KR20240061205A - Electronic body temperature thermometer with temperature compensating function and measuring method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체온측정을 위한 체온계의 온도가 미리 설정된 저온에 해당할 경우 온도센서가 구성된 탐침 영역의 온도를 상승시킴과 아울러 해당 온도의 인위적 상승에 따른 온도센서의 환경온도 변화를 반영하여 측정 온도를 보상함으로써 체온 측정의 정확도를 높이도록 한 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법에 관한 것으로, 온도센서 모듈이 배치되는 기판의 배면에 발열 저항체를 구성하고, 온도센서 모듈의 외기 온도 측정값을 기준으로 발열 저항체를 동작시켜 외기 온도를 목적 온도 범위까지 상승시키고, 온도센서 모듈이 외기 온도에 따라 보상한 타겟 온도 출력을 획득한 후 강제 조작한 환경 온도 변화에 대한 보상을 온도센서 모듈의 출력에 반영하여 최종적으로 2차 보상된 타겟 온도를 산출함으로써 낮은 온도에서도 측정을 위한 환경 온도에 도달하는 시간을 줄이고 환경 온도에 따른 오차를 이중 보상하여 측정 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention increases the temperature of the probe area where the temperature sensor is configured when the temperature of the thermometer for measuring body temperature corresponds to a preset low temperature, and also increases the measured temperature by reflecting changes in the environmental temperature of the temperature sensor due to the artificial increase in the temperature. It relates to an electronic thermometer equipped with a temperature compensation function to increase the accuracy of body temperature measurement by compensating and a method of measuring body temperature thereof, comprising forming a heating resistor on the back of a board on which a temperature sensor module is placed, and measuring the outside temperature of the temperature sensor module. Based on the value, the heating resistor is operated to raise the outside temperature to the target temperature range, and after the temperature sensor module obtains the target temperature output compensated according to the outside temperature, the temperature sensor module compensates for the forcibly manipulated environmental temperature change. By calculating the final secondary compensated target temperature by reflecting it in the output, there is an effect of reducing the time to reach the environmental temperature for measurement even at low temperatures and increasing measurement accuracy by double compensating for errors due to the environmental temperature.
Description
본 발명은 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법으로, 체온측정을 위한 체온계의 온도가 미리 설정된 저온에 해당할 경우 온도센서가 구성된 탐침 영역의 온도를 상승시킴과 아울러 해당 온도의 인위적 상승에 따른 온도센서의 환경온도 변화를 반영하여 측정 온도를 보상함으로써 체온 측정의 정확도를 높이도록 한 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법에 관한 것이다.The present invention is an electronic thermometer equipped with a temperature compensation function and a method of measuring body temperature thereof. When the temperature of the thermometer for body temperature measurement corresponds to a preset low temperature, the temperature of the probe area configured with the temperature sensor is increased, and the temperature is artificially adjusted. This relates to an electronic thermometer equipped with a temperature compensation function that improves the accuracy of body temperature measurement by compensating the measured temperature by reflecting changes in the environmental temperature of the temperature sensor due to rise and a method of measuring body temperature.
전자식 체온계 중 적외선 체온계의 경우 적외선 센서가 인체에서 방사된 적외선을 수광하여 해당 적외선에 따른 측정 센서의 변화를 측정함으로써 인체의 체온을 측정한다. Among electronic thermometers, infrared thermometers measure the body temperature by receiving infrared rays emitted from the human body by an infrared sensor and measuring changes in the measurement sensor according to the infrared rays.
이와 같은 적외선 센서를 이용한 체온 측정의 경우 주변 온도에 민감하므로 인체의 온도와 차이가 있는 외부 환경에서 체온을 측정할 경우 상당한 오차가 발생할 수 있다. Since body temperature measurement using an infrared sensor is sensitive to ambient temperature, significant errors may occur when body temperature is measured in an external environment that is different from the temperature of the human body.
따라서 체온계의 온도센서가 위치한 탐침 영역의 탐침부 온도를 높이거나 낮출 수 있는 열전소자(펠티어 소자)를 이용하여 측정 온도를 높이거나 낮추기도 하며 탐침 영역의 공간 자체의 온도를 조절한다. 하지만 이와 같은 열전소자의 경우 일측 온도를 조절하면 타측은 반대의 온도로 변화되므로 체온계와 같은 소형 장치에 적용하기가 어렵고 비용이 높아지는 문제가 있다. 나아가 공간 자체의 온도를 제어하고자 하므로 온도 안정화를 위해 필요한 시간이 길어지는 문제가 있다.Therefore, by using a thermoelectric element (Peltier element) that can increase or decrease the temperature of the probe part of the probe area where the temperature sensor of the thermometer is located, the measured temperature is increased or decreased and the temperature of the space itself of the probe area is controlled. However, in the case of such thermoelectric elements, when the temperature on one side is adjusted, the other side changes to the opposite temperature, making it difficult to apply to small devices such as thermometers and increasing costs. Furthermore, since we want to control the temperature of the space itself, there is a problem that the time required to stabilize the temperature becomes longer.
또한, 최근 사용되고 있는 대부분의 비첩촉식 적외선 온도 측정 센서 모듈은 자체적으로 외기 온도를 보상하는 기능을 가지고 있어, 강제적으로 탐침 영역의 온도를 조절할 경우 센서 모듈의 보상 기능과 충돌하여 오히려 측정 결과가 달라지는 문제가 발생하기도 한다.In addition, most of the non-contact infrared temperature measurement sensor modules in recent use have their own function to compensate for the external temperature, so if the temperature of the probe area is forcibly adjusted, it conflicts with the compensation function of the sensor module, resulting in a different measurement result. may occur.
따라서 신속한 측정 온도 도달과 강제 온도 조절에 따른 온도센서 모듈의 측정 결과에 대한 보상이 필요하다.Therefore, it is necessary to quickly reach the measurement temperature and compensate for the measurement results of the temperature sensor module due to forced temperature control.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 온도센서 모듈이 배치되는 탐침부 대응 기판의 배면에 기판의 온도를 높이기 위한 발열 저항체를 구성하고, 온도센서 모듈의 주변 환경 온도 측정값을 기준으로 발열 저항체에 전력을 제공하여 기판을 신속하게 가열함으로써 온도센서 모듈이 배치된 탐침 영역 내 환경 온도를 온도센서 모듈 영역부터 상승시키되, 목적 온도 범위에 신속하게 도달하도록 하며, 측정 가능한 목표 환경 온도에 도달하는 경우 온도센서 모듈이 환경 온도에 따라 1차 보상한 타겟 온도 출력을 획득한 후 강제 조작한 외기의 변화에 대한 2차 보상을 온도센서 모듈의 출력에 반영하여 이중 보상된 최종 타겟 온도를 산출함으로써 이중 보상을 통해 측정 정확도를 높일 수 있도록 한 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법을 제공하는 것이다. The purpose of the present invention to solve the above problems is to configure a heating resistor to increase the temperature of the substrate on the back of the substrate corresponding to the probe unit on which the temperature sensor module is placed, and to measure the temperature of the surrounding environment of the temperature sensor module based on the temperature measurement value of the surrounding environment. By providing power to the heating resistor to quickly heat the substrate, the environmental temperature within the probe area where the temperature sensor module is placed increases from the temperature sensor module area, but quickly reaches the target temperature range and reaches the measurable target environmental temperature. In this case, the temperature sensor module obtains a target temperature output that is first compensated according to the environmental temperature, and then the secondary compensation for the change in external air that is forcibly manipulated is reflected in the output of the temperature sensor module to calculate the final double-compensated target temperature. The aim is to provide an electronic thermometer with a temperature compensation function that improves measurement accuracy through double compensation and a method of measuring body temperature.
본 발명의 다른 목적은 온도센서 모듈이 배치된 기판의 배면에 발열 저항체를 구성함과 아울러 상기 발열 저항체의 열을 온도센서 모듈과 직접 접촉하지 않은 주변부에 우선 확산시키도록 방열 패턴을 구성하도록 하여 상대적으로 낮은 온도의 외기에 따른 측정 환경 온도 변화 시간을 최소화하면서도 온도센서 모듈의 주변 온도를 균일하게 가열하도록 한 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to configure a heating resistor on the back of the substrate on which the temperature sensor module is disposed, and to configure a heat dissipation pattern to first spread the heat of the heating resistor to peripheral areas that are not in direct contact with the temperature sensor module, thereby reducing the relative heat dissipation. An electronic thermometer equipped with a temperature compensation function that uniformly heats the surrounding temperature of the temperature sensor module while minimizing the temperature change time of the measurement environment due to low temperature outdoor air and a method of measuring body temperature are provided.
본 발명의 또 다른 목적은 온도센서 모듈의 외기 측정 온도에 따라 발열 저항체를 가열함에 있어 가열을 위해 공급되는 전력에 대한 전류 흐름을 파악하여 발열 저항체의 이상을 파악하도록 함으로써 오류 상황을 파악할 수 있도록 한 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법을 제공하는 것이다. Another purpose of the present invention is to determine the error situation by identifying the current flow for the power supplied for heating when heating the heating resistor according to the external air measurement temperature of the temperature sensor module and identifying abnormalities in the heating resistor. An electronic thermometer with a temperature compensation function and a method for measuring body temperature are provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계는 체온계 상태와 측정된 온도를 표시하고 사용자의 측정 요청 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부와, 적외선 방식으로 타겟과 주변부 환경 온도를 측정하고, 주변부 환경 온도에 대한 환경 온도값과 타겟의 온도를 주변부 환경 온도에 따라 보상한 타겟 온도값을 제공하는 온도센서 모듈과, 상기 온도센서 모듈이 배치된 기판과, 상기 온도센서 모듈이 배치된 기판의 배면에 구성된 발열체와, 제어 신호에 따라 상기 발열체에 구동 전력을 제공하는 발열체 구동부와, 상기 사용자 인터페이스부를 통해 수신된 측정 요청 입력에 따라 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 1 기준온도보다 낮은 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체를 발열시켜 온도센서 모듈의 주변부 환경 온도를 상승시키고, 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 2 기준온도 범위에 도달할 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체 발열을 중단시킨 후 온도센서 모듈을 통해 측정된 타겟 온도를 수신하여 강제 가열한 환경 온도차를 고려한 오프셋 보상 값을 상기 타겟 온도에 반영하여 2차 보상된 타겟 온도를 산출한 후 이를 사용자 인터페이스부를 통해 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electronic thermometer with a temperature compensation function according to an embodiment of the present invention includes a user interface unit that displays the thermometer status and measured temperature and receives a measurement request input from the user, and measures the temperature of the target and the surrounding environment using an infrared method. , a temperature sensor module that provides an environmental temperature value for the surrounding environmental temperature and a target temperature value compensated for the temperature of the target according to the surrounding environmental temperature, a substrate on which the temperature sensor module is disposed, and a substrate on which the temperature sensor module is disposed. A heating element configured on the back of a heating element, a heating element driving unit that provides driving power to the heating element according to a control signal, and the surrounding environmental temperature received through the temperature sensor module according to the measurement request input received through the user interface unit is the first standard. If the temperature is lower than the temperature, a control signal is provided to the heating element drive unit to generate heat to the heating element to increase the environmental temperature of the surrounding area of the temperature sensor module. When the environmental temperature of the surrounding area received through the temperature sensor module reaches the second reference temperature range, the After stopping the heating element heat generation by providing a control signal to the heating element driver, the target temperature measured through the temperature sensor module is received, and the offset compensation value considering the forcibly heated environmental temperature difference is reflected in the target temperature to determine the secondary compensated target temperature. It is characterized by including a control unit that calculates the calculation and then displays it through a user interface unit.
일례로서, 제어부는 상기 온도센서 모듈을 통해 측정된 타겟 온도(T1)와 주변 환경 온도(Tambi)의 차이를 온도 구간별 실험을 통해 확정된 계수(coeff) 값으로 나누어 강제 가열에 따른 오프셋값을 산출한 후 측정된 타겟 온도(T1)와 더하여 2차 보상된 타겟 온도(Tcore)를 산출할 수 있다.As an example, the control unit divides the difference between the target temperature (T1) measured through the temperature sensor module and the surrounding environment temperature (Tambi) by the coefficient (coeff) value determined through experiments for each temperature section to determine the offset value according to forced heating. After calculation, the secondary compensated target temperature (Tcore) can be calculated by adding it to the measured target temperature (T1).
일례로서, 발열체는 발열 저항으로 구성되며, 상기 발열체 구동부는 제어부의 제어 신호에 따라 상기 발열 저항에 전력을 제공하며, 상기 발열 저항에 공급되는 전력에 따른 동작 전류를 측정하여 제어부에 제공하고, 상기 제어부는 상기 동작 전류 값에 따라 발열체 이상 여부를 판단하여, 이상이 발생한 경우 사용자 인터페이스부를 통해 이상 상태를 알린 후 외기 온도를 변화시키지 않는 상태에서 온도센서 모듈을 동작시켜 수신된 타겟 온도를 그대로 사용자 인터페이스부를 통해 표시할 수 있다.As an example, the heating element is composed of a heating resistor, and the heating element driving unit provides power to the heating resistor according to a control signal from the control unit, measures an operating current according to the power supplied to the heating resistor, and provides the operating current to the control unit. The control unit determines whether there is an abnormality in the heating element according to the operating current value. If an abnormality occurs, the control unit notifies the abnormal condition through the user interface unit and then operates the temperature sensor module without changing the external temperature to display the received target temperature as is through the user interface unit. It can be displayed through wealth.
일례로서, 발열체는 상기 온도센서 모듈의 배면 대응 위치를 벗어난 영역에 구성되어 발생되는 열이 직접 온도센서 모듈에 전달되지 않도록 할 수 있다.As an example, the heating element may be configured in an area outside the corresponding position on the back of the temperature sensor module to prevent the generated heat from being directly transmitted to the temperature sensor module.
일례로서, 기판에는 온도센서 모듈과 직접 접하지 않도록 온도센서 모듈을 둘러싸는 제 1 방사 영역과 상기 발열체와 직접 접하도록 배치되어 발열되는 온도에 따라 가열되는 제 2 방사 영역을 포함하며 상기 제 1 방사 영역과 제 2 방사 영역은 일측에서 접하도록 하여 발열체가 생성하는 열이 온도센서 모듈을 둘러싸는 기판 영역에 신속하게 전달되도록 할 수 있다. As an example, the substrate includes a first radiation area surrounding the temperature sensor module so as not to directly contact the temperature sensor module, and a second radiation area disposed in direct contact with the heating element and heated according to the temperature generated, and the first radiation The area and the second radiation area can be brought into contact on one side so that the heat generated by the heating element can be quickly transferred to the substrate area surrounding the temperature sensor module.
나아가 상기 제 1 방사 영역은 상기 발열체와 멀어질수록 면적이 넓어지도록 하여 온도센서 모듈을 둘러싼 제 1 방사 영역의 온도 편차를 줄이도록 할 수 있고, 상기 기판을 둘러싸는 제 3 방사 영역을 더 포함하며, 상기 제 3 방사 영역은 제 2 방사 영역과 접할 수 있다.Furthermore, the area of the first radiation area can be increased as the distance from the heating element increases, thereby reducing the temperature deviation of the first radiation area surrounding the temperature sensor module, and further includes a third radiation area surrounding the substrate, , the third radiation area may be in contact with the second radiation area.
본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계의 체온 측정 방법은 사용자 입력을 수신하고 온도 및 상태를 표시하는 사용자 인터페이스부와 온도센서 모듈 및 온도센서 모듈이 배치된 기판의 온도를 가열하는 발열체를 발열체 구동부를 통해 제어하는 제어부를 포함하는 전자 체온계의 체온 측정 방법으로서, 상기 제어부가 상기 사용자 인터페이스부를 통해 수신된 측정 요청 입력에 따라 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 1 기준온도보다 낮은 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체를 발열시켜 온도센서 모듈의 주변부 환경 온도를 상승시키는 단계와, 상기 제어부가 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 2 기준온도 범위에 도달할 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체 발열을 중단시킨 후 안정화 시간을 대기하는 단계와, 상기 제어부가 상기 안정화 시간 후 온도센서 모듈을 통해 측정된 타겟 온도를 수신하여 강제 가열한 환경 온도차를 고려한 보상 값을 상기 타겟 온도에 반영하여 2차 보상된 타겟 온도를 산출한 후 이를 사용자 인터페이스부를 통해 표시하는 단계를 포함한다. A method of measuring body temperature of an electronic thermometer with a temperature compensation function according to another embodiment of the present invention includes a user interface unit that receives user input and displays temperature and status, a temperature sensor module, and the temperature of the substrate on which the temperature sensor module is placed. A method of measuring body temperature of an electronic thermometer including a control unit that controls a heating element through a heating element drive unit, wherein the control unit determines the temperature of the surrounding environment received through the temperature sensor module according to a measurement request input received through the user interface unit. 1 If the temperature is lower than the reference temperature, providing a control signal to the heating element drive unit to generate heat to the heating element to increase the environmental temperature of the surrounding area of the temperature sensor module, and the surrounding environmental temperature received by the control unit through the temperature sensor module is set to a second standard. When the temperature range is reached, providing a control signal to the heating element drive unit to stop heat generation of the heating element and then waiting for a stabilization time, wherein the control unit receives the target temperature measured through the temperature sensor module after the stabilization time and performs forced heating. It includes the step of calculating a secondary compensated target temperature by reflecting the compensation value considering the environmental temperature difference to the target temperature and then displaying the secondary compensated target temperature through the user interface unit.
일례로서, 2차 보상된 타겟 온도를 산출한 후 이를 사용자 인터페이스부를 통해 표시하는 단계는, 상기 제어부가 상기 온도센서 모듈을 통해 측정된 타겟 온도(T1)와 주변 환경 온도(Tambi)의 차이를 온도 구간별 실험을 통해 확정된 계수(coeff) 값으로 나누어 강제 가열에 따른 오프셋값을 산출한 후 측정된 타겟 온도(T1)와 더하여 2차 보상된 타겟 온도(Tcore)를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.As an example, the step of calculating the secondary compensated target temperature and then displaying it through the user interface means that the control unit calculates the difference between the target temperature (T1) measured through the temperature sensor module and the surrounding environment temperature (Tambi). It may include calculating an offset value according to forced heating by dividing it by the coefficient (coeff) value determined through section-specific experiments, and then adding it to the measured target temperature (T1) to calculate the secondary compensated target temperature (Tcore). there is.
본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법은 온도센서 모듈이 배치되는 기판의 배면에 발열 저항체를 구성하고, 온도센서 모듈의 외기 온도 측정값을 기준으로 발열 저항체를 동작시켜 외기 온도를 목적 온도 범위까지 상승시키고, 온도센서 모듈이 외기 온도에 따라 보상한 타겟 온도 출력을 획득한 후 강제 조작한 환경 온도 변화에 대한 보상을 온도센서 모듈의 출력에 반영하여 최종적으로 2차 보상된 타겟 온도를 산출함으로써 낮은 온도에서도 측정을 위한 환경 온도에 도달하는 시간을 줄이고 환경 온도에 따른 오차를 이중 보상하여 측정 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.An electronic thermometer with a temperature compensation function and a method of measuring body temperature thereof according to an embodiment of the present invention comprise a heating resistor on the back of a substrate on which a temperature sensor module is placed, and the heating resistor is based on the measured value of the external temperature of the temperature sensor module. operates to raise the outside temperature to the target temperature range, and after the temperature sensor module obtains a target temperature output compensated according to the outside temperature, compensation for the forced environmental temperature change is reflected in the output of the temperature sensor module, and finally By calculating the secondary compensated target temperature, there is an effect of reducing the time to reach the environmental temperature for measurement even at low temperatures and increasing measurement accuracy by double compensating for errors due to the environmental temperature.
본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법은 온도센서 모듈이 배치된 기판의 배면에 발열 저항체를 구성함과 아울러 상기 발열 저항체의 열을 온도센서 모듈과 직접 접촉하지 않은 주변부에 우선 확산시키도록 방열 패턴을 구성하도록 하여 상대적으로 낮은 환경 온도를 신속하게 높이면서도 온도센서 모듈의 주변 온도가 균일하게 상승하도록 함으로써 온도센서 모듈의 1차 보상 측정값의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.An electronic thermometer with a temperature compensation function and a method for measuring body temperature thereof according to another embodiment of the present invention include forming a heating resistor on the back of the substrate on which the temperature sensor module is placed, and also transmitting heat from the heating resistor directly to the temperature sensor module. By configuring the heat dissipation pattern to spread first to non-contact surroundings, the relatively low environmental temperature is quickly raised, while the surrounding temperature of the temperature sensor module is raised uniformly, thereby increasing the reliability of the temperature sensor module's primary compensation measurement value. There is a possible effect.
본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계 및 그 체온 측정 방법은 온도센서 모듈의 외기 측정 온도에 따라 발열 저항체를 가열함에 있어 발열 저항체의 이상을 파악하도록 함으로써 환경 온도 조작이 불가능한 상태임을 알리고, 환경 온도 조작이 없는 상태에서 측정한 온도를 표시하도록 하여 환경 온도 조작을 위한 구성의 고장에도 불구하고 체온계를 지속하여 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.An electronic thermometer with a temperature compensation function and a method of measuring body temperature thereof according to another embodiment of the present invention make it impossible to manipulate the environmental temperature by detecting abnormalities in the heating resistor when heating the heating resistor according to the ambient temperature measured by the temperature sensor module. This has the effect of notifying the user of the condition and displaying the temperature measured in the absence of environmental temperature manipulation, thereby allowing the thermometer to be used continuously despite a failure of the configuration for environmental temperature manipulation.
도 1은 일반적인 적외선 체온계의 탐침부 구성을 보인 예시도.
도 2는 플렉서블 기판을 이용하는 방식의 탐침부 구성을 보인 예시도.
도 3은 기판을 이용하는 방식의 탐침부 구성을 보인 예시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발열체가 구성된 탐침부 구성을 보인 예시도.
도 6은 발열체 배치에 대한 변형을 보인 예시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 체온계 구성을 보인 구성도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 체온계의 동작 과정을 보인 순서도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 방사 영역 구성을 보인 예시도.Figure 1 is an example diagram showing the configuration of the probe part of a general infrared thermometer.
Figure 2 is an example diagram showing the configuration of a probe using a flexible substrate.
Figure 3 is an example diagram showing the configuration of the probe using a substrate.
Figures 4 and 5 are diagrams illustrating the configuration of a probe equipped with a heating element according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an example diagram showing a variation in the arrangement of the heating element.
Figure 7 is a configuration diagram showing the configuration of a thermometer according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a flowchart showing the operation process of a thermometer according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are exemplary diagrams showing the configuration of a radiation area according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention, unless specifically defined in a different sense in the present invention, should be interpreted as meanings generally understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains, and should not be overly comprehensive. It should not be interpreted as meaningless or in an excessively reduced sense. Additionally, if the technical terms used in the present invention are incorrect technical terms that do not accurately express the idea of the present invention, they should be replaced with technical terms that can be correctly understood by those skilled in the art. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted according to the definition in the dictionary or according to the context, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Additionally, as used in the present invention, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the invention, and some of the components or steps may not be included. It should be interpreted that it may or may further include additional components or steps.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., used in the present invention may be used to describe components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it should be noted that the attached drawings are only intended to facilitate easy understanding of the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the attached drawings.
도 1 내지 도 3은 일반적인 적외선 체온계의 탐침부 구성을 보인 예시도로서, 도 1은 일반적인 적외선 체온계의 탐침부의 외관을 보인 것이고, 도 2는 플렉서블 기판을 이용하는 방식의 탐침부 구성을 보인 예시도이며, 도 3은 기판을 이용하는 방식의 탐침부 구성에 적용하는 기판을 보인 예시도이다.Figures 1 to 3 are examples showing the configuration of the probe part of a general infrared thermometer. Figure 1 shows the appearance of the probe part of a general infrared thermometer, and Figure 2 is an example diagram showing the structure of the probe part using a flexible substrate. , Figure 3 is an exemplary diagram showing a substrate applied to the configuration of the probe using a substrate.
먼저, 도 1a는 귓속의 고막 온도를 측정하기 위한 형태의 체온계 탐침부 구성으로서 탐침부 외부케이스(10)의 내부 첨단 부분에는 온도센서 모듈(20)이 구성된다. First, Figure 1a shows the configuration of a thermometer probe for measuring the temperature of the eardrum in the ear, and a
도 1b와 도 1c는 이마나 팔 등의 노출면 체온을 측정하기 위한 비접촉 적외선 체온계 탐침부 구성을 보인 것으로 도시된 바와 같이 탐침부 외부케이스(11, 12)의 중앙 부분에 오목하게 구성된 탐침 영역에 온도센서 모듈(21, 22)이 구성된다.1B and 1C show the configuration of the non-contact infrared thermometer probe for measuring the body temperature of exposed surfaces such as the forehead or arm. As shown, the probe area is concave in the central part of the
도 2는 비교적 좁은 첨단의 형상을 가진 도 1a의 귓속형 체온계의 탐침 영역을 구성하기 위한 내부 구조물(30)과 해당 구조물(30)의 첨단 부분에 온도센서 모듈(50)이 배치되도록 하는 플렉서블 기판(40)의 결합 구조를 보인 것이다. Figure 2 shows an internal structure 30 for configuring the probe area of the in-ear thermometer of Figure 1a, which has a relatively narrow tip shape, and a flexible substrate that allows a temperature sensor module 50 to be placed at the tip of the structure 30. The bonding structure of (40) was shown.
도 3은 도 1b와 도 1c에 공통적으로 사용되는 탐침 영역 대응 기판(60)을 보인 것으로, 기판(60)의 상단 부분 중앙에는 온도센서 모듈(70)이 배치되고, 타측에는 전기적 연결을 위한 커넥터(80)가 구성된다.Figure 3 shows a probe
이와 같은 구성의 체온계 탐침부 기판 구성에 있어서 일측에는 온도센서 모듈이 배치되어 있으나 대응되는 타측 기판 공간은 비어 있다.In this configuration of the thermometer probe board, a temperature sensor module is placed on one side, but the corresponding board space on the other side is empty.
한편, 국내 계절적 환경에 따른 온도 변화는 통상 체온보다 낮은 온도가 대부분이기 때문에 탐침 영역의 온도를 낮추는 것보다는 탐침 영역의 온도를 높이는 경우가 빈번하여 발열체를 통해 탐침 온도, 즉 온도센서 모듈 주변 온도를 높이는 방식을 적용하면 충분하다.Meanwhile, since temperature changes due to domestic seasonal environment are usually lower than body temperature, the temperature of the probe area is often increased rather than lowered, so the probe temperature, that is, the temperature around the temperature sensor module, is adjusted through the heating element. It is sufficient to apply the raising method.
따라서 본 발명의 실시예에서는 발열체로서 발열 저항을 온도센서 모듈이 배치된 기판의 배면에 배치하고, 주변 환경 온도를 기반으로 이를 동작시켜 온도센서 모듈의 주변 환경 온도를 높인다.Therefore, in an embodiment of the present invention, a heating resistance as a heating element is placed on the back of the substrate on which the temperature sensor module is placed, and it is operated based on the surrounding environment temperature to increase the temperature of the surrounding environment of the temperature sensor module.
도 4 및 도 5는 발열 저항을 온도센서 모듈이 배치된 기판의 배면에 배치한 경우를 보인 본 발명의 실시예이다.Figures 4 and 5 are examples of the present invention showing a case in which a heating resistor is disposed on the back of a substrate on which a temperature sensor module is disposed.
도 4는 플렉서블 기판(101)의 일측에 배치된 온도센서 모듈(111)의 배면에 발열 저항(131)을 배치한 것이다. FIG. 4 shows a
도 5는 온도센서 모듈(110)이 중앙에 배치된 기판(100)의 타측 영역에 발열 저항(130)을 배치한 것이다.Figure 5 shows a
도시된 바와 같이 온도센서 모듈(110)이 배치된 기판(100)의 타측에 발열체로서 발열 저항(130)을 배치함에 따라 기판(100)을 매개로 하여 가열에 따른 열이 간접적으로 온도센서 모듈(110)에 전달되도록 함으로써 탐침 영역 내 온도센서 모듈(110)의 온도가 신속하게 높아질 수 있다.As shown, as the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발열 저항(130)의 배치 위치를 보인 것으로, 도 6a는 도 5와 같이 온도센서 모듈(110)의 배면이 아닌 직접적으로 위치가 겹치지 않도록 일측으로 치우치게 배치한 경우이고, 도 6b는 마치 도 4와 같이 온도 센서 모듈(110)의 위치에 겹치도록 바로 밑 부분에 발열 저항(131)을 배치한 경우이다. Figure 6 shows the arrangement position of the
두 경우 모두 기판(100)을 매개로 하기 때문에 발생되는 열이 기판(100)을 먼저 가열하여 온도센서 모듈(110)을 직접적으로 가열하지는 않는다.In both cases, since the heat generated is through the
다만, 도 4나 도 6b의 경우는 온도센서 모듈의 바로 아랫부분에 발열 저항이 배치되기 때문에 발열 저항의 온도 편차가 그대로 온도센서 모듈에 적용될 수 있어 온도센서 모듈이 환경 온도를 기반으로 타겟 온도를 자체적으로 1차 보상할 때 사용되는 환경 온도에 대한 신뢰성이 낮아질 수 있는 문제가 있다. However, in the case of Figures 4 and 6b, since the heating resistance is placed immediately below the temperature sensor module, the temperature deviation of the heating resistance can be directly applied to the temperature sensor module, so the temperature sensor module sets the target temperature based on the environmental temperature. There is a problem that the reliability of the environmental temperature used for self-primary compensation may be lowered.
따라서, 도 9나 도 10의 경우와 같이 발열체의 온도를 온도센서 모듈에 직접적으로 가하지 않으면서 그 주변으로 균일하게 확산시킬 수 있는 방사 영역(250)을 구성할 수도 있다. Therefore, as in the case of Figures 9 or 10, a
도시된 도 9나 도 10의 기판(200)은 온도센서가 배치되는 기판의 상단부나 하단부, 혹은 다층 기판의 중간 기판으로서 적용될 수 있으며, 도시된 바와 같이 발열 저항이 배치되는 영역(230)은 상기 온도센서 모듈의 배면 대응 위치를 벗어난 영역에 구성되어 발생되는 열이 직접 온도센서 모듈에 전달되지 않도록 하는 것이 바람직하다.The
해당 기판(200)에는 온도센서 모듈과 직접 접하지 않도록 온도센서 모듈을 둘러싸는 제 1 방사 영역(252)과 발열 저항과 직접 접하도록 배치되어 발열되는 온도에 따라 가열되는 제 2 방사 영역(251)을 포함하며 제 1 방사 영역(252)과 제 2 방사 영역(252)은 일측에서 접하도록 하여 발열 저항이 생성하는 열이 온도 센서 모듈을 둘러싸는 기판 영역에 신속하게 전달되도록 할 수 있다.The
한편, 도 9와 같이 제 1 방사 영역(252)은 발열 저항과 멀어질수록 면적이 넓어지도록 하여 온도센서 모듈을 둘러싼 제 1 방사 영역(252)의 온도 편차(온도센서 모듈을 기준)를 줄이도록 할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the area of the
나아가 도 10과 같이 기판을 둘러싸는 제 3 방사 영역(253)과 제 1 방사 영역(251)과 제 3 방사 영역(253)을 연결하는 연결 방사 영역(254)을 더 포함할 수 있고, 제 3 방사 영역(253)은 제 2 방사 영역(251) 및 연결 방사 영역(254)과 접할 수 있다.Furthermore, as shown in FIG. 10, it may further include a
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 체온계(300)의 구성을 보인 구성도이다.Figure 7 is a configuration diagram showing the configuration of a
도시된 바와 같이 체온계(300)는 체온계 상태와 측정된 온도를 표시하고 사용자의 측정 요청 입력을 수신하는 사용자 인터페이스부(330)와, 적외선 방식으로 타겟과 주변부 환경 온도를 측정하고, 주변부 환경 온도에 대한 환경 온도값과 타겟의 온도를 주변부 환경 온도에 따라 보상한 타겟 온도값을 제공하는 온도센서 모듈(340)과, 온도센서 모듈(340)이 배치된 기판(미도시)과, 온도센서 모듈(340)이 배치된 기판의 배면에 구성된 발열체(360)와, 제어 신호에 따라 발열체(360)에 구동 전력을 제공하는 발열체 구동부(350)와, 사용자 인터페이스부(330)를 통해 수신된 측정 요청 입력에 따라 온도센서 모듈(340)을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 1 기준온도보다 낮은 경우 발열체 구동부(350)에 제어 신호를 제공하여 발열체(360)를 발열시켜 온도센서 모듈(340)의 주변부 환경 온도를 상승시키고, 온도 센서 모듈(340)을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 2 기준온도 범위에 도달할 경우 발열체 구동부(350)에 제어 신호를 제공하여 발열체(360) 발열을 중단시킨 후 온도센서 모듈(340)을 통해 측정된 타겟 온도를 수신하여 강제 가열한 환경 온도차를 고려한 오프셋 보상 값을 상기 타겟 온도에 반영하여 2차 보상된 타겟 온도를 산출한 후 이를 사용자 인터페이스부(330)를 통해 표시하는 제어부(310), 전원을 공급하는 전원부(320)를 포함한다.As shown, the
사용자 인터페이스부(330)는 사용자에게 체온계의 상태(전원, 측정에 대한 준비, 측정 가능, 측정 온도, 이상 발생 여부 등)를 표시하는 표시부와, 전원을 켜거나 측정 요청 입력을 제공하기 위한 입력부와, 측정 준비와 측정에 대한 상태를 음향으로 안내하는 음향 출력부를 포함한다.The
상기 온도센서 모듈(340)은 예컨대 Melexis사의 MLX90시리즈 온도센서 모듈이 이용될 수 있는데, 해당 모듈은 센서가 열 평형 상태에 있고 등온 조건(센서 모듈 패키지 전체에 온도 차이가 없음)에 있을 때 정확도가 보장된다. 온도계의 정확도는 센서모듈 패키지의 인접부 가열/냉각에 의해 유발된 패키지의 온도 차이에 의해 영향을 받을 수 있으나, 센서 자체 알고리즘에서 온도변이에 대한 보정 단계를 거치게 되며 센서의 EEPROM에 저장된 정보를 사용하여 온도를 산출함으로써 이와 같은 외부 온도 변화에 따른 영향을 줄인다.The
해당 온도센서 모듈은 To(타겟 온도)를 계산하기 위하여 Ta(환경 온도)를 계산하고, 이 값을 활용하여 To를 계산한다. To(물체 온도)의 계산은 반복적으로 수행되며, 첫 번째 반복에서 To는 25°C로 가정되고 두 번째 반복에서는 첫 번째 반복의 결과를 사용하고 세 번째 반복에서 최종 결과를 얻는다. 나아가 이러한 과정을 다회 반복화여 평균값 또는 최대값을 얻어서 최종 결과를 산출한다.The temperature sensor module calculates Ta (environmental temperature) to calculate To (target temperature) and uses this value to calculate To. The calculation of To (object temperature) is performed iteratively, in the first iteration To is assumed to be 25°C, in the second iteration the results of the first iteration are used, and in the third iteration the final result is obtained. Furthermore, this process is repeated multiple times to obtain the average or maximum value to calculate the final result.
이와 같은 방식으로 상용 온도센서 모듈은 1차적으로 환경 온도를 기반으로 타겟 온도를 산출하기 때문에 외기 온도에 따른 영향이 줄어들기는 하지만, 측정 범위를 벗어나는 낮은 온도(10도 이하)에서의 측정 정밀도는 상당히 낮아지게 된다. 따라서 발열체를 통해서 해당 온도센서 모듈을 가열하여 원하는 수준의 목표 환경 온도가 되면, 해당 목표 환경 온도에서 위와 같은 온도센서 모듈(340)의 내부적인 1차 보정이 이루어지도록 함으로써 목표 환경 온도에서 측정한 타겟 온도의 신뢰성을 높일 수 있다. In this way, the commercial temperature sensor module primarily calculates the target temperature based on the environmental temperature, so the influence of the external temperature is reduced, but the measurement accuracy at low temperatures (below 10 degrees Celsius) outside the measurement range is considerably lower. It becomes lower. Therefore, when the temperature sensor module is heated through the heating element and the target environmental temperature reaches the desired level, the internal primary correction of the
하지만, 발열체(360)를 가열함에 따라 환경 온도를 강제적으로 신속하게 상승시켰기 때문에 강제적인 온도변화에 따른 오차가 발생하게 된다. 따라서, 이를 추가적으로 보상해 주어야만 한다.However, as the
본 발명의 실시예에서 제어부(310)는 온도센서 모듈(340)을 통해 측정된 타겟 온도(T1)와 주변 환경 온도(Tambi)의 차이를 온도 구간별 실험을 통해 확정된 계수(coeff) 값으로 나누어 강제 가열에 따른 오프셋값을 산출한 후 측정된 타겟 온도(T1)과 더하여 2차 보상된 타겟 온도(Tcore)를 산출한다.In an embodiment of the present invention, the
해당 온도 구간별 실험을 통해 확정된 계수(coeff) 값은 포괄적인 온도 구간에 대한 계수값일 수 있으나, 예컨대 3도, 5도... 등과 같이 가열에 의해서 변화되는 온도 범위에 대해서 각각 실험을 통해 계수를 확정할 수 있고, 해당 가열에 따른 온도 변화 범위를 기준으로 적절한 계수를 적용할 수 있다. The coefficient (coeff) value confirmed through experiments for each temperature section may be a coefficient value for a comprehensive temperature section, but it can be determined through experiments for temperature ranges that change by heating, such as 3 degrees, 5 degrees, etc. The coefficient can be determined, and an appropriate coefficient can be applied based on the temperature change range due to heating.
한편, 발열체(360)로서 비교적 정확하고 저렴한 발열 저항을 이용할 수 있는데, 이와 같은 발열체를 고전류를 제공하여 가열할 경우 그 연결 부분이나 발열 저항의 열화에 따라 정상적으로 동작하지 않는 고장이 발생할 수 있다. On the other hand, a relatively accurate and inexpensive heating resistance can be used as the
이와 같이 발열체(360)가 정상적으로 동작하지 않을 경우 제어부(310)가 목표 온도로 발열체(360)를 동작시키는 과정이 지속되어 온도계의 모든 동작이 정지될 수 있으며, 목표 온도에 도달하지 못하는 경우 복수의 보정이 이루어질 경우 측정값을 신뢰할 수 없게 된다. In this way, if the
하지만 이와 같이 발열체(360)에 고장이 있다고 하더라도 외부 온도가 10도 이상인 경우(온도센서 모듈의 정상 측정 범위)라면 그 사용에 가능하므로 체온계의 사용을 완전히 정지시키는 것이 아니라 외기 온도 보상 기능에만 고장을 표시하고 체온계의 지속 사용을 보장할 수 있어야 한다. However, even if there is a failure in the
따라서, 도시된 바와 같이 발열체 구동부(350)는 제어부의 제어 신호에 따라 발열체(360)에 전력을 제공하며, 발열체(360)(예로서 발열 저항)에 공급되는 전력에 따른 동작 전류를 측정하여 제어부(310)에 제공하고, 제어부(310)는 동작 전류 값에 따라 발열체(360)의 이상 여부를 판단한다.Therefore, as shown, the
만일 발열체(360)의 동작 전류가 기준 이하인 경우 제어부(310)는 사용자 인터페이스부(330)를 통해 이상 상태를 알린 후 외기 온도를 변화시키지 않는 상태에서 온도센서 모듈(340)을 동작시켜 수신된 타겟 온도를 그대로 사용자 인터페이스부(330)를 통해 표시할 수 있다.If the operating current of the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 체온계의 동작 과정을 보인 순서도이다.Figure 8 is a flowchart showing the operation process of a thermometer according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 사용자 입력을 수신하고 온도 및 상태를 표시하는 사용자 인터페이스부(330)와 온도센서 모듈(340) 및 온도센서 모듈(340)이 배치된 기판의 온도를 가열하는 발열체(360)를 발열체 구동부(350)를 통해 제어하는 제어부(310)를 포함하는 전자 체온계(300)의 체온 측정 방법으로서, 제어부(310)가 사용자 인터페이스부를 통해 수신된 측정 요청 입력에 따라 온도센서 모듈(340)에 환경 온도 측정을 요청한다.As shown, a
온도센서 모듈(340)을 통해 측정된 환경 온도가 저온 기준 범위(예컨대 5~15도 범위)에 속하는 경우 제어부(310)가 발열체 구동부(350)에 제어 신호를 제공하여 전력을 제공함으로써 발열체(360)를 발열시킨다. When the environmental temperature measured through the
이후 제어부(310)가 온도센서 모듈(340)을 통해서 주변 환경 온도를 측정하여, 해당 환경 온도가 타겟 체온 측정이 가능한 측정 기준 범위(예컨대 15~20도)에 도달하면 제어부(310)가 발열체 구동부(350)에 제어 신호를 제공하여 공급 전력을 차단함으로써 발열체(360)의 발열을 중단시킨 후 안정화 시간을 대기한다.Thereafter, the
제어부(310)가 안정화 시간 후 온도센서 모듈(340)을 통해 측정되고 1차 보정된 타겟 온도를 수신하여 강제 가열한 환경 온도차를 고려한 보상 값을 1차 보상된 타겟 온도에 반영하여 2차 보상된 타겟 온도를 산출하고, 이를 사용자 인터페이스부를 통해 표시한다.After the stabilization time, the
이러한 본 발명의 구성은 전자 소자와, 회로 기판 및 집적회로칩과 같은 물리적 수단을 통해 구현될 수 있으며, 이들 중 상당 부분은 프로그램 가능 칩 내부에 구성될 수도 있다. 전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.This configuration of the present invention can be implemented through physical means such as electronic devices, circuit boards, and integrated circuit chips, and a significant portion of these may be configured inside a programmable chip. Anyone skilled in the art to which the present invention pertains can make modifications and changes to the above-described content without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
300: 체온계
310: 제어부
320: 전원부
330: 사용자 인터페이스부
340: 온도센서 모듈
350: 발열체 구동부
360: 발열체300: thermometer 310: control unit
320: power unit 330: user interface unit
340: Temperature sensor module 350: Heating element driving unit
360: heating element
Claims (9)
적외선 방식으로 타겟과 주변부 환경 온도를 측정하고, 주변부 환경 온도에 대한 환경 온도값과 타겟의 온도를 주변부 환경 온도에 따라 보상한 타겟 온도값을 제공하는 온도센서 모듈과;
상기 온도센서 모듈이 배치된 기판과;
상기 온도센서 모듈이 배치된 기판의 배면에 구성된 발열체와;
제어 신호에 따라 상기 발열체에 구동 전력을 제공하는 발열체 구동부와;
상기 사용자 인터페이스부를 통해 수신된 측정 요청 입력에 따라 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 1 기준온도보다 낮은 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체를 발열시켜 온도센서 모듈의 주변부 환경 온도를 상승시키고, 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 2 기준온도 범위에 도달할 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체 발열을 중단시킨 후 온도센서 모듈을 통해 측정된 타겟 온도를 수신하여 강제 가열한 환경 온도차를 고려한 오프셋 보상 값을 상기 타겟 온도에 반영하여 2차 보상된 타겟 온도를 산출한 후 이를 사용자 인터페이스부를 통해 표시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계.
a user interface unit that displays the thermometer status and measured temperature and receives a measurement request input from the user;
A temperature sensor module that measures the temperature of the target and the surrounding environment using an infrared method and provides an environmental temperature value for the surrounding environment temperature and a target temperature value compensated for the temperature of the target according to the surrounding environment temperature;
a substrate on which the temperature sensor module is disposed;
a heating element formed on the back of the substrate on which the temperature sensor module is disposed;
a heating element driving unit that provides driving power to the heating element according to a control signal;
If the surrounding environment temperature received through the temperature sensor module is lower than the first reference temperature according to the measurement request input received through the user interface unit, a control signal is provided to the heating element driver to generate heat to the heating element to control the surrounding environment of the temperature sensor module. The temperature is raised, and when the surrounding environmental temperature received through the temperature sensor module reaches the second reference temperature range, a control signal is provided to the heating element driver to stop heating the heating element, and then the target temperature measured through the temperature sensor module is reached. Equipped with a temperature compensation function, comprising a control unit that receives the offset compensation value considering the forcibly heated environmental temperature difference and reflects it on the target temperature to calculate a secondary compensated target temperature and then displays it through a user interface unit. One electronic thermometer.
The method according to claim 1, wherein the control unit divides the difference between the target temperature (T1) measured through the temperature sensor module and the surrounding environment temperature (Tambi) by a coefficient (coeff) value determined through an experiment for each temperature section to determine the temperature according to forced heating. An electronic thermometer with a temperature compensation function, characterized in that the offset value is calculated and then added to the measured target temperature (T1) to calculate the secondary compensated target temperature (Tcore).
The method according to claim 1, wherein the heating element is composed of a heating resistor, and the heating element driver provides power to the heating resistor according to a control signal from the control unit, and measures an operating current according to the power supplied to the heating resistor and provides the operating current to the control unit. The control unit determines whether there is an abnormality in the heating element according to the operating current value, and when an abnormality occurs, notifies the abnormal condition through the user interface unit and then operates the temperature sensor module without changing the external temperature to determine the received target temperature. An electronic thermometer with a temperature compensation function that is displayed as is through the user interface unit.
The electronic thermometer with a temperature compensation function according to claim 1, wherein the heating element is configured in an area outside the corresponding position on the back of the temperature sensor module to prevent the generated heat from being directly transmitted to the temperature sensor module.
The method according to claim 1, wherein the substrate includes a first radiation area surrounding the temperature sensor module so as not to directly contact the temperature sensor module, and a second radiation area disposed in direct contact with the heating element and heated according to the temperature generated, and An electronic thermometer with a temperature compensation function, wherein the first radiation area and the second radiation area are in contact on one side so that the heat generated by the heating element is quickly transferred to the substrate area surrounding the temperature sensor module.
The electronic thermometer with a temperature compensation function according to claim 5, wherein the area of the first radiation area increases as the distance from the heating element increases, thereby reducing the temperature deviation of the first radiation area surrounding the temperature sensor module. .
The electronic thermometer according to claim 5, further comprising a third radiation area surrounding the substrate, wherein the third radiation area is in contact with the second radiation area.
상기 제어부가 상기 사용자 인터페이스부를 통해 수신된 측정 요청 입력에 따라 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 1 기준온도보다 낮은 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체를 발열시켜 온도센서 모듈의 주변부 환경 온도를 상승시키는 단계와;
상기 제어부가 상기 온도센서 모듈을 통해 수신한 주변부 환경 온도가 제 2 기준온도 범위에 도달할 경우 상기 발열체 구동부에 제어 신호를 제공하여 발열체 발열을 중단시킨 후 안정화 시간을 대기하는 단계와;
상기 제어부가 상기 안정화 시간 후 온도센서 모듈을 통해 측정된 타겟 온도를 수신하여 강제 가열한 환경 온도차를 고려한 보상 값을 상기 타겟 온도에 반영하여 2차 보상된 타겟 온도를 산출한 후 이를 사용자 인터페이스부를 통해 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상 기능을 구비한 전자 체온계의 체온 측정 방법.
A method of measuring body temperature of an electronic thermometer including a user interface unit that receives user input and displays temperature and status, a temperature sensor module, and a control unit that controls a heating element that heats the temperature of the substrate on which the temperature sensor module is placed through a heating element drive unit. ,
When the surrounding environmental temperature received through the temperature sensor module is lower than the first reference temperature according to the measurement request input received through the user interface unit, the control unit provides a control signal to the heating element driver to generate heat to the heating element, thereby generating the temperature sensor module. increasing the temperature of the surrounding environment;
When the surrounding environmental temperature received through the temperature sensor module by the control unit reaches a second reference temperature range, providing a control signal to the heating element driving unit to stop heating the heating element and then waiting for a stabilization time;
The control unit receives the target temperature measured through the temperature sensor module after the stabilization time, reflects the compensation value considering the forcibly heated environmental temperature difference to the target temperature, calculates a secondary compensated target temperature, and then calculates the secondary compensated target temperature through the user interface unit. A method of measuring body temperature using an electronic thermometer with a temperature compensation function, comprising the step of displaying.
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KR20160013034A (en) | 2013-05-27 | 2016-02-03 | 그로츠-베케르트 카게 | Clothing wire for a roller of a carding machine |
KR20220119491A (en) | 2020-12-29 | 2022-08-29 | 씨알엠 아이씨비쥐 (우시) 컴퍼니, 리미티드 | Predictive Electronic Thermometer Circuit Structure Implementing Temperature Compensation |
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