WO2018066759A1 - Temperature monitoring box using sensor array and method thereof - Google Patents

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WO2018066759A1
WO2018066759A1 PCT/KR2016/015069 KR2016015069W WO2018066759A1 WO 2018066759 A1 WO2018066759 A1 WO 2018066759A1 KR 2016015069 W KR2016015069 W KR 2016015069W WO 2018066759 A1 WO2018066759 A1 WO 2018066759A1
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WO
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temperature
sensor array
monitoring box
measurement object
average
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/015069
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김선국
이민구
이성호
정의현
Original Assignee
경희대학교산학협력단
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/20—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using resistors, thermistors or semiconductors sensitive to radiation, e.g. photoconductive devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer

Definitions

  • the present invention relates to a temperature monitoring box using a sensor array and a method thereof, and more particularly to attaching a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors to a measurement object requiring temperature control, and measuring an average value of temperature.
  • a temperature monitoring box and a method for monitoring a measurement object in real time are particularly preferred.
  • the conventional wireless thermometer mainly used a short range thermometer using RFID and NFC.
  • the RFID wireless thermometer is a method of obtaining temperature information when a user tags a measurement object
  • the NFC wireless thermometer is a method of transmitting temperature information obtained from a measurement object to a user terminal (or a smart device).
  • the conventional wireless thermometer is a thin thin film, which can be attached to the desired place of the user mainly has a purpose for measuring the body temperature.
  • the conventional wireless thermometer is capable of low power short-range wireless communication using NFC and RFID, but because it operates on a principle of transmitting only one temperature information measured based on a predetermined time setting, rather than delivering a lot of information obtained. There was a problem that it is not suitable as a real-time temperature measuring device.
  • the conventional wireless thermometer is measured from one temperature sensor, there is a problem that it is not possible to measure the temperature information in a large area or a different area of the measurement object, the reliability of the information measured by one temperature sensor There was a limit of low.
  • An object of the present invention is to measure the average temperature for a measurement object that requires temperature control from a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel sensor that can reduce the error for the different resistance value of each temperature sensor To provide a temperature monitoring box using the array and a method thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a temperature monitoring box and a method using the sensor array that can measure the exact temperature of the contact area of the measurement object by fabricating a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors in a patch form will be.
  • Another object of the present invention is to sense the temperature in a wide contact area or different areas of the measurement object, calculate the average value of the temperature to provide the user with accurate temperature information of the measurement object, the user through the terminal It is to provide a temperature monitoring box and a method using a sensor array that can monitor the temperature of the sensor in real time.
  • the temperature monitoring box using the sensor array is a box case having an internal space formed to store a plurality of measurement targets that require temperature control, a plurality of connected to the box case, a plurality of channels formed A temperature sensor array formed on the substrate, wherein the temperature sensor includes a terminal for measuring a resistance value with respect to the temperature of the measurement object, and the temperature sensor array and the temperature sensor array respectively attached to the measurement object; And an average temperature calculator configured to calculate an average value of temperatures for each of the measured objects based on the resistance values measured from the measured values.
  • the temperature monitoring box using the sensor array may further include a communication unit for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside and a power supply unit for supplying driving power.
  • Each of the plurality of temperature sensors is formed by transferring the multichannel patterned by a photolithography process onto the substrate, and the multichannel is formed on a film formed of a polyimide solution. ) May be formed into a thin film.
  • Each of the plurality of temperature sensors may include the multichannel formed in a meander pattern, and the multichannel may be a thermistor.
  • the temperature sensor array may be connected to an IC circuit formed on the substrate to form a patch structure.
  • the average temperature calculator calculates an average value of the temperature based on the resistance value measured from the remaining temperature sensors, except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors based on the measured resistance value. can do.
  • the average temperature calculator may calculate the average value of the temperature by excluding a temperature sensor detecting a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
  • the substrate may be formed of at least one material of paper, polymer, woven fabric, and insulated metal foil.
  • a temperature monitoring method using a sensor array that monitors a temperature of a measurement object requiring temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array includes measuring the temperature from an array of temperature sensors attached to the measurement object. Detecting the presence or absence of a change in resistance value with respect to the temperature of the object and calculating an average value of the temperature for the measurement object based on the resistance value measured from the temperature sensor array, wherein the temperature sensor array includes a box A plurality of temperature sensors connected to the case and formed in a multi-channel, wherein the temperature sensors include terminals for measuring the resistance value with respect to the temperature of the measurement object. Attached to each.
  • a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors may be manufactured in a patch to measure an accurate temperature of a contact area of a measurement object.
  • the user by detecting the temperature in a wide contact area or different areas of the measurement object, calculate the average value of the temperature to provide the user with accurate temperature information of the measurement object, the user through the terminal
  • the temperature of the measuring object can be monitored in real time.
  • FIG. 1 shows an example of implementing a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature monitoring box using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of a temperature sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 shows an example of monitoring the temperature of the measurement object using a temperature monitoring box according to an embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B show results of resistance values according to temperature changes of a measurement object using one temperature sensor.
  • 6A and 6B illustrate results of average values according to temperature changes of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
  • FIG. 7 illustrates a result of deviation according to temperature change of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a temperature monitoring method using a sensor array for monitoring a temperature of a measurement object requiring temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • an embodiment As used herein, “an embodiment”, “an example”, “side”, “an example”, etc., should be construed that any aspect or design described is better or advantageous than other aspects or designs. It is not.
  • the term 'or' means inclusive or 'inclusive or' rather than 'exclusive or'.
  • the expression 'x uses a or b' means any one of natural inclusive permutations.
  • FIG. 1 shows an example of implementing a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • a temperature monitoring box 100 using a sensor array may include a temperature sensor array 130 attached to a box case 110, an upper cover 120, and a measurement object 140. And a connection line 131 connected to the temperature sensor array 130.
  • the box case 110 has an inner space formed therein to store a plurality of measurement objects 140 requiring temperature control, and the inner space is a box case 110 so that the plurality of measurement objects 140 can flow in and out.
  • the top of the has an open structure.
  • the measurement object 140 may be any one of wine, an experimental biological sample, and blood, but is not limited thereto.
  • the measurement object 140 may be a medical object and food requiring temperature control during shipping and storage.
  • the upper cover 120 is detachably coupled to the box case 110 and provided to shield the internal space of the box case 110, and one side thereof may be connected to the box case 110, and the box case ( 110 may be provided separately.
  • the temperature sensor array 130 is connected through a connection line 131 with the temperature monitoring box 110, and a plurality of temperature sensors formed in a multichannel are attached to each of the measurement objects 140 in a form formed on a substrate.
  • the temperature monitoring box 100 using the sensor array according to the embodiment of the present invention calculates an average temperature for calculating an average value of temperatures for each of the measurement targets 140 based on the resistance value measured from the temperature sensor array 130. It includes a portion (not shown).
  • the temperature monitoring box 100 using the sensor array further comprises a communication unit (not shown) for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside and a power supply unit (not shown) for supplying driving power.
  • a refrigerant panel (not shown) may be further included to maintain freshness of the plurality of measurement objects 140 stored in the inner space of the box case 110.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature monitoring box using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a temperature monitoring box 200 using a sensor array includes a temperature sensor array connected to a box case and attached to a measurement object including a plurality of temperature sensors formed in a multichannel. An average value of the temperatures for each measurement object is calculated using (210).
  • the temperature monitoring box 200 using the sensor array includes a temperature sensor array 210 and the average temperature calculator 220.
  • the temperature sensor array 210 is connected to the box case, is formed on the substrate including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel, and are attached to the measurement object, respectively.
  • the temperature sensor includes a terminal for measuring a resistance value with respect to the temperature of the measurement object.
  • the temperature sensor array 210 is connected to the IC circuit formed on the substrate to form a patch structure.
  • IC circuits can handle signal filtering, amplification, digitization, and processing functions by utilizing integrated technology, and in some embodiments, IC circuits integrate and multifunctional integrated circuit sensors that process signals within a substrate. Can be.
  • the substrate may be formed of at least one material of paper, polymer, woven fabric, and insulated metal foil.
  • the substrate is a polyimide, polycarbonate, polyacylate, polyether imide, polyehtersulfone, polyethylene terephthalate, which can be attached to the skin. ) And polyethylene naphthalate.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of a temperature sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • the temperature sensor array 310 includes a plurality of temperature sensors 311, and the plurality of temperature sensors 311 is formed of a multichannel 312.
  • Each of the plurality of temperature sensors 311 is formed by transferring a multichannel 312 patterned by a photolithography process onto a substrate, and the multichannel 312 is formed of a polyimide solution. ) May be formed as a thin film of platinum (Pt).
  • the multichannel 312 may be formed in a meander pattern having a serpentine shape to cover a relatively large area.
  • the multi-channel 312 is a spiral, a meander pattern having a rectangular loop, a pair of interlocking meander patterns, a pair of independent self-identification patterns in which the inner spiral is formed in the outer spiral.
  • multichannel 312 may be a negative temperature coefficient thermistor.
  • the multichannel 312 may use a print negative temperature coefficient (NTC) thermistor, but is not limited to print NTC thermistors.
  • NTC print negative temperature coefficient
  • the multichannel 312 is equally applicable to any flexible temperature sensor whose resistance varies with temperature, and includes a positive temperature coefficient (PTC) thermistor, resistance temperature device (RTD), and a flexible substrate. It may be formed of at least one of any device fabricated on the material.
  • the plurality of temperature sensors 311 includes a terminal 313 for measuring a resistance value with respect to a temperature of a measurement target.
  • the terminal 313 may be connected to both ends of the multichannel 312, and may measure a resistance value of the measurement object.
  • the terminal 313 may be formed in each of the temperature sensors 311, and may measure a resistance value by the temperature sensor array 310 composed of the plurality of temperature sensors 311.
  • the temperature sensor array 310 measures the temperature at various points of the measurement object according to the position where each of the plurality of temperature sensors 311 is disposed and provides the average temperature calculator 220 to the average temperature calculator 220. Can be.
  • the temperature sensor array 310 may be implemented in the form of a patch to measure the exact temperature of the contact surface of the measurement object. More specifically, the temperature sensor array 310 may be implemented in a patch form in order to be in close contact with the measurement object.
  • the shape of the temperature sensor array 310 may be formed according to the area or characteristics of the measurement object, and may be attached to at least one measurement object. That is, the temperature sensor array 310 may measure a resistance value according to an average temperature of a plurality of points of the measurement object having a large area.
  • the average temperature calculator 220 of the temperature monitoring box 200 using the sensor array may measure each object based on the resistance value measured from the temperature sensor array 210. Calculate the average value of the temperature for.
  • the average temperature calculator 220 may measure the average temperature of the plurality of temperature sensors by excluding a specific temperature sensor among the plurality of temperature sensors based on the temperature detected by the temperature sensor array 210.
  • the average temperature calculator 220 calculates a temperature of a different value from each of the plurality of temperature sensors. Can be received. Accordingly, the average temperature calculator 220 may calculate the average temperature for the temperatures having different values to measure the correct temperature of the measurement target and improve the temperature accuracy.
  • the average temperature calculator 220 except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors based on the measured resistance value, the average of the temperature by the resistance value measured from the remaining temperature sensor The value can be calculated.
  • the average temperature calculator 220 may calculate an average temperature based on temperatures sensed by the plurality of temperature sensors.
  • the average temperature calculator 220 may compare the average temperature with each of the sensed temperatures and detect a temperature value having the largest difference from the average temperature. That is, since the temperature value having the largest difference from the average temperature may correspond to the highest or lowest temperature among the sensed temperatures, the average temperature calculator 220 excludes the corresponding temperature to average the plurality of temperature sensors. The temperature can be measured.
  • the average temperature calculator 220 may compare the detected temperatures with each other and measure the average temperature by excluding a temperature value having the largest difference. That is, the highest or lowest temperature among the sensed temperatures may have the largest difference as a result of mutual comparison with other sensed temperatures. Accordingly, the average temperature calculator 220 may measure the average temperature of the plurality of temperature sensors except for the corresponding temperature.
  • the average temperature calculator 220 may calculate the average value of the temperature by excluding a temperature sensor that detects a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
  • the average temperature calculator 220 may measure the average temperature of the plurality of temperature sensors except for the corresponding temperature. have.
  • the average temperature calculator 220 is included in the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention, but according to the exemplary embodiment, the average temperature calculator 220 may be included and formed on the substrate of the temperature sensor array 210. have.
  • the temperature monitoring box 200 using the sensor array may include a communication unit 230 for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside and a power supply unit 240 for supplying driving power. It may further include.
  • the communicator 230 may transmit an average value for the measurement object measured by the average temperature calculator 220 to the outside.
  • the communication unit 230 may transmit and receive the average value of the temperature in different transmission bandwidths, and at least one of the ZigBee, Bluetooth, ZWAVE, and Wi-Fi may be applied according to coverage.
  • the power supply unit 240 may supply driving power of at least one of the temperature sensor array 210, the average temperature calculator 220, and the communicator 230.
  • the power supply unit 240 may be configured as an active device using an ultra-small charge / discharge battery or an ultra-supercapacitor.
  • the power supply 240 may be a primary battery such as a coin battery or a secondary battery such as a lithium-polymer battery.
  • a primary battery such as a coin battery
  • a secondary battery such as a lithium-polymer battery.
  • the power supply unit 240 may be charged by an external power source, and in the case of a primary battery such as a coin battery, it may be exchanged.
  • the power supply 240 may be included on the substrate of the temperature sensor array 210 and may supply driving power of the temperature sensor.
  • the temperature monitoring box 200 using the sensor array may further include a control unit (not shown), the control unit controls the overall operation of the temperature monitoring box 200, the temperature sensor The array 210, the average temperature calculator 220, the communicator 230, and the power supply 240 may control a control flow or data flow.
  • Figure 4 shows an example of monitoring the temperature of the measurement object using a temperature monitoring box according to an embodiment of the present invention.
  • the temperature monitoring box 410 using the sensor array may transmit and receive data with the user terminal 420a and the external server 420b through a network.
  • the temperature monitoring box 410 using the sensor array provides the average value of the calculated temperature of the measurement object to the external user terminal 420a or the external server 420b in real time.
  • the user terminal 420a or the external server 420b may store, analyze, process, and monitor the average value information of the temperature in real time.
  • the average value information of the temperature may be stored in an external database and provided at the request of the user terminal 420a or the external server 420b.
  • the user terminal 420a may receive the average value information of the temperature of the measurement object in real time from the temperature monitoring box 410 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the user terminal 420a may calculate the average value information of the temperature for the measurement object received from the temperature monitoring box 410 using the temperature sensor array based on the reference value for the preset temperature information.
  • An image, a picture, a graph, a message, and an audio may be output to at least one, and according to embodiments, a notification signal including at least one of a warning message, an alarm, a voice, a light, and a vibration may be provided.
  • the user terminal 420a may control the temperature sensor array or the temperature monitoring box 410 based on a control command input from the user.
  • the user terminal 420a may be at least one of a terminal, a smartphone, a tablet PC, and a PC possessed by the user, and the type of the terminal is not limited thereto.
  • the user terminal 420a may include at least one of average value information of temperatures for the measurement object received from the temperature monitoring box 410 using the temperature sensor array and temperature information inside the temperature monitoring box 410.
  • One or more information may be transmitted to the external server 420b.
  • the user terminal 420a may include an application processor for data transmission and reception and control with the temperature monitoring box 410.
  • the external server 420b comprehensively manages average value information of temperatures for the measurement object received from the temperature monitoring box 410 or the user terminal 420a using the sensor array according to an embodiment of the present invention, and stores the average value information.
  • the change trend may be analyzed and transmitted to the user terminal 420a.
  • the external server 420b may provide information to an expert or an administrator who manages the measurement object, and manage and prevent the measurement object from the user terminal 420a based on an analysis result of the average value information of the temperature of the measurement object. It may also provide a real-time service for.
  • the external server 420b may further provide a service for managing the temperature of various measurement targets in addition to the above-described service, and thus may be configured to establish a database or to communicate with another external server. It doesn't happen.
  • 5A and 5B show results of resistance values according to temperature changes of a measurement object using one temperature sensor.
  • Figure 5a is a graph of the result of measuring the resistance value for the object to be measured at intervals of 10 °C from 30 °C to 80 °C using a temperature sensor array including one temperature sensor
  • Figure 5b is one temperature It is a graph of the result of measuring the resistance value for the measurement object at a temperature interval of 1 °C from 30 °C to 40 °C using a temperature sensor array including a sensor, and 0.5 °C interval from 36 °C to 38 °C.
  • the temperature sensor array including one temperature sensor exhibits limitations in accurately measuring the temperature of the measurement target to be measured by changing the accuracy of the temperature according to the attachment position or area of the measurement target. You can see that.
  • 6A and 6B illustrate results of average values according to temperature changes of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
  • FIG. 6A is a graph illustrating a result of resistance according to temperature change of a measurement object using a temperature sensor array including one temperature sensor
  • FIG. 6B uses a temperature sensor array including four temperature sensors. Is a graph showing the results of the resistance value and the average value of each temperature sensor according to the temperature change of the measurement object.
  • the accuracy and reliability of the average value of the temperature calculated from the temperature sensor array consisting of four plurality of temperature sensors is higher than the temperature sensor array consisting of one temperature sensor as in FIG. 6A. It can be confirmed that high.
  • FIG. 7 illustrates a result of deviation according to temperature change of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
  • FIG. 7 is a graph showing a deviation result according to a temperature change from 0 ° C. to 50 ° C. using a temperature sensor array including one temperature sensor and a temperature sensor array including four temperature sensors. .
  • the temperature sensor array formed of the plurality of temperature sensors has a small error due to external factors. It can be seen that the temperature can be measured constantly with high accuracy.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a temperature monitoring method using a sensor array for monitoring a temperature of a measurement object requiring temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
  • step 810 the presence or absence of a resistance value with respect to the temperature of the measurement object is detected from a temperature sensor array attached to the measurement object, respectively.
  • the temperature sensor array is connected to a box case, is formed on a substrate including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel, each attached to the measurement object, the terminal for measuring the resistance value of the temperature sensor to the temperature of the measurement object It includes.
  • the average value of the temperature for the measurement object is calculated based on the resistance value measured from the temperature sensor array.
  • step 820 may be a step of measuring an average temperature of the plurality of temperature sensors excluding a specific one of the plurality of temperature sensors based on the temperature sensed by the temperature sensor array.
  • step 820 is a temperature of the object to be measured with the resistance value measured from the remaining temperature sensors, except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors based on the measured resistance value. It may be a step of calculating the average value of.
  • step 820 may be a step of calculating an average value of the temperature excluding a temperature sensor detecting a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
  • the method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

The present invention relates to a temperature monitoring box and a method thereof, wherein the temperature monitoring box comprises a box case in which an internal space is defined so as to be capable of storing a plurality of objects to be measured requiring temperature control; temperature sensor arrays which are connected to the box case, which comprise a plurality of temperature sensors which are formed as a multi-channel, comprise a terminal for measuring a resistance value with respect to the temperature of the object to be measured, and are formed on a substrate, and which are attached to the objects to be measured, respectively; and an average temperature calculation unit which calculates an average value of the temperature for each object to be measured on the basis of the resistance value measured from the temperature sensor arrays, and wherein the temperature of the objects to be measured is capable of being monitored in real time by measuring the average temperature for a wide contact area or various areas of the objects to be measured.

Description

센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스 및 그 방법Temperature monitoring box using sensor array and its method
본 발명은 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 온도 조절이 요구되는 측정 대상물에 복수의 온도 센서들을 포함하는 온도 센서 어레이를 부착하고, 온도의 평균 값을 측정하여 실시간으로 측정 대상물을 모니터링하는 온도 모니터링 박스 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a temperature monitoring box using a sensor array and a method thereof, and more particularly to attaching a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors to a measurement object requiring temperature control, and measuring an average value of temperature. A temperature monitoring box and a method for monitoring a measurement object in real time.
종래의 무선 온도계는 RFID 및 NFC 방식을 이용한 근거리 온도계를 주로 사용하였다. RFID 방식의 무선 온도계는 사용자가 측정 대상물에 태그를 하면 온도 정보를 획득하는 방식이고, NFC 방식의 무선 온도계는 측정 대상물로부터 획득되는 온도 정보를 사용자 단말기(또는 스마트 기기)로 전송하는 방식이다.The conventional wireless thermometer mainly used a short range thermometer using RFID and NFC. The RFID wireless thermometer is a method of obtaining temperature information when a user tags a measurement object, and the NFC wireless thermometer is a method of transmitting temperature information obtained from a measurement object to a user terminal (or a smart device).
또한, 종래의 무선 온도계는 얇은 박막으로, 사용자가 원하는 곳에 부착이 가능하며 주로 체온을 측정하기 위한 목적을 가진다. In addition, the conventional wireless thermometer is a thin thin film, which can be attached to the desired place of the user mainly has a purpose for measuring the body temperature.
이에 따른 종래의 무선 온도계는 NFC 및 RFID를 이용해 저전력 단거리 무선통신이 가능하나, 획득된 많은 정보를 전달하는 것이 아닌, 일정한 시간 설정에 기초하여 측정되는 1회의 온도 정보만을 전송하는 원리로 작동하기 때문에 실시간 온도측정기기로는 부적합하다는 문제점이 존재하였다. Accordingly, the conventional wireless thermometer is capable of low power short-range wireless communication using NFC and RFID, but because it operates on a principle of transmitting only one temperature information measured based on a predetermined time setting, rather than delivering a lot of information obtained. There was a problem that it is not suitable as a real-time temperature measuring device.
또한, 종래의 무선 온도계는 측정 대상물의 온도를 측정하기 위한 센서가 전체 온도계에서 차지하는 비율이 작으므로, 센서가 접촉되지 않은 측정 대상물의 지점에서의 온도는 표시된 값과 다를 가능성이 높다는 한계가 존재하였다.In addition, in the conventional wireless thermometer, since the ratio of the sensor for measuring the temperature of the measurement object is small in the total thermometer, there was a limit that the temperature at the point of the measurement object not contacted by the sensor is likely to be different from the displayed value. .
또한, 종래의 무선 온도계는 하나의 온도 센서로부터 측정되는 것이므로, 측정 대상물의 넓은 면적 또는 각기 다른 면적에서의 온도 정보를 측정할 수 없다는 문제점이 있었고, 하나의 온도 센서에서 측정되는 정보에 대한 신뢰도가 낮다는 한계가 존재하였다. In addition, since the conventional wireless thermometer is measured from one temperature sensor, there is a problem that it is not possible to measure the temperature information in a large area or a different area of the measurement object, the reliability of the information measured by one temperature sensor There was a limit of low.
본 발명의 목적은 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서들을 포함하는 온도 센서 어레이로부터 온도 조절이 요구되는 측정 대상물에 대한 평균 온도를 측정하여 온도 센서 각각의 서로 다른 저항 값에 대한 오차를 줄일 수 있는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to measure the average temperature for a measurement object that requires temperature control from a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel sensor that can reduce the error for the different resistance value of each temperature sensor To provide a temperature monitoring box using the array and a method thereof.
또 다른 본 발명의 목적은 복수의 온도 센서들을 포함하는 온도 센서 어레이를 패치형으로 제작하여 측정 대상물의 접촉 면적에 대한 정확한 온도를 측정할 수 있는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a temperature monitoring box and a method using the sensor array that can measure the exact temperature of the contact area of the measurement object by fabricating a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors in a patch form will be.
또 다른 본 발명의 목적은 측정 대상물의 넓은 접촉 면적 또는 각기 다른 면적에서의 온도를 감지하며, 온도의 평균 값을 산출하여 사용자에게 측정 대상물의 정확한 온도 정보를 제공하고, 사용자는 단말기를 통해 측정 대상물의 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to sense the temperature in a wide contact area or different areas of the measurement object, calculate the average value of the temperature to provide the user with accurate temperature information of the measurement object, the user through the terminal It is to provide a temperature monitoring box and a method using a sensor array that can monitor the temperature of the sensor in real time.
본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스는 온도 조절이 요구되는 복수의 측정 대상물을 보관할 수 있도록 내부 공간이 형성되어 있는 박스 케이스, 상기 박스 케이스에 연결되고, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서 - 여기서, 상기 온도 센서는 상기 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값을 측정하는 단자를 포함함 - 를 포함하여 기판 상에 형성되며, 상기 측정 대상물에 각기 부착되는 온도 센서 어레이 및 상기 온도 센서 어레이로부터 측정된 상기 저항 값에 기반하여 상기 측정 대상물 각각에 대한 온도의 평균 값을 산출하는 평균 온도 산출부를 포함한다.The temperature monitoring box using the sensor array according to an embodiment of the present invention is a box case having an internal space formed to store a plurality of measurement targets that require temperature control, a plurality of connected to the box case, a plurality of channels formed A temperature sensor array formed on the substrate, wherein the temperature sensor includes a terminal for measuring a resistance value with respect to the temperature of the measurement object, and the temperature sensor array and the temperature sensor array respectively attached to the measurement object; And an average temperature calculator configured to calculate an average value of temperatures for each of the measured objects based on the resistance values measured from the measured values.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스는 상기 산출된 온도의 평균 값을 외부로 전송하는 통신부 및 구동 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.In addition, the temperature monitoring box using the sensor array according to an embodiment of the present invention may further include a communication unit for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside and a power supply unit for supplying driving power.
상기 복수의 온도 센서 각각은 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 패터닝된 상기 멀티채널을 상기 기판에 전사시켜 형성되며, 상기 멀티채널은 폴리이미드 용액(Polyimide solution)으로 형성된 필름(film) 상에 백금(Pt) 박막으로 형성될 수 있다.Each of the plurality of temperature sensors is formed by transferring the multichannel patterned by a photolithography process onto the substrate, and the multichannel is formed on a film formed of a polyimide solution. ) May be formed into a thin film.
상기 복수의 온도 센서 각각은 미엔더(meander) 패턴으로 형성된 상기 멀티채널을 포함할 수 있으며, 상기 멀티채널은 서미스터(thermistor)일 수 있다.Each of the plurality of temperature sensors may include the multichannel formed in a meander pattern, and the multichannel may be a thermistor.
상기 온도 센서 어레이는 상기 기판에 형성된 IC 회로와 연결되어 패치형 구조로 형성될 수 있다.The temperature sensor array may be connected to an IC circuit formed on the substrate to form a patch structure.
상기 평균 온도 산출부는 상기 측정된 저항 값에 기초하여 상기 복수의 온도 센서 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도를 나타내는 온도 센서를 제외하고, 나머지 온도 센서로부터 측정된 저항 값으로 상기 온도의 평균 값을 산출할 수 있다.The average temperature calculator calculates an average value of the temperature based on the resistance value measured from the remaining temperature sensors, except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors based on the measured resistance value. can do.
또한, 상기 평균 온도 산출부는 상기 복수의 온도 센서 중 기설정된 기준을 초과하는 급격한 온도 변화를 감지하는 온도 센서를 제외하여 상기 온도의 평균 값을 산출할 수 있다.The average temperature calculator may calculate the average value of the temperature by excluding a temperature sensor detecting a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
상기 기판은 페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 절연된 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.The substrate may be formed of at least one material of paper, polymer, woven fabric, and insulated metal foil.
본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스를 이용하여 온도 조절이 요구되는 측정 대상물의 온도를 모니터링하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 방법은 상기 측정 대상물에 각기 부착된 온도 센서 어레이로부터 상기 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값 변화 유무를 검출하는 단계 및 상기 온도 센서 어레이로부터 측정된 상기 저항 값에 기반하여 상기 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값을 산출하는 단계를 포함하고, 상기 온도 센서 어레이는 박스 케이스에 연결되며, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서 - 여기서, 상기 온도 센서는 상기 측정 대상물의 온도에 대한 상기 저항 값을 측정하는 단자를 포함함 - 를 포함하여 기판 상에 형성되며, 상기 측정 대상물에 각기 부착된다.According to an embodiment of the present invention, a temperature monitoring method using a sensor array that monitors a temperature of a measurement object requiring temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array includes measuring the temperature from an array of temperature sensors attached to the measurement object. Detecting the presence or absence of a change in resistance value with respect to the temperature of the object and calculating an average value of the temperature for the measurement object based on the resistance value measured from the temperature sensor array, wherein the temperature sensor array includes a box A plurality of temperature sensors connected to the case and formed in a multi-channel, wherein the temperature sensors include terminals for measuring the resistance value with respect to the temperature of the measurement object. Attached to each.
본 발명의 실시예에 따르면, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서들을 포함하는 온도 센서 어레이로부터 온도 조절이 요구되는 측정 대상물에 대한 평균 온도를 측정하여 온도 센서 각각의 서로 다른 저항 값에 대한 오차를 줄일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by measuring the average temperature for the measurement object that requires temperature control from a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel to reduce the error for different resistance values of each temperature sensor Can be.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 온도 센서들을 포함하는 온도 센서 어레이를 패치형으로 제작하여 측정 대상물의 접촉 면적에 대한 정확한 온도를 측정할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a temperature sensor array including a plurality of temperature sensors may be manufactured in a patch to measure an accurate temperature of a contact area of a measurement object.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 측정 대상물의 넓은 접촉 면적 또는 각기 다른 면적에서의 온도를 감지하며, 온도의 평균 값을 산출하여 사용자에게 측정 대상물의 정확한 온도 정보를 제공하고, 사용자는 단말기를 통해 측정 대상물의 온도를 실시간으로 모니터링할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by detecting the temperature in a wide contact area or different areas of the measurement object, calculate the average value of the temperature to provide the user with accurate temperature information of the measurement object, the user through the terminal The temperature of the measuring object can be monitored in real time.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스를 구현한 예를 도시한 것이다.1 shows an example of implementing a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature monitoring box using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서 어레이의 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a temperature sensor array according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온도 모니터링 박스를 이용하여 측정 대상물의 온도를 모니터링하는 예를 도시한 것이다. Figure 4 shows an example of monitoring the temperature of the measurement object using a temperature monitoring box according to an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 하나의 온도 센서를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 저항 값의 결과를 도시한 것이다.5A and 5B show results of resistance values according to temperature changes of a measurement object using one temperature sensor.
도 6a 및 도 6b는 복수의 온도 센서들로 형성된 온도 센서 어레이를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 평균 값의 결과를 도시한 것이다. 6A and 6B illustrate results of average values according to temperature changes of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
도 7은 복수의 온도 센서들로 형성된 온도 센서 어레이를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 편차의 결과를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates a result of deviation according to temperature change of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스를 이용하여 온도 조절이 요구되는 측정 대상물의 온도를 모니터링하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 방법의 흐름도를 도시한 것이다.8 is a flowchart illustrating a temperature monitoring method using a sensor array for monitoring a temperature of a measurement object requiring temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions.
본 명세서에서 사용되는 “실시예”, “예”, “측면”, “예시” 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, “an embodiment”, “an example”, “side”, “an example”, etc., should be construed that any aspect or design described is better or advantageous than other aspects or designs. It is not.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다. In addition, the term 'or' means inclusive or 'inclusive or' rather than 'exclusive or'. In other words, unless stated otherwise or unclear from the context, the expression 'x uses a or b' means any one of natural inclusive permutations.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms “a” or “an”, as used in this specification and in the claims, generally refer to “one or more” unless the context clearly dictates otherwise or in reference to a singular form. Should be interpreted as
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second used in the present specification and claims may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.On the other hand, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terminology used herein is a term used to properly express an embodiment of the present invention, which may vary according to a user, an operator's intention, or a custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of the terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스를 구현한 예를 도시한 것이다.1 shows an example of implementing a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(100)는 박스 케이스(110), 상부 커버(120), 및 측정 대상물(140)에 부착되는 온도 센서 어레이(130)를 포함하고, 온도 센서 어레이(130)와 연결되는 연결선(131)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a temperature monitoring box 100 using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention may include a temperature sensor array 130 attached to a box case 110, an upper cover 120, and a measurement object 140. And a connection line 131 connected to the temperature sensor array 130.
박스 케이스(110)는 온도 조절이 요구되는 복수의 측정 대상물(140)을 보관할 수 있도록 내부 공간이 형성되어 있으며, 상기 내부 공간은 복수의 측정 대상물(140)이 유출입 될 수 있도록 박스 케이스(110)의 상부는 개방된 구조를 갖는다.The box case 110 has an inner space formed therein to store a plurality of measurement objects 140 requiring temperature control, and the inner space is a box case 110 so that the plurality of measurement objects 140 can flow in and out. The top of the has an open structure.
측정 대상물(140)은 와인, 실험용 생체 샘플 및 혈액 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 배송 및 보관 중 온도 조절이 필요한 의료용 대상물 및 식품이 될 수도 있다.The measurement object 140 may be any one of wine, an experimental biological sample, and blood, but is not limited thereto. The measurement object 140 may be a medical object and food requiring temperature control during shipping and storage.
상부 커버(120)는 박스 케이스(110)에 착탈 가능하게 결합되어 박스 케이스(110)의 내부 공간을 차폐하기 위해 구비되는 것으로, 일측이 박스 케이스(110)와 연결되어 있을 수 있고, 박스 케이스(110)와 별도로 구비될 수도 있다.The upper cover 120 is detachably coupled to the box case 110 and provided to shield the internal space of the box case 110, and one side thereof may be connected to the box case 110, and the box case ( 110 may be provided separately.
온도 센서 어레이(130)는 온도 모니터링 박스(110)와의 연결선(131)을 통해 연결되어 있으며, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서들이 기판 상에 형성된 형태로 측정 대상물(140) 각각에 부착된다.The temperature sensor array 130 is connected through a connection line 131 with the temperature monitoring box 110, and a plurality of temperature sensors formed in a multichannel are attached to each of the measurement objects 140 in a form formed on a substrate.
본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(100)는 온도 센서 어레이(130)로부터 측정된 저항 값에 기반하여 측정 대상물(140) 각각에 대한 온도의 평균 값을 산출하는 평균 온도 산출부(미도시)를 포함한다. The temperature monitoring box 100 using the sensor array according to the embodiment of the present invention calculates an average temperature for calculating an average value of temperatures for each of the measurement targets 140 based on the resistance value measured from the temperature sensor array 130. It includes a portion (not shown).
또한, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(100)는 산출된 온도의 평균 값을 외부로 전송하는 통신부(미도시) 및 구동 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 실시예에 따라서는 박스 케이스(110)의 내부 공간에 보관되는 복수의 측정 대상물(140)의 신선도를 유지하기 위하여 냉매패널(미도시)를 더 포함할 수도 있다. In addition, the temperature monitoring box 100 using the sensor array according to an embodiment of the present invention further comprises a communication unit (not shown) for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside and a power supply unit (not shown) for supplying driving power. In some embodiments, a refrigerant panel (not shown) may be further included to maintain freshness of the plurality of measurement objects 140 stored in the inner space of the box case 110.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature monitoring box using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200)는 박스 케이스에 연결되고, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서들을 포함하여 측정 대상물에 각기 부착되는 온도 센서 어레이(210)를 이용하여 측정 대상물 각각에 대한 온도의 평균 값을 산출한다.Referring to FIG. 2, a temperature monitoring box 200 using a sensor array according to an exemplary embodiment of the present invention includes a temperature sensor array connected to a box case and attached to a measurement object including a plurality of temperature sensors formed in a multichannel. An average value of the temperatures for each measurement object is calculated using (210).
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200)는 온도 센서 어레이(210) 및 평균 온도 산출부(220)를 포함한다.To this end, the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to an embodiment of the present invention includes a temperature sensor array 210 and the average temperature calculator 220.
온도 센서 어레이(210)는 박스 케이스에 연결되고, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서들을 포함하여 기판 상에 형성되며, 측정 대상물에 각기 부착된다. 여기서, 상기 온도 센서는 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값을 측정하는 단자를 포함한다. The temperature sensor array 210 is connected to the box case, is formed on the substrate including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel, and are attached to the measurement object, respectively. Here, the temperature sensor includes a terminal for measuring a resistance value with respect to the temperature of the measurement object.
또한, 온도 센서 어레이(210)는 기판에 형성된 IC회로와 연결되어 패치형 구조로 형성된다.In addition, the temperature sensor array 210 is connected to the IC circuit formed on the substrate to form a patch structure.
IC 회로는 집적화 기술을 구사함으로써, 신호의 필터, 증폭, 디지털화 및 처리 기능을 처리할 수 있으며, 실시예에 따라서 IC 회로는 기판 내에서 신호를 처리하는 집적화 및 다기능화 IC센서(integrated circuit sensor)일 수 있다. IC circuits can handle signal filtering, amplification, digitization, and processing functions by utilizing integrated technology, and in some embodiments, IC circuits integrate and multifunctional integrated circuit sensors that process signals within a substrate. Can be.
상기 기판은 페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 절연된 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다. The substrate may be formed of at least one material of paper, polymer, woven fabric, and insulated metal foil.
실시예에 따라서, 기판은 피부에 부착 가능한 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(plycarbonate), 폴리아크릴레이트(polyacylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyehtersulfone), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 중 적어도 어느 하나의 물질로 이루어질 수도 있다.According to an embodiment, the substrate is a polyimide, polycarbonate, polyacylate, polyether imide, polyehtersulfone, polyethylene terephthalate, which can be attached to the skin. ) And polyethylene naphthalate.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200)에 포함된 온도 센서 어레이(210)에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the temperature sensor array 210 included in the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서 어레이의 실시예를 설명하기 위해 도시한 것이다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a temperature sensor array according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 온도 센서 어레이(310)는 복수의 온도 센서들(311)를 포함하며, 복수의 온도 센서들(311)는 멀티채널(312)로 형성된다.Referring to FIG. 3, the temperature sensor array 310 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of temperature sensors 311, and the plurality of temperature sensors 311 is formed of a multichannel 312.
복수의 온도 센서들(311) 각각은 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 패터닝된 멀티채널(312)을 기판에 전사시켜 형성되며, 멀티채널(312)은 폴리이미드 용액(Polyimide solution)으로 형성된 필름(film) 상에 백금(Pt) 박막으로 형성될 수 있다.Each of the plurality of temperature sensors 311 is formed by transferring a multichannel 312 patterned by a photolithography process onto a substrate, and the multichannel 312 is formed of a polyimide solution. ) May be formed as a thin film of platinum (Pt).
멀티채널(312)은 비교적 넓은 면적을 커버하도록 구불구불한 형태인 미엔더(meander) 패턴으로 형성될 수 있다.The multichannel 312 may be formed in a meander pattern having a serpentine shape to cover a relatively large area.
실시예에 따라서, 멀티채널(312)은 나선형, 직사각형 형태의 루프를 갖는 미엔더 패턴, 한 쌍의 서로 맞물린 미엔더 패턴, 내부의 나선이 외부의 나선 내에 형성된 한 쌍의 독립된 동신원 형태의 패턴, 한 쌍의 서로 맞물린 원형 패턴, 큰 루프 내에 형성된 작은 직사각형 루프를 갖는 미엔더 패턴, 큰 루프 내에 형성된 작은 원형 또는 타 원형의 루프를 갖는 미엔더 패턴 및 공통 중심축을 갖는 일렬의 나선 형태의 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴으로 형성될 수 있으며, 전술한 형태의 패턴들이 직렬 또는 병렬의 매트릭스 형태로 배열될 수 있으므로, 패턴의 형태에 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment, the multi-channel 312 is a spiral, a meander pattern having a rectangular loop, a pair of interlocking meander patterns, a pair of independent self-identification patterns in which the inner spiral is formed in the outer spiral. , A pair of intermeshing circular patterns, a meander pattern having a small rectangular loop formed in a large loop, a meander pattern having a small circular or other circular loop formed in a large loop, and a series of spiral-shaped patterns having a common central axis. At least one of the patterns may be formed, and the above-described patterns may be arranged in a matrix form in series or in parallel, and thus are not limited to the patterns.
또한, 멀티채널(312)은 네거티브 온도 계수 서미스터(thermistor)일 수 있다. Further, multichannel 312 may be a negative temperature coefficient thermistor.
실시예에 따라서, 멀티채널(312)은 인쇄 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터를 사용할 수 있으나, 인쇄 NTC 서미스터들에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 멀티채널(312)은 저항이 온도에 의해 변화하는 임의의 플렉시블(flexible) 온도 센서로 동등하게 적용 가능하고, PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터, RTD(Resistance Temperature Device), 및 플렉시블 기판 재료 상에 제조된 임의의 디바이스 중 적어도 어느 하나로 형성될 수도 있다.According to an embodiment, the multichannel 312 may use a print negative temperature coefficient (NTC) thermistor, but is not limited to print NTC thermistors. For example, the multichannel 312 is equally applicable to any flexible temperature sensor whose resistance varies with temperature, and includes a positive temperature coefficient (PTC) thermistor, resistance temperature device (RTD), and a flexible substrate. It may be formed of at least one of any device fabricated on the material.
다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 온도 센서들(311)는 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값을 측정하는 단자(313)를 포함한다.Referring back to FIG. 3, the plurality of temperature sensors 311 according to the embodiment of the present invention includes a terminal 313 for measuring a resistance value with respect to a temperature of a measurement target.
단자(313)는 멀티채널(312) 양 끝에 연결되어 있는 형태일 수 있으며, 측정 대상물에 대한 저항 값을 측정할 수 있다.The terminal 313 may be connected to both ends of the multichannel 312, and may measure a resistance value of the measurement object.
실시예에 따라서, 단자(313)는 온도 센서(311) 각각에 형성될 수 있고, 복수의 온도 센서들(311)로 구성된 온도 센서 어레이(310)에 의한 저항 값을 측정할 수도 있다. According to an embodiment, the terminal 313 may be formed in each of the temperature sensors 311, and may measure a resistance value by the temperature sensor array 310 composed of the plurality of temperature sensors 311.
본 발명의 실시예에 따른 온도 센서 어레이(310)는 복수의 온도 센서들(311) 각각이 배치된 위치에 따라 측정 대상물의 여러 지점에 대한 온도를 측정하여 평균 온도 산출부(220)에 제공할 수 있다.The temperature sensor array 310 according to an embodiment of the present invention measures the temperature at various points of the measurement object according to the position where each of the plurality of temperature sensors 311 is disposed and provides the average temperature calculator 220 to the average temperature calculator 220. Can be.
일 실시예에서, 온도 센서 어레이(310)는 패치 형태로 구현되어 측정 대상물의 접촉면에 대한 정확한 온도를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 온도 센서 어레이(310)는 측정 대상물에 밀착 접촉되기 위하여 패치 형태로 구현될 수 있다. 온도 센서 어레이(310)의 형상은 측정 대상물의 면적 또는 특성에 따라 형성될 수 있고, 적어도 하나의 측정 대상물에 부착될 수 있다. 즉, 온도 센서 어레이(310)는 넓은 면적을 가지는 측정 대상물의 복수의 지점들에 대한 평균 온도에 따른 저항 값을 측정할 수 있다.In one embodiment, the temperature sensor array 310 may be implemented in the form of a patch to measure the exact temperature of the contact surface of the measurement object. More specifically, the temperature sensor array 310 may be implemented in a patch form in order to be in close contact with the measurement object. The shape of the temperature sensor array 310 may be formed according to the area or characteristics of the measurement object, and may be attached to at least one measurement object. That is, the temperature sensor array 310 may measure a resistance value according to an average temperature of a plurality of points of the measurement object having a large area.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200)의 평균 온도 산출부(220)는 온도 센서 어레이(210)로부터 측정된 저항 값에 기반하여 측정 대상물 각각에 대한 온도의 평균 값을 산출한다.Referring back to FIG. 2, the average temperature calculator 220 of the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention may measure each object based on the resistance value measured from the temperature sensor array 210. Calculate the average value of the temperature for.
평균 온도 산출부(220)는 온도 센서 어레이(210)를 통해 감지된 온도를 기초로 복수의 온도 센서들 중 특정 온도 센서를 제외하여 복수의 온도 센서들의 평균 온도를 측정할 수 있다. The average temperature calculator 220 may measure the average temperature of the plurality of temperature sensors by excluding a specific temperature sensor among the plurality of temperature sensors based on the temperature detected by the temperature sensor array 210.
예를 들면, 측정 대상물이 넓은 면적을 가지거나 또는 측정 대상물의 특성 상 그 일부에서 온도 차이가 크게 발생하는 경우, 평균 온도 산출부(220)는 복수의 온도 센서들 각각으로부터 서로 다른 값의 온도를 수신할 수 있다. 이에 따라서, 평균 온도 산출부(220)는 서로 다른 값을 가지는 온도들에 대한 평균 온도를 산출하여 측정 대상물의 정확한 온도를 측정하고 온도 정밀도를 향상시킬 수 있다.For example, when the measurement object has a large area or a large temperature difference occurs in a part of the characteristic of the measurement object, the average temperature calculator 220 calculates a temperature of a different value from each of the plurality of temperature sensors. Can be received. Accordingly, the average temperature calculator 220 may calculate the average temperature for the temperatures having different values to measure the correct temperature of the measurement target and improve the temperature accuracy.
또한, 평균 온도 산출부(220)는 측정된 저항 값에 기초하여 복수의 온도 센서들 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도를 나타내는 온도 센서를 제외하고, 나머지 온도 센서로부터 측정된 저항 값으로 온도의 평균 값을 산출할 수 있다.In addition, the average temperature calculator 220, except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors based on the measured resistance value, the average of the temperature by the resistance value measured from the remaining temperature sensor The value can be calculated.
예를 들면, 평균 온도 산출부(220)는 복수의 온도 센서들로부터 감지된 온도들을 기초로 평균 온도를 계산할 수 있다. 평균 온도 산출부(220)는 평균 온도와 감지된 온도들 각각을 비교하여 평균 온도와 가장 큰 차이를 가지는 온도 값을 검출할 수 있다. 즉, 평균 온도와 가장 큰 차이를 가지는 온도 값은 감지된 온도들 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도에 해당할 수 있으므로, 평균 온도 산출부(220)는 해당 온도를 제외하여 복수의 온도 센서들의 평균 온도를 측정할 수 있다.For example, the average temperature calculator 220 may calculate an average temperature based on temperatures sensed by the plurality of temperature sensors. The average temperature calculator 220 may compare the average temperature with each of the sensed temperatures and detect a temperature value having the largest difference from the average temperature. That is, since the temperature value having the largest difference from the average temperature may correspond to the highest or lowest temperature among the sensed temperatures, the average temperature calculator 220 excludes the corresponding temperature to average the plurality of temperature sensors. The temperature can be measured.
또 다른 예로, 평균 온도 산출부(220)는 감지된 온도들 각각을 상호 비교하고 가장 큰 차이를 가지는 온도 값을 제외하여 평균 온도를 측정할 수 있다. 즉, 감지된 온도들 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도는 다른 감지된 온도들 과의 상호 비교 결과 가장 큰 차이 값을 가질 수 있다. 이에 따라서, 평균 온도 산출부(220)는 해당 온도를 제외하여 복수의 온도 센서들의 평균 온도를 측정할 수 있다. As another example, the average temperature calculator 220 may compare the detected temperatures with each other and measure the average temperature by excluding a temperature value having the largest difference. That is, the highest or lowest temperature among the sensed temperatures may have the largest difference as a result of mutual comparison with other sensed temperatures. Accordingly, the average temperature calculator 220 may measure the average temperature of the plurality of temperature sensors except for the corresponding temperature.
또한, 평균 온도 산출부(220)는 복수의 온도 센서들 중 기설정된 기준을 초과하는 급격한 온도 변화를 감지하는 온도 센서를 제외하여 온도의 평균 값을 산출할 수 있다.In addition, the average temperature calculator 220 may calculate the average value of the temperature by excluding a temperature sensor that detects a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
예를 들어, 복수의 온도 센서들은 측정 대상물의 상태 변화에 따라 수시로 미세한 온도 변화를 감지할 수 있기 때문에, 급격한 온도 변화에 해당하는 기준을 미리 설정할 수 있다. 즉, 복수의 온도 센서들은 측정 대상물의 온도 변화 이외의 상황에서도 급격한 온도 변화를 감지할 수 있기 때문에, 평균 온도 산출부(220)는 해당 온도를 제외하여 복수의 온도 센서들의 평균 온도를 측정할 수 있다. For example, since a plurality of temperature sensors can detect minute temperature changes from time to time according to changes in the state of the measurement object, a reference corresponding to a sudden temperature change can be set in advance. That is, since the plurality of temperature sensors can detect a sudden temperature change even in a situation other than the temperature change of the measurement object, the average temperature calculator 220 may measure the average temperature of the plurality of temperature sensors except for the corresponding temperature. have.
평균 온도 산출부(220)는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200) 내부에 포함되나, 실시예에 따라서, 온도 센서 어레이(210)의 기판 상에 포함되어 형성될 수도 있다. The average temperature calculator 220 is included in the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention, but according to the exemplary embodiment, the average temperature calculator 220 may be included and formed on the substrate of the temperature sensor array 210. have.
실시예에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200)는 산출된 온도의 평균 값을 외부로 전송하는 통신부(230) 및 구동 전원을 공급하는 전원공급부(240)를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to the embodiment of the present invention may include a communication unit 230 for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside and a power supply unit 240 for supplying driving power. It may further include.
통신부(230)는 평균 온도 산출부(220)로부터 측정된 측정 대상물에 대한 평균 값을 외부로 전송할 수 있다.The communicator 230 may transmit an average value for the measurement object measured by the average temperature calculator 220 to the outside.
예를 들면, 통신부(230)는 서로 다른 전송대역폭으로 온도의 평균 값을 송수신할 수 있으며, 커버리지(coverage)에 따라 지그비, 블루투스, 지웨이브 및 와이파이 중 적어도 어느 하나의 무선 방식이 적용될 수 있다. For example, the communication unit 230 may transmit and receive the average value of the temperature in different transmission bandwidths, and at least one of the ZigBee, Bluetooth, ZWAVE, and Wi-Fi may be applied according to coverage.
전원공급부(240)는 온도 센서 어레이(210), 평균 온도 산출부(220) 및 통신부(230) 중 적어도 어느 하나의 구동 전원을 공급할 수 있다.The power supply unit 240 may supply driving power of at least one of the temperature sensor array 210, the average temperature calculator 220, and the communicator 230.
예를 들면, 전원공급부(240)는 초소형 충/방전 배터리 또는 초소형 수퍼커패시터(super-capacitor)를 사용하는 액티브(Active) 소자로 구성될 수 있다.For example, the power supply unit 240 may be configured as an active device using an ultra-small charge / discharge battery or an ultra-supercapacitor.
실시예에 따라서, 전원공급부(240)는 코인 전지와 같은 1차 전지나 리튬-폴리머 배터리와 같은 2차 전지일 수 있다. 전원공급부(240)가 2차 전지일 경우 외부 전원에 의해서 충전될 수 있고, 코인 전지와 같은 1차 전지일 경우 교환될 수 있다. According to an embodiment, the power supply 240 may be a primary battery such as a coin battery or a secondary battery such as a lithium-polymer battery. When the power supply unit 240 is a secondary battery, it may be charged by an external power source, and in the case of a primary battery such as a coin battery, it may be exchanged.
다른 실시예에 따라서, 전원공급부(240)는 온도 센서 어레이(210)의 기판 상에 포함되어 형성될 수 있으며, 온도 센서의 구동 전원을 공급할 수도 있다. According to another exemplary embodiment, the power supply 240 may be included on the substrate of the temperature sensor array 210 and may supply driving power of the temperature sensor.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(200)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 온도 모니터링 박스(200)의 전체적인 동작을 제어하고, 온도 센서 어레이(210), 평균 온도 산출부(220), 통신부(230) 및 전원 공급부(240) 강의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다. In addition, the temperature monitoring box 200 using the sensor array according to an embodiment of the present invention may further include a control unit (not shown), the control unit controls the overall operation of the temperature monitoring box 200, the temperature sensor The array 210, the average temperature calculator 220, the communicator 230, and the power supply 240 may control a control flow or data flow.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온도 모니터링 박스를 이용하여 측정 대상물의 온도를 모니터링하는 예를 도시한 것이다. Figure 4 shows an example of monitoring the temperature of the measurement object using a temperature monitoring box according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(410)는 네트워크를 통해서 사용자 단말기(420a) 및 외부 서버(420b)와 데이터를 송수신할 수 있다. Referring to FIG. 4, the temperature monitoring box 410 using the sensor array according to the embodiment of the present invention may transmit and receive data with the user terminal 420a and the external server 420b through a network.
보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(410)는 산출된 측정 대상물의 온도의 평균 값을 실시간으로 외부의 사용자 단말기(420a) 또는 외부 서버(420b)에 제공할 수 있고, 사용자 단말기(420a) 또는 외부 서버(420b)는 온도의 평균 값 정보를 실시간으로 저장, 분석, 처리 및 모니터링할 수 있다.More specifically, the temperature monitoring box 410 using the sensor array according to the embodiment of the present invention provides the average value of the calculated temperature of the measurement object to the external user terminal 420a or the external server 420b in real time. The user terminal 420a or the external server 420b may store, analyze, process, and monitor the average value information of the temperature in real time.
실시예에 따라서, 온도의 평균 값 정보는 외부의 데이터베이스에 저장되어 사용자 단말기(420a) 또는 외부 서버(420b)의 요청 시에 제공될 수도 있다. According to an embodiment, the average value information of the temperature may be stored in an external database and provided at the request of the user terminal 420a or the external server 420b.
사용자 단말기(420a)는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(410)로부터 실시간으로 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값 정보를 수신할 수 있다. The user terminal 420a may receive the average value information of the temperature of the measurement object in real time from the temperature monitoring box 410 using the sensor array according to the exemplary embodiment of the present invention.
예를 들면, 사용자 단말기(420a)는 기설정된 온도 정보에 대한 기준 값에 기초하여 온도 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(410)로부터 수신된 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값 정보를 수치, 값, 퍼센트, 영상, 그림, 그래프, 메시지 및 음성 중 적어도 어느 하나로 출력할 수 있으며, 실시예에 따라서는 경고메시지, 알람, 음성, 불빛 및 진동 중 적어도 어느 하나를 포함하는 알림 신호를 제공할 수도 있다.For example, the user terminal 420a may calculate the average value information of the temperature for the measurement object received from the temperature monitoring box 410 using the temperature sensor array based on the reference value for the preset temperature information. , An image, a picture, a graph, a message, and an audio may be output to at least one, and according to embodiments, a notification signal including at least one of a warning message, an alarm, a voice, a light, and a vibration may be provided.
또한, 사용자 단말기(420a)는 사용자로부터 입력된 제어 커맨드(command)에 기초하여 온도 센서 어레이 또는 온도 모니터링 박스(410)를 제어할 수도 있다.In addition, the user terminal 420a may control the temperature sensor array or the temperature monitoring box 410 based on a control command input from the user.
실시예에 따라서, 사용자 단말기(420a)는 사용자가 소지하는 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 및 PC 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 단말기의 종류는 이에 한정되는 것은 아니다. According to an embodiment, the user terminal 420a may be at least one of a terminal, a smartphone, a tablet PC, and a PC possessed by the user, and the type of the terminal is not limited thereto.
또 다른 실시예에 따라서, 사용자 단말기(420a)는 온도 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(410)로부터 수신된 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값 정보 및 온도 모니터링 박스(410) 내부의 온도 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 정보를 외부 서버(420b)로 전송할 수도 있다.According to another exemplary embodiment, the user terminal 420a may include at least one of average value information of temperatures for the measurement object received from the temperature monitoring box 410 using the temperature sensor array and temperature information inside the temperature monitoring box 410. One or more information may be transmitted to the external server 420b.
또 다른 실시예에 따라서, 사용자 단말기(420a)는 온도 모니터링 박스(410)와의 데이터 송수신, 및 제어를 위한 어플리케이션(application) 프로세서를 포함할 수 있다. According to another embodiment, the user terminal 420a may include an application processor for data transmission and reception and control with the temperature monitoring box 410.
외부 서버(420b)는 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스(410) 또는 사용자 단말기(420a)로부터 수신된 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값 정보를 종합 관리하고, 평균 값 정보의 변화 추이를 분석하여 사용자 단말기(420a)로 전송할 수 있다.The external server 420b comprehensively manages average value information of temperatures for the measurement object received from the temperature monitoring box 410 or the user terminal 420a using the sensor array according to an embodiment of the present invention, and stores the average value information. The change trend may be analyzed and transmitted to the user terminal 420a.
또한, 외부 서버(420b)는 측정 대상물을 관리하는 전문가 또는 관리자에게 정보를 제공할 수 있으며, 측정 대상물의 온도의 평균 값 정보의 분석 결과에 기초하여 사용자 단말기(420a)로 측정 대상물의 관리 및 예방에 대한 실시간 서비스를 제공할 수도 있다. In addition, the external server 420b may provide information to an expert or an administrator who manages the measurement object, and manage and prevent the measurement object from the user terminal 420a based on an analysis result of the average value information of the temperature of the measurement object. It may also provide a real-time service for.
다만, 외부 서버(420b)는 전술한 서비스 외에 보다 다양한 측정 대상물의 온도를 관리하기 위한 서비스를 더 제공할 수 있으며, 그에 따른 데이터베이스를 구축하거나 또 다른 외부 서버와의 통신이 이루어질 수 있으므로, 이에 한정되는 것은 아니다. However, the external server 420b may further provide a service for managing the temperature of various measurement targets in addition to the above-described service, and thus may be configured to establish a database or to communicate with another external server. It doesn't happen.
도 5a 및 도 5b는 하나의 온도 센서를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 저항 값의 결과를 도시한 것이다.5A and 5B show results of resistance values according to temperature changes of a measurement object using one temperature sensor.
보다 상세하게는, 도 5a는 하나의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이를 이용하여 30℃부터 80℃까지 10℃ 간격으로 측정 대상물에 대한 저항 값을 측정한 결과 그래프이고, 도 5b는 하나의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이를 이용하여 30℃부터 40℃까지 1℃간격으로 측정하고, 36℃부터 38℃까지 0.5℃간격으로 측정 대상물에 대한 저항 값을 측정한 결과 그래프이다.More specifically, Figure 5a is a graph of the result of measuring the resistance value for the object to be measured at intervals of 10 ℃ from 30 ℃ to 80 ℃ using a temperature sensor array including one temperature sensor, Figure 5b is one temperature It is a graph of the result of measuring the resistance value for the measurement object at a temperature interval of 1 ℃ from 30 ℃ to 40 ℃ using a temperature sensor array including a sensor, and 0.5 ℃ interval from 36 ℃ to 38 ℃.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 하나의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이는 온도의 정확도가 측정 대상물의 부착위치나 면적에 따라 변화하여 측정하고자 하는 측정 대상물에 대한 온도를 정확하게 측정하는데 한계를 보이는 것을 확인할 수 있다.5A and 5B, the temperature sensor array including one temperature sensor exhibits limitations in accurately measuring the temperature of the measurement target to be measured by changing the accuracy of the temperature according to the attachment position or area of the measurement target. You can see that.
도 6a 및 도 6b는 복수의 온도 센서들로 형성된 온도 센서 어레이를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 평균 값의 결과를 도시한 것이다. 6A and 6B illustrate results of average values according to temperature changes of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
도 6a는 하나의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 저항 값(Resistance)의 결과를 나타내는 그래프이고, 도 6b는 4개의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 온도 센서 각각의 저항 값 및 평균 값의 결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 6A is a graph illustrating a result of resistance according to temperature change of a measurement object using a temperature sensor array including one temperature sensor, and FIG. 6B uses a temperature sensor array including four temperature sensors. Is a graph showing the results of the resistance value and the average value of each temperature sensor according to the temperature change of the measurement object.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 도 6a에서와 같이 하나의 온도 센서로 구성된 온도 센서 어레이보다, 4개의 복수의 온도 센서들로 구성된 온도 센서 어레이로부터 산출된 온도의 평균 값의 정확도 및 신뢰도가 더 높은 것을 확인할 수 있다.6A and 6B, the accuracy and reliability of the average value of the temperature calculated from the temperature sensor array consisting of four plurality of temperature sensors is higher than the temperature sensor array consisting of one temperature sensor as in FIG. 6A. It can be confirmed that high.
도 7은 복수의 온도 센서들로 형성된 온도 센서 어레이를 이용하여 측정 대상물의 온도 변화에 따른 편차의 결과를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates a result of deviation according to temperature change of a measurement object using a temperature sensor array formed of a plurality of temperature sensors.
보다 상세하게는, 도 7은 하나의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이와, 4개의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이를 이용하여 0℃부터 50℃까지의 온도 변화에 따른 편차 결과를 나타내는 그래프이다. More specifically, FIG. 7 is a graph showing a deviation result according to a temperature change from 0 ° C. to 50 ° C. using a temperature sensor array including one temperature sensor and a temperature sensor array including four temperature sensors. .
도 7을 참조하면, 4개의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이로부터 측정된 저항 값에 기반하여 측정 대상물의 온도의 평균 값을 측정하는 경우, 하나의 온도 센서를 이용하여 온도를 측정할 때 보다 편차가 작은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, when measuring the average value of the temperature of the measurement object based on the resistance value measured from the temperature sensor array including four temperature sensors, when measuring the temperature using one temperature sensor than the deviation You can see that is small.
이에 따라서, 하나의 온도 센서를 포함하는 온도 센서 어레이에 비해, 복수 개의 온도 센서로 형성된 온도 센서 어레이는 측정 대상물의 온도의 평균 값을 산출하는 경우, 외부적인 요인에 의한 오차가 작으므로 측정 대상물에 대한 높은 정확도의 온도를 일정하게 측정할 수 있음을 알 수 있다. Accordingly, compared to the temperature sensor array including one temperature sensor, when calculating the average value of the temperature of the measurement object, the temperature sensor array formed of the plurality of temperature sensors has a small error due to external factors. It can be seen that the temperature can be measured constantly with high accuracy.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스를 이용하여 온도 조절이 요구되는 측정 대상물의 온도를 모니터링하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 방법의 흐름도를 도시한 것이다.8 is a flowchart illustrating a temperature monitoring method using a sensor array for monitoring a temperature of a measurement object requiring temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 단계 810에서 측정 대상물에 각기 부착된 온도 센서 어레이로부터 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값 유무를 검출한다.Referring to FIG. 8, in step 810, the presence or absence of a resistance value with respect to the temperature of the measurement object is detected from a temperature sensor array attached to the measurement object, respectively.
상기 온도 센서 어레이는 박스 케이스에 연결되며, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서들을 포함하여 기판 상에 형성되어 측정 대상물에 각기 부착되고, 상기 온도 센서를 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값을 측정하는 단자를 포함한다. The temperature sensor array is connected to a box case, is formed on a substrate including a plurality of temperature sensors formed in a multi-channel, each attached to the measurement object, the terminal for measuring the resistance value of the temperature sensor to the temperature of the measurement object It includes.
단계 820에서 온도 센서 어레이로부터 측정된 저항 값에 기반하여 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값을 산출한다.In operation 820, the average value of the temperature for the measurement object is calculated based on the resistance value measured from the temperature sensor array.
실시예에 따라서, 단계 820은 온도 센서 어레이를 통해 감지된 온도를 기초로 복수의 온도 센서들 중 특정 온도 센서를 제외하여 복수의 온도 센서들의 평균 온도를 측정하는 단계일 수 있다.According to an embodiment, step 820 may be a step of measuring an average temperature of the plurality of temperature sensors excluding a specific one of the plurality of temperature sensors based on the temperature sensed by the temperature sensor array.
다른 실시예에 따라서, 단계 820은 측정된 저항 값에 기초하여 복수의 온도 센서들 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도를 나타내는 온도 센서를 제외하고, 나머지 온도 센서로부터 측정된 저항 값으로 측정 대상물의 온도의 평균 값을 산출하는 단계일 수 있다.According to another embodiment, step 820 is a temperature of the object to be measured with the resistance value measured from the remaining temperature sensors, except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors based on the measured resistance value. It may be a step of calculating the average value of.
다른 실시예에 따라서, 단계 820은 복수의 온도 센서들 중 기설정된 기준을 초과하는 급격한 온도 변화를 감지하는 온도 센서를 제외하여 온도의 평균 값을 산출하는 단계일 수 있다. According to another embodiment, step 820 may be a step of calculating an average value of the temperature excluding a temperature sensor detecting a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

Claims (10)

  1. 온도 조절이 요구되는 복수의 측정 대상물을 보관할 수 있도록 내부 공간이 형성되어 있는 박스 케이스;A box case in which an inner space is formed to store a plurality of measurement objects requiring temperature control;
    상기 박스 케이스에 연결되고, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서 - 여기서, 상기 온도 센서는 상기 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값을 측정하는 단자를 포함함 - 를 포함하여 기판 상에 형성되며, 상기 측정 대상물에 각기 부착되는 온도 센서 어레이; 및A plurality of temperature sensors connected to the box case and formed in a multi-channel, wherein the temperature sensors include terminals for measuring a resistance value with respect to a temperature of the measurement object; A temperature sensor array each attached to an object; And
    상기 온도 센서 어레이로부터 측정된 상기 저항 값에 기반하여 상기 측정 대상물 각각에 대한 온도의 평균 값을 산출하는 평균 온도 산출부An average temperature calculator configured to calculate an average value of temperatures for each of the measurement targets based on the resistance values measured from the temperature sensor array;
    를 포함하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스.Temperature monitoring box using a sensor array comprising a.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 산출된 온도의 평균 값을 외부로 전송하는 통신부; 및Communication unit for transmitting the average value of the calculated temperature to the outside; And
    구동 전원을 공급하는 전원공급부Power supply for supplying driving power
    를 더 포함하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스.Temperature monitoring box using a sensor array further comprising.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 복수의 온도 센서 각각은Each of the plurality of temperature sensors
    포토리소그래피(photolithography) 공정으로 패터닝된 상기 멀티채널을 상기 기판에 전사시켜 형성되며, Formed by transferring the multichannel patterned by a photolithography process onto the substrate,
    상기 멀티채널은The multichannel
    폴리이미드 용액(Polyimide solution)으로 형성된 필름(film) 상에 백금(Pt) 박막으로 형성되는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스. A temperature monitoring box using a sensor array formed of a thin film of platinum (Pt) on a film formed of a polyimide solution.
  4. 제3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 복수의 온도 센서 각각은Each of the plurality of temperature sensors
    미엔더(meander) 패턴으로 형성된 상기 멀티채널을 포함하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스. Temperature monitoring box using the sensor array including the multi-channel formed in a meander pattern.
  5. 제3항에 있어서, The method of claim 3,
    상기 멀티채널은The multichannel
    서미스터(thermistor)인 것을 특징으로 하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스.Temperature monitoring box using a sensor array, characterized in that thermistor (thermistor).
  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 온도 센서 어레이는The temperature sensor array
    상기 기판에 형성된 IC 회로와 연결되어 패치형 구조로 형성되는 Is connected to the IC circuit formed on the substrate to form a patch structure
    센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스. Temperature monitoring box with sensor array.
  7. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 평균 온도 산출부는The average temperature calculator
    상기 측정된 저항 값에 기초하여 상기 복수의 온도 센서 중 가장 높은 온도 또는 가장 낮은 온도를 나타내는 온도 센서를 제외하고, 나머지 온도 센서로부터 측정된 저항 값으로 상기 온도의 평균 값을 산출하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스.Based on the measured resistance value, except for a temperature sensor indicating the highest or lowest temperature among the plurality of temperature sensors, using a sensor array that calculates an average value of the temperature using the resistance value measured from the remaining temperature sensors. Temperature monitoring box.
  8. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 평균 온도 산출부는The average temperature calculator
    상기 복수의 온도 센서 중 기설정된 기준을 초과하는 급격한 온도 변화를 감지하는 온도 센서를 제외하여 상기 온도의 평균 값을 산출하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스. A temperature monitoring box using a sensor array for calculating the average value of the temperature excluding a temperature sensor for detecting a sudden temperature change exceeding a predetermined reference among the plurality of temperature sensors.
  9. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 기판은The substrate is
    페이퍼, 폴리머, 직물(woven fabric) 및 절연된 금속 포일 중 적어도 어느 하나의 재질로 형성되는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스.A temperature monitoring box using a sensor array formed of at least one of paper, polymer, woven fabric and insulated metal foil.
  10. 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 박스를 이용하여 온도 조절이 요구되는 측정 대상물의 온도를 모니터링하는 센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 방법에 있어서,In the temperature monitoring method using a sensor array for monitoring the temperature of the object to be measured temperature control using a temperature monitoring box using a sensor array,
    상기 측정 대상물에 각기 부착된 온도 센서 어레이로부터 상기 측정 대상물의 온도에 대한 저항 값 변화 유무를 검출하는 단계; 및Detecting the presence or absence of a change in resistance value with respect to the temperature of the measurement object from a temperature sensor array respectively attached to the measurement object; And
    상기 온도 센서 어레이로부터 측정된 상기 저항 값에 기반하여 상기 측정 대상물에 대한 온도의 평균 값을 산출하는 단계를 포함하고,Calculating an average value of the temperature for the measurement object based on the resistance value measured from the temperature sensor array,
    상기 온도 센서 어레이는The temperature sensor array
    박스 케이스에 연결되며, 멀티채널로 형성된 복수의 온도 센서 - 여기서, 상기 온도 센서는 상기 측정 대상물의 온도에 대한 상기 저항 값을 측정하는 단자를 포함함 - 를 포함하여 기판 상에 형성되며, 상기 측정 대상물에 각기 부착되는A plurality of temperature sensors connected to a box case and formed in a multi-channel, wherein the temperature sensors include terminals for measuring the resistance value with respect to the temperature of the measurement object; Each attached to the object
    센서 어레이를 이용한 온도 모니터링 방법.Temperature monitoring method using sensor array.
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