KR102305869B1 - 비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법 - Google Patents

비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온계는, 비접촉 방식에 의해 사용자와의 거리 및 체온을 각각 측정하는 센서부, 및 외부의 상용 전원이 사용될 때 거리 및 체온 측정이 자동으로 이루어지도록 센서부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법{Non-contact Thermometer and Driving Method Thereof}
본 발명은 비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 일반적인 휴대형 비접촉 체온계를 스탠드(stand) 형태로 구성하고 상시 전원을 인가했을 때 비대면 측정이 가능하도록 거리측정 기능을 동작시켜 손목이나 이마 등이 체온계와 가까워졌을 때 자동으로 체온이 측정되도록 하는 비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 체온계는 접촉식과 비접촉식으로 구분된다. 접촉식의 경우는 측정 대상자의 입, 귀, 겨드랑, 이마 등에 접촉시켜 체온을 측정하는 것으로서 개인 전용으로 사용할 경우에는 문제가 없으나 병원환자, 식당 손님, 건물 출입자 등의 체온을 측정하기에는 비위생적일 뿐만 아니라 감기 등의 바이러스를 전파하는 문제가 있다. 반면, 기존의 비접촉 체온계의 경우에는 몸체가 전체적으로 크게 형성되어 호주머니 등에 휴대하는 데 불편함이 있었다. 물론 최근에는 코로나19의 전파로 인해 비접촉 체온계의 기술 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
일반적인 비접촉 체온계는 체온 측정시 환자 간의 감염을 최소화하도록 고려한 비접촉식 형태로 개발되었다. 하지만, 체온 측정을 하는 의료인의 경우 체온 측정 대상자와 가까운 거리에 있기 때문에, 감염에 노출될 수 있는 환경에 처해지는 문제가 있어 이에 대한 대책이 요구되고 있다.
한국등록특허공보 제10-1084498호(2011.11.11) 한국등록특허공보 제10-1862549호(2018.05.24) 한국등록특허공보 제10-1978264호(2019.05.08) 한국등록특허공보 제10-2160589호(2020.09.22) 한국등록특허공보 제10-2182520호(2020.11.18) 한국등록특허공보 제10-1779761호(2017.09.13) 한국공개특허공보 제10-2016-0015785호(216.02.15)
본 발명의 실시예는 가령 일반적인 휴대형 비접촉 체온계를 스탠드 형태로 구성하고 상시 전원을 인가했을 때 비대면 측정이 가능하도록 거리측정 기능을 동작시켜 손목이나 이마 등이 체온계와 가까워졌을 때 자동으로 체온이 측정되도록 하는 비접촉 체온계 및 비접촉 체온계의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온계는, 비접촉 방식에 의해 사용자와의 거리 및 체온을 각각 측정하는 센서부, 및 외부의 상시 전원이 사용될 때 상기 거리 및 상기 체온 측정이 자동으로 이루어지도록 상기 센서부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 센서부는, 상기 사용자와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서, 및 상기 사용자의 체온을 측정하는 체온 측정 센서를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 체온계가 DC 전원으로 작동할 때 상기 거리 측정 센서를 비동작시키며 상기 체온 측정 센서만을 가동하여 상기 사용자의 체온을 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 상용 전원이 공급될 때 상기 사용자의 제어 명령을 근거로 상기 거리 측정 센서를 가동하여 상기 사용자의 손목 또는 이마와의 거리가 지정 거리 내에 위치할 때 상기 체온 측정 센서를 자동으로 가동시켜 체온을 측정할 수 있다.
상기 비접촉 체온계는 의료진의 개입없이 상기 거리 및 상기 체온 측정이 이루어지도록 상기 비접촉 체온계를 바닥면에 수직하게 거치시키는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 체온을 측정한 후 기저장된 피부색별 보정 데이터를 근거로 피부색의 방사율 차이로 인해 발생되는 피부색에 따른 측정 오차를 보상할 수 있다.
상기 비접촉 체온계는, 주변 사용자 단말장치의 화면상에 애니메이션 형태로 표시되는 흑백 이미지의 신호를 화면 접촉에 의해 센싱하는 통신 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 인터페이스부는 광센서를 포함하며, 상기 제어부는 상기 광센서에 의해 센싱한 센싱 신호를 상기 피부색별 보정 데이터로 변환하여 저장 또는 저장된 데이터를 갱신할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온계의 구동방법은, 센서부가 비접촉 방식에 의해 사용자와의 거리 및 체온을 각각 측정하는 단계, 및 제어부가 외부로의 상시 전원이 사용될 때 상기 거리 및 상기 체온 측정이 자동으로 이루어지도록 상기 센서부를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 체온측정 버튼을 이용하여 실생활에서도 쉽게 체온을 측정할 수 있을 뿐 아니라, 상시(혹은 상용) 전원 연결시 거리측정 기능이 계속 동작하여 가령 이마를 센서에 가까이 가져가면 자동으로 온도를 측정할 수 있는 비대면 체온 측정이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예는 피부색에 따른 측정 오차도 가령 사용자의 스마트폰 등과 연동하여 손쉽게 보상할 수 있어 보다 정확한 체온 측정이 가능하다.
나아가, 본 발명의 실시예에는 비대면 상태에서도 체온 측정이 가능하도록 크래들(cradle) 구조를 추가하여 체온계가 세워져 있는 상태에서 체온 측정이 가능하도록 함으로써 의료진 등의 보조자의 감염을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온측정 시스템을 예시한 도면,
도 2는 도 1의 비접촉 체온계를 나타내는 도면,
도 3a 및 도 3b는 도 1의 비접촉 체온계의 체온 측정 모습을 보여주는 도면,
도 4는 도 1의 비접촉 체온계의 세부구조를 예시한 블록다이어그램,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온측정 과정을 나타내는 도면,
도 6은 도 1의 비접촉 체온계의 다른 세부구조를 예시한 블록다이어그램, 그리고
도 7은 도 1의 비접촉 체온계의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온측정 시스템을 예시한 도면이며, 도 2는 도 1의 비접촉 체온계를 나타내는 도면, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 비접촉 체온계의 체온 측정 모습을 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온측정 시스템(90)은 비접촉 체온계(100) 및 사용자 단말장치(110)를 포함한다.
비접촉 체온계(100)는 간편하게 휴대하여, 또는 탁자와 같은 안정된 거치대에 거치시켜 사용자와의 거리나 체온 등의 비대면 자동 측정, 배터리 및 상시 전원 동작 및 스마트폰 등의 화면 통신에 의한 스마트 업데이트 동작을 수행한다. 좀더 구체적으로 비접촉 체온계(100)는 비대면 체온 측정을 위해 적외선 센서 외에 물체 감지를 위한 거리 측정 센서를 구성하며 일정 거리 이내에 물체를 감지하면 체온이 측정되도록 구성된다. 비대면 측정 동작은 상시 전원(예: AC 전원, 외부장치에서 DC 전원이 상시 공급 되는 경우 등)이 연결되었을 경우에만 가능하고, 구성 형태는 비대면 상태에서도 체온 측정이 가능하도록 크래들 구조를 형성하며, 체온계가 세워져 있는 상태에서 체온 측정이 가능하도록 구성된다. 또한 비접촉 체온계(100)는 피부색에 따라 서로 다른 방사율로 인해 발생되는 체온 결과 차이를 보상하기 위해 휴대폰 등과 같이 주변에 위치하는 사용자 단말장치(110)와 통신하여 피부색과 관련한 데이터를 갱신(update)하여 정확한 체온 측정이 가능하다.
이후에 좀더 다루겠지만, 비접촉 체온계(100)는 크래들에 의해 바닥면에 수직하게 안정적으로 거치될 수 있다. 그리고, 본체의 내외부에는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 전원 포트(예: USB C-type)(200), 스캔 버튼(210), 체온 측정 센서(220), 거리 측정 센서(230), 디스플레이(240), 그리고 파워 및 모드 버튼(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 체온 측정 센서(220)는 적외선 센서를 포함할 수 있으며, 거리 측정 센서(2300는 IR 발광/수광 센서를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라 비접촉 체온계(100)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 거리 측정 센서(230)를 통해 측정된 거리가 가령 30mm 이내에 있을 때 체온 측정 센서(220)를 가동하여 체온 측정이 이루어지도록 한다. 물론 그러한 거리는 다양하게 설정될 수 있으며, 이는 감염이 이루어지는 거리나, 센서의 성능, 그리고 어떠한 원리로 체온 측정이 이루어지도록 하는지에 따라 변경될 수는 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 도 3a에서와 같이 사용자의 이마를 통해 체온 측정이 이루어지거나, 도 3b에서와 같이 손목을 통해서도 체온 측정이 이루어진다. 적외선 발광/수광부에 의해 거리를 측정하여 30mm 이내 근접시 부저음과 함께 1초간 측정 동작이 이루어질 수 있다.
무엇보다 비접촉 체온계(100)는 전원의 특성, 더 정확하게는 어떠한 형태의 전원이 사용되는지에 따라 서로 다른 동작이 이루어질 수 있다. 다시 말해 전원 포트(200)를 통해 상용 또는 상시 전원이 공급되는 경우에는 이를 감지하여(예: 센서나 전기신호로 감지 등) 거리 측정과 체온 측정이 자동으로 이루어진다. 반면, 배터리 등의 DC 전원이 사용되는 경우에는 거리 측정은 배제하고 체온 측정 동작만을 수행한다. 그리고 측정 결과는 디스플레이(240)에 표시해 줄 수 있다. 파워 및 모드 버튼(250)은 비접촉 체온계(100)의 전원을 온시키거나, 모드 버튼을 통해서는 측정 모드를 전환할 수 있다. 모드(mode)는 일련의 동작이 연속적으로 이루어지도록 설정되어 있는 버튼 또는 키(key)이다. 따라서 체온 모드와 생활 모드에서의 측정온도의 범위는 변경될 수 있다. 또한 스캔 버튼(210)을 누르는 경우 바로 온도 즉 체온 측정이 이루어질 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온계(100)는 주변의 스마트폰 등의 사용자 단말장치(110)와 통신을 수행하여 체온의 정밀 측정을 위한 동작을 수행한다. 여기서, 정밀 측정이란 통상 체온 측정시 피부색에 따라 측정 오차가 발생할 수 있으며, 이러한 피부색에 따른 오차를 보정 혹은 보상하기 위한 동작이 이루어진다. 이를 위하여 비접촉 체온계(100)는 피부색과 관련한 체온 보상 데이터를 내부의 메모리에 설정하여 이를 근거로 보정 동작을 수행할 수 있으며, 최초에 데이터 세팅을 위하여 도 1에서와 같이 화면 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 화면 통신이란 사용자 단말장치(100)의 화면상에 애니메이션 형태의 흑백 이미지를 표시하고, 물론 이러한 흑백 이미지는 정보를 포함하고 있으며, 비접촉 체온계(100)는 이 흑백 이미지의 신호를 광센서 등을 통해 센싱하여 데이터를 생성한다. 다시 말해, 흑색은 이진비트신호 '1'이라 정의하고, 백색의 이미지는 '0'이라 정의하였다면 일련의 이진비트정보를 통해 피부색에 따른 체온 보정 데이터를 획득한다. 그 결과 획득한 체온 보정 데이터를 이용하여 피부색에 따라 서로 다른 방사율로 인해 발생하는 체온 결과 차이를 보상할 수 있게 된다. 예를 들어, 검게 그을린 피부가 체온이 높게 나타났다면 실제 체온은 그보다 낮을 수 있으므로 측정치에서 이를 보정해 주어 화면에 표시해 줄 수 있다.
스마트폰 등의 사용자 단말장치(110)는 사용자가 사용하는 비접촉 체온계(100)의 주변에 구비되어 비접촉 체온계(100)의 동작을 보조하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말장치(110)는 피부색에 따른 체온의 정밀 측정이 이루어지도록 관련 데이터를 비접촉 체온계(100)로 제공할 수 있다. 물론 이러한 데이터의 저장 또는 갱신 동작은 비접촉 체온계(100)에 태블릿PC나 랩탑 컴퓨터 등을 연결하여 이이피롬(EEPROM)의 형태로 데이터를 써넣는 것도 얼마든지 가능할 수 있다. 또는 장치간 블루투스 통신을 통해 가능할 수도 있으며, 나아가 사용자 단말장치(110)의 개입없이 비접촉 체온계(100)의 통신모듈을 통해 특정 온라인 사이트에 접속하여 관련 데이터를 다운로드받아 갱신하는 것도 얼마든지 가능할 수 있다. 다만, 이의 경우에는 비접촉 체온계(100)의 제조비용이 증가할 수 있으므로, 이러한 점을 고려하여 스마트폰 등의 사용자 단말장치(110)와 연동시키는 것이므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
가령, 사용자 단말장치(110)는 사용자가 모바일 앱 또는 웹페이지를 통해 최대 20가지의 내용을 비접촉 체온계(100)로 전송할 수도 있다. 약 20가지의 코드 조합에 대한 데이터를 GIF 애니메이션 형태의 흑백 이미지를 통해 비접촉 체온계(100)로 제공할 수 있다. 물론 사용자 단말장치(110)는 앱을 실행할 때 온라인 사이트의 특정 서버에 접속하여 해당 데이터를 수신한 후 비접촉 체온계(100)로 제공하는 것도 얼마든지 가능하므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 이외에도 애니메이션 형태의 흑백 이미지는 데이터의 시작 위치를 알리기 위하여 흑색 이미지를 연속적으로 화면에 구현하거나 백색 이미지를 연속적으로 화면에 구현함으로써 시작을 알릴 수 있고, 하나의 데이터 묶음 또는 그룹을 이루는 흑백 이미지들을 반복되어 화면에 구현될 수도 있다.
상기와 같은 구성 결과, 본 발명의 실시예는 거리 센싱 등을 통해 재현성, 정확도가 향상되고 지능형 체온계로서 동작할 수 있다. 또한 크래들 등의 악세서리를 구성함으로써 바닥에 안정적으로 거치시켜 의료진의 감염을 예방할 수 있다. 나아가, 화면 통신을 위해 앱 설치가 불필요할 수 있고, 웹페이지로 구현함으로써 TR이나 IR 센서 등을 활용함으로써 저비용, 고효과를 얻을 수 있다.
도 4는 도 1의 비접촉 체온계의 세부구조를 예시한 블록다이어그램이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 비접촉 체온계(100)는 버튼부(400), 디스플레이부(410), 백라이트(420), 측정부(430), 제어부(440), 통신부(450), 음향출력부(460), 상태출력부(470), 배터리부(480), 전원 제어부(490) 및 크래들(495)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 크래들(495)과 같은 일부 구성요소가 생략되어 비접촉 체온계(100)가 구성되거나, 측정부(430)와 같은 일부 구성요소가 제어부(440)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
버튼부(400)는 전원 버튼과 모드 버튼, 스캔 버튼으로 구성되며 섭씨, 화씨 변경이 되며, 측정모드는 체온 모드와 생활 모드로 변경하여 측정온도의 범위를 변경할 수 있다. 스캔 버튼을 누르면 바로 온도측정을 진행한다.
디스플레이부(410)는 체온이나 생활모드에서 측정한 온도가 표시된다.
백라이트(420)는 정상 체온이 표시될 때 녹색(GREEN), 온도가 고온일 때 적색(RED)으로 표시하여 사용자에게 알려준다.
측정부(430)는 배터리로 작동할 경우는 스캔 버튼을 눌러 온도를 측정하고 상시 전원이 연결되어 있을 때는 30mm 이내 손목과 이마 거리감지시 적외선 센서를 통해 자동으로 체온을 측정한다. 측정부(430)는 체온 측정을 위한 체온 측정 센서(431)와 거리 측정을 위한 거리 측정 센서(432)를 각각 포함할 수 있다. 이러한 이종의 센서는 가령 하나의 부품에 서로 일체화되어 비접촉 체온계(100)를 구성할 수도 있을 것이다.
제어부(440)는 가령 마이컴(MICOM)으로서 상시전원 감지 신호가 전달되면, 거리측정 기능이 작동되도록 하여, 일정 거리 이하에 물체가 감지되면 온도를 측정한다. 그 외에 제어부(440)는 버튼, 체온 및 거리 측정, 전원 관리 및 배터리 전압 감시, 광센서 신호 측정, LED 등을 제어한다. 예를 들어, 제어부(440)는 통신부(450)를 통해 광센서의 센싱신호가 측정되면 이를 데이터화하여 저장할 수 있다. 물론 저장된 데이터는 피부색과 관련하여 대략 20가지의 피부색에 따른 체온 측정 오차를 보정하기 위해 사용되는 데이터라고 볼 수 있다.
통신부(450)는 스마트폰 화면의 GIF 애니메이션에서 송신되는 흑백의 온오프 신호를 센싱하고 증폭하기 위한 디코더 장치이다. 센싱신호를 해석하여 원하는 데이터로 생성하는 것이다. 통신부(450)는 흑백의 신호를 센싱 즉 인식하기 위한 광센서와, 광센서의 신호를 증폭시키는 증폭기를 포함할 수 있다. 증폭기는 TR 등을 이용할 수 있으며, 물론 OP 앰프를 활용할 수도 있다. 다만, TR을 사용함으로써 제조비용을 줄일 수 있다.
음향출력부(460)는 측정을 시작하거나 고온 측정시 부저음을 낸다. 음향출력부(460)는 스피커를 포함할 수 있다.
상태출력부(470)는 LED 발광소자를 포함할 수 있으며, 현재의 동작 상태 등을 외부로 알릴 수 있다.
전원 제어부(490)는 주 전원으로 배터리부(480)의 AAA 배터리 2개로 비접촉 체온계(100)를 작동하고, 상시 전원이 USB-C를 통해 공급되면, 비대면 측정이 되도록 제어부(440)에 상시전원 감지신호를 전달한다. 이를 통해 전원 유형에 따른 측정부(430)의 선택적 제어 동작이 이루어질 수 있다.
크래들(495)은 거치대로서 본 발명에서 구체적으로 도시 되지는 않았으나 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 비접촉 체온계(100)가 바닥면에 대하여 기립될 수 있도록 한다. 크래들(495)은 비접촉 체온계(10)에 일체화되어 형성될 수 있으며, 분리되어 형성될 수도 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다만, 스마트폰 등의 화면상에 구현되는 이미지를 인식하기 위하여 광센서를 외부로 노출하는 형태의 구조를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 내용 이외에도 도 4의 버튼부(400), 디스플레이부(410), 백라이트(420), 측정부(430), 제어부(440), 통신부(450), 음향출력부(460), 상태출력부(470), 배터리부(480), 전원 제어부(490) 및 크래들(495)은 다양한 동작을 수행하거나 구조를 가질 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명한 바 있으므로, 그 내용들로 대신하고자 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온측정 과정을 나타내는 도면이다.
설명의 편의상 도 5를 도 1과 함께 참조하면, 비접촉 체온계(100)의 전원 스위치를 온(ON)하면 시스템을 초기화한다(S500).
그리고, 비접촉 체온계(100)의 전원 버튼을 짧게 누르면 섭씨, 화씨가 선택된다(S501).
모드 버튼을 누르면 체온모드나 생활모드로 선택된다(S502, S503).
배터리만 연결된 상태에서는 스캔 버튼을 누르면 체온을 측정하여 결과를 표시한다(S505 ~ S507).
상시 전원이 연결된 경우 체온계(100)는 거리측정센서를 통해 온도 측정을 준비한다.
비접촉 체온계(100)는 가령 30 mm 이내에 물체가 감지되었을 때 비프음이 울리면서, 온도를 측정한다(S508, S509).
측정 결과를 디스플레이에 표시한다(S510). 이때 체온이 정상 범위를 벗어 난 경우 붉은 색으로 온도를 표시한다. 이는 도 2의 (b)에서 잘 보여준다.
한편, 모드 버튼을 2초간 누르면 모바일로 연결한다(S511, S512).
웹페이지에서 피부색 업데이트 준비가 완료되면, 화면이 깜박이면서 체온계(100)에 설정할 데이터를 전달한다(S520 ~ S525).
피부색과 관련한 데이터를 업데이트시 정확한 체온 측정이 가능하다.
체온계(100)를 스마트 폰 위에 올려 놓는다. 10초 이내에 업데이트가 완료된다(S511, S512).
전원버튼을 길게 누르면, 전원이 종료된다.
상기한 내용 이외에도 도 1의 비접촉 체온계(100)와 스마트폰 등의 사용자 단말장치(110)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
도 6은 도 1의 비접촉 체온계의 다른 세부구조를 예시한 블록다이어그램이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉 체온계(100')는 통신 인터페이스부(600), 제어부(610), 비접촉 체온관리부(620) 및 센서부(630)의 일부 또는 전부를 포함하며, 저장부, 사용자 인터페이스부(예: 음성인식모듈, 터치패널 등)나 디스플레이 등을 더 포함할 수 있다.
여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 통신 인터페이스부(600)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 비접촉 체온계(100')가 구성되거나, 비접촉 체온관리부(620)와 같은 일부 구성요소가 제어부(610)나 센서부(630)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
통신 인터페이스부(600)는 주변 스마트폰 등의 사용자 단말장치(110)와 통신을 수행하여 피부색과 관련한 체온 보정 데이터를 설정하고 갱신하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 이를 위하여 광센서나 증폭기 등을 포함할 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에서는 비접촉 체온계(100')가 피부색 체온 보정 데이터를 설정하고 갱신하기 위하여 통신망을 경유해 외부 서버 등에 접속할 수 있고, 또 주변의 랩탑 컴퓨터 등에 USB 등을 통해 접속하여 EEPROM의 형태로 데이터를 써넣는 것도 얼마든지 가능하므로, 도 1에서와 같은 화면 통신에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다만, 본 발명의 실시예에 따른 통신 인터페이스부(600)는 피부색에 따른 서로 다른 방사율로 인해 발생되는 체온 측정 결과의 차이를 보상하기 위하여 관련 데이터를 설정하고 갱신하는 등의 동작에 관여할 수 있다는 것이다.
제어부(610)는 도 6의 비접촉 체온계(100')를 구성하는 통신 인터페이스부(600), 비접촉 체온관리부(620) 및 센서부(630)의 전반적인 제어 동작을 담당한다. 대표적으로, 현재 사용하는 전압 유형에 따라 센서부(630)의 동작을 상이하게 제어한다. 예를 들어, 상용 전원이 공급되는 것으로 판단되면 거리 측정과 체온 측정이 모두 이루어지도록 한다. 반면 내부에 탑재된 배터리의 DC 전원이 사용되는 경우에는 거리 측정을 생략하고 체온 측정만을 수행할 수 있다. 이와 같이 제어부(610)는 사용되는 전압의 특성 또는 유형에 따라 센서부(630)의 동작을 선택적으로 제어한다고 볼 수 있다.
또한, 제어부(610)는 앞서 언급한 대로, 피부색의 차이에 따르는 체온 측정 오차를 보상하기 위한 동작을 수행한다. 이를 위하여, 데이터를 설정하고 또 설정된 데이터를 갱신하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(610)는 별도의 메모리에 이를 저장시키고 갱신할 수 있지만, 칩(chip)의 형태로 구성되는 경우에는 칩 내부에 CPU 등과 함께 패키징되는 메모리 내에 이의 데이터를 저장하고 갱신할 수 있다. 예를 들어, 제어부(610)는 사용자로부터 데이터 저장이나 갱신 요청이 있는 경우 주변의 스마트폰 등의 화면에 구현되는 애니메이션 형태의 흑백 이미지를 인식할 수 있도록 통신 인터페이스부(600)를 제어할 수 있을 것이다.
비접촉 체온관리부(620)는 제어부(610)와 연계하여 본 발명의 실시예에 따른 다양한 동작을 수행한다. 예를 들어, 센서부(630)에서 센서에 의해 측정되는 센싱 데이터를 수신하여 연산 동작을 수행할 수 있다. 또한 비접촉 체온관리부(620)는 거리 측정 데이터가 제공되면, 거리를 연산하여 30mm 이내에 있는지를 판단할 수 있다. 물론, 거리 측정 센서는 적외선 광을 발광하고, 사용자의 이마나 손목에 의해 반사되는 광을 수신하여 이를 근거로 거리를 연산한다고 볼 수 있다. 광을 조사할 때의 시간을 알고 있으므로, 또 해당 적외선 광의 속도를 이미 알 수 있으므로, 속도를 단위 시간에 대하여 적분 연산을 하여 거리를 알 수도 있다.
또한, 비접촉 체온관리부(620)는 제어부(610)와 연계하여 전압 특성에 따라 센서부(630)의 동작을 선택적으로 제어하도록 제어부(610)에 요청할 수 있다. 비접촉 체온관리부(620)는 실질적으로 이에 관련되는 프로그램을 탑재하여 제어부(610)에 의해 해당 프로그램을 실행시킬 수 있다. 따라서, 프로그램의 실행 결과를 제어부(610)에 제공하여 제어부(610)가 해당 실행 결과의 요청에 따라 센서부(630)를 제어하게 된다. 다시 말해, 비접촉 체온관리부(620)에서 센서부의 체온 측정 센서만을 동작하도록 요청하는 경우 이에 따라 제어 동작을 수행할 수 있다. 반면, 거리 측정을 먼저 수행하고, 거리 측정이 완료되면 기설정된 방식대로 체온 측정을 수행하도록 비접촉 체온관리부(620)에서 제어부(610)로 명령한 경우 이에 따른 동작을 수행할 수 있는 것이다.
센서부(630)는 거리 측정 센서 및 체온 측정 센서를 포함한다. 거리 측정 센서는 발광, 수광 IR 다이오드(혹은 광소자)가 사용될 수 있으며, 체온 측정 센서는 적외선 센서 등이 사용될 수 있다. 가령 적외선 센서에 의한 비접촉 온도 측정 원리는 렌즈, 조리개, 필터, 적외선 센서, 신호처리부로 구성되어 물체(예: 사용자 피부)에서 복사되는 적외선은 렌즈에 의해 집중되고, 조리개는 렌즈를 통해 입사한 적외선 중에서 불필요한 가장자리 신호들을 제거하는 역할을 한다. 적외선 필터에서 원하는 적외선 파장 대역만 통과시켜 적외선 센서쪽으로 들어가게 한다. 적외선 센서에서는 이러한 광학적 신호를 전기적인 신호로 변화시키는 역할을 하며, 신호처리 회로부에서 전기적인 신호로부터 온도로 환산하는 역할을 할 수 있다. 물론 다양한 형태로 온도 측정이 이루어질 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 예를 들어, 적외선 센서는 열화상 카메라(예: CCD 카메라 모듈 등)를 이용하는 방식으로 대체될 수도 있을 것이다.
상기한 내용 이외에도 도 6의 통신 인터페이스부(600), 제어부(610), 비접촉 체온관리부(620) 및 센서부(630)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서 제어부(610)는 CPU 및 메모리를 포함할 수 있으며, 원칩화하여 형성될 수 있다. CPU는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부 및 레지스트리 등을 포함하며, 메모리는 램을 포함할 수 있다. 제어회로는 제어동작을, 그리고 연산부는 2진비트 정보의 연산동작을, 그리고 명령어해석부는 인터프리터나 컴파일러 등을 포함하여 고급언어를 기계어로, 또 기계어를 고급언어로 변환하는 동작을 수행할 수 있으며, 레지스트리는 소프트웨어적인 데이터 저장에 관여할 수 있다. 상기의 구성에 따라, 가령 비접촉 체온계(100')의 동작 초기에 비접촉 체온관리부(620)에 저장되어 있는 프로그램을 복사하여 메모리 즉 램(RAM)에 로딩한 후 이를 실행시킴으로써 데이터 연산 처리 속도를 빠르게 증가시킬 수 있다.
도 7은 도 1의 비접촉 체온계의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
설명의 편의상 도 7을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 체온계(100)는 비접촉 방식에 의해 사용자와의 거리 및 체온을 각각 측정한다(S700). 이를 위하여 비접촉 체온계(100)는 거리 측정 센서 및 체온 측정 센서를 포함할 수 있다.
또한, 비접촉 체온계(100)는 외부의 상용 전원이 사용될 때 거리 및 체온 측정이 자동으로 이루어지도록 거리 측정 센서 및 체온 측정 센서의 센서부를 제어할 수 있다(S710). 가령, 배터리 전원이 사용되는 경우 비접촉 체온계(100)는 거리 측정을 생략하고 체온 측정만을 수행할 수 있다.
이외에도 도 1의 비접촉 체온계(100)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 비접촉 체온계 110: 사용자 단말장치
200: 전원 포트 210: 스캔 버튼
220: 적외선 센서 230: IR 발광/수광 센서부
240, 410: 디스플레이부 250: 파워 및 모드 버튼
420: 백라이트 430: 측정부
431: 체온 측정 센서 432: 거리 측정 센서
490: 전원 제어부 495: 크래들
600: 통신 인터페이스부 610: 제어부
620: 비접촉 체온관리부 630: 센서부

Claims (9)

  1. 비접촉 방식에 의해 사용자와의 거리 및 체온을 각각 측정하는 센서부; 및
    외부의 상시 전원이 사용될 때 상기 거리 및 상기 체온 측정이 자동으로 이루어지도록 상기 센서부를 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 체온을 측정한 후 기저장된 피부색별 보정 데이터를 근거로 피부색의 방사율 차이로 인해 발생되는 피부색에 따른 측정 오차를 보상하고,
    주변 사용자 단말장치의 화면상에 애니메이션 형태로 표시되는 흑백 이미지의 신호를 화면 접촉에 의해 센싱하는 통신 인터페이스부;를 더 포함하며,
    상기 통신 인터페이스부는 광센서를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 광센서에 의해 센싱한 센싱 신호를 상기 피부색별 보정 데이터로 변환하여 저장 또는 저장된 데이터를 갱신하는 비접촉 체온계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 사용자와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서; 및
    상기 사용자의 체온을 측정하는 체온 측정 센서;를
    포함하는 비접촉 체온계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 체온계가 DC 전원으로 작동할 때 상기 거리 측정 센서를 비동작시키며 상기 체온 측정 센서만을 가동하여 상기 사용자의 체온을 측정하는 비접촉 체온계.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 상시 전원이 공급될 때 상기 사용자의 제어 명령을 근거로 상기 거리 측정 센서를 가동하여 상기 사용자의 손목 또는 이마와의 거리가 지정 거리 내에 위치할 때 상기 체온 측정 센서를 자동으로 가동시켜 체온을 측정하는 비접촉 체온계.
  5. 제1항에 있어서,
    의료진의 개입없이 상기 거리 및 상기 체온 측정이 이루어지도록 상기 비접촉 체온계를 바닥면에 수직하게 거치시키는 크래들(cradle);을 더 포함하는 비접촉 체온계.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 센서부가, 비접촉 방식에 의해 사용자와의 거리 및 체온을 각각 측정하는 단계; 및
    제어부가, 외부의 상시 전원이 사용될 때 상기 거리 및 상기 체온 측정이 자동으로 이루어지도록 상기 센서부를 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 제어부가, 상기 체온을 측정한 후 기저장된 피부색별 보정 데이터를 근거로 피부색의 방사율 차이로 인해 발생되는 피부색에 따른 측정 오차를 보상하는 단계;
    광센서를 포함하는 통신 인터페이스부가, 주변 사용자 단말장치의 화면상에 애니메이션 형태로 표시되는 흑백 이미지의 신호를 화면 접촉에 의해 센싱하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 광센서에 의해 센싱한 센싱 신호를 상기 피부색별 보정 데이터로 변환하여 저장 또는 저장된 데이터를 갱신하는 단계;를
    더 포함하는 비접촉 체온계의 구동방법.
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