(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耳内から発する赤外線を検出する赤外線検出手段と、該赤外線検出手段の周辺の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出結果に基づいて前記赤外線検出手段の基準温度を演算する基準温度演算手段と、前記赤外線検出手段の検出結果から相対温度を演算する相対温度演算手段と、前記基準温度と前記相対温度から耳内温度を演算する耳内温度演算手段と、該耳内温度演算手段によって演算された耳内温度を体温として表示する温度表示手段とを少なくとも具備する耳式体温計において、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記赤外線検出手段の温度変化量を演算する温度変化量演算手段と、該温度変化量演算手段によって演算された前記赤外線検出手段の温度変化量に基づいて前記基準温度演算手段によって演算された基準温度を補正する基準温度補正手段とを具備し、
前記温度変化量演算手段が、前記温度検出手段の検出結果から、前記温度検出手段の温度変化量を演算する第１の温度変化量演算手段と、該第１の温度変化量演算手段によって演算された温度検出手段の温度変化量と、前記赤外線検出手段及び前記温度検出手段の間の熱特性の差とに基づいて、前記赤外線検出手段の温度変化量を演算する第２の温度変化量演算手段とによって構成されることを特徴とする耳式体温計の温度補正装置。
【請求項２】
前記熱特性は、熱容量であることを特徴とする請求項１記載の耳式体温計の温度補正装置。
【請求項３】
前記熱特性は、熱伝導率であることを特徴とする請求項１又は２記載の耳式体温計の温度補正装置。
【請求項４】
前記熱特性は、熱容量及び熱伝導率であることを特徴とする請求項１又は２記載の耳式体温計の温度補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、耳孔内から発せられる赤外線によって生体の体温を検出する耳式体温計において、赤外線センサによって検出された温度を適正に補正する耳式体温計の温度補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許公開２０００−１４６４８号に開示される耳式体温計は、耳内から発生される赤外線の強度を検出する赤外線センサ、環境温度を検出する温度センサ及び制御手段等によって構成される。この構成において、測定スイッチが押圧されると、赤外線センサ及び温度センサからの検出信号を取り込み、耳内温度Ｔｊを求める。
【０００３】
また、特許公開２０００−１４６４９号に開示される耳式体温計は、耳内から発生される赤外線の強度を検出する第１の赤外線センサと、耳孔表面から耳内に発せられる赤外線の強度を検出する第２の赤外線センサ、環境温度を検出する温度センサ及び制御手段等によって構成される。この構成において、測定スイッチが押圧されると、第１及び第２の赤外線センサと温度センサからの検出信号を取り込み、耳内の検温値（耳内温度）Ｔｊ及び耳孔表面の検温値（耳孔表面温度）Ｔｈを求め、これらの温度の差分（Ｔｊ−Ｔｈ）と耳孔表面温度Ｔｈとに基づいて鼓膜の温度（鼓膜温度）Ｔｋと耳内温度Ｔｊとの温度差（上乗せ量）Ｕを求める。これによって、鼓膜温度Ｔｋは、Ｔｋ＝Ｔｊ＋Ｕによって求められるものである。
【０００４】
上述した２つの引例においては、温度センサにより検出された環境温度Ｔａに基づいて、耳内温度Ｔｊを、環境温度Ｔａが基準温度Ｔｒｅｆの時に相当する耳内温度Ｔｊｒｅｆに補正するための補正量ΔＭを求めることが開示されている。
【０００５】
さらに、特許公開２００１−１４９３２４号に開示される耳式体温計は、人体の耳孔部分に挿入されるプローブと、このプローブを介して鼓膜付近から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、その出力値を体温値に変換する演算手段と、演算結果を表示する表示手段とを有し、プローブ先端の温度を検出して赤外線センサの出力値を補正する温度補正手段を備えるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、赤外線センサは、通常、赤外線透過膜を通過して得られるジュール熱を複数の熱電対により電圧に変換するサーモパイル素子（以下、サーモパイル）からなり、その原理上相対温度しか測定できないため、前記サーモパイル近傍にサーミスタを設けて、前記サーモパイル近傍の温度を測定し、この温度を相対温度の基準としてサーモパイルの零点補償を行うことは公知であるが、従来、この零点補償が曖昧であり、正確な温度検出ができないという問題を有している。
【０００７】
また、図４に示すように、サーモパイル温度が１０℃の場合｛ＴＨＰ（１０）｝と、４２℃の場合｛ＴＨＰ（４２）｝では、サーモパイルの出力値が大きく異なる。例えば、体温が３８℃の場合には、ＴＨＰ（１０）ではＴｔｈｐ３ (＋側）が出力されるが、ＴＨＰ（４２）ではＴｔｈｐ６ (−側）が出力されることとなり、両者の出力値は大きく異なることとなることは公知である。このため、基準となる温度が少しずれると、出力値がまったく異なるため、正確な温度検出ができず、測定する毎に、測定温度が異なるという不具合が生じる。
【０００８】
したがって、上述した引例のごとく、環境温度を考慮してサーモパイルからの出力値を補正することにより、これを改善することが提案されてきたが、本発明者は、図５に示すように、耳式体温計を耳に差し込んだ後に生じるサーモパイルの温度上昇Ｔｔｈｐとサーミスタの温度上昇Ｔｔｈｍとの間に差が生じることに着目し、この温度上昇の差（Ｔ１−Ｔ２）に起因して温度検出にばらつきが生じることを見出した。また、前述した温度上昇の差は、サーミスタとサーモパイルの熱容量や熱伝導率等の熱特性の差に起因することが明らかとなった。
【０００９】
このため、この発明は、サーモパイル及びサーミスタの熱特性の差に基づいてサーモパイルの基準温度を補正し、正確な体温の検出を可能とした耳式体温計の温度補正装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、図１に示すように、耳内から発する赤外線を検出する赤外線検出手段１００と、該赤外線検出手段１００の周辺の温度を検出する温度検出手段１１０と、該温度検出手段１１０の検出結果に基づいて前記赤外線検出手段１００の基準温度を演算する基準温度演算手段１２０と、前記赤外線検出手段１００の検出結果から相対温度を演算する相対温度演算手段１３０と、前記基準温度と前記相対温度から耳内温度を演算する耳内温度演算手段１４０と、該耳内温度演算手段１４０によって演算された耳内温度を体温として表示する温度表示手段１５０とを少なくとも具備する耳式体温計において、前記温度検出手段１１０の検出結果に基づいて、前記赤外線検出手段１００の温度変化量を演算する温度変化量演算手段１６０と、該温度変化量演算手段１６０によって演算された前記赤外線検出手段１００の温度変化量に基づいて前記基準温度演算手段１２０によって演算された基準温度を補正する基準温度補正手段１７０とを具備することにある。
【００１１】
したがって、この発明によれば、赤外線検出手段１００と温度検出手段１１０との熱特性の差に起因する温度検出手段１１０の温度変化量から赤外線検出手段１００の温度変化量を温度変化量演算手段１６０によって演算し、これに基づいて基準温度演算手段１２０によって演算された基準温度を基準温度補正手段１７０によって補正することができるので、赤外線検出手段１００の正確な基準温度を求めることができ、これによって、基準温度と相対温度演算手段１３０によって演算された相対温度とによって、耳内温度演算手段１４０において正確な耳内温度を演算することができるものである。
【００１２】
また、前記温度変化量演算手段は、前記温度検出手段の検出結果から、前記温度検出手段の温度変化量を演算する第１の温度変化量演算手段と、該第１の温度変化量演算手段によって演算された温度検出手段の温度変化量と、前記赤外線検出手段及び前記温度検出手段の間の熱特性の差とに基づいて、前記赤外線検出手段の温度変化量を演算する第２の温度変化量演算手段とによって構成されることが望ましい。
【００１３】
さらにまた、前記熱特性としては、熱容量、熱伝導率であることが望ましい。
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
耳式体温計１は、図２に示すように、耳内の装着されるプローブ２と、このプローブ２の基端部分に配されたサーモパイル３と、このサーモパイル３の近傍に配され、前記サーモパイル３の一端の温度（基準温度）に近似する温度を検出するサーミスタ４と、下記する制御回路５とを少なくとも具備し、耳内、具体的には鼓膜１８から発する赤外線を検出して体温を測定し、表示するものである。
【００１６】
前記制御回路５は、前記耳式体温計１の本体内に装備されるもので、前記サーモパイル３からの信号を増幅するアンプ（Ａ）６、このアンプ６で増幅された信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器 (Ａ／Ｄ）７、サーミスタ４からの信号を増幅するアンプ（Ａ）８、このアンプ８に基準電圧を供給する基準電圧回路（ＲＶ）９、この基準電圧回路９及び下記するマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）１３に電力を供給する電源回路（ＢＣ）１０、この電源回路１０の電源となる電池（Ｂ）１１、少なくとも図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）等からなるＭＰＵ１３、このＭＰＵ１３に装着された電気的消去・書込可能ロム（ＥＥＰＲＯＭ）１５、操作スイッチを有するスイッチ回路（ＳＷＩＴＣＨ）１４、温度表示を行う表示回路（ＤＩＳＰＬＡＹ）１６及びモデム、携帯端末に接続可能な送信端末を有する通信回路１７等によって少なくとも構成される。
【００１７】
以上の構成の制御回路５は、例えばＥＥＰＲＯＭ１５に書き込まれたプログラムにしたがって信号を処理するものである。以下、その処理の一例の制御ルーチンを、図３に示されたフローチャートにしたがって説明する。
【００１８】
前記スイッチ回路１４に接続される図示しないスイッチが投入されると、ステップ２００から制御ルーチンが開始し、ステップ２１０で電源回路１０から各部に電力が供給される。そして、先ずステップ２２０において、サーミスタ４の出力ＴＨＭ（ｔ０）が読み込まれる。さらに、ステップ２３０において、サーモパイル３からの出力ＴＨＰを読み込む。また、ステップ２４０では、サーモパイル３の読込と同時又は直後（ｔ１時間後）のサーミスタ４の出力ＴＨＭ（ｔ１）を読み込む。
【００１９】
そして、ステップ２５０では、前記サーミスタの出力ＴＨＭ（ｔ０）及びＴＨＭ（ｔ１）からそれぞれの出力に対応する温度Ｔ（ｔｈｍ）（ｔ０）及びＴ（ｔｈｍ）（ｔ１）を演算し、ステップ２６０では、ステップ２５０の演算結果に基づいてサーミスタの温度変化率ΔＴ（ｔｈｍ）を演算する。一例として、例えば、数式[ ΔＴ（ｔｈｍ）＝｛Ｔ（ｔｈｍ）（ｔ１）−Ｔ（ｔｈｍ）（ｔ０）｝／（ｔ１−ｔ０）] によって演算する。
【００２０】
そして、ステップ２７０では、前記ステップ２６０で演算されたサーミスタ４の温度変化率ΔＴ（ｔｈｍ）に基づいて、前記サーモパイル３の基準温度Ｔｚｅｒｏが演算される。一例として、前記サーミスタ４の温度変化率ΔＴ（ｔｈｍ）と、前記サーミスタ４及び前記サーモパイル３の熱容量の差 (ΔＨｃａｐ）に基づいて、前記サーモパイル３の温度変化率ΔＴ（ｔｈｐ）を、例えば数式［ΔＴ（ｔｈｐ）＝Ａ・Ｆ（ΔＴｔｈｍ，ΔＨｃａｐ）＋Ｋ１］によって演算し、このサーモパイル３の温度変化率ΔＴ（ｔｈｐ）と、サーモパイル３による出力ＴＨＰの読込時間ｔｒとによって、基準温度Ｔｚｅｒｏを、例えば数式［Ｔｚｅｒｏ＝Ｂ・ΔＴ（ｔｈｐ）・ｔ２＋Ｋ２］によって演算するものである。尚、上記数式において、Ａ，Ｂは演算定数、Ｋ１，Ｋ２は補正項である。
【００２１】
そして、ステップ２８０で、前記サーモパイル３の出力ＴＨＰから相対温度Ｔ（ｔｈｐ）を演算し、ステップ２９０において、前記基準温度Ｔｚｅｒｏ及び相対温度Ｔ（ｔｈｐ）から耳内温度 (体温）Ｔ（ｔａｇ）を演算し、ステップ３００において表示回路１６を介して体温として表示し、ステップ３１０にて電源をＯＦＦし、ステップ３２０において制御を終了するものである。
【００２２】
以上の制御ルーチンにより、従来、サーモパイル３の基準温度Ｔｚｅｒｏが単にサーミスタ４の出力ＴＨＭ（ｔ０）又はＴＨＭ（ｔ１）に基づいて演算されていたことにより、サーモパイル３の出力読込時のサーモパイル３の実際の温度と、前記サーミスタ４の出力ＴＨＭ（ｔ０）の読込時のサーモパイル３の温度又はサーミスタ４の出力ＴＨＭ（ｔ１）の読込時のサーモパイル３の温度との間に生じていた誤差を補正することができるので、サーモパイル温度の正確な基準温度を得ることができ、この結果、正確な体温の検出を可能とするものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、サーミスタの熱容量及び熱伝導率の相違に基づいて、耳式体温計のプローブを耳に装着した場合に上昇するサーミスタの温度上昇と、サーモパイルの温度上昇の誤差を補正することができるので、簡易な構成で正確な体温の検出を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１  】発明の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る耳式体温計の制御装置の概略構成図である。
【図３】上記制御装置において実行される制御フローチャート図である。
【図４】温度とサーモパイル出力の関係を示した特性線図である。
【図５】時間とサーミスタ及びサーモパイルの温度上昇の関係を示した特性線図である。
【符号の説明】
１  耳式体温計
２  プローブ
３  サーモパイル
４  サーミスタ
５  制御回路
１８  鼓膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004771193.tif 000005
【図５】
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