(57)【要約】【課題】構成が簡単で測定対象の熱抵抗の変動などの影響を受け難い非侵襲で高精度な内部温度の計測技術を提供すること。【解決手段】温度測定装置は、センサーユニット６０の測定対象９との接触面に、熱流出に係る熱抵抗が異なるように設置された第１温度センサー６１と第２温度センサー６２とを備える。温度測定装置は、測定対象９の内部温度Ｔc＝｛（Ｔa−Ｔout）・Ｔb−（Ｔb−Ｔout）・Ｔa・Ａ｝／｛（Ｔa−Ｔout）−（Ｔb−Ｔout）・Ａ｝で算出する。但し、Ｔcは内部温度、Ｔaは第１検出温度、Ｔbは第２検出温度、Ｔoutは外気温、Ａは定数。【選択図】図２
2016109518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定体の外面に当接する位置であって、定常状態において異なる温度となる位置に設けられた第１温度センサー及び第２温度センサーと、
前記第１温度センサーの第１検出温度及び前記第２温度センサーの第２検出温度を用いて前記被測定の内部温度を算出する演算部と、
を備えた温度測定装置。
【請求項２】
前記第１温度センサーの第１設置位置及び前記第２温度センサーの第２設置位置は、当該位置から外環境への熱流出に係る抵抗が異なる位置である、
請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記第１設置位置が、前記第２設置位置よりも装置中心に近い位置に定められた、
請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
当該温度測定装置を前記外面に当接した場合に前記第２設置位置が前記第１設置位置よりも当該装置の外縁に近い位置に定められた、
請求項２又は３に記載の温度測定装置。
【請求項５】
前記第１設置位置の部位と、前記第２設置位置の部位とは、材料及び形状のうちの何れかが異なることで熱抵抗が異なるように構成されてなる、
請求項２〜４の何れか一項に記載の温度測定装置。
【請求項６】
前記第１設置位置を経由した熱を放熱させるための第１放熱部と、
前記第２設置位置を経由した熱を放熱させるための第２放熱部と、
を更に備えた請求項１〜５の何れか一項に記載の温度測定装置。
【請求項７】
前記演算部は、前記内部温度を以下の数式を用いて算出する、請求項１〜６の何れか一項に記載の温度測定装置。
Ｔc＝｛（Ｔa−Ｔout）・Ｔb−（Ｔb−Ｔout）・Ｔa・Ａ｝
／｛（Ｔa−Ｔout）−（Ｔb−Ｔout）・Ａ｝
但し、Ｔcは内部温度、Ｔaは第１検出温度、Ｔbは第２検出温度、Ｔoutは外気温、Ａは定数。
【請求項８】
被測定体の外面に当接する位置であって、定常状態において異なる温度となる位置に設けられた第１温度センサー及び第２温度センサーによって温度を測定することと、
前記第１温度センサーの第１検出温度及び前記第２温度センサーの第２検出温度を用いて前記被測定の内部温度を算出することと、
を含む温度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
人や動物の健康状態、基礎代謝あるいは精神状態を判断するためには、人体や動物の表層部の温度ではなく、その内部温度（深部温度）の情報が必要とされる。また、例えば、炉や配管等の内部温度を測定する場合に、炉や配管の外側に温度測定装置を設けて内部温度を推定的に測定することができれば、種々の効果が得られる。例えば、温度測定装置を炉や配管等の内部に設けるための設備や部材が不要となる他、耐熱性や耐腐食性、測定レンジの点からより安価な温度測定装置を利用することが可能となったり、また、工事コストを削減することもできる。
【０００３】
内部温度の測定に関する技術の１つとして熱流補償型深部体温計の技術が挙げられる。例えば、特許文献１では、感温プローブ部の構成について生体の核心部とプローブを温度平衡にするためにヒーターを組み込んだ構成が開示されている。特許文献２では、特許文献１の課題であるプローブが温度平衡になるまでの時間を短縮するためのヒーター制御に関する技術が開示されている。
【０００４】
また、別の内部温度の測定に関する技術として、特許文献３には、被計測体の表面に取り付けた基部に内蔵された２つの温度センサーで温度を測定し、その測定温度と、各温度センサーの設置位置に係る熱流入と熱流出とを熱抵抗回路を用いて表した関係式とに基づいて、被測定体の内部温度を推定的に求める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５５−２９７９４号公報
【特許文献２】特開２００６−３０８５３８号公報
【特許文献３】特開２０１３−６１２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される技術では、ヒーターに大きな電力が必要であり、携帯性は見込めない。また、特許文献２に開示される技術では、内部温度（深部温度）の算出に関して、温度測定部と周囲の環境（大気）との間における熱収支が考慮されていない。つまり、熱収支が生じない深部から周囲環境に至る一定の熱流が得られるという理想的な系が形成できることを前提としている。その為、温度測定部の小型化を促進した場合には、例えば、温度測定部の側面と環境（大気）との間での熱収支が顕在化し、熱収支の差分に対応する測定誤差を無視できなくなる。この点で、測定誤差が生じることは否めない。
【０００７】
また、特許文献３に開示された技術では、生体の内部温度を測定しようとした場合、測定対象の熱抵抗の変動、例えば人体であれば体組織変動（例えば、血流の変化や、圧縮などの外力による組織密度の変化など）に起因する内部熱源から温度測定する位置までの熱抵抗変化の影響を受けるため、測定誤差が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、これらの課題を念頭に考案されたものであり、構成が簡単で測定対象の熱抵抗の変動などの影響を受け難い非侵襲で高精度な内部温度の計測技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するための第１の発明は、被測定体の外面に当接する位置であって、定常状態において異なる温度となる位置に設けられた第１温度センサー及び第２温度センサーと、前記第１温度センサーの第１検出温度及び前記第２温度センサーの第２検出温度を用いて前記被測定の内部温度を算出する演算部（例えば、図６の処理部２００、内部温度演算部２０３）と、を備えた温度測定装置である。
【００１０】
第１の発明によれば、定常状態において温度が異なることを前提とする２つの検出温度から内部温度を算出することができる。ヒーターなどの温度補償のための構造も不要であり構成が簡単で済む。また、測定対象の熱抵抗が変動したとしても精度良く測定が可能である。
【００１１】
例えば、第２の発明として、前記第１温度センサーの第１設置位置及び前記第２温度センサーの第２設置位置は、当該位置から外環境への熱流出に係る抵抗が異なる位置である、第１の温度測定装置を構成することができる。
【００１２】
更には、第３の発明として、前記第１設置位置が、前記第２設置位置よりも装置中心に近い位置に定められた、第２の発明の温度測定装置を構成するとしてもよい
【００１３】
また、第４の発明として、当該温度測定装置を前記外面に当接した場合に前記第２設置位置が前記第１設置位置よりも当該装置の外縁に近い位置に定められた、第２又は第３の発明の温度測定装置を構成することもできる。
【００１４】
また、第１温度センサーの第１検出温度と第２温度センサーの第２検出温度とが、定常状態で異なるように構成するために、材料と形状を適宜設定することができる。
【００１５】
例えば、第５の発明として、前記第１設置位置の部位と、前記第２設置位置の部位とは、材料及び形状のうちの何れかが異なることで熱抵抗が異なるように構成されてなる、第２〜第４の何れかの発明の温度測定装置を構成することができる。
【００１６】
また、第６の発明として、前記第１設置位置を経由した熱を放熱させるための第１放熱部と、前記第２設置位置を経由した熱を放熱させるための第２放熱部と、を更に備えた第１〜第５の何れかの発明の温度測定装置を構成するとしてもよい。
【００１７】
第７の発明として、前記演算部は、前記内部温度を以下の数式を用いて算出する、第１〜第６の何れか一項に記載の温度測定装置を構成可能である。
Ｔc＝｛（Ｔa−Ｔout）・Ｔb−（Ｔb−Ｔout）・Ｔa・Ａ｝
／｛（Ｔa−Ｔout）−（Ｔb−Ｔout）・Ａ｝
但し、Ｔcは内部温度、Ｔaは第１検出温度、Ｔbは第２検出温度、Ｔoutは外気温、Ａは定数である。
【００１８】
第８の発明は、被測定体の外面に当接する位置であって、定常状態において異なる温度となる位置に設けられた第１温度センサー及び第２温度センサーによって温度を測定することと、前記第１温度センサーの第１検出温度及び前記第２温度センサーの第２検出温度を用いて前記被測定の内部温度を算出することと、を含む温度測定方法である。
【００１９】
第８の発明によれば、第１の発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】温度測定装置の構成例を示す図。
【図２】センサーユニットの構成例を示す図。
【図３】内部温度の算出方法について説明するための熱流のモデル図。
【図４】内部温度の算出方法について説明するための熱流のモデル図。
【図５】内部温度の算出方法について説明するための熱流のモデル図。
【図６】温度測定装置の機能構成例を示す機能ブロック図。
【図７】熱抵抗比Ａを校正・設定するための校正治具の構成例を示す断面図。
【図８】第１定数設定処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図９】熱抵抗Ｒと熱容量Ｃとを校正・設定するための校正治具の構成例を示す断面図。
【図１０】第２定数設定処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１１】測定処理の流れを説明するためのフローチャート。
【図１２】温度測定装置のシミュレーションモデルを説明する為の（１）上面図、（２）側面図。
【図１３】温度測定装置のシミュレーション結果の表。
【図１４】センサーユニットの変形例を示す断面図。
【図１５】センサーユニットの変形例を示す断面図。
【図１６】センサーユニットの変形例を示す断面図。
【図１７】センサーユニットの変形例を示す断面図。
【図１８】温度測定装置の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態における温度測定装置の構成例を示す図である。
本実施形態の温度測定装置１０は、本体装置２０と、当該本体装置と通信可能に接続されたセンサーユニット６０と、を備える。
【００２２】
本体装置２０は、携帯型コンピューターであって、タッチパネル２２と、操作スイッチ２４と、スピーカー２６と、制御基板５０と、図示されない内蔵バッテリーとを備える。
【００２３】
制御基板５０は、ＣＰＵ（中央演算装置）５１と、ＩＣメモリー５２と、タッチパネルコントローラー５３と、無線通信器５４と、インターフェースコントローラー５５とを搭載する。勿論、これら以外の電子・電気部品も適宜搭載することができる。
【００２４】
タッチパネルコントローラー５３は、タッチパネル２２への画像表示制御や、タッチパネル２２へなされたタッチ操作に応じた操作入力信号の出力制御などを行う機能が纏められた公知の電子部品や集積回路等である。
【００２５】
無線通信器５４は、公知の無線通信回路（例えば、携帯電話網、近距離無線、無線ＬＡＮなど）に接続するための公知の電子部品や無線通信器である。センサーユニット６０との無線通信に用いることもできる。
【００２６】
インターフェースコントローラー５５は、操作スイッチ２４や各種センサーとＣＰＵ５１との信号入出力制御の機能を有する公知の電子部品や集積回路等である。
【００２７】
ＣＰＵ５１は、ＩＣメモリー５２に記憶されているプログラムを読み出して実行して温度測定装置１０の動作を統合的に制御するための各種機能を実現する。
例えば、
１）操作スイッチ２４やタッチパネル２２からの操作入力を受け付ける機能、
２）タッチパネル２２へユーザーインターフェース画面を表示させる機能、
３）センサーユニット６０から測定結果を取得する機能、
４）測定結果から測定対象９の内部温度（深部温度）を算出する機能、
５）計時機能、
６）算出した内部温度をタッチパネル２２にて表示する表示制御機能、
７）算出した内部温度をＩＣメモリー５２に保存するデータログ機能、
を実現する。勿論、これら以外の機能も適宜実現させてもよい。
【００２８】
センサーユニット６０は、測定対象９（本実施形態では人体）に装着可能にデザインされている。装着部位は手首や、上腕部、頸部、脚部、足首、胸回り、胴回りなど適宜設定可能である。勿論、測定対象９は人以外とすることもできる。例えば、動物や、配管、機械装置などとすることもできる。
【００２９】
図２は、本実施形態におけるセンサーユニット６０の構成例を示す図であって、（１）が概略断面図であり、（２）が測定対象９の外面に密着させる測定面（底面）の概略を示す図である。なお、本体装置２０と通信可能に有線接続するための電線や、無線接続するための無線機、などの図示は省略している。
【００３０】
センサーユニット６０は、基部６９の底面側に設けられた第１温度センサー６１及び第２温度センサー６２と、基部６９の上面側に設けられた環境温度センサー６３とを有する。測定結果を本体装置２０へ送信するにあたり、センサーユニット６０にて信号処理（例えば、デジタル信号への変換やフィルター処理など）を行った上で測定結果を送信する場合には、適宜必要な信号処理回路を搭載することができる。
【００３１】
第１温度センサー６１と第２温度センサー６２は、測定対象９の外面に接触し、測定対象９から同じ熱流を受けるように構成されている。例えば、第１温度センサー６１と第２温度センサー６２とを同じセンサーを用いて構成し、第１温度センサー６１及び第２温度センサー６２の受熱面が基部６９の底面に露出するように、或いは同一材料且つ同一厚さの層（例えば保護膜など）を介して基部６９の底面に至るように構成されている。
【００３２】
また、第１温度センサー６１からの熱流出Ｉa_outと第２温度センサー６２からの熱流出Ｉb_outとが異なるように設置されている。換言すると、センサーユニット６０は、第１温度センサー６１からセンサーユニット６０の周辺環境（図２の例では大気）への熱流出Ｉa_outと、第２温度センサー６２からセンサーユニット６０の周辺環境の熱流出Ｉb_outとを違えるように構成されている。定常状態に着目すれば、第１温度センサー６１と第２温度センサー６２とは、定常状態において異なる温度となる位置に設けられているともいえる。
【００３３】
本実施形態では、第１温度センサー６１と第２温度センサー６２とでは、平面視において基部６９の外面に至るまでの距離が異なるように構成されている。より具体的には、第１温度センサー６１のほうが第２温度センサー６２よりもセンサーユニット６０の外縁に近い位置に配置され、第２温度センサー６２のほうが第１温度センサー６１よりもセンサーユニット６０の中心に近いように配置されている。つまり、第１温度センサー６１と第２温度センサー６２とで放熱性すなわち熱流出に係る抵抗が異なるように設置されている。
【００３４】
そして、測定対象９の内部温度Ｔcの熱源からの熱は、熱抵抗Ｒの体組織を経て第１温度センサー６１及び第２温度センサー６２へ流入し、それぞれ第１検出温度Ｔa、第２検出温度Ｔbとして計測される。そして、熱は第１温度センサー６１及び第２温度センサー６２から基部６９を伝って気温Ｔoutの大気へ流出する。
【００３５】
［内部温度の算出方法の説明］
次に、内部温度Ｔcの算出方法について説明する。
図２で示した熱流の入出関係を、電気回路を模してモデル化すると、図３のように示すことができる。そして、図３のモデルを、第１温度センサー６１の第１検出温度Ｔaと、第２温度センサー６２の第２検出温度Ｔbとに別々に単純化すると、図４のように示すことができる。
【００３６】
つまり、図４（１）に示すように、第１温度センサー６１については、並列回路を構成した熱抵抗Ｒa11，Ｒa12，…Ｒa1（x-1），Ｒa1ｘを経て熱流入Ｉa_inが生じ、並列回路を構成した熱抵抗Ｒa21，Ｒa22，…Ｒa2（x-1），Ｒa2xを経て熱流出Ｉa_outが生じるなかで、第１検出温度Ｔaが計測される。
同様に、図４（２）に示すように、第２温度センサー６２については、並列回路を構成した熱抵抗Ｒb11，Ｒb12，…Ｒb1（x-1），Ｒb1xを経て熱流入Ｉb_inが生じ、並列回路を構成した熱抵抗Ｒb21，Ｒb22，…Ｒb2（x-1），Ｒb2xを経て熱流出Ｉb_outが生じるなかで、第２検出温度Ｔbが計測される。
【００３７】
図４のモデルを更に単純化すると図５（１）のように示すことができる。
すなわち、第１温度センサー６１については、合成熱抵抗Ｒa1を経て熱流入し、合成熱抵抗Ｒa2を経て熱流出するなかで第１検出温度Ｔaが計測される。第２温度センサー６２については、合成熱抵抗Ｒb１を経て熱流入し、合成熱抵抗Ｒb2を経て熱流出するなかで第２検出温度Ｔbが計測される。
【００３８】
そして、前述のように、合成熱抵抗Ｒa2＞合成熱抵抗Ｒb2の関係を満たすため、第１温度センサー６１からの熱流出Ｉa_outが、第２温度センサー６２からの熱流出Ｉb_outより大きくなる（図２参照）。以降は、第１温度センサー６１の設置位置からの熱流出に係る合成熱抵抗の符号を「Ｒa」、第２温度センサー６２の設置位置からの熱流出に係る合成熱抵抗の符号を「Ｒb」として説明する。
また、本実施形態では第１温度センサー６１と第２温度センサー６２は共に測定対象９の表面に密着されるように構成されているので、合成熱抵抗Ｒa1と合成熱抵抗Ｒb1は、測定対象９の熱抵抗Ｒ（図２参照）と置き換えることができる。よって、図５（１）のモデルは、図５（２）のように表すことができる。
【００３９】
ここで、図５（２）のモデルを数式で表すと、第１温度センサー６１の第１検出温度Ｔaについては式（１）で、第２温度センサー６２の第２検出温度Ｔbについては式（２）で、それぞれ表すことができる。
【数１】
2016109518.tif 000003
【数２】
2016109518.tif 000004
【００４０】
式（２）からは、式（３）を導出できる。
【数３】
2016109518.tif 000005
【００４１】
式（３）で求めた熱抵抗Ｒを式（１）に代入すると、式（４）が得られる。
【数４】
2016109518.tif 000006
【００４２】
ここで、（Ｒa／Ｒb）を熱抵抗比Ａと見なすと、式（４）から内部温度Ｔcを算出するための式（５）が導出される。
【数５】
2016109518.tif 000007
【００４３】
なお、熱抵抗比Ａについては、別途校正作業により予め設定するものとする。
校正時気温Ｔout0、校正用内部温度Ｔc0、校正時第１検出温度Ｔa0、校正時第２検出温度Ｔb0とすると、熱抵抗比Ａは式（６）にて設定することができる。
【数６】
2016109518.tif 000008
【００４４】
［機能構成の説明］
図６は、本実施形態の温度測定装置１０の機能構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態の温度測定装置１０は、操作入力部１００と、第１温度測定部１０１と、第２温度測定部１０３と、環境温度測定部１０５と、処理部２００と、表示部３００と、記憶部５００とを有する。
【００４５】
操作入力部１００は、オペレーターによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた操作入力信号を処理部２００へ出力する。ボタンスイッチやレバースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックパッド、マウス、などにより実現できる。図１の操作スイッチ２４やタッチパネル２２がこれに該当する。
【００４６】
第１温度測定部１０１及び第２温度測定部１０３は、測定対象９の表面温度を測定する手段であり、公知の温度センサーにより実現できる。本実施形態では、前者は図２の第１温度センサー６１に該当し、後者は図２の第２温度センサー６２にそれぞれ該当する。そして、それぞれ第１検出温度Ｔa，第２検出温度Ｔbを測定して処理部２００へ出力する。
【００４７】
環境温度測定部１０５は、センサーユニット６０の周辺環境の温度、熱流出先の媒体温度を測定する手段であって、公知の温度センサーにより実現できる。本実施形態では、図２の環境温度センサー６３がこれに該当し、気温Ｔoutを測定して処理部２００へ出力する。
【００４８】
処理部２００は、演算処理等により温度測定装置１０の各種機能を実現する。図１の制御基板５０がこれに該当する。本実施形態では、定数設定部２０１と、内部温度演算部２０３と、測定結果表示制御部２０５と、測定結果記録制御部２０７と、計時部２０９と、画像信号生成部２６０とを有する。
【００４９】
定数設定部２０１は、内部温度Ｔcを算出するための数式中の定数を設定するために、校正時の測定制御と、定数の算出と、算出した定数を記憶部５００に記憶させるための制御とを行う。本実施形態では、第１検出温度Ｔaと第２検出温度Ｔbとが定常状態であると判断される場合に適用される式（５）で使用する熱抵抗比５２０と、非定常状態であると判断される場合に適用される式（７）及び式（８）で使用する熱抵抗５１２及び熱容量５１４と、を算出し記憶させる。
【数７】
2016109518.tif 000009
【数８】
2016109518.tif 000010
【００５０】
内部温度演算部２０３は、内部温度Ｔcを算出し、計測時刻と対応づけて記憶部５００に測定ログデータ５３０として格納する。本実施形態では、第１検出温度Ｔaと第２検出温度Ｔbとが定常状態であると判断される場合には式（５）を用いて内部温度Ｔcを算出し、非定常状態では式（８）でＴc∞を求め内部温度Ｔcとする。
【００５１】
測定結果表示制御部２０５は、測定結果を表示部３００にて表示させる。本実施形態では、少なくとも内部温度Ｔcを計測した時刻とともに表示させる。
【００５２】
測定結果記録制御部２０７は、測定結果を記憶部５００に記憶させる。本実施形態では、測定番号を自動生成して、測定日時と内部温度Ｔcとともに測定ログデータ５３０に格納する。
【００５３】
計時部２０９は、現在日時の計時や各種タイマーの計時を行う。例えば、システムクロックを用いた公知の計時方法や、時計により実現される。
【００５４】
画像信号生成部２６０は、例えば、ＧＰＵ、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）などのプロセッサー、ビデオ信号ＩＣ、ビデオコーデックなどのプログラム、フレームバッファー等の描画フレーム用ＩＣメモリー等によって実現される。そして、画像信号生成部２６０は、内部温度Ｔcなどを表示するための画像信号を生成し表示部３００へ出力する。
【００５５】
表示部３００は、画像表示手段であって、フラットパネルディスプレイなどの画像表示装置により実現される。図１ではタッチパネル２２がこれに該当する。
【００５６】
記憶部５００は、ＩＣメモリーやハードディスク、光学ディスクなどの記憶媒体により実現され、各種プログラムや、処理部２００の演算過程のデータなどの各種データを記憶する。図１ではＩＣメモリー５２がこれに該当する。本実施形態では、システムプログラム５０１と、測定プログラム５０３と、熱抵抗５１２と、熱容量５１４と、熱抵抗と熱容量との積５１６と、熱抵抗比５２０と、測定ログデータ５３０とを記憶する。その他、計時用のカウンターなど、勿論、これら以外のデータも適宜格納することができる。
【００５７】
システムプログラム５０１は、処理部２００にコンピューターとしての基本的な機能を実現させるための基本プログラムである。
測定プログラム５０３は、基本プログラムが実行されている状態で実行するアプリケーションプログラムである。処理部２００に、定数設定部２０１と、内部温度演算部２０３と、測定結果表示制御部２０５と、測定結果記録制御部２０７と、計時部２０９と、画像信号生成部２６０としての機能を実現させる。なお、処理部２００が有する機能をハードウェアで実現する場合には、該当する機能を実現させるためのプログラム要素を測定プログラム５０３から適宜省略することができる。
【００５８】
測定ログデータ５３０は、測定結果を時系列に格納する。本実施形態では、測定順に自動付与される測定番号と、測定日時と、測定結果（少なくとも内部温度Ｔc）とを対応づけて時系列に格納する。勿論、これら以外のデータも適宜対応づけて格納することができる。
【００５９】
［動作の説明］
次に、温度測定装置１０の動作について説明する。
温度測定装置１０は、その製造の校正工程において熱抵抗比Ａ、熱抵抗Ｒ、熱容量Ｃを設定する。
【００６０】
図７は、熱抵抗比Ａを校正・設定するための校正治具の構成例を示す断面図である。なお、本体装置２０と通信可能に有線接続するための電線や、無線接続するための無線機、などの図示は省略している。
【００６１】
校正治具８０は、定常的に校正用内部温度Ｔc0を維持する発熱体８２の上に、測定対象９と同じまたは略同じ熱抵抗Ｒを有する熱抵抗体８４とを有する。発熱体８２は、電熱プレートなどで実現できる。熱抵抗体８４はシリコン樹脂プレートなどにより実現できる。なお、校正治具８０が置かれる環境は、想定される測定環境と同じ又は略同じ状態とする。
【００６２】
校正に当たっては、これから校正しようとする温度測定装置１０のセンサーユニット６０を熱抵抗体８４の表面に密着させて、タッチパネル２２から所定の第１定数設定操作入力を行う。温度測定装置１０は当該操作入力を検出すると、温度測定装置１０は第１定数設定処理を実行する。
【００６３】
図８は第１定数設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
同処理では、温度測定装置１０は、校正用内部温度Ｔc0を取得する（ステップＳ１０）。例えば、タッチパネル２２に校正用内部温度Ｔc0の入力画面を表示させて、校正作業者に入力を促すとしてもよい。校正用内部温度Ｔc0を記憶部５００に予め記憶させておく構成では、これを読み出せば良い。
【００６４】
次に、温度測定装置１０は、第１温度センサー６１、第２温度センサー６２、環境温度センサー６３でそれぞれ校正時第１検出温度Ｔa0、校正時第２検出温度Ｔb0、校正時気温Ｔout0を測定する（ステップＳ１２）。
そして、式（６）で熱抵抗比Ａを算出して（ステップＳ１４）、記憶部５００に記憶させ（ステップＳ１６）、設定終了の通知をタッチパネル２２に表示させて（ステップＳ１８）、第１定数設定処理を終了する。
【００６５】
図９は、熱抵抗Ｒと熱容量Ｃとを校正・設定するための校正治具の構成例を示す断面図である。なお、本体装置２０と通信可能に有線接続するための電線や、無線接続するための無線機、などの図示は省略している。
【００６６】
校正治具８０は、熱抵抗比Ａの校正に使用したものと同じ治具を使うことができる。但し、発熱体８２の温度はあらかじめＴct∞０の定常状態としておく。そして、校正に当たっては、これから校正しようとする温度測定装置１０のセンサーユニット６０を熱抵抗体８４の表面に密着させて、時刻ｔ１０における校正用内部温度はＴct１０よりも、より後の時刻ｔ２０における校正用内部温度Ｔct２０が高くなり、飽和内部温度Ｔc∞０に至るように制御される。
【００６７】
そして、タッチパネル２２から所定の第２定数設定操作入力を行う。温度測定装置１０は当該操作入力を検出すると、温度測定装置１０は第２定数設定処理を実行する。
【００６８】
図１０は第２定数設定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
同処理において、温度測定装置１０は、先ず時刻ｔ１０にて第１温度センサー６１、第２温度センサー６２、環境温度センサー６３でそれぞれ温度の測定を行い、その測定結果と式（５）とに基づいて第１の校正用内部温度Ｔct１０を算出する（ステップＳ２０）。
【００６９】
次に、時刻ｔ１０から所定時間後の時刻ｔ２０に、温度測定装置１０は、同様にして第１温度センサー６１、第２温度センサー６２、環境温度センサー６３でそれぞれ温度の測定を行い、その測定結果と式（５）とに基づいて第２の校正用内部温度Ｔct２０を算出する（ステップＳ２２）。
【００７０】
そして、式（７）と式（８）とに基づいて、熱抵抗Ｒと、熱容量Ｃと、これらの積Ｒ×Ｃを算出し（ステップＳ２４）、それらを記憶部５００に記憶し（ステップＳ２６）、設定終了の通知をタッチパネル２２に表示させて（ステップＳ２８）、第２定数設定処理を終了する。
【００７１】
熱抵抗比Ａ、および、熱抵抗Ｒと熱容量Ｃとの積Ｒ×Ｃを設定すると、温度測定装置１０を実際の測定に使用することができる。オペレーターがタッチパネル２２から所定の測定開始操作を入力すると、温度測定装置１０はこれを検知して測定処理を実行する。
【００７２】
図１１は、測定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
同処理において、温度測定装置１０は、第１温度センサー６１及び第２温度センサー６２による温度測定を開始する（ステップＳ３０）。
【００７３】
次に、温度測定装置１０は第１検出温度Ｔaと、第２検出温度Ｔbとが、定常状態であるかを判定する（ステップＳ３２）。例えば、第１検出温度Ｔaおよび第２検出温度Ｔbそれぞれについて前回測定した温度からの変化（温度変化）を算出し、基準値以下の温度変化であれば定常状態と判断する。
【００７４】
そして、もし定常状態であると判断したならば（ステップＳ３２のＹＥＳ）、第１温度センサー６１、第２温度センサー６２、環境温度センサー６３で温度測定し（ステップＳ３４）、その測定結果と式（５）とに基づいて内部温度Ｔcを算出する（ステップＳ３６）。次いで、測定結果をタッチパネル２２にて表示させ、測定ログデータ５３０に格納・記憶する（ステップＳ３８）。測定処理を終了する操作入力がなされなければステップＳ３２に処理を移行し（ステップＳ４８：ＮＯ）、終了する操作入力がなされた場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）には測定処理を終了する。
【００７５】
もし、定常状態でないと判断した場合は（ステップＳ３２のＮＯ）、温度測定装置１０は、ステップＳ３４〜Ｓ３６と同様にして時刻ｔ１における内部温度Ｔct1を測定し（ステップＳ４０）、更に所定時間後の時刻ｔ２にて、やはりステップＳ３４〜Ｓ３６と同様にして当該時刻ｔ２における内部温度Ｔct2を測定する（ステップＳ４２）。
【００７６】
そして、温度測定装置１０は式（８）を用いて内部温度Ｔc∞を算出して、これを測定結果すなわち内部温度Ｔcとみなす（ステップＳ４４）。次いで、当該測定結果をタッチパネル２２にて表示させ、測定ログデータ５３０に格納・記憶する（ステップＳ４６）。測定処理を終了する操作入力がなされなければステップＳ３２に処理を移行し（ステップＳ４８：ＮＯ）、終了する操作入力がなされた場合（ステップＳ４８：ＹＥＳ）には測定処理を終了する。
【００７７】
［測定精度の検証結果の説明］
図１２は、本実施形態の温度測定装置１０のシミュレーションモデルを説明する為の（１）上面図、（２）側面図である。
人体に相当する熱抵抗Ｒを設定した人体部８６の上に、センサーユニット６０を配置した。第１温度センサー６１は、センサーユニット６０の縦幅（図１２（１）に向かって上下方向の幅）の中央で、且つ左端から１０mmの位置に配置した。また、第２温度センサー６２は、センサーユニット６０の縦幅の中央で、且つ、且つ左端から４０mmの位置に配置した。そして、人体部８６の底面の温度を内部温度Ｔcに設定し、センサーユニット６０の外部環境を外気温Ｔoutの大気に設定して熱流シミュレーションを行った。
【００７８】
シミュレーションの結果を図１３に示す。熱抵抗Ｒは、人体内部の熱源（内部温度）からの人体内の熱抵抗であるため、体組織変動などの人体の状態によって異なり得る。そこで、外気温Ｔoutと熱抵抗Ｒ（図１３では、その逆数の熱伝導率として表記）とを変えて幾つかシミュレーションを行った。その結果、本実施形態の温度測定方法によれば、内部温度Ｔcの真値に対して極めて推定誤差の小さい値が得られた。
【００７９】
以上、本実施形態によれば、構成が簡単で体組織変動などの影響をより受け難い、非侵襲で高精度な内部温度の計測を実現することができる。
【００８０】
〔変形例〕
なお、本発明の実施形態は上記に限らず、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。
【００８１】
例えば、センサーユニット６０の外形や内部構造などは、上記実施形態に限られるものではなく、第１温度センサー６１からの熱流出に係る熱抵抗と、第２温度センサー６２からの熱流出に係る熱抵抗とが異なるように構成する限りにおいて、適宜変更可能である。
【００８２】
具体的には、図１４のセンサーユニット６０Ｂのように、上記実施形態の構成に加えて、第１温度センサー６１の上部（測定面の反対側）を覆う材料の厚さと第２温度センサー６２の上部を覆う材料の厚さを違えて、それぞれの放熱性に違いを設けるとしてもよい。
【００８３】
更に、図１５のセンサーユニット６０Ｃのように、第１温度センサー６１を覆う基部の材料と、第２温度センサー６２を覆う基部の材料とで、熱抵抗や熱容量が異なるように材質を違えた構成としてもよい。図１５の例では、第１温度センサー６１を覆う材料の熱抵抗を、第２温度センサー６２を覆う材料の熱抵抗より小さくしている。
【００８４】
更には、図１６のセンサーユニット６０Ｄのように、第１温度センサー６１の設置位置を経由した熱を放熱させるための第１放熱部６４と、第２温度センサー６２の設置位置を経由した熱を放熱させるための第２放熱部６５と、を設け、これら放熱部の放熱性に違いを設けるとしてもよい。図１６の例では、第１放熱部６４は第２放熱部６５よりも放熱性能に優れる。勿論、一方に放熱部を設けて他方には設けないとしてもよい。
【００８５】
図１４〜図１６の例では、第１温度センサー６１からの熱流出に係る熱抵抗と、第２温度センサー６２からの熱流出に係る熱抵抗との差がより大きくなるので好適である。そして、これらの構成においてはセンサーユニット６０の外形や各センサーを覆う材料、各センサー用の放熱部の性能などの違いがあるので、第１温度センサー６１と第２温度センサー６２とをセンサーユニット６０内に対称（例えば、平面視において中心から同距離）に配置することも可能になる。
【００８６】
また、上記実施形態では、第１温度センサー６１と、第２温度センサー６２と、環境温度センサー６３とが一体のセンサーユニット６０としたが、図１７のセンサーユニット６０Ｅのようにそれぞれを別体とした構成も可能である。
【００８７】
また、上記実施形態では、本体装置２０とセンサーユニット６０とを別体に構成したが、図１８の温度測定装置１０Ｂに示すように、両者を一体に構成してもよい。例えば、バンド１２で測定対象９に取り付けできるように、例えば腕時計型に一体化すると好適である。
【符号の説明】
【００８８】
９…測定対象、１０…温度測定装置、２０…本体装置、２２…タッチパネル、２４…操作スイッチ、２６…スピーカー、５０…制御基板、５１…ＣＰＵ、５２…ＩＣメモリー、５３…タッチパネルコントローラー、５４…無線通信器、５５…インターフェースコントローラー、６０…センサーユニット、６１…第１温度センサー、６２…第２温度センサー、６３…環境温度センサー、６４…第１放熱部、６５…第２放熱部、６９…基部、８０…校正治具、８２…発熱体、８４…熱抵抗体、８６…人体部、１００…操作入力部、１０１…第１温度測定部、１０３…第２温度測定部、１０５…環境温度測定部、２００…処理部、２０１…定数設定部、２０３…内部温度演算部、２０５…測定結果表示制御部、２０７…測定結果記録制御部、２０９…計時部、２６０…画像信号生成部、３００…表示部、５００…記憶部、５０１…システムプログラム、５０３…測定プログラム、５１２…熱抵抗、５１４…熱容量、５２０…熱抵抗比、５３０…測定ログデータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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