JPS6129446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、感温素子と被測定体との熱平衡温
度を熱平衡以前に予測して被測定体の温度を測定
する方法に関する。 サーミスタなどの感温素子を用いた電子温度計
が体温計などに用いられている。しかし感温素子
は一般に熱時定数を有するため、瞬時に被測定体
の温度を測定することは不可能である。従つて、
一般には感温素子を被測定体に接触させてから、
両者が熱平衡に達するのを待つて温度を測定する
方法をとつていたが、熱平衡に達するには通常５
分間程度の時間を要することから、短時間で測定
できないという欠点があつた。 そこで、感温素子と被測定体との熱平衡温度を
熱平衡以前に予測して、被測定体の温度を測定す
る方法が考えられている。これには熱平衡以前の
特定時刻における感温素子検出温度に、この温度
と熱平衡温度との温度差に相当する一定値を上乗
せする方法や、感温素子検出温度の熱平衡以前の
複数時刻におけるデータから演算により熱平衡温
度を予測する方法がある。ところが、前者の方法
は感温素子の初期温度の影響を受け易く、しかも
上記温度差が個人によつて変るため、正確な測定
は到底期待できない。一方、後者の方法は感温素
子の熱時定数が一定であればよいが、実際にはこ
の熱時定数は被測定体の熱時定数によつて異なる
ため、個人によつてまた測定部位によつて測定誤
差が出るという欠点があつた。 この発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、その目的は被測定体の相違や測定部位の変化
による誤差を生ずることなく、熱平衡以前に熱平
衡温度を予測して、体温などを迅速かつ正確に測
定することができ、且つ温度上昇曲線の分類デー
タを記憶するメモリの容量の低減をはかり得る温
度測定方法を提供することにある。 以下、この発明を詳細に説明する。 サーミスタなどの感温素子を被測定体、例えば
人体に接触させると、図に示すように感温素子の
検出温度Ｔは時間ｔと共に指数関数的に上昇し、
最終的に熱平衡温度Tuに達する。この温度上昇
曲線は被測定体の相違、例えば個人、個人によつ
て変化し、また同じ被測定体であつても感温素子
を接触させる測定部位によつて変化する。従つ
て、前述した従来の上乗せする方法や、演算によ
り熱平衡温度を求める方法では、個人あるいは測
定部位の違いによつて測定誤差を生じる。 この欠点を解決するには、予め感温素子検出温
度の温度上昇曲線を多量に記憶しておき、測定毎
に温度上昇曲線を求めて記憶されている曲線群の
どれに最も似ているかを調べ、それに基づいて熱
平衡前に熱平衡温度を予測するようにすればよ
い。しかし過去の温度曲線の例を多数（例えば
100例ないし数百例）記憶するのでは、メモリの
記憶容量が膨大となり到底実用できない。そこで
温度上昇曲線の記憶に際して、パターン認識装置
で行なわれているように、曲線を特徴別に分類し
て記憶する方法が考えられる。その場合、文字や
図形などとは異なり、温度上昇曲線から抽出する
特徴として何を採用するかが問題となる。 この発明は、感温素子検出温度の温度上昇曲線
を特徴別に分類するために、その曲線の熱平衡に
達する以前の部分を複数時間区分に区分けし、そ
の区分けされた各時間区分における温度変化量の
組合せを特徴として採用するものである。すなわ
ち、種々の温度上昇曲線の特徴をその複数に区分
けされた各時間区分における温度変化量の組合せ
により抽出し、特徴別に分類を行なつてその分類
データを記憶しておく。このようにすれば、メモ
リとしては温度上昇曲線そのものを記憶する場合
に比べ格段に小容量のものでよい。 但し、実際には温度上昇曲線の特徴のみ分つて
も熱平衡温度は予測できないので、温度上昇曲線
の特徴を抽出した時の最終時間区分の終了時刻に
おける感温素子検出温度の熱平衡温度に対する温
度差を求め、これを分類データと対応付けて記憶
しておく。 そして実際の測定に際しては、感温素子検出温
度の温度上昇曲線の特徴を同様に抽出して、記憶
されている温度上昇曲線の分類データのどれと対
応するかを判定し、その分類データに対応する前
記温度差値を、温度上昇曲線の特徴抽出時の最終
時間区分の終了時刻における感温素子検出温度に
加えることにより熱平衡温度を予測し被測定体の
温度を測定する。 なお、温度上昇曲線を複数に区分けする際の各
時間区分の時間長は一定でもよいが、温度上昇曲
線は徐々に傾斜が緩やかになるので、上記時間長
を時間経過と共に増加させる方が測定時間の短縮
と、曲線の特徴をより正確にらえる上で望まし
い。 また、温度上昇曲線の特徴別に得た分類データ
は、各温度変化量そのものの組合せを示したデー
タでもよいが、温度変化量を単一または複数の閾
値により比較判定して分類して得たものでもよ
い。このようにすればメモリの容量は一層少なく
て済む。 次にこの発明を実施例により具体的に説明す
る。図に示すように、まず感温素子検出温度Ｔが
一定基準値Tsを越えた以後の時刻をt₀とし、こ
の時のＴの値をT₀とする。そしてt₀より時間△
t₁₁（例えば１秒）後の時刻t₁におけるＴ値をT₁
とし、以下同様にt₁より△t₁₂（例えば２秒）後の
t₂におけるＴの値をT₂とし、t₂より△t₁₃（例えば
３秒）後のt₃におけるＴの値をT₃とし、t₃より△
t₁₄（例えば４秒）後のt₄におけるＴの値をT₄と
し、t₄より△t₁₅（例えば５秒）後のt₅におけるＴ
の値をT₅とする。これより各時間区分△t₁₁〜△
t₁₅におけるＴの変化量△t₁₁〜△t₁₅は △T₁₁＝T₁−T₀ △T₁₂＝T₂−T₁ △T₁₃＝T₃−T₂ △T₁₄＝T₄−T₃ △T₁₅＝T₅−T₄ となる。そして、これらを例えばθ_１、θ_２、θ
_３となる３つの閾値（但しθ_１＞θ_２＞θ_３）で
判定して分類する。ここで、θ_１≦Ａ、θ_２≦Ｂ
＜θ_１、θ_３≦Ｃ＜θ_２、Ｄ＜θ_３、すなわちＤ
＜θ_３≦Ｃ≦θ_２≦Ｂ≦Ａとおけば△T₁₁〜△
T₁₅の組合せはＡ〜Ｄの組合せで分類できる。例
えば△T₁₁〜△T₁₅がθ_１＜△T₁₁、θ_１＜△
T₁₂、θ_２＜△T₁₃、θ_２＜△T₁₄＜θ_１、θ_２＜
△T₁₅＜θ_１の場合、分類結果は「AAABB」と
なる。 同様な分類を種々の温度上昇曲線について行な
い、その分類データをメモリに個別に記憶する。 一方、各々の温度上昇曲線の特徴抽出時の最終
時間区分△t₁₅の終了時刻t₅におけるＴの値T₅
と、熱平衡温度Tuとの温度差Tu−T₅＝Ｔ_RXも、
上記温度上昇曲線の特徴の分類データと対応付け
て記憶する。なお、Ｔ_RXを求めるためのTuの測
定は、通常の測定方法と同様に長い時間（例えば
５分間）かけて行ない、そのときのＴの値の最高
値をTuとすればよい。 前述のような分類を行なうと、分類可能数は64
となる。実際にθ_１〜θ_３の値をθ_１＝0.18℃
θ_２＝0.12℃ θ_３＝0.06℃として、213例の温
度上昇曲線について上記の処理を行なつてみたと
ころ、次の結果を得た。

【表】 但し、この表は比較的出現回数の多いものにつ
いてのみ示してある。Ｔ_RXの各分類毎の平均値か
らの偏差（標準偏差）は小さく、Ｔ_RXを分類毎に
固定しても支障のないことが確認された。 次に、測定時には同様に△₁₁〜△₁₅を求めて特
徴を抽出し分類する。そしてその抽出した特徴が
記憶されている分類データのどれと対応するかを
判定し、その分類データに対応するＴ_RXの値を
T₅に加えることにより、Tuが求まる。このTuが
被測定体の温度となる。 なお、測定時に予め記憶されている分類データ
のどれにも対応しない特徴が抽出された場合は、
各分類データに対応するＴ_RXの全平均値をT₅に
加えるか、またはその旨を何らかの表示により指
示して、水銀体温計などによる測定と同様に十分
長い時間をかけてTuを実測するようにすればよ
い。 一方、被測定体に対する感温素子の接触不良が
生じた場合などには、△T₁₁〜△T₁₅のいずれか
が負の値になることもあり得る。このような場合
には、接触状態を直してから最初から測定し直し
てもよいが、接触不良が瞬時的にどうしても起る
ようなことがあれば、感温素子検出温度をピーク
ホールドしておき、接触不良が起きた時の検出温
度がそれ以前のピーク値と同一とみなして△T₁₁
〜△T₁₅を求め、特徴の抽出を行なつてもよい。 なお、この発明の方法を実施する場合、感温素
子検出温度の温度上昇曲線の特徴抽出は、図に示
したようにＴの値がある一定基準値Tsを越えた
以後のT₀〜T₅の値を用いて行なうことが、正確
な測定を行なう上で望ましい。第１の理由はT₀
〜T₅の値が低すぎると、室温による誤差が出る
からであり、この点からTsは室温以上であるこ
とがよい。第２の理由はT₀〜T₅の値が低い領域
では、感温素子の接触状態が悪い可能性があるた
めである。これらのことから、Tsの値は例えば
体温測定の場合で34〜35℃程度が適当であり、こ
のようにすれば通常の室温下では室温の影響を受
けることがなく、しかもＴの値がこの程度の温度
を越えていれば、感温素子の接触状態も十分良好
となつているので、特徴の抽出を適確に、従つて
温度測定を正確に行なうことができる。 また、前記実施例では△T₁₁〜△T₁₅を複数の
閾値θ_１〜θ_３により比較判定したが、単一の閾
値を用いて比較判定してもよい。その場合、温度
上昇曲線の特徴抽出に用いる感温素子検出温度
（T₁、T₂、………）の個数を多くとることが望ま
しい。 以上述べたように、この発明は種々の被測定体
や卒定部位について感温素子検出温度の温度上昇
曲線の特徴を抽出し分類しておき、それに基づい
て熱平衡温度を熱平衡以前に求めて被測定体の温
度を測定する方法であるから、被測定体の相違や
測定部位の変化による測定誤差が本質的に少な
く、正確かつ迅速な温度測定を行なうことができ
る。 また、温度上昇曲線の特徴を抽出し分類する
際、複数の時間区分における温度変化量を単一又
は複数の閾値により比較判定しているので、上記
分類データを記憶するメモリの容量を著しく低減
することができる。 この発明の方法は特に体温の測定に適している
が、サーミスタ等の熱時定数を有する感温素子を
用い、熱平衡以前に熱平衡温度を予測して被測定
体の温度を測定するものに一般に適用が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を説明するための図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱時定数を有する感温素子により被測定体の
   温度を感温素子と被測定体とが熱平行に達する以
   前に測定する方法において、感温素子を被測定体
   に接触させた時の感温素子検出温度の種々の温度
   上昇曲線の特徴を、熱平衡に達する以前の複数の
   時間区分における温度変化量を単一又は複数の閾
   値により比較判定した結果の組合わせにより抽出
   し、特徴別に分類を行つてその分類データを記憶
   しておくと共に、この特徴抽出時の最終時間区分
   の終了時刻における感温素子検出温度の、感温素
   子と測定体との熱平衡温度に対する温度差値を求
   めて上記分類データと対応付けて記憶しておき、
   測定時に同様に感温素子検出温度の温度上昇曲線
   から特徴を抽出してその特徴が前記分類データの
   どれに対応するかを判定し、その分類データに対
   応する前記温度差値を特徴抽出時の最終時間区分
   の終了時刻における感温素子検出温度に加えて前
   記熱平衡温度を予測し被測定体の温度を測定する
   ことを特徴とする温度測定方法。 ２ 前記複数の時間区分の各時間長を時間経過と
   共に順次増加させるようにした特許請求の範囲第
   １項記載の温度測定方法。 ３ 前記温度上昇曲線の特徴の抽出を、前記感温
   素子検出温度が一定基準値を越えた以後に行うよ
   うにした特許請求の範囲第１項記載の温度測定方
   法。