DE3322834A1 - Elektronisches klinisches thermometer und verfahren zur koerpertemperaturmessung - Google Patents
Elektronisches klinisches thermometer und verfahren zur koerpertemperaturmessungInfo
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Description
J[ ^ „ European Patent Attorneys
Zugelassene Vertreter vor dem Europaischen Patentamt
Dt phil G Hc^Kpi M'iruiic'i
Diji; l'Hj J Plenni'kj Bftin.
Dr rer na: L Feiler ΜυΊΟΠΘΊ
Dipi-lng Vv'Hanzei. Mjnc^e-Dip:
-Phys K H Me-mg BeIr.
TERUMO CORPORATION Dr lnfl A B^enscn°r 3er "
Tnkvn /,TAPAN Mohlstraße 37
TOKYO /JAPAN D8üOOMur.cMer.8O
Terumo 158
2 4. Juni !983
Elektronisches klinisches Thermometer und
Verfahren zur Körpertemperaturmessung
Verfahren zur Körpertemperaturmessung
Elektronisches klinisches Thermometer und Verfahren zur Korpertemperaturmessung
Die Erfindung betrifft ein elektronisches klinisches Thermometer, insbesondere mit einem Element zur Messung
der Temperatur an einem Teil des menschlichen Körpers, einer Recheneinheit, die auf der Grundlage der gemessenen
Körpertemperatur die Endtemperatur berechnet bzw. vorausberechnet, bei welcher sich das Thermometer (die Anzeige)
stabilisiert, und einer Einrichtung zur Anzeige der Temperatur. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur
Korpertemperaturmessung.
Bei einer bisherigen Konstruktion wird die Temperatur, die bei Stabilisierung des elektronischen klinischen
Thermometers anliegt, anhand der gemessenen Temperatur vorausberechnet und bereits vor der Temperaturstabilisierung
angezeigt. Typischerweise erfolgt die Temperatur- £ 25 (voraus)berechnung durch über eine Zeitspanne hinweg erfolgende
überwachung der Meßtemperatur sowie ihrer zeitabhängigen Änderung und durch Heranziehung dieser beiden
Veränderlichen zusammen mit einer Funktion zur Temperatur-(voraus)berechnung,
wobei die Veränderliche die bis zum Augenblick der Ablesung (observation) verstrichene
Zeit darstellt. Die (voraus)berechnete, stabilisierte Endtemperatur wird mittels der Ist-Größen dieser drei
Veränderlichen eindput-iq bestimmt.
T 35 Bei einem solchen, die stabilisierte Endtemperatur (vor-
'J'licruuJifitJi-tsc wird die Temperaturmessung
vor der thermischen Stabilisierung beendet, wodurch die für die Messung nötige Zeit verkürzt wird. Nachteilig
an einem solchen Thermometer ist jedoch, daß sich die Genauigkeit, mit welcher die Temperatur (voraus)berechnet
wird, merklich verringert, sofern nicht eine zweckmäßige Temperatur(voraus)berechnungsfunktion gewählt
wird. Weiterhin soll die bei der Stabilisierung erreichte Endtemperatur mit größerer Genauigkeit berechnet werden,
indem die Messung nach der Vorausberechnung und Anzeige einer Endtemperatur fortgesetzt wird, anstatt die
Messung und die Vorausberechnungen zu diesem Zeitpunkt zu beenden.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines elektronischen
klinischen Thermometers und eines Verfahrens zur Messung der Körpertemperatur, bei denen eine stabilisierte
Endtemperatur mit großer Genauigkeit vorherbestimmbar bzw. berechenbar ist, um die statistische Genauigkeit
der Temperaturvorausberechnung im Laufe der Meßzeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem elektronischen klinischen Thermometer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es eine
Einheit zur Messung der Körpertemperatur an einem vorgegebenen Teil des Körpers, eine Recheneinheit zur Vorausberechnung
oder Vorherbestimmung einer stabilisierten (eingeschwungenen) Endtemperatur auf der Grundlage der
gemessenen Körpertemperatur und zur Speicherung einer Anzahl von Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen, von
denen die verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und die jeweils eine Temperaturänderung bis
zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgeben, eine An-
um ··♦ ·· ·
- -af-
. /ft».
zeigeeinheit zur Wiedergabe der Temperatur, eine Steuereinheit,
welche die Betriebs-Meßzeit zur Steuerung der Temperatur-Meßzeit und der Recheneinheit zu Abtastzeitpunkten
taktet bzw. zählt (clocks), und eine Speichereinheit zur Zwischenspeicherung der von der
Temperatur-Meßeinheit zu den Abtastzeitpunkten gemessenen Temperatur(werte) aufweist und daß die Recheneinheit
folgende Schritte ausführt:
(a) Wahl einer der verschiedenen Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen,
(b) Auslesen der zwischengespeicherten (accumulated) Temperaturwerte,
Vergleichen einer vorausberechneten Größe der Temperatur für den augenblicklichen Abtastzeitpunkt
mit einer von der Temperatur-Meßeinheit gemessenen, dem augenblicklichen AbtastZeitpunkt zugeordneten Temperatur
und Ableitung oder Ermittlung der Differenz zwischen der vorausberechneten Größe und der gemessenen Temperatur aufgrund
des Vergleichs, wobei die vorausberechnete Größe nach Maßgabe der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion,
bezogen auf eine Temperatur unter den ausgelesenen Temperaturen, die einem früheren Abtastzeitpunkt
zugeordnet ist, sowie die bis zum früheren Abtastzeitpunkt verstrichene Meßzeit, ermittelt wird,
(c) Wahl einer neuen Temperatur-Vorausberechnungsfunktion und Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz
außerhalb vorgeschriebener oder vorgegebener Grenzwerte liegt, und
(d) Ermitteln einer vorausberechneten Größe der stabilisierten
Endtemperatur entsprechend der gewählten Tempe-
. AS.
ratur-Vorausberechnungsfunktion und Lieferung dieser so
ermittelten Größe zur Anzeigeeinheit, wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
In spezieller Ausgestaltung kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
eine erste und eine zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
umfaßt, von denen die erste eine Funktion zur Ableitung oder Ermittlung eines korrigierenden bzw.
Korrektur-Temperaturdifferentials ist, welches die Differenz
zwischen der durch die Temperatur-Meßeinheit gemessenen Temperatur und einer vorausberechneten Größe der
stabilisierten Endtemperatur darstellt, und von denen die zweite eine Funktion zur Ableitung oder Ermittlung eines
Temperaturinkrements bis zu einem bestimmten früheren
(vergangenen) Zeitpunkt ist, wobei die von der Temperatur-Meßeinheitgemessene
Temperatur als Bezugsgröße dient, und daß die zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
in Schritten (a) und (c) gewählt wird, die vorausberechnete Größe der Temperatur zum augenblicklichen Abtastzeitpunkt
im Schritt (b) auf der Grundlage des nach Maßgabe der gewählten zweiten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
bestimmten (found) Temperaturinkrements abgeleitet bzw. ermittelt wird und die vorausberechnete Größe
der stabilisierten Endtemperatur im Schritt (d) auf der Grundlage eines korrigierenden bzw. Korrektur-Temperaturdifferentials
abgeleitet bzw. ermittelt wird, das nach Maßgabe einer ersten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
entsprechend der gewählten zweiten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion bestimmt worden ist^und weiterhin dadurch,
daß als erste Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
U = «t + ß + K(t+r)^ benutzt wird, mit
3322334
U = Korrektur-Temperaturdifferential t = verstrichene Meßzeit
K= ein die Größe des Temperaturanstiegs angebender
K= ein die Größe des Temperaturanstiegs angebender
veränderlicher Parameter
öl, &, γ,ζ = Konstanten.
öl, &, γ,ζ = Konstanten.
In weiterer Ausgestaltung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß als erste Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
U = (aA+b)t + CA + d + K(t+e)A + .f (t-t )/(K+g)
benutzt wird, mit
U = Korrektur-Temperaturdifferential t = verstrichene Meßzeit
A = ein veränderlicher (variabler) Parameter, der vom Körperteil, an welchem die Temperaturmessung erfolgt,
abhängt
K = ein die Größe des Temperaturanstiegs angebender
K = ein die Größe des Temperaturanstiegs angebender
veränderlicher Parameter
a, b, c, d, e, f, g = Konstanten
a, b, c, d, e, f, g = Konstanten
t = eine einen vorgegebenen Zeitpunkt im Verlauf der Messung angebende Konstante;
wobei (t-t ) durch Null, wenn t-t negativ ist, und durch die tatsächliche oder Ist-Größe, wenn t-t nicht negativ,
ersetzt wird.
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Recheneinheit der Anzeigeeinheit die ermittelte vorausberechnete
Größe der stabilisierten Endtemperatur liefert, wenn rl 1 ρ ΓΗ f Γ*= r pn s* wrIiipmiI pIiipi vm hopt iwniton ZpI tp^anna Kon-
db tinuierlich innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt,
— /3 —
und zum Schritt (b) zuruckkehit, wenn dies nicht der
Fall ist. Vorteilhaft ist weiterhin, daß die im Schritt (a) gewählte zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion,
im Meßzeitverlauf, eine Größe ist, welche die größte Wahrscheinlichkeit dafür bes^itzt, daß sie die richtige
Temperaturänderung darstellt, und die statistisch mittels einer tatsächlichen, im voraus durchgeführten Messung ermittelt
worden ist, oder daß die im Schritt (a) gewählte Temperatur-Vorausberechnungsfunktion von der Art ist,
bei welcher die erste Temperatur-Vorausberechnungsfunktion entsprechend der zweiten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
sich im Laufe der verstrichenen Meßzeit schnell einer stabilisierten Endtemperatur annähert, und
daß im Schritt (d) zweite, der ersten Temperatür-Vorausberechnungsfunktion
entsprechende Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen,
die sich im Laufe der verstrichenen Meßzeit allmählich einer stabilisierten Endtemperatur
annähern,aufeinanderfolgend gewählt werden.
In weiterer Ausgestaltung besteht die Besonderheit darin, daß die beiden Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen in
Abhängigkeit von Meßbedingungen von vorgegebenen Körperteilen, etwa der Achselhöhle oder des Mundinneren, festgelegt
(provided) sind und daß die im Schritt (a) gewählte zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion den Meßbedingungen
für die Achselhöhle bzw. das Mundinnere entspricht.
Ein Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß die Steuereinheit die Recheneinheit für die Durchführung der
Schritte (b) bis (d) anweist, wenn die Temperatur-Meßeinheit eine über einer vorbestimmten Größe liegende Körpertemperatur
mißt und die gemessene Körpertemperatur
eine Anstiegsgröße über einer vorbestimmten oder vorgegebenen Größe aufweist.
5
5
Ein anderes Merkmal besteht hierbei darin, daß die dem früheren Abtastzeitpunkt im Schritt (b) zugeordnete Temperatur
ein arithmetischer Mittelwert aus an einer Reihe von mehreren frühreren AbtastZeitpunkten gemessenen Temperaturen
ist und daß die von der Temperatur-Meßeinheit gemessene, dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt zugeordnete
Temperatur ein arithmetischer Mittelwert der durch die Temperatur-Meßeinheit zum augenblicklichen Abtastzeitpunkt
gemessenen Temperatur und einer Temperatur ist, die von dieser Meßeinheit an zumindest einem, dem augenblicklichen
Abtastzeitpunkt am nächsten gelegenen Abtastzeitpunkt gemessen worden ist.
In anderer Ausführungsform wird mit der Erfindung ein
elektronisches klinisches Thermometer geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine Einheit zur Messung
der Körpertemperatur an einem vorgegebenen Teil des Körpers, eine Recheneinheit zur Vorausberechnung oder Vorherbestimmung
einer stabilisierten (eingeschwungenen) Endtemperatur auf der Grundlage der gemessenen Körpertemperatur
und zur Speicherung einer Anzahl von Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen,
von denen die verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und die jeweils
eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgeben, eine Anzeigeeinheit zur Wiedergabe
der Temperatur, eine Steuereinheit, welche die Betriebs-Meßzeit zur Steuerung der Temperatur-Meßeinheit
und der Recheneinheit zu Abtastzeitpunkten taktet bzw. /ShIt (clocks), und pinp Rpcal cherd nhp» i t. zur
yit> iÄw 1 echenMjieicherunij der von der Temperatur-Meßeinheit zu
den AbtastZeitpunkten gemessenen Temperatur(werte) aufweist
und daß die Recheneinheit folgende Schritte ausführt: .'
(a) Wahl einer der verschiedenen Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen,
(b) Auslesen der zwischengespeicherten (accumulated) Temperaturwerte, Vergleichen einer vorausberechneten
Größe der Temperatur für den augenblicklichen Abtastzeitpunkt mit einer von der Temperatur-Meßeinheit gemessenen,
dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt zugeordneten Temperatur und Ableitung oder Ermittlung der Differenz zwischen
der vorausberechneten Größe und der gemessenen Temperatur aufgrund des Vergleichs, wobei die vorausberechnete
Größe nach Maßgabe der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion,
bezogen auf eine Temperatur unter den ausgelesenen Temperaturen, die einem früheren
Abtastzeitpunkt zugeordnet ist, sowie die bis zum früheren Abtastzeitpunkt verstrichene Meßzeit, ermittelt wird,
(c) Wahl einer neuen iTemperatur-Vorausberechnungsfunktion
und Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz außerhalb vorgeschriebener oder vorgegebener Grenzwerte
liegt, und
(d) Ermitteln einer vorausberechneten Größe der stabilisierten
Endtemperatur entsprechend der gewählten Tempe-
ratur-Vorausberechnungsfunktion, Lieferung dieser so
ermittelten Größe zur Anzeigeeinheit und Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen
Grenzwerte liegt.
35
35
<30
Dabei besteht ein Merkmal der Erfindung darin, daß die Recheneinheit die Anzeigeeinheit mit der so ermittelten
vorausberechneten Größe der stabilisierten Endtemperatur beschickt und daß eine Rückkehr zum Schritt (b), wenn die
Differenz während einer vorbestimmten Zeitspanne kontinuierlich innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt,
und eine Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nicht kontinuierlich
innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, erfolgen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Körpertemperaturmessung,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß
(a) eine von mehreren Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen
gewählt wird, bei denen die verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und von denen jede
eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgibt (prescribing),
(b) die verstrichene Meßzeit getaktet bzw. gezählt (clocking) und die Körpertemperatur zu einem späteren
Zeitpunkt eingelesen bzw. eingegeben wird,
(c) die Temperatur zu einem späteren Zeitpunkt anhand der eingelesenen Körpertemperatur und der Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
zu diesem bestimmten Zeitpunkt vorausberechnet wird,
(d) die vorausberechnete Temperatur mit einer zum spä-
■(aj<=ri 7,o1 i |_iiitik f la(eä'!lll Ir-Ji ijauiocpclicti 'l'ajti^ies t α \ Ul vcl
Jh glichen wird, um eine Differenz zwischen diesen beiden
Temperaturen zu bestimmen,
(e) die Temperatur-Vorausberechnungsfunktion durch Wahl
einer anderen Temperatur-Vorausberechnungsfunktion geändert
wird, wenn die Differenz außerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, und die Schritte (c) und (d) (erneut)
ausgeführt werden und
(f) eine Ist-Größe der stabilisierten Endtemperatur ent sprechend der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunk
tion ermittelt und ausgegeben wird, wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
Eine Abwandlung dieses Verfahrens besteht darin, daß Schritt (c) im Zeitverlauf in vorgegebener Zahl wiederholt
wird, wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, und eine vorausberechnete Größe der
stabilisierten Endtemperatur entsprechend der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion ermittelt und ausgegeben
wird, wenn jede Differenz zwischen der vorausberechneten Temperatur und der tatsächlich gemessenen Temperatur
zu bestimmten (Zeit-)Punkten im Schritt (c) innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Grundaufbaus eines elektronischen klinischen Thermometers gemäß
der Erfindung,
Fig. 2 eine graphische Darstellung der zeitabhängigen Änderung eines korrigierenden bzw. Korrektur-Temperaturdifferentials
U zur Vorausberechnung einer Endtemperatur in Verbindung mit einem
- vr-
. 3L2'
variablen oder veränderlichen Parameter C = 6 - 26 bei der oralen Körpertemperaturrnessung,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise
der Anordnung nach Fig. 1,
Fig. 4 eine graphsiche Darstellung einer Auswertungsfunktion f für den Fall, daß ein um 10 s vor
dem augenblicklichen Zeitpunkt liegender Zeitpunkt als früherer (past) Zeitpunkt t voraus-
Ji
gesetzt ist,
15
15
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der
Erfindung, mit welcher die Endtemperatur unabhängig von der Messung im Munde oder in der
Achselhöhle vorausberechnet werden kann, 20
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 5,
Fig. 7 ein die Anordnung nach Fig. 5 näher darstellendes Blockschaltbild,
Fig. 8 ein Schaltbild eines bei der Anordnung nach Fig. 7 vorgesehenen Wandlerkreises zur Umsetzung
eines Widerstands in eine Anzahl von Impulsen,
Fig. 9 ein Zeitsteuerdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 7,
fig. IO ein detdiilicxtet. blocksehaltbild einer Steuereinheit
gemäß Fig. 7 und
5
5
Fig. 11A und 11B AbIaufdiagramme der CPU-Operation und
Steuerung bei Stromzufuhr zu einem Mikrorechner gemäß Fig. 7.
Das in Fig. 1 in seinem Grundaufbau dargestellte elektronische klinische Thermometer umfaßt eine Temperatur-Meßeinheit
1, eine arithmetische oder Recheneinheit 2 zur Vorausberechnung oder Vorherbestimmung einer nach der
thermischen Stabilisierung des Thermometers erreichten Endtemperatur, eine Auswerteeinheit 3 und eine Anzeigeeinheit
4. Wie noch deutlicher werden wird, können die Recheneinheit 2 und die Auswerteeinheit 3 durch einen
Mehrzweck-Mikrorechner realisiert werden, wobei die Temperatur-Meßeinheit 1 und die Anzeige(einheit) 4 als Eingäbe-
oder Eingangs- bzw. Ausgabe- oder Ausgangseinheiten wirken.
Die Temperatur-Meßeinheit 1 besteht aus einer Schaltung mit einem auf Temperatur ansprechenden bzw. temperaturempfindlichen
Element 10 (Fig. 5), etwa einem Thermistor, für die Echtzeit-Temperaturmessung an einem Teil des
menschlichen Körpers. Die Recheneinheit 2 bewirkt die Vorausberechnung der augenblicklichen (gemessenen) Temperatur
anhand früherer Daten und der stabilisierten Endtemperatur anhand der augenblicklichen Temperatur. Die
Auswerteeinheit 3 wertet die für den augenblicklichen Zeitpunkt vorausberechnete Temperatur unter Benutzung
der Augenblickstemperaturinformation aus und ändert nach Maßgabe des Auswertungsergebnisses die Größe eines arithmetischen
oder Rechenparaneters für die Vorausberechnung
- VT-
.3U-
der Temperatur, und sie veranlaßt eine Anzeige der vorausberechneten
Endtemperatur. Die Anzeige 4 liefert dann eine sichtbare Wiedergabe der vorausberechneten Temperatur.
Die Temperatur-Meßeinheit 1 mißt die Körpertemperatur auf Echtzeitbasis und liefert zu Abtastzeitpunkten (sampling
instants) die Meßergebnisse zur Recheneinheit 2 und zur Auswerteeinheit 3 als Echtzeit-Temperatursignale 5 bzw.
9. Bei Eingang des Echtzeit-Temperatursignals 5 überwacht
die Recheneinheit 2 die seit Meßbeginn verstrichene Zeit in Übereinstimmung mit Messung-Startbedingungen, und sie
speichert auf die vorher verstrichene Zeit bezogene Temperaturinformationen. Auf der Grundlage der Information
für die bisher oder vorher verstrichene Zeit und der Information für die frühere Temperatur ermittelt die
Recheneinheit 2 ein Temperaturinkrement zur Vorausberechnung der Echtzeit-Temperatur zum augenblicklichen Zeitpunkt
und liefert ein diese vorausberechnete Echtzeit-Temperatur angebendes Signal 6 zur Auswerteeinheit 3.
Zu diesem Zweck stützt sich die Recheneinheit 2 auf eine Vorausberechnungsfunktion, welche, im Meßzeitverlauf, die
größte Wahrscheinlichkeit dafür bietet, daß sie die richtige Temperaturänderung darstellt, die statistisch
mittels einer tatsächlichen, im voraus durchgeführten Messung ermittelt worden ist.
Die Auswerteeinheit 3 wertet dieses Signal 6 auf der Grundlage des Echtzeit-Temperatursignals 9 aus. Die Auswerteeinheit
3 liefert ein Signal 7 zur Recheneinheit 2. Wenn die Echtzeittemperatur und die vorausberechnete
Kcht -?ts.i 11 pmjxsra tür ptaktiach übet oi nat Immen , d.h. wenn
ihre Differenz zwischen vorbestimmten, zulässigen Grenz-
- Κwerten liegt, zeigt das Signal 7 eine solch«· Übereinstimmung
an, und die Recheneinheit 2 spricht darauf durch Lieferung eines Signals 8 an, das eine vorausberechnete
Endtemperatur angibt, die bei Temperaturstabilisierung erreicht wird. Wenn eine weitgehende Übereinstimmung
zwischen den beiden genannten Temperaturen nicht vorhanden ist, wird dies (ebenfalls) durch das Signal 7 angezeigt,
woraufhin die Recheneinheit 2 eine Änderung der Größe eines in der Vorausberechnungsoperation benutzten
Parameters anfordert.
Bei Eingang des eine Änderung der Größe des Parameters verlangenden Signals 7 ändert die Recheneinheit 2 diese
Größe und führt erneut eine Vorausberechung der Echtzeittemperatur zum vorliegenden Zeitpunkt auf der Grundlage
der Information für die vorher verstrichene Zeit und der Information für die frühere Temperatur durch. Das die
vorausberechnete Echtzeittemperatur angebende Signal 6 wird der Auswerteeinheit 3 eingespeist. Diese Schritte
werden wiederholt, bis die Echtzeittemperatur und die vorausberechnete Echtzeittemperatur miteinander übereinstimmen.
Bei Eingang des Signals 8, welches die Größe der vorausberechneten Endtemperatur angibt, wird letztere
durch die Anzeige 4 wiedergegeben.
Beim elektronischen klinischen Thermometer gemäß der Erfindung wird somit die Temperatur zum augenblicklichen
bzw. vorliegenden Zeitpunkt unter Verwendung einer eine Temperaturänderung bestimmenden oder festlegenden Vorausberechnungsfunktion
anhand der tatsächlich zu einem früheren Zeitpunkt gemessenen Temperatur vorausberechnet,
und die vorausberechnete Temperatur wird mit der zum vorliegenden Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Temperatur
verglichen. Wenn die Differenz zwischen diesen beiden Temperaturen innerhalb vorbestimmten zulässiger Grenzwerte
liegt, wird eine stabilisierte Endtemperatur vorausberechnet und angezeigt. Wenn die Differenz außerhalb der
zulässigen Grenzwerte liegt, wird nach Änderung der Temperatur-Vorausberechnungsfunktion
die Temperaturvorausberechnung wiederholt. Es ist auch eine Anordnung möglieh,
bei welcher die Temperaturmessung und die Vorausberechnung auch dann wiederholt werden, wenn die genannte
Differenz innerhalb der zulässigen Grenzwerte liegt, wobei die Endtemperatur nur dann abgeschätzt bzw. vorherbestimmt
und angezeigt wird, wenn die Differenz zu mehreren, sich wiederholenden Zeitpunkten innerhalb der genannten
Grenzen liegt. Sobald die vorausberechnete Endtemperatur angezeigt worden ist, können die Rechenvorgänge
beendet und die angezeigte Größe aufrechterhalten werden. Wahlweise können jedoch die Temperaturmessung und
die Vorausberechnungen auch nach der Anzeige der vorausberechneten Endgröße ständig wiederholt werden, wobei
die angezeigte, vorausberechnete Größe zur Lieferung eines genaueren Werts aktualisiert werden kann.
Bei der Körpertemperaturmessung variiert die Form oder Art der Temperaturänderung vom MeBbeginn bis zum Erreichen
einer Temperaturstabilisierung in einem weiten Bereich in Abhängigkeit von den thermischen Eigenschaften
des klinischen Thermometers, dem Zustand des Temperaturmeßbereichs
und dem Meßbereich selbst. Wenn jedoch die thermischen Eigenschaften des klinischen Thermometers
begrenzt oder eingeschränkt sind, lassen sich die verschiedenen Temperaturänderungsschemata in mehrere Kategorien
pintdilfsn. Mit nntitsrcu Wörtern j ο 1 nc Bocjrpnzuny
^5 der thermischen Eigenschaften ermöglich die Festlegung
- VfT-
einer Anzahl von Temperaturänderungsschemata. 2wei Hauptkategorien
der Temperaturänderung beruhen auf beispielsweise einer oralen Temperaturmessung und einer Temperaturmessung
in der Achselhöhle. Obgleich auch weitere Kategorien denkbar sind, bezieht sich die folgende Beschreibung
auf die orale (im Munde erfolgende) Temperaturmessung.
Bei der oralen Temperaturmessung gewonnene Erfahrungswerte haben gezeigt, daß bei einem Thermometer mit einer
vorgegebenen thermischen Charakteristik drei bis fünf Minuten vergehen, bevor sich die Temperatur stabilisiert.
im folgenden sei mit U* die Differenz zwischen der stabilisierten
Endtemperatur Te und einer Temperatur T während des Meßvorgangs vorausgesetzt. Untersuchungen haben nun
gezeigt, daß sich U* in einer vergleichsweise frühen Meßphase mit guter Genauigkeit durch folgende Gleichung
ausdrücken läßt:
U* = Te-T =oct + ß + C(t+r)rf ...(D
darin bedeuten:
25
25
U* = Differenz zwischen der stabilen bzw. stabilisierten Temperatur und der Temperatur während des Meßvorgangs
t = Zeit vom Meßbeginn
C = ein variabler Parameter
C = ein variabler Parameter
*> ß, Ti6 ~ Konstanten entsprechend Messungen, die unter
konstanten Bedingungen vorgenommen werden.
Insbesondere für die orale Körpertemperaturmessung hat es sich aufgrund von Versuchen gezeigt, daß die folgende
Gleichung mit guter Regelmäßigkeit gültig ist: U* = -0,001 + 0,005 + C(t+1)~1'° (6<C<26) ...(2)
In obiger Gleichung sind t in s und U* in 0C ausgedrückt.
Infolgedessen läßt sich ein arithmetischer Ausdruck (arithmetic expression) so aufstellen, daß eine vorausbe-
1^ rechnete Temperatur Tp, nämlich ein durch Vorausberechnung
der stabilisierten Endtemperatur Te ermittelter Temperaturwert, der Summe aus der EchtZeittemperatur T zu
dem Zeitpunkt, zu dem die stabilisierte Temperatur Te vorausberechnet wird, und einem korrigierenden bzw. Korrek-
1^ tur-Temperaturdifferential U entsprechend Gleichung (2)
entspricht. Auf diese Weise erhält man eine erste, nachstehend angegebene Vorausberechnungsfunktion, die ein für
die Temperaturvorausberechnung benutztes Korrektur-Temperaturdifferential
bestimmt:
U = Tp - T = 0,001 + 0,05 + C(t+1)"1f0 (6<C<26) ...(3)
Der Grund für den Austausch von U* durch U in obiger Gleichung
(3) liegt darin, daß die Endtemperatur Te nach der Stabilisierung der vorausberechneten Temperatur Tp entspricht,
soweit dies die Ausführung des Vorausberechnungsprozesses betrifft. Wenn die Größe des Parameters C von
C = 6 auf C = 26 geändert wird, ergeben sich die Kurven
gemäß Fig. 2. Es ist darauf hinzuweisen, daß Gleichung (3) mit guter Genauigkeit auch für die rektal gemessene Temperatur
zutrifft.
F J ο. λ ist ein Ablauf d j a q ramm 1~\\v ei non Al qnr i t hm ι ir zur
Bi -laute! uutj der duich die Anordnung nach rig. 1 duiehye-3^
führten Vorausberechnung.
. as-
In einem Start-Schritt 101 wird die Anordnung mit Strom
beschickt, um die Temperatur-Meßeinheit 1 (Fig. 1) zu aktivieren, worauf ein übergang zu einem Temperaturmeßschritt
102 erfolgt. Sodann überwacht die Recheneinheit das Echtzeittemperatursignal 5 von der Temperatur-Meßeinheit
1. Wenn die Messung-Startbedingungen, etwa eine zweckmäßige Größe der Temperatüränderung, erfüllt sind,
mißt die Recheneinheit 2 in einem Schritt 103 die verstrichene Zeit und setzt gleichzeitig in einem Schritt
104 einen Parameter auf eine Anfangsgröße zur Verwendung in einem Temperatur-Vorausberechungsprozess. Im Schritt
104 wird dabei der Parameter C gemäß Gleichung (3) auf eine Größe von 6 (C = 6) gesetzt. Die für die folgenden
Schritte nötigen Temperatur- und Ablaufzeitinformationen werden in der Recheneinheit 2 gespeichert, wobei die Anordnung
so getroffen ist, daß die augenblickliche bzw. vorliegende Temperatur auf der Grundlage der frühreren
Information vorausberechnet oder vorherbestimmt werden kann. Der Vorgang der Vorausberechnung der vorliegenden
Temperatur umfaßt einen Schritt 105 zur Berechnung eines
Temperaturinkrements ^U sowie einen Addierschritt 106.
Das Temperaturinkrement ^U wird durch die Differenz zwisehen
einer gemessenen Temperatur Tx zu einem verstrichenen oder früheren Zeitpunt t unmittelbar vor dem vorliegenden
Zeitpunkt t und der für den vorliegenden Zeitpunkt t vorausberechneten
Temperatur T1 bestimmt. Infolgedessen ergeben sich die folgenden Gleichungen, die als zweckmäßige zweite
oder sekundäre Vorausberechnungsfunktion für die Temperatur-Vorausberechnung dienen:
Δυ = υν -υ= ο,οοι (t -t) + c{(t +υ"1·0
q, - (t+1)"1/Oi (6<C^26) ... (4)
3 J Z Z ö d 4
'30
T1 = Τχ + Δϋ ... (5)
Als Ergebnis der einzelnen Schritte bis zum Addierschritt
106 berechnet somit die Recheneinheit 2 auf der Grundlage von Gleichungen (4) und (5) die zum vorliegenden Zeitpunkt
vorausberechnete Temperatur T1 auf der Grundlage der bis
zum vorliegenden Zeitpunkt verstrichenen Zeit t, der unmittelbar vor dem augenblicklichen Zeitpunkt verstrichenen
Zeit t und der zum Zeitpunkt t gemessenen Temperatur T .
X Λ X
Wie erwähnt, wird der Parameter C im Anfangseinsteil- bzw.
Initialisierschritt 104 zu Beginn des Rechenvorgangs auf
6 (C = 6) gesetzt.
Die für den vorliegenden oder augenblicklichen Zeitpunkt vorausberechnete Temperatur T1 wird als vorausberechnetes
Echtzeit- Temperatursignal 6 der Auswerteeinheit 3 eingegeben, deren anderes Eingangssignal das Echtzeit-Temperatursignal
9 von der Temperatur-Meßeinheit 1 ist, welches die zum vorliegenden Zeitpunkt tatsächlich gemessene Temperatur
T angibt. In einem Auswertungsschritt 107 überwacht bzw. prüft die Auswerteeinheit 3 die Differenz zwischen
der für den vorliegenden Zeitpunkt vorausberechneten Temperatur T' und der zum vorliegenden Zeitpunkt gemessenen
Temperatur T, wobei sie das Signal 7 liefert, welches je nach den angegebenen Bedingungen einen der folgenden Vorgänge
einleitet:
D Einen Schritt 108 zur Erhöhung der Größe des Parameters
C, wenn T-T'>f gilt;
2) Einen Schritt 110 zur Berechnung des Korrektur-Temperat-urdifferent
inlii, wenn JT-T1I
<f gilt und damit an- dö gezeigt wird, daß der Vorausberechnungsfehler inner-
- 21Γ-
halb zulässiger Grenzwerte liegt;
3) Einen Schritt 109 zur Anzeige von "FEHLER", wenn T-T1 <
-f gilt, Es ist anzumerken, daß f eine zweckmäßig gewählte Auswertungsfunktion ist. Die Anwendung
der folgenden Funktion als bzw. für f ist besonders zweckmäßig:
.
.
f = <tx+1)-_1/0 - (t+1)~1'° ...(6)
Diese Funktion .dient zur Berücksichtigung von Fällen, in
denen eine Änderung der vorausberechneten Größe groß wird/ wenn der Parameter bei einem kleinen Wert von t geändert
wird, und in denen eine Änderung der vorausberechneten Größe mit größere/erdendem Wert von t zunehmend kleiner
wird. Fig. 4 veranschaulicht die Änderung von f in einem Fall, in welchem t 10s vor dem augenblicklichen oder vorliegenden
Zeitpunkt t liegt. Im Prinzip entspricht Gleichung (6) der folgenden Beziehung:
f = <Ux,c=c+1 - üc=c+1} - (Ux, c=c - 1W --·(7)
Wenn der Schritt 108 zur Erhöhung des Parameters C durch
das Signal 7 nach Maßgabe des Auswertungsschritts 107 angezeigt wird, erhöht die Recheneinheit augenblicklich den
Parameter C auf C + 1, und sie führt nach dem Durchlaufen
eines Obergrenzen-Entscheidungsschritts 111 in einer Schleife
201 erneut den Temperaturinkrement-Berechnungsschritt
105 und den Additionsschritt 106 aus, um das vorausberechnete Echtzeit-Temperatursignal 6 zur Auswerteeinheit 3
zu liefern. Die vorstehenden Vorgänge werden wiederholt, bis die Verarbeitung in eine Schleife 202 mit dem Schritt
110 zur Berechnung des Korrektur-Temperaturdifferentials
■·
- 2-r-
eintritt. Nach der Anweisung zur Ausführung des Schritts 110 durch das Signal 7 berechnet die Recheneinheit 2 das
Korrektur-Temperaturdifferential U und führt einen Additionsschritt
112 zur Bestimmung von Tp aus, wobei das die vorausberechnete Endtemperatur angebende Signal 8
zur Anzeige 4 geliefert wird. Der Umstand, daß die Verarbeitung in die Schleife 202 eingetreten ist, zeigt an,
daß die Größe des Parameters C gemäß dem arithmetischen Ausdruck (3) zweckmäßig bzw. angemessen ist.
Wenn das .Ergebnis der Entscheidung im Schritt 107
T-T' £ -ft', bewirkt das über die Recheneinheit 2 wirkende
Signal 107 bzw. 7, daß das Wort "FEHLER" auf der Anzeige
4 erscheint. Wenn die im Schritt 111 bezüglich des Parameters C vorgenommene Entscheidung C>26 ergibt, läßt die
Recheneinheit 2 ebenfalls das Wort "FEHLER" auf der Anzeige 4 erscheinen. Die Fehleranzeige gibt eine beträchtliehe
oder erhebliche Abweichung von den üblichen Meßbedingungen an.
Erfindungsgemäß wird somit die Augenblickstemperatur mittels
des arithmetischen Vorausberechnungsausdrucks auf der Grundlage der bisher verstrichenen Zeit und der entsprechenden
Temperaturinformation vorausberechnet, und die vorausberechnete Größe wird mit der tatsächlich gemessenen
Größe bzw. dem Ist-Meßwert verglichen. Der genannte Ausdruck wird sodann auf der Grundlage dieses Vergleichs
korrigiert, und die vorstehend beschriebenen Schritte werden zum Auffinden des optimalen Ausdrucks (expression)
wiederholt. Auf diese Weise kann die stabilisierte oder stabile Endtemperatur genau vorausberechnet werden.
Das vorstehend beschriebene Verfahren beruht auf dem Grund-
ι ·33·
gedanken, die zum vorliegenden Zeitpunkt anliegende· Temperatur
auf der Grundlage der vorher verstrichenen Zeit (past elapsed time) und der entsprechenden Temperaturinformation
vorauszuberechnen und die vorausberechnete Größe mit dem Ist-Meßwert der Augenblickstemperatur zu
vergleichen. Dies entspricht offensichtlich einer Vorausberechnung einer zukünftigen Temperatur anhand der bisher
verstrichenen Zeit sowie der entsprechenden Augenblickstemperaturinformation und einem Vergleich der vorausberechneten
zukünftigen Temperatur mit der tatsächlich zu diesem Zeitpunkt gemessenen Temperatur. Es ist darauf
hinzuweisen, daß der Grundausdruck bzw. die Grundgleichung zur Festlegung der Differenz U* zwischen der stabilisierten
Endtemperatur und einer Temperatur während des Meßvorgangs nicht auf Gleichung (1) beschränkt ist.
Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf die Vorausberechnung
der genauen Endtemperatur und deren Anzeige vor der Stabilisierung der gemessenen Körpertemperatur.
Zu diesem Zweck wird die Temperatur zum augenblicklichen bzw. vorliegenden Zeitpunkt auf der Grundlage der bisher
verstrichenen Zeit und der entsprechenden Temperaturinformation vorausberechnet, wobei die vorausberechnete
Größe mit der tatsächlich zum vorliegenden Zeitpunkt gemessenen Größe verglichen wird; der arithmetische Vorausberechnungsausdruck
wird auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses korrigiert, und diese Schrite werden zur Be-
Stimmung des optimalen Vorausberechnungsausdrucks wiederholt. Die Erfindung umfaßt somit alle Algorithmen zur
Realisierung dieser Schritte, solange sie nicht von diesen Grundsätzen abweichen. Beispielsweise können in Fig. 3
die Schritte vom Schritt 110 zur Berechnung des Korrektur-Temperaturdifferentials
U bis zum Schritt 113 für die An-
•3«r
zeige von Tp unmittelbar dem Schritt 108 zur Änderung des Parameters C oder dem Auswertungsschritt 107 vorgeschaltet
sein. Auf diese Weise wird in jedem Fall eine Anzeige geliefert, wenn der Parameter C unzutreffend ist, wobei
jedoch die wiedergegebene Anzeige die Beobachtung des Temperaturanstiegs ermöglicht. Der Grund dafür besteht darin,
daß der Parameter C anfänglich im Schritt 104 auf die Mindestgröße von 6, d.h. C = 6, gesetzt wird. Eine solche
Anordnung gibt dem Beobachter bzw. der Bedienungsperson einen natürlicheren Eindruck des Temperaturübergangs,
weil der .Temperaturanstieg im Zeitverlauf abgelesen werden kann.
Die Fig. 5 und 6 sind ein Blockschaltbild bzw. ein Ablaufdiagramm im Fall eines elektronischen klinischen Thermometers,
mit welchem die Endtemperatur unabhängig von einer Temperaturmessung im Munde oder in der Achselhöhle vorausberechnet
werden kann. Aus diesen Darstellungen ergibt sich auch der genaue Aufbau der Anordnung gemäß Fig. 1.
Der Ausdruck bzw. die Gleichung für das Korrektur-Temperaturdifferential
im Fall einer oralen Temperaturmessung ist bereits angegeben worden. Für die orale und die in
der Achselhöhle erfolgende Körpertemperaturmessung ergibt sich in Abhängigkeit von der im Schritt 129 getroffenen
Entscheidung, bei welcher ein Grenzwert von 100s festgelegt ist, die erste Vorausberechnungsfunktion nach einer
der folgenden Gleichungen:
U1 = (-0,0025A - 0,0035)t + 0,5A + 0,55 + C(t+1)A...(8)
(n\ Π mti I *[lti(M ,
Zs-
(-0,0025A - 0,0035)t + 0,5A + 0,55 + C(t+1)A
+ 0,02(t-iOO)/(C+10) ... (9)
(mit
t > 100) .
In obigen Gleichungen stellt A einen variablen bzw. veränderlichen
Parameter dar. Der Bereich, in welchem der Parameter C in bezug auf A variiert werden kann, ist in
der nachstehenden Tabelle I angegeben. Im Fall von A= -1,0 reduziert sich Gleichung (8) zu Gleichung (3).
Im Fall von A = -0,6 liefern Gleichungen (8) und (9) das Korrektur-Temperaturdifferential für die Temperatürmessung
in der Achselhöhle.
CMIN | CMAX | |
A | 2 | 12 |
-0,6 | 6 | 12 |
-0,7 | 9 | 11 |
-0,8 | 8 | 18 |
-0,9 | 6 | 26 |
-1,0 |
Beim derzeitigen Stand der Technik eignet sich die in Fig. 5 dargestellte, einen Mikrorechner verwendende Hardware-Anordnung
sehr gut für die Realisierung eines elektronischen klinischen Thermometers, welches den vorstehend
beschriebenen Algorithmus auszuführen vermag. Bei
der Anordnung nach Fig. 5 wird ein Block 70 durch eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM) und
einen Randomspeicher (RAM) eines Mehrzweck-Mikrorechners
gebildet. Es ist darauf hinzuweisen, daß die einzelnen, den Block 70 bildenden Bauteile in Form von entsprechend
bezeichneten Blöcken die jeweiligen Funktionen angeben, die mittels eines im Festwertspeicher des Mikrorechners
enthaltenen Programms durchgeführt werden. Aus der nachfolgenden Beschreibung dürften Aufbau und Arbeitsweise
der erfindungsgemäßen Anordnung in einem für ihre Realisierung ausreichenden Ausmaß verständlich werden.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist ein
auf Temperatur ansprechendes bzw. temperaturempfindliches Element 10, z.B. ein Thermistor, mit einem Temperatur-Meßkreis
11 verbunden. Letzterer liefert ein Ausgangssignal 5 zu einem Temperaturspeicher 17 und ein Ausgangssignal
37 zu einem Temperaturschwellenwert-Meßkreis 12, einem Temperaturänderungs-Meßkreis 13 und einerVerriegelungsschaltung
26. Der Meßkreis 12 bestimmt, ob ein Echtzeit-Temperatursignal 37 einen vorbestimmten oder vorgegebenen
Schwellenwert übersteigt. Der Meßkreis 13 mißt andererseits die Änderungsgröße des Echtzeit-Temperatursignals
37. Die Verriegelungsschaltung 26 dient zur Zwischenspeicherung der Echtzeittemperatur. Ein Meß-Steuerkreis
14 liefert ein Unterbrechungs-Eingangssignal 29 zur Einheit 70 (zur Durchführung der Funktionen sowohl
der Recheneinheit 2 als auch der Auswerteeinheit 3 gemäß Fig. 1), die aus der Zentraleinheit, dem Festwertspeicher
und dem Randomspeicher eines Mikrorechners besteht.
Der mit einem Taktsignal von einem internen bzw. eingebauten Taktkreis 35 beschickte Temperaturspeicher 17 spei-
chert das Temperaturausgangssignal 5 des Meßkreises 11,
wobei die Temperaturdaten sequentiell von den ältesten bis zu den neuesten Daten abgespeichert werden. Der Ausgang
46 des Speichers 17 ist mit einem den laufenden Mittelwert (running average)berechnenden Element 18, nämlich
einem arithmetischen Element zur Berechnung eines arithmetischen Mittels verbunden. Das Element 18 liefert ein
Ausgangssignal 50 zu einem Addierer 22, dessen Ausgang
wiederum mit einer Subtrahierstufe 23 verbunden ist. Ein
Zeitmeßkreis 15 spricht auf das Taktsignal 43 vom internen Taktkreis 35 durch Messung der vom Beginn der Temperaturmessung
verstrichenen Zeit an, um ein der Hauptrecheneinheit 20 eingegebenes Ablaufzeitsignal 45 und ein
lOs-Ablaufzeitsignal 45, das dem Anfangsgrößeneinstell-
bzw. Initialisierelement 16 eingegeben wird, zu liefern. Letzteres spricht auf das genannte Signal 42 durch Lieferung
eines Anfangseinstell- bzw. Initialisiersignals 44 zu einem Hauptzählerregister 19 an.
Das Hauptzählerregister 19 ist mit der Hauptrecheneinheit 20 verbunden und bildet einen Zähler zum Setzen bzw. Einstellen
und Zählen der Zahl N der Durchläufe einer optimalen Schleife sowie der Parameter C und A, wie dies noch
näher beschrieben werden wird. Die Hauptrecheneinheit überwacht das Ablaufzeitsignal 45 und wählt die Berechnungsund
Verarbeitungsoperationen in Anpassung an die Größe des Signals 45 zwecks Berechnung des Korrektur-Temperaturdifferentials
U und der Auswertungsfunktion f. Außerdem überwacht sie die Zahl N der Durchgänge oder Durchläufe
und das Korrektur-Temperaturdifferential, um entsprechend deren Größen die nachfolgenden Schritte zur Lieferung des
Korrektur-Temperaturdifferential anzufordern.
2Τ -
•3?
Der Ausgang 48 der Hauptrecheneinheit 20 ist mit einer
Recheneinheit 21 zur Berechnung des Temperaturinkrements
^u und mit einer Auswertungs-Recheneinheit 24 verbunden,
die unter Verwendung der Auswertungsfunktion f von der Hauptrecheneinheit 20 die Differenz zwischen der Echtzeittemperatur
und den Ergebnissen der Vorausberechnung der Augenblickstemperatur auf der Grundlage von Daten
auswertet, die 10s früher vorlagen. Die Auswertungseinheit 24 liefert ein Signal 27 zum Hauptzählerregister 19.
Die Hauptrecheneinheit 20 liefert außerdem ein Signal 54 zum Addierer 25 zur Berechnung einer vorausberechneten
Endtemperatur Tp, wobei ein diese Temperatur angebendes signal 56 einer Anzeigevorrichtung 27 eingespeist wird.
Letztere liefert eine Sichtanzeige der vorausberechneten Endtemperatur Tp oder der in der Verriegelungsschaltung
26 gehaltenen bzw. zwischengespeicherten Echtzeittemperatur. Ein Signal 55 von der Hauptrecheneinheit 20 wird
einem Summer 28 aufgeprägt, der ein hörbares Tonsignal abgibt, wenn die Temperaturmessung abgeschlossen ist.
Im folgenden ist ein Verfahren zur Körpertemperaturmessung gemäß der Erfindung beschrieben. In einem Schritt 101 gemaß
Fig. 6 empfängt der Temperatur-Meßkreis 11 ein Ausgangssignal 36 vom temperaturempfindlichen Element 10
zwecks Durchführung eines Temperaturmeßschritts 102. Der Schwellenwert-Meßkreis 12 beschickt den Temperaturänderungs-Meßkreis
13 mit einem Durchschalt- oder EIN-Signal
38, wenn im Schwellenwert-Meßschritt 116 festgestellt
wird, daß das vom Temperatur-Meßkreis gelieferte Echtzeit-Tempera tür signal 37 einen vorgegebenen Schwellenwert von
z.B. 300C übersteigt. Der Temperaturänderungs-Meßkreis 13
führt den Temperaturänderungsmeßschritt 117 auf der Grundlage
des Echtzeit-Temperatursignals 37 vom Temperatur-Meß-
kreis 11 durch und entscheidet, ob die Temperaturanstiegsgröße
mindestens 0,1"C pro Sekunde beträgt. Ist dies der Fall, so liefert der Meßkreis 13 ein EIN-Signal 39 zum
Meß-Steuerkreis 14. Letzterer legt daraufhin das Unterbrechungssignal 29 zur Einleitung einer Unterbrechung an den
Mikroprozessor 70 an. Der unterbrochene Mikroprozessor 70 veranlaßt das Zeitmeßelement 15, die Abnahme des Taktsignals
43 vom internen Taktkreis 35 zu beginnen, so daß der Ablauf-Meßschritt 103 durchgeführt wird.
Das Zeitmeßelement 15 legt das Ablaufzeitsignal 45 an die
Hauptrecheneinheit 20 und das 10s-Ablaufzeitsignal 42 an
das Anfangswerteinstell- bzw. Initialisierelement 16 an. Wenn im Schritt 118 t>i0 gilt, führt das Initialisierelement
16 die Anfangswerteinstell- bzw. Initialisierschritte 119 und 120 durch. In einem Entscheidungsschritt
118 wird eine bestimmte Zeitspanne abgewartet, bis ein
nachfolgender Temperatur-Vorausberechnungsschritt wirksam wird. Beispielsweise bleibt die Anordnung während
der ersten 10s bis zum Beginn einer Berechnung einer Korrekturtemperatur im Bereitschaftszustand. Der Grund dafür
besteht darin, daß während einer Zeitspanne von weniger als 1Os die Genauigkeit der Temperaturvorausbestimmung
außerordentlich ungünstig ist und unzufriedenstellende Ergebnisse liefern würde. Das Initialisierelement
16 legt nach Eingang des 10s-Ablaufzeitsignals 42 das
Initialisiersignal 44 an das Hauptzählerregister 19 an, wobei die Durchlaufzahl N durch eine (noch zu beschreibende)
optimale Schleife anfänglich auf Null, der Parameter
A anfänglich auf -0,8 und der Parameter C anfänglich auf 10 gesetzt werden.
Zwischenzeitlich legt das Zeitmeßelement 15 das Ablauf-
zeitsignal 45 an die Hauptrecheneinheit 20 an, welche das Signal 45 zusammen mit einem Parametersignal 47 vom
Hauptzählerregister 19 zur Durchführung der Operationen nach Gleichungen (8) und (9) benutzt. Die Hauptrecheneinheit
20 führt folgende Funktionen aus:
(a) überwachung des Ablaufzeitsignals 45 und Wahl der
Rechen- und Verarbeitungsschritte nach Maßgabe der Größe dieses Signals;
(b) Berechnung des korrigierenden bzw. Korrektur-Temperaturdifferentials
U und der Auswertungsfunktion f (angegeben durch die Blöcke 33 bzw. 34) ;
(c) überwachung der Zahl N und des Korrektur-Temperaturdifferentials;
(d) Angabe des nächsten Schritts nach Maßgabe der Größe dieser Faktoren; und
(e) Lieferung des Korrektur-Temperaturdifferentials als
Ausgangssignal.
Die Berechnung des Korrektur-Temperaturdifferentials umfaßt
die Ableitung oder Ermittlung zweier Korrekturdifferentiale für identische Werte oder Größen der Parameter
A und C auf der Grundlage der verstrichenen Zeit t und der früher verstrichenen Zeit t , z.B. t-10 (d.h. an
Ji
einem 10s vor t liegenden Punkt). Die Differenz zwischen
diesen beiden berechneten Größen ist der zweiten Vorausberechnungsfunktion zur Ermittlung des Temperaturdifferentials
Δϋ entsprechend Gleichung (4) äquivalent. Bei
der dargestellten Ausfuhrungsform gilt für i0<t<100:
AU, = U-U = (-0,0025A-0f0035)(t -t) + C{(t +1)A
*■ 1 X XX
-(t+1)A} ...(10)
(entsprechend der im Schritt 122 durchgeführten Berechnung) und für t>100:
U5 - Uu-U - (-0,0Ο2ϊ>Λ-0#0θ3Γι) (t -t ) ♦ Cl(I*))*
-(t+1)Af + 0,02(t -t)/(C+iO) ...(11)
(entsprechend der im Schritt 123 durchgeführten Berechnung) .
Die Entscheidungsschritte 121 und 129 werden durch die Hauptrecheneinheit 20 nach Maßgabe ihrer vorstehend beschriebenen
Funktionen ausgeführt. Im Schritt 129 wird entschieden, ob auf den Schritt 135 oder 136 zur Berechnung
des Korrektur-Temperaturdifferentials nach Gleichung
(8) bzw. (9) übergegangen werden soll. Damit die Temperaturinkrement-Recheneinheit
21 den Schritt 122 ausführen kann, werden der Recheneinheit 21 als Signal 48 in Abständen
von z.B. 1s zwei Größen des Temperaturdifferentials U, bezogen auf t und t , zugeliefert. Das Ablaufdiagramm
von Fig. 6 veranschaulicht einen Algorithmus für den Fall, in welchem ^U durch Ausführung der Operationen
nach Gleichungen (10) und (11) berechnet wird. Es
ist jedoch auch ein Verfahren anwendbar, bei dem U mittels eines Unterprogramms berechnet wird; ^U wird dann
auf der Grundlage der Ergebnisse der Berechnungen für U berechnet, wie dies im Blockschaltbild gemäß Fig. 5
dargestellt ist.
Das Temperaturausgangssignal 5 des Temperatur-Meßkreises
11 liegt ständig am Temperaturspeicher 17 an. In Abhängigkeit
von einem z.B. jede Sekunde vom internen Taktkreis 35 geliefertenSpeicherbefehlssignal 41 speichert
der Temperaturspeicher 17 beispielsweise 14 Temperaturdateneinheiten,
entsprechend 14 Sekunden der Zeit, in regelmäßiger Reihenfolge von älteren zu neueren Daten.
* ■#
Wenn neue Daten abgetastet oder abgegriffen werden, werden die zuletzt gewonnenen Daten so im Speicher abgespeichert,
daß die ältesten Daten verworfen werden. Es sei angenommen, daß die vier ältesten und vier neuesten Dateneinheiten
vom Temperaturspeicher 17 zum Mittelwert-Rechenelement 18 als Signal 46 geliefert werden, so daß das Rechenelement
18 das arithmetische Mittel jeder Datengruppe berechnen kann. Die arithmetischen Mittel der ersten und
zweiten Datengruppe werden scheinbar als Temperatur T zu einem 10s früheren Zeitpunkt bzw. als vorliegende bzw.
Augenblickstemperatur T behandelt. Die erstere wird als Signal 50 im Addierer 22 zur Ausführung des Addierschritts
106 eingegeben, um die Echtzeit-Vorausberechnungstemperatur
zu berechnen. Es ist zu beachten, daß die Größen von T, T in Form von laufenden Mittelwerten (running averages)
behandelt werden, um vorübergehende Schwankungen der berechneten Ergebnisse zu verhindern. Eine solche Verarbeitung
ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
Der Addierer 22 führt den Schritt 106 zum Addieren des Ausgangssignals ^U der Temperaturinkrement-Recheneinheit
21 und des Ausgangssignals T der Mittelwert-Rechenein-
Ji
heit 18 aus und beschickt die Subtrahierstufe 23 mit dem die Echtzeit-Vorausberechnungstemperatur T1 angebenden
Signal 6. Bei Eingang des die Temperatur T angebenden Ausgangssignals 53 von der Mittelwert-Recheneinheit 18 subtrahiert
die Subtrahierstufe 23 die Echtzeit-Vorausberechnungstemperatur T1 von T und liefert das Ergebnis als Ausgangsignal
52 zur Auswerteeinheit 24. Die letztere, die ein die Auswertungsfunktion (f) darstellendes Signal 51
von der Hauptrecheneinheit 20 abnimmt, benutzt f zur |Hu t-hruhruny ».lpe* MlMmIHb ]{)'/, nämlich xui Auswertung oder
Bestimmung der Differenz zwischen der Echtzeittemperatur T
3 2 28 34
und den Ergebnissen der Vorausberechnung der Augenblickstemperatur anhand der 10s früher vorliegenden Daten. Die
Auswertungsfunktion f ist durch den allgemeinen Ausdruck
nach Gleichung (7) dargestellt, nimmt jedoch für die angegebenen Bedingungen die folgenden Formen an:
f, = (t +1)A - (t+1)A ...(12)
für i0<t<100, und
f? = (t +1)A - (t+1)A + O,O2(1/(C+11)
- 1/(C+10)J (tx-t) ... (13)
für tXlOO.
Die Ergebnisse der Auswertung können eine der drei folgenden
Formen annehmen:
1. T-T1 > f; dies gibt einen Schritt zur Erhöhung der
Größe des Parameters C an;
2. JT-T1J <f; hierdurch wird eine Ausführung des nächsten
Schritts ohne Änderung des Parameters angezeigt;
3. T-T'< -f; hierdurch wird ein Schritt zur Verkleinerung
der Größe des Parameters C angegeben. 30
Das von der Auswerteeinheit 24 gelieferte Signal 7 bestimmt,
welcher der vorstehenden Schritte ausgeführt wird.
Wenn die Verarbeitung auf den Schritt 128 zur Erhöhung der
Größe des Parameters C übergeht, wird zunächst im Schritt
- ϊβ -
125 N auf Null (N = O) gesetzt, worauf die vorliegende Größe bzw. der Zählstand irn C -Zählerregister 31 um einen
Schritt inkrementiert bzw. erhöht wird. Gleichzeitig wird C im Entscheidungsschritt 131 überwacht, um festzustellen,
ob diese Größe den Höchstwert C gemäß Tabelle I über-
MAX.
steigt. Ist dies der Fall, so erfolgt ein übergang auf
den Schritt 134, in welchem der Zählstand im A-Zählerregister 32 um 0,1 erhöht wird. Im Schritt 155 wird die im
Zählerregister 31 enthaltene Größe (Zählstand) gemäß Tabelle I rückgesetzt.
Im folgenden ist ein Beispiel für einen Fall erläutert, in welchem eine im Schritt 120 vorgenommene Anfangseinstellung
bzw. Initialisierung aktualisiert wird. Wenn im Schritt 131 festgestellt wird, daß der Parameter C den
Wert 11 übersteigt, erfolgt der übergang auf den Schritt
134, in welchem 0,1 zum Parameter A hinzuaddiert wird, so
daß A = -0,7 wird. Im folgenden Schritt 155 wird der Parameter C gemäß Tabelle I auf eine neue Größe 6 (CNE ) gesetzt.
Im Entscheidungsschritt 138 wird die Größe von A überwacht, und wenn A>-0,6 gilt, liefert die Hauptrecheneinheit 20
das Fehlersignal 58 zur Anzeigevorrichtung 27, die hierauf durch Wiedergabe von "FEHLER" oder EREDR anspricht. Wenn
die Entscheidung im Schritt 131 oder 138 negativ ist, erfolgt
automatisch eine Rückkehr zum Schritt 121 zur Wiederaufnähme
der Berechnung.
Wenn der Parameter C im Schritt 130 mit weniger als 9
festgestellt wird, erfolgt ein übergang auf den Schritt 132, in welchem vom Parameter A 0,1 subtrahiert wird, so
daß A = -0,9 wird. Sodann geht die Verarbeitung auf vorher
beschriebene Weise zum Schritt 156 über, in welchem der
Parameter C gemäß Tabelle I auf eine neue Größe von 18 ^NEXT^ 9esetzt wird. Im Schritt, 137 wird dann entschieden,
ob der Parameter A kleiner/als der untere Grenzwert -1,0. Im negativen Fall erfolgt die Rückkehr zum Schritt
121; im positiven Fall erfolgt ein übergang auf den Schritt 152, so daß die Anzeige "FEHLER" erscheint.
Wenn die Verarbeitung in die Schleife (d.h. die optimale Schleife) eintritt, in welcher keine Änderung der Parameter
verlangt wird, führt das N-Zählerregister 30 den Schritt 126 aus, worauf ein übergang zum Schritt 135 oder
136 zur Berechnung eines Korrektur-Temperaturdifferentials erfolgt. Da diese Schleife durchlaufen wird, wenn
die bei den vorhergehenden Berechnungen benutzten Parameter der Echtzeit-Temperaturänderung angepaßt sind, ist
ein Schritt 126 vorgesehen, in welchem die Zahl N der aufeinanderfolgenden Durchgänge durch diese Schleife gezählt
wird. Die Hauptrecheneinheit 20 überwacht die Ergebnisse der Berechnungen für das Korrektur-Temperaturdifferential
und führt den Schritt 139 zur Erzeugung von Signalen aus, in Abhängigkeit von welchen die Verarbeitung
auf die folgenden Schritte übergeht:
1. Einen Schritt zur Beendigung der Verarbeitung im Fall von U<
0;
2. Einen Anzeigeschritt im Fall von 0<U<0,1;
3. Einen Entscheidungsschritt für die Zahl N der Durchläufe
durch die optimale Schleife im Fall von ü>0,1.
Wenn das Korrektur-Temperaturdifferential U gleich 0,10C
- as -
ι . 4ί>·
oder größer ist, liefert die Hauptrecheneinheit 20 das Signal 54 nur dann, wenn die Zahl N der optimalen Schleifendurchgänge,
nach Entscheidung im Schritt 150, 3 oder mehr beträgt. Der Zweck besteht darin, die Eignung
oder Richtigkeit der vorausberechneten Temperatur zu bestätigen. Der Addierer 25 nimmt das Signal 54 ab und
spricht auf dieses durch Ausführung des Addierschritts 112 an. Der über den Schritt 126 erreichte Entscheidungsschritt 150 läßt die vorausberechnete Endtemperatur nur
dann anzeigen, wenn die optimale Schleife dreimal oder öfter aufeinanderfolgend durchlaufen worden ist. Die
Größe N wird auf Null rückgesetzt, wenn die Bedingungen so sind, daß die Verarbeitung auch nur einmal vom
Schritt 124 zum Schritt 125 übergeht. Der Durchgang durch den Schritt 150 ist nicht nötig, wenn ü<0,1 gilt, wobei
das Korrektur-Temperaturdifferential zweckmäßig klein ist. Der Algorithmus ist somit derart, daß die Verarbeitung
im Fall von 0<>ü<0,1 unmittelbar auf einen Addier schritt
112 und im Fall von U<0 unmittelbar auf einen Anzeigeschritt 140 zur Anzeige der Echtzeittemperatur T übergeht.
Im letzteren Fall wird der Summer 151 betätigt, um die Bedienungsperson vom Schluß des Meßvorgangs zu unterrichten.
Der Addierer 25 nimmt das Echtzeittemperatursignal und das Korrektur-Temperaturdifferential ab (in Fig. 5 nicht dargestellt)
und spricht darauf durch Berechnen der vorausberechneten Endtemperatur Tp, die bei Stabilisierung erreicht
wird, an. Der Addierer 25 legt das die Endtemperatur Tp angebende Signal 56 an die Anzeigevorrichtung 27 an,
die daraufhin die Endtemperatur Tp im Anzeigeschritt 113
wiedergibt. Das im Fall von U<0 von der Hauptrecheneinheit 20 gelieferte Signal 55 betätigt die Verriegelungs-
schaltung 26, die daraufhin ein Ausgangssignal 57 abgibt,
so daß die Anzeigevorrichtung 27 den Schritt 140 zur Anzeige bzw. zur Wiedergabe der EchtZeittemperatur ausführt,
worauf ein übergang auf einen "ENDE"-Schritt 154 erfolgt. Das Signal 55 wird gleichzeitig dem Summer 28
eingegeben, der darauf im Summer-Schritt 151 durch Abgabe
eines hörbaren Tonsignals anspricht.
Wenn im Entscheidungsschritt 107 entschieden wird, daß
die Verarbeitung bzw. das Programm auf den Schritt zur Verkleinerung der Größe des Parameters C übergehen soll,
werden die Schritte 127, 130, 132, 156 und 137 auf dieselbe
Weise ausgeführt wie die entsprechenden Schritte bei der Erhöhung der Größe des Parameters C.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Anordnung
so getroffen, daß die orale Temperaturmessung entsprechend A = -1,0 und die Achselhöhlen-Temperaturmessung
entsprechend A =-0,6 automatisch diskriminiert bzw. unterschieden werden und die Körpertemperatur auf eine für
das jeweilige Meßverfahren zweckmäßige Weise vorausberechnet wird. Die Schritte zur Durchführung dieser Vorgänge
werden von dem durch die gestrichelte Linie in Fig. 5 umrissenen Mikroprozessor (Mikrorechner) ausgeführt.
Im folgenden ist anhand der Fig. 7 bis 11 die Hardware (Geräteausrüstung) im einzelnen beschrieben, welche die
nicht durch den Mikrorechner gebildeten Teile darstellt. Von den Bauteilen gemäß Fig. 5 und gemäß Fig. 7 entspricht
das temperaturempfindliche Element 10 gemäß Fig. 5 einem Thermistor 201 in Fig. 7, und der Temperatur-Meßkreis
11 ist einem Wandlerkreis 202 und einem Zähler 207 gemäß Fig. 7 äquivalent. Der Meßkreis 12 für den Tem-
3372834
peratürSchwellenwert entspricht einem Teil eines Dekodierers
212 mit einer Ausgangsklemme T1 , und der Temperaturänderungs-Meßkreis
13 entspricht einem Teil des Dekodierers 212 mit einer Ausgangsklemme T2, einem Frequenzteiler
217 und einem D-Typ-Flip-Flop 219.
Die Anordnung nach Fig. 7 ist anhand des Zeitsteuerdiagramms von Fig. 9 noch näher erläutert.
Der Thermistor 201 zur Messung der Körpertemperatur ist mit dem Wandlerkreis 202 verbunden, der einen Widerstandswert
in eine Impulsfrequenz umsetzt. Der Wandlerkreis 202 erhält ein Bezugstaktsignal 206 und ein Umsetz-Befehlssignal
204 von einer Steuereinheit 227. Wenn das Befehlssignal 204 von der Steuereinheit 227 den logischen
Pegel "1" besitzt und damit ein Startsignal darstellt, beginnt der Wandlerkreis 202 mit der Umwandlungs- bzw.
Umsetzoperation. Das Signal 204 wird durch ein Umsetz-Endesignal 205, welches der Wandlerkreis 202 zur Steuerschaltung
227 liefert, auf den logischen Pegel "0" gebracht, worauf die Umsetzoperation endet.
Gemäß Fig. 8 umfaßt der Wandlerkreis 202 einen Oszillator OSC, dessen Schwingfrequenz mit dem Widerstand des Thermistors
201 variiert, und einen Zähler COUNT zum Zählen der Schwingungen. Der Wandlerkreis vermag Impulse 203 zu
liefern, welche der Oszillator während einer festen Zeitspanne erzeugt (nämlich während der Umsetzzeit des Wandlerkreises)
. Diese Impulse bilden das Ausgangssignal des Wandlerkreises 202. Der Zähler COUNT, welcher die Zeit
für die Ausführung der Umsetzunq oder Umwandlung steuert, öpricht auf das Umsetz-Befehlssignal 204 an, in^dem er dem
Oszillator OSC einen Umsetzbefehl einer vorbestimmten
W-
Dauer T1 liefert. Bei Eingang des Signale erzeugt der
Ott/. 11 Int .ar OiH' «ificilAi f»Hii<jn dcsj Zfs t ispanne Tl etitajadchende
Zahl von Impulsen. Der Zähler liefert das Umsetz-Endesignal 105, wenn die Umsetzzeit T1 abläuft. Es ist
darauf hinzuweisen, daß dann, wenn der Zähler COUNT ein noch zu beschreibendes Messung-Start(abgreif)signal 235
abnimmt, der Zähler zur Gewährleistung einer längeren Umsetzzeit als T1 gesetzt wird. Diese Zeitgrößen werden
auf der Grundlage des Bezugstaktsignals 206 bestimmt.
Gemäß Fig. 7 werden die erwähnten, vom Wandlerkreis 202 erzeugten Impulse als Daten-Ausgangsimpulsignal 203 ausgegeben.
Diese Impulse bilden das Takteingangssignal (CLKl für einen Zähler 207, der vom reversierbaren Zählist
typ/und eine Aufwärts/Abwarts-Klemme (U/D) zur Bestimmung
der Zählrichtung aufweist. Wenn an der Klemme U/D eine logische "1" anliegt, zählt der Zähler 207 sein
Takteingangssignal hoch. Bei einer logischen "0" an der Klemme U/D wird das Takteingangssignal herabgezählt. Mit
R ist die Rücksetzklemme des Zählers 207 bezeichnet. Das Datenausgangssignal 208 (entsprechend den Signalen 5 und
37 gemäß Fig. 5) des Zählers 207 wird dem Dekodierer als Dateneingangssignal eingegeben. Der Dekodierer 212
liefert an seiner Ausgangsklemme T1 ein logisches Signal
"1", wenn er vom Zähler 207 ein 100 Impulsenäquivalentes Dateneingangssignal empfängt, was dann der Fall ist, wenn
der Thermistor 201 eine Temperatur von 3O0C mißt. Dies entspricht dem Schritt 102 gemäß Fig. 6. An der Ausgangsklemme
T2 des Dekodierers 212 erscheint ein Signal, wenn an der Klemme U/D des Zählers 207 eine logische "0" anliegt,
und der Zähler zählt auf -3 herab, wobei er diese Dateneinheit dem Dekodierer 212 eingibt. Das an der Klemme
T1 erhaltene Ausgangssignal ist mit 213 bezeichnet und wird an ein UND-Glied 214 angelegt, dessen anderes
λ λ
*
* * ma
• * * β «»to*
»MV· fc · ■ ft ·
ι -50-
Eingangssignal'ein Dekodier-Steuersignal 229 von der
Steuereinheit 227 ist. Das Dekodier-Steuersignal 229 wird von einem Zähler 306 (Fig. 12) während einer schlangen
Zeitspanne erzeugt, daß das UND-Glied 214 das Ausgangssignal T1 des Dekodierers 212 erfassen kann, das vom
Zähler 107 bzw. 207 nach Beginn seines Aufwärts/Abwärtszähl Vorgangs geliefert wird. Wenn der Thermistor 201 eine
Temperatur von 300C oder mehr mißt, so daß ein Ausgangssignal
an der Klemme T1 des Dekodierers 212 erscheint, und wenn das Dekodier-Steuersignal 229 den logischen Pegel
"1" besitzt, geht das Ausgangssignal 217 des durch 2 dividierenden Frequenzteiler 216 auf den logischen
Pegel "1" über. Dieses Signal wird dem Dateneingang des D-Flip-Flops 218 aufgeprägt. Das Takteingangssignal für
das Flip-Flop 2,18 ist ein Leseimpuls 222, der durch die Steuereinheit 227 in Synchronismus mit der Hinterflanke
des Umsetz-Befehlsignals 204 erzeugt wird, damit die Dateneingabe im Flip-Flop 218 gespeichert werden kann»
Wenn das Dateneingangösignal zum D-Flip-Flop 218 den logisehen
Pegel "1" besitzt, geht das Ausgangssignal Q des Flip-Flops 218, nämlich ein Aufwärts/Abwärts-Steuersignal
220, auf den logischen Pegel "0" über. Der Zähler 207/ welcher das Ausgangssignal Q an seiner Klemme U/D abnimmt,
wird (dabei) von der Aufwärtszähl- auf die Abwärtszählbetriebsart umgeschaltet und beginnt die Impulse 203 herabzuzählen.
Außerdem wird ein Zähler-Rücks etzsiqnal 211
durch ein UND-Glied 219 gesperrt (gated) und damit nicht durchgelassen. Der Dateneingangsimpuls 203 für den Zähler
207, durch das nächste Umsetz-Befehlssignal 204 bedingt, bewirkt daher die Herabzählung des Zählers von der Grö-ße
bzw. vom Zählstand des vorhergehenden Hochzählvorgangs.
;if-, Die beim Herabzahlvorqaag erreichte Flnrtgrftße ist gleich
i · m ·
- -«ΓΙ - 5Λ-
Null, wenn die vorher gemessene Temperatur und die augenblicklich gemessene Temperatur gleich sind. Wenn letztere
jedoch höher ist, zählt der Zähler 207 über Null hinaus auf eine negative Größe herab. Wenn diese Größe einen
Zählstand von z.B. -3 (entsprechend einer Temperatur von +0.30C) oder einen größeren negativen Wert erreicht, erscheint
an der Klemme T2 des Dekodierers 212 ein Ausgangs-
1^ impuls 223, der einem Flip-Flop 224 eingespeist wird, das
darauf ein Signal 235 abgibt, welches anzeigt, daß eine sinnvolle Messung beginnen kann. Dieses Signal wird dem
Wandlerkreis 202 eingespeist und versetzt diesen unter Erhöhung seiner Genauigkeit oder Präzision in eine KÖrper-
1^ temperatur-Meßbetriebsart. Das Signal 235 wird auch an
die Wiederanlaufklemme des Mikrorechners 231 angelegt. Das UND-Glied 233 bewirkt eine UND-mäßige Verknüpfung
zwischen diesem Signal und einem Unterbrechungs-Anforderungssignal 234, das jede Sekunde geliefert wird, woraufhin
der Mikrorechner 231 jede Sekunde von seiner Unterbrechungs-Startadresse aus in Gang gesetzt wird. Der vorstehend
beschriebene Vorgang entspricht dem Schritt 117 gemäß Fig. 6.
Ein in Abständen von 1 Sekunde vom Mikrorechner 231 geliefertes Meßstartsignal 230 dient als Abtastbefehl. Wenn
dieses Signal in die Steuereinheit 227 eintritt, liefert letztere das Umsetz-Befehlssignal 204, worauf die Größe
entsprechend der vom Thermistor 201 gemessenen Temperatür als Ausgangsdateneinheit 208 vom Zähler 207 erscheint.
Diese Größe wird dann eingelesen, behandelt und entsprechend dem folgenden Schritt 121 gemäß Fig. 7 verarbeitet,
und die vorausberechnete Temperatur wird angezeigt, wenn die Bedingungen für die Anzeige oder Wiedergabe erfüllt
sind. Am Ende der Körpertemperaturmessung liefert der
J J LLO OHr
Mikrorechner 231 ein Messung-Endesignal 228 zur Steuereinheit 227, um wiederum eine Vormeßbetriebsart zur Er-.
fassung oder Bestimmung des Beginns einer Messung einzuführen. Der Mikrorechner 231 geht zu diesem Zeitpunkt
zur Verringerung des Stromverbrauchs wieder auf einen Bereitschaftszustand über. Gemäß Fig. 5 sind ersichtlicherweise
die anjsich bekannte Anzeigevorrichtung 27 und der Summer 28 als Ausgangs- oder Ausgabeeinheiten mit
dem Mikrorechner verbunden.
Bezüglich des Zustands des Zählers 207 läßt sich sagen, daß ein Zählstand von weniger als -3 (d.h. -2, -1, 0,
+1, ...) den Dekodierer 212 nicht zur Abgabe des Impulses 223 veranlaßt.Infolgedessen ändert das Flip-Flop 224 seinen
Zustand nicht, so daß das Signal 235 nicht erscheint. Da der durch 2 dividierende Frequenzteiler 216.das
dekodierte Ausgangssignal 115 zu Beginn des Herabzählvorgangs
empfängt, ändert das Ausgangssignal des Frequenzteilers zu diesem Zeitpunkt wiederum seinen Zustand, und
dasselbe trifft demzufolge auf das Flip-Flop 218 zu.
Durch den resultierenden hohen Pegel des Signals 220 wird der Zähler 207 in die Aufwärtszählbetriebsart und
bei Eingang des Signals 211 in den Rücksetzzustand versetzt. Hierdurch werden die Bedingungen für die Messung
einer Temperatur von 300C oder mehr wieder^hergesteilt.
Der Aufbau der Steuereinheit 227 ist in Fig. 10 veranschaulicht. Bei 300 ist ein Einschalt-Rücksetzkreis zur
Lieferung des Rücksetzsignals 232 bei der Stromzufuhr zum elektronischen klinischen Thermometer gemäß dieser Ausführungsform
von einer Stromversorgung her vorgesehen. Das Signal 232 wird einerseits zum Mikorechner geleitet
und bjwirkt andererseits das Rücksetzen der Logik bzw. lo-
glschen Schaltungen innerhalb der Steuereinheit 227, Ein Zeitgeber/Oszillatorkreis 302 liefert dem Wandlerkreis
202 den Bezugstakt 206, der auch als Steuertakt für die Logik innerhalb der Steuereinheit 227 benutzt wird. Beispielsweise
wird der Takt 206 von einer Synchronisierschaltung 304 aus mehreren Flip-Flops benutzt, um die mit dem
Takt 206 an der Vorderflanke ihres Eingangssignals synchronisierten Impulse 211 zu erzeugen, und der Takt wird
auch als Zeitgeber-Zähltakt von einem Zählerkreis 306
zur Erzeugung des Dekodierers- bzw. Dekodier-Steuersignals 229 benutzt. Der Impuls 211 wird einem Flip-Flop 322 aufgeprägt,
um dieses zu setzen und das Ausgangssignal Q zum Aktivieren oder Durchschalten des Zählers 306 zu erzeugen.
Das Rücksetzen des Zählers 306 erfolgt durch das Zähler-Rücksetzsignal 211, das Messung-Endesignal 228 oder das
Einschalt-Rücksetzsignal über ein ODER-Glied 318. Der Oszillatorkreis 302 erzeugt ebenfalls einen Takt 308,
der als Vormessung-Zeitsteuertakt, auf eine Periode von 4s gesetzt, zur Verwendung bei der erwähnten Vormessungsoperation niedriger Genauigkeit dient. Die Perioden der
Takte bzw. Taktsignale 206, 308 können durch den Mikrorechner 231 beliebig eingestellt werden. Ein Vormessung-Flip-Flop
310 wird durch die Vorderflanke des Takts 308 getriggert und liefert über ein ODER-Glied 312 das Meßstartsignal
(Befehlssignal) 204. Das andere Eingangssignal des ODER-Glieds 312 ist das Messung-Startsignal 235,
welches auf ähnliche Weise das Signal 204 auf den logisehen
Pegel "1" bringt. Ein ODER-Glied 314 ist vorgesehen, damit das Rücksetzsignal 211 für die Zähler 207 und 306
in Synchronismus mit dem Befehlssignal 204 oder dem Rücksetztslgnal
226 erzeugt werden kann. Das Umsetzung-Endesignal 205 aktiviert die Synchronisierschaltung 304, die
daraufhin den Leseimpuls 222 erzeugt und über ein ODER-
J J ZZO
5V
Glied 316 die betreffenden Flip-Flops 310 und 322 rücksetzt. Rücksetzsignale 221 und 226 werden von einem ODER-Glied
320 in Abhängigkeit vom Einschalt-Rücksetzsignal
232 oder vom Messung-Endesignal 228 vom Mikrorechner 231 erzeugt.
Die Schaltung gemäß Fig. 7 ist in CMOS-Technik aufgebaut. Im Augenblick der Stromzufuhr zur Schaltung werden das
Zähler-Rücksetzsignal 211 und die Flip-Flop-Rücksetzsignale 221, 226 zum Rücksetzen des Zählers und der betreffenden
Flip-Flops erzeugt. Der Mikrorechner 231 nimmt andererseits ein Rücksetzsignal 232 für die Initialisierung
ab, wodurch der Mikrorechner zur Verringerung des Stromverbrauchs in den Bereitschaftszustand versetzt wird.
Im folgenden ist anhand der Fig. 11A und 11B die bei Einleitung der Stromzufuhr vom Mikrorechner 231 ausgeführte
Verarbeitung beschrieben.
Gemäß Fig. 11A wird zunächst bei (Einleitung der) Stromzufuhr das Meßstartsignal 230 auf einen niedrigen Pegel
gesetzt. Sodann wird das Messung-Endesignal 228 auf den niedrigen Pegel gebracht, und die Register werden freigemacht,
so daß ein Haltezustand in Erwartung einer Unterbrechung hergestellt wird.
Gemäß Fig. 11B ist der Mikrorechner 231 zur Erzeugung des Meßstartsignals 230 durch das in Abständen von einer Sekunde
erzeugte Unterbrechung-Startsignal 234 in Gang gesetzt worden. Daraufhin wird der Zeitgeber gesetzt, und
der Mikrorechner wartet das Ende einer Analog/Digitalbzw. A/D-Umwandlung ab, d.h. einorUmwandlung der Temperatürinformation
in Digitaldaten. Wenn die vom Zeitgeber be-
RIQIMAL
ι . SS-
etimmte Zeit ablauft, wordnn cino Datisnauayanytfai^nal JOU
auf der Datenschiene eingelesen, die Berechnungen und Verarbeitungen auf der Grundlage dieser Daten ausgeführt,
erforderlichenfalls die vorausberechnete bzw. vorherbestimmte Temperatur angezeigt und so fort. Wenn die Körpertemperaturmessung
beendet ist, werden das Messung-Endesignal 228 erzeugt und der Betrieb des Mikrorechners
(CPU) beendet.
Weiterhin ist eine Anordnung möglich, bei welcher die Funktionen des Temperaturschwellenwert-Meßkreises 12, des
Temperaturänderungs-Meßkreises 13 und des Messung-Steuerkreises 14 von einem Mikrorechner mit Zeitgeber-Unterbrechungsfunktion
ausgeführt werden können. Beispielsweise kann die Funktion des Meßkreises 12 durch ein Verarbeitungs-Routineprogramm
realisiert werden, bei dem die Prozessoreinheit das Temperatursignal 5 vom bzw. am Start-Schritt
101 empfängt und darauf durch Ausführung der Schritte 102 und 116 in regelmäßigen, vergleichsweise kurzen
Zeitabständen anspricht. Wenn im Schritt 116 ein positives
Ergebnis erhalten wird, wird der Schritt 117 durch die Prozessoreinheit ausgeführt. Wenn gleichzeitig eine
Zeitgeber-Unterbrechungsfunktion (timer interrupt function) angewandt wird, wird ein Zeitgeber-Unterbrechungs-Routineprogramm
in Abständen von 1s eingeleitet, wenn die Entscheidung im Schritt 116 positiv ist. Eine Steuerung entsprechend
dem Speicher-Befehlssignal 41 wird durchgeführt, SO-Pft das Zeitgeber-Unterbrechungssignal erzeugt wird.
Danach leitet das 1s Zeitgeberunterbrechungssignal das Verarbeitungsroutineprogramm nach Schritt 117 ein, um zu
bestimmten, ob der Temperaturanstieg pro Sekunde 0,10C
oder mehr beträgt, so daß hierdurch die Funktion des Temperaturänderungs-Meßkreises
13 ausgeführt wird. Wenn die
JJZZö
- JfS -
ι . 56·
Entscheidung im Schritt 117 positiv ist, werden die Schritte
103 und 118 für eine Wartezeit von 10s ausgeführt. Hierbei wird ein Zählerbereich in einem Speicher (Randomspeicher)
auf "1" initialisiert, und die Zahl der 1s-Zeitgeberunterbrechungssignale wird gezählt. Nach dem Ablauf
von 10 Sekunden geht das Programm auf ein Routineprogramm zur Ausführung der Schritte 119 usw. über. Im Routinepro-
der
gramm zum Zählen/Zeitgeber-Unterbrechungssignale wird die verstrichene Meßzeit kontinuierlich getaktet bzw. gezählt (clocked), und das Signal 45 für verstrichene Zeit bzw. Ablaufzeit wird der Hauptrecheneinheit 20 nach Ablauf von jeweils z.B. 10 Sekunden eingespeist. Die Funktionen des Zeitmeßkreises 15 und des Messung-Steuerkreises 14 können somit von einem Mikrorechner übernommen werden.
gramm zum Zählen/Zeitgeber-Unterbrechungssignale wird die verstrichene Meßzeit kontinuierlich getaktet bzw. gezählt (clocked), und das Signal 45 für verstrichene Zeit bzw. Ablaufzeit wird der Hauptrecheneinheit 20 nach Ablauf von jeweils z.B. 10 Sekunden eingespeist. Die Funktionen des Zeitmeßkreises 15 und des Messung-Steuerkreises 14 können somit von einem Mikrorechner übernommen werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden somit die Ergebnisse der Temperaturvorausberechnung
auf der Grundlage einer gewählten Vorausbereclnungsfunktion
ausgewertet, und während die Auswertung durchgeführt wird, wird die Größe des für den Vorausberechnungsprozess
benutzten Parameters, nämlich der Vorausberechnungsfunktion nach Maßgabe der Auswertungsergebnisse
korrigiert. Hierdurch wird eine vorausberechnete Temperaturanzeige vergleichsweise guter Genauigkeit gewährleistet.
Außerdem werden die Temperaturmessung und die Vorausberechnungsoperation auch nach Erreichen einer vorausberechneten
Endtemperatur fortgesetzt, und wenn eine Entscheidung in dem Sinn getroffen wird, daß eine stabilisierte
oder stabile Endtemperatur erreicht worden ist, wird die tatsächlich gemessene Temperatur, nämlich die
stabilisierte Endtemperatur angezeigt bzw. wiedergegeben. Die Meilyt-nauigkeit ibt daher uxri &o größer, je länger die
Zeitspanne ist, während welcher die Temperaturmessung er-
■ KM* * · ·
folgt. Erfindungsgemäß können weiterhin verschiedene arithmetische Ausdrücke bzw. Gleichungen oder Formeln
für die Temperaturvorausberechnung sowie verschiedene, in diesen Ausdrücken enthaltene Parameter beliebig gewählt
werden. Dieser Umstand ermöglich die genaue Voraus berechnung der Endtemperatur mit ein und demselben elektronischen
klinischen Thermometer unabhängig davon, ob die Körpertemperatur z.B. oral oder in der Achselhöhle
gemessen wird.
Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern zahlreichen weiteren Änderungen und Abwandlungen zugänglich.
Leerseite
Claims (14)
- PATENTANSPRÜCHE :(ι») Elektronisches klinisches Thermometer, dadurch gekennzeichnet , daß es eine Einheit (1) zur Messung der Körpertemperatur an einem vorgegebenen Teil des Körpers, eine Recheneinheit (2) zur Vorausberechnung oder Vorherbestimmung einer stabilisierten (eingeschwungenen) Endtemperatur auf der Grundlage der gemessenen Körpertemperatur und zur Speicherung einer Anzahl von Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen, von denen die verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und die jeweils eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgeben, eine Anzeigeeinheit (4) zur Wiedergabe der Temperatur, eine Steuereinheit, welche die Betriebs-Meßzeit zur Steuerung der Temperatur-Meßeinheit und der Recheneinheit zu Abtastzeitpunkten taktet bzw. zählt (clocks), und eine Speichereinheit (z.B. 3) zur Zwischenspeicherung der von der Temperatur-Meßeinheit zu den Abtastzeitpunkten gemessenen Temperatur(werte) aufweist, und daß die Recheneinheit folgende Schritte ausführt:(a) Wahl einer der verschiedenen Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen,(b) Auslesen der zwischengespeicherten (accumulated) Temperaturwerte, Vergleichen einer vorausberechnetenGröße der Temperatur für den augenblicklichen Abtastzeitpunkt mit einer von der Temperatur-Meßeinheit gegemessenen, dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt zugeordneten Temperatur und Ableitung oder Ermittlung der Differenz zwischen der vorausberechneten Größe und der gemessenen Temperatur aufgrund des Vergleichs, wobei die vorausberechnete Größe nach Maßgabe der1^ gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion, bezogen auf eine Temperatur unter den ausgelesenen Temperaturen, die einem früheren Abtastzeitpung zugeordnet ist, sowie die bis zum frühreren Abtastzeitpunkt verstrichene Meßzeit, ermittelt wird,(c) Wahl einer neuen Temperatur-Vorausberechnungsfunktion und Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz außerhalb vorgeschriebener oder vorgegebener Grenzwerte liegt, und(d) Ermitteln einer vorausberechneten Größe der stabilisierten Endtemperatur entsprechend der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion und Lieferung dieser so ermittelten Größe zur Anzeigeeinheit, wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
- 2. Thermometer nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatür-Vorausberechnungsfunktion eine erste und eine zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion umfaßt, von denen die erste eine Funktion zur Ableitung oder Ermittlung eines korrigierenden bzw. Korrektur-Temperaturdifferentials ist, welches die Differenz zwischen der durch die Temperatur-Meßeinheit ge-332283Aβ · · 4 ϊ- 3mesaenen Temperatur und einer vorausberechneten Größe der stabilisierten Endtemperatur darstellt, und von denen die zweite eine Funktion zur Ableitung oder Ermittlung eines Temperaturinkrements bis zu einem bestimmten früheren (vergangenen) Zeitpunkt ist, wobei die von der Temperatur-Meßeinheit gemessene Temperatur als Bezugsgröße dient, und daß die zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion in Schritten(a) und (c) gewählt wird, die vorausberechnete Größe der Temperatur zum augenblicklichen AbtastZeitpunkt im Schritt (b) auf der Grundlage des nach Maßgabe der gewählten zweiten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion bestimmten (found) Temperaturinkrements abgeleitet bzw.' ermittelt wird und die vorausberechnete Größe der stabilisierten Endtemperatur im Schritt (d) auf der Grundlage eines korrigierenden bzw. Korrektur-Temperaturdifferentials abgeleitet bzw. ermittelt wird, das nach Maßgabe einer ersten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion entsprechend der gewählten zweiten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion bestimmt worden ist.
- 3. Thermometer, nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß als erste Temperatür-Vorausberechnungsfunktion U = <xt + ß + K(t+r)^ benutzt wird, mit U = Korrektur-Temperaturdifferential t = verstrichene MeßzeitK = ein die Größe des Temperaturanstiegs angebender veränderlicher Parameter«/ ß, ϊι 6 - Konstanten.
- 4. Thermometer-nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß als erste Temperatur-Vorausberechnungsfunktion U= (aA+b)t + CA + d + K(t+e)A + f(t-tQ)/(K+g) benutzt wird, mitU = Korrektur-Temperaturdifferential t = verstrichene MeßzeitA = ein veränderlicher (variabler) Parameter, der vom Körperteil, an welchem die Temperaturmessung erfolgt, abhängt
K = ein die Größe des Temperaturanstiegs angebenderveränderlicher Parameter
a, b, c, d, e, f,g = Konstanten tQ = eine einen vorgegebenen Zeitpunkt im Verlaufder Messung angebende Konstante,wobei (t-t ) durch Null, wenn t-t negativ ist, und durch die tatsächliche oder Ist-Größe, wenn t-t nicht negativ, ersetzt wird.
20 - 5. Thermometer nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Recheneinheit der Anzeigeeinheit die ermittelte vorausberechnete Größe der stabilisierten Endtemperatur liefert, wenn die Differenz während einer vorbestimmten Zeitspanne kontinuierlich innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, und zum Schritt (b) zurückkehrt, wenn dies nicht der Fall ist.
- 6. Thermometer nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß die im Schritt (a) gewählte zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion, im Meßzeitverlauf, eine Größe ist, welche die größte Wahrscheinlichkeit dafür besitzt, daß sie die richtige Temperaturänderung darstellt,m » * mund die statistisch mittels einer tatsächlichen, imvoraus durchgeführten Messung ermittelt worden ist. 5
- 7. Thermometer nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die im Schritt (a) gewählte Temperatur-Vorausberechnungsfunktion von der Art ist, bei welcher die erste Temperatur-Vorausberechnungsfunktion entsprechend der zweiten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion sich im Laufe der verstrichenen Meßzeit schnell einer stabilisierten Endtemperatur annähert, und daß im Schritt (d) zweite, der ersten Temperatür-Vorausberechnungsfunktion entsprechende Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen, die sich im Laufe der verstrichenen Meßzeit allmählich einer stabilisierten Endtemperatur annähern, aufeinanderfolgend gewählt werden.
- 8. Thermometer nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen in Abhängigkeit von Meßbedingungen von vorgegebenen Körperteilen, etwa der Achselhöhle oder des Mundinneren, festgelegt (provided) sind und daß die im Schritt (a) gewählte zweite Temperatur-Vorausberechnungsfunktion den Meßbedingungen für die Achselhöhle bzw. das Mundinnere entspricht.
- 9. Thermometer nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinheit die Recheneinheit für die Durchführung der Schritte (b) bis (d) anweist, wenn die Temperatur-Meßeinheit eine über einer vorbestimmten Größe liegende Körpertemperatur mißt und die gemessene Kör-pertemperatur eine Anstiegsgröße über einer vorbestimmten oder vorgegebenen Größe aufweist. 5
- 10. Thermometer nach Anspruch 1, rdadurch gekennzeichnet , daß die dem früheren Abtastzeitpunkt im Schritt (b) zugeordnete Temperatur ein arithmetischer Mittelwert aus an einer Reihe von mehreren früheren Abtastzeitpunkten gemessenen Temperaturen ist und daß die von der Temperatur-Meßeinheit gemessene, dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt zugeordnete Temperatur ein arithmetischer Mittelwert der durch die Temperatur-Meßeinheit zum augenblicklichen Abtastzeitpunkt gemessenen Temperatur und einer Temperatur ist, die von dieser Meßeinheit an zumindest einem, dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt am nächsten gelegenen Abtastzeitpunkt gemessen worden ist.
- 11. Thermometer nach Anspruch 1 , |.dadurch gekennzeichnet , daß es eine Einheit (1) zur Messung der Körpertemperatur an einem vorgegebenen Teil des Körpers,;eine Recheneinheit (2) zur Vorausberechnung oder Vorherbestimmung einer stabilisierten (eingeschwungenen)!Endtemperatur auf der Grundlage der gemessenen Körpertemperatur und zur Speicherung einer Anzahl von Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen, von denen die!verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und die jeweils eine Temperaturänderung &is zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgeben> einen Anzeigeeinheit (4) zur Wiedergabe der Temperatur, eine Steuereinheit, welche dio Botriobü-Meßzeit zur Steuerung der Temperatur-Meßeinheit und der Recheneinheit zu Abtastzeit-punkten taktet bzw. zählt (clocks), und eine Speichereinheit (z.B. 3) zur Zwischenspeicherung der von der Temperatur-Meßeinheit zu den Abtastzeitpunkten gemessenen Temperatur(werte) aufweist und daß die Recheneinheit folgende Schritte ausführt:(a) Wahl einer der verschiedenen Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen,(b) Auslesen der zwischengespeicherten (accumulated) Temperaturwerte, Vergleichen einer vorausberechneten Größe der Temperatur für den augenblicklichen Abtast-Zeitpunkt mit einer von der Temperatur-Meßeinheit gemessenen, dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt zugeordneten Temperatur und Ableitung oder Ermittlung der Differenz zwischen der vorausberechneten Größe und der gemessenen Temperatur aufgrund des Vergleichs, wobei die vorausberechnete Größe nach Maßgabe der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion, bezogen auf eine Temperatur unter den ausgelesenen Temperaturen, die einem früheren Abtastzeitpuntk zugeordnet ist, sowie die bis zum früheren Abtastzeitpunkt verstrichene Meßzeit, ermittelt wird,(c) Wahl einer neuen Temperatur-Vorausberechnungsfunktion und Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz außerhalb vorgeschriebener oder vorgegebener Grenzwerte liegt, und(d) Ermitteln einer vorausberechneten Größe der stabilisierten Endtemperatur entsprechend der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion, Lieferung dieser so ermittelten Größe zur Anzeigeeinheit und RückkehrJJZ/Özum Schritt (b), wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
5 - 12. Thermometer nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet , daß die Recheneinheit die Anzeigeeinheit mit der so ermittelten vorausberechneten Größe der stabilisierten Endtemperatur beschickt und daß eine Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz während einer vorbestimmten Zeitspanne kontinuierlich innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, und eine Rückkehr zum Schritt (b), wenn die Differenz innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nicht kontinuierlich innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, erfolgen.
- 13. Verfahren zur Körpertemperaturmessung, dadurch gekennzeichnet, daß(a) eine von mehreren Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen gewählt wird, bei denen die verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und von denen jede eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgibt (prescribing),(b) die verstrichene Meßzeit getaktet bzw. gezählt (clocking) und die Körpertemperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt eingelesen bzw. eingegeben wird,(c) die Temperatur zu einem späteren Zeitpunkt anhand der eingelesenen Körpertemperatur und der Temperatur-Vorausberechnungsfunktion zu diesem bestimmten Zeitpunkt vorausberechnet wird,Λ Λ Φ ·9 -(d) ale viJi eiubttej tauhimto Tcsitiperdtut mit einer 2uni späteren Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Temperatur verglichen wird, um eine Differenz zwischen diesen beiden Temperaturen zu bestimmen,(e) die Temperatur-Vorausberechnungsfunktion durch Wahl einer anderen Temperatur-Vorausberechnungsfunktion geändert wird, wenn die Differenz außerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, und die Schritte (c) und (d) (erneut) ausgeführt werden und(f) eine Ist-Größe der stabilisierten Endtemperatür entsprechend der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion ermittelt und ausgegeben wird7 wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
- 14. Verfahren zur Körpertemperaturmessung, dadurch gekennzeichnet , daß(a) eine von mehreren Temperatur-Vorausberechnungsfunktionen gewählt wird, bei denen die verstrichene bzw. Betriebs-Meßzeit eine Veränderliche ist und von denen jede eine Temperatüränderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur vorgibt (prescribing.) ,(b) die verstrichene Meßzeit getaktet bzw. gezählt (clocking) und die Körpertemperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt eingelesen bzw. eingegeben wird,(c) die Temperatur zu einem späteren Zeitpunkt anhand der eingelesenen Körpertemperatur und der Temperatur-Vorausberechnungsfunktion zu diesem bestimmten- 10 -Zeitpuntk vorausberechnet wird,(d) die vorausberechnete Temperatur mit einer zum späteren Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Temperatur verglichen wird, um eine Differenz zwischen diesen beiden Temperaturen zu bestimmen,(e) die Temperatur-Vorausberechnungsfunktion durch Wahl einer anderen Temperatur-Vorausberechnungsfunktion geändert wird, wenn die Differenz außerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, und die Schritte (c) und (d) (erneut) ausgeführt werden,
15(f) Schritt (c) im Zeitverlauf in vorgegebener Zahl wiederholt wird, wenn die Differenz innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt, und(g) eine vorausberechnete Größe der stabilisierten Endtemperatur entsprechend der gewählten Temperatur-Vorausberechnungsfunktion ermittelt und ausgegeben wird, wenn jede Differenz zwischen der vorausberechneten Temperatur und der tatsächlich gemessenen Temperatur zu bestimmten (Zeit-)Punkten im Schritt (c) innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.
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