JP2000337969A - 電子式体温計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱機能のある加熱抵抗素子を温度センサと
する電子式体温計の、測定時間の短縮、測定精度の向上
及び測定上の事故の防止を図る。 【解決手段】 感温抵抗素子１０は、電源２１と、電源
スイッチ２６、バリスタ２２、安全スイッチ２３、温度
ヒューズ２４、電圧制御回路１６を経由して接続されて
いる。感温抵抗素子１０の抵抗を、被測定者の体温と周
囲温度との全域の温度差と全域の温度差増加率とに対応
させて不平衡検出回路１１の検出部に組み込み、不平衡
検出回路１１の出力を電圧／時間変換回路１２とコンパ
レータ回路１３に接続し、該コンパレータ回路１３の入
力側に最小不平衡出力電圧回路１４の出力を接続し、前
記コンパレータ回路１３及び電圧／時間変換回路１２の
出力を電圧制御回路１６を経由して感温抵抗素子１０に
接続し、コンパレータ回路１３の出力と電源２１に接続
されたコントロール信号発生回路１５の出力によって時
分割に温度測定と加熱を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正確な体温の測定
を短時間で低消費電力で且つ安全に行うことができる電
子式体温計に関し、特により一層の短時間測定ができる
電子式体温計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体抵抗素子であるサーミスタ等の感
温抵抗素子の温度ｖｓ．抵抗特性を利用して体温の測定
を行う電子式体温計で、その測定時間を短縮するために
（１）感温抵抗素子を一定温度に加熱しておく方式、
（２）短時間の体温測定結果に基づいて体温を予測する
方式、（３）加熱を測定結果に基づいてコトロールして
体温測定を行う従来例として特許公報昭５９ー７７３号
（文献Ａ）等が知られている。

【０００３】文献Ａは、感熱抵抗素子が少なくとも一辺
に接続されたブリッジ回路から出力された前記感熱抵抗
素子の温度に対応する温度信号により体温の測定におい
て、前記ブリッジ回路からの温度信号の増加率が一定の
値以上であるか否かを検出する第１の検出手段、前記ブ
リッジ回路からの温度信号を基にして前記感熱抵抗素子
の温度が体温にほぼ等しい所定温度に達したか否かを検
出する第２の検出手段、及び前記温度信号の増加率が前
記一定値以上であり、且つ前記感熱抵抗素子の温度が前
記体温に達していない場合は、前記感熱抵抗素子が自己
加熱状態となるような電圧を前記ブリッジ回路に印加す
る電圧制御手段とで構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来例の（１）は消費電力が大きくなり実用的ではな
く、（２）は測定原理から分かるように測定誤差が大き
くなって、これも実用性に問題があった。

【０００５】更に、文献Ａに示された方式（３）では以
下のような問題があった。前記感熱抵抗素子の温度が
体温にほぼ等しい所定温度に達したか否かを体温測定の
基準にしているために、測定時間短縮のきめ細かい対応
ができていない。測定値が体温に近いづいた場合に測
定最小分解能と測定値との関連が考慮されていないため
に測定値が収束しない。前記感熱抵抗素子の加熱時に
安全性を確保するための異常電流の防止方法が考慮され
ていない。本発明は、前述の欠点を除去して、安全で測
定時間が短縮できて測定精度が高く、低消費電力化が図
れる電子式体温計を提案するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】課題を解決するためにな
された本発明の請求項１の電子式体温計は、加熱用ヒー
タ機能を有する感温抵抗素子を用いて体温測定を行う電
子式体温計において、温度によって抵抗値が変化する前
記感温抵抗素子の抵抗を、被測定者の体温と周囲温度と
の全域の温度差と全域の温度差増加率とに対応させて不
平衡検出するブリッジ回路で構成された不平衡検出回路
の検出部に組み込むと同時に電源経由の異常電流防止素
子と接続し、前記不平衡検出回路の出力を電圧／時間変
換回路とコンパレータ回路に接続し、該コンパレータ回
路の入力側に最小不平衡出力電圧回路の出力を接続し、
前記コンパレータ回路及び電圧／時間変換回路の出力を
電圧制御回路を経由して前記感温抵抗素子に接続し、コ
ントロール信号発生回路の出力によって、前記不平衡検
出回路の不平衡量を時分割的に検出すると共に、前記電
圧／時間変換回路に対して前記感温抵抗素子への加熱量
と加熱時間を時分割的に体温測定値が最小不平衡出力電
圧回路の値で決まる分解能に収斂するように断続的に制
御して、前記感温抵抗素子の抵抗値変化に対応する温度
を体温として表示することを特徴とするものである。

【０００７】また、課題を解決するためになされた本発
明の請求項２の電子式体温計は、温度センサを、前記感
温抵抗素子を正特性または負特性の半導体抵抗素子また
は半導体素子によって構成したことを特徴とするもので
ある。

【０００８】また更に、課題を解決するためになされた
本発明の請求項３の電子式体温計は、前記異常電流防止
素子をバリスターまたは温度ヒューズまたは異常温度検
出回路を有することを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下では、本発明を図面の基づい
て説明する。図１は、本発明の電子式体温計の主要回路
構成ブロック図である。図２は、異常温度検出回路ブロ
ックの構成図である。図３は、図１の主要部の作動説明
図である。

【００１０】図１において、本発明の電子式体温計の、
点線で囲まれた温度センサの収納部２５に配設された加
熱用ヒータ機能を有する感温抵抗素子１０は、電源２１
と、電源スイッチ２６、バリスタ２２、安全スイッチ２
３、温度ヒューズ２４、電圧制御回路１６を経由して接
続されている。温度によって抵抗値が変化する感温抵抗
素子１０の抵抗を、被測定者の体温と周囲温度との全域
の温度差と全域の温度差増加率とに対応させて不平衡検
出するブリッジ回路で構成された不平衡検出回路１１の
検出部に組み込むと同時にアンプ１７に接続される。不
平衡検出回路１１の出力を電圧／時間変換回路１２とコ
ンパレータ回路１３に接続し、該コンパレータ回路１３
の入力側に最小不平衡出力電圧回路１４の出力を接続
し、前記コンパレータ回路１３及び電圧／時間変換回路
１２の出力を電圧制御回路１６を経由して感温抵抗素子
１０に接続し、コンパレータ回路１３の出力と電源２１
に接続されたコントロール信号発生回路１５の出力は電
圧／時間変換回路１２に接続される。アンプ１７の出力
は、温度表示範囲規制回路２０によって規制された電圧
／温度変換回路１８を経て液晶ディスプレイ等の表示器
１９に測定体温として表示される。

【００１１】次に図１の作用について詳細に説明する。
感温抵抗素子１０には、電源２１、バリスタ２２、安全
スイッチ２３、温度ヒューズ２４を経由して電圧制御回
路１６から、感温抵抗素子１０を加熱するための電圧が
供給される。被測定者の体温と感温抵抗素子１０との間
には、一般に測定開始時には温度差があるので、供給さ
れた電圧をＶ、感温抵抗素子１０の抵抗をＲとすると，
Ｖ2 ／Ｒの電力が感温抵抗素子１０に供給されて、感温
抵抗素子１０の抵抗値が上昇する。感温抵抗素子１０の
抵抗値は、時分割駆動されるコントロール信号発生回路
１５のチェック信号（Ａ）に基づいて、ブリッジ回路で
構成された不平衡検出回路１１で不平衡電圧（Ｃ）とし
て検出され、電圧／時間変換回路１２及びコンパレータ
回路１３に入力される。電圧／時間変換回路１２では、
不平衡電圧（Ｃ）はコントロール信号発生回路１５の加
熱タイミング信号（Ｂ）によって可変パルス幅を有する
加熱パルスに変換される。電圧／時間変換回路１２の出
力である加熱コントロール信号（Ｄ）は、電圧制御回路
１６に入力されて感温抵抗素子１０へ印加される電圧の
大きさが制御する。そして、感温抵抗素子１０の温度が
上昇して、被測定者の体温に近づくと、被測定者の体温
と感温抵抗素子１０との間に温度差はあるものの、温度
差増加率は減少して行くので、不平衡検出回路１１の不
平衡電圧（Ｃ ）の増加率も減少し、電圧制御回路１１
から感温抵抗素子１０への印加電圧は徐々に小さくな
る。この測定のシーケンスは測定の全温度領域で行われ
る。感温抵抗素子１０の温度が更に上昇して、被測定者
の体温にいよいよ近づくと、予め設定された最小不平衡
基準電圧発生回路１４の出力電圧と不平衡検出回路１１
の不平衡電圧（Ｃ）とがコンパレータ回路１３で比較さ
れて両者の値が一致すると、体温測定の終了を示す温度
コントロール信号（Ｅ）がコントロール信号発生回路１
５に入力されて感温抵抗素子１０への加熱は終了する。
その結果、感温抵抗素子１０に関する出力電圧は、アン
プ１７で増幅され、温度表示規制回路２０で必要な有効
桁と数値が規制されて、電圧／温度変換回路１８を経て
表示器１９に表示される。このように、被測定者の体温
と感温抵抗素子１０との間に温度差の全領域で感温抵抗
素子１０への加熱が行われ、また測定値の分解能を決め
る最小不平衡基準電圧発生回路１４が配設されているの
で、測定値が行きつ戻りつして振動せずに収斂するた
め、被測定者の体温が有意な値で測定され且つ測定時間
が短縮される。

【００１２】図２は、図１の安全スイッチ２３を駆動す
るための二点鎖線で囲まれた異常温度検出回路ブロック
３０の主要構成図である。電子式体温計の感温抵抗素子
１０とは別にもう一つの異常温度検出用抵抗素子３１が
電子式体温計の収納部２５（電子式体温計の先端部にあ
る・図省略）に電子式体温計の感温抵抗素子１０とほぼ
一緒の場所に配設されている。異常温度検出用抵抗素子
３１と異常温度検出基準電圧回路３４は、定電流回路３
２に接続され、異常温度検出用抵抗素子３１と異常温度
検出回路３４の出力は異常温度検出コンパレータ３３で
比較されて、感温抵抗素子１０が異常温度（例えば４５
℃以上）に達すると安全スイッチ２３が作動して図１の
電源２１がオフになるように構成されておいる。

【００１３】次いで図２の作用について説明する。電子
式体温計の感温抵抗素子１０が何らかの要因で異常の温
度に上昇した場合は、同一の収容部２５に配設されてい
る異常温度検出用抵抗素子３１の温度も上昇し、その値
は異常温度検出回路３４の出力と異常オン後検出コンパ
レータ回路３３で比較されて、安全スイッチ２３がオフ
になるように作動する。（例えば、安全スイッチ２３
は、電圧または電流対応の極小のマイクロスイッチで構
成してもよい。）

【００１４】図３において、 (i)は、体温測定の従来例
との比較を示し後述する。(ii)の（Ａ）は、コントロー
ル信号発生回路１５の不平衡度チェックタイミング信号
を示し、３〜５秒間隔でパルスが継続し、感温抵抗素子
１０の抵抗変化を不平衡検出回路１１で検出する。(ii
i)の（Ｂ）と(v)の（Ｄ）は、加熱タイミング信号を示
し、電圧／時間変換回路１２を経て徐々に印加時間幅が
縮小する加熱コントロール信号によって電圧制御回路１
６を通して感温抵抗素子１０の加熱が行われる。(iv)の
（Ｃ）は、不平衡度検出出力を示し、最小不平衡基準電
圧発生回路１４によって測定分解能が与えられるのでコ
ンパレータ回路１３の出力が振動することなく測定値に
収斂する。(vi)の（Ｅ）は、測定終了を示す温度測定コ
ントロール信号を示し、電圧／温度変換回路１８を経
て、(vii)の（Ｆ）の表示が行われる。

【００１５】図３の(i)において、従来例（１）は、感
温抵抗素子の温度が、体温と平衡に達するまで自然に任
せる方式を示し、体温の測定時間が最も長くなる。文献
Ａに示す従来例（２）は、（１）に比べると測定時間が
短縮されてはいるが、十分ではない。（３）は、本発明
の実施例（３）では、体温測定時間は約２０〜３０秒程
度であった。

【００１６】また、本発明の実施例では、温度センサと
して感温抵抗素子に絞って説明してきたが、他の温度セ
ンサ、例えば半導体素子であるトランジスタ、ダイオー
ド、ＦＥＴ等を用いても本発明の趣旨を妨げるものでは
ない。

【００１７】更にまた、被測定者の安全確保と事故を防
止するために、電源２１と直列に、バリスタ２２、安全
スイッチ２３、温度ヒューズ２４が接続されているが、
これ等は必要に応じてその組み合わせと配設する数を増
減してもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明の電子式体温計によれば、被測定
者の体温と周囲温度との全域の温度差と全域の温度差増
加率とに対応させて、設定した最小分解能に収斂するよ
うに測定するので、測定精度が向上し、測定時間が短縮
される。

【００１９】また、異常電流の流入が防止されているた
め被測定者への安全性が確保されており、低消費電力で
体温測定が行われ、実用効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子式体温計の主要回路構成ブロック
図である。

【図２】異常温度検出回路ブロックの構成図である。

【図３】図１の主要部の作動説明図である。

【符号の説明】

１０ 感温抵抗素子 １１ 不平衡検出回路 １２ 電圧／時間変換回路 １３ コンパレータ回路 １４ 最小基準電圧発生回路 １５ コントロール信号発生回路 １６ 電圧制御回路 １７ アンプ １８ 電圧／温度変換回路 １９ 表示器 ２０ 温度表示範囲規制回路 ２１ 電源 ２２ バリスタ ２３ 安全スイッチ ２４ 温度ヒューズ ２５ 収納部 ３０ 異常温度検出回路ブロック ３１ 異常温度検出用抵抗素子 ３２ 定電流回路 ３３ 異常温度検出コンパレータ ３４ 異常温度検出回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱用ヒータ機能を有する感温抵抗素子
   を用いて体温測定を行う電子式体温計において、 温度によって抵抗値が変化する前記感温抵抗素子の抵抗
   を、被測定者の体温と周囲温度との全域の温度差と全域
   の温度差増加率とに対応させて不平衡検出するブリッジ
   回路で構成された不平衡検出回路の検出部に組み込むと
   同時に電源経由の異常電流防止素子と接続し、前記不平
   衡検出回路の出力を電圧／時間変換回路とコンパレータ
   回路に接続し、該コンパレータ回路の入力側に最小不平
   衡出力電圧回路の出力を接続し、前記コンパレータ回路
   及び電圧／時間変換回路の出力を電圧制御回路を経由し
   て前記感温抵抗素子に接続し、コントロール信号発生回
   路の出力によって、前記不平衡検出回路の不平衡量を時
   分割的に検出すると共に、前記電圧／時間変換回路に対
   して前記感温抵抗素子への加熱量と加熱時間を時分割的
   に体温測定値が最小不平衡出力電圧回路の値で決まる分
   解能に収斂するように断続的に制御して、前記感温抵抗
   素子の抵抗値変化に対応する温度を体温として表示する
   ことを特徴とする電子式体温計。
2. 【請求項２】 前記感温抵抗素子を正特性または負特性
   の半導体抵抗素子または半導体素子によって構成したこ
   とを特徴とする請求項１の電子式体温計。
3. 【請求項３】 前記異常電流防止素子をバリスターまた
   は温度ヒューズまたは異常温度検出回路で構成したこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子式体
   温計。