JP2009222704A - 電子体温計 - Google Patents

Abstract

【課題】人体に対して直接的な電気的影響を及ぼすことなく人体の接触状態を確認することができる電子体温計を提供する。
【解決手段】温度を検出するための温度センサを有する測温部３ａを長手方向の先端に備える内部中空のプローブ３と、温度センサの近傍であって、プローブ３の中空内部に配置された電極７ａ、７ｂと、電極７ａ、７ｂを用いて検出される静電容量の変化に基づいて、測温部３ａが使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子体温計に関するものである。

従来、温度センサに人体が接触しているか否かを検知することにより体温を正しく測ることが可能な電子体温計が知られている。

この種の電子体温計として、例えば、特許文献１には、人体の接触を検知する方法として、スイッチ、接触抵抗、静電容量、湿度、圧力（接点）、温度比較、温度変化などを利用した電子体温計が記載されている。

しかしながら、プローブ接触時に被計測部位がスイッチを押しているか否かで接触状態を検知する方法や、被計測部位の押圧力によるプローブの変形によって２つの接点が接触することで接触状態を検知する方法の場合には、人体以外あるいは人体の被計測部位以外の部位が接触や押圧することにより誤検知を生じる場合がある。

また、プローブ表面に露出した２つの接点に被計測部位が同時に接触し、２つの接点が被計測部位を介して導通することで接触状態を検出する方法や、コンデンサの電極や誘電体として機能するプローブ表面の部位に被計測部位が接触してコンデンサの静電容量が変化することにより接触状態を検出する方法の場合には、プローブの表面に露出した金属部分に人体を接触させるため、人体に直接電気が流れることになり、漏洩電流等により人体に悪影響を及ぼすおそれがある。また、電極をプローブ表面に設けているため静電気対策が困難となり、静電気によるＣＰＵ等の内部部品の破壊が懸念される。さらに、突出した形状のスイッチや電極がプローブ付近に存在すると、人体に接触した際に不快感を与えることも懸念される。
特表昭６１−５０００３８号公報

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、人体に対して直接的な電気的影響を及ぼさず、かつ静電気による内部部品の破壊を防止しつつ簡便な構成で人体の接触状態を確認することができる電子体温計を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明における電子体温計は、
温度を検出するための温度センサを有する測温部を長手方向の先端に備える内部中空のプローブと、
前記温度センサの近傍であって、前記プローブの中空内部に配置された一対の電極と、
前記電極を用いて検出される静電容量の変化に基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする。

プローブが使用者の腋下等に挟まれるなどして測温部周辺が被測定部位に接触すると、プローブの中空内部における温度センサ近傍に配置された電極を用いて検出される静電容量に変化が生じる。この静電容量の変化に基づいて、プローブの測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定することができる。

この構成によれば、電極が、プローブの中空内部に配置されており、人体に接触することがないので、電極から人体に直接電流が流れるおそれがなく、人体に対する電気的な影響を抑制することができる。また、電極がプローブの表面に露出しないので、静電気対策が容易となる。

ここで、測温部が使用者の被測定部位に適切に接触している場合とは、例えば、測温部が腋下の一番くぼんだ部分にしっかりと当てられた状態でプローブ全体が腋下にしっかりと密着して挟み込まれている場合や、測温部が舌下にしっかりと当てられた状態でプローブ全体が舌と下顎との間でしっかりと保持されている場合などが挙げられる。

前記電極が一対で設けられるとともに、
一対の電極間の静電容量を計測する計測部を備え、
前記判定部が、前記計測部によって計測された静電容量の変化に基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定するとよい。

この構成によれば、測温部周辺が被測定部位に接触すると、一対の電極間の静電容量が変化する。この静電容量の変化に基づいて接触状態の検出が可能となる。

前記一対の電極が、前記プローブの長手方向に互いに間隔を空けて並べられた一対の筒状の導体であるとよい。

これにより、一対の電極においてプローブの長手方向に互いに対向する環状端面の間に環状のギャップが形成される。電極間の静電容量の変化は、人体が接触する場所がギャップに近いほど大きくなるため、人体がギャップに沿ってプローブの外表面を周方向に囲むように接触したときの静電容量が最も大きくなる。したがって、このときの静電容量を測温部が被測定部位に適切に接触した状態における静電容量とすることにより、プローブ先端の測温部が腋下等にしっかりと挟まれているか否かを判定することができる。

前記一対の電極が、前記プローブの長手方向にらせん状に延びる一対の導体であるとよい。

これにより、電極間のギャップがらせん状にプローブの長手方向及び周方向に広範囲に形成されるので、人体とプローブとの接触状態を検出可能な範囲が広くなる。したがって、幼児や子供のように成人と比べて身体の大きさが小さい者が使用する場合でも好適に接触状態の検出が可能となる。

前記一対の電極が、前記プローブの長手方向を軸中心として対称に配置された一対の半円筒形状の導体であるとよい。

これにより、電極間のギャップがプローブの長手方向に広範囲に形成されるので、人体とプローブとの接触状態の検出可能な範囲が長手方向に広くなる。したがって、幼児や子供のように成人と比べて身体の大きさが小さい者が使用する場合でも好適に接触状態の検出が可能となる。

前記判定部が、使用者の身体と前記電極との間で形成される静電容量の変化に基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定するとよい。

この構成によれば、一つの電極によって接触状態の検出が可能となり、構成の簡素化を図ることができる。

使用者の身体と前記電極との間で形成される静電容量と、電子体温計と大地との間で形成される静電容量と、使用者の身体と大地との間で形成される静電容量とを合成した静電容量を計測する計測部を備え、
前記判定部は、前記計測部によって計測された静電容量の変化を、使用者の身体と前記電極との間で形成される静電容量の変化とみなして、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定するとよい。

使用者・電極間の静電容量は、他の静電容量と比べて非常に小さい値となるため、合成容量の変化に対する使用者・電極間の静電容量の変化の影響は、他の静電容量の変化と比べて非常に大きなものとなる。したがって、合成容量を計測しその変化を検出することにより、使用者・電極間の静電容量の変化、すなわち、測温部と被測定部位との接触状態の検出が可能となる。

前記使用者の体温を予測する電子体温計であると好適である。

これによれば、体温の予測をプローブの測温部が被測定部位に適切に接触した状態になってから開始することができ、より正確な体温予測が可能となる。

前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触していないと前記判定部が判定した場合に使用者に報知する報知手段を備えると好適である。

これにより、測温部が使用者の被測定部位に適切に接触していないことを使用者に知らせて、使用者が適切な接触状態に戻すのを促すことができる。したがって、より正確な体温測定を図ることができる。

前記判定部は、前記静電容量の変化と前記温度センサによって検出された温度の変化とに基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定すると好適である。

これにより、実際には測温部が使用者の被測定部位に適切に接触していないのにもかかわらず、静電容量の変化が、測温部が適切に接触していると判定できる基準を満たしてしまった場合でも、温度の変化が、測温部が適切に接触していると判定できる基準を満たしていなければ、測温部が適切に接触していないと判定することができる。したがって、測温部の接触状態の誤検出を抑制することができ、体温測定の精度の向上を図ることができる。

以上説明したように、本発明により、人体に対して直接的な電気的影響を及ぼさず、かつ静電気による内部部品の破壊を防止しつつ簡便な構成で人体の接触状態を確認することができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜電子体温計の基本構成＞
まず、図１を参照して、以下で説明する本発明の各実施例に係る電子体温計の共通する
基本構成について説明する。図１は、本発明の実施例に係る電子体温計全体の概略構成を示す図であって、（ａ）は電子体温計の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢＢ断面図である。なお、図１では、以下の各実施例において説明する人体接触感知センサについては図示を省略している。

図１に示すように、電子体温計１は、表示部やスイッチなどを備えた体温計本体２と、腋下や舌下などの被測定部位に挟み込まれるなどして接触するエラストマー製のプローブ３と、を有している。体温計本体２は、表示窓やスイッチなどが設けられたＡＢＳ樹脂等からなるハウジング２０と、ハウジング２０の内部に収容される内部部品４（回路基板、電源、ＬＣＤ等の表示パネル、ブザーなど）とから構成される。プローブ３は、略直方体の体温計本体２の長手方向端部から長手方向に延びる内部中空の先細りの棒状部材であり、その先端に測温部３ａを備えている。

ハウジング２は、上ハウジング２１と下ハウジング２２とから構成され、プローブ３の基端部を上ハウジング２１と下ハウジング２２と間に挟持固定するとともに、プローブ３が固定された側とは反対側に電池等の電源を交換するためのバッテリカバー２３が着脱可能に取り付けられる。

プローブ３先端の測温部３ａは、ステンレス材（ＳＵＳ）等からなるキャップ５と、キャップ５の内部に接着剤により埋設固定されるサーミスタ等の温度センサ６と、から構成される。温度センサ６は、内部部品４からプローブ３の中空内部を通って延びるリード線４１を介して、内部部品４内のＣＲ発振回路に電気的に接続されている。温度センサ６は測温部３ａ（キャップ５）の外表面から伝達される熱に対応して抵抗値を変化させ、この抵抗値の変化がＣＲ発振回路に出力されることにより体温測定が行われる。

なお、以上説明した構成は、以下で説明する各実施例において共通する構成であり、以下の各実施例に関する説明ではかかる構成についての説明を省略する。また、ここで示した構成は一例であり、これに限定するものではない。例えば、プローブと体温計本体のハウジングとが一体となっているような構成であってもよい。

（実施例１）
図２〜図６を参照して、本発明の実施例１ａに係る電子体温計について説明する。図２は、本実施例に係る電子体温計の特徴部分を示す模式図であって、（ａ）はプローブの一部を切り欠いて示した斜視図であり、（ｂ）はプローブ先端側の縦断面図である。図３は、横軸を時間（ｓ）、縦軸を静電容量（ｐＦ）とし、測温部３ａが被測定部位に適切に接触した場合の静電容量の変化の様子を示すグラフである。図４は、電子体温計の電気的構成を示す概略ブロック図である。図５は、人体の接触によって電極間の静電容量が変化する原理について説明する図であり、（ａ）は人体が接触していない状態における電極間の電荷の様子、（ｂ）は人体が接触した状態における電極間の電荷の様子をそれぞれ示している。図６は、本実施例に係る電子体温計の体温測定のフローチャートである。

＜人体接触感知センサ＞
図２に示すように、本実施例に係る電子体温計１ａは、プローブ３の中空内部のうち温度センサ６に近い先端側の領域に、一対の導体７ａ、７ｂが配置されている。ここで、図２では、温度センサ６に接続されたリード線４１や内部部品４の一部についての図示を省略している。

一対の導体７ａ、７ｂは、それぞれプローブ３の長手方向を軸方向とした円筒形状を有する銅やＳＵＳ等からなる部材であり、互いに所定の間隔（ギャップ８）を空けてプローブ３の中空内部に長手方向に隣接して配置されている。

この一対の導体７ａ、７ｂは、互いに絶縁された状態でそれぞれリード線４２、４３を介して内部部品４の回路基板に接続されており、電圧が加わることで電荷が蓄えられる一対の電極（コンデンサ）となる。この導体（電極）７ａ、７ｂ間に生じる静電容量は、人体がプローブ３を介して導体７ａ、７ｂの外側に接触すると、空気と人体の誘電率の違いにより変化する。これにより、この一対の導体（電極）７ａ、７ｂが、人体がプローブ３に接触しているか否かを感知する人体接触感知センサ７として機能する。

体温測定は、測温部３ａと、プローブ３における測温部３ａ近傍の領域が、人体の被測定部位に挟持されるなどして接触した状態で行われる。したがって、測温部３ａの近傍に配置された人体接触感知センサ７が人体の接触状態を感知することで、測温部３ａが被測定部位に適切に接触しているか否かを検出することができる。

図３に示すように、導体７ａ、７ｂ間の静電容量は、被測定部位が測温部３ａに接触する前が約２ｐＦであったのに対し、接触した後は約３ｐＦとなっている。すなわち、被測定部位が測温部３ａに接触することにより人体接触感知センサ７の静電容量は約１ｐＦ程度増加することがわかる。なお、図中のＭ１は、プローブが腋下にしっかり挟み込まれた瞬間を表している。したがって、例えば、静電容量の増加量が０．５ｐＦを超える場合を基準として、測温部３ａが被測定部位に適切に接触しているか否かを判定することができる。

ここで、静電容量の増加量は、人体が接触する場所が、導体７ａ、７ｂにおいて最短距離を形成する対向面の間に形成されるギャップに近いほど大きくなる。本実施例においては、導体７ａ、７ｂの軸方向に対向する環状端面が最短距離を形成する対向面となり、この対向面間に形成される環状のギャップ８に沿って、人体がプローブ３の外表面を周方向に囲むように接触したときに静電容量の増加が最も大きくなる。したがって、このときの静電容量を測温部３ａが被測定部位に適切に接触した状態における静電容量とすることにより、プローブ３先端の測温部３ａが腋下等にしっかりと挟まれているか否かを判定することができる。

また、静電容量の増加量は、プローブ３と人体との接触領域が広くなるほど大きくなる。したがって、例えば、測温部３ａが被測定部位に適切に接触していると判定する基準の増加量を、プローブ３を指先などでつまんだ状態での増加量よりも大きく設定することで誤判定を防止することができる。

＜電子体温計の電気的構成＞
図４に示すように、電子体温計１ａは、主として、温度センサ６と、人体接触感知センサ７と、電源部１１と、ＬＣＤ１２と、ブザー１３と、ＣＰＵ（中央処理装置）１４と、メモリ１５と、ＣＲ発振回路１６、１７と、を備えている。

電源部１１は、電池等の電源を有し、ＣＰＵ１４に電力を供給する。ＬＣＤ１２は、表示部として、ＣＰＵ１４からの制御により測定結果等を表示する。ブザー１３は、使用者に対する報知手段として、ＣＰＵ１４からの制御により警報を鳴らす。なお、使用者に対する報知手段としては、ブザーだけでなく、例えば、ＬＥＤ点灯、ブザー鳴動、音声ＩＣ、振動、におい等であってもよい。また、ＣＰＵ１４には、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置からなるメモリ１５が接続されている。

ＣＲ発振回路１６は、温度センサ６が出力する抵抗値の変化を周波数に変換してＣＰＵ１４に入力する。ＣＲ発振回路１７は、人体接触感知センサ７が出力する静電容量の変化を周波数に変換してＣＰＵ１４に入力する。

ここで、図５を参照して、導体（電極）７ａ、７ｂ間の静電容量が変化する原理について説明する。なお、図では概念的に人体９と導体７とが直接接触しているように示しているが、実際には両者の間にプローブ３が介在している。

人体の比誘電率は空気の比誘電率よりも大きいため、人体９がプローブ３に接触すると人体９のうち電極近傍の領域において空気よりも多くの電荷が誘電される。これにより、導体７ａ、７ｂ間の静電容量が増加することになる。

ＣＰＵ１４は、ＣＲ発振回路１７で周波数変換された静電容量の変化を計測して、測温部３ａが被測定部位に適切に接触しているか否かを判定する。すなわち、本実施例に係る電子体温計１では、ＣＰＵ１４が、本発明における計測部と判定部とを兼ねている。

＜体温測定フロー＞
図６を参照して、本実施例に係る電子体温計１ａにおける体温測定のフローについて説明する。なお、ここでは本実施例の電子体温計１ａが予測式の場合を例にとって説明する。

本実施例に係る電子体温計１ａは、電源がオンになると（Ｓ１０１）、ＣＰＵ１４は、温度センサ６による温度の検出を開始するとともに（Ｓ１０２）、人体接触感知センサ７による静電容量の検出を開始する（Ｓ１０３）。電源投入直後に検出された静電容量の値Ｃ_０（ｐＦ）はメモリ１５に記憶され、ＣＰＵ１４は、その後に検出される静電容量の値Ｃ（ｐＦ）がＣ_０に対して所定値を超えて増加したか否かにより、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したか否かを判定する（Ｓ１０４）。電源投入直後においては、電子体温計１がまだ腋下に挟まれていない状態であり、検出される静電容量Ｃに変化は生じないため、ＣＰＵ１４は、測温部３ａが被測定部位に適切に接触していないとして（Ｓ１０４、ＮＯ）、ブザー１３が警報を鳴らす（Ｓ１０５）。温度及び静電容量の検出は、検出された静電容量の値Ｃが、警報発生から一定時間内に電源投入直後の静電容量の値Ｃ_０に対して所定値を超えて増大するまで、すなわち、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したと判定されるまで、繰り返される（Ｓ１０４、ＮＯ、Ｓ１０６、ＮＯ）。検出された値は随時メモリ１５に記憶される。

ここで、上述の所定値としては、例えば、０．５ｐＦとすることができる。また、検出条件の一例としては、例えば、温度及び静電容量の検出は１秒間毎に行い、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したか否かを判定する期間を１５秒間とすることができる。なお、これらの条件は一例であり、これに限定するものではない。

一定時間経過しても静電容量の増加量（Ｃ−Ｃ_０）が所定値に満たない場合には（Ｓ１０６、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は、測温部３ａが被測定部位に適切に接触した状態にないと判定して測定を中止し、エラー表示をＬＣＤ１２に表示する（Ｓ１０７）。一方、一定時間内に静電容量の増加量（Ｃ−Ｃ_０）が所定値を超えた場合には（Ｓ１０４、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したと判定して体温測定に移行し、予測測定を開始する（Ｓ１０８）。

予測測定開始直後に最初に検出される静電容量の値と電源投入直後の静電容量の値との差（Ｃ−Ｃ_０）が所定値を下回っていなければ（Ｓ１１０、ＹＥＳ）、ブザー１３は警報を中止し（Ｓ１１４）、ＣＰＵ１４は、予測完了条件が満たされるまで温度測定を継続するとともに、引き続き人体接触感知センサ７の静電容量の検出を継続する（Ｓ１１５、ＮＯ、Ｓ１０８、Ｓ１０９）。体温測定中に、例えば、測温部３ａの位置がずれるなどにより、検出された静電容量の値と電源投入直後の静電容量の値との差（Ｃ−Ｃ_０）が、前述
の所定値を下回った場合には（Ｓ１１０、ＮＯ）、ＣＰＵ１４は、測温部３ａが被測定部位に対して適切に接触していないと判定し、ブザー１３が警報を鳴らす（Ｓ１１１）。警報は、検出された静電容量の値と電源投入直後の静電容量の値との差（Ｃ−Ｃ_０）が、一定時間（例えば、１５秒）内に前述の所定値を超えるまで、すなわち、測温部３ａの位置のずれを修正するなどして測温部３ａが被測定部位に適切に接触していると判定されるまで、継続あるいは繰り返される（Ｓ１１０、ＮＯ、Ｓ１１１、Ｓ１１２、ＮＯ）。

測温部３ａの位置が修正されずに、警報発生から一定時間内に静電容量の差（Ｃ−Ｃ_０）が所定値を超えなかった場合には（Ｓ１１２、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は、測定を中止してエラー表示をＬＣＤ１２に表示する（Ｓ１１３）。一方、測温部３ａの位置が修正されて、警報発生から一定時間内に静電容量の差（Ｃ−Ｃ_０）が所定値を超えた場合には（Ｓ１１２、ＮＯ、Ｓ１１０、ＹＥＳ）、ブザー１３は警報を中止して（Ｓ１１４）、ＣＰＵ１４は予測完了条件が満たされるまで体温及び静電容量の検出を継続する（Ｓ１１５、ＮＯ）。

警報が鳴らされずに静電容量の差（Ｃ−Ｃ_０）が所定値よりも大きな値で維持されている間は（Ｓ１１０、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は、適切な接触状態が維持されていると判定し、Ｓ１１４をスキップして予測完了条件が満たされるまで体温及び静電容量の検出を継続する（Ｓ１１５、ＮＯ）。

予測完了条件が満たされると（Ｓ１１５、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１４は測定を終了し、予測値を算出して測定結果をＬＣＤ１２に表示する（Ｓ１１６）。

＜本実施例の優れた点＞
本実施例によれば、導体が人体と直接接触する構成ではないので、導体を介して人体に直接電流が流れることがなく、人体に対する直接的な電気的影響を抑制することができる。また、導体がプローブ外部に露出していないので、静電気が体温計に印加されたときに樹脂製のプローブが保護となり、静電気によるＣＰＵ等の内部部品の破壊を防止することができる。

また、本実施例によれば、測定開始時における測温部と被測定部位の接触状態だけでなく、測定中の接触状態を検出することにより、被測定部位と測温部との接触状態を常時監視することができ、体温測定の精度の向上を図ることができる。したがって、本実施例は、予測式体温計において特に好適に用いることができる。すなわち、予測式体温計は、短時間に温度を測定することができる代わりに、被測定部位が測温部にしっかり接触していないと予測結果の精度が低下する場合がある。しかし、本実施例によれば、測温部が被測定部位に適切に接触してから予測を開始することにより、より正確な体温の予測が可能となる。

ここで、導体７ａ、７ｂのより具体的な構成について、図７〜図１０を参照して説明する。図７〜図１０は、それぞれ、導体７ａ、７ｂの各種具体例を示す模式図である。

図２では、導体７ａ、７ｂの構成をわかり易くするために、導体７ａ、７ｂの外周面とプローブ３の内表面との間に隙間が設けられたように模式的に示しているが、実際には、図７に示すように、導体７ａ、７ｂと人体との間に空気の誘電層が形成されないように、導体７ａ、７ｂの外周面がプローブ３の内表面と隙間なく接触した状態で配置するのが好適である。このとき、導体７ａ、７ｂの形状は、プローブ３内周面の形状に合わせて、例えば、径寸法が長手方向に沿って変化するような筒形状としてもよい。

また、図８に示すように、導体７ａ、７ｂを筒状ではなく略円柱状のブロック体として
もよい。このとき、プローブ先端側の導体７ａに接続されるリード線４２を通すために、図９に示すような貫通孔７１や、図１０に示すような切り欠き部７２を導体７ｂに設けてもよい。

（実施例２）
次に、図１１を参照して、本発明の実施例２に係る電子体温計１ｂについて説明する。図１１は、本実施例に係る電子体温計１ｂの特徴部分を示す模式図であって、（ａ）はプローブの一部を切り欠いて示す斜視図であり、（ｂ）はプローブの縦断面図である。ここでは、上記実施例と異なる点についてのみ説明し、共通する部材や構成については同様の符号を付して説明を省略する。また、共通する部材や構成によって生じる作用や効果等についても同様である。

本実施例では、人体接触感知センサ７として一対のらせん状の導体７ｃ、７ｄを用いている。

図１１に示すように、導体７ｃ、７ｄは、らせん軌道の回転中心を互いに略一致させるとともに、らせん軌道の回転方向を互いに同じ向きに、それぞれプローブ３の中空内部を長手方向にずらせて（長手方向に交互に配置されたような構成となるように）らせん状に延びている。それぞれの始端と終端の位置は、長手方向においては互いに略一致しているが、長手方向に垂直な方向においては、らせん軌道の回転中心を挟んで互いに略対向する位置となっている。また、導体７ｃ、７ｄの間において最短距離を形成する面によって形成されるギャップ８ａは、長手方向にらせん状に延びたものとなっている。

この構成によれば、実施例１における環状のギャップ８と異なり、ギャップ８ａがらせん状にプローブ３の長手方向及び周方向に広範囲に形成されるので、人体とプローブ３との接触状態を検出可能な範囲が広範囲となる。したがって、幼児や子供のように成人と比べて身体の大きさが小さい者が使用するような場合でも、人体とプローブ３との接触状態を好適に検出することができる。

なお、上記実施例１と同様、本実施例においても、導体７ｃ、７ｄと人体との間に空気の誘電層が形成されないように、導体７ｃ、７ｄの外周面とプローブ３の内表面とが隙間なく接触した状態となるのが好適である。

（実施例３）
次に、図１２を参照して、本発明の実施例３に係る電子体温計１ｃについて説明する。図１２は、本実施例に係る電子体温計１ｃの特徴部分を示す模式図であって、（ａ）はプローブの一部を切り欠いて示す斜視図であり、（ｂ）はプローブの縦断面図である。ここでは、上記実施例と異なる点についてのみ説明し、共通する部材や構成については同様の符号を付して説明を省略する。また、共通する部材や構成によって生じる作用や効果等についても同様である。

本実施例では、人体接触感知センサ７として一対の半円筒形状の導体７ｅ、７ｆを用いている。

図１２に示すように、導体７ｅ、７ｆは、プローブ３の長手方向を軸方向とする円筒を縦割りに二分したような形状を呈しており、それぞれの内側の凹曲面が、プローブ３の長手方向に垂直な方向に互いに対向するように、長手方向を軸中心として対称的に配置されている。この凹曲面の長手方向に延びる縁部に隣接する端面が、導体７ｅ、７ｆの間において最短距離を形成する対向面となり、この対向面の間に長手方向に延びるギャップ８ｂが形成される。

この構成によれば、プローブ３の長手方向に延びるギャップ８ｂにより、実施例１における環状のギャップ８と比べて、人体とプローブ３との接触状態を検出可能な範囲が長手方向に広くなり、幼児や子供のように成人と比べて身体の大きさが小さい者が使用するような場合でも、人体とプローブ３との接触状態を好適に検出することができる。

なお、上記実施例１、２と同様、本実施例においても、導体７ｅ、７ｆと人体との間に空気の誘電層が形成されないように、導体７ｅ、７ｆの外周面とプローブ３の内表面とが隙間なく接触した状態となるのが好適である。

（実施例４）
次に、図１３〜図１６を参照して、本発明の実施例４に係る電子体温計について説明する。図１３は、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したときの静電容量の時間変化と温度の時間変化の関係を示すグラフである。図１４は、手や指でプローブ３を握ったときの静電容量の時間変化と温度の時間変化の関係を示すグラフである。図１５は、測温部３ａが被測定部位に適切に接触しなかったときの静電容量の時間変化と温度の時間変化の関係を示すグラフである。図１６は、本実施例に係る電子体温計における体温測定のフローチャートである。

上記各実施例では、プローブ３を握った手や指がギャップ８の外側領域全体に接触してしまったような場合には、測温部３ａが被測定部位に適切に接触した場合と同じように、人体接触感知センサ７の静電容量が増加してしまい、誤検出を生じてしまう場合がある。

そこで、本実施例に係る電子体温計においては、人体接触感知センサ７における静電容量の変化を計測するのに加えて、温度センサ６によって検出された温度の変化を計測することにより、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したか否かを判定するようにした。

具体的には、図１３に示すように、測温部３ａに被測定部位が適切に接触すると、人体接触感知センサ７における静電容量が増大するとともに、温度センサ６によって検出される温度も上昇する。したがって、静電容量の変化量が所定の基準値、つまり、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したと判定される基準値を超えるとともに、このときに計測された温度変化が、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したと判定される所定の条件を満たした場合に初めて、測温部３ａが被測定部位に適切に接触したと判定するようにした。

例えば、図１４に示すように、手や指でプローブの測温部３ａ近傍を握ることより増大した静電容量の変化量が、被測定部位が測温部３ａに適切に接触したときと同じ変化量となってしまった場合がある。このような場合に、静電容量の変化量にのみ基づいて判定した場合には、被測定部位が測温部３ａに適切に接触していないにもかかわらず、適切に接触していると誤って判定してしまうことがある。しかし、手や指が測温部３ａに接触していなければ温度センサ６によって検出される温度は殆んど上昇することはなく、また、手や指が接触することによる温度上昇は、被測定部位が測温部３ａに接触することによる温度上昇よりも小さい。したがって、静電容量の変化が基準値を超えていたとしても、温度上昇が、被測定部位が測温部３ａに適切に接触したと判定される条件を満たしていなければ、適切に接触していないと判定し、誤った判定をしてしまうのを防止することができる。なお、図中のＭ２は、手や指でプローブの測温部３ａ近傍を握った瞬間を表している。

なお、仮に、温度センサ６のみによって被測定部位が測温部３ａに適切に接触しているか否かを判定しようとすると、図１５に示すように、測温部３ａが被測定部位にしっかりと接触しなかった場合に誤った判定をしてしまう場合がある。すなわち、測温部３ａは被測定部位にしっかりと接触しなかったが、温度上昇の条件を満たしてしまったような場合
には、被測定部位が測温部３ａに適切に接触していると判定してしまう。一方、図１５に示すように、測温部３ａが被測定部位にしっかりと接触していない場合には、静電容量の上昇は基準値を超えないため、静電容量を計測することで、測温部３ａが被測定部位に適切に接触していないことが判別でき、誤った判定をしてしまうことを防止することができる。なお、図中のＭ３は、腋下にプローブ３を挟んだが測温部３ａが被測定部位に適切に接触しなかった瞬間を表している。

ここで、図１６を参照して本実施例に係る電子体温計における体温測定のフローについて説明する。なお、ここでは本実施例の電子体温計が予測式の場合を例にとって説明する。また、実施例１において説明した体温測定フロー（図６）と共通するステップについては、同じ番号を付してその説明を省略する。以下、図６における体温測定フローと異なる点についてのみ説明する。

上記各実施例においては、図６に示すように、体温測定開始前における測温部３ａの接触状態の判定（図６のＳ１０４）、及び、体温測定中における測温部３ａの接触状態の判定（図６のＳ１１０）を、静電容量の変化のみに基づいて判定していた。一方、本実施例では、図１６に示すように、体温測定開始前及び体温測定中における測温部３ａの接触状態を、静電容量の変化に加え、温度センサ６によって検出された温度の変化に基づいて判定するようにした（Ｓ２０４、Ｓ２１０）。

具体的には、検出された静電容量の値Ｃと電源投入直後の静電容量の値Ｃ_０との差（Ｃ−Ｃ_０）が所定値（例えば、０．５ｐＦ）を超え、なおかつ、計測される温度変化ΔＴが所定値を超えている場合、すなわち、温度の上昇率（図１３〜図１５における温度変化の傾き）が、測温部３ａが被測定部位に適切に接触していると判定できる基準の上昇率を超えて上昇している場合には、測温部３ａが適切に接触していると判定するようにした（Ｓ２０４、Ｓ２１０）。なお、これらの条件は一例であり、これに限定するものではない。

これにより、実際には測温部３ａが被測定部位に適切に接触していないのにもかかわらず、静電容量の変化量が、測温部３ａが適切に接触した場合と同じ値を示してしまったような場合でも、温度変化が、測温部３ａが適切に接触していると判定できる上昇率を示していなければ、測温部３ａが適切に接触していないと判定することができ、誤った判定をしてしまうことが防止される。同様に、温度変化が、測温部３ａが適切に接触していると判定できる上昇率を示していても、静電容量の変化量が、測温部３ａが適切に接触したと判定できる所定値を超えていなければ、測温部３ａが適切に接触していないと判定して、誤判定の発生を防止することができる。

したがって、本実施例によれば、誤検出の発生を抑制することができ、体温測定の精度の向上を図ることができる。

（実施例５）
次に、図１７〜図１９を参照して、本発明の実施例５に係る電子体温計１ｄについて説明する。図１７は、本実施例に係る電子体温計１ｄの特徴部分を示す模式図であって、（ａ）はプローブの一部を切り欠いて示す斜視図であり、（ｂ）はプローブの縦断面図である。図１８は、本発明の実施例５における人体接触感知の原理について説明する模式図である。図１９は、本発明の実施例５に係る電子体温計の回路構成を説明する模式図である。図２０は、導体の具体例を示す模式図である。ここでは、上記実施例と異なる点についてのみ説明し、共通する部材や構成については同様の符号を付して説明を省略する。また、共通する部材や構成によって生じる作用や効果等についても同様である。

図１７に示すように、本実施例に係る電子体温計１ｄは、上記各実施例と異なり人体接
触感知センサ７が一つの導体７ｇで構成されている。この導体７ｇは、人体を一方の電極としてコンデンサを形成する他方の電極として機能する。

図１８を参照して、本実施例に係る電子体温計１ｄにおける人体接触感知の原理について説明する。電子体温計１ｄのプローブが腋下に挟み込まれると、電子体温計１ｄと人体と大地との間で、図に示すような回路が形成される。このとき、電子体温計１ｄと大地との間、人体と大地との間、人体と導体７ｇとの間には、それぞれ静電容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が形成される。そして、この回路における合成容量Ｃｘは、１／Ｃｘ＝１／Ｃ１＋１／Ｃ２＋１／Ｃ３で表される。人体と導体７ｇとの間の静電容量Ｃ３は、被測定部位が側温部３ａに接触することにより増加することになる。

ここで、Ｃ１とＣ２は数百ｐＦ程度である。一方、Ｃ３は数ｐＦであり、大地間容量であるＣ１、Ｃ２に対して非常に小さい値となる。Ｃ１〜Ｃ３はいずれも安定的なものではなく周囲環境の変化によって変動することになるが、Ｃ３の変化はＣ１、Ｃ２と比べて非常に小さいため、合成容量Ｃｘの変化に対するＣ１〜Ｃ３の変化の影響は、Ｃ３の変化がＣ１、Ｃ２と比べて非常に大きく支配的なものとなる。

したがって、本実施例は、Ｃｘの変化をＣ３の変化として検出することにより人体の接触状態を判断するように構成されている。本実施例では、図１９に示すような回路構成により、Ｃｘの変化を検出する構成となっている。すなわち、人体が電極７ｇに接触することによりＣｘが変化すると、Ｃｘの変化がＣＲ発振回路１７によって周波数に変換され、Ｃｘの変化が周波数の変化として検出されるように構成されている。ＣＰＵ１４に対しては、Ｃｘの変化がＣＲ発振回路１７からインバータのカウンタ出力（ＨレベルまたはＬレベルの出力）として入力される。なお、この構成は一例であり、Ｃｘの変化を検出する構成としてはこれに限られず、他の従来から知られた構成を用いてもよい。また、図１９では、電子体温計の回路構成におけるＣｘを検出するための構成についてのみ部分的に示しており、他の部分については図４に示す構成と同様である。

本実施例によれば、一つの電極によって接触状態の検出が可能となり、電子体温計の構成の簡素化を図ることができる。

また、本実施例おいても、上記実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。すなわち、導体が人体と直接接触する構成ではないので、導体を介して人体に直接電流が流れることがなく、人体に対する直接的な電気的影響を抑制することができる。また、導体がプローブ外部に露出していないので、静電気が体温計に印加されたときに樹脂製のプローブが保護となり、静電気によるＣＰＵ等の内部部品の破壊を防止することができる。

また、測定開始時における測温部と被測定部位の接触状態だけでなく、測定中の接触状態を検出することにより、被測定部位と測温部との接触状態を常時監視することができる。したがって、体温測定の精度の向上を図ることができ、上記実施例と同様、予測式体温計において特に好適に用いることができる。

また、上記実施例と同様、静電容量の変化の計測に加えて、温度の変化を計測することにより、誤検出の発生を抑制して体温測定の精度の向上を図ることができる。

また、本実施例における具体的な体温測定のフローについても上記各実施例と同様である。

なお、図１７では、導体７ｇの構成をわかり易くするために、導体７ｇの外周面とプロ
ーブ３の内表面との間に隙間が設けられたように模式的に示しているが、実際には、図２０に示すように、導体７ｇと人体との間に空気の誘電層が形成されないように、導体７ｇの外周面がプローブ３の内表面と隙間なく接触した状態で配置するのが好適である。このとき、導体７ｇの形状は、プローブ３内周面の形状に合わせて、例えば、径寸法が長手方向に沿って変化するような円柱形状としてもよい。

電子体温計全体の概略構成を示す図である。 実施例１に係る電子体温計の特徴部分を示す模式図である。 測温部に被測定部位が適切に接触した場合の静電容量の変化の様子を示すグラフである。 電子体温計の電気的構成を示す概略ブロック図である。 導体間の静電容量が変化する原理について説明する図である。 電子体温計の体温測定のフローチャートである。 導体の具体例を示す模式図である。 導体の具体例を示す模式図である。 導体の具体例を示す模式図である。 導体の具体例を示す模式図である。 実施例２に係る電子体温計の特徴部分を示す模式図である。 実施例３に係る電子体温計の特徴部分を示す模式図である。 測温部が被測定部位に適切に接触したときの静電容量の時間変化と温度の時間変化の関係を示すグラフである。 手や指でプローブ３を握ったときの静電容量の時間変化と温度の時間変化の関係を示すグラフである。 測温部が被測定部位に適切に接触しなかったときの静電容量の時間変化と温度の時間変化の関係を示すグラフである。 実施例４に係る電子体温計の体温測定のフローチャートである。 実施例５に係る電子体温計の特徴部分を示す模式図である。 実施例５における人体接触感知の原理について説明する図である。 実施例５に係る電子体温計の回路構成を説明する模式図である。 導体の具体例を示す模式図である。

符号の説明

１ 電子体温計
２ 体温計本体
３ プローブ
３ａ 測温部
４ 内部部品
５ キャップ
６ 温度センサ
７ 人体接触感知センサ
７ａ、７ｂ 導体（電極）
８ ギャップ
９ 人体
１１ 電源部
１２ ＬＣＤ
１３ ブザー
１４ ＣＰＵ
１５ メモリ
１６、１７ ＣＲ発振回路

Claims (10)

1. 温度を検出するための温度センサを有する測温部を長手方向の先端に備える内部中空のプローブと、
   前記温度センサの近傍であって、前記プローブの中空内部に配置された電極と、
   前記電極を用いて検出される静電容量の変化に基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする電子体温計。
2. 前記電極が一対で設けられるとともに、
   一対の電極間の静電容量を計測する計測部を備え、
   前記判定部が、前記計測部によって計測された静電容量の変化に基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電子体温計。
3. 前記一対の電極が、前記プローブの長手方向に互いに間隔を空けて並べられた一対の筒状の導体であることを特徴とする請求項２に記載の電子体温計。
4. 前記一対の電極が、前記プローブの長手方向にらせん状に延びる一対の導体であることを特徴とする請求項２に記載の電子体温計。
5. 前記一対の電極が、前記プローブの長手方向を軸中心として対称に配置された一対の半円筒形状の導体であることを特徴とする請求項２に記載の電子体温計。
6. 前記判定部が、使用者の身体と前記電極との間で形成される静電容量の変化に基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電子体温計。
7. 使用者の身体と前記電極との間で形成される静電容量と、電子体温計と大地との間で形成される静電容量と、使用者の身体と大地との間で形成される静電容量とを合成した静電容量を計測する計測部を備え、
   前記判定部は、前記計測部によって計測された静電容量の変化を、使用者の身体と前記電極との間で形成される静電容量の変化とみなして、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の電子体温計。
8. 前記使用者の体温を予測する電子体温計であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の電子体温計。
9. 前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触していないと前記判定部が判定した場合に使用者に報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の電子体温計。
10. 前記判定部は、前記静電容量の変化と前記温度センサによって検出された温度の変化とに基づいて、前記測温部が使用者の被測定部位に適切に接触しているか否かを判定することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の電子体温計。

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