JP2010122163A - 電子体温計 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の測定において時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合において、予測誤差を低減する。
【解決手段】予測関数によって熱平衡状態に至った平衡温度を予測するものであり、測定開始後の複数の測定点を用いて温度変化が上昇傾向にあるか否かをパラメータｂの変化に基づいて判定し、温度変化が上昇傾向にある場合には、その温度上昇傾向のパターンに応じた補正値を用いて補正し、温度変化が上昇傾向にない場合には補正を行わない。これによって、時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合であっても予測誤差を低減することができる。予測手段は、２つのパラメータａ，ｂおよび補正値αを有する平衡予測温度を求める予測関数を決定する予測関数決定部と、予測関数決定部により決定された予測関数を用いて熱平衡時間時における平衡温度を算出する熱平衡予測温度算出手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、検出温度から平衡温度を予測する電子体温計に関する。

一般に、電子体温計は、温度センサで体温を検出し、この温度センサの検出信号を信号処理し、その実測値を表示している。測定開始直後には温度センサの温度と体温との間に温度差があるため、温度センサが被測定部位と熱平衡状態となるまでに時間を要する。

そこで、電子体温計では、実測値の変化から熱平衡状態での平衡温度を予測し、この予測値を順次更新して表示することによって、測定時間を短縮している。

平衡温度の予測は、典型的には測定温度とその変化率を監視し、この測定温度と変化率を変数とする予測関数を演算することで行われる。この予測関数を用いて平衡温度を予測する電子体温計として種々のものが提案されている。

例えば、予測関数による平衡温度の予測では、温度予測として用いられた予測関数が適切でない場合には、予測精度が低下するという問題がある。この問題に対して、平衡温度を予測する予測関数を複数用意しておき、所定間隔で平衡温度を予測し、今回の平衡温度予測値と前回の平衡温度予測値との差が所定範囲外の場合には、新たな予測関数を選択し、所定範囲内の場合には平衡温度予測値を表示し、予測演算を続行する電子体温計が提案されている（特許文献１参照）。

また、個人的ばらつきによる測定精度へ影響を低減させる平衡温度の予測として、センサから出力される体温をサンプリングし、各検出出力の時間微分の対数値に基づいて直線式ＴL＝Ａ−τ´ｔ（ＴLは各検出出力の時間微分の対数値、ｔは時間、Ａ及びτ´はパラメータ部）のパラメータ部を回帰法で算出し、算出された値から熱平衡後の体温を予測演算するものが提案されている（特許文献２参照）。

また、センサの初期温度や熱時定数の影響を受けずに平衡温度を予測するものとして、センサと被測定体とが熱平衡に達する以前における３点の値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を用い、Ｔu＝（Ｔ２＾２−Ｔ１Ｔ３）／（２Ｔ２−Ｔ１−Ｔ３）で平衡温度を予測するものが提案されている。なお、“＾”は冪乗を表している（特許文献３参照）。

また、本出願人は平衡温度の予測において、３つのパラメータ（ａ，ｂ，ｃ）を有する予測関数Ｔu＝ｃ・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂを用いることによって、平衡予測温度を求めるサンプリング数を少なくし、外的要因や個人差等の影響を低減する電子体温計を提案している。

この電子体温計では、３つのパラメータ（ａ，ｂ，ｃ）を有する予測関数Ｔu＝ｃ・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂを用いて平衡温度を予測する場合は、測定点から熱平衡点までの間を直線的に補正するパラメータｃを決定する際、予測関数の曲線の形状を定めるパラメータｂと一測定点の測定温度とパラメータｃとの関係を表したテーブルを用意しておき、パラメータｂと測定温度からパラメータｃを求めることができる。

図１１は、パラメータｂと測定点の測定温度に基づいてパラメータｃを定めるテーブルを説明するための図である。図１１において、縦軸をパラメータｂとして横軸を測定温度Ｔ１としている。パラメータｃは、パラメータｂと測定温度Ｔ１とを結ぶ線によって求めることができる。

図１２は、予測関数のパラメータａ，ｂ，ｃを定める手順を説明するための図であり、はじめに、２測定点のデータ（［ｔ１，Ｔ１］、［ｔ２，Ｔ２］）を用いて仮パラメータａ′とパラメータｂを定め（図１２（ａ））、次に、図１１で示したテーブルを用いてパラメータｃを定め（図１２（ｂ））、さらに、１測定点のデータ（［ｔ２，Ｔ２］）を用いてパラメータａを再決定する（図１２（ｃ））（特許文献４参照）。

特公平２−５９４１８号公報 特公平４−７４５６号公報 特開昭５５−７１９１９号公報 特開２００６−３０８５４０号公報

前記した複数の予測関数の中から使用する予測関数を測定毎に選択する場合には、予測のための制御が複雑となる他、予め複数の予測関数を用意しておく必要があるといった構成上の問題がある他に、適切な予測関数が選択されない場合には、予測値が求められないという問題がある。

また、回帰法により算出を行う場合には、サンプリング数を増やすことで精度を向上させることができるが、予測値を決定するまでに時間がかかるという問題がある。これに対して、サンプリング数を減らして測定時間を短縮しようとした場合には、正確な予測値を得ることができなくなるという問題がある。

また、Ｔu＝（Ｔ２＾２−Ｔ１Ｔ３）／（２Ｔ２−Ｔ１−Ｔ３）という予測関数は、Ｔu−Ｔ＝（Ｔu−Ｔ０）ｅ＾（−ｔ／τ）という理論式を元としている（なお、Ｔuは熱平衡温度、Ｔ０は初期温度、Ｔは検出温度、ｔは時間、τは熱時定数、“＾”は冪乗である）。この理論式は理想的な体温上昇をモデルとするものであって、得られた予測関数は被測定対象に依存する自由度を持たない関数であるため、外的要因や個人差等により必ずしも正確な予測値を決定することができないという問題がある。

また、３つのパラメータ（ａ，ｂ，ｃ）を有する予測関数Ｔu＝ｃ・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂを用いることによって平衡予測温度を求める場合には、測定者による測り方によって測定誤差が発生する場合がある。

通常、測定時における温度が上昇する割合は小さくなるため、パラメータｂの値は時間が経過するに従って減少する。上記したテーブルは、このような通常の温度変化の傾向を基にしてパラメータｃを設定しているが、測定者の測り方によって通常と異なる温度変化の傾向を示す場合があり、パラメータｂの値が時間経過に従って上昇する場合がある。例えば、時間経過に従って電子体温計を測定部位により良好に接触させるような場合には、パラメータｂの値は時間経過に従って上昇する場合がある。

このように、実際の測定において時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合に、通常の温度変化の傾向を基にして設定したパラメータｃを用いると予測温度は低くなり、予測誤差が増大するという問題がある。

図１２（ｃ）において、時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合には、予測関数はパラメータｂの上昇が考慮されていないため、実測値と予測関数（薄い破線で示す）との間の誤差は大きくなる。

そこで、本発明は従来の問題を解決し、実際の測定において時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合において、予測誤差を低減することを目的とする。

本発明の電子体温計は、予測関数によって熱平衡状態に至った平衡温度を予測するものであり、測定開始後の複数の測定点を用いて温度変化が上昇傾向にあるか否かをパラメータｂの変化に基づいて判定し、温度変化が上昇傾向にある場合には、その温度上昇傾向のパターンに応じた補正値を用いて補正し、温度変化が上昇傾向にない場合には補正を行わない。これによって、時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合であっても予測誤差を低減することができる。なお、温度変化が上昇傾向にない場合には、従来のテーブルを用いた補正値を設定する構成としてもよい。

これによって、時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合であっても予測誤差を低減することができる。

本発明の電子体温計は、被測定部位の温度を検出する温度検出手段と、検出した温度に応じて平衡温度を算出する予測手段とを備える。

本発明の予測手段は、２つのパラメータａ，ｂおよび補正値αを有する平衡予測温度を求める予測関数Ｔu＝α・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂ（Ｔu：熱平衡予測温度、ｔ：測定開始からの測定時間、ａ：予測関数の曲線の倍率を定めるパラメータ、ｂ：予測関数の曲線の形状を定めるパラメータ、α：予測関数を直線状に補正する補正値、Ｃ：時間定数、＾：冪乗）のパラメータａ，ｂおよび補正値補正値αを求めて予測関数を決定する予測関数決定部と、予測関数決定部により決定された予測関数を用いて熱平衡時間時における平衡温度を算出する熱平衡予測温度算出手段とを備える。

予測手段は、予測関数決定部によって測定開始から所定の時間が経過した測定点のデータを用いて予測関数を決定し、予測関数を用いて熱平衡予測温度算出手段によって熱平衡時間時における平衡温度を算出する。

本発明の予測関数決定部は、予測関数の測定開始から熱平衡時点までを直線状に補正する補正値αを、測定温度の増加特性の時間変化の傾向に基づいて算出する補正値算出部と、予測関数の曲線の倍率を定めるパラメータａおよび予測関数の曲線の形状を定めるパラメータｂを算出するパラメータ算出部とを備え、パラメータ算出部は算出したパラメータａ，ｂおよび補正値算出部で算出した補正値αに基づいて予測関数を決定する。

本発明のパラメータ算出部は、少なくとも４測定点から選択した２測定点の検出温度とこの検出温度の測定時間を用いて、測定開始からの時間帯を異にする少なくとも３つのパラメータｂを算出し、この少なくとも３つのパラメータｂの時間的変化から測定温度の増加特性の時間変化の傾向を求める。

例えば、測定開始に近い時間帯を前期とし、測定開始から遠い時間帯を後期とした場合、前期のパラメータｂの時間的変化と後期のパラメータｂの変化の増減の組み合わせパターンによって、測定温度の増加特性の時間変化が上昇傾向にあるか否かを判定することができる。

本発明の補正値算出部は、測定温度の増加特性の時間変化の傾向と補正値αとの関係を予め定めて備えておき、この関係からパラメータ算出部で求めた測定温度の増加特性の時間変化の傾向に対応する補正値αを求める。

本発明のパラメータ算出部は、補正値αを零とし、２測定点の検出温度およびこの検出温度の測定時間を用いてパラメータｂを決定すると共に仮パラメータａ′を仮決定し、さらに、パラメータｂ及び補正値α、並びに、２測定点の何れか一方の測定点の検出温度及びこの検出温度の測定時間を予測関数に代入してパラメータａを再決定する。

パラメータ算出部において、パラメータｂは、ｂ＝ln（Ｔ１／Ｔ２）／ln（ｔ１／ｔ２）（Ｔ１、Ｔ２は２測定点の検出温度、ｔ１、ｔ２は測定時間、lnは対数）の演算式で算出することができ、仮決定される仮パラメータａ′は、lnａ′＝（lnＴ２・lnｔ１−lnＴ１・lnｔ２）／（lnｔ１−lnｔ２）（Ｔ１、Ｔ２は２測定点の検出温度、ｔ１、ｔ２は測定時間、lnは対数）の演算式で算出することができ、再決定されるパラメータａは予測関数Ｔu＝α・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂの演算式で算出することができる。

本発明の予測手段は、温度検出手段により検出された温度に基づいて温度勾配を算出する温度勾配算出部を備える。この温度勾配算出部は、検出温度の温度勾配が所定範囲内となった時点の検出温度を２つもしくは３つの検出温度の内の最初の第１点目の検出温度を検出する測定時間とする。

また、本発明の予測手段は計時部を備える。この計時部は、第１点目の温度検出からの時間を計時して、第１点目の測定時間から所定時間後における第２点目乃至第３点目の測定時間とする。

本発明の熱平衡予測温度算出手段は、パラメータａ，パラメータｂ、及び補正値αとにより定まる予測関数の測定時間ｔに熱平衡予測時間を代入して熱平衡予測温度を算出する。予測関数Ｔuが備える演算時定数Ｃは熱平衡予測時間とすることができ、熱平衡予測時間時における平衡温度を求める際にｔ＝Ｃとすることで、熱平衡予測温度を算出することができる。時定数Ｃを熱平衡予測時間とし、例えば、Ｃ＝６００秒とすることによって測定開始から６００秒後の予測時間を算出することができる。

また、本発明の電子体温計は、予測関数を定めるパラメータを検出温度とその測定時間を用いて決定することによって、外的要因や個人差等に応じた予測関数となり、外的要因や個人差によるばらつきを低減することができる。

さらに、予測関数のａ・ｔ＾ｂ部で温度上昇曲線を近似し、一次関数であるα・（Ｃ−ｔ）部でその曲線を補正するという単純な式で熱平衡時点の温度を正確に予測でき、予測手段をシンプルに設計することができる。

本発明の電子体温計は、測定開始後の複数の測定点を用いて温度変化が上昇傾向にあるか否かをパラメータｂの変化に基づいて判定し、温度変化が上昇傾向にある場合には、その温度上昇傾向のパターンに応じた補正値を用いて補正することによって、時間経過に伴ってパラメータｂが上昇する場合であっても予測誤差を低減することができる。

以下、本発明の電子体温計について図を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の電子体温計の概略構成を説明するための図である。

電子体温計は、被測定部位の温度を検出する温度検出手段１と、温度検出手段１で検出した実測値を用いて熱平衡時の温度を算出する予測手段２と、予測手段２で予測した予測値を表示する表示手段３と、予測値表示を音で告知するブザー４と、前回の測定値あるいは予測値を記憶する前回値記憶手段５と、表示手段３やブザー４の他に電子体温計の駆動を制御する制御手段６を備える。

温度検出手段１は、被測定部位の温度を測定する温度センサ１ａと、温度センサ１ａから出力される検出信号を温度信号に変換して実測値として出力する温度測定部１ｂを備える。温度測定部１ｂはＡ／Ｄ変換器を備え、実測値をデジタル値で出力する。

表示手段３は、予測値や実測値を表示する表示部３ｂと、表示部３ｂに対して予測値の表示から実測値の表示に切り替え等の表示切り替えを制御する表示切替部３ａとを備える。

表示部３ｂは、予測手段２で予測した予測値を表示する他に、前回値記憶手段５に記憶する前回実測値あるいは前回予測値や、測定値が安定した後に予測値から実測値に切り替える場合にはその実測値を表示する。また、予測中であること、予測値の表示中であること、あるいは実測値の表示中であること等の表示状態についても、必要に応じて表示することができる。

制御手段６は、電子体温計全体の制御を行う他に、測定開始から所定時間（例えば、３分）が経過したか否かの判定を行い、表示切替部３ａに対して表示切替の制御を行う。このとき、予測表示から実測表示への切替制御は、測定値が安定したか否かの安定検出により行なっても良い。また、予測値表示時や予測値表示から実測値への表示切り替え時等に、ブザー４を駆動して音で告知を行う。なお、予測手段２については、図３を用いて後述する。

本発明の電子体温計の動作例を、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、以下のフローチャートにおいて、S7を除く各工程は、予測温度を算出する従来の電子体温計の動作と同様とすることができる。また、各工程の制御は、ＣＰＵ及び制御プログラムが記憶されたメモリ等で構成される制御手段によって行われる。

電子体温計のスイッチがオンされると、表示手段３の表示セグメントを全点灯表示させる等の表示動作（S1）、及びブザーによる音動作を行って、スイッチがオン状態となったことを表示する（S2）。なお、この全点灯表示は一例であって、他の表示形態とすることもできる。表示手段３は、全点灯表示を行った後、前回値記憶手段５に記憶しておいた前回の測定値を読み出して表示する（S3）。

温度検出手段１は温度測定を開始し、検出した実測値を予測手段２及び制御手段６に送る（S4）。温度測定が開始されると、表示手段３は予測中であることを表示する（S5）。予測手段２は、温度検出手段１で検出された実測値を順次入力し、予め設定された時点での実測値を予測演算用データとして取り込んで（S6）、予測値の算出処理を行う（S7）。

なお、予測演算用データとして取り込むデータ数や、取り込むタイミングは種々設定することができる。図３は予測演算用データの一例を説明するための図である。図３（ａ）は予測関数のパラメータを決定するために用いる予測演算用データ（Ｔ１，Ｔ２）の算出を説明するための図である。図３（ａ）において、時間ｔ０で測定を開始した後、温度上昇率から第１番目のデータ点（時間ｔ１）を選択し、第１番目から所定時間経過した時点を第２のデータ点（時間ｔ２）を選択する等によって２点の予測演算用データ（［ｔ１，Ｔ１］，［ｔ２，Ｔ２］）を抽出し、これらの予測演算用データ（［ｔ１，Ｔ１］，［ｔ２，Ｔ２］）を所定の予測用の演算式に適用させることで予測値を算出する。

また、図３（ｂ）は予測関数の補正値を決定するために、測定温度の増加特性の時間変化の傾向を求めるために用いる予測演算用データ（［ｔＡ，ＴＡ］〜［ｔＤ，ＴＤ］）の算出を説明するための図である。図３（ｂ）において、例えば、［ｔＡ，ＴＡ］と［ｔＢ，ＴＢ］の間、［ｔＢ，ＴＢ］と［ｔＣ，ＴＣ］の間、［ｔＣ，ＴＣ］と［ｔＤ，ＴＤ］の間の測定温度の増加特性の時間変化の傾きをパラメータｂによって求め、求めたパラメータｂの増減から測定温度の増加特性の時間変化の傾向を求める。

求めた測定温度の増加特性の時間変化の傾向から、予測関数を直線状に補正する補正値を定める。

予測手段２は、S7の工程で算出した予測値を表示手段３に送って、予測値を表示すると共に（S8）、ブザー６を鳴らすことによって利用者に予測値が表示されたことを告知する（S9）（予測値表示モード）。

時間Ｔ０で測定を開始してから３分が経過したか否かの判定を行い（S10）、表示切替部３ａに対して表示切替の制御を行って、表示手段３に実測値を表示する（実測値表示モード）。ここで、表示手段３は実測値を表示し（S11）、ブザー６を鳴らすことによって利用者に安定状態となったことを告知する（S12）。

予測表示から実測表示への切替制御は、測定値が安定したか否かの安定検出により行なっても良い。この場合には、制御手段６は検出温度の変化が安定状態に達したことの検出によって温度が熱平衡状態にあると判定する。

次に、本発明の電子体温計が備える予測手段について、図４を用いて予測手段の構成例を説明し、図５のフローチャート及び図６〜図９の温度特性曲線を用いて予測動作について説明する。

図４において、予測手段２は、予測演算用データ保持部２ａと、予測関数決定部２ｂと、温度勾配算出部２ｃと計時部２ｄと、熱平衡予測温度算出部２ｅを備える。予測関数決定部２ｂと熱平衡予測温度算出部２ｅは予測演算部を構成している。

温度勾配算出部２ｃは、温度検出手段１からの実測値を入力し、この上昇率から温度勾配を算出し、この温度勾配が所定範囲内となった時点を第１のデータ点を取得する時間ｔ１とし、この時の実測値Ｔ１と共に予測演算用データ保持部２ａに保持させる。また、計時部２ｄは、温度勾配算出部２ｃで定めた時間ｔ１から計時を開始し、予め設定した時間が経過した時点を第２のデータ点を取得する時間ｔ２とし、この時の実測値Ｔ２と共に予測演算用データ保持部２ａに保持させる。これによって、予測演算用データ保持部２ａには、２つの予測演算用データ［ｔ１，Ｔ１］，［ｔ２，Ｔ２］が記憶される。

また、計時部２ｄは、測定開始から予め設定した時間が経過した少なくとも４測定点の時点においてデータ点を取得する。ここでは、データ点を取得する時間をｔＡ，ｔＢ，ｔＣ，ｔＤとし、この時の実測値ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤと共に予測演算用データ保持部２ａに保持させる。ここで取得するデータ点は、測定温度の増加特性の時間変化の傾向を求めるために用いる予測演算用データ（［ｔＡ，ＴＡ］〜［ｔＤ，ＴＤ］）を取得するものある。なお、このデータ点は４点に限らず、後に説明する例では５点の場合を示している。図４は、５点のデータ点の例に基づいて実測値ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤ，ＴＥを示している。

また、予測関数決定部２ｂは、パラメータ算出部２ｂ１と補正値算出部２ｂ２とを備える。パラメータ算出部２ｂ１は、パラメータ決定部２ｂ１１とパラメータ再決定部２ｂ１２とを備える。

パラメータ決定部２ｂ１１は、２つの予測演算用データ（［ｔ１，Ｔ１］，［ｔ２，Ｔ２］）を用いて、予測関数が有するパラメータの内のパラメータａを仮決定すると共に、パラメータｂを決定する。なお、以下、仮決定したパラメータａをパラメータａ′で表す）。

また、パラメータ再決定部２ｂ１２は、１つの予測演算用データ（［ｔ２，Ｔ２］）と、パラメータ決定部２ｂ１１で決定したパラメータｂと、補正値算出部２ｂ２で算出した補正値αと用いて、予測関数のパラメータａを再決定する。

補正値算出部２ｂ２は、少なくとも４つの予測演算用データ（［ｔＡ，ＴＡ］〜［ｔＤ，ＴＤ］）を用いてパラメータ決定部２ｂ１１で求めたパラメータｂ（以下、補正値算出に用いるパラメータｂをパラメータｂ′と表す）を用い、このパラメータｂ′の時間変化の増減に基づいて補正値αを算出する。補正値算出部２ｂ２は、パラメータｂ′の時間変化の増減のパターンに対して補正値αを予め定めて記憶しておき、パラメータ決定部２ｂ１１から得られたパラメータｂ′の時間変化の増減に基づいて補正値αを求めることができる。

熱平衡予測温度算出部２ｅは、予測関数決定部２ｂで決定したパラメータａ，ｂおよび補正値αを用いて決定された予測関数を用いて熱平衡予測温度を算出し、予測温度Ｔuを出力する。

予測関数決定部２ｂおよび熱平衡予測温度算出部２ｅからなる予測演算部による演算動作を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図５のフローチャートにおいて、S101〜S108およびS201〜S210、は、予測演算用データ保持部２ａ、温度勾配算出部２ｃ，計時部２ｄが行う処理であり、予測演算用データ（［ｔ１，Ｔ１］，［ｔ２，Ｔ２］，［ｔＡ，ＴＡ］〜［ｔＥ，ＴＥ］）を保持させる動作である。

図５のフローチャートにおいて、計時部２ｄは、測定開始を検出すると（S101）、ｔ＝０として計時を開始する（S102）。また、温度勾配算出部２ｃは、実測値を入力してその上昇率を算出し、その上昇率が所定範囲であるか否かを判定する。上昇率は、例えば、所定時間毎に入力する実測値の差分値が、所定の温度範囲にあるか否かで判定することができる。この上昇率の判定は、前回入力した実測値をＴ（ｔ−１）とし今回入力した実測値をＴ(ｔ)としたとき、その差分Ｔ(ｔ)−Ｔ（ｔ−１）が、例えば０．００℃と０．０２℃の温度範囲内にあるか否かを判定することで行うことができる（S103）。

本例では温度上昇率が所定範囲内となった後、所定時間ｔｂ（例えば１秒後）後に（S104）、改めて入力された実測値Ｔ(ｔ)と前回入力された実測値Ｔ（ｔ−１）の差分Ｔ(ｔ)−Ｔ（ｔ−１）が再度所定温度範囲内（例えば０．００℃と０．０２℃）にあるか否かを判定することで、上昇率に大きな変動がないことを確認し、次のステップに移る（S105）。これは、正常な温度上昇によらず、何らかの原因で上昇率の変化が所定範囲に入ってしまうようなケースを除外することによって、温度上昇率が確実に安定の方向に移行していること確認するためである。仮に、差分Ｔ(ｔ)−Ｔ（ｔ−１）が再度所定温度範囲内と成らないときは、前回のS103での温度上昇の判定は誤りであったと判断してS103に戻り、再び所定範囲内に入るまで判定を繰り返す（S105）。

S105の工程において、温度差が所定範囲内と成った場合には、その時の時間ｔ１と実測値Ｔ１を予測演算用データ保持部２ａに保持して、第１のデータ点［ｔ１，Ｔ１］を決定する（S106）。

計時部２ｄは、時間の経過を監視し、時間ｔ１から所定時間ｔｃが経過すると、時間ｔ２を予測演算用データ保持部２ａに通知する（S107）。予測演算用データ保持部２ａは、時間ｔ２とそのときの実測値Ｔ２を保持して、第２のデータ点［ｔ２，Ｔ２］を決定する（S108）。第２のデータ点［ｔ２，Ｔ２］を定める所定時間ｔｃは、例えば１０秒とすることができる。図６は２つのデータ点［ｔ１，Ｔ１］，［ｔ２，Ｔ２］を示している。

パラメータ決定部２ｂ１１は、第１のデータ点［ｔ１，Ｔ１］と第２のデータ点［ｔ２，Ｔ２］を用いて、予測関数のパラメータａ及びパラメータｂを算出する。ここで、熱平衡予測温度Ｔuの予測関数は、
予測関数：Ｔu＝α・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂ …（１）
Ｔu：熱平衡予測温度
ｔ：測定開始からの測定時間
ａ：予測関数の曲線の倍率を定めるパラメータ
ｂ：予測関数の曲線の形状を定めるパラメータ
α：予測関数を直線状に補正する補正値、
Ｃ：時間定数
＾：冪乗
を備える。

予測関数Ｔuは、（ａ・ｔ＾ｂ） で表される時間ｔと共に増加率が減少する項と、α・（Ｃ−ｔ）で表される時間ｔと“α・Ｃ”（時間ｔ＝０）の値から“０”（時間ｔ＝Ｃ）まで直線的に減少する補正項に相当する項とを備える演算式で表される。

この時のパラメータａとパラメータｂの算出は、補正値αを零とすることで得られ、パラメータｂを決定すると共に、パラメータａ´を仮決定する。仮決定したパラメータａ´は後に再度求めて、パラメータａを決定する。

上記した予測関数に、第１のデータ点［ｔ１，Ｔ１］と第２のデータ点［ｔ２，Ｔ２］を代入すると、パラメータａ´は、
lnａ´＝（lnＴ２・lnｔ１−lnＴ１・lnｔ２）／（lnｔ１−lnｔ２） …（２）
として仮決定される。ここで、仮決定のパラメータａをパラメータａ´で表している。“ln”は対数関数を表している。

また、パラメータｂは、
ｂ＝ln（Ｔ１／Ｔ２）／ln（ｔ１／ｔ２） …（３）
により決定される。この工程によって、仮パラメータａ´とパラメータｂが定まる。図７（ａ）はこの段階における予測関数を示している（S109）。

一方、計時部２ｄは、測定を開始した後、所定時間ｔＡ、ｔＢ、ｔＣ、ｔＤ、ｔＥが経過する毎に予測演算用データ保持部２ａにデータ取得時を知らせ、その時点の実測値（ＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤ，ＴＥ）を予測演算用データ保持部２ａに保持させる（S201〜S210）。

パラメータ決定部２ｂ１１は、予測演算用データ保持部２ａから測定データ（［ｔＡ，ＴＡ］〜［ｔＥ，ＴＥ］）を取得して、パラメータｂを算出する。パラメータｂの算出は式（３）を用いて行うことができる。ここでは、算出したパラメータｂをパラメータｂ′で表す。

図８は、５つのデータ点（［ｔＡ，ＴＡ］〜［ｔＥ，ＴＥ］）を用いて５つのパラメータｂ′を算出し、このパラメータｂ′の時間変化の増減に基づいて予測関数の増減特性のパターンを定める例を示している。

ここでは、データ点Ａ［ｔＡ，ＴＡ］とデータ点Ｃ［ｔＣ，ＴＣ］のペア、データ点Ｂ［ｔＢ，ＴＢ］とデータ点Ｄ［ｔＤ，ＴＤ］のペア、データ点Ｃ［ｔＣ，ＴＣ］とデータ点Ｅ［ｔＥ，ＴＥ］のペアの各データ点のペアによって３つのパラメータｂ′を求める例を示している。

データ点［ｔＡ，ＴＡ］とデータ点［ｔＣ，ＴＣ］のペアで得られるパラメータｂ′（A-C）と、データ点［ｔＢ，ＴＢ］とデータ点［ｔＤ，ＴＤ］のペアで得られるパラメータｂ′（B-D）と、データ点［ｔＣ，ＴＣ］とデータ点［ｔＥ，ＴＥ］のペアで得られるパラメータｂ′（C-E）は、それぞれ異なる時間帯でのパラメータｂ′を表し、それぞれ時間順であるため、これらの３つのパラメータｂ′（A-C）、パラメータｂ′（B-D）、およびパラメータｂ′（C-E）は測定値の時間変化の増減を表している（S110）。

補正値算出部２ｂ２は、パラメータ決定部２ｂ１１からパラメータｂ′を取得し、このパラメータｂ′の時間変化の増減から予測関数の増減特性のパターンを判定し、この増減特性のパターンを判定条件として予め定めておいた補正値αを用いて、補正値αを求める。

表１は、判定条件を説明するための表である。

表１に示す判定条件では、パラメータｂ′の増減特性のパターンとパラメータｂの値（ｂ値）との組み合わせた例を示している。パラメータｂ′の増減特性のパターンとして、時間経過において前期におけるパラメータｂ′の増減と後期におけるパラメータｂ′の増減の例を示し、前期におけるパラメータｂ′の増減はデータ点ＡとＢから求めたパラメータｂ′（A-C）とデータ点ＢとＤから求めたパラメータｂ′（B-D）との差分によって表し、後期におけるパラメータｂ′の増減はデータ点ＢとＤから求めたパラメータｂ′（B-D）とデータ点ＣとＥから求めたパラメータｂ′（C-E）との差分によって表している。

表１に示す例では、ｂ値が予め定めた設定値B1以下であり、かつ、前期におけるパラメータｂ′の差分が“負”で後期におけるパラメータｂ′の差分が“負”の増減パターンの場合には補正値α１を設定し、ｂ値が予め定めた設定値B1以下であり、かつ、前期におけるパラメータｂ′の差分が“正”で後期におけるパラメータｂ′の差分が“正”の増減パターンの場合には補正値α２を設定し、ｂ値が予め定めた設定値B1以下であり、かつ、前期におけるパラメータｂ′の差分が“正”で後期におけるパラメータｂ′の差分が“負”の増減パターンの場合には補正値α３を設定し、ｂ値が予め定めた設定値B1以下であり、かつ、前期におけるパラメータｂ′の差分が“負”で後期におけるパラメータｂ′の差分が“正”の増減パターンの場合には補正値α４を設定している。

また、ｂ値が予め定めた設定値B2以下の場合には、パラメータｂ′の増減パターンにかかわらず補正値α５を設定するようにしてもよい。

図９は、表１に示したパラメータｂ′の増減パターンを示す測定値の変化例を示す図である。図９（ａ）〜（ｄ）は、表の（ａ）〜（ｄ）の各パラメータに対応している。

図９（ａ）の測定値の変化では時間が経過するに伴ってパラメータｂ′が増加する。図９（ｂ）の測定値の変化では時間が経過するに伴ってパラメータｂ′が減少する。図９（ｃ）の測定値の変化では時間が経過するに伴ってパラメータｂ′が一旦減少した後に増加する。図９（ｄ）の測定値の変化では時間が経過するに伴ってパラメータｂ′が一旦増加した後に減少する。

何れのパターンにおいても、時間が経過するに伴ってパラメータｂ′が増加する時間帯が存在する。このようなパラメータｂ′の増減パターンで変化する測定値に対して、従来のようにパラメータｂ′が減少することを前提として設定した補正値αを用いて予測関数を定めると、予測関数は低めの平衡温度を予測することになり誤差が大きくなる。

これに対して、本発明では、時間が経過するに伴ってパラメータｂ′が増加する時間帯が存在する場合には、各増加パターンに応じた補正値αを予め求めて設定しておき、増加パターンに応じた補正値αを抽出することによってより適正な予測関数を定めることができ、誤差を低減することができる。

一般に、大きなパラメータｂの値（ｂ値）が大きい場合には、測定を開始してから初期の早い段階で測定値が増加して平衡温度に近づくことを意味している。そのため、パラメータｂの値（ｂ値）が大きい場合には補正値αの設定を省くことができる。表１に示す例では、パラメータｂの値（ｂ値）が例えばB1以下の条件とパラメータｂ′の増減の条件とのアンドを判定条件として、パラメータｂの値（ｂ値）が所定値以下の場合に補正値αを設定している。

判定条件は、表１に示したパターン例の様にパラメータｂ′の差分と零との比較に限らずに、差分の値と零以外の所定の数値との比較によって定めてもよい。また、パラメータｂ′の差分を求めるパラメータｂ′の組み合わせについても、上記した例に限らず異なる組み合わせとしてもよい。

また、前期と後期の組み合わせの他に、前期と後期との間に中期を設定してこれらの間におけるパラメータｂ′の増減パターンとしてもよい。

補正値算出部２ｂ２は、このパラメータｂ′の時間変化の増減、あるいはパラメータｂの値との組み合わせに基づいて補正値αを算出する。補正値算出部２ｂ２は、パラメータｂ′の時間変化の増減のパターンに対して補正値αを予め定めて記憶しておき、パラメータ決定部２ｂ１１から得られたパラメータｂ′の時間変化の増減に基づいて補正値αを求めることができる。図７（ａ）はこの段階における予測関数を示している（S111）。

次に、パラメータａが仮決定のパラメータａ´であるため、前記式（１）で表される予測関数Ｔuに第２のデータ点［ｔ２，Ｔ２］を代入することによってパラメータａを再決定する。ここで、式（１）で表される予測関数Ｔuに代入するデータ点は第１のデータ点［ｔ１，Ｔ１］を用いることもできるが、第２のデータ点［ｔ２，Ｔ２］は平衡温度に近い測定点であるため、この平衡温度に近い測定点のデータを用いることによて予測関数の精度が高まることが期待される（S112）。

これによって、式（１）で表される予測関数Ｔuのパラメータａ，ｂおよび補正値αが定まる。図７（ｃ）中では、予測関数Ｔuは薄い破線で表される。

熱平衡予測温度は、式（１）の予測関数においてｔ＝Ｃ（Ｃは時間定数）とすることで算出することができる（S113）。算出した熱平衡予測温度Ｔuは表示部３ｂに表示する（S114）。

次に、本発明による補正値αの設定例を表２および図１０を用いて説明する。

表２は本発明による補正値αの設定例を示している。

表２において、例（ａ）では、パラメータｂの値（ｂ値）が０．０１１２以下の条件と、パラメータｂ′の増減パターンにおいて、パラメータｂ′（A-C）とパラメータｂ′（B-D）との差分（ｂ′（A-C）−ｂ′（B-D））が≧０であり、かつ、パラメータｂ′（B-D）とパラメータｂ′（C-E）との差分（ｂ′（B-D）−ｂ′（C-E））が＜−０．０００５の条件を満たす場合に、補正値αとして−０．００１０を設定する例を示している。

また、例（ｂ）では、パラメータｂの値（ｂ値）が０．０１１２以下の条件と、パラメータｂ′の増減パターンにおいて、パラメータｂ′（A-C）とパラメータｂ′（B-D）との差分（ｂ′（A-C）−ｂ′（B-D））が＜０であり、かつ、パラメータｂ′（B-D）とパラメータｂ′（C-E）との差分（ｂ′（B-D）−ｂ′（C-E））が＜０の条件を満たす場合に、補正値αとして−０．０００８を設定する例を示している。

例（ａ），（ｂ）と同様に、例（ｃ）〜（ｅ）において、パラメータｂの値（ｂ値）の条件とパラメータｂ′の増減パターンとを判定条件として補正値αを設定する例を示している。

図１０（ａ）〜（ｄ）は、表２の例（ａ）〜（ｃ），（ｅ）のパラメータｂ′の増減パターンにおいて、各時間帯におけるパラメータｂ′の大きさの関係を示している。ここでは、パラメータｂ′（A-C）を基準として、パラメータｂ′（B-D）とパラメータｂ′（C-E）の大小関係を示している。なお、上記した表２，図１０ではＡ＝１０sec，Ｂ＝１５sec，Ｃ＝２０sec，Ｄ＝２５sec，Ｅ＝３０secの例を示している。

この態様によれば、パラメータｂの値（ｂ値）の条件とパラメータｂ′の増減パターンとを判定条件として補正値αを設定することによって、時間経過に伴って測定温度の上昇の傾きが増加する状態が発生した場合であっても、その増加状態のパラメータに応じて補正値αを設定することができるため、測定温度の上昇の傾きが増加による誤差を低減することができる。

以下、本発明の予測による予測誤差と、特許文献４に示す従来の予測による予測誤差とを表３に比較して示す。ここで、測定条件は常温測定であり、予測誤差は「（予測値）−（１０分後の実測値）」で表すものとする。

上記比較結果から、本願発明による予測誤差は０．０℃〜−０．１℃であるのに対して、特許文献４に示す予測関数を用いた場合の予測誤差は−０．３℃〜−０．４℃であり、本願発明による測定誤差は、従来の予測関数を用いた場合の予測誤差よりも減少していることを確認することができる。

本発明の電子体温計の概略構成を説明するための図である。 本発明の電子体温計の動作例を説明するためのフローチャートである。 予測演算用データの一例を説明するための図である。 本発明の予測手段の概略構成を説明するための図である。 本発明の電子体温計の予測温度を求める動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の電子体温計の予測温度を求める動作を説明するための温度特性曲線図である。 本発明の電子体温計の予測温度を求める動作を説明するための温度特性曲線図である。 本発明の電子体温計の予測温度を求める動作を説明するための温度特性曲線図である。 パラメータｂ′の増減パターンを示す測定値の変化例を示す図である。 パラメータｂ′の増減パターンにおいて各時間帯におけるパラメータｂ′の大きさの関係を示す図である。 従来のパラメータｂと測定点の測定温度に基づいてパラメータｃを定めるテーブルを説明するための図である。 従来の予測関数のパラメータａ，ｂ，ｃを定める手順を説明するための図である。

符号の説明

１ 温度検出手段
１ａ 温度センサ
１ｂ 温度測定部
２ 予測手段
２ａ 予測演算用データ保持部
２ｂ 予測関数決定部
２ｂ１ パラメータ算出部
２ｂ１１ パラメータ決定部
２ｂ１２ パラメータ再決定部
２ｂ２ 補正値算出部
２ｅ 熱平衡予測温度算出部
２ｃ 温度勾配算出部
２ｄ 計時部
３ 表示手段
３ａ 表示切替部
３ｂ 表示部
４ ブザー
５ 前回値記憶手段
６ 制御手段

Claims (8)

1. 被測定部位の温度を検出する温度検出手段と、
   検出した温度に応じて平衡温度を算出する予測手段とを備え、
   前記予測手段は、
   ２つのパラメータａ，ｂおよび補正値αを有する平衡予測温度を求める予測関数
   Ｔu＝α・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂ
   （Ｔu：熱平衡予測温度
   ｔ：測定開始からの測定時間
   ａ：予測関数の曲線の倍率を定めるパラメータ
   ｂ：予測関数の曲線の形状を定めるパラメータ
   α：予測関数を直線状に補正する補正値
   Ｃ：時間定数
   ＾：冪乗）
   のパラメータａ，ｂおよび補正値αを求めて予測関数を決定する予測関数決定部と、
   前記予測関数決定部により決定された予測関数を用いて熱平衡時間時における平衡温度を算出する熱平衡予測温度算出手段とを備え、
   前記予測関数決定部は、
   前記予測関数の測定開始から熱平衡時点までを直線状に補正する補正値αを、測定温度の増加特性の時間変化の傾向に基づいて算出する補正値算出部と、
   前記予測関数の曲線の倍率を定めるパラメータａおよび前記予測関数の曲線の形状を定めるパラメータｂを算出するパラメータ算出部とを備えることを特徴とする電子体温計。
2. 前記パラメータ算出部は、
   少なくとも４測定点から選択した２測定点の検出温度と当該検出温度の測定時間を用いて、測定開始からの時間帯を異にする少なくとも３つのパラメータｂを算出し、当該少なくとも３つのパラメータｂの時間的変化から測定温度の増加特性の時間変化の傾向を求め、
   前記補正値算出部は、
   測定温度の増加特性の時間変化の傾向と補正値αとの関係を予め定めて備え、前記パラメータ算出部で求めた測定温度の増加特性の時間変化の傾向に対応する補正値αを前記関係から求めることを特徴とする、請求項１に記載の電子体温計。
3. 前記パラメータ算出部は、
   前記補正値αを零とし、２測定点の検出温度および当該検出温度の測定時間を用いてパラメータｂを決定すると共に仮パラメータａ′を仮決定し、
   さらに、前記パラメータｂ及び補正値α、並びに、２測定点の何れか一方の測定点の検出温度及び当該検出温度の測定時間を前記予測関数に代入してパラメータａを再決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子体温計。
4. 前記パラメータ算出部は、
   パラメータｂを、
   ｂ＝ln（Ｔ１/Ｔ２）／ln（ｔ１/ｔ２）
   （Ｔ１、Ｔ２は２測定点の検出温度、ｔ１、ｔ２は測定時間、lnは対数）
   の演算式で算出し、
   前記仮決定される仮パラメータａ′を、
   lnａ′＝（lnＴ２・lnｔ１−lnＴ１・lnｔ２）／（lnｔ１−lnｔ２）
   （Ｔ１、Ｔ２は２測定点の検出温度、ｔ１、ｔ２は測定時間、lnは対数）
   の演算式で算出し、
   前記再決定されるパラメータａを
   予測関数Ｔu＝α・（Ｃ−ｔ）＋ａ・ｔ＾ｂ
   の演算式で算出することを特徴とする請求項３に記載の電子体温計。
5. 前記予測手段は、
   前記温度検出手段により検出された温度に基づいて温度勾配を算出する温度勾配算出部を備え、
   前記温度勾配算出部は、検出温度の温度勾配が所定範囲内となった時点の検出温度および当該検出温度の測定時間を前記２測定点の検出温度と当該検出温度の測定時間の内の最初の第１点目とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の電子体温計。
6. 前記予測手段は計時部を備え、
   前記計時部は、前記第１点目の温度検出からの時間を計時して、第１点目の測定時間から所定時間後の時間を第２点目の測定時間とすることを特徴とする請求項５に記載の電子体温計。
7. 前記熱平衡予測温度算出手段は、前記パラメータａ，パラメータｂ、および補正値αで定まる予測関数の測定時間ｔに熱平衡予測時間を代入して熱平衡予測温度を算出することを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の電子体温計。
8. 前記時定数Ｃは、熱平衡予測時間であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一つに記載の電子体温計。

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