JP2014055963A - 温度計 - Google Patents

Abstract

【課題】センサー実装ずれによる不良を削減し歩留りを向上することができる温度計及び温度計測方法を提供する。
【解決手段】温度計は、第１表面温度測定手段２０Ａと、第１参照温度測定手段２４Ａと、第２表面温度測定手段２０Ｂと、第２参照温度測定手段２４Ｂと、被測定対象からの第１表面温度測定手段２０Ａと第２表面温度測定手段２０Ｂとの実装位置の差及び第１参照温度測定手段２４Ａと第２参照温度測定手段２４Ｂとの実装位置の差を、温度依存性を補償する各温度差に換算して第１表面温度及び第１参照温度、あるいは第２表面温度及び第２参照温度を補正する温度補正手段４０と、温度補正手段で補正された第１表面温度及び第１参照温度、あるいは第２表面温度及び第２参照温度を用いて被測定対象の深部温度を演算する深部温度演算手段４２と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度計及び温度計測方法に関するものである。

従来、在宅にて健康を管理するための生体情報計測機器が数多くある。例えば、血圧測定による塩分摂取の調整や血糖値測定によるインスリン投与がある。これによって毎日決った時刻に測定をして生体情報のトレンドを収集している。このように生体情報のトレンドを収集する需要が高まっている。そこで基本的なバイタル情報である体温からは健康状態・基礎代謝状態・精神状態などの生体情報が得られる。計測の簡易性から日常的に身近な計測手段であるが、必要に応じてしばらくの拘束状態（静止状態）を伴う計測であって、活動時や常時計測をすることはそもそも身近な測定手段（製品）がないために稀である。本発明は、日常的にトレンドを収集できる深部体温計に対し、センサー実装精度を演算補正することで精度を向上させる装置に関する。

炉の内部・配管の内部などの温度を知る場合に、温度計を設置するために設備の切削加工を施したり、内部物質で温度計が腐食する等による劣化を懸念したりすることなく外装から間接的に内部の温度を測定できればよい。また、動物の体温について、健康状態・基礎代謝状態・精神状態を知りたい場合には、表層部の温度ではなく核心部の温度情報が必要になる。その場合にも表層部を介した内部の温度を知りたい。生体に関する装置は熱流補償型深部体温計として知られる。しかしこの方式は感温プローブを核心部と温度平衡にするためにヒーターを使うので消費電力が大きい。さらに装置が大掛かりで、携行性に乏しい。それに対し、非加熱型の深部体温計が考案され、温度検出部と皮膚の熱抵抗値とが未知で深部体温が得られる体温計が公知である（例えば、特許文献１参照）。これは、測定部位への貼り付け面側の断熱材の熱抵抗を共通にし、測定部位と反対側に熱流差を与えるような構成にすることで内部温度を求める技術で、この場合は関係する材質の熱抵抗値が未知であっても温度情報のみで内部温度を測定できる技術である。

特開２００６−３０８５３８号公報

しかしながら、特許文献１の手段による場合は、温度検出部の実装位置ずれにより精度が得られなくなる虞がある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］被測定対象の第１表面温度（Ｔ１_X）を測定する第１表面温度測定手段と、前記第１表面温度の測定位置との間に所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に第１熱抵抗値を有する位置の温度を第１参照温度（Ｔ２_X）として測定する第１参照温度測定手段と、前記第１表面温度の測定位置とは異なる表面位置の第２表面温度（Ｔ３_X）を測定する第２表面温度測定手段と、前記第２表面温度の測定位置との間に前記所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に前記第１熱抵抗値とは異なる第２熱抵抗値を有する位置の温度を第２参照温度（Ｔ４_X）として測定する第２参照温度測定手段と、前記被測定対象からの前記第１表面温度測定手段と前記第２表面温度測定手段との実装位置の差及び前記第１参照温度測定手段と前記第２参照温度測定手段との実装位置の差を、温度依存性を補償する各温度差に換算して前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を補正する温度補正手段と、前記温度補正手段で補正された前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を用いて前記被測定対象の深部温度を演算する深部温度演算手段と、を含むことを特徴とする温度計。

これによれば、物質を介した内部の温度を測定する温度計において、センサーの実装位置ずれを演算補正して深部温度が精度よく測定でき、さらに演算補正に温度補償を考慮することで、広範囲の温度測定で精度が上がる。また計算であらゆる温度の補正が可能になるので、実装ずれによる提供温度範囲の制限がない。また、仕様範囲を見据えた感温素子の実装交差設定の必要がない。これにより、センサー実装位置ずれが演算によって補正されるため、内部温度の測定精度が上がる。センサー実装ずれによる不良を削減し歩留りを向上することができる。

［適用例２］上記温度計であって、前記温度補正手段では、前記第１熱抵抗値と前記第２熱抵抗値とを同一の熱抵抗値にしたオフセット状態における前記第１表面温度測定手段の温度（Ｔ１_A）と前記第２表面温度測定手段の温度（Ｔ３_A）との温度差（ΔＴａ_A）及び前記第１参照温度測定手段の温度（Ｔ２_A）と前記第２参照温度測定手段の温度（Ｔ４_A）との温度差（ΔＴｂ_A）から以下の式（１）あるいは式（２）の各温度補償（ΔＴａ_X，ΔＴｂ_X）で、

前記第１熱抵抗値及び前記第２熱抵抗値のうち、前記オフセット状態の熱抵抗値と同一側の前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を加算あるいは減算することを特徴とする温度計。

これによれば、センサー実装位置ずれが演算によって容易に補正される。また、広温度範囲で精度が厳しい仕様の場合に、オフセット測定の工数を削減することができる。さらに、仕様範囲の温度補償カーブ測定のためのオフセット測定が必要な場合に、ある１点でオフセット測定した補正値で温度補償が可能になる。つまり実装ずれによる温度差ΔＴａ，ΔＴｂの温度補償により、ある一点の温度でオフセット測定をすれば広範囲の温度で補正ができる。

［適用例３］上記温度計であって、前記第１表面温度の測定位置と前記第１参照温度の測定位置との間、及び前記第２表面温度の測定位置と前記第２参照温度の測定位置との間には、共通の前記所定の熱抵抗値を有する断熱部が設けられ、前記第１参照温度の測定位置と外気との間には、前記第１熱抵抗値を有する第１放熱制御部が設けられ、前記第２参照温度の測定位置と外気との間には、前記第２熱抵抗値を有する第２放熱制御部が設けられていることを特徴とする温度計。

これによれば、第１表面温度測定手段と第２表面温度測定手段とは、共通の熱抵抗値を有する断熱部に覆われている。ここで、それぞれの断熱部は、表面温度の測定位置と参照温度の測定位置との間に位置している。そして、それぞれの参照温度の測定位置と外気との間にそれぞれ互いに異なる熱抵抗値を有する第１、第２放熱制御部が設けられている。したがって、第１表面温度測定位置と第１参照温度測定位置との間の熱流束値と第２表面温度測定位置と第２参照温度測定位置との間の熱流束値が異なる。つまり、第１表面温度、第１参照温度、第２表面温度、及び第２参照温度も互いに異なる値が測定される。

［適用例４］上記温度計であって、前記深部温度演算手段で演算された前記深部温度を表示する表示部を有する表示装置と、前記第１表面温度測定手段及び前記第２表面温度測定手段を有する温度計本体と、を含み、前記表示装置と前記温度計本体とは、別体で構成されていることを特徴とする温度計。

これによれば、表示装置と温度計本体とが別体で構成されているので、被測定対象の表面に接触する必要がある第１及び第２表面温度測定手段を有する温度計本体の軽量化が促進される。したがって、被測定対象の表面に温度計本体を長時間接触させても負担とはならず、長時間にわたって連続的な温度のモニタリングが可能となる。

［適用例５］上記温度計であって、前記深部温度演算手段は、前記表示装置に設けられていることを特徴とする温度計。

これによれば、深部温度演算手段が表示装置に設けられているので、温度計本体の構成部品が最小限に抑制される。したがって、温度計本体の軽量化、小型化が促進され、被測定対象の表面に接触させる際にも、長時間の測定であっても負担がより一層低減される。

［適用例６］上記温度計であって、前記表示装置及び前記温度計本体は、無線通信により互いに情報の送受信が可能な送受信手段をそれぞれ含んでいることを特徴とする温度計。

これによれば、表示装置及び温度計本体がそれぞれ送受信手段を備え、互いに無線通信が可能に構成されているので、表示装置を温度計本体に対してある程度離して設置することが可能となる。表示装置が温度計本体と配線されないため、温度計本体を表示装置から完全に分離できるので、温度計本体の軽量化がより一層促進され、温度計本体の取扱い性が向上する。

［適用例７］上記温度計であって、前記被測定対象の表面に貼付可能に構成されていることを特徴とする温度計。

これによれば、温度計が被測定対象の表面に貼付可能に構成されているので、温度計の操作性、携帯性が向上する。例えば、温度計を幼児や乳幼児などに使用する場合では、一定時間温度計と体表面との接触を良好に保持することが困難である。このような場合でも、温度計が体表面に貼付可能に構成されているので、幼児や乳幼児が動いても体表面と温度計との接触状況を良好に維持できるため、正確な温度が測定可能となる。

［適用例８］被測定対象の深部温度を測定する温度計測方法であって、前記被測定対象の第１表面温度を測定するとともに、該第１表面温度の測定位置との間に所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に第１熱抵抗値を有する位置の温度を第１参照温度として測定する第１温度測定工程と、前記第１表面温度の測定位置とは異なる表面位置の第２表面温度を測定するとともに、前記第２表面温度の測定位置との間に前記所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に前記第１熱抵抗値とは異なる第２熱抵抗値を有する位置の温度を第２参照温度として測定する第２温度測定工程と、前記被測定対象からの前記第１表面温度と前記第２表面温度との測定位置の差及び前記第１参照温度と前記第２参照温度との測定位置の差を、温度依存性を補償する各温度差に換算して前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を補正する温度補正工程と、及び、前記温度補正工程で補正された前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度に基づいて前記深部温度を演算する深部温度演算工程と、を含むことを特徴とする温度計測方法。

温度補正工程では、この測定値に基づいて第１温度測定工程及び第２温度測定工程で得られた、第１表面温度、第１参照温度、第２表面温度、及び第２参照温度を補正する。そして、深部温度演算工程では、これらの温度補正工程で補正された測定値に基づいて被測定対象の深部温度を演算する。

これによれば、センサー実装位置ずれが演算によって補正されるため、内部温度の測定精度が上がる。またセンサー実装ずれによる不良を削減できるため歩留りを向上することができる。さらに、これらは生体に限らず、物体を介した内部の温度を測定することが可能であり、本発明は精度良く物体を介した内部の温度を測定する温度計測方法を提供する。

本実施形態に係る電子体温計を示すブロック構成図。 本実施形態に係る体温計本体が人体に装着された状態を示す拡大図。 本実施形態に係る体温計本体及び表示装置が装着された状態を示す図。 本実施形態に係る体温計本体を示した図。 本実施形態に係る電子体温計の動作を示すフローチャートの図。 第１変形例に係る体温計本体を示した図。 第２変形例に係る体温計本体を示した図。 第３変形例に係る体温計本体を示した図。 第１実施例に係る体温計本体を示した図。 第１実施例に係る実測補正の結果を示した図。 第２実施例に係る実測補正の結果を示した図。 本実施形態に係る各センサーの温度推移を示すグラフの図。

以下に、本実施形態に係る温度計としての電子体温計及びその計測方法について、図を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電子体温計を示すブロック構成図である。この電子体温計２は、被測定対象である人体４（図３参照）の体表面４Ａに接触する体温計本体１０と、体温計本体１０とは別体に設けられる表示装置１２とを備えている。

図２は、本実施形態に係る体温計本体１０が人体４に装着された状態を示す拡大図であり、また図３は、本実施形態に係る体温計本体１０及び表示装置１２が装着された状態を示す図である。

先ず、図２に示すように、体温計本体１０は、二つ（一対）の温度測定部１４Ａ，１４Ｂを備えている。温度測定部１４Ａは、人体４の体表面４Ａに接触する接触面１６Ａを有している断熱部１８と、断熱部１８と外気との間に設けられた第１放熱制御部１８Ａとを備えている。一方、温度測定部１４Ｂは、温度測定部１４Ａの接触位置とは異なる位置の体表面４Ａに接触する接触面１６Ｂを有している断熱部１８と、断熱部１８と外気との間に第２放熱制御部１８Ｂを備えている。すなわち、断熱部１８は、温度測定部１４Ａと温度測定部１４Ｂとで共通しており、共通の熱抵抗値を有している。

温度測定部１４Ａは、体表面４Ａの温度を第１表面温度としての第１体表面温度として測定する第１表面温度測定手段としての第１体表面センサー２０Ａと、断熱部１８と第１放熱制御部１８Ａとの界面２２Ａの温度を第１参照温度として測定する第１参照温度測定手段（中間温度測定手段）としての第１中間センサー２４Ａとを備えている。

また、温度測定部１４Ｂは、体表面４Ａの温度を第２表面温度としての第２体表面温度として測定する第２表面温度測定手段としての第２体表面センサー２０Ｂと、断熱部１８と第２放熱制御部１８Ｂとの界面２２Ｂの温度を第２参照温度として測定する第２参照温度測定手段（中間温度測定手段）としての第２中間センサー２４Ｂとを備えている。

これらの温度測定部１４Ａ，１４Ｂからなる体温計本体１０は、粘着剤などによって接触面１６Ａ，１６Ｂが人体４にそれぞれ貼付可能となっており、この粘着剤などにより、体表面４Ａに良好な接触圧力で密着できるように構成されている。

ここで、体温計本体１０の貼付位置は、比較的安定して体表面温度を測定できる額や後頭部、胸部、背中などの部位に設定されることが望ましい。また、体温計本体１０の上に衣服を着用していても、体温計本体１０が寝具と接触していてもよい。

また、温度測定部１４Ａの第１放熱制御部１８Ａと、温度測定部１４Ｂの第２放熱制御部１８Ｂとは異なる材料で構成され、これにより、第１放熱制御部１８Ａの熱抵抗値と第２放熱制御部１８Ｂの熱抵抗値とは異なる値に設定されている。第１系統４４Ａと第２系統４４Ｂとの温度分布が異なるように外気と触れる部分にそれぞれ第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂが設けられている。

体表面センサー２０Ａ，２０Ｂ及び中間センサー２４Ａ，２４Ｂは、体表面４Ａの温度及び界面２２Ａ，２２Ｂの温度値を抵抗値に変換するものや、温度値を電圧値に変換するものなどが採用できる。なお、温度値を抵抗値に変換するものとしては、チップサーミスターや、サーミスターパターンがプリントされたフレキシブル基板、白金測温抵抗体などが採用できる。また、温度値を電圧値に変換するものとしては、熱電対素子や、ＰＮ接合素子、ダイオードなどが採用できる。

また、温度測定部１４Ａ，１４Ｂは、体表面センサー２０Ａ，２０Ｂ及び中間センサー２４Ａ，２４Ｂの他に、前述の図１に示されるように、Ａ／Ｄ変換器２６Ａ，２６Ｂをそれぞれ備えている。なお、温度測定部１４Ａ，１４Ｂが一体で形成されているので、Ａ／Ｄ変換器２６Ａ，２６Ｂを共通のＡ／Ｄ変換器として組み込むことも可能である。

Ａ／Ｄ変換器２６Ａ，２６Ｂは、体表面センサー２０Ａ，２０Ｂ及び中間センサー２４Ａ，２４Ｂで変換された抵抗値や電圧値のアナログ信号をデジタル信号に変換し、送受信手段２８Ａ，２８Ｂに出力する。

送受信手段２８Ａ，２８Ｂは、それぞれアンテナコイル３０Ａ，３０Ｂを備え、Ａ／Ｄ変換器２６Ａ，２６Ｂでデジタル信号に変換された温度値（抵抗値や電圧値）の信号を表示装置１２側に電波送信する。なお、アンテナコイル３０Ａ，３０Ｂも共通のアンテナコイルとすることも可能である。

表示装置１２は、体温の測定結果などを表示する表示部３２と、表示装置１２を外部から操作する操作部３４と、表示装置１２の動作を制御する制御手段３６と、制御手段３６などから得られた情報を蓄積する記憶部３８とを備えている。

表示部３２は、液晶画面などによって温度情報や操作画面を表示するものであり、例えば測定された体表面温度や、演算された深部温度としての深部体温などが表示可能となっている。本実施形態では腕時計の通常文字板に相当する部分に表示部３２が設けられ、操作者６が表示装置１２を腕につけた状態で表示部３２が視認可能となっている。

操作部３４は、ボタンやレバー、キーなどによって外部から表示装置１２に情報を入力可能に構成されており、例えば表示部３２に表示される画面にしたがってメニューを選択したり、その他被測定者（本実施形態では幼児）の氏名、年齢、体温の測定日時などの情報を入力可能にしたりするように構成されている。

制御手段３６は、第１体表面センサー２０Ａからの第１体表面温度Ｔ１_Xと、第１中間センサー２４Ａからの第１参照温度Ｔ２_Xと、あるいは、第２体表面センサー２０Ｂからの第２体表面温度Ｔ３_Xと、第２中間センサー２４Ｂからの第２参照温度Ｔ４_Xと、を補正する温度補正手段４０と、温度補正手段４０で補正された第１体表面温度Ｔ１_X´と第１参照温度Ｔ２_X´と、あるいは第２体表面温度Ｔ３_X´と第２参照温度Ｔ４_X´と、に基づいて、人体４の深部体温Ｔcoreを演算する深部温度演算手段としての深部体温演算手段４２を備えている。

温度補正手段４０は、被測定対象からの第１体表面センサー２０Ａと第２体表面センサー２０Ｂとの実装位置の差及び第１中間センサー２４Ａと第２中間センサー２４Ｂとの実装位置の差を、各温度差に換算して第１体表面温度Ｔ１_X及び第１参照温度Ｔ２_X、あるいは第２体表面温度Ｔ３_X及び第２参照温度Ｔ４_Xを補正する。

深部体温演算手段４２は、温度補正手段４０で補正された第１体表面温度Ｔ１_X´と、第１参照温度Ｔ２_X´と、あるいは第２体表面温度Ｔ３_X´と、第２参照温度Ｔ４_X´と、を用いて人体４の深部体温Ｔcoreを演算する。

なお、表示装置１２は、各データの出力部として、図示しない無線、ロギングシステム、及びＵＳＢなどのＩ／Ｆを含んでもよい。

上記の深部体温計基本構造から、式（３）の関係式が得られる。

図４は、本実施形態に係る体温計本体１０を示した図である。図４（Ａ）は、体温計本体１０と人体４との熱抵抗の表示であり、図４（Ｂ）は、体温計本体１０に放熱制御部を設けないオフセット測定状態を示した図であり、図４（Ｃ）は、体温計本体１０に放熱制御部を設けた完成体状態を示した図である。深部体温Ｔcoreは、式（３）に示すように、温度検出部と皮膚との熱抵抗に依存しないことを示している。

図４（Ｂ）に示すように、第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂを熱抵抗が同じ材質にしたオフセット測定状態において各センサーの実装位置を第１体表面センサー２０Ａと断熱部１８の熱源側の端との距離をＸ１、第２体表面センサー２０Ｂと断熱部１８の熱源側の端との距離をＸ３、第１中間センサー２４Ａと断熱部１８の外気側の端との距離をＸ２、及び第２中間センサー２４Ｂと断熱部１８の外気側の端との距離をＸ４として表し、各センサーの第１体表面温度をＴ１_A、第２体表面温度をＴ３_A、第１参照温度をＴ２_A、及び第２参照温度をＴ４_Aとして表す。例えば、図４（Ｂ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａと第２放熱制御部１８Ｂとを削除することで第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂの熱抵抗を同じにしている。

実装位置ずれのない理想状態（Ｘ１＝Ｘ３、Ｘ２＝Ｘ４）ではＴ１_A＝Ｔ３_A、Ｔ２_A＝Ｔ４_Aとなる。ところが、実装位置がＸ１≠Ｘ３、Ｘ２≠Ｘ４となる実装位置ずれにより、温度ずれが発生しＴ１_A≠Ｔ３_A、Ｔ２_A≠Ｔ４_Aとなる。そこで、本実施形態では、実装位置ずれのよる温度差ΔＴａ，ΔＴｂを演算で補正する。つまりＴ１_AとＴ３_Aとの差である温度差ΔＴａ、Ｔ２_AとＴ４_Aとの差である温度差ΔＴｂをオフセット測定状態と同様の構造側で加算あるいは減算する。

完成体状態において各センサーの第１体表面温度をＴ１_X、第２体表面温度をＴ３_X、第１参照温度をＴ２_X、第２参照温度をＴ４_Xとして表す。完成体状態は、オフセット測定状態の第１放熱制御部１８Ａあるいは第２放熱制御部１８Ｂを熱抵抗が異なる材質にしたものである。例えば、図４（Ｃ）に示すように、第２放熱制御部１８Ｂを外気と異なる熱抵抗を有する材質にすることで温度測定部１４Ｂの第２放熱制御部１８Ｂをオフセット測定状態と異ならせている。

上記の完成体状態から、オフセット測定状態時の感温部の検出温度をＴ１_A、Ｔ２_A、Ｔ３_A、Ｔ４_Aとする。その際、実装位置ずれを温度差ΔＴａ，ΔＴｂで表すと、温度差ΔＴａ，ΔＴｂが温度依存性をもつことがわかった。そこで、オフセット測定状態時の深部温度をＡ℃とし温度差ΔＴａ_A，ΔＴｂ_A、任意の深部温度をＸ℃として、温度補償ΔＴａ_X，ΔＴｂ_Xを導出することで、実装位置ずれを演算補正して深部温度が精度よく測定でき、さらに実装位置ずれを演算補正して深部温度が精度よく測定でき、さらに演算補正に温度補償を考慮することで、広範囲の温度測定で精度が上がる。また計算であらゆる温度の補正が可能になるので、実装ずれによる提供温度範囲の制限がない。また、仕様範囲を見据えた感温素子の実装交差設定の必要がないことを見出した。

以下、詳細に実装位置ずれ誤差を温度補償した深部温度の算出を説明する。深部温度を求める式（３）は、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を感知する感温部の実装位置ずれがあると、実際の深部体温とＴcore計算値に誤差を生じる。この実装位置ずれを補正するために２つのセンサー構造のどちらか一方の構造に統一した形状でオフセット測定状態を実施する。オフセット測定状態時の感温部の検出温度をＴ１_A、Ｔ２_A、Ｔ３_A、Ｔ４_Aとする。実装位置ずれを温度差ΔＴａ，ΔＴｂで表すと、これが温度依存性をもつ。そこで、オフセット測定状態時の深部温度をＡ℃とし温度差ΔＴａ_A，ΔＴｂ_A、任意の深部温度をＸ℃として、温度補償ΔＴａ_X，ΔＴｂ_Xを導出する。深部温度がＡ℃、Ｘ℃のときについて、熱流をＱ_A、Ｑ_X、位置ずれ相当の抵抗差をΔＲａ、ΔＲｂとして、それぞれ熱流の式（６）及び式（７）の関係式が得られる。

また、Ｔ１_A、Ｔ２_A側がずれている（補正される側）場合は、Ｔ１_AとＴ２_Aとを感知するセンサー間の熱抵抗をＲとして、式（８）の関係式が得られる。

そして、式（６）、式（７）、式（８）より、式（９）の関係式が得られる。

よって温度補償ΔＴａ_X，ΔＴｂ_Xは、式（１）の関係式が得られる。

また、温度補償後の温度をＴ１_X´、Ｔ２_X´とすると、式（１０）の関係式が得られる。

よって実装位置ずれ誤差に温度補償を考慮して補正した内部温度は、式（１１）の関係式が得られる。

また、Ｔ３、Ｔ４側がずれている（補正される側）場合は、Ｔ３とＴ４とを感知するセンサー間の熱抵抗をＲとして、式（１２）の関係式が得られる。

そして、式（６）、式（７）、式（１２）より、式（１３）の関係式が得られる。

よって温度補償ΔＴａ_X，ΔＴｂ_Xは、式（２）の関係式が得られる。

また、温度補償後の温度をＴ３_X´、Ｔ４_X´とすると、式（１４）の関係式が得られる。

よって実装位置ずれ誤差に温度補償を考慮して補正した内部温度は、式（１５）の関係式が得られる。

したがって、深部体温演算手段４２には、この式（１５）あるいは式（１１）が、深部体温Ｔcoreの演算式として記憶されている。

記憶部３８には、体温計本体１０から送信された第１体表面温度Ｔ１_X、第２体表面温度Ｔ３_X、第１参照温度Ｔ２_X、第２参照温度Ｔ４_Xが記憶される。また、温度補正手段４０で補正された第１体表面温度Ｔ１_X´、第２体表面温度Ｔ３_X´、第１参照温度Ｔ２_X´、及び第２参照温度Ｔ４_X´も記憶される。さらに、深部体温演算手段４２で演算された人体４の深部体温Ｔcoreも記憶される。

ここで、記憶部３８は、複数の人体４に関する温度情報を記憶可能に構成されており、深部体温Ｔcoreなどが、人体４ごとに記憶されている。また、記憶部３８は、深部体温Ｔcoreを算出する際に測定した第１体表面温度Ｔ１_X及び第２体表面温度Ｔ３_Xなどの測定位置を記憶可能となっている。なお、記憶部３８には、前述の温度情報以外にも、例えば被測定者（人体４、幼児）の氏名、年齢、測定日時などの測定情報を記憶させてもよい。この場合に、これらの測定情報は、操作部３４から入力されてもよい。

このような電子体温計２では、次のように動作する。
図５は、本実施形態に係る電子体温計２の動作を示すフローチャートの図である。

（オフセット測定状態の場合）
先ず、体温計本体１０は、体表面センサー２０Ａ，２０Ｂ及び中間センサー２４Ａ，２４Ｂを駆動し、体表面４Ａの第１体表面温度Ｔ１_A、第２体表面温度Ｔ３_A、及び界面２２Ａ，２２Ｂの第１参照温度Ｔ２_A、第２参照温度Ｔ４_Aを測定する（ステップＳ１０）。

次に、体温計本体１０は、第１体表面温度Ｔ１_Aと第２体表面温度Ｔ３_Aとの温度差ΔＴａ及び第１参照温度Ｔ２_Aと第２参照温度Ｔ４_Aとの温度差ΔＴｂを算出する（ステップＳ２０）。

次に、体温計本体１０は、温度差ΔＴａ，ΔＴｂを記憶部３８に記憶する（ステップＳ３０）。

（深部温度測定（完成体状態）の場合）
先ず、人体４（本実施形態では幼児の胸部）に体温計本体１０を装着し、幼児を抱いた電子体温計２の操作者６は表示装置１２を腕に装着する。操作者６が表示装置１２の操作部３４を操作することにより表示装置１２のスイッチがＯＮされると、送受信手段２８が体温計本体１０（温度測定部１４Ａ及び温度測定部１４Ｂ）にアンテナコイル３０を介して電波を送信する。この電波による電磁誘導でアンテナコイル３０Ａ，３０Ｂに起電力を発生させることにより体温計本体１０にチャージを行う。

次に、起電力により体温計本体１０が起動し、体表面センサー２０Ａ，２０Ｂ及び中間センサー２４Ａ，２４Ｂが起動する。

次に、これらのセンサー２０Ａ，２０Ｂ，２４Ａ，２４Ｂが起動すると、体温計本体１０は、送受信手段２８Ａ，２８Ｂから表示装置１２にスタンバイ信号を送信する。

次に、表示装置１２の制御手段３６は、このスタンバイ信号を受信すると温度測定開始信号を送受信手段２８からアンテナコイル３０を介して送信する。

次に、体温計本体１０は、この温度測定開始信号を受信して、体表面センサー２０Ａ，２０Ｂ及び中間センサー２４Ａ，２４Ｂを駆動し、体表面４Ａの第１体表面温度Ｔ１_X、第２体表面温度Ｔ３_X、及び界面２２Ａ，２２Ｂの第１参照温度Ｔ２_X、第２参照温度Ｔ４_Xを測定する（ステップＳ４０、第１温度測定工程及び第２温度測定工程）。これらの体表面温度Ｔ１_X，Ｔ３_X、及び参照温度Ｔ２_X，Ｔ４_Xの温度情報は、Ａ／Ｄ変換器２６Ａ，２６Ｂでアナログ信号からデジタル信号に変換され、送受信手段２８Ａ，２８Ｂによって表示装置１２に送信される。なお、体表面温度Ｔ１_X，Ｔ３_X、及び参照温度Ｔ２_X，Ｔ４_Xは、人体４の深部から体表面４Ａまでの伝熱が定常状態（平衡状態）となるように、所定時間経過後に測定することが望ましい。

次に、制御手段３６の温度補正手段４０では、記憶部３８から呼出した温度差ΔＴａ，ΔＴｂに基づいて、第１体表面温度Ｔ１_X及び第１参照温度Ｔ２_X、あるいは第２体表面温度Ｔ３_X及び第２参照温度Ｔ４_Xを補正する（ステップＳ５０，Ｓ６０、温度補正工程）。

次に、制御手段３６の深部体温演算手段４２では、ステップＳ６０で補正された第１体表面温度Ｔ１_X´と、第１参照温度Ｔ２_X´と、を式（１１）あるいは第２体表面温度Ｔ３_X´と、第２参照温度Ｔ４_X´と、を式（１５）に代入することによって深部体温Ｔcoreを演算する（ステップＳ７０、深部体温演算工程）。

次に、制御手段３６は、記憶部３８に深部体温Ｔcoreを記憶させるとともに、表示部３２に深部体温Ｔcoreを表示する。操作者６は、幼児を抱いた状態で、腕時計型の表示装置１２の表示部３２で、深部体温Ｔcoreを確認できる。

以降、制御手段３６は、内蔵されたタイマーにより体表面温度Ｔ１_X，Ｔ３_Xの測定時からの経過時間をカウントし、所定時間経過したか否かを監視する。経過時間が所定時間以上となると、ステップＳ４０に戻って、制御手段３６は体温計本体１０に測定開始信号を送信し、再度体表面温度Ｔ１_X，Ｔ３_X、及び参照温度Ｔ２_X，Ｔ４_Xの測定を行う。

このようにして所定時間ごとに体表面温度Ｔ１_X，Ｔ３_X、及び参照温度Ｔ２_X，Ｔ４_Xを測定し、体表面温度Ｔ１_X，Ｔ３_X、及び参照温度Ｔ２_X，Ｔ４_Xを補正して深部体温Ｔcoreを演算し、記憶部３８に蓄積する。

（変形例１）
次に、本変形例に係るオフセット測定状態及び完成体状態について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図６は、本変形例に係る体温計本体を示した図である。図６（Ａ）は、オフセット測定状態を示した図であり、図６（Ｂ）は、完成体状態を示した図である。オフセット測定状態は、図６（Ａ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａと第２放熱制御部１８Ｂとを熱抵抗が同じ材質にすることで第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂの熱抵抗を同じにしている。完成体状態は、図６（Ｂ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａを削除することで温度測定部１４Ａの第１放熱制御部１８Ａをオフセット測定状態と異ならせている。上記の完成体状態から、オフセット測定状態と同様の構造側である補正後の第２体表面温度Ｔ３´、第２参照温度Ｔ４´を示す式（１６）、式（１７）の関係が得られる。

（変形例２）
次に、本変形例に係るオフセット測定状態及び完成体状態について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図７は、本変形例に係る体温計本体を示した図である。図７（Ａ）は、オフセット測定状態を示した図であり、図７（Ｂ）は、完成体状態を示した図である。オフセット測定状態は、図７（Ａ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａと第２放熱制御部１８Ｂとを熱抵抗が同じ材質にすることで第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂの熱抵抗を同じにしている。完成体状態は、図７（Ｂ）に示すように、第２放熱制御部１８Ｂを第１放熱制御部１８Ａの熱抵抗が異なる材質にすることで温度測定部１４Ｂの第２放熱制御部１８Ｂをオフセット測定状態と異ならせている。上記の完成体状態から、オフセット測定状態と同様の構造側である補正後の第１体表面温度Ｔ１_X´、第１参照温度Ｔ２_X´を示す式（４）、式（５）の関係が得られる。

（変形例３）
次に、本変形例に係るオフセット測定状態及び完成体状態について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
図８は、本変形例に係る体温計本体を示した図である。図８（Ａ）は、オフセット測定状態を示した図であり、図８（Ｂ）は、完成体状態を示した図である。オフセット測定状態は、図８（Ａ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａと第２放熱制御部１８Ｂとを熱抵抗が同じ材質にすることで第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂの熱抵抗を同じにしている。完成体状態は、図８（Ｂ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａを第２放熱制御部１８Ｂの熱抵抗が異なる材質にすることで温度測定部１４Ａの第１放熱制御部１８Ａをオフセット測定状態と異ならせている。上記の完成体状態から、オフセット測定状態と同様の構造側である補正後の第２体表面温度Ｔ３´、第２参照温度Ｔ４´を示す式（１６）、式（１７）の関係が得られる。

（実施例１）
次に、本実施例に係る実測補正について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

図９は、本実施例に係る体温計本体を示した図である。図９（Ａ）は、オフセット測定状態を示した図であり、図９（Ｂ）は、完成体状態を示した図である。図１０は、本実施例に係る実測補正の結果を示した図である。オフセット測定状態は、図９（Ａ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａと第２放熱制御部１８Ｂとを熱抵抗が同じ材質にすることで第１及び第２放熱制御部１８Ａ，１８Ｂの熱抵抗を同じにしている。完成体状態は、図９（Ｂ）に示すように、第１放熱制御部１８Ａを削除することで温度測定部１４Ａの第１放熱制御部１８Ａをオフセット測定状態と異ならせている。

実測補正の結果は、図１０に示すように、熱源温度が実測で３７℃の場合、先ず、実装位置ずれがない理想のとき、深部体温Ｔcore＝３６．４４７９℃で実測との差は、−０．５５２１℃であった。

次に、実装ずれのとき、深部体温Ｔcore＝３５．４５２８５℃で実測との差は、−１．５４７１５℃であった。

次に、オフセット測定状態を補正対象の熱源と同値で行った実測補正のとき、深部体温Ｔcore＝３６．４４４６６℃で実測との差は、−０．５５５３４℃であった。

次に、オフセット測定をある熱源温で実施して温度補償した計算補正のとき、深部体温Ｔcore＝３６．４４６４９℃で実測との差は、−０．５５３５１℃であった。なお。４０℃のオフセット測定状態から補正値を算出した。これは、「計算補正」において、ほぼ「理想」の状態に補正されたことを示している。

（実施例２）
次に、本実施例に係る実測補正について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。また、オフセット測定状態及び完成体状態は実施例１と同一である。

図１１は、本実施例に係る実測補正の結果を示した図である。実測補正の結果は、図１１に示すように、熱源温度が実測で４３℃の場合、先ず、実装位置ずれがない理想のとき、深部体温Ｔcore＝４２．１７６４５℃で実測との差は、−０．８２３６℃であった。

次に、実装ずれのとき、深部体温Ｔcore＝４０．６２９３９℃で実測との差は、−２．３７０６℃であった。

次に、オフセット測定状態を補正対象の熱源と同値で行った実測補正のとき、深部体温Ｔcore＝４２．１７１１１℃で実測との差は、−０．８２８９℃であった。

次に、オフセット測定をある熱源温で実施して温度補償した計算補正のとき、深部体温Ｔcore＝４２．１７４２１℃で実測との差は、−０．８２５８℃であった。なお、４０℃のオフセット測定状態から補正値を算出した。これは、「計算補正」において、ほぼ「理想」の状態に補正されたことを示している。この場合、６℃の測定対象の差で０．６℃の補正差となるため、広温度範囲や精度が厳しい場合は仕様範囲全体でオフセット測定を行わなければならないが、この温度補償の方法を使えば、ある一点温度のオフセット測定で仕様範囲全体を補正することができる。

次に、３７℃の熱源でオフセット測定をし、別の熱源温度に適用した３７℃補正値利用のとき、深部体温Ｔcore＝４１．５０７７７℃で実測との差は、−１．４９２２℃であった。これは、「３７℃補正値利用」において、「理想」の状態に補正されていない。

図１２は、本実施形態に係る各センサーの温度推移を示すグラフの図である。雰囲気温度２５℃、温度測定部と外気との熱伝達係数０．０１Ｗ／ｍ：Ｋの条件下で、横軸を熱源温度（℃）、縦軸をセンサー温度（℃）にとった場合、各センサーの温度勾配は異なり、熱源温度が外気温と同じになる２５℃で全ての線が交差している。

本実施形態によれば、物質を介した内部の温度を測定する温度計において、センサーの実装位置ずれを演算補正して深部温度が精度よく測定でき、さらに演算補正に温度補償を考慮することで、広範囲の温度測定で精度が上がる。また計算であらゆる温度の補正が可能になるので、実装ずれによる提供温度範囲の制限がない。また、仕様範囲を見据えた感温素子の実装交差設定の必要がない。これにより、センサー実装位置ずれが演算によって補正されるため、内部温度の測定精度が上がる。センサー実装ずれによる不良を削減し歩留りを向上することができる。

なお、上記実施形態は生体を計測する装置、特に電子体温計として技術分野を絞っているが、生体に限らない物質を介した内部の温度を検出することができ、工業用途として例えば炉の内部や配管の内部温度、エンジンルームの内部温度の測定に適用することが可能である。

２…電子体温計 ４…人体（被測定対象） ４Ａ…体表面 ６…操作者 １０…体温計本体 １２…表示装置 １４Ａ，１４Ｂ…温度測定部 １６Ａ，１６Ｂ…接触面 １８…断熱部 １８Ａ…第１放熱制御部 １８Ｂ…第２放熱制御部 ２０Ａ…第１体表面センサー（第１表面温度測定手段） ２０Ｂ…第２体表面センサー（第２表面温度測定手段） ２２Ａ，２２Ｂ…界面 ２４Ａ…第１中間センサー（中間温度測定手段、第１参照温度測定手段） ２４Ｂ…第２中間センサー（中間温度測定手段、第２参照温度測定手段） ２６Ａ，２６Ｂ…Ａ／Ｄ変換器 ２８，２８Ａ，２８Ｂ…送受信手段 ３０，３０Ａ，３０Ｂ…アンテナコイル ３２…表示部 ３４…操作部 ３６…制御手段 ３８…記憶部 ４０…温度補正手段 ４２…深部体温演算手段（深部温度演算手段） ４４Ａ…第１系統 ４４Ｂ…第２系統。

Claims (8)

1. 被測定対象の第１表面温度（Ｔ１_X）を測定する第１表面温度測定手段と、
   前記第１表面温度の測定位置との間に所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に第１熱抵抗値を有する位置の温度を第１参照温度（Ｔ２_X）として測定する第１参照温度測定手段と、
   前記第１表面温度の測定位置とは異なる表面位置の第２表面温度（Ｔ３_X）を測定する第２表面温度測定手段と、
   前記第２表面温度の測定位置との間に前記所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に前記第１熱抵抗値とは異なる第２熱抵抗値を有する位置の温度を第２参照温度（Ｔ４_X）として測定する第２参照温度測定手段と、
   前記被測定対象からの前記第１表面温度測定手段と前記第２表面温度測定手段との実装位置の差及び前記第１参照温度測定手段と前記第２参照温度測定手段との実装位置の差を、温度依存性を補償する各温度差に換算して前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を補正する温度補正手段と、
   前記温度補正手段で補正された前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を用いて前記被測定対象の深部温度を演算する深部温度演算手段と、
   を含むことを特徴とする温度計。
2. 請求項１に記載の温度計において、
   前記温度補正手段では、前記第１熱抵抗値と前記第２熱抵抗値とを同一の熱抵抗値にしたオフセット状態における前記第１表面温度測定手段の温度（Ｔ１_A）と前記第２表面温度測定手段の温度（Ｔ３_A）との温度差（ΔＴａ_A）及び前記第１参照温度測定手段の温度（Ｔ２_A）と前記第２参照温度測定手段の温度（Ｔ４_A）との温度差（ΔＴｂ_A）から以下の式（１）あるいは式（２）の各温度補償（ΔＴａ_X，ΔＴｂ_X）で、
   前記第１熱抵抗値及び前記第２熱抵抗値のうち、前記オフセット状態の熱抵抗値と同一側の前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を加算あるいは減算することを特徴とする温度計。
3. 請求項１又は２に記載の温度計において、
   前記第１表面温度の測定位置と前記第１参照温度の測定位置との間、及び前記第２表面温度の測定位置と前記第２参照温度の測定位置との間には、共通の前記所定の熱抵抗値を有する断熱部が設けられ、
   前記第１参照温度の測定位置と外気との間には、前記第１熱抵抗値を有する第１放熱制御部が設けられ、
   前記第２参照温度の測定位置と外気との間には、前記第２熱抵抗値を有する第２放熱制御部が設けられていることを特徴とする温度計。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度計において、
   前記深部温度演算手段で演算された前記深部温度を表示する表示部を有する表示装置と、
   前記第１表面温度測定手段及び前記第２表面温度測定手段を有する温度計本体と、
   を含み、
   前記表示装置と前記温度計本体とは、別体で構成されていることを特徴とする温度計。
5. 請求項４に記載の温度計において、
   前記深部温度演算手段は、前記表示装置に設けられていることを特徴とする温度計。
6. 請求項４又は５に記載の温度計において、
   前記表示装置及び前記温度計本体は、無線通信により互いに情報の送受信が可能な送受信手段をそれぞれ含んでいることを特徴とする温度計。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度計において、
   前記被測定対象の表面に貼付可能に構成されていることを特徴とする温度計。
8. 被測定対象の深部温度を測定する温度計測方法であって、
   前記被測定対象の第１表面温度を測定するとともに、該第１表面温度の測定位置との間に所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に第１熱抵抗値を有する位置の温度を第１参照温度として測定する第１温度測定工程と、
   前記第１表面温度の測定位置とは異なる表面位置の第２表面温度を測定するとともに、前記第２表面温度の測定位置との間に前記所定の熱抵抗値を有し、かつ外気との間に前記第１熱抵抗値とは異なる第２熱抵抗値を有する位置の温度を第２参照温度として測定する第２温度測定工程と、
   前記被測定対象からの前記第１表面温度と前記第２表面温度との測定位置の差及び前記第１参照温度と前記第２参照温度との測定位置の差を、温度依存性を補償する各温度差に換算して前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度を補正する温度補正工程と、及び、
   前記温度補正工程で補正された前記第１表面温度及び前記第１参照温度、あるいは前記第２表面温度及び前記第２参照温度に基づいて前記深部温度を演算する深部温度演算工程と、
   を含むことを特徴とする温度計測方法。