JP2014163797A

JP2014163797A - 電子体温計、受信装置及び電子体温計システム

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Publication number: JP2014163797A
Application number: JP2013035045A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hashimoto; 和則橋本; Hiroshi Sakata; 洋坂田; Hisashi Yoshikawa; 寿士吉川; Kumiko Yamato; 久美子倭
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-09-08
Anticipated expiration: 2033-02-25
Also published as: JP5814960B2; US9749165B2; US20140241397A1

Abstract

【課題】感温結果の信号の授受の信頼性が向上した電子体温計とその受信機を有する電子体温計システムを提供することを目的とする。
【解決手段】電子体温計１は、感温部１０と、前記感温部１０の感温結果をデジタル信号に変換する測定部１１と、前記測定部のデータをＦＳＫ変調信号に変調するＦＳＫ変調部１２を有する。ＦＳＫ変調信号の２値のデータは、３つの周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３に割り当てられる。電子体温計１は、前記ＦＳＫ信号に割り当てられた周波数を含むパイロット信号を、前記ＦＳＫ変調信号の送信に先行して所定の時間送信する送信部１２を有する。受信機２は、パイロット信号の受信状態に応じて受信レベルを補正する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電子体温計と電子体温計の計温結果を受信する受信機を有する電子体温計システムに関する。

従来、電子体温計で計測した結果を、音波で送信し、その計測結果を収納ケース等の受信装置で表示する技術が開示されている。

特開２０１１−１７９９００号公報

本発明の一つの実施形態は、計温結果の信号の授受の信頼性が向上した電子体温計とその検温結果を受信する受信機を有する電子体温計システムを提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、感温部と、前記感温部の感温結果をデジタル信号に変換する変換部を有する。前記変換部からのデジタル信号をＦＳＫ変調信号に変換するＦＳＫ変調部を有する。前記ＦＳＫ変調信号に割り当てられた周波数を含むパイロット信号を、前記ＦＳＫ変調信号の送信に先行して所定の時間送信する送信部とを有する電子体温計が提供される。

図１は、第１の実施形態に係る電子体温計の構成を示す図である。図２は、第２の実施携帯に係る受信機の構成を示す図である。図３は、電子体温計から送信される信号の一実施形態を示す図である。図４は、電子体温計の信号送信のステップの一実施形態を示す図である。図５は、受信機の受信ステップの一実施形態を示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる電子体温計と電子体温計の検温結果を受信する受信機を有する電子体温計システムを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電子体温計の構成を示す図である。本実施形態に係る電子体温計１は、感温部１０を有する。感温部１０は、例えば、サーミスタ等を有し、被検体の温度を検出する。感温部１０の検出結果は、測定部１１に供給される。測定部１１は、感温部１０の検出結果をデジタル値に変換する。測定部１１の出力信号は、ＦＳＫ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）変調部１２に供給される。ＦＳＫ変調部１２では、測定部１１からのデジタル値を所定の周波数に割当てるＦＳＫ変調を行う。本実施形態においては、測定部１１のデジタル値を３つの周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３に割当てる。例えば、デジタル値「１」に、２つの周波数Ｆ_１（１５ＫＨｚ）とＦ_３（１９ＫＨｚ）が割り当てられ、デジタル値「０」に、周波数Ｆ_２（１７ＫＨｚ）が割り当てられる。３つの周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３により構成されたＦＳＫ変調信号が構成される。尚、割り当てに用いる周波数としては、例えば、１０ＫＨｚから２２ＫＨｚ程度の範囲の周波数を用いる。一般的に人間の可聴周波数の限界とされる１０ＫＨｚとオーディオ機器に使用される周波数の上限を考慮して使用する周波数を選定することが出来る。人間の可聴周波数を超えた周波数とすることにより、電子体温計１のデータ転送に伴う音の発生による不快感を回避することが出来る。また、スマートフォン等の既存電子機器に対し電子体温計１から信号を送信する場合、人間の可聴周波数帯域の信号を収音する目的の既存電子機器との音波の重複を抑えることができる。ここで収音とは、パラボラアンテナ等を用いて意識的に特定方向から音を集める集音も含める広い意味での音を集めることをいう。ＦＳＫ変調部１２の出力は、送信部１３に供給される。送信部１３では、ＦＳＫ変調信号に、ＦＳＫ変調信号に割り当てられた周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３から構成されるパイロット信号とチェックサム信号が付加され、電子体温計１外に送出される。信号の構成については、後述する。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。本実施形態にかかる受信機２は、マイク等からなる収音部２０を有する。収音部２０の出力は、帯域フィルタ２１乃至２３に供給される。例えば、帯域フィルタ２１は、第１の周波数Ｆ_１に合わせた周波数帯域を有する。同様に、帯域フィルタ２２は、第２の周波数Ｆ_２に合わせた周波数帯域を有し、帯域フィルタ２３は、第３の周波数Ｆ_３に合わせた周波数帯域を有する。

各帯域フィルタ２１乃至２３の出力は、レベル検出部２４乃至２６に供給される。各レベル検出部２４乃至２６では、各帯域フィルタ２１乃至２３からの信号レベルを検出する。各レベル検出部２４乃至２６の出力は、周波数判定部２７に供給される。周波数判定部２７では、各レベル検出部２４乃至２６の出力に所定の倍率による重み付けを行う。周波数判定部２７は、所定の重み付けがされた信号を抽出し、周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３の受信信号の受信レベルを判定する。

周波数判定部２７の出力は、演算部２８に供給される。演算部２８では、周波数判定部２７から送られる信号のうち、夫々の周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３のパイロット信号の受信レベルを検知する。演算部２８は、周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３のパイロット信号の受信レベルの検知結果に応じて、所定の補正信号を周波数判定部２７に供給し、周波数判定部２７における重み付けを補正し、検知レベルを調整する。周波数判定部２７の検知レベルを調整することにより、平均化した信号を得ることが出来る。また、演算部２８は、周波数判定部２７から供給されるＦＳＫ変調信号（データ部）をデジタル信号（バイナリ信号）に変換する。更に、演算部２８は、チェックサム信号を検出し、データの有効性の確認を行う。演算部２８からのデジタル信号は、例えばＬＣＤからなる表示部２９に送られ、デジタル信号に基く表示が行われる。帯域フィルタ２１乃至２３、レベル検出部２４乃至２６、周波数判定部２７及び演算部２８は、半導体装置回路などによってハード形成するだけでなく、ソフトウェアによって構成することも可能である。特に、収音部を備えたスマートフォン等の既存電子機器を受信機として用いる場合、ハード構成の変更を行わなくても本実施形態を用いることにより受信機として機能することできる。例えば、本実施形態の機能を備えたソフトウェアを通信回路を通じてスマートフォン等にダウンロードすることによって実現可能である。したがって、通信機能を備えたスマートフォン、携帯電話、タブレットＰＣ等の携帯電子機器並びにパーソナルコンピュータ等の電子機器を本実施形態の受信機として容易に用いることができる。

図３は、電子体温計から送信される信号の一実施形態を示す図である。図３（Ａ）に概略的に示す通り、電子体温計１から送信される送信信号３０は、パイロット信号部３１、ＦＳＫ変調されたＦＳＫ変調信号部３２、及びチェックサム信号部３３を有する。パイロット信号部３１は、ＦＳＫ変調信号生成に割り当てられた周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３により構成される。例えば、各周波数Ｆ_１乃至Ｆ_３が、１００ｍＳの期間ずつ含まれる。パイロット信号の送信時間は、後続して送信されるデータ部３２の伝送レートを考慮して選定する。例えば、データ部３２の伝送レートが６００ｂｐｓの場合、その伝送に要する時間の１００倍程度の時間を、パイロット信号の送信に割当てる。受信装置２が、確実にパイロット信号を受信する為の時間を確保する為である。図３（Ａ）に示す信号が、複数回、電子体温計１から送信される。

図３（Ｂ）は、ＦＳＫ変調信号部３２を詳しく示す図である。例えば、計測値が「１１００」のデジタル値の場合の例を示す。デジタル値「１１」を構成する第１のデジタル信号部３４には、第１の周波数Ｆ_１が割り当てられる。デジタル値「００」を構成する第２のデジタル信号部３５には、第２の周波数Ｆ_２が割り当てられる。第３のデジタル信号部３６は、第１のデジタル信号部３６に対応して設けられた信号部でデジタル値「１１」に対し、第３の周波数Ｆ_３が割り当てられている。本実施形態に示す信号は、デジタル値「１」に対し、２つの周波数Ｆ_１及びＦ_３が割り当てられる。従って、仮に、一方の周波数Ｆ_３の受信状態が良くない場合でも、周波数Ｆ_１が割り当てられたデジタル信号部３４の受信状態が良好で有れば、計測データを適切に検知することが出来る。尚、デジタル値「１１」に割当てたデジタル信号部３４と３６は、同時に送信することも出来る。受信装置２の演算部２８によるデータの並べ替えにより、対応が可能である。

本実施形態においては、例えば、ＦＳＫ変調信号の２値データの一つである「１」に対応した１つのデジタル信号に対し、例えば２つの周波数を割当てる。ＦＳＫ変調信号の周波数を人間の可聴周波数より高くすると、可聴域の音声信号等とデータ信号を分離することが容易となる。一方において、高い周波数の信号は、減衰し易い。計測データの同じデジタル値「０」又は「１」を、周波数の異なる２つの周波数に割当てて送信することにより、信号伝送の信頼性を向上させることが出来る。受信状態の良好な周波数の受信信号を採用すること、あるいは、両方の周波数の信号受信結果を加算すること、更には、受信結果から所定のエラー訂正を容易に行うこと等が可能となる。また、ＦＳＫ変調信号によるデータの送信に先行して、パイロット信号を送信し、このパイロット信号の受信結果で受信装置側の受信状態を調整することが可能である。種々条件による信号伝送路の環境変化に対応することが出来る。

図４は、電子体温計の信号送信のステップの一実施形態を示す図である。電子体温計１は、被検温者の脇の下などに挟まれ、体温計測が開始する（Ｓ４０１）。体温測定が完了すると、電子体温計１は、パイロット信号付のＦＳＫ変調信号を送信する（Ｓ４０２）。これで、電子体温計１側の信号送信ステップは終了する。尚、パイロット信号付ＦＳＫ変調信号の送信にあたっては、電子体温計１の所定のメモリ（図示せず）に記憶しておいた信号を、所定のスタート信号（図示せず）に応答して送信することも出来る。

図５は、受信機２の受信ステップの一実施形態を示す図である。受信機２は、パイロット信号を検出する（Ｓ５０１）。パイロット信号が検出された場合(Ｓ５０１：Ｙｅｓ)には、その検出レベルに応じて、受信装置の補正パラメータを決定する（Ｓ５０２）。受信信号（ＦＳＫ変調信号）の検出レベルを均一化する為である。受信状態が補正された状態で、ＦＳＫ変調信号の受信を行う。具体的には、受信機２は、受信信号を受信し、受信信号に対して補正パラメータにより重みづけを行う（Ｓ５０３）。受信データに含まれるチェックサム信号を検出し、受信が成功したか否かを判断する（Ｓ５０４）。受信が成功した場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）には、結果を表示する（Ｓ５０５）。受信に失敗した場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）には、エラー表示を行う（Ｓ５０６）。図５は本実施形態を実現する一例であることは言うまでもない。例えば、受信に失敗した場合は、電子体温計に対し再度ＦＳＫ変調信号を送信させてもよい。また、ステップＳ５０４において受信が成功するまで電子体温計は送信し続け、受信成功を確認後電子体温計に対して送信を止めるようフィードバックをしてもよい。

受信機２としては、所定の表示部を有する電子体温計１の専用の収納容器（図示せず）を用いることが出来る。あるいは、マイクを内蔵した電子機器、例えば、携帯電話やスマートフォン、タブレットＰＣ等の携帯機器並びにパーソナルコンピュータ等を利用することが出来る。スマートフォン等のアプリケーションの一つとして利用する事が出来る。スマートフォン等、電子体温計の専用の受信機でない既存の電子装置を使用する場合、ＦＳＫ変調信号の送信前にパイロット信号を送信する信号構成とすることにより、パイロット信号の受信状態に基いて受信機側の受信状態の制御を計測データの受信前に実行出来る為、データ受信の確度を高めることが出来る。また、通常電子体温計はコストパフォーマンスを上げるため、安価で製造されている場合が多い。そこで、発明者は電子体温計から送信される信号は安定性に欠ける可能性が高いことを見出し、パイロット信号を用いて計温結果の信号の信頼性を向上させることができた。更には、ＦＳＫ変調信号に割当てる周波数を更に増やすことにより、データ信号伝送の信頼性を、更に向上させることが出来る。例えば、４つの周波数Ｆ_１乃至Ｆ_４を割当てる場合には、周波数の高低順に、デジタル値「０」に周波数Ｆ_１とＦ_３、デジタル値「１」に周波数Ｆ_２とＦ_４を割当てることが出来る。同じデジタル値「０」、又は「１」に割り当てられた周波数Ｆ_１とＦ_３、あるいは、周波数Ｆ_２とＦ_４の夫々のいずれか一方を採用して受信したＦＳＫ変調信号を復調することが可能である。あるいは、周波数Ｆ_１とＦ_３、あるいは、周波数Ｆ_２とＦ_４の受信信号を加算して、受信信号を復調する構成とすることも可能である。ＦＳＫ変調信号のデジタル値「０」または「１」、あるいは両方に複数の周波数に割当てることにより、信号授受の確度を高めることが可能となる。なお、周波数の割り当ては、１つのデジタル値に対し２つの周波数とは限らず３つ以上の周波数を割り当ててもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１電子体温計、２受信機、１０感温部、１１測定部、１２ＦＳＫ変調部、１３送信部、２０収音部、２１乃至２３帯域フィルタ、２４乃至２６レベル検出部、２７周波数判定部、２８演算部、２９表示部、３０送信信号、３１パイロット信号部、３２ＦＳＫ変調信号部、３３チェックサム信号部、３４乃至３６デジタル信号部。

Claims

感温部と、
前記感温部の感温結果をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部からのデジタル信号をＦＳＫ変調信号に変換するＦＳＫ変調部と、
前記ＦＳＫ変調信号に割り当てられた周波数を含むパイロット信号を、前記ＦＳＫ変調信号の送信に先行して所定の時間送信する送信部とを有する電子体温計。
前記デジタル信号の２値データは、３つ以上の周波数に割り当てられることを特徴とする請求項１に記載の電子体温計。
前記ＦＳＫ変調信号に割り当てられる周波数の少なくとも一つの周波数は、人間の可聴周波数よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子体温計。
収音手段と、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の前記パイロット信号を検知する受信部を有し、前記パイロット信号の受信レベルに応じて、前記受信部の検知レベルを補正することを特徴とする受信装置。
前記受信装置は、前記受信部がソフトウェアによって制御された電子機器であることを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
前記受信装置は、スマートフォン、携帯電話及びタブレットＰＣのいづれか１つの電子機器であることを特徴とする請求項４又は５に記載の受信装置。
感温部と、前記感温部の感温結果をデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部からのデジタル信号をＦＳＫ変調信号に変調するＦＳＫ変調部と、前記ＦＳＫ信号に割り当てられた周波数を含むパイロット信号を、前記ＦＳＫ変調信号の送信に先行して所定の時間送信する送信部とを有する電子体温計と、
収音手段と、前記パイロット信号及び前記ＦＳＫ変調信号を検知する受信装置とを有することを特徴とする電子体温計システム。
前記受信装置は、前記収音手段としてマイクを内蔵した電子機器であることを特徴とする請求項７に記載の電子体温計システム。
前記受信装置は、スマートフォン、携帯電話及びタブレットＰＣのいづれか１つの電子機器であることを特徴とする請求項７又は８に記載の電子体温計システム。