JP2603004B2 - 温度測定装置及び温度信号の提供方法 - Google Patents
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- G01J5/80—Calibration
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体に生物医学的温度
計に関し更に詳細には、体温を計測するための赤外線温
度計の改善に関する。
計に関し更に詳細には、体温を計測するための赤外線温
度計の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】赤外線温度計は医学界で使用されるよう
になってきた。赤外線温度計は患者の体温を迅速に計測
することができる。赤外線温度計を更に正確にするため
の多くの試みがなされてきた。温度計測値を正確にする
ための試みの一つとして、内部基準領域からの赤外線と
ターゲット領域からの赤外線とを同じ光路を通して交互
に感知することが行われている。また、温度計の較正に
チョッパーユニットを使用することも行われている。熱
電対列を赤外線検出器として使用する赤外線温度計の場
合、専ら熱電対列の正確さを向上させるための試みがな
されてきた。
になってきた。赤外線温度計は患者の体温を迅速に計測
することができる。赤外線温度計を更に正確にするため
の多くの試みがなされてきた。温度計測値を正確にする
ための試みの一つとして、内部基準領域からの赤外線と
ターゲット領域からの赤外線とを同じ光路を通して交互
に感知することが行われている。また、温度計の較正に
チョッパーユニットを使用することも行われている。熱
電対列を赤外線検出器として使用する赤外線温度計の場
合、専ら熱電対列の正確さを向上させるための試みがな
されてきた。
【０００３】赤外線を計測するのに使用される代表的な
熱電対列検出器の出力電圧は、検出器の感熱領域の温度
と冷接点の温度との差を変数とする非線型関数として表
現され、この差が増すに従って出力電圧は増加する。熱
電対列検出器は、一般に炉の温度の検出、又は火炎の温
度の計測などの非常に高い温度の計測に使用されてい
る。赤外線温度計測に熱電対列検出器を適用して人間の
体温の計測を行う場合、熱電対列が一般的に使用される
場合に比べて測定対象温度範囲が比較的狭い。このよう
に測定対象温度範囲が狭いため、熱電対列検出器の正確
さを改善するための技術が考慮されてきた。
熱電対列検出器の出力電圧は、検出器の感熱領域の温度
と冷接点の温度との差を変数とする非線型関数として表
現され、この差が増すに従って出力電圧は増加する。熱
電対列検出器は、一般に炉の温度の検出、又は火炎の温
度の計測などの非常に高い温度の計測に使用されてい
る。赤外線温度計測に熱電対列検出器を適用して人間の
体温の計測を行う場合、熱電対列が一般的に使用される
場合に比べて測定対象温度範囲が比較的狭い。このよう
に測定対象温度範囲が狭いため、熱電対列検出器の正確
さを改善するための技術が考慮されてきた。
【０００４】周囲温度が変化すれば冷接点の温度は変化
し、冷接点の温度が適切に考慮されなければこの冷接点
の温度変化が熱電対列の出力の正確性に影響を及ぼすこ
とがわかっている。熱電対列検出器を使用した患者の体
温の計測値の正確さを改善するのに使用される一つの方
法は、冷接点を所定の温度まで加熱すること、または冷
接点を周囲温度以下の温度まで冷却することにより、冷
接点を一定の温度に維持する方法である。しかしながら
この方法は、熱源、熱源用の動力、及び熱源の温度を精
密に調節するための技術を必要とする。
し、冷接点の温度が適切に考慮されなければこの冷接点
の温度変化が熱電対列の出力の正確性に影響を及ぼすこ
とがわかっている。熱電対列検出器を使用した患者の体
温の計測値の正確さを改善するのに使用される一つの方
法は、冷接点を所定の温度まで加熱すること、または冷
接点を周囲温度以下の温度まで冷却することにより、冷
接点を一定の温度に維持する方法である。しかしながら
この方法は、熱源、熱源用の動力、及び熱源の温度を精
密に調節するための技術を必要とする。
【０００５】理想的な熱電対列検出器はターゲットの温
度及び冷接点の温度の関数として表現される出力電圧を
発生する。この出力電圧はステファン−ボルツマンの法
則から導かれた以下の式により表現される。 Ｖｄ＝Ｍ・（ＴＢＢ４−ＴＣＪ４） ここでＶｄは熱電対列検出器の出力電圧、ＴＢＢはター
ゲット温度（この場合黒体）、ＴＣＪは冷接点の温度、
そしてＭは定数である。
度及び冷接点の温度の関数として表現される出力電圧を
発生する。この出力電圧はステファン−ボルツマンの法
則から導かれた以下の式により表現される。 Ｖｄ＝Ｍ・（ＴＢＢ４−ＴＣＪ４） ここでＶｄは熱電対列検出器の出力電圧、ＴＢＢはター
ゲット温度（この場合黒体）、ＴＣＪは冷接点の温度、
そしてＭは定数である。
【０００６】しかしながら、実際にはこの理想的な関係
を変化させる多くの要因が存在する。一つの要因は冷接
点の温度ＴＣＪを正確に得るのが困難であるということ
である。多くの場合、冷接点の温度を計測するための接
触温度感知器は冷接点から幾分離れて配置されているた
め、その温度計測値は或る程度不正確となってしまう。
更に、Ｍは実際には定数でなく、周囲温度又は検出器の
経時変化又は他の要因に応じて変化してしまう。
を変化させる多くの要因が存在する。一つの要因は冷接
点の温度ＴＣＪを正確に得るのが困難であるということ
である。多くの場合、冷接点の温度を計測するための接
触温度感知器は冷接点から幾分離れて配置されているた
め、その温度計測値は或る程度不正確となってしまう。
更に、Ｍは実際には定数でなく、周囲温度又は検出器の
経時変化又は他の要因に応じて変化してしまう。
【０００７】熱電対列検出器の出力信号Ｖｄ及び熱電対
列検出器の冷接点の温度ＴＣＪから黒体ターゲット温度
ＴＢＢを決定するための従来の方法は、多項級数を含む
以下の等式による。 ＴＢＢ＝ＴＣＪ＋Ａ１・Ｖｄ＋Ａ２・Ｖｄ２＋Ａ３・Ｖｄ３＋Ａ４・Ｖｄ４＋． ．＋ この等式を操作することによって、熱電対列検出器の出
力電圧の多項級数がＴＢＢ−ＴＣＪに等しいことがわか
る。しかしながら実際には、出力電圧はこの等式が表す
以上に項ＴＣＪに多くを依存することが観察されてき
た。ＴＣＪの変化量と同じだけＴＢＢが変化した場合で
すら、実際には、Ｖｄは同じ値に留まらないということ
が観察されてきた。こうしたことが起こることを考慮し
なければ測定の正確さに悪影響を及ぼす。
列検出器の冷接点の温度ＴＣＪから黒体ターゲット温度
ＴＢＢを決定するための従来の方法は、多項級数を含む
以下の等式による。 ＴＢＢ＝ＴＣＪ＋Ａ１・Ｖｄ＋Ａ２・Ｖｄ２＋Ａ３・Ｖｄ３＋Ａ４・Ｖｄ４＋． ．＋ この等式を操作することによって、熱電対列検出器の出
力電圧の多項級数がＴＢＢ−ＴＣＪに等しいことがわか
る。しかしながら実際には、出力電圧はこの等式が表す
以上に項ＴＣＪに多くを依存することが観察されてき
た。ＴＣＪの変化量と同じだけＴＢＢが変化した場合で
すら、実際には、Ｖｄは同じ値に留まらないということ
が観察されてきた。こうしたことが起こることを考慮し
なければ測定の正確さに悪影響を及ぼす。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、検出器の冷接
点の温度、すなわち基準温度領域の温度を十分に考慮す
ることによって、検出器の出力信号の正確さを高めるた
めの方法及び装置を提供することが望ましい。
点の温度、すなわち基準温度領域の温度を十分に考慮す
ることによって、検出器の出力信号の正確さを高めるた
めの方法及び装置を提供することが望ましい。
【０００９】医学界は、患者の体温を計る上で鼓膜が一
般に他の部位よりも遥かに優れていると考えている。視
床下部、体温を調節する器官に血液を供給する血液源と
同じ血液源が鼓膜に血液を供給するため、鼓膜の温度は
コア温度と緊密な相関を有している。しかしながら、鼓
膜は耳の開口から真っ直ぐな通路内にあるわけではな
く、直接近づくことはできない。従って、器具を耳の開
口に装入するだけでは、鼓膜だけからであって耳道のよ
うなこれを取り囲む組織からのでない赤外線エネルギを
得ることは困難である。しかし、患者の体温をこの方法
で迅速に且つ非貫入的に計測できることが望まれてい
る。また、温度検出器が熱電対列型であろうと他の種類
の検出器であろうと、鼓膜の温度を更に正確に表示する
ため検出器の出力をある程度調節することが必要であ
る。更に、鼓膜のような解剖学的赤外線ターゲット部分
の温度と正確に相関を有するコアのような患者の解剖学
的に特定の部分の温度を、ターゲットの温度を測定しこ
の温度を解剖学的に他の部分の温度を表示するのに必要
なだけ調節することによって決定できるようにすること
が望まれている。
般に他の部位よりも遥かに優れていると考えている。視
床下部、体温を調節する器官に血液を供給する血液源と
同じ血液源が鼓膜に血液を供給するため、鼓膜の温度は
コア温度と緊密な相関を有している。しかしながら、鼓
膜は耳の開口から真っ直ぐな通路内にあるわけではな
く、直接近づくことはできない。従って、器具を耳の開
口に装入するだけでは、鼓膜だけからであって耳道のよ
うなこれを取り囲む組織からのでない赤外線エネルギを
得ることは困難である。しかし、患者の体温をこの方法
で迅速に且つ非貫入的に計測できることが望まれてい
る。また、温度検出器が熱電対列型であろうと他の種類
の検出器であろうと、鼓膜の温度を更に正確に表示する
ため検出器の出力をある程度調節することが必要であ
る。更に、鼓膜のような解剖学的赤外線ターゲット部分
の温度と正確に相関を有するコアのような患者の解剖学
的に特定の部分の温度を、ターゲットの温度を測定しこ
の温度を解剖学的に他の部分の温度を表示するのに必要
なだけ調節することによって決定できるようにすること
が望まれている。
【００１０】また、広範な温度範囲に亘り患者の解剖学
的部分の正確な温度を測定でき、かつ熱源又は低温源を
必要としない方法及びシステムを提供するのが望まし
い。
的部分の正確な温度を測定でき、かつ熱源又は低温源を
必要としない方法及びシステムを提供するのが望まし
い。
【００１１】更に、生物医学的温度計を現場で定期的に
再較正できるようにして、温度測定の正確さを持続でき
るような方法及びシステムを提供することが望まれてい
る。本発明は上述したような課題を解決するためになさ
れたものである。
再較正できるようにして、温度測定の正確さを持続でき
るような方法及びシステムを提供することが望まれてい
る。本発明は上述したような課題を解決するためになさ
れたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】手短にいえば、そして概
括的に述べると、本発明は、ターゲットから受け取った
赤外線エネルギから赤外線温度計によってターゲットの
温度を決定し、赤外線温度計を較正するための新規で完
全された方法及びシステムを提供する。本発明は、較正
データを使用することによって、解剖学的ターゲット部
分から受け取った赤外線エネルギに基づいて解剖学的に
他の部分の温度を表示するための、温度計用の手段を提
供する。
括的に述べると、本発明は、ターゲットから受け取った
赤外線エネルギから赤外線温度計によってターゲットの
温度を決定し、赤外線温度計を較正するための新規で完
全された方法及びシステムを提供する。本発明は、較正
データを使用することによって、解剖学的ターゲット部
分から受け取った赤外線エネルギに基づいて解剖学的に
他の部分の温度を表示するための、温度計用の手段を提
供する。
【００１３】本発明によれば、例として、温度測定装置
の検出器手段は赤外線エネルギをターゲットから受け取
り、検出器手段の赤外線感知領域の温度と検出器手段の
基準温度領域の温度の両方に基づいた検出器信号を提供
する。センサー手段、例えば接触温度計測装置は、検出
器の基準温度領域の温度の関数である基準信号を提供す
る。本発明によれば、検出器の赤外線感知領域と基準温
度領域との間の温度差ばかりでなく、基準温度領域の絶
対温度もまた考慮される。演算処理手段は、検出器信号
及び基準信号を受け取ってこれら二つの信号を非線型の
方法で組合せ、ターゲットの温度を表す信号を得る。
の検出器手段は赤外線エネルギをターゲットから受け取
り、検出器手段の赤外線感知領域の温度と検出器手段の
基準温度領域の温度の両方に基づいた検出器信号を提供
する。センサー手段、例えば接触温度計測装置は、検出
器の基準温度領域の温度の関数である基準信号を提供す
る。本発明によれば、検出器の赤外線感知領域と基準温
度領域との間の温度差ばかりでなく、基準温度領域の絶
対温度もまた考慮される。演算処理手段は、検出器信号
及び基準信号を受け取ってこれら二つの信号を非線型の
方法で組合せ、ターゲットの温度を表す信号を得る。
【００１４】更に、演算処理手段は較正データを収容
し、黒体較正源の温度が望ましいか或いは解剖学的ター
ゲットの温度が望ましいのかに応じて検出器信号と基準
信号とを組み合わせる。この演算処理手段は、更に、他
の較正データを収容し、ターゲットの温度が望ましいか
任意の他の解剖学的部分の温度が望ましいのかに応じて
検出器信号と基準信号とを組み合わせる。
し、黒体較正源の温度が望ましいか或いは解剖学的ター
ゲットの温度が望ましいのかに応じて検出器信号と基準
信号とを組み合わせる。この演算処理手段は、更に、他
の較正データを収容し、ターゲットの温度が望ましいか
任意の他の解剖学的部分の温度が望ましいのかに応じて
検出器信号と基準信号とを組み合わせる。
【００１５】本発明の別の特徴として、使用者がこの温
度測定装置を黒体較正源で再較正し、限定された範囲内
で演算処理手段に収容された較正データを変化させる手
段が使用者に提供される。この再較正によって、経時劣
化、使用、及び他の理由による器具の変化を較正するこ
とができる。
度測定装置を黒体較正源で再較正し、限定された範囲内
で演算処理手段に収容された較正データを変化させる手
段が使用者に提供される。この再較正によって、経時劣
化、使用、及び他の理由による器具の変化を較正するこ
とができる。
【００１６】本発明の新規で且つ改善された温度測定装
置は非常に正確であり、信頼性があり、較正能力及び計
測能力を高める上で容易に使用することができる。
置は非常に正確であり、信頼性があり、較正能力及び計
測能力を高める上で容易に使用することができる。
【００１７】本発明のこれらの特徴及び利点、及び他の
特徴及び利点は、例示の実施例の添付図面を参照するこ
とにより、以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
特徴及び利点は、例示の実施例の添付図面を参照するこ
とにより、以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【００１８】
【実施例】例示の図面に示すように、とりわけ図１に示
すように、本発明は赤外線温度測定装置１０で実施さ
れ、温度測定装置１０は、全体として手持式プローブの
形態を有しており、耳道及び鼓膜１３のようなターゲッ
ト領域１２の温度を計測するものである。温度測定装置
１０は、耳道内に部分的に挿入できるようなプローブ端
１４を有しており、このプローブ端１４は赤外線エネル
ギを受け取って器具に伝える導波管１６を覆い保護する
ようになっている。また温度測定装置１０は、光学的チ
ョッパーフラッグ（ｃｈｏｐｐｅｒ ｆｌａｇ）１８を
有していてもよい。このチョッパーフラッグ１８によ
り、赤外線温度計１０は、ターゲットから導波管１６を
通って入ってくる赤外線や、放射や電気的オフセットの
ような器具自体が生じるバックグラウンド信号の大きさ
を計測することができるようになっており、チョッパー
フラッグ１８は温度測定装置１０に入ってくる赤外線の
量を更に正確に計測するためにこれらを電気的に相殺で
きるように作動する。チョッパーフラッグ１８は、温度
測定装置１０に入ってくる赤外線を、検出器、代表的に
は熱電対列を有する熱電対列検出器（検出器手段）２０
に通すようになっている。
すように、本発明は赤外線温度測定装置１０で実施さ
れ、温度測定装置１０は、全体として手持式プローブの
形態を有しており、耳道及び鼓膜１３のようなターゲッ
ト領域１２の温度を計測するものである。温度測定装置
１０は、耳道内に部分的に挿入できるようなプローブ端
１４を有しており、このプローブ端１４は赤外線エネル
ギを受け取って器具に伝える導波管１６を覆い保護する
ようになっている。また温度測定装置１０は、光学的チ
ョッパーフラッグ（ｃｈｏｐｐｅｒ ｆｌａｇ）１８を
有していてもよい。このチョッパーフラッグ１８によ
り、赤外線温度計１０は、ターゲットから導波管１６を
通って入ってくる赤外線や、放射や電気的オフセットの
ような器具自体が生じるバックグラウンド信号の大きさ
を計測することができるようになっており、チョッパー
フラッグ１８は温度測定装置１０に入ってくる赤外線の
量を更に正確に計測するためにこれらを電気的に相殺で
きるように作動する。チョッパーフラッグ１８は、温度
測定装置１０に入ってくる赤外線を、検出器、代表的に
は熱電対列を有する熱電対列検出器（検出器手段）２０
に通すようになっている。
【００１９】次に、図２により熱電対列検出器２０につ
いて説明する。図２に示すように、熱電対列検出器２０
は、赤外線エネルギを検出するための赤外線感知領域２
２を有し、この赤外線感知領域２２は、赤外線エネルギ
を吸収するための黒く塗った領域と、複数の温接点２１
とを有している。熱電対列の構造は、一般に熱電対の温
度差に応じて大きな熱電出力を与えるように選択された
異なる金属から構成されるという熱電対の基本的構造に
基づくものである。すなわち図２に示すように、熱電対
列検出器２０は、一端が感熱領域（赤外線感知検出領域
２２）に接続されるとともに、他端が基準温度領域の冷
接点２４として機能する多くの熱電対で形成されてい
る。これらの冷接点のうちの二つに参照番号２４を付し
て示す。熱電対列検出器２０から出力された電気信号
は、熱電対列の電気信号線２５を介して赤外線温度計１
０の信号処理回路手段３１に伝えられるようになってい
る。
いて説明する。図２に示すように、熱電対列検出器２０
は、赤外線エネルギを検出するための赤外線感知領域２
２を有し、この赤外線感知領域２２は、赤外線エネルギ
を吸収するための黒く塗った領域と、複数の温接点２１
とを有している。熱電対列の構造は、一般に熱電対の温
度差に応じて大きな熱電出力を与えるように選択された
異なる金属から構成されるという熱電対の基本的構造に
基づくものである。すなわち図２に示すように、熱電対
列検出器２０は、一端が感熱領域（赤外線感知検出領域
２２）に接続されるとともに、他端が基準温度領域の冷
接点２４として機能する多くの熱電対で形成されてい
る。これらの冷接点のうちの二つに参照番号２４を付し
て示す。熱電対列検出器２０から出力された電気信号
は、熱電対列の電気信号線２５を介して赤外線温度計１
０の信号処理回路手段３１に伝えられるようになってい
る。
【００２０】熱電対列検出器２０は、一般に冷接点２４
の温度及び熱電対列検出器２０の赤外線感知領域２２の
温度の両方の非線型関数で表される出力電流を生じる。
熱電対列検出器２０の冷接点２４の温度は、好ましく
は、サーミスタ（センサー手段）２８（図１参照）のよ
うな精密接触温度計測装置で計測される。サーミスタ２
８は、熱電対列検出器２０の冷接点２４領域（基準温度
領域）と物理的及び熱的に緊密に接触した状態で配置さ
れる。サーミスタ２８は、冷接点２４の温度を表す基準
信号を発生し、この基準信号は図１に示すように電線３
０で信号処理手段３１に搬送される。
の温度及び熱電対列検出器２０の赤外線感知領域２２の
温度の両方の非線型関数で表される出力電流を生じる。
熱電対列検出器２０の冷接点２４の温度は、好ましく
は、サーミスタ（センサー手段）２８（図１参照）のよ
うな精密接触温度計測装置で計測される。サーミスタ２
８は、熱電対列検出器２０の冷接点２４領域（基準温度
領域）と物理的及び熱的に緊密に接触した状態で配置さ
れる。サーミスタ２８は、冷接点２４の温度を表す基準
信号を発生し、この基準信号は図１に示すように電線３
０で信号処理手段３１に搬送される。
【００２１】冷接点２４の温度は周囲温度であるのがよ
いが、周囲温度よりも高くても低くてもよい。検出器が
熱電対列検出器２０の場合、基準信号は冷接点の温度を
表すものであり、他の型の検出器の場合、基準信号は検
出器の基準温度領域の温度を表すものである。
いが、周囲温度よりも高くても低くてもよい。検出器が
熱電対列検出器２０の場合、基準信号は冷接点の温度を
表すものであり、他の型の検出器の場合、基準信号は検
出器の基準温度領域の温度を表すものである。
【００２２】また、図３に示すように、熱電対列検出器
２０からの信号は、好ましくは、増幅器３２によって増
幅され、次いで、マイクロプロセッサ（演算処理手段）
３６が受け取ることができるようにアナログ−デジタル
コンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）でデジタルの形態に変
換されるようになっている。また、サーミスタ２８はイ
ンターフェース３８を介してＡ／Ｄコンバータ４０に接
続されている。理想的には既知の安定した温度である冷
接点２４の温度ＴＣＪを表す基準信号ＶＲＥＦもまたマ
イクロプロセッサ３６によって受け取られるようになっ
ている。ＴＣＪとＶＲＥＦとの間の数学的な相関関係は
サーミスタの製造者により提供されるようになってお
り、この相関関係に基づいてＴＣＪはマイクロプロセッ
サ３６により容易に計算することができる。
２０からの信号は、好ましくは、増幅器３２によって増
幅され、次いで、マイクロプロセッサ（演算処理手段）
３６が受け取ることができるようにアナログ−デジタル
コンバータ（Ａ／Ｄコンバータ）でデジタルの形態に変
換されるようになっている。また、サーミスタ２８はイ
ンターフェース３８を介してＡ／Ｄコンバータ４０に接
続されている。理想的には既知の安定した温度である冷
接点２４の温度ＴＣＪを表す基準信号ＶＲＥＦもまたマ
イクロプロセッサ３６によって受け取られるようになっ
ている。ＴＣＪとＶＲＥＦとの間の数学的な相関関係は
サーミスタの製造者により提供されるようになってお
り、この相関関係に基づいてＴＣＪはマイクロプロセッ
サ３６により容易に計算することができる。
【００２３】マイクロプロセッサ３６は、実験室型の状
況で黒体較正源（ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ ｃａｌｉｂｒ
ａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）によって温度測定装置１０
を較正する機能を提供するとともに、他の状況で黒体較
正源によって温度測定装置１０を再較正する機能を提供
する。また、マイクロプロセッサ３６は、ターゲットの
温度に基づいて、ターゲットまたは解剖学的に別の部分
の温度計測値を得るために温度測定装置１０を使用する
機能を提供する。このような機能を実現するため、信号
処理手段３１には較正データを記憶するデータ記憶要素
４４が設けられている。このデータ記憶要素４４はＥＥ
ＰＲＯＭのような不揮発性メモリの形態をとるのがよ
い。また、マイクロプロセッサ３６及びデータ記憶要素
４４を外部とつなぐための伝達ポート４２が温度測定装
置１０に設けられており、この伝達ポート４２を介して
マイクロプロセッサ３６が較正定数を受け取りデータ記
憶要素４４内に記憶することができるようになってい
る。また伝達ポート４２は、温度測定装置１０が現在特
定の温度の黒体較正源で較正されているという情報をマ
イクロプロセッサ３６に与えるために使用することがで
きる。なお本明細書中において使用される「黒体較正
源」とは、正確に知られた温度を持ち、正確に知られた
放射特性を有する標準化された温度基準源のことをい
う。
況で黒体較正源（ｂｌａｃｋ ｂｏｄｙ ｃａｌｉｂｒ
ａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）によって温度測定装置１０
を較正する機能を提供するとともに、他の状況で黒体較
正源によって温度測定装置１０を再較正する機能を提供
する。また、マイクロプロセッサ３６は、ターゲットの
温度に基づいて、ターゲットまたは解剖学的に別の部分
の温度計測値を得るために温度測定装置１０を使用する
機能を提供する。このような機能を実現するため、信号
処理手段３１には較正データを記憶するデータ記憶要素
４４が設けられている。このデータ記憶要素４４はＥＥ
ＰＲＯＭのような不揮発性メモリの形態をとるのがよ
い。また、マイクロプロセッサ３６及びデータ記憶要素
４４を外部とつなぐための伝達ポート４２が温度測定装
置１０に設けられており、この伝達ポート４２を介して
マイクロプロセッサ３６が較正定数を受け取りデータ記
憶要素４４内に記憶することができるようになってい
る。また伝達ポート４２は、温度測定装置１０が現在特
定の温度の黒体較正源で較正されているという情報をマ
イクロプロセッサ３６に与えるために使用することがで
きる。なお本明細書中において使用される「黒体較正
源」とは、正確に知られた温度を持ち、正確に知られた
放射特性を有する標準化された温度基準源のことをい
う。
【００２４】好ましくは、データ記憶要素４４は、デー
タを十分な正確さで記憶できるように書き込み自在かつ
電気的に消去することのできるメモリを有する。データ
の記憶に使用される代表的なＥＥＰＲＯＭメモリは、デ
ータ及び較正定数を最大６４の１６ビットワードの形態
で記憶することができる。マイクロプロセッサ３６は、
好ましくは、現在商業的に入手できる算術操作を行うこ
とのできる種類のものであるのがよい。マイクロプロセ
ッサ３６は、温度計が決定した温度を表示するための出
力装置、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）又は発光ダ
イオード（ＬＥＤ）ディスプレーユニットのような出力
装置４６に作動的に接続されている。
タを十分な正確さで記憶できるように書き込み自在かつ
電気的に消去することのできるメモリを有する。データ
の記憶に使用される代表的なＥＥＰＲＯＭメモリは、デ
ータ及び較正定数を最大６４の１６ビットワードの形態
で記憶することができる。マイクロプロセッサ３６は、
好ましくは、現在商業的に入手できる算術操作を行うこ
とのできる種類のものであるのがよい。マイクロプロセ
ッサ３６は、温度計が決定した温度を表示するための出
力装置、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）又は発光ダ
イオード（ＬＥＤ）ディスプレーユニットのような出力
装置４６に作動的に接続されている。
【００２５】前述したように、熱電対列検出器２０の熱
電対列の出力電圧は冷接点２４の温度変化によって非線
型の態様で影響を受けるということがわかっている。冷
接点２４の温度（基準温度領域の温度）を所定の温度範
囲に亘って表す信号、或いは検出器が熱電対列以外のも
のである場合には基準温度領域の温度を表す信号を、非
線型の方法に組み合わせることによって、温度測定装置
１０の正確さが大きく改善される。このような非線型の
組合せは多項級数の形で表現することができる。このよ
うにすれば、温度計測値の正確さが大きく改善され、ま
た冷接点を一定温度に維持するために冷接点を加熱した
り冷却したりする必要が無くなることが判明した。
電対列の出力電圧は冷接点２４の温度変化によって非線
型の態様で影響を受けるということがわかっている。冷
接点２４の温度（基準温度領域の温度）を所定の温度範
囲に亘って表す信号、或いは検出器が熱電対列以外のも
のである場合には基準温度領域の温度を表す信号を、非
線型の方法に組み合わせることによって、温度測定装置
１０の正確さが大きく改善される。このような非線型の
組合せは多項級数の形で表現することができる。このよ
うにすれば、温度計測値の正確さが大きく改善され、ま
た冷接点を一定温度に維持するために冷接点を加熱した
り冷却したりする必要が無くなることが判明した。
【００２６】また、図４には、工場又は実験室の状況で
温度ＴＢＢの黒体較正源でシステムを較正する手順がフ
ローチャートで示されている。図４においてＶｄは、熱
電対列検出器２０の熱電対列の出力電圧を表すデジタル
信号である。なお、温度測定装置１０がチョッパーフラ
ッグ１８を備えている場合には、Ｖｄはチョッパーフラ
ッグ１８を開放した状態の熱電対列の出力電圧とチョッ
パーフラッグ１８を閉鎖した状態の熱電対列の出力電圧
との間の差を表すデジタル信号である。まず、図４に示
すように熱電対列検出器２０からの信号Ｖｄおよび、冷
接点の温度ＴＣＪを表すサーミスタ２８からの基準信号
ＶＲＥＦが獲得される（ステップ６０）。次いで、黒体
較正源の温度が記録され（ステップ６１）、冷接点の温
度ＴＣＪが信号ＶＲＥＦに基づいて計算される（ステッ
プ６２）。較正にあたっては、必要な数のデータが集ま
るまでステップ６０乃至ステップ６２が繰り返され、使
用されうるターゲットの温度の変動範囲内及び温度測定
装置１０が使用される周囲空気温度の変動範囲内で多く
のデータが獲得される（ステップ６４）。黒体較正源の
温度は、熱電対列の信号Ｖｄ、及び冷接点の温度ＴＣＪ
を使用した以下の表現で密に近似することができる。
温度ＴＢＢの黒体較正源でシステムを較正する手順がフ
ローチャートで示されている。図４においてＶｄは、熱
電対列検出器２０の熱電対列の出力電圧を表すデジタル
信号である。なお、温度測定装置１０がチョッパーフラ
ッグ１８を備えている場合には、Ｖｄはチョッパーフラ
ッグ１８を開放した状態の熱電対列の出力電圧とチョッ
パーフラッグ１８を閉鎖した状態の熱電対列の出力電圧
との間の差を表すデジタル信号である。まず、図４に示
すように熱電対列検出器２０からの信号Ｖｄおよび、冷
接点の温度ＴＣＪを表すサーミスタ２８からの基準信号
ＶＲＥＦが獲得される（ステップ６０）。次いで、黒体
較正源の温度が記録され（ステップ６１）、冷接点の温
度ＴＣＪが信号ＶＲＥＦに基づいて計算される（ステッ
プ６２）。較正にあたっては、必要な数のデータが集ま
るまでステップ６０乃至ステップ６２が繰り返され、使
用されうるターゲットの温度の変動範囲内及び温度測定
装置１０が使用される周囲空気温度の変動範囲内で多く
のデータが獲得される（ステップ６４）。黒体較正源の
温度は、熱電対列の信号Ｖｄ、及び冷接点の温度ＴＣＪ
を使用した以下の表現で密に近似することができる。
【００２７】 ＴＢＢ１＝Ｃ＋Ａ１・Ｖｄ＋Ａ２・Ｖｄ２＋Ａ３・Ｖｄ３＋Ａ４・Ｖｄ４＋．． ． ＋Ａｍ・Ｖｄｍ＋Ｂ１・ＴＣＪ＋Ｂ２・ＴＣＪ２＋Ｂ３・ＴＣＪ３＋．． ． ＋Ｂｎ・ＴＣＪｎ ここで、較正定数Ｃ、熱電対列温度較正係数Ａ１〜Ａ
ｍ、及び冷接点温度較正係数Ｂ１〜Ｂｎは、熱電対列の
製造者により提供されたデータ及び／又は実験室におい
て黒体較正源を所定範囲のターゲット温度及び周囲温度
にわたって試験することによって発生する熱電対列出力
（Ｖｄ）を計測することにより得られたデータに基づい
て、多変数線型回帰、又は他の手段を実行することによ
り得られる（ステップ６６）。これら定数及び係数はデ
ータ記憶要素４４内に記憶される（ステップ６８）。所
定範囲のターゲットの温度及び周囲温度に対する実験室
の試験により、ターゲットの温度を計測する際に使用さ
れる定数Ｃ、及び係数Ａ１〜Ａｍ、及びＢ１〜Ｂｎを正
確に決定することができる。この定数及びこれらの係数
の実際の値は各検出器の特性に従って変化する。更に、
必要な係数の数は用途が異なれば変化する。一例として
ある実施例において、温度測定装置１０は約２５℃〜約
４３℃の温度範囲に亘って使用され、サーミスタ２８は
約１５℃〜約４３℃の温度範囲で作動するようになって
いる。またこの場合、定数および係数としてＣ＝２．４
℃、Ａ１＝７７．５，Ａ２＝−１４．４，Ａ３＝８．
６，Ａ４＝−３２．１，Ｂ１＝０．８５，Ｂ２＝０．０
０２６，Ｂ３＝−５．０×１０−６という値となってい
る。この実施例において用いられるＴＢＢ１を表現する
式においては、収集したデータに見合う十分な正確さを
提供できればよく、高次の項を含む必要はない。
ｍ、及び冷接点温度較正係数Ｂ１〜Ｂｎは、熱電対列の
製造者により提供されたデータ及び／又は実験室におい
て黒体較正源を所定範囲のターゲット温度及び周囲温度
にわたって試験することによって発生する熱電対列出力
（Ｖｄ）を計測することにより得られたデータに基づい
て、多変数線型回帰、又は他の手段を実行することによ
り得られる（ステップ６６）。これら定数及び係数はデ
ータ記憶要素４４内に記憶される（ステップ６８）。所
定範囲のターゲットの温度及び周囲温度に対する実験室
の試験により、ターゲットの温度を計測する際に使用さ
れる定数Ｃ、及び係数Ａ１〜Ａｍ、及びＢ１〜Ｂｎを正
確に決定することができる。この定数及びこれらの係数
の実際の値は各検出器の特性に従って変化する。更に、
必要な係数の数は用途が異なれば変化する。一例として
ある実施例において、温度測定装置１０は約２５℃〜約
４３℃の温度範囲に亘って使用され、サーミスタ２８は
約１５℃〜約４３℃の温度範囲で作動するようになって
いる。またこの場合、定数および係数としてＣ＝２．４
℃、Ａ１＝７７．５，Ａ２＝−１４．４，Ａ３＝８．
６，Ａ４＝−３２．１，Ｂ１＝０．８５，Ｂ２＝０．０
０２６，Ｂ３＝−５．０×１０−６という値となってい
る。この実施例において用いられるＴＢＢ１を表現する
式においては、収集したデータに見合う十分な正確さを
提供できればよく、高次の項を含む必要はない。
【００２８】また、温度測定装置１０は、現場で温度計
を黒体較正源を用いて再較正するための機能を提供する
手段を有している。熱電対列検出器２０の出力をＡ／Ｄ
コンバータ３４に送る前に増幅する増幅器３２内の電気
的構成部品のような電気的構成部品のドリフトによる温
度測定装置１０の読みの変化を補正したり、又は温度測
定装置１０の光学的構成部品の些細な変化を補正するた
め、温度測定装置１０を使用する技術者は黒体較正源を
用いて器具の再較正を行ったり器具の較正が正しく行わ
れているかを検査したいと思うことがよくある。これに
対応して、温度測定装置１０にはこの温度測定装置１０
を再較正モードに切り換えて再較正に必要なデータをマ
イクロプロセッサ３６に伝送する機能が設けられてい
る。図５に示すように、再較正モードでは、黒体較正源
の温度ＴＢＢがポート４２を通してシステムに入力され
る（ステップ７２）。次いで、熱電対列検出器２０の信
号Ｖｄが獲得されるとともに、冷接点２４の温度ＴＣＪ
を表すサーミスタ２８の基準信号ＶＲＥＦが獲得７３さ
れる（ステップ７３）。次いで、冷接点の温度ＴＣＪが
計算される（ステップ７４）。これらのデータは、温度
計の所定の使用温度範囲に亘って２つ又はそれ以上の温
度に対応して計測される（ステップ７６）。較正定数
Ｃ、熱電対列の較正係数Ａ１〜Ａｍ、及び冷接点の温度
較正係数Ｂ１〜Ｂｎは工場又は実験室の設定で既に決定
されている。温度計の再較正の際には、以下の等式で表
されるように限定的な調整が行われる。 ＴＢＢ＝Ｋ０＋Ｃ＋［Ａ１（Ｇ０・Ｖｄ）＋Ａ２（Ｇ０・Ｖｄ）２＋Ａ３（Ｇ０ ・Ｖｄ）３ ＋Ａ４（Ｇ０・Ｖｄ）４＋．．．＋Ａｍ（Ｇ０・Ｖｄ）ｍ］ ＋［Ｂ１・ＴＣＪ＋Ｂ２・ＴＣＪ２＋Ｂ３・ＴＣＪ３＋．．．＋Ｂｎ・ＴＣ Ｊｎ］ この等式は実験室較正シーケンス中の較正で使用された
等式と非常に類似しているけれども、利得係数Ｇ０及び
相殺項Ｋ０を含む。器具を実験室又は工場で較正する場
合には、利得係数Ｇ０は恣意的に１に設定され、相殺項
Ｋ０は恣意的に０に設定される。器具の技術者が後に器
具を恒常的に再較正するとき、Ｋ０及びＧ０は代数学的
操作の繰返しによって決定され（ステップ７６）、デー
タメモリに記憶される（ステップ８０）。これにより、
例えば器具の経時劣化、又は赤外線温度計を衝撃又は極
端な温度に曝すことにより発生するあらゆる些細なドリ
フトを較正する。好ましい実施例では、黒体較正源の温
度を伝達ポート４２を通して入力し、マイクロプロセッ
サ３６自体が定数であるＫ０及びＧ０を決定して記憶す
る。Ｋ０は、通常±２℃程度であり、Ｇ０は通常０．３
〜０．５程度である。更に、温度測定装置１０を使用す
る技術者は、これらの係数の必要な補正値を個々に決定
し、伝達ポート４２を通して入力することもできる。好
ましい実施例では、周囲状況の室温の下で略２５℃及び
略３７℃の二つの黒体ターゲット温度においてデータを
獲得することによって再較正を行うことができる。Ｋ０
は二つのターゲット温度のうちの低い方の温度で獲得さ
れたデータによって決定され、Ｇ０は二つのターゲット
温度のうちの高い方の温度で獲得されたデータに基づい
て計算される。
を黒体較正源を用いて再較正するための機能を提供する
手段を有している。熱電対列検出器２０の出力をＡ／Ｄ
コンバータ３４に送る前に増幅する増幅器３２内の電気
的構成部品のような電気的構成部品のドリフトによる温
度測定装置１０の読みの変化を補正したり、又は温度測
定装置１０の光学的構成部品の些細な変化を補正するた
め、温度測定装置１０を使用する技術者は黒体較正源を
用いて器具の再較正を行ったり器具の較正が正しく行わ
れているかを検査したいと思うことがよくある。これに
対応して、温度測定装置１０にはこの温度測定装置１０
を再較正モードに切り換えて再較正に必要なデータをマ
イクロプロセッサ３６に伝送する機能が設けられてい
る。図５に示すように、再較正モードでは、黒体較正源
の温度ＴＢＢがポート４２を通してシステムに入力され
る（ステップ７２）。次いで、熱電対列検出器２０の信
号Ｖｄが獲得されるとともに、冷接点２４の温度ＴＣＪ
を表すサーミスタ２８の基準信号ＶＲＥＦが獲得７３さ
れる（ステップ７３）。次いで、冷接点の温度ＴＣＪが
計算される（ステップ７４）。これらのデータは、温度
計の所定の使用温度範囲に亘って２つ又はそれ以上の温
度に対応して計測される（ステップ７６）。較正定数
Ｃ、熱電対列の較正係数Ａ１〜Ａｍ、及び冷接点の温度
較正係数Ｂ１〜Ｂｎは工場又は実験室の設定で既に決定
されている。温度計の再較正の際には、以下の等式で表
されるように限定的な調整が行われる。 ＴＢＢ＝Ｋ０＋Ｃ＋［Ａ１（Ｇ０・Ｖｄ）＋Ａ２（Ｇ０・Ｖｄ）２＋Ａ３（Ｇ０ ・Ｖｄ）３ ＋Ａ４（Ｇ０・Ｖｄ）４＋．．．＋Ａｍ（Ｇ０・Ｖｄ）ｍ］ ＋［Ｂ１・ＴＣＪ＋Ｂ２・ＴＣＪ２＋Ｂ３・ＴＣＪ３＋．．．＋Ｂｎ・ＴＣ Ｊｎ］ この等式は実験室較正シーケンス中の較正で使用された
等式と非常に類似しているけれども、利得係数Ｇ０及び
相殺項Ｋ０を含む。器具を実験室又は工場で較正する場
合には、利得係数Ｇ０は恣意的に１に設定され、相殺項
Ｋ０は恣意的に０に設定される。器具の技術者が後に器
具を恒常的に再較正するとき、Ｋ０及びＧ０は代数学的
操作の繰返しによって決定され（ステップ７６）、デー
タメモリに記憶される（ステップ８０）。これにより、
例えば器具の経時劣化、又は赤外線温度計を衝撃又は極
端な温度に曝すことにより発生するあらゆる些細なドリ
フトを較正する。好ましい実施例では、黒体較正源の温
度を伝達ポート４２を通して入力し、マイクロプロセッ
サ３６自体が定数であるＫ０及びＧ０を決定して記憶す
る。Ｋ０は、通常±２℃程度であり、Ｇ０は通常０．３
〜０．５程度である。更に、温度測定装置１０を使用す
る技術者は、これらの係数の必要な補正値を個々に決定
し、伝達ポート４２を通して入力することもできる。好
ましい実施例では、周囲状況の室温の下で略２５℃及び
略３７℃の二つの黒体ターゲット温度においてデータを
獲得することによって再較正を行うことができる。Ｋ０
は二つのターゲット温度のうちの低い方の温度で獲得さ
れたデータによって決定され、Ｇ０は二つのターゲット
温度のうちの高い方の温度で獲得されたデータに基づい
て計算される。
【００２９】工場較正及び現場再較正の両方において、
このような手順は、好ましくは、ユニット間でのプロー
ブ保護カバーの性質のばらつきの影響を最小にするため
プローブ保護カバーを使用しないで行われる。
このような手順は、好ましくは、ユニット間でのプロー
ブ保護カバーの性質のばらつきの影響を最小にするため
プローブ保護カバーを使用しないで行われる。
【００３０】黒体較正源は、代表的には、解剖学的ター
ゲットが被る環境とは幾分異なる環境を提供する。代表
的には、解剖学的ターゲットについて正確な測定結果を
得るためには器具を幾分調節することが必要である。更
に、患者の身体コア温度と耳内で計測された温度とを相
関させるための調節を更に行うことが必要であるという
ことがわかっている。また、プローブカバーが存在する
ことの影響を補正するための調節も必要である。器具の
通常の較正中、プローブカバーは所定位置にないけれど
も、患者の体温の測定中、性質が夫々僅かに異なるプロ
ーブカバーは所定位置に装着されていなければならな
い。患者によって互いに異なる生理学的状態もまた１つ
の要因となる。従って、以下に示す３つの追加される項
および係数は、身体コア温度ＴＣの決定に有用である。
身体コア温度ＴＣは以下のように計算することができ
る。 ＴＣ＝Ｋ０＋Ｃ＋Ｋ１＋Ｇ１［Ａ１（Ｇ０・Ｖｄ）＋Ａ２（Ｇ０・Ｖｄ）２ ＋Ａ３（Ｇ０・Ｖｄ）３＋Ａ４（Ｇ０・Ｖｄ）４＋．．．＋Ａｍ（Ｇ０・Ｖ ｄ）ｍ］ ＋Ｇ２［Ｂ１・ＴＣＪ＋Ｂ２・ＴＣＪ２＋Ｂ３・ＴＣＪ３＋．．．＋Ｂｎ・ ＴＣＪｎ］ Ｋ１は、更に追加される相殺項であり、Ｇ１及びＧ２
は、患者の耳の生理の効果及びプローブカバーの存在の
効果を反映する利得係数である。Ｋ１、Ｇ１、およびＧ
２は器具の臨床試験によって決定することができる。Ｋ
１は、代表的には、約１０Ｃ乃至約２０Ｃの範囲内にあ
るが３０Ｃ乃至約４０Ｃよりも高くてはならず、Ｇ１及
びＧ２は、１にほぼ等しくなければならないが、１に等
しくはない。
ゲットが被る環境とは幾分異なる環境を提供する。代表
的には、解剖学的ターゲットについて正確な測定結果を
得るためには器具を幾分調節することが必要である。更
に、患者の身体コア温度と耳内で計測された温度とを相
関させるための調節を更に行うことが必要であるという
ことがわかっている。また、プローブカバーが存在する
ことの影響を補正するための調節も必要である。器具の
通常の較正中、プローブカバーは所定位置にないけれど
も、患者の体温の測定中、性質が夫々僅かに異なるプロ
ーブカバーは所定位置に装着されていなければならな
い。患者によって互いに異なる生理学的状態もまた１つ
の要因となる。従って、以下に示す３つの追加される項
および係数は、身体コア温度ＴＣの決定に有用である。
身体コア温度ＴＣは以下のように計算することができ
る。 ＴＣ＝Ｋ０＋Ｃ＋Ｋ１＋Ｇ１［Ａ１（Ｇ０・Ｖｄ）＋Ａ２（Ｇ０・Ｖｄ）２ ＋Ａ３（Ｇ０・Ｖｄ）３＋Ａ４（Ｇ０・Ｖｄ）４＋．．．＋Ａｍ（Ｇ０・Ｖ ｄ）ｍ］ ＋Ｇ２［Ｂ１・ＴＣＪ＋Ｂ２・ＴＣＪ２＋Ｂ３・ＴＣＪ３＋．．．＋Ｂｎ・ ＴＣＪｎ］ Ｋ１は、更に追加される相殺項であり、Ｇ１及びＧ２
は、患者の耳の生理の効果及びプローブカバーの存在の
効果を反映する利得係数である。Ｋ１、Ｇ１、およびＧ
２は器具の臨床試験によって決定することができる。Ｋ
１は、代表的には、約１０Ｃ乃至約２０Ｃの範囲内にあ
るが３０Ｃ乃至約４０Ｃよりも高くてはならず、Ｇ１及
びＧ２は、１にほぼ等しくなければならないが、１に等
しくはない。
【００３１】Ｋ１、Ｇ１、及びＧ２は、患者を肺動脈カ
テーテルで実際に試験することによって得るのがよく、
患者のコア温度の好ましい標準化された計測値を提供す
る。以下、Ｋ１、Ｇ１、及びＧ２の決定方法を図６によ
り説明する。図６に示すように、まず、このようなカテ
ーテル又は他の手段で計測された患者の実際の体温が記
録される（ステップ８２）。次に検出器信号Ｖｄ及び冷
接点の温度ＴＣＪを表す基準信号ＶＲＥＦが獲得される
（ステップ８３）。次いで、冷接点の温度ＴＣＪが、計
算される（ステップ８４）。これらのデータを、温度計
の特定の使用可能な温度範囲に亘って多くの点で獲得す
るのがよい（ステップ８６）。次いで、Ｋ１、Ｇ１、及
びＧ２は記憶され（ステップ９０）、温度測定装置１０
により行われる温度計測に用いられる。これらの追加の
三つの項および係数Ｋ１、Ｇ１、及びＧ２を用いること
によりコア温度ＴＣを決定する場合の温度測定装置１０
の正確性が向上する。
テーテルで実際に試験することによって得るのがよく、
患者のコア温度の好ましい標準化された計測値を提供す
る。以下、Ｋ１、Ｇ１、及びＧ２の決定方法を図６によ
り説明する。図６に示すように、まず、このようなカテ
ーテル又は他の手段で計測された患者の実際の体温が記
録される（ステップ８２）。次に検出器信号Ｖｄ及び冷
接点の温度ＴＣＪを表す基準信号ＶＲＥＦが獲得される
（ステップ８３）。次いで、冷接点の温度ＴＣＪが、計
算される（ステップ８４）。これらのデータを、温度計
の特定の使用可能な温度範囲に亘って多くの点で獲得す
るのがよい（ステップ８６）。次いで、Ｋ１、Ｇ１、及
びＧ２は記憶され（ステップ９０）、温度測定装置１０
により行われる温度計測に用いられる。これらの追加の
三つの項および係数Ｋ１、Ｇ１、及びＧ２を用いること
によりコア温度ＴＣを決定する場合の温度測定装置１０
の正確性が向上する。
【００３２】上述の場合では身体コア温度を耳の温度計
測値から決定するが、この原理は解剖学的に他の部分の
温度をターゲットの温度に基づいて決定するのにも適用
できる。こうしたターゲットには耳以外のターゲットが
含まれる。解剖学的に異る二つの部分の温度データを相
関づけることによって、また相殺項及び利得係数をＫ
１、Ｇ１、及びＧ２のように適切に設定することによっ
て、このような他の温度計測を行うことができる。
測値から決定するが、この原理は解剖学的に他の部分の
温度をターゲットの温度に基づいて決定するのにも適用
できる。こうしたターゲットには耳以外のターゲットが
含まれる。解剖学的に異る二つの部分の温度データを相
関づけることによって、また相殺項及び利得係数をＫ
１、Ｇ１、及びＧ２のように適切に設定することによっ
て、このような他の温度計測を行うことができる。
【００３３】図７は、温度計測装置１０の実施例のモー
ドを示すフローチャートである。図７に示すように、ま
ずステップ９２および９４により獲得された検出器信号
及び検出器の基準温度領域の温度を表す基準信号が読取
られるとともに、黒体較正源の温度データが入力される
（ステップ９６）。次いで、定数Ｃ及び係数Ａ及びＢが
推論され、データ記憶要素内に記憶される（ステップ９
８）。現場において再較正が行われる場合には、黒体較
正源温度データをマイクロプロセッサ３６に入力し（ス
テップ１００）、（第１）相殺項（Ｋ０）及び（第１利
得係数）（Ｇ０）を計算して記憶する（ステップ１０
２）。患者の体温を計測する場合には、ターゲット温度
を読取り、適切な相殺項（Ｋ０）及び利得係数（Ｇ０）
が適用され（ステップ１０４）、温度が計算される（ス
テップ１０６）。
ドを示すフローチャートである。図７に示すように、ま
ずステップ９２および９４により獲得された検出器信号
及び検出器の基準温度領域の温度を表す基準信号が読取
られるとともに、黒体較正源の温度データが入力される
（ステップ９６）。次いで、定数Ｃ及び係数Ａ及びＢが
推論され、データ記憶要素内に記憶される（ステップ９
８）。現場において再較正が行われる場合には、黒体較
正源温度データをマイクロプロセッサ３６に入力し（ス
テップ１００）、（第１）相殺項（Ｋ０）及び（第１利
得係数）（Ｇ０）を計算して記憶する（ステップ１０
２）。患者の体温を計測する場合には、ターゲット温度
を読取り、適切な相殺項（Ｋ０）及び利得係数（Ｇ０）
が適用され（ステップ１０４）、温度が計算される（ス
テップ１０６）。
【００３４】以上説明したように本発明の装置及び方法
によれば、温度測定装置の較正およびターゲット温度を
測定する場合、熱源又は低温源等で赤外線検出器の基準
温度領域を安定させることに頼らずに赤外線温度計の正
確さを改善することができる。更に、本発明によれば現
場での再較正が可能となる。
によれば、温度測定装置の較正およびターゲット温度を
測定する場合、熱源又は低温源等で赤外線検出器の基準
温度領域を安定させることに頼らずに赤外線温度計の正
確さを改善することができる。更に、本発明によれば現
場での再較正が可能となる。
【００３５】本発明の方法及びシステムをデジタル式の
信号処理装置を参照して説明したが、本発明は、熱電対
列赤外線検出器、冷接点温度検出器、及び種々の加数及
び乗数のゲイン定数のハードウェア手段からの信号のア
ナログ信号処理で実施することもできるということは理
解されよう。これは、当業者の能力の限度内であるから
である。
信号処理装置を参照して説明したが、本発明は、熱電対
列赤外線検出器、冷接点温度検出器、及び種々の加数及
び乗数のゲイン定数のハードウェア手段からの信号のア
ナログ信号処理で実施することもできるということは理
解されよう。これは、当業者の能力の限度内であるから
である。
【００３６】本発明の特定の形態を図示し且つ説明した
けれども、本発明の精神及び本発明の範囲から逸脱する
ことなく種々の変形態様を行うことができるということ
は、以上から明らかである。従って、本発明は添付の特
許請求の範囲以外によっては限定されるものではない。
けれども、本発明の精神及び本発明の範囲から逸脱する
ことなく種々の変形態様を行うことができるということ
は、以上から明らかである。従って、本発明は添付の特
許請求の範囲以外によっては限定されるものではない。
【図１】本発明による温度測定装置の概略図。
【図２】図１の温度測定装置の熱電対列の赤外線感知領
域及び冷接点を図示する概略図。
域及び冷接点を図示する概略図。
【図３】図１の温度測定装置の信号処理回路のブロック
図。
図。
【図４】本発明による温度測定装置を工場で較正する場
合のフローチャート。
合のフローチャート。
【図５】本発明による温度測定装置を現場で較正する場
合のフローチャート。
合のフローチャート。
【図６】解剖学的性質を考慮して、温度測定装置の較正
する場合のフローチャート。
する場合のフローチャート。
【図７】本発明の原理による温度測定装置の全体較正及
び計測モードを示すフローチャート。
び計測モードを示すフローチャート。
１０ （赤外線）温度測定装置 ２０ 熱電対列検出器（検出器手段） ２８ サーミスタ（センサー手段） ３６ マイクロプロセッサ（演算処理手段） ４２ 伝達ポート（伝達手段） ４４ データ記憶要素（データ記憶手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−117422（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−501138（ＪＰ，Ａ) 米国特許4784149（ＵＳ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】第１ターゲットから受け取った赤外線エネ
ルギから第１ターゲットの温度を表す温度信号を提供す
るための温度測定装置において、 第１ターゲットから赤外線を受取るための赤外線感知領
域と基準温度領域とを有し、前記赤外線感知領域の温度
及び前記基準温度領域の温度の関数として表現される安
定状態の検出器信号を提供する検出器手段と、 前記基準温度領域の温度を感知し、感知した実際の温度
に対応する基準信号を提供するためのセンサー手段であ
って、感知した実際の温度に対してこのセンサー手段の
既知の特性に従い変動する基準信号を提供するためのセ
ンサー手段と、 前記検出器信号を表す複数の０でない項を有する第１多
項式関数を提供し、前記センサー手段の既知の特性に従
い前記基準信号を調整することにより前記基準温度領域
の温度により近い温度を表す調整済基準信号を提供し、
前記調整済基準信号を表す複数の０でない項を有する第
２多項式関数を提供し、前記多項式関数の一方に第１タ
ーゲットの特性から得られる利得係数を掛け、前記多項
式関数の一方に利得係数を掛けた結果と他方の多項式関
数とを組合せ、この組合せに基づき温度信号を与えるた
めの演算処理手段と、 を備えた温度測定装置。 - 【請求項２】前記第１ターゲットの性質から得られた第
１相殺項、第１利得係数、および第２利得係数を記憶す
るためのデータ記憶手段を更に備え、 前記第１多項式関数と前記第２多項式関数とを組合わせ
る前に、前記演算処理手段は前記第１多項式関数全体に
前記第１利得係数を掛けるとともに前記第２多項式関数
全体に前記第２利得係数を掛け、双方の計算結果を組合
せた後に、第１相殺項をこの組合せに加えることを特徴
とする、請求項１記載の温度測定装置。 - 【請求項３】前記データ記憶手段は、この温度測定装置
を再較正することによって得られた第２相殺項および第
３利得係数を記憶するための手段でもあり、 前記演算処理手段は、前記第２相殺項および前記第３の
利得係数を検出器信号と基準信号の組合せに適用する手
段でもあることを特徴とする、請求項１記載の温度測定
装置。 - 【請求項４】温度計測装置は、第１ターゲットの温度に
基づいて第２ターゲットの温度を決定するための装置で
もあり、 前記第２ターゲットの温度は前記第１ターゲットの温度
と既知の関係を有しており、第２ターゲットは第１ター
ゲットから離れた位置に配置され、 前記第１相殺項、第１利得係数および第２利得係数は、
前記第１ターゲットおよび前記第２ターゲットの差異か
ら推論されるものであることを特徴とする、請求項２ま
たは３記載の温度測定装置。 - 【請求項５】既知の基準源の温度を受取り、この既知の
基準源の温度を用いてこの温度測定装置を再較正するた
めに用いられる伝達手段をさらに備え、 前記演算処理手段は、前記基準源の既知の温度とこの温
度測定装置により測定された前記基準源の温度とを比較
することにより較正定数を決定するとともに、温度信号
を提供するに際して前記較正定数を適用することを特徴
とする、請求項１乃至４いずれか記載の温度測定装置。 - 【請求項６】ヒトを除く目的物からなる第１ターゲット
からの赤外線エネルギを受取るための赤外線感知領域と
基準温度領域とを有するとともに、前記赤外線感知領域
の温度及び前記基準温度領域の温度の関数として表現さ
れる安定状態の検出器信号を提供する検出器により受取
られた赤外線エネルギから推論される第１ターゲットの
温度を表す温度信号を提供する方法において、 前記基準温度領域の温度を感知し、感知された実際の温
度に対応する基準信号であって感知された実際の温度に
対してセンサー手段の既知の特性に従い変動する基準信
号を提供する工程と、 前記検出器信号を表す複数の０でない項を有する第１多
項式関数を提供する工程と、 前記センサー手段の既知の特性に従い前記基準信号を調
整することにより、前記基準温度領域の温度により近い
温度を表す調整済基準信号を得る工程と、 前記調整済基準信号を表す複数の０でない項を有する第
２多項式関数を提供する工程と、 前記第１ターゲットの特性から得られる利得係数を提供
する工程と、 前記多項式関数の一方に利得係数を掛ける工程と、 前記多項式関数の一方に利得係数を掛けた結果と他方の
多項式関数とを組合せる工程と、 前記組合せに基づき温度信号を与える工程と、 を備えた温度信号の提供方法。 - 【請求項７】前記第１ターゲットの性質から第１相殺項
および第２利得係数を推論する工程と、 前記第１相殺項、第１利得係数、および第２利得係数を
記憶する工程と、 前記第１多項式関数全体に第１利得係数を適用する工程
と、 前記第２多項式関数全体に第２利得係数を適用する工程
と、 前記第１相殺項を前記第１および第２多項式関数に適用
する工程と、 を更に備えたことを特徴とする、請求項６記載の温度信
号の提供方法。 - 【請求項８】既知の温度を有する少くとも１の基準源を
用いてこの温度測定装置を再較正することにより、第２
相殺項および第３利得係数を推論する工程を更に備えた
ことを特徴とする、請求項６記載の温度信号の提供方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49265590A | 1990-03-12 | 1990-03-12 | |
| US492655 | 1990-03-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115443A JPH05115443A (ja) | 1993-05-14 |
| JP2603004B2 true JP2603004B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=23957096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072457A Expired - Lifetime JP2603004B2 (ja) | 1990-03-12 | 1991-03-12 | 温度測定装置及び温度信号の提供方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0446788B1 (ja) |
| JP (1) | JP2603004B2 (ja) |
| CA (1) | CA2037940C (ja) |
| DE (1) | DE69120558T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69126885T3 (de) † | 1990-12-12 | 2001-10-18 | Sherwood Serv Ag | Kalibrierung eines infrarot-thermometers mittels flächenhafter eichkurven-darstellung |
| US5626147A (en) * | 1993-11-23 | 1997-05-06 | Thermoscan, Inc. | Tympanic thermometer |
| CN1168090A (zh) * | 1995-11-13 | 1997-12-17 | 西铁城钟表股份有限公司 | 辐射体温计 |
| DE19613229C2 (de) | 1996-04-02 | 1999-01-28 | Braun Ag | Verfahren zur Kalibrierung eines Strahlungsthermometers |
| US6056435A (en) | 1997-06-24 | 2000-05-02 | Exergen Corporation | Ambient and perfusion normalized temperature detector |
| US6292685B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-09-18 | Exergen Corporation | Temporal artery temperature detector |
| WO2000016049A1 (de) * | 1998-09-16 | 2000-03-23 | Braun Gmbh | Strahlungsthermometer mit biegsamer messspitze |
| JP3873528B2 (ja) * | 1999-06-18 | 2007-01-24 | オムロンヘルスケア株式会社 | 放射体温計 |
| US7507019B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-03-24 | Covidien Ag | Thermometer calibration |
| US7549792B2 (en) | 2006-10-06 | 2009-06-23 | Covidien Ag | Electronic thermometer with selectable modes |
| US20120083710A1 (en) | 2010-09-30 | 2012-04-05 | Medism Ltd. | Ergonomic hand-held thermometer |
| US9307912B2 (en) | 2012-08-08 | 2016-04-12 | Welch Allyn, Inc. | Temperature measurement system |
| CN112683409A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-04-20 | 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 | 温度检测装置、温度校准方法及计算机可读存储介质 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (11)
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| JP2579143B2 (ja) * | 1984-02-02 | 1997-02-05 | ハネウエル・インコーポレーテッド | プロセス変数センサのディジタル補正の方法およびそのためのプロセス変数発信器 |
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| US4790324A (en) * | 1984-10-23 | 1988-12-13 | Intelligent Medical Systems, Inc. | Method and apparatus for measuring internal body temperature utilizing infrared emissions |
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| US4895164A (en) * | 1988-09-15 | 1990-01-23 | Telatemp Corp. | Infrared clinical thermometer |
-
1991
- 1991-03-07 EP EP91103502A patent/EP0446788B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-07 DE DE69120558T patent/DE69120558T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-11 CA CA002037940A patent/CA2037940C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-12 JP JP3072457A patent/JP2603004B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4784149A (en) | 1986-01-13 | 1988-11-15 | Optical Sensors, Inc. | Infrared thermometer with automatic calibration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2037940A1 (en) | 1991-09-13 |
| JPH05115443A (ja) | 1993-05-14 |
| EP0446788A1 (en) | 1991-09-18 |
| EP0446788B1 (en) | 1996-07-03 |
| DE69120558T2 (de) | 1997-02-06 |
| DE69120558D1 (de) | 1996-08-08 |
| CA2037940C (en) | 1996-07-30 |
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