JP3436014B2 - 放射体温計 - Google Patents
放射体温計Info
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Description
れる赤外線によって人体の温度を測定する放射体温計に
関するものである。
ーミスタによる電子式体温計と比べ、短時間に体温が測
定できる放射体温計が開発されている。この種の放射体
温計は、耳の鼓膜から放射される赤外線を検出すること
によって体温を測定できるものである。
報に記載されている放射体温計の構成を説明するブロッ
ク図である。耳孔に挿入して使用するプローブ1を介し
て、鼓膜からは赤外線が放射されている。この赤外線は
人体の温度に比例するものであり、焦電型赤外線検出素
子3によって検出している。焦電型赤外線検出素子3の
前部にはチョッパ2を配置しており、入射する赤外線を
断続して、焦電型赤外線検出素子3が検出する赤外線の
量に対応する電気信号を連続的に得るようにしている。
この電気信号は体温測定手段4に伝達されて、体温測定
手段4が温度を演算し、表示手段5に温度を表示してい
る。6は電源で、前記チョッパ2と各部に電源を供給し
ている。
体温計は、電源を供給した時点から測定を終了するまで
の間継続してチョッパが駆動される構成となっており、
不要な電力消費が多いという課題を有している。
動するチョッパ駆動手段を測定時にチョッパ電源手段を
使用して駆動するようにして、経済的な放射体温計とし
ているものである。
ッパを駆動するチョッパ駆動手段を測定時にチョッパ電
源手段を使用して駆動するようにして、経済的な放射体
温計としている。また、チョッパ駆動手段がチョッパを
ソフトスタートさせて、安定した体温測定が出来る放射
体温計としている。
幅率を増幅率可変手段によって室温に応じて調整するよ
うにして、室温の影響を低減した精度の高い体温測定が
できる放射体温計としている。また、チョッパ駆動手段
がチョッパをソフトスタートさせて、安定した体温測定
が出来る放射体温計としている。
動するチョッパ駆動手段を測定時にチョッパ電源手段を
使用して駆動するようにして、経済的な放射体温計とし
ている。また、チョッパ駆動手段がチョッパを正弦波形
または余弦波形で駆動し、チョッパの動作音の低い放射
体温計としている。
幅率を増幅率可変手段によって室温に応じて調整するよ
うにして、室温の影響を低減した精度の高い体温測定が
できる放射体温計としている。また、チョッパ駆動手段
がチョッパを正弦波形または余弦波形で駆動し、チョッ
パの動作音の低い放射体温計としている。
参考例の構成を示すブロック図である。10は、プロー
ブ1を介して鼓膜から放射される赤外線を受ける薄膜焦
電型の赤外線センサ(以下単に赤外線センサ10と称す
る)である。赤外線センサ10の検知信号は、一つは直
接体温測定手段12に、また別の一つはセンサ温度検出
手段11を介して体温測定手段12に伝達されている。
センサ温度検出手段11は、サーミスタによって構成し
ている。また体温測定手段12はマイコンによって構成
しており、センサ温度検出手段11の信号と赤外線セン
サ10からの信号によって体温を演算し、表示手段13
に表示している。赤外線センサ10の前方にはチョッパ
14を配置している。チョッパ14はセラミック等の圧
電材料で構成しており、チョッパ駆動手段15が供給す
る電源による共振を利用して振動して、赤外線センサ1
0の入光窓を開閉している。16はチョッパ駆動手段に
電源を供給するチョッパ電源手段で、本参考例では電池
の電圧を昇圧回路によって昇圧する構成としている。ま
たチョッパ電源手段16は体温測定手段12の指示によ
って動作している。なお、本参考例の赤外線センサ10
は薄膜焦電型を用いているが、他にセラミック等の誘電
材料による焦電型赤外線センサに置き換えてもよい。
示していない電源を投入し測定開始ボタンを押すと、各
部が動作を開始する。すなわち、赤外線センサ11はプ
ローブ1を介して鼓膜から放射された赤外線の検出を開
始する。赤外線センサ11は、自己の温度と入光窓から
得られた温度の差に応じた量の電荷を発生する。センサ
温度検出手段11は、前記赤外線センサ10の自己温度
を検出している。この赤外線センサ10・センサ温度検
出手段11の信号は、体温測定手段12に伝達されてい
る。本参考例では、この体温測定時にチョッパ14が駆
動している。つまり、チョッパ電源手段16が体温測定
手段12の指示によってチョッパ駆動手段15に電源を
供給して、チョッパ駆動手段がチョッパ14の駆動信号
を供給しているものである。この結果赤外線センサ10
は、図2(a)に示しているような信号を発生する。図
2(b)はチョッパ14の駆動状態を示す波形であり、
チョッパ駆動手段15の駆動信号によって振動した結果
赤外線センサ10の入光窓が開閉されている様子を示し
ている。赤外線センサ10に発生する信号は、入光窓が
開の間に体温の赤外線を検出し、閉の間にチョッパの赤
外線を検出するサイクルを繰り返し、この赤外線の量に
より電荷量が変わる特性により温度が検出できるもので
ある。また前記したように、この信号のピークの電圧は
測定者の体温と赤外線センサ10の自己温度との差に比
例しているものである。体温測定手段12は、この赤外
線センサ10の信号と、センサ温度検出手段11の信号
とを演算して測定者の体温を測定し、表示手段13に表
示しているものである。
手段16を測定時のみ駆動するようにして、体温表示を
見るときなどには停止するようにしているため、不要な
電力を消費することなく、省電力化した放射体温計を実
現しているものである。
説明する。本参考例では赤外線センサ10の信号を増幅
する増幅手段17と、センサ温度検出手段11の信号に
よって前記増幅手段17の増幅率を変える増幅率可変手
段18とを有している。
考例1で説明しているように、赤外線センサ10の出力
信号は人体温度と室温との差に比例したものである。従
ってこの差が小さい場合、つまり室温が高い場合には、
赤外線センサ10の出力信号が小さく、体温測定手段1
2が演算表示する体温も精度の低いものとなる。
て赤外線センサ10の信号を増幅して体温測定手段12
に信号を送っている。またこのとき増幅手段17の増幅
率は、センサ温度検出手段11の信号に応じて動作する
増幅率可変手段18の信号によって決定するようにして
いるものである。すなわち、室温が高く赤外線センサ1
0の出力電圧が小さい場合は、増幅率可変手段18は増
幅率を高く決定する。また室温が低く、赤外線センサ1
0の出力電圧が大きい場合には、増幅率可変手段18は
増幅率を比較的低く決定する。
変手段18が室温に応じて増幅率を決定するようにして
いるため、室温による影響を低減でき、測定精度の高い
放射体温計を実現できるものである。
明する。本参考例では赤外線センサ10の信号をAD変
換するAD変換手段19と、AD変換手段19の電圧レ
ベルを切り替える電圧切替手段20とを有している。電
圧切替手段20は、センサ温度検出手段11の信号に応
じて切り替えレベルを調整するようにしている。
D変換手段19は、赤外線センサ10が検出するアナロ
グ信号をデジタル信号に変換している。また電圧切替手
段15は、温度検出手段11からの信号により、AD変
換手段19のリファレンス電圧を切り替えている。この
リファレンス電圧はAD変換手段19の1ビットあたり
の分解能を決めるものである。つまり、室温と体温との
差が小さい場合は、赤外線センサ10の出力電圧は小さ
いためリファレンス電圧を小さくして、1ビットあたり
の分解能を上げ測定精度を向上させる。また室温と体温
との差が大きい場合は、赤外線センサ6の出力電圧が大
きいため、リファレンス電圧を大きくして1ビットあた
りの分解能を下げて測定範囲を広げている。つまり、A
D変換手段19の電圧を変えて、室温の影響を少なく
し、測定精度の高い放射体温計を実現しているものであ
る。
は、本参考例の構成を示すブロック図である。本参考例
では、温度測定手段12が、センサ温度検出手段11の
断線等の異常を検出するセンサ温度異常検知部22を備
えているものである。
ンサ温度検出手段11は、サーミスタと基準抵抗とによ
って構成しており、基準抵抗とサーミスタの抵抗とによ
って分割した電源電圧を温度を示す信号として体温測定
手段12に伝達している。このサーミスタの抵抗値は、
電圧はセンサ温度によりサーミスタの抵抗値が変化する
ことにより、赤外線センサ10の温度に応じて変化する
ものであり、従ってセンサ温度検出手段11全体の抵抗
も赤外線センサ10の温度に応じて変化するものであ
る。
を構成しているサーミスタが割れたり、或いは接続する
リード線等が断線した場合には、センサ温度検出手段1
1が検出する抵抗値が非常に大きくなり高い信号電圧を
出力するものである。この信号は、体温測定手段12の
センサ温度異常検知部22によってチェックされてお
り、前記した異常状態の場合には体温測定手段12は表
示手段13に、センサ温度検出手段11が断線状態であ
る等の異常表示を実行させる。
度異常検知部22によってセンサ温度検出手段7の断線
等の異常を検知し、使用者に報知することができる。
本参考例の構成を示すブロック図である。本参考例で
は、体温測定手段12が、赤外線センサ10の温度信号
の位相を検出する位相検出部23と、位相検出部23が
検出した位相情報からチョッパ10の振幅変位の異常を
検出するチョッパ異常検知部24を備えている。
相検出部23が赤外線センサ6の温度信号の位相を検出
している。赤外線センサ10が検出する信号は、チョッ
パ14が正常である場合には、図2(a)に示している
充電時間と放電時間とが同一となっているものである。
つまり、チョッパ14によって赤外線センサ10の入光
窓は、デューティ比約50%で開閉されているものであ
る。何かの原因によってチョッパ14が変形したりした
ような場合には、前記デューティ比は50%から大きく
ずれるものである。位相検出部23はこの赤外線センサ
11の位相を検出しており、チョッパ異常検知部24が
この位相状態からチョッパ14の異常を検出するもので
ある。チョッパ14の異常を検出した場合には、体温測
定手段12は表示手段13にチョッパ14が異常である
ことを表示している。
参考例の構成を示すブロック図である。本参考例では、
赤外線センサ10は入光窓への光の入射を遮蔽する遮蔽
部25を有し、体温測定手段12はノイズ除去部26を
有しているものである。遮蔽部25は、例えば樹脂や金
属プレートの表面に黒色塗料等を塗布して黒体面とした
ものを使用している。また、例えば鏡面体や白色面など
を使用しても支障はないものである。つまり、赤外線セ
ンサ10の入光窓に光が入射されることを防止できるも
のであればよい。
温測定前に赤外線センサ10の前に遮蔽部25を配置
し、試験運転を実行する。このとき赤外線センサ10の
出力は0となるはずである。つまり、遮蔽部25が赤外
線センサ10の入光窓を遮蔽して、赤外線センサ10に
は全ての光が入射されないはずである。しかし現実に
は、チョッパ駆動手段15がチョッパ14に供給する電
源によるノイズ等によって、赤外線センサ10はある量
の信号を出力する(以下ノイズ分と称する)ものであ
る。ノイズ除去部26はこのノイズ分による信号を検出
し、記憶しているものである。こうして試験運転を終了
して、体温測定を行うものである。このときは、もちろ
ん遮蔽部25を使用しないで、鼓膜からの赤外線を検出
するものである。体温測定手段12は、前記ノイズ除去
部26が記憶したノイズ分を差し引いて、体温の演算を
実行するものである。なお試験運転は、毎回の体温測定
の都度実行する必要はなく、月に一度等の頻度で定期的
に実行するだけで十分である。
本実施例の構成を示すブロック図である。本実施例で
は、チョッパ電源手段16に、チョッパ14をソフトス
タートさせるチョッパ起動部27を備えている。
し、安定した体温測定が出来るように作用するものであ
る。つまり、チョッパ電源手段16にチョッパ14をソ
フトスタートさせるチョッパ起動部27を設けているた
め、チョッパ電源手段16が供給する電源の電圧は緩や
かな立ち上がりとなるものである。
立ち上がった場合は、チョッパ9を構成している材料が
セラミック等の圧電材料であるため、立ち上がり時の振
動の振幅が非常に大きくなり、また発生する高周波成分
による影響で、共振点がずれて設定周波数では動作しな
くなるものである。そこで本実施例ではこのような事態
を避けるために、チョッパ電源手段16にチョッパ起動
部27を備えて、チョッパ9がスタート時から安定して
動作できるようにしているものである。
実施例の構成を示すブロック図である。本実施例では、
チョッパ駆動手段15に駆動信号発生部27を設けてい
るものである。
動信号発生部27が発生する信号に従ってチョッパ14
を振動駆動するものである。駆動信号発生部27は、チ
ョッパ14の駆動信号を正弦波波形または余弦波波形と
している。このため、従来の矩形波による駆動とした場
合の欠点を除去できるものである。つまり、矩形波によ
る駆動とした場合には高調波の立ち上がり時や立ち下が
り時に発生する高周波成分によってチョッパ14が共振
を起こすものである。このため、チョッパが動作してい
る間この高調波での共振音が発生するものである。この
点本実施例によれば、駆動信号発生部27がチョッパ1
4の駆動信号を正弦波波形または余弦波波形としている
ため、高調波の発生が無く従ってチョッパの動作音を低
減できるものである。
を正弦波波形または余弦波波形としたが、特にこれに限
定する必要はなく、矩形波のコーナ部を鈍らせた波形と
しても同様の効果を有するものである。
のみチョッパを駆動して、省電力化した放射体温計を実
現するものである。また、チョッパ電源手段は、チョッ
パをソフトスタートさせるチョッパ起動部を有する構成
として、安定した体温測定が出来る放射体温計を実現す
るものである。
低減した精度の高い体温測定が出来る放射体温計を実現
するものである。また、チョッパ電源手段は、チョッパ
をソフトスタートさせるチョッパ起動部を有する構成と
して、安定した体温測定が出来る放射体温計を実現する
ものである。
みチョッパを駆動して、省電力化した放射体温計を実現
するものである。また、チョッパ駆動手段は、チョッパ
の駆動信号を正弦波波形または余弦波波形とした構成と
して、チョッパの動作音の低い放射体温計を実現するも
のである。
低減した精度の高い体温測定が出来る放射体温計を実現
するものである。また、チョッパ駆動手段は、チョッパ
の駆動信号を正弦波波形または余弦波波形とした構成と
して、チョッパの動作音の低 い放射体温計を実現するも
のである。
を示すブロック図
図 (b)同、チョッパ駆動手段が出力するチョッパを駆動
する駆動信号を示す波形図
を示すブロック図
を示すブロック図
を示すブロック図
を示すブロック図
を示すブロック図
を示すブロック図
を示すブロック図
図
Claims (4)
- 【請求項1】 人体から放射される赤外線を検出する赤
外線センサと、この赤外線センサの自己温度を検出する
センサ温度検出手段と、センサ温度検出手段と前記赤外
線センサからの信号によって体温を測定する体温測定手
段と、前記赤外線センサの入光窓を開閉するチョッパ
と、このチョッパを駆動するチョッパ駆動手段と、チョ
ッパ駆動手段を体温測定時だけ駆動するチョッパ電源手
段とを有し、前記チョッパ電源手段は、チョッパをソフ
トスタートさせるチョッパ起動部を有する放射体温計。 - 【請求項2】 人体から放射される赤外線を検出する赤
外線センサと、この赤外線センサの自己温度を検出する
センサ温度検出手段と、赤外線センサの信号を増幅する
増幅手段と、増幅手段の出力信号とセンサ温度検出手段
からの信号によって体温を測定する体温測定手段と、前
記増幅手段の増幅率を変える増幅率可変手段と、赤外線
センサの入光窓を開閉するチョッパと、このチョッパを
駆動するチョッパ駆動手段と、チョッパ駆動手段を体温
測定時だけ駆動するチョッパ電源手段とを有し、前記チ
ョッパ電源手段は、チョッパをソフトスタートさせるチ
ョッパ起動部を有する放射体温計。 - 【請求項3】 人体から放射される赤外線を検出する赤
外線センサと、この赤外線センサの自己温度を検出する
センサ温度検出手段と、センサ温度検出手段と前記赤外
線センサからの信号によって体温を測定する体温測定手
段と、前記赤外線センサの入光窓を開閉するチョッパ
と、このチョッパを駆動するチョッパ駆動手段と、チョ
ッパ駆動手段を体温測定時だけ駆動するチョッパ電源手
段とを有し、前記チョッパ駆動手段は、チョッパの駆動
信号を正弦波波形または余弦波波形とした放射体温計。 - 【請求項4】 人体から放射される赤外線を検出する赤
外線センサと、この赤外線センサの自己温度を検出する
センサ温度検出手段と、赤外線センサの信号を増幅する
増幅手段と、増幅手段の出力信号とセンサ温度検出手段
からの信号によって体温を測定する体温測定手段と、前
記増幅手段の増幅率を変える増幅率可変 手段と、赤外線
センサの入光窓を開閉するチョッパと、このチョッパを
駆動するチョッパ駆動手段と、チョッパ駆動手段を体温
測定時だけ駆動するチョッパ電源手段とを有し、前記チ
ョッパ駆動手段は、チョッパの駆動信号を正弦波波形ま
たは余弦波波形とした放射体温計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24275696A JP3436014B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 放射体温計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24275696A JP3436014B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 放射体温計 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003028013A Division JP3622753B2 (ja) | 2003-02-05 | 2003-02-05 | 放射体温計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1090072A JPH1090072A (ja) | 1998-04-10 |
JP3436014B2 true JP3436014B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=17093806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24275696A Expired - Fee Related JP3436014B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | 放射体温計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3436014B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-13 JP JP24275696A patent/JP3436014B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1090072A (ja) | 1998-04-10 |
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