JP6327901B2 - 電子体温計 - Google Patents

Description

本発明は、電子体温計に関する。

現在普及している多くの電子体温計は、内蔵されているブザーにより、使用者に検温完了を報知する。一般的な電子体温計では、健常者の可聴周波数域に合わせて、２ｋＨｚ前後の周波数のブザー音が使用されている。しかしながら、特に高齢者にとっては、１ｋＨｚ以上の高周波のブザー音は聞き取り辛くなる。そこで、使用者に検温完了を確実に報知するために、振動により検温完了を報知する電子体温計が提案されている。

例えば、特許文献１には、電気的な入力信号の周波数や波形を制御することにより、筐体を介して外部に音声、ブザーの動作音、または体感可能な振動を発生することができる振動アクチュエータを有する電子体温計が記載されている。特許文献２には、内部から本体に衝撃を与えるか、偏心軸を回転させて振動を与えるか、振動片によって振動を与えるなどの方法により、電子体温計の本体を振動させて検温終了を知らせることが記載されている。また、特許文献３には、電磁モータに偏心おもりを装着した回転型の振動モータを振動発生装置として有し、検温開始や検温完了を振動により使用者に報知する電子体温計が記載されている。

特開平１１−３０４５９７号公報 特開２０００−１２１４４８号公報 特許第４６２７２６１号公報

電子体温計で振動報知を実現するためには、特許文献３のように、体温計の筺体内に振動モータを搭載することが考えられる。しかしながら、振動モータは単価が高いため、振動報知の手段として振動モータを使用すると、体温計の製造コストが高くなる。また、体温計は、例えば腋窩に挟まれて肌に直接触れた状態で使用されるため、振動報知を行う場合には、人間が肌で知覚し易い数十〜数百Ｈｚ程度の低周波の振動を発生させることが好ましい。しかしながら、振動モータは駆動周波数を下げていくと止まってしまうため、振動モータでは数十Ｈｚ程度の低周波の振動を発生させにくい。

そこで、本発明は、振動モータを使用せずに検温完了を振動により使用者に報知する電子体温計を提供することを目的とする。

本発明の電子体温計は、筐体と、筐体内に配置された、被測定部位の温度を検出する検温部と、所定状態を報知する振動機構と、制御部とを有し、振動機構は、筐体の内壁に接するように配置されたコイルと、コイルの中空部に配置された可動鉄心と、コイルの中空部で一端部が筐体に配置され、他端部が可動鉄心の端点に配置されたバネとを有し、制御部は、検温部による検温が完了したときにコイルに流す電流を繰り返し変化させて、可動鉄心を筐体に打ち付けるようにコイル内で前後に移動させることを特徴とする。

上記の電子体温計では、バネはコイルバネであり、コイルバネの内部に配置され、筐体に一端部が固定された固定鉄心をさらに有することが好ましい。

上記の電子体温計では、可動鉄心は、制御部による電流の変化に応じてコイル内で前後に移動することにより、筐体と固定鉄心に交互に打ち付けられることが好ましい。

上記の電子体温計は、筐体の内壁上の、可動鉄心が打ち付けられる部位に配置された緩衝材をさらに有することが好ましい。

上記の電子体温計によれば、振動モータを使用せずに検温完了を振動により使用者に報知することが可能になる。

電子体温計１の外観図である。 図１のＡ−Ａ’線断面図である。 振動機構２０の概略構成図である。 振動機構２０の動作を説明するための図である。 電子体温計１の概略ブロック図である。 電子体温計１の動作例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、電子体温計について説明する。ただし、本発明が図面または以下に記載される実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。

この電子体温計は、振動を発生させる機構として、可動鉄心付きのコイルを筺体内部に有する。検温完了時などには、この電子体温計は、そのコイルに流す電流を繰り返しオン／オフすることにより、可動鉄心を駆動する。そして、この可動鉄心を繰り返し筺体の内壁に打ち付けることにより筺体に低周波の振動を発生させ、この振動を利用して、使用者に検温完了などの所定状態を報知する。すなわち、この電子体温計は、ソレノイドの原理を利用することで、振動モータを使用せずに振動報知を行う。

図１は、電子体温計１の外観図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。

電子体温計１は、主な構成要素として、外装ケース１０と、検温部１１と、表示部１２と、スイッチ１３と、回路基板１４と、電池収納部１５と、振動機構２０とを有する。外装ケース１０は、電子体温計１の筐体であり、樹脂成形により作られる。

検温部１１は、外装ケース１０の一端部に配置されており、センサキャップ１１ａと、測温素子であるサーミスタ１１ｂとを有する。サーミスタ１１ｂは、センサキャップ１１ａに内蔵されており、導線で回路基板１４に接続されている。検温部１１は、センサキャップ１１ａに伝わった熱をサーミスタ１１ｂで検出することにより、被測定部位の温度（体温）を検出する。

表示部１２は、外装ケース１０内の回路基板１４上に配置されており、導電ゴム１２ａと、その上に配置された液晶パネル１２ｂとを有する。表示部１２は、検温部１１のサーミスタ１１ｂによって測定された温度などを、液晶パネル１２ｂに表示する。表示部１２の上方には外装ケース１０に窓（貫通穴）が形成されており、その窓には表示部１２を保護するための透明な表示板（図示せず）が嵌め込まれている。表示部１２は、外装ケース１０の上面（スイッチ１３がある面）から、その表示板を通して視認される。

スイッチ１３は、電子体温計１の電源のオン／オフ、検温開始操作などを行うための押しボタン式のスイッチである。スイッチ１３は、外装ケース１０内の回路基板１４上に、表示部１２に隣接して配置される。

回路基板１４は、チップコンデンサ、半導体素子、チップ抵抗などの電子部品が実装された基板であり、外装ケース１０の内部にその長手方向に沿って配置されている。

電池収納部１５は、外装ケース１０内で、回路基板１４を挟んで、表示部１２とは反対側に配置されている。電池収納部１５は、電池フタ１５ｂの開閉により、着脱自在にボタン型の電池１５ａを収納する。電池１５ａは、回路基板１４と電気的に接続されている。

振動機構２０は、外装ケース１０内で、検温部１１とは反対側の端部に、外装ケース１０の厚さ方向に配置されている。さらに、振動機構２０は、外装ケース１０の厚さ方向に回路基板１４と重ならないように、外装ケース１０の長手方向に回路基板１４から間隔を空けて配置されている。振動機構２０は、検温完了時などに低周波の振動を発生させて、使用者に検温完了などの所定状態を報知する。

図３は、振動機構２０の概略構成図である。図３では、振動機構２０の部分における電子体温計１の断面を示す。振動機構２０は、コイル２１と、可動鉄心２２と、バネ２３と、固定鉄心２４と、固定鉄心ホルダ２５とを有するソレノイドである。

コイル２１は、外装ケース１０の厚さ方向に配置され、その両端部が外装ケース１０の上側と下側の内壁にそれぞれ接するように配置される。コイル２１は図示しない導線で回路基板１４に接続されており、コイル２１には、振動機構２０の駆動時に断続的に電流が流される。なお、コイル２１は、外装ケース１０の内壁に固定されていていることが好ましいが、固定されていなくてもよい。

可動鉄心２２は、コイル２１の中空部に配置され、その一端部がバネ２３に接するように配置されている。この一端部は、バネ２３に固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。一方、可動鉄心２２の他端部は、コイル２１が通電されていないときには外装ケース１０の内壁に接触しているが、内壁に固定されてはいない。可動鉄心２２は、コイル２１に流れる電流がオン／オフされることにより、コイル２１内で前後（外装ケース１０の厚さ方向）に駆動されて、外装ケース１０に打ち付けられる。可動鉄心２２は、電子体温計１の軽量化および省電力のため、内部を空洞にするとよい。

バネ２３は、コイル２１の中空部で一端部が固定鉄心ホルダ２５に接するように配置され、他端部が可動鉄心２２の端点に接するように配置されたコイルバネである。バネ２３の両端も、固定鉄心ホルダ２５または外装ケース１０の内壁と可動鉄心２２にそれぞれ固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。

固定鉄心２４は、バネ２３の内部に配置され、一端部が固定鉄心ホルダ２５により外装ケース１０の内壁に固定される。なお、振動機構２０では固定鉄心ホルダ２５により固定鉄心２４が固定されているが、例えば接着剤により固定鉄心２４を外装ケース１０の内壁に固定してもよい。この場合には、固定鉄心ホルダ２５は省略可能である。

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、振動機構２０の動作を説明するための図である。図４（Ａ）に示すように可動鉄心２２の他端部が外装ケース１０の内壁に接触した状態でコイル２１に電流を流すと、可動鉄心２２は、図４（Ｂ）に示すようにコイル２１内の固定鉄心２４側に引き込まれる。この動きにより、同時にバネ２３が押し縮められる。次に、コイル２１に電流を流すのを止めると、押し縮められたバネ２３が元に戻ろうとするため、コイル２１の中空内から可動鉄心２２が押し出される。これにより、図４（Ｃ）に示すように、可動鉄心２２は外装ケース１０の内壁に打ちつけられる。

例えば１秒間に数十回などの適当な時間間隔で上記の動作を繰り返すと、可動鉄心２２が「コツコツコツコツ」と繰り返し筺体の内壁に打ち付けられて、外装ケース１０に数十Ｈｚ程度の低周波の振動が発生する。電子体温計１では、この振動を利用して、簡易で安価なソレノイドの構成により振動報知を実現する。体温計は肌に直接触れた状態で使用されるため、振動モータのような強い振動は必要なく、上記のソレノイドにより生じる比較的弱い振動でも十分である。

図５は、電子体温計１の概略ブロック図である。電子体温計１は、上記の検温部１１、表示部１２、スイッチ１３および振動機構２０に加えて、制御部２を有する。制御部２は、回路基板１４上のマイクロコンピュータにより実現され、機能ブロックとして、測定制御部３と、振動制御部４と、メモリ５とを有する。

測定制御部３は、サーミスタ１１ｂが検出した熱に応じた検出信号をサーミスタ１１ｂから順次取得し、その信号を用いて温度値を算出する。その際、測定制御部３は、算出した温度値をメモリ５に記憶されている最高温度値と比較する。算出した温度値がメモリ５の最高温度値より大きい場合には、測定制御部３は、算出した温度値でメモリ５の最高温度値を更新し、その最高温度値を表示部１２に表示させる。また、測定制御部３は、検温部１１から取得した温度値の変化率に基づき、検温部１１が熱平衡状態になり温度上昇が安定状態に達したか否かを判定する。測定制御部３は、安定状態に達したと判定すると検温を完了し、その旨を振動制御部４に通知する。このとき、測定制御部３は、検温が完了した旨を表示部１２に表示させてもよい。

振動制御部４は、振動機構２０のコイル２１に流す電流を繰り返し変化させて可動鉄心２２を駆動する。例えば、振動制御部４は、電子体温計１のスイッチ１３が操作されたとき（電源オン／オフ時）に、スイッチ１３からの入力信号を取得すると、振動機構２０にコイル２１に流す電流を数十Ｈｚ程度の周波数で一定時間オン／オフして、振動機構２０を駆動する。また、振動制御部４は、検温完了時には、測定制御部３からの入力信号に伴い、同様に振動機構２０にコイル２１に流す電流を数十Ｈｚ程度の周波数で一定時間オン／オフして、振動機構２０を駆動する。なお、振動制御部４は、振動機構２０を、予め定められた長さの時間だけ駆動してもよいし、予め定められた回数だけ駆動してもよい。

メモリ５は、電子体温計１が前回使用されたときの測定値、測定制御部３により入力された最高温度値など、電子体温計１の動作に必要な情報を記憶する。

図６は、電子体温計１の動作例を示すフローチャートである。以下の各処理は、制御部２内のメモリに予め記憶されたプログラムに従って、制御部２の（回路基板１４上の）マイクロコンピュータにより実行される。

まず、使用者の操作により電子体温計１のスイッチ１３が押下（電源オン）されると、振動制御部４は、例えば０．１秒程度のごく短い時間、振動機構２０を駆動して、外装ケース１０を振動させる（ステップＳ１）。このように外装ケース１０を振動させることで、スイッチ１３が押下されたことを使用者に報知し、検温開始前に予め、使用者に振動の強さを体感させておく。

また、制御部２は、表示部１２の表示セグメントを全点灯表示させて、スイッチがオン状態となったことを表示する（ステップＳ２）。そして、制御部２は、メモリ５に記憶されている前回の測定値を読み出して、表示部１２に表示させる（ステップＳ３）。

前回の測定値が表示されると、測定制御部３は、検温部１１のサーミスタ１１ｂによる検温動作を開始する（ステップＳ４）。検温を開始すると、測定制御部３は、検温部１１で測定された温度値を順次取得し、温度値を表示部１２に表示させる（ステップＳ５）。その際、測定制御部３は、検温部１１から取得した温度値をメモリ５に記憶されている最高温度値と比較し、大きい方の値を表示部１２に表示させるとともにメモリ５に記憶する。

また、測定制御部３は、検温部１１から取得した温度値の変化率に基づいて、温度上昇が安定状態に達したか否かを判定する（ステップＳ６）。測定制御部３は、安定状態に達したと判定するまで、ステップＳ５，Ｓ６の処理を繰り返す。そして、安定状態に達したと測定制御部３が判定する（ステップＳ６でＹｅｓ）と、検温は完了する。

測定制御部３が検温完了と判定すると、振動制御部４は、例えば２〜３秒間程度の一定時間、振動機構２０を駆動して、外装ケース１０を振動させる（ステップＳ７）。この振動により、電子体温計１は使用者に検温完了を報知する。

最後に、使用者の操作により電子体温計１のスイッチ１３が再び押下（電源オフ）されると、振動制御部４は、例えば０．１秒程度のごく短い時間、振動機構２０を駆動して、外装ケース１０を振動させる（ステップＳ８）。制御部２は、スイッチ１３が押下されたことをこのように使用者に報知してから、電源を切る。以上で、電子体温計１の動作は終了する。

電子体温計１では、外装ケース１０の内部空間に、検温部１１、表示部１２、スイッチ１３および振動機構２０がこの順で配置されている。すなわち、表示部１２に対して電子体温計１の一方の側には検温部１１が配置され、他方の側にはスイッチ１３および振動機構２０が配置されている。このように、スイッチ１３と振動機構２０とを隣接させることにより、使用者がスイッチ１３を操作するときに、振動機構２０による振動が使用者に伝わりやすくなる。

また、電子体温計１では、回路基板１４と振動機構２０が外装ケース１０の厚さ方向に重ならないように配置されているので、外装ケース１０の厚さを薄くすることができる。このため、外装ケース１０を小型化することができ、その結果、振動機構２０による振動を効率良く使用者に伝えることが可能になる。

また、電子体温計１では、回路基板１４と振動機構２０が外装ケース１０の長手方向に離間して配置されている。このため、回路基板１４に実装されている電子部品に振動機構２０の振動が直接伝わることが防止され、振動による電子部品の破損や劣化を防ぐことが可能である。

なお、振動機構２０の可動鉄心２２は、振動制御部４による電流の変化に応じてコイル２１内で前後に移動することにより、外装ケース１０の一方の内壁だけでなく、反対側に配置された固定鉄心２４にも打ち付けられてもよい。バネ２３としてバネ定数の大きなものを使用すれば、可動鉄心２２は外装ケース１０の一方の内壁だけに打ち付けられ、バネ２３としてバネ定数の小さなものを使用すれば、可動鉄心２２は外装ケース１０の内壁と固定鉄心２４の両方に打ち付けられる。このように、バネ２３の選択により、振動機構２０が発生する振動の周波数を調整することも可能である。

また、外装ケース１０の内壁上の、可動鉄心２２が打ち付けられる部位には、例えばゴム部材などの緩衝材を配置してもよい。これにより、可動鉄心２２が打ち付けられるときに発生する振動を「トントントントン」というようなソフトな感触のものに変えることができる。

また、電子体温計１は、圧電ブザーなどのブザー装置をさらに有してもよい。これにより、例えば、スイッチ１３が操作されたときや検温が完了したときに、振動報知とブザー報知の両方を行ってもよい。あるいは、使用者の操作により、振動報知とブザー報知の一方のみを選択できるようにしてもよい。

また、電子体温計は、予測検温機能と実測検温機能を有するものであってもよい。この場合には、例えば検温開始から数十秒後の予測検温完了時と、検温開始から数分後の実測検温完了時の２回とも、上記と同様の方法で使用者に検温完了を報知すればよい。また、電子体温計１では、電源オン／オフの操作時にも振動機構２０により振動を発生させているが、検温完了時だけ振動機構２０を動作させてもよい。

１ 電子体温計
２ 制御部
３ 測定制御部
４ 振動制御部
１１ 検温部
１２ 表示部
１３ スイッチ
１４ 回路基板
２０ 振動機構
２１ コイル
２２ 可動鉄心
２３ バネ
２４ 固定鉄心

Claims (4)

1. 棒状の筐体と、
   前記筐体内に配置された、被測定部位の温度を検出する検温部と、
   前記筐体内の回路基板で構成される制御部と、
   前記筐体内で前記筐体の厚さ方向に前記回路基板と重ならない位置に配置され、所定状態を報知する振動機構と、を有し、
   前記振動機構は、
   中空部が前記厚さ方向に沿うように配置されたコイルと、
   前記厚さ方向における前記中空部内の一方の側に配置された可動鉄心と、
   一端部が前記可動鉄心の端点に接するように前記厚さ方向における前記中空部内の他方の側に配置されたバネと、を有し、
   前記制御部は、前記検温部による検温が完了したときに前記コイルに流す電流を繰り返し変化させて、前記可動鉄心を前記一方の側における前記筐体の内壁に打ち付けるように前記中空部内で前記厚さ方向に移動させる、
   ことを特徴とする電子体温計。
2. 前記バネはコイルバネであり、
   前記コイルバネの内部に配置され、前記筐体に一端部が固定された固定鉄心をさらに有する、請求項１に記載の電子体温計。
3. 前記可動鉄心は、前記制御部による前記電流の変化に応じて前記コイル内で前記厚さ方向に往復移動することにより、前記筐体と前記固定鉄心に交互に打ち付けられる、請求項２に記載の電子体温計。
4. 前記筐体内で前記筐体の厚さ方向に前記回路基板と重なる位置に配置された電池収納部をさらに有し、
   前記振動機構は、前記回路基板および前記電池収納部から離間して、前記検温部とは反対側における前記筐体の長手方向の端部に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子体温計。

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