JP7031645B2 - Ear thermometer - Google Patents
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Description
本発明は、人等の外耳道内に挿入して体温を非接触で測定する耳式体温計に関する。 The present invention relates to an ear-type thermometer that is inserted into the ear canal of a person or the like to measure body temperature in a non-contact manner.
近年、睡眠中の被験者、手術中の患者、運動中のスポーツ選手の体温を観察・管理するため、体温を長時間にわたり連続的に測定する体温計が用いられる場合がある。このような体温測定する装置として、被験者への負担を軽減するため、プローブを耳穴に挿入して鼓膜の温度を赤外線温度センサにより非接触で測定する耳式体温計が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, in order to observe and manage the body temperature of a sleeping subject, a patient undergoing surgery, and an athlete during exercise, a thermometer that continuously measures the body temperature over a long period of time may be used. As such a device for measuring body temperature, an ear-type thermometer in which a probe is inserted into an ear canal and the temperature of the eardrum is measured non-contactly by an infrared temperature sensor is known in order to reduce the burden on the subject (for example, a patent). See Document 1).
このような耳式体温計は、赤外線温度センサ、制御部、電源等を収納する筐体を有している。この筐体の端部には、赤外線温度センサの防水・防汚のために受光面を覆うセンサカバーが設けられている。センサカバーの材料としては、人体放射レベルの遠赤外波長域(約10μm)の赤外線を透過可能なポリエチレン等の樹脂やガラス材が採用されている。 Such an ear thermometer has a housing for accommodating an infrared temperature sensor, a control unit, a power supply, and the like. A sensor cover that covers the light receiving surface is provided at the end of the housing for waterproofing and antifouling of the infrared temperature sensor. As the material of the sensor cover, a resin such as polyethylene or a glass material capable of transmitting infrared rays in the far infrared wavelength range (about 10 μm) of the human radiation level is adopted.
制御部は、赤外線温度センサからの出力が入力されると、増幅・A/D変換等を行って温度データとして出力する機能を有している。センサカバーによって、入射する赤外線が一定比率で減衰するため、制御部では、カバー材料の透過率や厚さに応じた補正を行っている。また、図6に示すようにセンサカバーC及び赤外線温度センサSも赤外線放射体であることから、センサカバーCと赤外線温度センサSの間の温度差に基づいて補正を行っている。なお、図6中Kは測定対象である鼓膜、UR1及びUR2は赤外線を示している。 When the output from the infrared temperature sensor is input, the control unit has a function of performing amplification, A / D conversion, and the like and outputting it as temperature data. Since the incident infrared rays are attenuated at a constant rate by the sensor cover, the control unit makes corrections according to the transmittance and thickness of the cover material. Further, as shown in FIG. 6, since the sensor cover C and the infrared temperature sensor S are also infrared radiators, correction is performed based on the temperature difference between the sensor cover C and the infrared temperature sensor S. In FIG. 6, K indicates the eardrum to be measured, and UR1 and UR2 indicate infrared rays.
赤外線減衰による補正制御は使用状況や環境に関わらず一定比率であり単純な制御となる。これに対し、温度差による補正制御は、使用状況や環境により常に変動するセンサカバーの温度をモニタしながらリアルタイムに補正する必要があり、制御アルゴリズムが複雑になる、追加のセンサが必要になる等の問題がある。 The correction control by infrared attenuation is a simple control with a constant ratio regardless of the usage situation and environment. On the other hand, correction control based on temperature difference requires correction in real time while monitoring the temperature of the sensor cover, which constantly fluctuates depending on the usage conditions and environment, which complicates the control algorithm and requires additional sensors. There is a problem.
本発明は、センサカバーの温度をリアルタイムに検知して補正する等の複雑な制御を行うことなく、容易な制御で正確な体温を測定することを目的とする。 An object of the present invention is to measure an accurate body temperature with simple control without performing complicated control such as detecting and correcting the temperature of the sensor cover in real time.
本発明に係る耳式体温計は、センサデバイスが挿入される挿入孔が設けられたイヤーチップを備えた耳式体温計であって、前記センサデバイスは、温度測定対象からの赤外線を受光面で受光することにより前記温度測定対象の温度を測定する非接触型の赤外線温度センサと、前記受光面が露出するように前記赤外線温度センサが先端部に取り付けられたハウジングと、赤外線透過材で形成され、前記ハウジングにおける前記先端部側の側面に裾が位置するように前記赤外線温度センサを前記受光面側から覆うセンサカバーと、を備え、前記センサカバー及び前記受光面は、互いに密着されることによって、それぞれの密着部位が等温となり、前記センサカバーは、前記挿入孔に前記センサデバイスが挿入された状態のときに前記裾が前記挿入孔内に位置するように配置されていることを特徴とする。 The ear-type thermometer according to the present invention is an ear-type thermometer provided with an ear tip provided with an insertion hole into which a sensor device is inserted, and the sensor device receives infrared rays from a temperature measurement target on a light receiving surface. A non-contact infrared temperature sensor that measures the temperature of the temperature measurement target, a housing to which the infrared temperature sensor is attached to the tip so that the light receiving surface is exposed, and an infrared transmissive material are formed. A sensor cover that covers the infrared temperature sensor from the light receiving surface side so that the hem is located on the side surface on the tip end side of the housing is provided, and the sensor cover and the light receiving surface are brought into close contact with each other. The sensor cover is arranged so that the hem is located in the insertion hole when the sensor device is inserted into the insertion hole. ..
本発明によれば、センサカバーの温度をリアルタイムに検知して補正する等の複雑な制御を行うことなく、容易な制御で正確な体温を測定することができる。 According to the present invention, accurate body temperature can be measured with simple control without performing complicated control such as detecting and correcting the temperature of the sensor cover in real time.
図1は耳式体温計10を被験者の耳Eに装着した状態を示す斜視図、図2は耳式体温計10を示す側面図、図3は耳式体温計10を示す正面図、図4は耳式体温計10に組み込まれたセンサデバイス40を示す断面図、図5は耳式体温計10における鼓膜Kと、センサカバー43と、赤外線温度センサ42との関係を模式的に示す説明図である。なお、図5中UR1は赤外線を示している。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which the
耳式体温計10は、デバイス本体20と、このデバイス本体20から突出形成され、耳Eの外耳道に向けて挿入される挿入体(筐体)30と、この挿入体30の先端に取り付けられたセンサデバイス40を備えている。
The
デバイス本体20は、外耳道より十分に大きく形成され、外耳道に挿入された挿入体30との位置関係により耳珠と耳甲介腔に係止して装着される形状となっている。また、デバイス本体20内部には、制御部100及び制御部100、センサデバイス40に電力を供給するバッテリ(電源)110が収納されている。
The
挿入体30は、外耳道に挿入しやすく、鼓膜Kに向けられるように基端側より先端側が細くなる円錐台状に形成されたイヤーチップ31と、このイヤーチップ31の先端の受光部31aに設けられ、センサデバイス40が挿入される挿入孔32を備えている。イヤーチップ31は、人体への接触時安全性が高い軟質素材(シリコンゴム等)により形成されている。
The
センサデバイス40は、筒状のハウジング41を備えている。ハウジング41は一対の板バネ41aが取り付けられている。板バネ41aは挿入孔32に挿入されるとその弾性力によって拡がることで、ハウジング41が挿入孔32内部に固定される。
The
ハウジング41の先端には赤外線温度センサ42が受光面42aを図4中上方に向けて取り付けられている。赤外線温度センサ42の前面にはポリエチレン材製のセンサカバー43が取り付けられている。センサカバー43の厚みは50μm~300μmであり、50μm未満であると強度が不足し、また300μmを超えると赤外線減衰量が大きくなり、測定精度が低下する。センサカバー43の厚さは正確に設定され、既知の計算式により赤外線減衰率が算出される。算出された赤外線減衰率は制御部100に記憶される。
An
センサカバー43は赤外線温度センサ42の受光面42aの全体を覆うと共に、周縁部はハウジング41の外周面に熱伝導接着剤で接着するか、熱収縮チューブ等により側面を押圧して固定されている。赤外線温度センサ42の出力端子は、フレキシブル基板やリード線等を用いて、デバイス本体20に収納されている制御部100に接続されている。
The
赤外線温度センサ42の受光面42aとセンサカバー43とは空隙ができないように密着しており、それぞれの密着部位が等温となる。
The
このように構成された耳式体温計10は、次のように使用する。すなわち、耳式体温計10の電源を投入すると、バッテリ110から制御部100に電力が供給される。制御部100に接続された赤外線温度センサ42が起動し、赤外線温度センサ42に入力される赤外線強度を測定する。測定された赤外線強度は検出信号として出力され、制御部100に入力される。検出信号は、制御部100において増幅やA/D変換される等した後、プロセッサに入力される。ここで、予め記憶されている赤外線減衰率に基づいて補正が行われ、温度信号が出力される。
The
このとき、図5に示すように赤外線UR1が入射した後は、赤外線温度センサ42とセンサカバー43との間で赤外線放射が生じないため、使用中に赤外線エネルギー量の変動が生じない。よって、センサカバー43の温度を検知しながらのリアルタイム補正は必要無い。したがって、プロセッサにて赤外線減衰率による補正がされた後、温度信号として出力される。温度信号は制御部100内のメモリに格納される等した後、表示や外部への送信が行われる。
At this time, as shown in FIG. 5, after the infrared UR1 is incident, infrared radiation does not occur between the
このように構成された耳式体温計10によれば、センサカバー43を付けた状態で初期(製造時等)に透過減衰の補正設定を行えば、センサカバー43の温度を検知しながらのリアルタイム補正をする必要がない。したがって、センサカバー43の温度検知のためのセンサが不要となり、小型化や省電力化に寄与できる。また、制御部100においても補正アルゴリズムが簡素化されることから、メモリ削減、処理速度向上、開発期間削減が可能となる。したがって、耳式体温計10の全体においてコスト削減ができる。
According to the ear-
なお、センサカバー43は、安価で成型容易なポリエチレンを使用できると共に、赤外線温度センサ42の防水・防汚機能も維持でき、センサカバー43を装着しても、体温計として十分な計測性能を維持できる。
As the sensor cover 43, polyethylene that is inexpensive and easy to mold can be used, and the waterproof / antifouling function of the
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、センサカバーとしてポリエチレン材を例示したが、赤外線透過性を有し、その透過率が特定されていれば、他の樹脂材やガラス材でも良い。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-mentioned example, the polyethylene material is exemplified as the sensor cover, but other resin materials or glass materials may be used as long as they have infrared transmittance and the transmittance is specified. In addition, it goes without saying that various modifications can be carried out without departing from the gist of the present invention.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は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。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
温度測定対象の温度を測定する非接触型の赤外線温度センサと、
赤外線透過材で形成され、前記温度測定対象と前記赤外線温度センサとの間に介在するように配置されているセンサカバーと、
を備え、
前記センサカバー及び前記赤外線温度センサは、互いに密着されることによって、それぞれの密着部位が等温となる耳式体温計。
[付記2]
前記センサカバーはポリエチレン材製である[付記1]に記載の耳式体温計。
[付記3]
前記センサカバーの厚さは、50~300μmに形成されている[付記2]請求項2に記載の耳式体温計。
Although some embodiments of the present invention have been described, the present invention is included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. The inventions described in the original claims of the present application are described below.
[Appendix 1]
A non-contact infrared temperature sensor that measures the temperature of the object to be measured,
A sensor cover formed of an infrared transmissive material and arranged so as to be interposed between the temperature measurement target and the infrared temperature sensor.
Equipped with
An ear-type thermometer in which the sensor cover and the infrared temperature sensor are brought into close contact with each other so that the respective contact portions have an isothermal temperature.
[Appendix 2]
The ear thermometer according to [Appendix 1], wherein the sensor cover is made of a polyethylene material.
[Appendix 3]
The ear thermometer according to claim 2, wherein the thickness of the sensor cover is 50 to 300 μm.
10…耳式体温計、20…デバイス本体、30…挿入体、31…イヤーチップ、31a…受光部、32…挿入孔、40…センサデバイス、41…ハウジング、41a…板バネ、42…赤外線温度センサ、43…センサカバー、100…制御部、110…バッテリ(電源)、E…耳、Eg…外耳、K…鼓膜、UR1,UR2…赤外線。 10 ... Ear thermometer, 20 ... Device body, 30 ... Insert, 31 ... Ear tip, 31a ... Light receiving part, 32 ... Insert hole, 40 ... Sensor device, 41 ... Housing, 41a ... Leaf spring, 42 ... Infrared temperature sensor , 43 ... sensor cover, 100 ... control unit, 110 ... battery (power supply), E ... ear, Eg ... outer ear, K ... eardrum, UR1, UR2 ... infrared.
Claims (4)
前記センサデバイスは、
温度測定対象からの赤外線を受光面で受光することにより前記温度測定対象の温度を測定する非接触型の赤外線温度センサと、
前記受光面が露出するように前記赤外線温度センサが先端部に取り付けられたハウジングと、
赤外線透過材で形成され、前記ハウジングにおける前記先端部側の側面に裾が位置するように前記赤外線温度センサを前記受光面側から覆うセンサカバーと、
を備え、
前記センサカバー及び前記受光面は、互いに密着されることによって、それぞれの密着部位が等温となり、
前記センサカバーは、前記挿入孔に前記センサデバイスが挿入された状態のときに前記裾が前記挿入孔内に位置するように配置されている耳式体温計。 An ear thermometer with an eartip that has an insertion hole into which the sensor device is inserted.
The sensor device is
A non-contact infrared temperature sensor that measures the temperature of the temperature measurement target by receiving infrared rays from the temperature measurement target on the light receiving surface, and
A housing to which the infrared temperature sensor is attached to the tip so that the light receiving surface is exposed, and
A sensor cover formed of an infrared transmissive material and covering the infrared temperature sensor from the light receiving surface side so that the hem is located on the side surface of the housing on the tip side .
Equipped with
When the sensor cover and the light receiving surface are in close contact with each other, the respective contact portions become isothermal .
The sensor cover is an ear thermometer arranged so that the hem is located in the insertion hole when the sensor device is inserted into the insertion hole .
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