JP7313657B2 - 耳式体温計 - Google Patents
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Description
本発明は、測温対象者の体温を測定する耳式体温計に関する。
例えば手術室や集中治療室等では、施術中の測温対象者の体温測定は必須である。
また、例えば長時間に亘って身体的負担が大きな作業を行う労働者や、各種競技を行うアスリート等についても体調管理の一環として、体温測定が必要な場合がある。
このような患者、労働者、アスリート等の測温対象者の体温の測定は、長時間にわたり連続して測定する必要があるため身体への負担が少ないことが重要である。
このような要求に応える体温計として、プローブを測温対象者の耳穴に挿入して鼓膜の温度を測定する耳式体温計が種々提案されている（例えば、特許文献１）。
ここで、耳式体温計は、鼓膜から発せられている赤外線を赤外線センサで検出することで、体温を測定している。
ところが、従来の耳式体温計は、一つの赤外線センサで鼓膜の温度を測定していたため、実際の体温と測定結果とに誤差を生じ易いという不都合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、測定誤差を抑制することのできる耳式体温計を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項１に係る耳式体温計は、測温対象者の耳の鼓膜の温度を非接触で測定する赤外線センサ部を有し、前記測温対象者の耳穴に装着されるプローブを備える耳式体温計において、前記プローブは、前記測温対象者の耳穴に挿入されるプローブ本体と、該プローブ本体を支持するハウジングと、前記プローブ本体に装着され、前記測温対象者の耳穴内部に当接するインイヤ型のイヤピースとを備え、前記赤外線センサ部は、前記プローブ本体内に配置され、前記プローブ本体が前記測温対象者の耳穴に挿入された際に、前記鼓膜と略直交する方向に沿って、所定距離だけ離間されて配設される第１センサおよび第２センサで構成されることを要旨とする。
これにより、測定誤差を抑制して、より正確な体温を測定することができる。
請求項２に係る耳式体温計は、請求項１に記載の発明において、前記第１センサは、前記プローブ本体の先端側に形成される凹部内であって、該凹部の底側に形成される凹面の焦点位置に配置され、前記第２センサは、前記凹面より下方に配置されることを要旨とする。
これにより、より正確な体温測定を行うことができる。
請求項３に係る耳式体温計は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第１センサおよび前記第２センサは、センサ基板上に配置され、前記センサ基板は、前記プローブ本体および前記ハウジング内に収容されることを要旨とする。
これにより、測定誤差を抑制することのできる耳式体温計を提供することができる。
請求項４に係る耳式体温計は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記第１センサおよび前記第２センサは、サーミスタ温度素子で構成されることを要旨とする。
これにより、測定誤差を抑制することのできる耳式体温計を提供することができる。
請求項５に係る耳式体温計は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の発明において、前記第１センサで取得した第１温度データを直線化する第１リニアライズ部と、前記第２センサで取得した第２温度データを直線化する第２リニアライズ部と、前記第１リニアライズ部で得られた値を所定の換算式に入力して放射温度を算出する放射温度換算部と、前記第２リニアライズ部で得られた値に、前記放射温度を加算して体温を算出する体温換算部とを備えることを要旨とする。
これにより、測定誤差を抑制して、より正確な体温を測定することができる。
本発明によれば、測定誤差を抑制できる耳式体温計を提供することができる。
図１～図７を参照して、本発明の実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１について説明する。
図１（ａ）は、実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１の構成例を示す右側面、図１（ｂ）は底面図、図１（ｃ）はその正面図、図２は耳式体温計Ｅ１の構成例を示す一部断面図、図３は、耳式体温計Ｅ１の要部を示す斜視図、図４は、耳式体温計Ｅ１の要部を示す断面図、図５は、耳式体温計Ｅ１に搭載されるセンサ基板５００を示す平面図である。
本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１は、図１、図２等に示すように、測温対象者の耳の鼓膜の温度を非接触で測定する赤外線センサ部としての第１センサＳＮ１、第２センサＳＮ２を有し、測温対象者の耳穴に装着されるプローブＰＢを備えている。
プローブＰＢは、主に、測温対象者の耳穴に挿入されるプローブ本体２０と、プローブ本体２０を支持するハウジング１０と、プローブ本体２０に装着され、測温対象者の耳穴内部に当接するインイヤ型のイヤピース１２とから構成されている。
ハウジング１０およびプローブ本体２０は、ＡＢＳ樹脂等によって成形される。なお、ハウジング１０とプローブ本体２０は、一体的に成形してもよい。
本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１では、赤外線センサ部は、プローブ本体２０の先端側に形成される凹部２０ｂ内に配置されている。
そして、鼓膜（図示せず）に近接する位置に配置される第１センサＳＮ１、第２センサＳＮ２によって、より正確な体温測定を行うことができる。詳細な構成例については後述する。
図２等に示すように、イヤピース１２は、プローブ本体２０側の溝部２０ａと係合する係合部（凹部）１２ｃを有し、一部が中空の円錐状を呈する基底部１２ａと、基底部１２ａの一端に、ハウジング１０から離間する方向に延設される略円筒状の先端部１２ｂとを有する。
なお、基底部１２ａと先端部１２ｂとは、シリコンゴム等の柔軟な可撓性材料により一体的に形成される。
（赤外線センサ部の構成）
図２等に示すように、赤外線センサ部は、プローブ本体２０内に配置され、プローブ本体２０が測温対象者の耳穴に挿入された際に、鼓膜と略直交する方向に沿って、所定距離だけ離間されて配設される第１センサＳＮ１および第２センサＳＮ２で構成される。
図２等に示すように、赤外線センサ部は、プローブ本体２０内に配置され、プローブ本体２０が測温対象者の耳穴に挿入された際に、鼓膜と略直交する方向に沿って、所定距離だけ離間されて配設される第１センサＳＮ１および第２センサＳＮ２で構成される。
ここで、赤外線センサ部は、赤外線による温度の上昇を測定対象（鼓膜）との温度差（相対温度）として捉え、赤外線センサ部自身の温度を加算することで対象物（鼓膜）の温度を測定する。
第１センサＳＮ１および第２センサＳＮ２は、サーミスタ温度素子等で構成することができる。
そして、図２～図４に示すように、第１センサＳＮ１は、プローブ本体２０の先端側に形成される凹部２０ｂ内であって、この凹部２０ｂの底側に形成される凹面２０ｃの焦点位置に配置される。
これにより、第１センサＳＮ１は、センサの前方より入射する赤外線を効率よく受けることができる。
また、第１センサＳＮ１の後方にある凹面２０ｃから反射される赤外線の集光位置に設置されているので、より効率的に赤外線を受けることができる。
なお、凹面２０ｃは、想定される鼓膜位置（例えば１０ｍｍ程度前方）からの赤外線を集光する形状とするとよい。
これにより、第１センサＳＮ１の温度は、前方および凹面２０ｃからの赤外線を受け、第１センサＳＮ１が設置されている空間温度よりも上昇することになる。
一方、第２センサＳＮ２は、凹面２０ｃより下方に配置される。
このように、第２センサＳＮ２は、前面および凹面２０ｃからの赤外線を極力受けない位置に配置される。
即ち、第２センサＳＮ２を凹面２０ｃよりも深い位置とすることにより、第１センサＳＮ１の赤外線吸収量と、第２センサＳＮ２の赤外線吸収量との間に差を生じるようにしている。
このように、第２センサＳＮ２は、前方からの赤外線は若干吸収するが、凹面２０ｃよりも深い位置に配置することで、第１センサＳＮ１が赤外線の影響を受けないときの温度である空間温度を取得することができる。なお、空間温度は、プローブ温度と呼ぶこともできる。
このプローブ温度は、外耳道温度が外気温度より高い場合には、プローブが接触している外耳道から流入する熱と、プローブ背面からの外気に放散する熱とのバランスにより決定される。なお、外耳道温度が外気温度より低い場合では熱の流れは逆転する。
図５に示すように、第１センサＳＮ１および第２センサＳＮ２は、センサ基板５００上に配置されている。
なお、センサ基板５００には、端子部５０２ａ～５０２ｃと、この端子部５０２ａ～５０２ｃと第１センサＳＮ１および第２センサＳＮ２とを接続する配線部５０１が形成されている。
図４に示すように、センサ基板５００は、プローブ本体２０の中央部に穿設された空間２０ｄおよびハウジング１０内に収容される。
（耳式体温計の機能構成）
図６のブロック図を参照して、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１の機能構成について説明する。
図６のブロック図を参照して、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１の機能構成について説明する。
耳式体温計Ｅ１は、図６に示すように、第１センサＳＮ１と、第１センサＳＮ１で取得した第１温度データを直線化する第１リニアライズ部６０１と、第２センサＳＮ２と、第２センサＳＮ２で取得した第２温度データを直線化する第２リニアライズ部６０２と、第１リニアライズ部６０１で得られた値を所定の換算式に入力して放射温度を算出する放射温度換算部６０３と、第２リニアライズ部６０２で得られた値に、放射温度を加算して体温を算出する体温換算部６０４とを備える。
なお、第１リニアライズ部６０１、第２リニアライズ部６０２、放射温度換算部６０３および体温換算部６０４は、マイクロコンピュータ等で構成される。
また、耳式体温計Ｅ１の外部装置として、体温換算部６０４で算出された体温を表示する液晶表示装置等で構成される表示器７００が設けられる。
なお、第１リニアライズ部６０１、第２リニアライズ部６０２、放射温度換算部６０３および体温換算部６０４を含めて外部装置として構成してもよい。
（体温算出処理）
図７のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１で実行される体温算出処理の処理手順について説明する。
図７のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る耳式体温計Ｅ１で実行される体温算出処理の処理手順について説明する。
まず、ステップＳ１０では、第１センサＳＮ１で温度測定を行い、第１リニアライズ部６０１で測定値のリニアライズを行ってステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、第２センサＳＮ２で温度測定を行い、第２リニアライズ部６０２で測定値のリニアライズを行ってステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、放射温度換算部６０３で、第１リニアライズ部６０１で得られた値を所定の換算式に入力して放射温度を算出してステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３では、体温換算部６０４で、第２リニアライズ部６０２で得られた値に、放射温度を加算して体温を算出してステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、算出された体温を表示器７００に表示して処理を終了する。
以上、本発明の耳式体温計を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
Ｅ１…耳式体温計
１０…ハウジング
１２…イヤピース
２０…プローブ本体
２０ｃ…凹面
５００…センサ基板
６０１…第１リニアライズ部
６０２…第２リニアライズ部
６０３…放射温度換算部
６０４…体温換算部
７００…表示器
ＳＮ１…第１センサ
ＳＮ２…第２センサ
１０…ハウジング
１２…イヤピース
２０…プローブ本体
２０ｃ…凹面
５００…センサ基板
６０１…第１リニアライズ部
６０２…第２リニアライズ部
６０３…放射温度換算部
６０４…体温換算部
７００…表示器
ＳＮ１…第１センサ
ＳＮ２…第２センサ
Claims (3)
- 測温対象者の耳の鼓膜の温度を非接触で測定する赤外線センサ部を有し、前記測温対象者の耳穴に装着されるプローブを備える耳式体温計において、
前記プローブは、
前記測温対象者の耳穴に挿入されるプローブ本体と、
該プローブ本体を支持するハウジングと、
前記プローブ本体に装着され、前記測温対象者の耳穴内部に当接するインイヤ型のイヤピースと、
前記プローブ本体の先端側に形成される凹部と
を備え、
前記赤外線センサ部は、前記プローブ本体の一端側に配置された、サーミスタ温度素子で構成される第１センサおよび第２センサを有し、
前記第１センサおよび前記第２センサは、前記プローブ本体が前記測温対象者の耳穴に挿入された際に、赤外線を発する前記鼓膜に近接する位置に配置され、前記鼓膜と略直交する方向に沿って、所定距離だけ離間されて配設され、
前記第１センサは、前記鼓膜と前記凹部との間に位置する、前記凹部の前記鼓膜側に形成される凹面の焦点位置に配置され、前記赤外線による温度の上昇を測定し、
前記第２センサは、前記凹面よりも前記第１センサから離れた位置に配置され、前記第１センサの空間温度を取得する
耳式体温計。 - 前記第１センサおよび前記第２センサは、センサ基板上に配置され、
前記センサ基板は、前記プローブ本体および前記ハウジング内に収容される
請求項１に記載の耳式体温計。 - 前記第１センサで取得した第１温度データを直線化する第１リニアライズ部と、
前記第２センサで取得した第２温度データを直線化する第２リニアライズ部と、
前記第１リニアライズ部で得られた値を所定の換算式に入力して放射温度を算出する放射温度換算部と、
前記第２リニアライズ部で得られた値に、前記放射温度を加算して体温を算出する体温換算部と
を備える請求項１または２に記載の耳式体温計。
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