JPH0259419B2 - - Google Patents
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- JPH0259419B2 JPH0259419B2 JP57108895A JP10889582A JPH0259419B2 JP H0259419 B2 JPH0259419 B2 JP H0259419B2 JP 57108895 A JP57108895 A JP 57108895A JP 10889582 A JP10889582 A JP 10889582A JP H0259419 B2 JPH0259419 B2 JP H0259419B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
A 技術分野
本発明は電子体温計、具体的には、被測定部位
の温度を検出する温度検出手段と、検出した温度
に応じて平衡温度を予測する演算回路と、温度を
表示する表示手段とを含む電子体温計に関するも
のである。
B 先行技術とその問題点
このような電子体温計では従来、測定した温度
から熱平衡時の温度を予測し、熱平衡状態に到達
する前にこれを先行表示している。この温度予測
は典型的には、測定温度およびその時間に対する
変化率を経時的に監視し、これら2つの変数と監
視時までの経過時間を変数とする予測関数を使用
して行なわれる。したがつて予測平衡温度はこれ
ら3つの変数の実測値により一義的に定められ
る。
このような平衡温度予測方式による電子体温計
は、熱平衡状態に到達する前に測温が完了するの
で、測温時間が短い長所があるが、温度予測に際
して選ばれた温度予測関数が適切でない場合に
は、予測の精度が著しく低下する欠点がある。
発明の目的
本発明は平衡温度予測の精度が高い電子体温計
を提供することを目的とする。
本発明の電子体温計は上記の目的を達成するた
めに、被測定部位の温度を検出する温度検出部
と、前記検出した温度に応じて平衡温度を予測す
る予測演算部と、前記予測した平衡温度を表示す
る表示部を含む電子体温計において、前記予測演
算部は、測定開始条件を判別する判別手段と、測
定開始後の測定経過時間を計時する計時手段と、
測定経過時間を変数として平衡温度に至るまでの
温度変化を規定した複数の予測関数を記憶してい
る記憶手段と、測定開始により前記複数の予測関
数から所定の一つを選択する選択手段と、過去の
時点の検出温度及びその時点の測定経過時間から
選択される予測関数に基づきある時点の検出温度
の予測値を求める第1の演算手段と、前記ある時
点の検出温度から前記選択されている予測関数に
基づき平衡温度の予測値を求める第2の演算手段
と、前記第1の演算手段が求めた予測値とある時
点の検出温度の差分を求めると共に、前記差分が
所定範囲外にあるときは次の予測時点において前
記記憶手段から新たな予測関数を選択し、かつ前
記差分が所定範囲以内にあるときは前記第2の演
算手段により求めた平衡温度の予測値を前記表示
手段に表示する評価手段とを備えることをその概
要とする。
また、好ましくは予測関数は第1及び第2の予
測関数から成り、前記第1の予測関数は検出温度
と平衡温度の予測値との差分を表わす補正温度差
を求めるための予測関数であり、前記第2の予測
関数は所定時間前の検出温度を基準としてある時
点の温度増分を求めるための予測関数であると共
に、選択手段は第2の予測関数を選択し、第1の
演算手段は選択されている第2の予測関数に基づ
き現時点の検出温度の予測値を求め、第2の演算
手段は選択されている第2の予測関数に対応する
第1の予測関数に基づき平衡温度の予測値を求
め、評価手段は次の予測時点までに新たな第2の
予測関数を選択することを特徴とすることを一態
様とする。
また好ましくは、第1の予測関数は
U=αt+β+K(t+γ)〓
U:補正温度差
t:測定経過時間
K:温度上昇の程度を示す可変パラメータ
α,β,γ,δ:定数
であることをその一態様とする。
また好ましくは、第1の予測関数は
U=(aA+b)t+cA+d
+K(t+d)A
+e[t−t0]/(K+f)
U:補正温度差
t:測定経過時間
A:被測定部位に依存した可変パラメータ
K:温度上昇の程度を示す可変パラメータ
a,b,c,d,e,f:定数
t0:測定経過時間における所定の時点を示す
定数
[ ]:[ ]の中が負の時は0、負でない時
はその値を示す記号
であることをその一態様とする。
また好ましくは、評価手段は差分が所定範囲以
内にあることが所定期間継続したことにより第2
の演算手段により求めた平衡温度の予測値を表示
手段に表示せしめて予測演算を停止させることを
その一態様とする。
また好ましくは、選択手段は測定経過時間に対
する温度上昇が平均的なものである第1の予測関
数に対応する第2の予測関数を選択することをそ
の一態様とする。
また好ましくは、選択手段は測定経過時間に対
して早期に平衡温度に近づく第1の予測関数に対
応する第2の予測関数を選択し、評価手段は測定
経過時間に対して緩やかに平衡温度に近づく第1
の予測関数に対応する第2の予測関数を順次選択
することをその一態様とする。
また好ましくは、記憶手段は腋下から口中に至
るまでの測定条件に応じて規定された複数の第1
及び第2の予測関数を記憶しており、選択手段は
腋下と口中との間の測定条件に対応した第2の予
測関数を選択することをその一態様とする。
また好ましくは、判別手段は温度検出部が所定
値以上の温度を検出し、かつ該検出した温度が所
定値以上の上昇率を示すことを判別することをそ
の一態様とする。
また好ましくは、現時点より前の時点の検出温
度は現時点より前の時点及びその時点に最も近い
少なくとも1個の先行する検出温度の相加平均値
であり、現時点の検出温度は現時点及び該現時点
に最も近い少なくとも1個の先行する検出温度の
相加平均値であることをその一態様とする。
発明の具体的説明および作用
次に添付図面を参照して本発明による電子体温
計の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明による電子体温計の基本構成を
示すブロツク図である。この電子体温計は基本的
には温度測定部1、予測演算部2,評価部3およ
び表示部4により構成される。温度測定部1はた
とえばサーミスタなどの感温素子10(第5図)
を有し、実時間で被測定部位の温度を測定する回
路である。予測演算部2は、過去のデータから現
時点の温度を、および現時点の温度から熱平衡時
の温度をそれぞれ予測する回路である。評価部3
は、現時点の温度情報に基づいて現時点の予測温
度を評価し、評価結果に従い予測演算パラメータ
の変更、熱平衡時の温度の予測演算表示を指示す
るものである。表示部3は予測温度を可視表示す
る表示装置である。
温度測定部1では実時間で温度が測定され、サ
ンプリング時点におけるその結果が実時間温度信
号5および9としてそれぞれ予測演算部2および
評価部3に送られる。予測演算部2は実時間温度
信号5を受け測定開始条件に従い、測定開始から
の経過時間をモニタするとともに、過去の経過時
間に対する温度情報を必要量記憶する。次いで過
去の経過時間情報と過去の温度情報とから測定経
過時間に対する温度上昇が平均的な予測関数を用
いて温度増分を求め現時点の実時間温度を予測
し、実時間予測温度信号6を評価部3に送る。
評価部3は実時間温度信号9に基づいて実時間
予測温度信号6を評価する。実時間温度と実時間
予測温度とが実質的に一致している、すなわち両
者の差が所定の許容範囲内にあるときには評価部
3は一致を示す指示信号7を予測演算部2に送
り、熱平衡時の予測温度信号8を予測演算部2か
ら出力させる。実時間温度と実時間予測温度とが
実質的に一致していないときには評価部3は不一
致を示す指示信号7を予測演算部2に送り、予測
演算に用いたパラメータの値の変更を指示する。
予測演算部2はパラメータ変更の指示信号7が
入力すると予測演算パラメータを変更し、再び過
去の経過時間情報と過去の温度情報とから現時点
の実時間温度を予測し、実時間予測温度信号6を
評価部3に送る。以下、実時間温度と実時間予測
温度とが一致するまでこの操作が繰り返えされ
る。表示部4が熱平衡時の予測温度信号8を受
け、これを表示する。
要約すると、本発明による電子体温計では、過
去のある時点において実測した温度から現時点に
おける温度を温度変化を規定した予測関数を用い
て予測し、この予測した温度を現時点において実
測した温度と比較し、両者の差が所定の許容範囲
内にあれば熱平衡状態の温度を予測して表示し、
所定の許容範囲外にあれば温度予測関数を変更し
てこの予測演算を繰り返えす。なお、差が所定の
許容範囲内にあつても温度測定と予測演算を繰り
返えし、所定の回数この差が許容範囲内にあつた
場合、熱平衡状態の予測温度を表示するようにし
てもよい。また、このような熱平衡状態の予測温
度を表示したらその表示機能のみを動作させ、他
の演算機能をすべて停止させるようにしてもよい
が、熱平衡状態の予測温度表示後も常時、温度測
定と予測演算を繰り返えし、予測温度の表示をよ
り正確な値に更新するように構成してもよい。
ところで、体温の測定においては体温計の熱特
性と測定部位の状態および部位そのものの特性に
より、測定開始から熱平衡に至るまでの観測され
る温度変化の様子は多種多様である。しかし、体
温計の熱特性を限定するとこれらの温度変化の様
子はいくつかのパターンに分類することが、すな
わち温度変化を規定することができる。極めて大
きな分類の仕方は口中温の測定と腋下温の測定で
ある。もつと他の分類の仕方も充分あり得るが、
ここでは口中検温による体温測定について説明す
る。
熱特性を限定した体温計を用いて多数の色々な
ケースについて口中に体温の測定を行なうと、お
およそ3〜5分程度で熱平衡に達することがわか
る。熱平衡時の温度Teと測定途中の温度Tとの
差U*を良く調べると測定の比較的初期の過程に
おいては非常に良い確度で次のような式に従つて
いることがわかる。
U*=Te−T=αt+β+C(t+γ)〓 …(1)
ここで
U*:熱平衡時の温度と測定途中の温度との差
t:測定開始からの時間
C:可変パラメータ
α,β,γ,δ:一定の条件における測定に良
く適合する定数
特に口中の体温測定では、例えば
U*=−0.001t+0.05+C(t+1)-0.1
(6≦C≦26) …(2)
なる式が経験的に良く成立している。ここでtの
単位を〔秒〕で与えたときU*は〔℃〕で与えら
れる。従つて熱平衡時の温度Teを予測した時の
予測温度Tpは予測時の温度Tに(2)式に相当する
補正温度差Uを加えたものに対応するように演算
式が組み立てられることになる。
従つて
U=Tp−T=−0.001t+0.05+C(t+1)-1.0
(6≦C≦26) …(3)
が予測上の補正温度差を与える第1の予測関数で
ある。パラメータCの値をC=6からC=26まで
変化させた時の曲線が第2図に示されている。な
お、(3)式は直腸検温に対しても良く成立する。
さて第3図のフローチヤートにおいては第1図
のブロツク図に示された装置において温度予測を
行なうプロセスのアルゴリズムの例が示されてい
る。
開始工程101により電源が投入され温度測定
部1が動作し、温度計測工程102に入る。次い
で予測演算部2が温度測定部1からの実時間温度
信号5をモニタし、例えば温度変化率などの測定
開始条件の成立をとらえ、経過時間測定工程10
3を実施すると同時に、予測演算工程におけるパ
ラメータの初期セツト工程104を行ない、(3)式
のパラメータをC=6にセツトする。予測演算部
2には、後の工程に必要な温度および経過時間情
報が記憶されており、これらの過去の情報に基づ
いて現在の温度を予測演算できるようになつてい
る。この現在の温度を予測演算する工程は温度増
分演算工程105と加算工程106とから成る。
温度増分ΔUは現時点tより少し前の経過時間tx
の時点における温度Txと現時点tの予測温度T'
との差として定義されるから、この予測演算を行
なう上では第2の予測関数として次式が適用され
る。
ΔU=Ux−U=−0.001(tx−t)+C{(tx+1)-1
.0−(t+1)-1.0}(6≦C≦26) …(4)
T′=Tx+ΔU …(5)
結局、予測演算部2において加算工程106を
終える段階では、現時点の経過時間tと、それよ
り少し前の経過時間t′と、t′における測定温度Tx
とから(4),(5)式によつて、現時点における予測温
度T′が演算されることになる。ただし最初の演
算工程ではパラメータCは初期セツト工程104
にてC=6にセツトされていることは前に述べた
通りである。
このようにして現時点の予測温度T′は実時間
予測温度信号6として評価部3に入力する。評価
部3には温度測定部1からの現時点の測定温度T
に相当する実時間温度信号9が入力しており、評
価工程107において、現時点の予測温度T′と
現時点の測定温度Tとの差がモニタされ、以下の
条件に従つて指示信号7が出力され、次の工程が
指示される。
T−T′≧fのときパラメータCを増加させ
る工程108へ、
|T−T′|<fのとき補正温度差演算工程
110へ、
T−T′≦−fのときエラー表示工程109
へ
進む。ここでfは適当に選ばれた評価関数である
が、次のような関数を使うと評価工程に比較的無
理が生じない。
f=(tx+1)-1.0−(t+1)-1.0 …(6)
これは、tの小さい場合にはパラメータを変え
たときの予測値の変化が大きく、tが大きくなる
に従つて変化が小さくなつて行くことに対応した
ものである。txに現時点tより10秒前の値を用い
たときのfの変化の様子は第4図の通りである。
原則的には(6)式は次の(7)式に従つている。
f=(Ux,c=c+1−Uc=c+1)−(Ux,c=c−Uc=c …(7)
さて、評価工程107において指示信号7によ
りCの増加工程108が指示されると、予測演算
部2はただちにパラメータCをC+1とし、上限
判断工程111を経てループ201に従つて、再
び温度増分演算工程105加算工程106を実施
し、実時間予測温度信号6を評価部3に送る。以
後補正温度差演算工程110のループ202に入
るまで同じ動作が繰り返えされる。
一方、指示信号7により補正温度差演算工程1
10の指示を受けると、予測演算部2はこれと加
算加工112を行ない、熱平衡時の予測温度信号
8を表示部4に出力する。このループ202に入
ることの意味は予測演算式(3)のパラメータが妥当
であることを判断したことに相当する。また、評
価工程107の判断結果でT−T′≦−fのとき
指示信号7は予測演算部2を通して表示部4にエ
ラーの表示を指示する。パラメータCの上限判断
工程111でC>26を判断すると同様に、予測演
算部2は表示部4にエラーの表示を指示する。エ
ラーの表示は通常の測定条件を大幅に離脱したと
きなどに対応する。
このようにして本発明は過去の経過時間とそれ
に対する温度情報に基づいて現時点の温度を予測
演算式によつて予測し、この予測値を実測値と比
較することによつて、予測演算式を修正し、この
過程を繰り返えし、最適な予測演算式を選び出
し、熱平衡時の温度を正しく予測するものであ
る。これまで説明した方法では主として、過去の
経過時間とそれに対する温度情報とから現時点の
温度を予測演算し、実測値と比較するという考え
方に基づいているが、これは現在までの経過時間
とそれに対応する現在の温度情報とから、将来の
温度を予測演算し、その時点の実測値と比較する
という考え方をしても全く同様の意味を持つこと
は言うまでもない。また、熱平衡時の温度と測定
途中の温度との差U*を与える基本式は(1)式に限
定されるものではない。
以上のように本発明の本質的狙いは、熱平衡時
の体温を熱平衡に至る前の段階において、精度良
く先行予測および表示するという課題解決を目的
として、過去の経過時間とそれに対応する温度情
報に基づいて、現時点の温度を予測演算し、現時
点の実測値と比較することによつて、予測演算式
を修正し、この過程を繰り返えし、最適な予測演
算式を選び出し、目的を達成するものである。従
つて、この本質からはずれない限りにおいては、
これを実現するアルゴリズムはすべて包含するも
のである。
例えば、第3図において補正温度差Uの演算工
程110以下表示工程113までの工程を、パラ
メータ変更工程108の直前部または評価工程1
07の直前部等に置くことも可能である。つまり
実質的にはパラメータCが妥当でない場合にも表
示を実行することになるが、このようにすると表
示は温度の上昇傾向を示すようになる。その理由
はパラメータCの初期設定値を最小値C=6にセ
ツトするからに他ならないが、表示を見る側の観
測者にとつては自然の温度上昇という印象を与え
る効果が生ずる。
第5図および第6図は口中と腋下検温両用の電
子体温計のブロツク図およびフローチヤートであ
る。この例では第1図の例の詳細な構成の記述も
容易に考えられるように示してある。口中検温の
補正温度差の式については前に例示したが、両用
となる第1の予測関数は
10<t≦100において
U1=(−0.0025A−0.0035)t+0.5A+0.55+C
(t+1)A …(8)
t>100において
U2=(−0.0025A−0.0035)t+0.5A+0.55+C
(t+1)A+0.02(t−100)/(C+10) …(9)
である。ここでAは可変パラメータであり、Aに
対するCの、可変範囲は第1表の通りである。A
=−1.0のとき(8)式は(3)式に一致し、A=−0.6の
とき(8),(9)式は腋下検温における補正温度差の式
となる。BACKGROUND OF THE INVENTION A Technical Field The present invention relates to an electronic thermometer, specifically, a temperature detection means for detecting the temperature of a part to be measured, and an arithmetic circuit for predicting an equilibrium temperature according to the detected temperature. The present invention relates to an electronic thermometer including: and display means for displaying temperature. B. Prior art and its problems Conventionally, such electronic thermometers predict the temperature at thermal equilibrium from the measured temperature and display this in advance before reaching the thermal equilibrium state. This temperature prediction is typically performed by monitoring the measured temperature and its rate of change over time, and using a prediction function that uses these two variables and the elapsed time up to the time of monitoring as variables. Therefore, the predicted equilibrium temperature is uniquely determined by the measured values of these three variables. Electronic thermometers using this type of equilibrium temperature prediction method complete temperature measurement before reaching a thermal equilibrium state, so they have the advantage of short temperature measurement times. has the disadvantage that prediction accuracy is significantly reduced. OBJECTS OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic thermometer with high accuracy in predicting equilibrium temperature. In order to achieve the above object, the electronic thermometer of the present invention includes: a temperature detection unit that detects the temperature of a part to be measured; a prediction calculation unit that predicts an equilibrium temperature according to the detected temperature; and a prediction calculation unit that predicts the equilibrium temperature according to the detected temperature. In the electronic thermometer, the prediction calculation section includes a determination means for determining a measurement start condition, a timer for measuring elapsed measurement time after the start of measurement,
storage means for storing a plurality of prediction functions that define temperature changes up to the equilibrium temperature using measurement elapsed time as a variable; and selection means for selecting a predetermined one from the plurality of prediction functions upon the start of measurement; a first calculating means for calculating a predicted value of the detected temperature at a certain point in time based on a prediction function selected from the detected temperature at the past point in time and the measurement elapsed time at that point; a second calculation means for calculating a predicted value of the equilibrium temperature based on a prediction function; and calculating a difference between the predicted value calculated by the first calculation means and the detected temperature at a certain point in time, and when the difference is outside a predetermined range; selects a new prediction function from the storage means at the next prediction time, and when the difference is within a predetermined range, displays the predicted value of the equilibrium temperature obtained by the second calculation means on the display means. Its outline is to provide evaluation means. Preferably, the prediction function includes a first prediction function and a second prediction function, and the first prediction function is a prediction function for determining a corrected temperature difference representing a difference between the detected temperature and the predicted value of the equilibrium temperature; The second prediction function is a prediction function for determining a temperature increment at a certain point in time based on the detected temperature a predetermined time ago, the selection means selects the second prediction function, and the first calculation means selects the second prediction function. The second calculation means obtains a predicted value of the detected temperature at the present time based on the selected second prediction function, and the second calculation means calculates the predicted value of the equilibrium temperature based on the first prediction function corresponding to the selected second prediction function. One embodiment is characterized in that the evaluation means selects a new second prediction function by the time of the next prediction. Preferably, the first prediction function is U=αt+β+K(t+γ) U: corrected temperature difference t: measurement elapsed time K: variable parameters indicating degree of temperature rise α, β, γ, δ: constants This is one aspect of this. Preferably, the first prediction function is U=(aA+b)t+cA+d +K(t+d) A +e[t- t0 ]/(K+f) U: Corrected temperature difference t: Measurement elapsed time A: Depends on the part to be measured Variable parameters K: Variable parameters that indicate the degree of temperature rise a, b, c, d, e, f: Constant t 0 : Constant that indicates a predetermined point in the measurement elapsed time [ ]: When the value inside [ ] is negative, One aspect of this is that when it is 0 or not negative, it is a symbol that indicates the value. Preferably, the evaluation means determines whether the difference is within a predetermined range for a predetermined period of time.
One aspect thereof is to display the predicted value of the equilibrium temperature obtained by the calculation means on the display means and then stop the prediction calculation. Preferably, one aspect of the selection means is to select a second prediction function that corresponds to the first prediction function in which the temperature rise with respect to the measurement elapsed time is average. Preferably, the selection means selects the second prediction function that corresponds to the first prediction function that approaches the equilibrium temperature early with respect to the measurement elapsed time, and the evaluation means selects the second prediction function that approaches the equilibrium temperature gradually with respect to the measurement elapsed time. The first to approach
One aspect thereof is to sequentially select second prediction functions corresponding to the prediction functions of . Preferably, the memory means includes a plurality of first memory cells defined according to measurement conditions from the armpit to the mouth.
and a second prediction function are stored, and one aspect of the selection means is to select the second prediction function corresponding to the measurement conditions between the armpit and the inside of the mouth. Preferably, one aspect of the determination means is to determine that the temperature detection section detects a temperature equal to or higher than a predetermined value, and that the detected temperature exhibits an increase rate equal to or higher than the predetermined value. Preferably, the detected temperature at a time before the current time is an arithmetic average value of the time before the current time and at least one preceding detected temperature closest to the current time, and the detected temperature at the current time is the arithmetic mean value of the previous detected temperature at the time before the current time and at least one previous detection temperature closest to the current time. One aspect thereof is that the temperature is an arithmetic mean value of at least one closest preceding detected temperature. Detailed Description and Effects of the Invention Next, embodiments of the electronic thermometer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of an electronic thermometer according to the present invention. This electronic thermometer basically includes a temperature measurement section 1, a prediction calculation section 2, an evaluation section 3, and a display section 4. The temperature measuring section 1 includes a temperature sensing element 10 such as a thermistor (Fig. 5).
This is a circuit that measures the temperature of the part to be measured in real time. The prediction calculation unit 2 is a circuit that predicts the current temperature from past data and the temperature at thermal equilibrium from the current temperature. Evaluation section 3
evaluates the current predicted temperature based on the current temperature information, and instructs to change the prediction calculation parameters and display the predicted calculation of the temperature at thermal equilibrium according to the evaluation result. The display unit 3 is a display device that visually displays the predicted temperature. The temperature measurement section 1 measures the temperature in real time, and the results at the sampling time are sent as real-time temperature signals 5 and 9 to the prediction calculation section 2 and evaluation section 3, respectively. The prediction calculation unit 2 receives the real-time temperature signal 5, monitors the elapsed time from the start of the measurement according to the measurement start conditions, and stores a necessary amount of temperature information for past elapsed times. Next, from the past elapsed time information and the past temperature information, a temperature increment is calculated using a prediction function with an average temperature rise over the measured elapsed time, and the current real-time temperature is predicted, and the real-time predicted temperature signal 6 is sent to the evaluation section. Send to 3. The evaluation unit 3 evaluates the real-time predicted temperature signal 6 based on the real-time temperature signal 9 . When the real-time temperature and the real-time predicted temperature substantially match, that is, the difference between the two is within a predetermined tolerance range, the evaluation section 3 sends an instruction signal 7 indicating a match to the prediction calculation section 2, and the thermal equilibrium is determined. The predicted temperature signal 8 at the time is outputted from the predicted calculation unit 2. When the real-time temperature and the real-time predicted temperature do not substantially match, the evaluation section 3 sends an instruction signal 7 indicating the mismatch to the prediction calculation section 2, and instructs the prediction calculation section 2 to change the value of the parameter used in the prediction calculation. When the parameter change instruction signal 7 is input, the prediction calculation unit 2 changes the prediction calculation parameters, again predicts the current real-time temperature from the past elapsed time information and the past temperature information, and generates the real-time predicted temperature signal 6. Send to evaluation department 3. Thereafter, this operation is repeated until the real-time temperature and the real-time predicted temperature match. The display unit 4 receives the predicted temperature signal 8 at the time of thermal equilibrium and displays it. To summarize, in the electronic thermometer according to the present invention, the temperature at the present time is predicted from the temperature actually measured at a certain point in the past using a prediction function that defines temperature changes, and this predicted temperature is compared with the temperature actually measured at the present time, If the difference between the two is within a predetermined tolerance range, the temperature at thermal equilibrium is predicted and displayed.
If the temperature is outside the predetermined tolerance range, the temperature prediction function can be changed and this prediction calculation can be repeated. Note that even if the temperature measurement and prediction calculation are repeated even if the difference is within a predetermined tolerance range, and the difference is within the tolerance range a predetermined number of times, the predicted temperature in the thermal equilibrium state is displayed. good. Furthermore, once such a predicted temperature in a thermal equilibrium state is displayed, only that display function may be activated and all other calculation functions are stopped; however, even after displaying the predicted temperature in a thermal equilibrium state, temperature measurement and prediction continue The calculation may be repeated to update the predicted temperature display to a more accurate value. By the way, when measuring body temperature, there are a wide variety of observed temperature changes from the start of measurement to thermal equilibrium, depending on the thermal characteristics of the thermometer, the state of the measurement site, and the characteristics of the site itself. However, by limiting the thermal characteristics of the thermometer, these temperature changes can be classified into several patterns, that is, temperature changes can be defined. A very broad classification is the measurement of oral temperature and the measurement of armpit temperature. Although other classification methods are possible,
Here, we will explain body temperature measurement using oral temperature measurement. When body temperature is measured in the mouth in many different cases using a thermometer with limited thermal characteristics, it is found that thermal equilibrium is reached in about 3 to 5 minutes. If we carefully examine the difference U * between the temperature T e at thermal equilibrium and the temperature T during the measurement, we will find that it follows the following formula with very good accuracy in the relatively early stages of measurement. U * = T e − T = αt + β + C (t + γ) = …(1) where U * : Difference between temperature at thermal equilibrium and temperature during measurement t: Time from start of measurement C: Variable parameters α, β, γ , δ: A constant that is well suited to measurements under certain conditions. Especially when measuring body temperature in the mouth, for example , the following formula is empirically used: It is well established. Here, when the unit of t is given in seconds, U * is given in degrees Celsius. Therefore, the calculation formula is constructed so that the predicted temperature T p when the temperature T e at thermal equilibrium is predicted corresponds to the temperature T at the time of prediction plus the corrected temperature difference U corresponding to equation (2). become. Therefore, U=T p -T=-0.001t+0.05+C(t+1) -1.0 (6≦C≦26) (3) is the first prediction function that provides a predicted corrected temperature difference. FIG. 2 shows a curve when the value of the parameter C is changed from C=6 to C=26. Note that equation (3) also holds true for rectal temperature measurement. Now, the flowchart of FIG. 3 shows an example of an algorithm for the process of predicting temperature in the apparatus shown in the block diagram of FIG. In the start step 101, the power is turned on and the temperature measurement unit 1 operates, and the temperature measurement step 102 begins. Next, the prediction calculation unit 2 monitors the real-time temperature signal 5 from the temperature measurement unit 1, detects the establishment of measurement start conditions such as the rate of temperature change, and performs the elapsed time measurement step 10.
At the same time as step 3 is carried out, a parameter initial setting step 104 in the prediction calculation step is carried out, and the parameter of equation (3) is set to C=6. The predictive calculation unit 2 stores temperature and elapsed time information necessary for subsequent steps, and is capable of predictive calculation of the current temperature based on this past information. This step of predicting and calculating the current temperature consists of a temperature increment calculation step 105 and an addition step 106.
The temperature increment ΔU is the elapsed time t x a little before the current time t
Temperature T x at time point and predicted temperature T' at present time t
Therefore, when performing this prediction calculation, the following equation is applied as the second prediction function. ΔU=U x −U=−0.001(t x −t)+C{(t x +1) −1
.. 0 −(t+1) -1.0 }(6≦C≦26) …(4) T ′=T , the elapsed time t′ a little earlier, and the measured temperature T x at t′
From this, the predicted temperature T′ at the present moment is calculated using equations (4) and (5). However, in the first calculation process, the parameter C is set in the initial setting process 104.
As mentioned above, C is set to 6 in . In this way, the current predicted temperature T' is input to the evaluation section 3 as the real-time predicted temperature signal 6. The evaluation unit 3 receives the current measured temperature T from the temperature measurement unit 1.
A real-time temperature signal 9 corresponding to 1 is input, and in an evaluation step 107, the difference between the current predicted temperature T' and the current measured temperature T is monitored, and an instruction signal 7 is output according to the following conditions. , the next step is instructed. When T-T'≧f, go to step 108 for increasing the parameter C. When |T-T'|<f, go to corrected temperature difference calculation step 110. When T-T'≦-f, go to step 109 to display an error.
Proceed to. Here, f is an appropriately selected evaluation function, but if the following function is used, the evaluation process will be relatively easy. f = ( t This corresponds to the fact that it is becoming smaller. Figure 4 shows how f changes when the value 10 seconds before the current time t is used for tx .
In principle, equation (6) follows equation (7) below. f=(U x,c=c+1 −U c=c+1 )−(U x,c=c −U c=c …(7) Now, in the evaluation step 107, the instruction signal 7 causes an increase step of C. 108, the prediction calculation section 2 immediately sets the parameter C to C+1, passes through the upper limit determination step 111, follows the loop 201, and again executes the temperature increment calculation step 105 and the addition step 106, and calculates the real-time predicted temperature signal 6. is sent to the evaluation section 3. The same operation is repeated until entering the loop 202 of the corrected temperature difference calculation step 110. On the other hand, the instruction signal 7 causes the corrected temperature difference calculation step 1.
Upon receiving the instruction 10, the prediction calculation section 2 performs an addition process 112 on this and outputs a predicted temperature signal 8 at the time of thermal equilibrium to the display section 4. Entering this loop 202 corresponds to determining that the parameters of prediction calculation formula (3) are appropriate. Further, when the determination result of the evaluation step 107 is T-T'≦-f, the instruction signal 7 instructs the display unit 4 through the prediction calculation unit 2 to display an error. Similarly, when C>26 is determined in the upper limit determination step 111 of the parameter C, the prediction calculation unit 2 instructs the display unit 4 to display an error. Error indications correspond to cases where the normal measurement conditions have been significantly deviated from. In this way, the present invention predicts the current temperature using a prediction calculation formula based on past elapsed time and temperature information corresponding to the past time, and then calculates the prediction calculation formula by comparing this predicted value with the actual measured value. This process is repeated to select the optimal prediction formula and accurately predict the temperature at thermal equilibrium. The method explained so far is mainly based on the idea of predicting the current temperature based on the past elapsed time and corresponding temperature information, and comparing it with the actual measured value. It goes without saying that the concept of predicting and calculating the future temperature from the current temperature information and comparing it with the actual measured value at that time has exactly the same meaning. Furthermore, the basic equation that provides the difference U * between the temperature at thermal equilibrium and the temperature during measurement is not limited to equation (1). As described above, the essential aim of the present invention is to solve the problem of accurately predicting and displaying body temperature at a time of thermal equilibrium at a stage before reaching thermal equilibrium. Based on this, the current temperature is predicted and calculated, and the prediction calculation formula is corrected by comparing it with the current measured value, and this process is repeated to select the optimal prediction calculation formula and achieve the objective. It is something. Therefore, as long as it does not deviate from this essence,
The algorithms that accomplish this are all inclusive. For example, in FIG. 3, the steps from the calculation step 110 of the corrected temperature difference U to the display step 113 are replaced with the immediately preceding step of the parameter change step 108 or the evaluation step 1.
It is also possible to place it immediately before 07. In other words, the display is actually executed even when the parameter C is not valid, but by doing so, the display will show the rising trend of the temperature. The reason for this is that the initial value of the parameter C is set to the minimum value C=6, but this produces an effect that gives the impression of a natural temperature rise to the observer on the display side. 5 and 6 are a block diagram and a flowchart of an electronic thermometer for both oral and armpit temperature measurement. In this example, a detailed description of the configuration of the example shown in FIG. 1 is also shown so that it can be easily considered. The formula for the corrected temperature difference for oral temperature measurement was previously illustrated, but the first predictive function that can be used for both purposes is U 1 = (-0.0025A-0.0035)t+0.5A+0.55+C when 10<t≦100.
(t+1) A ...(8) At t>100, U 2 = (-0.0025A-0.0035)t+0.5A+0.55+C
(t+1) A +0.02(t-100)/(C+10)...(9). Here, A is a variable parameter, and the variable range of C with respect to A is as shown in Table 1. A
When A=-1.0, equation (8) matches equation (3), and when A=-0.6, equations (8) and (9) become equations for the corrected temperature difference in armpit temperature measurement.
【表】
第5図の実施例では、たとえばサーミスタなど
の感温素子10が温度測定回路11に接続され、
その出力5は温度メモリ17に、また出力37は
温度閾値検出回路12,温度変化検出回路13お
よびラツチ26に接続されている。温度閾値検出
回路12は実時間温度信号37が所定の閾値を越
えたか否かを検出する回路である。温度変化検出
回路13は実時間温度信号37の変化率を検出す
る回路である。ラツチ26は実時間温度を一時記
憶する回路である。
クロツク信号発生器14は本装置を動作させる
基本クロツクを発生する回路であり、温度閾値検
出回路12によつて起動され、温度変化検出回路
13,時間測定回路16、および温度メモリ17
などにクロツク供給する。
温度メモリ17は温度測定回路11の温度出力
5を古い順に記憶する記憶装置である。その出力
46は移動平均算出部18に接続されている。移
動平均算出部18は相加平均を算出する演算回路
であり、その出力50は加算回路22に、また出
力53は減算回路23にそれぞれ接続されてい
る。
時間測定回路16はクロツク信号発生器14の
クロツクにより温度測定の経過時間を計時する回
路であり、その経過時間信号45は主要演算部2
0に供給される。また、10秒経過信号42はコン
トロール回路15に供給され、コントロール回路
15は10秒経過信号42に応動して初期設定信号
44を主カウンタレジスタ部19に送る制御回路
である。
主カウンタレジスタ部19は主要演算部20に
接続されている。前者は、後に説明するように、
最適ループ循環回数N,パラメータCおよびAを
設定して計数する計数回路であり、後者は、経過
時間信号45をモニタしてその大きさに応じた演
算および処理を選択し、補正温度差U,評価関数
fを演算し、循環回数Nおよび補正温度差をモニ
タし、その大きさに従つた次の工程を指示し、補
正温度差を出力するなどの演算,処理を行なう回
路である。
主要演算部20の出力48は、温度増分演算回
路21に、また出力51は評価演算部24にそれ
ぞれ接続されている。温度増分演算回路21は温
度増分ΔUを算出する回路であり、評価演算部2
4は、主要演算部24から与えられた評価関数f
を用いて10秒前のデータによつて現時点の温度を
予測した結果と実時間温度との差を評価する回路
である。その評価出力である指示信号7は主カウ
ンタレジスタ部19に入力される。
主要演算部20の指示信号出力54は加算回路
25に接続され、加算回路25の出力56は表示
器27に接続されている。加算回路25は熱平衡
時の予測温度Tpを算出する加算回路である。表
示器27は、加算回路25で算出した熱平衡時の
予測温度Tp、またはラツチ26でラツチした実
時間温度を可視表示する表示装置である。なお主
要演算部20の指示出力55にはブザー28が接
続され、ブザー28は温度測定の終了を可聴表示
するための発音器である。
さて、体温測定に当り、開始工程101におい
て感温素子10の電気出力36を受け、温度測定
回路11は温度測定回路102を実施する。温度
測定回路11からの実時間温度信号37は、温度
閾値検出回路12にて閾値検出工程115が実施
されることにより、予じめ設定した閾値例えば30
℃を越えるとON信号38に変えられる。ON信
号38はクロツク信号発生器14を起動させるこ
とによりクロツク開始工程116を実施させる。
クロツク信号発生器14は温度変化検出回路13
にクロツク信号40を送る。温度変化検出回路1
3は工程17により実時間温度信号37とクロツ
ク信号40とを用いて温度変化の検出を行ない、
例えば1秒間に0.1℃以上の温度上昇があるかど
うかを判定する。温度変化がこの閾値を越えた時
温度変化検出回路13はON信号39をコントロ
ール回路15に送り、コントロール回路15を動
作状態にする。コントロール回路15は動作状態
になると制御信号29を時間測定回路16に送
り、時間測定回路16に対してクロツク信号発生
器14からのクロツク信号43の取込みを開始さ
せ、経過時間測定工程103を実施させる。
時間測定回路16は主要演算部20とコントロ
ール回路15にそれぞれ経過時間信号45、10秒
経過信号42を送つており、後者においては工程
118を実施した結果の出力として、コントロー
ル回路15に対する初期値設定工程119および
120の指示を与える。工程118は、10秒未満
の時間経過においては以下の予測工程に全く信頼
性がないことが明確であるから、演算工程を停止
させておくためのものである。コントロール回路
15は10秒経過信号42を受け、初期値設定信号
44を主カウンタレジスタ部19に送り、後述の
最適ループ循環回数NをN=0に、パラメータA
をA=−0.8にCをC=10に初期設定する。
一方、時間測定回路16からの経過時間信号4
5は主要演算部20に入力しており、主カウンタ
レジスタ19からのパラメータ信号47とともに
(8),(9)式の演算に用いられる。主要演算部20に
は、経過時間信号45をモニタしてその大きさに
応じた演算工程,処理工程を選択する機能、補正
温度差U,後述の評価関数fを演算する機能(そ
れぞれブロツク33,34で表わされる。),Nと
補正温度差をモニタする機能、およびその大きさ
に従つた次の工程を指示する機能、補正温度差を
出力する機能が備えられている。補正温度差Uの
演算においては同一のパラメータを用いて経過時
間tとそれにより前のtx、例えばt−10(すなわ
ち10秒前の時点)とに対する2つの補正温度差が
求められる。これらの差が温度増分ΔUを求める
ための第2の予測関数に相当し、(4)式に対応し、
本実施例では
10<t≦100において
ΔU1=Ux−U=(−0.0025A−0.0035)(tx−t)
+C{(tx+1)A−(t+1)A} …(10)
t>100において
ΔU2=Ux−U=(−0.0025A−0.0035)(tx−t)
+C{(tx+1)A−(t+1)A}+0.02(tx−t)/
(C+10) …(11)
となる。
さて、判断工程121および129が主要演算
部20の上述機能により実施され、(8),(9)式によ
る補正温度差演算工程135または136に入
る。補正温度差Uは、tとtxに対する2つの値が
信号48により温度増分演算回路21における演
算工程122に使用される目的で、例えば1秒毎
に送られる。第6図のフローチヤートではΔUの
演算を(10),(11)式で行なう場合のアルゴリズム
が示されているが、この部分は第5図のブロツク
図で示されるようにUの演算をサブルーチン化し
ておく方法も充分可能である。
温度測定回路11の温度出力5は常に温度メモ
リ部17に送られ、クロツク信号発生器14から
の例えば1秒毎の記憶指示信号41に従い、古い
データから順に例えば14個の14秒分のデータとし
て記憶される。新しいデータのサンプリングが行
なわれ最新データの格納場所に収納されると、最
も古いデータが棄てられる。温度メモリ17から
は例えば最も古い4個分のデータと最も新しい4
個分のデータとが信号46により移動平均算出部
18に運ばれ、ここでそれぞれ相加平均値が算出
される。この算出結果はそれぞれ、各目上の10秒
前の温度Txと現在の温度Tとして扱われ、前者
はTx信号50として実時間予測温度算出のため
の加算工程106を行なう加算回路22に入力す
る。なおTおよびTxなどの値の扱いを移動平均
値で行なうのは、結果の一時的な変動を防ぐため
であつて、必らずしも必須な処理ではない。
加算回路22はここで温度増分演算回路21の
出力ΔUと移動平均算出部18の出力Txとの加算
工程106を実施し、実時間予測温度信号6を減
算回路23に出力する。減算回路23では移動平
均算出部18からのT出力53を受けてTから実
時間予測温度T′を減算し、その結果を出力52
として評価演算部24に送る。評価演算部24に
おいては、主要演算部20からの評価関数出力
(f)51を用いて10秒前のデータから現時点の
温度を予測した結果と実時間温度との相違を評価
工程107にて評価する。この場合の評価関数f
は基本的には(7)式であるが、
10<t≦100において
f1=(tx+1)A−(t−1)A …(12)
t>100において
f2=(tx+1)A−(t+1)A+0.02{1/(C+
11)−1/(C+10)}(tx−t) …(13)
となる。
評価結果は3通りに分かれ、
T−T′≧fのときパラメータCを増加させ
る工程へ、
|T−T′|<fのときパラメータを変えず
次の工程へ、
T−T′≦−fのときパラメータCを減少さ
せる工程へ
進むための指示信号7が出力される。
パラメータCを増加させる工程128に入る場
合には、NをまずN=0に設定した後、CAカウ
ンタレジスタ31の現在の値を1だけ増加させ
る。同時に判断工程131にて第1表に従う最大
値の監視が行なわれる。CMAXを越えると今度は
工程134に入り、Aカウンタレジスタ31の現
在値を0.1だけ増加させる。さらに判断工程13
8にてAの値が監視され、A>−0.6のときには
エラー信号58を表示器27に送り、例えばEと
いう表示を行なわしめる。判断工程131,13
8でNOのサインが出されると自動的に再び演算
開始に戻る。
パラメータを変えないループに入るときにはN
カウンタレジスタ30が工程126を実施した
後、補正温度差演算工程135または136に入
る。パラメータを変えないループは演算に用いた
パラメータが適している場合に通過するので、こ
のループを何回続けて循環したかを記録する最適
ループ循環回数Nを調べる工程126が設けられ
ている。補正温度差演算結果は主要演算部20で
モニタされ
U<0のとき終了工程へ、
0≦U<0.1のとき表示工程へ、
U≧0.1のとき最適ループ循環回数Nの判定
工程へ
それぞれ指示信号が出される。
補正温度差Uが0.1℃以上のときには判断工程
150で最適ループ循環回数Nが3以上のときの
み指示信号54が出され、加算回路25の加算工
程112が実施される。判断工程150は工程1
19,124,125,126と合わせて、最適
ループを3回以上連続して通過した時にだけ熱平
衡時の予測温度を表示させることを意図したもの
である。但し、U<0.1のときにはその必要性は
あまりないので、0≦U<0.1ではただちに加算
工程112へ、U<0ではただちに実時間温度の
表示工程140へ進むようにアルゴリズムが作ら
れている。
加算回路25には第5図では示されていない実
時間温度信号と補正温度差が入力しており、熱平
衡時の予測温度Tpが演算され、出力56となつ
て、表示器27に送られ、表示工程113におい
て表示される。U<0の場合の指示信号55はラ
ツチ26を働かせ、実時間温度信号37をラツチ
し、ラツチ出力57にて実時間温度の表示工程1
40を実施させ終了工程154に入る。同時にブ
ザー工程151によるブザー鳴動のためブザー回
路28にも指示を与える。
評価工程107においてパラメータCを減少さ
せる工程へ進む指示が出されると、ちようどパラ
メータCの増加工程の場合と同様の工程127,
130,132,137が実施される。
本実施例ではA=−1.0に対する口中検温、A
=−0.6に対する腋下検温が自動的に判別され、
それぞれの検温方式に適した体温予測が行なわれ
るように構成されている。なお第5図において一
点鎖線で囲んだ部分70はマイクロコンピユータ
にて実施することができることは言うまでもな
い。
発明の具体的効果
本発明による電子体温計は、選択した予測関数
による予測結果を評価しながら、評価結果に応じ
て予測演算パラメータすなわち予測関数を修正す
るので、相対的に高い予測精度が得られる。ま
た、予測演算式の種類およびそれに含まれるパラ
メータは任意に選ぶことができるので、同一の電
子体温計で口中検温および腋下検温のそれぞれに
応じて高い精度で温度予測を行なうことができ
る。[Table] In the embodiment shown in FIG. 5, a temperature sensing element 10 such as a thermistor is connected to a temperature measurement circuit 11,
Its output 5 is connected to the temperature memory 17, and its output 37 is connected to the temperature threshold detection circuit 12, the temperature change detection circuit 13 and the latch 26. The temperature threshold detection circuit 12 is a circuit that detects whether the real-time temperature signal 37 exceeds a predetermined threshold. The temperature change detection circuit 13 is a circuit that detects the rate of change of the real-time temperature signal 37. Latch 26 is a circuit that temporarily stores real-time temperature. The clock signal generator 14 is a circuit that generates a basic clock for operating this device, and is activated by the temperature threshold detection circuit 12, and is activated by the temperature change detection circuit 13, time measurement circuit 16, and temperature memory 17.
Supplies clock to etc. The temperature memory 17 is a storage device that stores the temperature outputs 5 of the temperature measurement circuit 11 in chronological order. The output 46 is connected to the moving average calculating section 18. The moving average calculation unit 18 is an arithmetic circuit that calculates an arithmetic average, and its output 50 is connected to the addition circuit 22 and the output 53 is connected to the subtraction circuit 23. The time measurement circuit 16 is a circuit that measures the elapsed time of temperature measurement using the clock of the clock signal generator 14, and the elapsed time signal 45 is sent to the main calculation unit 2.
0. Further, the 10 second elapsed signal 42 is supplied to a control circuit 15, and the control circuit 15 is a control circuit that sends an initial setting signal 44 to the main counter register section 19 in response to the 10 second elapsed signal 42. The main counter register section 19 is connected to the main calculation section 20. The former, as explained later,
This is a counting circuit that sets and counts the optimal number of loop circulations N, parameters C and A, and the latter monitors the elapsed time signal 45 and selects calculations and processing according to its magnitude, and calculates the corrected temperature difference U, This circuit performs calculations and processing such as calculating the evaluation function f, monitoring the number of circulations N and the corrected temperature difference, instructing the next process according to the magnitude thereof, and outputting the corrected temperature difference. The output 48 of the main calculation section 20 is connected to the temperature increment calculation circuit 21, and the output 51 is connected to the evaluation calculation section 24. The temperature increment calculation circuit 21 is a circuit that calculates the temperature increment ΔU, and the evaluation calculation unit 2
4 is the evaluation function f given from the main calculation unit 24
This is a circuit that evaluates the difference between the result of predicting the current temperature using data from 10 seconds ago and the real-time temperature. The instruction signal 7, which is the evaluation output, is input to the main counter register section 19. An instruction signal output 54 of the main calculation section 20 is connected to an adder circuit 25, and an output 56 of the adder circuit 25 is connected to a display 27. The addition circuit 25 is an addition circuit that calculates the predicted temperature T p at the time of thermal equilibrium. The display 27 is a display device that visually displays the predicted temperature T p at the time of thermal equilibrium calculated by the adding circuit 25 or the real-time temperature latched by the latch 26. A buzzer 28 is connected to the instruction output 55 of the main calculation section 20, and the buzzer 28 is a sounding device for audibly indicating the end of temperature measurement. Now, when measuring body temperature, in a starting step 101, the temperature measuring circuit 11 receives the electrical output 36 of the temperature sensing element 10 and implements the temperature measuring circuit 102. The real-time temperature signal 37 from the temperature measurement circuit 11 is subjected to a threshold detection step 115 in the temperature threshold detection circuit 12, so that the real-time temperature signal 37 is converted to a preset threshold value, for example, 30.
When the temperature exceeds ℃, it is changed to ON signal 38. ON signal 38 causes clock signal generator 14 to perform clock start step 116 by activating clock signal generator 14.
The clock signal generator 14 is connected to the temperature change detection circuit 13.
A clock signal 40 is sent to. Temperature change detection circuit 1
3 detects a temperature change using the real-time temperature signal 37 and the clock signal 40 in step 17;
For example, it is determined whether there is a temperature rise of 0.1°C or more per second. When the temperature change exceeds this threshold, the temperature change detection circuit 13 sends an ON signal 39 to the control circuit 15 to put the control circuit 15 into operation. When the control circuit 15 becomes operational, it sends a control signal 29 to the time measurement circuit 16, causing the time measurement circuit 16 to start receiving the clock signal 43 from the clock signal generator 14, and execute the elapsed time measurement step 103. . The time measurement circuit 16 sends an elapsed time signal 45 and a 10 second elapsed signal 42 to the main calculation unit 20 and the control circuit 15, respectively, and the latter sets an initial value for the control circuit 15 as an output of the result of step 118. Instructions for steps 119 and 120 are provided. Step 118 is for stopping the calculation process since it is clear that the following prediction process is completely unreliable over a time period of less than 10 seconds. The control circuit 15 receives the 10 second elapsed signal 42, sends an initial value setting signal 44 to the main counter register section 19, sets the optimum loop circulation number N to N=0, and sets the parameter A
Initialize A to A=-0.8 and C to C=10. On the other hand, the elapsed time signal 4 from the time measurement circuit 16
5 is input to the main calculation section 20, together with the parameter signal 47 from the main counter register 19.
It is used to calculate equations (8) and (9). The main calculation section 20 has a function of monitoring the elapsed time signal 45 and selecting a calculation step and a processing step according to its magnitude, a function of calculating a corrected temperature difference U, and an evaluation function f (described later) (blocks 33 and 33, respectively). 34), a function to monitor the corrected temperature difference, a function to instruct the next process according to the magnitude, and a function to output the corrected temperature difference. In calculating the corrected temperature difference U, the same parameters are used to determine two corrected temperature differences for the elapsed time t and thus for the previous t x , for example t-10 (ie, a point in time 10 seconds ago). These differences correspond to the second prediction function for determining the temperature increment ΔU, and correspond to equation (4),
In this example, when 10<t≦100, ΔU 1 =U x −U=(−0.0025A−0.0035)(t x −t)
+C {(t x +1) A − (t+1) A } …(10) At t>100 ΔU 2 =U x −U=(−0.0025A−0.0035)(t x −t)
+C{(t x +1) A −(t+1) A }+0.02(t x −t)/
(C+10) ...(11). Now, the judgment steps 121 and 129 are executed by the above-mentioned functions of the main calculation section 20, and a corrected temperature difference calculation step 135 or 136 is entered using equations (8) and (9). The corrected temperature difference U is sent, for example, every second, in order that the two values for t and t x are used in the calculation step 122 in the temperature increment calculation circuit 21 by means of a signal 48 . The flowchart in Figure 6 shows an algorithm for calculating ΔU using equations (10) and (11), but this part is a subroutine for calculating U as shown in the block diagram in Figure 5. It is also possible to keep it in the same format. The temperature output 5 of the temperature measurement circuit 11 is always sent to the temperature memory section 17, and according to the storage instruction signal 41 every second, for example, from the clock signal generator 14, it is stored in order from the oldest data as, for example, 14 pieces of data for 14 seconds. be remembered. As new data is sampled and stored in the newest data storage location, the oldest data is discarded. From the temperature memory 17, for example, the oldest 4 data and the newest 4 data are stored.
Each piece of data is conveyed by a signal 46 to the moving average calculation unit 18, where an arithmetic average value is calculated for each. These calculation results are treated as the temperature T x of each eye 10 seconds ago and the current temperature T, respectively, and the former is sent as a T x signal 50 to an adder circuit 22 that performs an addition step 106 for real-time predicted temperature calculation. input. Note that the reason for handling the values such as T and T x using moving average values is to prevent temporary fluctuations in the results, and is not necessarily an essential process. Here, the addition circuit 22 performs the addition step 106 of the output ΔU of the temperature increment calculation circuit 21 and the output T x of the moving average calculation section 18, and outputs the real-time predicted temperature signal 6 to the subtraction circuit 23. The subtraction circuit 23 receives the T output 53 from the moving average calculation unit 18, subtracts the real-time predicted temperature T' from T, and outputs the result 52.
It is sent to the evaluation calculation unit 24 as The evaluation calculation unit 24 uses the evaluation function output (f) 51 from the main calculation unit 20 to evaluate the difference between the result of predicting the current temperature from data from 10 seconds ago and the real-time temperature in an evaluation step 107. do. Evaluation function f in this case
is basically formula (7), but when 10<t≦100, f 1 = (t x +1) A − (t-1) A …(12) When t>100, f 2 = (t x +1 ) A −(t+1) A +0.02{1/(C+
11)-1/(C+10)}(t x -t)...(13) The evaluation results are divided into three types: when T-T'≧f, proceed to the step of increasing parameter C; when |T-T'|<f, proceed to the next step without changing the parameter; and T-T'≦-f. At this time, an instruction signal 7 for proceeding to the step of decreasing the parameter C is output. When entering the step 128 of increasing the parameter C, N is first set to N=0, and then the current value of the C A counter register 31 is increased by one. At the same time, in a decision step 131, the maximum value is monitored according to Table 1. When C MAX is exceeded, step 134 is entered and the current value of the A counter register 31 is increased by 0.1. Further judgment step 13
At step 8, the value of A is monitored, and when A>-0.6, an error signal 58 is sent to the display 27 to display, for example, E. Judgment process 131, 13
When a NO sign is issued at 8, the process automatically returns to the start of calculation. N when entering a loop that does not change parameters
After the counter register 30 performs step 126, it enters a corrected temperature difference calculation step 135 or 136. Since a loop in which parameters are not changed is passed when the parameters used in the calculation are appropriate, a step 126 is provided to check the optimal loop circulation number N, which records how many times this loop has been repeated. The corrected temperature difference calculation result is monitored by the main calculation unit 20, and an instruction signal is sent to the end process when U<0, to the display process when 0≦U<0.1, to the determination process of the optimal loop circulation number N when U≧0.1. is served. When the corrected temperature difference U is 0.1° C. or more, the instruction signal 54 is outputted only when the optimum loop circulation number N is 3 or more in the judgment step 150, and the addition step 112 of the adding circuit 25 is performed. Judgment step 150 is step 1
Together with 19, 124, 125, and 126, this is intended to display the predicted temperature at thermal equilibrium only when the optimum loop has been passed three or more times in succession. However, since there is not much need for this when U<0.1, the algorithm is created so that when 0≦U<0.1, the process immediately proceeds to the addition step 112, and when U<0, the process immediately proceeds to the real-time temperature display step 140. The real-time temperature signal and the corrected temperature difference , which are not shown in FIG. , is displayed in the display step 113. When U<0, the instruction signal 55 activates the latch 26, latches the real-time temperature signal 37, and displays the real-time temperature at the latch output 57.Step 1
40 is executed and the end step 154 is entered. At the same time, an instruction is also given to the buzzer circuit 28 for sounding the buzzer in the buzzer step 151. When an instruction to proceed to the step of decreasing the parameter C is issued in the evaluation step 107, steps 127 and 127, which are similar to the step of increasing the parameter C, are performed.
130, 132, 137 are implemented. In this example, oral temperature measurement for A=-1.0, A
= -0.6 armpit temperature measurement is automatically determined,
The system is configured to predict body temperature suitable for each temperature measurement method. It goes without saying that the portion 70 surrounded by a dashed line in FIG. 5 can be implemented by a microcomputer. Specific Effects of the Invention The electronic thermometer according to the present invention modifies the prediction calculation parameters, that is, the prediction function according to the evaluation result while evaluating the prediction result by the selected prediction function, so that relatively high prediction accuracy can be obtained. Further, since the type of prediction calculation formula and the parameters included therein can be arbitrarily selected, temperature prediction can be performed with high accuracy according to each of mouth temperature measurement and armpit temperature measurement using the same electronic thermometer.
第1図は本発明による電子体温計の基本構成を
示すブロツク図、第2図は口中検温においてC=
6〜26についての予測上の補正温度差Uの時間的
変化を示すグラフ、第3図は第1図に示す装置の
動作を示すフロー図、第4図は過去の時点をtxと
して現時点tより10秒前を採用した場合の評価関
数fの例を示すグラフ、第5図は本発明による口
中検温および腋下検温両用の電子体温計の実施例
を示すブロツク図、第6図は第5図に示す装置の
動作を示すフロー図である。
主要部分の符号の説明、1……温度測定部、2
……予測演算部、3……評価部、4……表示部、
10……感温素子、11……温度測定回路、14
……クロツク信号発生器、15……コントロール
回路、16……時間測定回路、17……温度メモ
リ、19……主カウンタレジスタ部、20……主
要演算部、21……温度増分演算回路、22……
加算回路、23……減算回路、24……評価演算
部、25……加算回路、26……ラツチ、27…
…表示器。
Figure 1 is a block diagram showing the basic configuration of the electronic thermometer according to the present invention, and Figure 2 is a diagram showing the basic configuration of the electronic thermometer according to the present invention.
6 to 26, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG . 5 is a block diagram showing an example of an electronic thermometer for both oral temperature measurement and armpit temperature measurement according to the present invention, and FIG. FIG. 2 is a flow diagram showing the operation of the device shown in FIG. Explanation of symbols of main parts, 1...Temperature measurement section, 2
...Prediction calculation section, 3...Evaluation section, 4...Display section,
10... Temperature sensing element, 11... Temperature measurement circuit, 14
... Clock signal generator, 15 ... Control circuit, 16 ... Time measurement circuit, 17 ... Temperature memory, 19 ... Main counter register section, 20 ... Main calculation section, 21 ... Temperature increment calculation circuit, 22 ……
Addition circuit, 23... Subtraction circuit, 24... Evaluation calculation section, 25... Addition circuit, 26... Latch, 27...
…display.
Claims (1)
前記検出した温度に応じて平衡温度を予測する予
測演算部と、前記予測した平衡温度を表示する表
示部を含む電子体温計において、 前記予測演算部は、 測定開始条件を判別する判別手段と、 測定開始後の測定経過時間を計時する計時手段
と、 測定経過時間を変数として平衡温度に至るまで
の温度変化を規定した複数の予測関数を記憶して
いる記憶手段と、 測定開始により前記複数の予測関数から所定の
一つを選択する選択手段と、 特定の時点の検出温度及びその特定の時点の測
定経過時間から選択される予測関数に基づきある
時点の検出温度の予測値を求める第1の演算手段
と、 前記特定の時点の検出温度からの前記選択され
ている予測関数に基づき平衡温度の予測値を求め
る第2の演算手段と、前記第1の演算手段が求め
た予測値と前記ある時点の検出温度の差分を求め
ると共に、前記差分が所定範囲外にあるときは次
の予測時点において前記記憶手段から新たな予測
関数を選択し、かつ前記差分が所定範囲以内にあ
るときは前記第2の演算手段により求めた平衡温
度の予測値を前記表示手段に表示する評価手段と
を備えることを特徴とする電子体温計。 2 予測関数は第1及び第2の予測関数から成
り、前記第1の予測関数は検出温度と平衡温度の
予測値との差分を表わす補正温度差を求めるため
の予測関数であり、前記第2の予測関数は所定時
間前の検出温度を基準としてある時点の温度増分
を求めるための予測関数であると共に、 選択手段は第2の予測関数を選択し、 第1の演算手段選択されている第2の予測関数
に基づき現時点の検出温度の予測値を求め、 第2の演算手段は選択されている第2の予測関
数に対応する第1の予測関数に基づき平衡温度の
予測値を求め、 評価手段は次の予測時点までに新たな第2の予
測関数を選択することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の電子体温計。 3 第1の予測関数は U=αt+β+K(t+γ)〓 U:補正温度差 t:測定経過時間、 K:温度上昇の程度を示す可変パラメータ α,β,γ,δ:定数 であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の電子体温計。 4 第1の予測関数は U=(aA+b)t+cA+d +K(t+d)A +e[t−t0]/(K+f) U:補正温度差 t:測定経過時間 A:被測定部位に依存した可変パラメータ K:温度上昇の程度を示す可変パラメータ a,b,c,d,e,f:定数 t0:測定経過時間における所定の時点を示す
定数 [ ]:[ ]の中が負の時は0、負でない時
はその値を示す記号 であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の電子体温計。 5 評価手段は差分が所定範囲以内にあることが
所定期間継続したことにより第2の演算手段によ
り求めた平衡温度の予測値を表示手段に表示せし
めて予測演算を停止させることを特徴とする特許
請求の範囲第1項ないし第4項記載の電子体温
計。 6 選択手段は測定経過時間に対する温度上昇が
平均的なものである第1の予測関数に対応する第
2の予測関数を選択することを特徴とする特許請
求の範囲第2項ないし第4項のいずれかに記載の
電子体温計。 7 選択手段は測定経過時間に対して早期に平衡
温度に近づく第1の予測関数に対応する第2の予
測関数を選択し、評価手段は測定経過時間に対し
て緩やかに平衡温度に近づく第1の予測関数に対
応する第2の予測関数を順次選択することを特徴
とする特許請求の範囲第2項ないし第4項のいず
れか記載の電子体温計。 8 記憶手段は腋下から口中に至るまでの測定条
件に応じて規定された複数の第1及び第2の予測
関数を記憶しており、選択手段は腋下と口中との
間の測定条件に対応した第2の予測関数を選択す
ることを特徴とする特許請求の範囲第2項ないし
第4項のいずれかに記載の電子体温計。 9 判別手段は温度検出部が所定値以上の温度を
検出し、かつ該検出した温度が所定値以上の上昇
率を示すことを判別することを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の
電子体温計。 10 現時点より前の時点の検出温度は現時点よ
り前の時点及びその時点に最も近い少なくとも1
個の先行する検出温度の相加平均値であり、現時
点の検出温度は現時点及び該現時点に最も近い少
なくとも1個の先行する検出温度の相加平均値で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
し第4項のいずれかに記載の電子体温計。[Claims] 1. A temperature detection unit that detects the temperature of the part to be measured;
In an electronic thermometer, the prediction calculation unit includes: a prediction calculation unit that predicts an equilibrium temperature according to the detected temperature; and a display unit that displays the predicted equilibrium temperature; the prediction calculation unit includes: a determination unit that determines a measurement start condition; a clock means for measuring the elapsed time of measurement after the start of the measurement; a storage means for storing a plurality of prediction functions that define temperature changes until the equilibrium temperature is reached using the elapsed time of measurement as a variable; a selection means for selecting a predetermined one from among the functions; and a first calculation for calculating a predicted value of the detected temperature at a certain point in time based on a prediction function selected from the detected temperature at a specific point in time and the measurement elapsed time at that specific point in time. means, second calculation means for calculating a predicted value of the equilibrium temperature based on the selected prediction function from the detected temperature at the specific point in time, and a predicted value calculated by the first calculation means and the certain point in time and, if the difference is outside a predetermined range, select a new prediction function from the storage means at the next prediction time, and if the difference is within a predetermined range, select the second prediction function. and evaluation means for displaying on the display means a predicted value of the equilibrium temperature determined by the calculation means. 2. The prediction function consists of a first and a second prediction function, the first prediction function is a prediction function for determining a corrected temperature difference representing the difference between the detected temperature and the predicted value of the equilibrium temperature, and the second prediction function The prediction function is a prediction function for determining the temperature increment at a certain point in time based on the detected temperature a predetermined time ago, and the selection means selects the second prediction function, and the first calculation means selects the second prediction function. The second calculation means calculates the predicted value of the equilibrium temperature based on the first prediction function corresponding to the selected second prediction function, and the second calculation means calculates the predicted value of the equilibrium temperature based on the first prediction function corresponding to the selected second prediction function. 2. The electronic thermometer according to claim 1, wherein the means selects a new second prediction function by the next prediction time. 3 The first prediction function is U=αt+β+K(t+γ)〓 U: Correction temperature difference t: Measurement elapsed time K: Variable parameters indicating the degree of temperature rise α, β, γ, δ: Constants An electronic thermometer according to claim 2. 4 The first prediction function is U=(aA+b)t+cA+d +K(t+d) A +e[t- t0 ]/(K+f) U: Correction temperature difference t: Measurement elapsed time A: Variable parameter depending on the part to be measured K : Variable parameters that indicate the degree of temperature rise a, b, c, d, e, f: Constant t 0 : Constant that indicates a predetermined point in the elapsed measurement time [ ]: 0 if the value inside [ ] is negative; 3. The electronic thermometer according to claim 2, wherein the electronic thermometer is a symbol indicating the value when the value is not the same. 5. A patent characterized in that the evaluation means causes the display means to display the predicted value of the equilibrium temperature obtained by the second calculation means when the difference continues to be within a predetermined range for a predetermined period, and stops the prediction calculation. An electronic thermometer according to claims 1 to 4. 6. Claims 2 to 4, characterized in that the selection means selects the second prediction function that corresponds to the first prediction function in which the temperature rise with respect to the measurement elapsed time is average. An electronic thermometer as described in any of the above. 7 The selection means selects the second prediction function corresponding to the first prediction function that approaches the equilibrium temperature early with respect to the measurement elapsed time, and the evaluation means selects the second prediction function that corresponds to the first prediction function that approaches the equilibrium temperature gradually with respect to the measurement elapsed time. The electronic thermometer according to any one of claims 2 to 4, characterized in that second prediction functions corresponding to the prediction functions of are sequentially selected. 8. The storage means stores a plurality of first and second prediction functions defined according to measurement conditions from the armpit to the inside of the mouth, and the selection means stores a plurality of first and second prediction functions defined according to the measurement conditions between the armpit and the inside of the mouth. The electronic thermometer according to any one of claims 2 to 4, characterized in that a corresponding second prediction function is selected. 9. Claims 1 to 4, characterized in that the determining means determines that the temperature detection section detects a temperature equal to or higher than a predetermined value, and that the detected temperature shows a rate of increase equal to or higher than the predetermined value. The electronic thermometer described in any of the paragraphs. 10 The detected temperature at the time before the present time is the time before the present time and at least the one closest to that time.
Claims characterized in that the current detected temperature is the arithmetic mean of the current detected temperature and at least one preceding detected temperature closest to the current point. The electronic thermometer according to any one of paragraphs 1 to 4.
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FR8310420A FR2529330B1 (en) | 1982-06-24 | 1983-06-23 | ELECTRONIC MEDICAL THERMOMETER AND METHOD FOR MEASURING HUMAN BODY TEMPERATURE |
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GB08317215A GB2122756B (en) | 1982-06-24 | 1983-06-24 | Electronic clinical thermometer with selectable optimum final reading prediction functions |
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JP10889582A JPS58225325A (en) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | Electronic clinical thermometer |
Publications (2)
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---|---|
JPS58225325A JPS58225325A (en) | 1983-12-27 |
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Family
ID=14496331
Family Applications (1)
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JP10889582A Granted JPS58225325A (en) | 1982-06-24 | 1982-06-24 | Electronic clinical thermometer |
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---|---|---|---|---|
WO1988004039A1 (en) * | 1986-11-19 | 1988-06-02 | Terumo Kabushiki Kaisha | Electronic thermometer |
JPH0795004B2 (en) * | 1986-12-24 | 1995-10-11 | テルモ株式会社 | Body temperature measuring device |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57108896A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Nippon Musical Instruments Mfg | Electronic musical instrument |
-
1982
- 1982-06-24 JP JP10889582A patent/JPS58225325A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57108896A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Nippon Musical Instruments Mfg | Electronic musical instrument |
Also Published As
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