JPH0330097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、例えば体温計として使用される電
子温度計に関し、特に温度上昇率検出手段に特徴
を有する電子温度計に関する。

(ロ) 従来の技術 一般に、電子体温計は、サーミスタ等の感温素
子を含む温度測定部で、サンプルタイミング毎に
温度を測定し、測定温度の最高値を更新記憶し、
表示するようにしている。この電子体温計は、測
定開始後、いきなり体温が表示されるのではな
く、測定温度がある初期温度から指数関数的に上
昇してゆき、やがてある温度値に収束し、その時
点で、略正確な体温を知ることができる。この収
束時点を判断する１つの方法として、温度上昇率
を検出し、この温度上昇率が所定値以下に達した
時点を収束時点とするものがある。

この種の電子体温計において、温度上昇率が所
定値以下になつたことを検出するのに、従来は、
複数回のサンプルタイミングの測定温度をメモリ
に記憶しておき、今回の測定温度と数回前のサン
プルタイミングの測定温度との差を演算回路で計
算し、この計算値より判断していた。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来技術では、上昇率検出のため
測定温度を記憶する回路と、任意データの差を計
算する演算回路とを必要とし、回路規模が大とな
りCPUを使用しないで、LSI化しようとする場合
には、チツプサイズが大となり、コストアツプを
招くという問題があつた。

この発明は、比較的小規模の回路で、温度上昇
率検出のための回路の実現し、低コストの電子温
度計を提供することを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明の電子温度計は、上記問題点を解決す
るために、第１図に示すように、サンプルタイミ
ング毎に温度を測定する温度測定部１と、測定さ
れた現温度を記憶する測定温度記憶手段２と、測
定温度の最高値を表示温度として更新記憶する表
示温度記憶手段３と、表示温度を表示する表示器
４と、現温度と表示温度の大小関係を比較する比
較回路５と、この比較回路５の大小関係出力をサ
ンプルタイミング毎に２値データとして、ビツト
順次に記憶するシフトレジスタ６と、この２値デ
ータに基づいて、温度上昇値が所定になつたこと
を検出する論理回路７とから構成されている。

(ホ) 作用 この電子温度計において、温度測定部１で、サ
ンプルタイミング時に温度が測定されると、今回
の測定温度が測定温度記憶手段２に記憶される。
そして今回測定温度と表示温度記憶手段３に記憶
される表示温度が比較回路５で比較され、今回測
定温度が表示温度よりも、大きい場合には、その
測定温度が、新たな表示温度として、表示温度記
憶手段３に記憶され、表示器４に表示される。ま
た今回測定温度が表示温度よりも、大きい場合
は、シフトレジスタ６に、その大きいことを示す
データが、１ビツト分例えばデータ“１”として
記憶される。

以後、サンプルタイミング毎に、上記と同様に
して、温度測定がなされ、最高温度が表示器４に
更新表示され、シフトレジスタ６に、今回測定温
度が大きい場合は“１”、表示温度と等しいか、
小さい場合は“０”が、ビツト順次に記憶され
る。

シフトレジスタ６に記憶される“１”の多い
程、温度が上昇していることを意味し、逆に
“１”が少ない程、温度が収束時に近づいている
ことを意味している。それゆえ、論理回路７は、
シフトレジスタ６の、例えばデータ“１”の数が
所定値以下になると、これを検出して、収束信号
を出力する。

(ヘ) 実施例 以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説
明する。

第２図は、この発明の１実施例電子温度計の回
路構成を示すブロツク図である。

この実施例電子温度計は、温度測定部１１、温
度測定部１１からの測定温度データを計数記憶す
るカウンタ１２、カウンタ１２の温度値の最大値
を更新記憶するラツチ回路１３、ラツチ回路１３
に記憶される温度をデコーダ／ドライバ１８を介
して受け、表示する表示器１４、カウンタ１２に
記憶される測定温度とラツチ回路１３の表示温度
とを比較する比較回路１５、この比較回路１５よ
りの大小関係を示すデータを１ビツトずつ記憶す
るシフトレジスタ１６及び、このシフトレジスタ
１６のデータ“１”が所定値（２個）以内になつ
たとき収束信号を出力する論理回路１７とから構
成されている。

温度測定部１１の発振部１９はサーミスタ（感
温抵抗）２０、基準抵抗２１、切替スイツチ２
２、及びコンデンサ２３からなる時定数回路２４
と発振器２５とから構成されている。

発振器２５の出力は、カウンタ２６に加えら
れ、このカウンタ２６のオーバフロー出力が遅延
回路２７に加えられるとともに、ラツチ回路３０
にも加えられている。また遅延回路２７の出力
は、発振部１９に加えられ、スイツチ２２をサー
ミスタ２０側に投入するようになつている。

クロツク発振器２８より出力されるクロツク信
号は、カウンタ２９で計数され、このカウンタ２
９の出力はラツチ回路３０と比較回路３１に加え
られるようになつている。上記クロツク発振器２
８、カウンタ２９及びラツチ回路３０はカウンタ
２６がオーバフローするまでの時間を計測し、か
つその時間を一時的に保持する。

比較回路３１はカウンタ２９の計数値とラツチ
回路３０の出力を比較し、その一致出力を遅延回
路３２に加え、遅延回路３２の出力はオア回路３
３を介してカウンタ２６，２９に加えられ、両カ
ウンタがクリアされる。また遅延回路３２の出力
で、発振部１９のスイツチ２２が基準抵抗２１側
に投入されるようになつている。

カウンタ２６の出力はデコーダ３４に加えら
れ、デコーダ３４の出力は、ROM３５はアドレ
ス指定するようになつている。ROM３５はカウ
ンタ２６の温度に対応する計数値に対応した温度
差デコーダを記憶しており、このROM３５から
読出される温度差データがシフトレジスタ３６に
プリセツトされるようになつている。またシフト
レジスタ３６の出力はアンド回路３７の入力の一
端に加えられ、発振器２５のサーミスタ２０の接
続時の出力パルスfxをシフトレジスタ３６のクロ
ツクパルスとして、またアンド回路３７の入力の
他端に加えるようにしている。そして、シフトレ
ジスタ３６の出力（左端）に“１”が得られる場
合に、発振器２５よりのパルス信号fxがアンド回
路３７の出力端に導出され、カウンタ１２に入力
されるようになつている。

カウンタ１２は、したがつて各サンプルタイミ
ング毎に、温度測定部１１で測定する温度データ
を計数するようになつている。

カウンタ１２の出力とラツチ回路１３の出力
は、比較回路１５で比較され、ラツチ回路１３に
保持されるデータよりもカウンタ１２の計数値の
方が大なる場合には、ラツチ回路１３に、カウン
タ１２の内容をラツチし、更新記憶するととも
に、比較回路１５は、シフトレジスタ１６に、
“１”信号を入力するようになつている。

シフトレジスタ１６の出力側に論理回路１７が
接続され、シフトレジスタ１６の“１”信号が所
定値以下になると、論理回路１７は、これに応答
してデコーダ／ドライバ１８に収束信号を出力す
るようになつている。

次に、上記実施例電子体温計の動作について説
明する。

先ず、発振器１９のスイツチ２２が、基準抵抗
２１側に投入されている場合を考えると、発振部
１９は、基準抵抗２１の抵抗値Ｒと、コンデンサ
２３の静電容量Ｃで決まる時定数により周波数fo
で発振する。この周波数foのパルス信号が、発振
器２５より出力され、カウンタ２６に入力され
る。カウンタ２６が、その周波数foのパルス信号
の計数を開始する。同時に、クロツク発振器２８
からのクロツク信号の計数がカウンタ２９で開始
される。カウンタ２６の計数値が所定値N₀に達
すると、そのオーバフロー出力により、カウンタ
２９の計数値がラツチ回路３０にラツチされる。

ところで、カウンタ２６がオーバフローするま
での時間は、No／foであるから、ラツチ回路３
０にラツチされるカウンタ２９の計数値は、クロ
ツク発振器２８の周波数fcとすると、 No／fo／１／fc＝No／fo・fc となる。

またカウンタ２６のオーバフロー出力な遅延回
路２７により、微小時間遅れて、発振部１９に加
えられ、スイツチ２２をサーミスタ２０側に投入
するとともに、オア回路３３を経て、カウンタ２
６，２９をクリアする。

発振部１９の発振器２５に、サーミスタ２０が
接続され、今度はサーミスタ２０の抵抗値Rxと
コンデンサの静電容量Ｃで決まる時定数により発
振し、周波数fxのパルス信号が発振器２５より出
力され、カウンタ２６に入力される。そして以
後、カウンタ２６は、周波数fxのパルス信号を計
数する。一方、カウンタ２９には、再度クロツク
発振器２８より、周波数fcのクロツク信号が入力
され、計数される。そして、カウンタ２９の計数
値が、ラツチ回路３０に保持される計数値に等し
くなると、比較回路３１が、両者の一致を検出
し、カウンタ２６の計数を、その時点で停止す
る。この時のカウンタ２６の計数値をNxとする
と、カウンタ２６がNxまで計数する時間Nx／fx
内に、カウンタ２９が計数する計数値fc／fx・
Nxはラツチ回路３０に保持されている計数値
fc／fo・Noに等しい。それゆえ、 Nx／fx＝No／fo が成り立つ。したがつて Nx＝fx／fo・No＝k₁／k₂・Ｒ／Rx・No ただし、k₁・k₂：定数が成り立つ。

ところで、サーミスタ２０の抵抗値Rxは、一
般的に Rx＝Ro exp Ｂ（１／Ｔ−１／To） 但し、Ro：絶対温度Toの時の抵抗値 Ｂ：ボルツマン定数 Ｔ：絶対温度 で表すことができるから、上記Nxは Nx＝NoＲ／Ro・exp Ｂ（１／To−１／Ｔ） が成立ち、これをＴについて書き直すと、 Ｔ＝１／１／Ｔ−１／Ｂ・lnNxRo／NoR となる。この式においてNxが定まれば、他は全
て定数なので、Nxより温度Ｔを求めることがで
きる。

カウンタ２６の計数値Nxで、デコーダ３４の
出力値が決まり、この出力値によりROM３５の
アドレス指定がなされ、ROM３５には計数値
Nxの歩進に対応する温度差データが予め記憶さ
れているので、その温度差データがシフトレジス
タ３６にプリセツトされ、このシフトレジスタ３
６の出力に信号“１”が存在する時に、アンド回
路３７からは、発振器２５よりの周波数fxのパル
ス信号が、カウンタ１２に入力されることにな
る。したがつてカウンタ１２には、その時点にお
ける温度に対応するデータがすなわち現在測定温
度が記憶されることになる。

カウンタ１２の現在測定温度は、ラツチ回路１
３の表示温度と、比較回路１５で比較され、現在
温度の方が大きい場合には、ラツチ回路１３に、
カウンタ１２の内容がラツチされ、新たな表示温
度となり、この表示温度が、デコーダ／ドライバ
１８を経て、表示器１４に加えられ、表示され
る。

なお比較回路１５はカウンタ１２に記憶される
現在温度の方が表示温度より大きい場合には、デ
ータ“１”をシフトレジスタ１６に記憶する。逆
に現在温度の方が小さい場合は、データ“０”を
シフトレジスタ１６に記憶する。

以上のようにして、サンプルタイミング１回分
の温度測定が行われるが、遅延回路３２の出力に
より、発振器１９のスイツチ２２が基準抵抗２１
側に投入され、再び、上記したと同様の動作、す
なわち、第２のサンプルタイミングにおける測定
が開始される。そして同様にカウンタ１２は今回
の、つまり第２回目の測定温度が記憶され、温度
上昇が続いていると、ラツチ回路１３に、前回の
表示温度に代えて今回の測定温度が再ラツチさ
れ、新たな表示温度として、表示器１４に表示さ
れる。また比較回路１５はカウンタ１２に記憶さ
れる測定温度の方が大なので、やはりデータ
“１”を出力し、シフトレジスタ１６に、さらに
“１”を入力する。このようにして、サンプルタ
イミング毎に、カウンタ１２に現在温度が記憶さ
れ、ラツチ回路１３には最高温度、すなわち表示
温度が記憶され、温度上昇が続く限り、ラツチ回
路１３の内容は更新され、比較回路１５からは、
データ“１”が出力される。したがつてシフトレ
ジスタ１６の内容はデータ“１”が続くことにな
る。“１”が続く間は、論理回路１７は何ら出力
信号を導出しない。しかし測定温度が収束時に近
づくと、あるサンプルタイミングでは、カウンタ
１２とラツチ回路１３の内容に差がなく、したが
つて比較回路１５は、シフトレジスタ１６にデー
タ“０”を入力する。温度の上昇率が低下すれば
低下するほど、サンプルタイミング毎に比較回路
１５から出力される“０”の数が増加することに
なる。それゆえ論理回路１７ではシフトレジスタ
１６のデータ“１”が所定値以下になつたのを検
出して収束信号をデコーダ／ドライバ１８に出力
する。この収束信号により、表示器１４が例えば
点滅点灯されることにより、測定温度が収束値に
近づいたことを測定者は知ることができる。

なお、上記実施例において、シフトレジスタ１
６のビツト長をどの程度にするかは、測定温度デ
ータのサンプル周期と上昇率を定義する時間によ
り決定する。たとえばサンプル周期が１秒で、判
定する温度上昇率が0.02℃／５秒の場合、シフト
レジスタの長さは５秒÷１秒＝５段（ビツト）と
なる。この５段のシフトレジスタの内容で、デー
タ“１”の数が２以下（“０”の数が３以上）の
とき、各５秒間に上昇した温度は0.02℃以下であ
ると判断し、これをもつて収束判断をすることが
できる。もつとも、この場合測定温度の分解能は
0.01℃であることになる。

第３図に、シフトレジスタ１６と、論理回路１
７の具体回路例を示している。ここに示すシフト
レジスタ１６はF1…F6の６個のビツト記憶セル
を接続し、これらの６個のセルF1…F6の出力ａ、
…、ｆのうち、２個以下の“１”になると、論理
回路１７の出力、すなわち収束信号が“１”にな
るように、各ゲート回路が接続構成されている。

すなわち、出力ａ、…、ｆのうち、“１”が２
個以下になる論理式は で表せ、第３図は、この論理式をゲート回路で構
成したものである。

なお、上記実施例においてROM３５には、温
度差データが記憶されているが、ROMに通常の
温度データが記憶されるものであつてもよい。

(ト) 発明の効果 この発明によれば、温度の上昇率を検出するの
に、比較回路と、シフトレジスタと、論理回路を
使用するのみなので、従来のものが、例えば４桁
×４ビツト×５データ＝80ビツトのメモリや減算
回路が必要であるに対し、わずか５ビツトのシフ
トレジスタと若干の論理回路で構成できるので小
規模回路を実現することができ、LSI化する場合
にも、チツプサイズの上昇を抑えることができる
ので、コスト低減された電子温度計を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロツク図、第
２図は、この発明の１実施例の電子温度計を示す
ブロツク図、第３図は同電子温度計の温度上昇率
を検出するためのシフトレジスタと論理回路の一
例を具体的に示す回路図である。 １：温度測定部、２：測定温度記憶手段、３：
表示温度記憶手段、４：表示器、５：比較回路、
６：シフトレジスタ、７：論理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サンプルタイミング毎に温度を測定する温度
   測定部と、測定された現温度を記憶する測定温度
   記憶手段と、測定温度の最高値を表示温度として
   更新記憶する表示温度記憶手段と、表示温度を表
   示する表示器と、現温度と表示温度の大小関係を
   比較する比較回路と、この比較回路の大小関係出
   力を、サンプルタイミング毎に、２値データとし
   て、ビツト順次に記憶するシフトレジスタと、こ
   の２値データに基づいて、温度上昇が所定値にな
   つたことを検出する論理回路とを備えてなる電子
   温度計。