KR100480217B1 - 적외선 체온계, 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법,정보 통지 방법 및 측정 동작 관리 방법 - Google Patents

적외선 체온계, 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법,정보 통지 방법 및 측정 동작 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환경 온도 및 본체 온도를 정확하게 추정함으로써, 보다 정밀도가 높은 측정이 가능한 체온계를 제공하는 것을 과제로 한다.
프로브 선단의 적외선 센서(1)와 일체로 설치된 제1 온도 센서(2)와 프로브 홀더(12)의 저면측에 배치된 제2 온도 센서(3)로 측정한 온도(T2 및 T3)에 의해 체온계 본체(10) 및 환경의 온도 상태를 추정하고, 각각의 온도 상태에 알맞은 처리를 행한다. T2 및 T3을 이용하여 추정 오차 또는 추정치의 신뢰도를 산출하여 LCD 등에 의해 사용자에게 통지한다.

Description

적외선 체온계, 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법, 정보 통지 방법 및 측정 동작 관리 방법{INFRARED CLINICAL THERMOMETER AND TEMPERATURE STATE ESTIMATION METHOD, INFORMATION NOTIFICATION METHOD, AND MEASUREMENT OPERATION MANAGEMENT METHOD THEREOF}
본 발명은 외이도(外耳道)에 삽입하여 적외선 방사를 검출해 생체의 체온을 추정하는 귓속형 적외선 체온계 및 그 온도 상태 추정 방법, 정보 통지 방법 및 측정 동작 관리 방법에 관한 것이다.
귓속형의 적외선 체온계는 고막으로부터 방사되는 적외선량을 측정함으로써 체온을 결정한다. 이러한 귓속형 체온계의 온도 검출부는 방사 적외선을 포착하는 적외선 센서와 센서 자신의 온도를 계측하는 온도 센서로 구성되고, 적외선 센서와 온도 센서의 출력 신호를 이용하여 대상 온도를 측정한다. 이상적인 측정 조건으로서는, 적외선 센서와 온도 센서가 모두 동일한 온도일 것이 요구되지만, 실제 사용에서는 이들의 온도에 차이가 생겨, 측정 체온 정밀도가 나빠진다고 하는 문제가 있다. 특히, 측정할 때와 그 이전에, 체온계가 놓여 있는 환경 온도(분위기 온도)가 급격히 변화되는 경우에는, 체온계 자체로부터 적외선 센서와 온도 센서로 각기 다른 열 흐름이 발생하여 이들 센서간에 온도차가 생기고, 그 결과 체온 측정치에 오차가 생겨 버린다.
이 때문에, 종래의 체온계는, 환경 온도를 검출하여 체온을 측정할 때 환경 온도가 통상의 실온과 다른 경우에는, 환경 온도가 그 상태에서 안정되어 있는지 여부에 따라 측정 가능 여부를 판정하고 있다. 이와 같이 환경 온도를 검출하는 경우, 종래에는 체온계의 온도 센서의 온도 변화에 의해 환경 온도와 그의 온도 변화를 검출하고 있었다. 또, 환경 온도를 고려한 온도 측정치의 보정도 이루어지고 있었다.
그러나, 체온계의 온도 센서의 온도 변화를 이용하여 환경 온도의 변화를 검출하면, 온도 센서와 적외선 센서의 온도가 각기 다른 상태에서는, 온도 센서의 변화가 수렴하더라도 계측 오차가 수렴되지 않아 온도 측정치에 오차가 생겨 버린다는 문제가 있었다. 또, 환경 온도를 고려하여 온도 측정치를 보정하는 경우에도, 환경 온도가 변화하고 있는 상태에서는 정확한 보정을 할 수 없었다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 환경 온도 및 본체 온도를 정확하게 추정함으로써, 보다 정밀도 높은 측정이 가능한 체온계를 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 적외선을 검출하는 적외선 검출 수단과, 상기 적외선 검출 수단 또는 그 근방의 온도를 측정하는 적외선 검출부 온도 측정 수단과, 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단과, 상기 온도 측정 수단에 의해서 측정된 온도에 기초하여, 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓여 있는 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 온도 상태 추정 수단과, 상기 적외선 검출 수단에 의해 검출되는 적외선량과 상기 적외선 검출부 온도 측정 수단에 의해서 측정된 온도에 기초하여 피측정자의 체온을 추정하는 체온 추정 수단을 포함한 적외선 체온계이다.
이와 같이 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하면, 이들 부위 사이 부분의 열 시정수를 산출하여, 이것을 변환함으로써 임의의 부위의 열 시정수를 얻을 수 있기 때문에, 체온계 본체 및 체온계가 놓여 있는 환경의 양쪽 또는 어느 한 쪽의 온도 상태를 정확하게 추정할 수 있다. 따라서, 환경의 온도가 안정되어 있는 경우에 한하지 않고, 환경 온도나 온도계 본체의 온도가 변화되고 있는 경우에도 적절한 대응이 가능하게 되어, 체온계의 보관 장소나 사용 장소에 상관없이 정밀도 높은 체온 추정이 가능해진다.
여기서, 다른 열적 환경이란, 예컨대 온도 측정 수단이 설치된 부위 주위의 열 시정수가 다른 환경을 말하며, 각각의 온도 측정 수단에 대한 주위로부터의 열 흐름이 다른 환경을 가리킨다. 또, 온도 측정 수단은 적어도 2개 이상이면 되고, 온도 측정 수단 중 하나와 적외선 검출부 온도 측정 수단이 동일한 온도 측정 수단이라도 좋다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단은 상기 온도 측정 수단에 의해서 측정된 온도에 기초하여 환경 온도의 변화에 대해 단조(單調) 변화되는 환경 온도 변화 지표를 산출하는 환경 온도 변화 지표 산출 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 환경 온도의 변화에 대해 단조 변화되는 환경 온도 변화 지표로서는, 예컨대 온도계가 놓여 있는 환경의 영향을 받기 쉬운 제1 부위의 온도의 변화 속도와, 온도계 본체 내부의 어느 한 부위(내부를 대표하는 부위라도 좋음)인 제2 부위의 온도와 상기 제1 부위의 온도와의 차를 변수로 하는 1차식과 같은 함수가 있다.
또, 상기 환경 온도 변화 지표 산출 수단에 의해 산출되는 상기 환경 온도 변화 지표는 체온의 추정 오차와 상관이 있는 지표인 것이 바람직하다.
이러한 체온의 추정 오차와 상관이 있는 환경 온도 변화 지표는 체온의 추정 오차와 마찬가지로 변화하여 이것과 동일시할 수 있는 것이라면 더욱 바람직하다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단은 상기 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도의 변화 패턴에 기초하여 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓여 있는 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
측정된 온도의 변화 패턴으로서는, 예컨대 온도계가 놓여 있는 환경의 영향을 받기 쉬운 제1 부위의 온도 변화 속도의 플러스 또는 마이너스의 부호(0을 포함함)와, 온도계 본체 내부의 어느 한 부위(내부를 대표하는 부위라도 좋음)인 제2 부위의 온도와 상기 제1 부위의 온도와의 차의 플러스 또는 마이너스의 부호(0을 포함함)와의 조합이 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 피측정자에 대해 사용된 직후의 상태에 대응하는 온도 상태임을 추정하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 피측정자에 대해 사용된 직후의 상태란, 피측정자가 사용했을 때의 온도 상태(열)가 체온계의 본체에 잔존하고 있는 상태를 가리키며, 반드시 시간적으로 직후를 의미하는 것은 아니다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 피측정자에 대해 사용된 직후의 상태에 대응하는 온도 상태와 다른 환경 온도 변화에 대응하는 온도 상태를 식별하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 상기 다른 환경 온도 변화에 대응하는 온도 상태라고 추정된 경우에는, 환경 온도가 안정될 때까지 체온계에 의한 체온 측정을 금지하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 상기 피측정자에 대해 사용된 직후의 상태에 대응하는 온도 상태라고 추정된 경우의 처리를 선택하는 처리 선택 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
또, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 사용자는 추정 오차가 적은 상태에서 적절히 체온 측정을 할 수 있기 때문에, 보다 정확한 체온 추정치를 얻을 수 있다. 또, 체온계의 적절한 보관 장소나 측정 장소에 관한 사용자의 인지가 향상되기 때문에, 단시간에 올바른 체온 측정을 할 수 있게 된다.
통지 수단은 문자, 도형, 빛, 색 등과 같이 시각을 통해 통지하는 표시 수단이나, 소리와 같이 청각을 통해 통지하는 음성 발생 수단이라도 좋고, 사용자의 오관을 자극하여 온도 상태를 인식시킬 수 있는 수단이라면 이들에 한정되지 않는다. 또, 통지 수단은 단계적으로 통지 내용 또는 방법을 변경함으로써 다른 온도 상태를 인식할 수 있는 것이 바람직하다. 이러한 단계적인 통지는 사용자가 체온 측정에 알맞은 상태로 근접하고 있다는 것을 인식할 수 있도록 이루어지면 더욱 바람직하다.
또, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하고, 상기 온도 상태 통지 수단은 상기 환경 온도 변화 지표의 값에 따라 규정된 온도 상태를 통지하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하고, 상기 온도 상태 통지 수단은 상기 온도 상태를 체온의 추정 오차와 관련지어 통지하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하고, 상기 온도 상태 통지 수단은 상기 온도 상태를 추정되는 체온의 신뢰도와 관련지어 통지하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해서 추정된 온도 상태에 따라 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
체온 측정을 금지하기 위해서는, 체온계의 전원을 오프시켜 사용 그 자체를 금지하도록 하여도 좋고, 적외선량 등의 검출 동작을 하지 않도록 하여도 좋으며, 검출 또는 측정된 데이터를 폐기 등을 하여 무효화함으로써 체온 측정을 금지하도록 하여도 좋다.
또, 상기 측정 동작 관리 수단은 체온 측정이 금지되어야 할 온도 상태인 경우에 상기 온도 상태에 따라 상기 온도 상태 추정 수단에 의한 온도 상태의 추정을 계속할지 여부를 판정하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
체온을 측정하는 것이 적절하지 않은 온도 상태인 경우라도, 다시 온도 상태의 추정 처리를 반복하여 시간이 경과하도록 함으로써 체온 측정이 가능한 상태로 이행하는 경우가 있다. 측정 동작 관리 수단에서의 판정에 의해 온도 상태 추정 처리를 계속하도록 하면, 이러한 경우에도 측정을 할 수 있게 되기 때문에, 사용자의 편리성이 향상된다.
또, 상기 체온계에 의한 체온 측정의 금지 및 허가 중 적어도 어느 한 상태임을 통지하는 관리 정보 통지 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
체온계에 의한 체온 측정이 금지되어 있는 상태 또는 허가되어 있는 상태임을 통지하기 위해서는, 직접적으로 금지 또는 허가되어 있는 상태임을 통지하는 경우에 한정되지 않고, 금지되어 있는 상태에서만 통지되는 정보를 통지함으로써 간접적으로 금지되어 있다는 것을 통지하는 경우나, 사용자가 통상의 측정 동작을 하기 위한 표시 등의 통지 처리가 이루어짐으로써 간접적으로 허가되어 있다는 것을 통지하는 경우도 포함된다.
또, 상기 환경 온도 변화 지표의 값에 따라 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 수단과, 상기 체온계에 의한 체온 측정의 금지 및 허가 중 적어도 어느 한 상태임을 통지하는 관리 정보 통지 수단을 포함하고, 상기 측정 동작 관리 수단은 상기 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도의 변화 패턴에 기초하여 상기 체온계에 의한 체온 측정을 금지할지 허가할지를 판정하기 위한 환경 온도 변화 지표의 기준치를 설정하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
또, 전원 투입후 피측정자의 체온이 측정될 때까지 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 상기 온도 상태를 추정하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이 온도 상태 추정의 타이밍을 한정하면, 처리를 복잡하게 하지 않고서, 정밀도 좋게 온도 상태를 추정할 수 있다.
또, 상기 온도 측정 수단에 의해서 측정된 온도에 기초하여 상기 체온계의 외부 환경의 임의의 점의 온도를 추정하는 환경 온도 추정 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 체온계의 외부 환경 온도 그 자체를 추정하면, 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정할 때에 보다 상세한 처리를 할 수 있다.
또, 상기 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도에 기초하여 상기 체온계 본체 내부의 임의의 부위의 온도를 추정하는 내부 온도 추정 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이 체온계 본체 내부의 임의의 부위의 온도 그 자체를 추정하면, 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정할 때에 보다 상세한 처리를 할 수 있다.
또, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 추정된 온도 상태에 따라 체온계의 전원을 오프시키는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 적외선 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 온도 상태 추정 방법으로서, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 온도에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 단계를 포함하는 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법이다.
또, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 측정 온도에 기초하여 환경 온도의 변화에 대해 단조 변화되는 환경 온도 변화 지표를 산출하는 단계를 포함하여, 상기 환경 온도 변화 지표에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 측정 온도의 변화 패턴을 산출하는 단계를 포함하여, 상기 환경 온도 변화 지표와 상기 측정 온도의 변화 패턴에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명은 적외선 체온계에 있어서 정보를 통지하는 방법으로서, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 온도를 추정하는 단계와, 상기 측정된 온도에 기초하여 상기 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 단계와, 상기 추정된 온도 상태를 통지하는 단계를 포함하는 적외선 체온계에 있어서의 정보 통지 방법이다.
또, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 측정 온도에 기초하여 환경 온도의 변화에 대해 단조 변화되는 지표로서 체온의 추정 오차와 상관이 있는 환경 온도 변화 지표를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 환경 온도 변화 지표에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 동시에, 상기 추정된 온도 상태를 상기 체온의 추정 오차와 관련지어 통지하는 것이 바람직하다.
본 발명은 적외선 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 방법으로서, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 온도에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 단계와, 상기 추정된 온도 상태에 기초하여 상기 체온계에 의한 체온 측정을 금지 또는 허가하는 단계와, 상기 체온계에 의한 체온 측정이 금지 또는 허가되어 있다는 것을 통지하는 단계를 포함하는 적외선 체온계의 측정 동작 관리 방법이다.
본 발명은 적외선 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 방법으로서, 상기 체온계에 있어서의 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 온도에 기초하여 온도 상태를 추정하는 단계와, 상기 추정된 온도 상태에 기초하여 상기 체온계에 의한 체온 측정을 금지 또는 허가하는 단계와, 상기 온도 상태를 체온의 추정 오차와 관련지어 통지하는 단계와, 상기 체온계에 의한 체온 측정이 금지 또는 허가되어 있다는 것을 통지하는 단계를 포함하는 적외선 체온계의 측정 동작 관리 방법이다.
이하, 본 발명을 도시한 실시예에 기초하여 설명한다.
제1 실시예
도 1에, 본 발명의 실시예에 따른 귓속형 적외선 체온계의 내부 구성을 개략적으로 나타내었다.
체온계는 주로 입사하는 적외선을 검출하는 적외선 센서(적외선 검출 수단)(1), 적외선 센서의 출력을 증폭하는 증폭기(4), 2개의 온도 센서(2, 3), 증폭된 적외선 센서의 출력 신호 및 2개의 온도 센서의 출력 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(5), A/D 변환기에 의해서 디지털 신호로 변환된 신호가 입력되는 CPU(6), 전원의 투입을 지시하는 전원 스위치(7), 측정 개시를 지시하는 측정 개시 스위치(8) 및 측정치 등의 정보를 표시하는 LCD(온도 상태 통지 수단, 관리 정보 통지 수단)(9)를 포함하고 있다. 여기서, 소정의 프로그램을 실행하여 장치의 각 부를 제어하는 CPU(6)가 온도 상태 추정 수단, 체온 추정 수단, 환경 온도 변화 지표 산출 수단, 측정 동작 관리 수단, 환경 온도 추정 수단 및 내부 온도 추정 수단을 구성한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체온계(10)에 있어서의 적외선 센서(1), 제1 온도 센서(2) 및 제2 온도 센서(3)의 위치를 나타낸 단면도이며, 도 3은 프로브(11)의 선단 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 적외선 센서(1)와 제1 온도 센서(적외선 검출부 온도 측정 수단, 온도 측정 수단)(2)는 일체의 유닛을 형성하여, 프로브(11) 선단에 배치되어 있다. 제2 온도 센서(온도 측정 수단)(3)는 프로브(11) 전체를 지지하고, 체온계(10) 본체에 대해 부착된 프로브 홀더(12)의 저면측에 부착되어 있다. 프로브 홀더(12)의 저면측은 중공에 형성되어 있고, 제2 온도 센서(3)가 부착되어 있는 위치는 기판(13) 등이 지지되는 온도계 본체 내부에 다다른 위치이다. 제2 온도 센서(3)는 예컨대 ABS 수지로 이루어진 프로브 홀더(12)에 자외선 경화형의 접착제에 의해 접착되어 부착된다. 여기서, 제1 온도 센서(2)는 환경 온도의 영향을 받기 쉬운 부위를, 제2 온도 센서(3)는 환경 온도의 영향을 받기 어려운 부위를 각각 선택하고 있고, 주위의 부재에 의한 열 시정수가 다른 부위가 선택되고 있다.
이어서, 도 4에 도시하는 흐름도를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 체온계에 있어서의 처리에 관해서 설명한다.
우선, 체온계(10)의 전원 스위치가 온되면, 메모리의 클리어나 LCD(9)의 표시 동작 체크 등의 초기화 처리를 행한다(단계 1). 여기서는, 초기화 처리가 종료되면 즉시 제1 온도 센서(2)와 제2 온도 센서(3)의 출력의 A/D 변환 처리를 개시한다.
먼저, 환경 계측 처리를 실행한다(단계 2).
여기서는, 제1 온도 센서(2)의 부위 온도를 T2, 제2 온도 센서(3)의 부위 온도를 T3 라고 하고, 이 2개의 온도 센서(2, 3)의 A/D 변환된 출력에 대한 연산 처리를 한다. CPU(6)에서는, A/D 변환된 제1 온도 센서(2) 및 제2 온도 센서(3)의 출력을 본체 각 부의 온도로 변환할 수 있다. CPU(6)는 여기서는 전술한 바와 같이 본체 온도(환경 온도의 영향을 받기 어려운 본체 내부의 온도)로서의 T3 및 환경 온도(환경 온도의 영향을 받기 쉬운 부위의 온도)로서의 T2를 산출한다.
다음에, 환경 이상 판정을 실행한다(단계 3).
환경 이상 판정은 도 5의 그래프에 나타낸 곡선에서 종축에 표시한 파라미터가 소정의 판정치(기준치)(예컨대, 0.2℃) 이하이면 OK(환경 이상 없음)로 판정하고, 소정의 판정치를 넘고 있는 경우에는 NG(환경 이상 있음)으로 판정한다.
여기서, 도 5의 그래프에 관해서 설명한다. 특정의 높은 환경 온도(이동전 환경 온도)에서 충분한 시간 방치되어 있던 체온계를 특정의 낮은 환경 온도(이동후 환경 온도)로 이동시켜, 체온계 외부의 온도가 순간적으로 변화된 경우의 체온계 내부의 온도(T2 및 T3)는 시간에 따라 도 6에 도시한 바와 같이 변화된다. 여기서, 이동전 환경 온도와 이동후 환경 온도와의 차가 10℃ 정도이면, T2가 안정될 때까지의 시간은 수십초 내지 1∼2분 정도이며, T3이 안정될 때까지의 시간은 20∼30분 정도이다. 이러한 온도 측정치에 대한 T2의 변화 속도 ΔT2(=∂2T2/∂t2) 및 T3-T2의 시간 변화를 도 7에 도시한다. 여기서, ΔT2를 환경 온도 변화의 검출 파라미터라고 하면, ΔT2는 추정 오차의 수렴 전에 변화하지 않으므로, ΔT2만으로는 추정 오차의 수렴을 판단할 수 없다. 이 때문에, 추정 오차의 수렴까지 변화를 계속하는 T3-T2를 ΔT2에 더한 것을 환경 온도 변화 파라미터(환경 온도 변화 지표)로서 선택했다. 이와 같이 하여 산출되는 환경 온도 변화 파라미터는 환경 온도의 온도계 본체에 대한 영향이 충분히 낮게 될 때까지 단조 변화된다. 이 환경 온도 변화 파라미터의 시간 변화를 도시한 그래프가 도 5이다. 이러한 ΔT2 및 T3-T2로부터 산출되는 환경 온도 변화 파라미터로서는 예컨대, A 및 B를 상수로 하여,
과 같은 1차식을 선택할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 이와 같이 하여 얻어진 환경 온도 변화 파라미터는 추정 오차에 대한 상관이 높다. 따라서, 도 5의 종축의 값은 추정 오차와 동일시할 수 있다. 이 때문에, 이하의 설명에서 적절히 이 환경 온도 변화 파라미터를 추정 오차로서 취급한다.
단계 3의 환경 이상 판정의 결과, 이상 없음이라고 판정된 경우에는, 오차가 수렴하고 있고 환경 온도의 변화가 없는 상태이기 때문에, 측정 대기 상태가 된다(단계 4). 초기화 처리에 이어서 행해지는 실시간 처리시에, LCD(9)에는 도 8에 도시한 바와 같이 「AAA」라는 표시가 되어 있지만, 측정 대기 상태로 이행하면, LCD(9)에는 도 9에 도시한 바와 같이 「℃」가 점등 표시된다.
단계 3의 환경 이상 판정의 결과, 이상 있음이라고 판정된 경우에는 환경 상태 특징 추출 처리를 행한다(단계 5). 여기서는, 「T2의 변화」와 「T2-T3의 크기」를 산출한다. 산출된 「T2의 변화」와 「T2-T3의 크기」에 기초하여 상태 분기 판정을 행한다(단계 6). 도 10은 「T2의 변화」와 「T2-T3의 크기」에 따라 분류된 환경 온도 상태 및 체온계의 본체 온도 상태를 나타낸 온도 상태의 판정 테이블이다.
우선, 「T2의 변화」가 ＋(증가한다)이고, 또, 「T2-T3의 크기」가 ＋(T2>T3)인 경우(이 상태를 「상태 1」이라 함)에는, 체온계는 가열되고 있으며, 또한 본체 내부보다도 선단부의 온도가 높고, 환경 온도도 변화하고 있다(여기서, ＋에는 0인 경우도 포함하는 것으로 한다. 이하 마찬가지임). 즉, 체온계의 환경 조건은 저온 환경에서 고온 환경으로 이행한 상태에 있으며, 측정을 위해 체온계를 귀에 삽입한 경우도 이 상태에 포함된다. 이 경우에는 상태 1에 대응하는 판정 조건을 설정한다(단계 7). 여기서는, 도 5의 그래프를 이용하여 설명하면, 추정 오차의 허용 범위를 정하는 판정치의 레벨을 내리는(예컨대, 0.2℃의 판정치를 0.1℃로 변경함) 설정을 행한다. 변경된 판정치에 기초하여, 오차가 0.1℃ 이하인지의 여부를 재차 판정한다(단계 8). 단계 9의 판정에서, 오차가 0.1℃ 이하이면 체온계를 상태 1에 대응한 설정으로 한다(단계 9). 즉, 체온 산출을 위한 파라미터를 설정 변경하여(예컨대, 오프셋 값을 0.1℃ 높임), 단계 4의 측정 대기 상태로 진행한다. 단계 8의 판정에서, 오차가 0.1℃를 넘는 경우에는 환경 이상 상태인 것으로 하여, LCD(9)에 「AAA」라 표시하고 그 취지를 사용자에게 통지하며(단계 10), 단계 2의 환경 계측 처리로 되돌아간다.
이어서, 단계 6에서, 「T2의 변화」가 －(감소한다)이고, 또한 「T2-T3의 크기」가 －(T2<T3)인 경우(이 상태를「상태2」라고 함)에는, 체온계는 냉각되어 있고, 또 본체 내부보다 선단부의 온도가 낮으며, 환경 온도가 변화하고 있다. 즉, 체온계의 환경 조건은 고온의 환경에서 저온의 환경으로 이행한 상태에 있다. 이 경우에는 상태 2에 대응하는 판정 조건을 설정한다(단계 11). 여기서는, 도 5의 그래프의 추정 오차의 허용 범위를 정하는 판정치의 레벨을 내리는(예컨대, 0.2℃의 판정치를 0.1℃로 변경함) 설정을 행한다. 변경된 판정치에 기초하여, 오차가 0.1℃ 이하인지의 여부를 재차 판정한다(단계 12). 단계 12의 판정에서, 오차가 0.1℃ 이하이면, 체온계를 상태 2에 대응한 설정으로 한다(단계 13). 즉, 체온 산출을 위한 파라미터를 설정 변경하여(예컨대, 오프셋 값을 0.1℃ 내림), 단계 4의 측정 대기 상태로 진행한다. 단계 12의 판정에서, 오차가 0.1℃를 넘는 경우에는 단계 11로 진행하고, 환경 이상 상태인 것으로 하여, LCD(9)에「AAA」라 표시하고 그 취지를 사용자에게 통지하며, 단계 2의 환경 계측 처리로 되돌아간다.
다음에, 단계 6에서, 「T2의 변화」가 －(감소한다)이고, 또 「T2-T3의 크기」가 ＋(T2>T3)인 경우(이 상태를「상태3」이라 함)에는, 체온계는 냉각되어 있음에도 불구하고 본체 내부보다 선단부의 온도가 높은 상태이다. 이러한 상태는 예컨대 귀에서 빼낸 사용 직후의 체온계를 재측정을 하기 위해서 귀에 삽입한 상태에 해당한다. 이 경우에는, 상태 3에 대응하는 판정 조건을 설정한다(단계 14). 여기서는 도 5의 그래프의 추정 오차의 허용 범위를 정하는 판정치의 레벨을 높이는(예컨대, 0.2℃의 판정치를 0.3℃로 변경함) 설정을 행한다. 판정치를 이와 같이 설정하는 것은, 재측정시에는 선단이 따뜻해져 있기 때문에 파라미터의 변화가 크더라도 추정 오차는 작기 때문이다. 변경된 판정치에 기초하여 오차가 0.3℃ 이하인지의 여부를 재차 판정한다(단계 15). 단계 15의 판정에서, 오차가 0.3℃ 이하이면, 체온계를 상태 3에 대응한 설정으로 한다(단계 16). 즉, 체온 산출을 위한 파라미터를 설정 변경하여(예컨대, 오프셋 값을 0.1℃ 올림), 단계 4의 측정 대기 상태로 진행한다. 단계 16의 판정에서, 오차가 0.3℃를 넘는 경우에는 단계 10으로 진행하고, 환경 이상 상태인 것으로 하여, LCD(9)에 「AAA」라 표시하고 그 취지를 사용자에게 통지하며, 단계 2의 환경 계측 처리로 되돌아간다. 이와 같이, 환경 상태 특징 추출 처리에 있어서, 사용자가 체온계를 사용한 직후의 상태에 대응하는 온도 상태에 있는 경우를 다른 환경 온도 변화에 의한 온도 상태와 식별하여 판정치의 레벨을 변경함으로써, 종래는 에러로서 처리되고 있던 경우를 통상의 체온 측정 처리 순서에 포함시킬 수 있다. 따라서, 집단 검진과 같이 짧은 시간 간격으로 체온 측정을 반복하는 경우에도 적용할 수 있어, 정확한 체온 측정이 가능해진다.
또, 도 10에서, 「T2의 변화」가 ＋(증가한다)이고, 또 「T2-T3의 크기」가 －(T2<T3)인 경우는 실제로는 발생할 수 없는 상태로서, 상태를 특정할 수 없다. 이러한 경우에는 예컨대 단계 10으로 되돌아가는 처리를 하도록 하면 좋다.
이하에, 도 11에 나타낸 흐름도를 참조하여, 측정 대기 상태로 된 이후의 처리에 관해서 설명한다.
우선, 환경 계측 처리를 행한다(단계 17). 여기서는, 제1 온도 센서(2) 및 제2 온도 센서(3)에 의해 T2 및 T3을 계측한다.
다음에, 환경 상태 특징 추출 처리를 행한다(단계 18). 여기서는, 「T2의 변화」와 「T2-T3의 크기」를 추출한다. 추출된 「T2의 변화」와 「T2-T3의 크기」에 기초하여 상태 분기 판정을 실행한다(단계 19). 여기서는, 「T2의 변화」가 － 이면서 「T2-T3의 크기」가 ＋인 상태인지, 「T2의 변화」가 ＋ 이면서 「T2-T3의 크기」가 ＋의 상태인지, 또는 「T2의 변화」가 － 이면서 「T2-T3의 크기」가 －의 상태인지가 판정된다.
단계 19의 판정에서, 「T2의 변화」가 － 이면서 「T2-T3의 크기」가 ＋의 상태인 것으로 판정된 경우에는, 이동 조건이 불성립, 즉 환경은 변하고 있지 않기 때문에, T2가 34℃를 넘었는지의 여부에 의해 체온계의 귀 삽입 검출의 유무를 판정한다(단계 20). 체온계의 귀 삽입 검출이 없으면 단계 18의 환경 계측 처리로 되돌아가고, 체온계의 귀 삽입 검출이 있으면 측정이 개시된다(단계 21).
단계 19의 판정에서, 「T2의 변화」가 ＋ 이면서 「T2-T3의 크기」가 ＋, 또는 「T2의 변화」가 － 이면서 「T2-T3의 크기」가 － 중 어느 상태라고 판정된 경우에는, 이동 조건이 성립, 즉 환경이 변하고 있기 때문에, 환경 이동 판정을 행한다(단계 22). 여기서는 도 5의 그래프에 나타낸 곡선에서, 종축에 표시한 파라미터가 디폴트(default)의 판정치(예컨대 0.2℃) 이하이면 NG(환경 이상 없음)으로서, 단계 20의 귀 삽입 검출 유무 판정으로 진행하고, 판정치를 넘고 있는 경우에는 OK(환경 이상 있음)으로서, LCD(9)에 「AAA」라 표시하고 그 취지를 사용자에게 통지하며(단계 10), 단계 2의 환경 계측 처리로 되돌아간다.
상술한 단계 19의 상태 분기 처리에서는, 측정 대기 상태에서 체온계가 귀에 삽입된 직후의 상태인지, 환경 온도가 변화된 상태인지를 판정하여, 각각의 상태에 따른 처리를 행하도록 하고 있다.
도 11에 도시한 바와 같이 측정 대기 상태로 이행한 후에 다시 환경 계측을 행하도록 하면, 측정 대기 상태 그대로 온도계 본체를 온도가 다른 딴 방으로 가지고 가거나, 에어컨의 분출구와 같이 같은 방에서도 온도가 다른 장소로 가지고 가 사용하는 경우와 같이, 측정 대기 상태의 도중에 크게 온도 상태가 변화된 경우에도 정밀도 높은 상태로 체온 측정을 할 수 있다.
이와 같이 온도 센서(2, 3)에 의해 주위의 열 시정수가 다른 부위의 온도를 측정하고 이것을 변환함으로써, 체온계 본체 및 체온계가 놓인 환경의 양쪽 또는 어느 한쪽 온도 상태를 정확하게 추정할 수 있다. 따라서, 환경의 온도가 안정되어 있는 경우에 한하지 않고, 환경 온도나 온도계 본체의 온도가 변화하고 있는 경우에도 적절한 대응이 가능하게 되어, 체온계의 보관 장소나 사용 장소에 상관없이 정밀도 높은 체온 추정이 가능해진다.
상술한 바와 같이 주위의 열 시정수가 다른 부위에 배치된 온도 센서(2, 3)를 이용함으로써, 체온계가 놓인 환경의 임의의 점의 온도 및 체온계 본체 내부의 임의의 점의 온도를 추정할 수도 있다.
예컨대, 도 12(a)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 체온계 외부 환경의 임의의 점(P0)과 온도 센서(2) 사이의 열 시정수를 τ1, 온도 센서(3)와의 사이의 열 시정수를 τ2라고 할 때, 점(P0)의 온도(T0)는
로 표시된다. 여기서, α1, β1, γ, α2, β2는 각각 상수이다.
또, 열 시정수(τ1, τ2)는
로 표시된다. 여기서, T2(n), T3(n)은 각각 온도 센서(2, 3)의 n회째(n은 2 이상의 정수)의 샘플링에 있어서의 측정치이다. 또, Q1, Q2는 상수이다.
이와 같이, 온도 센서(2, 3)의 측정치로부터 각각의 변화 속도를 산출하고, 온도 측정치의 변화 속도로부터 체온계 외부 환경의 임의의 점과 각각의 온도 센서 사이의 열 시정수를 산출하여, 이 열 시정수를 소정의 산출식에 대입함으로써, 체온계 외부의 임의의 점의 온도를 산출할 수 있다.
마찬가지로, 도 12(b)에 모식적으로 도시한 바와 같이, 체온계 내부의 임의의 점(PIN)과 온도 센서(2)와의 사이의 열 시정수를 τ'1, 온도 센서(3)와의 사이의 열 시정수를 τ'2라고 할 때, 점(PIN)의 온도(TIN)는
로 표시된다. 여기서, α'1, β'1, γ', α'2, β'2는 각각 상수이다.
또, 열 시정수(τ'1, τ'2)는
로 표시된다. 여기서, T'2(m), T'3(m)은 각각 온도 센서(2, 3)의 m회째(m은 2 이상의 정수)의 샘플링에 있어서의 측정치이다. 또, Q'1, Q'2는 상수이다.
이와 같이 온도 센서(2, 3)의 측정치로부터 각각의 변화 속도를 산출하고, 온도 측정치의 변화 속도에서 체온계 내부의 임의의 점과 각각의 온도 센서 사이의 열 시정수를 산출하여 이 열 시정수를 소정의 산출식에 대입함으로써, 체온계 내부의 임의의 점의 온도를 산출할 수 있다.
체온계 외부의 환경 또는 체온계 내부의 임의의 점의 온도 자체를 산출함으로써, 체온계 외부의 환경 또는 체온계 내부의 온도 상태를 보다 상세히 특정할 수 있다. 따라서, 전술한 온도 상태에 기초한 조건 분기 처리에 있어서, 보다 상세한 조건을 설정하여 각각의 온도 상태에 따른 적절한 처리를 할 수 있다. 예컨대, 프로브가 피측정자의 귀에 어느 정도까지 삽입되어 있는지, 즉 열원에 어느 정도 접촉하고 있는지를 온도 센서(2, 3)의 측정치에 의해 산출하여, 이와 같이 하여 특정된 온도 상태에 따른 체온 추정 처리를 할 수 있다.
또, 체온 측정이 추정 오차가 적은 상태에서 이루어지기 때문에, 보다 정확한 체온 측정치를 얻을 수 있다. 또, 체온계가 적절한 보관 장소나 측정 장소에 대한 사용자의 인지가 향상되기 때문에, 단시간에 올바른 측정치를 얻을 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는 LCD(9)에 「AAA」 또는 「℃」를 표시함으로써, 측정 가능한 상태인지의 여부, 즉 오차 상태에 대해 사용자에게 통지하고 있지만, 통지 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 음성이나 부저 등, LED 등의 발광 수단 혹은 전용의 아이콘을 이용할 수 있으며, 이들이 온도 상태 통지 수단을 구성한다.
전술한 도 4에 나타낸 처리 순서에서, 환경 이상 상태에서는 LCD(9)에「AAA」를 점등시키고, 측정 대기 상태로 이행하는 단계에서 LCD(9)의 표시를 「℃」가 점등되도록 하고 있다. 그러나, 환경 온도 변화 파라미터(추정 오차)의 값은 계속적으로 모니터되고 있고, 통상은 단조 감소되어 점차로 수렴되기 때문에, 소정 기준치를 설정해 두고 환경 온도 변화 파라미터가 소정의 기준치보다 작아짐에 따라, 도 13에 도시한 바와 같이 LCD(9)의 「AAA」(도 13(a))의 표시를 단계적으로 「AA」(도 13(b))로, 또 「A」(도 13(c))로 전환하도록 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 사용자는 온도 상태가 안정되고 오차가 서서히 수렴되어 정확한 측정이 가능한 상태로 근접하는 것을 인식할 수 있기 때문에, 적절한 측정 장소나 보관 장소에 관한 인지가 더욱 향상된다. 또, 환경 온도 변화 파라미터의 여러 가지 변화 패턴을 기억해 두고, T2 및 T3의 샘플링에 의해서 기억된 변화 패턴 중에서 적합한 패턴을 선택하도록 하면, 환경 온도 변화 파라미터가 수렴될 때까지의 시간을 개략적으로 계산할 수 있다. 도 14의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 이러한 시간을 LCD(9)에 표시하여, 수렴에 따라 표시 시간을 감소시키면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서는 전원 투입 후 체온 측정이 이루어질 때까지 환경 이상 판정 및 환경 상태 특징 추출 처리를 하고 있다. 온도 센서의 측정치에 기초한 온도 상태의 추정은 이러한 타이밍 이외에도 당연히 할 수 있지만, 사용자에 의한 측정 동작 이전이라면 열원과의 접촉 형태도 비교적 한정되어 있기 때문에, 복잡한 처리를 하지 않고서 정밀도 좋은 온도 상태를 추정할 수 있다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 관해서 설명한다. 체온계의 구성에 대해서는 제1 실시예와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다. 본 실시예에 따른 체온계에서는 추정 오차에 따라 측정치의 신뢰도를 사용자에게 통지한다.
이하, 본 실시예에 따른 체온계에 있어서의 처리 순서에 관해서 도 15에 나타낸 흐름도에 따라 설명한다.
우선, 체온계의 전원 스위치가 온되면, 메모리의 클리어나 LCD(9)의 표시 동작 체크 등의 초기화 처리를 실행한다(단계 31).
먼저, 환경 계측 처리를 실행한다(단계 32).
다음에, 환경 계측 처리 결과에 기초하여 오차 레벨의 분기 판정을 실행한다(단계 33).
여기서는, 제1 실시예에서 설명한 환경 온도 변화 파라미터에 의해 나타내어지는 오차에 기초하여 오차 레벨을 판정한다.
오차가 0℃ 이상 0.2℃ 미만이면(이 상태를 「상태 1」이라 함), 도 5의 그래프에 나타낸 오차의 판정치 레벨을 내림으로써(예컨대, 0.2℃의 판정치를 0.1℃로 변경함), 상태 1에 대응하는 판정 조건을 설정한다(단계 34). 이 때, 도 16(a)에 도시한 바와 같이, LCD(9)에는 바가 3개 표시되고, 체온 추정치의 신뢰도가 높다는 것을 사용자에게 통지한다. 이와 같이 판정 조건을 설정한 후, T2가 34℃를 넘었는지의 여부에 의해, 체온계의 귀 삽입 검출 유무를 판정한다(단계 35). 체온계의 귀 삽입 검출이 없으면, 단계 32의 환경 계측 처리로 되돌아가고, 체온계의 귀 삽입 검출이 있으면, 측정이 개시된다(단계 36).
단계 33의 판정에서, 오차가 0.2℃ 이상 0.6℃ 미만이면(이 상태를 「상태 2」라고 함), 도 5의 그래프에 나타낸 오차의 판정치 레벨을 내림으로써(예컨대, 0.2℃의 판정치를 0.1℃로 변경함), 상태 2에 대응하는 판정 조건을 설정한다(단계 37). 이 때, 도 16(b)에 도시한 바와 같이, LCD(9)에는 바가 2개 표시되고, 체온 추정치의 신뢰도가 중간 정도임을 사용자에게 통지한다. 이와 같이 판정 조건을 설정한 후에는 단계 35의 귀 삽입 검출 유무 처리로 진행한다.
단계 33의 판정에서, 오차가 0.6℃ 이상이면(이 상태를 「상태 3」이라고 함), 도 5의 그래프에 나타낸 오차의 판정치의 레벨을 올림으로써(예컨대, 0.2℃의 판정치를 0.3℃로 변경함), 상태 3에 대응하는 판정 조건을 설정한다(단계 38). 이 때, 도 16(c)에 도시한 바와 같이, LCD(9)에는 바가 하나 표시되고, 체온 추정치의 신뢰도가 낮다는 것을 사용자에게 통지한다. 이와 같이 판정 조건을 설정한 후에는 단계 35의 귀 삽입 검출의 유무 처리로 진행한다.
이와 같이 하면, 사용자가 체온계의 체온 추정치의 신뢰도를 인식할 수 있기 때문에, 측정치를 적절히 평가할 수 있다. 또, 어떠한 조건하에서, 신뢰도가 높은 측정이 가능한지, 즉 적절한 체온계의 보관 장소나 측정 장소에 관해서 사용자의 인지가 향상되어 보다 단시간에 정확한 측정을 할 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는 신뢰도의 레벨을 바의 개수로 표시하고 있지만, 신뢰도의 표시 방법은 이러한 것에 한정되지 않는다. 도 17에 도시한 바와 같이, LCD(9) 상에 3개의 같은 색의 LED(온도 상태 통지 수단)(20)를 배치하여, 신뢰도에 따라서 LED의 점등수를 늘리도록 할 수도 있다. 또, 청, 황, 적과 같이 3개의 다른 색의 LED를 배치하여, 신뢰도에 따라서 다른 색의 LED를 점등시킬 수도 있다. 또, 신뢰도를 음성이나 부저로 통지하도록 할 수도 있다. 측정 가능한 상태에 이를 때까지의 시간을 LCD(9)에 표시하여, 이 단계적으로 감소해 가는 시간의 표시에 의해서 신뢰도를 통지하도록 할 수 있다. 또, 도 16에 나타낸 바 표시 대신에, 도 13의 (a), (b), (c)에 도시한 바와 같이 「AAA」→「AA」→「A」의 표시에 의해서 추정치의 신뢰도가 증가하는 모습을 표시하도록 할 수 있다.
제3 실시예
이하, 본 발명의 제3 실시예에 관해서 설명한다. 체온계의 구성에 대해서는 제1 실시예와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 본 실시예에 따른 체온계에서는 환경 이동이 있었던 경우에는 자동적으로 전원이 오프된다.
이하, 본 실시예에 따른 체온계에 있어서의 처리 순서에 관해서 도 18에 나타낸 흐름도에 따라 설명한다.
전원 온에서부터 측정 대기 상태에 이를 때까지의 처리는 도 4에 도시하는 제1 실시예의 처리와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또, 측정 대기 상태에서부터 측정 개시까지의 처리에 관해서도 도 11에 도시하는 제1 실시예의 처리와 거의 같기 때문에, 동일한 처리에 대해서는 동일 부호를 부기하여 설명을 생략하고, 다른 처리에 관해서만 설명한다.
본 실시예에서는, 환경 이동 판정(단계 22)에 있어서, 도 5의 그래프에 도시하는 곡선에서 종축에 표시한 환경 온도 변화 파라미터가 디폴트의 판정치(예컨대 0.2℃)를 넘고 있는 경우에는, OK(환경 이상 있음)로 하여 전원을 자동적으로 오프시킨다.
이와 같이 하면, 측정에 부적절한 조건하에서는 전원이 자동적으로 오프되어 측정이 이루어지지 않기 때문에, 사용자에게 부적절한 측정치를 제시하는 일이 없고, 환경 조건이 측정에 적절한지의 여부를 사용자에게 명확히 이해시킬 수도 있다.
제4 실시예
이하, 본 발명의 제4 실시예에 관해서 설명한다. 체온계의 구성에 대해서는 제1 실시예와 마찬가지이기 때문에, 동일한 처리 및 구성에 대해서는 동일한 부호를 부기하여 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 체온계에 있어서의 처리 순서에 관해서 도 19에 도시하는 흐름도에 따라 설명한다.
각 상태에서의 환경 이상 판정에 있어서 환경 이상이라고 판정되고 나서 단계 2의 환경 계측까지의 처리를 제외하고는 도 4에 도시하는 제1 실시예에 따른 체온계의 처리와 동일하다.
단계 8, 12, 또는 15에서 환경 이상이라고 판정된 후, 환경 이상 상태의 표시가 행해진다(단계 10). 본 실시예에서는, 여기서, 환경 계측 처리를 개시하고 나서의 경과 시간을 도시하지 않는 타이머로부터 취득하여, 소정의 판정 시간(예컨대, 1초간)을 경과하고 있는지의 여부를 판정한다(단계 41). 단계 41에서 소정 시간 경과하지 않는 경우에는 단계 2로 되돌아가 환경 계측을 반복한다. 단계 41에서 소정 시간을 경과하고 있는 경우에는, 환경 계측을 계속할지 여부를 판정한다(단계 42). 여기서는, 예컨대, 소정의 판정치(ε)(예컨대, 0.2)에 대하여, ΔT2≤ε인지 여부에 따라 환경 계측으로 되돌아가 온도 상태의 추정을 계속할지의 여부를 판정한다. 즉, ΔT2>ε이면 전원을 자동적으로 오프시키고, ΔT2≤ε이면 단계 2로 되돌아가 환경 계측을 반복한다.
소정 시간 이상, 환경 이상 판정이 반복되어 측정 대기 상태에 이르지 않는 경우에는, 체온계의 온도 상태가 안정되지 않아 정확한 체온 측정을 바랄 수 없기 때문에, 이러한 경우에는 자동적으로 전원을 오프시키는 처리를 행한다. 단, ΔT2는 온도 상태의 안정화에 따라 점차로 감소하여 소정치로 수렴되는 지표이므로, 단계 42에서와 같이 ΔT2가 소정치보다도 작은 경우에는 전원을 오프시키지 않고서 환경 이상 판정을 계속하여 약간의 시간 경과를 기다림으로써, 온도 상태가 안정되어 측정 대기 상태가 될 가능성이 있다. 이와 같이 단시간에 수렴하여 안정화되는 온도 상태에서는, 예컨대 피측정자가 프로브 커버 교환을 위해 또는 잘못해서 프로브에 접촉해 버리는 경우가 있다. 체온계의 온도 상태에 따라 환경 이상 판정 처리 시간을 연장하여 단시간에 안정화할 가능성이 있는 온도 상태인 경우는, 단순한 환경 이상인 경우와는 다른 처리를 행함으로써, 상술한 바와 같은 경우라도 사용자는 체온 측정을 할 수 있기 때문에 편리성이 향상된다.
제5 실시예
이하, 본 발명의 제5 실시예에 관해서 설명한다.
본 실시예에 따른 체온계의 구성은 제1 실시예에 따른 체온계와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또, 제1 실시예와 같은 처리에 관해서도 동일 부호를 부기하여 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 체온계에서 환경 이상 판정 처리는 도 4에 도시하는 흐름도에서의 단계 14∼단계 16의 처리를 제외하고 제1 실시예와 마찬가지의 처리를 행한다. 즉, 본 실시예에 따른 체온계는 단계 14에서 상태 3에 대응하는 판정 조건으로서, 도 5에 도시하는 그래프의 추정 오차의 허용 범위를 정하는 판정치의 레벨을 1.5℃ 혹은 3℃ 등과 같이 큰 값으로 설정한다. 판정치를 설정한 후, 단계 15에서의 상태 3의 환경 이상 판정 및 단계 16에서의 체온계의 상태 3에 대응하는 설정은 제1 실시예와 마찬가지로 행한다. 이와 같이 상태 3에 대응하는 판정 조건을 설정하면, 많은 경우에 오차는 판정치 이하가 되어 환경 이상 없음이라고 판정되고, 단계 4의 측정 대기 상태로 진행한다. 겨울철 또는 한랭지와 같이 바깥 기온이 낮은 경우에는, 상태 3의 판정치를 제1 실시예와 마찬가지로 설정하면 상태 3에서 환경 이상이라고 판정될 빈도가 높아지기 쉽기 때문에, 이러한 경우에도 환경 이상으로서 처리하는 것은 아니며, 상태 3에 대응하는 환경 이상 판정을 사실상 무효화하여 체온 측정을 할 수 있도록 처리함으로써 사용자의 편리성 향상을 도모할 수 있다.
상태 3의 판정치의 설정 변경은 설정 변경용의 스위치(처리 선택 수단)를 설치하여 사용자가 변경하게 하여도 좋고, 분해 등의 특수한 작업에 의하지 않으면 조작할 수 없는 스위치(처리 선택 수단)를 기판 등에 설치하여 한랭지용의 제품 출하시에 미리 스위치를 전환하도록 하더라도 좋다.
또, 도 4에 도시하는 흐름도의 단계 6에 있어서의 상태 분기시에, 상태 3에 해당하는 경우에 즉시 단계 4의 측정 대기 처리로 진행하게 하도록 할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 체온계 본체 및 체온계가 놓인 환경의 양쪽 또는 어느 한쪽의 온도 상태를 정확하게 추정할 수 있기 때문에, 환경의 온도가 안정적인 경우에 한하지 않고 환경 온도나 온도계 본체의 온도가 변화하고 있는 경우에도 적절한 대응이 가능하게 되어, 체온계의 보관 장소나 사용 장소에 상관없이 정밀도 높은 체온 추정이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 체온계의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 체온계의 전체 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 체온계의 프로브의 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 전원 온에서부터 측정 대기 상태까지의 처리 순서를 나타낸 흐름도.
도 5는 환경 온도 변화 파라미터의 변화를 나타낸 그래프.
도 6은 T2와 T3의 시간 변화를 나타낸 그래프.
도 7은 ΔT2 및 T3-T2의 시간 변화를 나타낸 그래프.
도 8은 LCD의 표시예를 나타낸 도면.
도 9는 LCD의 다른 표시예를 나타낸 도면.
도 10은 온도 상태의 판정 테이블.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 체온계의 측정 대기 상태 이후의 처리 순서를 나타낸 도면.
도 12의 (a), (b)는 각각 외부 환경 및 적외선 본체 내부의 임의의 점의 온도 추정 원리를 설명하는 도면.
도 13의 (a), (b), (c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 LCD의 표시예를 나타낸 도면.
도 14의 (a), (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 LCD의 다른 표시예를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 체온계의 처리 순서를 나타낸 흐름도.
도 16은 (a), (b), (c)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 LCD의 표시예를 나타낸 도면.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 LED의 배치예를 나타낸 도면.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 처리 순서를 나타낸 흐름도.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 적외선 체온계에 있어서의 처리 순서를 나타낸 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 적외선 센서
2 : 제1 온도 센서
3 : 제2 온도 센서
6 : CPU
9 : LCD
10 : 체온계
11 : 프로브
20 : LED

Claims (27)

  1. 적외선을 검출하는 적외선 검출 수단과,
    상기 적외선 검출 수단 또는 그 근방의 온도를 측정하는 적외선 검출부 온도 측정 수단과,
    열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단과,
    상기 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도에 기초하여, 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 온도 상태 추정 수단과,
    상기 적외선 검출 수단에 의해 검출되는 적외선량과, 상기 적외선 검출부 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도와, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해서 추정된 온도 상태에 기초하여 피측정자의 체온을 추정하는 체온 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 체온계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단은, 상기 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도에 기초하여, 환경 온도의 변화에 대해 단조 변화하는 환경 온도 변화 지표를 산출하는 환경 온도 변화 지표 산출 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 환경 온도 변화 지표 산출 수단에 의해 산출되는 상기 환경 온도 변화 지표는 체온의 추정 오차와 상관이 있는 지표인 것인 적외선 체온계.
  4. 제1항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단은, 상기 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도의 변화 패턴에 기초하여, 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 피측정자에 대하여 사용된 직후의 상태에 대응하는 온도 상태에 있다는 것을 추정하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  6. 제5항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 피측정자에 대하여 사용된 직후의 상태에 대응하는 온도 상태와 다른 환경 온도 변화에 대응하는 온도 상태를 식별하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 상기 다른 환경 온도 변화에 대응하는 온도 상태로 추정된 경우에는 환경 온도가 안정될 때까지 체온계에 의한 체온 측정을 금지하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  8. 제5항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 상기 피측정자에 대하여 사용된 직후의 상태에 대응하는 온도 상태라고 추정된 경우의 처리를 선택하는 처리 선택 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  9. 제1항에 있어서, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  10. 제2항에 있어서, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하고,
    상기 온도 상태 통지 수단은 상기 환경 온도 변화 지표의 값에 따라 규정된 온도 상태를 통지하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  11. 제3항에 있어서, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하고,
    상기 온도 상태 통지 수단은 상기 온도 상태를 체온의 추정 오차와 관련지어 통지하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  12. 제3항에 있어서, 상기 온도 상태를 사용자에게 통지하는 온도 상태 통지 수단을 포함하고,
    상기 온도 상태 통지 수단은 상기 온도 상태를 추정되는 체온의 신뢰도와 관련지어 통지하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  13. 제1항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 추정된 온도 상태에 따라서 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  14. 제13항에 있어서, 상기 측정 동작 관리 수단은, 체온 측정이 금지되어야만 하는 온도 상태인 경우에, 상기 온도 상태에 따라 상기 온도 상태 추정 수단에 의한 온도 상태의 추정을 계속할지 여부를 판정하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  15. 제13항에 있어서, 상기 체온계에 의한 체온 측정의 금지 및 허가 중 적어도 어느 한 상태임을 통지하는 관리 정보 통지 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  16. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 환경 온도 변화 지표의 값에 따라 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 수단과,
    상기 체온계에 의한 체온 측정의 금지 및 허가 중 적어도 어느 한 상태임을 통지하는 관리 정보 통지 수단을 포함하고,
    상기 측정 동작 관리 수단은, 상기 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도의 변화 패턴에 기초하여, 상기 체온계에 의한 체온 측정을 금지할지 허가할지의 여부를 판정하기 위한 환경 온도 변화 지표의 기준치를 설정하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  17. 제1항 내지 제4항 및 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 전원 투입후 피측정자의 체온이 측정될 때까지 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 상기 온도 상태를 추정하는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  18. 제1항에 있어서, 상기 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도에 기초하여, 상기 체온계의 외부 환경의 임의의 점의 온도를 추정하는 환경 온도 추정 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  19. 제1항에 있어서, 상기 열적 환경이 다른 부위의 온도를 측정하는 적어도 2개의 온도 측정 수단에 의해 측정된 온도에 기초하여, 상기 체온계 본체 내부의 임의의 부위의 온도를 추정하는 내부 온도 추정 수단을 포함하는 것인 적외선 체온계.
  20. 제1항 내지 제4항, 제9항 내지 제15항, 제18항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 상태 추정 수단에 의해 추정된 온도 상태에 따라 체온계의 전원을 오프시키는 기능을 갖는 것인 적외선 체온계.
  21. 적외선 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 온도 상태 추정 방법으로서,
    상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 온도를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 온도에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 단계를 포함하는 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 측정 온도에 기초하여, 환경 온도의 변화에 대해 단조 변화되는 환경 온도 변화 지표를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 환경 온도 변화 지표에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 것인 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 측정 온도의 변화 패턴을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 환경 온도 변화 지표와 상기 측정 온도의 변화 패턴에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 것인 적외선 체온계의 온도 상태 추정 방법.
  24. 적외선 체온계에서 정보를 통지하는 방법으로서,
    상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 온도를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 온도에 기초하여 상기 체온계의 본체 및 상기 체온계가 놓인 환경 중 적어도 어느 한 온도 상태를 추정하는 단계와,
    상기 추정된 온도 상태를 통지하는 단계를 포함하는 적외선 체온계에서의 정보 통지 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 온도에 기초하여, 환경 온도의 변화에 대해 단조 변화되는 지표로서 체온의 추정 오차와 상관이 있는 환경 온도 변화 지표를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 환경 온도 변화 지표에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 동시에, 상기 추정된 온도 상태를 상기 체온의 추정 오차와 관련지어 통지하는 것인 적외선 체온계에서의 정보 통지 방법.
  26. 적외선 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 방법으로서,
    상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 온도를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 온도에 기초하여 상기 온도 상태를 추정하는 단계와,
    상기 추정된 온도 상태에 기초하여 상기 체온계에 의한 체온 측정을 금지 또는 허가하는 단계와,
    상기 체온계에 의한 체온 측정이 금지 또는 허가되어 있음을 통지하는 단계를 포함하는 적외선 체온계의 측정 동작 관리 방법.
  27. 적외선 체온계에 의한 체온 측정을 금지 및 허가하는 측정 동작 관리 방법으로서,
    상기 체온계 내부에 주위 열 시정수가 다른 적어도 2개의 부위의 온도를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 온도에 기초하여 온도 상태를 추정하는 단계와,
    상기 추정된 온도 상태에 기초하여 상기 체온계에 의한 체온 측정을 금지 또는 허가하는 단계와,
    상기 온도 상태를 체온의 추정 오차와 관련지어 통지하는 단계와,
    상기 체온계에 의한 체온 측정이 금지 또는 허가되어 있음을 통지하는 단계를 포함하는 적외선 체온계의 측정 동작 관리 방법.
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