KR20210072108A - 온도 센서 유닛 및 체내 온도계 - Google Patents

온도 센서 유닛 및 체내 온도계 Download PDF

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유야 코데라
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타케시 안자이
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바이오데이타 뱅크, 인코포레이티드
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Abstract

저비용으로 제조 가능한 온도 센서 유닛 및 체내 온도계를 제공한다. 온도 센서 유닛(1)은, 피검자의 체내 온도로서 심부 체온(Ti) 측정하기 위해서 이용된다. 온도 센서 유닛(1)은, 피검자의 체표면에 면하는 측정면측에, 피검자의 체표면의 온도를 측정하는 제1~제4 온도 센서(111~114)를 구비한다. 제1 및 제2 온도 센서(111, 112) 중, 제1 온도 센서(111)의 측정면측에만 제1 열저항체(121)가 마련되어 있다. 그리고 제1 온도 센서(111)와 제2 온도 센서(112)는, 제1 열저항체(111)의 측정면측의 온도(T2’)가, 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도(T2)와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있다.

Description

온도 센서 유닛 및 체내 온도계
본 발명은 온도 센서 유닛 및 체내 온도계, 특히 저비용으로 제조 가능한 온도 센서 유닛 및 체내 온도계에 관한 것이다.
심부 체온을 측정하는 장치로서, 비교적 면적이 넓은 열저항(단열재)의 상하면에 각각 온도 센서(온도 측정 소자)를 장착한 열류속 센서(heat flux sensor)를 2개 이용하여 심부 체온을 측정하는 심부 체온계(deep body thermometer)가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 또한, 본 명세서 중에 특허문헌 1의 명세서, 청구범위, 도면 전체를 참고로서 원용하는 것으로 한다.
도 4(a)는, 종래의 심부 체온계의 개략 구성을 예시하는 도면이고, 도 4(b)는, 종래의 심부 체온계의 열등가회로를 예시하는 도면이다.
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 종래의 심부 체온계(200)에 의한 심부 체온의 측정 시에는, 제1 열류속 센서(201) 및 제2 열류속 센서(202)가 피검자의 체표면에 밀착된다.
여기에서, 제1 열류속 센서(201)의 제1 열저항체(221)의 열저항 값을 R1, 제1 열저항체(221)의 상면의 제1 온도 센서(211)에 의해 측정되는 온도를 T1, 하면의 제2 온도 센서(212)에 의해 측정되는 온도를 T2라고 한다. 또한, 제2 열류속 센서(202)의 제2 열저항체(222)의 열저항 값을 R2(≠R1), 제2 열저항체(222)의 상면의 제3 온도 센서(213)로 측정되는 온도를 T3, 하면의 제4 온도 센서(214)로 측정되는 온도를 T4라고 한다. 그리고 피검자의 피하 조직(230)의 열저항 값을 Rz라고 하고, 심부 체온을 Ti라고 하면, 도 4(a)에 나타내는 심부 체온계(200)는, 도 4(b)에 나타내는 열등가회로로 나타낼 수 있다.
제1 열저항체(221)의 상면의 온도(T1) 및 하면의 온도(T2)가 안정되면, 제1 열저항체(221)를 단위시간에 통과하는 열량(열류속)과, 피검자의 피하 조직(230)으로부터 제1 열저항체(221)의 하면으로의 열류속은 동일해진다. 또한, 제2 열저항체(222)의 상면의 온도(T3) 및 하면의 온도(T4)가 안정되면, 제2 열저항체(222)의 열류속과, 피검자의 피하 조직(230)으로부터 제2 열저항체(222)의 하면으로의 열류속은 동일해진다. 따라서, 제1 열류속 센서(201)에 대해서는 이하의 (9)식이, 제2 열류속 센서(202)에 대해서는 이하의 (10)식이 각각 성립한다.
(Ti-T2)/Rz=(T2-T1)/R1 …(9)
(Ti-T4)/Rz=(T4-T3)/R2 …(10)
제1 열저항체(221)의 열저항 값(R1) 및 제2 열저항체(222)의 열저항 값(R2)이 기지수(旣知數)인 경우, 상기 (9) 및 (10)식 중의 미지수는, 피하 조직(230)의 열저항 값(Rz) 및 심부 체온(Ti)뿐이다. 따라서, 미지수인 피하 조직(230)의 열저항 값(Rz) 및 심부 체온(Ti)에 대한 연립 방정식을 풀어, (9) 및 (10)식으로부터, 장소에 따른 차이나 개인차가 있는 피하 조직(230)의 열저항 값(Rz)을 소거하면, 심부 체온(Ti)을 비교적 정확하게 측정(산출)할 수 있다.
일본 공개특허공보 2007-212407호
그러나, 종래의 심부 체온계에서는, 열류속 센서를, 2개의 온도 센서 사이에 열저항체를 둔 샌드위치 구조로 제조할 필요가 있었기 때문에, 제조 비용이 높아진다는 과제가 있었다.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 저비용으로 제조 가능한 온도 센서 유닛 및 체내 온도계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1의 관점에 관한 온도 센서 유닛(1)은, 피측정 대상의 체내 온도를 측정하기 위해서 이용되며, 상기 피측정 대상의 체표면에 면하는 측정면측에, 상기 피측정 대상의 체표면의 온도를 측정하는 복수 개의 온도 센서(111~114)를 구비하는 온도 센서 유닛(1)으로서, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제1 및 제2 온도 센서(111, 112) 중, 상기 제1 온도 센서(111)의 상기 측정면측에만 제1 열저항체(121)가 마련되고, 상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제2 온도 센서(112)는, 상기 제1 열저항체(121)의 측정면측의 온도가, 상기 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기의 온도 센서 유닛(1)에 있어서, 상기 제1 열저항체(121)는, 상기 제1 온도 센서(111)의 상기 측정면측에 단열 부재(13)를 부착(貼付)하는 것에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 온도 센서 유닛(1)에 있어서, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제3 및 제4 온도 센서(113, 114) 중, 상기 제3 온도 센서(113)의 상기 측정면측에만 제2 열저항체(122)가 마련되고, 상기 제3 온도 센서(113)와 상기 제4 온도 센서(114)는, 상기 제2 열저항체(122)의 측정면측의 온도가, 상기 제4 온도 센서(114)가 측정하는 온도와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되고, 상기 제2 열저항체(122)는, 상기 제3 온도 센서(113)의 상기 측정면측에 상기 단열 부재(12, 13)를, 상기 제1 열저항체(121)와는 다른 양태로 부착하는 것에 의해, 상기 제1 열저항체(121)와는 다른 열저항 값을 갖도록 형성되어 있는 것이어도 된다.
상기의 온도 센서 유닛(1)에 있어서, 상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제3 온도 센서(113)는, 상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제2 온도 센서(112)보다 이격(離間)되고, 또한 상기 제3 온도 센서(113)와 상기 제4 온도 센서(114)보다 이격되어 배치되어 있는 것이 바람직하다.
상기의 온도 센서 유닛(1)에 있어서, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)는, 상기 측정면측이 열전도재(14)로 덮여 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2의 관점에 관한 온도 센서 유닛(1001)은, 피측정 대상의 체내 온도를 측정하기 위해서 이용되며, 상기 피측정 대상의 체표면에 면하는 측정면측에, 상기 피측정 대상의 체표면의 온도를 측정하는 복수 개의 온도 센서(111~114)를 구비하는 온도 센서 유닛(1001)으로서, 상기 측정면측에, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제1 및 제2 온도 센서(111, 112) 중, 상기 제1 온도 센서(111)에 일단이 접속되고, 타단이, 상기 타단의 온도와 상기 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도가 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치된 도체 패턴(151)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기의 온도 센서 유닛(1001)에 있어서, 상기 제2 온도 센서(112)와 상기 도체 패턴(151)의 타단은, 상기 측정면측이 열전도재(1014)로 덮여 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제3의 관점에 관한 체내 온도계(100)는, 피측정 대상의 체표면에 면하는 측정면측에 마련되어, 상기 피측정 대상의 체표면의 온도를 측정하는 복수 개의 온도 센서(111~114)와, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)로 측정한 온도에 근거하여, 상기 피측정 대상의 체내 온도를 측정하는 체내 온도 측정부(4)를 구비하고, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제1 및 제2 온도 센서(111, 112) 중, 상기 제1 온도 센서(111)의 상기 측정면측에만 제1 열저항체(121)가 마련되고, 상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제2 온도 센서(112)는, 상기 제1 열저항체(121)의 측정면측의 온도가, 상기 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기의 체내 온도계(100)에 있어서, 상기 피측정 대상의 체내 온도가 미리 결정된 조건을 충족시켰을 때에, 미리 결정된 경고를 발하는 경고부(4)를 추가로 구비하도록 해도 된다.
본 발명에 의하면, 저비용으로 제조 가능한 온도 센서 유닛 및 체내 온도계를 제공할 수 있다.
도 1은 심부 체온계의 전체 구성을 예시하는 블록도이다.
도 2에 있어서, (a)는, 온도 센서 유닛의 구성예를 나타내는 단면도이며, (b)는, 심부 체온의 측정면을 예시하는 도면이다.
도 3에 있어서, (a)는, 온도 센서 유닛의 개략 구성을 예시하는 도면이고, (b)는, 온도 센서 유닛의 열등가회로를 예시하는 도면이다.
도 4에 있어서, (a)는, 종래의 심부 체온계의 개략 구성을 예시하는 도면이고, (b)는, 종래의 심부 체온계의 열등가회로를 예시하는 도면이다.
도 5에 있어서, (a)는, 변형예에 있어서의 온도 센서 유닛의 구성예를 나타내는 단면도이며, (b)는, 심부 체온의 측정면을 예시하는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다.
우선, 본 발명의 실시형태에 관한 심부 체온계(체내 온도계)의 구성에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시형태에 관한 심부 체온계는, 피측정 대상인 피검자의 두부나 체간부 등의 중추부의 체표면에 장착되어, 뇌나 장기 등의 심부로부터의 열유량을 구하고, 심부의 체내 온도인 심부 체온을 측정하는 것이다. 또한, 본 발명에 있어서의 체내 온도의 측정에는, 체내 온도의 측정 자체뿐 아니라, 체내 온도의 추정이나 체내 온도의 변화의 검출 등도 포함된다.
도 1은, 심부 체온계의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 심부 체온계(100)는, 온도 센서 유닛(1), 증폭부(2), 아날로그-디지털 변환부(3), 및 심부 체온 측정부(체내 온도 측정부)(4)를 구비한다.
도 2(a)는, 온도 센서 유닛의 구성예를 나타내는 단면도이며, 도 2(b)는, 심부 체온의 측정면을 예시하는 도면이다.
도 2(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 온도 센서 유닛(1)은, 도시하지 않은 수지제의 케이스 내의, 피검자의 체표면에 접촉하여 심부 체온을 측정하는 측정면측에, 4개의 제1~제4 온도 센서(111~114)를 실장하는 기판(11)과, 제1 단열 부재(12)와, 제2 단열 부재(13)와, 열전도재(14)를 구비한다.
기판(11)은, 예를 들면 폴리이미드 등의 절연성 및 단열성을 갖는 소재로 구성되고, 본 실시형태에서는, 8mm×10mm의 평판형으로 형성된 가요성을 갖는 플렉시블 기판(필름 기판)이다. 또한, 기판(11)은, 변형 가능한 플렉시블 기판으로 한정되는 것은 아니고, 변형 불가능한 프린트 기판이어도 된다.
제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)는, 미리 결정된 열저항 값을 갖는 열저항체로서 기능하는 것으로, 예를 들면 폴리이미드 등의 단열성을 갖는 소재로 구성된다. 본 실시형태에 있어서, 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)는, 피검자의 체표면의 형상이나 움직임을 따르는 유연성을 부여할 수 있도록, 0.01mm 정도의 두께를 갖는 얇은 시일(seal) 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)의 형상은, 직사각형으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 원형 등이어도 된다. 또한, 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)의 소재는, 폴리이미드로 한정되는 것은 아니고, 단열성을 갖는 소재이면 임의이며, 예를 들면 폴리에틸렌 발포체나 우레탄 발포체 등이어도 된다. 본 실시형태에 있어서, 제1 단열 부재(12)는, 제3 온도 센서(113) 전체를 덮도록 부착되어 있다. 또한, 제2 단열 부재(13)는, 제1 온도 센서(111), 및 제1 단열 부재(12)가 부착된 제3 온도 센서(113)의 쌍방 전체를 덮도록 부착되어 있다.
열전도재(14)는, 예를 들면 알루미늄 등의 금속재료와 같이, 피검자에 비해 열전도율이 큰 물질 등으로 구성되며, 평판형 또는 막형으로 형성된다. 열전도재(14)는, 제1~제4 온도 센서(111~114)가 수지제의 케이스 너머로 피검자의 체표면의 온도를 측정하는 것을 가능하게 한다. 또한, 열전도재(14)는, 4개의 제1~제4 온도 센서(111~114)에 균등하게 열전도시킬 수 있도록, 제1~제4 온도 센서(111~114) 전체를 덮도록 마련되어 있다.
제1~제4 온도 센서(111~114)는, 피검자의 체표면의 온도를 측정하는 것으로, 예를 들면 온도에 따라 저항 값이 변화하는 서미스터 등으로 구성된다. 본 실시형태에서는, 응답성을 높이는 관점에서 가능한 한 열용량이 작은 것이 바람직하기 때문에, 제1~제4 온도 센서(111~114)로서 칩 서미스터가 이용된다. 또한, 제1~제4 온도 센서(111~114)는, 펠티에 소자나 서모커플, 서모파일 등으로 구성되는 것이어도 된다. 제1~제4 온도 센서(111~114)는, 각각 제1~제4 프린트 배선(141~144)을 개재하여 심부 체온 측정부(4)와 전기적으로 접속되어 있다. 제1~제4 온도 센서(111~114)는, 측정한 온도를 나타내는 전기 신호(전압 값)를, 각각 제1~제4 프린트 배선(141~144)을 개재하여 출력한다.
도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 온도 센서(111)와 제2 온도 센서(112)의 거리, 및 제3 온도 센서(113)와 제4 온도 센서(114)의 거리인 a는, 제1 온도 센서(111)와 제3 온도 센서(113)의 거리, 및 제2 온도 센서(112)와 제4 온도 센서(114)의 거리인 b보다 짧게 되어 있다(b>a). 즉, 본 실시형태에 있어서, 제1 온도 센서(111)는, 제2 온도 센서(112)와 근접하게 배치되는 한편, 제3 온도 센서(113)와는 이격되어 배치되어 있다. 제3 온도 센서(113)는, 제4 온도 센서(114)와 근접하게 배치되는 한편, 제1 온도 센서(111)와는 이격되어 배치되어 있다.
도 1에 나타내는 증폭부(2)는, 예를 들면 4개의 범용의 증폭기 등으로 구성되며, 제1~제4 온도 센서(111~114)로부터 입력되는 전기 신호를 각각 증폭하여 출력한다.
아날로그-디지털 변환부(3)는, 예를 들면 4개의 범용의 A/D(Analog-to-digital) 컨버터(ADC) 등으로 구성되며, 증폭부(2)로부터 입력되는 아날로그의 전기 신호를 각각 디지털 전기 신호로 변환하여 출력한다.
심부 체온 측정부(4)는, 예를 들면 MCU(Micro Control Unit) 등으로 구성되며, 스피커나 LED(Light Emitting Diode) 등에 접속된다. 심부 체온 측정부(4)는, 아날로그-디지털 변환부(3)로부터 입력되는 전기 신호가 나타내는 온도에 근거하여, 피검자의 심부로부터의 열유량을 구해 심부 체온을 측정한다. 본 실시형태에 있어서, 심부 체온 측정부(4)는, 심부 체온의 천이로부터, 피검자가 열중증의 우려가 있는지 아닌지를 판정한다. 그리고 심부 체온 측정부(4)는, 심부 체온이 미리 결정된 임계 값(위험 값)을 넘은 경우나, 심부 체온의 변화가 미리 결정된 범위를 넘은 경우 등 미리 결정된 조건을 충족시키는 경우, 열중증(熱中症)의 우려가 있다고 판정하여, 스피커로부터 경고음을 발하거나 LED를 점등 혹은 점멸하여, 피검자에게 열중증의 우려가 있다는 것을 경고한다.
다음으로, 본 실시형태에 관한 심부 체온계에 의한 심부 체온의 측정에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
도 3(a)는, 온도 센서 유닛의 개략 구성을 예시하는 도면이고, 도 3(b)는, 온도 센서 유닛의 열등가회로를 예시하는 도면이다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 심부 체온계에 의한 열유량의 측정 시에는, 제1~제4 온도 센서(111~114)가 측정면을 개재하여 피검자의 체표면에 밀착된다.
제1 온도 센서(111) 상에 부착된 제2 단열 부재(13)는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 미리 결정된 열저항 값(R1)을 갖는 제1 열저항체(121)로서 기능한다. 또한, 제3 온도 센서(113) 상에 부착된 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 제1 열저항체(121)의 열저항 값(R1)보다 큰 열저항 값(R2(>R1))를 갖는 제2 열저항체(122)로서 기능한다. 또한, 열저항 값(R1) 및 열저항 값(R2)은, 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)의 소재 및 두께로부터 구해지는 기지수로서, 도 1에 나타내는 심부 체온 측정부(4)에 보지(保持)된다.
제1 온도 센서(111)는, 제1 열저항체(121)의 상면의 온도(T1)를 측정하여, 측정한 온도(T1)를 나타내는 전기 신호를 출력한다. 제2 온도 센서(112)는, 측정한 온도(T2)를 나타내는 전기 신호를 출력한다. 제3 온도 센서(113)는, 제2 열저항체(122)의 상면의 온도(T3)를 측정하여, 측정한 온도(T3)를 나타내는 전기 신호를 출력한다. 제4 온도 센서(114)는, 측정한 온도(T4)를 나타내는 전기 신호를 출력한다.
그리고 피검자의 피하 조직(130)의 열저항 값을 Rz로 하고, 심부 체온을 Ti로 하면, 도 3(a)에 나타내는 온도 센서 유닛(1)은, 도 3(b)에 나타내는 열등가회로로 나타낼 수 있다.
제1 열저항체(121)의 상면의 온도(T1) 및 하면(측정면측)의 온도(T2')가 안정되면, 제1 열저항체(121)를 단위시간에 통과하는 열량(열류속)과, 피검자의 피하 조직(130)으로부터 제1 열저항체(121)의 하면으로의 열류속은 동일해진다. 또한, 제2 열저항체(122)의 상면의 온도(T3) 및 하면(측정면측)의 온도(T4')가 안정되면, 제2 열저항체(122)의 열류속과, 피검자의 피하 조직(130)으로부터 제2 열저항체(122)의 하면으로의 열류속은 동일해진다. 따라서, 제1 열저항체(121)에 대해서는 이하의 (1)식이, 제2 열저항체(122)에 대해서는 이하의 (2)식이 각각 성립한다.
(Ti-T2')/Rz=(T2'-T1)/R1 …(1)
(Ti-T4')/Rz=(T4'-T3)/R2 …(2)
도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 센서(112)는, 제1 열저항체(121)와는 직렬로 접속되어 있지 않기 때문에, 피검자의 피하 조직(130)으로부터 제2 온도 센서(112)의 하면(측정면측)으로의 열류속은, 제1 열저항체(121)의 열류속과는 다른 것이 된다. 또한, 제4 온도 센서(114)는, 제2 열저항체(122)와 직렬로 접속되어 있지 않기 때문에, 피검자의 피하 조직(130)으로부터 제4 온도 센서(114)의 하면(측정면측)으로의 열류속은, 제2 열저항체(122)의 열류속과는 다른 것이 된다.
무엇보다, 본 실시형태에 있어서, 제1 온도 센서(111)와 제2 온도 센서(112)는, 근접하게 배치되어 있기 때문에, 제1 열저항체(121)의 하면의 온도(T2')는, 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도(T2)와 실질적으로 동일해진다. 또한, 제3 온도 센서(113)와 제4 온도 센서(114)는, 근접하게 마련되어 있기 때문에, 제2 열저항체(122)의 하면의 온도(T4')는, 제4 온도 센서(114)가 측정하는 온도(T4)와 실질적으로 동일해진다. 따라서, 제1 열저항체(121)에 대해서는 이하의 (3)식이, 제2 열저항체(122)에 대해서는 이하의 (4)식이 각각 성립한다.
T2'≒T2 ㆍㆍㆍ (3)
T4'≒T4 ㆍㆍㆍ (4)
그리고 (3)식을 (1)식에 대입하면 이하의 (5)식이, (4)식을 (2)식에 대입하면 이하의 (6)식이 각각 얻어진다.
(Ti-T2)/Rz=(T2-T1)/R1 ㆍㆍㆍ (5)
(Ti-T4)/Rz=(T4-T3)/R2 ㆍㆍㆍ (6)
여기에서, (5)식은, 종래의 심부 체온계(200)의 제1 열류속 센서(201)에 대해 성립한 (9)식과, (6)식은, 제2 열류속 센서(202)에 대해 성립한 (10)식과 각각 동일해진다.
즉, 제1 온도 센서(111), 제2 온도 센서(112), 및 제1 열저항체(121)는, 종래의 심부 체온계(200)에 있어서의 샌드위치 구조의 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 나타낼 수 있다. 또한, 제3 온도 센서(113), 제4 온도 센서(114), 및 제2 열저항체(122)는, 샌드위치 구조의 제2 열류속 센서(202)와 실질적으로 동일한 기능을 나타낼 수 있다.
또한, 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 나타내기 위해서는, 제1 온도 센서(111)는, 제2 온도 센서(112)와는 근접하게 배치되는 편이 바람직하고, 또한 제3 온도 센서(113)와는 이격되어 배치되어 있는 편이 바람직하다. 마찬가지로, 제2 열류속 센서(202)와 실질적으로 동일한 기능을 나타내기 위해서는, 제3 온도 센서(113)는, 제4 온도 센서(114)와는 근접하게 배치되어 있는 편이 바람직하고, 또한 제1 온도 센서(111)와는 이격되어 배치되어 있는 편이 바람직하다. 즉, 도 2(b)에 예시한 바와 같이, 제1 온도 센서(111)와 제3 온도 센서(113)는, 제1 온도 센서(111)와 제2 온도 센서(112)보다 이격되고, 또한 제3 온도 센서(113)와 제4 온도 센서(114)보다 이격되어 배치되는 편이 바람직하다.
제1 열저항체(121)의 열저항 값(R1) 및 제2 열저항체(122)의 열저항 값(R2)은 기지수이므로, 상기 (5) 및 (6)식 중의 미지수는, 피하 조직(130)의 열저항 값(Rz) 및 심부 체온(Ti)뿐이다. 따라서, 미지수인 피하 조직(130)의 열저항 값(Rz) 및 심부 체온(Ti)에 대한 연립 방정식을 풀어, (5) 및 (6)식으로부터, 장소에 따른 차이나 개인차가 있는 피하 조직(130)의 열저항 값(Rz)을 소거하면, 이하의 (7)식을 얻을 수 있다.
[수학식 1]
Figure pct00001
또한, K=R1/R2로 정의하면, 이하의 식 (8)과 같이 간략화할 수 있다. 또한, 상기 설명한 바와 같이, 열저항 값(R1) 및 열저항 값(R2)이 기지수인 것으로부터, K도 기지수로서, 도 1에 나타내는 심부 체온 측정부(4)에 보지된다.
[수학식 2]
Figure pct00002
도 1에 나타내는 심부 체온 측정부(4)는, 제1~제4 온도 센서(111~114)로부터 입력되는 온도 신호가 나타내는 온도(T1~T4)를, 각각 식 (7) 또는 (8)에 대입하는 것에 의해, 심부 체온(Ti)을 비교적 정확하게 측정(산출)할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 심부 체온계(체내 온도계)(100)는, 온도 센서 유닛(1)과, 심부 체온 측정부(체내 온도 측정부)(4)를 구비한다. 온도 센서 유닛(1)은, 피검자의 체내 온도로서 심부 체온(Ti)을 측정하기 위해서 이용된다. 온도 센서 유닛(1)은, 피검자의 체표면에 면하는 측정면측에, 피검자의 체표면의 온도를 측정하는 제1~제4 온도 센서(111~114)를 구비한다. 제1 및 제2 온도 센서(111 및 112) 중, 제1 온도 센서(111)의 측정면측에만 제1 열저항체(121)가 마련되어 있다. 그리고 제1 온도 센서(111)와 제2 온도 센서(112)는, 제1 열저항체(111)의 측정면측의 온도(T2')가, 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도(T2)와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있다.
이로써, 제1 온도 센서(111), 제2 온도 센서(112), 및 제1 열저항체(121)는, 종래의 심부 체온계(200)의 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 나타낼 수 있다. 이와 같이, 온도 센서 유닛(1)은, 제조 비용이 높은 샌드위치 구조의 제1 열류속 센서(201)를 구비하지 않고도, 제1 온도 센서(111), 제2 온도 센서(112), 및 제1 열저항체(121)에 의해, 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 실현할 수 있기 때문에, 종래보다 저비용으로 제조할 수 있다.
또한, 제1 열저항체(121)는, 제1 온도 센서(111)의 측정면측에 제2 단열 부재(13)를 부착하는 간단한 방법으로 형성할 수 있기 때문에, 제조 비용을 보다 저감시킬 수 있다.
또한 제3 및 제4 온도 센서(113 및 114) 중, 제3 온도 센서(113)의 측정면측에만 제2 열저항체(122)가 마련되어 있다. 그리고 제3 온도 센서(113)와 제4 온도 센서(114)는, 제2 열저항체(112)의 측정면측의 온도(T4')가, 제4 온도 센서(114)가 측정하는 온도(T4)와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있다. 그리고 제2 열저항체(122)는, 제3 온도 센서(113)의 측정면측에 단열 부재를 제1 열저항체(121)와는 다른 양태, 구체적으로는 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)를 중첩하여 부착하는 것에 의해, 제1 열저항체(121)와는 다른 열저항 값을 갖도록 형성되어 있다. 이로써, 간단한 방법으로 열저항 값이 다른 제1 및 열저항체(121 및 122)를 형성할 수 있기 때문에, 제조 비용을 보다 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 온도 센서(111)와 제3 온도 센서(113)는, 제1 온도 센서(111)와 제2 온도 센서(112)보다 이격되고, 또한 제3 온도 센서(113)와 제4 온도 센서(114)보다 이격되어 배치되어 있다. 이로써, 제1 온도 센서(111), 제2 온도 센서(112), 및 제1 열저항체(121)는, 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 보다 적합하게 나타낼 수 있다. 또한, 제3 온도 센서(113), 제4 온도 센서(114), 및 제2 열저항체(122)는, 제2 열류속 센서(202)와 실질적으로 동일한 기능을 보다 적합하게 나타낼 수 있다.
제1~제4 온도 센서(111~114)는, 측정면측이 열전도재(14)로 덮여 있다. 이로써, 제1~제4 온도 센서(111~114)는, 수지제의 케이스 너머로 피검자의 체표면의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 4개의 제1~제4 온도 센서(111~114)에 균등하게 열전도시킬 수 있다.
심부 체온 측정부(4)는, 제1~제4 온도 센서(111~114)로 측정한 온도에 근거하여, 피검자의 심부 체온을 측정한다. 그리고 심부 체온계(100)는, 피검자의 심부 체온이 미리 결정된 조건을 충족시켰을 때에, 열중증의 우려가 있는 것으로 보고 미리 결정된 경고를 발하는 스피커나 LED를 구비한다. 이로써, 피검자가 열중증이 되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 실시형태로 한정되지 않고, 다양한 변형, 응용이 가능하다. 이하, 본 발명에 적용 가능한 상기의 실시형태의 변형 양태에 대해서 설명한다.
상기의 실시형태에 있어서, 피측정 대상은 피검자, 즉 인간으로 하여 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 피측정 대상은 동물이어도 된다.
상기의 실시형태에 있어서, 온도 센서 유닛(1)은, 피검자의 체표면에 접촉하여 심부 체온을 측정하는 것으로서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 피검자의 체표면에 접촉하지 않고(비접촉으로) 심부 체온을 측정하는 것이어도 된다.
상기의 실시형태에 있어서, 심부 체온계(100)는, 피검자의 심부 체온이 미리 결정된 조건을 충족시켰을 때에, 열중증의 우려가 있는 것으로 보고 미리 결정된 경고를 발하는 것으로서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 피검자의 심부 체온이 미리 결정된 조건을 충족시켰을 때에, 열중증 이외의 심신 이변의 우려가 있는 것을 경고하는 것이어도 되며, 심부 체온이 관계된 심신의 이변이라면 임의이고, 예를 들면 저체온증이나, 수면의 질, 기초 체온, 면역, 스트레스 등이어도 된다.
상기의 실시형태에서는, 본 발명에 관한 체내 온도계로서, 피측정 대상인 피검자의 두부나 체간부 등의 중추부의 체표면에 장착되어, 뇌나 장기 등의 심부의 체내 온도인 심부 체온(Ti)을 측정하는 심부 체온계(100)를 예시하여 설명했다. 그러나, 본 발명에 관한 체내 온도계는 이것으로 한정되는 것은 아니고, 체간부 이외에 장착되어 심부 체온(Ti) 이외의 체내 온도를 측정(추측 등도 포함)하는 것이어도 된다. 예를 들면, 본 발명에 관한 체내 온도계는, 피검자의 팔이나 발목 등과 같은, 체간에서 이격되어 있는 말단부에 장착되어 말단부의 체내 온도를 측정(추측 등도 포함)하는 것이어도 된다.
이 경우, 심부 체온 측정부(4)는, 피검자의 말단부의 체내 온도로부터 심부 체온(Ti)을 추정하도록 해도 된다. 구체적으로는, 피검자의 말단부의 체내 온도와 중추부의 심부 체온을 미리 여러 번 측정하여 양자의 상관관계를 구하고, 이것을 심부 체온 측정부(4)에 보지하면 된다. 그리고 심부 체온 측정부(4)는, 측정한 피검자의 말단부의 체내 온도로부터, 미리 구한 상관관계를 이용하여, 심부 체온(Ti)을 추정하면 된다. 예를 들면, 심부 체온(Ti)이, 말단부의 체내 온도보다 대략 5℃ 높다는 상관관계가 구해진 경우, 측정한 피검자의 말단부의 체내 온도가 32℃라면, 정수 5℃를 더해 37℃를 심부 체온(Ti)이라고 추정하면 된다. 그리고 심부 체온 측정부(4)는, 추정한 심부 체온이 미리 결정된 임계 값을 넘은 경우 등 미리 결정된 조건을 충족시키는 경우, 피검자에게 열중증의 우려가 있다는 것을 경고하면 된다.
상기의 실시형태에 있어서, 제1 열저항체(121)는, 제1 온도 센서(111)의 측정면측에 제2 단열 부재(13)를 부착하고, 제2 열저항체(122)는, 제3 온도 센서(113)의 측정면측에 제1 및 제2 단열 부재(12 및 13)를 중첩 부착하여 형성되는 것으로서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 제1 및 제2 열저항체(121 및 122)는, 프린트 기판(Printed Circuit Board; PCB) 상에 형성된 패턴 배선에 의해 실현되어도 된다.
도 5(a)는, 변형예에 있어서의 온도 센서 유닛의 구성예를 나타내는 단면도이며, (b)는, 심부 체온의 측정면을 예시하는 도면이다. 또한, 상기의 실시형태에 관한 온도 센서 유닛(1)과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 5(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 있어서의 온도 센서 유닛(1001)은, 도시하지 않은 수지제의 케이스 내의, 피검자의 체표면에 접촉하여 심부 체온을 측정하는 측정면측에, 4개의 제1~제4 온도 센서(111~114)를 실장하는 프린트 기판(1011)과, 열전도재(1014)를 구비한다.
본 변형예에 있어서, 프린트 기판(1011) 상에는, 열전도만을 목적으로 한 제1 및 제2 패턴 배선(151 및 152)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 패턴 배선(151 및 152)은, 열전도율이 우수한 구리박 등의 열전도체로 구성되어 있다.
제1 패턴 배선(151)은, 그 일단(이하, 「접속단」이라고 한다.)이 제1 온도 센서(111)에 접속되는 한편, 타단(이하, 「비접속단」이라고 한다.)이 제2 온도 센서(112)에 근접하게 배치되어 있다.
제2 패턴 배선(152)은, 그 일단(이하, 「접속단」이라고 한다.)이 제3 온도 센서(113)에 접속되는 한편, 타단(이하, 「비접속단」이라고 한다.)이 제4 온도 센서(114)에 근접하게 배치되어 있다.
도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 센서(112)와 제1 패턴 배선(151)의 거리, 및 제4 온도 센서(114)와 제2 패턴 배선(152)의 거리인 c는, 제1 패턴 배선(151)과 제2 패턴 배선(152)의 거리인 d보다 짧게 되어 있다(d>c). 즉, 본 변형예에 있어서, 제1 패턴 배선(151)은, 제2 온도 센서(112)와 근접하게 배치되는 한편, 제2 패턴 배선(152), 나아가서는 제4 온도 센서(114)와는 이격되어 배치되어 있다. 제2 패턴 배선(152)은, 제4 온도 센서(114)와 근접하게 배치되는 한편, 제1 패턴 배선(151), 나아가서는 제2 온도 센서(112)와는 이격되어 배치되어 있다.
본 변형예에 있어서, 열전도재(1014)는, 제2 및 제4 온도 센서(112 및 114), 그리고 제1 및 제2 패턴 배선(151 및 152)의 비접속단에 균등하게 열전도시킬 수 있도록, 제2 및 제4 온도 센서(112 및 114) 전체, 그리고 제1 및 제2 패턴 배선(151 및 152)의 비접속단을 덮도록 마련되어 있다.
본 변형예에 있어서, 제1 패턴 배선(151)은, 열저항 값(R1)을 갖는 상기의 실시형태에 있어서의 제1 열저항체(121)와 동일한 기능을 나타낸다. 또한, 제2 패턴 배선(152)은, 열저항 값(R2(>R1))을 갖는 상기의 실시형태에 있어서의 제2 열저항체(122)와 동일한 기능을 나타낸다. 제1 및 제2 패턴 배선(151 및 152)의 열저항 값은, 각각 열전도재(1014)로부터 제2 및 제4 온도 센서(112 및 114)까지의 거리(길이), 및 제1 및 제2 패턴 배선(151 및 152)의 굵기(폭)에 의해 정해진다. 본 변형예에서는, 열전도재(1014)로부터 제2 온도 센서(112)까지의 거리(길이)와, 열전도재(1014)로부터 제4 온도 센서(114)까지의 거리(길이)를 동일하게 하는 한편, 제2 패턴 배선(152)의 굵기(폭)를, 제1 패턴 배선(151)의 굵기(폭)보다 가늘게 함으로써, 제2 패턴 배선(152)의 열저항 값(R2)을, 제1 패턴 배선(151)의 열저항 값(R1)보다 크게 하고 있다.
본 변형예에 있어서, 제1 배선 패턴(151)의 비접속단과 제2 온도 센서(112)는, 근접하게 배치되어 있기 때문에, 제1 배선 패턴(151)의 비접속단의 온도(T2')는, 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도(T2)와 실질적으로 동일해진다. 또한, 제2 배선 패턴(152)의 비접속단과 제4 온도 센서(114)는, 근접하게 마련되어 있기 때문에, 제1 배선 패턴(151)의 비접속단의 온도(T4')는, 제4 온도 센서(114)가 측정하는 온도(T4)와 실질적으로 동일해진다. 따라서, 본 변형예에 있어서도, 상기의 실시형태와 같이, (3) 및 (4)식이 각각 성립한다. 이로 인하여, 제1 온도 센서(111), 제2 온도 센서(112), 및 제1 배선 패턴(151)은, 종래의 심부 체온계(200)에 있어서의 샌드위치 구조의 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 나타낼 수 있다. 또한, 제3 온도 센서(113), 제4 온도 센서(114), 및 제2 배선 패턴(152)은, 샌드위치 구조의 제2 열류속 센서(202)와 실질적으로 동일한 기능을 나타낼 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 변형예에 관한 온도 센서 유닛(1001)에는, 측정면측에, 제1 온도 센서(111)에 일단이 접속되고, 타단이, 타단의 온도와 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도가 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치된 도체 패턴인 제1 배선 패턴(151)이 형성되어 있다. 또한, 제2 온도 센서(112)와 제1 배선 패턴(151)의 타단은, 측정면측이 열전도재(1014)로 덮여 있다.
이로써, 제1 온도 센서(111), 제2 온도 센서(112), 및 제1 배선 패턴(151)은, 상기의 실시형태와 같이, 종래의 심부 체온계(200)의 제1 열류속 센서(201)와 실질적으로 동일한 기능을 나타낼 수 있다. 또한, 상기의 실시형태와 같이, 온도 센서의 측정면측에 단열 부재를 부착하여 열저항체로 하는 방법에서는, 단열 부재의 부착을 자동 공정으로는 할 수 없고, 사람에 의한 수작업이 필요하기 때문에, 열저항 값에 오차가 생기는 것 외에, 수작업이기 때문에 양산에 의한 비용 경감을 기대할 수 없다는 과제가 있었다. 본 변형예와 같이, 프린트 기판 상에 형성되는 패턴 배선을 열저항체로 하는 방법에서는, 사람에 의한 수작업을 필요로 하지 않고, 자동 공정으로 할 수 있기 때문에, 양산 시의 품질 안정성을 향상시킬 수 있음과 함께, 비용 절감을 도모할 수도 있다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 광의의 정신과 범위를 벗어나지 않으며 다양한 실시형태 및 변형이 가능하게 되어 있는 것이다. 또한, 상기 설명한 실시형태는, 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 출원은, 2019년 3월 14일에 출원된 일본 특허출원 2019-047122, 및 2019년 7월 2일에 출원된 일본 특허출원 2019-123485에 근거한다. 본 명세서 중에 일본 특허출원 2019-047122, 및 일본 특허출원 2019-123485의 명세서, 청구범위, 도면 전체를 참조로서 원용하는 것으로 한다.
1 온도 센서 유닛
2 증폭부
3 아날로그-디지털 변환부
4 심부 체온 측정부(체내 온도 측정부)
11 기판
12 제1 단열 부재
13 제2 단열 부재
14 열전도재
100 심부 체온계(체내 온도계)
111 제1 온도 센서
112 제2 온도 센서
113 제3 온도 센서
114 제4 온도 센서
121 제1 열저항체
122 제2 열저항체
130 피하 조직
141 제1 프린트 배선
142 제2 프린트 배선
143 제3 프린트 배선
144 제4 프린트 배선
151 제1 패턴 배선
152 제2 패턴 배선

Claims (9)

  1. 피측정 대상의 체내 온도를 측정하기 위해서 이용되며, 상기 피측정 대상의 체표면과 마주보는 측정면측에, 상기 피측정 대상의 체표면의 온도를 측정하는 복수 개의 온도 센서(111~114)를 구비하는 온도 센서 유닛(1)(temperature sensor unit)으로서,
    상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제1 및 제2 온도 센서(111, 112)(first and second temperature sensors) 중, 상기 제1 온도 센서(111)의 상기 측정면측에만 제1 열저항체(121)(first thermal resistor)가 마련되고,
    상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제2 온도 센서(112)는, 상기 제1 열저항체(121)의 측정면측의 온도가, 상기 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열저항체(121)는, 상기 제1 온도 센서(111)의 상기 측정면측에 단열 부재(13)를 부착하는 것에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제3 및 제4 온도 센서(113, 114)(third and fourth temperature sensors) 중, 상기 제3 온도 센서(113)의 상기 측정면측에만 제2 열저항체(122)(second thermal resistor)가 마련되고,
    상기 제3 온도 센서(113)와 상기 제4 온도 센서(114)는, 상기 제2 열저항체(122)의 측정면측의 온도가, 상기 제4 온도 센서(114)가 측정하는 온도와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되고,
    상기 제2 열저항체(122)는, 상기 제3 온도 센서(113)의 상기 측정면측에 상기 단열 부재(12, 13)를, 상기 제1 열저항체(121)와는 다른 양태로 부착하는 것에 의해, 상기 제1 열저항체(121)와는 다른 열저항 값을 갖도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제3 온도 센서(113)는, 상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제2 온도 센서(112)보다 이격되고, 또한 상기 제3 온도 센서(113)와 상기 제4 온도 센서(114)보다 이격되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 온도 센서(111~114)는, 상기 측정면측이 열전도재(14)로 덮여 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1).
  6. 피측정 대상의 체내 온도를 측정하기 위해서 이용되며, 상기 피측정 대상의 체표면과 마주보는 측정면측에, 상기 피측정 대상의 체표면의 온도를 측정하는 복수 개의 온도 센서(111~114)를 구비하는 온도 센서 유닛(1001)으로서,
    상기 측정면측에, 상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제1 및 제2 온도 센서(111, 112) 중, 상기 제1 온도 센서(111)에 일단이 접속되고, 타단이, 상기 타단의 온도와 상기 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도가 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치된 도체 패턴(151)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1001).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 온도 센서(112)와 상기 도체 패턴(151)의 타단은, 상기 측정면측이 열전도재(1014)로 덮여 있는 것을 특징으로 하는,
    온도 센서 유닛(1001).
  8. 피측정 대상의 체표면에 면하는 측정면측에 마련되어, 상기 피측정 대상의 체표면의 온도를 측정하는 복수 개의 온도 센서(111~114), 및
    상기 복수 개의 온도 센서(111~114)로 측정한 온도에 근거하여, 상기 피측정 대상의 체내 온도를 측정하는 체내 온도 측정부(4)
    를 구비하고,
    상기 복수 개의 온도 센서(111~114)에 포함되는 제1 및 제2 온도 센서(111, 112) 중, 상기 제1 온도 센서(111)의 상기 측정면측에만 제1 열저항체(121)가 마련되고,
    상기 제1 온도 센서(111)와 상기 제2 온도 센서(112)는, 상기 제1 열저항체(121)의 측정면측의 온도가, 상기 제2 온도 센서(112)가 측정하는 온도와 실질적으로 동일해질 정도로, 근접하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    체내 온도계(100).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 피측정 대상의 체내 온도가 미리 결정된 조건을 충족시킬 때, 미리 결정된 경고를 발하는 경고부(4)
    를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는,
    체내 온도계(100).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023162054A1 (ja) * 2022-02-22 2023-08-31 Ｂｉｏｄａｔａ Ｂａｎｋ株式会社 内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラム
EP4300062A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method of estimating body temperature using the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007212407A (ja) 2006-02-13 2007-08-23 Kanazawa Univ 非加熱型深部体温計およびそれを用いた深部体温測定装置

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1354874A (en) * 1970-05-01 1974-06-05 Nat Res Dev Temperature measurement
US5178468A (en) * 1988-08-25 1993-01-12 Terumo Kabushiki Kaisha Temperature measuring probe and electronic clinical thermometer equipped with same
US6220750B1 (en) * 1999-03-29 2001-04-24 Yoram Palti Non-invasive temperature measurement method and apparatus
GB0103886D0 (en) * 2001-02-16 2001-04-04 Baumbach Per L Temperature measuring device
US6847913B2 (en) * 2001-10-04 2005-01-25 The Johns Hopkins University Ambulatory surface skin temperature monitor
JP3743394B2 (ja) 2002-05-31 2006-02-08 株式会社村田製作所 赤外線センサおよびそれを用いた電子装置
DE102004028359B4 (de) * 2004-06-11 2007-09-13 Drägerwerk AG Vorrichtung zur Messung der Körperkerntemperatur
JP4798280B2 (ja) * 2004-09-15 2011-10-19 セイコーエプソン株式会社 体温計、体温計を有する電子機器および体温測定方法
JP2006258520A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Ishizuka Electronics Corp 電子体温計用プローブ
US20070239038A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Nicolaescu Ion V Method and apparatus for monitoring heat stress
US7597668B2 (en) * 2006-05-31 2009-10-06 Medisim Ltd. Non-invasive temperature measurement
WO2008068665A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Device for measuring core temperature
JP4577591B2 (ja) * 2008-10-29 2010-11-10 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び、プログラム
DE102009013917A1 (de) * 2008-10-30 2010-05-12 Erbe Elektromedizin Gmbh Elektrochirurgisches Gerät mit einer Temperaturmesseinrichtung, Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur und/oder einer Temperaturänderung an einer Neutralelektrode
US9310257B2 (en) * 2009-04-15 2016-04-12 3M Innovative Properties Company Deep tissue temperature probe constructions
EP2459976B1 (en) * 2009-07-27 2018-11-21 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA - Recherche et Développement Sensor and method for determining a core body temperature
JP5648283B2 (ja) * 2009-12-24 2015-01-07 セイコーエプソン株式会社 電子体温計及び体温測定方法
JP5578028B2 (ja) * 2010-10-29 2014-08-27 セイコーエプソン株式会社 温度測定装置および温度測定方法
JP2013044624A (ja) 2011-08-24 2013-03-04 Terumo Corp 体温計
JP5751093B2 (ja) * 2011-08-24 2015-07-22 新日鐵住金株式会社 表面処理溶融めっき鋼材
JP2013117408A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Citizen Holdings Co Ltd 接触式内部温度計
JP6081983B2 (ja) * 2012-02-14 2017-02-15 テルモ株式会社 体温計及び体温測定システム
JP2015111048A (ja) 2012-03-23 2015-06-18 テルモ株式会社 体温計
JP5896160B2 (ja) * 2012-09-28 2016-03-30 三菱マテリアル株式会社 温度センサ
JP5956063B2 (ja) * 2013-03-28 2016-07-20 シチズンホールディングス株式会社 内部温度測定方法及び接触式内部温度計
DE102013007631A1 (de) * 2013-05-02 2014-11-06 Dräger Medical GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Kerntemperatur eines Körpers
US10292654B2 (en) * 2013-12-16 2019-05-21 Johnson & Johnson Consumer Inc. Biomedical device, systems and methods having conductive elements
US9267848B2 (en) * 2014-01-02 2016-02-23 King Abdullah International Medical Research Center Thermometer using differential temperature measurements
JP2015190938A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 シチズンホールディングス株式会社 接触式内部温度計
JP2016109518A (ja) 2014-12-04 2016-06-20 セイコーエプソン株式会社 温度測定装置及び温度測定方法
WO2016185905A1 (ja) 2015-05-15 2016-11-24 株式会社村田製作所 深部体温計
CN107438406A (zh) * 2015-08-02 2017-12-05 G医疗创新控股有限公司 用于非侵入地监测生理参数的设备、系统及方法
JP6612658B2 (ja) 2016-03-09 2019-11-27 株式会社デンソー 生体情報計測装置
WO2017183709A1 (ja) * 2016-04-22 2017-10-26 株式会社村田製作所 深部体温計
JP6675552B2 (ja) 2016-06-08 2020-04-01 国立大学法人大阪大学 深部体温推定装置、その方法及びプログラム
WO2018033799A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Thalman Health Ltd. Method and system for determination of core body temperature
US10575732B2 (en) * 2016-12-30 2020-03-03 Welch Allyn, Inc. Body-worn thermometry solutions
DE102017215296A1 (de) 2017-09-01 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh Feldeffekttransistor und Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekttransistors
WO2019063519A1 (de) * 2017-09-27 2019-04-04 Abb Schweiz Ag Temperaturmesseinrichtung und verfahren zur temperaturbestimmung
WO2019133449A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-04 Robert Bosch Gmbh System and method for determining body core temperature
JP6975652B2 (ja) 2018-01-11 2021-12-01 博幸 小山 自走式水上滑走滑空遊具
DE112019005180T5 (de) * 2018-11-13 2021-07-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Tiefkörperthermometer vom klebetyp
JP7151607B2 (ja) * 2019-04-19 2022-10-12 日本電信電話株式会社 温度測定装置および温度測定方法
JP7147977B2 (ja) * 2019-06-04 2022-10-05 日本電信電話株式会社 温度測定方法およびプログラム
CN111141420A (zh) * 2020-02-04 2020-05-12 上海申矽凌微电子科技有限公司 基于热流法的物体深部温度测量方法及装置
US20210275030A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Verily Life Sciences Llc Core temperature estimation from skin and ambient temperature sensors using a dynamic model
CN113188683B (zh) * 2021-04-25 2022-01-25 湖南万脉医疗科技有限公司 一种具备无线传输功能的穿戴用人体温度无感检测系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007212407A (ja) 2006-02-13 2007-08-23 Kanazawa Univ 非加熱型深部体温計およびそれを用いた深部体温測定装置

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Publication number Publication date
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