溫度測定裝置以及溫度測定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及溫度測定裝置以及溫度測定方法。提出一種用于測定被測定體的內(nèi)部溫度的新的方法。溫度測定裝置(1)在裝置主體(10)的厚度方向靠近與被測定體的接觸面(10b)具備第一溫度傳感器(11)，在裝置主體(10)的厚度方向靠近顯示部(13)具備第二溫度傳感器(12)。通過將標(biāo)記M切換為顯示、非顯示，來將顯示部(10)切換為第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)。使用第一顯示狀態(tài)時的第一溫度傳感器(11)的檢測溫度以及第二溫度傳感器(12)的檢測溫度、和第二顯示狀態(tài)時的第一溫度傳感器(11)的檢測溫度以及第二溫度傳感器(12)的檢測溫度，來計算被測定體的內(nèi)部溫度。
【專利說明】
溫度測定裝置以及溫度測定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及測定被測定體的內(nèi)部溫度的溫度測定裝置等。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)作為基本的生命體征信息的體溫能夠得到健康狀態(tài)、基礎(chǔ)代謝狀態(tài)、精神狀 態(tài)等生物體信息。為了基于人體、動物的體溫來判斷人、動物的健康狀態(tài)、基礎(chǔ)代謝狀態(tài)或 者精神狀態(tài)，不僅需要人體、動物的表層部的溫度，還需要其內(nèi)部溫度(深部溫度)的信息。
[0003] 另外，例如在測定爐、配管等的內(nèi)部溫度的情況下，若能夠在爐、配管的外側(cè)設(shè)置 溫度測定裝置來測定內(nèi)部溫度，則除了不需要用于在爐、配管等的內(nèi)部設(shè)置溫度測定裝置 外的設(shè)備、構(gòu)件外，從耐熱性、耐腐蝕性、測定范圍的方面更出發(fā)，也能夠利用更加低價的溫 度測定裝置，另外，工事成本也能夠減少。
[0004] 作為與內(nèi)部溫度的測定相關(guān)的技術(shù)，例如已知有測定人體的溫度的專利文獻(xiàn)1、專 利文獻(xiàn)2。
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開昭55-29794號公報
[0006] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-308538號公報
[0007] 專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)是與利用了所謂的熱流補(bǔ)償式的內(nèi)部溫度測定相關(guān)的技 術(shù)。該技術(shù)是通過將熱流補(bǔ)償型探測器貼付在體表面，觀察來自體表面的熱的擴(kuò)散并使其 為零，來測定被測定體的內(nèi)部溫度的技術(shù)。在這種情況下，為了使生物體內(nèi)部和探測器為溫 度平衡狀態(tài)需要加熱器的控制。因此，除了需要用于使加熱器動作的電力外，為了使內(nèi)部溫 度的測定精度提高，也需要加熱器的精細(xì)的溫度控制。
[0008] 另外，在專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)中，存于在內(nèi)部溫度的計算時未考慮在溫度測定 裝置和其周圍的環(huán)境(外界)之間產(chǎn)生的熱收支的問題。換句話說，專利文獻(xiàn)2的技術(shù)是以在 于周圍的環(huán)境之間不產(chǎn)生熱收支的所謂的能夠形成理想的系統(tǒng)為前提的技術(shù)。但是，由于 現(xiàn)實上存在溫度測定裝置和周圍的環(huán)境之間的熱收支，所以存在不能夠無視起因于該熱收 支的溫度的測定誤差量的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明是鑒于上述的課題而提出的，其目的在于提供一種用于測定被測定體的內(nèi) 部溫度的新的方法。
[0010] 用于解決以上課題的第一發(fā)明是溫度測定裝置，該具備：顯示部；第一溫度傳感 器，其被配置于在裝置主體的厚度方向靠近與被測定體的接觸面;第二溫度傳感器，其被配 置于在裝置主體的厚度方向靠近上述顯示部;運算處理部，其使用在上述顯示部為第一顯 示狀態(tài)時的由上述第一溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第一溫度以及由上述第二溫度傳感 器檢測出的第一狀態(tài)第二溫度、和在上述顯示部為第二顯示狀態(tài)時的由上述第一溫度傳感 器檢測出的第二狀態(tài)第一溫度以及由上述第二溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第二溫度，來 計算上述被測定體的內(nèi)部溫度。
[0011] 另外，作為本發(fā)明的其他方式，也可以構(gòu)成溫度測定方法，該溫度測定方法是通過 溫度測定裝置進(jìn)行溫度測定方法，上述溫度測定裝置具備顯示部、被配置在裝置主體的厚 度方向靠近與被測定體的接觸面的第一溫度傳感器、被配置于在裝置主體的厚度方向靠近 上述顯示部的第二溫度傳感器，溫度測定方法包括:將上述顯示部切換至第一顯示狀態(tài)和 第二顯示狀態(tài);使用上述第一顯示狀態(tài)時的由上述第一溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第一 溫度以及由上述第二溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第二溫度、上述第二顯示狀態(tài)時的由上 述第一溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第一溫度以及由上述第二溫度傳感器檢測出的第二 狀態(tài)第二溫度，來計算上述被測定體的內(nèi)部溫度。
[0012] 根據(jù)該第一發(fā)明等，在裝置主體的厚度方向靠近與被測定體的接觸面配置有第一 溫度傳感器，在靠近顯示部配置有第二溫度傳感器。并且，使用在顯示部為第一顯示狀態(tài)時 的由第一溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第一溫度以及由第二溫度傳感器檢測出的第一狀 態(tài)第二溫度、和第二顯示狀態(tài)時的由第一溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第一溫度以及由第 二溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第二溫度，來計算被測定體的內(nèi)部溫度。通過使顯示狀態(tài) 不同，放射率改變。由此，經(jīng)由裝置主體的熱收支特性變化，至少第二溫度傳感器所處的溫 度變化。以下詳細(xì)敘述，但由此，通過使用各顯示狀態(tài)的溫度，能夠不判斷熱收支特性而精 確地求出被測定體的內(nèi)部溫度。
[0013] 第二發(fā)明是上述第二溫度傳感器被配置在上述顯示部中在上述第一顯示狀態(tài)和 上述第二顯示狀態(tài)下顯示色變化的部位的下方的第一發(fā)明的溫度測定裝置。
[0014] 根據(jù)該第二發(fā)明，能夠為在第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)下顯示色變化的部位的 下配置第二溫度傳感器的結(jié)構(gòu)。據(jù)此，能夠在通過顯示部的顯示狀態(tài)改變而能夠較大地受 到放射率改變的作用的位置配置第二溫度傳感器。
[0015] 第三發(fā)明是在上述顯示部以及上述第二溫度傳感器中，俯視時上述顯示部的上述 部位的面積被構(gòu)成為比上述第二溫度傳感器的面積大的第二發(fā)明的溫度測定裝置。
[0016] 在這種情況下，作為第四發(fā)明，也可以構(gòu)成在上述顯示部以及上述第二溫度傳感 器中，俯視時上述顯示部的上述部位的面積被構(gòu)成為是上述第二溫度傳感器的面積的3倍 以上的溫度測定裝置。
[0017] 根據(jù)該第三、第四發(fā)明，第二溫度傳感器通過顯示部的顯示狀態(tài)改變而能夠更加 較大地受到放射率改變的作用。
[0018] 第五發(fā)明是上述1溫度傳感器以及上述第二溫度傳感器被配置在俯視時距裝置主 體的外緣或者中心的距離不同的位置的第一~第四的任意一個發(fā)明的溫度測定裝置。
[0019] 根據(jù)該第五發(fā)明，能夠使第一溫度傳感器以及第二溫度傳感器各自的設(shè)置位置的 熱收支特性不同。
[0020] 作為計算內(nèi)部溫度的具體方法，例如作為第六發(fā)明，能夠構(gòu)成上述運算處理部基 于以下式計算上述被測定體的內(nèi)部溫度的溫度測定裝置。Tc= (Tal · Tb2-Tbl · Ta2)/(Tal-Ta2-Tbl+T b2)其中，Tc為內(nèi)部溫度，Tal為第一狀態(tài)第一溫度，Ta2為第二狀態(tài)第一溫度，T bl為第 一狀態(tài)第二溫度，Tb2為第二狀態(tài)第二溫度。
[0021] 第七發(fā)明是上述被測定體為人體，且作為可穿戴機(jī)器而被構(gòu)成的第一~第六的任 意看一個發(fā)明的溫度測定裝置。
[0022] 根據(jù)該第七發(fā)明，由于能夠?qū)囟葴y定裝置作為可穿戴機(jī)器來構(gòu)成，所以能夠在 任何時候任何地方在任意的定時來測定用戶的體溫。
[0023]應(yīng)予說明，作為顯示部考慮幾個結(jié)構(gòu)。例如，作為第八發(fā)明，也可以通過具有液晶 顯示裝置來構(gòu)成，作為第九發(fā)明，也可以通過具有電泳裝置來構(gòu)成。
【附圖說明】
[0024]圖1是用于說明溫度計算的原理的圖。
[0025] 圖2是用于說明溫度測定裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026] 圖3是用于說明溫度測定裝置的功能的框圖。
[0027] 圖4是表示溫度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造的例子的圖。
[0028]圖5是表示溫度測定處理的流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 1.原理
[0030] 在本實施方式中，作為將被測定體設(shè)為人體，并測定人體的內(nèi)部溫度進(jìn)行說明。另 外，溫度的測定有兩種。即，是溫度的"計算"和溫度的"推斷"。首先，對"計算"進(jìn)行明后，對 "推斷"進(jìn)行說明。
[0031] 1-1.溫度計算的原理
[0032] 圖1是用于說明本實施方式中的溫度計算的原理的圖。在本實施方式中，如圖1(1) 所示那樣，以接觸面ST與作為溫度的測定對象的被測定體接觸的方式使基部100與被測定 體接觸。
[0033] 基部100具有熱傳導(dǎo)性，在該基部100內(nèi)的不同的位置具有多個溫度傳感器而構(gòu) 成?；?00由具有規(guī)定的熱傳導(dǎo)率(或者熱電阻）的材料形成。
[0034] 在本實施方式中，在基部100內(nèi)，在不同的2個位置設(shè)置溫度傳感器。以下，將2個溫 度傳感器設(shè)為第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12進(jìn)行說明。另外，將第一溫度傳感 器11以及第二溫度傳感器12檢測溫度的位置分別作為第一檢測位置Pl以及第二檢測位置 P2進(jìn)行圖示并說明。
[0035] 作為溫度傳感器，能夠使用公知的傳感器。例如，能夠使用利用了片式熱敏電阻 器、打印了熱敏電阻器圖案的軟性基板、白金測溫電阻體等的傳感器、利用了熱電對元件、 PN結(jié)元件、二極管等的傳感器。從溫度傳感器輸出與檢測位置的溫度相應(yīng)的電信號（以下稱 "溫度檢測信號"。），并基于該溫度檢測信號獲取各溫度傳感器的檢測溫度。因此，可以說溫 度檢測信號與檢測溫度等價。
[0036] 將被測定體的作為溫度測定的對象的位置以下稱為"測定對象位置"。另外，將外 界的任意的位置以下稱作"外界任意位置"。在本實施方式中將被測定體設(shè)為人體，但也可 以是人體以外的動物等有機(jī)的物體（=生物體），還可以是爐、配管、發(fā)動機(jī)這類的無機(jī)的物 體。另外，所謂外界是指防止了被測定體的測定環(huán)境。
[0037] 現(xiàn)在，假定被測定體的內(nèi)部溫度比外界的溫度高的狀況。熱從溫度高的一方向低 的一方移動。因此，在此，考慮將測定對象位置P。作為熱源，將外界任意位置Pc iut作為熱歸著 點的熱流路線。更加具體地說，考慮從測定對象位置P。通過第一檢測位置Pl到達(dá)外界任意 位置Pc iut的熱流路線（以下，稱為"第一熱流路線"。）、和從測定對象位置P。通過第二檢測位 置P2到達(dá)外界任意位置Pciut的熱流路線（以下，稱為"第二熱流路線"。）的兩條熱流路線。
[0038] 在熱流在第一以及第二熱流路線流動時，在該過程中，受到從外界的熱的流入以 及向外界的熱的流出的影響。在本實施方式中，將該熱的交換稱作"熱收支"。若考慮該熱收 支將上述的熱流路線以電氣電路模型化，則能夠構(gòu)筑圖1(2)的那樣的熱流路線模型。
[0039] 在圖1(2)的熱流路線模型中，在從測定對象位置Pc至第一檢測位置Pl的路線中考 慮各種路線，在從第一檢測位置Pl至外界任意位置P ciut的路線中也考慮各種路線。在圖1(2) 的熱流路線模型中，各路線被表示為電阻。第二熱流路線也相同。當(dāng)然，各熱電阻的值未知。
[0040] 若將圖1(2)的熱流路線模型簡單化，則成為圖1(3)。將在測定對象位置P。與第一 檢測位置Pl之間并列連接的熱電阻合成形成的熱電阻表記為R al，將在第一檢測位置Pl與外 界任意位置之間并列連接的熱電阻合成形成的熱電阻表記為Ra2。另外，將在測定對象位 置P c與第二檢測位置P2之間并列連接的熱電阻合成形成的熱電阻表記為Rbi，將在第二檢測 位置P2與外界任意位置P ciut之間并列連接的熱電阻合成形成的熱電阻表記為Rb2。
[0041] 另外，將測定對象位置P。的溫度稱作"內(nèi)部溫度"，表記為T。。將外界任意位置Pciu^ 溫度稱作"外界溫度"，表記為Tout。另外，將第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12的檢 測溫度分別稱作第一檢測溫度以及第二檢測溫度，分別表記為T a以及Tb。
[0042] 在圖1(3)的熱流路線模型張，第一檢測溫度1能夠使用熱電阻Ral以及Ra2、內(nèi)部溫 度T。、外界溫度1'_通過下式（1)那樣來表示。另外，第二檢測溫度T b能夠使用熱電阻Rbl以及 Rb2、內(nèi)部溫度Tc、外界溫度1'_通過下式(2)那樣來表示。
[0043] [式1]
[0044；
[0045；
[0046；
[0047] 為了求出內(nèi)部溫度T。，從式（1)以及(2)消去外界溫度Tciut的項。如下式(3)所示那 樣，分別如下式⑶以及⑷那樣置換式⑴中的外界溫度T ciut的系數(shù)、式（2)中的外界溫度 Tout的系數(shù)。
[0048] 「式 31
[0049]
[0050]
[0051]
[0052]系數(shù)a被表示為相對于第一熱流路線的全熱電阻的熱電阻Ral的比例。這表示在第 一熱流路線流動的熱流通過熱電阻Ral受到的熱收支的影響，能夠考慮為表示第一檢測位置 Pl中的熱收支特性的系數(shù)。系數(shù)b也相同。
[0053] 此時，式(1)以及(2)分別能夠改寫成下式(5)以及(6)。
[0054] [式5]
[0055] Ta=(l-a)Tc+aT〇uf-(5)
[0056] [式6]
[0057] Tb=(l-b)Tc+bT〇Uf-(6)
[0058] 因此，能夠根據(jù)式(5)以及式(6)例如如下式(7)那樣表示內(nèi)部溫度Tc。
[0059] [式 7]
[0060
[0061] 在此，作為在式(3)中定義的系數(shù)a、在式(4)中定義的系數(shù)b的比，能夠?qū)胍韵率?(8)表示的熱收支相對系數(shù)D。
[0062] [式8]
[0063] U = … b
[0064] 熱收支相對系數(shù)D是表示第一檢測位置Pl以及第二檢測位置P2中的熱收支特性的 相對關(guān)系的系數(shù)(系數(shù)a以及系數(shù)b的相對值）。此時，能夠使用熱收支相對系數(shù)D將式(7)改 寫為下式(9)。
[0065] [式9]
[0066]
[0067] 若對熱收支相對系數(shù)D求解式(9)，則成為下式(10)。
[0068] 「式10?
[0069]
[0070] 從式（10)可知，熱收支相對系數(shù)D使用針對被測定體的內(nèi)部溫度Tc的第一溫度傳 感器11以及第二溫度傳感器12的各自的檢測溫度的差來計算。被測定體的內(nèi)部溫度Tc為測 定對象的溫度，其值不明。
[0071] 但是，能夠在內(nèi)部溫度Tc和外界溫度Tciut沒有變化的狀態(tài)下，使熱流路線中的熱收 支特性變化。于是，以下的式(11)成立。在此，將熱收支特性的變化前設(shè)為"第一狀態(tài)"，將變 化后設(shè)為"第二狀態(tài)"，將變化前的第一溫度傳感器11的檢測溫度設(shè)為第一狀態(tài)第一溫度 T al，將變化前的第二溫度傳感器12的檢測溫度設(shè)為第一狀態(tài)第二溫度Tbl，將變化后的第一 溫度傳感器11的檢測溫度設(shè)為第二狀態(tài)第一溫度T a2，將變化后的第二溫度傳感器12的檢測 溫度設(shè)為第二狀態(tài)第二溫度Tb2。
[0072] [式 11]
[0073]
[0074] 若從式（11)消除熱收支相對系數(shù)D，則導(dǎo)出下式（12)。即，在熱收支相對系數(shù)D不明 的狀態(tài)下，能夠不使用熱收支相對系數(shù)D直接求出內(nèi)部溫度T。。因此，能夠高精度地計算內(nèi) 部溫度T c。
[0075] 「才 19?
[0076] ^ (12)
[0077]以上是溫度的"計算"。
[0078] 1-2.溫度推斷的原理
[0079] 雖然能夠根據(jù)上述的溫度計算的原理計算出被測定體的內(nèi)部溫度，但在使基部 100與被測定體接觸后，直至基部100內(nèi)的溫度（即，溫度傳感器的設(shè)置位置的溫度)穩(wěn)定化 并達(dá)到恒定狀態(tài)，需要某程度的時間。在直至恒定狀態(tài)的過渡狀態(tài)的期間，第一溫度傳感器 11的第一檢測溫度1以及第二溫度傳感器12的第二檢測溫度T b變化，所以即使使用該期間 的第一檢測溫度1以及第二檢測溫度Tb根據(jù)式（12)求出內(nèi)部溫度T。，也存于在該計算溫度 包括誤差的可能性。
[0080] 因此，導(dǎo)入根據(jù)過渡狀態(tài)的溫度推斷恒定狀態(tài)的溫度的技術(shù)。具體地說，在本實施 方式中，使用根據(jù)熱傳導(dǎo)方程式求出的非恒定熱傳導(dǎo)的式子。若作為間隔時間差計算出的 內(nèi)部溫度，將在時刻tl計算出的內(nèi)部溫度T c設(shè)為第一內(nèi)部溫度Tcl，將在時刻t2計算出的內(nèi) 部溫度Tc設(shè)為第二內(nèi)部溫度T c2,則能夠通過下式（13)推斷出恒定內(nèi)部溫度TcX。這是溫度的 "推斷"。
[0081] 「式 131
[0082]
《！3)
[0083] 在此，R是熱電阻常量，C是熱容量常量，兩者被預(yù)先決定。另外，也可以不預(yù)先決定 熱電阻常量R以及熱容量常量C的值，而預(yù)先決定R X C的值。
[0084] 另外，在過渡狀態(tài)(非恒定狀態(tài)）自不必說，即使在恒定狀態(tài)，"推斷"也能夠有效地 求出溫度。因此，在本實施方式中，常時，將進(jìn)行至該"推斷"得到的溫度作為被測定體的內(nèi) 部溫度(輸出值)輸出。但是，在滿足"計算"出的溫度的變化少的規(guī)定的穩(wěn)定化條件的情況 下，也可以省略"推斷"的處理，將"計算"出的溫度作為輸出值。
[0085] 2.實施例
[0086] 接下來，對根據(jù)上述的原理測定作為被測定體的人體的內(nèi)部溫度的溫度測定裝置 1的實施例進(jìn)行說明。
[0087] 2-1.外觀結(jié)構(gòu)
[0088]圖2(1)是表示溫度測定裝置1的整體結(jié)構(gòu)例的外觀圖。本實施例中的溫度測定裝 置1通過利用帶扣21固定設(shè)置于裝置主體10的2根帶20、20,來作為佩戴于作為被測定體的 人體即用戶的腕的腕表型的可穿戴設(shè)備而構(gòu)成。能夠通過將2根帶20、20卷繞于用戶的腕來 使裝置主體10的背面(接觸面)與用戶的皮膚表面緊貼。此外，佩戴部位并不局限于腕，也可 以為佩戴于胸部、腹部、頭部、大腿部、腳踝等其它部位的皮膚表面的結(jié)構(gòu)。另外，也可以為 不僅佩戴于手腕，還可以佩戴于上腕的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選根據(jù)安裝部位使帶20為長條，使帶20的一 部分為伸縮材料，代替帶扣21使用面拉鏈等。當(dāng)然，即使在本實施例中也可以代替帶扣21而 使用面拉鏈。
[0089] 溫度測定裝置1具備在裝置主體10的表側(cè)(佩戴于用戶時朝外的一側(cè))具有顯示面 的顯示部13、以及作為操作輸入的操作開關(guān)16。用戶能夠操作操作開關(guān)16進(jìn)行測定開始操 作等各種操作輸入。另外，在裝置主體10的內(nèi)部內(nèi)置有充電式的電池15、以及控制基板17。 應(yīng)予說明，雖未圖示，但除此而外，在裝置主體10的適當(dāng)位置也適當(dāng)設(shè)置有用于將內(nèi)部溫度 的測定結(jié)果向外部裝置發(fā)送等的通信裝置、用于將測定結(jié)果向存儲卡讀寫等的讀寫裝置 等。
[0090] 能夠適當(dāng)設(shè)定向電池15的充電方式。例如，可以在裝置主體10的背面?zhèn)攘硇性O(shè)置 電氣接點，放置于與家庭用電源連接的叉簧，通過電氣接點經(jīng)由叉簧進(jìn)行通電、充電的構(gòu) 成，也可以為非接觸式的無線電式充電。
[0091] 在控制基板17搭載有CPU(Central Processing Unit:中央處理單元）171、由IC (Integrated Circuit:集成電路)存儲器等存儲元件構(gòu)成的存儲介質(zhì)173。除此而外，能夠 適當(dāng)搭載 ASIC(Application Specific Integrated Circuit:專用集成電路）、FPGA (Field-Programmable Gate Array:可現(xiàn)場編程門陣列）、各種集成電路等需要的電子元 件。溫度測定裝置1通過CPU171執(zhí)行存儲于存儲介質(zhì)173的程序，來實現(xiàn)內(nèi)部溫度的測定功 能等各種功能。
[0092] 顯示部13由液晶顯示裝置、電泳裝置、有機(jī)EL(Electro Luminescence)顯示器等 小型顯示器構(gòu)成。另外，也可以具備觸摸面板功能。
[0093] 圖2(2)是用于說明裝置主體10的厚度方向剖面的、第一溫度傳感器11以及第二溫 度傳感器12的配置位置的簡略圖。在裝置主體10的厚度方向，在靠近與用戶的皮膚接觸的 裝置主體10的背面即接觸面IOb配置有第一溫度傳感器11，在靠近顯示部13配置有第二溫 度傳感器12。更加詳細(xì)而言，第一溫度傳感器11被配置在比顯示部13靠近接觸面IOb的位 置，第二溫度傳感器12被配置在比接觸面IOb靠近顯示部13的位置。
[0094]圖2(3)是用于說明裝置主體10的俯視的顯示部13的顯示面13a與第一溫度傳感器 11以及第二溫度傳感器12的位置關(guān)系的圖。在顯示部13決定有為了內(nèi)部溫度的測定而顯示 表示是使顯示狀態(tài)變化的狀態(tài)的標(biāo)記M的部位。在該標(biāo)記M的顯示部位下定位第二溫度傳感 器12,第一溫度傳感器11被配置在遠(yuǎn)離標(biāo)記M的位置。
[0095] 若為人體的內(nèi)部溫度比外界的溫度高的狀況，則形成從人體通過裝置主體10向外 界釋放出熱的熱流路線。此時，由于通過裝置主體10的表面釋放出熱，所以若裝置主體10的 表面的放射率變化，則釋放出的熱也變化。即，通過使顯示部13的顯示狀態(tài)變化來使放射率 變化，使熱收支特性變化是本實施例。在本實施例中，標(biāo)記M擔(dān)任顯示狀態(tài)的變化。
[0096] 特別特征是，在本實施例中，第二溫度傳感器12在用戶的皮膚表面與標(biāo)記M之間， 被定位在標(biāo)記M的正下。因此，在經(jīng)由第二溫度傳感器12的配置位置的熱流路線中，通過顯 示標(biāo)記M、非顯示標(biāo)記M，較大地接受放射率的變化的作用，在熱收支特性中表現(xiàn)影響。結(jié)果， 通過標(biāo)記M的顯示、非顯示，能夠比較簡單地制作出在上述的原理中說明的"第一狀態(tài)"和 "第二狀態(tài)"。
[0097] 另外，在本實施例中，為了進(jìn)一步清楚地表現(xiàn)放射率的變化的作用，如圖2(3)所示 那樣，將俯視的標(biāo)記M的面積設(shè)為第二溫度傳感器12的面積的3倍以上。并且，將第二溫度傳 感器12的設(shè)置位置設(shè)為標(biāo)記M的大致中央的正下。
[0098] 另外，如圖2(3)所示那樣，第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12配置在俯視 時距裝置主體10的外緣以及中心的距離不同的位置。由此，能夠使第一溫度傳感器11以及 第二溫度傳感器12各自的位置的熱流出所涉及的電阻不同，在恒定狀態(tài)，能夠使第一溫度 傳感器11以及第二溫度傳感器12各自的檢測溫度不同。
[0099]應(yīng)予說明，在本實施例中，將第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12的配置位 置設(shè)為俯視時距裝置主體10的外緣以及中心的距離不同的位置，但也可以設(shè)為距裝置主體 10的外緣的距離，或者距裝置主體10的中心的距離的任意一個不同的位置。
[0100] 另外，在本實施例中，以標(biāo)記M的顯示、非顯示實現(xiàn)顯示狀態(tài)的變化，但也可以以黑 顯示和白顯示切換地顯示顯示面13a的整個面、左下1/4畫面顯示等，采用其它的顯示形態(tài)。
[0101] 2-2.功能構(gòu)成
[0102] 圖3是表示本實施例中的溫度測定裝置1的概略結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。溫度測定 裝置1具有第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12、運算處理部300、操作部400、顯示部13、 聲響輸出部600、通信部700、以及存儲部800。
[0103]運算處理部300是按照存儲于存儲部800的系統(tǒng)程序等各種程序來統(tǒng)一地控制溫 度測定裝置1的各部的控制裝置以及運算裝置，例如通過具有CPU (Central Processing Unit:中央處理單元）、DSP(Digital Signal Processor:數(shù)字信號處理器）等處理器而構(gòu) 成。
[0104]運算處理部300作為主要的功能部具有用于測定被測定體的溫度的溫度計算部 320以及溫度推斷部340,按照溫度測定程序810執(zhí)行參照圖5下述的溫度測定處理。另外，具 有用于計時時刻的計時功能等。
[0105] 溫度計算部320使顯示部13的顯示狀態(tài)變化，并使用顯示狀態(tài)的變化的前后的來 自第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12的溫度檢測信號表示的檢測溫度，按照上述的 式(12)計算溫度。
[0106] 溫度推斷部340使用在不同的定時具體地說在上次的測定定時和本次的測定定時 使用溫度計算部320計算出的計算溫度，按照式（13)推斷出溫度。應(yīng)予說明，初始設(shè)定熱電 阻常量R以及熱容量常量C、或者RX C的值（以下，統(tǒng)稱"推斷用常量"。），在存儲部800設(shè)定為 推斷用常量850。
[0107] 在本實施例中，溫度推斷部340在溫度測定時常時發(fā)揮功能。因此，由溫度推斷部 340推斷出的溫度作為作為測定結(jié)果的輸出溫度存儲于存儲部800的溫度數(shù)據(jù)830(參照圖 4) 〇
[0108] 操作部400是通過具有開關(guān)等而構(gòu)成的輸入裝置，將被按下的開關(guān)的信號輸出給 運算處理部300。為了輸入用于初始設(shè)定的設(shè)定值、輸入溫度測定的開始、結(jié)束這類的各種 指示操作而被使用。
[0109] 顯示部13由液晶顯示裝置、電泳裝置、有機(jī)EL(Electro Luminescence:電致發(fā)光） 顯示器等小型顯示器構(gòu)成，是進(jìn)行基于從運算處理部300輸入的顯示信號的各種顯示的顯 示裝置。在顯示部13顯示用于內(nèi)部溫度的測定的標(biāo)記M、作為測定結(jié)果的輸出溫度、非恒定 狀態(tài)或恒定狀態(tài)的測定狀態(tài)的識別、測定出的溫度異?；蛘５淖R別等。
[0110] 聲響輸出部600通過具有揚(yáng)聲器而構(gòu)成，基于從運算處理部300輸入的聲響信號再 生聲響并輸出。聲響輸出部600輸出測定處的溫度是異?；蛘５淖R別聲響、各種報告聲響 等。在此所謂的聲響中當(dāng)然包括聲音。
[0111] 通信部700是用于按照運算處理部300的控制，在與PC(Personal Computer:個人 計算機(jī))等外部的信息處理裝置之間收發(fā)在裝置內(nèi)部利用的信息的通信裝置。作為該通信 部700的通信方式，能夠應(yīng)用經(jīng)由依據(jù)規(guī)定的通信標(biāo)準(zhǔn)的電纜進(jìn)行有線連接的形式、利用近 距離無線電通信進(jìn)行無線電連接的形式等各種方式。
[0112] 存儲部800通過具有R0M(Read Only Memory:只讀存儲器）、閃存R0M、RAM(Random Access Memory:隨機(jī)存儲器)等存儲裝置而構(gòu)成。在存儲部800存儲用于實現(xiàn)溫度測定裝置 1的系統(tǒng)程序、溫度計算功能、溫度推斷功能、通信功能等各種功能的各種程序、數(shù)據(jù)等。
[0113] 在存儲部800作為程序存儲有由運算處理部300讀出并作為溫度測定處理(參照圖 5)被執(zhí)行的溫度測定程序810。在溫度測定程序810作為子例行程序包括用于按照上述的原 理計算溫度的溫度計算程序812、用于推斷溫度的溫度推斷程序814。使用流程圖詳細(xì)地下 述溫度測定處理。
[0114] 另外，在存儲部800作為數(shù)據(jù)存儲溫度數(shù)據(jù)830、推斷用常量850、異常溫度條件 870、正常復(fù)原條件880、以及測定時間間隔890。
[0115] 溫度數(shù)據(jù)830例如具有圖4所示的數(shù)據(jù)構(gòu)造。即，與各測定定時的時刻對應(yīng)地儲存 使顯示部13的標(biāo)記M為非顯示的第一顯示狀態(tài)或使標(biāo)記M顯示的第二顯示狀態(tài)的識別信息、 基于從第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12輸入的溫度檢測信號的各自的檢測溫度、 使用該檢測溫度使用計算出的計算溫度、使用該計算溫度推斷出的作為測定結(jié)果輸出的輸 出溫度(輸出值）、表示測定狀態(tài)為非恒定狀態(tài)或恒定狀態(tài)的測定狀態(tài)、輸出溫度正常或異 常的判斷結(jié)果。因此，也可以將溫度數(shù)據(jù)830說成是各值的歷史數(shù)據(jù)。
[0116] 在此，時刻是指進(jìn)行溫度測定的時刻(定時）。另外，測定狀態(tài)基于計算溫度的變化 經(jīng)過來判斷。例如，根據(jù)前后的計算溫度的溫度差和計算時間間隔求出溫度變化速度，并在 其收斂在恒定值以內(nèi)的情況下判斷為恒定狀態(tài)，在之前判斷為非恒定狀態(tài)。
[0117] 應(yīng)予說明，在圖4中，在初次的時刻"ΤΓ，只能夠得到使顯示狀態(tài)為恒定的一次的 檢測溫度，所以不能夠計算溫度，計算溫度、輸出溫度、測定狀態(tài)、判斷結(jié)果也均為空欄。
[0118] 返回至圖3,異常溫度條件870是用于判斷輸出溫度異常的條件。例如，設(shè)為以O(shè)R條 件包括高溫側(cè)的條件(例如38度以上)和低溫側(cè)的條件(例如27度以下）的條件。在高溫的情 況下，將成為低溫的情況的任意情況均判斷為異常。
[0119]正常復(fù)原條件880是在由于滿足異常溫度條件870而判斷為異常后，用于判斷輸出 溫度返回至正常溫度的條件。在正常復(fù)原條件880包括與溫度相關(guān)的條件(復(fù)原溫度條件）、 與時間相關(guān)的條件(復(fù)原時間條件）。將復(fù)原溫度條件將比異常溫度條件870的閾值接近正 常值的閾值作為條件。例如，作為高溫側(cè)的條件為小于37.5度，作為低溫側(cè)的條件為30度以 上，將該溫度范圍內(nèi)作為復(fù)原溫度條件。復(fù)原時間條件是用于判斷滿足復(fù)原溫度條件的狀 態(tài)持續(xù)經(jīng)過了恒定時間的條件，例如，被決定1分鐘以上這樣的條件。滿足復(fù)原溫度條件的 狀態(tài)的持續(xù)時間滿足復(fù)原時間條件，這成為正常復(fù)原條件880。
[0120]測定時間間隔890是進(jìn)行溫度測定的時間間隔。根據(jù)測定狀態(tài)為恒定狀態(tài)或非恒 定狀態(tài)(過渡狀態(tài)），判斷結(jié)果為正常判斷(正常溫度)或異常判斷(異常溫度)來變更測定時 間間隔890。具體地說，若為非恒定狀態(tài)，被設(shè)定得比恒定狀態(tài)短。另外，若為異常判斷，則設(shè) 定得比正常判斷短。
[0121] 應(yīng)予說明，測定時間間隔890的設(shè)定并不局限于此。也可以在正常判斷或恒定狀態(tài) 持續(xù)的情況下逐漸增長至規(guī)定的最大時間間隔。另外，也可以在判斷結(jié)果從正常判斷變換 為異常判斷的情況下，切換為規(guī)定的最小時間間隔，在異常判斷持續(xù)的情況下，逐漸增長至 規(guī)定的異常時時間間隔。另外，也可以在測定開始時將測定時間間隔設(shè)為最小時間間隔，在 非恒定狀態(tài)的期間，與非恒定狀態(tài)持續(xù)的時間相應(yīng)地，逐漸增長至規(guī)定的非恒定時標(biāo)準(zhǔn)時 間間隔。時間間隔增長而變得節(jié)省電力。
[0122] 2-3.溫度測定處理的流程
[0123] 圖5是表示運算處理部300按照存儲于存儲部800的溫度測定程序810執(zhí)行的溫度 測定處理的流程的流程圖。
[0124] 首先，運算處理部300進(jìn)行初始設(shè)定(步驟A1)。例如，作為溫度測定的結(jié)束條件，能 夠設(shè)定測定次數(shù)、持續(xù)溫度測定處理的時間。
[0125] 接下來，運算處理部300獲取第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12的檢測溫 度，并使溫度數(shù)據(jù)830進(jìn)行存儲(步驟A3)。由于成為初次的檢測溫度，所以不進(jìn)行內(nèi)部溫度 的計算。
[0126] 接下來，運算處理部300使顯示部13的顯示狀態(tài)變更(步驟A5)。若前一顯示狀態(tài)為 不使標(biāo)記M顯示的狀態(tài)，則使標(biāo)記M顯示，若為顯示的狀態(tài)，則使標(biāo)記M為非顯示。由此，切換 第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)。另外，由于變更了顯示狀態(tài)，所以在規(guī)定時間的期間，不使 處理轉(zhuǎn)移而進(jìn)行等待。等待時間為擔(dān)保裝置主體10的放射率改變的時間，能夠根據(jù)裝置主 體10的材質(zhì)等例如在5秒~5分鐘程度的期間適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
[0127] 接下來，運算處理部300獲取第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12的檢測溫 度，并使溫度數(shù)據(jù)830進(jìn)行存儲，并且使用本次的檢測溫度和上次的測定定時的檢測溫度來 計算內(nèi)部溫度(步驟A7)。另外，運算處理部300使用在上次的測定定時計算出的計算溫度和 在本次的測定定時計算出的計算溫度來推斷內(nèi)部溫度(步驟A7)。將該推斷后的溫度(推斷 溫度)作為本次的測定定時的測定結(jié)果，作為輸出溫度使溫度數(shù)據(jù)830進(jìn)行存儲。另外，以直 至求出輸出溫度的課程求出的計算溫度也測定時刻對應(yīng)地存儲于溫度數(shù)據(jù)830。
[0128] 接下來，運算處理部300基于計算溫度的經(jīng)過來判斷測定狀態(tài)，并使溫度數(shù)據(jù)830 進(jìn)行存儲(步驟A9)。然后，將輸出溫度顯示于顯示部13(步驟All)。此時，也可以顯示判斷出 的測定狀態(tài)。
[0129] 在輸出溫度滿足異常溫度條件870的情況下(步驟A13:是），運算處理部300判斷為 溫度異常，進(jìn)行異常溫度的主旨的報告(步驟A15)。另外，在不滿足異常溫度條件870的情況 下(步驟A13:否），判斷上次的測定定時的測定結(jié)果是否為異常判斷(步驟A17)。在上次為異 常判斷的情況下（步驟A17:是），判斷本次的輸出溫度是否滿足正常復(fù)原條件880中的復(fù)原 溫度條件(步驟A19)。在此為否定判斷的情況下（步驟A19:否)進(jìn)行異常判斷(步驟A15)。在 這種情況下，是指雖然本次的輸出溫度不是異常溫度，但上次的判斷是異常判斷，且直至持 續(xù)至可以說不是異常溫度，判斷為異常判斷。
[0130] 另外，在判斷為滿足復(fù)原溫度條件的情況下（步驟A19:是），對判斷為滿足復(fù)原溫 度條件的狀態(tài)的持續(xù)時間進(jìn)行計時(步驟A21~A23)。即，若不在對該時間計時中，則復(fù)位經(jīng) 過時間的計時并開始。
[0131] 然后，在計時的經(jīng)過時間滿足復(fù)原時間條件的情況下（步驟A25:是），停止經(jīng)過時 間的計時(步驟A27)，判斷為復(fù)原至正常溫度，并報告其主旨（步驟A29)。在不滿足復(fù)原時間 條件的情況下(步驟A25:否），繼續(xù)判斷為異常(步驟A15)，并觀望。
[0132] 另外，在步驟A17,在上次的判斷結(jié)果不是異常的情況下（步驟A17:否），判斷為正 常，并報告其主旨（步驟A31)。
[0133] 在步驟A15、A29、A31的任意一個之后，運算處理部300設(shè)定測定時間間隔890。即， 在測定狀態(tài)為非恒定狀態(tài)的情況下(步驟A33:非恒定狀態(tài)），將時間間隔I tlS定為測定時間 間隔890(步驟A37)。另外，在為恒定狀態(tài)的情況下(步驟A33:恒定狀態(tài)），若判斷結(jié)果為異常 判斷，則將時間間隔It 2設(shè)定為測定時間間隔890,若為正常判斷，則將時間間隔It3設(shè)定為測 定時間間隔890(步驟A39，A41)。時間間隔為I tl< It2<It3。
[0134] 然后，運算處理部300判斷是否結(jié)束溫度測定處理，在不結(jié)束的情況下（步驟A43: 否），按照設(shè)定的測定時間間隔890在達(dá)到下次的測定定時時將處理轉(zhuǎn)移至步驟A5,在判斷 為結(jié)束溫度測定的情況下(步驟A43:是），結(jié)束溫度測定處理。
[0135] 2-4.作用效果
[0136] 以上，根據(jù)溫度測定裝置1，在裝置主體10的厚度方向，在靠近與被測定體的接觸 面IOb配置有第一溫度傳感器11，在靠近顯示部13配置有第二溫度傳感器12。然后，使用顯 示部13為第一顯示狀態(tài)時的由第一溫度傳感器11檢測出的第一狀態(tài)第一溫度以及由第二 溫度傳感器12檢測出的第一狀態(tài)第二溫度、和為第二顯示狀態(tài)時的由第一溫度傳感器11檢 測出的第二狀態(tài)第一溫度以及由第二溫度傳感器12檢測出的第二狀態(tài)第二溫度，來計算被 測定體的內(nèi)部溫度。通過使顯示部13的顯示狀態(tài)不同，放射率改變。由此，經(jīng)由裝置主體10 的熱收支特性變化，至少第二溫度傳感器12所處的溫度變化。
[0137] 另外，內(nèi)部溫度使用式（12)來計算。由此，由于無需判斷熱收支特性，所以能夠精 確地求出被測定體的內(nèi)部溫度。
[0138] 另外，第二溫度傳感器12被定位于在第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)下顯示色變化 的標(biāo)記M下。據(jù)此，第二溫度傳感器12能夠較大地受到通過顯示部13的顯示狀態(tài)改變而使放 射率改變的作用。
[0139] 另外，每當(dāng)溫度測定時，考慮裝置主體10的溫度未達(dá)到恒定狀態(tài)的、非恒定狀態(tài) (過渡狀態(tài))的情況，根據(jù)暫時"計算"出的溫度"推斷"恒定狀態(tài)的溫度。由此，即使在裝置主 體10與皮膚表面接觸不久的非恒定狀態(tài)(過渡狀態(tài)），也能夠求出精度高的內(nèi)部溫度。
[0140] 3.變形例
[0141] 對應(yīng)用了本發(fā)明的實施方式的一個例子進(jìn)行了說明，但能夠應(yīng)用本發(fā)明的形態(tài)并 不局限于上述的形態(tài)。
[0142] 例如，作為將溫度測定裝置1通過帶20、20安裝、固定于人體的可穿戴設(shè)備進(jìn)行了 說明，但也能夠作為智能眼鏡來構(gòu)成。在該情況下，為在鏡框的腿套(耳掛)部分、鏡腿部分 等與皮膚接觸的部位內(nèi)置第一溫度傳感器11以及第二溫度傳感器12,在與皮膚的接觸面相 反側(cè)的外表面具備顯示畫面的結(jié)構(gòu)。更加具體地說，為在該部位的厚度方向，在靠近與皮膚 的接觸面具備第一溫度傳感器11，在靠近顯示部具備第二溫度傳感器12的結(jié)構(gòu)。對于顯示 狀態(tài)的控制、溫度的計算，與上述的實施方式相同。
[0143] 另外，在上述的實施方式中，將溫度傳感器設(shè)為2個進(jìn)行了說明，但也可以是使用3 個以上的溫度傳感器的結(jié)構(gòu)。例如，在上述的第一溫度傳感器11的附近位置配置多個溫度 傳感器，將這些溫度傳感器的檢測溫度中的中央值或者平均值作為第一溫度傳感器11的位 置的檢測溫度來采用。同樣，在上述的第二溫度傳感器12的附近位置配置多個溫度傳感器， 將這些溫度傳感器的檢測溫度中的中央值或者平均值作為第二溫度傳感器12的位置的檢 測溫度來采用。
[0144] 附圖標(biāo)記的說明：1…溫度測定裝置；10···裝置主體;ll···第一溫度傳感器;12···第 二溫度傳感器;13···顯示部;30(l···運算處理部;800…存儲部。
【主權(quán)項】
1. 一種溫度測定裝置，其特征在于，具備： 顯示部； 第一溫度傳感器，其被配置于在裝置主體的厚度方向靠近與被測定體的接觸面； 第二溫度傳感器，其被配置于在裝置主體的厚度方向靠近上述顯示部； 運算處理部，其使用在上述顯示部為第一顯示狀態(tài)時的由上述第一溫度傳感器檢測出 的第一狀態(tài)第一溫度以及由上述第二溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第二溫度、和在上述顯 示部為第二顯示狀態(tài)時的由上述第一溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第一溫度以及由上述 第二溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第二溫度，來計算上述被測定體的內(nèi)部溫度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述第二溫度傳感器被配置在上述顯示部中在上述第一顯示狀態(tài)和上述第二顯示狀 態(tài)下顯示色變化的部位的下方。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述顯示部以及上述第二溫度傳感器構(gòu)成為，俯視時上述顯示部的上述部位的面積比 上述第二溫度傳感器的面積大。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述顯示部以及上述第二溫度傳感器構(gòu)成為，俯視時上述顯示部的上述部位的面積被 構(gòu)成為是上述第二溫度傳感器的面積的3倍以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述第一溫度傳感器以及上述第二溫度傳感器被配置在俯視時距裝置主體的外緣或 者中心的距離不同的位置。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述運算處理部基于以下的式子來計算上述被測定體的內(nèi)部溫度， Tc=(Tal · Tb2_Tbl · Ta2)/(Tal_Ta2_Tbl+Tb2) 其中，Tc為內(nèi)部溫度，Tal為第一狀態(tài)第一溫度，Ta2為第二狀態(tài)第一溫度，Tbl為第一狀態(tài) 第二溫度，Tb2為第二狀態(tài)第二溫度。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述被測定體是人體，上述溫度測定裝置作為可穿戴機(jī)器而被構(gòu)成。8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述顯示部通過具有液晶顯示裝置而被構(gòu)成。9. 根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的溫度測定裝置，其特征在于， 上述顯示部通過具有電泳裝置而被構(gòu)成。10. -種溫度測定方法，其特征在于， 是通過溫度測定裝置進(jìn)行的溫度測定方法， 上述溫度測定裝置具備： 顯示部； 第一溫度傳感器，其被配置于在裝置主體的厚度方向靠近與被測定體的接觸面；以及 第二溫度傳感器，其被配置于在裝置主體的厚度方向靠近上述顯示部， 該溫度測定方法包括： 將上述顯示部切換為第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài);和 使用上述第一顯示狀態(tài)時的由上述第一溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第一溫度以及 由上述第二溫度傳感器檢測出的第一狀態(tài)第二溫度、和上述第二顯示狀態(tài)時的由上述第一 溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第一溫度以及由上述第二溫度傳感器檢測出的第二狀態(tài)第 二溫度，來計算上述被測定體的內(nèi)部溫度。
【文檔編號】A61B5/01GK105938020SQ201610121982
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】清水興子, 池田陽
【申請人】精工愛普生株式會社