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    公开号:WO1988005161A1
    申请号:PCT/JP1987/000816
    申请日:1987-10-23
    公开日:1988-07-14
    发明作者:Keiji Yamaguchi
    申请人:Terumo Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:G01K13-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 発明の名称 生体の温度測定方法
    [0002] 及びその装置 技術分野 本発明は生体の温度測定方法及びその装置に関し、 特に将来 時刻における検出温度の予測機能を備えた生体の温度測定方法 及びその装置に関する。 背景技術 従来、 この種の温度測定装置 （例えば電子体温計） は、 予め 温度上昇カーブを完全に規定した予測式を具備しており、 実際 の検出温度に前記予測式で求めた上乗せ量を加算するこ と によ り平衡温度の先行表示を行なっていた。 このために、 予測式中 の各定数 （パラメータ） は、 例えば各電子体温計の製造工程に おいて、 実際の測定に使用する温度ブローブによる実測値の統 計処理等を行う こ と によ り統計的に最も予測誤差が小さく なる よう な値に設定される必要があった。
    [0003] と こ ろで、 温度上昇カーブには個人差があり、 また同一人で も腋下検温と口中検温でほかなりの相違があることが知られて いる。 このような場合にはブローブの熱特性のバラツキを補正 した单一の予測式を具備していても、 実際には正確な平衡温度 の先 ίϊ表示ができない。
    [0004] 特開昭 5 8 - 2 2 5 3 2 6号の電子体温計は、 複数の予測式 を具備するこ とでこの問題を解決している。 即ち、 大量の測定 結果に基づき統計的処理により規定した複数の予測式を予め具 備しておき、 測定の際は、 被測定温度の上昇カーブと選択した 1 つの予測式を比較する等により条件設定 （予測式のパラメ一 タ） を試行錯誤的に変更し、 問題を解決している。 しかし、 予 め複数の予测式を規定しておかなくてはならないから、 現実的 な問題として、 量産時に生じる温度ブローブの熱特性のバラッ ' キによる調整等の煩雑さを回避できない。 また、 予測精度を高 めるには上昇カーブの異る多数の予測式を具備しなくてほなら ない。 また、 温度の立ち上がり付近で予測式の選択が適当でな いときは予測値の推移がオーバーシュート したりする。
    [0005] '特開昭 5 9 - 1 8 7 2 3 3号の電子体温計は、 現実の被測定 温度の上昇カーブに適合する予測式を組立てるこ とによ り上記 · の問題を解決している。 即ち、 被測定体温の時間微分の対数値 T L とサンプリ ング時間 t との間には直線的な関係 （ T L = A —て '― t ) があるこ とに着目 し、 定数 A及びて ' を回帰法に より求めている。 しかし、 対数値 T L は被測定体温データその ものではないから、 体温データに微分演算及び対数演算を行う ことによる誤差が入り込み、 該誤差は定数 A及びて ' の設定に 大きな割合で影響する。 しかも、 被測定体温データが雑音成分 を含んでいる と きは、 結果と して雑音成分が予測結果に指数 関数的にきいて く る こ と になり、 非常に不安定な予測推移を 与えた。 発明の開示 本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであり、 その目的とする所は、 プローブの熱特性のバラツキ又は個人や 被測定部位の違いによる温度上昇カーブに違いがあっても、 常に正確な先行表示が行える生体の温度測定方法及びその装置 を提供するこ と にある。
    [0006] 本発明の他の目的は、 検出温虔が雑音成分を含んでいても 安定な予測推移が得られる生体の温度測定方法及びその装置を 提供するこ と にある。 - 本発明の他の目的は、 将来の任意時刻における検温値を容易 かつ正確に予測する生体の温度測定方法及びその装置を提供す るこ と にある。
    [0007] 本発明の他の目的は、 将来の、 極めて長い時間を経過した後 の熱平衡温度値を正確に予測する生体の温度測定方法及びその 装置を提供するこ と にある。
    [0008] 本発明の他の目的は、 生体の体動等により発生する温度変化 のゆらぎの影響を軽減するこ とにより、 予測温度の信頼性を一 層向上させた生体の温度測定方法及びその装置を提供するこ と ■ ■ ■ にある
    [0009] 本発明の他の目的は、 測定対象を生体の特定部位、 例えば人 体の-腋下、 口中、 直腸等の部位に限定することにより、 予測精 度を一層向上させた生体の温度测定方法及びその装置を提供す ることにある。
    [0010] 末発明の他の目的は、 測定の早い段階で検温カーブの形状又 ほその立ち上り形状を正確に認識するこ とによ り、 比較的早い 段階で有効な予測表示が行える生体の温度測定方法及びその装 置を提供するこ と にある。
    [0011] 末発明の他の目的は、 多数の温度データを蓄積若しく は同時 に処理するこ となく、 簡単な構成及びデータ処理方法で上記の 目的を達成する生体の温度測定方法; kびその装置を提供するこ と にある。 · ' 本発明による生体の温度測定方法は上記の目的を達成するた めに、 検温カーブの形状を反映するための形状バラメータ及び 前記検温カーブに重ねるための係数パラメータの各値を未定と する所定の予測関数式を備える工程と、 温度を検出して該温度 を示す温度データを発生する温度検出工程と、 測定開始後の 経過時間を計時して該経過時間を示す時間データを発生する 時間検出工程と、 前記検出した所定の温度データに基づいて前 . 記形状パラメータの値を設定する形状パラメータ設定工程と、 前記設定した形状パラメータの値を含み、 かつ異なる m数時点 の温度データを目的変数とし、 かつ前記複数時点の時間データ の関数を説明変数とする複数の前記予測関数式で構成される連 立方程式を解く こ と によ り前記係数パラメータの値を設定する 係数パラメータ設定工程と、 前記設定した形状パラメータ及び 係数パラメ一タの各値で特定する前記予測関数式によ り将来時 刻における検出温度を予測演算する予測演算工程を備えるこ と をその概要とする。
    [0012] また好ま しく は、 形状バラメータ設定工程は複数の温度デー タ に基づく所定の温度上昇勾配情報に基づいて形状パラメータ の値を設定するこ とをその一態様とする。
    [0013] また好ま しく は、 形状パラメータ設定工程はまず被検温カー ブが第 1 の所定の勾配を示す点を検出し、 かつその点に関して 前後する第 2の勾配及び第 3 の勾配を検出してこれらを比較す るこ と によ り形状パラメータの値を設定するこ とをそめ一態様 とする。 '
    [0014] ま た好ま し く は、 形状パ ラ メ ータ設定工程は第 2 の勾配 S ！ 及び第 3 の勾配 S 2 に基づいて形状パラメータ cxの値を 次式、
    [0015] α = Q 1 · ( S ! / S 2 ) + Q 2 · ( S i / S 2 ) n + Q 3
    [0016] 但し、 n < 1 : 定数
    [0017] Q i 〜 Q 3 ： 定数
    [0018] に従って設定するこ とをその一態様とする。
    [0019] ま た好ま し く は、 形状パラメ 一タ設定工程は測定開始後の 初期段階における複数の温度データ に基づいて形状パラメータ の値を設定するこ とをその一態様とする。
    [0020] ま た好ま し く は、 形状パラメ 一タ設定工程は各所定時刻に おける複数の温度データ τ k に基づく情報 xk に基づいて形状 ノ ラメ一タ αの値を次式、 = ∑ D X k + D 5
    [0021] k = 0
    [0022] 但し、 D o 〜 D 5 ： 定数
    [0023] X 0 ~ X 3 1' 0 〜 T 3
    [0024]
    [0025] に従って設定するこ とをその一態様とする。
    [0026] また好ましく は、 係数パラメータ設定工程ほ異なる 2点に おける温度データ T (t , T (t2)及び各検温時点の時間データ t！ , t 2 に基いて次式の 2元連立方程式、
    [0027] T (tx) = A。 + A i Z t i α
    [0028] T (t2) = A o + A I / t 2 α
    [0029] を解く こ とにより係数パラメータ A。 及ぴ A i の各値を設定す るこ とをその一態様とする。
    [0030] また好ま しく は、 係数パラメータ設定工程は異なる 2点の 温度データ と して測定開始時点付近の温度データと現時点の 温度データを使甩することをその一態様とする。
    [0031] また好ましくは、 予測演算工程は形状パラメータ α及ぴ係数 パラメータ A。 ， A t の各値で特定する予測関数式によ り 将来時刻 t D における検出温度 T P (tD) を次式、
    [0032] T p (tD) = A 0 + A！ t D Α
    [0033] に従って予測演算することをその一態様とする。
    [0034] また、 本発明による生体の温度測定装置は上記の目的を達成 するために、 検温カーブの形状を反映するための形状パラメ一 タ及び前記検温カーブに重ねるための係数パラメータの各値 を未定とする所定の予測関数式を記憶している記憶手段と、 温度を検出して該温度を示す温度データを発生する温度検出 手段と、 測定開始後の経過時間を計時して該経過時間を示す 時間データ を発生する時間検出手段と、 前記検出した所定の 温度データ に基づいて前記形状パラメータの値を設定する形状 パラメ ータ設定手段と、 前記設定した形状パラメータの値を 含み、 かつ異なる複数時点の温度データを目的変数と し、 かつ
    [0035] .前記複数時点の時間データの関数を説明変数とする複数の前記 予測関数式で構成される連立方程式を解く こ と によ り前記係数 パラメータの値を設定する係数パラメータ設定手段と、 前記設 定した形状 ラ.メ ータ及び係数パラメータの各値で特定する 前記予測関数式によ り将来時刻における検出温度を予測演算す る予測演算手段を備えるこ とをその概要とする。
    [0036] ま た好ま し く は、 温度検出手段は検出した温度のう-ち最大 レベルのものを順次検出して保持出力するピークホール ド手段 を備えるこ とをその一態様とする。
    [0037] また好ま しく は、 温度検出手段は所定周期で検出した温度の う ち最大レベルのものを順次検出して保持するビークホール ド 手段と、 前記ビークホール ド手段が保持した複数のレベルにつ いての移動平均値を求めて出力する平均化手段を備えるこ とを その一態様とする。.
    [0038] また好ま しく は、 形状パラメ一タ設定手段は複数の温.度デー タに基づく所定の温度上昇勾配情報に基づいて形状パラメ一タ の値を設定することをその一態様とする。
    [0039] また好ま しく は、 形状パラメータ設定手段は測定開始後の 初期段階における複数の温度データに基づいて形状バラメータ の値を設定することをその一態様とする。
    [0040] また好ま しく は、 係数パラメータ設定手段は異なる 2点に おける温度データ T (t i ) , T (t 2 )及び各検温時点の時間データ t 1 , t 2 に基いて次式の 2元連立方程式、
    [0041] T ( t x ) = A 0 + A i / α
    [0042] T ( t 2 ) = A ο + A i , t 2
    [0043] ^解く こ とによ り係数パラメータ A。 及び A t の各値を設定す ^ るこ と.をその一態様とする。
    [0044] ' また好ま しく ほ、 係数パラメータ設定手段は異なる 2点.の 温度データ と して測定開始時点付近の温度データと現時点の 温度データを使用するこ とをその一態様とする。
    [0045] また好ましく は、 予測演算手段は形状パラメータ a及び係数 パラメータ A。 , A！ の各値で特定する予測関数式により将来 時刻 t D における検出温度 T p (tD) を次式、
    [0046] T p ( tD ) = A 0 + A！ / t D A
    [0047] に従って予測演算することをその一態様とする。 図面の簡単な説明 第 1図は本発明による実施例の電子体温計の基本構成を示す ブロック図、
    [0048] 第 2図 （ A ) 及び （ B ) は第 1 実施例の電子体温計の具体的 な構成を示すブロック図、
    [0049] 第 3図 （ A ) 〜 （ E ) ほ第 1実施例の電子体温計による検温 プロセスを示すフローチヤ一卜、
    [0050] 第 4 図 （ A ) は第 1 実施例の形状認識処理を示すフ ロー チャート、 一 第 4図 （ B ) は第 1 実施例の曲線解析処理を示すフ ロ ー チャー ト 、
    [0051] •第 4 図 （ C ) は第 1 実施例の予測演算処理を示すフ ロ ー チヤ一ト、
    [0052] 第 5図は第 1 実施例の電子体温計による検温プロセスを示す タイ ミ ングチャート、
    [0053] 第 6 図は、 実測し、 かつ統計的処理を して選んだ複数の 代表的な温度上昇カーブを示すグラフ図、
    [0054] 第 7図は体温測定系の熱伝導モデルの一例を示す概念図、 第 8図は第 1 実施例の ¾子体温計による腋下検温の平均的な 昇温カーブの場合を示すグラフ図、
    [0055] 第 9図は第 1実施例の電子体温計による腋下検温の体動によ り昇温カーブにゆらぎが生じている場合を示すグラフ図、 第 1 0 図は第 1 突施例の電子体温計による腋下検温の昇温 カーブが極めて緩やかに上昇している場合を示すグラフ図、 第 1 1 図 （ A ) 及び （ B ) は第. 2実施例の電子体温計の具体 的な構成を示すブロック図、 第 1 2図 （ ） 〜 （ C ) は第 2実施例における形状認識処 理、 曲線解析処理及び予測演算処理を示すフローチャート、 第 1 3 図ほ第 2実施例におメナる検温デ一タ 1：。 、 ビーク データ T O P及びその移動平均値 T O Aの推移の関係を示すグラフ 図、
    [0056] 第 1 4図ほ第 2実施例における形状パラメータ （Xの最適値と 該形状パラメータ αを決定するための変数 （ S 1/ S 2)との関係 を示すグ'ラフ図、
    [0057] 第 1 5図 （.A ) 及び （ B ) は第 3実施例の電子体温計の具体 的な構成を示すブロック図、
    [0058] 第 1 6図 （ A ) 〜 （ E ) は第 3実施例の電子体温計における 検温ブ'口セスを示すフローチヤ一卜、
    [0059] 第 1 7図は第 3実施例における本計測開始後の各所定時刻に おける複数の検出温度データをブロヅ ト した関係を示すダラフ 図、
    [0060] 第 1 8図及び第 1 9図は第 2実施例の電子体温計による腋下 検温の測定経過を示すダラフ図、
    [0061] 第 2 0図乃至第 2 2図は第 3実施例の電子体温計による口中 検温の測定経過を示すグラフ図である。
    [0062] 以下余白 発明を実施するための最良の形態 以下、 添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す る。
    [0063] [第 1実施例]
    [0064] 〈構成〉
    [0065] 第 1 図は本発明による実施例の電子体温計の基本構成を示す ブロック図である。 この電子体温計は、 基本的には、 温度測定 部 1 と予測演算部 2 と表示部 3から成る。
    [0066] 温度測定部 1 は被測定部位の温度を所定周期で検出して 該温度を示す温度データ Tをライ ン 1 0 3 に出力する部分で ある。
    [0067] また予測演算部 2は、 予め、 検温カーブの形状を反映するた めの形状パラメータ及び前記検温カーブに重ねるための係数 パラメータの各値を未定とする所定の予測関数式を備えてお り、 測定開始前は、 温度測定部 1 からの検温データ Tを監視し て所定の測定開始条件を判定し、 測定開始後ほ、 温度測定部 1 からの検温データ T及び内蔵する測定経過時間計測機能からの 時間データ tを監視するこ と によ り、 まず検温データが第 1 の 勾配を示す点を検出し、 かつその点に対して前後する第 2及び 第 3 の勾配を検出してこれらを比較するこ と によ り前記形状パ ラメータの値を設定し、. そして、 前記設定した形状パラメータ の値を舍み、 かつ 2点の検温データを目的変数と し、 及びその 検出時点の時間データの関数を説明変数とする 2つの前記予測 関数式で構成される 2元連立方程式を解く こ と によ り前記係数 パラメータの値を設定し、 更に前記設定した各パラメータの値 で特定する前記予測関数式により将来時刻 t D における検出 温度を予測演算し、 演算結果の予測温度 T p (tD) をライ ン 1 2 1 に出力する部分である。
    [0068] また表示部 3 ほ測定経過と供に逐次求めた予測温度 T P (tD) を数値表示する部分である。
    [0069] 第 2図 （ A ) 及び （ B ) ほ第 1実施例の電子体温計の具体的 な構成を示すブロック図である。
    [0070] 図において、 温度測定部 1 は、 サーミ スタ等の感温素子 4 及び温度計測回路 5を含み、 該温度計測回路 5は、 予測演算部 2がライ ン 1 0 2を介し'て送る所定周期のデータサンブリ 'ング 信号 C！ に従って感温素子' 4の検出温度に応じたアナ グ電気 信号 1 0 1 をサンプリ ングしてこれをデジタルの温度データ T に変換し、 ライ ン 1 0 3及び 1 0 4に出力する部分である。 予測演算部 2は、 データ読込手段 &、 時間測定手段 Ί、 計測 制御手段 8、 温度データの記憶手段 9、 検温カーブの形状認識 手段 1 0、 検温カーブの曲線解析手段 1 1、 予測演算手段 1 2 及ぴデータセレクタ 1 3を含み、 これらの各ブロック構成ほ、 例えばマイ クロコ ン ピュータ （ C P U ) が図示せぬメ モ リ ( R 0 M又は R A M ) に格納している第 3図 （ A ) 〜 （ E ) 及び第 4図 （ A ) 〜 （ C ) のプログラムを実行するこ とにより 実現可能である。 また予測演算部 2ほ使用者に予測有効を知ら せるためのブザ一 1 4を含む。 計測制御手段 8 は本電子体温計全体の動作を統括制御する 手段であって、 測定開始前は、 パワー節約のために例えば 5秒 に 1 回の割合で温度計測回路 5 に温度データ Tを発生せしめ、 ライ ン 1 0 4を介してこの温度データ Tを常時モニダし、 所定 の測定開始条件を満足したと判定したと き、 即ち、 例えば温度 データ Tがある温度以上を示し、 かつある値以上の温度変化を 伴なつているこ と に相当する と判定したと きほ、 ライ ン 1 0 5 を介して制御信号 C 2 を送り 、 データ読込手段 6、 時間測定 手段 7及び記憶手段 9等の各機能プロックを付勢せしめ、 測定 を開始させる。 ま た測定開始後は、 ラ イ ン 1 0 0 を介して C P Uが発生する例えば 1 秒周期のク口ック信号 C LO C K を受け 付け、 これに応動するよ う に設けた後述するタイマ割込の処理 において以下に述べる各ブロック構成の動作を進行させる。
    [0071] ま た計測制御手段 8 は計測制御の進行に必要な判断定数を 記憶している各種レジスタ群を備え、 こ のう ち、 レ ジスタ t M は実際の体温測定上ではもはや予測演算を続けるこ とが意味を 成さなく なるよう な測定経過時間の値 （例えば 6 0 0秒） を記 憶しており、 レジスタ t A は予測関数のパラメータ設定に必要 な温度データの 1 つをサンプリ ングする時間と して測定開始時 点付近の時間 （例えば 1 秒） を記憶してお り 、 レ ジスタ k は 検温カーブが第 1 の勾配を示す点を検出するための温度増加分 (例えば 8秒間に 0 . 1 5 ° Cの増加分） を記憶してお り 、 レ ジスタ q は所定時間間隔 （例えば 8秒間隔） で演算した各 予測温度の差の絶対値について、 予測有効とみなせるための 許容値 （例えば 0 ， 0 2 ° C ) を記憶しており、 レジスタ D T は第 1 の勾配検出時点から第 3の勾配を検出するまでの時間幅 情報 （例えば 1 6秒） を記憶している。
    [0072] データ読込手段 6ほ、 計測制御手段 8がライ ン 1 0 2を介し て送る ί秒周期のサンプリング信号 と共にライン 1 0 3上 に出力された検温データ Tを予測演算部 2内に読み込む手段で ある。
    [0073] またデータ読込手段 6は、 例えば複数の連続した検温データ Tを新旧更新しつつ （ F I F 0の如く して） 記憶できるもので あ り 、 その出力端子には前記複数の検温データ Tから求めた 移動平均値 T a Vを出力するものでもよい。 こ うすれば各検温 データ Tが平均化され、 その結果、 予測温度の推移が安定化す る効果がある。
    [0074] 時間測定手段 7 は測定開始後の経過時間を経時して該測定 経過時間を示す測定経過時間データ t i をライ ン 1 0 7 に出力 - する手段であり、 測定開始後に計測制御手段 8がライ ン 1 0 5 を介して送る 1秒周期の信号をカウン 卜 アップするこ とにより 測定開始時点からの ΐΐ定経過時間を.計時する。
    [0075] 記憶手段 9 はデータ読込手段 6が読み込んだ検温データ T。 を順次記憶手段のレジスタ Τ 8から T O に向けてシフ ト イン/ — シフ ト アウ ト しつつ、 常に最新のものから合計 9個分の検温 データを記憶している手段である。
    [0076] 形状認識手段 1 0 ほ、 体温測定の初期段階において観測され る検温カーブがどのような立ち上りの形状として把握できるか を簡単かつ有効な方法で認識する手段であり、 この手段の目的 は体温測定の初期段階において予測関数式の形状パラメータ α の値を設定するこ と にある。
    [0077] 以下、 形状パラメータ αの値の設定概念を第 6図を参照して 説明する。
    [0078] 第 6図は、 実測し、 かつ統計的処理をして選んだ複数の代表 的な温度上昇カーブを示すグラ フ図である。 図において、 グラフの横軸は測定経過時間 t ( s e c ) を示しており、 縦軸 は検温データ T (。 C ) を示している。 このグラフ図より明か な通り、 これらの温度上昇カーブは何れも測定開始時点付近で ほかなりの急な上昇特性を示しているが、 その後は第 1 の勾配
    [0079] (図中では、'測定経過時間 t B 1〜 t B 6までに発生している） を 示し、 更にその後ほ緩やかな上昇特性を示している。 ' と こ ろで、 このよう な温度上昇カーブの形状は後述する本発 明の予測式、 即ち、
    [0080] T。 （t i ) = A 0 + A
    [0081] の右辺第 2項の要素 （ 1 ノ t i « ) で表わすこ とができる。
    [0082] 即ち、 形状パラメータ αを適当に選べば図の温度上昇カーブの 何れか 1 つの形状を表現できる。 そして、 図には一例と して、 各温度上昇カーブの形状に対応する形状パラメータ αの値を 付記してある。 これによれば、 測定開始付近では αの値が大き いほど温度上昇カーブは急峻な上昇特性を示し、 αの値が小さ いほど温度上昇力一ブほ緩やかな上异特性を示しているこ とが 解る。 しかし、 測定開始付近の上昇特性が急峻か緩やかかとい う こ とのみでは複数の温度上昇カーブをあま り よく峻別でき ない。 . - そこで、 形状認識手段 1 0 は、 まず温度上昇カーブが第 1 の 上昇勾配を示す点 （図の肩部） を検出し、 次にこの点を境にし て、 それより前の相対的に急峻な第 2の上昇勾配と、 それより 後の相対的に緩やかな第 3の上昇勾配を検出してこれらを比較 する こ と によ り 、 複数の温度上昇カーブを峻別している。 こ の比較は、 例えば図の α = 0 . 6の温度上昇カーブでいえ ば、 第 2の上昇勾配ほ極めて急であり、 第 3の上昇勾配は極め て緩やかである。 これに比べて（X - 0 . 1 の温度上昇カーブで は、 第 2の上昇勾配は比較的緩やかであり、 第 3の上昇勾配も 比較的緩やかである。 従って、 肩部に前後する第 2及び第 3の 上昇勾配を調べれば、 複数の温度上异カーブを峻別するための よ り有用な情報が得られる。 そこで、 両者の比 （第 2の上昇 勾配） Z (第 3 の上昇勾配） を採用するこ とで形状相違が一層 明確になりヽ かつその比の値は形状パラメータ αの値に比例す るこ とが期待ざれる。
    [0083] ま た、 形状認識手段 1 0 において、 形状パラメータ αの値の 設定方法は他にも考えられる。 さ らに簡単な方法と して、 例えば、 所定の時刻における温度の勾配や、 測定開始後の所定 の時刻における複数の温度データ等によって形状パラメータ α を表現するこ とも可能である。 要するに、 形状パラメータ に 対して相関の高い変数もしくは変数の組によって形状パラメ一 タ αの値を設定するための手段が形状認識手段 1 0である。 以上のよ う な概念に基づき、 実施例の形状認識手段 1 0 は 体温測定の初期段階における検温カーブに基づいて形状パラ メータ αの値を設定する。
    [0084] また形状認識手段 1 0 は形状パラメータ αの値の設定に必要 な情報を記憶する レジスタ群を備えており、 このう ち、 レジス タ Τ Α は測定開始後の比較的早い時点 t Α (例えば 1 秒経過 時点） における検温データ T A を記憶し、 レジスタ T B は計測 制御手段 8が第 1 の勾配 （肩部） を検出した時点の検温データ T B を記憶し、 レジスタ t B はその時点の測定経過時間 t B を 記憶し、 レジスタ S i は検温データの差分値 S i = T B - T A
    [0085] 'を記憶する。 更に レジスタ S 2 は、 肩部の検出から所定時間 D T (例えば 1 6秒） 経過後の検温データを T 8 とする と き に、 検温データの差分値 S 2 = T 8 - T B を記憶し、 レジスタ αは次式、
    [0086] = ( S 1 / S 2 ) Q 1 + Q 2
    [0087] の演算によ り求めた形状パラメータ αの値を記憶する。 またこ の際に レジスタ Q i は定数 Q t (例えば 0 . 0 4 2 ) を記憶し ており、 レジスタ Q 2 は定数 Q 2 (例えば— 0 . 1 2 8 ) を記 憶している。
    [0088] 曲線解析手段 1 1 は、 前記形状認識手段 1 0が設定した形状 パラメータ cxの値を含む予測関数式を使用して、 該予測関数式 の係数パラメータ A。 及び の各値を設定する手段であり、 具体的には、 測定開始点付近の温度データ T。（ ） と現時点の 温度データ T。（t 2 ) 及び各対応する検出時点の時間データ t ！ t 2 に基いて、 次式の 2元連立方程式、
    [0089] T。 （tj = A 0 + A i / t χ a
    [0090] T。 （t2) = A o + A i / t 2 Α
    [0091] を解ぐこ とにより、 予測関数式の係数パラメータ A。 ， A t の 各値を求める手段である。 こ う して予測関数式の係数パラメ一 タ A。 ， A I の各値が設定され、 既に設定されている形状パラ メータ αの値と供に予測式が一時的に特定される。
    [0092] またこの曲線解析手段 1 1 は、 随時に、 特定した予測式の 有効性を調べるために、 現時点の温度データ T。（t2) と して 例えば現時点から 8秒前の検温データ T 0を使用するこ と-によ り 8秒前の係数パラメータ Α。 ' ， ' の各値を設定するこ とも行なう。 このために、 ft線解析手段 1 ·1 は、 現時点の検温 データ T。（t2) と して現時点の検温データ T 8を使用して め た係数パラメータ Α。 ， A！ の各値を記憶するレジスタ A。 , Α χ と、 現時点の検温データ T。（t2) として現時点より 8秒前 の検温データ T 0 を使用して求めた係数パラメ一タ A。
    [0093] A i ' の各値を記憶するレジスタ A。 ' , A！ ' を備える。 予測演算手段 1 2ほ、 曲線解析手段 1 1 が特定した現時点の 予測式を使用して将来の、 好ましく は任意時刻における検温値 を予測演算する手段であり、 具体的にほ、 設定された形状パラ メ ータ α及び係数バラメータ A。 ， A： の各値で特定する 予測関数式により、 将来時刻 t D における検出温度の予測値 T P (tD) を次式、
    [0094] T p (tD) = A 0 + A i / t D Α に従って予測演算し、 ライ ン 1 2 0 に予測温度データ T p (tD) を出力する。
    [0095] また予測演算手段 1 2 は、 8秒前の係数パラメータ A。 ' 、
    [0096] A χ ' の各値で特定する予測関数式によ り同じく将来時刻 t D における検出温度の予測値 T p (tD) ' を次式、
    [0097] T p (tD) ' = A 0 ' + A i ' / t D Α
    [0098] に従って予測演算し、 ライ ン 1 1 9 を介して該予測温度データ T p (tD) ' を前記の予測温度データ T P (tD) と供に計測制御 手段 8 に送る。 こ れによ り 、 計測制御手段 8 では 2 つの予測 温度データ T P (tD) , T p (tD) ' を比較して予測値の有効性
    [0099] (一定性） を判断する。
    [0100] ま た予測演算手段 1 0 は、 予 温度の提供に必要な情報を ' 記憶する レ ジスタ群を備えてお り、 このう ち レジスタ T p は ' - 現時点から予測した予測温度 T P を記憶し、 レジスタ Τ Ρ ' は 8秒前から予測した予測温度 Τ Ρ ' を記憶し、 レジスタ t D は 将来時刻 t D (例えば 1 0分経過時） を記憶している。
    [0101] データ セ レクタ 1 3 は、 通常の体温測定において、 例えば 予測演算を続ける こ と が意味をなさないほどに +分な時間を 経過 し た後は、 予測温度 T p ( t D ) に よ る先行表示をやめて その代り に検温データ T。 による直示表示に切り替える手段で あ り 、 該データ セ レク タ 1 3 は測定開始後の所定の予測停止 条件を判定する ま では予測演算手段 1 2側に接続しているの で、 表示部 3 は予測温度 T p (tD) を表示している。
    [0102] 〈予測原理〉 かかる構成において、 本発明による温度予測の動作原理は以 下の通りである。
    [0103] 本発明者は体温測定系における熱伝導の理論解析を行う こと により体温測定時の温度プローブの温度上昇カーブがどのよう な形状になるかを見積つてみた。 即ち、 本解析においては、 例えば第 7図に示す体温測定系のモデルを用い、 該測定系を ブローブ、 皮膚、 皮下組織の 3つの領域に分け、 各領域の温度 分布を体温測定の過程において一様と仮定している。 つまり、 各領域を微少体積の概念で取り扱うことになるが、 皮下組織に ついてほその熱容量を無限大と仮定する。 但し、 皮膚、 皮下組 織の名称は人体側を 2層モデルと仮定するために便宜的に付け たものであ り、 実際の人体構造と厳密には対応していない。 また 必要であれば今後の展開に応じて領域を多分割化する こ とによ り、 より良い近似モデルに改良するこ とも可能であ る。
    [0104] 第 7図の測定系モデルにおいて、 ブローブと皮膚間の熱伝達 率を h i 、 その境界面積を A 、 及び皮膚と皮下組織間の熱 伝達率を h 2· 、 その境界面積を A 2 とする。 また皮下組織の 温度は熱容量が無限大という仮定により、 時間に対して一定値 T s a t をとるものとする。 こう して、 プロ一ブを被測定部位に 装着した後にブ口一ブが皮虜から吸収する熱量はプローブの 内部エネルギーの増加分に等しいので、 次の （ 1 ) 式が成り 立つ。 dT,
    [0105] h i · Ai · (Ts-Tp) = p p -Cp-V, ( 1 ) dt 同様にして、 皮膚が皮下組織及びプローブから吸収する熱量 は皮膚の内部エネルギーの増加分に等しいので、 次の （ 2 ) 式 が成り立つ。
    [0106] hi -Ai · (Tp-Ts) + h2 -A2 · (TSat-Ts) dTs
    [0107] p s -cs-v; ( 2 ) dt こ こ で、
    [0108] Tp , p p , Cp ,Vp ： ブローブの温度、 密度、
    [0109] 比熱、. 体積
    [0110] Ts , p s , Cs，Vs ： 皮膚の温度、 密度、 比熱、
    [0111] '' 体積 .
    [0112] Ts a t {=T p (∞)} ： 皮下組織の温度-平衡温度
    [0113] である。
    [0114] 次に、 前記 （ 1 ) 式及び （ 2 ) 式からなる連立線形微分 方程式を解く と、 次の （ 3 ) 式が得られる。
    [0115] d2TP dT,
    [0116] (K K2 + K3) + Kj ·κ3·τΡ
    [0117] dt2 dt 但し、
    [0118] P P ' C P - , P である。
    [0119] p h
    [0120] 前記 （ 3 ) 式は 2 s高階線形微分方程式なのでラブラス変換を
    [0121] A c
    [0122] s 2
    [0123] 用いて解ぐことができる。 即ち、 £
    [0124] と置いて各項を計算すると、
    [0125]
    [0126] となり、 こ こで、 である 更にこれを TPについて解く と
    [0127] 1
    [0128]
    [0129] X { Cr+ (Κ!-Κ2 + 3) Co + sC0+ ~ : ~~ Tsat} ( 4 ) が得られる。
    [0130] こ こで、 s2+ (Ki- K2 + K3) s + K! ·Κ3 = 0の解を nu，m2 とおく と、 -
    [0131] ― { - ( !-Κ2 + 3) +J~(Ki- 2 + K3) 2-4 ! 3 }
    [0132] m2 ― { - (Κι-Κ2 + Κ3) - (ΚΙ - 2 + Κ3) 2-4ΚΙ Κ3 } と なる。
    [0133] 今、 IIU ≠ m2の時は （ 4 ) 式よ り
    [0134] 1
    [0135] £ T,
    [0136] s -m 1 m 1 -m 2 x { G i+ (Ki-K2 + K3) Co + iiiiCo + m2Tsat }
    [0137] 1
    [0138] X { C 1+ (Ki-K2 + K3) C0 + ni2Co + niiTsat }
    [0139] と なる。 こ こ で、 £ ekx = l/(s— K)が知られているので、 TP (t) の式は 次の通り に得られる。
    [0140] TP (t) = Tsat + Mi e m l t + M2em2 ( 5 ) 但し、 ' 1
    [0141] M i = { C i + (K l - K2 + K3) Co + m i C o + ni2 Ts a t }
    [0142] tn i -rn 2
    [0143] -1
    [0144] M2= { C i+ (Ki-K2 + K3) Co + maCo + ni!Tsat }
    [0145] ra i -m 2 である。 また、 n = m2 の時は （ 4 ) 式より、 1
    [0146] £ TP= { C i+ ( i-K2 + 3) Co + miCo + 3niiTsai:}
    [0147] (s-πΐι) 2
    [0148] 1
    [0149] + (Co-Ts at)
    [0150] s-ra
    [0151] H- ― 一 （·.· Κι· 3 = n 2)
    [0152] s である。 またここで £ ekx = l/ (s— K) , £Xekx=l/ (s-K) 2 が知られてい るので、 TP (t) 式ほ次の通り に得られる。
    [0153] Tp (t) = Ts at + 3emlt + 4temlt ( 6 ) 但し、— -
    [0154] M4 = Ci - miCo + 3miTsat である。 こ う して、 プローブの温度上昇カーブの理論式は （ 5 ) 式 及び （ 6 ) 式の通り に与えられる。 さて、 前言己の （ 5 ) 式及び （ 6 ) 式において、 m丄 , m 2 及び M , M4 はブローブ及ぴ皮膚の各物性値 （密度、 比熱、 体積等） を始めとする体温測定系に含まれている各種物理量の 関数と して与えられており、 これらの値は体温計每及び測定每 に変化する。 従って、 測定時にはブローブにて検出される温度 データを基にして m i , m 2 及び M i ， M 4 を設定する必要が ある。
    [0155] ま た、 電子体温計の中にはブローブを測定部位に装着した 後、 何らかの方法、 例えばプローブが所定温度を検知する ま で は温度データの読み取り を開始しないものもあるので、 このよ う な電子体温計に対しては更に （ 5 ) 式及び （ 6 ) 式を下式の よ う に変形する と都合がよい。
    [0156] Tp (t) = TSat + Peml t + Qem2 t ( 7 )
    [0157] Tp (t) = Tsat + Reml t + Stem l t ( 8 ) 但し、
    [0158] P = Mieml'At
    [0159] Q = M2em2*At
    [0160] R = M3em 1'厶 1 + M4-Ateml' '
    [0161] S = M4eml'A t · '
    [0162] であ り 、 こ こ で、
    [0163] At:プローブ装着後、 測定開始までの時間
    [0164] t:測定開始時刻を t = Q と した時間
    [0165] である。
    [0166] 上記 （ 7 ) 式においては、 仮に m i , m 2 を固定値とできれ ば、 測定の際に時系列的に検出される温度データを用いて回帰 分析法又は連立方程式を解く こ と に よ り Ts a t， P , Qを比較的 容易に求めるこ と ができ る。 しかし、 m , m 2 は被測定者あ るいは測定条件の違いによ り測定每に変化する値であり、 しか も測定毎にこのよう な全ての可変要素を取り入れて最適の予測 関数を見い出 し、 もって普遍性の高い温度予測を行う こ と が 本発明の目的である。 この場合に、 測定の際に検出される温度 データを用いて上記 （ 7 ) 式の連立方程式を解く こと により ni x , m 2 及び Ts a t, P , Qを求める方法は数学的にほある が、 検出した温度データには雑音成分が含まれているこ と と、 ( 7 ) 式中には指数部を含んでいるこ と との相乗効果によつて 非常に不安定な結果を与える。
    [0167] そこで、 上記 （ 7 ) 式をテーラ一展開して、 次の （ 9 ) 式を 得る。
    [0168] そして、 例えば 4次以降を省略して、 次の （ 1 0 ) 式を得 る。
    [0169] Tp (t) = Ao + Aj/t + A2/t2 + A3/t3 ( 1 0 ) 尚、 以上のこ とは上記 （ 8 ) 式についても同様である。
    [0170] と ころで、 本発明者は、 上記 （ 1 0 ) 式を使用して、 かつ 離散的に抽出した 4個の温度データ T。（ti) 及びその時点の 時間データ t i に基いて次式の 4元連立方程式、
    [0171] T。（ti) + A2/tI 2 + A3/tI 3
    [0172] ( ϊ =0〜3 ) を解く こ と によ り、 予測関数の係数パラメータ A。 〜 A 3 を 設定する方式の電子体温計を既に提案している。 こうすれば、 先行する温度デ一タには全ての物理的条件が含まれているか ら、 これらの温度データ及び時間データの相関関係から予測 関数の係数パラメータの値を設定でき、 当面の最適の予測関数 を特定できる訳である。 そして、 この特定した予測関数を使用 して将来時刻 t D における温度を次式、
    [0173] TP (tD) =A0+A i/tD+A2/tD2+A3/tD 3
    [0174] に従って予測演算するこ とができ、 この方法は非常に普遍性が 高く 、 安定した予測結果を与える。
    [0175] しか し、 上記の場合は、 使用する温度データ は 4個でも、 毎回の当面の最適予測関数を特定するためには、 常に最新の 検温カーブのフルスケールをカバ一する よ う に 4個の温度 データ を離散的に抽出する必要があるので、 このために古い 検温データ を捨て る こ と ができず、' 結局膨大な容量の検温 データ メ モ リ を必要と した。 しかし、 この点は （ 1 0 ) 式の '右辺の項数を少な く すれば多少と もメ モ リ容量を減少させる 期待を持てるが、 あま り に項数を少なく する と予測関数の上昇 特性も緩慢になって しまい、 有効な先行表示ができない。
    [0176] そこで、 本発明ではメモ リ容量の減少と有効な先行表示とを 一挙に達成すべ く 、 上記 （ 1 0 ) 式の予測関数を変形 して 次の （ 1 1 ) 式を採用するこ と と した。 即ち、
    [0177] Τ Ρ (t) = Α ο + Α ι / t a ( 1 1 ) である。
    [0178] 〈動作〉
    [0179] 第 3図 （ A ) 〜 （ E ) 及び第 4図 （ A ) 〜 （ C ) は第 1 実施 例の電子体温計による検温プロセスを示すフローチヤ一ト であ り 、 第 5 図は第 1 実施例の電子体温計による検温プロセスを 示すタイ ミ ングチャートである。
    [0180] 第 3図 （ A ) において、 体温計に電源投入する と開始工程 S 1 0 0 に入力し、 まず温度測定部 1 及び計測制御手段 8が 働いて比較的粗い温度計測工程 S 1 0 1 に入力する。 温度計測 工程 S 1 0 1 では、 計測制御手段 8が、 電力節約のために、 例えば 5秒に 1回の割合で温度計測回路 5に温度を検出させ、 該検温データ Tをモニタする。 続く判断工程 S 1 0 2及び S 1 0 3 は、 予測方式による体温測定を開始すべきか否かを 判断する部分であり、 工程 S 1 0 2では所定温度 T h 、 例えば 3 ひ。 C、 を越えているか否かの判断をし、 工程 S 1 0 3 で ほ、 例えば 1秒間に換算して 0 . 1 ° C以上の温度上昇が認め ら るか否かの判断をしている。 こ の判断は、 実際上は、 ' 体温計を腋下又は口中のような被測定部位に揷入したか否かの 判断になる。 そして、 上記何れの条件も満たしていると工程 S 1 0 4 に進み、 計測制御のための各種プログラムスィッチ S W 1 〜 S W 4をク リ アする。 工程 S 1 0 5ではライ ン 1 0 5 を介して時間測定手段 7をク リ アスター卜する。 即ち、 時間測 定手段 7の時間測定用カウンタをリセッ ト （第 5図の測定経過 時間 t。 に対応） すると共に、 測定経過時間の計測を開始させ る。 更に工程 S 1 0 6ではライ ン 1 0 5を介してデータ読込手 段 6のデータ読込機能を付勢し、 工程 S 1 0 7 では記憶手段 9 のデータ記憶機能を付勢する。 そして、 以上の初期設定 · 制御 を実行した後は、 工程 S 1 0 で例えば 1 秒に 1 回の割合の タイ マ割込機能を付勢し、 工程 S„1 0 9 で C P Uがアイ ドル ルーチン （ I D L E ) を実行してタイマ割込の発生を待つ。 第 3 図 （ A ) の工程 S 1 0 9 でタ イ マ割込が発生する と 第 3 図 （ B ) の工程 S 2 0 0 に入力する。 工程 S 2 0 1 では 後の一連の処理を実行するためにタイマ割込機能を消勢する。 工程 S 2 0 2では計測制御手段 8が t i > t M (例えば 6 0 0 秒） か否かを調べる。 測定開始時点では t i > t M を満足しな いから工程 S 2 0 3 に進み、 S W = 1 か否かを調べる。 S W 1 は測定開始付近の検温データを記憶する処理のためのスィ ッチ である。 S W 1 = 1 でなければ工程 S 2 2 0 で t = t A か 否かを調べる。 レジスタ t A には測定開始付近の経過時間定数 t A (例えば 1 秒） が記憶されており、 これは第 5図の t A の タ イ ミ ング に相当する。 も し、 t i = t A でなければ第 3 図
    [0181] ( A ) の工程 S 1 0 8 に戻る。 しかし、 本実施例では第 1 秒目 に t i = t A の条件を満足するから、 工程 S 2 2 1 に進み、 レ ジスタ T A に現時点の検温データ T 8 を記憶し、 工程 S 2 2 2 で S W 1 を論理 1 にセッ 卜する。 以後は S W 1 の処理を行わ ない。
    [0182] ま た、 工程 S 2 0 3 で S W 1 = 1 な ら、 工程 S 2 0 4 で S W 2 = 1 か否かを調べる。 S W 2 は第 1 の上昇勾配を検出す る処理のためのスィ ッチである。 工程 S 2 0 4で S W 2 - 1 で なければ工程 S 2 3 0 で I T 8 — T 0 I く kか否かを調べる。 そ して、 も し I T 8 — T 0 I く kでなければ第 1 の上昇勾配を まだ検出できないのでフローは第 3 図 （ A ) の工程 S 1 0 8 に 戻る。 しか し、 やがて | Τ 8 — T O | < kを満足する と工程 S 2 3 でレジスタ S に検温データの差分値 S i = T 8 — Τ A を記憶する。 第 5図に示すよう に、 差分値 S t = T 8 - T A は'間接的に第 2の上昇勾配を表わしている。 更に、 工程 S 2 3 2 ではレジスタ T B に現時点の検温データ T 8を記憶 し、 工程 S 2 3 3 ではレジスタ t B に現時点の測定経過時間 データ t i を記憶し、 工程 S 2 3 4 では S W 2を論理 1 に セッ トする。 以後は S W 2の処理を行わ ¾い。
    [0183] ま た、 工程 S 2 0 4で S W 2 = 1 ならば工程 S 2 0 5 に進 み、 S W 3 = 1か否かを調べる。 S W 3 ほ、 前記第 1 の勾配の 検出後、 更に所定時間 D T (例えば 1 6秒） の経過を待って 検温カープの形状認識処理を行う ためのスィ ツチである。 も し、 S W 3 = ； [ でないと きほ工程 S 2 4 0 に進み、 t i = t a + D Tか否かを調べる。 そして、 t i = t B + D Tでない と きは条件を満足する まで第 3図 （ A ) の工程 S 1 0 8 に戻 る。 しかし、 やがて t i = t B + D Tの条件を満足する と、 次に述べる工程 S 3 0 0 の形状認識処理を実行する。 これほ 第 5図の t c の時点である。
    [0184] (形状認識処理）
    [0185] 第 4図 （ A ) は第 1 実施例における形状認識処理を示す フローチャートである。 工程 S 3 0 1 ではレジスタ S 2 に検温 データの差分値 S 2 = T 8 - TB を記憶する。 この差分値 S 2 = T 8 - T B は第 5図の第 3の上昇勾配を間接的に表わしてい る。 工程 S 3 0 2では形状パラメータ cxの値を、 S ！
    [0186] = Q i + Q 2
    [0187] S 2 に従って求め、 工程 S 3 0 3 で第 3図 （ B ) の工程 S 2 4 1 に 戻る。 こ こで、 定数 Q i (例えば 0 . 0 4 2 ) 及び Q 2 (例え ば一 0 . 1 2 8 ) の各値は統計的 理によって設定されてい る。 そ して、 工程 S 2 4 1 では S W 3 を論理 1 にセッ ト し、 以後は S W 3 の処理を行わない。 即ち、 以後は体温測定の初期 段階で設定した形状パラメータ αの値を使用する。 ま た工程 S 2 0 5 で S W 3 = 1 のと きほ次に述べる工程 S 4 0 0 の曲線解析処理を実行する。
    [0188] (曲線解析処理） 第 4図 （ Β ) は第 1 実施例における曲線解析処理を示すフ口 —チャート である.。 工程 s 4 0 1 では現時点の検温データ Τ 8 を使用 して係数パ ラ メ ータ A。 の値を求め、 これをレジスタ A 0 に記憶する。 こ こで、 係数パラメータ A。 の値ほ次式、
    [0189] T A · t A « - T 8 · t i «
    [0190] A o =
    [0191] t A « - t i « に従って求める。 工程 S 4 0 2では上記求めた係数パラメータ A 0 の値を使用 して係数パラメータ の値を求め、 これを レジスタ A に記憶する。 こ こで、 係数パラメータ A！ の値は 次式、
    [0192] A ^ T A - t A ^ - A o - t A ^ に従って求める。 工程 S 4 0 3 では 8秒前の検温データ T 0 を 使用 して係数バ ラ タ ータ 八。 ' の値を求め、 これをレジスタ A o ' に記憶する。 こ こ で、 係数パラメータ A。 ' の値ほ 次式、
    [0193] T A · t A α - T O ( t i - 8 ) «
    [0194] A o ' = ——― ~ '
    [0195] t A （ t 一 8 に従って求める。 工程 S 4 0 4では上記求めた係数パラメータ
    [0196] A 0 ' の値を使用して係数パラメータ A i ' の値を求め、 これ をレジスタ A丄 ' に記憶する。 こ こで、 係数パラメータ A ' の値は次式、
    [0197] A！ ' = T A - t A α - A 0 ' ♦ t A α に従って求める。 工程 S 4 0 5 では第 3 図 （ B ) の工程 S
    [0198] 5 0 0 に戻り、 次に述べる予測演算処理を実行する。
    [0199] (予測演算処理）
    [0200] 第 4図 （ C ) は第 1 実施例における予測演算処理を示す フ ローチャー ト である。 工程 S 5 0 1 では形状パラメータ α 及び現時点の係数パラメータ A。 ， の各値を使用して 将来時刻 t D (例えば 6 0 0秒） における予測温度 T p (tD)を 求め、 こ れをレジスタ T p に記憶する。 こ こ で、 予測温度
    [0201] T p (tD)は次式、
    [0202] T p (tD) = A o + A！ / t D Α
    [0203] に従って求める。 工程 S 5 0 2では形状パラメータ α及び 8秒 前の係数パラメータ A。 ' ， A ！ ' の各値を使用して将来 時刻 t D における予測温度 T p (tD) ' を求め、 これをレジスタ
    [0204] T p ' に記憶する。 こ こで、 予測温度 T P (tD) ' は次式、
    [0205] T p (tD) ' = A 0 ' + A！ ' / t D α に従って求める。 工程 S 5 0 3 では第 3図 （ B ) の工程 S 2 0 6 に戻り、 求めた予測温度 T P (tD)を表示する。
    [0206] 更に、 フローは第 3図 （ C ) の工程 S 2 0 7 に進み、 S W 4 = 1 か否かを調べる。 S W 4は予測温度の有効性 （一定性） を 調べる処理のスィ ッチである。 工程 S 2 0 7 で S W 4 - 1 でな ければ工程 S 2 5 0 に進み、 8秒間隔で求めた予測温度の差分 の絶対値が I τ P - τ p ' Ί ≤ qか否かを調べる。 も し、
    [0207] I T p - T p ' I ≤ q でなければ現時点の予測値 T p と 8秒前 の予測値 T p ' が略同一とはみなせない （予測値 Τ ρ は有効で なレヽ） ので、 第 3 図 （ Α ) の工程 S 1 0 8 に戻る。 しかし、
    [0208] I Τ ρ - Τ ρ ' I ≤ q ならば予測は安定したとみなせるので、 工程 S 2 5 1 でブザー 1 4を鳴動させ、 使用者にその旨を知ら せる。 工程 S 2 5 2 では S W 4 に論理 1 をセッ ト し、 以後は S W 4 の処理 （ブザー 1 4 の鳴動） を行わない。 この後は、 いつ体温計を外しても、 使用者にほ有効な先行温度表示が得ら れる。 も し、 検温を早く済ませたいならこの時点の表示値を検 温値と認識できる。 しかし、 測定中に体が動いてしまい、 正常 な測定がされていないという不安がある場合、 あるいは微熱の 疑いがあり、 高精度の検温が必要な場合等は、 更に検温を続け る。 この場合、 フローは第 3図 （ A ) の工程 S 1 0 8 に戻り、 次のタ イ マ割込の発生に よ り 、 更に第 3図 （ B ) の曲線解析 処理工程 S 4 0 0 から予測温度の表示工程 S 2 0 6 までを繰り 返し実行するので、 計測を続けるほど、 予測精度が向上する。 こ う して、 やがて工程 S 2 0 2 で t i > t M (例えば 6 0 0 秒） を満足する よう になる と、 検温データ T。 そのものが 平衡温に近ずく ので、 それ以降ほ通常の体温測定ではもはや 予測演算を続けるこ とが意味を成さなく なり、 よって工程 S 2 1 0 に進み、 デ タセレクタ 1 3を端子 B側に接続して以後 ほ検温データ T。 そのものを表示する。
    [0209] 第 8図乃至第 1 0図は第 1 実施例の電子体温計による腋下 検温の駕定経過を示すグラ フ図に係り、 図の横軸は測定経過 時間 t (分） を示しており、 縦軸は温度 T ( ° C ) を示してい る。 そして、 グラフほ検温データ T。 の推移と、 予測 1 0分値 Τ Ρ (600)の推移と、 実測 1 0分値 T omax(600) を示しており、 - また " E R R 0 R" はブザー鳴動 （予測有効） 時点の予測 1 0 分値 T P (600) と実測 1 0分値 T omax (600) との差分、 " J E " はブザー鳴動 （予測有効） の判断 （工程 S 2 5 0 ) に使用した 許容値 q ( I T p - T p ' I ≤ q ) の値を示している。
    [0210] 第 8図は平均的な昇温カーブの場合を示している。 図によれ ば、 平均的な昇温カーブは安定しており、 形状パラメ一タ
    [0211] 値の自動設定も的確である。 従って、 予測 1 0分値 T P (6Q0)は ブザー鳴動時点の当初から実測 1 0分値 T。max (600) を的確に 示しており、 その後の推移も安定 （略一定） している。
    [0212] 第 9図は体動により昇温カーブにゆらぎが生じている場合を 示している。 また、 形状パラメータ αの値は 0 . 1 5 4に設定 ざれ、 第 8図の昇温カーブより も緩やかである。 本発明によれ ば、 このよう な場合でも、 当初の予測 1 0分値 Τ ρ (&00)はその 後の昇温カーブのゆらぎに応じて僅かに変動するだけである。 こ れは、 測定の初期段階でかつ確実な方法で形状パラメータ α の値を設定しているので、 その後に昇温カーブ Τ。 がゆらいで も、 こ のゆらぎに応じて係数バラメータ Α 0 , A！ の各値が僅 かに変動するだけであり、 もって予測 1 0分値 T p (6 0 0 )は安定 に推移する。 従来方式では、 このよう な場合に予測値が大き く 変動していた。
    [0213] 第 1 0図は昇温カーブが極めて緩やかに上昇している場合を 示している。 このよ う な場合ほ、 従来の予測方式ではかな り 低めの予測をしていたが、 本実施例によれば、 形状パラメータ αの値が异温カーブの形状よ り も多少小さめに設定されてお り、 これによ り測定の初期段階において予測 1 0分値 Τ Ρ (6 0 0 ) ほ多少の上昇傾向を示し、 更に、 これによ り ブザーの鳴動時刻 が自動 に遅れ、 もってブザー鳴動の当初から良い予測精度を 得る こ とができ ている。 これは、 本発明によ り昇温カーブの 立上り の形状を形状パ ラメータ αの値に反映させている こ と と、 予測式の係数パラメータ A。 ， の各値を連立方程式に よ り実測データ に基づいた値に設定しているためにほかなら ない。
    [0214] 以下余白 [第 2実施例]
    [0215] 体温測定においては、 体温計の熱特性と被測定部位の状態 及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'に観測される温度変化の様子ほ多種多様である。 しかし、 体温計の熱特性を 定すると、 これとの関係では前記温度変化 の様子を幾つかのカテゴリーに分類できる。 そして、 極めて 大きな分類は、 腋下、 口中、 直腸等の測定に分類するこ とで ある。
    [0216] ところで、 术発明による前記第 1実施例の電子体温計ほ、 その普遍的な予測方式の特徴によ り 、 そのま までも腋下、 口中、 直腸等の測定に適合するものであった。 しかレ、 末発明 の予測方式を更に腋下、 口中、 直腸等の測定の れかに限定し て適用することを考え と-、 予測精度の一層の向上が期待でき る。
    [0217] 第 2実施例の特徴は、 体温測定を例えば腋下 （ σ中、 .直腸等 でも良い） の測定に限定したことであり、 これにより第 1実施 例のものに比べて形状パラメータ αの値の決定方法をより精密 に具体化し、 もって予測精度を一層向上させたこ とにある。
    [0218] また第 2実施例の特徴は、 現実の体温測定において発生する 温度変化のゆらぎの影響を軽減するこ と によ り 、 予測温度の 信頼性を一層向上させたことにある。
    [0219] また第 2実施例の特徴は、 予測演算に関する処理工程を单純 化し、 若しく は減らすことにより、 C P U 2の処理負担を大幅 に軽減したこ と にある。 〈原理〉
    [0220] 体温測定を、 例えば腋下の測定に限定すると、 その温度変化 の曲線群と形状パラメータ αの値との相関を一層精密に規定で きる。 これにより、 形状認識手段は温度変化の形状をより精密 に認識でき、 もって予測演算の精度が向上する。
    [0221] 第 1 4図は第 2実施例における形状パラメータ αの最適値と 該形状パラメータ xの値を決定するための変数 （ S !/S との 関係を示すグラフ図である。 このグラフ図は、 例えば以下の方 法で求められる。 まず、 多数人について実測した多数の （好ま しく ほ代表的な） 腋下検温曲線群を用意する。 次に、. ある腋下 検温曲線を選択して電子体温計に入力する。 その際に、 予め形 状パラメータ exの任意の値を設定し、 固定する。 上記の電子体 温計は、 こ の αの値を使用して、 かつ異る 2点における温度 データ T (tJ , T (t2)及び各検温時点の時間データ t i , t 2 に基づいて次式の 2元連立方程式、 - T (t = A o + A！ / t！ a
    [0222] T (t2) = A。 + A i / t 2
    [0223] を解く こ と によ り、 係数パラメータ A。 及び A ! の各値を求め ると共に、 前記設定した αの値と、 逐時に求められる係数パラ メータ Α。 及び の各値を使用して予測演算式、
    [0224] 丁 p (tD) = A o + A！ / t D A
    [0225] に よ り 、 例えば予測 1 0分値 T P (600)を求める。 こ う して、 電子体温計が所定の予測終了条件 （例えば予測 1 0分値が安定 する状態） を満足したときは、 例えば外部においてその時点の 予測 1 0分値 T p (600 )と既知の実測 1 0分値 T OA(600) とを 比較するこ とにより、 予測誤差 = 1 T P (600)一 T OA(600) I が所定範囲内にあるか否かを判定する。 次に、 形状パラメータ αの設定値を変えて上記の操作を繰り返す。 更に、 形状パラ メータ （Xの全ての可能な設定値について上記の操作を行う。 これにより、 ある腋下検温曲線に対する予測誤差 rが所定範囲 内になるような crの複数の値 （ αのグループ） が得られる。 次に、 別の腋下検温曲線を選択して電子体温計に入力し'、 上記の操作を行う。 これによ り、 別の腋下検温曲線に対する 予測誤差 rが所定範囲内になるような別の αのグループが得ら れる。 更に、 全ての腋下検温曲線を選択して上記の操作を行 う。 こう して、 全ての腋下検温曲線に対する予測誤差ァが'所定 範匪内になるような全ての ccのグルー'ブが得られる。
    [0226] また、 一方において、 上記の全ての腋下検温曲線に対する 形状変数 （ S i/S ^を検出し、 腋下検温曲線を介して、 形状 変数 （ S i/S 2)と αのグループを対応づける。 これが第 1 4図 のグラフ図である。
    [0227] 次に、 第 1 4図のグラフ図に基づいて、 第 2実施例における 形状パラメータ αと形状変数 （ S !/S 2)との関係を規定する。 第 1 4図より明らかな通り、 グラフの形状は单なる直線の形状 とはならず、 上に凸の傾向を示している。 かかる関係は、
    [0228]
    [0229] 又は、 ·
    [0230] α = C i - (Si/S2) + C 2 ' (S!/S2) η+ C 3 但し、 n < 1 ： 定数
    [0231] C 1 〜 C 3 ： 定数
    [0232] の形で表わせる。
    [0233] そ こ で、 第 2実施例においては、 形状パラメータ α と形状 変数（Si/S^ との関係を次式、
    [0234] α = Q！ · (Si/S2) + Q a - (Si/S2) n+ Q 3
    [0235] 但し、 n < 1 ： 定数
    [0236] Q 〜 Q 3 ： 定数 （ 1 2 ) のよ う に規定した。 こ こ において、 第 2実施例で採用する各 定数は、 第 1 4図のグラフ特性に対する回帰的統計処理により 決定されてお り、 例えば、 π = 0 . 3 、 Q！ = 0 . 0 4 4 6 7、 Q 2 = - -0 . 3 3 0 7 4 9、 Q = 0 . 3 9 3 6 2 6であ る。 ' . ，
    [0237] 〈構成〉
    [0238] 第 1 1 図 （ A ) 及び （ B ) は第 2実施.例の電子体温計の 具体的な構成を示すブロック図である。 以下の説明において、 第 2図 （ A ) 及び （ B ) の第 1 実施例の電子体温計と同等の 構成には同一番号を付してその説明を省略する。 また同一番号 を付した場合でも第 1 実施例と多少異なる機能等がある部分に ついてはその説明を加える。
    [0239] 第 1 1 図 （ A ) 及び （ B ) において、 予測演算部 2 は新たに ピークホール ド手段 6 1 及び平均化手段 6 2を舍み、 かつ、 第 2図 （ A ) 及び （ B ) の構成とは異なる方式で実現した形状 認識手段 2 0、 曲線解析手段 2 1 及び予測演算手段 2 2を備え る。 かかる構成において、 計測制御手段 8は、 术計測開始前 (予備計測時） ほ 4秒に 1 回の割合で温度計測回路 5 に温度 データ Tを発生させる。 これにより、 第 1実施例の場合より も 予備計測周期が短縮し、 予備測定精度が向上する。 また、 計測 制御手段 8のレジスタ t A は定数とレて 2秒を記憶している。 これは、 後述する平均化手段 6 2を設けたこ とにより、 最初に 使用できる検温データ T 0 Aが本計測開始から 2秒経過後に有効 になるからである。
    [0240] ビークホールド手段 6 1 は、 データ読込手段 6が読み込んだ 検温データ T o のうち常に最も高い温度値を検出して記憶する 手段である。 このために、 ビークホールド手段 6 1 .は、 図示し ないが、 少なく とも 1 つのビーク値 T O Pを記憶するビーク値 記憶手段と、 該ピーク値記憶手段が記憶しているピーク値 T O P と新たに入力される検温データ T o との大小を比較するビーク 値比較手段を備える。 かかる構成において、 ビーク値記憶手段 ほ、 最初ほ、 末計測開始時点の検温データ T o (又は本計測開 始条件を満足したとして設定する設定値 T c = 3 0 . 0 X： ) を ビーク値 T 0 Pとして記憶する。 次に、 新たな検温データ T。 が 入力されるときは、 ビーク値比較手段により、 ビーク値記憶手 段が記憶しているビーク値 Τ Ο Ρと新たに入力される検温データ Τ 0 との大小を比較するこ と によ り 、 も し Τ。 ≥ Τ Ο Ρの条件 を満足するときは、 ビーク値記憶手段ほ新たに入力される検温 データ Τ 0 を記憶する。
    [0241] 平均化手段 6 2 は、 本計測の進行と共に、 ビークホールド 手段 6 1 が出力するビーク値 T0Pについての移動平均:値 TOAを 求める手段である。 このために、 平均化手段 6 2は、 図示しな いが、 連続する常に所定数のビーク値 Τ 0Ρ〜 Τ 0Ρ ' を記憶する ビ一ケデータ記憶手段と、 該ビークデータ記憶手段の記憶して いる所定数のビーク値 T 0P〜 T。P ' を加算するビーク値加算 手段と、 該ビーク値加算手段の加算結果を前記所定数で割算す る割算手段を備える。 かかる構成において、 ビークデータ記憶 手段は各サンブリ ング時点における最新のビーク値 T 0Pを記憶 すると共に、 既に記憶している最も古いビーク値 T 0P ' を消去 する。 従って、 ビークデータ記憶手段は、 例えば最初のサンブ リ ング時点 （ t = 0秒） ではピーク値 T。P 0 を記憶し、 次の サンプリ ング時点 （ t = 1秒） ではビーク値 T 0P 0 及び T 0P を記憶し、 次のサンブリ'ング時点 （ t = 2秒） ではビーク値 Τ 0Ρ。 ， T。P1 及び T。P2 を記憶する。 この時点 （ t = 2秒） で、 ピーク値加算手段ほ最初の加算結果 T。S 1 = ( T O P O +
    [0242] T o P i + T。P2 ) を出力し、 割算手段は最初の移動平均値 T O A 1 = T 0S 1/3 を求めて出力する。 更に、 次のサンプリ ング 時点 （ t = 3秒） では、 ビーク データ記憶手段はビーク値 T O P I , T O P 2 及び T。P3 を記憶する。 これによ り、 ピーク値 加算手段は次の加算結果 T。S2 = ( T opi + T。P2 + T ops ) を出力し、 割算手段は次の移動平均値 T。A2 = T。S2/3 を求め て出力する。
    [0243] 第 1 .3 図は第 2実施例における検温データ T 0 、 ビーク データ Τ 0Ρ及び移動平均値 T 0Aの推移の関係を示すダラフ図で ある。 図において、 検温データ T o は本計測開始時点 （ t = 0 ) で、 例えぼ 3 0 . 0 °Cを通過し、 その後は单調な上昇傾向 を示しているが、 t = 5秒で一旦下降に転じ、 t = 7秒で再び 上昇に転じている。 これほ実際の体温測定中の体動、 その他の 原因によって生じる検温カーブのゆらぎである。 一般に、 微小 なゆらぎほ平均化処理すれば取り除ける。 しかし、 図のような 顕著な下降部分の検温データは第 1実施例及び第 2実施例の よう な予測処理に有用でないばかりか、 予測結果に悪影響を 与える。 かかる場合にも、 ビークホールド手段 6 1 は、 例え ば t = 5秒におけるビーク値 3 0 . 5 "Cを記憶してこの値を t = 8秒までホールドするので、 予測処理では下降部分の検温 データによ-る悪影響が取り除かれる。 また第 2実施例では、 ピークホールド処理をデータの平均化処理より も先に行うの で、 現実の検温カーブ T。 とビーク値カーブ T 0 Pとが測定の 全領域において良く一致する。 従って、 予め平均化誤差が入ら ない。 この平均化誤差が入らないという こ とほ、 む-しろ測定の 初期段階において検温カーブが急な上昇を示しているときに 重要であり、 必要がある と きは検温カーブの立ち上り形状に 対する移動平均値の立ち上り形状の遅れを定量的に評価できる 利点を有する。 次に、 平均化手段 6 2は、 ビーク値カーブ T 0 P の移動平均をとることにより、 ビ一グ値カーブ T O Pのゆらぎを 平均化して予測演算部 2の各処理に滑らかな検温曲線を提供 する。
    [0244] 記憶手段 9 は、 平均化手段 6 2 で求めた移動平均値の検温 データ T 0Aを順次レジスタ T 8から T 0 に向けてシフ ト イ ン/ " シ フ ト ァ ゥ ト しつつ、 常に最新のものか ら合計 9 個の検温 データ Τ 8〜Τ 0 を記憶する。
    [0245] 形状認識手段 2 0 は、 例えば腋下の測定に限定したこ と によ り、 形状パラメータ αの値と変数 （Si/Ss) との間に、 よ り精密 な相関を得るこ とができた。 即ち、 形状認識手段 2 0 のレジス タ αは次式、
    [0246] α = Q 1 · (S!/S2) + Q 2- (Si/S2) °· 3+ Q 3
    [0247] の演算によ り求めた形状パラメータ αの値を記憶する。 また形 状認識手段 2 0 のレジスタ Q 3 は新たに定数 Q 3 を記憶するた めに設けられている。
    [0248] 曲線解析手段 2 1 において は、 8 秒前の係数パ ラ メ ータ ' A 0 ' 及び ' の各値を記憶する レジスタ A。 ' 及び A t ' と、 その係数パラメ一タ 。 ' 及び ' の各値を求めるため の演算処理が省略されている。 C P U 2の演算負担を軽減する ためである。
    [0249] 予測演算手段 2 2 は、 連続する 9個分の予測演算値 T p (tD) 〜T P (tD) ' を記憶するための予測値記憶手段を備えており、 該予測値記憶手段は、 各サンプリ ング時点で演算した最新の 予測演算値 T P (tD) を記憶する と共に、 既に記憶している最も 古い予測演算値 T p (tD) ' を消去する如く して、 連続する常に 9 個分の予測演算値 T p (tD) 〜 T P (tD) ' を記憶するよ う に 構成されている。 これによ り、 予測演算手段 2 2 においては、 8秒前の温度データ に基づく 予測値 T P (tD) ' を求める演算 処理を省略でき、 もって C P U 2 の演算負担が大幅に軽減 される。 この点について、 前記の第 1実施例の電子体温計は、 記憶手段 9 の温度データ T 8〜 T 0 を有効利用できるこ と に 鑑み、 第 2実施例のよう な予測値記憶手段を省略したもので ある。
    [0250] 〈動作〉
    [0251] 第 1 2図 （ A ) 〜 （ C ) は第 2実施例における形状認識処 理、 曲線解析処理及び予測演算処理を示すフローチヤ一卜で ある。 また、 第 2実施例におけるメインフローは第 3図 （ A ) 〜 （ E ) のメインフローと同等に構成できるので、 以下の説明 でも第 3図 （A ) 〜 （ E ) を採用する。 従って、 第 2実施例の 全体の動作は、 第 3図 （ B ) における形状認識 理 S 3 0 0、 曲線解析処理 S 4 0 0 及ぴ予測演-算処理 S 5 0 0 を、 夫々 第 1 2図 （ A ) 〜 （ C ) の形状認識処理 S 3 0 0 '、 曲線解析 処理 S 4 0 0/ 及び予測演算処理 S 5 0 0 ' で置き替たものと して説明する。 、 第 1実施例とは異なる機能がある部分につ - いてはその説明を加える。
    [0252] 第 3図 （ A ) の予備計測工程 S 1 0 1 において、 計測制御手 段 8は、 4秒に 回の割合で温度計測回路 5 に温度を検出させ る。 予備計測周期を短縮して予備計測精度を向上させたもので ある。 また、 工程 S 1 0 2では所定温度 3 0 ° Cを越えている か否かの判断をレ、 工程 S 1 0 3でほ 4秒間に 0 . 3 2で以上 の温度上昇が認められるか否かの判断をする。 第 2実施例でほ 予備計測周期を 4秒に短縮したこ とに対応させて 0 . 3 2 以上の温度上昇があるか否かを検出するこ と に した。 また、 第 3図 （ B ) の工程 S 2 1 0ではビークホールド手段 6 1 及び 平均化手段 6 2 を経た後の検温データ T 0Aを表示する。 また 工程 S 2 2 0 では t i = t A と して 2秒か否かを調べる。 第 2実施例では、 平均化手段 6 2を備えるので、 レジスタ t A の内容は最初の検温データ T 0Aが利用できる 2秒と した。
    [0253] (形状認識処理）
    [0254] 第 1 2 図 （ A ) において第 4図 （ A ) と同等の工程には 同一工程番号を付して説明を省略する。 工程 S 3 1 0 では形状 パラメータ αの値を、
    [0255] α = Q 1♦ (Si/S2) + Q a- (Sx/S2) °- 3+ Q a
    [0256] に従って求める。 .これによ り、 腋下検温時の形状認識精度が格 段に向上し ：
    [0257] (曲線解析処理）
    [0258] - 第 1 2 図 （ B ) においては第 4図 （ B ) の 8秒前の検温 データ T 0 を使用する演算工程 S 4 0 3及び S 4 0 4が省略 されている。 第 2実施例では、 予測演算手段 2 2内に予測値 9 個分を記憶でき る予測値記憶手段を設けたので、 現時点 から 8秒前の検温データ T ひを使用して係数パラメータ A 0 ' 及び A！ ' を求める必要がない。 これによ り、 C P U 2の処理 負担が大幅に軽減される。
    [0259] (予測演算処理）
    [0260] 第 1 2図 （ C ) において第 4図 （ C ) と同等の工程には同一 工程番号を付'して説明を省略する。 第 1 2図 （ C ) において は、 第 4図 （ C ) の 8秒前についての係数パラメータ A。 及び A 1 ' の各値を使用する演算工程 S 5 0 2が省略されてお り、 その代り に工程 S 5 1 0を挿入して、 最新の予測演算温度 T p (tD)を予測値記憶手段に記憶すると共に、 8秒前に演算 して記憶した予測演算温度 T P (tD) ' を消去する処理をして いる。
    [0261] 以下余白
    [0262] [第 3実施例]
    [0263] 前記第 1実施例の説明において述べた通り、 形状パラメータ αの値の設定方法には他にも色々 と考えられる。 第 3実施例の 特徴は、 第 1実施例の説明で述べた所の測定開始後の各所定時 刻における温度勾配や、 各所定時刻における複数の温度データ 等によって形状パラメータ αの値を表現する方法をより詳細に 具体化したことにある。
    [0264] また第 3実施例の特徴は、 体温測定を、 例えば口中 （他に腋 下、 直腸でも良い） の測定に限定したこ とであり、 これに形状 パラメータ αの値の別の決定方法を適用したこ と にある。
    [0265] また第 3実施例の特徴は、 前記の第 2実施例と同様に、 温度 変化のゆらぎの影響を軽減したこ と にあり、 かつ、 C P U 2の 処理負担を大幅に軽減したこ とにある。
    [0266] 〈原理〉
    [0267] 第 1 7図は第 3実施例における本計測開始後の各所定時刻に おける複数の検出温度データをブロッ ト した関係を示すグラフ 図である。 前記第 1実施例の説明において述べた通り、 複数の 温度上昇曲線は、 その測定開始時点からの検出温度の立ち上り 形状のするどさを認識するこ とによって竣別できる。 そこで、 第 3実施例では、 第 1 7図に示すよう な各所定時刻における 複数の温度データに基ずいて形状バラメータ αの値を表現する こ と に した。
    [0268] ある検出温度の立ち上り形状のする どさを認識するには、 例えば、 実測データの組をそのまま採用してこれらを定量化 し若しく はこれらを基準のものと比較する方法があり、 あるい は、 実測データの組を時間軸との関係で見て （一次微分して） 得た温度変化率の情報を定量化し若しくはこれらを基準のもの と比較する方法があり、- 更には、 実測データの複数の温度変化 率の組を時間軸との関係で見て （二次微分して） 得た温度変化 の加速度の情報を定量化し若しく ほこれらを基準のものと 比較する方法等が考えられる。 またその際に、 今日入手 能な 1 チップ C P ϋの処理能力等を考えると、 形状パラメータ と 変数間の関係を規定する関数は線形であるこ とが望ましい。 幸いにして、 微分項を含むときは現実には簡単な処理で実行で きる。 即ち、 第 1 7図において、 例えば区間 （ t e 〜 t 16) に おける一次微分,は各時点の検出温度データの差 （ T 16— T8 ) を採ることで行え、 また区間 （ t 8 〜 t 24) における二次微分 ほ { T 24— T i 6—ズ T i s— Τ β ) } の形で行える。 そこで、 第 3実施例においては、 形状パラメータ αと変数 Xk との閧係 を次式、 α = ∑ D k · X k + D ( 1 3 ) 但し、 D。 〜 D 5 ： 定数
    [0269] X o — T 8 X 1 = T i 6
    [0270] X 2 — T 24 X 3 = T 32
    [0271]
    [0272] のように規定した。 こ において、 Τ β 〜 Τ 32は、 例えば
    [0273] 8秒， 1 6秒， 2 4秒及び 3 2秒の各時点における検温データ T 0Aであり、 該複数の検温データ T 8 〜Τ 32ほ、 好ま しく は 測定開始後の検出温度の立ち上り形状のするどさを有効に認識 し、 竣別するに十分な範囲をカバーする範囲で抽出するもので ある。 また、 この範囲は、 好ましく は最初の予測演算温度 Τ ρ をよ り早い時点で表示するためにできるだけ短縮するもので ある。 更に、 変数 χ。 〜 χ 4 の数、 サンプリ ング間隔、 及び 形は、 好ましく は C P U 2の処理に過度の負担をかけない範囲 で決定するものである。 更に、 第 3実施例における各定数 D 0 〜 D 5 は、 以上を考慮した上の統計的処理に基づいて決定され ており、 例えば、 D o = - 0 . 0 2 5 6 6、 D J = 0 . 0 1 6 0 1 、 D 2 = 0 . 0 3 0 0 3、 D 3 = 0 . 3 5 0 1 9、 D 4 = 0 . 0 8 9 1 3、 D 5 = - 1 2. 9 6 5 7である。
    [0274] 〈構成〉 '
    [0275] 第 1 5図 （ A ) 及び （ B ) は第 3実施例の電子体温計の具体 的な構成を示すブロック図である。 以下の説明において、 第 1 1 図 （ A ) 及び （ B ) の第 2実施例の電子体温計と同等の 構成には同一番号を付してその説明を省略する。
    [0276] 第 1 5図 （ A ) 及び （ B ) において、 予測演算部 2 において は、 第 1 1 図 （ A ) 及び （ B ) の記憶手段 9 を省略していると 共に、 第 1 1 図 （ A ) 及び （ B ) の構成とは異なる方式で実現 した計測制御手段 2 3及び形状認識手段 2 4を備える。
    [0277] 計測制御手段 2 3 において、 レジスタ t β 〜 t 32は複数の 温度データを抽出すべき各所定時刻の定数、 例えば t 8 = 8 秒， t 16= 1 6秒， t 24 = 2 4秒， t 32 = 3 2秒を記憶して いる。 しかし、 各所定時刻の定数はこの内容に限るものでは ない 0 更に、 レジスタ I ほイ ンデックスレジスタであり、 該 ィ ンデックスレジスタ I の内容ほレジスタ t 8 〜 t 32の内容 をイ ンデックスして参照したり、 後述する他の目的で使用さ れる。
    [0278] 形状認識手段 2 4は、 例えば口中測定に限定したこ とによ り、 形状パラメータ αの値と変数 Xk との間に、 より精密な相 関を得るこ とができた。 即ち、 形状認識手段 2 4のレジスタ ほ次式、
    [0279] の演算により求めた形状パラメータ αの値を記憶する。 更に、 形状認識手段 2 4において、 'レジス-タ X。 〜Χ4 ほ変数 X。 〜 X 4 を記憶するために設けられ、 レジスタ D。 〜 D 5 は定数 D o 〜 D s を記憶するために設けられている。
    [0280] 〈動作〉
    [0281] 第 1 6図 （ A ) 〜 （ E ) は第 3実施例の電子体温計による 検温プロセスを示すフローチャートである。 第 1 6図 （A ) に おいて第 3図 （ A ) と同等の工程には同一工程番号を付して 説明を省略する。 また同一工程番号を付した場合でも、 第 1 実施例と多少異なる機能がある部分についてはその説明を加 える。 第 1 6図 （A ) の温度計測工程 S 1 0 1 では、 計測制御 手段 8.が、 4秒に 1回の割合で温度計測回路 5に温度を検出さ せる。 また、 工程 S 1 0 2では所定温度 3 0 ° Cを越えている か否かの判断をし、 工程 S 1 0 3 では、 4秒間に 0 . 3 2で 以上の温度上舁が認められるか否かの判断をする。 そして、 上記の何れの条件も満たしているときは工程 S 1 1 0 に進み、 計測制御のための各種プログラムスィッチ S W 1〜S W 4及び インデックスレジスタ I の内容をク リ ァする。
    [0282] 第 1 6図 （ A ) の工程 S 1 0 9 でタイマ割込が発生すると 第 1 6図 （ B ) の工程 S 2 0 0 に入力する—。 第 1 6図 （ B ) の工程 S 2 1 0 では検温データ T。Aを表示する。 また工程 S 2 2 0では t i = t A と して 2秒か否かを調べる。 また工程 S 2 2 1 ではレジスタ T A に検温データ T 0Aを記憶する。 第 3実施例では記憶手段 9が省略されているからである。
    [0283] 工程 S 2 0 5では S W 3 = 1 か否かを調べる。 第 3実施例に おいては、 S W 3 は、 本計測開始後の各所定時刻における複数 の温度データを記憶し、 かつ測定開始後の比較的早い時点にお いて検温曲線の立ち上り形状のするどさを認識 （形状パラメ一 タ αの値を決定） するためのスィッチである。 S W 3 - 1 で ないときは工程 S 2 6 0 に進み、 t i = t 8 , t i 6. t 24及び t 32のうちの何れか 1 つか否かを調べる。 この判定はィンデッ クスレジスタ I の内容に従って、 計測制御手段 2 3のレジスタ t 8 〜t 32の内容をイ ンデックスして参照しつつ行う。 即ち、 最初は I = 0であり、 t i = 8秒を待つ。 t i = 8秒でないと きは、 それまでのデータは形状認識に有用でないので、 その まま工程 S 1 0 8 に戻る。 やがて、 t i = 8秒になると、 工程 S 2 6 0 の判別が Y E S になる。 これによ り、 工程 S 2 6 1 ではィ ンデヅクスレジスタ I の内容に従って検温データ T 0A (最初ば T & ) を形状認識手段 2 4のレジスタ Χη に記憶す る。 即ち、 初は I = 0 であるから、 レジスタ X 0 に Τ β を 記憶する。 工程 S 2 6 2では同じくインデックスレジスタ Iの 内容ってに従って、 形状認識手段 2 4が形扰パラメータ決定の ための部分演算、 α = f ( I , X , D ) を実行する。 即ち、 最初は 1 - 0 であるから、 ex - ( D。*X。 ) の部分演算を行 う。 工程 S 2 6 3 ではイ ンデックスレジスタ I の内容に 1 を 加える。 工程 S 2 6 4では I = 3か否かを判別し、 1 = 3でな ければ工程 S 1 0 8に戻る。 こう して、 順々に各所定時刻にな る と前記同様の処理を行う。 即ち、 次の t i = 1 6秒では、 1 = 1 であるから、 工程 S 2 6 1 ではレジスタ に T 16を 記憶し、 工程 S 2 6 2ではレジスタ αの内容に （ D i · X i ) の 内容を加え、 工程 S 2 6 3 では I の内容に 1 を加える。 次の t ί = 2 4秒では、 I = 2であるから、 工程 S 2 6 1 ではレジ スタ X 2 に Τ 24を記憶し、 工程 S 2 6 2ではレジスタ の内容 に （ D 2* Χ 2 ) の内容を加え、 工程 S 2 6 3 では I の内容に 1 を加える。 次の t i = 3 2秒では、 I = .3であるから、 工程 S 2 6 1 ではレジスタ X 3 に T 32を記憶し、 工程 S 2 6 2では レジスタ αの内容に （ D 3'X3 ) の内容を加え、 工程 S 2 6 3 では Iの內容に 1 を加える。 この時点では、 工程 S 2 6 4の 判別は I = 3を満足するから、 次に述べる工程 S 6 0 0の形状 認識処理を行う。 これほ、 第 3実施例では常に本計測開始後の t = 3 2秒を経過した時点である。 (形状認識処理）
    [0284] 第 1 6図 （ D ) は第 3実施例における形状認識処理を示す フローチャートである。 工程 S 6 0 1 ではレジスタ X 4 に変数
    [0285] X 4 = ( X 3 - X。 ！J Z X i — X。 ） を記憶する。 工程 S 6 0 2 ではレジスタ αの内容に残り の （ D 4*X4 + D 5 ) の 内容を加える。 これによ り形状パラメータ αの値が計算され た。 更に工程 S 6 0 2では α > 1 か否かを判別し、 もし α〉 1 なら工程 S 6 0 6で αの値を 1 にクランプする。 また α〉 1 で ないなら工程 S 6 0 4で α < 0 . 0 1 か否かを判別し、 もし < 0. 0 1 なら αの値を 0. 0 1 にクランプする。 また α < 0 . 0 1 でもないときは工程 S 6 0 2の演算で求めた αの値そ のものを使用する。 工程 S 6 0 7ではメ イ ンフローに戻り、 ェ 程 S 2 6 5でほ S W 3を論理 1 にセッ トする。 以後ほ S W 3の 処理を行わない。 即ち、 以後は体温測定の初期段階で設定した 形状パラメータ αの値を使用して、 予測演算を継続する。
    [0286] 第 1 8図及び第 1 9図は第 2実施例の電子体温計による腋下 検温の測定経過を示すグラフ図に係り、 第 1 8図は昇'温カーブ が極めて緩やかに上昇している場合を示し、 第 1 9図は平均的 な昇温カーブの場合を示している。 第 2実施例の電子体温計で は、 形状パラメータ αの値は昇温カーブの所定の肩部の形状を 検出した時点で決定されるので、 ブザーの鳴動時点 舁温カー ブの立.ち上り形状の変化に応じて変化している。
    [0287] 第 2 0図乃至第 2 2図は第 3実施例の電子体温計による口中 検温の測定経過を示すグラ フ図に係り、 第 2 0図は平均的な 昇温カーブの場合を示し、 第 2 1図は第 2 0図に示す場合より も高い温度を測定した場合を示し、 第 2 2図は昇温カーブが 極めて緩やかに上昇している場合を示している。 第 3実施例の 電子体温計でほ、 形状パラメータ αの値ほ常に t = 3 2秒の 時点で決定されるので、 ブザーの鳴動時点にもあまり変化が ない。
    [0288] 尚、 上述の各実施例は人体に使用する電子体温計について 述べたが、 その他の生体に使用する場合にも、 あるいほ生体以 外のものの検温に使用する場合にも、 本発明若しく は本発明の 思想を容易に適用できる。
    [0289] また、 上述の第 2実施例及び第 3実施例の説明においては、 夫々腋卞享用及び口中専用と して実現し'た場合の電子体温計 について述べた。 しかし、 何れの計測ァ'ルゴリズム （特に形状 パラメータ aの値の決定アルゴリズム） も腋下用、 口中用等に 限定されるものではない。 また、 1 つの電子体温計に双方の計 測アルゴリズムを組み込んで、 選択的に機能させることも可能 である。
    [0290] また、 第 1実施例又は第 2実施例における、 第 2の勾配 S i と第 3 の勾配 S 2 との比較ほこれらの比をとることに限らな い。 例えば、 差をとつてもよい。
    [0291] 以上述べた如く末発明によれば、 予測式中のパラメータの値 を全て測定時の実時間温度データを用いて算出しているので、 ブローブの熱特性のバラツキ又は個人や測定部位の差による検 温カーブに差があっても、 常に正確な先行表示が行える。 また本発明によれば、 実時間温度データそのものを目的変数 にしているので、 演算誤差による影響が無く、 パラメータの値 の設定が安定し、 実測温度カーブに重畳した雑音によっても予 測値が大きくふらついたり しない。
    [0292] ま た本発明に よれば、 測定経過と共に昇温カーブを全部 カバーするよ う に温度データを取り出すので、 昇温カーブが 極めて緩やかに上昇する場合でも予測値の推移は自然な上昇 カーブを描き、 温度の立ち上がり付近でオーバシユートするこ とが無く 、 使用者に予測しているこ とを意識させずに測定を 実行できる。
    [0293] また本発明によれば、 測定の初期段階において昇温カーブの 形状を的確に判断するので、 予測温度値は当初から平衡温を 示す。
    [0294] また本発明によれば、 予測式に対して任意の将来時刻を直接 的に設定できるので、 当該測定系における任意測定時間経過後 の検温値を容易に提供できる。
    [0295] また本発明によれば、 予測式に対して任意の将来時刻を直接 的に設定できるので、 将来の極めて長い時間を経過した後の 熱平衡温度の予測値を容易に提供できる。
    [0296] また、 本発明によれば曲線形状 αの値を設定した後に 2元連 立方程式を解くので、 1 点の温度データは測定開始付近の温度 データ に固定でき、 も う 1 点の温度データ は現時点の温度 データを使用すればよい。 従って、 従来のよう な温度データ メモリ は不要になり、 演算も簡单かつ高速に行える。 従って、 普遍性が高く、 廉価で高精度の電子体温計を提供で きる。
    [0297] また本発明によれば、 生体の体動等により発生する温度変化 のゆらぎを有効に防止又は軽減するので、 予測温度の信頼性 が一層向上する。
    [0298] また本発明によれば、 測定対象を生体の特定部位に限定した ので、 予測精度が一層向上する。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 将来時刻における検出温度の予測機能を備える生体の 温度測定方法において、
    検温カーブの形状を反映するための形状パラメータ及び前記 検温カーブに重ねるための係数パラメ一夕の各値を未定とする 所定の予測関数式を備える工程と、
    温度を検出して該温度を示す温度データを発生する温度検出 工程と、
    測定開始後の経過時間を計時して該経過時間を示す時間デー タを発生する時間検出工程と、
    前記検出した所定の温度デ タに基づいて前記形状パラメ一 ' タの値を設定する形状パラメータ設定工程と、 '
    前記設定した形状パラメータの値を含み、 かつ異なる複数 時点の温度データを目的変数と し、 かつ前記複数時点の時間 データの関数を説明変数とする複数の前記予測関数式で構成 される連立方程式を解く こ と によ り前記係数パラメータの値を 設定する係数パラメータ設定工程と、
    前記設定した形状パラメータ及び係数パラメータの各値で 特定する前記予測関数式によ り将来時刻における検出温度を 予測演算する予測演算工程を備えるこ とを特徴とする生体の 温度測定方法。
    ( 2 ) 形状パラメータ設定工程は複数の温度データに基づく 所定の温度上昇勾配情報に基づいて形状パラメータの値を設定 することを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の生体の温度 測定方法。 '
    ( 3 ) 形状パラメータ設定工程はまず被検温カーブが第 1 の 所定の勾配を示す点を検出し、 かつその点に関して前後する 第 2の勾配及び第 3の勾配を検出してこれらを比較するこ とに より形状パラメータの値を設定することを特徴とする特許請求 の範囲第 2項記載の生体の温度測定方法。
    ( 4 ) 形状バラメータ設定工程ほ第 2の勾配 S t 及び第 3の 勾配 S 2 に基づいて形状パラメータ αの値を次式、
    a = Q ι · (S x /S a) + Q 2 · (S x /S z) n + Q a
    但し、 n < 1 : 定数
    Q i 〜 Q 3 ： 定数
    に従って設定することを特徴とする特許請求の範囲第 3項記載 の生体の温度測定方法。
    ( 5 ) 形状パラメータ設定工程は測定開始後の初期段階におけ る複数の温度データに基づいて形状パラメータの値を設定する ことを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の生体の温度測定 方法。 .
    ( 6 ) 形状パラメータ設定工程ほ各所定時刻における複数の 温度データ T k に基づく情報 X k に基づいて形状パラメータ a の値を次式、
    4
    α = ∑ D k♦ X k + D
    k = 0 但し、 D。 〜D S ： 定数 X o 〜 X 3 : T o 〜T 3
    に従って設定するこ とを特徴とする特許請求の範囲第 5項記載 の生体の温度測定方法。
    ( 7 ) 係数パラメータ設定工程は異なる 2点における温度 データ T ( ）， T (t2)及び各検温時点の時間データ t i . t 2 に基いて次式の 2元連立方程式、
    T (ti) = A 0 + A！ / t χ a '
    T (t2) = A o + A i / t 2 α
    を解く こ と に よ り係数パ ラ メ ータ A。 及び の各値を設定 するこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1項記載の生体の温度 測定方法。
    ( 8 ) 係数パラメータ設定工程は異なる 2·点の温度データ と し て測定開始時点付近の温度データと現時点の温度データを使用 するこ とを特徴とする特許請求の範囲第 7項記載の生体の温度 測定方法。
    ( 9 ) 予測演算工程は形状パ ラメ ータ α及び係数パ ラメ ータ A 0 , A 1 の各値で特定する予測関数式により将来時刻 t D に おける検出温度 T P (tD) を次式、
    T p (tD) = A o + A！ / t D α
    に従って予測演算するこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1項 記載の生体の温度測定方法。
    ( 1 0 ) 将来時刻における検出温度の予測機能を備える生体の 温度測定装置において、 検温カーブの形状を反映するための形状パラメータ及ぴ前記 検温カーブに重ねるための係数パラメータの各値を未定とする 所定の予測関数式を記憶している記憶手段と、
    温度を検出して該温度を示す温度データを発生する温度検出 手段と、
    測定開始後の経過時間を計時して該経過時間を示す時間 データを発生する時間検出手段と、
    前記検出した所定の温度データに基づいて前記形状パラメ一 タの値を設定する形状パラメータ設定手段と、
    前記設定した形状パラメータの値を含み、 かつ異なる複数 時点の温度データを目的変数と し、 かつ前記複数時点の時間 データの閔薮を説明変数とずる複数の前記予測.関数式で構成さ れる連立方程式を解く こ とにより前記係数 ラメータの値を設 定する係数パラメータ設定手段と、
    前記設定した形状パラメータ及び係数パラメータの各値で特 定する前記予測関数式により将来時刻における検出温度を 予測演算する予測演算手段を備えるこ とを特徴とする生体の 温度測定装置。
    ( 1 1 ) 温度検出手段は検出した温度のうち最大レベルのもの を順次検出して保持出力するビークホールド手段を備えること を特徴とする特許請求の範囲第 1 0項記載の生体の温度測定
    ( 1 2 ) 温度検出手段は所定周期で検出した温度のうち最大 レベルのものを順次検出して保持するビークホールド手段と、 前記ビークホール ド手段が保持した複数のレベルについての 移動平均値を求めて出力する平均化手段を備えるこ とを特徴と する特許請求の範囲第 1 0項記載の生体の温度測定装置。
    ( 1 3 ) 形状バラメータ設定手段は複数の温度データに基づく 所定の温度上昇勾配情報に基づいて形状バラメータの値を設定 する こ とを特徴とする特許請求の範囲第 1 0項記載の生体の 温度測定装置。
    ( 1 4 ) 形状パラメータ設定手段は測定開始後の初期段階に おける複数の温度データ に基づいて形状パラメータの値を 設定するこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1 0項記載の生体 の温度測定装置。
    ( 1 5 ) 係数パラメータ設定手段は異なる 2点における温度 データ丁 ， T (t2)及び各検温時点の時間データ t i , t 2 に基いて次式の 2元連立方程式、
    T (tx) = A o + A！ / t 1 a
    T (t2) = A o + A i / t 2 α
    を解く こ と によ り係数パラメータ A。 及び の各値を設定す るこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1 0項記載の生体の温度 測定装置。
    ( 1 6 ) 係数バラメータ設定手段は異なる 2点の温度データと して測定開始時点付近の温度データ と現時点の温度データを 使用するこ とを特徴とする特許請求の範囲第 1 5項記載の生体 の温度測定装置。
    ( 1 7 ) 予測演算手段は形状パラメータ α及び係数パラメータ Ao , Α χ の各値で特定する予測関数により将来時刻 t D にお ける検出温度 T P (tD) を次式、
    τ p (tD) = Αο + A ι t 0 α
    に従って予測演算することを特徴とする特許請求の範囲第 1 0 項記載の生体の温度测定装置。
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