截距為d時(shí),所述運(yùn)算部通過下式計(jì)算所述a、C、d的值: CN105115617A 說明書 6/28 頁
[0047] 所述運(yùn)算部通過作為所述深部溫度的運(yùn)算式的第1計(jì)算式來計(jì)算所述深部溫度 Tc,所述第1計(jì)算式由下式表示:
[0049] 在本方式中,設(shè)上述巧)的方式中說明的作為多個(gè)常數(shù)的第1斜率為a、第2斜率 為C、第2截距為d。
[0050] 具體而言,上述的(第1溫度)=(第1斜率)?(第2溫度)+ (第2斜率)?(第 3溫度)+ (第2截距)運(yùn)一函數(shù)可表示為"Tb=a?Tp+c?Tout+d"?;癁榈?溫度,化為 第2溫度,Tout為環(huán)境溫度(第3溫度),a、C、d為常數(shù)。因此,上述S元聯(lián)立方程式可通 過下式表示:
[0052] 因此,多個(gè)常數(shù)(a、c、d)可通過包含上述逆矩陣的式子求出。
[0053] 并且,通過將所求出的a、c、d的各值代入第1計(jì)算式而執(zhí)行運(yùn)算,得到不受熱平衡 影響的、大致理想地進(jìn)行了校正的深部溫度Tc。
[0054] (8)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中,當(dāng)設(shè)通過第1測量得到的所述第1 溫度為化1、所述第2溫度為化1、所述第3溫度為Toutl、通過第2測量得到的所述第1溫 度為化2、所述第2溫度為化2、所述第3溫度為Tout2、且所述Tout2的值是與所述Toutl 不同的值時(shí),所述運(yùn)算部使用通過所述第1測量得到的所述第1溫度Tbl和所述第2溫度 化1、W及通過所述第2測量得到的所述第1溫度化2和所述第2溫度化2,執(zhí)行作為所述深 部溫度的運(yùn)算式的第2計(jì)算式的運(yùn)算,計(jì)算所述深部溫度Tc,所述第2計(jì)算式由下式表示。
[0056] 在本方式中,至少執(zhí)行兩次溫度測量(溫度信息的取得),在各溫度測量中,使第3 溫度(環(huán)境溫度)Tout的值不同。在使環(huán)境溫度(第3溫度)不同而執(zhí)行了 2次溫度測量 時(shí),在第1測量中,構(gòu)成了設(shè)始端為被測量體的深部、終端為環(huán)境(大氣等)的第1熱通量 的系統(tǒng)。此外,在第2測量中,構(gòu)成了設(shè)始端為被測量體的深部、終端為環(huán)境(大氣等)的 第2熱通量的系統(tǒng)。在各系統(tǒng)中第3溫度(環(huán)境溫度)Tout不同,因此各系統(tǒng)的熱通量是 相互不同的熱通量。
[0057] 在運(yùn)些熱通量的系統(tǒng)中,終端是環(huán)境,因此不會產(chǎn)生現(xiàn)有例中成為問題的熱平衡 的差運(yùn)一概念。目P,只是還包含該熱平衡在內(nèi),唯一地確定環(huán)境溫度Toutaoutl、Tout2)。
[0058] 此外,所使用的基材的熱特性(例如導(dǎo)熱率)在第1熱通量的系統(tǒng)、第2熱通量的 系統(tǒng)中是相同的(運(yùn)是因?yàn)槭褂昧斯餐幕?,因此?dāng)然相同)。目P,熱阻的分布在第1系 統(tǒng)與第2系統(tǒng)之間沒有任何變化。因此,在基材上設(shè)定了第1測量點(diǎn)和第2測量點(diǎn)時(shí),在第 1熱通量的系統(tǒng)、第2熱通量的系統(tǒng)中,(第1測量點(diǎn)與第2測量點(diǎn)的溫度差)/(被測量體 的深部溫度Tc與第1測量點(diǎn)的溫度差)均相同。因此,下式成立。
[0060] 在關(guān)于Tc求解該式時(shí),得到上述第2計(jì)算式。由于不會產(chǎn)生現(xiàn)有例中的ATc運(yùn) 一誤差成分的概念自身,因此根據(jù)第2計(jì)算式,得到大致理想的深部溫度Tc。
[0061]目P,第2計(jì)算式是求取根據(jù)系統(tǒng)不同的兩個(gè)熱通量測量的溫度信息之差(之比) 的形式的運(yùn)算式,因此,各溫度信息所包含的與熱平衡對應(yīng)的成分相互抵消從而消失。良P, 在基材與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡、或者在被測量體與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡不會引起任何問 題。
[0062]第2計(jì)算式看上去在形式上與現(xiàn)有例中的計(jì)算式相同,但是第2計(jì)算式是與現(xiàn)有 例的計(jì)算式根本不同的計(jì)算式。目P,第2計(jì)算式是根據(jù)從設(shè)環(huán)境為終端的兩個(gè)熱通量的系 統(tǒng)得到的數(shù)據(jù),從基材中的熱阻之比相同運(yùn)一觀點(diǎn)出發(fā)導(dǎo)出的計(jì)算式,是根本不同的計(jì)算 式。
[0063]另外,在本方式中,第3溫度(環(huán)境溫度)Tout與深部溫度Tc的計(jì)算自身沒有直 接關(guān)系。但如上所述,需要使第1測量中的Toutl與第2測量中的Tout2不同,當(dāng)Toutl= Tout2時(shí),不能進(jìn)行準(zhǔn)確的深部溫度的計(jì)算。因此,由第3溫度傳感器測量的第3溫度Tout 能夠用于確認(rèn)是否滿足可計(jì)算條件(第1測量與第2測量中的第3溫度不同運(yùn)一條件),即 能夠用于判斷可否進(jìn)行運(yùn)算。
[0064] (9)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中,該溫度測量裝置具有第1單元和與 所述第1單元分體的第2單元,所述第1單元包含所述溫度測量部和所述環(huán)境溫度取得部, 所述第2單元包含所述運(yùn)算部和所述控制部。
[0065] 在本方式中,采用了第1單元與第2單元分離的分體結(jié)構(gòu)。因此,例如能夠?qū)⒌? 單元(例如溫度測量裝置的主體)的結(jié)構(gòu)部件的數(shù)量抑制為最小限度,能夠?qū)崿F(xiàn)第1單元 的輕量化。因此,例如,即使第1單元長時(shí)間接觸作為被測量體6的被檢者的體表,也不會 給被檢者帶來大的負(fù)擔(dān)。因此,例如能夠長時(shí)間連續(xù)地監(jiān)測溫度。
[0066] (10)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中,所述第1單元包含第1無線通信部, 所述第2單元包含第2無線通信部,從所述第1無線通信部向所述第2無線通信部發(fā)送所 述第1溫度的信息和所述第2溫度的信息、或者所述第1溫度的信息、所述第2溫度的信息 和所述第3溫度的信息,所述運(yùn)算部根據(jù)由所述第2無線通信部接收到的所述第1溫度的 信息和所述第2溫度的信息、或者所述第1溫度的信息、所述第2溫度的信息和所述第3溫 度的信息來執(zhí)行運(yùn)算,求出所述被測量體的深部溫度。
[0067] 在本方式中,在第1單元與第2單元之間,能夠進(jìn)行基于無線通信的溫度數(shù)據(jù)收 發(fā)。因此,能夠與第1單元相距一定距離而設(shè)置第2單元。此外,由于利用了無線通信,因 此不需要通信用的布線。因此,第1單元的操作性提高。此外,能夠使第1單元完全與第2 單元分離,因此能夠進(jìn)一步促進(jìn)第1單元的輕量化。
[0068] (11)在本發(fā)明的溫度測量裝置的其他方式中,該溫度測量裝置還具有粘貼結(jié)構(gòu), 該粘貼結(jié)構(gòu)將所述基材的所述第1面粘貼到所述被測量體的表面上。
[0069]在本方式中,能夠?qū)囟葴y量裝置粘貼到被測量體的表面上。因此,溫度測量裝置 的操作性和便攜性提高。此外,例如在將溫度測量裝置用于幼兒或嬰兒等的體溫計(jì)測的情 況下,幼兒等會頻繁地移動身體,因此難W持續(xù)預(yù)定時(shí)間良好地保持溫度測量裝置與體表 的接觸。但是,即使在運(yùn)種情況下,由于本方式的溫度測量裝置能夠粘貼到被測量體的表 面,因此即使幼兒或嬰兒移動了身體,也能夠良好地維持體表與溫度測量裝置的接觸狀況。 因此,能夠進(jìn)行準(zhǔn)確且穩(wěn)定的溫度測量。
[0070] (12)本發(fā)明的溫度測量方法的一個(gè)方式包含W下步驟:溫度信息取得步驟,在環(huán) 境溫度不同的條件下,多次測量基材的外表面上或者所述基材的內(nèi)部的、不同位置的第1 測量點(diǎn)和第2測量點(diǎn)處的溫度;W及運(yùn)算步驟,根據(jù)通過所述多次測量得到的所述第1測量 點(diǎn)的溫度和所述第2測量點(diǎn)的溫度,或者根據(jù)通過所述多次測量得到的所述第1測量點(diǎn)的 溫度和所述第2測量點(diǎn)的溫度、W及與所述多次測量對應(yīng)的不同的值的所述環(huán)境溫度,基 于深部溫度的運(yùn)算式求出與所述第1面相離的、所述被測量體的深部處的深部溫度。
[0071] 在本方式的溫度測量方法中,例如在環(huán)境溫度(第3溫度)不同的條件下改變時(shí) 間而執(zhí)行多次溫度測量(溫度信息的取得),并使用所得到的多個(gè)溫度數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)算,由此 能夠求出深部溫度。
[0072] 在現(xiàn)有例中,在環(huán)境溫度恒定的條件下,使兩個(gè)溫度測量部中的絕熱件的種類不 同,生成了兩種不同的熱通量,而在本方式中,在環(huán)境溫度不同的多個(gè)系統(tǒng)中生成熱通量。
[0073] 在基材與環(huán)境(例如是大氣等熱介質(zhì),可改稱作周圍介質(zhì)或者環(huán)境介質(zhì))之間產(chǎn) 生熱平衡。在現(xiàn)有例中,兩個(gè)溫度測量部同時(shí)執(zhí)行溫度測量,因此兩個(gè)溫度測量系統(tǒng)中的環(huán) 境溫度Tout為相同的值(即恒定)。因此,在各系統(tǒng)中的深部溫度Tc與環(huán)境溫度Tout之 間產(chǎn)生的熱流恒定,現(xiàn)有例正是W此為前提條件。從被測量體朝向環(huán)境的、例如鉛直方向的 熱流恒定是W不產(chǎn)生熱平衡為前提而成立,所述熱平衡例如是指該鉛直方向的熱流的一部 分經(jīng)由例如基材的側(cè)面而釋放到環(huán)境中。
[0074] 但是,當(dāng)促進(jìn)溫度測量裝置的小型化,從而基材的尺寸變小時(shí),被測量體與環(huán)境之 間的熱平衡十分顯著。此時(shí),不再滿足在深部溫度Tc與環(huán)境溫度Tout之間產(chǎn)生的熱流恒 定運(yùn)一前提。
[0075] 與此相對,在本方式中,在多個(gè)熱流系統(tǒng)中,各熱流的一端是允許溫度變動的環(huán) 境,例如在第1系統(tǒng)中,環(huán)境溫度為Tout1 (任意溫度),在第2系統(tǒng)中,環(huán)境溫度為Tout2 (與 Toutl不同的任意溫度)。因此,不會產(chǎn)生現(xiàn)有例運(yùn)樣的制約,即:在多個(gè)熱流系統(tǒng)之間,在 環(huán)境溫度(Tout)與深部溫度(Tc)之間產(chǎn)生的熱流必須恒定。目P,在各系統(tǒng)的熱通量中,原 本就包含熱平衡引起的熱移動,只是在環(huán)境溫度Tout(任意溫度)與被測量體的深部溫度 Tc之間,產(chǎn)生了還包含該熱平衡的成分的熱流。
[0076] 并且,在運(yùn)種熱流系統(tǒng)中,基材中的任意兩點(diǎn)(第1測量點(diǎn)和第2測量點(diǎn))的溫度 可通過包含環(huán)境溫度(Tout)作為變量(參數(shù))的式子來表示。
[0077] 此外,當(dāng)深部溫度與環(huán)境溫度相等時(shí),熱平衡成為零。因此,例如在進(jìn)行深部溫度 的運(yùn)算時(shí),通過賦予深部溫度與環(huán)境溫度相等運(yùn)一條件,能夠使熱平衡引起的測量誤差成 為零。
[007引此外,在使用了求取根據(jù)系統(tǒng)不同的兩個(gè)熱通量測量的溫度信息之差(之比)的 形式的運(yùn)算式作為運(yùn)算深部溫度的運(yùn)算式時(shí),各溫度信息所包含的與熱平衡對應(yīng)的成分相 互抵消從而消失。目P,在基材與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡、或者在被測量體與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平 衡不會引起任何問題。
[0079]利用運(yùn)種測量原理,能夠W更高的精度測量被測量體的深部溫度。一般而言,越使 溫度測量裝置小型化,熱平衡給測量帶來的影響越顯著,但在本方式中,能夠抑制熱平衡引 起的誤差,因此,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度測量裝置的小型化和極高精度的測量。
[0080]此外,在本方式的溫度測量裝置中,能夠在不同的環(huán)境溫度下執(zhí)行多次溫度測量 (溫度信息的取得),并使用所得到的多個(gè)溫度數(shù)據(jù)執(zhí)行運(yùn)算,由此求出深部溫度。因此,基 本上設(shè)置一個(gè)基材即可,不需要像專利文獻(xiàn)1記載的現(xiàn)有例那樣設(shè)置兩個(gè)基材(兩個(gè)溫度 測量部)。因此,在運(yùn)方面也能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測量裝置的小型化。此外,在專利文獻(xiàn)1的體溫 計(jì)中,為了使各溫度測量部的熱阻值不同,需要在溫度測量部的表層部上設(shè)置材料不同的 絕熱件,但在本方式中,基本上具有一個(gè)作為傳遞熱的熱介質(zhì)的基材即可,在運(yùn)方面也能夠 簡化溫度測量裝置的結(jié)構(gòu)。作為基材,例如可使用具有預(yù)定的導(dǎo)熱率(或者熱阻)的材料 (例如娃橡膠)。
[0081] (13)在本發(fā)明的溫度測量方法的其他方式中,在設(shè)所述第1測量點(diǎn)的溫度為第1 溫度、所述第2測量點(diǎn)的溫度為第2溫度、所述環(huán)境溫度為第3溫度時(shí),利用W所述第2溫 度及所述第3溫度為變量、并且包含多個(gè)常數(shù)的函數(shù)來表示所述第1溫度,利用W所述第2 溫度為變量、并具有第1斜率和第1截距的第1 一次函數(shù)來表示所述第1溫度,利用W所述 第3溫度為變量、并具有第2斜率和第2截距的第2-次函數(shù)來表示所述第1一次函數(shù)的所 述第1截距,所述多個(gè)常數(shù)相當(dāng)于所述第1斜率、所述第2斜率和所述第2截距,通過所述 溫度信息取得步驟中的第1測量,取得作為所述第1溫度的化1、作為所述第2溫度的化1 和作為所述第3溫度的Toutl,通過第2測量,取得作為所述第1溫度的化2、作為所述第2 溫度的Tp2和作為所述第3溫度的Tout2,通過第3測量,取得作為所述第1溫度的化3、作 為所述第2溫度的Tp3和作為所述第3溫度的Tout3,在所述運(yùn)算步驟中,根據(jù)通過所述第 1測量得到的所述第1溫度化1、所述第2溫度化1和所述第3溫度Tout 1、通過所述第2測 量得到的所述第1溫度化2、所述第2溫度Tp2和所述第3溫度Tout2、W及通過所述第3 測量得到的所述第1溫度化3、所述第2溫度Tp3和所述第3溫度Tout3,計(jì)算所述第1斜 率、所述第2斜率和所述第2截距的值,并通過使用了計(jì)算出的所述第1斜率、所述第2斜 率和所述第2截距的值的所述深部溫度的運(yùn)算式的運(yùn)算,計(jì)算所述被測量體的深部溫度。
[0082]在本方式的溫度測量方法中,例如至少執(zhí)行=次溫度測量(溫度信息的取得),在1次溫度測量(溫度信息的取得)中,得到一組第1溫度、第2溫度和第3溫度。此外,第1 溫度可通過包含第2溫度及第3溫度作為變量、并且包含多個(gè)常數(shù)的函數(shù)來表示。如果將 S次溫度測量得到的各溫度值代入上述函數(shù),則得到包含S個(gè)變量的S元聯(lián)立方程式。通 過求解該=元聯(lián)立方程式,能得到多個(gè)常數(shù)(不限于該方法)。接著,使用所求出的各常數(shù) 的值,執(zhí)行第1計(jì)算式的運(yùn)算,計(jì)算深部溫度。由此,能夠求出去除了熱平衡的影響的、接近 理想的深部溫度。
[0083] (14)在本發(fā)明的溫度測量方法的其他方式中,在所述運(yùn)算步驟中,
[0084]在設(shè)所述第1斜率為a、所述第2斜率為C、所述第2截距為d時(shí),通過下式來計(jì)算 所述曰、C、d: CN105115617A 坑明巧 10/28 頁
[0086] 并且,通過由下式表示的所述第1計(jì)算式來計(jì)算所述深部溫度Tc:
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[008引在本方式中,多個(gè)常數(shù)a、C、d(a為第1斜率、C為第2斜率、d為第2截距)可通 過包含上述逆矩陣的式子來求出。
[0089] 此外,在深部溫度Tc與環(huán)境溫度(第3溫度)Tout相等的條件下求解上述運(yùn)算式 (包含環(huán)境溫度作為變量)時(shí),得到第1計(jì)算式。因此,通過將所求出的a、c、d的各值代入 第1計(jì)算式而執(zhí)行運(yùn)算,能夠得到不受熱平衡影響的、大致理想地進(jìn)行了校正的深部溫度 Tco
[0090] (15)在本發(fā)明的溫度測量方法的其他方式中,在所述溫度信息取得步驟中的第1 測量中,在第3溫度Toutl下,取得作為所述第1溫度的化1和作為所述第2溫度的化1,并 且在第2測量中,在與對應(yīng)于所述第1測量的第3溫度Toutl不同的值的第3溫度Tout2 下,取得作為所述第1溫度的Tb2和作為所述第2溫度的化2,并且,在所述運(yùn)算步驟中,使 用通過所述第1測量得到的所述第1溫度化1和所述第2溫度化1、W及通過所述第2測量 得到的所述第1溫度化2和所述第2溫度化2,執(zhí)行作為所述深部溫度的運(yùn)算式的第2計(jì)算 式的運(yùn)算,計(jì)算所述深部溫度Tc,所述第2計(jì)算式由下式表示:
[0092] 在本方式的溫度測量方法中,使第3溫度(環(huán)境溫度)Tout的值不同。在使環(huán)境 溫度(第3溫度)不同而執(zhí)行了 2次溫度測量時(shí),在第1測量中,例如構(gòu)成了設(shè)始端為被測 量體的深部、終端為環(huán)境(大氣等)的第1熱通量的系統(tǒng)。此外,在第2測量中,構(gòu)成了例 如設(shè)始端為被測量體的深部、終端為環(huán)境(大氣等)的第2熱通量的系統(tǒng)。在各系統(tǒng)中第 3溫度(環(huán)境溫度)Tout不同,因此各系統(tǒng)的熱通量是相互不同的熱通量。
[0093] 在運(yùn)些熱通量的系統(tǒng)中,終端是允許溫度變動的環(huán)境,因此,不會產(chǎn)生現(xiàn)有例中 成為問題的熱平衡的差運(yùn)一概念。目P,只是還包含該熱平衡在內(nèi),唯一地確定環(huán)境溫度 Tout(Toutl、Tout2)。
[0094] 此外,所使用的基材的導(dǎo)熱率在第1熱通量的系統(tǒng)、第2熱通量的系統(tǒng)中是相同的 (運(yùn)是因?yàn)槭褂昧斯餐幕?,因此?dāng)然相同)。即,熱阻的分布在第1系統(tǒng)與第2系統(tǒng)之間 沒有任何變化。因此,在基材上設(shè)定了第1測量點(diǎn)和第2測量點(diǎn)時(shí),在第1熱通量的系統(tǒng)、 第2熱通量的系統(tǒng)中,(第1測量點(diǎn)與第2測量點(diǎn)的溫度差)/(被測量體的深部溫度Tc與 第1測量點(diǎn)的溫度差)均相同。因此,下式成立。
[0096] 在關(guān)于Tc求解該式時(shí),得到上述第2計(jì)算式。由于不會產(chǎn)生現(xiàn)有例中的ATc運(yùn) 一誤差成分的概念自身,因此根據(jù)第2計(jì)算式,得到大致理想的深部溫度Tc。
[0097]目P,第2計(jì)算式是求取根據(jù)系統(tǒng)不同的兩個(gè)熱通量測量的溫度信息之差(之比) 的形式的運(yùn)算式,因此,各溫度信息所包含的與熱平衡對應(yīng)的成分相互抵消從而消失。良P, 在基材與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡、或者在被測量體與環(huán)境之間產(chǎn)生熱平衡不會引起任何問 題。
[0098] 第2計(jì)算式看上去在形式上與現(xiàn)有例中的計(jì)算式相同,但第2計(jì)算式是與現(xiàn)有例 的計(jì)算式根本不同的計(jì)算式。目P,第2計(jì)算式是根據(jù)從設(shè)環(huán)境為終端的兩個(gè)熱通量的系統(tǒng) 得到的數(shù)據(jù),從基材中的熱阻相同運(yùn)一觀點(diǎn)出發(fā)導(dǎo)出的計(jì)算式,是根本不同的計(jì)算式。
[0099] 另外,在本方式中,第3溫度(環(huán)境溫度)Tout與深部溫度Tc的計(jì)算自身沒有直 接關(guān)系。但如上所述,需要使第1測量中的Toutl與第2測量中的Tout2不同,當(dāng)Toutl= Tout2時(shí),不能進(jìn)行準(zhǔn)確的深部溫度的計(jì)算。因此,第3溫度Tout能夠用于確認(rèn)是否滿足可 計(jì)算條件(第1測量與第2測量中的第3溫度不同運(yùn)一條件),即能夠用于判斷可否進(jìn)行運(yùn) 算。
【附圖說明】
[0100] 圖1(A)~圖1(C)是用于說明第1實(shí)施方式中的深部溫度的巧U量方法的圖。
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