KR900000822B1

KR900000822B1 - 전자온도계

Info

Publication number: KR900000822B1
Application number: KR1019840001960A
Authority: KR
Inventors: 타까유끼 이이다; 타미오 미야께
Original assignee: 다데이시덴기 가부시기가이샤; 다데이시 다까오
Priority date: 1983-04-13
Filing date: 1984-04-13
Publication date: 1990-02-17
Also published as: EP0122622A1; DE3464661D1; KR840008976A; EP0122622B1; US4565456A

Abstract

내용 없음.

Description

전자온도계

제1도는 본 발명의 전자체온계의 제1실시예를 도시하는 블럭도.

제2도 및 제3도는 상기 제1실시예 장치에 있어서의 표시예를 도시하는 표시기의 평면도.

제4도는 RAM(5)에 설치되는 오차 테이블을 표시하는 메모리 맵.

제5도는 상기 제1실시예의 장치의 동작을 도시하는 플로우차아트.

제6도는 예측체온 산출 루우틴(routine)을 도시하는 플로우차아트.

제7도는 임의의 시각 ti에 있어서의 실제의 도달온도와 예측온도의 오차|△T|를 도시하는 그래프.

제8도는 본 발명을 적용한 전자체온계의 제2실시예를 도시하는 블럭도.

제9도 및 제10도는 상기 제2실시예의 장치에 있어서의 표시예를 도시하는 표시기의 평면도.

제11도는 상기 제2실시예의 장치의 동작을 나타내는 플로우차야트.

제12도는 본 발명을 적용한 전자체온계의 제3실시예를 도시하는 블럭도.

제13a 및 b도는 상기 제3실시예의 장치에 있어서의 표시예를 도시하는 표시기의 평면도.

제14도는 전자체온계의 외관을 도시하는 사시도로서, 제14a도는 디지탈 표시의 타입.

제14b도는 아날로그 표시타입의 각각을 표시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 센서 2 : A/D변환기

3 : CPU 4 : ROM

5 : RMA 6 : 체온 표시기

7 : 오차 표시기 8 : 스타아트 스위치

41 : 오차 테이블

본 발명은 전자체온계등의 전자온도계의 관한 것으로 구체적으로 말하면, 측정개시후 조기에 피대상물의 온도를 측정할 수 있는 전자온도계에 관한 것이다.

일반적으로, 전자온도계, 예를 들면 전자체온계에서는, 검출부를 겨드랑이나 혓바닥밑등에 삽입해서 온도측정을 하고 있으나, 검출부가 체온과 열평형 상태를 이루기 위해서는 시간이 소요되는 것이 보통이다. 종래의 전자체온계에서는, 변환상태에서 안정상태에 도달하는 온도를 그대로 표시하거나, 또는 측정개시후의 일정시간 경과후에 1회마다(씩) 도달체온을 예측하여 표시하도록 하고 있다. 그러나 체온의 변화상태를 그대로 표시해서는, 조기에 도달온도치를 알 수 없고, 1회뿐인 체온예측만으로는 조기에 어림의 체온을 알아도 임의의 시각에 도달온도를 알 수 없고, 섬세한 체온 측정이 불가능하다. 즉 체온 예측을 빨리하면 그 만큼 큰오차를 내포한 도달온도치가 되고, 반대로 측정개시후, 비교적 시간을 두고 체온예측을 하면, 체온은 실제치에 가까워져서 정밀도는 향상되나, 조기예측의 뜻이 약해진다. 그리고 또, 도달온도치의 예측표시만으로는, 어느 정도의 오차를 내포하는가를 측정자가 한번 보아서 알 수 있기란 불가능하다.

본 발명의 목적은 조기에 도달온도를 알 수 있는 동시에. 시간의 경과에 따라 정확한 도달온도를 측정할 수 있는 전자온도계를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 전자온도계에 의하면, 측정개시후의 상이한 시간후의 복수회의 소정시각에 도달온도를 예측하고, 이것을 표시하는 동시에, 각 소정시각에 있어서의 오차범위도 표시하는 것이므로, 조기에 측정을 할 수 있음을 물론 시간의 경과에 따라 정밀도가 높은 즉 보다 정확한 도달온도를 예측할 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 전자온도계를 전자체온계에 적용한 경우의 각 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 전자체온계의 블럭도이다. 제1도에 있어서, (1)은 체온을 검지하기 위한 서어미스터등의 센서, (2)는 센서(1)의 출력아날로그신호를 디지탈 신호로 변환하는 A/D변화기, (3)은 CPU로서, A/D변환기 (2)로부터 검출온도신호를 받아, ROM(4)에 기억된 프로그램에 따라 소정의 시간마다 도달온도를 예측하는 동시에, 오차범위를 정하는 제어를 한다. (5)는 제어의 과정에서, 여러가지의 데이터를 기억하는 RAM이다. (6)은 예측한 도달체온을 표시하는 체온 표시기, (7)은 체온 표기기(6)에 표시되는 도달체온의 오차범위를 표시하는 오차 표시기이다.

이들 체온 표시기(6) 및 오차 표시기(7)에는 디지탈표시기가 사용되고, 표시체로서는 액정, 발광다이오드, 형광표시관등 주지의 것이 사용된다. (8)은 측정개시를 지시하는 스타아트 스위치이다.

상기 RAM(5)에는, 제4도의 도시와 같은 오차 테이블(41)이 설치된다. 이 오차 테이블(41)에는, 측정개시후로부터 경과시간에 따른 예측 오차범위의 데이터가 기억되어 있다.

도면에서는 예를 들면 20초 이상의 경과에서는 ±0.5℃의 오차, 40초이상의 경과까지는 ±0.4℃∼10분 이상 경과에서는 ±0.1℃의 오차인 것을 표시하고 있다. 이들 각 경과시간에 대한 오차치는 실험적으로 구해서 미리 설정해도 좋고, 또는 이 예측오차범위를 실제의 측정온도차로부터 산출하여도 좋다.

다음에 제5도에 도시하는 플로우차아트를 참조해서, 이 제1실시예에 관한 전자체온계의 동작을 설명한다.

스타아트 스위치(8)가 온하면, 동작이 개시되어, 우선 스텝(ST1)에서 타이머가 가동된다. 이 타이머는 측정개시후의 경과시간을 카운트하기 위한 것으로, 특별히 도시는 하지 않았으나 CPU3에 내장되는 것이다. 계속해서, 스텝(ST2)로 센서(1)의 검출출력을 취입함과 동시에, 예측체온 T_S를 산출한다. 이 예측체온 T_S의 산출방법의 일예에 대하여는 후술한다. 다음 타이머의 계시치를 판독하고, 예측체온산출의 시각을 얻는다(ST3). 이어서, 오차 테이블(41)을 참조하여(ST4), 그 시각에 있어서의 오차△t를 RAM(5)로부터 판독하고, 예측체온 데이터 T_S와 오차데이터 ±△T를 얻는다(ST5). 그리하여 이들의 데이터를 각 표시기에 표시한다(ST6).

즉, 예측온도 TS는 체온 표시기(6)에, 오차데이터 △T는 오차 표시기(7)에 표시한다. 그후, 예측종료인지 아닌지를 판정하고(ST7), 스타아트 스위치(8)가 오프되어 있지 않으면, 판정을 NO로 하여 스텝(ST2)에 리턴하여 시간의 경과에 따라, 스텝(ST2∼ST6)의 처리를 반복하고, 연속적으로 예측체온의 산출과 경과시각에 대응하는 오차를 추출하고, 그때마다 예측체온과 그 오차범위를 쌍(±)으로 표시한다.

예를 들면, 1분 경과후의 예측체온이 36.4℃이라고 하면, 1분경과 시점의 오차범위는 오차 테이블(41)로부터 ±0.3℃로 구해진다. 제2도에 표시함과 같이 체온 표시기(6)에는 36.4℃가, 오차 표시기(7)에는 ±0.3℃가 표시된다. 따라서 1분 경과 시점에서 표시기를 관측한 측정자는, 오차범위가 ±0.3℃인 체온 36.4℃를 얼을 수가 있다. 또한 정밀도의 높은 판정을 행하고저 할때에는, 측정자는 측정을 계속하면 된다.

예를 들면 10분을 경과할때까지 측정을 계속하여 체온 표시기(6)에 36.6℃의 표시가 얻어졌다면, 오차 표시기(7)에는 ±0.1가 표시되기 때문에, 측정자는 오차범위가 ±0.1℃인 체온 36.6℃를 알 수가 있으며, 1분경과시보다 좋은 신뢰도가 높은 체온측정을 행할 수 있다.

이와같이, 이 전자체온계는 조기부터 근소한 시간경과 시점까지, 그 시점에 따른 도달체온과, 그 오차범위를 알 수 있다. 따라서 측정자는, 어느 시점에서도, 항상 오차범위를 고려에 넣을 수 있기 때문에, 목적에 따른 정밀도의 체온측정을 행할 수가 있다. 또한, 상기 제1실시예에 있어서 오차 표시기(7)에는 +와 -의 오차범위, 즉 ±△T를 표시하도록 되어있으나, 이 표시기를 대신해서, 제3도에 표시함과 같이 2개의 오차 표시기(7a,7b)를 설치하여, 한쪽에 상한오차를 포함한 체온 Ta-△T(36.1)을 표시하도록 해도 좋다. 이와같이 표시하면, 측정자는 직관적으로 도달온도가 대략 어느 범위에 있는 가를 알 수가 있다.

다음 제5도에 표시한 스텝(ST2)에 있어서의 예측체온 T_S의 산출방법의 구체적 예를 제6도에 표시한 플로우차아트를 참조하여 설명한다.

여기에 표시하는 예측체온 T_S의 산출방법은, 본출원인이 고안한 것으로서, 피측정체온도 T의 시간미분의 대수치 T_L와 시간 t의 사이에 직선적이 관계가 있으며, T_L=A-τ't로 표시되는 것에 착안하여, 회귀법에 의하여 정수 A 및 τ'를 구하고, 이들의 정수로부터 도달체온 T_S를 예측하는 것이다.

우선 스텝(ST21)에서 초기온도치 T₀를 기억시킨다. 이어서, 스텝(ST22)에서, 샘플타임의 도래 여부를 판정하고, 샘플타임에 도래하면 A/O 변환기(2)를 지나서 취입되는 그 검출온도 Ti를 RAM5에 기억시킨다(ST23). 이어서 검출온도 Ti 의 시간미분치 dTi/dt를 산출하고(ST24), 또 다시 이 시간미분치의 대수치 T_L1=log dTi/dt를 구한다(ST25). 그리고 산출한 T_Li와, 그때의 샘플타임 ti를 RAM5에 기억시킨다.(ST26).

다음 샘플타입 회수i가 미리 설정한 n에 도달해 있는지 여부를 판정한다(ST27). 그 결과 도달못했을 경우에는, 스텝(ST22)에 리턴되고, 이후 샘플회수 i가 n에 도달할때까지 샘플타입의 도래따마다 스텝(ST22,ST23,…ST26)의 처리를 반복한다. 이 일련의 처리에 의하여 각 샘플타임 t₁,t₂,…T_n과 그 샘플타임 마다의 검출온도의 시간 미분치의 대수치 T_L1,T_L2,…T_Ln가 RAM5에 기억된다.,

샘플타임 회수 i가 n에 도달하면, 이상의 각 루틴에서 구한 데이타 t₁,t₂,…tn 및 T_L1,T_L2,…T_Ln을 구하여, 회귀법을 표시하는 다음식에서 정수 A및 τ'을 산출한다(ST28,ST29).

이것에 의해서, 피측정자 고유의 특성곡선이 특정되고,

로 부터, 도달온도 T_S를 산출한다(ST30).

상기 도달온도 T_S의 예측방법을 이용하면, 각 임의 시각ti에 있어서의, 실제의 도달온도와의 오차는, 실험결과 보다 대략

[s, b, e, m은 정수]로 표시되는 값(제7도 참조)보다 작아지기 때문에, 시각 t에 있어서의 온도표시로서, T_S±|△T|, 혹은,

T_S-|△T|∼T_S+|△T|

로 표시된다. 이 시간 t에 대한 오차범위는, 미리 평균치를 구하여 제4도에 표시함과 같은 오차 테이블(41)로서 기억시켜 놓아도 좋으나. 상기의 식 보다 그때마다 산출하여 오차 테이블(41)을 작성하도록 하여도 좋다.

다음에, 제8도는 본 발명의 제2실시예에 관한 전자온도계를 나타내는 블록도이다. 이 제2실시예에 관한 전자온도계는, 상기 제1실시예와 같은 구성이지만, 특히 표시기(6,7)에 대신해서 표시기(81,82)를 설치한 것이다.

표시기(81)는 현재의 검출온도를 표시하는 현재 검출 체온 표시기이다. 표시기(82)는, 체온의 오차범위를 포함한 예측체온을 표시하는 예측체온 표시기이다.

또, 이들 표시기(81,82)에 사용되는 표시기는 제1실시예 장치에의 것과 같은 디지탈표시기이다.

다음에, 이 제2실시예게 관한 전자체온계의 동작을 제11도에 나타내는 플로우차아트에 따라서 설명한다.

제1실시예와 마찬가지로, 스타아트 스위치(8)의 온 작동에 의해 동작을 개시하고, 타이머를 기동시킨다(ST1). 이어서, 센서(1)의 검출출력을 취입하는 동시에, 예측체온 T_S를 산출하고(ST2),타이머의 계시치를 판독한다(ST3). 이 스텝(ST2,ST3)의 각 루틴은, 측정개시로부터 20초를 경과할때까지 반복된다(ST100).이것은, 측정 개시시의 검출온도는 불안정하므로 이 기간에서의 온도표시는 하지 않는 것으로 하였다.

또 스텝(ST2)에서 행하여지는 예측체온 T_S의 산출은, 전술한(제6도) 수순으로 행하여지고, 오차테이블(41)이 RMA5에 설치된다.

측정 개시후 20초를 경과하면, 스텝(ST5,ST6)을 거쳐서 스텝(ST7)에 진행하고, 오차범위 ±△T를 포함하는 예측체온 Ts 와 현재 검출 체온 T를 각 표시기(82,81)에 표시한다. 그리고, 이상의 각 루틴은 스타아트 스위치(8)가 오프될때까지 반복된다(ST8). 예를 들면, 3분 경과후에 예측체온이 37.3℃라고 하면, 3분 경과후의 오차범위는 ±0.2℃이다(제4도 참조). 이 시점에서의 현재 체온을 36.8℃라 하면, 제2도에 나타낸 것과 같이, 현재 검출체온 36.8℃는 표시기(81)에, 예측체온 37.3℃는 예측체온 표시기(82)의 예측체온 표시부(82a)에, 오차범위 ±0.2℃는 오차범위 표시부(82b)에 표시된다.

측정자는, 이들의 표시를 보고 예측체온이 37.3℃로 되어 있으며, 오차도 ±0.2℃까지와 있는 것, 또한 현재 체온이 36.8℃까지 도달하고 있는 것을 알 수 있고, 대강의 측정으로 충분할때에는 여기서 측정을 중지해도 좋다.

측정자가 다시 정밀도가 높은 측정을 행하고져 할 경우에는, 허용될 수 있은 오차범위가 될때까지 측정을 계속하면 된다.

또, 상시 제2실시예에 있어서, 예측체온 표시기(82)에는 예측체온 플러스와 마이너스의 오차범위, ±△T를 표시하도록 되어있으나. 이들의 표시는 별개의 표시기에 표시해도 좋다.

또, 이들의 표시에 대신해서, 제10도에 표시한 바와 같이, 2개의 표시기(82a,82b)를 설치하고, 한쪽에 상한 오차를 포함한 예측체온 T_S+△T(37.5)℃, 다른쪽에 하한 오차를 포함한 예측체온 T_S-△T(37.1℃)를 표시하도록 해도 좋다. 이와 같이 표시하면, 측정자는 직관적으로 도달체온이 대략 어느 범위에 있은 가를 알 수 있다.

또한, 제12도는 이 발명의 제 3실시예에 관한 전자체온계의 블록도이다.

이 제3실시예에 관한 전자체온계는, 제1실시예와 같은 동작을 행하는 것이지만(제5도,제6도 참조), 특히 현재 검출체온과 오차범위를 포함하는 예측체온의 표시를 아날로그적으로 행하도록 한 것이다. 즉, 표시기(121)는 장방형상의 세그먼트 S₁,S₂,…Sn가 횡 1열(제13a도) 또는 원호형상(제13b도)으로배지 구성되고, 각 세그멘트는 예를 들면 액정으로 되었으며, 디코더 드라이버(122)에 의해 구동된다.

이 표시기(121)는 현재 검출체온표시용과 오차범위를 포함하는 예측체온표시용을 개별적으로 설치해도 좋고(제12도), 또 제13a도, b도의 도시와 같이 1개의 표시로 해도 좋다.

예를 들면, 3분 경과후의 예측체온이 37.3℃에 있다고 하자. 3분 경과후의 오차범위는 ±0.2℃이므로(오차 테이블 41참조), 예측체온범위는 37.1∼37.5℃가 된다. 이 시점에서의 현재 체온을 36.8℃로 하면, 이들 현재 체온 및 예측체온 범위는, 제13도에 나타낸 바와 같이 표시된다. 즉, 현재 체온은 표시기(121)의 죄측단에서 36.8℃까지의 표시 세그멘트가 점등된다. 예측체온범위는 37.1∼37.5℃의 범위의 표시 세그멘트가 점등된다. 이 예측체온범위 37.1∼37.5℃의 표시양태는 점며등으로 하고, 현재 체온표시의 양태와는 구별하고 있다. 최후에, 제14a, b도는 이상 설명한 전자체온계의 외관을 나타낸다.

동 도면(a)에 나타낸 전자체온계는, 본체케이스(141)의 한쪽에 가는 직경의 검출 아암(141a)을 일체로 형성하고, 이 검출아암(141a)의 선단에 온도검출기(141b)를 설치하고 있다.

그리고, 본체케이스(141)에는 제1,제2실시예에서 나타낸 바와 같이 디지탈표시기(142a) 또는 (142b)가 설치되고, 또 본체케이스(141)의 다른쪽에 슬라이드 타입의 파워스위치(143)가 설치되어 있다.

또, 동 도면(b)에 나타낸 전자체온계는, 본체케이스(145)에 케이블(146)을 거쳐서 탐침(147)를 부착하고, 탐침(147)의 선단에 온도검출기(147a)를 설치하고 있다. 그리고, 본체 케이브(145)에는, 제3실시예에 제시한 바와 같이 아날로그 표시기(148)가 설치되고, 또 슬라이드 타입의 파워스위치(149)가 설치된다.

또한, 상기 각 실시예에 있어서의 오차범위는, 측정개시로부터의 경과시간에 대응해서 설정하도록 하였으나. 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 경과시간과는 관계 없이 예측도달온도에 대응시키도록 하여도 좋다. 예컨대, 인접하는 예측온도의 온도차를 비교하고, 각 온도차의 차에 따라서 오차범위를 산출한다. 또는, 인접하는 예측도달온도의 온도차로부터 구할 수 있는 각 예측도달온도에 대한 오차범위를 측정온도의 조건에 관련시켜서 수정하고, 이것을 각 예측도달온도에 대한 최종적인 오차범위로 하는 것이다.

이와같이 하면, 측정기간내에 센서와 인체와의 접리가 행해져도, 온도측정을 잘못하는 일이 없어진다.

Claims

피측온체의 온도를 검출하는 온도 검출기(1)와, 상기 온도 검출기의 검출온도에 따라 도달온도를 산출하는 예측온도 연산수단(3)과, 상기 예측 온도 연산수단이 산출한 예측도달온도에 관련하는 오차범위를 제공하는 수단(5)과, 상기 오차범위의 표시를 행하는 표시수단(6,7,81,82)을 구비한 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 표시수단은 도달온도를 표시하는 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 표시수단은, 예측도달온도를 표시하는 동시에, 상기 예측도달온도에 상한 오차를 첨가한 표시와, 상기 예측도달온도에 하안오차를 첨가한 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 표시수단은, 상기 온도 검출기(1)의 검출온도를 표시하는 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제2항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표시수단은 디지탈표시수단(6,7,81,82)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 표시수단은 아날로그 표시수단으로 구성되고, 그 아날로그 표시수단은 상기 온도검출기의 검출온도와 오차범위를 가미한 예측도달온도범위를 표시하는 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제6항에 있어서, 상기 검출온도와 예측도달 온도범위는 1개의 아날로그 표시수단에 상이한 표시양태로 표시하도록 한 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 오차범위는 상기 예측온도연산수단(3)이 산출한 예측도달온도에 대응해서 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 오차범위는 상기 예측온도연산수단(3)이 산출한 각 예측도달온도의 온도차에 따라 연산 산출한 것을 특징으로 하는 전자온도계.
제1항에 있어서, 상기 오차범위는, 측정개시로부터의 경과시간에 대응해서 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 전자온도계.