JPH0330098B2

JPH0330098B2 -

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Publication number: JPH0330098B2
Application number: JP59141048A
Authority: JP
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1991-04-26
Also published as: JPS6118831A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野この発明は、例えば体温計として使用される電
子温度計に関し、特に温度上昇率検出手段に特徴
を有する電子温度計に関する。

(ロ) 従来の技術一般に、電子体温計は、サーミスタ等の感温素
子を含む温度測定部で、サンプルタイミング毎に
温度を測定し、測定温度の最高値を更新記憶し、
表示するようにしている。この電子体温計は、測
定開始後、いきなり体温が表示されるのではな
く、測定温度がある初期温度から指数関数的に上
昇してゆき、やがてある温度値に収束し、その時
点で、略正確な体温を知ることができる。この収
束時点を判断する１つの方法として、温度上昇率
を検出し、この温度上昇率が所定値以下に達した
時点を収束時点とするものがある。

この種の電子温度計において、温度上昇率が所
定値以下になつたことを検出するのに、従来は、
複数回のサンプルタイミングの測定温度をメモリ
に記憶しておき、今回の測定温度と数回前のサン
プルタイミングの測定温度との差を演算回路で計
算し、この算値より判断していた。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点しかし、上記従来技術では、上昇率検出のため
に数回分の測定温度を記憶する回路と、任意デー
タの差を計算する演算回路とを必要とし、回路規
模が大となりCPUを使用しないで、LSI化しよう
とする場合には、チツプサイズが大となり、コス
トアツプを招くという問題があつた。

この発明は、比較的小規模の回路で、温度上昇
率検出のための回路を実現し、低コストの電子温
度計を提供することを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段この発明の電子温度計は、上記問題点を解決す
るために、第１図に示すように、サンプルタイミ
ング毎に温度を測定する温度測定部１と、測定さ
れた現温度を記憶する測定温度記憶手段２と、測
定温度の最高値を表示温度として更新記憶する表
示温度記憶手段３と、表示温度を表示する表示器
４と、現温度と表示温度の大小関係を比較する比
較回路５と、この比較回路５の大小関係出力をサ
ンプルタイミング毎に、１ビツトの２値データと
して、ビツト順次に記憶するシフトレジスタ６
と、このシフトレジスタ６に記憶される２値デー
タの個数を計数し、この個数から温度上昇率が所
定値になつたことを検出するカウンタ７とから構
成されている。

(ホ) 作用この電子温度計において、温度測定部１で、サ
ンプルタイミング時に温度が測定されると、今回
の測定温度が測定温度記憶手段２に記憶される。
そして今回測定温度と表示温度記憶手段３に記憶
される表示温度が比較回路５で比較され、今回測
定温度が表示温度よりも、大きい場合には、その
測定温度が、新たな表示温度として、表示温度記
憶手段３に記憶され、表示器４に表示される。ま
た今回測定温度が表示温度よりも、大きい場合
は、シフトレジスタ６に、その大きいことを示す
データが、１ビツト分例えばデータ“１”として
記憶される。

以後、サンプルタイミング毎に、上記と同様に
して、温度測定がなされ、最高温度が表示器４に
更新表示され、シフトレジスタ６に、今回測定温
度が大きい場合は“１”、表示温度と等しいか、
小さい場合は“０”が、ビツト順次に記憶され
る。

シフトレジスタ６に記憶される“１”の多い程
（“０”が少ない程）、温度が上昇していることを
意味し、逆に“１”が少ない程（“０”が多い
程）、温度が収束時に近づいていることを意味し
ている。それゆえ、カウンタ７は、シフトレジス
タ６の、例えばデータ“０”の数を計数し、その
数が所定値以上になると、収束信号を出力する。

(ヘ) 実施例以下、実施例によりこの発明をさらに詳細に説
明する。

第２図は、この発明の一実施例電子温度計の回
路構成を示すブロツク図である。

この実施例電子温度計は、温度測定部１１、温
度測定部１１からの測定温度データを計数記憶す
るカウンタ１２、カウンタ１２の温度値の最大値
を更新記憶するラツチ回路１３、ラツチ回路１３
に記憶される温度をデコーダ／ドライバ１８を介
して受け、表示する表示器１４、カウンタ１２に
記憶される測定温度とラツチ回路１３の表示温度
とを比較する比較回路１５、この比較回路１５よ
りの大小関係（測定温度＞表示温度の場合“１”）
を示すデータを１ビツトずつ記憶するシフトレジ
スタ１６及び、このシフトレジスタ１６のデータ
“１”が所定値以内（“０”が所定値以上）になつ
たとき収束信号を出力するためのアツプ／ダウン
カウンタ部１７とから構成されている。

温度測定部１１の発振部１９はサーミスタ（感
温抵抗）２０、基準抵抗２１、切替スイツチ２
２、及びコンデンサ２３からなる時定数回路２４
と発振器２５とから構成されている。

発振器２５の出力は、カウンタ２６に加えら
れ、このカウンタ２６のオーバフロー出力が遅延
回路２７に加えられるとともに、ラツチ回路３０
にも加えられている。また遅延回路２７の出力
は、発振部１９に加えられ、スイツチ２２をサー
ミスタ２０側に投入するようになつている。

クロツク発振器２８より出力されるクロツク信
号は、カウンタ２９で計数され、このカウンタ２
９の出力はラツチ回路３０と比較回路３１に加え
られるようになつている。上記クロツク発振器２
８、カウンタ２９及びラツチ回路３０はカウンタ
２６がオーバフローするまでの時間を計測し、か
つその時間を一時的に保持する。

比較回路３１はカウンタ２９の計数値とラツチ
回路３０の出力を比較し、その一致出力を遅延回
路３２に加え、遅延回路３２の出力はオア回路３
３を介してカウンタ２６，２９に加えられ、両カ
ウンタがクリアされる。また遅延回路３２の出力
で、発振部１９のスイツチ２２が基準抵抗２１側
に投入されるようになつている。

カウンタ２６の出力はデコーダ３４に加えら
れ、デコーダ３４の出力は、ROM３５をアドレ
ス指定するようになつている。ROM３５はカウ
ンタ２６の温度に対応する計数値に対応した温度
差データを記憶しており、このROM３５から読
出される温度差データがシフトレジスタ３６にプ
リセツトされるようになつている。またシフトレ
ジスタ３６の出力はアンド回路３７の入力の一端
に加えられ、発振器２５のサーミスタ２０接続時
の出力パルスfxをシフトレジスタ３６のクロツク
パルスとして、またアンド回路３７の入力の他端
に加えるようにしている。そして、シフトレジス
タ３６の出力（左端）に“１”が得られる場合
に、発振器２５よりのパルス信号fxがアンド回路
３７の出力端に導出され、カウンタ１２に入力さ
れるようになつている。

カウンタ１２は、したがつて各サンプルタイミ
ング毎に、温度測定部１１で測定する温度データ
を計数するようになつている。

カウンタ１２の出力とラツチ回路１３の出力
は、比較回路１５で比較され、ラツチ回路１３に
保持されるデータよりもカウンタ１２の計数値の
方が大なる場合には、ラツチ回路１３に、カウン
タ１２の内容をラツチし、更新記憶するととも
に、比較回路１５は、シフトレジスタ１６に、
“１”信号を入力するとともに、“０”信号をUP
信号として、アツプ／ダウンカウント部１７に加
えるようになつている。

シフトレジスタ１６は、遅延回路３２の出力が
入力される毎に、１ビツト、シフトされ、その最
左端より出力されるデータ“０”は、DOWN信
号としてアツプ／ダウンカウント部１７に入力さ
れている。アツプ／ダウンカウント部１７は、比
較回路１５の“０”出力をUP信号として、シフ
トレジスタ１６の“０”出力をDOWN信号とし
て、それぞれアツプ／ダウン計数し、その計数値
が所定値以上になると、収束信号を出力するよう
になつている。

次に、上記実施例電子体温計の動作について説
明する。

先ず、発振部１９のスイツチ２２が、基準抵抗
２１側に投入されている場合を考えると、発振部
１９は、基準抵抗２１の抵抗値Ｒと、コンデンサ
２３の静電容量Ｃで決まる時定数により周波数fo
で発振する。この周波数foのパルス信号が、発振
器２５より出力され、カウンタ２６に入力され
る。カウンタ２６が、その周波数foのパルス信号
の計数を開始する。同時に、クロツク発振器２８
からのクロツク信号の計数がカウンタ２９で開始
される。カウンタ２６の計数値が所定値Noに達
すると、そのオーバフロー出力により、カウンタ
２９の計数値がラツチ回路３０にラツチされる。

ところで、カウンタ２６がオーバフローするま
での時間は、No／foであるから、ラツチ回路３
０にラツチされるカウンタ２９の計数値は、クロ
ツク発振器２８の周波数をfcとすると、 No／fo／１／fc＝No／fo・fc となる。

またカウンタ２６のオーバフロー出力は遅延回
路２７により、微小時間遅れて、発振部１９に加
えられ、スイツチ２２をサーミスタ２０側に投入
するとともに、オア回路３３を経て、カウンタ２
６，２９をクリアする。

発振部１９の発振器２５に、サーミスタ２０が
接続され、今度はサーミスタ２０の抵抗値Rxと
コンデンサの静電容量Ｃで決まる時定数により発
振し、周波数fxのパルス信号が発振器２５より出
力され、カウンタ２６に入力される。そして以
後、カウンタ２６は、周波数fxのパルス信号を計
数する。一方、カウンタ２９には、再度クロツク
発振器２８より、周波数fcのクロツク信号が入力
され、計数される。そして、カウンタ２９の計数
値が、ラツチ回路３０に保持される計数値に等し
くなると、比較回路３１が、両者の一致を検出
し、カウンタ２６の計数を、その時点で停止す
る。この時のカウンタ２６の計数値をNxとする
と、カウンタ２６がNxまで計数する時間Nx／fx
内に、カウンタ２９が計数する計数値fc／fx・
Nxはラツチ回路３０に保持されている計数値
fc／fo・Noに等しい。それゆえ、 Nx／fx＝No／fo が成り立つ。したがつて Nx＝fx／fo・No＝k₁／k₂・Ｒ／Rx・No ただし、k₁・k₂；定数が成り立つ。

ところで、サーミスタ２０の抵抗値Rxは、一
般的に Rx＝RoexpB（１／Ｔ−１／To）但し、 Ro：絶対温度Toの時の抵抗値Ｂ：ボルツマン定数Ｔ：絶対温度で表すことができるから、上記Nxは Nx＝NoＲ／Ro・expB（１／To−１／Ｔ）が成立ち、これをＴについて書き直すと、Ｔ＝１／１／Ｔ−１／Ｂ・lnNxRo／NoR となる。この式においてNxが定まれば、他は全
て定数なので、Nxより温度Ｔを求めることがで
きる。

カウンタ２６の計数値Nxで、デコーダ３４の
出力値が決まり、この出力値によりROM３５の
アドレス指定がなされ、ROM３５には計数値
Nxの歩進に対応する温度差データが予め記憶さ
れているので、その温度差データがシフトレジス
タ３６にプリセツトされ、このシフトレジスタ３
６の出力に信号“１”が存在する時に、アンド回
路３７からは、発振器２５よりの周波数fxのパル
ス信号が、カウンタ１２に入力されることにな
る。したがつてカウンタ１２には、その時点にお
ける温度に対応するデータがすなわち現在測定温
度が記憶されることになる。

カウンタ１２の現在測定温度は、ラツチ回路１
３の表示温度と、比較回路１５で比較され、現在
温度の方が大きい場合には、ラツチ回路１３に、
カウンタ１２の内容がラツチされ、新たな表示温
度となり、この表示温度が、デコーダ／ドライバ
１８を経て、表示器１４に加えられ、表示され
る。

なお比較回路１５はカウンタ１２に記憶される
現在温度の方が表示温度より大きい場合には、デ
コーダ“１”をシフトレジスタ１６に記憶する。
逆に現在温度の方が小さいか等しい場合は、デー
タ“０”をシフトレジスタ１６に記憶する。

以上のようにして、サンプルタイミング１回分
の温度測定が行われるが、遅延回路３２の出力に
より、発振部１９のスイツチ２２が基準抵抗２１
側に投入され、再び、上記したと同様の動作、す
なわち、第２のサンプルタイミングにおける測定
が開始される。そして同様にカウンタ１２は今回
の、つまり第２回目の測定温度が記憶され、温度
上昇が続いていると、ラツチ回路１３に、前回の
表示温度に代えて今回の測定温度が再ラツチさ
れ、新たな表示温度として、表示器１４に表示さ
れる。また比較回路１５はカウンタ１２に記憶さ
れる測定温度の方が大なので、やはりデータ
“１”を出力し、シフトレジスタ１６とアツプ／
ダウンカウント部１７に、さらに“１”を入力す
る。このようにして、サンプルタイミング毎に、
カウンタ１２に現在温度が記憶され、ラツチ回路
１３には最高温度、すなわち表示温度が記憶さ
れ、温度上昇が続く限り、ラツチ回路１３の内容
は更新され、比較回路１５からは、データ“１”
が出力される。したがつてシフトレジスタ１６の
内容はデータ“１”が続くことになる。“１”が
続く間は、アツプ／ダウンカウント部１７は何ら
“０”を計数せず、出力信号（収束信号）を導出
しない。しかし測定温度が収束時に近づくと、あ
るサンプルタイミングでは、カウンタ１２とラツ
チ回路１３の内容に差がなく、したがつて比較回
路１５は、シフトレジスタ１６とアツプ／ダウン
カウント部１７にデータ“０”を入力する。温度
の上昇率が低下すれば低下するほど、サンプルタ
イミング毎に比較回路１５から出力される“０”
の数が増加することになる。そして、シフトレジ
スタ１６で記憶されるデータ“０”の計数値が所
定値（例えば３）に達すると、アツプ／ダウンカ
ウント部１７は収束信号をデコーダ／ドライバ１
８に出力する。この収束信号により、表示器１４
が例えば点滅点灯されることにより、測定温度が
収束値に近づいたことを測定者は知ることができ
る。

なお、上記実施例において、シフトレジスタ１
６のビツト長をどの程度にするかは、測定温度デ
ータのサンプル周期と上昇率を定義する時間によ
り決定する。たとえばサンプル周期が１秒で、判
定する温度上昇率が0.02℃／５秒の場合、シフト
レジスタの長さは５秒÷１秒＝５段（ビツト）と
なる。この５段のシフトレジスタの内容で、デー
タ“１”の数が２以下（“０”の数が３以上）の
とき、各５秒間に上昇した温度は0.02℃以下であ
ると判断し、これをもつて収束判断をすることが
できる。もつとも、この場合測定温度の分解能は
0.01℃であることになる。

第３図は、上記アツプ／ダウンカウント部１７
を、さらに具体的に示した回路図である。

アツプ／ダウンカウント部１７は、比較回路１
５の出力（シフトレジスタ１６の入力）が“０”
でセツトされ、シフトレジスタ１６の“１”出力
でリセツトされるフリツプフロツプ１７１と、こ
のフリツプフロツプ１７１のセツト出力をアツプ
信号、リセツト出力をダウン信号として受けるア
ツプ／ダウンカウンタ１７２、比較回路１５の出
力とシフトレジスタ１６の出力を入力に受ける排
他オア回路１７３及びこの排他オア回路１７３の
出力とクロツク信号を入力に受け、その出力を読
込みクロツク信号としてアツプ／ダウンカウンタ
１７２に入力するアンド回路１７４とから構成さ
れている。

今、シフトレジスタ１６の段数を上記例のよう
に５段とし、アツプ／ダウンカウンタ１７２が３
の計数（“０”の数が３）で収束信号を出力する
ものとして、先ず、温度上昇の大きい場合を想定
すると、サンプルタイミング毎の測定温度が大な
ので、比較回路１５の出力は“１”であり、した
がつてフリツプフロツプ１７１はセツトされず、
アツプ／ダウンカウンタ１７２は何らカウントア
ツプされず、収束信号も導出されない。

温度上昇が若干純化し、測定温度と表示温度が
等しくなるサンプルタイミングがあると、その時
点における比較回路１５の出力は“０”で、この
“０”がシフトレジスタ１６に入力されるととも
に、フリツプフロツプ１７１をセツトし、またシ
フトレジスタ１６の出力は“１”なので排他オア
回路１７３の出力が“１”となり、クロツク信号
がアンド回路１７４に入力されると、そのままア
ツプ／ダウンカウンタ１７２に入力され、アツ
プ／ダウンカウンタ１７２は、フリツプフロツプ
１７１のセツト出力により、アツプ計数を行う。

上昇率が非常に純化し、収束状態に近づくと、
比較回路１５は、連続的に“０”を出力し、これ
により、アツプ／ダウンカウンタ１７２が３以上
を計数することになり、収束信号を出力する。

上昇率の純化が中間状態では、比較回路１５の
出力が“１”となつたり、“０”となることが繰
り返され、シフトレジスタ１６には、その“１”、
“０”が順次入力される。シフトレジスタ１６か
ら“１”が出力され、比較回路１５より“０”が
シフトレジスタ１６に入力される場合には、フリ
ツプフロツプ１７１がセツトされるので、アツ
プ／ダウンカウンタ１７２はアツプカウントされ
る。比較回路１５の出力が“１”で、シフトレジ
スタ１６の出力が“０”の場合にはアツプ／ダウ
ンカウンタ１７はダウンカウントされる。また、
比較回路１５とシフトレジスタ１６の出力がとも
に“１”の場合は、アツプ／ダウンカウンタ１７
２には、計数動作がなされない。

結局シフトレジスタ１６に、３以上の“０”が
記憶される程度に、温度上昇が純化すると、アツ
プ／ダウンカウンタ１７２から収束信号が出力さ
れることになる。

なお、上記実施例においてROM３５には、温
度差データが記憶されているが、ROMに通常の
温度データが記憶されるものであつてもよい。

(ト) 発明の効果この発明によれば、温度の上昇率を検出するの
に、比較回路と、シフトレジスタと、カウンタを
使用するのみなので、従来のように、例えば４桁
×４ビツト×５データ＝80ビツトのメモリや減算
回路が必要であるに対し、わずか５ビツトのシフ
トレジスタとカウンタで構成できるので小規模回
路を実現することができ、LSI化する場合にも、
チツプサイズの上昇を抑えることができるので、
コスト低減された電子温度計を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロツク図、第
２図は、この発明の１実施例の電子温度計を示す
ブロツク図、第３図は同電子温度計の温度上昇率
を検出するためのアツプ／ダウンカウント部の一
例を具体的に示す回路図である。１：温度測定部、２：測定温度記憶手段、３：
表示温度記憶手段、４：表示器、５：比較回路、
６：シフトレジスタ、７：カウンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

１サンプルタイミング毎に温度を測定する温度
測定部と、測定された現温度を記憶する測定温度
記憶手段と、測定温度の最高値を表示温度として
更新記憶する表示温度記憶手段と、表示温度を表
示する表示器と、現温度と表示温度の大小関係を
比較する比較回路と、サンプルタイミング毎に、
１ビツトの２値データとしてビツト順次に記憶す
るシフトレジスタと、このシフトレジスタに記憶
される２値データの個数を計数し、この個数から
温度上昇率が所定値になつたことを検出するカウ
ンタとを備えてなる電子温度計。