JPH0454935A - 非接触型体温測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生体の体温を非接触で測定する際に適用して好
適な非接触型体温測定装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は生体の体温を非接触で測定する際に適用して好
適な非接触型体温測定装置に関し、赤外線センサと、赤
外線センサに入射する赤外線を遮断あるいは通過させる
ための赤外線遮断および通過手段と、赤外線遮断および
通過手段の温度を計測する温度計測手段と、赤外線セン
サおよび温度計測手段からの出力信号から生体の体温の
絶対値を示す信号を出力する信号処理手段と、生体の体
温の絶対値を表示する表示手段とを有し、赤外線遮断お
よび通過手段が開放され、生体からの赤外線が赤外線セ
ンサに入射されて得ちれる出力信号と赤外線遮断および
通過手段が遮断されて温度計測手段から得られる温度に
対応した出力信号とに基づき、生体の体温に対応する赤
外線のみに係る信号から生体の体温の絶対値を求めるこ
とにより、非接触において迅速、且つ、疾病等の伝染の
虞を有することなく体温が測定できるようにしたもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、生体の体温を測定する手段として、水銀体温計が
知悉されている。また、体温を数値で示すデジタル体温
計が多用されている。このデジタル体温計は生体に接触
して温度検知を行うためのサーミスタあるいは半導体温
度センサ等の温度感知部と、この温度感知部から得られ
る信号を体温に対応した値に処理を施す温度信号処理部
と、体温を数値で表示するためのＬＣＤ表示部等からな
る。そして、計測した体温が数値で表示されることによ
り、その読み取りが迅速に行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、水銀体温計、デジタル体温計ともに正確
に体温が判明するのに、例えば、４５秒という比較的長
い時間を要し、迅速な体温の測定が困難である。このた
め、患者等の被測定者に負担を強いるものとなり、さら
に人体に接触して温度検知を行うため疾病等の伝染の虞
を有している。

本発明は上記の課題に鑑みてなされ、非接触において迅
速、且つ、疾病等が伝染する虞を有することなく体温が
測定できる優れた非接触型体温測定装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するた必の手段〕

本発明は、例えば、第１図乃至第５図の非接触型体温測
定装置に示されるように、赤外線センサ（２６）と、赤
外線センサ（２６）に入射する赤外線を遮断あるいは通
過させるための赤外線遮断および通過手段（２２）と、
赤外線遮断および通過手段（２２）の温度を計測する温
度計測手段（２３）と、赤外線センサ（２６）および温
度計測手段（２３）からの出力信号から生体の体温の絶
対値を示す信号を出力する信号処理手段（３１）　（３
２）　（３４）　（３６）　（４０）　（４２）と、生
体の体温の絶対値を表示する表示手段（４７）とを有し
、赤外線遮断および通過手段（２２）が開放され、生体
からの赤外線が赤外線センサ（２６）に入射されて得ら
れる出力信号と赤外線遮断および通過手段（２２）が遮
断されて温度計測手段（２３）から得られる温度に対応
した出力信号とに基づき、生体の体温に対応する赤外線
のみに係る信号から生体の体温の絶対値を求めることを
特徴とするものである。

〔作用〕

本発明の非接触型体温測定装置によれば、生体の体温に
対応する赤外線のみに係る信号から生体の体温の絶対値
を示す信号が信号処理手段（３１）（３２）　（３４）
　（３６）　（４０）　（４２）から得られ、すなわち
、赤外線遮断および通過手段（２２）が開放され、生体
からの赤外線が赤外線センサ（２６）に入射されて得ら
れる出力信号と赤外線遮断および通過手段（２２）が遮
断されて温度計測手段（２３）から得られる温度に対応
した出力信号とに基づき、ここで得られる信号から生体
のみの体温の絶対値が求られて、この生体の体温の絶対
値が表示されることにより、非接触において迅速に体温
が測定される。

〔実施例〕

以下、本発明の非接触型体温記憶装置の実施例を図面を
参照して詳細に説明する。

第１図において、（１０）は人（生体）を示し、さらに
、（１２）は人（１０）の各部位から放射される赤外線
Ｉ、が入射されて、そのレベルに対応する値の第１の検
知信号Ｓ、と、後記されるシャッタ（２２）の部材温度
を示す第２の検知信号Ｓ２を送出する温度検知部を示す
。さらに、（１４）は入力されるシャッタの温度を示す
第２の検知信号Ｓ２　と第１の検知信号Ｓｌ　の値（電
圧）とから、生体（１０）の体温の絶対値を演算して得
られた体温の絶対値を記憶するとともに、表示する信号
処理および表示部である。

温度検知部（１２）は人（１０）の所望の部位の体温を
測定するため、その部位から放射される赤外線■８を的
確に検知できるように、その全体が変位できるものであ
り、筒部材（１６）の一方の開口部（１８）の近傍に集
光レンズ（対物レンズ）（２０＞が設けられている。さ
らに、集光レンズ（２０）の後にシャッタ（２２）が配
設されており、このシャッタ（２２）は駆動部（２４）
の駆動により、開放または遮断が行われる。

これにより、集光レンズ（２０）から入射される赤外線
工□を遮断または通過させる。

さらに、シャッタ（２２）の部材には、部材から検知し
た温度の絶対値（１）　　と第２の検知信号Ｓ２の値（
Ｖｓ）が−次関数で変化するサーミスタ、半導体センサ
等の温度検出素子（２３）が接着材等で貼着されている
。

さらに、シャッタ（２２）の後の筒部材（１６）の底部
（１６ａ）　　に焦電型の赤外線センサ（２６）が設け
られており、シャッタ（２２）が瞬間的に開放（例えば
１秒間）されたときこの赤外線センサ（２６）には人（
１０）の測定部位から放射される赤外線ＩＲａが集光レ
ンズ（２０）、シャッタ（２２）を介して入射されると
ともに、これに対応した値の電圧を示す第１の検知信号
Ｓ１　が送出される。ここで焦電型の赤外線センサ（２
６）は第２図に示される出力特性を示す。すなわち、第
１の検知信号Ｓ１　　の値（電圧ｖｏｕｔ　）と、人（
１０）の測定部位体温Ｔ　（ｔ）とにおいて下記の式（
１）で表される。

Ｖｏｕｔ　＝　ｆ　　（Ｔ）　　　　　　　　−（１）
このようにして得られる第１の検知信号Ｓ　ｌ　　と第
２の検知信号Ｓ２　が信号処理および表示部（１４）の
入力端子Ｔ１１、Ｔ１２　に供給され、続いて、増幅器
（３１）　（３２）に夫々入力される。ここで所定の値
に増幅され、続いて、Ａ／Ｄ変換器（３４）　（３６）
に人力されて量子化されたデジタル第１の検知信号Ｓｌ
ｄとデジタル第２の検知信号Ｓ２ｄが出力される。さら
に、デジタル第１の検知信号Ｓ＋ｄとデジタル第２の検
知信号Ｓ２ｄをもとに、人（１０）の測定部位の体温の
絶対値（１）を演算して得るマイクロプロセッサ（ＭＰ
Ｕ）（４０）が設けられている。二〇ＭＰＵ（４０）は
周知の制御処理を行うＣＰ　Ｕ　（４０ａ）　　と、こ
こでの演算に係るプログラムが記憶されるとともに、温
度検出素子（２３）から出力される第２の検知信号Ｓ２
　の値からシャンク（２２）の部材温度の絶対値（１＞
　　を−次関数で変換して得るた袷の変換テーブルくル
ックアップテーブル）を備えるＲＯＭ　（４０ｂ）　　
と、ワーキング用のＲＡ　Ｍ　（４０ｃ）　　と、デジ
タル第１の検知信号Ｓｌｄとデジタル第２の検知信号Ｓ
２ｄの入力信号をＣＰ　Ｕ　（４０ａ）　　が処理可能
に施し、あるいはここから出力される信号を所定の信号
に夫々施すＩ１０ポート（４０ｄ）　（４０ｅ）　（４
０ｆ）　からなる。またＭ　Ｐ　Ｕ　（４０）には、人
（１０）の測定部位の体温の測定の開始を指示するため
の測定指示スイッチ（４２）が設けられている。

第３図に上記の外観構成を示す。

人（１０）から放射される赤外線工、が入射される略長
方形の筒部材（１６）の一方の開口部（１８）に集光レ
ンズ（（２０）が配設されており、さらに筒部材（１６
）の上面に体温の測定の開始を指示するための測定指示
スイッチ（４２）と、ＬＣＤ等の表示器（４７）と、電
源オンおよびオフスイッチ（４９）とが設けられている
。

次に、上記の構成に係る動作を第４図のフローチャート
に基づいて説明する。

全体の動作の後、人（１０）の所望の部位の体温を測定
するため、その部位から放射される赤外線工８を的確に
検知するように温度検知部（１２）の集光レンズ（２０
）を部位に対向させる。そして、測定指示スイッチ（４
２）がオン（ＯＮ）　されて、Ｍ　Ｐ　Ｕ　（４０）の
ＲＯＭ（４０ｂ）　　に記憶されたプログラムがスター
トし、ステップ１００　でシャッタ（２２）を閉じるた
めの制御信号Ｓ４　が駆動部（２４）に送出される。続
いて、ステップ１０１　において、シャッタ（２２）の
部材に取着された温度検出素子（２３）からの第２の検
知信号Ｓ２、すなわち、この部材の温度の絶対値を検知
した信号が増幅器（３２）を介してＡ　／　Ｄ変換器（
３６）に供給され、ここで得られたデジタル第２の検知
信号Ｓ２ｄをＭ　Ｐ　Ｕ　（４０）のＣＰ　Ｕ　（４０
ａ）　　の制御により取り込む。さらにステップ１０２
　では取り込んだデジタル第２の検知信号Ｓ　２ｄをＲ
Ａ　Ｍ　（４０ｃ）の対応する領域に記憶する。さらに
ステップ１０３ではＭ　Ｐ　Ｕ　（４０）かみ駆動部（
２４）に、例えば、シャッタ（２２）を１秒間開放する
ためのオン（ＯＮ）である制御信号Ｓ４　が送出される
。

続いて、ステップ１０４（補助操作）において、制御信
号Ｓ４　にもとづく駆動部（２４）の作動によりシャッ
タ（２２）が１秒間開放される。ここで、集光レンズ（
２０）で集光された赤外線Ｉ□が赤外線センサ（２６）
に入射される。この赤外線センサ（２６）から第２図に
示される出力特性にもとづく赤外線１１ａのレベルに対
応した電圧ｖ　ｏｕｔ　の第１の検知信号Ｓ１　が送出
される。さらに、ステップ１０５　では、第１の検知信
号Ｓ、が供給される増幅器（３１）と、Ａ／Ｄ変換器（
３４）を介して得られたデジタル第１の検知信号Ｓｌｄ
をＭ　Ｐ　Ｕ　（４０）のＣＰ　Ｕ　（４［１ａ）　　
の制御により取り込む。

ステップ１０６　ではデジタル第１の検知信号Ｓ＋ｄが
取り込まれたか否かが判断される。ＮＯの場合、すなわ
ち、人（１０）の所望の部位の体温を赤外線センサ（２
６）が正常に検知していないとして、ステップ１０３　
に戻り、赤外線■、の検知を繰り返す。Ｙｅｓの場合は
ステップ１０７　に進み、取り込んだデジタル第１の検
知信号Ｓ　ＩｄをＲＡ　Ｍ　（４０Ｃ）　の対応する上
記のデジタル第２の検知信号Ｓ２ｄとは異なる他の領域
に記憶する。さらに、ステップ１０８　では、ＲＡ　Ｍ
　（４０ｃ）　　に記憶されたデジタル第２の検知信号
Ｓ２ｄをＣＰ　Ｕ（４０ａ）　　の制御により作業領域
に読み出す。ステップ１０９　では読み出されたデジタ
ル第２の検知信号Ｓ２ｄの電圧の値をもとに、２０Ｍ　
（４０ｂ）　　に記憶された変換テーブルによりシャッ
タ（２２）の部材の温度の絶対値（℃）を得る。さらに
、ステップ１１０　では、シャッタ（２２）の部材の温
度の絶対値（１）を（Ｔｓ　）として、第２図に示され
る温度検出素子（２３）と赤外線センサ（２６）の出力
特性、すなわち、式（１）のＶｏｕｔ　＝ｆ　　（Ｔ）
における測定部位体温（Ｔ）が（Ｔｓ　）の値であると
しての演算を実行し、第１の検知信号Ｓ１　の値（電圧
ｖｏｕｔ　）に対応した電圧Ｖｓを得る。続いて、ステ
ップ１１１ではＲＡ　Ｍ　（４０ｃ）　　に記憶された
デジタル第１の検知信号Ｓｌｄをｃ　Ｐ　Ｕ　（４０ａ
）　　の制御により作業領域に読み出す。

さらに、ステップ１１２　では読み出したデジタル第１
の検知信号Ｓｌｄの電圧値Ｖｏｕｔを測定部位体温（Ｔ
）上における人（１０）の測定部位の体温の絶対値Ｔｏ
に換算する。ここで、先ず、ステップ１１０で得たシャ
ッタ（２２）の温度の絶対値に係る電圧Ｖｓと、デジタ
ル第１の検知信号Ｓｌｄの電圧値ＶＯｕｔを第２図に示
される赤外線センサ（２６）の出力特性を示す式（１）
のＶｏｕｔ　＝ｆ　　（Ｔ）から換算する。

すなわち、シャッタ（２２）が瞬間的に開放されたとき
、赤外線センサ（２６）により検出される電圧値Ｖｏｕ
ｔ　は、求める特定部位の体温に対応する電圧ＶＯから
シャッタ（２２）の温度に対応する電圧Ｖｓ衣差引いた
ものとして次式で求められる。

Ｖｏｕｔ　＝　Ｖｏ　−Ｖｓ　　　　　　−（２）であ
り、　したがって、 Ｖｏ　＝　Ｖｏｕｔ　＋　Ｖｓ　　　　　　−（３）と
なり、さらに、 Ｖｏ　＝　ｆ　　（ＴＳ） であり、測定部位の体温の絶対値（ｔ）　　Ｔｏ　は、
Ｔｏ　＝　ｆ−’　［Ｖｏｕｔ　＋Ｖｓ　〕−（４）で
求められることになる。

ステップ１１３　では、このようにして得られた人（１
０）の測定部位の体温の絶対値（ｔ）Ｔｏを表示器（４
７）の体温表示欄Ｍに表示する。

ここで人（１０）の所望の測定部位の体温の絶対値Ｔｏ
を得る一過程のプログラムが終了し、続いて、スタート
に戻り、次の体温の絶対値ＴＯの測定可能状態となる。

このようにして、先ず、非接触、且つ、シャッタ（２２
）が瞬間的に開放されて、人（１０）の所望の部位から
放射される赤外線１．が赤外線センサ（２６）に入射さ
れて対応する電圧値Ｖｏｕｔを得る。さらにシャッタ＜
２２）の温度に対応した信号を温度検出素子（２３）に
より検出し、この信号を赤外線センサ（２６）の出力特
性より演算し、シャッタ温度に対応した電圧Ｖｓが得ら
れる。シャッタ（２２）の開放時に入射する赤外線を検
出して得られる信号と、シャッタ（２２）の温度に対応
したＶｏ　に基づき、すなわち、生体のみの体温の赤外
線■、に係る電圧Ｖ。

から体温の絶対値Ｔｏ（ｔ）　　が求られる。さらに生
体の体温の絶対値が可視的に表示されることにより、非
接触において迅速に体温が測定されることになる。

第５図に他の実施例を示す。上記の実施例では、電圧Ｖ
ｓ　と電圧値ＶＯから温度検出素子（２３）の出力特性
に対応したＭ　Ｐ　Ｕ　（４０）の式（１）　（２）　
（３）　（４）の演算処理により、人（１０）の測定部
位の体温の絶対値（ｔ）Ｔｏを求袷ているが、この例で
は式（１）乃至（４）の演算処理を弁別した変換テーブ
ル（ＲＯＭ）で行うものである。すなわち、第１の検知
信号Ｓ１　　と第２の検知信号Ｓ２　が増幅器（３１）
　（３２）に人力された後、ｆ　　（Ｔｓ）の処理を行
う第１の処理回路（５０〉とｆ−’　（Ｖｏ　）の処理
を行う第２の処理回路（５２）に入力される。第１の処
理回路（５０）は第２の検知信号Ｓ２　をＡ／Ｄ変換器
（５４）でデジタル信号に変換した後、データコンバー
トメモリの第１の変換ＲＯＭ（５６）で上記の実施例と
同様のｆ（Ｔｓ）、すなわち、電圧Ｖｓ　と同様の値を
得る変換を行う。続いて、Ｄ／Ａ変換器（５８）でアナ
ログ信号に変換するとともに、同時に増幅器（３１）か
ろの第１の検知信号Ｓ１　　とを加算器（６０）で加算
する。

ここでの加算信号は第２の処理回路（５２）のＡ／Ｄ変
換器（６２）でデジタル信号に変換した後、データコン
バートメモリである第２の変換ＲＯＭ（６４）で上記の
実施例と同様のｆ−’　（Ｖｏ　）を変換を行うことに
より、式（２）　（３）　（４）に係るＴＯ＝ｆ−’：
Ｖｏｕｔ＝Ｖｓ〕の演算処理が行われて、体温の絶対値
（ｔ）　　Ｔｏが得られる。なお、測定の制御、表示の
信号処理は上記の実施例と同様であり、その説明は省略
する。

また、上記の実施例に限ることなく、第１の検知信号Ｓ
１　　と第２の検知信号Ｓ２　をアナログ信号のまま折
線近似回路を介して同様な信号処理を行い、体温の絶対
値（ｔ）　　Ｔｏを得るようにしても良い。

本発明は上記の実施例に限定されることなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは明らかで
ある。

〔発明の効果〕

以上の説明から理解されるように、本発明の非接触型体
温測定装置によれば、非接触において、生体の体温に対
応する赤外線のみに係る信号から生体の体温の絶対値を
示す信号が得られるため、迅速、且つ、疾病等が伝染す
る虞を有することなく体温が測定できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の非接触型体温測定装置の実施例の構成
図、第２図は第１図に示される実施例の動作説明に供さ
れる赤外線センサの出力特性図、第３図は第１図の実施
例の外観構成を示す斜視図、第４図は第１図の実施例の
動作説明におけるフローチャート、第５図は他の実施例
の要部の構成を示すブロック図である。 （１０）は人、（１２）は温度検知部、（１４）は信号
処理および表示部、（２２）はシャッタ、（２３）は温
度検出素子、（２６）は赤外線センサ、（４０）はＭＰ
Ｕ、（４７）は表示器、Ｓｌ　　は第１の検知信号、Ｓ
２　は第２の検知信号、Ｓ２ａはデジタル第２の検知信
号、Ｓ＋ａはデジタル第１の検知信号、■８　は赤外線
である。 第３図 Ｓ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　赤外線センサと、該赤外線センサに入射する赤外線を
   遮断あるいは通過させるための赤外線遮断および通過手
   段と、該赤外線遮断および通過手段の温度を計測する温
   度計測手段と、上記赤外線センサおよび温度計測手段か
   らの出力信号から生体の体温の絶対値を示す信号を出力
   する信号処理手段と、生体の体温の絶対値を表示する表
   示手段とを有し、 上記赤外線遮断および通過手段が開放され、生体からの
   赤外線が上記赤外線センサに入射されて得られる出力信
   号と上記赤外線遮断および通過手段が遮断されて、上記
   温度計測手段から得られる温度に対応した出力信号とに
   基づき、生体の体温に対応する赤外線のみに係る信号か
   ら生体の体温の絶対値を求めることを特徴とする非接触
   型体温測定装置。