体温計及び体温測定システム
【課題】 貼り付け型の体温計において、高精度な体温測定を実現する。
【解決手段】 アンテナ部１１４と処理部１１５と貼り付け部１１２とを備える体温計１１０であって、処理部１１５は、アンテナ部１１４における誘導起電力の発生に伴って起動される電源回路と、Ｐ型とＮ型の２種類の半導体が結合され、該２種類の半導体の結合部に電流を流した場合のバンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサが、２個以上並列に接続された検出手段と、前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を校正するための校正データを記憶する記憶手段と、前記検出されるバンドギャップ電圧を、所定のレンジのバンドギャップ電圧に切り替える切替手段と、を備え、前記電源回路の起動に伴って、前記検出手段により検出され、所定のレンジに切り替えられたバンドギャップ電圧を、前記校正データとともにアンテナ部１１４を介して送信することを特徴とする。
【解決手段】 アンテナ部１１４と処理部１１５と貼り付け部１１２とを備える体温計１１０であって、処理部１１５は、アンテナ部１１４における誘導起電力の発生に伴って起動される電源回路と、Ｐ型とＮ型の２種類の半導体が結合され、該２種類の半導体の結合部に電流を流した場合のバンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサが、２個以上並列に接続された検出手段と、前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を校正するための校正データを記憶する記憶手段と、前記検出されるバンドギャップ電圧を、所定のレンジのバンドギャップ電圧に切り替える切替手段と、を備え、前記電源回路の起動に伴って、前記検出手段により検出され、所定のレンジに切り替えられたバンドギャップ電圧を、前記校正データとともにアンテナ部１１４を介して送信することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の体温を測定する測定技術に関するものである。特に、測定レンジが切り替わり、それに応じて温度分解能を変化させ、体温の測定レンジである３２〜４２℃において優れた測定精度を実現する体温の測定技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院等では、定期的に患者の体温を測定し、測定結果の管理を行っている。一般に、体温の測定に際しては、体温計を被検者の測定部位に装着し、測定が完了するまでの一定時間、静止した状態を維持させる。また、測定が完了すると、測定者が測定結果を確認し記録するといった作業を行う。
【０００３】
しかしながら、被検者が幼児や重病の患者の場合、体温計を測定部位に装着させつづけることは困難であり、正確な体温測定を行うことは容易ではない。また、測定結果を確認し記録する作業は、測定者にとって負荷が高く、測定者の手を煩わせることなく記録できることが望ましい。
【０００４】
これに対して、例えば、下記特許文献１では、アンテナを備える貼り付け型の体温計が提案されている。当該特許文献１によれば、体温計がＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動する構成となっているため、体温計に電源を搭載させる必要がなく、体温計の小型・軽量化を実現することができる。この結果、被検者の測定部位に長時間貼り付けておくことが可能となっている。
【０００５】
また、測定結果は、体温計が貼り付けられた測定部位にＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを近づけるだけで読み取ることができるため、測定者の確認・記録作業の負荷を大幅に軽減させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７００５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の体温計の場合、温度センサとして、サーミスタが用いられる構成となっている。一般に、サーミスタは小型・軽量かつ安価であるといった利点がある反面、温度特性が非線形であり、経年変化が生じやすく、かつ、ノイズの影響を受けやすいといった欠点がある。このため、測定精度には限界があり、より高精度な体温測定（例えば、±０．０５℃程度の精度が求められる場合の体温測定）を実現するためには、高い測定精度を有する温度センサを適用することが望ましい。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アンテナを備える貼り付け型の体温計において、高精度な体温測定を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る体温計は以下のような構成を備える。即ち、
アンテナ部と、処理部と、該処理部を被検者の体表面に貼り付けるための貼り付け部とを備える体温計であって、
前記処理部は、
前記アンテナ部に接続され、該アンテナ部における誘導起電力の発生に伴って起動される電源回路と、
Ｐ型とＮ型の２種類の半導体が結合され、該２種類の半導体の結合部に電流を流した場合のバンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサが、２個以上並列に接続された検出手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を校正するための校正データを記憶する記憶手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を、所定のレンジのバンドギャップ電圧に切り替える切替手段と、を備え、
前記電源回路の起動に伴って、前記検出手段により検出され、前記所定のレンジに切り替えられたバンドギャップ電圧を、前記校正データとともに、前記アンテナ部を介して送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アンテナを備える貼り付け型の体温計において、特に、０．０１℃の温度分解能による体温測定を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における体温計１１０とデータ読み取り装置１０１とを備える体温測定システム１００の外観構成を示す図である。
【図２】アンテナ１１４と処理部１１５とを備える体温タグ１１３の機能構成を示す図である。
【図３】データ読み取り装置１０１の機能構成を示す図である。
【図４】体温測定システム１００における体温測定処理の流れを示す図である。
【図５】半導体温度センサの特性を示す図である。
【図６】センサ部２１１の回路構成を示す図である。
【図７】回路部２１２の回路構成を示す図である。
【図８】過昇防止部２０１の回路構成を示す図である。
【図９】体温計１１０の製造工程を示した図である。
【図１０】信号処理部３０４における体温データ算出処理の内容を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における体温計１１１０とデータ読み取り装置１１０１とを備える体温測定システム１１００の外観構成を示す図である。
【図１２】体温計１１１０の測定部１１４０を被検者１１５０の腋下に装着した様子を示す図である。
【図１３】体温計１１１０の製造工程を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
はじめに、本発明の各実施形態の概要について説明する。以下の各実施形態において説明する体温計は、温度センサとして、半導体温度センサ（Ｐ型半導体とＮ型半導体との結合部において、温度に比例して生じるバンドギャップ電圧を検出するセンサ）を用いることを特徴とする。
【００１３】
当該半導体温度センサは、温度特性における線形性が高いうえ、経時変化に強く、かつノイズの影響を受けにくいといった特性があり、高精度な体温測定に適している。
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１において適用されたサーミスタを、単純に半導体温度センサに置き換えただけで、０．０１℃という高精度な温度分解能の体温測定を実現することはできず、適用に際しては体温測定の精度に影響を及ぼす各種要因を排除することが重要となってくる。
【００１５】
そこで、以下に説明する各実施形態では、アンテナを備える貼り付け型の体温計において当該半導体温度センサを含む無線タグ（ＲＦ−ＩＤ機能を備えるタグ）を適用するにあたり、体温測定の精度に影響を及ぼす各種要因を排除することで、所望の精度を実現することとした。以下、本発明の各実施形態の詳細について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が採用されうるものとする。
【００１６】
１．体温測定システムの外観構成
図１は、本発明の第１の実施形態における、半導体温度センサを含む無線タグ（ＲＦ−ＩＤ）が配された体温計（アンテナを備える貼り付け型の体温計）１１０と、測定者によって携帯可能なデータ読み取り装置（携帯装置）１０１とを備える体温測定システム１００の外観構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、体温計１１０は、表面のフィルム１１１と裏面のフィルム１１２（半透過性で、厚さは１００μｍ程度）との間に、無線タグである体温タグ１１３が挟まれて固定された構成となっている。
【００１８】
表面のフィルム１１１及び裏面のフィルム１１２としては、ポリエーテルウレタンやポリエステルウレタンなどのウレタン系ポリマー、ポリエーテルポリアミドブロックポリマーなどのアミド系ポリマー、ポリアクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリエチレンやポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系ポリマー、ポリエーテルポリエステルなどのポリエステル系ポリマーなどの材料から得ることができる。
【００１９】
また、裏面のフィルム１１２は皮膚面への貼り付け時にムレや白化などを生じないようにするために、水蒸気透過性を有する材質から選択することが好ましく、例えばウレタン系やアミド系のフィルムを用いることが好適である。なお、表面のフィルム１１１、裏面のフィルム１１２は上記材料のうちの何れか一種からなるものであってもよいし、任意の材料からなるフィルムを複数枚積層した積層フィルムであってもよい。
【００２０】
裏面のフィルム１１２は皮膚面に貼付した際に、違和感を生じないようにするために、その厚みを１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ程度にすることがよい。また、皮膚面に貼り付けした際の皮膚追従性を良好にするためには、引張強度を１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２、１００％モジュラスを１０〜１００ｋｇ／ｃｍ２程度に調整することが好ましい。この範囲に調整した裏面のフィルム１１２を用いると、動きの大きい皮膚面に貼付した際に効果的である。
【００２１】
また、上記裏面のフィルム１１２として、無孔フィルムだけでなく、水蒸気透過性であって非透水性である多孔性フィルムを用いることも、貼付中のムレの防止の点から効果的である。このようなフィルムの場合には、材質には特に制限はされず、公知の多孔化技術を施すことによって簡単に得ることができる。無孔性フィルムの場合にはフィルム厚が大きくなるほど水蒸気透過性は低下する傾向が顕著に現れるが、多孔性フィルムの場合には厚みに比例して水蒸気透過性の低下が顕著に現れないので有用である。
【００２２】
裏面のフィルム１１２には、粘着剤が塗布されており、体温計１１０を、被検者の体表面の適所の測定部位に直接、貼り付けることができるように構成されている。粘着剤は、通常の医療用グレードとして用いられるものであればいずれを用いてもよく、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、天然ゴム又は合成ゴム系粘着剤、医用高分子を主成分とする溶剤系、水系、ホットメルト系、ドライブレンド系の粘着剤があげられる。ただし放射線滅菌特に強度のガンマー線照射滅菌が必要な場合にはアクリル系粘着剤やポリウレタン系粘着剤の使用は避けた方が望ましい。これらは放射線照射による粘着力の低下を招くおそれがあるからである。
【００２３】
また、裏面のフィルム１１２よりも表面のフィルム１１１の面積が大きい場合には、被検者の測定部位に貼り付けられるように貼り付け領域が残されていて、その領域には粘着剤が設けられ、この粘着剤は、通常の医療用グレードとして用いられるものであればいずれを用いてもよく、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、天然ゴム又は合成ゴム系粘着剤、医用高分子を主成分とする溶剤系、水系、ホットメルト系、ドライブレンド系の粘着剤があげられる。ただし放射線滅菌特に強度のガンマー線照射滅菌が必要な場合にはアクリル系粘着剤やポリウレタン系粘着剤の使用は避けた方が望ましい。これらは放射線照射による粘着力の低下を招くおそれがあるからである。
【００２４】
また、表面のフィルム１１１と裏面のフィルム１１２は、いずれも柔軟性があり、体温計１１０を被検者の測定部位に貼り付けた際に、測定部位の形状に沿って変形できるようになっている。このように、処理部１１５が測定部位に密着して固定されることにより、体温計１１０は、被検者の体温を正確に検出することができる。
【００２５】
ＲＦ−ＩＤ機能を有し半導体温度センサを含む無線タグである体温タグ１１３は、ベースシート上にアンテナコイル（以下、単にアンテナと称す）１１４と処理部１１５とを備える。体温タグ１１３は、データ読み取り装置１０１から、アンテナ１１４を介して電力供給（例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波による誘導起電力の発生による電力供給）を受けることで、処理部１１５に含まれる電源回路（不図示）に電源が供給されることで、処理部１１５全体が起動し、後述する半導体温度センサを含む感温部において取得されたバンドギャップ電圧データ（被検者の体温と相関する電圧データ）を、各種情報とともにデータとしてアンテナ１１４を介してデータ読み取り装置１０１に送信する。
【００２６】
なお、体温タグ１１３を構成するアンテナ１１４と処理部１１５のうち、処理部１１５は、保温材（例えば、厚さ１ｍｍ程度のアルミ材）により覆われているものとする（Ａ−Ａ断面参照）。これにより、外気温度の影響を除去することが可能となる。
【００２７】
データ読み取り装置１０１は、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えており、体温タグ１１３に近づけた際に、体温タグ１１３との間で磁気結合し、体温タグ１１３の処理部１１５に含まれる電源回路への電力供給と、体温タグ１１３からのデータの受信とを行う。
【００２８】
このように、体温測定システム１００では、体温計１１０が、アンテナを備える貼り付け型の体温計となっており、データ読み取り装置が有するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動する構成となっているため、内部に電源を搭載しておく必要がなく、小型・軽量化を実現することができる。この結果、被検者の測定部位に長時間装着しておくことが可能となる。
【００２９】
また、測定結果は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波を送信するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えるデータ読み取り装置１０１を、体温計１１０が貼り付けられた測定部位に５〜１５ｍｍ程度に近づけるだけで読み取ることができるため、測定者による測定結果の確認・記録作業の負荷を大幅に軽減させることができる。
【００３０】
２．体温タグ１１３の機能構成
次に、体温タグ１１３の機能構成について説明する。図２は、アンテナ１１４と処理部１１５とを備える体温タグ１１３の機能構成を示す図である。
【００３１】
図２において、２０１は過昇防止部であり、体温タグ１１３が体温測定の精度に影響を与える状態となった場合に、体温測定処理を中止するように制御する。ここで体温測定の精度に影響を与える状態とは、例えば、アンテナ１１４を介してデータ読み取り装置１０１より過剰な電源が供給され、体温タグ１１３自体が発熱（温度上昇）することで、体温測定の結果に誤差を与えるような状態をいう。なお、過昇防止部２０１の回路構成の詳細は、後述する。
【００３２】
２０２は無線通信部であり、整流回路や昇圧回路等を備える。無線通信部２０２では、アンテナ１１４において生じた交流電圧を、所定の直流電圧に変換し、記憶部２０３及びコントロール部２０５に供給する。また、コントロール部２０５において取得された電圧データを各種情報とともに、所定形式のデータとして、アンテナ１１４を介してデータ読み取り装置１０１に送信する。
【００３３】
２０３は記憶部であり、後述する感温部の校正データや、体温タグ１１３固有の識別情報等を記憶する。
【００３４】
２０４は感温部であり、半導体温度センサを備えるセンサ部２１１と、センサ部２１１の出力を処理する回路部２１２とを備える。なお、センサ部２１１及び回路部２１２の回路構成の詳細は、後述する。
【００３５】
２０５はコントロール部であり、無線通信部２０２及び記憶部２０３の動作を制御する。また、感温部２０４からの出力を処理し、電圧データとして無線通信部２０２に送信する。なお、感温部２０４のセンサ部２１１に適用される半導体温度センサにおいて、精度の高い体温測定、例えば０．０１℃〜０．０５℃の測定精度を実現するためには、充分な電圧が必要となるため（記憶部２０３やコントロール部２０５を作動させるのに必要な電圧よりも高い電圧（Ｖｃｃ）が必要となるため）、コントロール部２０５には、そのための電源回路（昇圧手段）が備えられているものとする。この電源回路は、アンテナ１１４における誘導機電力の発生に伴って起動される。
【００３６】
３．データ読み取り装置の機能構成
次に、データ読み取り装置１０１の機能構成について説明する。図３は、データ読み取り装置１０１の機能構成を示す図である。データ読み取り装置１０１は、電池、充電池等で構成される電源部、電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、測定レンジを選択する選択スイッチ（選択手段）、体温データ読み取り開始スイッチを含む操作スイッチを備えているが、ここでは省略している。
【００３７】
図３において、３００はＲＦ−ＩＤリーダ／ライタであり、アンテナ３０１、無線通信部３０２、信号変換部３０３、信号処理部３０４とを備える。
【００３８】
アンテナ３０１は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波を発生させて、体温タグ１１３のアンテナ１１４との間で磁気結合することで、体温タグ１１３の電源回路に電源を供給したり、体温タグ１１３よりデータを受信したりする。
【００３９】
無線通信部３０２では、アンテナ３０１を介して体温タグ１１３に電源を供給するために、アンテナ３０１に印加する電圧を制御したり、アンテナ３０１を介して体温タグ１１３より受信したデータを信号変換部３０３に送信したりする。
【００４０】
信号変換部３０３では、無線通信部３０２より送信されたデータをデジタルデータに変換し、信号処理部３０４に送信する。
【００４１】
信号処理部３０４では、信号変換部３０３より受信したデジタルデータを処理し、体温を算出する。具体的には、受信したデジタルデータに含まれる、電圧データと校正データとに基づいて体温データを算出する。また、算出した体温データを、受信したデジタルデータに含まれる識別情報とともにコントロール部３１１に送信する。
【００４２】
コントロール部３１１では、無線通信部３０２、信号変換部３０３、信号処理部３０４の動作を制御する。また、信号処理部３０４から送信された体温データを、識別情報とともに記憶部３１２に格納したり、表示部３１３に表示したりする。更に、記憶部３１２に格納された体温データを、識別情報とともに有線通信部３１４を介して、他の情報処理装置（有線通信部３１４を介して有線接続された他の情報処理装置）に送信したりする。
【００４３】
４．体温測定処理の流れ
次に、体温測定システム１００における体温測定処理の流れについて説明する。図４は、体温測定システム１００における体温測定処理の流れを示す図である。
【００４４】
図４に示すように、データ読み取り装置１０１が起動した後に、データ読み取り装置１０１を、測定者（不図示）が被検者（不図示）の体温測定部位の適所の１つである腋下に装着された体温計１１０の近傍に近づけ、例えば体温データ読み取り開始スイッチ（不図示）を押すことで、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波が発生し、アンテナ３０１とアンテナ１１４との磁気結合により、データ読み取り装置１０１から体温計１１０に対して電源が供給される（４０１）。
【００４５】
電源が供給された体温計１１０では、処理部１１５が起動し、体温タグ１１３が体温測定の精度に影響を与える状態になっているか否かを判定する。処理部１１５が体温測定の精度に影響を与える状態になっていると判定された場合には、処理部１１５では、以降の処理は行わない。この場合、データ読み取り装置１０１では、電源供給を行ってから一定時間内に体温計１１０よりデータの送信がないと判断し、表示処理として表示部３１３にエラー表示を行う（４２１）。
【００４６】
一方、体温タグ１１３が体温測定の精度に影響を与える状態になっていないと判定された場合には、処理部１１５では処理を開始する。
【００４７】
具体的には、予め設定された測定レンジ（詳細は後述）に切り替えた後（４１２）、センサ部２１１内の半導体温度センサに電流を流し、バンドギャップ電圧を検出する（４１３）。
【００４８】
更に、回路部２１２が当該検出されたバンドギャップ電圧を処理し（４１４）、コントロール部２０５では、電圧データを取得する（４１５）。
【００４９】
取得された電圧データは、記憶部２０３に記憶された校正データ及び識別情報とともに、データ読み取り装置１０１に送信される（４０２、４１６）。
【００５０】
データ読み取り装置１０１では、表示処理として体温計１１０より送信された電圧データ及び校正データに基づいて体温データを算出する。更に、算出された体温データを、識別情報と対応付けて記憶部３１２に記憶するとともに表示部３１３に表示する（４２１）。
【００５１】
５．半導体温度センサの説明
次に、センサ部２１１に適用される一般的な半導体温度センサについて説明する。図５は、半導体温度センサの特性を示す図である。本実施形態において、センサ部２１１に適用される半導体温度センサは、Ｐ型半導体とＮ型半導体とが結合して構成され、直流電流を流した場合に温度に相関して結合部（ジャンクション）に生じる電圧（バンドギャップ電圧Ｖｂ）を検出するものである（図５の（ａ））。
【００５２】
なお、半導体温度センサの場合、図５の（ｂ）に示すように、バンドギャップ電圧Ｖｂと温度とは、概ね−４０℃から＋１５０℃の広範囲において線形性を有している。また、半導体温度センサは、サーミスタと比較して、経時変化に強く、かつノイズの影響を受けにくいといった利点も有している。
【００５３】
６．センサ部２１１の回路構成
次に、センサ部２１１の回路構成について説明する。図６は、図５の（ａ）に示す半導体温度センサを用いて構成されたセンサ部２１１の回路構成を示す図である。
【００５４】
図６において、６０１は定電流回路であり、コントロール部２０５より供給される電源Ｖｃｃに基づいて、各半導体温度センサに流す電流が均一になるように調整する。
【００５５】
６０２は半導体温度センサであり、定電流回路６０１の下流側において、定電流回路６０１に対して直列に接続されている。なお、半導体温度センサ６０２は定電流回路６０１に対して複数個、好ましくは６〜１０個、特に好ましくは８個接続されており、それぞれの半導体温度センサは、互いに並列接続される。並列接続される半導体温度センサの個数は、多いほど温度分解能に優れるが、製造コストが高くなり、一方、少ないと温度分解能が低下する。
【００５６】
このように、複数の半導体温度センサを並列接続したのは、半導体温度センサの個体差の影響を排除するためである。より高精度な体温測定を実現するためには、半導体温度センサの個体差の影響も無視することはできず、センサ部２１１では、複数、特に好ましくは８〜１０個の半導体温度センサを並列に接続し平均値をとることで、個体差の影響を排除し、０．０１℃の温度分解能を得て、０．０５℃以内の測定精度を得るようにしている。
【００５７】
このため、センサ部２１１からは、各半導体温度センサより出力された電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２、・・・Ｖｂｎの平均値Ｖｂ_ａｖｇが出力される。
【００５８】
なお、各半導体温度センサに電流を流すのは１回に限られず、複数回流すように構成してもよい。その場合、センサ部２１１からは、電圧Ｖｂ_ａｖｇが複数回出力されることとなる。
【００５９】
７．回路部２１２の回路構成
次に、回路部２１２の回路構成について説明する。図７は、回路部２１２の回路構成を示す図である。
【００６０】
図７に示すように、回路部２１２は、比較・増幅器７１１とアナログスイッチ７１２とを介してＡ／Ｄコンバータ７０１に接続される系と、比較・増幅器７２１とアナログスイッチ７２２とを介してＡ／Ｄコンバータ７０１に接続される系の２系統から構成されている。
【００６１】
前者の系（第１の系）は、センサ部２１１より出力された電圧Ｖｂ_ａｖｇを、−４０℃〜＋１５０℃の測定レンジでＡ／Ｄコンバータ７０１に入力する。一方、後者の系（第２の系）は、センサ部２１１より出力された電圧Ｖｂ_ａｖｇを、２０℃〜５０℃の測定レンジでＡ／Ｄコンバータ７０１に出力する。
【００６２】
第１の系を用いて出力するか、第２の系を用いて出力するかは（つまり、測定レンジは）、データ読み取り装置１０１の選択スイッチ（不図示）で、測定レンジを選択することで指示され、制御回路７０２からの信号に基づいてアナログスイッチ７１２、７２２を切り替えることにより制御される。より高精度、即ち０．０１℃の温度分解能で、０．０５℃以内の測定精度の体温測定を行う場合には、第２の系が選択されることとなる。
【００６３】
Ａ／Ｄコンバータ７０１に入力された電圧Ｖｂ_ａｖｇは、Ａ／Ｄコンバータ７０１においてＡ／Ｄ変換され、デジタルデータとして制御回路７０２に入力される。
【００６４】
制御回路７０２に入力されたデジタルデータは、無線通信部２０２に送信される。
【００６５】
なお、センサ部２１１より電圧Ｖｂ_ａｖｇが複数回出力される場合にあっては、それぞれのデジタルデータをメモリ７０３に一時的に格納し、制御回路７０２において、メモリ７０３に格納された全てのデジタルデータの平均値を算出した後に、無線通信部２０２に送信するようにしてもよい。
【００６６】
８．過昇防止部の回路構成
次に、過昇防止部２０１の回路構成について説明する。図８は、過昇防止部２０１の回路構成を示す図である。
【００６７】
図８において、８０１及び８０２はスイッチであり、コントロール部２０５より温度上限信号が入力された場合に、処理部１１５内への電源の供給を停止するとともに、データ読み取り装置１０１へのデータの送信を停止する。
【００６８】
なお、温度上限信号はコントロール部２０５において算出されたデジタルデータの値が、所定の値以下であった場合に、体温測定の精度に影響を与える状態になったと判断し、出力されるものとする。上述したように、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより過剰な電源が供給された場合、体温タグ１１３全体が発熱し、高精度な体温測定を行うことができなくなるからである。
【００６９】
このように、処理部１１５では、体温測定の精度に影響を与える状態となった場合に、処理を停止する。これにより、データ読み取り装置１０１において、誤った測定結果が表示されることを回避することが可能となる。
【００７０】
９．体温計１１０の製造工程
次に体温計１１０の製造工程について説明する。図９は、体温計１１０の製造工程を示した図である。
【００７１】
図９に示すように、体温計１１０は、体温タグ製造工程と、校正工程と、後処理工程とに大別することができる。
【００７２】
体温タグ製造工程では、アンテナ１１４が複数配列された帯状のベースシート９０１が、順次、半導体温度センサ実装装置９１１に搬送され、それぞれのアンテナ１１４に処理部１１５が電気的に接続される。これにより、体温タグ１１３が生成されることとなる。
【００７３】
校正工程では、体温タグ１１３が複数配列されたベースシート９０１が、順次、恒温槽９１２に搬送される。恒温槽９１２は、予め設定された温度、例えば３７℃に管理された槽である。
【００７４】
恒温槽９１２の内部には、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタ９１３が配置されており、各体温タグ１１３がＲＦ−ＩＤリーダ／ライタ９１３上を通過する際に所定の周波数、たとえば１３．５６ＭＨｚの電磁波により、各体温タグ１１３と通信を行う。
【００７５】
具体的には、各体温タグ１１３におけるバンドギャップ電圧データを受信し、該受信したバンドギャップ電圧データを恒温槽９１２の温度とともに、校正データとして各体温タグ１１３の記憶部２０３に書き込む。なお、恒温槽９１２において、ベースシート９０１は充分に低速で搬送され、恒温槽９１２内の温度が体温タグ１１３に伝達され、温度が平衡状態になったうえで、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタ９１３上を通過するように設計されているものとする。
【００７６】
なお、図９の例では、恒温槽９１２は１つのみ配置されているが、恒温槽の数は１つに限られない。異なる温度、例えば３２℃と４２℃、もしくは３２℃、３６℃及び４２℃に設定された複数の恒温槽を用意し、それぞれの温度における校正データを、各体温タグ１１３に書き込むように構成してもよい。
【００７７】
さらに、複数の恒温槽を用意した場合にあっては、そのうちの１つの恒温槽を体温タグ１１３の検定用として用いるようにしてもよい。具体的には、校正データが書き込まれた体温タグ１１３を予め設定された温度に管理された恒温槽（検定用の恒温槽）に搬送し、体温タグ１１３よりバンドギャップ電圧データ及び校正データを受信する。そして、該電圧データ及び校正データに基づいて算出された温度と恒温槽の温度とを対比し、予め定められた誤差範囲にあるか否かを判定する。
【００７８】
後処理工程では、校正データが書き込まれた体温タグ１１３が複数配列されたベースシート９０１が、順次、フィルム重ね合わせ装置９１４に搬送される。フィルム重ね合わせ装置９１４では、それぞれの体温タグ１１３の処理部１１５を保温材（例えば、厚さ１ｍｍ程度のアルミ材や発泡性ポリウレタン等）により覆うとともに、ベースシート９０１の表裏面にフィルム１１１、１１２（半透過性で、厚さは１００μｍ程度）を接着剤で貼り合わせる。また、裏面のフィルム１１２には、上述した粘着剤が塗布される。
【００７９】
フィルム重ね合わせ装置９１４においてフィルムが貼り合わされたベースシート９０１は、打ち抜き装置９１５に搬送され、体温タグ１１３ごとに切断されることで、体温計１１０が生成される。
【００８０】
１０．データ読み取り装置における体温データ算出処理
次に、データ読み取り装置１０１の信号処理部３０４において体温データを算出するための処理について説明する。図１０は、信号処理部３０４において体温データを算出するための処理の内容を説明するための図である。
【００８１】
信号処理部３０４では、基準となる半導体温度センサにおける、バンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係を示すグラフ（関数）を、校正データに基づいて補正した後に、受信したバンドギャップ電圧データを代入することにより、体温データを導出する。
【００８２】
図１０（ａ）は、１種類の温度に対応する１種類の校正データを受信した場合における補正処理を示す図である。図１０（ａ）に示すように、１種類の温度に対応する１種類の校正データを受信した場合には、基準となる半導体温度センサにおける、バンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係のオフセット値を調整する。具体的には、グラフ１００１を全体として矢印方向に平行移動させ、グラフ１００２を得る。
【００８３】
信号処理部３０４では、体温計１１０より受信した電圧データを、当該平行移動後のグラフ１００２に代入することで、体温データを導出する。
【００８４】
図１０（ｂ）は、２種類の温度に対応する２種類の校正データを受信した場合における補正処理を示す図である。図１０（ｂ）に示すように、２種類の温度に対応する２種類の校正データを受信した場合には、当該２点を通る直線１０１１を算出し、これを半導体温度センサにおけるバンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係を示すグラフとする。
【００８５】
信号処理部３０４では、体温計１１０より受信したバンドギャップ電圧データを、当該算出された直線に代入することで、体温データを導出する。
【００８６】
図１０（ｃ）は、３種類以上の温度に対応する３種類以上の校正データを受信した場合における補正処理を示す図である。図１０（ｃ）に示すように、３種類以上の温度に対応する３種類以上の校正データを受信した場合には、当該３点以上の点に基づいて、最小２乗法により回帰直線１０２１を算出し、これを半導体温度センサにおけるバンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係を示すグラフとする。
【００８７】
信号処理部３０４では、体温計１１０より受信したバンドギャップ電圧データを、当該算出された回帰直線１０２１に代入することで、体温データを算出する。
【００８８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態における体温計では、アンテナを備える貼り付け型の体温計として、半導体温度センサを適用する構成とした。
【００８９】
また、半導体温度センサの適用にあたり、
・外気温度の影響を除去するために、処理部を保温材で覆う構成とした。
・半導体温度センサの個体差の影響を排除するため、センサ部において、複数の半導体温度センサを並列に接続する構成とした。
・測定誤差を排除するため、１回の体温測定に際して、センサ部に対して複数回電流を流し、その平均値を出力する構成とした。
・体温タグの個体差の影響を排除するため、体温タグ内の記憶部に体温タグごとに校正データを記憶しておき、データ読み取り装置により電圧データを送信する際に、合わせて校正データを送信する構成とした。
・体温タグの発熱により測定に誤差が生じる恐れがある場合には、過昇防止部が体温測定を中止し、誤った測定結果がデータ読み取り装置に表示されることがないように構成した。
【００９０】
この結果、特に、人体の体温測定の一般的な測定レンジである３２〜４２℃において０．０１℃の温度分解能を得ることで、測定精度が０．０５℃以内の高精度な体温測定を実現することが可能となった。
【００９１】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、アンテナ内に処理部を配する構成としたが、本発明はこれに限られず、アンテナから延設された導線を介して、アンテナに処理部を接続するように構成してもよい。以下、本実施形態における体温測定システムについて説明する。なお、簡略化のため、説明は、主に上記第１の実施形態との相違点について行うものとする。
【００９２】
１．体温測定システムの外観構成
図１１は、本発明の第２の実施形態における、半導体温度センサを含む無線タグ（ＲＦ−ＩＤ）が配された体温計（アンテナを備える貼り付け型の体温計）１１１０と、測定者によって携帯可能なデータ読み取り装置（携帯装置）１１０１とを備える体温測定システム１１００の外観構成を示す図である。
【００９３】
図１１に示すように、体温計１１１０は、機能的に３つの部位に区分することができる。第１の部位はアンテナ１１１４を備えるアンテナ部１１２０であり、第２の部位はアンテナ１１１４と処理部１１１６とを電気的に接続する導線１１１５が配された延設部１１３０であり、第３の部位は、処理部１１１６を備える体温測定部１１４０である。
【００９４】
アンテナ１１１４は、上記第１の実施形態において説明したアンテナ１１４と同一の構成、機能を有している。処理部１１１６は、第１の実施形態における処理部１１５と同一の構成、機能を有している。体温測定部１１４０は、第１の実施形態における処理部１１５と同一の構成、機能を有している。データ読み取り装置（携帯装置）１１０１もまた、第１の実施形態において説明したデータ読み取り装置１０１と同一の構成、機能を有している。
【００９５】
アンテナ部１１２０を構成するアンテナ１１１４と、延設部１１３０を構成する導線１１１５と、体温測定部１１４０を構成する処理部１１１６とは、体温タグとしてベースシート上に一体的に構成されており、表面のフィルム１１１１と裏面のフィルム１１１２（半透過性で、厚さは１００μｍ程度）との間に、固定されている。なお、以下では、ベースシート上に一体的に構成されたアンテナ１１１４と導線１１１５と処理部１１１６とを総称して体温タグ１１１３と称することとする。
【００９６】
表面のフィルム１１１１及び裏面のフィルム１１１２のうちアンテナ部１１２０と延設部１１３０を構成するフィルム１１１２ｂは、ポリエーテルウレタンやポリエステルウレタンなどのウレタン系ポリマー、ポリエーテルポリアミドブロックポリマーなどのアミド系ポリマー、ポリアクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリエチレンやポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系ポリマー、ポリエーテルポリエステルなどのポリエステル系ポリマーなどの材料から得ることができる。
【００９７】
また、裏面のフィルム１１１２のうち、体温測定部１１４０を構成するフィルム１１１２ａは皮膚面への貼り付け時にムレや白化などを生じないようにするために、水蒸気透過性を有する材質から選択することが好ましく、例えばウレタン系やアミド系のフィルムを用いることが好適である。なお、表面のフィルム１１１１、裏面のフィルム１１１２ｂは上記材料のうちの何れか一種からなるものであってもよいし、任意の材料からなるフィルムを複数枚積層した積層フィルムであってもよい。
【００９８】
裏面のフィルム１１１２ａは皮膚面に貼付した際に、違和感を生じないようにするために、その厚みを１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ程度にすることがよい。また、皮膚面に貼り付けした際の皮膚追従性を良好にするためには、引張強度を１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２、１００％モジュラスを１０〜１００ｋｇ／ｃｍ２程度に調整することが好ましい。この範囲に調整した裏面のフィルム１１１２ａを用いると、動きの大きい皮膚面に貼付した際に効果的である。また、上記裏面のフィルム１１１２ａとして、無孔フィルムだけでなく、水蒸気透過性であって非透水性である多孔性フィルムを用いることも、貼付中のムレの防止の点から効果的である。このようなフィルムの場合には、材質には特に制限はされず、公知の多孔化技術を施すことによって簡単に得ることができる。無孔性フィルムの場合にはフィルム厚が大きくなるほど水蒸気透過性は低下する傾向が顕著に現れるが、多孔性フィルムの場合には厚みに比例して水蒸気透過性の低下が顕著に現れないので有用である。
【００９９】
裏面のフィルム１１１２ａには、粘着剤が塗布されており、体温計１１１０を、被検者の体表面の適所の測定部位に直接、貼り付けることができるように構成されている。粘着剤は、通常の医療用グレードとして用いられるものであればいずれを用いてもよく、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、天然ゴム又は合成ゴム系粘着剤、医用高分子を主成分とする溶剤系、水系、ホットメルト系、ドライブレンド系の粘着剤があげられる。ただし放射線滅菌特に強度のガンマー線照射滅菌が必要な場合にはアクリル系粘着剤やポリウレタン系粘着剤の使用は避けた方が望ましい。これらは放射線照射による粘着力の低下を招くおそれがあるからである。
【０１００】
また、表面のフィルム１１１１と裏面のフィルム１１１２ａは、いずれも柔軟性があり、体温計１１１０を被検者の測定部位に貼り付けた際に、測定部位の形状に沿って変形できるようになっている。このように、処理部１１１６が測定部位に密着して固定されることにより、体温計１１１０は、被検者の体温を正確に検出することができる。
【０１０１】
なお、体温タグ１１１３を構成するアンテナ１１１４と導線１１１５と処理部１１１６のうち、処理部１１１６は、保温材（例えば、厚さ１ｍｍ程度のアルミ材）により覆われているものとする。これにより、外気温度（環境温）の影響を除去することができる。
【０１０２】
一方、データ読み取り装置１１０１は、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えており、体温タグ１１３に近づけた際に、例えば体温データ読み取り開始スイッチ（不図示）を押すことで、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波が発生し、体温タグ１１１３との間で磁気結合し、体温タグ１１１３の処理部１１５に含まれる電源回路への電力供給と、体温タグ１１１３からのデータの受信とを行う。
【０１０３】
２．体温測定システムにおける体温測定方法
次に、体温測定システム１１００における体温測定方法について説明する。図１２は、体温計１１１０の体温測定部１１４０を被検者１１５０の体温測定部位の適所の１つである腋下に装着した様子を示している。本実施形態における体温計１１１０では、体温測定部１１４０とアンテナ部１１２０とが、延設部１１３０を介して接続された構成となっているため、体温測定部１１４０が被検者１１５０の腋下に装着された状態においても、アンテナ部１１２０を、被検者１１５０の腋下から離れた位置に配置させることができる。
【０１０４】
このため、測定者１１６０がデータ読み取り装置１１０１を近づけた際に、例えば体温データ読取り開始スイッチ（不図示）を押すことで、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波が発生させて体温タグ１１１３との間で簡単かつ確実に磁気結合させることができる。つまり、アンテナを備える貼り付け型の体温計の場合に生じうる読み取りエラーの問題を未然に防ぐことが可能となる。
【０１０５】
３．体温計１１１０の製造工程
次に体温計１１１０の製造工程について説明する。図１３は、体温計１１１０の製造工程を示した図である。なお、体温計１１１０の製造工程は、体温タグ１１１３の形状が異なること以外は、図９と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、特に人体の体温測定の一般的な測定レンジである３２〜４２℃において０．０１℃の温度分解能を得ることで、測定精度が０．０５℃以内の高精度な体温測定を実現することが可能となるとともに、アンテナを備える貼り付け型の体温計から、確実にデータを読み取ることが可能となった。
【０１０７】
［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、アンテナ部１１２０と延設部１１３０と体温測定部１１４０とを同一平面上に配する形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、アンテナ部１１２０と延設部１１３０とを、体温測定部１１４０に対して垂直に配する形状としてもよい。
【０１０８】
また、上記第１の実施形態では、アンテナ部１１２０と延設部１１３０と体温測定部１１４０とを左右対称に配置する形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、アンテナ部１１２０と延設部１１３０とを、体温測定部１１４０に対して非対称に配置する形状としてもよい。
【０１０９】
また、いずれの場合も、体温測定部１１４０は、貼り付けられる被検者の測定部位に適した形状・大きさであることが望ましい。更に、体温測定部１１４０が被検者の測定部位に貼り付けられた状態で、アンテナ部１１２０が、データ読み取り装置１１０１との間で確実に磁気結合できる位置に配置されるように、延設部１１３０及びアンテナ部１１２０の形状・大きさが決定されることが望ましい。
【０１１０】
［第４の実施形態］
上記第１の実施形態では、コントロール部２０５において算出されたデジタルデータの値が所定の値以下であった場合に、体温測定の精度に影響を与える状態になったと判断し、過昇防止部２０１のスイッチをＯＦＦすることで、処理部１１５による処理を停止する構成としたが、本発明はこれに限定されない。
【０１１１】
例えば、アンテナ１１４を介して供給された電源電圧が所定の電圧値以上になった場合には、処理部１１５が、測定精度に影響を与える状態になったと判断し、強制的にスイッチをＯＦＦするように構成してもよい。
【０１１２】
また、上記第１の実施形態では、センサ部２１１において並列接続した半導体温度センサの数について具体的に言及しなかったが、例えば、８個程度の半導体温度センサを並列接続することが望ましい。並列接続する半導体温度センサの数が少ないと、個体差の影響が大きくなり測定精度が低下する一方で、半導体温度センサの数が多すぎると、発熱による誤差の影響が大きくなるからである。
【０１１３】
また、上記第１の実施形態では、体温計１１０からデータ読み取り装置１０１に対して、電圧データと校正データと識別情報とを送信する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、測定レンジを切り替えた場合には、切り替えた後の測定レンジに関する情報を送信するように構成してもよい。この場合、データ読み取り装置１０１では、受信した測定レンジに関する情報も考慮して、体温データを算出することとなる。
【０１１４】
また、測定レンジの切り替えを、データ読み取り装置１０１からの指示に基づいて行うように構成してもよい。この場合、データ読み取り装置１０１では、指示した測定レンジを考慮して、体温データを算出することとなる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者の体温を測定する測定技術に関するものである。特に、測定レンジが切り替わり、それに応じて温度分解能を変化させ、体温の測定レンジである３２〜４２℃において優れた測定精度を実現する体温の測定技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院等では、定期的に患者の体温を測定し、測定結果の管理を行っている。一般に、体温の測定に際しては、体温計を被検者の測定部位に装着し、測定が完了するまでの一定時間、静止した状態を維持させる。また、測定が完了すると、測定者が測定結果を確認し記録するといった作業を行う。
【０００３】
しかしながら、被検者が幼児や重病の患者の場合、体温計を測定部位に装着させつづけることは困難であり、正確な体温測定を行うことは容易ではない。また、測定結果を確認し記録する作業は、測定者にとって負荷が高く、測定者の手を煩わせることなく記録できることが望ましい。
【０００４】
これに対して、例えば、下記特許文献１では、アンテナを備える貼り付け型の体温計が提案されている。当該特許文献１によれば、体温計がＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動する構成となっているため、体温計に電源を搭載させる必要がなく、体温計の小型・軽量化を実現することができる。この結果、被検者の測定部位に長時間貼り付けておくことが可能となっている。
【０００５】
また、測定結果は、体温計が貼り付けられた測定部位にＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを近づけるだけで読み取ることができるため、測定者の確認・記録作業の負荷を大幅に軽減させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７００５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の体温計の場合、温度センサとして、サーミスタが用いられる構成となっている。一般に、サーミスタは小型・軽量かつ安価であるといった利点がある反面、温度特性が非線形であり、経年変化が生じやすく、かつ、ノイズの影響を受けやすいといった欠点がある。このため、測定精度には限界があり、より高精度な体温測定（例えば、±０．０５℃程度の精度が求められる場合の体温測定）を実現するためには、高い測定精度を有する温度センサを適用することが望ましい。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アンテナを備える貼り付け型の体温計において、高精度な体温測定を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係る体温計は以下のような構成を備える。即ち、
アンテナ部と、処理部と、該処理部を被検者の体表面に貼り付けるための貼り付け部とを備える体温計であって、
前記処理部は、
前記アンテナ部に接続され、該アンテナ部における誘導起電力の発生に伴って起動される電源回路と、
Ｐ型とＮ型の２種類の半導体が結合され、該２種類の半導体の結合部に電流を流した場合のバンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサが、２個以上並列に接続された検出手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を校正するための校正データを記憶する記憶手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を、所定のレンジのバンドギャップ電圧に切り替える切替手段と、を備え、
前記電源回路の起動に伴って、前記検出手段により検出され、前記所定のレンジに切り替えられたバンドギャップ電圧を、前記校正データとともに、前記アンテナ部を介して送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アンテナを備える貼り付け型の体温計において、特に、０．０１℃の温度分解能による体温測定を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における体温計１１０とデータ読み取り装置１０１とを備える体温測定システム１００の外観構成を示す図である。
【図２】アンテナ１１４と処理部１１５とを備える体温タグ１１３の機能構成を示す図である。
【図３】データ読み取り装置１０１の機能構成を示す図である。
【図４】体温測定システム１００における体温測定処理の流れを示す図である。
【図５】半導体温度センサの特性を示す図である。
【図６】センサ部２１１の回路構成を示す図である。
【図７】回路部２１２の回路構成を示す図である。
【図８】過昇防止部２０１の回路構成を示す図である。
【図９】体温計１１０の製造工程を示した図である。
【図１０】信号処理部３０４における体温データ算出処理の内容を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態における体温計１１１０とデータ読み取り装置１１０１とを備える体温測定システム１１００の外観構成を示す図である。
【図１２】体温計１１１０の測定部１１４０を被検者１１５０の腋下に装着した様子を示す図である。
【図１３】体温計１１１０の製造工程を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
はじめに、本発明の各実施形態の概要について説明する。以下の各実施形態において説明する体温計は、温度センサとして、半導体温度センサ（Ｐ型半導体とＮ型半導体との結合部において、温度に比例して生じるバンドギャップ電圧を検出するセンサ）を用いることを特徴とする。
【００１３】
当該半導体温度センサは、温度特性における線形性が高いうえ、経時変化に強く、かつノイズの影響を受けにくいといった特性があり、高精度な体温測定に適している。
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１において適用されたサーミスタを、単純に半導体温度センサに置き換えただけで、０．０１℃という高精度な温度分解能の体温測定を実現することはできず、適用に際しては体温測定の精度に影響を及ぼす各種要因を排除することが重要となってくる。
【００１５】
そこで、以下に説明する各実施形態では、アンテナを備える貼り付け型の体温計において当該半導体温度センサを含む無線タグ（ＲＦ−ＩＤ機能を備えるタグ）を適用するにあたり、体温測定の精度に影響を及ぼす各種要因を排除することで、所望の精度を実現することとした。以下、本発明の各実施形態の詳細について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の各実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例が採用されうるものとする。
【００１６】
１．体温測定システムの外観構成
図１は、本発明の第１の実施形態における、半導体温度センサを含む無線タグ（ＲＦ−ＩＤ）が配された体温計（アンテナを備える貼り付け型の体温計）１１０と、測定者によって携帯可能なデータ読み取り装置（携帯装置）１０１とを備える体温測定システム１００の外観構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、体温計１１０は、表面のフィルム１１１と裏面のフィルム１１２（半透過性で、厚さは１００μｍ程度）との間に、無線タグである体温タグ１１３が挟まれて固定された構成となっている。
【００１８】
表面のフィルム１１１及び裏面のフィルム１１２としては、ポリエーテルウレタンやポリエステルウレタンなどのウレタン系ポリマー、ポリエーテルポリアミドブロックポリマーなどのアミド系ポリマー、ポリアクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリエチレンやポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系ポリマー、ポリエーテルポリエステルなどのポリエステル系ポリマーなどの材料から得ることができる。
【００１９】
また、裏面のフィルム１１２は皮膚面への貼り付け時にムレや白化などを生じないようにするために、水蒸気透過性を有する材質から選択することが好ましく、例えばウレタン系やアミド系のフィルムを用いることが好適である。なお、表面のフィルム１１１、裏面のフィルム１１２は上記材料のうちの何れか一種からなるものであってもよいし、任意の材料からなるフィルムを複数枚積層した積層フィルムであってもよい。
【００２０】
裏面のフィルム１１２は皮膚面に貼付した際に、違和感を生じないようにするために、その厚みを１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ程度にすることがよい。また、皮膚面に貼り付けした際の皮膚追従性を良好にするためには、引張強度を１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２、１００％モジュラスを１０〜１００ｋｇ／ｃｍ２程度に調整することが好ましい。この範囲に調整した裏面のフィルム１１２を用いると、動きの大きい皮膚面に貼付した際に効果的である。
【００２１】
また、上記裏面のフィルム１１２として、無孔フィルムだけでなく、水蒸気透過性であって非透水性である多孔性フィルムを用いることも、貼付中のムレの防止の点から効果的である。このようなフィルムの場合には、材質には特に制限はされず、公知の多孔化技術を施すことによって簡単に得ることができる。無孔性フィルムの場合にはフィルム厚が大きくなるほど水蒸気透過性は低下する傾向が顕著に現れるが、多孔性フィルムの場合には厚みに比例して水蒸気透過性の低下が顕著に現れないので有用である。
【００２２】
裏面のフィルム１１２には、粘着剤が塗布されており、体温計１１０を、被検者の体表面の適所の測定部位に直接、貼り付けることができるように構成されている。粘着剤は、通常の医療用グレードとして用いられるものであればいずれを用いてもよく、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、天然ゴム又は合成ゴム系粘着剤、医用高分子を主成分とする溶剤系、水系、ホットメルト系、ドライブレンド系の粘着剤があげられる。ただし放射線滅菌特に強度のガンマー線照射滅菌が必要な場合にはアクリル系粘着剤やポリウレタン系粘着剤の使用は避けた方が望ましい。これらは放射線照射による粘着力の低下を招くおそれがあるからである。
【００２３】
また、裏面のフィルム１１２よりも表面のフィルム１１１の面積が大きい場合には、被検者の測定部位に貼り付けられるように貼り付け領域が残されていて、その領域には粘着剤が設けられ、この粘着剤は、通常の医療用グレードとして用いられるものであればいずれを用いてもよく、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、天然ゴム又は合成ゴム系粘着剤、医用高分子を主成分とする溶剤系、水系、ホットメルト系、ドライブレンド系の粘着剤があげられる。ただし放射線滅菌特に強度のガンマー線照射滅菌が必要な場合にはアクリル系粘着剤やポリウレタン系粘着剤の使用は避けた方が望ましい。これらは放射線照射による粘着力の低下を招くおそれがあるからである。
【００２４】
また、表面のフィルム１１１と裏面のフィルム１１２は、いずれも柔軟性があり、体温計１１０を被検者の測定部位に貼り付けた際に、測定部位の形状に沿って変形できるようになっている。このように、処理部１１５が測定部位に密着して固定されることにより、体温計１１０は、被検者の体温を正確に検出することができる。
【００２５】
ＲＦ−ＩＤ機能を有し半導体温度センサを含む無線タグである体温タグ１１３は、ベースシート上にアンテナコイル（以下、単にアンテナと称す）１１４と処理部１１５とを備える。体温タグ１１３は、データ読み取り装置１０１から、アンテナ１１４を介して電力供給（例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波による誘導起電力の発生による電力供給）を受けることで、処理部１１５に含まれる電源回路（不図示）に電源が供給されることで、処理部１１５全体が起動し、後述する半導体温度センサを含む感温部において取得されたバンドギャップ電圧データ（被検者の体温と相関する電圧データ）を、各種情報とともにデータとしてアンテナ１１４を介してデータ読み取り装置１０１に送信する。
【００２６】
なお、体温タグ１１３を構成するアンテナ１１４と処理部１１５のうち、処理部１１５は、保温材（例えば、厚さ１ｍｍ程度のアルミ材）により覆われているものとする（Ａ−Ａ断面参照）。これにより、外気温度の影響を除去することが可能となる。
【００２７】
データ読み取り装置１０１は、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えており、体温タグ１１３に近づけた際に、体温タグ１１３との間で磁気結合し、体温タグ１１３の処理部１１５に含まれる電源回路への電力供給と、体温タグ１１３からのデータの受信とを行う。
【００２８】
このように、体温測定システム１００では、体温計１１０が、アンテナを備える貼り付け型の体温計となっており、データ読み取り装置が有するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動する構成となっているため、内部に電源を搭載しておく必要がなく、小型・軽量化を実現することができる。この結果、被検者の測定部位に長時間装着しておくことが可能となる。
【００２９】
また、測定結果は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波を送信するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えるデータ読み取り装置１０１を、体温計１１０が貼り付けられた測定部位に５〜１５ｍｍ程度に近づけるだけで読み取ることができるため、測定者による測定結果の確認・記録作業の負荷を大幅に軽減させることができる。
【００３０】
２．体温タグ１１３の機能構成
次に、体温タグ１１３の機能構成について説明する。図２は、アンテナ１１４と処理部１１５とを備える体温タグ１１３の機能構成を示す図である。
【００３１】
図２において、２０１は過昇防止部であり、体温タグ１１３が体温測定の精度に影響を与える状態となった場合に、体温測定処理を中止するように制御する。ここで体温測定の精度に影響を与える状態とは、例えば、アンテナ１１４を介してデータ読み取り装置１０１より過剰な電源が供給され、体温タグ１１３自体が発熱（温度上昇）することで、体温測定の結果に誤差を与えるような状態をいう。なお、過昇防止部２０１の回路構成の詳細は、後述する。
【００３２】
２０２は無線通信部であり、整流回路や昇圧回路等を備える。無線通信部２０２では、アンテナ１１４において生じた交流電圧を、所定の直流電圧に変換し、記憶部２０３及びコントロール部２０５に供給する。また、コントロール部２０５において取得された電圧データを各種情報とともに、所定形式のデータとして、アンテナ１１４を介してデータ読み取り装置１０１に送信する。
【００３３】
２０３は記憶部であり、後述する感温部の校正データや、体温タグ１１３固有の識別情報等を記憶する。
【００３４】
２０４は感温部であり、半導体温度センサを備えるセンサ部２１１と、センサ部２１１の出力を処理する回路部２１２とを備える。なお、センサ部２１１及び回路部２１２の回路構成の詳細は、後述する。
【００３５】
２０５はコントロール部であり、無線通信部２０２及び記憶部２０３の動作を制御する。また、感温部２０４からの出力を処理し、電圧データとして無線通信部２０２に送信する。なお、感温部２０４のセンサ部２１１に適用される半導体温度センサにおいて、精度の高い体温測定、例えば０．０１℃〜０．０５℃の測定精度を実現するためには、充分な電圧が必要となるため（記憶部２０３やコントロール部２０５を作動させるのに必要な電圧よりも高い電圧（Ｖｃｃ）が必要となるため）、コントロール部２０５には、そのための電源回路（昇圧手段）が備えられているものとする。この電源回路は、アンテナ１１４における誘導機電力の発生に伴って起動される。
【００３６】
３．データ読み取り装置の機能構成
次に、データ読み取り装置１０１の機能構成について説明する。図３は、データ読み取り装置１０１の機能構成を示す図である。データ読み取り装置１０１は、電池、充電池等で構成される電源部、電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、測定レンジを選択する選択スイッチ（選択手段）、体温データ読み取り開始スイッチを含む操作スイッチを備えているが、ここでは省略している。
【００３７】
図３において、３００はＲＦ−ＩＤリーダ／ライタであり、アンテナ３０１、無線通信部３０２、信号変換部３０３、信号処理部３０４とを備える。
【００３８】
アンテナ３０１は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波を発生させて、体温タグ１１３のアンテナ１１４との間で磁気結合することで、体温タグ１１３の電源回路に電源を供給したり、体温タグ１１３よりデータを受信したりする。
【００３９】
無線通信部３０２では、アンテナ３０１を介して体温タグ１１３に電源を供給するために、アンテナ３０１に印加する電圧を制御したり、アンテナ３０１を介して体温タグ１１３より受信したデータを信号変換部３０３に送信したりする。
【００４０】
信号変換部３０３では、無線通信部３０２より送信されたデータをデジタルデータに変換し、信号処理部３０４に送信する。
【００４１】
信号処理部３０４では、信号変換部３０３より受信したデジタルデータを処理し、体温を算出する。具体的には、受信したデジタルデータに含まれる、電圧データと校正データとに基づいて体温データを算出する。また、算出した体温データを、受信したデジタルデータに含まれる識別情報とともにコントロール部３１１に送信する。
【００４２】
コントロール部３１１では、無線通信部３０２、信号変換部３０３、信号処理部３０４の動作を制御する。また、信号処理部３０４から送信された体温データを、識別情報とともに記憶部３１２に格納したり、表示部３１３に表示したりする。更に、記憶部３１２に格納された体温データを、識別情報とともに有線通信部３１４を介して、他の情報処理装置（有線通信部３１４を介して有線接続された他の情報処理装置）に送信したりする。
【００４３】
４．体温測定処理の流れ
次に、体温測定システム１００における体温測定処理の流れについて説明する。図４は、体温測定システム１００における体温測定処理の流れを示す図である。
【００４４】
図４に示すように、データ読み取り装置１０１が起動した後に、データ読み取り装置１０１を、測定者（不図示）が被検者（不図示）の体温測定部位の適所の１つである腋下に装着された体温計１１０の近傍に近づけ、例えば体温データ読み取り開始スイッチ（不図示）を押すことで、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波が発生し、アンテナ３０１とアンテナ１１４との磁気結合により、データ読み取り装置１０１から体温計１１０に対して電源が供給される（４０１）。
【００４５】
電源が供給された体温計１１０では、処理部１１５が起動し、体温タグ１１３が体温測定の精度に影響を与える状態になっているか否かを判定する。処理部１１５が体温測定の精度に影響を与える状態になっていると判定された場合には、処理部１１５では、以降の処理は行わない。この場合、データ読み取り装置１０１では、電源供給を行ってから一定時間内に体温計１１０よりデータの送信がないと判断し、表示処理として表示部３１３にエラー表示を行う（４２１）。
【００４６】
一方、体温タグ１１３が体温測定の精度に影響を与える状態になっていないと判定された場合には、処理部１１５では処理を開始する。
【００４７】
具体的には、予め設定された測定レンジ（詳細は後述）に切り替えた後（４１２）、センサ部２１１内の半導体温度センサに電流を流し、バンドギャップ電圧を検出する（４１３）。
【００４８】
更に、回路部２１２が当該検出されたバンドギャップ電圧を処理し（４１４）、コントロール部２０５では、電圧データを取得する（４１５）。
【００４９】
取得された電圧データは、記憶部２０３に記憶された校正データ及び識別情報とともに、データ読み取り装置１０１に送信される（４０２、４１６）。
【００５０】
データ読み取り装置１０１では、表示処理として体温計１１０より送信された電圧データ及び校正データに基づいて体温データを算出する。更に、算出された体温データを、識別情報と対応付けて記憶部３１２に記憶するとともに表示部３１３に表示する（４２１）。
【００５１】
５．半導体温度センサの説明
次に、センサ部２１１に適用される一般的な半導体温度センサについて説明する。図５は、半導体温度センサの特性を示す図である。本実施形態において、センサ部２１１に適用される半導体温度センサは、Ｐ型半導体とＮ型半導体とが結合して構成され、直流電流を流した場合に温度に相関して結合部（ジャンクション）に生じる電圧（バンドギャップ電圧Ｖｂ）を検出するものである（図５の（ａ））。
【００５２】
なお、半導体温度センサの場合、図５の（ｂ）に示すように、バンドギャップ電圧Ｖｂと温度とは、概ね−４０℃から＋１５０℃の広範囲において線形性を有している。また、半導体温度センサは、サーミスタと比較して、経時変化に強く、かつノイズの影響を受けにくいといった利点も有している。
【００５３】
６．センサ部２１１の回路構成
次に、センサ部２１１の回路構成について説明する。図６は、図５の（ａ）に示す半導体温度センサを用いて構成されたセンサ部２１１の回路構成を示す図である。
【００５４】
図６において、６０１は定電流回路であり、コントロール部２０５より供給される電源Ｖｃｃに基づいて、各半導体温度センサに流す電流が均一になるように調整する。
【００５５】
６０２は半導体温度センサであり、定電流回路６０１の下流側において、定電流回路６０１に対して直列に接続されている。なお、半導体温度センサ６０２は定電流回路６０１に対して複数個、好ましくは６〜１０個、特に好ましくは８個接続されており、それぞれの半導体温度センサは、互いに並列接続される。並列接続される半導体温度センサの個数は、多いほど温度分解能に優れるが、製造コストが高くなり、一方、少ないと温度分解能が低下する。
【００５６】
このように、複数の半導体温度センサを並列接続したのは、半導体温度センサの個体差の影響を排除するためである。より高精度な体温測定を実現するためには、半導体温度センサの個体差の影響も無視することはできず、センサ部２１１では、複数、特に好ましくは８〜１０個の半導体温度センサを並列に接続し平均値をとることで、個体差の影響を排除し、０．０１℃の温度分解能を得て、０．０５℃以内の測定精度を得るようにしている。
【００５７】
このため、センサ部２１１からは、各半導体温度センサより出力された電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２、・・・Ｖｂｎの平均値Ｖｂ_ａｖｇが出力される。
【００５８】
なお、各半導体温度センサに電流を流すのは１回に限られず、複数回流すように構成してもよい。その場合、センサ部２１１からは、電圧Ｖｂ_ａｖｇが複数回出力されることとなる。
【００５９】
７．回路部２１２の回路構成
次に、回路部２１２の回路構成について説明する。図７は、回路部２１２の回路構成を示す図である。
【００６０】
図７に示すように、回路部２１２は、比較・増幅器７１１とアナログスイッチ７１２とを介してＡ／Ｄコンバータ７０１に接続される系と、比較・増幅器７２１とアナログスイッチ７２２とを介してＡ／Ｄコンバータ７０１に接続される系の２系統から構成されている。
【００６１】
前者の系（第１の系）は、センサ部２１１より出力された電圧Ｖｂ_ａｖｇを、−４０℃〜＋１５０℃の測定レンジでＡ／Ｄコンバータ７０１に入力する。一方、後者の系（第２の系）は、センサ部２１１より出力された電圧Ｖｂ_ａｖｇを、２０℃〜５０℃の測定レンジでＡ／Ｄコンバータ７０１に出力する。
【００６２】
第１の系を用いて出力するか、第２の系を用いて出力するかは（つまり、測定レンジは）、データ読み取り装置１０１の選択スイッチ（不図示）で、測定レンジを選択することで指示され、制御回路７０２からの信号に基づいてアナログスイッチ７１２、７２２を切り替えることにより制御される。より高精度、即ち０．０１℃の温度分解能で、０．０５℃以内の測定精度の体温測定を行う場合には、第２の系が選択されることとなる。
【００６３】
Ａ／Ｄコンバータ７０１に入力された電圧Ｖｂ_ａｖｇは、Ａ／Ｄコンバータ７０１においてＡ／Ｄ変換され、デジタルデータとして制御回路７０２に入力される。
【００６４】
制御回路７０２に入力されたデジタルデータは、無線通信部２０２に送信される。
【００６５】
なお、センサ部２１１より電圧Ｖｂ_ａｖｇが複数回出力される場合にあっては、それぞれのデジタルデータをメモリ７０３に一時的に格納し、制御回路７０２において、メモリ７０３に格納された全てのデジタルデータの平均値を算出した後に、無線通信部２０２に送信するようにしてもよい。
【００６６】
８．過昇防止部の回路構成
次に、過昇防止部２０１の回路構成について説明する。図８は、過昇防止部２０１の回路構成を示す図である。
【００６７】
図８において、８０１及び８０２はスイッチであり、コントロール部２０５より温度上限信号が入力された場合に、処理部１１５内への電源の供給を停止するとともに、データ読み取り装置１０１へのデータの送信を停止する。
【００６８】
なお、温度上限信号はコントロール部２０５において算出されたデジタルデータの値が、所定の値以下であった場合に、体温測定の精度に影響を与える状態になったと判断し、出力されるものとする。上述したように、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより過剰な電源が供給された場合、体温タグ１１３全体が発熱し、高精度な体温測定を行うことができなくなるからである。
【００６９】
このように、処理部１１５では、体温測定の精度に影響を与える状態となった場合に、処理を停止する。これにより、データ読み取り装置１０１において、誤った測定結果が表示されることを回避することが可能となる。
【００７０】
９．体温計１１０の製造工程
次に体温計１１０の製造工程について説明する。図９は、体温計１１０の製造工程を示した図である。
【００７１】
図９に示すように、体温計１１０は、体温タグ製造工程と、校正工程と、後処理工程とに大別することができる。
【００７２】
体温タグ製造工程では、アンテナ１１４が複数配列された帯状のベースシート９０１が、順次、半導体温度センサ実装装置９１１に搬送され、それぞれのアンテナ１１４に処理部１１５が電気的に接続される。これにより、体温タグ１１３が生成されることとなる。
【００７３】
校正工程では、体温タグ１１３が複数配列されたベースシート９０１が、順次、恒温槽９１２に搬送される。恒温槽９１２は、予め設定された温度、例えば３７℃に管理された槽である。
【００７４】
恒温槽９１２の内部には、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタ９１３が配置されており、各体温タグ１１３がＲＦ−ＩＤリーダ／ライタ９１３上を通過する際に所定の周波数、たとえば１３．５６ＭＨｚの電磁波により、各体温タグ１１３と通信を行う。
【００７５】
具体的には、各体温タグ１１３におけるバンドギャップ電圧データを受信し、該受信したバンドギャップ電圧データを恒温槽９１２の温度とともに、校正データとして各体温タグ１１３の記憶部２０３に書き込む。なお、恒温槽９１２において、ベースシート９０１は充分に低速で搬送され、恒温槽９１２内の温度が体温タグ１１３に伝達され、温度が平衡状態になったうえで、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタ９１３上を通過するように設計されているものとする。
【００７６】
なお、図９の例では、恒温槽９１２は１つのみ配置されているが、恒温槽の数は１つに限られない。異なる温度、例えば３２℃と４２℃、もしくは３２℃、３６℃及び４２℃に設定された複数の恒温槽を用意し、それぞれの温度における校正データを、各体温タグ１１３に書き込むように構成してもよい。
【００７７】
さらに、複数の恒温槽を用意した場合にあっては、そのうちの１つの恒温槽を体温タグ１１３の検定用として用いるようにしてもよい。具体的には、校正データが書き込まれた体温タグ１１３を予め設定された温度に管理された恒温槽（検定用の恒温槽）に搬送し、体温タグ１１３よりバンドギャップ電圧データ及び校正データを受信する。そして、該電圧データ及び校正データに基づいて算出された温度と恒温槽の温度とを対比し、予め定められた誤差範囲にあるか否かを判定する。
【００７８】
後処理工程では、校正データが書き込まれた体温タグ１１３が複数配列されたベースシート９０１が、順次、フィルム重ね合わせ装置９１４に搬送される。フィルム重ね合わせ装置９１４では、それぞれの体温タグ１１３の処理部１１５を保温材（例えば、厚さ１ｍｍ程度のアルミ材や発泡性ポリウレタン等）により覆うとともに、ベースシート９０１の表裏面にフィルム１１１、１１２（半透過性で、厚さは１００μｍ程度）を接着剤で貼り合わせる。また、裏面のフィルム１１２には、上述した粘着剤が塗布される。
【００７９】
フィルム重ね合わせ装置９１４においてフィルムが貼り合わされたベースシート９０１は、打ち抜き装置９１５に搬送され、体温タグ１１３ごとに切断されることで、体温計１１０が生成される。
【００８０】
１０．データ読み取り装置における体温データ算出処理
次に、データ読み取り装置１０１の信号処理部３０４において体温データを算出するための処理について説明する。図１０は、信号処理部３０４において体温データを算出するための処理の内容を説明するための図である。
【００８１】
信号処理部３０４では、基準となる半導体温度センサにおける、バンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係を示すグラフ（関数）を、校正データに基づいて補正した後に、受信したバンドギャップ電圧データを代入することにより、体温データを導出する。
【００８２】
図１０（ａ）は、１種類の温度に対応する１種類の校正データを受信した場合における補正処理を示す図である。図１０（ａ）に示すように、１種類の温度に対応する１種類の校正データを受信した場合には、基準となる半導体温度センサにおける、バンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係のオフセット値を調整する。具体的には、グラフ１００１を全体として矢印方向に平行移動させ、グラフ１００２を得る。
【００８３】
信号処理部３０４では、体温計１１０より受信した電圧データを、当該平行移動後のグラフ１００２に代入することで、体温データを導出する。
【００８４】
図１０（ｂ）は、２種類の温度に対応する２種類の校正データを受信した場合における補正処理を示す図である。図１０（ｂ）に示すように、２種類の温度に対応する２種類の校正データを受信した場合には、当該２点を通る直線１０１１を算出し、これを半導体温度センサにおけるバンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係を示すグラフとする。
【００８５】
信号処理部３０４では、体温計１１０より受信したバンドギャップ電圧データを、当該算出された直線に代入することで、体温データを導出する。
【００８６】
図１０（ｃ）は、３種類以上の温度に対応する３種類以上の校正データを受信した場合における補正処理を示す図である。図１０（ｃ）に示すように、３種類以上の温度に対応する３種類以上の校正データを受信した場合には、当該３点以上の点に基づいて、最小２乗法により回帰直線１０２１を算出し、これを半導体温度センサにおけるバンドギャップ電圧データと体温データとの対応関係を示すグラフとする。
【００８７】
信号処理部３０４では、体温計１１０より受信したバンドギャップ電圧データを、当該算出された回帰直線１０２１に代入することで、体温データを算出する。
【００８８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態における体温計では、アンテナを備える貼り付け型の体温計として、半導体温度センサを適用する構成とした。
【００８９】
また、半導体温度センサの適用にあたり、
・外気温度の影響を除去するために、処理部を保温材で覆う構成とした。
・半導体温度センサの個体差の影響を排除するため、センサ部において、複数の半導体温度センサを並列に接続する構成とした。
・測定誤差を排除するため、１回の体温測定に際して、センサ部に対して複数回電流を流し、その平均値を出力する構成とした。
・体温タグの個体差の影響を排除するため、体温タグ内の記憶部に体温タグごとに校正データを記憶しておき、データ読み取り装置により電圧データを送信する際に、合わせて校正データを送信する構成とした。
・体温タグの発熱により測定に誤差が生じる恐れがある場合には、過昇防止部が体温測定を中止し、誤った測定結果がデータ読み取り装置に表示されることがないように構成した。
【００９０】
この結果、特に、人体の体温測定の一般的な測定レンジである３２〜４２℃において０．０１℃の温度分解能を得ることで、測定精度が０．０５℃以内の高精度な体温測定を実現することが可能となった。
【００９１】
［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、アンテナ内に処理部を配する構成としたが、本発明はこれに限られず、アンテナから延設された導線を介して、アンテナに処理部を接続するように構成してもよい。以下、本実施形態における体温測定システムについて説明する。なお、簡略化のため、説明は、主に上記第１の実施形態との相違点について行うものとする。
【００９２】
１．体温測定システムの外観構成
図１１は、本発明の第２の実施形態における、半導体温度センサを含む無線タグ（ＲＦ−ＩＤ）が配された体温計（アンテナを備える貼り付け型の体温計）１１１０と、測定者によって携帯可能なデータ読み取り装置（携帯装置）１１０１とを備える体温測定システム１１００の外観構成を示す図である。
【００９３】
図１１に示すように、体温計１１１０は、機能的に３つの部位に区分することができる。第１の部位はアンテナ１１１４を備えるアンテナ部１１２０であり、第２の部位はアンテナ１１１４と処理部１１１６とを電気的に接続する導線１１１５が配された延設部１１３０であり、第３の部位は、処理部１１１６を備える体温測定部１１４０である。
【００９４】
アンテナ１１１４は、上記第１の実施形態において説明したアンテナ１１４と同一の構成、機能を有している。処理部１１１６は、第１の実施形態における処理部１１５と同一の構成、機能を有している。体温測定部１１４０は、第１の実施形態における処理部１１５と同一の構成、機能を有している。データ読み取り装置（携帯装置）１１０１もまた、第１の実施形態において説明したデータ読み取り装置１０１と同一の構成、機能を有している。
【００９５】
アンテナ部１１２０を構成するアンテナ１１１４と、延設部１１３０を構成する導線１１１５と、体温測定部１１４０を構成する処理部１１１６とは、体温タグとしてベースシート上に一体的に構成されており、表面のフィルム１１１１と裏面のフィルム１１１２（半透過性で、厚さは１００μｍ程度）との間に、固定されている。なお、以下では、ベースシート上に一体的に構成されたアンテナ１１１４と導線１１１５と処理部１１１６とを総称して体温タグ１１１３と称することとする。
【００９６】
表面のフィルム１１１１及び裏面のフィルム１１１２のうちアンテナ部１１２０と延設部１１３０を構成するフィルム１１１２ｂは、ポリエーテルウレタンやポリエステルウレタンなどのウレタン系ポリマー、ポリエーテルポリアミドブロックポリマーなどのアミド系ポリマー、ポリアクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリエチレンやポリプロピレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系ポリマー、ポリエーテルポリエステルなどのポリエステル系ポリマーなどの材料から得ることができる。
【００９７】
また、裏面のフィルム１１１２のうち、体温測定部１１４０を構成するフィルム１１１２ａは皮膚面への貼り付け時にムレや白化などを生じないようにするために、水蒸気透過性を有する材質から選択することが好ましく、例えばウレタン系やアミド系のフィルムを用いることが好適である。なお、表面のフィルム１１１１、裏面のフィルム１１１２ｂは上記材料のうちの何れか一種からなるものであってもよいし、任意の材料からなるフィルムを複数枚積層した積層フィルムであってもよい。
【００９８】
裏面のフィルム１１１２ａは皮膚面に貼付した際に、違和感を生じないようにするために、その厚みを１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍ程度にすることがよい。また、皮膚面に貼り付けした際の皮膚追従性を良好にするためには、引張強度を１００〜９００ｋｇ／ｃｍ２、１００％モジュラスを１０〜１００ｋｇ／ｃｍ２程度に調整することが好ましい。この範囲に調整した裏面のフィルム１１１２ａを用いると、動きの大きい皮膚面に貼付した際に効果的である。また、上記裏面のフィルム１１１２ａとして、無孔フィルムだけでなく、水蒸気透過性であって非透水性である多孔性フィルムを用いることも、貼付中のムレの防止の点から効果的である。このようなフィルムの場合には、材質には特に制限はされず、公知の多孔化技術を施すことによって簡単に得ることができる。無孔性フィルムの場合にはフィルム厚が大きくなるほど水蒸気透過性は低下する傾向が顕著に現れるが、多孔性フィルムの場合には厚みに比例して水蒸気透過性の低下が顕著に現れないので有用である。
【００９９】
裏面のフィルム１１１２ａには、粘着剤が塗布されており、体温計１１１０を、被検者の体表面の適所の測定部位に直接、貼り付けることができるように構成されている。粘着剤は、通常の医療用グレードとして用いられるものであればいずれを用いてもよく、例えばアクリル系粘着剤、ポリウレタン系粘着剤、天然ゴム又は合成ゴム系粘着剤、医用高分子を主成分とする溶剤系、水系、ホットメルト系、ドライブレンド系の粘着剤があげられる。ただし放射線滅菌特に強度のガンマー線照射滅菌が必要な場合にはアクリル系粘着剤やポリウレタン系粘着剤の使用は避けた方が望ましい。これらは放射線照射による粘着力の低下を招くおそれがあるからである。
【０１００】
また、表面のフィルム１１１１と裏面のフィルム１１１２ａは、いずれも柔軟性があり、体温計１１１０を被検者の測定部位に貼り付けた際に、測定部位の形状に沿って変形できるようになっている。このように、処理部１１１６が測定部位に密着して固定されることにより、体温計１１１０は、被検者の体温を正確に検出することができる。
【０１０１】
なお、体温タグ１１１３を構成するアンテナ１１１４と導線１１１５と処理部１１１６のうち、処理部１１１６は、保温材（例えば、厚さ１ｍｍ程度のアルミ材）により覆われているものとする。これにより、外気温度（環境温）の影響を除去することができる。
【０１０２】
一方、データ読み取り装置１１０１は、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えており、体温タグ１１３に近づけた際に、例えば体温データ読み取り開始スイッチ（不図示）を押すことで、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波が発生し、体温タグ１１１３との間で磁気結合し、体温タグ１１１３の処理部１１５に含まれる電源回路への電力供給と、体温タグ１１１３からのデータの受信とを行う。
【０１０３】
２．体温測定システムにおける体温測定方法
次に、体温測定システム１１００における体温測定方法について説明する。図１２は、体温計１１１０の体温測定部１１４０を被検者１１５０の体温測定部位の適所の１つである腋下に装着した様子を示している。本実施形態における体温計１１１０では、体温測定部１１４０とアンテナ部１１２０とが、延設部１１３０を介して接続された構成となっているため、体温測定部１１４０が被検者１１５０の腋下に装着された状態においても、アンテナ部１１２０を、被検者１１５０の腋下から離れた位置に配置させることができる。
【０１０４】
このため、測定者１１６０がデータ読み取り装置１１０１を近づけた際に、例えば体温データ読取り開始スイッチ（不図示）を押すことで、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波が発生させて体温タグ１１１３との間で簡単かつ確実に磁気結合させることができる。つまり、アンテナを備える貼り付け型の体温計の場合に生じうる読み取りエラーの問題を未然に防ぐことが可能となる。
【０１０５】
３．体温計１１１０の製造工程
次に体温計１１１０の製造工程について説明する。図１３は、体温計１１１０の製造工程を示した図である。なお、体温計１１１０の製造工程は、体温タグ１１１３の形状が異なること以外は、図９と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、特に人体の体温測定の一般的な測定レンジである３２〜４２℃において０．０１℃の温度分解能を得ることで、測定精度が０．０５℃以内の高精度な体温測定を実現することが可能となるとともに、アンテナを備える貼り付け型の体温計から、確実にデータを読み取ることが可能となった。
【０１０７】
［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、アンテナ部１１２０と延設部１１３０と体温測定部１１４０とを同一平面上に配する形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、アンテナ部１１２０と延設部１１３０とを、体温測定部１１４０に対して垂直に配する形状としてもよい。
【０１０８】
また、上記第１の実施形態では、アンテナ部１１２０と延設部１１３０と体温測定部１１４０とを左右対称に配置する形状としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、アンテナ部１１２０と延設部１１３０とを、体温測定部１１４０に対して非対称に配置する形状としてもよい。
【０１０９】
また、いずれの場合も、体温測定部１１４０は、貼り付けられる被検者の測定部位に適した形状・大きさであることが望ましい。更に、体温測定部１１４０が被検者の測定部位に貼り付けられた状態で、アンテナ部１１２０が、データ読み取り装置１１０１との間で確実に磁気結合できる位置に配置されるように、延設部１１３０及びアンテナ部１１２０の形状・大きさが決定されることが望ましい。
【０１１０】
［第４の実施形態］
上記第１の実施形態では、コントロール部２０５において算出されたデジタルデータの値が所定の値以下であった場合に、体温測定の精度に影響を与える状態になったと判断し、過昇防止部２０１のスイッチをＯＦＦすることで、処理部１１５による処理を停止する構成としたが、本発明はこれに限定されない。
【０１１１】
例えば、アンテナ１１４を介して供給された電源電圧が所定の電圧値以上になった場合には、処理部１１５が、測定精度に影響を与える状態になったと判断し、強制的にスイッチをＯＦＦするように構成してもよい。
【０１１２】
また、上記第１の実施形態では、センサ部２１１において並列接続した半導体温度センサの数について具体的に言及しなかったが、例えば、８個程度の半導体温度センサを並列接続することが望ましい。並列接続する半導体温度センサの数が少ないと、個体差の影響が大きくなり測定精度が低下する一方で、半導体温度センサの数が多すぎると、発熱による誤差の影響が大きくなるからである。
【０１１３】
また、上記第１の実施形態では、体温計１１０からデータ読み取り装置１０１に対して、電圧データと校正データと識別情報とを送信する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、測定レンジを切り替えた場合には、切り替えた後の測定レンジに関する情報を送信するように構成してもよい。この場合、データ読み取り装置１０１では、受信した測定レンジに関する情報も考慮して、体温データを算出することとなる。
【０１１４】
また、測定レンジの切り替えを、データ読み取り装置１０１からの指示に基づいて行うように構成してもよい。この場合、データ読み取り装置１０１では、指示した測定レンジを考慮して、体温データを算出することとなる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部と、処理部と、該処理部を被検者の体表面に貼り付けるための貼り付け部とを備える体温計であって、
前記処理部は、
前記アンテナ部に接続され、該アンテナ部における誘導起電力の発生に伴って起動される電源回路と、
Ｐ型とＮ型の２種類の半導体が結合され、該２種類の半導体の結合部に電流を流した場合のバンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサが、２個以上並列に接続された検出手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を校正するための校正データを記憶する記憶手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を、所定のレンジのバンドギャップ電圧に切り替える切替手段と、を備え、
前記電源回路の起動に伴って、前記検出手段により検出され、前記所定のレンジに切り替えられたバンドギャップ電圧を、前記校正データとともに、前記アンテナ部を介して送信することを特徴とする体温計。
【請求項２】
前記検出手段は、前記半導体温度センサを複数備え、前記各半導体温度センサの結合部におけるバンドギャップ電圧の平均値を検出することを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項３】
前記検出手段は、前記各半導体温度センサの結合部に複数回電流を流した場合のそれぞれのバンドギャップ電圧の平均値を検出することを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項４】
前記検出手段は、前記アンテナ部において発生した誘導起電力を昇圧させる昇圧手段を更に備え、
前記昇圧手段により昇圧された電圧に基づいて、前記各半導体温度センサの結合部に電流を流すよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項５】
前記処理部は、前記アンテナ部における誘導起電力の発生に伴って温度上昇があった場合に、前記電源回路の起動に伴う処理を停止させる停止手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の体温計と、該体温計と磁気結合する携帯装置とを備える体温測定システムであって、
前記携帯装置は、
前記所定のレンジに切り替えるよう前記体温計に指示する指示手段と、
前記指示した所定のレンジと、前記アンテナ部を介して送信された校正データとに基づいて、バンドギャップ電圧と温度との対応関係を示す関数を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された関数に、前記アンテナ部を介して送信されたバンドギャップ電圧を代入することにより、前記被検者の体温データを導出する導出手段と
前記導出された体温データを格納する格納手段と
を備えることを特徴とする体温測定システム。
【請求項１】
アンテナ部と、処理部と、該処理部を被検者の体表面に貼り付けるための貼り付け部とを備える体温計であって、
前記処理部は、
前記アンテナ部に接続され、該アンテナ部における誘導起電力の発生に伴って起動される電源回路と、
Ｐ型とＮ型の２種類の半導体が結合され、該２種類の半導体の結合部に電流を流した場合のバンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサが、２個以上並列に接続された検出手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を校正するための校正データを記憶する記憶手段と、
前記検出手段により検出されるバンドギャップ電圧を、所定のレンジのバンドギャップ電圧に切り替える切替手段と、を備え、
前記電源回路の起動に伴って、前記検出手段により検出され、前記所定のレンジに切り替えられたバンドギャップ電圧を、前記校正データとともに、前記アンテナ部を介して送信することを特徴とする体温計。
【請求項２】
前記検出手段は、前記半導体温度センサを複数備え、前記各半導体温度センサの結合部におけるバンドギャップ電圧の平均値を検出することを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項３】
前記検出手段は、前記各半導体温度センサの結合部に複数回電流を流した場合のそれぞれのバンドギャップ電圧の平均値を検出することを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項４】
前記検出手段は、前記アンテナ部において発生した誘導起電力を昇圧させる昇圧手段を更に備え、
前記昇圧手段により昇圧された電圧に基づいて、前記各半導体温度センサの結合部に電流を流すよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項５】
前記処理部は、前記アンテナ部における誘導起電力の発生に伴って温度上昇があった場合に、前記電源回路の起動に伴う処理を停止させる停止手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の体温計と、該体温計と磁気結合する携帯装置とを備える体温測定システムであって、
前記携帯装置は、
前記所定のレンジに切り替えるよう前記体温計に指示する指示手段と、
前記指示した所定のレンジと、前記アンテナ部を介して送信された校正データとに基づいて、バンドギャップ電圧と温度との対応関係を示す関数を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された関数に、前記アンテナ部を介して送信されたバンドギャップ電圧を代入することにより、前記被検者の体温データを導出する導出手段と
前記導出された体温データを格納する格納手段と
を備えることを特徴とする体温測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１９７２４５（Ｐ２０１０−１９７２４５Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３０７９（Ｐ２００９−４３０７９）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（５０９０５５４７１）オーエスエレクトロニクス株式会社 (2)
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（５０９０５５４７１）オーエスエレクトロニクス株式会社 (2)
【出願人】（０００１０９５４３）テルモ株式会社 (2,232)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]