專利名稱：電子體溫計及動作控制方法
技術領域：
本發明涉及電子體溫計及其動作控制方法。
背景技術：
在電子體溫計領域，一直以來通過對伴隨溫度變化的熱敏電阻的電阻變化進行測定來取得溫度計測值。作為這樣的對熱敏電阻的電阻變化進行測定的技術，能夠列舉出構成包含熱敏電阻的CR振蕩器并對其振蕩頻率進行計測的方法、以及使用單一輸入積分型 A/D轉換電路的方法等(專利文獻1)。在使用單一輸入積分型A/D轉換電路的溫度計測中，使用熱敏電阻和電容器串聯連接的積分電路。而且，通過對響應于熱敏電阻的電阻變化而變化的積分電路的過渡期間 (電容器的充電時間或放電時間)進行計測，能夠算出溫度值。專利文獻1 日本特開2003-75263號公報一般，在醫院用的電子體溫計中，為了維持液密性，不設置基于手動操作的電源 0N/0FF開關。另外，在對患者測定體溫后，由于從護士收回體溫計到讀取體溫值的時間不定，因此，通常不在醫院用的電子體溫計上設置自動關機功能。因此，多數情況下這種電子體溫計即使在體溫測定時以外也維持電源ON狀態，此期間無謂地消耗了電力，導致電池壽命縮短。尤其，在使用單一輸入積分型A/D轉換電路的電子體溫計中，為了更高精度地測定積分電路的過渡期間，需要非常高頻率的時鐘，這使體溫測定時以外的無謂的電力消耗更加嚴重。
發明內容
本發明是鑒于上述課題作出的發明，其目的在于提供一種電子體溫計，通過對用于計測的時鐘頻率進行適當地控制，能夠在維持計測精度的同時，降低體溫計測時以外的消耗電力。為了實現上述目的，本發明的電子體溫計具有以下的結構。即，具有熱敏電阻和電容器串聯連接的積分電路；比較機構，輸出表示所述積分電路中的所述電容器的電壓與規定電壓的比較結果的比較信號，生成時鐘信號的時鐘機構；計測機構，根據從所述積分電路的所述電容器的充電或放電開始直到檢測出所述比較信號的變化這期間的所述時鐘信號的計數值、和所述時鐘信號的頻率，來計測所述電容器的充電時間或放電時間；計算機構，基于由所述計測機構計測出的所述充電時間或所述放電時間計算出所述熱敏電阻的周邊溫度，
所述時鐘機構基于由所述計算機構計算出的周邊溫度切換所述時鐘信號的頻率。發明的效果根據本發明，由于用于計測的時鐘頻率被適當地控制，所以，能夠提供在維持計測精度的同時、降低體溫計測時以外的消耗電力的電子體溫計。本發明的其他的特征以及優點將從使用附圖的以下說明中得以明確。
寫入本說明書、并構成本說明書的一部分的附圖，是對本發明的實施方式進行圖解的部分，其與以下的說明一起用于明確本發明的原理。圖1是表示本發明的一個實施方式的電子體溫計100的外觀構成的圖。圖2是表示電子體溫計100的功能構成的內部框圖。圖3是表示電子體溫計100中的體溫計測處理的流程的流程圖。圖4是表示溫度計測部210的詳細構成的圖。圖5是表示一般的溫度計測處理的流程的流程圖。圖6是表示電容器403的兩端的電壓的時間變化及由A/D轉換部420輸出的數字信號的時間變化的圖。圖7是表示第一實施方式中的溫度計測處理的流程的流程圖。圖8是表示電容器403的兩端的電壓的時間變化及由A/D轉換部420輸出的數字信號的時間變化的圖。圖9是表示第三實施方式中的溫度計測處理的流程的流程圖。圖10是表示電容器403的兩端的電壓的時間變化及由A/D轉換部420輸出的數字信號的時間變化的圖。圖11是說明實施方式中的時鐘頻率的切換處理的流程圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的各實施方式進行說明。[第一實施方式]1.電子體溫計的外觀構成圖1是表示本發明的一個實施方式的電子體溫計100的外觀構成的圖，Ia表示俯視圖、Ib表示側視圖。101為主體外殼，收納有由圖2后述的運算控制部220等電子電路、 電池(電源部)250等。102為不銹鋼制的金屬帽，內部收納有用于計測溫度的熱敏電阻(詳細后述)等。 103為電源0N/0FF開關，若按壓一次，則電源部250成為0N，若再按壓，則電源部250成為 OFF。此外，在醫院用的電子體溫計等中，為了保持液密性，不設置電源0N/0FF開關103那樣的基于手動操作的0N/0FF開關，而是設置磁性舌簧(magnet reed)開關。因此，在電子體溫計100被從收納盒拿出后，磁性舌簧開關成為0N，于是在直到電子體溫計100被收納到內置了永久磁鐵的收納盒(不圖示)中之前，都會從電源部250持續向運算控制部220等電子電路、溫度計測部210、顯示部230等供電，電源為ON狀態。104為液晶顯示器，顯示被檢測者的體溫。105為揚聲器，基于運算控制部220中的處理，輸出聲音。此外，也還可以不輸出聲音，而單純地通過蜂鳴器等通知體溫計測結束等。另外，顯示器不限于液晶。2.電子體溫計的功能構成圖2是表示本實施方式的電子體溫計100的功能構成的內部框圖。電子體溫計100具有溫度計測部210，輸出與溫度對應的時間量的ON信號；運算控制部220，基于由溫度計測部210輸出的ON信號進行各種處理，運算被檢測者的體溫并且控制整個電子體溫計100的動作；顯示部230，將所運算出的被檢測者的體溫顯示在顯示器104(例如，液晶顯示器)上；聲音輸出部M0，通過揚聲器105輸出聲音數據；以及電源部 250。溫度計測部210具有相互并聯的熱敏電阻(測定用電阻元件)及基準電阻元件、 單一輸入積分型A/D轉換電路，輸出與溫度對應的時間量的ON信號(與溫度對應地，ON時間變化的數字信號)。此外，關于溫度計測部210的詳細構成及溫度計測處理的流程后述。運算控制部220具有對由溫度計測部210輸出的數字信號的ON時間進行計測的計時器222。計時器222對控制電路221內的時鐘發生部2 所生成的時鐘進行計數，并基于得到的計數值和該時鐘的頻率計測上述ON時間。另外，運算控制部220具有運算處理部223。運算處理部223通過執行存儲在ROM 224申的程序，基于由計時器222計測出的時間而算出溫度數據，并將所算出的溫度數據以時間序列存儲在RAM 226中，基于所算出的溫度數據的時間變化，對被檢測體的體溫進行預測運算。另外，在EEPROM 225中存儲有規定的聲音數據，運算處理部223使用該聲音數據由聲音輸出部240進行聲音數據的輸出。而且，運算控制部220具有顯示控制部227，該顯示控制部用于對顯示運算處理部 223中的運算結果的顯示部230進行控制。此外，運算控制部220具有控制上述計時器222、顯示控制部227、運算處理部223、 溫度計測部210的控制電路221。3.電子體溫計中的體溫計測處理的流程3. 1電子體溫計中的體溫計測處理的全部流程下面，對電子體溫計中的體溫計測處理的流程進行說明。此外，這里，對平衡溫度預測式的電子體溫計100的體溫計測處理的流程進行說明，但本發明不限于此，還能夠應用于實測式的電子體溫計、預測/實測并用型的電子體溫計。當被安裝在被檢測體的計測部位后，在電子體溫計100中，以規定周期的取樣定時開始溫度計測，基于所取得的溫度數據的時間變化，對被檢測體的體溫進行預測運算。圖3是表示電子體溫計100中的體溫計測處理的流程的流程圖。以下，使用圖3 對電子體溫計100中的體溫計測處理的流程進行說明。此外，圖3所示的處理通過例如運算處理部223來執行。通過電源0N/0FF開關103的手動操作或磁性舌簧開關(未圖示)成為ON狀態， 由此，電子體溫計100的電源部250成為0N，于是，在步驟S301中，進行電子體溫計100的初始化，并開始基于熱敏電阻的溫度計測。例如，在運算處理部223中，以規定間隔、例如每隔0. 5秒進行溫度數據的運算。在步驟S302中，運算處理部223判斷體溫計測開始條件是否成立。具體地，判斷從通過前一次的溫度計測而運算出的溫度數據的值(也就是說，0. 5秒前的溫度數據的值) 的上升度是否成為規定的值(例如，1°C)以上。在判斷為上升度為規定的值以上的情況下，判斷為體溫計測開始條件成立，并將計測該溫度數據的時刻設定為預測體溫運算的基準點(t = 0)。也就是說，在電子體溫計 100中，若計測到急激的溫度上升，則視為被檢測者將電子體溫計100安裝到了規定的計測部位(例如，腋下)。在步驟S302中，在判斷為體溫計測開始條件成立的情況下，進入步驟S303，運算處理部223開始取入溫度數據。具體地說，將所輸出的溫度數據和計測該溫度數據的時刻作為時間序列數據存儲在RAM 226中。在步驟S304中，運算處理部223使用在步驟S303中存儲的溫度數據，通過規定的預測式來運算預測體溫。即，從所計測的溫度數據推定熱敏電阻的與外部溫度的熱平衡狀態下的溫度(熱平衡溫度)。此外，該推定處理以體溫計測開始條件的成立為基準點(t = 0)，在從基準點經過規定時間(例如25秒)后的規定期間(例如，t = 25秒 45秒的20 秒間)內進行。在步驟S305中，運算處理部223判斷在上述的規定期間(本例中t = 25 45秒) 內、在步驟S304中算出的一定區間(例如，5秒間)范圍內的預測值是否滿足預先設定的預測成立條件。具體地，判斷一定區間內的熱平衡溫度的推定值是否納入到了規定的范圍 (例如，0. rc )以內。在步驟S305中，在判斷為滿足預測成立條件的情況下，直接進入步驟S306，結束溫度計測，并進入步驟S307，輸出旨在表示預測體溫的運算結束的聲音，并在顯示部230中顯示運算出的預測體溫。另一方面，在步驟S305中，在判斷為以不滿足預測成立條件的狀態經過規定期間的情況下，進入步驟S309。在步驟S309中，運算處理部223判斷為即使經過了規定時間(本例中t = 45秒)也沒有得到推定值，并強制結束溫度計測。此外，在強制結束的情況下，將此時所運算的預測體溫顯示在顯示部230上(步驟S307)。此時，可以使用顯示部230以及聲音輸出部240報知體溫計測被強制結束的情況。在步驟S308中，運算處理部223判斷是否接受了體溫計測結束指示。在步驟S308 中，在判斷為沒有接受體溫計測結束指示的情況下，處理回到步驟S302。另一方面，在步驟S308，在判斷為接受了體溫計測結束指示的情況下，使電源部為 OFF。體溫計測結束指示例如是通過電源ON/OFF開關103由使用者實施的。或者，也可以在超過規定時間而沒有執行新的體溫計測的情況下，判斷為已指示了體溫計測結束。或者， 也可以是由于電子體溫計100被收納在內置有永久磁鐵的收納盒(未圖示)中，所以，磁性舌簧開關為OFF，來自電源部250的電源為OFF。3. 2基于動作時鐘的控制的省電化溫度計測部210具有熱敏電阻和電容器串聯連接的積分電路；和輸出比較信號的比較電路，所述比較信號表示積分電路中的電容器的電壓與規定電壓的比較結果。(通過圖4后述)而且，計時器222將從積分電路的電容器的充電或放電的開始(從穩定狀態向過渡狀態的移行的開始)到檢測比較信號的變化這期間作為充電時間或放電時間(即，過渡期間)，并通過對時鐘發生部2 所生成的時鐘信號進行計數來計測該期間的長度。由于該充電時間或放電時間根據熱敏電阻的電阻值的變化而變化，所以，運算處理部223能夠從充電時間或放電時間的計測結果得到熱敏電阻的電阻值，即，溫度值。由計時器22計數的時鐘的頻率越高計測精度越高，但電力消耗越大。雖然只要將時鐘的頻率抑制得較低就能夠降低電力消耗，但計測精度也下降。在本實施方式中，通過對時鐘發生部2 所產生的時鐘信號的頻率進行切換，能夠在維持計測精度的同時謀求電力節省。即，判斷是否處于體溫測定中，若是在體溫測定中，則使用高頻率的時鐘維持計時器222在過渡期間的計測精度， 若不是在體溫測定中，則使用低頻率的時鐘謀求電力節省。圖11是說明本實施方式的運算處理部223進行的時鐘頻率的切換控制的流程圖。 在步驟S321中，通過電源0N/0FF開關103的手動操作或磁性舌簧開關(未圖示)變為ON 狀態，從而電子體溫計的電源為0N，然后在步驟S322中，運算處理部223進行設定以使時鐘發生部228生成高頻率(例如，IMHz)的時鐘。此外，在該步驟中，只要設定成時鐘發生部 228以高頻率或低頻率的某一個進行動作即可，并不如圖示那樣限定于向高頻率的設定。下面，在步驟S323中，運算處理部223使用溫度計測部210、計時器222取得溫度計測值。如上述那樣，計時器222在與溫度計測部210內的熱敏電阻一起形成積分電路的電容器中的充電時間或放電時間內對時鐘發生部2 所生成的時鐘進行計數。運算處理部 223根據由計時器222得到的時鐘的計數值和該時鐘的頻率算出充電時間或放電時間，取得溫度計測值。在本實施方式中，計測電容器中的放電時間。在步驟S3M中，在步驟S323中取得的溫度計測值比規定的值(Thl)小、且當前的時鐘的頻率為高頻率的情況下，運算處理部223判斷為從體溫計測狀態向非計測狀態移行。而且，在判斷為向非計測狀態移行的情況下，運算處理部223在步驟中控制時鐘發生部2 使其生成低頻率(例如，100kHz)的時鐘。另外，在步驟S325中，在步驟S323中取得的溫度計測值比規定的值( 大、且當前的時鐘的頻率為低頻率的情況下，運算處理部223判斷為從非計測狀態向體溫計測狀態移行。而且，在判斷為向體溫計測狀態移行的情況下，運算處理部223在步驟S327中控制時鐘發生部2 使其生成高頻率的時鐘。與圖3所示的體溫計測處理并行地執行以上那樣的時鐘頻率的切換處理，由此， 能夠將體溫計測中以外的時鐘頻率抑制得較低，從而能夠謀求電子體溫計的電力節省。另外，由于在體溫計測中以高頻率的時鐘進行動作，所以，能夠維持計測精度。尤其是，若將上述的構成應用到不具有基于手動操作的電源0N/0FF的開關以及自動關機功能但具有磁性舌簧開關的醫院用電子體溫計中，則其電力節省效果更顯著。如以上所述，根據本實施方式，通過對計測所利用的時鐘頻率的切換進行控制，能夠實現計測精度的維持和電力節省。S卩，在本實施方式中的時鐘頻率的切換處理中，根據使用熱敏電阻計測的溫度值判斷是否為體溫計測中，若被判定為不是體溫計測中，則將時鐘頻率抑制得較低，由此謀求電力節省。此外，對根據通過熱敏電阻計測出的溫度值來判定是否為體溫測定中的處理進行了說明，但也可以根據步驟S306、S309的計測結束而將時鐘頻率向低頻率切換。另外，通過將運算處理部223的動作時鐘的頻率也切換成與上述的計測用的時鐘相同，能夠進一步謀求電力節省。上述的頻率切換處理能夠應用于計測熱敏電阻的電阻值變化而取得溫度值的電子體溫計，但是，尤其是應用于如使用了單一輸入積分型A/D轉換電路的溫度計測那樣為了在積分電路的過渡期間進行計測而需要高頻率時鐘的結構中，能夠得到更顯著的效果。以下，對本實施方式的使用了單一輸入積分型A/D轉換電路的溫度計測的構成進行說明。4.溫度計測部的詳細構成及溫度計測處理的流稈下面，對溫度計測部210的詳細構成及在步驟S301中開始的溫度計測處理的流程進行說明。此外，在對溫度計測處理進行說明時，為了使本實施方式的溫度計測處理的特征更明確，首先說明一般的溫度計測處理的流程。4. 1溫度計測部的詳細構成圖4是表示溫度計測部210的詳細構成的圖。如圖4所示，在溫度計測部210中， 相互并聯的熱敏電阻401及基準電阻元件402分別與電容器403串聯連接。即，熱敏電阻 401和電容器403構成積分電路。另外，基準電阻元件402和電容器403同樣也構成積分電路，基準電阻元件402和熱敏電阻401并聯連接。而且，構成為在包含熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端及在包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端，經由電壓切換部410分別被交替地施加電壓V。S卩，電壓切換部410在對端子Tl施加電壓V而對電容器403充電后，使端子Tl為0V，開始電容器403的經由熱敏電阻401的放電。另外，電壓切換部410在對端子T2施加電壓V而對電容器403進行充電后，使端子T2為0V，開始電容器 403的經由基準電阻元件402的放電。此外，向電容器403的充電也可以僅使用端子T1、T2 的任意一方來進行。這里，基準電阻元件402是與周邊溫度的變動無關的、電阻值恒定的電阻元件。因此，在電容器403中的充電電壓V為恒定的情況下，經由基準電阻元件402的、電容器403 的放電時間是恒定的。另一方面，熱敏電阻401是根據周邊溫度的變動而電阻值改變的電阻元件。因此， 若蓄積在電容器403中的電荷經由熱敏電阻401放電，則其放電時間會根據周邊溫度而發
生變動。也就是說，在電壓V為恒定的情況下，蓄積在電容器403中的電荷進行放電所需要的放電時間，在經由基準電阻元件402進行放電的情況下始終是恒定的，但在經由熱敏電阻401進行放電的情況下，則依存于周邊溫度。構成A/D轉換部420的比較器421在電容器403具有經由電壓切換部410施加的電壓V的規定比例的電壓(這里為，0.25V)以上的電壓期間，輸出規定的信號。由此，從A/ D轉換部420，作為數字信號輸出ON信號。這樣，電容器403和A/D轉換部420形成單一輸入積分型A/D轉換電路。通過放電，電容器403兩端的電壓逐漸降低，在下降到規定的電壓(0.25V)以下后，從A/D轉換部420輸出的數字信號為OFF信號。更一般化而言，比較器421對表示積分電路中的電容器403的電壓與規定電壓的比較結果的比較信號進行輸出。計時器222在從積分電路中的電容器403的放電開始到檢測出比較器421所輸出的比較信號的變化這期間，對時鐘發生部2 所生成的時鐘信號進行計數。這樣，通過計時器222，對電容器403的放電開始以后的、由A/D轉換部420輸出的數字信號的ON時間(放電時間)進行計測。此外，計時器222所計數的時鐘為時鐘發生部 2 所生成的時鐘，但如上述那樣，其頻率至少存在兩種。因此，放電時間是根據計時器222 的計數值和此時的時鐘頻率得到的。這里，如上述那樣，在經由基準電阻元件402 (端子1 進行放電的情況下，蓄積在電容器403中的電荷量為恒定，電阻值也恒定，所以，放電時間也恒定。而在經由熱敏電阻 401(端子Tl)進行放電的情況下，蓄積在電容器403中的電荷量恒定，但由于電阻值根據周邊溫度而發生變動，所以，放電時間也會變動。因此，在電子體溫計100中，預先在已知周邊溫度的狀態(基準溫度)下，分別對經由熱敏電阻401對蓄積在電容器403中的電荷進行放電時的放電時間以及經由基準電阻元件402對蓄積在電容器403中的電荷進行放電時的放電時間進行計測。其結果為，僅通過對經由基準電阻元件402對蓄積在電容器403中的電荷進行放電時的放電時間和經由熱敏電阻401對蓄積在電容器403中的電荷進行放電時的放電時間進行比較，就能夠算出相對于基準溫度的變動比，從而能夠算出周邊溫度的溫度數據。例如，基于下式，能夠算出溫度數據T。T = 37°C X (Tth/Tref) X (Tref37/Tth37)此外，在上式中，基準溫度為37°C。此外，Tref 37表示，在該基準溫度(37 °C )下，在基準電阻元件402和電容器403 的系統的兩端施加電壓而對電容器403進行充電后，在經由基準電阻元件402進行電容器 403的放電的情況下計測出的放電時間。另外，Tth37表示，在該基準溫度下，在熱敏電阻 401和電容器403的系統的兩端施加電壓V而對電容器403進行充電后，在經由熱敏電阻 401進行電容器403的放電的情況下計測出的放電時間。再者，Tref表示，在溫度計測處理中，在基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V而對電容器403進行充電后，在經由基準電阻元件402進行放電的情況下計測出的放電時間。另外，Tth表示，在溫度計測處理中，在熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端施加電壓V而對電容器403進行充電后，在經由熱敏電阻401進行放電的情況下計測出的放電時間。4. 2 一般的溫度計測處理的流程圖5是表示一般的溫度計測處理的流程的流程圖，圖6是表示電容器403的兩端的電壓的時間變化及由A/D轉換部420輸出的數字信號的時間變化的圖。使用圖5及圖6， 對一般的溫度計測處理的流程進行說明。在步驟S501中，對包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。 圖6的601表示由此向電容器403逐漸蓄積電荷的期間(充電期間)。在電容器403的充電結束后，在步驟S502中，進行經由基準電阻元件402的、電容器403的放電(放電期間602)。此外，本例中，僅以預先設定的充電時間(充電時間能夠根據電容器403的容量、熱敏電阻401以及基準電阻元件402的電阻值確定)向電容器403 施加電壓，由此，向電容器403的充電結束。由于在電容器403的電壓為0. 25V以上期間， 從A/D轉換部420輸出ON信號，所以，通過計時器222對放電期間602中的ON信號(603) 的時間進行計測。由此，從開始放電到電容器403的電壓成為規定的電壓(這里為0.25V) 以下的時間(放電時間604)Tref被計測出來(參照圖6的602)。電容器403的放電結束后，在步驟S503中，對包含熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖6的605表示由此向電容器403逐漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S504中，進行經由熱敏電阻401的、電容器403的放電(放電期間606)。由于在電容器403的電壓為0.25V以上的期間，從A/D轉換部420 輸出ON信號，所以，通過計時器222對放電期間606中的ON信號的時間進行計測。由此， 從開始放電到電容器403的電壓成為規定的電壓(這里為0.WV)以下的時間(放電時間 608)Tth被計測出來。此外，Tth根據熱敏電阻401的周邊溫度而發生變動。電容器403的放電結束后，在步驟S505中，通過計算T = a X Tth/Tref (其中，a為系數，這里，a = 37°C X (Tref37/Tth37))，求出相對于基準溫度的變動比，從而算出溫度。 而且，在步驟S506中，將算出結果T設定為溫度測定結果。由此，一次溫度計測結束。該溫度計測處理以規定的取樣定時反復進行，直到被指示溫度計測結束。此外，可以以一次的取樣定時進行數次上述的計測，并將得到的計測值的平均值作為該取樣定時的計測結果。4. 3 一般的溫度計測處理的問題這里，在圖6的例中，在基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加的電壓和在熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端施加的電壓相同。但是，不限于施加在基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端的電壓和施加在熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端的電壓相同。一般，在使用電池作為電源部250的情況下，由于A/D轉換部420進行動作而產生的消耗電流的影響，具有電池的內部電阻變大、電源部250的電壓下降的特性。因此，若反復計測放電時間，則其間電源部250的電壓降低(具體地，在計測第一次放電時間時，電源部250的電壓大幅度降低，第二次以后，每當重復計測時，電源部250的電壓進一步逐漸降低，并很快收束在規定的電源電壓內)。也就是說，施加在基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端的電壓和施加在熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端的電壓的電壓值不同，在后施加的電壓較低。其結果為，在所計測的放電時間內，電源部250的電壓下降量作為誤差被包含在內。為了避免這樣的事態，配置調節器等，這對使電源部的電壓穩定是有效的。但是， 在構成為配置調節器等的情況下，因調節器的泄漏電流，電池的消耗快，所以，存在妨礙電子體溫計的壽命延長的問題。另外，若構成為配置調節器等，則電子體溫計的成本上升是不可避免的。因此，在本實施方式中，是不使用調節器就能夠極力排除計測的放電時間中所包含的、電源部250的電壓下降量的誤差的結構，由此，實現了計測精度的維持、壽命延長、低價格。以下，對本實施方式中的溫度計測處理的詳細情況進行說明。4. 4本實施方式中的溫度計測處理的流程圖7是表示本實施方式中的溫度計測處理的流程的流程圖，圖8是表示電容器403 的兩端的電壓的時間變化及從A/D轉換部420輸出的數字信號的時間變化的圖。使用圖7 及圖8，對本實施方式中的溫度計測處理的流程進行說明。在步驟S701中，向包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。 圖8的801示出了由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S702中，進行經由基準電阻元件402的、電容器 403的放電(將端子T2連接在OV上)。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變為規定的電壓(0.25V)以下的時間(放電時間802)TrefO進行計測。此外，也可以在步驟S702中僅進行放電，不計測TrefO。電容器403的放電結束后，在步驟S703中，再次在包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖8的803表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S704中，進行經由基準電阻元件402的、電容器 403的放電。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變為規定的電壓 (0. 25V)以下的時間(放電時間804)Trefl進行計測。電容器403的放電結束后，在步驟S705中，對包含熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖8的805表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S706中，進行經由熱敏電阻401的、電容器403 的放電(將端子Tl連接在OV上)。此時，對從開始放電直到電容器403的電壓變為規定的電壓(0. 25v)以下的時間(放電時間806)Tth進行計測。此外，Tth根據熱敏電阻401的周邊溫度而發生變動。電容器403的放電結束后，在步驟S707中，再次對包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖8的807表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S708中，進行經由基準電阻元件402的、電容器 403的放電。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變為規定的電壓 (0.25V)以下的時間(放電時間808)Tref2進行計測。電容器403的放電結束后，在步驟S709中，對1Tref = CTref/2進行計算。接下來，在步驟S710中，對T = aXTth/Tref(其中，a為系數)進行計算，由此， 求出相對于基準溫度的變動比，從而算出溫度數據。而且，在步驟S711中，將計算結果T設定為溫度計測結果。由此，一次溫度計測結束。該溫度計測處理被反復進行，直到被指示溫度計測結束。此外，還可以以一次取樣定時進行數次上述的計測，并將得到的計測值的平均值作為該取樣定時的計測結果。這樣，在本實施方式的電子體溫計中，構成為不將各取樣定時中的溫度計測時的第一次的放電時間TrefO用于溫度數據的計算。其結果為，能夠降低伴隨第一次放電的、電源部250的大幅的電壓下降的影響。此外，當然還可以構成為，將第一次放電作為基于熱敏電阻的放電，而不將第一次的放電時間TthO用于溫度數據的計算。另外，在上述的例中，不用于溫度數據的計算的充放電僅進行一次，但還可以構成為，進行兩次以上不用于溫度數據的計算的充放電。另外，在本實施方式的電子體溫計中，構成為，在即將計測經由熱敏電阻對蓄積電容器中的電荷進行放電時的放電時間之前和剛剛進行了該放電時間的計測之后，分別經由基準電阻元件向電容器蓄積電荷，并計測對蓄積的電荷進行放電時的放電時間Trefl、 Tref2。而且，將在之前和之后分別計測的放電時間Trefl、Tref2的平均值用于溫度數據的計算。
這樣，構成為在溫度數據的計算中使用放電時間的平均值，由此，能夠將因反復計測放電時間而導致的電源部的電壓降低的影響極力降低。也就是說，即使在不使用調節器的情況下，也能夠實現高精度的溫度計測。其結果為，能夠提供長壽命且廉價的、計測精度高的電子體溫計。另外，通過與時鐘頻率的切換的協作，能夠得到顯著節省電力的效果。[第二實施方式]在上述第一實施方式中，構成為，從溫度計測處理剛開始之后，反復進行四次電容器403的充電/放電，由此結束一次溫度計測處理，但本發明不限于此。例如，還可以構成為，通過反復進行三次電容器403的充電/放電，結束一次溫度計測處理。具體地，使放電的順序為第一次經由基準電阻元件的放電；第二次經由基準電阻元件的放電；第三次經由熱敏電阻的放電。而且，還可以構成為，不將第一次的放電時間TrefO用于溫度數據的計算，而是通過對第二次的放電時間Trefl和第三次的放電時間Tth進行比較來算出溫度數據。或者，使放電的順序為第一次經由基準電阻元件的放電；第二次經由熱敏電阻的放電；第三次經由基準電阻元件的放電，可以將第一次的放電時間TrefO用于溫度數據的計算。即，還可以構成為，將第一次的放電時間TrefO和第三次的放電時間Trefl的平均值及第二次的放電時間Tth用于溫度數據的計算。通過該順序，各取樣定時中的溫度計測時的、伴隨初始的放電的電源部250的電壓降低不那么大，在這樣的構成中，不進行不必要的充放電。[第三實施方式]在上述第一實施方式中，構成為，從溫度計測處理剛開始之后，反復進行四次電容器的充電/放電，由此結束一次溫度計測處理，但本發明不限于此。例如，還可以構成為，在反復計測放電時間導致的電源部的電壓降低被控制在一定的閾值以內后，通過反復進行電容器的充電/放電，來結束一次溫度計測處理。圖9是表示本實施方式中的溫度計測處理的流程的流程圖，圖10是表示電容器 403的兩端的電壓的時間變化及從A/D轉換部420輸出的數字信號的時間變化的圖。使用圖9及圖10，對本實施方式中的溫度計測處理的流程進行說明。首先，在步驟S901中，向計數器η輸入0。在步驟S902中，對包含基準電阻元件 402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖10的1001表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S903中，進行電容器403經由基準電阻元件 402的放電。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變成規定的電壓 (0. 25V)以下的時間(放電時間1002)Tref_0進行計測。電容器403的放電結束后，在步驟S904中，再次在包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖10的1003表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S905中，再次進行電容器403經由基準電阻元件402的放電。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變成規定的電壓(0. 25V)以下的時間(放電時間1004)Tref_l進行計測。
電容器403的放電結束后，在步驟S906中，對計測TrefO時的電壓VO和計測Trefl 時的電壓Vl進行比較，計算出電壓VO和電壓Vl的差異(實際上計算出Tref_0和Tref_l 的差異)。然后，在判斷為電壓VO和電壓Vl的差異不為規定值以下的情況下，在步驟S907 中使η的值增加，而后回到步驟S904。 在S904中，再次對包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。 圖10的1005表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S905中，進行電容器403的放電。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變成規定的電壓(0.25V)以下的期間(放電時間1006)Tref_2進行計測。電容器403的放電結束后，在步驟S906中，對計測Tref_l時的電壓Vl和計測 Tref_2時的電壓V2進行比較，計算出電壓Vl和電壓V2的差異(實際上計算出Tref_l和 Tref_2的差異)。然后，在判斷為電壓Vl和電壓V2的差異不為規定值以下的情況下，在步驟S907中使η的值增加，而后回到步驟S904。此后，反復進行向包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V 的處理、和經由基準電阻元件402對電容器403中蓄積的電荷進行放電的處理(S904 S907)，直到因反復計測放電時間導致的電壓降低Tref_n+1的差)成為規定值以下。然后，在判斷為因反復計測放電時間而導致的電壓降低(1007)成為規定值以下的情況下，進入步驟S908。在步驟S908中，對包含熱敏電阻401和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖 10的1008表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S909中，進行經由熱敏電阻401的、電容器403 的放電。此時，對從開始放電直到電容器403的電壓變成規定的電壓(0.25V)以下的時間 (放電時間1009)Tth進行計測。電容器403的放電結束后，在步驟S910中，再次對包含基準電阻元件402和電容器403的系統的兩端施加電壓V。圖10的1010表示由此在電容器403中漸漸蓄積電荷的期間(充電期間)。電容器403的充電結束后，在步驟S911中，進行經由基準電阻元件402的、電容器 403的放電。此時，通過計時器222對從開始放電直到電容器403的電壓變成規定的電壓 (0. 25V)以下的時間(放電時間1011)Tref_n+2進行計測。電容器403的放電結束后，在步驟S912中，對Tref = (Tref_n+l+Tref_n+2)/2進行計算。進一步，在步驟S913中，通過對T = aXTth/Tref(其中，a為系數)進行計算，求出相對于基準溫度的變動比，從而算出溫度數據。進一步，在步驟S914中，將算出結果T設定為溫度計測結果。由此，結束一次溫度計測。該溫度計測處理被反復進行，直到被指示溫度計測結
束ο這樣，在本實施方式的電子體溫計中，構成為，反復進行經由基準電阻元件的對電容器的充電/放電，直到因反復計測放電時間導致的電壓部的電壓降低被控制在一定的閾值以內。由此，能夠降低伴隨放電的電源部的電壓大幅度下降的影響。另外，在本實施方式的電子體溫計中，構成為，在對即將經由熱敏電阻對蓄積在電容器中的電荷進行放電時的放電時間進行計測之前和剛剛進行了該放電時間的計測之后，分別經由基準電阻元件向電容器蓄積電荷，并對將蓄積的電荷進行放電時的放電時間 Tref_n+UTref_n+2進行計測。進一步構成為，將在之前和之后分別計測的放電時間Tref_ n+UTref_n+2的平均值用于溫度的計測。這樣，通過構成為使用放電時間的平均值，能夠極力降低因反復計測放電時間而導致的電源部的電壓降低的影響。也就是說，即使在不使用調節器的情況下，也能夠實現高精度的溫度計測。其結果為，能夠提供長壽命且廉價的、計測精度高的電子體溫計。另外，通過與時鐘頻率的切換的協作，能夠得到顯著節省電力的效果。此外，在上述實施方式中，在向電容器403充電時，若對Tref進行測定，則采用經由基準電阻元件的充電，若對Tth進行測定，則采用經由熱敏電阻的充電，但不限于此。例如，向電容器403的充電還能夠始終經由基準電阻元件或熱敏電阻的某一個進行，還可以經由基準電阻元件和熱敏電阻雙方進行。本發明不限于上述實施方式，在不脫離本發明的精神及范圍的情況下，能夠進行各種變更及變形。因此，為了公開本發明的范圍，添加以下的權利要求項。本申請以2009年3月27日提出的日本國專利申請特愿2009-080241為基礎主張優先權，并在此援引其記載的全部內容。
權利要求
1.一種電子體溫計，其特征在于，具有 熱敏電阻和電容器串聯連接的積分電路； 生成時鐘信號的時鐘機構；計測機構，通過對所述時鐘信號進行計數，來計測在所述積分電路中從穩定狀態向過渡狀態變動時的過渡期間；計算機構，基于由所述計測機構計測出的所述過渡期間計算出溫度值， 所述時鐘機構基于由所述計算機構計算出的溫度值切換所述時鐘信號的頻率。
2.如權利要求1所述的電子體溫計，其特征在于，所述時鐘機構使由所述計算機構計算出的溫度值為規定溫度或高于規定溫度的情況下的所述時鐘的頻率高于所述周邊溫度比規定溫度低的情況下的頻率。
3.如權利要求1或2所述的電子體溫計，其特征在于，所述計測機構具有比較機構，該比較機構輸出表示所述積分電路中的所述電容器的電壓與規定電壓的比較結果的比較信號，所述計測機構通過在從所述積分電路的所述電容器的放電開始直到檢測出所述比較信號的變化這期間對所述時鐘信號進行計數來計測所述過渡期間。
4.如權利要求3所述的電子體溫計，其特征在于，所述積分電路還具有與所述電容器串聯連接且與所述熱敏電阻并聯連接的基準電阻體，所述計測機構對以下的至少兩個放電時間進行計測，即經由所述熱敏電阻對蓄積在所述電容器中的電荷進行放電而得到的放電時間、和經由所述基準電阻體對蓄積在所述電容器中的電荷進行放電而得到的放電時間，所述計算機構使用由所述計測機構計測出的所述至少兩個放電時間計算出溫度值。
5.如權利要求4所述的電子體溫計，其特征在于，所述計測機構進行以下計測經由所述熱敏電阻對蓄積在所述電容器中的電荷進行放電而得到的第一放電時間進行的計測；在即將進行所述第一放電時間的計測之前及剛剛進行所述第一放電時間的計測之后，經由所述基準電阻體對蓄積在所述電容器中的電荷進行放電而得到的第二放電時間及第三放電時間的計測，所述計算機構使用所述第二放電時間及第三放電時間的平均值和所述第一放電時間計算出溫度值。
6.如權利要求3 5中任一項所述的電子體溫計，其特征在于，還具有取得機構，通過以規定的取樣定時使所述計測機構發揮作用而取得溫度值， 所述計測機構在所述規定的各取樣定時，在所述放電時間的計測開始之前，先進行至少一次對所述電容器的充電和放電。
7.如權利要求5所述的電子體溫計，其特征在于，所述計測機構如下進行計測反復進行經由所述基準電阻體的從所述電容器的放電， 在上次的放電時間與本次的放電時間的差成為規定值以下的情況下，將該本次的放電時間作為所述第二放電時間，在剛剛進行該本次的放電時間的計測之后，從所述電容器進行經由所述熱敏電阻的放電，并計測所述第一放電時間，進一步，在剛剛進行所述第一放電時間的計測之后，從所述電容器進行經由所述基準電阻體的放電，并計測所述第三放電時間。
8. 一種電子體溫計的控制方法，該電子體溫計具有熱敏電阻和電容器串聯連接的積分電路、生成時鐘信號的時鐘機構，所述控制方法的特征在于，包括計測工序，通過對所述時鐘信號進行計數，來計測在所述積分電路中從穩定狀態向過渡狀態變動時的過渡期間；計算工序，基于在所述計測工序計測出的所述過渡期間計算出溫度值； 切換工序，基于在所述計算工序計算出的溫度值，對所述時鐘機構生成的所述時鐘信號的頻率進行切換。
全文摘要
本發明提供一種電子體溫計及動作控制方法。電子體溫計具有熱敏電阻和電容器串聯連接的積分電路；生成時鐘信號的時鐘發生部，通過對時鐘發生部生成的時鐘信號進行計數，來計測在積分電路中從穩定狀態向過渡狀態變動時的過渡期間，并基于計測出的所述過渡期間計算出溫度值。這里，電子體溫計的時鐘發生部基于上述計算出的溫度值，對時鐘信號的頻率進行切換。
文檔編號G01K7/00GK102317747SQ20108000809
公開日2012年1月11日 申請日期2010年3月18日 優先權日2009年3月27日
發明者萩野喜晴 申請人:泰爾茂株式會社