专利名称：温度测定装置及温度测定方法
技术领域：
本发明涉及预先佩带在测温对象的表面进行温度测定的温度测定装置，尤其是关于以人体为测温对象的情况下，可从人体的衣服外面瞬间进行准确的温度测定的温度测定装置及温度检出方法。
背景技术：
关于电子体温计的感温部分的形状，侧如特开昭63-133030号之中即有可佩带在人体表面的圆盘形的电子体温计的提案，但可实际使用的感温部分的形状仍然是棒形，通过把该棒形的感温部分挟在或插入腋下、肛门、口腔等特定部位来测定体温。
此外，作为此种电子体温计的测温方法，采用在测温开始起的规定时间内测出体温上升率，根据该变化率计算出平衡温度后显示体温的预测式以及测量到体温基本平衡为止的实测式。
电子温度计的温度显示方法，与水银或酒精体温计相同，均为使之保持体温最高值的方式，在下次使用时需复位一次。
电子体温计中的感温部分使用易于热传导的金属材料或硅有机树脂等带柔性的材料的棒状结构。然而，把此类棒状的感温部分挟到腋下时，遇到体型瘦的人情况下，由于腋下本来就有空隙，很难挟牢，尤其是老年人，由于肌肉萎缩腋下的空隙就更大，很难测出准确的体温。
此外，当遇到婴幼儿时，要想使之把挟在腋下的棒状感温部分连续几分钟保持固定并不容易，因而难以测出准确的体温。
此外，当进行口表测温的情况下，为了防止呼气引起舌下温度变化必须在几分钟内闭口，但这种拘束条件对婴幼儿及幼儿来说要求过高，因而很难测出准确的体温。
此外，肛表测温存在体温计的消毒等卫生管理方面的问题十分麻烦，对于一般家庭中的测温并不适用。
另一方面，电子体温计中的测量方式，正如上述虽有预测式与实测式两种，但采用预测式时，需使挟在腋下的按压力保持均匀稳定。也就是说在测量预测时间内，当腋下的空隙及挟持压力出现变化时，从体表到电子体温计的热传导状态就会发生变化，由于测出的温度上升率中途发生改变，因而难以进行准确的预测计算。
此外，采用实测式时，五分钟以上的时间以稳定的按压力无空隙地持续挟在腋下的测温方法，或稳定含在舌下必须持续进行鼻呼吸的测温方法均在获得正确的测温值方面构成障碍。
此外，电子体温计作为其温度显示，通常采用峰值保持显示方式。但由于测温结束之后需要复位一次，不适用于以实时方式进行连续的体温监控。
还有，在一般型的电子体温计之中，由于测温值显示在体温计的显示器上，使用者(医院中主要是护士)每次都需要读出并记录该温度显示，很费时间。
为了解决上述课题，特开昭63-133030号公示出除具有柔性基板和安装在柔性基板上的电源电池及电路元件和感温部分之外还配置了具有被覆了柔软性及隔热性的被材料的电子体温计。
该特开昭63-133030号作为节省温度显示记录时间的手段，建议采用把温度数据从贴在体表的电子体温计存储到外部装置存储器中的构成。然而，在该特开昭63-133030号之中，由于采用电缆连接佩带在体表的体温计与外部装置的有线方式，因而存在操作性差的问题。
此外，在特开昭63-133030号的电子体温计之中，为了驱动电路元件，需常备电源电池，随着电池电能的消耗，不得不频频更换电池，而且还存在更换电池时，由于基板带有柔性，因而会增加电路元件的焊点上的应力，成为故障主要因素的问题。
此外，在更换电池时，需剥去具有柔性与隔热性的被覆层，存在难以反复使用的问题。
还有，特开昭63-133030号的电子体温计中的输出手段采用从外部把电缆连接到设置在柔性基板上的固定插头上的方式。然而，当从外部把电缆连接到佩带在人体表面的柔性基板上时，会给柔性基板上的电路元件施加更大的应力，从而成为产生故障的主要因素。还有，每次测温时都插拔插头的情况下完全可以预料产生故障的概率必然增大。此外，在一直不拔电缆的情况下，由于电缆的牵拉力，往往产生过大的应力，从而出现体温计一侧的插头与电缆一侧的插头配合不良，是接触不良等的重要因素。
身体表面佩带了特开昭63-133030号的电子体温计的被测温者在用电缆连接了电子体温计与外部设备的情况下，其行动自由受到限制，很不方便。此外，外部设备与电子体温计为1对1的关系，外部设备的运转效率很差。另外，在外部设备上设置复数个输入口，并联连接复数个电子体温计的情况下，除外部设备本身的成本增加外，被测温者为了不使复数根电缆彼此缠绕，产生了更受拘束的不便。
在特开昭63-133030号的电子体温计内部虽然配置了电气电路与感温器及测温手段，但此外还与电源电池，其它固定配件、输出插头、带隔热性的被覆材料共为一体的结构，从其整体结构而言存在零件数量多，当作为贴在体表的装置考虑时，存在厚度与柔软性相矛盾的问题。此外如此大量的零件导致成本提高，采用该结构很难成为一次性用品。
此外，当用光通信把数据输出到外部，用光电晶体管接收时，不得在发光端与接收端之间存在遮光的遮蔽物。因此，在被测温者把温度测量装置贴在体表期间不能穿衣服，由于体表及温度测量装置均暴露在空气中，结果存在体温受外部气温影响，无法测出准确的体温这一重大问题。
当打算用特开昭63-133030号的电子体温计进行实时性体温测量时，必须在用衣服覆盖体表及体温测定装置的状态下，把接收端的插头插到衣服内，在该温度测量装置端的光输出插头附近使发光端与受光端的光轴一致。由于需用某种方法把接收光纤固定到温度测量装置上，因而使结构复杂化同时也增加了成本。也就是说，温度测量装置与数据接收端即使没有电气性接触，只要光纤存在，本质上与有线方式没有什么区别。此外，在此种有线方式的情况下，温度测量装置与接收其数据的装置的关系在测定期间为1对1，由于接收装置被一个人占据，因而存在效率差的问题。
此外，特开昭63-133030号的电子体温计，作为感知被测温者体温的手段，采用了使片式热敏电阻直接与人体表面接触的手段。当打算通过使数据检出手段与人体表面皮肤直接接触来探测温度的情况下，由于在柔性的皮肤上无法获得稳定的接触，因而无法准确测出被测者的体温。
本发明正是鉴于以上现有技术中的问题而提出来的。其目的在于提供一种即使是老人或婴幼儿，也能获得正确的测温值，监视与记录被测者温度所用的时间也很少，而且还可望实现操作简单，还可望实现故障少、工作稳定，零件数量少，还可根据需要制作成一次性产品，实时测量出准确温度的温度测量装置以及测温方法。
发明内容
本发明的温度测定装置，其特征在于至少在一侧带粘性的柔性膜层上设置孔以及或者穴，并设置检出该孔以及或者穴内侧温度的温度数据检出手段。温度数据检出手段的检出部分配置为暴露在上述孔以及或者穴的内侧。利用上述温度数据检出手段形成上述孔以及或者穴的至少一侧，通过测定对象和上述温度数据检出手段在上述孔以及或者穴的内侧形成密封空气层。
上述温度数据检出手段采用把温度值变换为频率的手段，该温度数据检出手段被收容在由柔性膜层的规定厚度所形成的空间内。
上述温度数据检出手段采用把温度值变换为时间的手段，该温度数据检出手段被收容在由柔性膜层的规定厚度所形成的空间内。
上述温度数据检出手段内安装了用来把温度值变换为电阻值或电压值的模拟物理量A/D变换，变换为数字的A/D变换器。设置了复数个上述孔以及或者穴。设置了与上述温度数据检出手段联锁的电波收发信手段。上述电波收发信手段也可具有从外部装置接收电波的电磁感应耦合手段。上述电磁感应耦合手段通过接收来自外部装置的电波的电动势后给上述温度数据检出手段提供电能。此外，通过上述电磁感应耦合手段的天线线圈，用电波把温度数据从上述温度数据检出手段发送给上述外部装置。通过上述天线线圈用电波把上述温度数据和ID码组成一对从上述温度数据检出手段发送给上述外部装置。
在柔性膜层的上面装载着系统LSI芯片的膜状控制基板，以暴露在该柔性膜层上开出的穴内侧的空气层中的状态温度数据检出手段安装在上述膜状控制基板的背面。通过在安装膜状控制基板的柔性膜层上粘贴粘着剂涂布层把内侧空间遮蔽起来。在粘着剂涂布层的规定位置上配置通气孔。在粘着剂涂布层上设置贯穿孔。在安装膜状控制基板的柔性膜层上粘贴粘接剂涂布层，遮蔽穴内侧空间，在安装粘接剂涂布层以及或者膜状控制基板以及或者安装膜状控制基板的柔性膜层上使用连续多孔质聚四氟乙烯。采用温度数据检出手段检出的检出温度数据是人体温度数据。一种温度测定方法，其特征在于在柔性膜层上设置孔以及或者穴，通过把该柔性膜层安装到测定对象上，靠上述孔以及或者穴形成密封的空气层，采用上述温度数据检出手段测定空气层的温度。把用温度数据手段检出的温度数据存储到设置在柔性膜层上的存储手段之中，把柔性膜层从测定对象上取下之后取得存储在上述存储手段中的温度数据。
在本发明之中，人体是既有市场又有效的被测温体，本发明的温度测定装置及温度测定方法能极为方便地适用于人体的温度测定装置及体温测定方法，即作为所谓体温计及体温测定方法极为适用。从这一意义出发，下面主要说明本发明的温度测定装置及测定方法应用于人体的详细情况。但是，应用本发明的温度测定装置及温度测定方法的被测温体并不局限于人体，能有意义地实现本发明的课题的所有被测温体均构成本发明的应用对象。
本发明之中，至少在一侧带粘性的柔性膜层上设置了孔以及或者穴，并设置了检出该孔以及或者穴内侧温度的温度数据检出手段的被测温体佩带装置，是安装在被测温体的任意部位，具有被测温体的温度数据探测手段以及用电波传送被测温体温度数据功能的装在被测温体表面的被测温体温度计。
此外，外部装置用电波给被测温体佩带装置提供电能，用电波接收被测温体佩带装置发出的被测体的温度数据，用外部装置内的CPU与编入程序中的函数式进行运算之后变换为被测温体的温度值并显示出该温度。也就是说，被测温体佩带装置与外部装置是通过固定的谐振频率用电波耦合的非接触型的电能与数据的收发信装置。
是把被测温体佩带装置小型、轻量、薄型化，进而使被测温体佩带装置成为本身不带电池等电源，具有接收来自外部设备通过电波提供的电能的功能的温度测量装置。也就是说，当被测温体佩带装置进入外部设备的电波通信区域时即由外部设备用电波提供电能，使被测温体佩带装置的该功能被激活。
由于在被测温体佩带装置与外部设备用电磁波耦合期间用电磁波提供电能，因而被测温体佩带装置可采用无电池的、小型轻量的、薄膜或标签式结构。此外，由于不需要更换电池，因而可作为半永久性的被测温体温度计使用。另外，由于该被测温体佩带装置的电子元件采用印刷化的天线线圈、单芯片或几个芯片构成，因而可大幅度降低制造成本，作为一次性用品使用也完全有可能。
此外，作为本发明的特征，是在规定厚度的柔性膜层上设置孔眼，把在膜状以及或者标签状的基板上安装了控制元件以及或者CPU以及或者天线线圈和温度数据检出手段的膜状以及或者层状的基板以阻塞上述孔眼的形状安装在该柔性膜层的表面。并在具有规定厚度的柔性膜层的背面涂布粘接剂，贴到身体表面或被测定对象上。在该粘贴状态下，孔眼内部形成密封空间，可把该密封的空气层的温度作为被测定对象的温度忠实而稳定地反映给温度数据检出手段。
上述的空气层间接测温方式在解决温度测定装置，尤其是体温计存在的问题方面很有效。也就是说当把温度数据检出手段通过粘接剂直接贴到体表的情况下，往往因为各产品上粘接剂的涂布厚度不一致以及贴到身体表面之后的使用过程中的粘附力的变化引起体表的热传导量变化等因素而造成测温不准。本发明排除了上述种种不能正确测温的因素，可进行稳定而又准确的温度测定。
此外，即使采用了用医用胶布把温度数据检出手段固定到体表，使之直接与皮肤接触的方式，由于具有特开昭63-133030号的电子体温计及棒状感温部分的电子体温计在带柔性的皮肤表面无法获得长时间的稳定接触的问题，因而也同样存在无法准确测定体温的问题。
因此，上述的空气层间接测温方式是一种解决了上述不稳定测温因素问题的温度测定方式。
图1是应用本发明的第1实施方式的温度测定装置的测温系统的整体概要图。
图2是用功能框图把应用图1所示的第1实施方式的温度测定装置的测温系统用功能块模式化的整体概要图。
图3是被测温体佩带装置的侧向剖视图。
图4是用来说明把应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置平面化形成时的工序的说明图。
图5是用来说明把应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置平面化形成时的工序的说明图。
图6是用来说明把应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置平面化形成时的工序的说明图。
图7是用来说明把应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置平面化形成时的工序的说明图。
图8是用来说明把应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置平面化形成时的工序的说明图。
图9是用来说明把应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置平面化形成时的工序的说明图。
图10是应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的温度测定过程流程图。
图11是应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的温度测定过程流程图。
图12是应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的温度测定过程流程图。
图13是应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的温度测定过程流程图。
图14是应用第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的温度测定过程流程图。
图15是应用本发明的第3实施方式的温度测定装置的底面图。
图16是应用本发明的第3实施方式的温度测定装置的另一种底面图。
图17是应用本发明的第3实施方式的温度测定装置的又一种底面图。
图18是本发明的测温系统的被测温体佩带装置的侧剖视图。
图19是本发明的测温系统的被测温体佩带装置的侧剖视图。
图20是本发明的测温系统的被测温体佩带装置的侧剖视图。
图21是本发明的测温系统的被测温体佩带装置的侧剖视图。
具体实施例方式
(第1实施方式)图1是应用本发明的第1实施方式的温度测定装置的测温系统的整体概要图。
在图1之中，装在被测温体上的被测温体佩带装置1通过接收外部读出器2发送的电波获取电能，靠该电能即可在被测温体佩带装置1之中进行测温，该测定结果可作为被测温体温度及ID数据通过电波发送给读出器2。读出器2采用可与未图示的个人用电脑连接的构成，可根据需要进行个人用电脑中的数据处理。
图2是通过功能框图把应用图1所示的第1实施方式的温度测定装置的测温系统模式化了的整体概要图。正如图2所示，读出器2在主体内配置了天线线圈3，通过该天线线圈3，与配置了膜状天线线圈4的被测温体佩带装置1进行无线收发信。
正如图中所示，读出器2通过天线线圈3给被测温体佩带装置1提供电磁波产生的电动势，另外，被测温体佩带装置1则用电波给读出器2发送温度数据。
正如图中所示，读出器2包括安装了系统LSI5，提供驱动电能的电源电路6、输入输出天线线圈3的电波接口7、产生基准时钟信号的时钟电路8、输入输出电波接口7的电磁感应耦合电路9、还有显示温度测定结果的液晶显示器10以及未图示的用来与外部设备连接的外部设备连接电路11。
此外，系统LSI5由接口5a、A/D-D/A变换器5b、RAM5c、ROM5d、CPU5e、EEPROM5f等构成。上述天线线圈3接收被测温体佩带装置1的ID码、温度数据、热敏电阻特性ID，在系统LSI5之中处理接收的数据的同时存储处理数据，采用可作为用液晶显示器10显示的便携式装置的构成。该读出器2可用一台设备依次扫描读取多台被测温体佩带装置1的电波，把被测温体佩带装置1的ID码和温度数据以及热敏电阻特性ID编为一组存储到读出器2内部的存储器RAM5c中之后，经校准把被测温体佩带装置1的ID和测定的温度值显示到液晶显示器10上。此外，读出器2与未图示的外部设备(例如个人用电脑)连接，并把统一存储的数据统一发送给个人用电脑一侧，即可对温度数据与被测温体佩带装置1的ID码进行处理。
该读出器2在接收数据时，由于边识别被测温体佩带装置1的ID码，边高速扫描温度数据，因而几乎可在一瞬间读取复数个被测温体佩带装置1的数据。
另一方面正如图中所示，被测温体佩带装置1由安装了系统LSI芯片12，由输入输出膜状天线线圈4的电波接口13、温度检出器14、输入输出电波接口13的电磁感应耦合电路15，上述温度探测器14以及输入输出电波接口13的系统LSI芯片12、通过检出接口12a和温度探测器14的感温电阻将此变换为数字温度写入数据A/D变换器12b、RAM12c、ROM12d、CPU12e、EEPROM12f构成。
在以上的例示中，温度检出器14由温度数据检出手段16以及密封空气层17构成。
图3是上述被测温体佩带装置1的侧剖视图。在图3之中，膜状的控制基板18的表面安装了系统LSI芯片12，作为柔性膜层的规定厚度的无纺布19的表面与上述膜状控制基板18粘接，片式热敏电阻22以暴露在该规定厚度的无纺布19上开出的孔眼20内侧的空气层21的方式安装在上述膜状控制基板18的背面。此外，在规定厚度的无纺布19的背面涂布了用于粘贴到体表的粘接剂23。
粘贴在体表的规定厚度的无纺布19在由其中央开出的孔眼20所形成的空隙与体表和上述膜状控制基板18的背面之间形成具有近似于无纺布19的规定厚度的厚度的空气层21。
正如上述，由于在无纺布19背面除孔眼20部分外，周围均涂布了粘接剂23，因而在贴在体表的状态下，空气层21被密封在由孔眼20形成的空隙之中，与外面的空气隔绝。该被隔绝的空气层21的温度不受外面的空气温度影响，可忠实地反映体表温度，在该空气层21之中配置了直接暴露在其中的片式热敏电阻22。
通过该空气层21的间接测温方式可排除通过粘接剂23直接把温度数据检出手段粘贴到体表时产生的粘接剂23的涂布厚度的产品间的不均匀性以及在贴到体表后的使用过程中产生的粘接力的变化引起的体表的热传导量的变化所造成的被测温体温度测定的不稳定因素。此外，用医用胶布把温度数据检出手段直接粘到皮肤上的方式由于在柔性的皮肤表面无法获得长时间稳定的接触，因而无法准确测定被测温体温度。然而通过上述的密封气层21间接测定温度的方式却可准确而又稳定地进行温度测定。
正如上述，作为处于由规定厚度的无纺布19的孔眼20形成的空隙中的温度数据检出手段，可采用把温度值变换为电阻值的手段。作为此种把温度值变换为电阻值的手段，除上述片式热敏电阻22之外，也可以使用印刷在膜状控制基板18上的热敏电阻图形及白金测温电阻。在此情况下，通过安装更薄的测温片式电阻，可设定出测温片不直接接触皮肤的结构。
此外，作为把温度值变换为电压值的手段，也可采用把利用了塞贝克效应的热电偶元件以及利用了珀耳贴效应的PN结元件以及二极管或输出与温度成比例的电压的片式IC安装到由无纺布19的规定厚度产生的孔眼20所形成的空隙中的方式。
此外，作为置于由规定厚度的无纺布19的孔眼20形成的空间内的温度数据检出手段，可采用把温度值变换为频率的手段。作为把温度值变换为频率的手段也可采用通过用多谐振荡器电路及振荡电路或V-F变换器，把上述温度值已变换为电阻值或电压值的物理量进一步变换为频率，把不经过A/D变换，直接给外部装置的读出器2发送信息的片式IC安装到由无纺布19的规定厚度产生的孔眼20所形成的空间内的方式。
此外，作为置于由规定厚度的无纺布19的孔眼20形成的空间内的温度数据检出手段，可采用把温度值变换为时间的手段。作为把温度值变换为时间的手段也可采用把用来把已变换为上述频率的信号进一步变换为周期时间或脉冲幅度的片式IC安装到由无纺布的规定厚度产生的孔眼20所形成的空间内的方式。
此外，也可采用把用来把上述温度值变换为电阻值或电压值的模拟物理量A/D变换成数字的A/D变换器内部安装的LSI芯片安装到由无纺布19的规定厚度产生的孔眼20所形成的空间内的方式。
正如上述，在膜状控制基板18上安装了CPU芯片、存储器IC以及包括CPU和存储器IC在内的系统LSI芯片12。
在存储器IC之中，存储了用来校准把被测体温度值变换为电阻值、电压值、频率、周期、时间中的某一种时产生的变换特性个体差的数据。
此外，在上述膜状控制基板18上配置了利用读出器2提供的电波能量产生感应电能的电磁感应耦合电路15。而电磁感应耦合电路15是外部装置，配置了用来接收读出器2发送的电波能量的膜状天线线圈。
膜状控制基板18包括片式热敏电阻或通过在同一平面上形成图形而形成的膜状热敏电阻(RTh)。这样一来由于通过外部装置的读出器2提供的电波能量经由膜状天线线圈4可使电磁感应耦合电路15产生感应电压、感应出电能，因而本发明的温度计本身不必配置电源，可采用无电池结构。
在该第1实施方式之中，作为温度数据检出手段使用了NTC热敏电阻。被测体佩带装置1的制造阶段在预先成为从32℃到42℃之间，即把在恒温室中与复数度对应于NTC热敏电阻的温度的电阻值变换数据依次存储到未经使用状态的存储器中，该存储的数据成为每一个被测温体佩带装置1的固有热敏电阻特性ID。
在第1实施方式之中，为了达到减少被测温体佩带装置1中安装的存储器容量的目的，在被测温体佩带装置1一侧虽没有用来校准的函数式，但如果存储器的容量有余地，也可在体表佩带装置一侧校正每个片式热敏电阻22的温度对应的阻抗值变换特性个体差之后再存储到EEPROM12f之中。
另一方面，读出器2之中设定了热敏电阻特性变换数据的代表值。该数据构成与所有被测温体佩带装置1的热敏电阻变换数据对应的基准数据。还可在制造时根据该基准数据作为预设时标ROM，把基本函数式写入所有外部装置的读出器2内的存储器之中。
当对实测对象进行温度测定时，被测温体佩带装置1用电波把测定出的温度数据与热敏电阻特性ID数据以连接数据方式或时间分割方式发送给外部装置的读出器2。读出器2把用电波接收到的测定温度数据和热敏电阻特性ID数据临时存储到RAM5c之中。
热敏电阻特性ID被插入预先存储在读出器的基本函数式，生成新的温度变换函数式。进而通过把测定数据插入生成的温度变换函数式检出温度。
在第1实施方式的温度计之中，把膜状天线线圈4、膜状热敏电阻、CPU均平面性形成在一块膜状控制基板18上，但也不一定非在平面上形成不可，还可根据实施方式采用把膜状天线线圈4、膜状热敏电阻、CPU芯片或薄膜式CPU各自分层配置的结构。
下面说明当构成应用了第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的被测温体佩带装置1时，在一块薄膜式控制基板18上平面性形成薄膜天线线圈4、片式热敏电阻22(薄膜式热敏电阻)、系统LSI芯片12的工序。
正如图4所示，首先在挠性基板18的同一平面上的左侧区域内配置包括薄膜天线线圈4在内的电磁感应耦合电路15和系统LSI芯片12，在右侧区域内贴装片式热敏电阻22。也可如图5所示印刷热敏电阻图形22a，用以取代此种片式热敏电阻22。
然后如图6所示，把薄膜状挠性基板18折迭，与配置了系统LSI芯片12的薄膜状挠性基板18的表面相对应，把片式热敏电阻22或热敏电阻图形22a配置到背面。这样一来，即可通过采用在薄膜状的挠性基板18上的同一平面上印刷电路图形将所有电子元件安装在同一平面的表面上的单面实装基板的结构，可廉价制造出该产品。
接着如图7所示，把膜状挠性基板18安装到无纺布19上，这时，可将片式热敏电阻22或热敏电阻图形22a收容到由无纺布的规定厚度产生的孔眼20所形成的空间内。这样一来，正如图8所示，片式热敏电阻22即暴露在由无纺布19的孔眼20所形成的空间内，正如图9所示，热敏电阻图形22a同样暴露在由无纺布19的孔眼20所形成的空间内。
下面参照图10至图14中的流程图，说明应用了第1实施方式的温度测定装置的测温系统中的测温过程。
开始测定时，首先把被测温体佩带装置1贴到体表上，这时由于脱衣服引起的外部空气的影响，体表温度发生变化。但由于安装好被测温体佩带装置1之后可再穿衣服，因而由于外部空气而发生变化的体表温度开始恢复。当经过被测温体温度恢复的规定时间，衣服内的体表温度稳定之后，被测温体温度恢复一结束，被测温体佩带装置1的密封空气层17的温度即变得稳定。然后通过打开外部装置的读出器2的开关，读出器2即产生电波。在此状态下，使读出器2靠近穿着的衣服，一到达被测温体佩带装置1的电磁感应耦合电路15的作用距离之内，即在电磁感应耦合电路15上产生电能，被测温体佩带装置1被激活，被测温体佩带装置1的电波接口13给外部装置的读出器2发送待机应答信号。与之相对应，外部装置的读出器2发送传感器固有数据的要求指令信号。(时间分割发送传感器固有数据及温度数据的情况下)、于是，把出厂时已预先存储在安装在被测温体佩带装置1的EEPROM12f中的复数种规定温度的传感器固有数据经接口13调制后发送给外部装置的读出器2。外部装置的读出器2在接口7把经过调制的发送电波解调成传感器固有数据，输入系统LS15的接口5a。把传感器固有数据输入外部装置的读出器2的ROM5d内的基本函数式，通过外部装置的读出器2的CPU5e生成新的传感器固有函数式。新生成的函数式存储进外部装置的读出器2的RAM5c。其后的测温即用该新生成的函数式进行。
接着，外部装置的读出器2给被测温体佩带装置1发送温度数据的要求指令，暴露性配置在被测温体佩带装置1的温度检出器14的密封空气层17内的片式热敏电阻22即开始检出温度。根据测定出的被测温体温度，把片式热敏电阻22的电阻值用温度检出器14变换为电压值，输入系统LSI12的接口12a。被测温体佩带装置1的系统LSI12把输入的模拟电压值A/D变换，把数字化了的温度数据存储到RAM2c之中。接着，存储在被测温体佩带装置1的系统LSI12的RAM12a中的温度数据经由电波接口13，从薄膜式天线线圈4以调制电波信号方式发送给外部装置的读出器2。
外部装置的读出器2，在电波接口7解调以调制电波信号方式发送来的温度数据，输入系统LSI5的接口5a之中。
把被测温体佩带装置1发送来的温度数据插入存储在外部装置的读出器2的RAM5c中的新生成的函数式之中，通过CPU5e中的运算即可获得测温值。
在以上之中，每次均进行密封层17的稳定度检验。也就是说，用外部装置的读出器2的CPU12e运算温度值变化率，当运算结果不在规定的变化率范围之内，则反复进行密封空气层17的稳定度检验，直至CPU12e中的温度变化率的运算结果达到规定的温度变化率范围。当CPU12e中的温度变化率运算结果在规定范围之内时，把规定值内温度变化的峰值存储到外部装置的读出器2的RAM5c之中。然后，在规定的测定时间结束之前反复测定动作，一到规定时间即把测出的被测温体的温度值显示到外部装置的读出器2的液晶显示器10之上。同时把该数值存储到外部装置的读出器2的系统LSI5的EEPROM5f之中，通过关闭外部装置的读出器2的开关结束测定。
在上述实施例的流程图之中，作为温度检出器14的传感器使用了片式热敏电阻22，此外，密封空气层17也只设置了一处，但本发明并不受此限制。也就是说，当设置了复数个密封空气层17的情况下，把收容在各个密封空气层17中的各自的传感器固有信息发送给外部装置的读出器2，外部装置的读出器2使用存储在ROM5d中的基本函数式生成与传感器数量相等的新的函数式。但在该复数个新函数式的情况下，需给传感器设定ID码，并使之与新函数式彼此对应。此种新函数式虽然由读出器2生成，但也可以在被测温体佩带装置1出厂较准时把该新函数式存储到被测温体佩带装置1内的EEPROM2f之中，在实际进行测温时由被测温体佩带装置1的CPU12e运算出被测温体的温度，并把运算结果发送给读出器2，显示到读出器2的液晶显示器10上。
(第2实施方式)在应用了本发明的第2实施方式的温度测量装置的测温系统之中，与第1实施方式不同，采用被测温体佩带装置1的电路元件不配置CPU及A/D变换器的构成。也就是说构成与片式热敏电阻或薄膜式热敏电阻的阻抗值成比例的振荡电路，把振荡频率或该频率的周期(脉冲幅度)直接作为数据用电波发送给外部装置，用外部装置的软件把该频率或周期变换为温度数据。在此种实施方式之中，电路构成简单可作为使用廉价的温度测量装置的测温系统。
(第3实施方式)图15是本发明的第3实施方式的温度测量装置的底面图。图16是本发明的第3实施方式的温度测量装置的又一种底面图。图17是本发明的第3实施方式的温度测量装置的另一种底面图。第3实施方式与第1实施方式的区别点在于在第3实施方式的温度测量装置之中，使用了粘接剂涂布层24，此种粘接剂涂布层24贴在安装了膜状控制基板18的无纺布19之上，这样一来，正如图中所示，孔眼20内侧空隙被遮盖。在图15所示的方式之中，在粘接剂涂布层的规定部位设置了矩形通气孔25，该通气孔25也可以是圆形。此外，在图16所示的方式中，在粘接剂涂布层24的贴装了膜状控制基板18的区域设置了复数通气孔26a、26b、26c、26d、26e...，还有，在图17所示的方式之中在整个粘接剂涂布层24上与粘接剂一并设置了穿孔27a、27b、27c、27d、27e...。
(第4实施方式)图18是使用连续多孔质聚四氟乙烯构成、作为粘接剂涂布层24的本发明的测温系统的被测温体佩带装置1的侧剖视图，与上述各实施方式相同，在膜状控制基板18的表面安装了系统LSI芯片12。但与上述各实施方式不同的是在规定厚度的尿烷(发泡剂)或软木材料(隔热材料)28的表面粘接了上述膜状控制基板18，该尿烷(发泡剂)或软木(隔热材料)28的背面粘贴了由连续多孔质的聚四氟乙烯构成的粘接剂涂布层24。正如图中所示，由尿烷(发泡剂)或软木(隔热材料)28的中央开出的孔眼20形成的空隙在粘接剂涂布层24和上述膜状控制基板18的背面之间形成具有近似于尿烷(发泡剂)或软木(隔热材料)28的规定厚度的空气层21。
上述连续多孔质聚四氟乙烯采用延展加工制作而成，其特征是具有连续的多孔质结构。使用聚四氟乙烯(PTFE)作为原材料，把该PTFE的微粉压实，用高温、高速朝单轴或双轴方向延展即可制造出连续多孔质聚四氟乙烯。此外，当两个方向(双轴)延展时，可使之具有粒状的节点与放射性延伸出的纤维丝的双轴延展结构。该连续多孔质聚四氟乙烯的空洞并非各自独立存在，无论从哪个角度看均彼此连系，在其内部形成不间断的连续多孔质结构，具有连续多孔质剖面结构。该连续多孔质聚四氟乙烯没有亲水性与吸水性。由于与水的接触角很大，因而表现出很好的防水性。此外，水之类的表面张力大的液体完全不渗透，但具有使水蒸气透过的透湿性，而且分子间凝聚力�。ゲ磷枇�。此外由于使超高分子量的聚四氟乙烯高度定向，因而作为多孔质结构件来说极具有轫性，此外，与活体组织的亲和性好，很少出现异物过敏反应，也没有致毒与致癌等危险性。此外，由于不会在生物体内发生什么老化与变质，形成多孔质结构的空洞连续，因而具有良好的透气性，可通过控制孔径及空洞率自由控制透气性。此外，尽管具有非粘着与易剥离的特性，但通过把粘接剂注入空洞并使之固化，仍具有抛锚效应造成的机械性粘合性能，由于是多孔质结构，介电系数比聚四氟乙烯的充实体还要低，加之在所有固体之中其介电系数也是最低的，具有极好的信号传输特性与高频绝缘特性。此外在260℃以下均可使用，而且即使是在-200℃的低温下仍可保持柔软性。
图19是本发明的第4实施方式的被测温体佩带装置1的背面图、即与被测温体相对的安装面一侧的平面图，正如图中所示，通过应用连续多孔质聚四氟乙烯而得到的粘接剂涂布层24具有与空气层21对应部位的透气区24a以及其它范围的双轴延展性区域24b，双轴延展性区域24b具有朝图中的箭头方向延展的特性。
(第5实施方式)图20、图21是与粘接剂涂布层一道在膜状控制基板18以及安装该膜状控制基板18的柔性膜层29上应用连续多孔质聚四氟乙烯构成的本发明的测温系统的被测温体佩带装置1的侧剖视图，与上述各实施方式相同，在膜状控制基板18的表面安装了系统LSI芯片12。
在该第5实施方式的被测温体佩带装置1之中，由于与粘接剂涂布层24一道在膜状控制基板18以及安装了该膜状控制基板18的柔性膜层29上应用了连续多孔质聚四氟乙烯，因而正如图21所示，可确保图中箭头所指方向上的保温性与透湿性，即使把被测温体佩带装置1安装到被测温体上也不会有任何不舒服，可让使用者产生舒适的感觉。
(产业化前景)本发明涉及在温度测量中无电池驱动温度测量装置，并用无线传输温度数据的温度测量装置，尤其是由于通过预先安装在被测温体表面，需要测温时通过外部装置用电波可在瞬间测出被测温体准确的温度，因而即使是被测温体正在运动的情况下，仍然能实时而且连续进行温度测定。
尤其是在本发明的被测温体是人体的情况下，由于通过预先安装在人体表面，在需要测温时，把体表温度维持在正常状态，隔着衣服即可在瞬间进行准确测定，因而即使被测对象的人体正在运动，或者被测对象的人体正在睡觉，仍能进行实时而又连续的不受拘束的温度测定。因而适用于四处乱动的幼儿以及腋下空隙变大的老人的体温测定。此外，即使被测者正在睡觉，也可在不知不觉间随时测定体温。
此外，本发明的测温对象并不局限于人体，通常的室温、运输期间的货物、酒窖内的温度、储液桶内的液体温度等，一般来说对处于温度测定元素可工作的范围一-50℃～250℃的温度范围内可直接进行温度测量，此外当通过把对象温度衰减、压缩后进行间接测定的情况下，在超出-50℃～250℃的温度范围的测温之中仍可普遍适用。
权利要求
1.一种温度测定装置，其特征在于至少在一侧带粘性的柔性膜层上设置孔以及或者穴，并设置检出该孔以及或者穴内侧温度的温度数据检出手段。
2.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于温度数据检出手段的检出部分配置为暴露在上述孔以及或者穴的内侧。
3.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于上述温度数据检出手段采用把温度值变换为频率的手段，该温度数据检出手段被收容在由柔性膜层的规定厚度所形成的空间内。
4.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于上述温度数据检出手段采用把温度值变换为时间的手段，该温度数据检出手段被收容在由柔性膜层的规定厚度所形成的空间内。
5.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于上述温度数据检出手段内安装了用来将把温度值变换为电阻值或电压值的模拟物理量进行A/D变换，变换为数字的A/D变换器。
6.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于利用上述温度数据检出手段形成上述孔以及或者穴的至少一侧，利用测定对象和上述温度数据检出手段在上述孔以及或者穴的内侧形成密封空气层。
7.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于设置了复数个上述孔以及或者穴。
8.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于设置了与上述温度数据检出手段联锁的电磁波收发信手段。
9.根据权利要求8所述的温度测定装置，其特征在于上述电磁波发信手段具有从外部装置接收电磁波的电磁感应耦合手段。
10.根据权利要求9所述的温度测定装置，其特征在于上述电磁感应耦合手段通过来自外部装置的电波接受电动势后给上述温度数据检出手段提供电能。
11.根据权利要求10所述的温度测定装置，其特征在于通过上述电磁感应耦合手段的天线线圈，用电波把温度数据从上述温度数据检出手段发送给上述外部装置。
12.根据权利要求11所述的温度测定装置，其特征在于通过上述天线线圈用电波把上述温度数据和ID码组成一对从上述温度数据检出手段发送给上述外部装置。
13.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于柔性膜层的表面连接着安装了系统LSI芯片的膜状控制基板，以暴露在该柔性膜层上开出的穴内侧的空气层中的状态温度数据检出手段安装在上述膜状控制基板的背面。
14.根据权利要求13所述的温度测定装置，其特征在于通过在安装膜状控制基板的柔性膜层上粘贴粘着剂涂布层把内侧空间遮蔽起来。
15.根据权利要求14所述的温度测定装置，其特征在于在粘着剂涂布层的规定位置上设置通气孔。
16.根据权利要求14所述的温度测定装置，其特征在于在粘着剂涂布层上设置贯穿孔。
17.根据权利要求13所述的温度测定装置，其特征在于在安装膜状控制基板的柔性膜层上粘贴粘接剂涂布层，遮蔽穴内侧空间，在安装粘接剂涂布层以及或者膜状控制基板以及或者安装膜状控制基板的柔性膜层上使用连续多孔质聚四氟乙烯。
18.根据权利要求1所述的温度测定装置，其特征在于采用温度数据检出手段检出的检出温度数据是人体温度数据。
19.一种温度测定方法，其特征在于在柔性膜层上设置孔以及或者穴，通过把该柔性膜层安装到测定对象上，由上述孔以及或者穴形成密封的空气层，用上述温度数据检出手段进行空气层的温度测定。
20.根据权利要求19所述的温度测定方法，其特征在于把用温度数据检出手段检出的温度数据存储到设置在柔性膜层上的存储手段中，把柔性膜层从测定对象上取下之后取得存储在上述存储手段中的温度数据。
21.根据权利要求19所述的温度测定方法，其特征在于测定对象是人体。
全文摘要
提供一种即使是老人或婴幼儿，也能获得正确的测温值，还可根据需要制作成一次性产品，可实时准确的温度测量的温度测定装置以及测定方法。可安装到被测温体上的被测温体佩带装置1包括在一侧带粘性的柔性膜层上开孔，检出孔内侧的温度的温度数据检出手段；通过接收来自外部装置的读出器2发出的电波获取电能，利用该电能在被测温体佩带装置1上进行测温，其测定结果可作为被测温体体温及ID数据，利用电波发送给读出器2。读出器2采用可与未图示的个人电脑连接的结构，并可根据需要进行个人电脑中的数据处理。
文档编号G01K1/14GK1643353SQ0380640
公开日2005年7月20日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年3月20日
发明者坂野元哉 申请人:坂野数仁, Zixsys有限公司, Fec有限公司
专业数控铣床产品供应商
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