Электронный термометр



Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр
Электронный термометр

 


Владельцы патента RU 2451269:

ОМРОН ХЭЛТКЭА КО., ЛТД. (JP)

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к электронному термометру. Техническим результатом является повышение точности определения контакта прибора с телом, а также измерения температуры. Электронный термометр содержит измерительный наконечник, имеющий термоизмерительный элемент на конце измерительного наконечника, первый датчик для измерения температуры, второй датчик для определения контакта с телом человека, блок определения состояния контакта между термоизмерительным элементом и целевым участком измерения пользователя и блок уведомления в соответствии с результатом определения блока определения. Блок уведомления выполняет уведомление путем включения СИД в различных цветах, в зависимости от положения контакта. Блок уведомления включает в себя зуммер для выполнения уведомления, когда состояние контакта является плохим. 8 з.п. ф-лы, 23 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электронному термометру.

Предшествующий уровень техники

Известен электронный термометр типа, в котором измерительный наконечник держат подмышкой или под нижней поверхностью языка для измерения температуры (то есть температуры тела). Для точного измерения или прогнозирования температуры (то есть температуры тела) в этом типе термометра необходимо надежно удерживать термоизмерительный элемент на конце измерительного наконечника в контакте с целевым участком измерения, таким как центральный участок подмышечной впадины или конец основания нижней стороны языка.

Например, в патентном документе 1 раскрыт электронный термометр, который определяет состояние контакта измерительного наконечника, используя переключатель, контактное сопротивление, влажность, давление (в точке контакта), сравнение температур, изменение температуры и т.п. В патентном документе 2 раскрыт электронный термометр, который имеет пару точек контакта на поверхности основной части термометра и подает предупредительный сигнал, когда между контактами отсутствует неразрывность.

Однако обычное считывание может вызывать ошибку считывания, когда объект, отличный от тела человека, или такой объект, как рука или палец, приходят в контакт с измерительным наконечником. Кроме того, даже когда датчик удерживается подмышкой или под нижней поверхностью языка, термоизмерительный элемент на конце измерительного наконечника может смещаться из целевого участка измерения или может находиться в недостаточно плотном контакте с ним, положение или направление измерительного наконечника, или сомкнутое состояние подмышки может быть неправильным. В предшествующем уровне техники сложно определять подобное нарушение контакта, которое приводит к проблеме, состоящей в том, что точность (точность прогнозирования) измерения температуры тела снижается или возникает ошибка.

Патентный документ 1: Национальная публикация патента Японии 61-500038.

Патентный документ 2: Опубликованная полезная модель Японии 4-138249.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение было сделано для преодоления вышеописанных проблем.

Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении электронного термометра, который может точно определять состояние контакта между термоизмерительным элементом и целевым участком измерения.

Для достижения вышеуказанной задачи электронный термометр согласно изобретению включает в себя измерительный наконечник, имеющий термоизмерительный элемент на его конце; первый датчик, расположенный в термоизмерительном элементе измерительного наконечника; второй датчик, расположенный в положении, сдвинутом от термоизмерительного элемента измерительного наконечника к основной части термометра; блок определения для определения того, является ли состояние контакта между термоизмерительным элементом и целевым участком измерения пользователя хорошим или нет, на основе выходных сигналов обоих первого и второго датчиков; и блок уведомления для выполнения уведомления в соответствии с результатом определения блока определения.

С учетом выходных сигналов обоих первого и второго датчиков можно оценить состояния по меньшей мере двух участков, то есть целевого участка измерения на конце измерительного наконечника и участка в положении между целевым участком измерения и телом. Таким образом можно определить, является ли состояние контакта между термоизмерительным элементом и целевым участком измерения хорошим или нет, с более высокой точностью, по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Предпочтительно, первый датчик представляет собой датчик для измерения температуры, а второй датчик - это датчик для определения контакта человеческого тела с измерительным наконечником.

Комбинация двух видов датчиков для считывания различных целей, соответственно, может уменьшить неверное определение. Более того, мониторинг температуры осуществляют на участке, который находится на целевом участке измерения (то есть наиболее горячем участке), а определение контакта выполняют на участке, который находится на участке (для удержания измерительного наконечника), расположенном ближе к основной части измерительного наконечника, чем целевой участок измерения. Данное расположение датчиков может вызвать большое различие в выходном сигнале между хорошим состоянием контакта и плохим состоянием контакта и поэтому может улучшить точность определения.

Предпочтительно, первый датчик служит также в качестве датчика для измерения температуры тела пользователя.

Поскольку датчик для измерения температуры тела также применяется в качестве датчика для определения состояния контакта, можно обеспечивать преимущество, которое состоит в том, что число деталей, размеры конца измерительного наконечника и стоимость могут быть уменьшены по сравнению со случаем, когда указанные датчики независимы друг от друга.

Блок уведомления может быть сконфигурирован для уведомления о том, что состояние контакта является плохим. Это может побудить пользователя исправить состояние вставленного измерительного наконечника.

Блок уведомления может быть сконфигурирован для уведомления о том, что состояние контакта является хорошим. Кроме того, блок уведомления предпочтительно сконфигурирован для уведомления о том, что состояние контакта является хорошим, в ходе измерения температуры тела.

Измерение температуры тела требует нескольких десятков секунд или нескольких минут, в течение которых пользователь должен сохранять ту же позу. Если термометр не обеспечивает какого-либо уведомления, у пользователя может возникнуть опасение, что процесс измерения температуры тела не продолжается, или пользователь может переместить термометр или извлечь его из целевого участка измерения для подтверждения работы термометра. Ввиду этого пользователь получает уведомление о хорошем состоянии контакта, так что пользователь может узнать, что процесс измерения проходит правильно. Таким образом, вышеуказанная проблема может быть решена.

Предпочтительно, когда состояние контакта является плохим, блок определения определяет уровень сбоя в состоянии контакта на основании выходных сигналов первого и второго датчиков, а блок уведомления производит уведомление в соответствии с уровнем сбоя.

Когда уровень сбоя может быть определен, пользователь может определить, что состояние контакта можно улучшить, немного переместив измерительный наконечник, или быстро улучшить, удалив измерительный наконечник из целевого участка измерения и повторно вставив его обратно, не производя вышеуказанного небольшого перемещения. Это может улучшить удобство и простоту применения электронного термометра.

Предпочтительно, когда состояние контакта является плохим, блок определения оценивает причину сбоя в состоянии контакта на основании выходных сигналов первого и второго датчиков, а блок уведомления производит уведомление в соответствии с причиной сбоя. В данном случае также предпочтительно, чтобы блок уведомления обеспечивал указание по решению причины сбоя.

Понимая причину сбоя и решение, пользователь может легко принять конкретные меры для улучшения состояния контакта. Это улучшает удобство и простоту применения электронного термометра и может показывать пользователю правильный способ измерения.

Как описано выше, изобретение может обеспечить электронный термометр, который может точно определять состояние контакта между термоизмерительным блоком и целевым участком измерения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает внешний вид электронного термометра;

Фиг.2 - структурную схему электронного термометра;

Фиг.3 - пример правильного измерения;

Фиг.4А и 4В - пример формы выходного сигнала датчика в примере правильного измерения;

Фиг.5 - пример 1 плохого измерения;

Фиг.6А и 6В - пример формы выходного сигнала датчика в примере измерения Фиг.5;

Фиг.7 - пример 2 плохого измерения;

Фиг.8А и 8В - пример формы выходного сигнала датчика в примере измерения Фиг.7;

Фиг.9 - пример 3 плохого измерения;

Фиг.10А и 10В - пример формы выходного сигнала датчика в примере измерения Фиг.9;

Фиг.11 - блок-схема процесса измерения температуры (то есть температуры тела) в первом примере;

Фиг.12А и 12В - пример формы выходного сигнала датчика, наблюдаемого, когда термометр вытаскивают в ходе измерения температуры;

Фиг.13 - блок-схема процесса измерения температуры во втором примере;

Фиг.14 - блок-схема процесса измерения температуры в третьем примере;

Фиг.15 - пример (СИД) блока уведомления;

Фиг.16 - пример блока уведомления (вибрационный электродвигатель);

Фиг.17 - пример блока уведомления (динамик);

Фиг.18 - блок-схема процесса измерения температуры (перед измерением) в четвертом примере;

Фиг.19 - блок-схема процесса измерения температуры (в ходе измерения) в четвертом примере;

Фиг.20 - блок-схема процесса измерения температуры (перед измерением) в пятом примере;

Фиг.21 - блок-схема процесса измерения температуры (в ходе измерения) в пятом примере;

Фиг.22 - таблица определения, в которой показано состояние контакта и причина сбоя перед измерением температуры тела;

Фиг.23 - таблица определения, в которой показано состояние контакта и причина сбоя в ходе измерения температуры тела.

НАИЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Обращаясь к чертежам, лучшие варианты осуществления изобретения будут описаны ниже, в качестве примера, основанного на вариантах осуществления. При этом размеры, материалы, формы, относительные положения и прочие компоненты, описанные в вариантах осуществления, не предназначены ограничивать объем изобретения, если не указано иное.

Базовая конструкция электронного термометра

Обращаясь вначале к Фиг.1, будет приведено описание базовой конструкции электронного термометра согласно варианту осуществления изобретения. На Фиг.1 схематично показана общая конструкция электронного термометра согласно варианту осуществления изобретения.

Как показано на Фиг.1, электронный термометр 1 включает в себя основную часть 2 термометра с дисплеем, переключателем и т.п., а также измерительный наконечник 3, удерживаемый, например, подмышкой или под нижней поверхностью языка. Основная часть 2 термометра сформирована из корпуса 20, который изготовлен из АБС-смолы или подобного материала и снабжен дисплейным окном, переключателем и т.п., а также из внутренних деталей, таких как печатная плата, источник питания, панель отображения, например, из жидкокристаллического дисплея (LCD) и зуммера, расположенных в корпусе 20. Измерительный наконечник 3 представляет собой полый стержнеобразный элемент, который проходит в длину от конца, в продольном направлении, основной части 2 термометра, которая имеет, по существу, форму прямоугольного параллелепипеда, и имеет клиновидную форму, сужающуюся к концу, на котором расположен термоизмерительный блок 3а. Измерительный наконечник 3 изготовлен из эластомера или смолы.

Конструкция, описанная выше, является просто примером, которым изобретение не ограничивается. Например, может применяться конструкция, в которой измерительный наконечник представляет собой единое целое с корпусом основной части термометра.

Термоизмерительный блок 3а на конце измерительного наконечника 3 сформирован из колпачка 5, изготовленного из нержавеющей стали (SUS) или подобного материала, а также температурного датчика (первого датчика) 6, такого как терморезистор, который встроен в колпачок 5 и прикреплен к нему клеем. Температурный датчик 6 электрически соединен с CR колебательным контуром между внутренними частями. Температурный датчик 6 изменяет значение своего сопротивления в соответствии с теплом, передаваемым от внешней поверхности термоизмерительного блока 3а (колпачок 5). Измерение температуры выполняется посредством подачи данного изменения значения сопротивления в CR колебательный контур.

Измерительный наконечник 3 имеет датчик (второй датчик) 7 контакта в положении, немного сдвинутом от термоизмерительного блока 3а к основной части 2 термометра. Датчик 7 контакта используется для определения контакта тела человека с измерительным наконечником 3. Измерение температуры (то есть измерение температуры тела) выполняется в таком положении, что измерительный наконечник 3 удерживается подмышкой или под нижней поверхностью языка, а термоизмерительный блок 3а (температурный датчик 6) надежно удерживается в целевом участке (центре подмышечной впадины или конце основания нижней стороны языка) измерения, где температура является наиболее высокой. Таким образом, датчик 7 контакта расположен в таком положении, что датчик контакта 7 находится в достаточном контакте с подмышкой или языком, когда температурный датчик 6 правильно прижат к целевому участку измерения.

Датчик 7 контакта может являться датчиком любого типа, таким как электростатический емкостной датчик, датчик давления, фотоэлектрический датчик, температурный датчик или датчик переключателя. В данном варианте выполнения применяется, в качестве примера, электростатический емкостной датчик, считывающий изменение электроемкости вследствие контакта с телом человека. Датчик 7 контакта электрически соединен с CR колебательным контуром между внутренними частями.

Электрическая конструкция электронного термометра На Фиг.2 представлена структурная схема электронного термометра. Как показано на Фиг.2, электронный термометр 1 прежде всего включает в себя температурный датчик 6 (первый датчик), датчик 7 контакта (второй датчик), блок 11 источника питания, жидкокристаллический дисплей (LCD) 12, зуммер 13, ЦП (центральный процессор) 14, память 15 и CR колебательные контуры 16 и 17.

Блок 11 источника питания имеет источник питания, такой как батарея, и подает электроэнергию на ЦП 14. LCD 12 служит блоком отображения и отображает результат измерения и т.п. под управлением ЦП 14. Зуммер 13 подает предупредительный сигнал под управлением ЦП 14. ЦП 14 соединен с памятью 15, сформированной из запоминающего устройства, такого как ПЗУ или ОЗУ.

CR колебательный контур 16 обеспечивает сигнал частоты колебания в соответствии со значением сопротивления температурного датчика 6. ЦП 14 рассчитывает данный частотный сигнал, чтобы вычислить температуру. CR колебательный контур 17 обеспечивает сигнал частоты колебания в соответствии с электростатической емкостью датчика 7 контакта. ЦП 14 также рассчитывает данный частотный сигнал, чтобы вычислить значение электростатической емкости.

Определение состояния контакта

Как описано выше, термоизмерительный блок 3а на конце измерительного наконечника должен находиться в плотном и надежном контакте с заданным целевым участком измерения, таким как подмышка или нижняя поверхность языка, чтобы точно измерять температуру тела. В частности, в термометре прогнозирующего типа состояние контакта между термоизмерительным блоком и целевым участком измерения существенно влияет на точность прогноза, поэтому очень важно поддерживать хорошее состояние контакта. Таким образом, предпочтительно проверять состояние контакта термоизмерительного блока перед началом измерения температуры и в ходе измерения температуры, уведомлять пользователя о результатах такой проверки и контролировать работу термометра при необходимости.

Соответственно, в электронном термометре 1 согласно варианту осуществления, ЦП 14 определяет, является ли состояние контакта между термоизмерительным блоком За и целевым участком измерения хорошим или нет, на основании выходных сигналов (информации о температуре и электростатической емкости) температурного датчика 6 и датчика 7 контакта. В соответствии с результатом определения, LCD 12 и/или зуммер 13 передают уведомление. Таким образом, в электронном термометре 1 согласно варианту осуществления, ЦП 14 соответствует блоку определения, а LCD 12 и зуммер 13 соответствуют блоку уведомления.

Цель объединения выходных сигналов температурного датчика 6 и датчика 7 контакта состоит в том, чтобы уменьшить ошибку считывания и повысить точность считывания. Конкретные примеры будут описаны ниже.

На Фиг.3 показан пример правильного измерения. В состоянии, показанном на Фиг.3, измерительный наконечник 3 плотно удерживается подмышкой, а термоизмерительный блок 3а на конце измерительного наконечника находится в правильном контакте с целевым участком измерения (впадиной) подмышки. На Фиг.4А и 4В показан пример формы выходного сигнала датчика в примере правильного измерения. На Фиг.4А показан выходной сигнал датчика 7 контакта, по оси абсцисс и ординат отложены время и электростатическая емкость соответственно. На Фиг.4В показан выходной сигнал температурного датчика 6, а на оси абсцисс и ординат отложены время и температура. В начальном состоянии (t=T0), сразу после включения, электростатическая емкость составляет приблизительно 2 пФ, а температура равна температуре воздуха, составляющей около 25°С. Когда измерительный наконечник 3 удерживается подмышкой (t=T1), электростатическая емкость увеличивается до приблизительно 3 пФ, а температура начинает повышаться. Скорость повышения температуры первоначально является высокой, а затем уменьшается по мере своего приближения к температуре тела.

На Фиг.5 показан пример 1 плохого измерения. В примере Фиг.5 термометр вставлен чрезмерно глубоко, так что термоизмерительный блок 3а на конце измерительного наконечника выступает из подмышки. На Фиг.6А и 6В показан пример формы выходного сигнала датчика в примере измерения на Фиг.5. Поскольку термоизмерительный блок 3а не находится в правильном контакте с целевым участком измерения, изменение выходного сигнала температурного датчика практически не происходит. При этом участок, включающий в себя датчик 7 контакта, удерживается подмышкой, так что наблюдается, по существу, такой же характер изменения электростатической емкости, как и в примере правильного измерения (см. Фиг.4В). Соответственно, понятно, что отсутствие контакта на Фиг.5 не может быть выявлено, когда отслеживается только выходной сигнал датчика 7 контакта. Когда пользователь удерживает измерительный наконечник 3 рукой или пальцами, изменение электростатической емкости, показанное на Фиг.6А, может отслеживаться, и поэтому может произойти ошибка считывания.

На Фиг.7 показан пример 2 плохого измерения. В примере Фиг.7 термометр вставлен лишь на короткое расстояние, так что удерживается только конец измерительного наконечника 3. В данном состоянии термометр нестабилен, а термоизмерительный блок 3а не достает до целевого участка измерения. Таким образом, существует высокая вероятность того, что позиция термометра сместится в ходе измерения температуры или будет невозможно измерить (спрогнозировать) правильную температуру тела. На Фиг.8А и 8В показан пример формы выходного сигнала датчика в примере измерения Фиг.7. Поскольку измерительный наконечник 3 не удерживается плотно, изменение выходного сигнала датчика 7 контакта является очень малым. При этом участок, включающий температурный датчик 6, удерживается в подмышке, так что наблюдается повышение температуры. Соответственно, может быть понятно, что отсутствие контакта, показанное на Фиг.7, или подобное без затруднения не может быть считано только температурным датчиком 6.

На Фиг.9 показан пример 3 плохого измерения. В примере Фиг.9 между измерительным наконечником 3 и подмышкой (кожей) присутствует зазор из-за чрезмерно свободного удержания. В данном состоянии между термоизмерительным блоком 3а и целевым участком измерения контакт отсутствует или является слабым, так что температуру невозможно измерить (спрогнозировать) правильно. На Фиг.10А и 10В показан пример формы выходного сигнала датчика в примере измерения на Фиг.9. Можно заметить, что выходной сигнал каждого датчика 7 контакта и температурного датчика 6 не изменяется в большой степени.

Как описано выше, сбой состояния контакта происходит по нескольким типам причин, при этом сложно точно определить все типы причин с помощью только одного из датчика 7 контакта или температурного датчика 6. Кроме того, сложно различить тип причины на Фиг.8А и Фиг.10А, руководствуясь только выходным сигналом датчика 7 контакта, и сложно различить тип причины на Фиг.6В и Фиг.10 В, руководствуясь только выходным сигналом температурного датчика 6. Соответственно, электронный термометр 1 согласно варианту осуществления объединяет вместе два вида выходных сигналов датчиков, чтобы выполнить оценку, и, таким образом, обеспечивает повышение точности определения, снижение ошибки при измерении и оценку причины (типов) сбоя.

Ниже будет приведено описание конкретного примера процесса измерения температуры (то есть температуры тела), в который включено определение состояния контакта. Хотя ниже в качестве примера описан процесс измерения температуры прогнозирующего типа, определение состояния контакта, которое описывается ниже, может быть в равной мере применено к процессу измерения температуры фактического типа измерения.

Первый вариант осуществления

На Фиг.11 показана блок-схема процесса измерения температуры согласно первому варианту осуществления.

При включении (S101) электронного термометра 1, ЦП 14 начинает измерение температуры температурным датчиком 6 (S102) и начинает измерение электростатической емкости датчиком 7 контакта (S103).

На основе выходных сигналов обоих температурного датчика 6 и датчика 7 контакта ЦП 14 определяет, является ли состояние контакта между термоизмерительным элементом 3а и целевым участком измерения хорошим, или нет (S104). В частности, когда (1) значение электростатической емкости превышает значение, показанное непосредственно после включения, на заданное значение, например 0,5 пФ, и (2) скорость повышения температуры превышает заданное значение, например, когда температура, которая повышается в течение 1 секунды больше, чем на 1°С, ЦП 14 решает, что "состояние контакта является хорошим".

Типы, показанные на Фиг.5, 6А и 6В, не удовлетворяют условиям вышеуказанного пункта (2). Это также верно, когда пользователь просто зажимает измерительный наконечник рукой или пальцами. Типы, показанные на Фиг.7, 8А и 8В, не удовлетворяют условиям вышеуказанного пункта (1), а типы, показанные на Фиг.9, 10А и 10В, не удовлетворяют ни одному из условий вышеуказанных пунктов (1) и (2). Таким образом, каждый тип обеспечивает результат определения того, что состояние контакта является плохим.

Когда ЦП 14 определяет, что состояние контакта является плохим (НЕТ на этапе S104), он подает команду зуммеру 13 подать предупредительный сигнал (S105). Посредством обеспечения уведомления о том, что состояние контакта является плохим, можно побудить пользователя исправить состояние вставки измерительного наконечника.

Обработка от S102 до S106 повторяется в течение определенного времени (например, 15 секунд) после подачи предупредительного сигнала (НЕТ на этапе S106). Когда состояние контакта не исправлено даже по истечении определенного времени (ДА на этапе S106), ЦП 14 останавливает измерение и выполняет отображение ошибки на LCD 12 (S107).

Когда определено, что состояние контакта является хорошим (ДА на этапе S104), ЦП 14 останавливает предупредительный сигнал (S108) и начинает прогноз температуры (S109) тела.

Следующим этапом ЦП 14 подает команду датчику температуры 6 измерить температуру (S110) и вынуждает датчик 7 контакта измерить электростатическую емкость (S111). ЦП 14 определяет на основе выходных сигналов обоих датчиков, является ли состояние контакта между термоизмерительным блоком 3а и целевым участком измерения хорошим или нет (S112). В частности, когда (а) значение электростатической емкости превышает значение, показанное непосредственно после включения на заданное значение, например 0,5 пФ, и (b) значение, полученное при вычитании текущей температуры из максимальной температуры, полученной в течение периода от включения до настоящего момента, меньше, чем заданное время, например, 1°С, ЦП 14 определяет, что "состояние контакта является хорошим". Например, когда измерительный наконечник 3 сдвигается, перемещая термоизмерительный блок 3а из целевого участка измерения, в ходе измерения температуры (то есть измерения температуры тела), электростатическая емкость и температура ниже, как показано на Фиг.12А и 12В. Таким образом, условия (а) или (b) не удовлетворяются, так что может быть определено плохое состояние контакта.

Когда в ходе измерения температуры определено плохое состояние контакта (НЕТ на этапе S112), ЦП 14 активирует зуммер 13 для подачи предупредительного сигнала (S113). Посредством обеспечения уведомления о плохом состоянии контакта можно побудить пользователя исправить состояние вставки измерительного наконечника или более плотно сжать подмышку. Когда состояние контакта не исправлено даже по прошествии некоторого времени после подачи предупредительного сигнала (ДА на этапе S114), ЦП 14 останавливает измерение и выполняет отображение ошибки на LCD 12 (S115).

Когда ЦП 14 решает, что состояние контакта является хорошим (ДА на этапе S112), он останавливает предупредительный сигнал (S116) и продолжает считывание температуры и электростатической емкости до того момента, пока не будут удовлетворены условия завершения прогноза (НЕТ на этапе S117).

Например, условия завершения прогноза могут быть такими, что время, прошедшее после начала прогнозирования температуры тела, превышает заданное значение, например 60 секунд. При этом когда определяется плохое состояние контакта (НЕТ на этапе S112), ЦП 14 прерывает или сбрасывает отсчет прошедшего времени, и возобновляет отсчет только тогда, когда достигается хорошее состояние контакта. Условия завершения прогнозирования могут состоять в том, что скорость повышения температуры меньше, чем заданное значение.

Когда условия завершения прогнозирования удовлетворены (ДА на этапе S117), ЦП 14 оканчивает измерение, вычисляет спрогнозированное значение температуры тела и отображает его на LCD 12 (S118).

Преимущества варианта осуществления

Согласно варианту осуществления, поскольку выходные сигналы обоих температурного датчика и датчика контакта упомянуты, можно оценить состояния по меньшей мере двух участков, то есть термоизмерительного элемента на конце измерительного наконечника и участка, расположенного относительно близко к основной части измерительного наконечника. Таким образом, состояние контакта между термоизмерительным блоком и целевым участком измерения может быть определено более точно, чем в предшествующем уровне техники.

Комбинация двух видов датчиков, считывающих различные цели, соответственно, может снизить ошибочное считывание. Кроме того, температура отслеживается на участке, помещенном в целевой участок измерения (то есть наиболее горячий участок), а определение контакта выполняется на участке, размещенном на участке, расположенном ближе к основной части измерительного наконечника, чем целевой участок измерения (то есть участок для удержания измерительного наконечника). Данное расположение датчиков может вызывать большое различие выходных сигналов между хорошим состоянием контакта и плохим состоянием контакта и поэтому может улучшить точность определения.

Так как температурный датчик для измерения температуры также применяется в качестве датчика для определения состояния контакта, можно обеспечить преимущество, состоящее в том, что число частей, размеры конца измерительного наконечника и стоимость могут быть уменьшены по сравнению со случаем, когда указанные датчики независимы друг от друга.

Поскольку термометр определяет состояние контакта между термоизмерительным блоком и целевым участком измерения не только в начале измерения, но также и в ходе операции измерения, можно всегда контролировать состояние контакта между целевым участком измерения и термоизмерительным блоком, так что точность измерения температуры может быть повышена. Поэтому вариант осуществления может быть особенно успешным в термометре прогнозирующего типа. Таким образом, термометр прогнозирующего типа может измерять температуру в течение короткого времени, однако точность прогноза может быть низкой, когда целевой участок измерения не находится в плотном контакте с целевым участком измерения. Впрочем, вариант осуществления начинает прогнозирование только после того, как термоизмерительный блок соответствующим образом входит в контакт с целевым участком измерения, и поэтому может прогнозировать температуру более точно.

Второй вариант осуществления

На Фиг.13 представлена блок-схема процесса измерения температуры согласно второму варианту осуществления, который отличается от первого варианта осуществления (Фиг.11) тем, что обработка на этапах S106, S107, S114 и S115 не используется. Таким образом, в отличие от первого варианта осуществления, который останавливает измерение и отображает ошибку в случае сохранения плохого состояния контакта в течение некоторого времени, второй вариант осуществления продолжает подачу предупредительного сигнала до тех пор, пока состояние контакта не станет хорошим.

Для возврата из состояния ошибки в обычном термометре требуется выполнение неудобной операции, например включение питания снова, перенастройка кнопки сброса или перенастройка термометра. В отличие от этого, термометр данного варианта осуществления не входит в состояние ошибки и поэтому не требует перенастройки, что повышает удобство и простоту применения.

Третий вариант осуществления

На Фиг.14 представлена блок-схема обработки измерения температуры согласно третьему варианту осуществления, который отличается от первого варианта осуществления (Фиг.11) тем, что вариант осуществления не включает в себя обработку на этапах S105, S108, S113 и S116, но включает в себя обработку на этапах S300 и S301. Таким образом, в отличие от первого варианта осуществления, в котором подаваемый предупредительный сигнал означает, что состояние контакта является плохим, третий вариант осуществления обеспечивает уведомление о том, что состояние контакта является хорошим (S300 и S301).

Когда состояние контакта является хорошим на этапе перед измерением температуры (ДА на этапе S104), ЦП 14 подает команду зуммеру 13 подать звук "Пи, Пи" (S300). Таким образом, пользователь может узнать, что текущее состояние контакта является хорошим и началось измерение температуры.

В ходе измерения температуры зуммер 13 периодически подает звук "Пи, Пи", пока состояние контакта является хорошим (S301). Измерение температуры тела требует нескольких десятков секунд или нескольких минут, в течение которых пользователь должен сохранять исходную позу или положение. Если термометр не обеспечивает уведомления, у пользователя может появиться опасение, что процесс измерения температуры не продолжается, либо пользователь может переместить термометр или убрать его из целевого участка измерения для того, чтобы подтвердить работу термометра. Однако если уведомление о том, что состояние контакта является хорошим, периодически подается, пользователь может знать, что процесс измерения продолжается в нормальном режиме, так что вышеуказанная проблема может быть преодолена.

В варианте осуществления, описанном выше, уведомление посредством зуммера 13 было описано в качестве примера, но конструкция блока уведомления этим не ограничивается. Например, как показано на Фиг.15, для оповещения о хорошем или плохом состоянии контакта может применяться световая индикация СИД 21 или дисплей на LCD 12. Как показано на Фиг.16, колебания вибрационного электродвигателя 23, расположенного на опорной пластине 22, могут применяться для уведомления о хорошем или плохом состоянии контакта. Кроме того, как показано на Фиг.17, для уведомления о хорошем или плохом состоянии контакта может применяться звуковой выходной сигнал из динамика 24.

Четвертый вариант осуществления

На Фиг.18 и 19 показаны блок-схемы процесса измерения температуры согласно четвертому варианту осуществления, который отличается от первого варианта осуществления (Фиг.11) тем, что в четвертом варианте осуществления не используют обработку на этапах S105 и S113, но при этом включает в себя обработку на этапах S400-S409. В первом варианте осуществления ЦП 14 определяет уровень сбоя при нарушении состояния контакта (S400, S401, S405 и S406), а блок уведомления обеспечивает уведомление в соответствии с уровнем сбоя (S402-S404, S407 и S409).

Перед измерением температуры тела

На этапе S104, ЦП 14 вычисляет следующие два значения ΔС и ΔТ.

ΔС=(текущая электростатическая емкость) - (электростатическая емкость непосредственно после включения).

ΔТ=(текущая температура) - (температура на одну секунду ранее).

Если удовлетворены два условия (ΔС>0,5 пФ) и (ΔТ>1°С), ЦП 14 определяет, что состояние контакта является хорошим (ДА на этапе S104). Если ΔС≤0,5 пФ, или ΔТ≤1°С, ЦП 14 переходит к определению уровня сбоя (НЕТ на этапе S104).

Когда ΔC>0,3 пФ, или ΔТ>0,7°С, определяется, что уровень сбоя соответствует "1" (ДА на этапе S400), при этом подается (S402) предупредительный сигнал, соответствующий уровню 1. Например, может использоваться такой вид выходного сигнала, что зуммер подает звук при "малом" уровне громкости, включается "зеленый" СИД, возникает "слабая" вибрация или производится звук "ЮРУ" (один раз).

Когда ΔС>0,2 пФ, или ΔТ>0,5°С, определяется, что уровень сбоя соответствует "2" (ДА на этапе S401), при этом подается (S403) предупредительный сигнал, соответствующий уровню 2. Например, может использоваться такой вид выходного сигнала, что зуммер подает звук при "среднем" уровне громкости, включается "красный и зеленый" СИДы, возникает "средняя" вибрация или производится звук "ЮРУЮРУ" (2 раза).

Когда удовлетворено любое из вышеуказанных условий (НЕТ на этапе S401), определяется, что уровень сбоя соответствует "3", при этом подается (S404) предупредительный сигнал, соответствующий уровню 3. Например, может использоваться такая форма сигнала, что зуммер подает звук при "высоком" уровне громкости, включается "красный" СИД, возникает "сильная" вибрация или производится звук "ЮРУЮРУЮРУ" (3 раза).

В ходе измерения температуры

В ходе измерения температуры, на этапе S112 ЦП 14 вычисляет следующие два значения ΔСа и ΔТа.

ΔСа=(текущая электростатическая емкость) (электростатическая емкость непосредственно после включения).

ΔТа=(самая высокая температура между включением и текущим моментом) - (текущая температура).

Когда удовлетворены два условия (ΔСа>0,5 пФ) и (ΔТа<1°С), ЦП 14 определяет, что состояние контакта является хорошим (ДА на этапе S112). Если ΔСа≤0,5 пФ или ΔТа≥1°С, ЦП 14 переходит к определению уровня сбоя (НЕТ на этапе S112).

Когда ΔСа>0,3 пФ или ΔТа<1,5°С, определяемый уровень сбоя соответствует "1" (ДА на этапе S405), при этом подается (S407) предупредительный сигнал, соответствующий уровню 1. Если ΔСа>0,2 пФ или ΔТа<2,0°С, определяемый уровень сбоя соответствует "2" (ДА на этапе S406), при этом подается (S408) предупредительный сигнал, соответствующий уровню 2. В случае, отличном от вышеуказанного (НЕТ на этапе S406), определяемый уровень сбоя соответствует "3", при этом подается (S409) предупредительный сигнал, соответствующий уровню 3. Виды выходных сигналов этих предупредительных сигналов, по существу, аналогичны уже описанным выше.

Конструкция варианта осуществления может уведомить пользователя об уровне сбоя, когда сбой происходит в состоянии контакта. Когда уровень сбоя может быть определен, пользователь может определить, что состояние контакта может быть улучшено посредством лишь небольшого перемещения измерительного наконечника 3 или может быть быстро улучшено путем удаления и затем повторного помещения измерительного наконечника в целевой участок измерения, вместо того, чтобы немного переместить его. Это может улучшить удобство и простоту применения электронного термометра.

Пятый вариант осуществления

На Фиг.20 и 21 представлены блок-схемы процесса измерения температуры согласно пятому варианту осуществления, который отличается от первого варианта осуществления (Фиг.11) тем, что в пятом варианте осуществления не используется обработка на этапах S105 и S113, но при этом включает в себя обработку на этапах S500-S513. Первый вариант осуществления просто подает предупредительный сигнал, когда определяемое состояние контакта является плохим. Напротив, в пятом варианте осуществления ЦП 14 оценивает причину сбоя в состоянии контакта, основываясь на выходных сигналах температурного датчика и датчика (S500-S502 и S507-S509) контакта, а блок уведомления обеспечивает уведомление, соответствующее причине сбоя (этапы S503-S506 и S510-S513).

Перед измерением температуры

На этапе S104 ЦП 14 вычисляет следующие два значения - ΔС и ΔТ. Из комбинации ΔС и ΔТ ЦП 14 определяет состояние контакта и причину сбоя.

ΔС=(текущая электростатическая емкость) - (электростатическая емкость непосредственно после включения).

ΔТ=(текущая температура) - (температура на одну секунду ранее).

На Фиг.22 представлена таблица определения, иллюстрирующая состояние контакта и причину сбоя перед измерением температуры. На Фиг.22 по оси ординат отложено значение ΔТ, а по оси абсцисс - значение ΔС. Причина сбоя 1 состоит в том, что конец измерительного наконечника выступает (тип на Фиг.5) наружу, причиной сбоя 2 является то, что удерживается (тип на Фиг.7) только конец измерительного наконечника, и причиной сбоя 3 является то, что возникает (тип на Фиг.9) промежуток.

Когда удовлетворены два условия (ΔС>0,5 пФ) и (ΔТ>1°С), ЦП 14 определяет, что состояние контакта является хорошим (ДА на этапе S104). Когда ΔС≤0,5 пФ или ΔТа≤1°С, ЦП 14 переходит к оценке причины сбоя (НЕТ на этапе S104).

Когда ΔС>0,5 пФ и ΔТ≤1°С, определяемая причина сбоя соответствует "1" (ДА на этапе S500), при этом подается (S503) предупредительный сигнал, соответствующий причине сбоя 1. Например, может использоваться такой вид выходного сигнала, что зуммер подает звук при "низком" уровне громкости, включается "зеленый" СИД или возникает "слабая" вибрация. Для улучшения состояния контакта может быть подано голосовое указание: "Конец термометра выступает наружу. Пожалуйста, немного извлеките термометр".

Когда ΔС≤0,5 пФ и ΔТ>1°С, определяемая причина сбоя соответствует "2" (ДА на этапе S501), при этом подается (S504) предупредительный сигнал, соответствующий причине сбоя 2. Например, может использоваться такой вид выходного сигнала, что зуммер подает звук при "среднем" уровне громкости, включаются "красный и зеленый" СИДы или возникает "средняя" вибрация. Кроме того, может быть подано голосовое указание: "Пожалуйста, вставьте термометр глубже".

Когда 0,3 пФ <ΔС≤0,5 пФ и 0,3°С <ΔТ≤1°С, определяемая причина сбоя соответствует "3" (ДА на этапе S502), при этом подается (S505) предупредительный сигнал, соответствующий причине сбоя 3. Например, может использоваться такая форма выходного сигнала, что зуммер подает звук при "высоком" уровне громкости, включается "красный" СИД или возникает "сильная" вибрация. Кроме того, может быть подано голосовое указание: "Пожалуйста, удерживайте термометр плотнее".

В случае, отличном от вышеуказанного (НЕТ на этапе S502), определяется, что термометр еще не удерживается подмышкой, при этом подается (S506) предупредительный сигнал. Например, может использоваться такой вид выходного сигнала, что зуммер подает звук при "высоком" уровне громкости, включается "красный" СИД или возникает "сильная" вибрация. Кроме того, может быть подано голосовое указание: "Термометр доступен. Пожалуйста, удерживайте термометр".

В ходе измерения температуры

В ходе измерения температуры, на этапе S112 ЦП 14 вычисляет следующие два значения - ΔСа и ΔТа. Из комбинации ΔСа и ΔТа ЦП 14 определяет состояние контакта и причину сбоя.

ΔСа=(текущая электростатическая емкость) - (электростатическая емкость непосредственно после включения).

ΔТа=(самая высокая температура между включением и текущим моментом) - (текущая температура).

Фиг.23 представляет собой таблицу определения, иллюстрирующую состояние контакта и причину сбоя в ходе измерения температуры. На Фиг.23 по оси ординат отложено значение ΔТа, а по оси абсцисс - значение ΔСа. Причины сбоя 1-3, по существу, аналогичны уже показанным на Фиг.22.

Таким образом, когда удовлетворены два условия (ΔСа>0,5 пФ) и (ΔТа<0,5°С), ЦП 14 определяет, что состояние контакта является хорошим (ДА на этапе S112). Когда ΔСа≤0,5 пФ или ΔТа≥0,5°С, ЦП 14 переходит к оценке причины сбоя (НЕТ на этапе S112).

Когда ΔСа>0,5 пФ и ΔТа≥0,5°С, определяемая причина сбоя соответствует "1" (ДА на этапе S507), при этом подается (S510) предупредительный сигнал или голосовое указание, соответствующие причине сбоя 1. Когда ΔСа≤0,5 пФ и ΔТа<0,5°С, определяемая причина сбоя соответствует "2" (ДА на этапе S508), при этом подается (S511) предупредительный сигнал или голосовое указание, соответствующие причине сбоя 2. Когда 0,3 пФ <ΔСа≤0,5 пФ и ΔТа≥0,5°С, определяемая причина сбоя соответствует "3" (ΔА на этапе S509), при этом подается (S512) предупредительный сигнал или голосовое указание, соответствующие причине сбоя 3. В случае, отличном от вышеуказанного (НЕТ на этапе S509), определяется, что термометр вытащен из подмышки, при этом подается (S513) предупредительный сигнал или голосовое указание. Формы выходных сигналов этих предупредительных сигналов или голосовых указаний, по существу, аналогичны уже описанным.

Согласно конструкции варианта осуществления, когда состояние контакта является плохим, термометр может уведомить пользователя о причине сбоя и о решении. Понимая причину сбоя и решение, пользователь может легко понять определенные методы для улучшения состояния контакта. Это повышает удобство и простоту применения электронного термометра, и может показать пользователю правильный способ измерения.

Хотя настоящее изобретение было подробно описано и проиллюстрировано, следует четко понимать, что все вышеописанное представлено исключительно в качестве иллюстрации и примера, и не должно рассматриваться в качестве ограничения, при этом объем настоящего изобретения следует интерпретировать, исходя из прилагаемой формулы. Например, специфический поток обработки определения, пороговые значения для определения, формы выходных сигналов уведомлений и голосовых указаний, метод определения уровня сбоя и метод оценки причины сбоя может быть соответствующим образом разработан в соответствии с типом и чувствительностью применяемых датчиков, технических характеристик термометра и т.п. Конструкции предыдущих вариантов осуществления могут быть скомбинированы вместе.

1. Электронный термометр, содержащий:
измерительный наконечник, имеющий термоизмерительный элемент на конце упомянутого измерительного наконечника;
первый датчик, расположенный в термоизмерительном элементе упомянутого измерительного наконечника, для измерения температуры;
второй датчик, расположенный в положении между упомянутым термоизмерительным элементом упомянутого измерительного наконечника и основной частью термометра, для определения контакта с телом человека;
блок определения для определения того, является ли состояние контакта между термоизмерительным элементом и целевым участком измерения пользователя хорошим или нет на основании выходных сигналов обоих упомянутых первого и второго датчиков; и
блок уведомления для выполнения уведомления в соответствии с результатом определения упомянутого блока определения.

2. Электронный термометр по п.1, при этом упомянутый первый датчик служит также в качестве датчика для измерения температуры тела упомянутого пользователя.

3. Электронный термометр по п.1, при этом упомянутый блок уведомления может уведомлять по меньшей мере о том, что состояние контакта является хорошим, в ходе измерения температуры тела.

4. Электронный термометр по п.1, при этом, когда состояние контакта является плохим, упомянутый блок определения определяет уровень сбоя в состоянии контакта на основании выходных сигналов упомянутых первого и второго датчиков, и упомянутый блок уведомления выполняет уведомление в соответствии с упомянутым уровнем сбоя.

5. Электронный термометр по п.1, при этом, когда состояние контакта является плохим, упомянутый блок определения оценивает причину сбоя в состоянии контакта на основании выходных сигналов упомянутых первого и второго датчиков, и упомянутый блок уведомления выполняет уведомление в соответствии с упомянутой причиной сбоя.

6. Электронный термометр по п.5, при этом упомянутый блок уведомления обеспечивает указание на решение упомянутой причины сбоя.

7. Электронный термометр по п.1, при этом упомянутый блок уведомления включает в себя СИД и выполняет уведомление, используя положение "включен/выключен" упомянутого СИД.

8. Электронный термометр по п.7, при этом упомянутый блок уведомления выполняет уведомление путем включения упомянутого СИД в различных цветах в зависимости от положения хорошего состояния контакта и плохого состояния контакта соответственно.

9. Электронный термометр по п.8, при этом упомянутый блок уведомления включает в себя зуммер для выполнения уведомления путем включения упомянутого зуммера, когда состояние контакта является плохим.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к термометрии, а именно к контактным датчикам для измерения температуры как движущейся среды-теплоносителя в трубопроводах, так и для измерения температуры любой окружающей среды, например воздуха.

Термокоса // 2448335
Изобретение относится к термометрии, а именно к датчикам температуры, и предназначено для одновременного измерения температуры в нескольких точках объекта, расположение которых определяется конструкцией объекта, а также предназначено для полевого определения температуры грунтов, где требуется получить конкретные данные о температуре мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в телеметрической системе и системе терморегулирования космических аппаратов. .

Изобретение относится к измерению температуры поверхности. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям температуры в зоне резания лезвийным инструментом с использованием термопары. .

Изобретение относится к оптической маркировке и может быть использовано в складском хозяйстве, торговле, транспорте, сельском хозяйстве и других отраслях, где необходимо распознавание удаленного объекта из большого числа однородных.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при измерении температуры на контактных участках режущего инструмента в процессе обработки заготовок различных марок сталей и сплавов.

Изобретение относится к резистивному термометру, состоящему из множества компонентов, по меньшей мере, включающему: по меньшей мере, одну подложку (1), состоящую, в основном, из материала, коэффициент теплового расширения которого, в основном, выше 10.5 ppm/K; по меньшей мере, один резистивный элемент (4), расположенный на подложке (1); и, по меньшей мере, один электроизолирующий разделительный слой (2), расположенный, в основном, между резистивным элементом (4) и подложкой (1).

Изобретение относится к резистивному термометру, состоящему из множества компонентов, по меньшей мере, включающему: по меньшей мере, одну подложку (1), состоящую, в основном, из материала, коэффициент теплового расширения которого, в основном, выше 10.5 ppm/K; по меньшей мере, один резистивный элемент (4), расположенный на подложке (1); и, по меньшей мере, один электроизолирующий разделительный слой (2), расположенный, в основном, между резистивным элементом (4) и подложкой (1).

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано при измерении температуры тела человека

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в системах контроля температуры и влажности тяговых электрических машин в процессе эксплуатации

Термопара // 2456560
Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения высоких температур при длительных технологических циклах

Изобретение относится к устройствам тепла или холода и предназначено для оценки температурных изменений параметров микромеханических модулей

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и может быть использовано для оценки температурного режима работы пароперегревательных котельных труб из аустенитных сталей

Изобретение относится к системам и способам мониторинга температур протяженных объектов, в частности в различных скважинах в грунте, в том числе в мерзлых, промерзающих и протаивающих грунтах, в строительстве, на любых сложных нелинейных объектах, а также в резервуарах для неагрессивных жидкостей
Наверх