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WO2011010437A1 - 体温測定システム及びデータ読み取り装置ならびにその駆動制御方法 - Google Patents

体温測定システム及びデータ読み取り装置ならびにその駆動制御方法 Download PDF

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Publication number
WO2011010437A1
WO2011010437A1 PCT/JP2010/004511 JP2010004511W WO2011010437A1 WO 2011010437 A1 WO2011010437 A1 WO 2011010437A1 JP 2010004511 W JP2010004511 W JP 2010004511W WO 2011010437 A1 WO2011010437 A1 WO 2011010437A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
body temperature
data
band gap
antenna unit
gap voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/004511
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
小澤仁
Original Assignee
テルモ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テルモ株式会社 filed Critical テルモ株式会社
Priority to EP10802059.5A priority Critical patent/EP2458353A4/en
Priority to CN2010800329108A priority patent/CN102472670A/zh
Publication of WO2011010437A1 publication Critical patent/WO2011010437A1/ja
Priority to US13/349,284 priority patent/US20120106589A1/en

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
    • A61B5/0008—Temperature signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20—Clinical contact thermometers for use with humans or animals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier

Definitions

  • the present invention relates to a body temperature measurement system including a thermometer for measuring a body temperature of a subject and a data reader for reading data from the thermometer.
  • the present invention relates to a data reading apparatus for reading data from a thermometer having a body temperature tag having excellent measurement accuracy in a body temperature measurement range of 32 to 42 ° C., and a drive control method thereof.
  • thermometer is attached to a measurement site of a subject and kept stationary for a certain period of time until the measurement is completed.
  • the measurer performs an operation of confirming and recording the measurement result.
  • thermometer attached to the measurement site, and accurate temperature measurement is not easy.
  • the work of confirming and recording the measurement result has a high load on the measurer, and a configuration capable of recording without bothering the measurer is desired.
  • thermometer 1 a pasted thermometer including an antenna is proposed.
  • the thermometer since the thermometer is configured to operate by receiving power supply from the RF-ID reader / writer, it is not necessary to mount a power source on the thermometer, and the thermometer can be reduced in size and weight. be able to. As a result, it can be pasted on the measurement site of the subject for a long time.
  • the measurement result can be read simply by bringing the RF-ID reader / writer close to the measurement site where the thermometer is affixed, so that it is possible to greatly reduce the burden on the confirmation / recording work of the measurer. .
  • thermometer in the case of the thermometer described in Patent Document 1, a thermistor is used as the temperature sensor.
  • the thermistor is advantageous in that it is small, light, and inexpensive, but has the disadvantage that its temperature characteristics are non-linear, aging is likely to occur, and it is susceptible to noise. For this reason, there is a limit in measurement accuracy, and in order to realize more accurate body temperature measurement (for example, body temperature measurement when accuracy of about ⁇ 0.05 ° C. is required), a temperature sensor having high measurement accuracy It is desirable to apply.
  • the RF-ID reader / writer is always capable of supplying power to the thermometer during the reading operation by the measurer. For this reason, when the thermometer is affixed to a plurality of measurement sites of the subject or when the measurer cannot find the measurement site of the subject immediately, the RF-ID reader / writer There is a problem that power consumption increases.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in a body temperature measurement system including an attached thermometer equipped with an antenna and a data reading device that reads data from the thermometer, the body temperature with a temperature resolution of 0.01 ° C.
  • An object is to realize measurement and reduce power consumption in a data reader.
  • a body temperature measurement system comprising a body temperature tag including an antenna unit and a processing unit, and a reading device that reads data from the body temperature tag
  • the processing unit of the body temperature tag is A power supply circuit connected to the antenna unit and activated in response to generation of an induced electromotive force in the antenna unit;
  • Detection means in which two or more semiconductor temperature sensors for detecting a band gap voltage when two types of semiconductors of P-type and N-type are coupled and current is passed through the coupling portion of the two types of semiconductors are connected in parallel
  • Storage means for storing calibration data for calibrating the band gap voltage detected by the detection means,
  • the band gap voltage detected by the detection means is configured to be transmitted to the reading device via the antenna unit together with the calibration data
  • the reader is Excitation means capable of excitation at a predetermined power level; Detection means for detecting a change in the magnetic field when the
  • thermometer equipped with an antenna and a data reading device that reads data from the thermometer
  • body temperature measurement with a temperature resolution of 0.01 ° C. is realized and data reading is performed. It is possible to reduce power consumption in the apparatus.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of a body temperature measurement system 100 including a thermometer 110 and a data reading device 101.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the body temperature tag 113 including the antenna 114 and the processing unit 115.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of the data reading apparatus 101.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a flow of a body temperature measurement process in the body temperature measurement system 100.
  • FIG. 5 is a diagram showing a flow of body temperature measurement processing in the data reading apparatus 101.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of a body temperature measurement system 100 including a thermometer 110 and a data reading device 101.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the body temperature tag 113 including the antenna 114 and the processing unit 115.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of the data reading apparatus 101.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a flow of a body
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation during the body temperature measurement process in the data reading apparatus 101.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics of the semiconductor temperature sensor.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of the sensor unit 211.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit configuration of the circuit unit 212.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of the excessive rise prevention unit 201.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the thermometer 110.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the contents of the body temperature data calculation process in the signal processing unit 304.
  • FIG. 13 is a diagram showing an external configuration of a body temperature measurement system 1300 including a thermometer 1310 and a data reading device 1301.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which the measurement unit 1340 of the thermometer 1310 is attached to the armpit of the subject 1401.
  • FIG. 15 is a view showing a manufacturing process of the thermometer 1310.
  • thermometer of each embodiment described below uses a semiconductor temperature sensor (a sensor that detects a band gap voltage generated in proportion to the temperature at a joint between a P-type semiconductor and an N-type semiconductor) as a temperature sensor.
  • the semiconductor temperature sensor is suitable for high-precision body temperature measurement because it has high linearity in temperature characteristics, is resistant to changes with time, and is hardly affected by noise.
  • thermometer in a data reading device that supplies power to the thermometer and reads data from the thermometer, a mode for exciting with low power and a mode for exciting with high power are provided, and measurement is performed.
  • a person searches for the position where the thermometer is pasted, it is excited with low power, and when the pasted position is searched for supplying power and reading data, it operates to excite with high power It was set as the structure to do. This is because the power consumption of the data reader can be reduced.
  • FIG. 1 shows a thermometer measurement system including a thermometer (an affixed thermometer with an antenna) 110 provided with a wireless tag (RF-ID) including a semiconductor temperature sensor, and a data reader 101 portable by a measurer.
  • RF-ID wireless tag
  • thermometer 110 is fixed by sandwiching a body temperature tag 113, which is a wireless tag, between a film 111 on the front surface and a film 112 on the back surface (semi-permeable, thickness is about 100 ⁇ m). It becomes the composition.
  • a body temperature tag 113 which is a wireless tag
  • urethane polymers such as polyether urethane and polyester urethane
  • amide polymers such as polyether polyamide block polymer
  • acrylic polymers such as polyacrylate, polyethylene, polypropylene, ethylene / acetic acid It can be obtained from materials such as polyolefin polymers such as vinyl copolymers, and polyester polymers such as polyether polyesters.
  • the film 112 on the back surface is preferably selected from materials having water vapor permeability so as not to cause stuffiness or whitening when applied to the skin surface.
  • materials having water vapor permeability so as not to cause stuffiness or whitening when applied to the skin surface.
  • a urethane or amide film is used. Is preferred.
  • the front film 111 and the back film 112 may be made of any one of the above materials, or may be a laminated film in which a plurality of films made of any material are laminated.
  • the thickness of the film 112 on the back surface should be about 10 to 100 ⁇ m, preferably about 20 to 40 ⁇ m so as not to give a sense of incongruity when applied to the skin surface. Further, in order to improve the skin followability when applied to the skin surface, it is preferable to adjust the tensile strength to 100 to 900 kgf / cm 2 and the 100% modulus to about 10 to 100 kgf / cm 2 . The use of the back film 112 adjusted to this range is effective when applied to a skin surface with a large movement.
  • the film 112 on the back surface not only a non-porous film but also a porous film that is water vapor permeable and water impermeable is effective from the viewpoint of preventing stuffiness during sticking.
  • the material is not particularly limited, and can be easily obtained by applying a known porosity technique.
  • the tendency for water vapor permeability to decrease as the film thickness increases appears significantly, but in the case of a porous film, the decrease in water vapor permeability does not appear in proportion to the thickness, which is useful. It is.
  • the adhesive film is applied to the film 112 on the back surface, and the thermometer 110 can be directly attached to an appropriate measurement site on the body surface of the subject.
  • Any adhesive can be used as long as it is used as a normal medical grade.
  • Solvent-based, water-based, hot-melt-based, and dry blend-based pressure-sensitive adhesives it is desirable to avoid the use of acrylic adhesives and polyurethane adhesives when radiation sterilization, especially intense gamma irradiation sterilization, is required. This is because there is a risk of lowering the adhesive strength due to irradiation.
  • any adhesive may be used as long as it is used as a normal medical grade.
  • acrylic adhesive, polyurethane adhesive, natural rubber or synthetic rubber adhesive examples thereof include solvent-based, water-based, hot-melt-based, and dry-blend-based pressure-sensitive adhesives mainly composed of molecules.
  • the film 111 on the front surface and the film 112 on the back surface are both flexible, and can be deformed along the shape of the measurement site when the thermometer 110 is attached to the measurement site of the subject. Shall. This is because the thermometer 110 can accurately detect the body temperature of the subject when the processing unit 115 is fixed in close contact with the measurement site.
  • a body temperature tag 113 which is a wireless tag having an RF-ID function and including a semiconductor temperature sensor, includes an antenna coil (hereinafter simply referred to as an antenna) 114 and a processing unit 115 on a base sheet.
  • the body temperature tag 113 receives power supply from the data reading device 101 via the antenna 114 (for example, power supply due to generation of induced electromotive force by electromagnetic waves having a frequency of 13.56 MHz), and a power supply circuit (not connected) included in the processing unit 115. When the power is supplied to (shown), the entire processing unit 115 is activated.
  • band gap voltage data (voltage data correlated with the body temperature of the subject) acquired in a temperature sensing unit including a semiconductor temperature sensor, which will be described later, is transmitted to the data reader 101 via the antenna 114 as data together with various information. To do.
  • the processing unit 115 is formed of a heat insulating material (for example, a four-layer structure including an aluminum layer (nonwoven fabric + transparent polyethylene film + aluminum layer + foamed polyethylene film)). It is assumed that it is covered with a heat insulating material having a thickness of about 1 mm (see AA cross section). This is because the influence of the outside air temperature can be removed.
  • a heat insulating material for example, a four-layer structure including an aluminum layer (nonwoven fabric + transparent polyethylene film + aluminum layer + foamed polyethylene film)
  • the data reading device 101 includes an RF-ID reader / writer.
  • the data reader 101 is magnetically coupled to the body temperature tag 113, and is connected to a power supply circuit included in the processing unit 115 of the body temperature tag 113. Power supply and reception of data from the body temperature tag 113.
  • thermometer 110 is an affixed thermometer equipped with an antenna, and is configured to operate by receiving power supply from the RF-ID reader / writer of the data reader. Therefore, there is no need to mount a power source inside, and a reduction in size and weight can be realized. As a result, it can be worn for a long time on the measurement site of the subject.
  • the measurement result is that the data reader 101 having an RF-ID reader / writer that transmits an electromagnetic wave of a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, is brought close to the measurement site to which the thermometer 110 is attached to about 5 to 15 mm. Therefore, it is possible to greatly reduce the burden of confirmation and recording work of measurement results by the measurer.
  • a predetermined frequency for example, 13.56 MHz
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the body temperature tag 113 including the antenna 114 and the processing unit 115.
  • reference numeral 201 denotes an overheating prevention unit, which controls to stop the body temperature measurement process when the body temperature tag 113 enters a state that affects the accuracy of body temperature measurement.
  • the state that affects the accuracy of the body temperature measurement is, for example, that excessive power is supplied from the data reading device 101 via the antenna 114 and the body temperature tag 113 itself generates heat (temperature rise). A state that gives an error to the result. Details of the circuit configuration of the excessive rise prevention unit 201 will be described later.
  • the 202 is a wireless communication unit, which includes a rectifier circuit, a booster circuit, and the like.
  • the wireless communication unit 202 converts the AC voltage generated in the antenna 114 into a predetermined DC voltage, supplies it to the storage unit 203 and the control unit 205, and also functions as a power supply unit.
  • the voltage data acquired by the control unit 205 is transmitted to the data reading apparatus 101 via the antenna 114 as data of a predetermined format together with various information.
  • 203 is a storage unit, which stores calibration data of a temperature sensing unit described later, identification information unique to the body temperature tag 113, and the like.
  • Reference numeral 204 denotes a temperature sensing unit, which includes a sensor unit 211 including a semiconductor temperature sensor and a circuit unit 212 that processes the output of the sensor unit 211. Details of the circuit configurations of the sensor unit 211 and the circuit unit 212 will be described later.
  • the control unit 205 is a control unit that controls the operations of the wireless communication unit 202 and the storage unit 203.
  • the output from the temperature sensing unit 204 is processed and transmitted to the wireless communication unit 202 as voltage data.
  • a sufficient voltage is necessary to achieve highly accurate body temperature measurement, for example, 0.01 ° C to 0.05 ° C measurement accuracy. Therefore, since the voltage (Vcc) higher than the voltage necessary for operating the storage unit 203 and the control unit 205 is required, the control unit 205 is provided with a power supply circuit (boost means) for that purpose. It shall be. This power supply circuit is activated as induction machine power is generated in the antenna 114.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration of the data reading apparatus 101.
  • the data reading device 101 includes a power supply unit including a battery, a rechargeable battery, etc., a power ON / OFF switch, a selection switch for selecting a measurement range, and an operation switch including a body temperature data reading start switch. is doing.
  • reference numeral 300 denotes an RF-ID reader / writer, which includes an antenna 301, a wireless communication unit 302, a signal conversion unit 303, and a signal processing unit 304.
  • the antenna 301 generates an electromagnetic wave having a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, and detects the presence or absence of the antenna 114 of the body temperature tag 113 or magnetically couples with the antenna 114 of the body temperature tag 113. Power is supplied to the power supply circuit of the body temperature tag 113 or data is received from the body temperature tag 113.
  • a predetermined frequency for example, 13.56 MHz
  • the wireless communication unit 302 controls the voltage applied to the antenna 301 in order to detect the presence / absence of the antenna 114 of the body temperature tag 113 or supply power to the body temperature tag 113 via the antenna 301.
  • the data received from the body temperature tag 113 via is transmitted to the signal conversion unit 303.
  • the signal conversion unit 303 converts the data transmitted from the wireless communication unit 302 into digital data and transmits it to the signal processing unit 304.
  • the signal processing unit 304 processes the digital data received from the signal conversion unit 303 and calculates the body temperature. Specifically, body temperature data is calculated based on voltage data and calibration data included in the received digital data. The calculated body temperature data is transmitted to the control unit 311 together with the identification information included in the received digital data.
  • the control unit 311 includes a CPU such as a microcomputer, a ROM for storing a control program for the entire apparatus executed by the CPU and various data, a RAM for temporarily storing measurement data and various data as a work area, and the like.
  • the operations of the communication unit 302, the signal conversion unit 303, and the signal processing unit 304 are controlled.
  • the body temperature data transmitted from the signal processing unit 304 is stored in the storage unit 312 together with the identification information, or displayed on the display unit 313. Furthermore, body temperature data stored in the storage unit 312 is transmitted to the other information processing apparatus (another information processing apparatus connected by wire via the wired communication unit 314) via the wired communication unit 314 together with the identification information.
  • the other information processing apparatus another information processing apparatus connected by wire via the wired communication unit 314
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a flow of a body temperature measurement process in the body temperature measurement system 100.
  • the data reader 101 is activated, and a measurer (not shown) in a state where an electromagnetic wave having a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, is generated by a predetermined power level (power level 1).
  • a predetermined power level power level 1
  • the data reading device 101 is brought close to the thermometer 110 attached to the armpit, which is one of the appropriate positions of the body temperature measurement site of the subject (not shown).
  • the data reader 101 detects the antenna 114, it raises the power level to the power level 2.
  • the magnetic coupling between the antenna 301 and the antenna 114 occurs, and power is supplied from the data reading apparatus 101 to the thermometer 110 (401).
  • the processing unit 115 In the thermometer 110 to which power is supplied, the processing unit 115 is activated, and it is determined whether or not the body temperature tag 113 is in a state that affects the accuracy of body temperature measurement. When it is determined that the processing unit 115 is in a state that affects the accuracy of body temperature measurement, the processing unit 115 does not perform subsequent processing. In this case, the data reading apparatus 101 determines that no data is transmitted from the thermometer 110 within a predetermined time after the power is supplied, and displays an error on the display unit 313 as a display process (421).
  • the processing unit 115 starts processing.
  • a current is passed through the semiconductor temperature sensor in the sensor unit 211 to detect a band gap voltage (413).
  • circuit unit 212 processes the detected band gap voltage (414), and the control unit 205 acquires voltage data (415).
  • the acquired voltage data is transmitted to the data reading device 101 together with the calibration data and identification information stored in the storage unit 203 (402, 416).
  • the data reader 101 calculates body temperature data based on the voltage data and calibration data transmitted from the thermometer 110. Further, the calculated body temperature data is stored in the storage unit 312 in association with the identification information and displayed on the display unit 313 (421).
  • FIG. 5 is a flowchart showing a process flow in the data reading apparatus 101 during the body temperature measurement process.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the data reading apparatus 101 during the body temperature measurement process.
  • step S501 when the data reading apparatus 101 is activated, in step S501, the antenna 301 is excited at a power level 1 to generate an electromagnetic wave (see 6a in FIG. 6).
  • the electromagnetic wave generated at this time has a frequency of 13.56 MHz, for example.
  • step S502 it is determined whether or not the magnetic field generated by the electromagnetic wave generated from the antenna 301 has changed. As shown in 6b of FIG. 6, the magnetic field does not change when the antenna 114 of the body temperature tag 113 is not within the range of the generated magnetic field.
  • step S502 it is determined that a change in the magnetic field has been detected, and the process proceeds to step S503.
  • step S503 the antenna 301 is excited at the power level 2.
  • the power level 2 is a power level higher than the power level 1, and the antenna 301 is magnetically coupled with the antenna 114 of the body temperature tag 113 to activate a power supply circuit (details will be described later) constituting the body temperature tag 113.
  • step S504 When power is supplied to the body temperature tag 113 by exciting the antenna 301 at the power level 2 in step S503, in step S504, reception of voltage data, calibration data, and identification information transmitted from the body temperature tag 113 is received. Start processing.
  • step S505 it is determined whether or not reception of voltage data, calibration data, and identification information has been completed. If it is determined in step S505 that reception of voltage data, calibration data, and identification information has been completed, body temperature data is calculated based on the voltage data and calibration data in step S507.
  • step S508 the calculated body temperature data is displayed on the display unit 313 together with the identification information received in step S404.
  • step S509 the calculated body temperature data is associated with the identification information and stored in the storage unit 312. The process is terminated.
  • step S505 if it is determined in step S505 that reception of voltage data, calibration data, and identification information has not been completed, the process proceeds to step S506, and it is determined whether or not a predetermined time has elapsed.
  • step S506 If it is determined in step S506 that the predetermined time has not elapsed, the process returns to step S505, and the reception process of voltage data, calibration data, and identification information is continued. On the other hand, if it is determined in step S506 that the predetermined time has elapsed, it is determined that a timeout error has occurred, and the process proceeds to step S510.
  • step S510 assuming that the voltage data, the calibration data, and the identification information cannot be correctly received within a predetermined time, an error is displayed on the display unit 313, and the process is terminated.
  • the data reader 101 excites the antenna 301 again at the power level 1.
  • the antenna 301 is excited at the power level 1, and when the antenna 301 is detected, the power level in the data reader 101 can be reduced by changing the power level to 2. It becomes.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics of the semiconductor temperature sensor.
  • the semiconductor temperature sensor applied to the sensor unit 211 is configured by combining a P-type semiconductor and an N-type semiconductor, and when a direct current is passed, the semiconductor temperature sensor correlates with the temperature and is connected to the coupling unit (junction).
  • the generated voltage (band gap voltage Vb) is detected (7a in FIG. 7).
  • the band gap voltage Vb and the temperature have linearity in a wide range of approximately ⁇ 40 ° C. to + 150 ° C.
  • the semiconductor temperature sensor has an advantage that it is more resistant to changes with time and less susceptible to noise than the thermistor.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of the sensor unit 211 configured using the semiconductor temperature sensor illustrated in 7a of FIG.
  • reference numeral 801 denotes a constant current circuit, which adjusts the current flowing through each semiconductor temperature sensor to be uniform based on the power supply Vcc supplied from the control unit 205.
  • the 802 is a semiconductor temperature sensor, which is connected in series to the constant current circuit 801 on the downstream side of the constant current circuit 801.
  • a plurality of semiconductor temperature sensors 802 are connected to the constant current circuit 801, preferably 6 to 10, particularly preferably 8, and the semiconductor temperature sensors are connected in parallel to each other. The greater the number of semiconductor temperature sensors connected in parallel, the better the temperature resolution, but the higher the manufacturing cost, while the smaller the temperature resolution, the lower the temperature resolution.
  • the reason why the plurality of semiconductor temperature sensors are connected in parallel is to eliminate the influence of individual differences of the semiconductor temperature sensors. In order to realize more accurate body temperature measurement, the influence of individual differences of semiconductor temperature sensors cannot be ignored.
  • a plurality of semiconductor temperature sensors particularly preferably 8 to 10 semiconductor temperature sensors, are arranged in parallel. By connecting and taking an average value, the influence of individual differences is eliminated, a temperature resolution of 0.01 ° C. is obtained, and a measurement accuracy within 0.05 ° C. is obtained.
  • the sensor unit 211 outputs an average value Vb_avg of the voltages Vb1, Vb2,... Vbn output from each semiconductor temperature sensor.
  • each semiconductor temperature sensor is not limited to once, and may be configured to flow multiple times.
  • the voltage Vb_avg is output from the sensor unit 211 a plurality of times.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit configuration of the circuit unit 212.
  • the circuit unit 212 includes a system connected to the A / D converter 901 via a comparison / amplifier 911 and an analog switch 912, and an A / D via a comparison / amplifier 921 and an analog switch 922. It is composed of two systems connected to the D converter 901.
  • the former system inputs the voltage Vb_avg output from the sensor unit 211 to the A / D converter 901 in a measurement range of ⁇ 40 ° C. to + 150 ° C.
  • the latter system inputs the voltage Vb_avg output from the sensor unit 211 to the A / D converter 901 in a measurement range of 20 ° C. to 50 ° C.
  • Whether to output using the first system or the second system is determined by selecting the measurement range with the selection switch (not shown) of the data reader 101. Instructed and controlled by switching the analog switches 912 and 922 based on a signal from the control circuit 902.
  • the second system is selected.
  • the voltage Vb_avg input to the A / D converter 901 is A / D converted by the A / D converter 901 and input to the control circuit 902 as digital data.
  • Digital data input to the control circuit 902 is transmitted to the wireless communication unit 202.
  • each digital data is temporarily stored in the memory 903, and the control circuit 902 stores all the digital data stored in the memory 903. After calculating the average value, it may be transmitted to the wireless communication unit 202.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of the excessive rise prevention unit 201.
  • reference numerals 1001 and 1002 denote switches.
  • the temperature upper limit signal is output when the digital data value calculated by the control unit 205 is less than or equal to a predetermined value, determining that the temperature measurement accuracy has been affected. .
  • a predetermined value determining that the temperature measurement accuracy has been affected.
  • the processing unit 115 stops the processing when it enters a state that affects the accuracy of body temperature measurement. As a result, it is possible to avoid displaying an erroneous measurement result in the data reading apparatus 101.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the thermometer 110.
  • thermometer 110 can be broadly divided into a body temperature tag manufacturing process, a calibration process, and a post-processing process.
  • a strip-shaped base sheet 1101 in which a plurality of antennas 114 are arranged is sequentially conveyed to the semiconductor temperature sensor mounting apparatus 1111, and the processing unit 115 is electrically connected to each antenna 114. Thereby, the body temperature tag 113 will be produced
  • the base sheet 1101 in which a plurality of body temperature tags 113 are arranged is sequentially conveyed to the thermostat 1112.
  • the constant temperature bath 1112 is a bath managed at a preset temperature, for example, 37 ° C.
  • An RF-ID reader / writer 1113 is arranged inside the thermostatic chamber 1112.
  • an electromagnetic wave having a predetermined frequency for example, 13.56 MHz is used. Communicate with each body temperature tag 113.
  • the band gap voltage data in each body temperature tag 113 is received, and the received band gap voltage data is written into the storage unit 203 of each body temperature tag 113 as calibration data together with the temperature of the thermostat 1112.
  • the base sheet 1101 is conveyed at a sufficiently low speed, the temperature in the thermostat 1112 is transmitted to the body temperature tag 113, and the temperature reaches an equilibrium state, and then the RF-ID reader / writer 1113 It is designed to pass through.
  • thermostat 1112 only one thermostat 1112 is arranged, but the number of thermostats is not limited to one.
  • a plurality of thermostats set at different temperatures for example, 32 ° C. and 42 ° C., or 32 ° C., 36 ° C. and 42 ° C. are prepared, and calibration data at each temperature is written to each temperature tag 113. Also good.
  • one of the thermostats may be used for testing the body temperature tag 113.
  • the body temperature tag 113 in which the calibration data is written is transported to a thermostat (temperature test chamber) controlled at a preset temperature, and band gap voltage data and calibration data are received from the body temperature tag 113. To do. Then, the temperature calculated based on the voltage data and the calibration data is compared with the temperature of the thermostatic chamber, and it is determined whether or not it is within a predetermined error range.
  • the base sheet 1101 on which a plurality of body temperature tags 113 in which the calibration data is written is arranged is sequentially conveyed to the film superposing device 1114.
  • the processing part 115 of each body temperature tag 113 is made of a heat insulating material (for example, a four-layer structure including an aluminum layer (nonwoven fabric + transparent proethylene film + aluminum layer + foamed polyethylene film) with a thickness of about 1 mm)
  • the films 111 and 112 (semi-permeable and about 100 ⁇ m thick) are bonded to the front and back surfaces of the base sheet 1101 with an adhesive.
  • the adhesive mentioned above is applied to the film 112 on the back surface.
  • the base sheet 1101 to which the film is bonded in the film superimposing apparatus 1114 is conveyed to the punching apparatus 1115 and cut for each body temperature tag 113, so that the thermometer 110 is generated.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the content of processing for calculating body temperature data in the signal processing unit 304.
  • the signal processing unit 304 corrects the graph (function) indicating the correspondence between the band gap voltage data and the body temperature data in the reference semiconductor temperature sensor based on the calibration data, and then substitutes the received band gap voltage data. By doing so, body temperature data is derived.
  • FIG. 12 is a diagram showing a correction process when one type of calibration data corresponding to one type of temperature is received.
  • the offset value of the correspondence relationship between the band gap voltage data and the body temperature data in the reference semiconductor temperature sensor Adjust.
  • the graph 1201 is translated in the direction of the arrow as a whole, and a graph 1202 is obtained.
  • the signal processing unit 304 derives body temperature data by substituting the voltage data received from the thermometer 110 into the graph 1202 after the parallel movement.
  • 12b in FIG. 12 is a diagram showing a correction process when two types of calibration data corresponding to two types of temperatures are received. As shown in 12b of FIG. 12, when two types of calibration data corresponding to two types of temperatures are received, a straight line 1211 passing through the two points is calculated, and this is calculated as band gap voltage data in the semiconductor temperature sensor. It is a graph showing the correspondence with body temperature data.
  • the signal processing unit 304 derives body temperature data by substituting the band gap voltage data received from the thermometer 110 into the calculated straight line.
  • 12c of FIG. 12 is a diagram showing a correction process when three or more types of calibration data corresponding to three or more types of temperatures are received. As shown in 12c of FIG. 12, when three or more kinds of calibration data corresponding to three or more kinds of temperatures are received, a regression line 1221 is calculated by the least square method based on the three or more points. This is a graph showing the correspondence between the band gap voltage data and the body temperature data in the semiconductor temperature sensor.
  • the signal processing unit 304 calculates body temperature data by substituting the band gap voltage data received from the thermometer 110 into the calculated regression line 1221.
  • thermometer according to the present embodiment has a configuration in which a semiconductor temperature sensor is applied as a pasted thermometer including an antenna.
  • the treatment part is covered with a heat insulating material.
  • a plurality of semiconductor temperature sensors are connected in parallel in the sensor unit.
  • a current was passed through the sensor section a plurality of times and an average value was output during one body temperature measurement.
  • calibration data is stored for each body temperature tag in the storage unit in the body temperature tag, and when the voltage data is transmitted by the data reader, the calibration data is also transmitted. It was set as the structure to do.
  • the overheating prevention unit stops the body temperature measurement, and an incorrect measurement result is not displayed on the data reader.
  • the data reader according to the present embodiment is configured to switch between two power levels when exciting the antenna.
  • the antenna is excited at the power level 1 required for detection until the pasted thermometer is detected.
  • the antenna is excited at a power level 2 that generates an induced electromotive force suitable for starting the thermometer power circuit.
  • the antenna is excited again at the power level 1.
  • the processing unit is arranged in the antenna.
  • the present invention is not limited to this, and the configuration is such that the processing unit is connected to the antenna via a conductive wire extending from the antenna. May be.
  • the body temperature measurement system in the present embodiment will be described. For the sake of simplification, the description will mainly be made on differences from the first embodiment.
  • FIG. 13 shows a thermometer (an affixed thermometer with an antenna) 1310 provided with a wireless tag (RF-ID) including a semiconductor temperature sensor according to a second embodiment of the present invention, and portable by a measurer. It is a figure which shows the external appearance structure of the body temperature measurement system 1300 provided with the various data reader 1301.
  • RF-ID wireless tag
  • thermometer 1310 can be functionally divided into three parts.
  • the first part is an antenna part 1320 including an antenna 1314
  • the second part is an extending part 1330 in which a conductive wire 1315 that electrically connects the antenna 1314 and the processing part 1316 is arranged, and the third part.
  • a body temperature measurement unit 1340 including a processing unit 1316.
  • the antenna 1314 has the same configuration and function as the antenna 114 described in the first embodiment.
  • the processing unit 1316 has the same configuration and function as the processing unit 115 in the first embodiment.
  • the body temperature measurement unit 1340 has the same configuration and function as the processing unit 115 in the first embodiment.
  • the data reading device 1301 also has the same configuration and function as the data reading device 101 described in the first embodiment.
  • the antenna 1314 constituting the antenna part 1320, the conducting wire 1315 constituting the extending part 1330, and the processing part 1316 constituting the body temperature measuring part 1340 are integrally formed on the base sheet as a body temperature tag, Between the film 1311 and the back film 1312 (semi-permeable, thickness is about 100 ⁇ m).
  • the antenna 1314, the conductive wire 1315, and the processing unit 1316 integrally configured on the base sheet are collectively referred to as a body temperature tag 1313.
  • the film 1312b constituting the antenna portion 1320 and the extending portion 1330 is a urethane polymer such as polyether urethane or polyester urethane, an amide polymer such as polyether polyamide block polymer, poly It can be obtained from materials such as acrylic polymers such as acrylate, polyolefin polymers such as polyethylene, polypropylene, and ethylene / vinyl acetate copolymers, and polyester polymers such as polyether polyester.
  • the film 1312a constituting the body temperature measuring unit 1340 may be selected from materials having water vapor permeability so as not to cause stuffiness or whitening when being applied to the skin surface.
  • a urethane film or an amide film is used.
  • the front film 1311 and the back film 1312b may be made of any one of the above materials, or may be a laminated film in which a plurality of films made of any material are laminated.
  • the thickness of the back film 1312a should be about 10 to 100 ⁇ m, preferably about 20 to 40 ⁇ m so as not to cause a sense of incongruity when it is applied to the skin surface. Further, in order to improve the skin followability when applied to the skin surface, it is preferable to adjust the tensile strength to 100 to 900 kgf / cm 2 and the 100% modulus to about 10 to 100 kgf / cm 2 . When the back film 1312a adjusted to this range is used, it is effective when applied to a skin surface with a large movement.
  • the material is not particularly limited, and can be easily obtained by applying a known porosity technique.
  • a non-porous film the tendency for water vapor permeability to decrease as the film thickness increases appears significantly, but in the case of a porous film, the decrease in water vapor permeability does not appear in proportion to the thickness, which is useful. It is.
  • the back film 1312a is coated with an adhesive so that the thermometer 1310 can be directly attached to an appropriate measurement site on the body surface of the subject.
  • Any adhesive can be used as long as it is used as a normal medical grade.
  • Solvent-based, water-based, hot-melt-based, and dry blend-based pressure-sensitive adhesives it is desirable to avoid the use of acrylic adhesives and polyurethane adhesives when radiation sterilization, especially intense gamma irradiation sterilization, is required. This is because there is a risk of lowering the adhesive strength due to irradiation.
  • the film 1311 on the front surface and the film 1312a on the back surface are both flexible, and can be deformed along the shape of the measurement site when the thermometer 1310 is attached to the measurement site of the subject. . In this way, the thermometer 1310 can accurately detect the body temperature of the subject by the processing unit 1316 being fixed in close contact with the measurement site.
  • the processing unit 1316 has a heat insulating material (for example, a four-layer structure including an aluminum layer (nonwoven fabric + transparent polyethylene film + aluminum layer + foamed polyethylene film). ), And is covered with a heat insulating material having a thickness of about 1 mm. Thereby, the influence of outside temperature (environment temperature) can be removed.
  • a heat insulating material for example, a four-layer structure including an aluminum layer (nonwoven fabric + transparent polyethylene film + aluminum layer + foamed polyethylene film).
  • the data reading device 1301 includes an RF-ID reader / writer, and is magnetically coupled to the body temperature tag 1313 when brought close to the body temperature tag 1313, and includes a power supply included in the processing unit 1316 of the body temperature tag 1313. Power supply to the circuit and data reception from the body temperature tag 1313 are performed.
  • FIG. 14 shows a state in which the body temperature measurement unit 1340 of the thermometer 1310 is attached to the armpit, which is one of the appropriate positions of the body temperature measurement site of the subject 1401.
  • the body temperature measuring unit 1340 and the antenna unit 1320 are connected via the extending portion 1330. Therefore, the body temperature measuring unit 1340 is tested.
  • the antenna unit 1320 can be disposed at a position away from the armpit of the subject 1401 even in a state of being worn under the armpit of the person 1401.
  • the antenna 1314 can be detected immediately when the measurer 1402 brings the data reader 1301 close after the electromagnetic wave having a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, is generated at the power level 1.
  • Level 2 enables simple and reliable magnetic coupling with the body temperature tag 1313. That is, it is possible to prevent the problem of reading error that may occur in the case of a pasted thermometer equipped with an antenna.
  • FIG. 15 is a view showing a manufacturing process of the thermometer 1310. Note that the manufacturing process of the thermometer 1310 is the same as that shown in FIG. 11 except that the shape of the body temperature tag 1313 is different, and the description thereof is omitted here.
  • the measurement accuracy is 0 by obtaining a temperature resolution of 0.01 ° C. in 32 to 42 ° C., which is a general measurement range of human body temperature. It became possible to achieve highly accurate body temperature measurement within 0.05 ° C, and to reliably read data from an attached thermometer equipped with an antenna.
  • the antenna unit 1320, the extending unit 1330, and the body temperature measuring unit 1340 are arranged on the same plane.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the antenna unit 1320 and the extending unit are arranged. It is good also as a shape which arranges the installation part 1330 perpendicularly
  • FIG. 1 is a shape which arranges the installation part 1330 perpendicularly
  • the antenna unit 1320, the extension unit 1330, and the body temperature measurement unit 1340 are arranged symmetrically.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the antenna unit 1320
  • the extending portion 1330 may be configured to be asymmetrically arranged with respect to the body temperature measuring portion 1340.
  • the body temperature measurement unit 1340 has a shape and size suitable for the measurement site of the subject to be attached. Further, the extension unit is arranged so that the antenna unit 1320 can be reliably magnetically coupled to the data reader 1301 in a state where the body temperature measurement unit 1340 is attached to the measurement site of the subject. It is desirable that the shape and size of 1330 and the antenna unit 1320 be determined.
  • the processing unit 115 determines that the measurement accuracy is affected and forcibly turns off the switch. You may comprise as follows.
  • the number of semiconductor temperature sensors connected in parallel in the sensor unit 211 is not specifically mentioned. For example, it is desirable to connect approximately eight semiconductor temperature sensors in parallel. This is because if the number of semiconductor temperature sensors connected in parallel is small, the influence of individual differences increases and the measurement accuracy decreases, while if the number of semiconductor temperature sensors is too large, the influence of errors due to heat generation increases.
  • thermometer 110 transmits voltage data, calibration data, and identification information to the data reading device 101.
  • the present invention is not limited to this.
  • information regarding the measurement range after switching may be transmitted.
  • the data reading apparatus 101 calculates the body temperature data in consideration of the received information regarding the measurement range.
  • the measurement range may be switched based on an instruction from the data reading device 101.
  • the data reading apparatus 101 calculates body temperature data in consideration of the instructed measurement range.

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Abstract

　体温測定システムにおいて、０．０１℃の温度分解能による体温測定を実現するとともに、データ読み取り装置の消費電力の低減を図る。本発明に係る体温計は、体温タグ１１３とデータ読み取り装置１０１と備える体温測定システムであって、体温タグ１１３の処理部１１５は、電源回路と、バンドギャップ電圧を検出する半導体温度センサと、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、を備え、前記電源回路の起動に伴って、前記検出さ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を介して送信するよう構成され、データ読み取り装置１０１は、励磁手段と、励磁されることにより生じた磁場の変化を検知する検知手段と、を備え、磁場の変化を検知した場合に、励磁手段の電力レベルを変更することを特徴とする。

Description

体温測定システム及びデータ読み取り装置ならびにその駆動制御方法
　本発明は、被検者の体温を測定する体温計と、該体温計よりデータを読み取るデータ読み取り装置とを備える体温測定システムに関するものである。特に、体温の測定レンジである３２～４２℃における測定精度に優れた体温タグを有する体温計よりデータを読み取るデータ読み取り装置ならびにその駆動制御方法に関するものである。
　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。
　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構成が望まれている。
　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。
　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・記録作業の負荷における大幅に軽減させることが可能である。
特開２００３－２７００５１号公報
　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。
　更に、上記特許文献１に記載の体温計の場合、測定者による読み取り作業の間、ＲＦ－ＩＤリーダ／ライタは、常時、体温計に電力を供給することが可能な状態となっている。このため、体温計が被検者の複数の測定部位に貼り付けられていた場合や測定者が被検者の測定部位をすぐに見つけることができなかった場合等に、ＲＦ－ＩＤリーダ／ライタの消費電力が大きくなってしまうという問題がある。
　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と、該体温計からデータを読み取るデータ読み取り装置とを備える体温測定システムにおいて、０．０１℃の温度分解能による体温測定を実現するとともに、データ読み取り装置における消費電力の低減を図ることを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明に係る体温測定システム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を備える体温タグと、該体温タグからデータを読み取る読み取り装置と、を備える体温測定システムであって、
　前記体温タグの処理部は、
　　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、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前記読み取り装置に送信するよう構成され、
　前記読み取り装置は、
　　所定の電力レベルで励磁可能な励磁手段と、
　　前記励磁手段により第１の電力レベルで励磁されることにより生じた磁場が、前記アンテナ部の影響により変化した場合の、当該磁場の変化を検知する検知手段と、を備え、
　　前記励磁手段は、
　　前記検知手段により磁場の変化が検知された場合に、前記電源回路を起動させるための誘導起電力を前記アンテナ部に発生させることが可能な第２の電力レベルで励磁するよう構成されていることを特徴とする。
　本発明によれば、アンテナを備える貼り付け型の体温計と、該体温計からデータを読み取るデータ読み取り装置とを備える体温測定システムにおいて、０．０１℃の温度分解能による体温測定を実現するとともに、データ読み取り装置における消費電力の低減を図ることが可能となる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図１は、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。 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。 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。 図５は、データ読み取り装置１０１における体温測定処理の流れを示す図である。 図６は、データ読み取り装置１０１における体温測定処理時の動作を説明するための図である。 図７は、半導体温度センサの特性を示す図である。 図８は、センサ部２１１の回路構成を示す図である。 図９は、回路部２１２の回路構成を示す図である。 図１０は、過昇防止部２０１の回路構成を示す図である。 図１１は、体温計１１０の製造工程を示した図である。 図１２は、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１３は、体温計１３１０とデータ読み取り装置１３０１とを備える体温測定システム１３００の外観構成を示す図である。 図１４は、体温計１３１０の測定部１３４０を被検者１４０１の腋下に装着した様子を示す図である。 図１５は、体温計１３１０の製造工程を示した図である。
　はじめに、本発明の各実施形態の概要について説明する。以下に説明する各実施形態の体温計は、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。
　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。
　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。
　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。
　更に、以下に説明する各実施形態では、体温計への電力の供給と体温計からのデータの読み取りとを行うデータ読み取り装置において、低電力で励磁するモードと高電力で励磁するモードとを設け、測定者が、体温計が貼り付けられた位置を検索している間は低電力で励磁し、貼り付け位置が検索され電力の供給とデータの読み取りとを行う場合には、高電力で励磁するよう動作する構成とした。これにより、データ読み取り装置の消費電力の削減が実現できるからである。
　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。
　［第１の実施形態］
　＜１．体温測定システムの外観構成＞
　図１は、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。
　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。
　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。
　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１００～９００ｋｇｆ／ｃｍ２、１００％モジュラスを１０～１００ｋｇｆ／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。
　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。
　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。
　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を残すように構成し、その領域に粘着剤を塗布しておく。なお、この場合、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。
　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ものとする。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からである。
　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、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全体が起動する。そして、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。
　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、アルミ層を含む４層構造（不織布＋透明ポリエチレンフィルム＋アルミ層＋発泡ポリエチレンフィルム）からなる厚さ１ｍｍ程度に構成された保温材）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できるからである。
　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。
　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。
　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。
　＜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。
　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。
　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に供給し、電源部としても作用する。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。
　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。
　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。
　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。
　＜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、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。
　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。
　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の有無を検出したり、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。
　無線通信部３０２では、体温タグ１１３のアンテナ１１４の有無を検出したり、アンテナ３０１を介して体温タグ１１３に電源を供給したりするために、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。
　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。
　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。
　コントロール部３１１は、マイクロコンピュータなどのＣＰＵとＣＰＵにより実行される装置全体の制御プログラムや各種データを記憶するＲＯＭと、ワークエリアとして測定データや各種データを一時的に記憶するＲＡＭなどを備え、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。
　＜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。
　図４に示すように、データ読み取り装置１０１が起動され、所定の電力レベル（電力レベル１）により、所定の周波数、例えば、１３．５６ＭＨｚの電磁波を発生させた状態で、測定者（不図示）が、データ読み取り装置１０１を、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に近づける。データ読み取り装置１０１では、アンテナ１１４を検知すると、電力レベルを電力レベル２に引き上げる。これにより、アンテナ３０１とアンテナ１１４との磁気結合が起こり、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）。
　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所定時間内に体温計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）。
　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。
　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）。
　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）。
　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）。
　データ読み取り装置１０１では、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）。
　＜５．データ読み取り装置における体温測定処理の流れ＞
　次に、図５及び図６を用いて、体温測定システム１００における体温測定処理時のデータ読み取り装置１０１の動作について詳細に説明する。図５は、体温測定処理時のデータ読み取り装置１０１における処理の流れを示すフローチャートである。また、図６は、体温測定処理時のデータ読み取り装置１０１の動作を説明するための図である。
　図５に示すように、データ読み取り装置１０１が起動すると、ステップＳ５０１では、電力レベル１で、アンテナ３０１を励磁し、電磁波を発生させる（図６の６ａ参照）。なお、このとき発生する電磁波は、例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数である。
　ステップＳ５０２では、アンテナ３０１より電磁波が発生することにより生じた磁場に変化があったか否かを判定する。図６の６ｂに示すように、体温タグ１１３のアンテナ１１４が、生じた磁場の範囲内に入ってきていない場合には、磁場が変化することはない。
　一方、図６の６ｃに示すように、体温タグ１１３のアンテナ１１４が、生じた磁場の範囲内に入ってくると、磁場が変化する。この場合、ステップＳ５０２において、磁場の変化が検知されたと判定され、ステップＳ５０３に進む。
　ステップＳ５０３では、電力レベル２で、アンテナ３０１を励磁する。電力レベル２とは、電力レベル１よりも高い電力レベルであり、アンテナ３０１が体温タグ１１３のアンテナ１１４との間で磁気結合し、体温タグ１１３を構成する電源回路（詳細は後述）を起動させるのに適した誘導起電力をアンテナ１１４に発生させる電力レベルをいう。
　ステップＳ５０３において電力レベル２でアンテナ３０１が励磁されることにより、体温タグ１１３への電源供給が行われると、ステップＳ５０４では、体温タグ１１３から送信される、電圧データ及び校正データならびに識別情報の受信処理を開始する。
　更に、ステップＳ５０５では、電圧データ、校正データ及び識別情報の受信が終了したか否かを判定する。ステップＳ５０５において、電圧データ、校正データ及び識別情報の受信が終了したと判定された場合には、ステップＳ５０７において、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、ステップＳ５０８において、算出された体温データを、ステップＳ４０４において受信した識別情報とともに表示部３１３に表示し、ステップＳ５０９において、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に記憶し、処理を終了する。
　一方、ステップＳ５０５において、電圧データ、校正データ及び識別情報の受信が終了していないと判定された場合には、ステップＳ５０６に進み、所定時間が経過したか否かを判定する。
　ステップＳ５０６において、所定時間が経過していないと判定された場合には、ステップＳ５０５に戻り、電圧データ、校正データ及び識別情報の受信処理を継続する。一方、ステップＳ５０６において、所定時間が経過したと判定された場合には、タイムアウトエラーが発生したと判定し、ステップＳ５１０に進む。
　ステップＳ５１０では、電圧データ、校正データ及び識別情報を、所定時間内に正しく受信することができなかったとして、表示部３１３にエラー表示を行い、処理を終了する。
　なお、図５においては明示していないが、処理が終了した後は、データ読み取り装置１０１では、再び、電力レベル１でアンテナ３０１を励磁する。
　このように、起動後は、電力レベル１でアンテナ３０１を励磁し、アンテナ３０１を検知したら、電力レベル２に変更する構成とすることにより、データ読み取り装置１０１における消費電力の低減を図ることが可能となる。
　＜６．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７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７の７ａ）。
　なお、半導体温度センサの場合、図７の７ｂ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。
　＜７．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８は、図７の７ａ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。
　図８において、８０１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。
　８０２は半導体温度センサであり、定電流回路８０１の下流側において、定電流回路８０１に対して直列に接続されている。なお、半導体温度センサ８０２は定電流回路８０１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。
　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。
　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。
　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。
　＜８．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９は、回路部２１２の回路構成を示す図である。
　図９に示すように、回路部２１２は、比較・増幅器９１１とアナログスイッチ９１２とを介してＡ／Ｄコンバータ９０１に接続される系と、比較・増幅器９２１とアナログスイッチ９２２とを介してＡ／Ｄコンバータ９０１に接続される系の２系統から構成されている。
　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９０１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９０１に入力する。
　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９０２からの信号に基づいてアナログスイッチ９１２、９２２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。
　Ａ／Ｄコンバータ９０１に入力された電圧Ｖｂ_ａｖｇは、Ａ／Ｄコンバータ９０１においてＡ／Ｄ変換され、デジタルデータとして制御回路９０２に入力される。
　制御回路９０２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。
　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９０３に一時的に格納し、制御回路９０２において、メモリ９０３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。
　＜９．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１０は、過昇防止部２０１の回路構成を示す図である。
　図１０において、１００１及び１００２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。
　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。
　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。
　＜１０．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１１は、体温計１１０の製造工程を示した図である。
　図１１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。
　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１１０１が、順次、半導体温度センサ実装装置１１１１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。
　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１１０１が、順次、恒温槽１１１２に搬送される。恒温槽１１１２は、予め設定された温度、例えば３７℃に管理された槽である。
　恒温槽１１１２の内部には、ＲＦ－ＩＤリーダ／ライタ１１１３が配置されており、各体温タグ１１３がＲＦ－ＩＤリーダ／ライタ１１１３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。
　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１１１２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１１１２において、ベースシート１１０１は充分に低速で搬送され、恒温槽１１１２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１１１３上を通過するように設計されているものとする。
　なお、図１１の例では、恒温槽１１１２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。
　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。
　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１１０１が、順次、フィルム重ね合わせ装置１１１４に搬送される。フィルム重ね合わせ装置１１１４では、それぞれの体温タグ１１３の処理部１１５を保温材（例えば、アルミ層を含む４層構造（不織布＋透明プロエチレンフィルム＋アルミ層＋発泡ポリエチレンフィルム）からなる厚さ１ｍｍ程度に構成された保温材）により覆うとともに、ベースシート１１０１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。
　フィルム重ね合わせ装置１１１４においてフィルムが貼り合わされたベースシート１１０１は、打ち抜き装置１１１５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。
　＜１１．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１２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。
　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。
　図１２の１２ａ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１２の１２ａ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１２０１を全体として矢印方向に平行移動させ、グラフ１２０２を得る。
　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１２０２に代入することで、体温データを導出する。
　図１２の１２ｂ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１２の１２ｂ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１２１１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。
　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。
　図１２の１２ｃ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１２の１２ｃ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１２２１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。
　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１２２１に代入することで、体温データを算出する。
　以上の説明から明らかなように、本実施形態にかかる体温計では、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。
　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。
　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。
　更に、本実施形態にかかるデータ読み取り装置では、アンテナを励磁するにあたり、２つの電力レベルを切り替える構成とした。
　具体的には、
・貼り付け型の体温計を検知するまでの間は、検知に必要な電力レベル１でアンテナを励磁する構成とした。
・貼り付け型の体温計を検知した後は、体温計の電源回路を起動させるのに適した誘導起電力を発生させる電力レベル２で、アンテナを励磁する構成とした。
・貼り付け型の体温計への電源供給及び、貼り付け型の体温計からの各種データの受信が完了した後は、再び、電力レベル１でアンテナを励磁する構成とした。
　この結果、データ読み取り装置における消費電力を低減させることが可能となった。
　［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。
　＜１．体温測定システムの外観構成＞
　図１３は、本発明の第２の実施形態に係る、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）１３１０と、測定者によって携帯可能なデータ読み取り装置１３０１とを備える体温測定システム１３００の外観構成を示す図である。
　図１３に示すように、体温計１３１０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１３１４を備えるアンテナ部１３２０であり、第２の部位はアンテナ１３１４と処理部１３１６とを電気的に接続する導線１３１５が配された延設部１３３０であり、第３の部位は、処理部１３１６を備える体温測定部１３４０である。
　アンテナ１３１４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１３１６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１３４０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１３０１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。
　アンテナ部１３２０を構成するアンテナ１３１４と、延設部１３３０を構成する導線１３１５と、体温測定部１３４０を構成する処理部１３１６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１３１１と裏面のフィルム１３１２（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１３１４と導線１３１５と処理部１３１６とを総称して体温タグ１３１３と称することとする。
　表面のフィルム１３１１及び裏面のフィルム１３１２のうちアンテナ部１３２０と延設部１３３０を構成するフィルム１３１２ｂ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。
　また、裏面のフィルム１３１２のうち、体温測定部１３４０を構成するフィルム１３１２ａ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１３１１、裏面のフィルム１３１２ｂ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。
　裏面のフィルム１３１２ａ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１００～９００ｋｇｆ／ｃｍ２、１００％モジュラスを１０～１００ｋｇｆ／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１３１２ａ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１３１２ａ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。
　裏面のフィルム１３１２ａには、粘着剤が塗布されており、体温計１３１０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。
　また、表面のフィルム１３１１と裏面のフィルム１３１２ａは、いずれも柔軟性があり、体温計１３１０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１３１６が測定部位に密着して固定されることにより、体温計１３１０は、被検者の体温を正確に検出することができる。
　なお、体温タグ１３１３を構成するアンテナ１３１４と導線１３１５と処理部１３１６のうち、処理部１３１６は、保温材（例えば、アルミ層を含む４層構造（不織布＋透明ポリエチレンフィルム＋アルミ層＋発泡ポリエチレンフィルム）からなる厚さ１ｍｍ程度に構成された保温材）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。
　一方、データ読み取り装置１３０１は、ＲＦ－ＩＤリーダ／ライタを備えており、体温タグ１３１３に近づけた際に、体温タグ１３１３との間で磁気結合し、体温タグ１３１３の処理部１３１６に含まれる電源回路への電力供給と、体温タグ１３１３からのデータの受信とを行う。
　＜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１３００における体温測定方法について説明する。図１４は、体温計１３１０の体温測定部１３４０を被検者１４０１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。本実施形態に係る体温タグが配された体温計１３１０では、体温測定部１３４０とアンテナ部１３２０とが、延設部１３３０を介して接続された構成となっているため、体温測定部１３４０が被検者１４０１の腋下に装着された状態においても、アンテナ部１３２０を、被検者１４０１の腋下から離れた位置に配置させることができる。
　このため、電力レベル１により、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波を発生させた後、測定者１４０２がデータ読み取り装置１３０１を近づけた際に、すぐにアンテナ１３１４を検知することができ、電力レベル２により、体温タグ１３１３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。
　＜３．体温計１３１０の製造工程＞
　次に体温計１３１０の製造工程について説明する。図１５は、体温計１３１０の製造工程を示した図である。なお、体温計１３１０の製造工程は、体温タグ１３１３の形状が異なること以外は、図１１と同じであるため、ここでは説明を省略する。
　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。
　［第３の実施形態］
　上記第２の実施形態では、アンテナ部１３２０と延設部１３３０と体温測定部１３４０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１３２０と延設部１３３０とを、体温測定部１３４０に対して垂直に配する形状としてもよい。
　また、上記第１の実施形態では、アンテナ部１３２０と延設部１３３０と体温測定部１３４０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１３２０と延設部１３３０とを、体温測定部１３４０に対して非対称に配置する形状としてもよい。
　また、いずれの場合も、体温測定部１３４０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１３４０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１３２０が、データ読み取り装置１３０１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１３３０及びアンテナ部１３２０の形状・大きさが決定されることが望ましい。
　［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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２００９年７月２３日提出の日本国特許出願特願２００９－１７２５６３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (9)

  1. 　アンテナ部と処理部とを備える体温タグと、該体温タグからデータを読み取る読み取り装置と、を備える体温測定システムであって、
    　前記体温タグの処理部は、
    　　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、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前記読み取り装置に送信するよう構成され、
    　前記読み取り装置は、
    　　所定の電力レベルで励磁可能な励磁手段と、
    　　前記励磁手段により第１の電力レベルで励磁されることにより生じた磁場が、前記アンテナ部の影響により変化した場合に、当該磁場の変化を検知する検知手段と、を備え、
    　　前記励磁手段は、
    　　前記検知手段により磁場の変化が検知された場合に、前記電源回路を起動させるための誘導起電力を前記アンテナ部に発生させることが可能な第２の電力レベルで励磁するよう構成されていることを特徴とする体温測定システム。
  2. 　アンテナ部と処理部とを備え、前記処理部が、
    　　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、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よう構成された体温タグに対して、磁気結合されるデータ読み取り装置であって、
    　所定の電力レベルで励磁可能な励磁手段と、
    　前記励磁手段により第１の電力レベルで励磁されることにより生じた磁場が、前記アンテナ部の影響により変化した場合に、当該磁場の変化を検知する検知手段と、を備え、
    　前記励磁手段は、
    　前記検知手段により磁場の変化が検知された場合に、前記電源回路を起動させるための誘導起電力を前記アンテナ部に発生させることが可能な第２の電力レベルで励磁するよう構成されていることを特徴とするデータ読み取り装置。
  3. 　前記検出手段は、前記半導体温度センサを６～１０個備え、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に記載の体温測定システム。
  4. 　前記検出手段は、前記半導体温度センサを８個備え、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に記載の体温測定システム。
  5. 　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に記載の体温測定システム。
  6. 　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に記載の体温測定システム。
  7. 　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に記載の体温測定システム。
  8. 　前記処理部は、前記検出した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を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の体温測定システム。
  9. 　アンテナ部と処理部とを備え、前記処理部が、
    　　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、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よう構成された体温タグに対して、磁気結合されるデータ読み取り装置の駆動制御方法であって、
    　所定の電力レベルで励磁可能な励磁工程と、
    　前記励磁工程において第１の電力レベルで励磁されることにより生じた磁場が、前記アンテナ部の影響により変化した場合に、当該磁場の変化を検知する検知工程と、を備え、
    　前記励磁工程は、
    　前記検知工程において磁場の変化が検知された場合に、前記電源回路を起動させるための誘導起電力を前記アンテナ部に発生させることが可能な第２の電力レベルで励磁することを特徴とする駆動制御方法。
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