特許 7122056 内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-10

(45)【発行日】2022-08-19

(54)【発明の名称】内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/01 20060101AFI20220812BHJP

【ＦＩ】

A61B5/01 100

A61B5/01 ZDM

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022530851

(86)(22)【出願日】2022-02-22

(86)【国際出願番号】 JP2022007428

【審査請求日】2022-05-25

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518224912

【氏名又は名称】Ｂｉｏｄａｔａ Ｂａｎｋ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123618

【弁理士】

【氏名又は名称】雨宮 康仁

(72)【発明者】

【氏名】小寺 裕也

(72)【発明者】

【氏名】塩津 隆弘

(72)【発明者】

【氏名】平山 勝啓

【審査官】鷲崎 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１７６９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４４８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５１６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１８４５１１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／００－５／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２）と、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１）と、を含み、該熱電素子（１１２）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第２温度を出力する測定部（１，４１，４２）と、
前記測定部（１，４１，４２）から前記第１熱流量と前記第１温度とを取得し、前記熱電素子（１１２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記測定部（１，４１，４２）から前記第２熱流量と前記第２温度とを取得し、前記測定部（１，４１，４２）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める制御部（６）と、
を備える内部温度測定装置（１００）。

【請求項2】

前記制御部（６）は、前記熱電素子（１１２）に所定期間電力を供給した後、前記測定部（１，４１，４２）から入力される前記熱流量が一定になったか否かを判別し、
前記熱流量が一定になったと判別した場合、前記測定部（１，４１，４２）から入力される該熱流量と前記温度とを、前記第２熱流量及び前記第２温度として取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内部温度測定装置（１００）。

【請求項3】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（８２１）と、該熱電素子（８２１）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１）と、熱源として利用される熱源用熱電素子（８２２）と、を含み、該熱電素子（８２１）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第１温度、該熱電素子（８２１）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第２温度を出力する測定部（７１）と、
前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第１熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第１温度を取得し、前記熱源用熱電素子（８２２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第２熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第２温度を取得し、前記測定部（７１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める制御部（６）と、
を備える内部温度測定装置（７００）。

【請求項4】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２）と、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度を測定する第１及び第２温度センサを含む温度センサ（６１１，６１２）と、を含み、前記第２温度センサ（６１２）と前記第１温度センサ（６１１）と前記熱電素子（１１２）とを略等間隔で配置し、該熱電素子（１１２）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（６１１，６１２）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（６１１，６１２）が測定した第２温度を出力する測定部（１０１）と、
前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一である場合、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度を、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度として取得し、前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一でない場合、該第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度との差分と、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、から前記熱電素子（１１２）の前記被測定対象側の面の温度を求め、前記測定部（１０１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める制御部（６）と、
を備える内部温度測定装置（１０００）。

【請求項5】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２）と、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１）と、を含む測定部（１，４１，４２）が、該熱電素子（１１２）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１１）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第２温度を出力し、
制御部（６）が、前記測定部（１，４１，４２）から前記第１熱流量と前記第１温度とを取得し、
前記制御部（６）が、前記熱電素子（１１２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記測定部（１，４１，４２）から前記第２熱流量と前記第２温度とを取得し、
前記制御部（６）が、前記測定部（１，４１，４２）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める、
ことを特徴とする内部温度測定方法。

【請求項6】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（８２１）と、該熱電素子（８２１）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１）と、熱源として利用される熱源用熱電素子（８２２）と、を含む測定部（７１）が、該熱電素子（８２１）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第１温度、該熱電素子（８２１）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第２温度を出力し、
制御部（６）が、前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第１熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第１温度を取得し、
前記制御部（６）が、前記熱源用熱電素子（８２２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第２熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第２温度を取得し、
前記制御部（６）が、前記測定部（７１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める、
ことを特徴とする内部温度測定方法。

【請求項7】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２）と、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度を測定する第１及び第２温度センサを含む温度センサ（６１１，６１２）と、を含み、前記第２温度センサ（６１２）と前記第１温度センサ（６１１）と前記熱電素子（１１２）とを略等間隔で配置する測定部（１０１）が、該熱電素子（１１２）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（６１１，６１２）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（６１１，６１２）が測定した第２温度を出力し、
制御部（６）が、前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一である場合、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度を、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度として取得し、
前記制御部（６）が、前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一でない場合、該第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度との差分と、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、から前記熱電素子（１１２）の前記被測定対象側の面の温度を求め、
前記制御部（６）が、前記測定部（１０１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める、
ことを特徴とする内部温度測定方法。

【請求項8】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２）と、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１）と、を含み、該熱電素子（１１２）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第２温度を出力する測定部（１，４１，４２）を備える内部温度測定装置（１００）のコンピュータに、
前記測定部（１，４１，４２）から前記第１熱流量と前記第１温度とを取得する手順と、
前記熱電素子（１１２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記測定部（１，４１，４２）から前記第２熱流量と前記第２温度とを取得する手順と、
前記測定部（１，４１，４２）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める手順と、
を実行させるためのプログラム。

【請求項9】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（８２１）と、該熱電素子（８２１）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１）と、熱源として利用される熱源用熱電素子（８２２）と、を含み、該熱電素子（８２１）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第１温度、該熱電素子（８２１）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１）が測定した第２温度を出力する測定部（７１）を備える内部温度測定装置（７００）のコンピュータに、
前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第１熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第１温度を取得する手順と、
前記熱源用熱電素子（８２２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第２熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第２温度を取得する手順と、
前記測定部（７１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める手順と、
を実行させるためのプログラム。

【請求項10】

被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２）と、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度を測定する第１及び第２温度センサを含む温度センサ（６１１，６１２）と、を含み、前記第２温度センサ（６１２）と前記第１温度センサ（６１１）と前記熱電素子（１１２）とを略等間隔で配置し、該熱電素子（１１２）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（６１１，６１２）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（６１１，６１２）が測定した第２温度を出力する測定部（１０１）を備える内部温度測定装置（１０００）のコンピュータに、
前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一である場合、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度を、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度として取得する手順と、
前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一でない場合、該第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度との差分と、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、から前記熱電素子（１１２）の前記被測定対象側の面の温度を求める手順と、
前記測定部（１０１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める手順と、
を実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラム、特に低コストで製造可能な内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

深部体温を測定する装置として、比較的に面積の広い熱抵抗（断熱材）の上下面にそれぞれ温度センサ（測温素子）を取り付けた熱流束センサを二つ用いて深部体温を測定する深部体温計が知られている（例えば特許文献１参照）。なお、本明細書中に特許文献１の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参考として取り込むものとする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２１２４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の深部体温計では、熱流束センサを、二つの温度センサで熱抵抗体を挟み込んだサンドイッチ構造で製造する必要があったため、製造コストが高くなってしまうといった課題があった。

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、低コストで製造可能な内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る内部温度測定装置（１００，５００，７００，１０００）は、被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２，６２１，６２２，８２１）と、該熱電素子（１１２，６２１，６２２，８２１）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１，６１１，６１２）と、を含み、該熱電素子（１１２，６２１，８２１）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１１）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２，６２２，８２１）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１２）が測定した第２温度を出力する測定部（１，４１，４２，５１，５２，７１，１０１）と、前記測定部（１，４１，４２，５１，５２，７１，１０１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める制御部（６）と、を備える。

【0007】

上記の内部温度測定装置（１００，７００，１０００）において、前記制御部（６）は、前記測定部（１，４１，４２，７１）から前記第１熱流量と前記第１温度を取得し、前記熱電素子（１１２，８２２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記測定部（１，４１，４２，７１）から前記第２熱流量と前記第２温度を取得し、前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める、ようにしてもよい。

【0008】

上記の内部温度測定装置（７００）において、前記測定部（７１）は、熱源として利用される熱源用熱電素子（８２２）をさらに含み、前記制御部（６）は、前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第１熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第１温度を取得し、前記熱原用熱電素子（８２２）に電力を供給して前記被測定対象の表面の温度を変化させた後に、前記熱電素子（８２１）によって測定された前記第２熱流量、及び前記温度センサ（１１１）によって測定された前記第２温度を取得する、ようにしてもよい。

【0009】

上記の内部温度測定装置（１００，７００，１０００）において、前記制御部（６）は、前記熱電素子（１１２，８２２）に所定期間電力を供給した後、前記測定部（１，４１，４２，７１）から入力される前記熱流量が一定になったか否かを判別し、前記熱流量が一定になったと判別した場合、前記測定部（１，４１，４２，７１）から入力される該熱流量と前記温度とを、前記第２熱流量及び前記第２温度として取得する、ようにしてもよい。

【0010】

上記の内部温度測定装置（１０００）において、前記温度センサ（６１１，６１２）は、第１温度センサ（６１１）と、第２温度センサ（６１２）と、を含み、前記測定部（１０１）は、前記第２温度センサ（６１２）と前記第１温度センサ（６１１）と前記熱電素子（１１２）とを略等間隔で配置し、前記制御部（６）は、前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一である場合、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度を、該熱電素子（１１２）の該被測定対象側の面の温度として取得し、前記第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と、前記第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、が略同一でない場合、該第２温度センサ（６１２）によって測定された温度と該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度との差分と、該第１温度センサ（６１１）によって測定された温度と、から前記熱電素子（１１２）の前記被測定対象側の面の温度を求める、ようにしてもよい。

【0011】

上記の内部温度測定装置（５００）において、前記測定部（５１，５２）は、第１測定部（５１）と、第２測定部（５２）と、を含み、前記第１測定部（５１）は、第１熱電素子（６２１）と、該第１熱電素子（６２１）の前記被測定対象側の面の温度を測定する第１温度センサ（６１１）と、を含み、該第１熱電素子（６２１）が測定した該第１熱流量、及び該第１温度センサ（６１１）が測定した該第１温度を出力し、前記第２測定部（５２）は、前記第１熱電素子（６２１）とは熱抵抗値が異なる第２熱電素子（６２２）と、該第２熱電素子（６２２）の該被測定対象側の面の温度を測定する第２温度センサ（６１２）と、を含み、該第２熱電素子（６２２）が測定した該第２熱流量、及び該第２温度センサ（６１２）が測定した該第２温度を出力する、ようにしてもよい。

【0012】

本発明の第２の観点に係る内部温度測定方法は、被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２，６２１，６２２，８２１）と、該熱電素子（１１２，６２１，６２２，８２１）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１，６１１，６１２）と、を含む測定部（１，４１，４２，５１，５２，７１，１０１）が、該熱電素子（１１２，６２１，８２１）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１１）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２，６２２，８２１）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１２）が測定した第２温度を出力し、制御部（６）が、前記測定部（１，４１，４２，５１，５２，７１，１０１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める、ことを特徴とする。

【0013】

本発明の第３の観点に係るプログラムは、被測定対象の内部からの熱流量を測定する熱電素子（１１２，６２１，６２２，８２１）と、該熱電素子（１１２，６２１，６２２，８２１）の該被測定対象側の面の温度を測定する温度センサ（１１１，６１１，６１２）と、を含み、該熱電素子（１１２，６２１，８２１）が測定した第１熱流量、該第１熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１１）が測定した第１温度、該熱電素子（１１２，６２２，８２１）が測定した該第１熱流量とは異なる第２熱流量、及び該第２熱流量のときに該温度センサ（１１１，６１２）が測定した第２温度を出力する測定部（１，４１，４２，５１，５２，７１，１０１）を備える内部温度測定装置（１００，５００，７００，１０００）のコンピュータに、前記測定部（１，４１，４２，５１，５２，７１，１０１）から入力される前記第１熱流量、前記第１温度、前記第２熱流量、及び前記第２温度に基づいて、前記被測定対象の内部温度を求める手順を実行させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、低コストで製造可能な内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【図2】本実施形態に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【図3】本実施形態に係る深部体温測定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図4】（ａ）は、変形例１に係る測定部の構成例を示す断面図、（ｂ）は、変形例２に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【図5】変形例３に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【図6】変形例３に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【図7】変形例４に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【図8】変形例４に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【図9】変形例４に係る深部体温測定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図10】変形例５に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【図11】変形例５に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

【0017】

まず、本発明の実施形態に係る深部体温計（内部温度測定装置）の構成について図面を参照しつつ説明する。

【0018】

本実施形態に係る深部体温計（内部温度測定装置）は、被測定対象である被検者の頭部や体幹部等の中枢部の体表面に装着され、脳や臓器等の深部（内部）からの熱流量を求め、深部の体内温度である深部体温（内部温度）を測定するものである。なお、本発明における内部温度の測定には、内部温度の測定それ自体のみならず、内部温度の推定や内部温度の変化の検出等も含まれる。

【0019】

図１は、本実施形態に係る深部体温計の構成例を示すブロック図である。

【0020】

図１に示すように、深部体温計１００は、測定部１と、電源２と、切替部３と、温度信号処理部４と、熱流信号処理部５と、制御部６と、出力部７と、を具備する。

【0021】

図２は、本実施形態に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【0022】

図２に示すように、測定部１は、樹脂製の筐体１０内の、被検者の体表面に接触して深部体温を測定する測定面側に、基板１１と、熱拡散層１２と、断熱層１３と、を備える。また、測定部１は、筐体１０の測定面側の面に集熱板１４を、その反対側の面に熱伝導シート１５を、それぞれ備える。

【0023】

基板１１は、例えばポリイミド等の絶縁性を有する素材から構成され、本実施形態では、８ｍｍ×１０ｍｍの平板状に形成された可撓性を有するフレキシブル基板（フィルム基板）である。なお、基板１１は、変形可能なフレキシブル基板に限定されるものではなく、変形不能なプリント基板であってもよい。

【0024】

基板１１は、測定面と反対側の面上に、温度センサ１１１と熱電素子１１２とを、温度センサ１１１が測定する温度Ｔと熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’とが略等しくなる程、近接して配置している。この点については、国際公開第２０２０／１８４５１１号にその詳細が記載されている。なお、本明細書中に国際公開第２０２０／１８４５１１号公報の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参考として取り込むものとする。

【0025】

温度センサ１１１は、例えば温度によって抵抗値が変化するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタ等のサーミスタ等から構成される。温度センサ１１１は、被検者の体表面の温度Ｔを測定する。本実施形態では、応答性を高める観点から、できるだけ熱容量が小さい方が好ましいため、温度センサ１１１として、チップＮＴＣサーミスタが用いられる。温度センサ１１１は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した温度Ｔを示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。

【0026】

熱電素子１１２は、例えばペルティエ素子等から構成される。熱電素子１１２は、被験者の脳や臓器等の深部からの熱流量ＨＦを求める熱流センサとして機能する。熱電素子１１２は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した熱流量ＨＦを示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。また、熱電素子１１２は、電源２から電力が供給されると、直流電流が流れ、被験者の体表面を加温又は冷却して（被測定対象の表面の温度を変化させて）深部からの熱流量ＨＦを変化させる熱源としても機能する。

【0027】

熱拡散層１２は、効率良く熱伝導させるべく、極めて熱伝導率（例えば１３５０［Ｗ／ｍＫ］等）が高いグラファイトシートやカーボンシート等の炭素系熱伝導シート等から構成される。なお、熱拡散層１２は、アルミシートや銅箔等の金属薄膜等から構成されてもよい。熱拡散層１２は、基板１１の測定面側の面に設けられ、集熱板１４から入った熱を拡散して、測定面と水平な方向に熱伝達させ、基板１１の測定面側の面内における温度分布を均一にする。これにより、熱拡散層１２は、温度センサ１１１が測定する温度Ｔと、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’と、を略等しくすることができる。この結果、温度センサ１１１は、熱電素子１１２の被験者側の面（下面）の温度を測定することができる。

【0028】

断熱層１３は、例えば対流のない空気層、ポリイミド、ポリエチレン発泡体、及びウレタン発泡体等の断熱性を有する素材から構成され、温度センサ１１１と熱電素子１１２とを覆うように筐体１０内に充填される。断熱層１３は、温度センサ１１１と熱電素子１１２とを断熱することで、測定面と平行方向に熱が逃げづらくし、温度センサ１１１と熱電素子１１２との測定精度を上げることができる。

【0029】

集熱板１４は、例えば純銅等のような被検者に比べて熱伝導率が大きい金属板等から構成される。集熱板１４は、被験者の体表面の熱を集めて熱拡散層１２を介して温度センサ１１１と熱電素子１１２とに伝達することで、温度センサ１１１と熱電素子１１２とがそれぞれ樹脂製の筐体１０越しに被検者の体表面の温度Ｔと熱流量ＨＦとを測定することを可能にする。

【0030】

熱伝導シート１５は、例えば熱伝導性の良好な（例えば３～４［Ｗ／ｍＫ］等）アルミシートや銅箔等の金属薄膜等から構成される。

【0031】

このように、測定部１は、集熱板１４と熱伝導シート１５とを設けることで、熱電素子１１２の測定面側の面と、その反対側の面と、に温度差を作り、測定面と垂直な方向への熱の移動を促すことができる。

【0032】

図１に示す電源２は、例えば汎用の一次電池又は二次電池等の電池等から構成され、熱電素子１１２に電力（例えば０．５Ｗ未満程度）を供給する。

【0033】

切替部３は、例えば汎用の切替回路等から構成される。切替部３は、制御部６による制御の下、熱電素子１１２の動作（モード）を切り替える。具体的に、切替部３は、熱電素子１１２を熱流センサとして利用する場合、熱電素子１１２を熱流信号処理部５と電気的に接続する。これに対して、切替部３は、熱電素子１１２を熱源として利用する場合、熱電素子１１２を電源２と電気的に接続する。

【0034】

温度信号処理部４及び熱流信号処理部５は、例えば汎用の増幅器及び汎用のＡ／Ｄ（Analog-to-digital）コンバータ（ＡＤＣ）等から構成される。温度信号処理部４は、温度センサ１１１から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。熱流信号処理部５は、熱電素子１１２から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。

【0035】

制御部６は、例えばＭＣＵ（Micro Control Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。ＭＣＵは、ＲＡＭをワークメモリとして用い、ＲＯＭに記憶されている各種プログラム等を適宜実行することによって、深部体温計１００の各種動作を制御する。本実施形態において、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔと、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、に基づいて、被験者の深部体温を測定する。ここで、温度センサ１１１が測定する温度Ｔと熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’とは略等しいことから、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔは、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’を示すものとして扱われる。

【0036】

具体的に、制御部６は、まず、熱電素子１１２と熱流信号処理部５との電気的接続を指示する第１制御信号を切替部３に出力して、熱電素子１１２を熱流センサとして機能させる。次に、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を被験者の体表面を加温又は冷却する前の通常状態における被験者の温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１として取得する。通常状態において取得した温度Ｔ１と熱流量ＨＦ１とについては、以下の（１）式の関係が成り立つ。
（Ｔｉ－Ｔ１）／Ｒｚ＝ＨＦ１ …（１）
ここで、Ｔｉは深部体温、Ｒｚは被検者の皮下組織１３０の熱抵抗値で、ともに未知数である。

【0037】

続いて、制御部６は、熱電素子１１２と電源２との電気的接続を指示する第２制御信号を切替部３に出力して、熱電素子１１２を熱源として機能させる。換言すれば、制御部６は、熱電素子１１２に電力を供給して被験者の表面の温度を変化させる。熱電素子１１２を熱源として機能させてから所定期間（例えば数十秒から一分程度）が経過した後、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を取得する。さらに、制御部６は、取得した熱流量ＨＦが一定になっているか否かを判別し、一定になっていなければ、所定期間経過後、再度温度Ｔと熱流量ＨＦとを取得する。これに対して、制御部６は、取得した熱流量ＨＦが一定になっている場合、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を熱平衡状態における被験者の温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２として取得する。熱平衡状態において取得した温度Ｔ２と熱流量ＨＦ２とには、以下の（２）式の関係が成り立つ。
（Ｔｉ－Ｔ２）／Ｒｚ＝ＨＦ２ …（２）

【0038】

上記（１）及び（２）式中の未知数は、皮下組織１３０の熱抵抗値Ｒｚ及び深部体温Ｔｉだけである。そこで、未知数である皮下組織１３０の熱抵抗値Ｒｚ及び深部体温Ｔｉについての連立方程式を解いて、（１）及び（２）式から、場所による違いや個人差がある皮下組織１３０の熱抵抗値Ｒｚを消去すれば、以下の（３）式を得ることができる。

【0039】

【数1】

【0040】

そして、制御部６は、通常状態において取得した温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１と、熱平衡状態において取得した温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２と、を式（３）に代入することにより、被験者の深部体温Ｔｉを求める。

【0041】

制御部６は、求めた深部体温Ｔｉを出力部７の画面上に表示して、被験者に深部体温Ｔｉを通知する。

【0042】

なお、制御部６は、深部体温の遷移から、被検者が熱中症のおそれがあるか否かを判定してもよい。そして、制御部６は、深部体温が所定の閾値（危険値）を超えた場合や、深部体温の変化が所定の範囲を超えた場合など所定の条件を満たす場合、熱中症のおそれがあると判定して、出力部７の画面上に表示したり、スピーカから警告音を発したり、ＬＥＤを点灯或いは点滅したりして、被検者に熱中症のおそれがあることを警告してもよい。

【0043】

出力部７は、例えば汎用の液晶表示器等から構成される。出力部７は、制御部６が求めた深部体温Ｔｉを画面上に表示する。なお、出力部７は、例えばフラッシュメモリ等の汎用の不揮発性メモリ等から構成され、制御部６が求めた深部体温Ｔｉを格納するものであってもよい。また、出力部７は、例えば汎用の無線通信装置等から構成され、制御部６が求めた深部体温Ｔｉをインターネット等のネットワークを介して外部のサーバコンピュータに送信するものであってもよい。さらに、出力部７は、汎用の液晶表示器、汎用の不揮発性メモリ、及び汎用の無線通信装置等を組み合わせたものであってもよい。

【0044】

次に、上記構成を備える深部体温計１００が実行する深部体温測定処理について図面を参照して説明する。

【0045】

図３は、本実施形態に係る深部体温測定処理の詳細を示すフローチャートである。

【0046】

図３に示す深部体温測定処理において、深部体温計１００の制御部６は、まず、熱電素子１１２と熱流信号処理部５との電気的接続を指示する第１制御信号を切替部３に出力して、熱電素子１１２を熱流センサとして機能させる（ステップＳ３０１）。

【0047】

次に、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を被験者の体表面を加温又は冷却する前の通常状態における被験者の温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１として取得する（ステップＳ３０２）。

【0048】

続いて、制御部６は、熱電素子１１２と電源２との電気的接続を指示する第２制御信号を切替部３に出力して、熱電素子１１２を熱源として機能させる（ステップＳ３０３）。

【0049】

その後、制御部６は、熱電素子１１２を熱源として機能させてから所定期間が経過したか否かを判別し（ステップＳ３０４）、経過していなければ（ステップＳ３０４；Ｎｏ）、ループして待つ。

【0050】

そして、制御部６は、所定期間が経過したときには（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、第１制御信号を切替部３に出力して、熱電素子１１２を再度熱流センサとして機能させる（ステップＳ３０５）。

【0051】

続いて、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を取得する（ステップＳ３０６）。

【0052】

さらに、制御部６は、ステップＳ３０６で取得した熱流量ＨＦが一定になっているか否かを判別し（ステップＳ３０７）、一定になっていなければ（ステップＳ３０７；Ｎｏ）、ステップＳ３０３へとリターンして、所定期間経過後、再度温度Ｔと熱流量ＨＦとを取得する。

【0053】

そして、制御部６は、ステップＳ３０６で取得した熱流量ＨＦが一定になったときには（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を熱平衡状態における被験者の温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２として取得する（ステップＳ３０８）。

【0054】

続いて、制御部６は、通常状態において取得した温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１と、熱平衡状態において取得した温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２と、を式（３）に代入することにより、被験者の深部体温Ｔｉを求める（測定する）（ステップＳ３０９）。

【0055】

そして、制御部６は、ステップＳ３０９で求めた深部体温Ｔｉを出力部７の画面上に表示して、被験者に深部体温Ｔｉを通知してから（ステップＳ３１０）、深部体温測定処理を終了する。

【0056】

以上説明したように、本実施形態に係る深部体温計（内部温度測定装置）１００は、測定部１と制御部６とを備える。測定部１は、被測定対象である被験者の内部からの熱流量ＨＦを測定する熱電素子１１２と、熱電素子１１２の被験者側の面の温度Ｔを測定する温度センサ１１１と、を含んでいる。測定部１は、熱電素子１１２が測定した熱流量ＨＦ１、熱流量ＨＦ１のときに温度センサ１１１が測定した温度Ｔ１、熱電素子１１２が測定した熱流量ＨＦ１とは異なる熱流量ＨＦ２、及び熱流量ＨＦ２のときに温度センサ１１１が測定した温度Ｔ２を出力する。制御部６は、測定部１から入力される熱流量ＨＦ１、温度Ｔ１、熱流量ＨＦ２、及び温度Ｔ２に基づいて、被験者に深部体温Ｔｉを求める。

【0057】

具体的に、制御部６は、測定部１から熱流量ＨＦ１と温度Ｔ１とを取得する。次に、制御部６は、熱電素子１１２に電力を供給して被験者の表面の温度を変化させた後に、測定部１から熱流量ＨＦ２と温度Ｔ２とを取得する。より詳しくは、制御部６は、熱電素子１１２に所定期間電力を供給した後、測定部１から入力される熱流量ＨＦが一定になったか否かを判別する。制御部６は、熱流量ＨＦが一定になったと判別した場合、測定部１から入力される熱流量ＨＦと温度Ｔとを、熱流量ＨＦ２及び温度Ｔ２として取得する。そして、制御部６は、熱流量ＨＦ１、温度Ｔ１、熱流量ＨＦ２、及び温度Ｔ２に基づいて、被験者に深部体温Ｔｉを求める。

【0058】

このように、深部体温計１００は、製造コストの高いサンドイッチ構造の熱流束センサを備えることなく、温度センサ１１１及び熱電素子１１２により、サンドイッチ構造の熱流束センサと略同一の機能を実現することができるため、従来より低コストで製造することができる。

【0059】

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記の実施形態の変形態様について、説明する。

【0060】

上記の実施形態では、温度センサ１１１と熱流センサ１１２とが、基板１１の測定面と反対側の面上に近接して配置されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
［変形例１］

【0061】

図４（ａ）は、変形例１に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【0062】

図４（ａ）に示す変形例１に係る測定部４１のように、温度センサ１１１は、熱電素子１１２の下面（測定面側の面）に設置され、熱電素子１１２の下面（測定面側の面）の温度を測定するものであってもよい。
［変形例２］

【0063】

図４（ｂ）は、変形例２に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【0064】

また、図４（ｂ）に示す変形例２に係る測定部４２のように、温度センサ１１１は、熱電素子１１２の上部の熱伝導シート１５の上面（測定面と反対側の面）に設置されてもよい。

【0065】

上記の実施形態において、測定部１は、温度センサ１１１と熱流センサ１１２とを、それぞれ一つずつ備えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0066】

以下、本発明の変形例３、４、及び５について説明する。なお、上記の実施形態に係る深部体温計１００と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
［変形例３］

【0067】

まず、測定部が、二つの温度センサと各々熱抵抗値の異なる二つの熱電素子とを備える変形例３について説明する。

【0068】

図５は、変形例３に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【0069】

図５に示すように、深部体温計５００は、第１及び第２測定部５１及び５２と、第１及び第２温度信号処理部５３及び５４と、第１及び第２熱流信号処理部５５及び５６と、制御部６と、出力部７と、を具備する。

【0070】

図６は、変形例３に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【0071】

図６に示すように、第１測定部５１の基板１１は、測定面と反対側の面上に、第１温度センサ６１１と第１熱電素子６２１とを、第１温度センサ６１１が測定する温度Ｔ１と第１熱電素子６２１の下面（測定面側）の温度Ｔ１’とが略等しくなる程、近接して配置している。第１温度センサ６１１は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した温度Ｔ１を示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。第１熱電素子６２１は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した熱流量ＨＦ１を示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。

【0072】

また、第２測定部５２の基板１１は、測定面と反対側の面上に、第２温度センサ６１２と第２熱電素子６２２とを、第２温度センサ６１２が測定する温度Ｔ２と第２熱電素子６２２の下面（測定面側）の温度Ｔ２’とが略等しくなる程、近接して配置している。第２温度センサ６１２は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した温度Ｔ２を示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。本変形例において、第２熱電素子６２２は、第１熱電素子６２１とは異なる熱抵抗値を有しているため、第２熱電素子６２２は、第１熱電素子６２１が測定した熱流量ＨＦ１とは異なる熱流量ＨＦ２を測定する。第２熱電素子６２２は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した熱流量ＨＦ２を示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。

【0073】

熱拡散層１２は、基板１１の測定面側の面に設けられ、集熱板１４から入った熱を拡散して、測定面と水平な方向に熱伝達させ、基板１１の測定面側の面内における温度分布を均一にする。これにより、熱拡散層１２は、第１温度センサ６１１が測定する温度Ｔ１と、第１熱電素子６２１の下面（測定面側）の温度Ｔ１’と、を略等しくすることができる。この結果、第１温度センサ６１１は、第１熱電素子６２１の被験者側の面（下面）の温度を測定することができる。また、熱拡散層１２は、第２温度センサ６１２が測定する温度Ｔ２と、第２熱電素子６２２の下面（測定面側）の温度Ｔ２’と、を略等しくすることができる。この結果、第２温度センサ６１２は、第２熱電素子６２２の被験者側の面（下面）の温度を測定することができる。

【0074】

図５に示す第１温度信号処理部５３は、第１温度センサ６１１から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。第２温度信号処理部５４は、第２温度センサ６１２から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。第１熱流信号処理部５５は、第１熱電素子６２１から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。第２熱流信号処理部５６は、第２熱電素子６２２から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。

【0075】

そして、制御部６は、第１測定部５１が測定した温度Ｔ１（≒Ｔ１’）及び熱流量ＨＦ１と、第２測定部５２が測定した温度Ｔ２（≒Ｔ２’）及び熱流量ＨＦ２と、を式（３）に代入することにより、被験者の深部体温Ｔｉを求めればよい。

【0076】

以上説明したように、本変形例に係る深部体温計５００において、測定部は、第１測定部５１と、第２測定部５２と、を含んでいる。第１測定部５１は、第１熱電素子６２１と、第１熱電素子６２１の被験者側の面の温度を測定する第１温度センサ６１１と、を含んでいる。そして、第１測定部５１は、第１熱電素子６２１が測定した熱流量ＨＦ１、及び第１温度センサ６１１が測定した第１温度Ｔ１を出力する。第２測定部５２は、第１熱電素子６２１とは熱抵抗値が異なる第２熱電素子６２２と、第２熱電素子６２２の被験者側の面の温度を測定する第２温度センサ６１２と、を含んでいる。そして、測定部５２は、第２熱電素子６２２が測定した熱流量ＨＦ２、及び第２温度センサ６１２が測定した温度Ｔ２を出力する。

【0077】

このように、深部体温計５００は、製造コストの高いサンドイッチ構造の熱流束センサを備えることなく、第１及び第２温度センサ６１１及び６１２、並びに第１及び第２熱電素子６２１及び６２２により、サンドイッチ構造の熱流束センサと略同一の機能を実現することができるため、従来より低コストで製造することができる。

【0078】

なお、本変形例においても、変形例１に係る測定部４１のように、第１及び第２温度センサ６１１及び６２１が、それぞれ第１及び第２熱電素子６１２及び６２２の下面（測定面側の面）に設置されてもよい。また、変形例２に係る測定部４２のように、第１及び第２温度センサ６１１及び６２１が、それぞれ第１及び第２熱電素子６１２及び６２２の上部の熱伝導シート１５の上面（測定面と反対側の面）に設置されてもよい。
［変形例４］

【0079】

次に、測定部が、被験者の熱流量を測定する測定用熱電素子及び熱源として利用される熱源用熱電素子といった各々役割の異なる二つの熱電素子を備える変形例４について説明する。

【0080】

図７は、変形例４に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【0081】

図７に示すように、深部体温計７００は、測定部７１と、電源２と、温度信号処理部４と、熱流信号処理部５と、制御部６と、出力部７と、を具備する。

【0082】

図８は、変形例４に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【0083】

図８に示すように、測定部７１の基板１１は、測定面と反対側の面上に、温度センサ１１１と測定用熱電素子８２１とを、温度センサ１１１が測定する温度Ｔと測定用熱電素子８２１の下面（測定面側）の温度Ｔ’とが略等しくなる程、近接して配置している。また、熱伝導シート１５の上面（測定面と反対側の面）には、基板８１が設けられている。基板８１は、測定面と反対側の面上の、測定用熱電素子８２１と対応する位置に、熱源用熱電素子８２２が配置されている。すなわち、変形例４に係る測定部７１は、被験者の熱流量を測定する測定用熱電素子８２１及び熱源として利用される熱源用熱電素子８２２といった各々役割の異なる二つの熱電素子を備えている。

【0084】

測定用熱電素子８２１は、熱流センサとして機能するもので、被験者の脳や臓器等の深部からの熱流量ＨＦを求める。測定用熱電素子８２１は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した熱流量ＨＦを示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。

【0085】

熱源用熱電素子８２２は、熱源として機能するもので、電源２から電力が供給されると、直流電流が流れ、被験者の体表面を加温又は冷却して（被測定対象の表面の温度を変化させて）深部からの熱流量ＨＦを変化させる。

【0086】

熱拡散層１２は、基板１１の測定面側の面に設けられ、集熱板１４から入った熱を拡散して、測定面と水平な方向に熱伝達させ、基板１１の測定面側の面内における温度分布を均一にする。これにより、熱拡散層１２は、温度センサ１１１が測定する温度Ｔと、熱測定用熱電素子８２１の下面（測定面側）の温度Ｔ’と、を略等しくすることができる。この結果、温度センサ１１１は、測定用熱電素子８２１の被験者側の面（下面）の温度を測定することができる。

【0087】

断熱層１３は、熱源用熱電素子８２２を覆うように筐体８０内に充填される。また、筐体１０の測定面と反対側の面には、熱伝導シート８５が設けられている。

【0088】

図７に示す制御部６は、まず、電源２をオフにして熱源用熱電素子８２２を停止する。次に、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を被験者の体表面を加温又は冷却する前の通常状態における被験者の温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１として取得する。

【0089】

次に、制御部６は、電源２をオンにして熱源用熱電素子８２２を起動するとともに、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔと、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を取得する。さらに、制御部６は、取得した熱流量ＨＦが一定になっているか否かを判別し、一定になっていれば、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を熱平衡状態における被験者の温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２として取得する。

【0090】

そして、制御部６は、通常状態において取得した温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１と、熱平衡状態において取得した温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２と、を式（３）に代入することにより、被験者の深部体温Ｔｉを求めればよい。

【0091】

次に、上記構成を備える深部体温計７００が実行する深部体温測定処理について図面を参照して説明する。

【0092】

図９は、変形例４に係る深部体温測定処理の詳細を示すフローチャートである。

【0093】

図９に示す深部体温測定処理において、深部体温計７００の制御部６は、まず、電源２をオフにして熱源用熱電素子８２２を停止する（ステップＳ９０１）。

【0094】

次に、制御部６は、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を被験者の体表面を加温又は冷却する前の通常状態における被験者の温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１として取得する（ステップＳ９０２）。

【0095】

続いて、制御部６は、電源２をオンにして熱源用熱電素子８２２を起動するとともに（ステップＳ９０３）、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を取得する（ステップＳ９０４）。

【0096】

続いて、制御部６は、ステップＳ９０４で取得した熱流量ＨＦが一定になっているか否かを判別し（ステップＳ９０５）、一定になっていなければ（ステップＳ９０５；Ｎｏ）、ステップＳ９０４へとリターンして、再度温度Ｔ（≒Ｔ’）と熱流量ＨＦとを取得して熱流量ＨＦが一定になっているか否かを判別する。

【0097】

そして、制御部６は、ステップＳ９０４で取得した熱流量ＨＦが一定になったときには（ステップＳ９０５；Ｙｅｓ）、温度信号処理部４から入力される電気信号が示す温度Ｔ（≒Ｔ’）と、熱流信号処理部５から入力される電気信号が示す熱流量ＨＦと、を熱平衡状態における被験者の温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２として取得する（ステップＳ９０６）。

【0098】

続いて、制御部６は、通常状態において取得した温度Ｔ１及び熱流量ＨＦ１と、熱平衡状態において取得した温度Ｔ２及び熱流量ＨＦ２と、を式（３）に代入することにより、被験者の深部体温Ｔｉを求める（測定する）（ステップＳ９０７）。

【0099】

そして、制御部６は、ステップＳ９０７で求めた深部体温Ｔｉを出力部７の画面上に表示して、被験者に深部体温Ｔｉを通知してから（ステップＳ９０８）、深部体温測定処理を終了する。

【0100】

以上説明したように、本変形例に係る深部体温計７００において、測定部７１は、熱源として利用される熱源用熱電素子８２２をさらに含んでいる。制御部６は、測定用熱電素子８２１によって測定された熱流量ＨＦ１、及び温度センサ１１１によって測定された温度Ｔ１を取得する。そして、制御部６は、熱原用熱電素子８２２に電力を供給して被験者の表面の温度を変化させた後に、熱電素子８２１によって測定された熱流量ＨＦ２、及び温度センサ１１１によって測定された温度Ｔ２を取得する。

【0101】

このように、深部体温計１は、製造コストの高いサンドイッチ構造の熱流束センサを備えることなく、温度センサ１１１及び熱電素子１１２により、サンドイッチ構造の熱流束センサと略同一の機能を実現することができるため、従来より低コストで製造することができる。

【0102】

なお、本変形例においても、変形例１に係る測定部４１のように、温度センサ１１１が、測定用熱電素子８２１の下面（測定面側の面）に設置されてもよい。また、変形例２に係る測定部４２のように、温度センサ１１１が、測定用熱電素子８２１の上部の熱伝導シート８５の上面（測定面と反対側の面）に設置されてもよい。

【0103】

続いて、測定部が、各々等間隔に配置された二つの温度センサと熱電素子とを備える変形例５について説明する。
［変形例５］

【0104】

図１０は、変形例５に係る深部体温計の全体構成を例示するブロック図である。

【0105】

図１０に示すように、深部体温計１０００は、測定部１０１と、電源２と、切替部３と、第１及び第２温度信号処理部５３及び５４と、熱流信号処理部５と、制御部６と、出力部７と、を具備する。

【0106】

図１１は、変形例５に係る測定部の構成例を示す断面図である。

【0107】

図１１に示すように、測定部１０１の基板１１は、測定面と反対側の面上に、第２温度センサ６１２と第１温度センサ６１１と熱電素子１１２とを略等間隔に、且つ第２温度センサ６１２が測定する温度Ｔ”と第１温度センサ６１１が測定する温度Ｔと熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’とが略等しくなる程、近接して配置している。

【0108】

第１温度センサ６１１は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した温度Ｔを示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。第２温度センサ６１２は、図示せぬプリント配線を介して制御部６と電気的に接続され、測定した温度Ｔ”を示す電気信号（電圧値）を図示せぬプリント配線を介して出力する。

【0109】

熱拡散層１２は、集熱板１４から入った熱を拡散して、測定面と水平な方向に熱伝達させ、基板１１の測定面側の面内における温度分布を均一にする。これにより、熱拡散層１２は、第２温度センサ６１２が測定する温度Ｔ”と、第１温度センサ６１１が測定する温度Ｔと、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’と、を略等しくすることができる。この結果、第１及び第２温度センサ６１１及び６１２は、熱電素子１１２の被験者側の面（下面）の温度を測定することができる。

【0110】

図１０に示す第１温度信号処理部５３は、第１温度センサ６１１から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。第２温度信号処理部５４は、第２温度センサ６１２から入力されるアナログの電気信号を増幅した後、デジタルの電気信号に変換して出力する。

【0111】

制御部６は、第１温度信号処理部５３から入力される電気信号が示す温度Ｔが、第２温度信号処理部５４から入力される電気信号が示す温度Ｔ”と略等しいか否かを判別する。制御部６は、温度Ｔが温度Ｔ”と略等しい場合、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’も、温度Ｔ及びＴ”と略等しいとして、温度Ｔ（又はＴ”）を熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’を示すものとして取得する。

【0112】

ここで、温度Ｔが温度Ｔ”と略等しくない場合、第２温度センサ６１２と第１温度センサ６１１と熱電素子１１２とが略等間隔に配置されていることから、第１温度センサ６１１が測定する温度Ｔと第２温度センサ１１５が測定する温度Ｔ”との差分（Ｔ－Ｔ”）と、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’と第１温度センサ１１１が測定する温度Ｔとの差分（Ｔ’－Ｔ）は、略等しくなり、以下の（４）式が成立する。
Ｔ－Ｔ”＝Ｔ’－Ｔ …（４）

【0113】

このため、温度Ｔが温度Ｔ”と略等しくない場合、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’は、以下の（５）式で表される。
Ｔ’＝２Ｔ－Ｔ” …（５）

【0114】

したがって、制御部６は、温度Ｔが温度Ｔ”と略等しくない場合、温度Ｔ及びＴ”を（５）式に代入して、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度Ｔ’を求めればよい。

【0115】

以上説明したように、本変形例に係る深部体温計１０００において、温度センサは、第１温度センサ６１１と、第２温度センサ６１２と、を含んでいる。そして、測定部１０１は、第２温度センサ６１２と第１温度センサ６１１と熱電素子１１２とを略等間隔で配置している。制御部６は、第２温度センサ６１２によって測定された温度と、第１温度センサ６１１によって測定された温度と、が略同一である場合、第１温度センサ６１１によって測定された温度を、熱電素子１１２の被験者側の面の温度として取得する。これに対して、制御部６は、第２温度センサ６１２によって測定された温度と、第１温度センサ６１１によって測定された温度と、が略同一でない場合、第２温度センサ６１２によって測定された温度と第１温度センサ６１１によって測定された温度との差分と、第１温度センサ６１１によって測定された温度と、から熱電素子１１２の被験者側の面の温度を求める。

【0116】

このように、深部体温計１０００は、製造コストの高いサンドイッチ構造の熱流束センサを備えることなく、第１及び第２温度センサ６１１及び６１２、並びに熱電素子１１２により、サンドイッチ構造の熱流束センサと略同一の機能を実現することができるため、従来より低コストで製造することができる。また、深部体温計１０００は、第２温度センサ６１２と第１温度センサ６１１と熱電素子１１２とを略等間隔に配置することで、熱電素子１１２の下面（測定面側）の温度、ひいては深部体温Ｔｉをより正確に求めることができる。

【0117】

なお、本変形例に係る深部体温計１０００のように、各々等間隔に配置された二つの温度センサと熱電素子とを備える構成については、本実施形態に係る深部体温計１００のみならず、変形例３及び４に係る深部体温計５００及び７００にも適用可能である。

【0118】

上記の実施形態において、被測定対象は、被検者、すなわち人間であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、被測定対象は、動物であってもよい。

【0119】

上記の実施形態において、測定部１は、被検者の体表面に接触して深部体温を測定するものとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、被検者の体表面に接触することなく（非接触で）深部体温を測定するものであってもよい。

【0120】

上記の実施形態において、深部体温計１００、５００、７００、及び１０００は、被検者の深部体温が所定の条件を満たしたときに、熱中症のおそれがあるとして、所定の警告を発するものとして説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、被検者の深部体温が所定の条件を満たしたときに、熱中症以外の心身の異変のおそれがあることを警告するものであってもよく、深部体温が関係する心身の異変であれば任意であり、例えば低体温症や、睡眠の質、基礎体温、免疫、ストレス等であってもよい。

【0121】

上記の実施形態では、本発明に係る内部温度測定装置として、深部体温Ｔｉを測定する深部体温計１００、５００、７００、及び１０００を例示して説明した。しかしながら、本発明に係る内部温度測定装置はこれに限定されるものではなく、パルス信号や交流信号の信号を送ることで電気回路の解析を行うものであってもよい。例えば、インピーダンス（交流信号時の抵抗値）によって人体組成の測定等を行うものであってもよい。また、熱パルスを発生させることで水分含有量の測定等の物性解析を行うものであってもよい。

【0122】

上記の実施形態では、本発明に係る内部温度測定装置として、被測定対象である被検者の頭部や体幹部等の中枢部の体表面に装着され、脳や臓器等の深部の体内温度である深部体温Ｔｉを測定する深部体温計１００、５００、７００、及び１０００を例示して説明した。しかしながら、本発明に係る内部温度測定装置はこれに限定されるものではなく、体幹部以外に装着されて深部体温Ｔｉ以外の体内温度を測定（推測等も含む）するものであってもよい。例えば、本発明に係る体内温度計は、被検者の腕や足首等といった体幹から離れた末端部に装着されて末端部の体内温度を測定（推測等も含む）するものであってもよい。

【0123】

この場合、制御部６は、被検者の末端部の体内温度から深部体温Ｔｉを推定するようにしてもよい。具体的には、被検者の末端部の体内温度と中枢部の深部体温とを予め複数測定して両者の相関関係を求め、これを制御部６に保持すればよい。そして、制御部６は、測定した被検者の末端部の体内温度から、予め求めた相関関係を用いて、深部体温Ｔｉを推定すればよい。例えば、深部体温Ｔｉが、末端部の体内温度よりも略５℃高いという相関関係が求められた場合、測定した被検者の末端部の体内温度が３２℃であれば、定数５℃を加算して３７℃を、深部体温Ｔｉと推定すればよい。そして、制御部６は、推定した深部体温が所定の閾値を超えた場合など所定の条件を満たす場合、被検者に熱中症のおそれがあることを警告すればよい。

【0124】

上記の実施形態において、制御部６のＣＰＵが実行するプログラムは、予めＲＯＭ等に記憶されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述の処理を実行させるためのプログラムを、既存の汎用コンピュータに適用することで、上記の実施形態に係る深部体温計１００、５００、７００、及び１０００として機能させてもよい。

【0125】

このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えばコンピュータが読取可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ等）に格納して配布してもよいし、インターネット等のネットワーク上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードさせることにより提供してもよい。

【0126】

さらに、上記の処理をＯＳ（Operating System）とアプリケーションプログラムとの分担、又はＯＳとアプリケーションプログラムとの協働によって実行する場合には、アプリケーションプログラムのみを記録媒体やストレージに格納してもよい。また、搬送波にプログラムを重畳し、ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）に上記プログラムを掲示し、ネットワークを介してプログラムを配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。

【0127】

なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明の一実施例を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

【符号の説明】

【0128】

１，４１，４２，７１，１０１ 測定部
２ 電源
３ 切替部
４ 温度信号処理部
５ 熱流信号処理部
６ 制御部
７ 出力部
１０ 筐体
１１，８１ 基板
１２ 熱拡散層
１３ 断熱層
１４ 集熱版
１５，８５ 熱伝導シート
５１ 第１測定部
５２ 第２測定部
５３ 第１温度信号処理部
５４ 第２温度信号処理部
５５ 第１熱流信号処理部
５６ 第２熱流信号処理部
１００，５００，７００，１０００ 深部体温計（内部温度測定装置）
１１１ 温度センサ
１１２ 熱電素子
１３０ 皮下組織
６１１ 第１温度センサ
６１２ 第２温度センサ
６２１ 第１熱電素子
６２２ 第２熱電素子
８２１ 測定用熱電素子
８２２ 熱源用熱電素子

【要約】

低コストで製造可能な内部温度測定装置、内部温度測定方法、及びプログラムを提供する。
深部体温計（１００）は、測定部（１）と制御部（６）とを備える。測定部（１）は、被測定対象である被験者の内部からの熱流量ＨＦを測定する熱電素子（１１２）と、熱電素子１１２）の被験者側の面の温度Ｔを測定する温度センサ（１１１）と、を含んでいる。測定部（１）は、熱電素子（１１２）が測定した熱流量ＨＦ１、熱流量ＨＦ１のときに温度センサ（１１１）が測定した温度Ｔ１、熱電素子（１１２）が測定した熱流量ＨＦ１とは異なる熱流量ＨＦ２、及び熱流量ＨＦ２のときに温度センサ（１１１）が測定した温度Ｔ２を出力する。制御部（６）は、測定部（１）から入力される熱流量ＨＦ１、温度Ｔ１、熱流量ＨＦ２、及び温度Ｔ２に基づいて、被験者に深部体温Ｔｉを求める。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】