内部温度测定装置、手腕安装式装置及内部温度测定方法与流程

本发明涉及内部温度测定装置等。

背景技术：

作为与人体相关的生物体信息，存在有内部体温与基础代谢。所谓内部体温是指不论人体的部位，比人体的皮肤表面深的位置(内部)的温度。

作为测定内部体温的技术，已知例如将内置有加热器的探测器安装在生物体的表面，一方面从加热器施加热量，另一方面通过测定从生物体释放出的热流为“0”时的温度来计算内部温度的技术(例如，参照专利文献1)、或将生物体内的热传导置换为电气电路的等价电路而测定内部温度的技术(例如，参照专利文献2)等。另外，还已知将装置插入外耳道来测定内部体温的设备(例如，参照专利文献3)。

作为测定基础代谢的技术，已知如下技术：将搭载有用于测定热通量的热流热敏电阻及多个温度传感器的设备安装于被测定者的手腕等，根据热通量与温度差而求得基础代谢的技术(例如，参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-202205号公报

专利文献2：日本特开2014-052350号公报

专利文献3：日本特开2011-072637号公报

专利文献4：日本特开2011-120917号公报

为了长时间(例如一天以上)连续性地且正确地测定人的生物体信息、特别是内部体温或基础代谢这样的与温度相关的生物体信息，因此如何减小各种误差的影响显得尤为重要。

从测定的简便性和舒适性的观点出发，在专利文献3公开的这种方式的设备中，必须在外耳道持续地插入装置未必是优选的。如果是专利文献4这种方式的设备，则可能是优选的。

然而，在专利文献4所公开的技术中，并未考虑到由被测定部的形状而引起的误差、或由生物体内部的热源位置的偏差而引起的误差的影响。即，具有如下特征：通常生物体的手腕等热源的位置从中心偏移的情况较多，例如在手腕因手背侧或手掌侧这样部位的表里不同而表面温度与热流不同。专利文献4中未补偿这些测定部位的表里的差异而导致的测定误差，因此，导致包含了测定部位的表里的差异所导致的测定误差。

但是，在专利文献4这种方式的设备中，如果说应用专利文献1的技术的话，则由于专利文献1的技术加热器为必要的，因此难以实现简便性和舒适性良好的尺寸的设备。另外，由于需要加热器，存在这样的问题：在长时间的测定期间是持续驱动加热器还是断续地驱动、以及如何确保电源。

如果说应用无需加热器的专利文献2的技术的话，则包含了因生物体内部的热源位置的偏移所导致的误差而产生的影响。即，原本实际的生物体内是包含因组织代谢而发热与从血液向组织的热流入的热传导系统，因此由于生物体内的深度而热流不同。

此外，上述的问题不限于人的内部温度的测定，可以说其它动物的内部温度的测定也相同。另外，可以说关于lsi(largescaleintergration：大规模集成电路)等的半导体芯片的内部温度的解析、内部有热源的机械部件或构造体的内部温度的解析也相同。

技术实现要素：

本发明是以这种背景为基础提出的，其目的在于提供使误差影响降低的内部温度的新的测定技术。

为了解决以上技术问题的第一发明是内部温度测定装置，具备：获取部，获取被测定体的一侧面侧的一侧的温度及一侧的热通量与所述被测定体的另一侧面侧的另一侧的温度及另一侧的热通量；以及计算部，利用所述一侧的温度、所述一侧的热通量、所述另一侧的温度及所述另一侧的热通量来计算所述被测定体的内部温度。

另外，第二发明是第一发明的内部温度测定装置，还具备：具有一侧的传感器部和另一侧的传感器部的测定部，所述一侧的传感器部用于在所述被测定体的所述一侧面侧测定所述一侧的温度及所述一侧的热通量，所述另一侧的传感器部用于在所述被测定体的所述另一侧面侧测定所述另一侧的温度及所述另一侧的热通量，所述获取部获取通过所述一侧的传感器部与所述另一侧的传感器部而得到的测定结果。

根据第一或第二发明，对于测定无需加热器，因此能够确保测定的简便性和舒适性。另外，假设被测定体的内部温度的分布趋势，从由一侧测定的表面温度及热通量及从另一侧测定的表面温度及热通量计算出内部温度，因此能够降低并抑制因被测定体的形状导致的误差、或因被测定体的内部的热源位置的偏移导致的误差而产生影响。

第三发明是第二发明的内部温度测定装置，所述一侧的传感器部具有多个温度传感器，所述另一侧的传感器部具有多个温度传感器，所述获取部从所述一侧的传感器部测定出的多个温度中获取所述一侧的热流，从所述另一侧的传感器部测定出的多个温度中获取所述另一侧的热流。

根据第三发明，不设置测定热通量的传感器，能够从多个温度传感器的测定结果而获得热通量。能够实现构造的简化及制造成本的降低。

第四发明是第二或第三发明的内部温度测定装置，所述测定部具有：第一对传感器部，隔着所述被测定体的第一内部位置而设置；以及第二对传感器部，隔着所述被测定体的第二内部位置而设置，所述计算部利用通过所述第一对传感器部而得到的测定结果来推算第一内部温度，并利用通过所述第二对传感器部而得到的测定结果来推算第二内部温度，利用所述第一内部温度和所述第二内部温度而确定最终的所述内部温度。

根据第四发明，例如将内部的热源位置作为内部位置，通过设置分别对应于内部位置的传感器部对，从而能够更正确地测定内部温度。

第五发明是第一至第三中任一发明的内部温度测定装置，还具备还具备：具有n个传感器部的测定部，所述n个传感器部以围绕所述被测定体的表面的方式而呈包围状而配置，并用于测定温度及热通量，其中，n≧3。所述获取部从所述n个传感器部中选择所述一侧面侧的传感器部与所述另一侧面侧的传感器部的组合而成的多对传感器部，从而获取各传感器部对的测定结果，所述计算部利用由所述获取部按各对所述传感器部获取的该对传感器部的测定结果来推算所述内部温度的候补，从该候补中将满足预定条件的候补确定为最终的所述内部温度。

根据第五发明，进行更高精度的内部温度的测定。

第六发明是第一至第三中任一发明的内部温度测定装置，具备能够在所述一侧面侧与所述另一侧面侧之间变更配置位置的用于测定温度及热通量的传感器部，所述获取部获取所述传感器部配置于所述一侧面侧时的测定结果来作为所述一侧的温度及所述一侧的热通量，获取所述传感器部配置于所述另一侧面侧时的测定结果来作为所述另一侧的温度及所述另一侧的热通量。

根据第六发明，能够在一个传感器部测定一侧面侧及另一侧面侧的温度与热通量，因此，能够实现构造的简化和制造成本的降低。

第七发明是第一至第六中任一发明的内部温度测定装置，所述计算部利用示出所述被测定体中的温度的预定的温度分布来计算所述被测定体的内部温度。

根据第七发明，进行更高精度的内部温度的测定。

此外，作为第八发明能够构成第一至第七中任一发明的内部温度测定装置，所述温度分布将所述被测定体的内部温度作为温度峰值以n次函数来表示，其中，n≧2。

另外，利用测定内部温度而如第九发明那样能够实现第一至第八中任一发明的内部温度测定装置，所述被测定体是人体的四肢，所述计算部还利用所述一侧的热通量及所述另一侧的热通量来对基础代谢进行计算。

另外，装置不限于一体地，作为第十发明能够构成第二至第九中任一发明的内部温度测定装置，所述被测定体是人体的四肢，所述测定部内置于具有环状形状而被安装在所述四肢的安装设备中，所述获取部和所述计算部内置于主体装置中，所述安装设备和所述主体装置构成为通信连接。

第十一发明具备第一至第十中任一发明的内部温度测定装置，所述手腕安装式装置将人体的手腕作为所述被测定体，并且所述手腕安装式装置具有环状形状以安装于所述手腕。

根据第十一发明，能够更加提高测定的简便性或舒适性。

第十二发明是用于测定被测定体的内部温度的方法，包括：获取所述被测定体的一侧面侧的一侧的温度及一侧的热通量与所述被测定体的另一侧面侧的另一侧的温度及另一侧的热通量；以及利用所述一侧的温度、所述一侧的热通量、所述另一侧的温度及所述另一侧的热通量来计算所述被测定体的内部温度。

根据第十二发明，能够实现得到与第一发明同样效果的内部温度测定方法。

附图说明

图1是示出第一实施方式的内部温度测定装置的构成例的主视图。

图2是示出第一实施方式的内部温度测定装置的构成例的俯视图。

图3是示出第一实施方式的内部温度测定装置的构成例的侧视图。

图4是用于说明第一实施方式的内部温度测定的测定原理的图。

图5是用于说明第一实施方式的内部温度测定装置的处理流程的流程图。

图6是示出第二实施方式的内部温度测定装置的构成例的主视图。

图7是用于说明第二实施方式的内部温度测定装置的处理流程的流程图。

图8是示出第三实施方式的内部温度测定装置的构成例的主视图。

图9是用于说明第三实施方式的内部温度的测定步骤的图。

图10是用于说明第三实施方式的内部温度测定装置的处理流程的流程图。

图11是示出第四实施方式的内部温度测定装置的构成例的图。

图12是用于说明第四实施方式的内部温度测定装置的处理流程的流程图。

图13是示出传感器模块的构成的变形例的截面图。

图14是用于说明在第一实施方式中增加了基础代谢的计算功能的情况的处理流程的流程图。

图15是皮肤温度与血流量的对应表的例子。

图16是示出变形例五的内部温度测定装置的构成的主视图。

图17是示出变形例六的内部温度测定装置的构成的主视图。

图18是示出变形例七的内部温度测定装置的构成的主视图。

图19是用于说明变形例七的内部温度测定装置的处理流程的流程图。

图20是用于说明变形例七的内部温度测定装置的处理流程的流程图。

附图标记说明

2…手腕、3…组织、4…尺骨、5…桡骨、6…尺骨动脉、7…桡骨动脉、9…通信电线、10～10f…内部温度测定装置、11…安装设备、12…测定部、12d…手掌侧测定部、12u…手背侧测定部、14…伸缩部、14l…第一伸缩部、14r…第二伸缩部、16…显示部、18…操作输入部、20…电池、30…控制基板、31…cpu、32…ic存储器、36…无线通信模块、44…内部温度计算程序、46…连接部、47l…弹性树脂制带、47r…弹性树脂制带、70a…第一传感器模块、70b…第二传感器模块、70c…第三传感器模块、70d…第四传感器模块、71…被测定体接触部、72…热扩散层、74…传热层、75…热扩散层、76…外部环境接触部、80…温度传感器、82…热流传感器、83…信号线、84…第二温度传感器、1500…主体装置、1506…触摸面板、1550…控制基板、1551…cpu、1552…ic存储器、1553…无线通信模块、g1…第一操作导向、g2…第二操作导向、g3…第三操作导向

具体实施方式

第一实施方式

作为应用于本发明的内部温度测定装置的例子，说明测定人体的内部体温的内部温度测定装置。

1：硬件的构成

图1～图3是示出本实施方式的内部温度测定装置10的构成例的图，图1相当于主视图，图2相当于俯视图，图3相当于侧视图。

本发明温度测定装置10是具有内部温度的测定功能的手腕安装式装置，并是安装在被检测者的手腕2的可佩戴式计算机。

具体而言，内部温度测定装置10具有主视观察下呈弧状的测定部12和将测定部12的端部相接的伸缩部14，并且作为整体而形成为主视观察下环状的形状。优选测定部12在主视观察下通过作为如图1所示的字母“c”形的形状的弹性树脂而成为一体成形品。本实施方式的伸缩部14通过伸缩性的弹性树脂或伸缩带等来实现。测定部12通过伸缩部14收缩的力而挠曲，手背侧内面及手掌侧内面分别紧贴于手腕2的皮肤面。

在测定部12的手背侧的上表面设置有显示部16与操作输入部18。另外，在测定部12的内部内置有由电池20、控制基板30、第一传感器模块70a及第二传感器模块70b构成的传感器部对。

显示部16是用于向用户显示各种信息的显示设备，通过控制基板30来进行显示控制。显示部16通过例如薄型触摸面板、lcd(liquidcrystaldisplay：液晶显示器)、有机el显示器等实现。特别地，优选将显示部16作为沿着测定部12的外形弯曲的弯曲型，更优选为随着测定部12的弹性变形而可变形的柔软型。

操作输入部18是接收用户的操作输入的器件，向控制基板30输出与操作输入对应的信号。在图1及图2的例子中，图示出了两个按钮开关，但除了按钮开关之外，还可以通过拨号盘、触摸板或加速度传感器等实现。当然，操作输入部18的个数和位置均能够适当地设定。

电池20向控制基板30等供给电力。在本实施方式中，是对应于无线供电的无端子型，适当地，还可以设置与兼用向外部交互的数据通信电缆的充电电缆连接的连接部。

第一传感器模块70a及第二传感器模块70b是紧贴于手腕2的表面来测定接触位置上的表面温度与通过该模块的热通量而将与各个测定量对应的信号向控制基板30输出的传感器部。

在本实施方式中，第一传感器模块70a及第二传感器模块70b具有相同构造。以第一传感器模块70a为代表说明构造例，具有层叠构造，该层叠构造从与被测定体(手腕2)接触面侧的顺序具有被测定体接触部71、热扩散层72、传热层73、热流传感器82、传热层74、热扩散层75、以及外部环境接触部76。然后，在传热层73内内置温度传感器80，以使能够测定热扩散层72的温度，内置热流传感器82，以使能够测定传热层73与传热层74之间的热流。从温度传感器80和热流传感器82分别引出信号线83而连接于控制基板30。

控制基板30搭载有cpu(centralprocessingunit：中央处理器)31、ic存储器32、输入输出接口ic34、以及实现将与外部装置的无线通信进行确立并数据通信的无线通信模块36。输入输出接口ic34控制cpu31与各部分(例如显示部16、操作输入部18、第一传感器模块70a、以及第二传感器模块70b等)之间的信号的输入输出。输入输出接口ic34是获取第一传感器模块70a及第二传感器模块70b所测定出的温度及热通量的获取部。此外，如果将测定温度及热通量本身称为获取的话，则第一传感器模块70a及第二传感器模块70b相当于获取部。

控制基板30优选是柔软型的基板。并且，本实施方式的控制基板30通过由cpu31来执行存储于ic存储器32控制程序，从而实现与内部温度的测定等相关的各种功能。此外，也可以通过asic(applicationspecificintergratedcircuit：专用集成电路)、fpga(field-programmablegatearray：现场可编程门阵列)、soc(systemonachip：系统芯片)来实现控制基板30的一部分或全部。

2：测定原理

图4是用于说明本实施方式的内部温度测定的测定原理的图，示出了在被测定体(在本实施方式中为手腕2)安装有内部温度测定装置10的状态的截面图和内部温度分布的图表。

如果在被测定体(在本实施方式中为手腕2)安装本实施方式的内部温度测定装置10，则第一传感器模块70a的被测定体接触部71能够接触于手腕2的手背侧表面并测定第一表面温度θa和第一热通量同样地，第二传感器模块70b的被测定体接触部71能够接触于手腕2的手掌侧表面并测定第二表面温度θb和第一热通量手背侧表面是一侧面的一个例子，手掌侧表面是另一侧面的一个例子。另外，第一表面温度θa与第一热通量分别是一侧的温度及一侧的热通量的一个例子，第二表面温度θb和第二热通量分别是另一侧的温度及另一侧的热通量的一个例子。

存在于手腕2的内部的热源位置存在偏移。即，在连结手腕2的手背侧与手掌侧的方向(以下称为“手背手掌方向”或“显示方向”)的大致中央(朝着图4而在上下方向的大致中央)的附近有尺骨4和桡骨5，在尺骨4和桡骨5的手掌侧有尺骨动脉6与桡骨动脉7。作为手腕2的热源，通过肌肉等的组织3而发热自不待言，流在尺骨动脉6及桡骨动脉7的动脉血液为较大的热源。因此，如图表所示，内部温度分布的温度最高点p0(示出内部温度测定装置10要测定的显示温度的点)比手背手掌方向的中央靠稍向手掌侧偏移的位置。

在此，设定将内部温度分布的温度最高点p0作为坐标原点的沿着手腕2的手掌手背方向(表里方向)的距离r的坐标轴，并假设将距离r作为变量的内部温度分布函数θ(r)。这样，如图表中粗线所示的那样，在内部温度分布的温度最高点p0示出内部温度θ(0)，手腕2的内部温度及热通量朝向表面而缓缓地降低。并且，在手背侧的表面位置(距离r1)成为第一表面温度θa及第一热通量另外，在手掌侧的表面位置(距离r2)成为第二表面温度θb及第二热通量

此处所提到的距离r1是从第一传感器模块70a观察到的内部温度分布的温度最高点p0的深度，距离r2是从第二传感器模块70b观察到的内部温度分布的温度最高点p0的深度。即，距离r1与距离r2之和与手腕的手掌手背方向(表里方向)的厚度“2r”相等。并且，手腕的厚度“2r”是用户在测定前通过其它途径测量就能确定的值。

由此，距离r1和距离r2是未知数，但通过利用根据基于内部温度分布函数的四个测定结果的边界条件与r1+r2＝2r这样的条件，则能够求得这些未知数。也就是说，求得内部温度分布函数，根据该内部温度分布函数，能够由测定结果求得温度最高点p0的内部温度θ(0)。

更具体地说明测定原理如下所示。

作为记述生物体的热模型的生物体热传导方程式，将四肢等的测定部位的形状作为圆柱，并能够考虑到在该圆柱的热传导方程式上加上由部位组织的代谢而产热与部位中从动脉血液向部位组织的热流入的项。基于此，如果将生物体的热现象视为恒定状态，则生物体热传导方程式利用圆柱坐标系而能够如数学式(1)那样记述。

数学式1

θ[℃]：组织的温度

θar[℃]：动脉血温度

r[m]：圆柱坐标系中从中心轴的距离

λ[w/(m·k)]：组织的热传导率

m[w/m³]：代谢的产热量

k[w/(m³·k)]：血液流热比例常数

在数学式(1)中，左边第一项表示一般的热传导方程式(即扩散方程式)，第二项表示代谢的产热量，第三项表示从动脉血液向部位组织的热流入。该数学式(1)所示出的生物体热传导方程式记述了动脉血管均匀地分散于假想的组织中的状态，因此，能够称作集中常数模型。

从左边第三项所表示的动脉血液向组织的热流入能够将由于组织的温度而不同但在宏观上从动脉血液向组织的热流入设为定值，因此，数学式(1)作为定发热的热传导模型能够更简单地解出。具体而言，血液流热比例常数k能够通过血液密度ρb、定压比热cb与每单位体积的血流量wb之积来表示，与代谢的产热同样地，将数学式(1)的左边第三项作为没有温度的发热值w[w/m³]，能够记述为数学式(2)。

数学式2

此时，从动脉血液向组织的热流入以血流量为比例，数学式(2)能够记述为数学式(3)。

数学式3

w＝k·ρb·cb·wb…式(3)

ρb[kg/m³]：血液的密度

cb[j/(kg·k)]：血液的定压比热

wb[m³/(m³·s)]：每单位体积的血流量

k：比例常数

然后，将温度分布θ(r)作为表面温度θ(r)而成为式(4)。

数学式4

在此，由第一传感器模块70a及第二传感器模块70b尝试观察内部温度。将内部温度分布的温度最高点p0的距离作为“0”，将从温度最高点p0向表面的距离分别作为r1、r2(参照图4)。并且，如果将从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b观察的内部温度分布分别记述为θa(r1)、θb(r2)，则从数学式(4)求得数学式(5)及数学式(6)。

数学式5

数学式6

从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b观察到的作为内部温度分布的温度的最高点p0的内部温度θa(0)、θb(0)是数学式(5)及数学式(6)中r1＝0及r2＝0，能够以数学式(7)及数学式(8)表示。

数学式7

数学式8

并且，内部温度θa(0)、θb(0)分别是通过第一传感器模块70a及第二传感器模块70b测定的表面温度。即，作为边界条件，数学式(9)及数学式(10)成立。

数学式9

θa（r1）＝θa…式(9)

数学式10

θb（r2）＝θb…式(10)

另外，作为内部温度分布的温度最高点p0的生物体内部温度从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b观察一致，因此，如果将此作为θ(0)，则作为边界条件，数学式(11)成立。

数学式11

θ(0)＝θa(0)＝θb(0)…式(11)

在此，返回数学式(4)，观察热通量。

如果将数学式(4)以距离r进行微分而积算组织的热传导率λ，则能够求得如数学式(12)这样热通量分布。

数学式12

同样地，如果将数学式(5)及数学式(6)以距离r进行微分，分别作为r＝r1、r＝r2，则从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b观察的热通量能够记述为数学式(13)及数学式(14)。

数学式13

数学式14

另一方面，在数学式(12)中，如果r＝r1，则成为第一传感器模块70a所测定的第一热通量另外，在数学式(12)中，如果r＝r2，则成为第二传感器模块70b所测定的第二热通量因此，从式(13)及式(14)分别导出式(15)及式(16)。

数学式15

数学式16

另外，如图4的图表所示的那样，从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b观察的各温度最高点p0的深度r1与深度r2之和等于被测定体的直径，此时，与从手腕2的手背侧到手掌侧的厚度“2r”相等，因此数学式(17)成立。

数学式17

r1+r2＝2r…式(17)

使数学式(7)～数学式(17)联合，如果解出内部温度分布的温度最高点p0中的内部温度θ(0)，则得到数学式(18)。此外，同式中的λ为生物体的热传导率，在本实施方式中利用统计值。

数学式18

因此，即使从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b观察到的各个温度最高点p0的深度r1及深度r2均不一定，也能够从通过第一传感器模块70a所测定的第一表面温度θa及第一热通量通过第二传感器模块70b所测定的第二表面温度θb及第二热通量被测定体的厚度(从手腕2的手背侧到手掌侧的厚度“2r”)来测定内部温度分布的温度最高点p0中的温度、即内部温度θ(0)。

此外，数学式(18)即使不仅深度r1及r2不一定而且这些发生变动也可成立。换而言之，即使在被测定体中热源不均匀发生变化、内部温度的温度最高点p0发生变化的情况下，还能够测定作为内部温度分布的温度最高点的生物体内部温度。

3：处理流程

图5是用于说明本实施方式的内部温度测定装置10的处理流程的流程图。该处理流程通过控制基板30的cpu31读取ic存储器32所存储的预定的程序而执行来被安装。此外，控制基板30利用内部时钟，对当前时间进行计时。

内部温度测定装置10确认在开始测定之前是否在ic存储器32的预定的存储区域存储有被测定体的厚度“2r”。如果，未存储(步骤s10的“否”)，执行被测定体的厚度“2r”的输入的接收处理(步骤s14)，从而将被输入的值作为被测定体的厚度“2r”而存储(步骤s16)。

此外，内部温度测定装置10能够以其它途径接收重置操作，所述重置操作用于重置被存储的被测定体的厚度“2r”的值。

那么，如果存储有被测定体的厚度“2r”，则内部温度测定装置10通过传感器模块而开始表面温度和热通量的测定(步骤s60)。在本实施方式中，通过第一传感器模块70a而开始第一表面温度θa及第二热通量的测定，通过第二传感器模块70b而开始第二表面温度θb及第二热通量的测定。

接着，内部温度测定装置10在预定周期内将第一表面温度θa、第一热通量第二表面温度θb、第二热通量这四个测定值代入数学式(18)来计算内部温度，从而开始与当前时间相关联地存储的处理(步骤s70)。另外，通过显示部16开始使最新的内部温度进行显示的处理(步骤s72)。

如果，在检测到将被存储的内部温度的数据发送到外部装置(例如用于数据的积累和解析的计算机)的预定的外部发送操作输入的情况下(步骤s80的“是”)，内部温度测定装置10通过无线通信模块36确立与外部装置的通信(步骤s82)，将ic存储器32所存储的内部温度的数据向该外部装置发送(步骤s84)。

以上，根据本实施方式，通过将内部温度测定装置10作为手腕安装式的装置而能够确保测定的简便性和舒适性。并且，通过将在被测定体的表(一侧面侧)和里(另一侧面侧)测定的结果被认为是在内部温度分布的表面位置的发现，能够成为降低并抑制了因被测定体的形状导致的误差、或因被测定体的内部中的热源位置的偏移导致的误差而产生的影响的内部温度的测定。

此外，在本实施方式中，构成为手腕2的从手背侧到手掌侧的厚度“2r”是用户事先测定而在测定前输入/设定的构成，但并不限于此。例如，也可以构成为预先将基于年龄/体重/身高/性别等的不同组的厚度“2r”的统计值存储在ic存储器32中来代替步骤s10～s16的在测定前用户输入年龄/体重/身高/性别等的步骤、以及从与被输入的这些值匹配的组的统计值中读取“2r”的步骤。

第二实施方式

接着，说明应用于本发明的第二实施方式。

本实施方式基本上与第一实施方式同样地实现，但在装置的构造、传感器模块的配置及内部温度的计算过程存在不同。此外，下文中主要叙述与第一实施方式的差异，与第一实施方式相同的构成成分标注相同的符号而省略说明。

图6是示出本实施方式的内部温度测定装置10b的构造例的主视图，并是用于说明内部温度的计算过程的图。

内部温度测定装置10b以彼此的凹部相对的方式配置弧状的手背侧测定部12u与弧状的手掌测定部12d，这些相对的端部彼此通过第一伸缩部14l或第二伸缩部14r相连结。由此，内部温度测定装置10b作为整体在主视观察下形成为环状。

手背侧测定部12u具备显示部16、操作输入部18、控制基板30、第一传感器模块70a及第三传感器模块70c。

手掌侧测定部12d具备第二传感器模块70b和第四传感器模块70d。

第一传感器模块70a～第四传感器模块70d具有和第一实施方式同样的构成(参照图1)。

第一传感器模块70a和第二传感器模块70b构成第一对传感器部，配置在隔着位于第一内部位置的桡骨动脉7的位置关系中。然后，第一传感器模块70a测定第一表面温度θa和第一热通量第二传感器模块70b测定第二表面温度θb和第二热通量

第三传感器模块70c和第四传感器模块70d构成第二对传感器部，配置在隔着位于第二内部位置的尺骨动脉6的位置关系中。然后，第三传感器模块70c测定第三表面温度θc和第三热通量第四传感器模块70d测定第四表面温度θd和第四热通量

然后，本实施方式的内部温度测定装置10b在各个传感器部对计算出暂定内部温度θ(0)ab及暂定内部温度θ(0)cd，从而从这些暂定内部温度的平均值计算出最终的内部温度θ(0)abcd。

图7是用于说明本实施方式的内部温度测定装置10b的处理流程的流程图。本实施方式的处理流程基本上具有与第一实施方式的处理流程相同的流程，但接着步骤s60执行了步骤s62～s64，并省略了步骤s70。

即，接着步骤s60，内部温度测定装置10b从通过第一传感器模块70a所测定的第一表面温度θa及第一热通量通过第二传感器模块70b所测定的第二表面温度θb及第二热通量根据式(18)来计算暂定内部温度θ(0)ab。另外，从通过作为第二对传感器部的第三传感器模块70c所测定的第三表面温度θc及第三热通量通过第四传感器模块70d所测定的第四表面温度θd及第四热通量根据式(18)来开始暂定内部温度θ(0)cd的计算(步骤s62)。

接着，由暂定内部温度θ(0)ab和暂定内部温度θ(0)cd的平均值，计算出最终的内部温度θ(0)abcd，开始与测定时间对应地存储在ic存储器32的处理(步骤s64)。

根据本实施方式，可以得到与第一实施方式相同的效果。另外，装置的构造变复杂而搭载的传感器模块的个数增多等而导致存在制造成本上升的不利之处，但通过测定数据的增加，产生能够更加正确地测定内部温度的优点。具体而言，能够进一步降低尺骨动脉6及桡骨动脉7的位置因个人差异导致的测定误差。

第三实施方式

接着，说明应用于本发明的第三实施方式。

本实施方式基本上与第一实施方式同样地实现，但在装置的构造、传感器模块的配置及内部温度的计算过程存在不同。此外，下文中主要叙述与第一实施方式的差异，与第一实施方式相同的构成成分标注与第一实施方式相同的符号并省略说明。

图8是示出本实施方式的内部温度测定装置10c的构成例的主视图。

内部温度测定装置10c基本上与第一实施方式的内部温度测定装置10相比，省略了第二传感器模块70b。

图9是用于说明本实施方式的内部温度的测定步骤的图。

在第一实施方式中，将内部温度测定装置10戴在手腕上进行，自动地测定内部温度而存储。然而，在本实施方式中，用户在各个内部温度测定定时进行内部温度测定装置10c的安装姿势的反转作业，以使变更第一传感器模块70a相对于被测定体的相对配置位置。

即，如果到了测定定时，则内部温度测定装置10c在显示部16显示第一操作导向g1。第一操作导向g1为促使对第一传感器模块70a位于手腕的手背侧(一侧面侧)进行确认而操作预定的操作输入部18的内容。并且，如果检测到操作预定的操作输入部18，则内部温度测定装置10c测定表面温度和热通量，从而分别作为第一表面温度θa及第一热通量而存储。

如果存储了第一表面温度θa及第一热通量则内部温度测定装置10c在显示部16显示第二操作导向g2，以使第一传感器模块70a位于手腕的手掌侧(另一侧面侧)。第二操作导向g2为促使改变装置的安装姿势而操作预定的操作输入部18的内容。并且，如果检测到操作预定的操作输入部18，则内部温度测定装置10c测定表面温度和热通量，从而分别作为第二表面温度θb及第二热通量而存储。

如果存储了第二表面温度θb及第二热通量的话，内部温度测定装置10c在一定时间内显示由于测定结束了因而促使返回原本的安装姿势的第三操作导向g3。

图10是用于说明本实施方式的内部温度测定装置10c的处理流程的流程图。本实施方式的处理流程基本上具有与第一实施方式的处理流程相同的流程，但接着步骤s16执行步骤s30～s46，从而省略步骤s60～s72。

具体而言，内部温度测定装置10c在显示部16显示第一操作导向g1(步骤s30)，如果检测到向预定的操作输入部18进行测定开始操作，则执行第一传感器模块70a的测定(步骤s32)，将该测定结果作为第一表面温度θa及第一热通量而存储在ic存储器32(步骤s34)。

接着，内部温度测定装置10c在显示部16显示第二操作导向g2(步骤s36)，如果检测到向预定的操作输入部18进行测定开始操作，则再次执行第一传感器模块70a的测定(步骤s38)，将该测定结果作为第二表面温度θb及第二热通量而存储在ic存储器32(步骤s40)。

接着，内部温度测定装置10c在显示部16显示第三操作导向g3(步骤s42)，将第一表面温度θa及第一热通量第二表面温度θb及第二热通量代入数学式(18)来计算内部温度，与测定时间相关联地存储于ic存储器32(步骤s44)。然后，进行使显示部16显示计算出的内部温度的处理(步骤s46)。

根据本实施方式，可以得到与第一实施方式相同的效果。另外，由于用户改变内部温度测定装置10c的安装姿势需要花费工夫，因此在测定的简便性这一点上不及第一实施方式，但是由于减少了搭载的传感器模块的个数，因此有降低制造成本的优点。

此外，本实施方式也能够适用于第二实施方式。

即，在第二实施方式中省略在手掌侧测定部12d的第二传感器模块70b及第四传感器模块70d的搭载。然后，在步骤s32中，通过第一传感器模块70a与第三传感器模块70c分别执行测定，在步骤s34中，将第一传感器模块70a的测定结果作为第一表面温度θa及第一热通量将第三传感器模块70c的测定结果作为第三表面温度θc及第三热通量而存储。在步骤s38中，再次通过第一传感器模块70a和第三传感器模块70c分别执行测定，在步骤s34中，将第一传感器模块70a的测定结果作为第四表面温度θd及第四热通量将第三传感器模块70c的测定结果作为第二表面温度θb及第二热通量而存储。然后，在步骤s44中，与第二实施方式同样地，由第一表面温度θa/第一热通量第二表面温度θb/第二热通量计算第一暂定内部温度，由第三表面温度θc/第三热通量第四表面温度θd/第四热通量计算第二暂定内部温度。然后，由这些计算出最终的内部温度的构成即可。

第四实施方式

接着，说明应用于本发明的第四实施方式。

本实施方式基本上与第一实施方式同样地实现，但在外部装置进行内部温度的计算这一点上不同。此外，下文中主要叙述与第一实施方式的差异，与第一实施方式相同的构成成分标注与第一实施方式相同的符号，并省略说明。

图11是示出本实施方式的内部温度测定装置10d的构成例的图。内部温度测定装置10d具有通过通信电线9彼此以能够数据通信的方式而连接的安装设备11和主体装置1500。

安装设备11与第一实施方式的内部温度测定装置10同样地实现，但不进行内部温度的计算，而将测定结果发送到主体装置1500。

主体装置1500是将内部温度计算程序作为应用程序而能够执行的计算机。在本实施方式中为智能手机，但也可以为个人计算机、平板型计算机等其它的方式。即，主体装置1500通过控制基板1550搭载的无线通信模块1553，确立与安装设备11的通信，通过cpu1551执行ic存储器1552所存储的内部温度计算程序44，根据数学式(18)，由从安装设备11接收到的测定结果计算内部温度。

图12是用于说明本实施方式的内部温度测定装置10d的处理流程的流程图。

主体装置1500与安装设备11确立彼此通信(步骤s2～s4)。

如果确立通信，则主体装置1500执行步骤s10～s16，另一方面安装设备11开始第一传感器模块70a及第二传感器模块70b的表面温度和热通量的测定(步骤s32)，从而开始向主体装置1500发送测定数据(步骤s34)。此外，数据的发送可以是每次得到新的测定值的逐一发送的方式，还可以是将一定期间存储于ic存储器32测定值集中发送的方式。

如果主体装置1500开始从安装设备11接收测定数据(步骤s36的“是”)，则开始内部温度的计算和存储(步骤s70)，并开始计算出的内部温度的显示处理(步骤s72)。内部温度的显示可以在主体装置1500具备的触摸面板1506(参照图11)上显示，也可以将计算出的内部温度的数据发送到安装设备11，从而安装设备11在显示部16上进行显示。当然，该两者均可。

根据本实施方式，可以得到与第一实施方式相同的效果。另外，根据本实施方式，由于在安装设备11中降低了计算处理负荷，因此能够低价格地实现cpu31。由于能够减少作为存储计算出的内部温度的数据所必要的存储区域，因此相比于第一方式的内部温度测定装置10，能够降低安装设备11的小型化、轻量化、以及制造成本。另外，由于主体装置1500的便携性优异、具有大于显示部16的显示器件，与第一实施方式相比，具有能够易于观察理解地显示内部温度的图表等的分析结果的优点。

变形例

以上，说明了应用于本发明的实施方式，但能够适当地进行构成成分的增加、省略、以及变更。

变形例一

例如，上述实施方式的传感器模块构成为搭载温度传感器80与热流传感器82，但如图13所示，也可以构成为代替热流传感器82，而在相比温度传感器80更靠与被测定体分开的位置搭载第二温度传感器84，在数学式(19)通过温度传感器80测定出的温度θin(被测定体的表面温度)与通过第二温度传感器84测定出的温度θout来计算热通量φq。

数学式19

λs[w/(m·k)]：传感器模块中的传热层73的热传导率

当然，在这种情况下与传感器模块测定温度和热通量相同。

变形例二

另外，能够在上述实施方式中附加根据内部温度θ(0)计算基础代谢的功能。具体而言，人的体温保持在大约37℃，但通常人活动的环境的外部气温为20℃～28℃左右而低于体温。因此，人的体温与环境温度有温度差，通常由人向环境释放热。对于该热释放，人体为了维持体温而进行热产生。将用于维持该体温的热产生部分的代谢称为基础代谢。由此，对于测定基础代谢，测定由人体向环境释放的热量即可。

对于测定从人体向外部环境释放的热量，测定每单位时间及单位面积从体表面释放的热量即热通量，在此基础上积算体表面积bsa(bodysurfacearea)即可，能够如数学式(20)那样记述。

数学式20

q＝φq·bsa…式(20)

q[w＝j/s]：热流：每单位时间的热量

φq[w/m²]：热通量

bsa[m²]：体表面积

热通量能够从第一传感器模块70a及第二传感器模块70b所测定的第一热通量及第二热通量通过数学式(21)平均地计算。

数学式21

因此，在上述实施方式中，能够通过数学式(22)求得基础代谢mb。

数学式22

此外，热通量通过仿真来创建手腕的热传导模型，从在仿真上的手腕周围的整个的热流测定值与分别配置在手腕的手背侧和手掌侧的第一传感器模块70a及第二传感器模块70b的测定值的关系，如数学式(23)所示，可以利用预定的常数ka、kb而计算。

数学式23

φq＝kaφqa+kbφqb…式(23)

另外，在本实施方式中，利用数学式(24)所示的dubois的数学式，根据身高h[cm]和体重wt[kg]求得体表面积bsa。

数学式24

bsa＝h^0.725×wt^0.425×0.007184…式(24)

图14是用于说明在第一实施方式中增加基础代谢mb的计算功能的情况的处理流程的流程图。基本上与第一实施方式的处理流程同样地，但接着步骤s16，而如果内部温度测定装置10未在ic存储器32的预定存储区域存储用户的身高和体重(步骤s20的“否”)，则接收身高和体重的输入，分别存储输入的值(步骤s22)。另外，如果开始内部温度的计算，则内部温度测定装置10开始根据数学式(24)的体表面积的计算与根据式(22)的基础代谢mb的计算(步骤s74)，从而开始在显示部16显示计算出的基础代谢mb的处理(步骤s76)。

变形例三

另外，内部温度分布函数θ(r)的求得方法不限于上述实施方式的例子而能够适当设定。例如，可以利用变形贝塞尔函数而求得。

具体而言，数学式(1)是关于温度的微分方程式，通过求解该微分方程式，从而能够求得生物体内的组织的温度。更具体而言，关于数学式(1)的变量，已知动脉血温度θar与体温(＝约37℃)大致相等。另外，组织的代谢而产热m也大致不变。因此，如果将这两个作为常数a及常数b，则数学式(1)的解能够利用变形贝塞尔函数而在式(25)表示。

数学式25

θ(r)[℃]：距离r的温度

a(＝k)[w/(m³·k)]：血液流热比例常数

b(＝m+kθar)[w/m³]：产热常数

i0：0次的第一种变形贝塞尔函数

k0:0次的第二种变形贝塞尔函数

c1、c2：位置常数

数学式(25)是内部温度分布函数，如果将此以距离r进行微分而积算组织的热传导率λ，则成为热通量，能够以数学式(26)表示。

数学式26

[w/m²]：距离r的热通量

θ(r)[℃]：距离r的温度

λ[w/(m·k)]：组织的热传导率

i1：一次的第一种变形贝塞尔函数

k1：一次的第二种变形贝塞尔函数

数学式(25)示出生物体的温度分布，数学式(26)分别示出生物体的热通量分布，但如果将内部温度分布的温度最高点p0的距离设为“0”，将从温度最高点p0到表面的距离分别设为r1、r2，则r1、r2的位置的温度及热通量是生物体表面的温度及热通量，这些能够通过内部温度测定装置10的第一传感器模块70a及第二传感器模块70b测定。并且，当将内部温度测定装置10安装在手腕2而测定时，由于被测定体接触部71及外部环境接触部76的热电阻非常小而能够忽视，因此数学式(27)～数学式(30)这四个成立。

数学式27

数学式28

数学式29

数学式30

如果求解数学式(27)～数学式(30)的联合方程式，则能够求得四个未知常数c1、c2、r1、r2。此时，联合方程式的解在r1+r2＝2r这样的边界条件下通过数值分析而求得。具体而言，将c1、c2、r1、r2作为变量，以数学式(27)～数学式(30)成立的方式，通过计算机进行数值计算(例如利用最小平方法的反复计算)求得。然后，将所求得的c1及c2代入数学式(25)，能够求得生物体内部的温度分布。因此，如果数学式(25)中r＝0，能够求得内部温度分布的温度最高点p0的生物体内部温度、即内部温度θ(0)。

另外，数学式(25)的血液流热比例常数a(＝k)[w/(m³·k)]可以根据由第一表面温度θa或第二表面温度θb已知的相关关系而计算出算出。

即，血液流热比例常数a(＝k)以使由此可知能够通过血液密度ρb、定压比热cb、以及每单位体积的血流量wb的积而表示的方式使血流量成比例。然后，已知皮肤的每单位体积的血流量wb与皮肤温度有相关关系，通过测定皮肤温度，能够从预先测定的图15的对应表中计算皮肤的每单位体积的血流量wb。然后，利用从对应表求得的每单位体积的血流量wb，能够由血液流热比例常数a[w/(m³·k)]＝ρb×cb×wb求得。

变形例四

另外，内部温度分布函数θ(r)的求得方法不限于上述实施方式的例子而能够适当设定。例如，可以通过使其近似于从圆柱坐标系的圆柱轴的距离的多项式而求得。

具体而言，在仿真上创建设想被测定体的具体的生物体热模型，以利用上述的变形贝塞尔函数的解法推算生物体的温度分布θ(r)，将其假定为将生物体表面的温度θ(r)作为参数的式(31)那种多项式，通过最小平方法等分别在各个表面温度求得比例定数α0～αn。即，在ic存储器32与温度θ(r)相关联而预先存储设想的各种温度θ(r)求得的比例常数α0～αn的组合。

数学式31

θ(r)＝θ(r)+α1(r-r)+α2((r²-r²)+...+αn(rⁿ-rⁿ)…式(31)

然后，将通过内部温度测定装置10的第一传感器模块70a测定的第一表面温度θa或通过第二传感器模块70b测定的第二表面温度θb代入数学式(31)中的θ(r)，从ic存储器32读取与代入的第一表面温度θa或第二表面温度θb相关联的比例常数α0～αn的组合，确定内部温度分布。然后，从该确定了的内部温度分布中计算最高温度，能够将此作为内部温度。

变形例五

另外，在上述实施方式中，由一个测定部12与伸缩部14构成安装在被测定体的部分，或者，以两个手背侧测定部12u及手掌侧测定部12d与两个伸缩部14构成，但并不限于该构成。例如，如图16所示的内部温度测定装置10e那样，如手表的金属带制的陀螺那样，通过多个连接部46的连结来实现卷绕部分(相当于第一实施方式的测定部12及伸缩部14的部位)。此时，能够构成为从多个连接部46中，在位于大致相对位置的连接部46设置第一传感器模块70a和第二传感器模块70b。

变形例六

另外，进一步地，如果构成为用户能够自己调整被测定体的安装部分的长度调整，则能够省略伸缩部14。例如，图17所示的内部温度测定装置10f那样，构成为在能够微调带长的弹性树脂制带47r、47l来设置第一传感器模块70a或第二传感器模块70b。

变形例七

另外，在上述实施方式中，预先确定了测定所利用的传感器模块，但是也可以构成为从多个传感器模块中选择适合于测定的对。

例如，如图18所示，在内部温度测定装置10g以在被测定体的表面围着内部位置的方式圆周状地配置三个以上的多个传感器模块70g1、70g2…。图18的例子设想为手表式的内部温度测定装置，因此，卷绕部分以手表的金属带制的陀螺的方式通过多个连接部46的连结实现，各连接部46搭载传感器模块70g1、70g2…70g14。当然，搭载的传感器模块的个数不限于图示的例子而能够适当设定。另外，将第一实施方式或第二实施方式作为基础，也可以构成为在手背侧测定部12u及手掌侧测定部12d分别搭载多个传感器模块。

然后，以第一实施方式作为基础，如图19所示，内部温度测定装置10g从传感器模块对选择测定适当的对，通过该被选择的对执行周期性的测定。

即，执行以下的顺序。内部温度测定装置10g接着步骤s60，从传感器模块70g1、70g2…70g14中创建传感器的候补对，确认创建出的各个候补对是否存储了被测定体的厚度“2r”(步骤s61)。如果，未存储(步骤s61的“否”)，则执行被测定体的厚度“2r”的输入的接收处理(步骤s62)，将输入的值存储为被测定体的厚度“2r”(步骤s63)。接着，对于各个候补对而计算出内部温度(步骤s67)。但是，在候补对的创建中，可以省略配置位置彼此相邻的对。

接着，内部温度测定装置10g将计算出的各个候补对的内部温度中为最高温度的候补对的传感器模块设定为周期测定中利用的传感器(步骤s66)。然后，代替步骤s70，根据作为该周期测定对象的传感器模块的测定结果，开始周期性的内部温度的计算与存储(步骤s71)。

或者，也可以作为用于说明图20所示的处理流程的流程图。

即，执行以下的步骤。内部温度测定装置10g接着步骤s60，从传感器模块70g1、70g2…70g14中创建候补对，确认创建出的各个候补对是否存储了的被测定体的厚度“2r”(步骤s61)。如果，未存储(步骤s61的“否”)，则执行被测定体的厚度“2r”的输入的接收处理(步骤s62)，将输入的值存储为被测定体的厚度“2r”(步骤s63)。接着，在各个候补对开始内部温度的计算(步骤s67)。接着，将各候补对的内部温度作为候补值，将该候补值中满足预定条件(在该构成中为最大)的候补值作为最终的内部温度，开始存储处理(步骤s68)。

根据该变形例的构成，进行高精度的内部温度的测定。