JPS61209633A - 自動温度測定のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、自動温度測定のための方法及び装置に関し、
特に、種々のプローブの形から選択されたプローブに応
答して電気回路によって自動的に体温測定を行う自動温
度測定のための方法及び装置に関する。

［従来の技術とその問題点］ 患者のモニタリング、特に危篤患者治療室又は集中治療
室における患者のためのモニタリングにおいては、心電
図（ＥＫＧ）、血圧、呼吸、体温のようないくつかの異
なった身体に関するパラメータを自動的にかつ連続的に
モニタすることが行なわれている。体温測定においては
、種々の異なったプローブの形から選択されたプローブ
を用いて体温を測定することがしばしば必要とされる。

昨今、共通に使用することができ、時々同一の病院で使
用することができるプローブの一例として、オハイオ州
イエロー・スプリングスのイエロー・スプリングス・イ
ンスツルメント・カンパニー（Ｙｅｌｌｏｗ　Ｓｐｒｉ
ｎｇｓ　Ｉ　ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｃｏ、　）によつて
製造された。ＹＳＩ４００形及びＹＳＩ７００形プロー
ブがある。これらのプローブは電気的に交換することが
できない。

プローブのザーミスタ・センサ部は患者の身体の測定位
置にはり付けられる。ザーミスタは、プローブのプラグ
部と電気的に接続され、そのプローブのプラグ部は温度
モニタの電気回路に接続される。このプローブは、患者
の体温を抵抗に変換し、その抵抗はその回路によって変
換されてモニタ・ディスプレイ上のある選択されたスケ
ールにおける度数値の温度で表示される。

従来技術において、上述のような複数の異なった形のプ
ローブがあり、それぞれの形は、正確な温度の読み取り
値を決定するために異なった処理を必要とする。本発明
者が知っている従来技術の温度−ｔニタ回路は、１つの
形のプローブとともに動作するように設計されている。

使用されるプローブの形に応答して自動的に動作する温
度測定のための電気回路を提供することが望まれる。

［発明の目的］ ８一 本発明の目的は以上の問題点を解決し、複数の種々のプ
ローブの形から選択され患者に接続された任意のプロー
ブを接続したとき、ある予め選択されたスケールにおυ
る度数値での温度の読み取り値を出力するために設計さ
れる電気回路を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明は、複数の種々のプローブの形から選択され患者
に接続された任意のプローブを接続したとき、ある予め
選択されたスケールにお（」る度数値での温度の読み取
り値を出力するために設計される電気回路に関する。こ
の回路は、異なった形のプローブとともに自動的に動作
する。

この電気回路は、プローブに接続されたときプローブの
取付１プ位置における体温を表わす電気信号を発生ずる
第１の回路を含んでいる。次いで、第２の回路はその電
気信号をある予め選択されたスケール上における度数値
の温度値に変換する。

この第２の回路は、変換された電気信号と関係する選択
されたプローブの形を自動的に識別するための手段を含
んでいる。

好ましい実施例においては、第２の回路は、複数ビット
のディジタル出力信号を出力する。アナログ・ディジタ
ル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という。）を含むディジ
タル化手段を含んでいる。

ある論理回路はある結合されたディジタル信号を形成す
るために、識別回路の出力を複数ビットのディジタル出
力信号と結合する。各プローブの形のためのルック・ア
ップ・テーブルを含む処理手段は、結合されたディジタ
ル信号をある予め選択されたスケール上における度数の
温度読み取り値に変換する。

好ましい実施例において、プローブはサーミスタを備え
ており、第１の回路は、選択されたプローブの形にかか
わらず第１の回路の電気信号出力と体温との間の比例関
係を部分的に線形化させる線形化回路を含んでいる。こ
の線形化回路は、サーミスタと並列に接続された抵抗を
含んでいる。

複数のプローブが同時に使用されるとき、電気回路はざ
らに、第１の回路の一部を構成する電気的スイッチング
手段を備えている。次いでこのスイッチング手段は、各
プ（７−ブを第２の回路？こ接続する。スイッチング手
段及び識別回路の両方に応答して論理回路手段は、結合
された出力信号を形成するために、複数ビットのディジ
タル出力信号と結合されろ出力信号を出力する。その論
理回路手段の出ツノ信号は、複数ビットの出力信号と関
係ずろプローブの同一性と形を表わしている。

好ましい実施例において？Ｊ１電気回路（ま各プローブ
の線形化回路及び識別回路を備えている。

本発明はさらに、患者に接続される少なくとも１個のプ
ローブからの患者の体温を測定ずろ方法に関する。ある
特定の身体の位置における患者の体温に比例する電気信
号が各接続されるプローブに対して発生される。上記で
発生された電気信号と関係するプローブの形を表イつす
電気信号がまた発生される。

本方法はさらに、電気信号をディジタル化する前に電気
信号を予め処理することを含み、それによって複数ビッ
トのディジタル出力信号が事実」ニー１１＝ 温度に対して線形的？こ比例する。

本発明の方法はさらに、少なくとも１個のプローブをデ
ィジタル化回路に接続することと、プローブの形を識別
する信号と関係する複数ビットのディジタル出力信号と
を結合させることとを備えている。そのとき、結合され
た複数ビットのディジタル出力信号は、ある予め選択さ
れたスケール上の度数値で温度を決定するために、複数
の異なったプローブの形とそれぞれ関係する複数のルッ
ク・アップ・テーブルのうちの１つのテーブルと比較さ
れる。好ましい実施例においては、ルック・アップ・テ
ーブルは、一番近い整数の度数値に対する温度を含み、
複数ビットのディジタル出力信号に応答して度数値の小
数値に対する温度を求めるために捕間法が実行される。

［実施例］ 第１図において、本発明の好ましい実施例である１００
で示されている温度モニタ回路が図示されている。プロ
ーブ入力端末１０２が少なくとも２つのプローブ入力を
収容するために用いられ、その各プローブは＋１０で示
されている増幅器と接続される。その増幅器はまた、体
温を示す電気信号を１３０で示されているディジタル化
回路に出力する。その回路１３０の複数ヒツトのディジ
タル出力は、マイクロプロセッサ１５０にシリアルに伝
送され、そのマイクロプロセッサ１５０はその複数ビッ
トのディジタル出力を翻訳し、ディスプレイ１６０に表
示するための温度読み取り信号を出力する。

同時に、プローブ入力端末１０２に接続され＋７０で示
されているプローブ識別回路は、各複数ビットのディジ
タル出力信号と関係するプローブの形を識別する回路１
３０にある信号を出力する。

プロセッサ１５０とともに動作される回路１３０及び＋
７０は、回路１１０からの電気信号を予め選択されたス
ケール」―における度数の温度読み取り信号に変換する
ために回路１１０に接続される回路として考えることが
できる。

第１図において、回路１３０に接続された圧力モニタ回
路１９０が示されているが、該圧力モニ夕回路１９０は
本発明の一部を構成しない。

第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）において、それぞれ２つ
の異なったプローブ２００及び２２０が図示され、それ
らは本発明に使用するために適当である。好ましい実施
例においてプローブ２００は、モデル番号ＹＳＩ７００
のプローブであり、一方、プローブ２２０　＋：４モデ
ル番号ＹＳ丁４００のプローブであり、両方のプローブ
ともオハイオ州・イエロー・スプリングスのイエロー・
スプリングス・インスツルメント・カンパニー・（Ｙ　
ｅｌ　ｌｏｗＳｐｒｉｎｇｓ　ｒ　ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
　Ｃｏｍｐａｎｙ）によって製造される。患者の身体の
測定位置に接続されるセンサはプローブの一端に接続さ
れる。プローブの他端は、ジャックと嵌合するためのプ
ラグであり、そのプローブはある回路に接続される。

第２図（Ａ）において、プローブ２００は一組のサーミ
スタ２１６と２１８を備えており、サーミスタ２＋６と
２１８は、体温測定が所望される患者の身体」−のある
位置に設けられる。サーミスタは、あるケーブルの端部
に設けられるプローブ・チップの中に設けられる。プロ
ーブ・チップは、例えば粘着性のパンソウコラを用いて
患者にはり付けられる。プローブ２００はざらに、２０
４で示されているプラグ部を備えており、そのプラク部
２０４は、端末＋０２に設置Ｊられるプロ一ブ・ジャッ
ク１０４又ｉｊ：　Ｉ　０６のような標準的なジャック
と嵌合させるために用いられる。

プラグ部２０４は導電リング部２１０から絶縁部２０８
によって分離される電気的に導電する円筒部２０６を価
えており、またその導電リング部２１０は導電するデツ
プ部２１４がら絶縁部２１２によって分離される。サー
ミスタ２１６は円筒部２０６及びリング部２１０とそれ
ぞれ電気的に接続され、一方、サーミスタ２１８は円筒
部２゜６及びデツプ部２１４とそれぞれ電気的に接続さ
れる。

第２図（Ｂ）において、プローブ２２０は、プローブ２
２０がプラグ部２２４の円筒部２２６とヂッ　。

プ部２２８のそれぞれに接続される一個のサーミスタ・
センサ２３０を備えることを除いてプローブ２００と類
似している。円筒部２２６とヂ・井ノ部２２８は、絶縁
部２２９によって分離される。

プローブ２００のサーミスタ２１６と２１８は、製造業
者によって公表されている熱線形抵抗性の線形化回路に
おいて用いるために、製造業者によって供給されている
。その回路は、１２０００Ωの抵抗と５７００Ωの抵抗
を介して縦続に１．７５９ボルトと接続されるサーミス
タ２１８と、抵抗５７００Ωの抵抗と縦続に＋１．７５
９ボルトと接続されるサーミスタ２１６とを備えている
。この回路はＹＳＩ７００形プローブ形出ローブ全に線
形化するために設計されている。サーミスタ・プローブ
の出力を完全に線形化するために１個の抵抗が、１個の
サーミスタ・プローブのザ＝ミスタと電圧源との間に接
続されるということが、文献において提案されている。

熱線形回路は、温度に対して線形に変化する電圧出力を
出力する。熱線形回路はプローブ２２０とともに使用す
ることはできず、また本発明によって用いられるプロー
ブ２２０ではない。

後述されるように、本発明は、プローブ２００又はプロ
ーブ２２０とともに用いることができろ線形化回路を含
んでいる。サーミスタ２１６を使用するか又は使用しな
いかは、ＹＳＩ７００形温度プローブを使用するか又は
ＹＳ［００形温度プローブを使用するかによる違いであ
る。

好ましい実施例において、プローブ入力端末Ｉ０２はプ
ローブ・ジャック１０４及び１０６とともに、２つのプ
ローブを収容している。しかしながら、本発明の概念は
、３個又は４ｐｌのプローブもしくは実際に用いる任意
の数のプローブのような１個又は２個以上のプローブに
等しく適用することができる。

プローブ・ジャック１０４及び１０６は、それぞれ増幅
回路＋１０の一部である部分線形化回路１１４及び＋１
６を介して、回路１１０のスイッチ回路＋１２に接続さ
れる。スイッチ１１２の出力は増幅器１１８の入力に接
続される。

詳細後述されるスイッチ回路１１２は、マイクロプロセ
ッサ１５０からバス１８２を介して入力されるクロック
信号及び制御信号に応答してスイッチ制御回路１２０に
よって制御される。増幅器１１８をジャック１０４及び
１０６におけるプローブに交互に接続するためのスイッ
チ回路＋１２及び制御回路＋２０を用いることによって
、回路設計を簡単化させることができる。なぜなら、た
だ１つの増幅器１１８とディジタル化回路１３０が２つ
のプローブのために必要とされる。

部分線形化回路が詳細後述されるが、これらのサーミス
タ・プローブ２００及び２２０の抵抗対温度特性はたい
へん非線形である。これらの線形化回路１１５及び１１
６はその一部の特性を線形化する。

回路１３０は、スイッチ及びザンプル・ボールド回路１
３２を備えるディジタル化回路であり、そのスイッチ及
びザンプル・ホールド回路の入力は増幅器＋１８の出力
に接続される。回路１３２の出力はアナログ・ディジタ
ル変換器１３４の入力に接続される。Ａ／Ｄ変換器１３
４は、パラレル・シリアル変換回路１３６にパラレルに
１２ビットディジタル出力信号を出力する。回路１３６
は、ライン１３８を介してマイクロプロセッサ１５０に
シリアル・ビットの情報を出力する。回路１３６のたぬ
のクロック信号はマイクロプロセッサＩ５０からライン
１４０を介１．て供給される。

プローブ・シャック＋０４及び１０６はまた、それぞれ
個々の識別回路１７２及び１７４に接続され、この識別
回路１７２及び１７４は、回路Ｉ７０の一部を構成する
。これらの回路は、第６図に関連して詳細に後述される
。これらの回路は、どのプローブの形のプローグが接続
されているかを識別し、その情報に対してスイッチ制御
回路Ｉ２０によって出力され、ライン＋７８を介して伝
送される信号によって制御される論理回路１７６にゲー
トが形成される。論理回路＋７６の出力信号は、バス１
８０を介して伝送されるＡ／Ｄ変換器１３４の複数ビッ
トのディジタル出力と結合される。

結合された１６ビツトの複数ビットのディジタル出力信
号はマイクロプロセッサ＋５０に出力される。この複数
ビットのうち最初の３ビツトは、入力するディジタル出
力信号がどの温度チャンネルと関係しているか、また、
どの形のプローブが使用されているかを識別する。４番
目のビット（Ｊ、回路の電力供給の状態に関する情報で
あり、一方、残りの１２ビツトは患者の体温に関する情
報を表わす。

Ａ／Ｄ変換器の１２ビツトの出力を温度の度数値に変換
するために、少なくとも３つの方法がある。第１に、次
式の方程式を使用することによって計算することができ
る。

ＲＹＳＩ　＝　３２００／［（４６６８，６３４４５７
／Ａ／Ｄ計数値）−１］ここで、Ａ／Ｄ計数値は、Ａ／
Ｄ変換器１３４によって出力される依然１２ビツトであ
る２進計数値である。温度の度数値は、下記のいずれか
の対数近似式を用いることによって得られるＲＹＳＩの
関数である。

Ｔ　０に一１／　［Ａ　＋　Ｂ−Ｉｎ（ＲＹＳＩ）　十
〇　［１ｎ（ＲＹＳＩ）］３］又は、 ＝２〇二 ＴｏＫ　＝　　］／　［Ｅ　十Ｆ　・Ｉｎ（ＲＹＳＩ）
　十Ｇ　［Ｉｎ（ＲＹＳＩ）］’−１−Ｉ−１［１ｎ（
ＲＹＳＩ）］”］ＹＳＩ４００形プローブのとき、 Ａ　　＝　　、１．４．６７５５６７５　　ｘ　　１０
　　’Ｂ　　＝　　２．３８３２３５］０８　　ｘ　　
１０　　’Ｃ＝　　１．１２８００８３３　　Ｘ　　１
０　　’Ｅ　＝　　１．５０７０８９９３４３７　　ｘ
　　１０　　’Ｐ　　＝　　２．２３３１７４．７８６
　　Ｘ　　１０　　’Ｇ　　＝　　１．８８５６４．６
６３２　　ｘ　　１０−６Ｔ−１＝　　　２．２７７８
３８６５２　　　ｘ　　　１０−８である。また、ＹＳ
Ｉ７００形プローブのとき、Ａ　＝　　］、２４．０６
５９７７８５９　　ｘ　　１０　　’Ｂ　　＝　　２．
３６１３２０４．４６６　　ｘ　　１０　　’Ｃ＝　　
８．９６１３６８７８　　ｘ　　１０−８Ｅ　＝　　１
．２４７８２５８３９３７　　ｘ　　１０　　’Ｆ　　
＝　　２．３４０７９４６９６　　ｘ　　１０　　’Ｇ
　　＝　　１．８８７２７８３９５　　ｘ　　１０−’
Ｉ（＝　　８．４１７０２５２３８　　ｘ　　１０　　
”である。ケルビンの度数値から、摂氏の度数値又は華
氏の度数値に変換するために、次式が用いられる。

ＴｏｃｍＴｏＫ−２７３１６ Ｔｏ、　＝　（’ｒｏｃＸ９１５）　＋　３２温度の度
数値は、マイクロプロセッサ１５０の処理電力を用いて
各Ａ／Ｄ出力に対して計算ずろことができ、もしくは（
Ａ／Ｄ計数値のずぺて又はいくつかに対ずろ）これらの
計算の結果は高速アクセスのためのルック・アップ・テ
ーブルにおいて記憶することができる。

好ましい実施例において、ルック・アップ・チーフルは
、プローブの製造メーカー（ＹＳＩ）によって供給され
る抵抗対温度特性表を用いて、プロセッサ１５０におい
て計算され記憶される。これらの表はピＣ毎に作成され
る。

」一連のように得られるＲＹＳＩのだめの方程式から、
次式を得る。

Ａ／Ｄ計数値−４６６８，６３４４７／（３２００／Ｒ
ＹＳ　Ｉ−１川） このとき、ルック・アップ・テーブルは、−ト述の方程
式を用いて、ＹＳＩから供給された抵抗対温度特性にお
（ＪるＲＹＳＩの値をＡ／Ｄ計数値におきかえることに
よって計算される。これによって、興味ある温度の範囲
におけろ各摂氏の整数の度数値に対するＡ／Ｄ計数値を
表にしたルック・アップ・テーブルがプロセッサ１５０
において記憶される。テーブルにお（Ｊる摂氏の整数の
度数値間におけるＡ／Ｄ計数値に対する温度の度数値が
線形補間によって計算することができろ。ＹＳＩ４００
形及びＹＳＩ７００形プローブのそれぞれに対して個々
のルック・アップ・テーブルが存在する。

（ここで用いられない）第３の方法を用いろことにより
、テーラ−展開を対数近似を行うために用いることが可
能であり、その対数近似は、各Ａ／Ｄ出力又は予め計算
され、ルック・アップ・テーブルとして記憶された値に
対してプロセッサ１５０によって計数することができろ
。

第３図において、あるプローブが端末ジャック　　　　
　　　　　今１０４又は１０６に設けられるとき、アー
ス（Ｇ）、リンク（Ｒ）及びチップ（Ｔ）としてラベル
付（−Ｊされる３つのコネクタは、プローブ・プラグと
接続される。各コネクタは以下のように、ジャックと接
続される。ずなわち、Ｙ　Ｓ　Ｉ　４．００形プラグの
とき、Ｒ及びＧコネクタはアース接地された円筒部に接
触し、Ｔコネクタはチップに接触する。また、ＹＳｒ７
００形プラグのとき、Ｇコネクタはプラグの円筒部に接
触し、一方、Ｒコネクタ、リングコネクタ及びＴコネク
タはチップに接触する。

まず、はじめに第３図におけるジャック位置１０４を参
照すると、スイッチ１１２は３個の接合型電界効果トラ
ンジスタ（以下、ＪＦＥＴという。

）３０２，３０４及び３０６並びにドライバ回路３０８
を備えている。ジャック１０４のためのチップ・コネク
タＴは、ＪＰＥＴ３０２のソースに接続され、一方ジャ
ック１０６のチップ・コネクタＴは、ＪＰＥＴ３０４の
ソースに接続される。各Ｊ　Ｐ”ＥＴのドレインは共に
接続され、増幅器３１０の入力と接続される。

ＪＦＥＴ３０２及び３０４のだめの入力回路は同一であ
り、ジャック１０４に接続されるただｌ２４一 つの回路は詳細後述される。３９４２Ωの抵抗３１４と
並列に接続されろコンデンサ３１２は、１゛コネクタと
Ｇコネクタの間に接続される。温度回路のアースに接続
されるコンデンサ３１８と接続されるこの回路は、高周
波雑音等を除去する。

１７にΩの抵抗３２０はＴライン及び４２５■の電圧源
と接続され、抵抗３１４と結合していずれかのプローブ
のチップ・ザーミスタの抵抗と接続される円筒部と並列
に接続される有効な線形抵抗として動作する。抵抗３１
４及び３２０の実効抵抗は、３２００Ωであり、これは
ＹＳＩ７００形及びＹ　Ｓ　Ｉ　４．００形の両プロー
ブのたぬに（部分的に）線形化を行うために選ばれる。

これについては、第７図を参照して詳細後述される。こ
れは、どの形のプローブがジャックに接続されるかを事
前に知ることができるので、必要なことである。

＋１．４Ｖの電圧源に接続されるダイオード３２４及び
温度回路のアースに接続されるダイオード３２６は、例
えば、静電的な放電に対するＪＴ”ＥＴの人力の保護を
行う。

抵抗３４０と抵抗３４２を備える第３の回路が備えられ
、抵抗３４０の両端（Ｊそれぞれ、Ｉ　Ｆ’　ＥＴ３０
６のソース及び回路のアースに接続され、一方、抵抗３
４２の一端は抵抗３４０の一端及び、１ＦＥＴ３０６の
ソースに、また抵抗３４２の他端は＋４２５のボルトの
電圧源に接続される。、ＩＰＥＴ３０６がオンにされた
とき、入力の回路網に３８５°ＣにおけるＹＳＴ７００
形プローブ全プローブ路に等価な抵抗回路網が増幅器３
１０に接続される。３８５°Ｃは、国際的な要求条件に
よって提案された値である。

ドライバ回路３０８は、ＲＣＡによって製造されたモデ
ル番号４０１０９のデバイスである。回路３０８への任
意の入力ＴＡ／、ＴＢ／又はＴＴ／が論理ローレベルに
なったとき、ドライバ回路は関連する。Ｉ　Ｆ　Ｅ　Ｔ
のスイッチングを行う。ＴＢ／信号、ＴＡ／信号及び］
゛Ｔ／信号のタイミングが第４図において、それぞれ信
号４０２，４０４及び４０６と示され、ＴＢ／信号、Ｔ
Ａ／信号及びＴ　Ｔ　／信号が、スイッチ制御回路１２
０によって発生される。そのスイッチ制御回路１２０の
入力クロック３６０及び３６２は、第１図におけるプロ
セッサ１５０によって出力され、バス１８２を介して伝
送される。好ま１．い実施例におけるプロセッサは、ナ
ンヨナル・セミコンダククのＮ５１６００８デバイスで
ある。

５ＤＬＣ／３２と呼ばれるクロック３６０は、５７．３
４４ＫＩ（ｚのクロックであり、一方、スター１・及び
テストと呼ばれるクロック３６２はプロセッサ１５０に
よって発生される４　４．８　Ｈｚのクロックである。

従来のカウンタ回路（４０１５−ｉ’バイス及び４５２
０デバイス）を結合して用いることにより、スイッチ制
御回路は、第４図の信号及び２２４．Ｈｚのクロックを
発生ずる。信号′ＰＢ／、ＴＡ／及びＴＴ／は１秒間に
４６７回繰り返され、その時間のうちＩ／３１１０−１
ノベルであり、その時間のうち２／３はハイレベルであ
る。

ＴＢ／信号がローレベルであり、ＴＡ／及びＴＴ／信号
がハイレベルであるとき１．ｌＦＥＴ３０＝２７− ４のみがオンになり、プローブ１０６が増幅器３ＩＯに
接続される。次に、ＴＢ／信号がハイレベルであり、Ｔ
Ａ／信号がローレベルであるとき、プローブ１０４が増
幅器３１０に接続される。最後にＴＡ／信号がハイレベ
ルになり、ＴＴ／信号がローレベルであるとき、これに
よって第１図におけるテスト回路１１７が増幅器３１０
に接続される。増幅器＋１０は、ｐＨ及び他の多くの製
造業者によって製造されたモデル番号０Ｐ−０７ＥＺの
オペ・アンプである。その増幅器１１０はローレベルで
ある入力オフセット電圧演算増幅器として示されており
、その出力はライン３５０を介して回路１３２に接続さ
れる。

ディジタル化回路１３０の詳細が第５図に図示されてい
る。第３図における回路＋２０から出力される２２４Ｈ
ｚスイツチ・クロック（ライン３５２）、増幅器３１０
の出力（ライン３５０）及び第１図における圧力回路１
９０の出力（ライン１９２）がスイッチ回路＋３２に供
給され、スイッチ回路＋３２は第５図において、インテ
ル製ＩＨ５０４，３ＣＭＯ９形スイッチ５０２及びＬＭ
３５８Ａ形増幅器５０６を備えている。２２４Ｈｚのク
ロック信号がハイレベルであるとき、そのスイ・ソチ回
路５０２−、ライン３５０と出力ライン５１０とを接続
する。また、２２４Ｈｚのクロック信号がローレベルで
あるとき、そのスイッチ回路５０２は、ライン１９２と
出力ライン５１０とを接続する。ＣＭＯＳ形のスイッチ
回路は、温度チャンネルと圧力チャンネルとを多重変換
してＡ／Ｄ変換回路に出力するように動作する。圧力チ
ャンネルが存在しないという本発明の目的のために、０
ＭＯ８形のスイッチ回路は必要とされず、増幅器３１０
の出力は、Ａ／Ｄ変換回路に直接に接続することができ
る。

Ａ／Ｄ変換器は、比較器５１１（１個のＬ　Ｍ　３９３
Ａ形）、連続近似レジスタ（以下、ＳＡＲという。）５
１２（ナソジナル製７４Ｃ９０５形）、ディジタル・ア
ナログ変換器５１４　（アナログ・デバイス製ＡＥ７５
４１に形）及び演算増幅器５１６（ＯＰ２１５ＦＺ形）
を備えている。ＣＭＯＳ形スイッチ回路５０２からのラ
イン５１０は比較器５＋１の正の入力端子に接続され、
一方、演算増幅器５１６の出力は負の入力端子に接続さ
れる。

比較器５１１の出力は５ＡＲ５１２のＤ入力に接続され
るとともに、５ＤＬＣ／３２クロツクが５ＡＲ５１２の
クロック入力に接続される。Ｓ／’１５１２の１２ビツ
ト出力は、Ｄ／Ａ変換器５１４の入力に接続される。Ａ
／Ｄ変換器のためのこの設計手法は連続近似レジスタを
有するＡ／Ｄ変換器として公知である。

５ＡＲ５１２の１２ビツトの出力は、１２ビツト・バス
５１８を介して、モデル番号４５１２形多重変換器であ
る多重変換回路５２０及び５２２に接続される。他の４
ビツトが多重変換回路５２０及び５２２に人力として印
加され、それらの供給源は、第６図を参照して詳細後述
される。４５２０形デユアルカウンタ５２６は多重変換
器５２０及び５２２に接続され、５ＤＬＣ／３２クロツ
ク人ツノに応答して、回路５２０及び５２２へのＩ６ビ
ツト入力を、マイクロプロセッサ１５０ヘライン５３０
を介してシリアルに出力させる。好ましい実施例におい
て、クロック同期周波数は、１４３３６ヒツト／秒であ
り、この周波数において、Ａ／Ｄ変換回路の読み取りの
間において５０％のアイドル・タイムが存在する。

第１図及び第６図において、ジャック１０４及び１０６
のリングＲコネクタは、それぞれライン１０３及び１０
５を介１７て識別回路１７２及び１７４に接続される。

回路＋７２及び１７４は同一の回路であり、従って、た
だ１つの回路１７２の詳細について後述する。

Ｒコネクタは直列抵抗６０２及び６０４を介してＮＰＮ
Ｉ−ランジスタロ０６のエミッタに接続される。）・ラ
ンジスタロ０６のコネクタは抵抗６０８及び６１０を介
して＋５１ボルトの電圧源に接続され、一方、抵抗６０
８及び６１０の接続点Ｌｌ、ライン６１２を介して論理
回路１７６の入力に接続される。同様に、回路１７４の
出力は、ライン６１４を介して論理回路１７６の入力に
接続される。抵抗６１６の一端は抵抗６０２の一端と接
続され、抵抗６１６の他端は一５ボルトの電圧源と接続
される。

もし、ＹＳＩ４００形プラグが回路１７２に接続される
とき、Ｒコネクタは、Ｇコネクタとともにアースに接地
され、トランジスタ６０６はオンとならない。そのとき
、有効的に論理ハイレベルが＋５．１ボルトの電圧から
抵抗６１０を介して検出回路１７２の信号として論理回
路１７６に印加される。

もし、ＹＳＩ７００ＳＩ７００形プローブ２に接続され
るとき、Ｒコネクタと回路のアースとの間に抵抗が現わ
れる。リング抵抗は、温度が０６Ｃから５０℃までの温
度範囲においてＩ　Ｏ，９７にΩと９４．．８９にΩと
の間にある。リング抵抗が５０００Ωを起えるとき、ト
ランジスタ６０６はオンになり、ライン６１２における
電圧は論理ローレベルに降下する。

もし、リング短絡回路にデツプが接続されたＹＳＴ７０
０形プローブが回路１７２に接続されるとき、部分線形
化回路＋１４が負電圧で動作することを保証するために
、−５Ｖから流れることが可能な十分な電流と抵抗６１
６が存在する。Ａ／Ｄ変換器はゼロ計数値を出力する。

マイクロプロセッサ＋５０は、ゼロ計数値を故障状態と
して識別する。

もし、ＹＳＩ７００形又はＹＳＩ４００形プローブが円
筒短絡回路に接続されるチップを有しているとき、Ａ／
Ｄ変換器＋３４はゼロ計数値を出力し、マイクロプロセ
ッサ１５０は再びそのゼロ計数値を故障状態として識別
する。市販品として入手できるほとんどの温度回路は、
円筒短絡回路に接続されたチップを識別することが可能
である。

また、回路１７２に関する上述の議論は、回路１７４に
も適用することができる。

回路１７２及び＋７４からの人力、並びにスイッチクロ
ック信号及びＴＡ／、ＴＢ／、’Ｉ”Ｔ／倍信号基礎を
おいて、論理回路１７６は、第５図の５ＡＲ５１２の出
力とともに、３ビツトの信号をバス１８０を介してシリ
アル変換器１３６にパラレルに出力する。これらの３゛
ビツトは、どの温度ヂャンネルが動作状態にあるか、並
びにＹＳＩ４００形又はＹＳＴ７００形プローブがチャ
ンネルに接続されているかどうかを識別する。常にテス
ト回路は、ＹＳＩ７００形プローブが入力回路に接続さ
れていることを仮定して、３８５℃に対応する電圧を出
力する。

本発明の概念によれば、ＹＳＩ４００形又はＹＳＩ７０
０形プローブのいずれかをデュアル温度回路への入力と
して用いることができ、その回路は自動的にどのプロー
ブが使用されているかを識別する。６形のプローブのた
めのすでに使用されている公知の回路を使用したり、又
は操作者が調整を行ったりすることが不必要である。

また、部分線形化回路を用いるとき、ＹＳＩ４００形又
はＹＳＩ７００形の両方又はいずれかのプローブの入力
信号をディジタル化するだめの回路設計が簡単化され、
コストを低減することができるとともに、電力消費を低
減することができる。

第７図は、例えば、第５図で記述されたＡ／Ｄ変換回路
の設計法を用いたときの、Ｙ　Ｓ　Ｉ　４００形及びＹ
ＳＩ７００形の両方のプローブに対する温度対Ａ／Ｄ変
換出力特性を示している。興味ある（０−５０℃）温度
範囲にお（：ｌる両プローブに対して、その特性は部分
的に線形である。その結果、温度測定においてより正確
さを増すことができる。

［発明の効果］ 以」−詳述したように本発明によれば、複数の種々のプ
ローブの形から選択され、患者に接続された任意のプロ
ーブを接続したとき、ある予め選択されたスケールにお
ける度数値での温度の読み取り値を出力する電気回路を
備えることによって、その回路が自動的にどのプローブ
が使用されているかを識別することができる。従って、
異なったプローブの形に対してそれぞれ対応する回路を
備える必要がないとともに、操作者が調整を行ったりす
ることが不必要上なるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である温度測定回路のブロッ
ク図、 第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は、第１図の温度側３５
一 定回路で用いる２個のプローブのブロック図、第３図は
第１図の温度測定回路の第１の部分の詳細を示すブロッ
ク図、 第４図は第３図のスイッチ制御回路部のタイミング・チ
ャート、 第５図は第１図の温度測定回路の第２の部分の詳細を示
すブロック図、 第６図は第１図の温度測定回路の第３の部分の詳細を示
すブロック図、 第７図は第５図の温度測定回路のアナログ・ディジタル
変換部の温度対出力特性を示す図である。 １００　温度モニタ回路、 １０２・・・プローブ入力端末、 １０４．１０６・・・プローブ・ジャック、１１０・・
増幅回路、 １１２・スイッチ回路、 １１４．１１６・・部分線形化回路、 ＋１７　　・テスト回路、 １１訃・・増幅器、 １２０　・スイッチ制御回路、 １３０　ディジタル化回路、 ＋３２・・・スイッチ及びサンプル・ホールド回路、１
３４・・・アナログ・ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換
回路）、 １３６・・パラレル・シリアル変換回路（Ｐ／Ｓ変換回
路）、 １５０・・マイクロプロセッサ、 １６０・・ディスプレイ、 １７０・・・プローブ識別回路、 １７２．１７４・・識別回路、 １７６・・論理回路、 １９０・・・圧力モニタ回路、 ２００．２２０・・・サーミスタ・プローブ、２０４・
プラグ部、 ２０６・・・円筒部、 ２０８　・絶縁部、 ２１０・・リング部、 ２＋２・・絶縁部、 ２１４・・・チップ部、 ２１６．２１８　　・サーミスタ、 ２２７Ｉ・　プラグ部、 ２２６　・円筒部、 ２２８　チップ部、 ２２９　絶縁部、 ２３０・・サーミスタ、 ３０２．３０４，３０６　　接合形電界効果トランジス
タ（、ＪＰＥＴ）、 ３０８　・ドライバ回路、 ３１０　・増幅器、 ３１２・・コンデンサ、 ３１４．３２０　　・抵抗、 ３１８・・・コンデンサ、 ３２４．３２６　　・ダイオード、 ３４０．３４２　　抵抗、 ５０２・・ＣＭＯＳ形スイッチ回路、 ５０６　増幅器、 ５１１・・・比較器、 ５１２・・連続近似レジスタ（ＳＡＲ）、５１４・ディ
ジタル・アナログ変換器 （Ｄ／Ａ変換器）、 ５２０．５２２・・・多重変換器、 ５２６　デュアル・カウンタ、 ６０２．６０４・抵抗、 ６０６　トランジスタ、 ６０８．６１０，６１６・・抵抗。 特許出願人　スペースラブズ・インコーホレイテッド

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の予め選択されたプローブの形から選択され
   患者の体温を測定するために患者に接続される任意のプ
   ローブに接続するための電気回路であって、上記電気回
   路が、 上記患者の体温に比例する電気信号を発生するための上
   記選択されたプローブに応答する第１の回路と、 上記電気信号をある予め選択されたスケール上における
   度数の温度値に変換するための第２の回路とを備え、上
   記第２の回路が、 上記選択されたプローブの形を自動的に識別する出力信
   号を発生するための識別回路を含むことを特徴とする電
   気回路。
2. （２）上記第２の回路がさらに、上記選択されたプロー
   ブと関係する電気信号を複数ビットのディジタル出力信
   号に変換するためのアナログ・ディジタル変換器を含む
   ディジタル化手段を備え、上記第１の回路がさらに、上
   記選択されたプローブと上記電気信号の部分的な線形化
   のための上記ディジタル化手段との間に接続される線形
   化手段を備え、それによって上記選択されたプローブに
   関係するディジタル化手段の出力信号が上記患者の体温
   に部分的に線形に比例することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電気回路。
3. （３）上記選択されたプローブがサーミスタを備え、上
   記線形化回路が上記サーミスタに並列に接続される抵抗
   回路を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の電気回路。
4. （４）上記第２の回路がさらに、結合されたディジタル
   出力信号を形成するために、上記識別手段の出力信号を
   上記複数ビットのディジタル出力信号に結合するための
   論理回路を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の電気回路。
5. （５）上記第２の回路がさらに、結合されたディジタル
   出力信号をある予め選択されたスケール上における度数
   値の温度に変換するための処理手段を備えたことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の電気回路。
6. （６）上記処理手段がさらに、Ａ／Ｄ変換器の出力を上
   記予め選択されたスケール上における度数値の温度と関
   係させる各プローブの形に対するルック・アップ・テー
   ブルを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の電気回路。
7. （７）上記識別手段がさらに、上記予め選択された部分
   の間の電気抵抗がある予め決められたしきい値抵抗を越
   えたときを決定するための上記選択されたプローブの予
   め選択された部分に接続される検出手段を備えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気回路。
8. （８）複数のプローブの形から選択される複数の各プロ
   ーブに接続するための電気回路であって、上記プローブ
   が上記患者の体温を測定するために複数の位置において
   患者と接続され、上記回路が、上記各プローブと関係し
   上記プローブの位置における上記患者の体温に比例する
   電気信号を発生させるための上記複数の各プローブに応
   答する第１の回路と、 上記各電気信号をある予め選択されたスケール上におけ
   る度数値の温度に変換するための第２の回路とを備え、
   上記第２の回路が、 各上記プローブの形を自動的に識別する出力信号を発生
   するための識別回路を備え、 上記第１の回路がさらに、各上記プローブを上記第２の
   回路に縦続的に接続するための上記複数のプローブに接
   続される電気的スイッチング手段を備えたことを特徴と
   する電気回路。
9. （９）上記第２の回路がさらに、上記プローブに関係す
   る各上記電気信号を複数ビットのディジタル出力信号に
   変換するためのアナログ・ディジタル変換器を含むディ
   ジタル化手段を備え、 上記第１の回路がさらに、上記複数のプローブと、上記
   プローブと関係する上記電気信号の部分的な線形化のた
   めの上記ディジタル化手段との間に接続される線形化手
   段を備え、それによって各上記プローブと関係するディ
   ジタル化手段の出力信号が各上記プローブの位置におけ
   る上記患者の体温に部分的に線形に比例することを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の電気回路。
10. （１０）上記第２の回路がさらに、上記電気的スイッチ
    ング手段と上記識別回路から上記出力信号に応答し、結
    合されたディジタル信号を形成するために出力信号を各
    上記複数ビットのディジタル出力信号と結合するための
    論理回路を備え、上記識別回路の出力信号が複数ビット
    のディジタル出力信号と関係するプローブの同一性と形
    を表わすことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の
    電気回路。
11. （１１）上記第２の回路がさらに、結合されたディジタ
    ル出力信号をある予め選択されたスケール上における度
    数値の温度に変換するための各プローブの形に対するル
    ック・アップ・テーブルを有する処理手段を備えたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の電気回路。
12. （１２）上記電気回路が各プローブに対する個々の識別
    回路を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項
    記載の電気回路。
13. （１３）上記電気回路が各プローブに対して分離されて
    いるが同一の線形化手段を備えたことを特徴とする特許
    請求の範囲第９項記載の電気回路。
14. （１４）複数のプローブの形から選択され上記患者に接
    続される任意の１個のプローブを用いて患者の体温を測
    定する方法であって、上記方法が、上記選択されたプロ
    ーブが接続された位置における上記患者の体温に比例す
    る電気信号を発生するステップと、 電気信号と関係する上記選択されるプローブの形を自動
    的に識別する電気信号を発生するステップとを備えたこ
    とを特徴とする患者の体温を測定する方法。
15. （１５）上記方法がさらに、 上記選択されたプローブに関係する電気信号を部分的に
    線形化するステップと、 上記部分的に線形化された信号を複数ビットのディジタ
    ル出力信号に変換するステップとを備えたことを特徴と
    する特許請求の範囲第１４項記載の方法。
16. （１６）上記変換するステップがさらに、上記識別電気
    信号を上記複数ビットのディジタル信号と結合するステ
    ップを備えることを特徴とする特許請求の範囲第１５項
    記載の方法。
17. （１７）上記方法がさらに、各上記プローブの形に対す
    るルック・アップ・テーブルを記憶することを備え、上
    記各ルック・アップ・テーブルが上記複数ビットのディ
    ジタル信号と関係するある予め選択されたスケール上に
    おける度数値の複数の温度測定を含むことを特徴とする
    特許請求の範囲第１６項記載の方法。
18. （１８）上記方法がさらに、上記複数ビットのディジタ
    ル信号に応答して上記ルック・アップ・テーブルにおけ
    る整数の度数の読み取り値の間を補間するステップを備
    えたことを特徴とする特許請求の範囲第１７項記載の方
    法。
19. （１９）上記方法がさらに、予め選択されたプローブに
    おいて故障を検出するステップを備えたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１５項記載の方法。