DE3346218A1 - Elektronisches klinisches thermometer und verfahren zur koerpertemperaturmessung - Google Patents

Description

Elektronisches klinisches Thermometer und Verfahren zur Körpertemperaturmessung

Die Erfindung betrifft ein elektronisches klinisches Thermometer, insbesondere ein vorausberechnendes elektronisches klinisches Thermometer zur Vorausberechnung (predicting) der Endtemperatur, bei welcher sich das Thermometer (die Anzeige) stabilisiert, und zur Anzeige der vorausberechneten Temperatur. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Körpertemperaturmessung.

Bei dem bisherigen elektronischen klinischen Thermometer der vorstehend angegebenen Art wird die Temperatur, die bei thermischer Stabilisierung des Thermometers anliegt, anhand der gemessenen Temperatur vorausberechnet und bereits vor der Temperaturstabilisierung angezeigt. Typischerweise erfolgt die Temperaturvorausberechnung durch über eine Zeitspanne hinweg erfolgende überwachung der Meßtemperatur sowie ihrer zeitabhängigen Änderung und durch Heranziehung dieser beiden Veränderlichen zusammen mit einer Punktion zur Temperaturvorausberechnung oder -vorherbeStimmung, wobei die Veränderliche die bis zum Augenblick der Ablesung verstrichene Zeit darstellt.

Die vorausberechnete, stabilisierte Endtemperatur wird mittels der Ist-Größen dieser drei Veränderlichen eindeutig bestimmt.

Vorteilhaft bei einem solchen, die stabilisierte Endtemperatur vorausberechnenden Thermometer ist, daß die

messung
Temperatur/vor der thermischen Stabilisierung beendet wird, wodurch die für die Messung benötigte Zeit verkürzt wird. Nachteilig daran ist jedoch, daß sich die Genauigkeit, mit der die Temperatur vorausberechnet wird, merklich verringert, sofern nicht eine zweckmäßige Temperatur(voraus)berechnungsfunktion gewählt wird.

Gewöhnlich besitzt die Temperaturberechnungsfunktion eine Temperatur-Anstiegskurve, deren Form je nach dem Körperteil, an dem die Messung erfolgt, z.B. im Bereich der Achselhöhle oder im Mund, unterschiedlich ist.

Die Temperaturmessung, nämlich die Vorherbestimmung der Endtemperatur nach Stabilisierung, erfolgt durch Wiederholung dieser Operation zu einer Reihe diskreter Zeitpunkte. Die Messung wird als beendet bewertet, wenn die Größe der vorausberechneten stabilen Temperatur eine innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegende Änderungsgröße zeigt, d.h. wenn die Differenz zwischen der un- mittelbar vorhergehend berechneten Größe und der augenblicklich berechneten Größe innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Wenn die Temperaturmessung so als beendet bewertet wird, werden die Rechenoperationen für die Temperatur(voraus)berechnung beendet, und die berechnete Temperatur, die bei Stabilisierung erreicht sein sollte, angezeigt. Im allgemeinen wird die Anzeige der vorausberechneten Temperatur auf der Anzeige(vorrichtung) festgehalten oder "eingefroren", bis die Stromzufuhr zum Thermometer abgeschaltet wird.

Im allgemeinen liefern direktanzeigende klinische Thermometer, z.B. gewöhnliche Quecksilber-Thermometer, eine um so näher an der Endtemperatur liegende Temperaturanzeige, je länger die Temperaturmessung durchgeführt wird. Die Meßgenauigkeit erhöht sich also mit der Länge

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der Meß Zeitspanne. Beim genannten vorausberechnenden, elektronischen klinischen Thermometer wird die Anzeige der vorausberechneten Größe auf der Anzeige festgehalten, wenn die Messung als beendet bewertet wird, so daß im Gegensatz zum direkt anzeigenden Thermometer auch bei längerer Meßzeitspanne kein genauerer, vorausberechneter Meßwert auf der Anzeige erscheint. Mit anderen Worten: das bisherige vorausberechnende elektronische Thermometer vermag nur eine Anzeige der vorausberechneten stabilen Temperatur zu liefern, deren Genauigkeit eine Charakteristik des jeweiligen Thermometers ist.

Bei Herstellung, Versand oder Benutzung eines elektronischen klinischen Thermometers, z.B. in einer Klinik o.dgl., wird üblicherweise eine Prüfung zur Eichung oder Bestätigung der absoluten Genauigkeit des Thermometers vorgenommen. Ein vorausberechnendes derartiges Thermometer wirft jedoch diesbezüglich ein Problem auf. Wenn nämlich das gewöhnliche Konstanttemperaturbad für die Prüfung des Thermometers benutzt wird, ist der angezeigte, vorausberechnete Wert von der tatsächlichen Badtemperatur verschieden. Zur Vermeidung dieses Problems muß auch ein solches Thermometer so ausgelegt sein, daß unter speziellen Temperaturbedingungen auf die Direktanzeige-Betriebsart übergegangen werden kann, wobei die Prüfung dann unter diesen Temperaturbedingungen erfolgt. Wahlweise muß ein solches Thermometer mit einem Betriebsart-Umschalter versehen sein, der eine Wahl zwischen der Vorausberechnungs- und der Direktanzeige-Betriebsart ermöglicht.

Wie erwähnt, besitzt die Temperaturanstiegskurve, die für die Durchführung der Temperaturberechnungen benutzt wird, je nach den genannten Faktoren eine unterschiedliehe Form. Außerdem vermag das vorausberechnende Ther-

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mometer die Größe oder den Wert der vorherbestimmten Temperatur bei Abschluß der Meßberechnungen auf der Anzeige festzuhalten. Wenn daher ein Thermometer für die orale Temperaturmessung zur Temperaturmessung in der Achselhöhle eingesetzt wird, ist der angezeigte vorausberechnete Wert nicht genau. Dasselbe trifft dann zu, wenn ein Thermometer für Achselhöhlenmessung zur oralen Temperaturmessimg benutzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines elektronischen klinischen Thermometers sowie eines Verfahrens zur Körpertemperaturmessung, bei denen Berechnungen zur Vorherbestimnung einer stabilisierten Endtemperatur mit hohem Zuverlässigkeitsgrad mit einer mit den Zweck der Messing in Einklang stehenden Meßgenauigkeit, d.h. einer nach Wahl des Benutzers bestimmten Genauigkeit, durchführbar sind.

Die Erfindung bezweckt auch die Schaffung eines elektronischen klinischen Thermometers und eines Verfahrens zur Körpertemperaturmessung, bei denen der Einfluß einer Schwankung der erfaßten oder gemessenen Temperatur auf die Berechnungsergebnisse auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem elektronischen klinischen Thermometer erfindungsgemäß gelöst durch eine Temperaturmeß- oder Erfassungseinheit zur Erfassung einer Temperatur an einem Teil eines (menschliehen) Körpers und zur Lieferung eines ersten, die erfaßte Temperatur angebenden Signals, durch eine Speichereinheit zur sequentiellen Speicherung des ersten Signals, durch eine Ablauf- bzw. Betriebszeitmeßeinheit zur Messung der Zeitspanne, die seit Meßbeginn verstrichen ist, und zur Erzeugung eines zweiten, die verstrichene Meßzeit angebenden Signals, durch eine erste Recheneinheit zum Auslesen des ersten Signals, entsprechend einer vorgeschriebenen vergangenen Zeitspanne, aus der Speichereinheit zur Ableitung eines Mittelwerts während der vergangenen Zeitspanne und zur Erzeugung des dritten Signals, durch eine zweite Pecheneinheit zur Ableitung einer vorausberechneten Größe einer stabilen bzw. stabilisierten Temperatur anhand des zweiten und des dritten Signals auf der Grundlage einer Vorausberechnungsfunktion für eine stabilisierte Temperatur, bei welcher die Meßzeit eine Veränderliche ist und die Funkton eine Temperatur-

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änderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur definiert,

durch eine erste Steuereinheit, nach Maßgabe welcher Rechenoperationen durch erste und zweite Recheneinheit mit einer vorbestimmten Periode durchgeführt werden, durch eine Anzeigeeinheit zur Wiedergabe der vorausberechneten Größe der stabilisierten Temperatur und durch eine auf die Betriebszeitmeßeinheit ansprechende zweite Steuereinheit, um erstes und drittes Signal einem Vergleich zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu unterwerfen,wobei dann, wenn die zweite Steuereinheit feststellt, daß das zweite Signal eine erste vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschritten hat und eine durch das dritte Signal entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten dargestellte Differenz keine Erhöhung außerhalb eines ersten vorgeschriebenen Bereichs mehr zeigt, das dritte, einem augenblicklichen Zeitpunkt entsprechende Signal mit dem dritten Signal zu einem vorhergehenden Zeitpunkt verglichen wird, und dann, wenn das erste Signal einen Abfall außerhalb eines zweiten vorgeschriebenen Bereichs zeigt, die zweite Steuereinheit den Betrieb der Recheneinheiten anhält bzw. unterbricht.

In spezieller Ausgestaltung kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß dann, wenn die zweite Steuereinheit das erste Signal entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt mit dem dritten Signal zum vorhergehenden Zeitpunkt vergleicht und feststellt, daß das erste Signal einen Abfall außerhalb des zweiten vorgeschriebenen Bereichs zeigt, bevor die Differenz des dritten Signals entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen Anstieg außerhalb des ersten vorgeschriebenen

Bereichs mehr zeigt, die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit eine erste, diesen Zustand darstellende Anzeige liefern läßt, sowie dadurch, daß die Anzeigeeinheit einen Tonsignalgenerator aufweist und daß die zweite Steuereinheit den Tonsignalgenerator betätigt, wenn sie feststellt, daß das zweite Signal eine vorgeschriebene Ablauf- bzw. Betriebszeit überschritten hat und daß die Differenz des dritten Signals entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen außerhalb des ersten vorgeschriebenen Bereichs liegenden Anstieg mehr zeigt.

Weitere Merkmale bestehen darin, daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit eine den entsprechenden Zustand darstellende zweite Anzeige liefern läßt, ^{wenn eine} als Ausgangssignal von der zweiten Recheneinheit gelieferte v_orausberechnungsgröße außerhalb eines dritten vorgeschriebenen Bereichs liegt, und daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit die erste oder zweite Anzeige wiedergeben läßt und den Betrieb der zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht, sowie darin, daß die Anzeigeeinheit ein Flüssigkristall-Anzeigeelement zur Wiedergabe einer sichtbaren Anzeige der vorausberechneten Größe und eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten des Flüssigkristall-Anzeigeelements aufweist und daß die zweite Steuereinheit die Beleuchtungseinheit vor dem Anhalten des Betriebs der ersten und zweiten Recheneinheit während einer vorbestimmten Zeitspanne betätigt, und daß die zweite Steuereinheit den Betrieb der ersten und zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht, wenn das zweite Signal eine zweite vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschreitet, die länger ist als die vorgeschriebene Länge und als die erste vorgeschriebene Ablauf- bzw. Betriebszeit.

In weiterer Ausgestaltung betrifft die Erfindung ein

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elektronisches klinisches Thermometer, das gekennzeichnet ist durch eine Temperaturmeßeinheit zur Messung der Temperatur an einem Körperteil und zur Erzeugung eines ersten, die gemessene Temperatur angebenden Signals, durch eine Speichereinheit zum sequentiellen Speichern des ersten Signals, durch eine Ablauf- bzw. Betriebszeit-Meßeinheit zum Messen der seit Meßbeginn verstrichenen Zeit und zur Lieferung eines zweiten, die gemessene verstrichene Zeit angebenden Signals, durch eine erste Recheneinheit zum Auslesen des ersten Signals, entsprechend einer vorgeschriebenen vergangenen Zeitspanne, aus der Speichereinheit zur Ableitung eines Mittelwerts während er vergangenen Zeitspanne und zur Erzeugung eines dritten Signals, durch eine zweite Pecheneinheit zur Ableitung einer vorausberechneten Größe einer stabilen oder stabilisierten Temperatur anhand des zweiten und des dritten Signals auf der Grundlage einer Vorausberechnungsfunktion für eine stabilisierte Temperatur, bei welcher die Meßzeit eine Veränderliche ist und wobei die Funktion eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur definiert, durch eine erste Steuereinheit, nach Maßgabe welcher eine Rechenoperation durch erste und zweite Recheneinheit in einer vorbestimmten Periode ausgeführt werden, durch eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen bzw. Wiedergeben der vorausberechneten Größe der stabilisierten Temperatur, durch eine auf die Betriebszeit-Meßeinheit an-

t
sprechende zweite Steuereinheit, um erstes und drittes Signal einem Vergleich zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu unterwerfen, wobei dann, wenn die zweite Steuereinheit feststellt, daß das zweite Signal eine erste vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschritten hat und daß eine Differenz zwischen dritten Signalen entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keine außerhalb eines ersten vorgeschriebenen Bereichs liegende Vergrößerung mehr zeigt, das dritte Signal entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt mit dem dritten Signal entsprechend dem vorhergehenden

Zeitpunkt verglichen wird und dann, wenn das erste Signal einen außerhalb eines zweiten vorgeschriebenen Bereichs liegenden Abfall zeigt, die zweite Steuereinheit den Betrieb der ersten und zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht, und durch eine Halteeinheit zum Aufrechterhalten der beim Anhalten des Betriebs der ersten und zweiten Recheneinheit vorliegenden vorausberechneten Größe der stabilisierten Temperatur.

Weitere Merkmale dieser Ausgestaltung bestehen darin, daß die Anzeige-Halteeinheit die Anzeigeeinheit veranlaßt, die vorliegende vorausberechnete Größe der stabilisierten Temperatur anzuzeigen,wenn der Betrieb der ersten und zweiten Recheneinheit angehalten bzw. unterbrochen ist; daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit veranlaßt, eine erste, den betreffenden Zustand darstellende Anzeige wiederzugeben, wenn sie das erste Signal entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt mit dem dritten Signal entsprechend einem vorhergehenden Zeitpunkt vergleicht und dabei feststellt, daß das erstgenannte Signal eine außerhalb des zweiten vorgeschriebenen Bereichs liegende Verringerung zeigt, bevor die Differenz zwischen dritten Signalen entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen Anstieg außerhalb des ersten vorgeschriebenen Bereichs mehr aufweist; daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit veranlaßt, eine zweite, den betreffenden Zustand wiedergebende Anzeige zu liefern, wenn eine als Ausgangssignal der zweiten Recheneinheit gelieferte, vorausberechnete Größe außerhalb eines dritten vorgeschriebenen Bereichs liegt; daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit zur Wiedergabe der ersten oder zweiten Anzeige aktiviert und den Betrieb der Recheneinheit anhält oder unterbricht; daß die Anzeigeeinheit ein Flüssigkristall-Anzeigeelement zur Wiedergabe einer sichtbaren Anzeige der vorausbe-

-α χ rechneten Größe und eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten des - Flüssigkristall-Anzeigeelements aufweist und daß die zweite Steuereinheit die Beleuchtungseinheit vor dem Anhalten des Betriebs der ersten und zweiten Recheneinheit während einer vorbestimmten Zeitspanne betätigt; daß die zweite Steuereinheit den Betrieb der ersten und zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht, wenn das zweite Signal eine zweite vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschreitet, die länger ist als die vorgeschriebene Länge und als die erste vorgeschriebene Ablauf- bzw. Betriebszeit; und daß die Halteeinheit die vorausberechnete Größe der stabilisierten Endtemperatur aufrechterhält, bis eine neue Messung eingeleitet wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Körpertemperaturmessung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Temperatur an einem Teil eines Körpers erfaßt oder gemessen und ein diese Temperatur wiedergebendes Temperatursignal erzeugt wird, daß das Meß-Temperatursignal gespeichert wird, daß die seit Meßbeginn verstrichene Zeit gemessen und eine diese verstrichene Zeit angebende Ablauf- bzw. Betriebsmeßzeit abgeleitet werd, daß das Meß-Temperatursignal, entsprechend einer vorgeschriebenen Länge einer vergangenen Zeit, aus einer Speichereinheit ausgelesen wird, um einen Mittelwert während dieser vergangenen Zeitspanne abzuleiten, daß eine vorausberechnete Größe einer stabilen oder stabilisierten Temperatur anhand des maximalen Meß-Temperaturmittelwerts und der Betriebsmeßzeit auf der Grundlage einer Vorausberechnungsfunktion für eine stabilisierte Temperatur abgeleitet wird, bei welcher die Meßzeit eine Veränderliche ist und wobei die Funktion eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur definiert, daß eine Vorausberechnung für eine stabilisierte Temperatur mit einer vorbestimmten Periode ausgeführt und die erhaltene, vorausberechnete Größe der stabilisierten Temperatur angezeigt wird und daß die Vorausberechnung angehalten bzw. unterbrochen wird, wenn dann, nachdem die Betriebsmeßzeit eine vorgeschriebene Größe

überschritten hat und eine Differenz des Meß-Temperaturmlttelwerts entsprechend zwei (verschiedenen) aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen Anstieg außerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs mehr zeigt, der gemessene Temperaturmittelwert entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt bei einem Vergleich mit dem Meß-Temperaturmittelwert zum vorhergehenden Zeitpunkt einen Abfall außerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs aufweist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen klinischen Thermometers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm für die Arbeitsweise des Thermometers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der zeitabhängigen Änderung eines Korrekturtemperaturdifferentials U zur Vorausberechnung der Endtemperatur in Beziehung zu einem veränderlichen Parameter C = 6 - 26 für die orale Körpertemperaturmessung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Auswertfunktion f für den Fall, daß ein 10 s vor der Augenblickszeit liegender Zeitpunkt als vorheriger Zeitpunkt t benutzt wird,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Vorausrecheneinheit gemäß der Erfindung,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 5,

BAD QR!Ö!K5AL

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm für die Arbeitsweise der Ausführungsform nach Fig. 7,

Fig. 9 ein Blockschaltbild zur Darstellung von Einzelheiten der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 10 ein Schaltbild eines bei der Anordnung nach Fig. 9 vorgesehenen Wandlers zur Umsetzung eines Widerstands in eine Anzahl von Impulsen,

Fig. 11 ein Zeitsteuer- oder Taktdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach

Fig. 9,

Fig. 12 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Konstruktionseinzelheiten einer Steuereinheit gemäß Fig. 9 und

Fig. 13A und 13B Ablaufdiagramme zur Veranschaulichung des Betriebs der Zentraleinheit (CPU) und der Steuerung bei Stromzufuhr zu einem Mikrorechner gemäß Fig. 9.

Das in Fig. 1 dargestellte elektronische klinische Thermometer gemäß der Erfindung umfaßt eine Temperaturerfassungseinheit 1 mit einem auf Temperatur ansprechenden bzw. temperaturempfindlichen Element, eine Meßschaltung 2 zur Umwandlung eines elektrischen Ausgangssignals der Einheit 1 in Temperaturdaten, einen Prozessor 3 zur Ableitung oder Lieferung einer stabilisierten Temperatur durch Verarbeitung der Temperaturdateη von der Schaltung 2, eine Anzeigeeinheit 4 zur Wiedergabe

ιο

der Ergebnisse der Datenverarbeitung und eine Steuereinheit 5 zur Steuerung von Anzeigeeinheit 4, Prozessor 3 und Meßschaltung 2. An die Anzeigeeinheit 4 ist eine Anzeige-Halteeinrichtung 11 angeschlossen, welche die Anzeige auf der Anzeigeeinheit 4 festhält bzw. "einfriert". Wie sich aus der folgenden Beschreibung noch näher ergibt, ist der Prozessor 3 als Mikrorechner ausgeführt, der auf einem einzigen Chip ausgebildet sein kann, wobei die Temperaturerfassungseinheit 1 und die

¹^ Meßschaltung 2 als Eingangs- bzw. Eingabeeinheiten für den Mikrorechner und die Anzeigeeinheit 4 als Ausgangsbzw. Ausgabeeinheit dienen. Konstruktiv gesehen, ist der Prozessor 3 unter Verwendung gewöhnlicher Hardware bzw. Geräteausrüstung eines Mehrzweckrechners realisiert, nämlich einer Zentraleinheit (CPU), eines Festwertspeichers (ROM) und eines Randomspeichers (RAM). Es ist darauf hinzuweisen, daß die einzelnen, den Prozessor 3 bildenden Bauelemente in Form der bezeichneten Blöcke die jeweiligen Funktionen angeben, die durch ein im Festwertspeicher abgespeichertes Programm ausgeführt werden. Aufbau und Arbeitsweise der Erfindung dürften somit für den Fachmann anhand der Beschreibung ausreichend verständlich sein.

Der Prozessor 3 führt die Verarbeitung nach Maßgabe eines Steuersignals 103 von der Steuereinheit 5 aus, und er enthält Unterprogrammeinheiten, wie eine Dateneinleseeinheit 6, einen Speicher 7, eine Betriebszeitmeßeinheit 8, eine Vorausrecheneinheit 9 und eine Meßende-Entscheidungseinheit 10.

Die Dateneinleseeinheit 6 liest bzw. gibt die von der Meßschaltung 2 gelieferten Temperaturdaten ein und speichert sie im Speicher 7 ab. Die Betriebszeitmeßeinheit mißt auf ein von der Steuereinheit 5 geliefertes Takt-

signal 106 hin die abgelaufene bzw. Betriebszeit, sobald der Prozessor 3 in Betrieb gesetzt worden ist. Da die Steuereinheit 5 das Steuersignal 103 liefert, nach dessen Maßgabe die durch die Bauelemente des Prozessors ausgeführten Vorgänge auf vorgegebene Weise periodisch durchgeführt werden, kann dieses Signal ersichtlicherweise gewünschtenfalls anstelle des Taktsignals 106 benutzt werden.

Die Vorausrecheneinheit 9 stellt die Haupteinheit im Prozessor 3 dar. In Abhängigkeit von der durch die Temperaturerfassungseinheit 1 erfaßten Temperatur berechnet die Vorausrecheneinheit 9 nach Maßgabe einer Temperaturvorausberechnungs- bzw. -vorherbeStimmungsfunktion den Wert bzw. die Größe, bei der sich die Endtemperatur gemäß Vorausberechnung stabilisiert. Die Meßende-Entscheidungseinheit 10, die eines' der wesentlichen Merkmale der Erfindung darstellt, entscheidet, ob die Bedingungen für die Beendigung der Vorausberechnung in der Einheit 9 erreicht sind. Die Vorausrecheneinheit 9 und die Entscheidungseinheit 10 sind nachstehend noch näher beschrieben.

Die Arbeitsweise der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 1 ergibt sich aus dem Ablaufdiagramm nach Fig. 2. Wenn die Temperaturerfassungseinheit 1 in den Mund oder ' die Achselhöhle des Patienten eingeführt wird, unterliegt das elektrische Ausgangssignal 101 einer Änderung. Verantwortlich hierfür ist das temperaturempfindliehe Element, beispielsweise ein in der Erfassungseinheit 1 angeordneter Thermistor, dessen elektrische Charakteristik sich temperaturabhängig ändert. Die Meßschaltung 2 nimmt das Ausgangssignal 101 ab und wandelt es in Temperaturdaten in Form eines Temperaturausgangssignals 102 um, das der Dateneinleseeinheit 6

des Prozessors 3 eingespeist wird. Wenn sich der Prozessor 3 in dieser Phase im Betriebszustand befindet, werden die in Fig. 2 dargestellten Verfahrensschritte nach Maßgabe des Steuersignals 103 von der Steuereinheit 5 nacheinander durchgeführt. Für die Einleitung des Betriebs des Prozessors 3 können beliebige Bedingungen oder Zustände herangezogen werden. Beispielsweise kann der Prozessor 3 durch einfaches Schließen eines nicht dargestellten Stromversorgungsschalters in Gang geil 0 setzt werden. Wahlweise kann die Meßschaltung 2 im voraus eine vorläufige Messung geringer Genauigkeit durchführen, wobei der Prozessor 3 automatisch in Betrieb gesetzt wird, wenn die durch die Erfassungseinheit 1 erfaßte Temperatur eine vorbestimmte Größe übersteigt und eine Änderung über eine vorbestimmte Größe hinaus zeigt. Mit dieser zuletzt genannten Möglichkeit, die bei der dargestellten Ausführungsform angewandt wird, kann elektrischer Strom gespart werden, weil sich der Prozessor 3 im Laufe der vorläufigen Messung in einem unwirksamen Bereitschaftszustand befindet. Bei der dargestellten Ausführungsform führt insbesondere die Meßschaltung 2 nach Maßgabe des Steuersignals 115 von der Steuereinheit 5 eine grobe bzw. ungenaue, vorläufige Messung mit einer festen Periode von z.B. einmal je 4 s durch. Zu diesem Zweck enthält die Meßschaltung 2 eine Temperaturschwellenwert-Erfassungsschaltung und eine Temperaturänderungs-Erfassungsschaltung (beide noch näher zu beschreiben) zur Bestimmung, wann die durch die Erfassungseinheit 1 festgestellte Temperatur eine vorbestimmte Größe von z.B. 30°C übersteigt, und zur Feststellung, wenn die Änderung der Temperatur eine vorbestimmte Größe (z.B. O,1°C/s) überschritten hat. Wenn diese Bedingungen erfaßt worden sind, schaltet die Meßschaltung 2 den Prozessor 3 über die Steuereinheit 5 ein. Danach erfolgt eine höchst genaue Temperaturmessung

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1. während einer längeren Zeitspanne mit einer kurzen Periode von z.B. 1 Hz, wobei die Körpertemperatur auf der Grundlage der Temperaturvorausberechnungen gemessen wird. Die Einzelheiten der Meßschaltung 2 und der Steuereinheit 5 werden später noch näher erläutert werden.

Gemäß Fig. 2 wird der Prozessor 3 im Schritt S101 eingeschaltet. Im nächsten Schritt S102 während des Betriebs des Prozessors 3 nimmt die Dateneinleseeinheit das Temperaturdaten-Ausgangssignal 102 ab, liest die Daten ein und speichert mittels eines Einschreibsignals 105 die neuen Temperaturdaten im Speicher 7 ab. Die Betriebszeitmeßeinheit 8 im Prozessor 3 mißt die verstrichene Zeit bzw. Betriebszeit nach Maßgabe des Taktsignals von der Steuereinheit 5. Dies erfolgt im Schritt S103, der periodisch durchgeführt wird, nämlich mit der vorbestimmten Periode des Taktsignals 106.

Bei der dargestellten Ausführungsform nimmt die Vorausrecheneinheit 9 die im Speicher 7 gespeicherten aktuellsten Temperaturdaten und die von der Meßeinheit 8 gemessene Betriebszeit in Form eines Datensignals 107 bzw. eines Betriebszeitsignals 108 ab. Anhand dieser Eingangssignale führt die Einheit 9 die Vorausberechnungen im Schritt S104 durch, um damit vorherzubestimmen, welche Endtemperatur bei Stabilisierung erreicht wird, was beispielsweise nach 3-10 min der Fall ist. Die Einzelheiten der Vorausrecheneinheit 9 werden später noch näher erläutert werden. Zunächst sei jedoch die Bedeutung der Vorausrecheneinheit 9 in Verbindung mit der Meßende-Entscheidungseinheit 10 als wesentliches Merkmal der Erfindung beschrieben»

Gemäß einem kennzeichnenden Merkmal der Erfindung wird, kurz gesagt, eine Temperaturvorausberechnung durchge-

führt, wobei die Rechenergebnisse bei jedem einzelnen Meßzyklus dargestellt bzw. wiedergegeben werden, bis die Entscheidungseinheit 10 bestimmt oder entscheidet, daß die Messung abgeschlossen ist. 5

Allgemein beträgt bei der Messung der Körpertemperatur die erforderliche Zeit bis zum Erreichen der stabilisierten Endtemperatur etwa 3 min bei oraler Messung und 5 bis 10 min bei Temperaturmessung in der Achselhöhle, wobei sich die von der Einheit 1 erfaßte Temperatur im Meßzeitverlauf der stabilisierten Endtemperatur annähert. Der Algorithmus für die Temperaturvorausberechnung ist so eingestellt oder gewählt, daß sich die im Meßablauf vorausbestimmte Temperatur im Zeitverlauf ebenfalls der stabilisierten Endtemperatur annähert, weil die bei der Stabilisierung erreichte Temperatur vorherbestimmt bzw. vorausberechnet wird, indem die von der Temperaturerfassungseinheit 1 erfaßte Temperatur als Bezugsgröße benutzt wird. Im Verlauf der Messung wird beispielsweise der Zeitpunkt, zu dem die stabilisierte Temperatur erreicht wird, anhand der Beziehung zwischen der abgelaufenen oder Betriebszeit und der Meßtemperatur ermittelt. Die Temperaturvorausberechnungen sollten oder müssen in einer Weise durchgeführt werden, daß die zur Meßtemperatur hinzuaddierte Temperatur für die Vorausberechnung der Endtemperatur im Zeitablauf allmählich abnimmt, bis dieses Temperaturinkrement zum genannten Zeitpunkt genau zu Null wird. Eine noch bessere Möglichkeit besteht darin, das Rechenverfahren so festzulegen, daß die hinzuzuaddierende Temperatur von Anfang an allmählich oder gleichmäßig abnimmt und nach z.B. 10 min zu Null wird. Mit dieser Möglichkeit lassen sich ebenfalls ziemlich gute Ergebnisse erreichen. Bei Anwendung einer Anordnung der beschriebenen Art werden die Ergebnisse der Vorausbe-

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9 Λ

rechnungen im Zeitverlauf immer genauer, wobei nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne die .Meßtemperatur selbst das Ergebnis einer Berechnung ist/ so daß Koinzidenz zwischen der Meßtemperatur und der stabilisierten Endtemperatur erzielt wird.

Es sind auch andere Verfahren bzw. Möglichkeiten zur Durchführung der Vorausberechnungen denkbar. Gewöhnlich beträgt der Fehler zwischen der vorausberechneten Größe der stabilisierten Endtemperatur und der nach Stabilisierung tatsächlich erreichten Endtemperatur +0,2⁰C,

nach
wenn die Vorausberechnung/30 - 40 s vom Beginn einer oralen Messung und 45-6Os vom Beginn einer Achselhöhlenmessung erfolgt. Auch im Fall der oralen Temperaturmessung beträgt jedoch die Abweichung von der Endtemperatur bei einer Meßdauer von z.B. 15s ±0,5°C, wodurch belegt wird, daß die Meßergebnisse nach einer kurzen Zeitspanne für praktische Zwecke nicht brauchbar sind. Bei der oralen Temperaturmessung wird somit das Ergebnis einer Temperaturvorausberechnung erst nach Ablauf von 30 s angezeigt, oder es muß dafür gesorgt werden, dem Benutzer des Thermometers einen Eindruck eines natürlichen Temperaturübergangs oder -anstiege zu vermitteln, beispielsweise durch anfängliche Anzeige einer etwas niedrigeren Temperatur und Ansteigenlassen der angezeigten Temperatur auf die vorausberechnete Größe im Zeitverlauf.

Wesentlich ist auch, daß die Berechnungen unter Berücksichtigung der Tatsache ausgeführt werden, daß die Art der unter verschiedenen Meßbedingungen erfaßten oder gemessenen Temperaturänderungen auch bei Anwendung desselben Meßverfahrens verschieden ist. Wenn sich die durch die Einheit 1 erfaßte Temperatur mit hoher Geschwindigkeit oder Frequenz ändert, zeigt dies im all-

gemeinen an, daß bis zur Temperaturstabilisierung noch mehr Zeit erforderlich ist. Wenn die Änderungsgröße nicht so groß ist, wird hierdurch angezeigt, daß die Meßtemperatur nahe bei der stabilisierten Endtemperatur liegt. Bezüglich des Einflusses verschiedener Meßbedingungen auf die erfaßte oder gemessene Temperatur sei als Beispiel eine Temperaturmessung in der Achselhöhle betrachtet. Wenn eine Ablesung vorgenommen wird, nachdem die Achselhöhle eine bestimmte Zeit lang geschlossen gehalten wurde, wird die Endtemperatur schneller erreicht als in einem anderen Fall. Der Zeitunterschied bis zum Erreichen der Temperaturstabilisierung beträgt zwischen den beiden Fällen 5 - 10 s. Wenn somit der Augenblick, zu dem eine vorgegebene Größe der Temperaturänderung auftritt, als Kriterium herangezogen wird, können Messungen durchgeführt werden, um die Berechnungen zu diesem Zeitpunkt zu beenden oder dabei eine Information für ihren Abschluß zu liefern. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform werden die Temperaturvorausberechnungen auch nach Durchgang durch einen Zeitpunkt fortgesetzt, zu dem eine vorgegebene oder vorgeschriebene Temperaturänderungsgröße erreicht wird, und die Berechnungsergebnisse werden in jedem Meßzyklus bis zum Abschluß der Messung aktualisiert. Der Zeitpunkt, zu dem die vorgegebene Temperaturänderungsgröße erreicht wird, wird jedoch auf noch zu beschreibende Weise zur Bestimmung des Abschlusses der Messung herangezogen.

In jedem Fall führt die Vorausrecheneinheit 9 die Temperaturvorausberechnung im Schritt S104 gemäß Fig.2 durch und liefert ein Ausgangssignal 104, das der Anzeigeeinheit 4 eingespeist wird. Letztere gibt im Schritt S105 das Ausgangssignal (als Anzeige) wieder. Zwischenzeitlich liest die Meßende-Entscheidungseinheit 1o periodisch das aktuellste Temperaturdaten-Ausgangs signal

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109 vom Speicher 7 sowie das Betriebszeitsignal 110 von der Meßeinheit 8 aus und führt ständig eine überwachungs operation zur Bestimmung des Endes eines Meßvorgangs durch.

Zur Bestimmung des Endes einer Temperaturmessung werden drei Bedingungen benutzt. Genauer gesagt:

1. die abgelaufene oder Betriebszeit muß eine vorbestimmte Größe übersteigen;

2. die Temperaturänderung muß kleiner sein als eine bestimmte, feste Größe, nach welcher

3. die aktuellsten erfaßten Temperaturdaten einen Temperaturabfall wiedergeben müssen, der eine vorbestimmte Größe übersteigt.

Von den drei genannten Bedingungen ist die erste bezüglich der Erzielung zuverlässiger Rechenergebnisse wesentlich. Falls eine Bestimmung lediglich auf der Grundlage der. zweiten Bedingung erfolgt, würde das Ergebniseiner Temperaturvorausberechnung wiedergabegetreu auf der Anzeige erscheinen, auch wenn die Messung fehlerhaft durchgeführt, beispielsweise das Thermometer im Messungsverlauf vom Körper entfernt wird. Die erstgenannte Bedingung dient zur Vermeidung dieses Problems.

Der Zweck der zweiten Bedingung liegt darin, das Thermometer bestmöglichst zu nutzen, nämlich die Meßergebnisse schnell zu liefern, wie bei Temperaturerfassung oder -messung mit gutem Ansprechverhalten, wobei die Zuverlässigkeit durch die erste Bedingung gewährleistet wird. Infolgedessen können gute Ergebnisse auch dann erzielt werden, wenn die zweite Bedingung in Fortfall kommt, vorausgesetzt, daß die Betriebszeitbeschränkung gemäß der ersten Bedingung erweitert wird. Wie erwähnt, be-

steht der eigentliche Zweck der zweiten Bedingung je-

darin,

weils/eine Vorherbestimmung ungefähr derselben Genauigkeit mit einer Geschwindigkeit, die einem Fall angepaßt ist/ in welchem sich die erfaßte Temperatur schnell stabilisiert, und einer zweiten Geschwindigkeit durchzuführen, die einem Fall entspricht, in welchem die schnelle Stabilisierung nicht eintritt. Bei der Durchführung der Temperaturvorausberechnung kann somit Bedingung (2) durch eine Bedingung (4) ersetzt werden, nämlich eine Bedingung auf der Grundlage der Zeit, zu welcher die Größe der zur Meßtemperatur hinzu zuaddierenden Temperatur unter eine bestimmte, feste Größe abfällt.

Bei der Ausführung des Meßende-Entscheidungsschritts S106 durch die Entscheidungseinheit 10 ist von den genannten drei Bedingungen die dritte Bedingung am wesentlichsten. Wenn erste und zweite Bedingung erfüllt sind, ist die auf der Anzeigeeinheit 4 erscheinende vorausberechnete Temperaturgröße bzw. der Temperaturwert höchst zuverlässig. Im Normalfall kann daher die Temperaturerfassungsoperation ohne praktisches Problem zu diesem Zeitpunkt beendet werden. Für die Beendigung der Temperaturerfassung oder -messung können selbstverständlich verschiedene andere Möglichkeiten angewandt werden, doch da die Beendigung (der Messung) mit einer Abnahme der Erfassungseinheit 1 vom Körper begleitet ist, besteht" die wahrscheinlich logischste Möglichkeit zur Bestimmung, ob die Temperaturmessung beendet ist, darin, die Entscheidung in Abhängigkeit von dieser Operation, d.h. von der Abnahme des Thermometers vom Körper, zu treffen. Zu diesem Zweck kann insbesondere in der Nähe der Erfassungseinheit 1 ein Berührungsfühler angeordnet sein, der eine Wegbewegung der Temperaturerfassungseinheit 1 vom Körper fest-

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stellt. Die Entscheidung bezüglich einer Beendigung der Messung kann nach Maßgabe eines Signals von diesem Berührungsfühler erfolgen, und eine solche Anordnung ist für den Benutzer zweckmäßiger als eine Konstruktion mit einem mechanischen Schalter.

Wenn die Temperaturerfassungseinheit 1 vom Körper entfernt wird, nimmt unter normalen Umgebungsbedingungen die erfaßte oder gemessene Temperatur ab. Unter Ausnutzung dieser Erscheinung bestimmt erfindungsgemäß die Entscheidungseinheit 10, daß die Temperaturerfassung oder -messung beendet ist. Genauer gesagt: nachdem erste und zweite Bedingung erfüllt worden sind, liefert die Entscheidungseinheit 10 ein Ausgangssignal 111, welches das Ende einer Messung angibt, wenn die letzte oder aktuellste, von der Erfassungseinheit 1 erfaßte Temperatur einen Abfall von mehr als 0,1⁰C zeigt. Ein Teil des Signals 111 wird der Anzeige-Halteeinrichtung 11 als Signal 112 zur Einleitung ihres Betriebs eingespeist. Die Halteeinrichtung 11 liefert ein Anzeige-Haltesignal 113 zur Anzeigeeinheit 4, die darauf durch Ausführung des Anzeige-Halteschritts S107 gemäß Fig. 2 anspricht und damit die zu diesem Zeitpunkt auf der Anzeigeeinheit erscheinende Anzeige aufrechterhält.

Gleichzeitig wird durch das Meßendesignal 111 der Schritt S108 gemäß Fig. 2 ausgeführt, so daß zumindest der Prozessor 3 außer Betrieb gesetzt wird. Im letzten Schritt S109 wird somit der Prozessor 3 abgeschaltet.

Wenn die im Schritt S106 ausgeführte Entscheidung ergibt, daß die Messung nicht abgeschlossen ist, geht das Programm auf eine Schleife L110 zur Fortsetzung der Meßoperation über. Mit anderen Worten: selbst wenn die beiden ersten Bedingungen der drei Bedingungen für den Entscheidungsschritt S106 erfüllt sind, geht die

so

-κι Operation bzw. das Programm auf die Schleife L110 über, sofern nicht auch die dritte Bedingung erfüllt ist. Letztere wird in nahezu allen Fällen als Ergebnis eines menschlichen Eingriffs in die Körpertemperaturmessung erfüllt. Wie vorstehend in Verbindung mit den Temperaturvorausberechnungen beschrieben, erhöht sich somit die Genauigkeit dieser Berechnungen mit der Länge der abgelaufenen bzw. Betriebszeit, und die Ergebnisse werden auf der Anzeigeeinheit 4 wiedergegeben, solange der Benutzer des Thermometers die Temperaturmessung nicht gewollt beendet. Eine zufriedenstellende Anordnung ist demzufolge eine solche, bei der ein Summer o.dgl. aktiviert wird, wenn erste und zweite Bedingung erfüllt sind, um damit den Benutzer davon zu unterrichten, daß die Messung zu diesem Zeitpunkt beendet werden kann, vorausgesetzt, daß die Temperaturmessung für gewöhnliche Zwecke erfolgt. Wenn eine höhere Meßgenauigkeit erforderlich ist, kann der Benutzer die Messung nach Belieben weiter fortführen. Im letzteren Fall wird entsprechend dem Zeitablauf eine höchst zuverlässige vorausberechnete Größe der stabilisierten Endtemperatur erzielt. Nach Ablauf einer bestimmten, festen Zeitspanne stimmt das angezeigte Ergebnis genau mit der stabilisierten Endtemperatur überein.

Das erfindungsgemäße vorausberechnende, elektronische klinische Thermometer ist somit dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Vorausberechnungsgenauigkeit mit der Zeit zunimmt und

(b) es möglich ist, eine ausreichend dicht an der stabilisierten Endtemperatur liegende Meßgröße zu erhalten, wenn die die Messung durchführende Person dies wünscht.

-Μι Im folgenden sind zwei wesentliche, durch die Erfindung gewährleistete Wirkungen beschrieben. Die erste besteht darin, daß das erfindungsgemäße Thermometer eine genaue Messung der stabilisierten Endtemperatur auch mit verschiedenen Möglichkeiten der Temperaturerfassung oder des Temperaturabgriffs ermöglicht. Die allgemein anwendbaren Meßmöglichkeiten sind orale Messung, Messung in der Achselhöhle und rektale Messung. Historisch gesehen, ist die orale Messung in Großbritannien üblich, während in Deutschland üblicherweise das rektale Meßverfahren angewandt wird. Letzteres wird verbreitet bei Neugeborenen und anästhesierten Patienten angewandt. In den meisten (anderen) Ländern wird nach der oralen oder der Achselhöhlenmethode gemessen. Im Fall des herkömmlichen vorausberechnenden Thermometers ist es jedoch zweifelhaft, ob ein und dasselbe Thermometer zum Zwecke der Temperaturvorausberechnung bei beiden Verfahren eingesetzt werden kann. Zwischen den beiden Temperaturmeßverfahren besteht nämlich ein großer Unterschied in der Temperaturübergangskurve vom Meßbeginn bis zum Punkt der Temperaturstabilisierung. Die Temperaturvorausberechnung nach beiden Verfahren mit ein und demselben vorausberechnenden bisherigen Thermometer wirft infolgedessen Schwierigkeiten auf. In vielen Fällen wird daher in der Praxis eine Konstruktion angewandt, bei welcher die Vorausberechnung der Endtemperatur in einer dem jeweiligen Meßverfahren am besten angepaßten Weise erfolgt. Gewöhnlich wird zu diesem Zweck ein speziell für das eine oder das andere Meßverfahren ausgelegtes vorausberechnendes Thermometer eingesetzt. Trotzdem kann es sich als erforderlich erweisen, ein anderes Meßverfahren anzuwenden als das, für welches das betreffende Thermometer ausgelegt ist. Während rektale und orale Messung bezüglich der Temperaturvorausberechnungsoperationen einander ähnlich sind,

Zl

-κι ergibt sich häufig der Fall, daß ein für Achselhöhlenmessung ausgelegtes Thermometer für die rektale oder orale Temperaturmessung benutzt wird. Bei der beschriebenen Ausführungsform kann die stabilisierte Endtemperatür (jeweils) unabhängig vom betreffenden Temperaturmeßverfahren genau gemessen werden, solange die Meßbzw. Betriebszeit eine vorbestimmte Zeitspanne übersteigt.

Die zweite wesentliche Wirkung gemäß der Erfindung betrifft die Eichung und Prüfung des Thermometers. Da die durch ein vorausberechnendes, elektronisches klinisches Thermometer angezeigte Größe (oder der Wert) die vorausberechnete Größe der bei thermischer Stabilisierung erreichten Temperatur ist, wobei diese Größe das Ergebnis der Temperaturvorausberechnungen ist, läßt sich nicht bestimmen, welche Größe die tatsächliche Temperatur hat, nämlich die tatsächliche Temperatur im Meßbereich am Körper. Für die Durchführung einer Temperatureichung oder einer Prüfung beim bisherigen vorausberechnenden Thermometer sind daher umständliche Maßnah-' men für das Umschalten auf eine Betriebsart zur unmittelbaren Anzeige der erfaßten oder gemessenen Temperatur oder zur Umwandlung auf ein direkt anzeigendes System unter Zugrundelegung spezieller Temperaturbedingungen erforderlich. Mit dem erfindungsgemäßen Thermometer werden diese Schwierigkeiten vollständig ausgeräumt.

Die Vorausrecheneinheit 9 bewirkt eine Vorausberechnung und Vorherbestimmung der Temperatur zum augenblicklichen Zeitpunkt unter Heranziehung einer eine Temperaturänderung definierenden Vorausberechnungsfunktion anhand einer zu einem bestimmten vergangenen Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Temperatur, und sie vergleicht

JS

die vorherbestimmte Temperatur mit der zum augenblicklichen Zeitpunkt tatsächlich gemessenen Temperatur, und wenn die Differenz zwischen diesen beiden Temperaturen innerhalb vorbestimmter, zulässiger Grenzen liegt, bewirkt sie die Vorausberechnung und Anzeige der bei Stabilisierung zu erwartenden Endtemperatur. Wenn die Differenz außerhalb der zulässigen Grenzen liegt, wird die Temperaturvorausberechnung nach Änderung der Temperaturvorausberechnungsfunktion wiederholt. Es ist eine Anordnung möglich, bei welcher die Temperaturmessung und die Vorausberechnung auch dann wiederholt werden, wenn die genannte Differenz innerhalb der zulässigen Grenzen liegt, wobei diese Operationen wiederholt werden, bis eine Entscheidung dahingehend getroffen wird, daß die Messung beendet ist. Auf diese Weise kann die angezeigte, vorausberechnete Größe auf eine genauere Größe aktualisiert werden.

Bei der Messung der Körpertemperatur ist die Form der Temperaturänderung vom Meßbeginn bis zur Temperaturstabilisierung weiten Änderungen unterworfen, die von den thermischen Eigenschaften des Thermometers, dem Zustand des Bereichs, in welchem die Temperatur gemessen wird, und dem Meßbereich selbst abhängen. Wenn die thermischen Eigenschaften des Thermometers begrenzt sind, lassen sich die verschiedenen Temperaturänderungsmuster oder -schemata in eine Anzahl von Kategorien einteilen. Dies bedeutet, daß eine Beschränkung der thermischen Eigenschaften es ermöglicht, eine Anzahl von Temperaturänderungsmustemzu definieren. Zwei Hauptkategorien der Temperaturänderung ergeben sich z.B. aus der oralen Temperaturmessung und der Temperaturmessung in der Achselhöhle. Obgleich auch andere Kategorien denkbar sind, bezieht sich die folgende Beschreibung auf die orale Körpertemperaturmessung.

Bei der oralen Temperaturmessung in einer Vielfalt von Fällen ist es bekannt, daß bei einem Thermometer einer gegebenen thermischen Charakteristik etwa 3-5 min bis zur Temperaturstabilisierung vergehen. Mit U* sei die Differenz zwischen der stabilisierten Endtemperatur Te und einer Temperatur T während der Messung bezeichnet. Eine nähere Untersuchung zeigt, daß sich U* mit guter Genauigkeit durch die folgende Formel bzw. Gleichung ausdrücken läßt:
10

U* = Te - T = at + ß + C(t+Y)6 (1)

In obiger Gleichung bedeuten:

U* = Differenz zwischen stabilisierter (zu erwartender) Endtemperatur und gemessener Temperatur bzw. Temperatur während des Vorgangs

t = Zeit vom Meßbeginn
C = variabler Parameter

*® α, ß, γ,, δ = Konstanten entsprechend Messungen, die

unter konstanten Bedingungen durchgeführt werden.

Insbesondere gilt gemäß Versuchen für orale Körpertempera-

turmessung mit guter Regelmäßigkeit die folgende Gleichung:

U* » -0,001t + 0,05 + C(t+1)"^1/0 (6<C<26) ... (2)

In obiger Gleichung sind t in s und ü* in ⁰C angegeben. 30

Vorstehend ist somit ein arithmetischer Ausdruck aufgestellt, so daß eine vorherbestimmte oder vorausberechnete Temperatur Tp, nämlich eine durch Vorausberechnung der stabilisierten Endtemperatur Te erreichte Temperatur, der Summe aus der Temperatur T zu dem Zeit-

SS

-2*1-

punkt, zu dem die Temperatur vorherbestimmt (anticipated) wird, und einem korrigierenden Temperaturdifferential U entsprechend Gleichung (2) entspricht. Demzufolge ergibt sich eine erste Vorausberechnungsfunktion, welche das korrigierende Temperaturdifferential für die Temperaturvorausberechnung festlegt, nach folgender Gleichung:

U = Tp - T = -0,001t +0,05 + C(t + 1)"⁰'¹ (6<_C<26) ...(3)

Gemäß Fig. 3 besteht der Grund für den Ersatz von U* durch U darin, daß die Endtemperatur Te nach Stabilisierung der vorausberechneten Temperatur Tp entspricht, soweit dies die Ausführung des Vorausberechnungsprozesses betrifft. Wenn der Wert oder die Größe des Parameters C von C=6 auf C=26 geändert wird, ergeben sich die Kurven nach Fig. 3. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Kurven gemäß Fig. 3 mit guter Genauigkeit auch für eine rektale Temperaturmessung zutreffen.

Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen ein Blockschaltbild für die Vorausrecheneinheit 9 bzw. ein AbIaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs dieser Einheit, die ihrerseits die Endtemperatur unabhängig davon vorausberechnen kann, ob die Temperaturmessung oral oder in der Achselhöhle erfolgt.

Der Ausdruck für das" korrigierende Temperaturdifferential für die orale Temperaturmessung ist oben angegeben. Für sowohl orale als auch in der Achselhöhle erfolgende Körpertemperaturmessung bestimmt sich die erste Vorausberechnungsfunktion in Abhängigkeit von der im Schritt des Ablaufdiagramms nach Fig. 6 durchgeführten Entscheidung, bei welcher 100 s als Grenzwert herangezogen werden, nach einer der folgenden Gleichungen:

= (-O,OO25A - O_#OO35)t + 0,5A + 0,55 + C(t+1)^A ...(4)

mit 10<t f. 100)

U₂ = (-0,0025A - O,OO35)t + 0,5A + 0,55 + C(t+1)^A

+0,02(t-100)/(C+10) ...(5)

mit t > 100).

Im Fall von iO<t<iOO entspricht die Rechenoperation nach Gleichung (4) dem Schritt S135. Im Fall von t>100 entspricht die Rechenoperation nach Gleichung (5) dem Schritt S136. In obigen Gleichungen steht A für einen variablen Parameter. Der Bereich, in welchem der Parameter C in bezug auf A geändert werden kann, ist in folgender Tabelle I aufgeführt. Im Fall von A = -1,0 reduziert sich Gleichung (4) zu Gleichung (3). Für A = -0,6 geben Gleichungen (4) und (5) das korrigierende Temperaturdifferential für die Temperaturmessung in der Achselhöhle an.

TABELLE I
25

A	6	CMIN	CMAX
-0,	7 ■	2	12
-o,	8	6	12
-o,	9	9	11
-o,	0	8	18
-1/	6	26

Die Betriebszeitmeßeinheit 8 spricht auf das Taktsignal 106 (Fig. 1) von der Steuereinheit 5 durch Messung der Betriebszeit oder Ablaufzeit Vom Meßbeginn unter Liefe-

Ι rung des Betriebszeitsignals 108 an, das der Hauptrecheneinheit 20 in der Vorausrecheneinheit 9 gemäß Fig. 5 eingespeist wird. Nach Ablauf von 10 s spricht eine Anfangswert-Vorgabeeinheit 26 durch Lieferung eines Anfangsvorgabesignals 131 zu einem Hauptzählerregister 19 an.

Das Hauptzählerregister 19 ist mit der Hauptrecheneinheit 20 verbunden und stellt einen Zähler zum Setzen bzw. Vorgeben und Zählen der Parameter C und A auf zu beschreibende Weise dar. Die Hauptrecheneinheit 20 überwacht das Ablauf- bzw. Betriebszeitsignal 108 und wählt die Rechen- und Verarbeitungsoperationen in Anpassung an die Größe des Signals zwecks Berechnung des korrigierenden Temperaturdifferentials U und der Auswertungsfunktion f. Außerdem überwacht sie das korrigierende Temperaturdifferential und weist die folgenden Schritte nach Maßgabe von dessen Größen an, um das korrigierende Temperaturdifferential zu liefern.

Das Ausgangssignal 135 der Hauptrecheneinheit 20 wird einer Temperaturinkrement-Recheneinheit 21 zur Berechnung des Temperaturinkrements ^U und einer Aus-Wertrecheneinheit 24 aufgeschaltet, die unter Benutzung der Auswertfunktion f von der Hauptrecheneinheit 20 die Differenz zwischen der Echtzeittemperatur und den Ergebnissen der Vorausberechnung der augenblicklichen Temperatur auf der Grundlage von 10 s früher vorliegenden Daten auswertet. Die Auswerteinheit 24 erzeugt ein Befehlsignal 140, welches die Auswertung angibt und dem Hauptzählerregister 19 eingegeben wird. Außerdem liefert die Hauptrecheneinheit 20 ein Ausgangssignal 134, welches für das korrigierende Temperaturdifferential steht. Dieses Signal wird einer

J/

-20-

Addiereinheit 25 zur Berechnung einer vorherbestimmten oder vorausberechneten Endtemperatur Tp aufgeschaltet, wobei ein diese Temperatur angebendes Signal 104 der Anzeigeeinheit 4 eingespeist wird. 5

Wenn der Prozessor 3 gemäß Fig. 1 mit der Verarbeitung beginnt, läßt die Steuereinheit 5 die Betriebszeit-Meßeinheit 8 das Taktsignal 106 abnehmen, so daß gemäß Fig. 6 ein Betriebszeit-Meßschritt S121 ausgeführt wird.

Die Betriebszeit-Meßeinheit 8 überträgt das Betriebszeitsignal 108 zur Hauptrecheneinheit 20 und zur Anfangswert-Vorgabeeinheit 26. Wenn im Schritt S122 t>JO gilt, führt die Vorgabeeinheit 26 den Anfangswert-Vorgabeschritt SI23 durch. Der Schritt S122 ist ein Entscheidungsschritt, welcher einen Wartezustand für eine bestimmte Zeitspanne verlangt, bis ein nachfolgender Temperaturvorausberechnungsschritt sinnvoll wird.

Beispielsweise verbleibt das System während der ersten 10 s im Bereitschaftszustand bis zum Beginn einer Berechnung für eine korrigierende Temperatur. Dies ist deshalb der Fall, weil während einer Zeitspanne von weniger als 10 s die Genauigkeit der Temperaturvorausberechnung außerordentlich ungünstig ist und zu unzufriedenstellenden Ergebnissen führen würde. Die folgenden Temperaturvorausberechnungsschritte werden daher erst nach Ablauf von 10 s durchgeführt. Wenn im Schritt S122 entschieden wird, daß 10 s abgelaufen sind, führt die Vorgabeeinheit 26 den Schritt S12 3 durch und legt das Anfangswert-Vorgabesignal 131 an das Hauptzählerregister 19 an, wobei anfänglich der Parameter A auf -0,8 und der Parameter C auf 10 eingestellt werden. Sobald der anfängliche Vorgabeschritt bzw. Initialisierungsschritt S123 ausgeführt ist, wird er bei der folgenden

:":. ": 33A621

S3

-3Ί-Verarbeitung übersprungen.

Zwischenzeitlich liefert die Betriebszeit-Meßeinheit das Betriebszeitsignal 108 zur Hauptrecheneinheit 20, welche das Signal 108 zusammen mit einem Parametersignal 132 vom Hauptzählerregister 19 zur Ausführung der Operationen nach Gleichungen (4) und (5) benutzt. Die Hauptrecheneinheit 20 bewirkt folgendes:

(a) überwachung des Betriebszeitsignals 108 und Wählen

der Rechen- und Verarbeitungsschritte entsprechend der Größe dieses Signals,

(b) Berechnung des korrigierenden Temperaturdifferentials U und der Auswertfunktion f*(durch Blöcke

"Lι= 29 und 30 in Fig. 5 angegeben) ,

(c) überwachung des korrigierenden Temperaturdifferentials,

(d) Angabe des nächsten Schritts in Übereinstimmung mit

der Größe dieses Temperaturdifferentials und 20

(e) Lieferung des korrigierenden Temperaturdifferentials

1 !

als Ausgangssignal.

Die Berechnung des korrigierenden Temperaturdifferentials umfaßt die Ableitung zweier korrigierender Temperaturdifferentiale für identische Größen der Parameter A und C auf der Grundlage der verstrichenen Zeit t und einer früher verstrichenen Zeit t , z.B. t-10 (d.h. an einem Zeitpunkt 10 s vor t). Die Differenz zwischen diesen beiden berechneten Größen ist der zweiten Vorausberechnungsfunktion zur Ableitung des Temperaturdifferentials ^U äquivalent. Bei der dargestellten Ausführungsform gilt:

AU₁ = U -U = (-0,0025A-0,0035) (t -t) + C {(t +1)^A-(T + 1)^A]

IX XX

wobei im Fall von 10*t^100 die vorstehende Berechnung

im Schritt 125 ausgeführt wird, sowie

^{= U}x~^{U =} (-O»OO25A-O,OO35) (t_x-t) + Cί(t_x+1)^A-(t + 1) ^A} + 0,02 (t -t)/(C+10)

^X (7)

für t>100, was die in Schritt S126 ausgeführte Berechnung bedeutet.

Die Entscheidungsschritte S124, S131 werden durch die Hauptrecheneinheit 20 nach Maßgabe ihrer vorstehend beschriebenen Funktionen durchgeführt. Im Schritt S129 wird entschieden, ob auf den Schritt S135 oder S136 zur Berechnung des korrigierenden Temperaturdifferentials nach Gleichung (4) bzw. (5) übergegangen werden soll. Damit die Temperaturinkrement-Recheneinheit 21 den Schritt S125 ausführen kann, werden ihr zwei Größen des Temperaturdifferentials U in Form von t und t als Signal 135 in Abständen von z.B. 1 s zugeführt.

^Das Ablaufdiagramm nach Fig. 6 veranschaulicht einen Algorithmus für den Fall, daß ^U durch Ausführung der Operationen nach Gleichung (6) und (7) berechnet wird. Es ist jedoch auch möglich, ein Verfahren anzuwenden, bei dem U nach einem Unterprogramm berechnet und ^U sodann auf der Grundlage der Ergebnisse der Berechnung von jeder Größe U berechnet wird, wie dies im Blockschaltbild nach Fig. 5 dargestellt ist.

Das Temperaturdaten-Ausgangssignal 102 der Meßschaltung 2 (Fig. 1) wird über die Dateneinleseeinheit 6 ständig dem Speicher 7 eingegeben. In Abhängigkeit von einem (nicht dargestellten) Speicherbefehlsignal, das von der Steuereinheit 5 z.B. jede Sekunde erhalten wird, speichert der Speicher 7 beispielsweise 10 Temperaturdateneinheiten in einer Zeitspanne von 10 s in regel-

mäßiger Reihenfolge von älteren zu neueren Daten. Beim Abgreifen neuer Daten werden die neuesten bzw. aktuellsten Daten im Speicher 7 abgespeichert, während die älteste Dateneinheit jeweils abgeworfen wird. Es sei angenommen, daß z.B. die ältesten und neuesten Dateneinheiten vom Speicher 7 als Signal 107 zur Vorausrecheneinheit 9 geliefert werden. Diese Daten werden als 10 s vorher vorliegende Temperatur Τ_χ und als augenblickliche Temperatur T behandelt. Die erstere Temperatur wird als Signal 136 der Addiereinheit 22 zur Ausführung des Addierschritts S127 eingegeben, um die vorausberechnete Echtzeittemperatur zu berechnen.

Die Addiereinheit 22 führt den Schritt S127 zum Addieren des Ausgangssignals ^U der Temperaturinkrement-Recheneinheit 21 und der Temperatur T , die 10 s früher vorlag, aus und beschickt eine Subtrahiereinrichtung 23 mit dem Signal 138, das die vorausberechnete Echtzeittemperatur T¹ angibt. Die Subtrahiereinrichtung 23 subtrahiert die vorausberechnete Echtzeittemperatur" T¹ von der Augenblickstemperatur T und liefert das Ergebnis als Ausgangssignal 139 zur Auswerteinheit 24. Letztere nimmt ein das Auswertfunktions-Ausgangssignal

(f) darstellendes Signal 133 von der Hauptrecheneinheit 20 ab und benutzt f zur Ausführung von Schritt S128, nämlich zur Auswertung der Differenz zwischen der Echtzeittemperatur T und·den Ergebnissen der Vorausberechnung der Augenblickstemperatur anhand der 10 s früher vorliegenden Daten. Es ist zu beachten, daß f eine zweckmäßig gewählte Auswertfunktion ist. Besonders zweckmäßig wird als Funktion f die folgende Funktion gewählt:

f = (t +1)"^1f0 - (t + 1)~¹'° . (8)

Hl

-IA-

Dies erfolgt zur Berücksichtigung von Fällen/ in denen eine Änderung der Vorausberechnungsgröße groß wird, wenn der Parameter bei einem kleinen Wert von t geändert wird, und in denen eine Änderung der Vorausberechnungsgröße mit zunehmender Größe oder zunehmendem Wert von t fortlaufend kleiner wird. Fig. 4 veranschaulicht die Änderung der Funktion f für den Fall, in dem t 10 s vor dem augenblicklichen Zeitpunkt t liegt. Im Prinzip entspricht Gleichung (8) der folgenden Gleichung:

^f ■ ^(üx,c=c₊1 ~ ⁰C=C₊^ * ^(üx,c=c - ⁰C=C) ···<*>

Die Auswertfunktion f wird durch den allgemeinen Ausdruck nach Gleichung (9) wiedergegeben, nimmt jedoch für die angegebenen Bedingungen die folgenden Formen an:

^fi ^{= (t} _x ^+1)A - (t+D^A ... do)

für 10<t<100, und

^f2^{= (t}x ^{+ 1)A} " ^{(t + 1}>^{A +} O,O2{1/(C + 11) - 1/(C+10)i (t_x-t)

für t >100.

Die Ergebnisse der Auswertung können eine der drei folgenden Formen annehmen:

1. T-T¹^f; bezeichnet einen Schritt zur Erhöhung der Größe des Parameters C;

2. Jt-T¹ |<f; bezeichnet die Ausführung des nächsten

Schritts ohne Änderung des Parameters; 35

Ii
-κι 3. T-T'f.-f; bezeichnet einen Schritt zur Verkleinerung der Größe des Parameters C.

Das durch die Auswerteinheit 24 gelieferte Signal 140 entscheidet, welcher der vorstehenden Schritte ausgeführt wird.

Im Schritt S130 zur Erhöhung der Größe des Parameters C wird der Augenblickswert irr. C -Zählerregister 27 um einen Schritt inkrementiert. Gleichzeitig wird im Entscheidungsschritt S133 der Parameter C überwacht, um festzustellen, ob er den Maximalwert C^_x gemäß Tabelle I übersteigt. Ist dies der Fall, so geht die Verabeitung auf den Schritt S137 über, nachjäem die Augenblicksgröße im A-Zählerregister 28 um 0,1 erhöht werden soll. Im Schritt S139 wird die Größe im Zählerregister 28 gemäß Tabelle I rückgesetzt.

Im folgenden sei ein spezielles Beispiel für einen Fall beschrieben, in welchem eine anfängliche Vorgabe bzw. Initialisierung (intial setting), im Schritt S123 ausgeführt, aktualisiert wird. Wenn der Parameter C im Schritt S133 als 11 übersteigend festgestellt wird, geht die Verarbeitung auf den Schritt S137 über, in welchem zum Parameter A 0,1 hinzuaddiert wird, so daß der Parameter A gleich -0,7 wird. Im folgenden Schritt S139 wird der Parameter C gemäß Tabelle I auf eine neue Größe 6 (C_NEXT) gesetzt.

Im Entscheidungsschritt S141 wird die Größe von A überwacht und wenn A> -0,6 gilt, wird in einem Anzeigeschritt S144 ein Fehlersignal 114 ausgegeben, auf das hin die Anzeigeeinheit 4 "ERROR" bzw. "FEHLER" o.dgl. wiedergibt, worauf die Anzeigehalteeinheit 11 im Anzeigehalteschritt S107 (Fig. 2) wirksam wird, um die

betreffende Anzeige festzuhalten. Ein anderer Teil des Fehlersignals 114 veranlaßt die Ausführung des Schritts S108, wodurch der Betrieb des Prozessors 3 beendet wird. Wenn im Schritt S133 oder S141 eine negative Entscheidung ("NEIN") getroffen wird, tritt das System aus den Messung-Verarbeitungsschritten aus.

Wenn im Schritt S132 der Parameter C mit weniger als 9 festgestellt wird, geht die Verarbeitung auf den Schritt S134 über, in welchem 0,1 vom Parameter A subtrahiert und letzterer somit gleich -0,9 gemacht wird. Sodann geht auf beschriebene Weise die Verarbeitung auf den Schritt S138 über, in welchem der Parameter C entsprechend Tabelle I auf eine neue Größe von 18 ^^CNEXT^ 9^esetzt wird. Sodann erfolgt im Schritt S140 eine Entscheidung dahingehend, ob der Parameter A gleich groß oder größer ist als der untere Grenzwert -1,0. Im negativen Fall tritt das System auf ähnliche Weise aus den Messung-Verarbeitungsschritten aus (exits); im positiven Fall geht die Verarbeitung auf den Schritt S143 über. Wenn der obige Schritt ausgeführt wird, sind die vorausberechneten, anzuzeigenden Temperaturdaten Tp noch nicht berechnet, so daß die vorausberechnete, bei Stabilisierung zu erreichende Temperatur nicht angezeigt wird, auch wenn der Anzeigeschritt 105 (Fig. 2) ausgeführt wird.

Wenn die Verarbeitung in die Schleife eintritt, die keine Änderung der Parameter verlangt, geht die Verarbeitung auf den Schritt S135 oder S136 zur Berechnung eines korrigierenden Temperaturdifferentials über. Da diese Schleife durchlaufen wird, wenn die bei den vorstehend beschriebenen oder vorhergehenden Berechnungen benutzten Parameter der Echtzeit-Temperaturänderung angepaßt sind, ist die Vorausberechnung oder Vorherbe-

.-":": S* :":.': 33Λ621

HS * "

-yi-

Stimmung zweckmäßig. Die Verarbeitung geht daher auf den Addierschritt S142 über, der durch die Addiereinheit 25 unter Heranziehung der Ergebnisse der Berechnung für das korrigierende Temperaturdifferentia] ausgeführt wird. Insbesondere nimmt die Addiereinheit 25 das die Augenblickstemperatur T angebende Signal 141 sowie das das korrigierende Temperaturdifferential U bezeichnende Signal 134 ab und berechnet die vorher bestimmte Endtemperatur Tp, die bei Stabilisierung erreicht werden soll. Die Addiereinheit 25 liefert das für Tp stehende Signal 104 zur Anzeigeeinheit 4, die durch tatsächliche Anzeige von Tp im Anzeigeschritt 105 anspricht.

Wenn im Entscheidungsschritt S128 entschieden wird, daß die Verarbeitung auf den Schritt zur Verkleinerung der Größe des Parameters C übergehen soll, werden die Schritte S129, S132, S134, S138, S140 auf dieselbe Weise wie die entsprechenden Schritte bei der Erhöhung der Größe des Parameters C ausgeführt. Auf diese Weise wird in der beschriebenen Vorausrecheneinheit 9 die orale Temperaturmessung entsprechend A= -1,0 und die Achse 1*- höhlen-Temperaturmessung entsprechend A = -0,6 automatisch diskriminiert, wobei die Körpertemperatur in einer an das betreffende Meßverfahren angepaßten Weise vorausberechnet wird.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine andere Ausführungsform der Erfindung, die sich von der vorher beschriebenen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß der Prozessor 3 zusätzlich mit einer Temperatur-Mittelwertberechnungs- und -Meßeinheit 12, einer Einheit 13 zur Berechnung und Erfassung oder Messung eines maximalen Temperatur-Mittelwerts, einer Fehlerentscheidungseinheit 15, einer Entscheidungseinheit für das Ende der Vorausberechnung und einer Entscheidungseinheit 16 ver-

sehen ist, die bestimmt, ob ein Eingangssignal außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (die Einheit 16 wird im folgenden auch als Bereichsentscheidungseinheit bezeichnet) , und daß an den Prozessor 3 ein Summer 17 und eine Lampe 18 angeschlossen sind.

Die Einheit 12 zur Berechung und Erfassung des Temperatur-Mittelwerts berechnet das arithmetische Mittel aus der aktuellsten Reihe der in jedem Meßzyklus gemessenen Temperaturdaten. Der arithmetische Temperatur-Mittelwert, der vorliegend als beweglicher (moving) Temperatur-Mittelwert definiert werden kann, wird benutzt, um den Einfluß einer geringfügigen Schwankung der Temperaturdaten auf die Ergebnisse in einer späteren Verarbeitungsstufe, beispielsweise der Vorausberechnungs-Verarbeitungsstufe, zu verringern. Im Fall der in Abständen von jeweils 1 s gewonnenen Temperaturdaten wird beispielsweise der arithmetische Mittelwert von 5-15 Augenblicks-Temperaturdateneinheiten T und der 10 s früher vorliegenden Temperatur Tx benutzt. Die den maximalen Temperaturmittelwert berechnende Einheit 13 nimmt ein

Temperatur-Mittelwertsignal 130 ab, das durch die Einheit 12 zur Berechnung des Temperatur-Mittelwerts in jedem Zyklus geliefert wird. Wenn das abgenommene Signal 130 größer ist als das unmittelbar vorhergehende Signal 130, hält die Recheneinheit 13 dieses Signal und benutzt es (nämlich die maximale laufende bzw. dynamische mittlere Temperatur) in einem folgenden Verarbeitungsschritt. Wenn das Signal 130 kleiner ist als das unmittelbar vorhergehende Signal, so wird es abgeworfen.

Die erwähnte Entscheidungseinheit 14 für das Ende der Vorausberechnung bestimmt, wann die abgelaufene oder Betriebszeit eine bestimmte feste Größe durchläuft und

wann eine Temperaturänderung unter eine bestimmte feste Größe abgefallen ist. Die Fehlerentscheidungseinheit 15 vergleicht ein Signal 119 vom Speicher 7, die aktuellste Temperaturdateneinheit angebend, mit dem Meßsignal 118 für die höchste mittlere Temperatur von der betreffenden Rechen- und Meßeinheit 13. Wenn die Entscheidungseinheit 15 feststellt, daß die aktuellste Temperatur um eine eine vorbestimmte Größe übersteigende Größe kleiner ist als die maximale mittlere Temperatur, z.B.

um 0,1⁰C, bevor die vorher genannten beiden Bedingungen erfüllt sind, entscheidet die Entscheidungseinheit 15, daß ein Fehler aufgetreten ist. Die Fehleranzeige bezeichnet, daß die Messung unterbrochen worden ist, bevor gewährleistet werden kann, daß das Ergebnis einer Vorausberechnung eine ausreichende Genauigkeit besitzt, oder daß das Thermometer aus dem Meßbereich am Körper herausgerutscht ist. In derartigen Fällen wird die Temperatur an der Anzeigeeinheit nicht angezeigt.

Die Bereichsentscheidungseinheit 16 überwacht die Ergebnisse der durch die Vorausrecheneinheit 9 ausgeführten Vorausberechnungen und bestimmt, ob das Ergebnis einer Berechnung, nämlich die vorausberechnete Größe, außerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs, d.h.

unter 30°C oder über 43°C liegt. Die Lampe 18 ist neben der z.B. ein Flüssigkristall-Anzeigeelement verwendenden Anzeigeeinheit 4 zur Beleuchtung dieses Anzeigeelements vorgesehen. Der Summer 17 dient zur Lieferung eines hörbaren Signals, um eine Bedienungsperson bzw. den Benutzer vom Ende der Vorausberechnung zu unterrichten.

Dia Vorrichtung gemäß Fig. 7 arbeitet auf die im folgenden anhand des Ablaufdiagramms nach Fig. 8 beschriebene Weise. Temperaturdaten vom Speicher 7 werden von der Mittelwert-Recheneinheit 12 abgenommen, in welcher der

-4Ö-

Mittelwert einer Reihe der aktuellsten, während jedes Zyklus gemessenen Temperaturdateneinheiten berechnet wird. Dies entspricht einem Mittelwertberechnungsschritt Sill- Die Maximalmittelwert-Recheneinheit 13 nimmt in jedem Zyklus das Temperatur-Mittelwert-Meßsignal 130 von der Recheneinheit 12 ab und führt einen Schritt S112 zur Berechnung eines maximalen Mittelwerts aus, in welchem die mittlere Temperatur gehalten, wenn sie größer ist als die vorhergehende Temperatur, und abgeworfen wird, falls dies nicht der Fall ist. Die Entscheidungseinheit 14 bestimmt, wann die Ablauf- oder Betriebszeit eine vorbestimmte Größe durchlaufen hat, und wann eine Temperaturänderung unter eine vorbestimmte Größe abfällt. Die Fehlerentscheidungseinheit 15 bestimmt, daß ein Fehler aufgetreten ist, wenn das neueste oder aktuellste Temperaturdatensignal 119 um mehr als eine vorbestimmte Größe, z.B. 0,1⁰C, kleiner ist als das Maximalmittelwert-Meßsignal 118, bevor die beiden genannten Bedingungen erfüllt sind. Dies entspricht einem Fehlerentscheidungsschritt S113.

Wenn die Entscheidungseinheit 15 ein Signal 125 für die Anzeige eines aufgetretenen Fehlers liefert, dient ein Teil des Signals als Signal 112, das der Anzeigehalteeinheit 11 eingespeist wird, und als Signal zur Hervorbringung einer Fehleranzeige ("FEHLER") oder dergleichen. Im Anzeigeschritt S117 liefert somit die Anzeigeeinheit 4 eine Fehleranzeige. Darauf folgt eine Betätigung der Anzeigehalteeinheit 11, welche den Schritt S107 ausführt, um die Fehleranzeige aufrechtzuerhalten. Der andere Teil des Signals 125 bewirkt die Ausführung des Schritts S1O8 zum Anhalten oder Abschalten des Betriebs des Prozessors 3. Der Fehlerentscheidungsschritt S113 wird in jedem Zyklus bis zur Erfüllung der genannten Bedingungen ausgeführt, auf die hin eine Vorausberechnung

als abgeschlossen betrachtet werden kann. Wenn die Bedingungen erfüllt sind, wird der Schritt S113 anschliessend übersprungen.

Wenn die im Schritt S113 erfolgte Entscheidung negativ ist, führt die Vorausrecheneinheit 9 den Schritt S104 aus, um die Vorausberechnungsverarbeitung zur Vorherbertimmung der stabilisierten Temperatur durchzuführen. Bei der beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Verarbeitung unter Verwendung des Maximalmittelwert-Meßsignals 116 und des Betriebszeitsignals 108, von denen letzteres durch die Betriebszeitmeßeinheit 8 geliefert wird. Das als Ausgangssignal_120 der Recheneinheit 9 erscheinende Rechenergebnis des Schritts S104 wird im Entscheidungsschritt S114 durch die Bereichsentscheidungseinheit 16 überwacht. Wenn das Ergebnis außerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs, z.B. unter 30°C oder über 43⁰C liegt, wird eine positive Entscheidung ("JA") getroffen. Dabei liefert die Entscheidungseinheit 16 ein Bereichsüberschreitungssignal 126, dessen einer Teil im Schritt S118 die Anzeigeeinheit 4 zur Anzeige von z.B. "ÜBERSCHREITUNG" bzw. "OUTSIDE" aktiviert. Die folgende Operation ist ähnlich wie diejenige der Fehlerentscheidungseinheit 15. Wenn die Entscheidung der Bereichsentscheidungseinheit 16 negativ ist, führt die Anzeigeeinheit 4 den Anzeigeschritt S105 in Abhängigkeit vom Anzeigeausgangssignal 104, welches die vorausberechnete Größe angibt, von der Vorausrecheneinheit 9 durch.

In einem Entscheidungsschritt S115 für Vorausberechnungsende überwacht die betreffende Entscheidungseinheit 14 das Ablauf- bzw. Betriebszeitsignal 121 und das Maximalmittelwert-Meßsignal 117. Wenn das Signal 121 eine längere als eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 30 s) angibt

SO

-4-2-

und das Signal 117 eine vorbestimmte Änderung (z.B. eine Änderung innerhalb von O,2°C/s) darstellt, liefert die Entscheidungseinheit 14 eine positive Entscheidung ("JA") und erzeugt ein Signal 123 zum Aktivieren des Summers 17; hierdurch wird der Schritt S119 durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt liefert die Entscheidungseinheit 14 das Entscheidungsende-Signal 127. Obgleich im Ablaufdiagramm nicht dargestellt, kann die Anordnung so getroffen sein, daß dieses Signal die Anzeige festhält und den Prozessor 3 abschaltet, wie dies bei den Ausgangssignalen der Fehlerentscheidungseinheit 15 und der Bereichsentscheidungseinheit 16 der Fall ist.

Sobald bezüglich des Vorausberechnungsendes eine positive Entscheidung getroffen worden ist, werden die folgenden Entscheidungen für Vorausberechnungsende übersprungen. Neben der Messung der abgelaufenen oder Betriebszeit vom Beginn des Betriebs des Prozessors 3 im Betriebszeitmeßschritt 103 führt die Betriebszeit-Meßeinheit 8 den Schritt S116 aus, um eine Entscheidung bezüglich einer abgelaufenen bzw. Betriebszeitspanne von z.B. 15 min zu treffen, die lang genug ist, um sicherzustellen, daß jede gewöhnliche Messung eindeutig zu einem Abschluß gekommen ist. Wenn im Schritt S116 die Entscheidung positiv ist, liefert die Betriebszeit-Meßeinheit 8 automatisch ein Hochzählsignal (time-up signal) 128 zum Festhalten der Anzeige und Anhalten des Betriebs des Prozessors 3. Die Funktion der Meßende-Entscheidungseinheit 10 besteht in der Uberwachung des Maximaltemperaturmittelwert-Meßsignals 122 und des aktuellsten Temperaturdatensignals 109 im Meßende-Entscheidungsschritt S106. Sobald im Vorausberechnungsende-Entscheidungsschritt S115 eine Vorausberechnung als beendet angesehen wird, bestimmt die Entscheidungseinheit 10 im Schritt S106, ob die letzte bzw.

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S1

aktuellste Temperatur um mehr als eine vorgegebene Größe von z.B. 0_f1°C kleiner ist als der erfaßte maximale Temperaturmittelwert. Ist dies der Fall, so liefert die Entscheidungseinheit 10 unmittelbar oder nach einer vorgegebenen Zeitspanne von z.B. 5 oder 6 s ein Ausgangss.ignal 124, um die Lampe 18 während einer vorbestimmten Zeitspanne von z.B. 2 - 4 s aufleuchten zu lassen. Dies entspricht dem Schritt S120. Die Entscheidungseinheit 10 liefert außerdem ein Meßendesignal 111 zum Festhalten der Anzeige und zum Anhalten des Prozessors 3 (Schritt S107). Mittels der aufleuchtenden Lampe 18 kann die Anzeige auch im Dunkeln abgelesen werden. Die Verarbeitung durchläuft kontinuierlich die Schleife L110 zur Fortführung der Messung, bis im Schritt S106 eine positive Entscheidung, d.h. Ende der Messung, getroffen wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist somit die Temperatur-Mittelwertrechen- und-Meßeinheit 12 zusätzlieh vorgesehen, um das Problem einer Schwankung auszur schalten, die in den Ergebnissen der Vorausberechnungeh auftreten kann, während die Rechen- und Meßeinheit 13 für maximalen Temperaturmittelwert vorgesehen ist, um die Fehlerentscheidung, die Meßende-Entscheidung sowie die Vorausberechnungsende-Entscheidung wirksamer durchzuführen. Weiter vorgesehen ist auch die Bereichsüberschreitungsfunktion. Wenn somit bei der Ausführungsform nach Fig. 7 im Fehlerentscheidungsschritt, im Bereichsüberschreitungsentscheidungsschritt, im Meßende-Ent-Scheidungsschritt oder im Hochzähl-Entscheidungsschritt (oder gegebenenfalls im Vorausberechnungsende-Entscheidungsschritt) eine positive Entscheidung getroffen wird, wird der Prozessor 3 angehalten oder abgestellt (halted), während die Anzeige durch die Anzeigehalteeinrichtung oder -einheit 11 auf der Anzeigeeinheit 4

•a w

SZ

-ΜΙ festgehalten wird. Alle diese angezeigten oder wiedergegebenen Ergebnisse sind für den Benutzer von Bedeutung und sollten daher zumindest so lange festgehalten werden, daß sie sicher abgelesen werden können. Bei einem gewöhnlichen Glasthermometer bleibt das Meßergebnis erhalten, solange die Quecksilbersäule nicht nach unten geschüttelt wird. Bei einem elektronischen klinischen Thermometer ist es vorteilhaft, die Anzeige bis zum Beginn der nächsten Messung festzuhalten bzw. "einzufrieren", wie dies bei der beschriebenen Ausführungsform der Fall ist. Das Anhalten des Betriebs des Prozessors 3 am Ende jeder positiven Entscheidung ist weiterhin bezüglich einer Senkung des Stromverbrauchs von Bedeutung. Wenn der Prozessor 3 einen CMOS-Aufbau besitzt, ist die Stromeinsparung beim Anhalten oder Abschalten des Prozessorbetriebs ziemlich bedeutsam.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der erfaßte maximale Temperaturmittelwert allein oder zusammen mit eier erfaßten bzw. Meßtemperatur in Schritten für Vorausberechnung, Fehlerentscheidung, Entscheidung auf Vorausberechnung und Entscheidung auf Messung benutzt. Es ist jedoch auch möglich, den erfaßten Temperaturmittelwert allein oder zusammen mit dem maximalen Temperaturmittelwert in allen genannten Schritten oder in jedem einzelnen dieser Schritte zu benutzen.

Im folgenden ist anhand der Fig. 9 bis 12 die Hardware beschrieben, welche die nicht durch den Mikrorechner gebildeten Abschnitte darstellt. Bezüglich der Übereinstimmung zwischen den Bauteilen von Fig. 1 und denen nach Fig. 9 entspricht die Temperaturmeßeinheit 1 gemäß Fig. 1 einem Thermistor 201 in Fig. 9, während die Meßschaltung 2 einem gestrichelt umrissenen Block 2 äquivalent ist und die Steuereinheit 5 einem gestrichelt

urarissenen Block 5 entspricht. Der Prozessor 3 ist als Mikrorechner 231 realisiert.

Der Aufbau gemäß Fig. 9 ist im folgenden anhand des Zeitsteuerdiagramms gemäß Fig. 11 näher erläutert.

Der Thermistor 201 zur Messung der Körpertemperatur ist mit einer Wandlerschaltung 202 zur Umwandlung eines Widerstands in eine Impulsfrequenz verbunden. Die Wandlerschaltung 202 nimmt von einer Steuereinheit 227 ein Bezugstaktsignal 206 und ein Umwandlungsbefehlssignal 204 ab. Wenn letzteres auf den logischen Pegel "1" übergeht, so daß es ein Startsignal bildet, beginnt die Wandlerschaltung 202 mit der Umwandlungsoperation.

Das Signal 204 wird durch ein Umwandlungsendesignal 205, das die Wandlerschaltung 202 zur Steuereinheit 227 liefert, auf den logischen Pegel "0" gesetzt, wodurch die Umwandlungsoperation beendet wird.

Gemäß Fig. 10 umfaßt die Wandlerschaltung 202 einen Oszillator OSC, dessen Schwingfrequenz mit dem Widerstand des Thermistors 201 variiert, und einen Zähler COUNT zur Steuerung der Schwingung, und sie vermag Impulse 203 zu liefern, die der Oszillator während einer festen Zeitspanne liefert (nämlich während der Umwandlungszeit der Wandlerschaltung). Diese Impulse stellen das Ausgangssignal der Wandlerschaltung 202 dar. Je höher die Temperatur ist, ιυφο größer ist die Frequenz der Impulse. Der Zähler COUNT, welcher die Zeit für die Durchführung der Umwandlung steuert, spricht auf das Umwandlungsbefehlssi^nal 204 dadurch an, daß er den Oszillator OSC mit einem Umwandlungsbefehl einer vorbestimmten Dauer T1 beschickt. Bei Eingang des Signals erzeugt der Oszillator OSC eine Zahl von Impulsen entsprechend der Länge der Zeitspanne T1. Der

SH

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Zähler liefert das ümwandlungsendesignal 205, wenn die Umwandlungszeit T1 abgelaufen ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Zähler COUNT dann, wenn er ein noch zu beschreibendes Meßstart-Erfassungssignal 235 empfängt, zur Gewährleistung einer Umwandlungszeit, die länger ist als T1, gesetzt wird. Hierdurch wird die Umwandlungszeit zur Erhöhung der Umwandlungsgenauigkeit verlängert. Diese Zeitmaße werden auf der Grundlage des Bezugstaktsignals

206 festgelegt.
10

Die erwähnten, durch die Wandlerschaltung 202 erzeugten Impulse treten als Datenimpuls-Ausgangssignal 203 aus und stellen das Takteingangssignal (CLK) für einen Zähler

207 dar. Der Zähler 207 ist vom reversierbar zählenden Typ und weist eine Aufwärts/Abwärts-(U/D)-Klemme (Fig.9) zur Bestimmung der Zählrichtung auf. Wenn an der Klemme U/D eine logische "1" anliegt, zählt der Zähler 207 sein Takteingangssignal aufwärts. Eine logische "0" an der Klemme U/D hat ein Herabzählen des Takteingangssignals zur Folge. Mit R ist die Rücksetzklemme des Zählers 207.. bezeichnet. Das Datenausgangssignal 102 (entsprechend 102 in Fig. 1) des Zählers 207 entspricht Temperaturdaten und wird einem Dekodierer 212 als Dateneingangssignal bzw. Eingangsdaten eingegeben. Der Dekodierer 212 liefert an seiner Ausgangsklemme T1 ein Signal eines logischen Pegels "1", wenn er vom Zähler 207 ein Dateneingangssignal entsprechend 100 Impulsen empfängt, was dann der Fall ist, wenn der Thermistor 201 eine Temperatur von 30°C mißt. Der durch die gestrichelten Linien umrissene Block 31 bildet somit eine Temperaturschwellenwert-Meßschaltung. Ein UND-Glied 214 empfängt als seine beiden Eingangssignale das Ausgangssignal von der Klemme T1 des Dekodierers 212 und ein Dekodiersteuersignal 229 von einer Steuereinheit 227. Wenn der Thermistor 201 nach einer vorläufigen Messung (Voraus-

messung) eine Temperatur von 30°C oder mehr feststellt, so daß an der Klemme T1 des Dekodierers 212 eine logische "1" erscheint/und wenn das Dekodiersteuersignal den logischen Pegel "1" besitzt, geht das Ausgangssignal 217 eines durch 2 dividierenden Frequenzteilers 216 auf den logischen Pegel "1" über. Dieses Signal wird an den Dateneingang eines Daten-Typ-Flipflops 218 angelegt. Das Takteingangsignal des Flipflops 218 ist ein Leseimpuls 222, der durch die Steuereinheit 227 in Synchronismus mit der Vorderflanke des Umwandlungsbefehls signals 204 erzeugt wird, damit das Dateneingangssignal im Flipflop 218 gespeichert werden kann. Wenn das Dateneingangssignal des genannten Flipflops 218 den logischen Pegel "1" besitzt, geht das Ausgangssignal Q des Flipflops 218, nämlich ein Aufwärts/Abwärts-Steuersignal 220, auf den logischen Pegel "0" über. Der das Ausgangssignal Q an seiner Klemme U/D abnehmende Zähler 207 wird dadurch vom Hochzähl- auf den Herabzählbetrieb umgeschaltet und beginnt Impulse 203 herabzuzählen. Außerdem wird ein Zählerrücksetzsignal 211 durch ein UND-Glied 219 gesperrt und nicht durchgelassen. Der vom nächsten Umwandlungsbefehlsignal 204 resultierende Dateneingangsimpuls 203 zum Zähler läßt also letzteren von der Größe bzw. vom Zählstand des vorhergehenden Hochzählbetriebs herabzählen.

Die beim Herabzählbetrieb erreichte endgültige Größe entspricht Null, wenn die vorher gemessene Temperatur und die augenblicklich gemessene Temperatur gleich sind. Wenn letztere dagegen höher ist, zählt der Zähler 207 über Null hinaus auf eine negative Größe herab. Wenn diese Größe einen Zählstand von z.B. -3 (entsprechend einer Temperatur von +0,3⁰C) oder einen größeren negativen Wert erreicht, erscheint an der Klemme T2 des Dekodierers 212 ein Ausgangsimpuls 223, der an die

Ι Taktklemme CLK des Flipflops 224 angelegt wird, worauf dieses durch Lieferung des Meßstart-Erfassungssignals 235 anspricht. Der gestrichelt eingezeichnete Block 32 stellt eine Temperaturänderungs-Meß- oder -Erfassungsschaltung dar. Das Signal 235 wird zur Wandlerschaltung 202 rückgekoppelt und versetzt diese in eine Körpertemperaturmeßbetriebsart unter Erhöhung ihrer Präzision oder Genauigkeit von diesem Punkt an. Das Signal 235 wird auch an die eine Eingangsklemme eines UND-Glieds 233 in der Steuereinheit 5 angelegt. Das UND-Glied 233 führt eine UND-mäßige Verknüpfung zwischen diesem Signal und einem Zeitunterbrechungssignal 234 durch, das in Abständen von jeweils 1 s vom Mikrorechner 231 geliefert wird, so daß der Mikrorechner 231 unterbrochen bzw. abgeschaltet wird. Auf die anfängliche Unterbrechung hin wird der Prozessor-Startschritt S101 gemäß Fig. 2 ausgeführt, gefolgt von der Ausführung der Schritte vom Dateneinlese- und Speicherschritt S102 an. Wenn die Unterbrechung auftritt, d.h. jede Sekunde, werden die einzelnen Schritte der Schleife 110 ausgeführt und die., abgelaufene bzw. Betriebszeit gemessen.

Ein ab diesem Zeitpunkt zu jeder Sekunde vom Mikrorechner 231 geliefertes Meßstartsignal 230 dient als Abtastbefehl. Wenn dieses Signal der Steuereinheit 227 eingegeben wird, liefert letztere das Umwandlungsbefehlsignal 204, auf das hin die der durch den Thermistor 201 gemessenen Temperatur entsprechende Größe als Ausgangsdateneinheit 102 vom Zähler 207 erscheint. Diese Größe wird dann durch den Mikrorechner 231 eingelesen, behandelt, verarbeitet und dargestellt. Am Ende der Körpertemperaturmessung liefert der Mikrorechner 231 ein Meßendesignal 228 zur Steuereinheit 227, um wiederum die Vormeßbetriebsart für die Erfassung eines Meßbeginns einzuleiten. Der Mikrorechner 231 geht zu diesem Zeit-

S7

-Μι punkt zwecks Verringerung des Stromverbrauchs wiederum auf einen Bereitschaftszustand über. Gemäß Fig. 7 sind die Anzeigeeinheit 4, z.B. eine an sich bekannte Flüssigkristallanzeigevorrichtung, der Summer 17 und die Lampe 18 als Ausgangseinheiten an den Mikrorechner angeschlossen. Die Anzeigehalteeinrichtung 11 enthält weiterhin eine nicht dargestellte Verriegelungsschaltung, welcher Fehlerkodes u.dgl. hält bzw. speichert, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß alle Daten usw^ die in der Verriegelungsschaltung gesetzt sind, zwangsläufig auf der Anzeigeeinheit 4 wiedergegeben werden.

Ein Zählstand des Zählers 207 von weniger als -3 (d.h.

-2, -1, 0, +1 ...) hat nicht das Auftreten eines logischen Pegels "1" am Ausgang 223 des Dekodierers 212 zur Folge. Infolgedessen wird das Flipflop 224 nicht gesetzt, und das Meßstart-Erfassungssignal 235 erscheint nicht. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Zählstand von 100 in Gegen- bzw. Rückwärtsrichtung in der Nähe des Beginns des Herabzählbetriebs durchlaufen wird, ändert sich das Ausgangssignal des durch 2 dividierenden Frequenzteilers 216 wiederum in seinem Zustand, weil der Zähler zu Beginn des Herabzählvorgangs den logischen Pegel "1" des dekodierten Ausgangssignals 215 empfängt. Infolgedessen ändert das Flipflop 218 wiederum seinen Zustand. Der resultierende hohe Pegel des Signals 220 versetzt den Zähler 207 in die Hochzählbetriebsart und bei Eingang des Signals 211 in den Rücksetzzustand. Hierdurch werden die Bedingungen für die Messung oder Erfassung einer Temperatur von 30°C oder mehr wiederhergestellt.

Der Aufbau der Steuereinheit 227 ist in Fig. 12 gezeigt. Die Ziffer 300 bezeichnet eine Einschalt-Rücksetzschal-

■50-

tung zur Lieferung des Rücksetzsignals 232, wenn dem elektronischen klinischen Thermometer gemäß dieser Ausführungsform von einer Stromversorgung her Strom zugeführt wird. Das auch dem Mikrorechner zugeführte Signal 232 bewirkt ein Rücksetzen der Logik in der Steuereinheit 227. Eine Zeitgeber/Oszillatorschaltung 302 liefert das Bezugstaktsignal 206 zur Wandlerschaltung 202, wobei das Taktsignal 206 auch als Steuertakt für die Logik in der Steuereinheit 227 benutzt wird. Das Taktsignal 206 wird beispielsweise von einer eine Anzahl von Flipflops enthaltenden Synchronisierschaltung 304 zur Erzeugung von Impulsen 211 benutzt, die an der Vorderflanke ihres Eingangssignals mit dem Taktsignal 206 synchronisiert sindj und es wird als Ze'itgeberzähltakt von einer Zählerschaltung 3Q6 zur Lieferung des Dekodierersteuersignals 229 benutzt. Die Schwingschaltung 302 erzeugt ebenfalls einen Takt bzw. ein Taktsignal 308. Dieser bzw. dieses dient als Vormeß-Zeitsteuertakt zur Einstellung einer Periode von 4 s für die erwähnte vorläufige oder Vorausraessung mit geringer Genauigkeit.

Ein Voraüsmeß-Flipflop 310 wird durch die Vorderflanke des Taktsignals 308 getriggert und erzeugt ein eigenes Meßstartsignal (Befehlsignal) 204 über ein ODER-Glied 312, während das Meßstartsignal 235 den logischen Pegel "1" besitzt. Das andere Eingangssignal des ODER-Glieds 312 ist das Meßstart-Erfassungssignal 2 30, in Abhängigkeit von welchem das Meßstartsignal 204 erzeugt wird, wobei dieses Signal auftritt, nachdem das Meßstart-Erfassungssignal 235 auf den logischen Pegel "1" übergeht. Ein ODER-Glied 314 ist vorgesehen, damit das Rücksetzsignal 211 für die Zähler 207 und 306 in Synchronismus mit dem Befehlsignal 204 oder dem Rücksetzsignal 226 gebildet ^ werden kann. Das Umwandlungsendesignal 205 aktiviert die Synchronisierschaltung 304, die darauf anspricht, indem die den Leseimpuls 222 erzeugt und über ein ODER

BAD ORIGINAL

Glied 316 die betreffenden Flipflops 310, 322 rücksetzt. Rücksetzsignale 221 und 226 werden durch ein ODER-Glied 320 in Abhängigkeit vom Einschalt-Rücksetzsignal 232 oder vom Meßendesignal 228 vom Mikrorechner 231 erzeugt. 5

Die Schaltung gemäß Fig. 9-ist nach C-MOS-Technik aufgebaut. Im Augenblick der Stromzufuhr zur Schaltungsanordnung werden das Zählersetzsignal 211 und die Flipflop-Setzsignale 221 und 226 erzeugt, um den Zähler und die Flipflops rückzusetzen. Der Mikrorechner 231 empfängt andererseits ein Rücksetzsignal 2 32 zur Initialisierung, wodurch der Mikrorechner zur Verminderung des Stromverbrauchs in den Bereitschaftszustand versetzt wird.

Im folgenden sind anhand der Fig. 13A und 13B die bei Stromzufuhr durch den Mikrorechner 231 ausgeführten Verarbeitungen oder Programme beschrieben.

Gemäß Fig. 13A wird das Meßstartsignal 230 beim Einschalten der Stromversorgung auf einen niedrigen Pegel gesetzt. Sodann werden das Meßendesignal 228 auf den niedrigen Pegel gesetzt und die internen Register gelöscht bzw. freigemacht, so daß ein Wartezustand hergestellt wird.

Gemäß Fig. 13B ist der Mikrorechner 231 durch das Unterbrechungsstartsignal· 234, das jede Sekunde geliefert wird, in Betrieb gesetzt worden, und er liefert das Meßstartsignal 230. Ab diesem Zeitpunkt wird der Zeitgeber gesetzt, und der Mikrorechner wartet das Ende einer Analog/Digital- bzw. A/D-Umwandlung, d.h. die Umwandlung einer Temperaturinformation in Digitaldaten ab. Wenn die durch den Zeitgeber vorgegebene Zeit abgelaufen ist, wird das Datenausgangssignal 102 auf der Datensammelschiene eingelesen, · und auf der Grundlage

dieser Daten werden die Berechnungen und die Verarbeitung ausgeführt, die vorausberechnete Temperatur angezeigt usw.. Wenn die Körpertemperaturmessung beendet ist, §eht das Meßendesignal 228 auf den logischen Pegel "1" über, und die Zentraleinheit (CPU) wird in einen Wartezustand versetzt. Die Zentraleinheit geht sowohl nach der Ausführung vorgeschriebener Berechnungen als auch in den Füllen, in denen die Temperaturmessung noch nicht beendet ist, in den Wartezustand über, wie dies vorher bereits erläutert worden ist.

Weiterhin ist eine Anordnung möglich, bei welcher die Funktionen der Temperaturschwellenwert-Erfassungsschaltung 31, der Temperaturänderungs-Erfassungsschaltung 32 und der Steuereinheit 5 durch Mikrorechner-Software mit Zeitgeber-Unterbrechungsfunktion realisiert werden können.

Anhand der vorstehenden Beschreibung dürfte es dem Fachmann keine Schwierigkeiten bereiten, die Erfindung mittels Software und durch Entwicklung eines Programms zurealisieren, mit dem Funktionen ausgeführt werden können, die den vorstehend erläuterten Funktionen äquivalent sind.

Mit dem beschriebenen klinischen Thermometer und dem entsprechenden Meßverfahren können somit der Einfluß einer Schwankung der erfaßten oder gemessenen Temperatur auf die berechneten Ergebnisse weitgehend vermindert und eine höchst zuverlässige vorausberechnete Größe einer zu erwartenden, stabilisierten Endtemperatur mit einer Genauigkeit angezeigt werden, die der vom Benutzer erwarteten Genauigkeit genügt. Je länger die Meßdauer ist, um so weiter kann insbesondere die Vorausberechnungsgenauigkeit über die nor malerweise erzielte Genauigkeit hinaus verbessert werden. Bei einer überprüfung des Thermometers können Eichung und Genauigkeitsprüfung der Temperaturanzeige ohne Notwen-

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digkeit für spezielle Bedingungen bzw. ein Umschalten auf eine andere Betriebsart vorgenommen werden. Da der Benutzer weiterhin nicht gezwungen ist, sich auf ein bestimmtes, für das Thermometer spezielles Meßverfahren zu verlassen, kann die Temperatur genauestens nach verschiedenen Meßverfahren bestimmt werden, indem lediglich die Meßdauer verlängert wird. Darüber hinaus ist es möglich, eine Messung zu jedem beliebigen Zeitpunkt zu beenden; das Ergebnis einer Messung kann weiterhin an der Anzeigeeinheit bis z.B. zur Durchführung der nächsten Messung mit einem Mindestmaß an Stromverbrauch aufrechterhalten werden. Auf diese Weise kann der Gesamtstromverbrauch des Thermometers verringert werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedenen weiteren Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

- Leerseite -

Claims (18)

1. Patentansprüche

   ^ Λ J Elektronisches klinisches Thermometer, gekennzeichnet durch

   eine Temperaturmeß- oder Erfassungseinheit zur Erfassung einer Temperatur an einem Teil eines (menschlichen) Körpers und zur Lieferung eines ersten, die erfaßte Temperatur angebenden Signals,

   durch eine Speichereinheit zur sequentiellen Speicherung des ersten Signals,

   , _c durch eine Ablauf- bzw. Betriebszeitmeßeinheit zur b

   Messung der Zeitspanne, die seit Meßbeginn verstrichen ist, und zur Erzeugung eines zweiten, die verstrichene Meßzeit angebenden Signals,

   durch eine erste Recheneinheit zum Auslesen des ersten Signals, entsprechend einer vorgeschriebenen vergangenen Zeitspanne, aus der Speichereinheit zur Ableitung eines Mittelwerts während der vergangenen Zeitspanne und zur Erzeugung eines dritten Signals, durch eine zweite Recheneinheit zur Ableitung einer vorausberechneten Größe einer stabilen bzw. stabilisierten Temperatur anhand des zweiten und des dritten Signals auf der Grundlage einer Vorausberechnungsfunktion für eine stabilisierte Temperatur, bei welcher die Meßzeit _n eine Veränderliche ist und die Funktion eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur definiert,

   durch eine erste Steuereinheit, nach Maßgabe welcher

   _ot_ Rechenoperationen durch erste und zweite Recheneinheit ob

   mit einer vorbestimmten Periode durchgeführt werden,

   durch eine Anzeigeeinheit zur Wiedergabe der vorausberechneten Größe der stabilisierten Temperatur und

   durch eine auf die Betriebszeitmeßeinheit ansprechen·^ zweite Steuereinheit, um erstes und drittes Signal einem Vergleich zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu unterwerfen, wobei dann, wenn die zweite Steuereinheit feststellt, daß das zweite Signal eine erste vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschritten hat und eine durch das dritte Signal entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten dargestellte Differenz keine Erhöhung außerhalb eines ersten vorgeschriebnen Bereichs mehr zeigt, das dritte, einem augenblicklichen Zeitpunkt entsprechende Signal mit dem dritten Signal ° zu einem vorhergehenden Zeitpunkt verglichen wird, und dann, wenn das erste Signal einen Abfall außerhalb eines zweiten vorgeschriebenen Bereichs zeigt, die zweite Steuereinheit den Betrieb der Recheneinheiten

   anhält bzw. unterbricht.
   20
2. 2. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die zweite Steuereinheit das erste Signal entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt mit dem dritten Signal zum vorhergehenden Zeitpunkt

   vergleicht und feststellt, daß das erste Signal einen Abfall außerhalb des zweiten vorgeschriebenen Bereichs zeigt/ bevor die Differenz des dritten Signals entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen Anstieg außerhalb des ersten vorgeschriebenen Bereichs ^ mehr zeigt, die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit eine erste, diesen Zustand darstellende Anzeige liefern läßt.
3. 3. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   ®° daß die Anzeigeeinheit einen Tonsignalgenerator aufweist

   BAD ORIGINAL

   ι und daß die zweite Steuereinheit den Tonsignalgenerator betätigt, wenn sie feststellt, daß das zweite Signal eine vorgeschriebene Ablauf- bzw. Betriebszeit überschritten hat und daß die Differenz des dritten Signals entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen außerhalb des ersten vorgeschriebenen Bereichs liegenden Anstieg mehr zeigt.
4. 4. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit eine den entsprechenden Zustand darstellende zweite Anzeige liefern läßt, wenn eine als Ausgangssignal von der zweiten Recheneinheit gelieferte Vorausberechnungsgröße außerhalb eines dritten vorgeschriebenen Bereichs liegt.
5. 5. Thermometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit die erste Anzeige wiedergeben läßt und den Betrieb der zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht.
6. 6. Thermometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit die zweite Anzeige wiedergeben läßt und den Betrieb der zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht.
7. 7. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit ein Flüssigkristall-Anzeigeelement zur Wiedergabe einer sichtbaren Anzeige der vorausberechneten Größe und eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten des Flüssigkristall-AnzeigeeleTient aufweist und daß die zweite Steuereinheit die Beleuchtungseinheit vor dem Anhalten des Betriebs der ersten und zweiten Recheneinheit während einer vorbestimmten Zeitspanne betätigt.
8. 8. Thermometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit den Betrieb ^er ersten und zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht, wenn das zweite Signal eine zweite vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschreitet, die langer ist als die vorgeschriebene Länge und als die erste vorgeschriebene Ablauf- bzw. Betriebszeit.
9. 9. Elektronisches klinisches Thermometer, gekennzeichnet durch

   eine Temperaturmeßeinheit zur Messung der Temperatur an einem Körperteil und zur Erzeugung eines ersten, die gemessene Temperatur angebenden Signals, 15

   durch eine Speichereinheit zum sequentiellen Speichern des ersten Signals,

   durch eine Ablauf- bzw. Betriebszeit-Meßeinheit zum Messen der seit Meßbeginn verstrichenen Zeit und zur Lieferung eines zweiten, die gemessene verstrichene Zeit angebenden Signals,

   durch eine erste Recheneinheit zum Auslesen des ersten Signals, entsprechend einer vorgeschriebenen vergangenen Zeitspanne, aus der Speichereinheit zur Ableitung eines Mittelwerts während der vergangenen Zeitspanne und zur Erzeugung eines dritten Signals,

   durch eine zweite Recheneinheit zur Ableitung einer vorausberechneten Größe einer stabilen oder stabilisierten Temperatur anhand des zweiten und des dritten Signals auf der Grundlage einer Vorausberechnungsfunktion für eine stabilisierte Temperatur, bei welcher die Meßzeit eine Veränderliche ist und wobei die

   Funktion eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur definiert,

   durch eine erste Steuereinheit, nach Maßgabe welcher Rechenoperationen durch erste und zweite Recheneinheit in einer vorbestimmten Periode ausgeführt werden,

   durch eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen bzw. Wiedergeben der vorausberechneten Größe der stabilisierten Temperatur, durch eine auf die Betriebszeit-Meßeinheit ansprechende zweite Steuereinheit, um erstes und drittes Signal einem Vergleich zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zu unterwerfen, wobei dann, wenn die zweite Steuereinheit feststellt, daß das

   zweite Signal eine erste vorgeschriebenen Ablauf- oder Betriebszeit überschritten hat und daß eine Differenz zwischen dritten Signalen entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keine außerhalb eines ersten vorgeschriebenen Bereichs liegende Vergrößerung mehr

   zeigt, das dritte Signal entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt verglichen wird, und dann, wenn das erste Signal einen außerhalb eines zweiten vorgeschrie-• benen Bereichs liegenden Abfall zeigt, die zweite Steuereinheit den Betrieb der ersten und zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht, und

   durch eine Halteeinheit zum Aufrechterhalten der beim Anhalten des Betriebs der ersten und zweiten Recheneinheit vorliegenden vorausberechneten Größe der

   stabilisierten Temperatur.
10. 10. Thermometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Halteeinheit die Anzeigeeinheit veranlaßt, die vorliegende vorausberechnete Größe der

    stabilisierten Temperatur anzuzeigen, wenn der Betrieb

    der ersten und zweiten Recheneinheit angehalten bzw. unterbrochen ist.
11. 11. Thermometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,,, 5

    daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit veranlaßt, eine erste, den betreffenden Zustand darstellende Anzeige wiederzugeben, wenn sie das erste Signal entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt mit dem dritten Signal entsprechend einem vorhergehen-

    den Zeitpunkt vergleicht und dabei feststellt, daß das erstgenannte Signal eine außerhalb des zweiten vorgeschriebenen Bereichs liegende Verringerung zeigt, bevor die Differenz zwischen dritten Signalen entsprechend zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten keinen

    Anstieg außerhalb des ersten vorgeschriebenen Bereichs mehr aufweist.
12. 12. Thermometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

    daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit ver-

    anlaßt, eine zweite, den betreffenden Zustand wiedergebende Anzeige zu liefern, wenn eine als Ausgangssignal der zweiten Recheneinheit gelieferte, vorausberechnete Größe außerhalb eines dritten vorgeschriebenen Bereichs liegt.
13. 13. Thermometer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit zur Wiedergabe der ersten Anzeige aktiviert und den Betrieb der Recheneinheit anhält oder unterbricht.
14. 14. Thermometer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit die Anzeigeeinheit zur Wiedergabe der zweiten Anzeige aktiviert und den Betrieb der Recheneinheit anhält oder unterbricht.

    BAD
15. 15. Thermometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit ein Flüssigkristall-Anzeigeelement zur Wiedergabe einer sichtbaren Anzeige der vorausberechneten Größe und eine Beleuchtungseinheit zum Beleuchten des Flüssigkristall-Anzeigeelements aufweist und daß die zweite Steuereinheit die Beleuchtungseinheit vor dem Anhalten des Betriebs der ersten und zweiten Recheneinheit während einer vorjQ bestimmten Zeitspanne betätigt.
16. 16. Thermometer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuereinheit den Betrieb der ersten und zweiten Recheneinheit anhält oder unterbricht,

    -^g wenn das zweite Signal eine zweite vorgeschriebene Ablauf- oder Betriebszeit überschreitet, die langer ist als die vorgeschriebene Länge und als die erste vorgeschriebene Ablauf- bzw. Betriebszeit.

    2Q
17. 17. Thermometer nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinheit die vorausberechnete Größe der stabilisierten Endtemperatur aufrechterhält bis eine neue Messung eingeleitet wird.
18. 18. Verfahren zur Körpertemperaturmessung, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an einem Teil eines Körpers erfaßt oder gemessen und ein diese Temperatur wiedergebendes Temperatursignal erzeugt

    on wird, daß das Meß-Temperatursignal gespeichert wird, daß die seit Meßbeginn verstrichene Zeit gemessen und eine diese verstrichene Zeit angebende Ablauf- bzw. Betriebsmeßzeit abgeleitet wird, daß das Meß-Temperatursignal, entsprechend einer vorgeschriebenen Länge einer vergangenen Zeit, aus einer Speichereinheit ausgelesen wird, um einen Mittelwert während dieser vergangenen Zeitspanne abzuleiten, daß eine

    -β-ι

    vorausberechnete Größe einer stabilen oder stabilisierten Temperatur anhand des maximalen i4eß-Temperaturmittelwerts und der Betriebsmeßzeit auf der Grundlage

    einer Vorausberechnungsfunktion für eine stabilisierte b

    Temperatur abgeleitet wird, bei welcher die Meß zeit eine Veränderliche ist und wobei die Funktion eine Temperaturänderung bis zu einer stabilisierten Endtemperatur definiert, daß eine Vorausberechnung für eine stabilisierte Temperatur mit einer vorbestimmten Periode ausgeführt und die erhaltene, vorausberechnete Größe der stabilisierten Temperatur angezeigt wird und daß die Vorausberechnung angehalten bzw. unterbrochen wird, wenn dann, nachdem die Betriebsmeßzeit

    eine vorgeschriebene Größe überschritten hat und eine 15

    Differenz des Meß-Temperaturmittelwerts entsprechend zwei (verschiedenen) Zeitpunkten keinen Anstieg außerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs mehr zeigt, der gemessene Temperaturmittelwert entsprechend einem augenblicklichen Zeitpunkt bei einem Vergleich mit dem Meß-Temperaturmittelwert zum vorhergehenden Zeitpunkt einen Abfall außerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs aufweist.