技术领域
[0001] 本
发明实施例涉及一种昼夜、月生理周期中的人体核温度检测器。
背景技术
[0002] 人体核温度是反映人体代谢
水平、
炎症等生理和健康状况的关键指标。
[0003] 人体核温度在昼夜不同时间存在一定的差异，育龄女性在月生理周期、孕期不同时间又有一定的差异。正常情况下人体核温昼夜有1～2摄氏度的差异，女性月生理周期有约0.5摄氏度的差异。因此，连续、精确检测昼夜和月周期不同时间人体核温度，对于准确了解人体的生理和健康非常重要。
[0004] 目前常用的体温测量往往是测量人体表温度，如儿童胸部、腹部、腋下等体表温度，而人体表温度不同于人体核温度，其受出汗、活动、
环境温度影响较大。
[0005] 传统的测温方法还有用手持测温计测量人体
口腔、肛
门、
耳腔等温度；也有采用红外
辐射的耳腔
温度计。但是，这些方法均存在一些缺点：1)单点测量，不能连续记录昼夜或月周期的温度变化；2)测量
精度差，一般仅分辨到0.1摄氏度；3)测量的温度不能准确反映人体核温度及其变化关系；4)耗电量大；5)体积大、重，不适合随身佩戴使用；6)结构不够人性化，使用不方便，还可能存在一定的危险性。因此，这些传统方法主要用于判断人体炎症(发烧)等
疾病状态。
发明内容
[0006] 鉴于此，本发明实施例提供一种可昼夜、月生理周期中对人体核温度连续测量、记录的检测器，并具有测量方便、体积小巧、可在耳腔中佩戴、非
接触测量、省电、
分辨率高、精确等优点。
[0007] 本发明实施例所采用的技术方案如下：一种人体核温度检测器，包含有红外辐射温度探测器、电
信号检测器、供电电源、耳腔适配壳体、无线传输
电路和智能终端；
[0008] 所述的红外辐射温度探测器、
电信号检测器、供电电源、无线传输电路安装于耳腔适配壳体内；
[0009] 所述红外辐射温度探测器处于面向耳膜方向的前端，其中心法线指向耳腔深部的耳膜中间
位置，接收来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射，并转换成电信号；
[0010] 所述的电信号检测器与红外辐射温度探测器电信号连接，每隔预定时间采集红外辐射温度探测器输出的电信号，并通过无线传输电路发送给智能终端；
[0011] 所述的供电电源位于耳腔适配壳体内靠近后端，为红外辐射温度探测器、电信号检测器、无线传输输电路提供电源；
[0012] 所述的耳腔适配壳体是一个空腔壳体，前端部的外侧面与耳腔匹配，外径小于耳腔外耳道的腔径；
[0013] 所述的智能终端具有无线数据接收功能，接收由电信号检测器在预定时间内、每隔一段时间采集红外辐射温度探测器输出的电信号、并通过无线传输电路发送的数据。智能终端与主测量部分结构(耳腔适配壳体)上分离使用。
[0014] 考虑到佩戴在耳腔的一种人体核温度检测器,轻便、低功耗、较长的连续工作时间是极其重要的性能。所述的电信号检测器包括电信号
微处理器、时基电路、数据存贮器；电信号微处理器在采集某一时刻的红外辐射温度探测器的电信号完成后,使电信号检测器和无线传输电路进入休眠或电关闭状态；时基电路可定时
输出信号，激活或开启电信号检测器和无线传输电路；时基电路的定时输出信号周期大于电信号微处理器采集红外辐射温度探测器电信号所需的时间和使电信号检测器和无线传输电路进入休眠或电关闭状态所需时间的总和。其有益效果:1)一般采集红外辐射温度探测器电信号所需的时间比较短(如一秒内)，而定时
采样的时间间隔要长得多(如10分钟)，因此可大大节省总的耗电量；2)耗电量的降低，则可采用更轻巧的
电池，使人体核温度检测器更小巧、轻便。
[0015] 人体核温度检测器的存贮空间是有限制的，使检测器内存贮空间始终保持最近的数据,并且与时间直接对应。根据上面所述的一种人体核温度检测器，其所述的数据存贮器按照时间序列同时保存采集时间和信号数据,时间数据包含月、日、时、分；而且保存的采集时间和信号数据是循环存贮,即当数据存贮器的存贮数据达到最大可存的数据量后，新采集的时间和信号数据则存贮于最早存放的存贮空间单元中，替代原有存贮数据，然后依次一一往前存贮。
[0016] 为了更加精确地测量红外辐射温度，所述的红外辐射温度探测器包含有窗口、
热电堆探测器、PTAT温度
传感器件和圆形的热沉
外壳；其中窗口是一个圆形的隔离可见光和紫外线、透射红外辐射的光学玻璃，来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射透过窗口由热电堆探测器接收；热电堆探测器的冷端与PTAT温度传感器件导热连结一起；热沉外壳是导热的圆柱腔体,窗口安装于热沉外壳的前端,热电堆探测器和PTAT温度传感器件都安装于热沉外壳腔体内中，且PTAT温度传感器件与热沉外壳导热连接。其有益作用：1)隔离可见光、透射红外辐射的光学玻璃，可消除环境光漏光造成的
干扰信号；2)采用PTAT(正比于绝对温度)温度传感器件来补偿热电堆探测器的冷端温度，相互之间导热连接使红外辐射温度探测器内的温度快速平衡、并一致，精度高；3)圆形的热沉外壳与人体核温度检测器前端圆形壳体结构配合更好。
[0017] 为了进一步提高测温精度,上面所述的热电堆探测器位于热沉外壳腔体中间，PTAT温度传感器是由四个及以上性能一致、在圆周上均匀排列的正比于绝对温度传感器，环绕热电堆探测器环形分布，正比于绝对温度传感器可以是集成MOS型温度传感器等；正比于绝对温度传感器直接与热沉外壳热连接。
[0018] 为了使红外辐射温度探测器内的冷端温度更加稳定、与耳腔内温度平衡，测量红外辐射温度精度更高,所述的耳腔适配壳体包含有外壳体、内
隔热圈、外柔性圈和中间隔
热层；内隔热圈、外柔性圈和中间隔热层均为低导热系数材料，内隔热圈位于红外辐射温度探测器与外壳体之间、并起弹性
支撑红外辐射温度探测器,使两者之间形成隔热的空气腔；；外柔性圈是有多道环形的柔性隔热圈，套在外壳体前端外侧面,使耳腔适配壳体(4)的前端与人体的耳腔紧密弹性配合，并隔离耳腔与外界的空气热
对流；中间隔热层位于红外辐射温度探测器的后侧，隔离红外辐射温度探测器与其它
电子部件之间的热传导和
空气对流。
其益处:1)使红外辐射温度探测器的测温精度更高；2)多道环形的柔性隔热圈，套在外壳体前端外面,与耳腔匹配更加稳固、舒适；而且多道环形的柔性隔热圈与单个环形的柔性隔热圈相比，中间还形成了隔热的空气环,热屏蔽效果更好。
[0019] 为了更加准确地测量人体核温度，根据上面所述的一种人体核温度检测器，所述的耳腔适配壳体还包含有红外辐射接收头；红外辐射接收头与红外辐射温度探测器的热沉外壳导热连接，红外辐射接收头上安装有红外光会聚透镜，且红外光会聚透镜与红外辐射温度探测器组合后的光束有效接收
角(50％半峰值灵敏度)不大于40度。其益处是使红外辐射温度探测器仅接收来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射,检测精度更高。
[0020] 采用上述任一技术方案，本发明实施例的有益效果如下：
[0021] 本发明提供的一种人体核温度检测器，体积小巧、舒适、方便地佩戴在耳腔中、采用红外辐射非接触光电探测器检测耳膜和耳腔深部的温度，并通过低功耗、定时休眠启动方式进行昼夜或月周期长时间连续测量、记录人体核温度及变化关系；数据可通过蓝牙等低功耗无线传输到手机等终端，最终也可上传到
云端数据平台，长期记录人体核温度及变化关系，方便个人、家庭成员及医生了解人体核温度状态，也可通过设置
阈值用于疾病及特殊生理状态的预警、提醒。
附图说明
[0022] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0023] 图1为本发明实施例提供的一种人体核温度检测器的主体的结构示意图；
[0024] 图2为本发明实施例提供的一种人体核温度检测器的红外辐射温度探测器的结构示意图；
[0025] 图3为本发明实施例提供的一种人体核温度检测器的耳腔适配壳体的结构示意图；
[0026] 图4为本发明实施例提供的一种人体核温度检测器使用相关的耳腔组织分布图；
[0027] 图中：红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、供电电源3、耳腔适配壳体4、无线传输电路5、智能终端6、窗口11、热电堆探测器12、PTAT温度传感器件13、热沉外壳14、外壳体41、内隔热圈42、外柔性圈43、中间隔热层44、红外辐射接收头45、外耳71、外耳道72、耳膜
73、人体核温度检测器8。
具体实施方式
[0028] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本
申请相一致的所有的实施方式。相反，它们仅是与如所附中
权利要求书中所详述的，本申请的一些方面相一致的装置的例子。本
说明书的各个实施例均采用递进的方式描述。
[0029] 需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定
姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0030] 另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为
基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
[0031] 如图1、图2、图3所示，本发明实施例提供一种人体核温度检测器，包含有红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、供电电源3、耳腔适配壳体4、无线传输电路5和智能终端6等[0032] 所述的红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、供电电源3、无线传输电路5安装于耳腔适配壳体4内；红外辐射温度探测器1处于面向耳膜方向的前端，其中心法线指向耳腔深部的耳膜中间位置，接收来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射，并转换成电信号。
[0033] 所述的电信号检测器2安装于耳腔适配壳体4内，与红外辐射温度探测器1电信号连接，每隔一定时间采集红外辐射温度探测器1输出的电信号，并通过无线传输电路5发送给智能终端6。
[0034] 所述的供电电源3位于耳腔适配壳体4内且靠近后端，即指与红外辐射温度探测器1不在同一区域；为红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、无线传输输电路5等电子部件提供电源。
[0035] 所述的耳腔适配壳体4是一个空腔壳体，空腔内安装有红外辐射温度探测器1、电信号检测器2、供电电源3、无线传输电路5等；前端部的外侧面与耳腔匹配，外径小于耳腔外耳道的腔径。
[0036] 所述的智能终端6具有无线数据接收功能，接收由电信号检测器2在一定时间内、每隔一段时间采集红外辐射温度探测器1输出的电信号、并通过无线传输电路5发送的数据；与主测量部分结构上分离使用。
[0037] 在发明的一实施例中，所述的红外辐射温度探测器1可以采用市场上与普通红外耳腔测温仪类似的集成型传感器,体积小巧那一类，但不限于此。红外辐射温度探测器1也可由一些单独的温度传感器件构成,如包含有窗口11、热电堆探测器12、PTAT温度传感器件13和圆形的热沉外壳14等；所述窗口11可采用圆形的隔离可见光、透射红外辐射的光学玻璃，窗口11用于射透来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐到热电堆探测器12上，能隔离可见光、透射红外辐射的光学玻璃，可消除环境可见光漏光造成的干扰信号。
[0038] 在发明的一实施例中，所述热电堆探测器12与PTAT温度传感器件13导热连接，采用PTAT正比于绝对温度温度传感器件来补偿热电堆探测器的冷端温度，相互之间导热连接使红外辐射温度探测器内的温度快速平衡、并一致，精度高。
[0039] 在发明的一实施例中，所述热沉外壳14是导热的中空腔体,窗口11安装于热沉外壳14的前端,热电堆探测器12和PTAT温度传感器件13都安装于热沉外壳14内腔中，且PTAT温度传感器件13与热沉外壳14导热连接。圆形的热沉外壳与人体核温度检测器前端圆形壳体结构配合更好。
[0040] 在发明的一实施例中，所述的电信号检测器2包括电信号微处理器、时基电路、数据存贮器，电信号微处理器在采集某一时刻的红外辐射温度探测器1的电信号完成后,使电信号检测器2和无线传输电路5进入休眠或电关闭状态，一般采集红外辐射温度探测器电信号所需的时间比较短如一秒内，而定时采样的时间间隔要长得多如10分钟，因此可大大节省总的耗电量时基电路可定时输出信号，激活或开启电信号检测器2和无线传输电路5。
[0041] 在发明的一实施例中，所述的时基电路的定时输出信号周期大于电信号微处理器采集红外辐射温度探测器1电信号所需的时间和使电信号检测器2和无线传输电路5进入休眠或电关闭状态所需时间的总和，可采用更轻巧的电池，使人体核温度检测器更小巧、轻便。
[0042] 在发明的一实施例中，所述的数据存贮器按照时间序列同时保存采集时间和信号数据,时间数据包含月、日、时、分；而且保存的采集时间和信号数据是循环存贮,即当数据存贮器的存贮数据达到最大可存的数据量后，新采集的时间和信号数据则存贮于最早存放的存贮空间中，替代原有存贮数据，然后依次一一往前存贮。人体核温度检测器的存贮空间是有限制的，使检测器内存贮空间始终保持最近的数据,并且与时间直接对应。
[0043] 在发明的一实施例中，所述的耳腔适配壳体4包含有外壳体41、内隔热圈42、外柔性圈43、中间隔热层44和红外辐射接收头45等；所述的内隔热圈42为低导热系数材料，位于红外辐射温度探测器1与外壳体41之间、并起弹性支撑，使设备与耳腔匹配更加稳固、舒适。
[0044] 在发明的一实施例中，所述的外柔性圈43是有多道环形的柔性隔热圈，套在外壳体41前端外面，使用中使与耳腔紧密弹性配合，并隔离耳腔与外界的空气热对流，使设备与耳腔匹配更加稳固、舒适。
[0045] 在发明的一实施例中，所述的中间隔热层44位于红外辐射温度探测器1的与后侧，隔离红外辐射温度探测器1与其它电子部件之间的热传导和空气对流，用于使冷端温度更加稳定、与耳腔内温度平衡，提高红外辐射温度探测器的测温精度。
[0046] 在发明的一实施例中，所述的红外辐射接收头45与红外辐射温度探测器1的热沉外壳14导热连接，红外辐射接收头45上安装有红外光会聚透镜，且红外光会聚透镜与红外辐射温度探测器1组合后的光束有效接收角50％半峰值灵敏度不大于40度。用于使红外辐射温度探测器1仅接收来自耳膜及周边耳腔深部的红外辐射,检测测量人体核温度的精度。
[0047] 由于人体核温度在昼夜不同时间存在一定的差异，对于许多病人，需及时了解夜间或几天中每一时刻的人体核温度,或者当病人温度异常时能及时提配醒；即使正常人,人体核温度在昼夜不同时间存在一定的差异,反应了人体在昼夜不同时间人体的代谢水平、免疫功能状况；对于正常育龄女性在月生理周期、孕期不同时间，人体核温度也有一定的差异。例如：正常情况下人体核温昼夜有1～2摄氏度的差异，女性月生理周期有约0.5摄氏度的差异。本发明通过连续、精确检测昼夜和月周期不同时间人体核温度，准确了解在不同时间的人体核温度，对健康保护非常有益处。
[0048] 鉴于目前常用的体温测量往往是测量人体表温度，如儿童胸部、腹部、腋下等体表温度，而人体表温度不同于人体核温度，其受出汗、活动、环境温度影响较大。本发明通过检测人体耳膜及周边耳腔深度的温度，通过补偿
算法，得到人体核心温度。
[0049] 鉴于传统的测温方法还有用手持测温计测量人体口腔、肛门、耳腔等温度；也有采用红外辐射的耳腔温度计。单点测量，不能连续记录昼夜或月周期的温度变化；本
发明人体核温度检测器佩戴于耳朵上，实现长时间检测人体的温度，解决传统测量温度不准、随机
波动大，易受人体活动、采作方法影响大等问题。
[0050] 鉴于传统的红外测温计，插入耳朵，点击测量后一般要3秒至5s后才能获得相对比较准确的结果；此外,传统手式红外测温计，测量的体温值是当前的体温值，手持方式差异,重复性差,一般测温分辨率和重复性只能达到0.1摄氏度。本发明人体核温度检测器,佩戴于耳朵上，实现长时间检测人体的温度；本发明中的内隔热圈42、外柔性圈43和中间隔热层44均为低导热系数的材料；内隔热圈42位于红外辐射温度探测器1与外壳体41之间,弹性支撑红外辐射温度探测器,使两者之间形成隔热的空气腔；外柔性圈43是有多道环形的柔性隔热圈，紧套在外壳体41前端外侧面,使耳腔适配壳体4的前端与人体的耳腔紧密弹性配合，并隔离耳腔与外界的空气热对流；中间隔热层44位于红外辐射温度探测器1的后侧，隔离红外辐射温度探测器1与其它电子部件之间的热传导和空气对流；这样保证红外辐射温度探测器1周边环境更加稳定,受外部环境和人为操作影响极小,分辨率和重复性远高于
0.1摄氏度,可达到0.01摄氏度左右,精确测得耳膜及周边耳腔深度的红外辐射温度。
[0051] 温度检测器检测过程:
[0052] (1)用户打开人体核温度检测器8，将其从外耳71插入外耳道72，如图4所示；
[0053] (2)耳膜73周边耳腔深度的红外辐射到达红外辐射温度探测器1，此过程
中红外光会聚透镜限制非耳腔深部的红外辐射；
[0054] (3)电信号微处理器21采集某一时刻的红外辐射温度探测器1的电信号；采集完成后,使电信号检测器2和无线传输电路5进入休眠或电关闭状态；时基电路22可定时输出信号，激活或开启电信号检测器2和无线传输电路5,使红外辐射温度探测器1再进行信号采集。
[0055] (4)实时将采集到的人体核温度数据按照时间的顺序存贮在数据存贮器23中，当数据存贮器23的存贮数据达到最大可存的数据量后，新采集的时间和信号数据则存贮于最早存放的存贮空间中，替代原有存贮数据；然后依次一一往前存贮。
[0056] (5)无线传输电路5将数据存贮器23中的已存贮的数据上传至智能终端,如网络台、手机，方便医生/家庭成员/个人了解人体核心温度状态。
[0057] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的
专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
