專利名稱：電子血壓計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子血壓計(jì)，特別地涉及提高血壓測定值的可靠度的電子血壓計(jì)。
背景技術(shù)：
血壓是分析循環(huán)系統(tǒng)疾病的指標(biāo)之一?；谘獕哼M(jìn)行循環(huán)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)分析，對于例如腦中風(fēng)、心力衰竭、心肌梗塞等心血管類疾病的預(yù)防是有效的。特別地，在早晨血壓上升的早上高血壓關(guān)系到心臟病及腦中風(fēng)等。并且，在早上高血壓中，在起床后一小時(shí)到一小時(shí)半左右的時(shí)間內(nèi)血壓急劇上升的被稱為高血壓晨峰(morning surge)的癥狀，已判明與腦中風(fēng)有著因果關(guān)系。S卩，可以說掌握時(shí)間(生活習(xí)慣)和血壓變化之間的相互關(guān)系，有用于對循環(huán)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)分析。從而，需要長時(shí)間連續(xù)地對血壓進(jìn)行測定。另外，根據(jù)近幾年的研究成果已判明，與在醫(yī)院或體檢時(shí)測定出的血壓(隨時(shí)血 壓)相比，在家庭中測定出的家庭血壓對于心血管類疾病的預(yù)防、診斷及治療更為有效。伴隨于此，家庭用的血壓計(jì)廣泛普及，并且已經(jīng)開始將家庭血壓值使用于診斷之中。為了提高血壓計(jì)的測定精度，根據(jù)日本特開平7-51233號公報(bào)所公開的發(fā)明，在生產(chǎn)電子血壓計(jì)時(shí)進(jìn)行如下的處理對取決于用于測定血壓的壓力傳感器的特性的測定值誤差進(jìn)行校正。根據(jù)日本特開平2-19133號公報(bào)及美國專利第7，594，892號說明書所公開的發(fā)明，公開了利用兩個(gè)壓力傳感器來提高血壓測定值的可靠度的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)I所公開的電子血壓計(jì)中，依據(jù)生產(chǎn)電子血壓計(jì)時(shí)的以個(gè)為單位的電子血壓計(jì)的特性差異，進(jìn)行與壓力傳感器相關(guān)的校正，但與在醫(yī)院等醫(yī)療設(shè)施使用的血壓計(jì)不同地，在購買家庭用血壓計(jì)之后，除了發(fā)生故障時(shí)等特定的狀況以外，通常并不進(jìn)行定期校正。例如，即使在血壓測定中最為重要的壓力傳感器的輸出值存在所規(guī)定的容許差以上的偏差，也無法知道其現(xiàn)象，因此不知道血壓測定值是否正確。因此，即使血壓測定值與通常的血壓值或隨時(shí)血壓大不相同，也不知道是血壓值真的有變化還是由于血壓計(jì)的壓力傳感器的誤差而導(dǎo)致的不同，這成為給使用者帶來不安的一個(gè)原因。另外，在部分醫(yī)療設(shè)施用血壓計(jì)中，存在安裝有兩個(gè)壓力傳感器并基于該兩個(gè)壓力傳感器的輸出來進(jìn)行壓力的監(jiān)視的血壓計(jì)。但是，在該血壓計(jì)中，兩個(gè)壓力傳感器的功能用于不同目的。即，基于一個(gè)壓力傳感器所得到的袖帶壓信息計(jì)算血壓，基于另一個(gè)壓力傳感器的輸出進(jìn)行異常檢測。具體而言，在壓力傳感器的檢測壓力值大幅超過例如300mmHg時(shí)，檢測為異常。此時(shí)使泵停止并開放閥，從而確保安全。因此，另一個(gè)壓力傳感器適用于醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)IEC60601-2-30所規(guī)定的安全對策，而不是用來保證使用于血壓測定的一個(gè)壓力傳感器的精度。因此，用于血壓計(jì)算的一個(gè)壓力傳感器的精度需要由該壓力傳感器本身來保證。為此，要求不受溫度變化等干擾的影響且隨時(shí)間的變化小的高精度的壓力傳感器，所以存在需要利用高價(jià)壓力傳感器這樣的缺點(diǎn)。另外，通過安裝兩個(gè)具有達(dá)到不同目的的功能的壓力傳感器，與安裝一個(gè)壓力傳感器的血壓計(jì)相比，由壓力傳感器故障導(dǎo)致的血壓計(jì)的故障率簡單地變?yōu)槎丁，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平7-51233號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平2-19133號公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :美國專利第7，594，892號說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題另一方面，為了提高電子血壓計(jì)的測定精度，可以考慮使用兩個(gè)以上的多個(gè)壓力傳感器來分別計(jì)測壓力，并通過比較或計(jì)算平均值來提高精度的方案，但此時(shí)，作為運(yùn)算處理電路的CPU (Central Processing Unit :中央處理單元)的傳感器輸入端子的模擬輸入端子的個(gè)數(shù)，需要成為與壓力傳感器的個(gè)數(shù)相等的個(gè)數(shù)，從而存在增大電路規(guī)模的問題，并且不能使用在以往的電子血壓計(jì)中使用的CPU。在使用作為傳感器輸入端子的模擬輸入端子的個(gè)數(shù)為一個(gè)的廉價(jià)CPU的情況下，需要用于對來自多個(gè)壓力傳感器的輸出進(jìn)行切換的電路，從而需要復(fù)雜且高價(jià)的繼電器電路或模擬開閉電路。另外，關(guān)于該電路，還需要考慮具有不使來自壓力傳感器的輸出信號的振幅和頻率發(fā)生變化的傳輸特性。另外，存在來自多個(gè)壓力傳感器的輸出信號因受到電路上電磁的相互干涉而發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)不良的可能性，因此為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測定，需要在電路基板上實(shí)施足夠的電磁屏蔽。并且，若同時(shí)使用多個(gè)壓力傳感器，則耗電量會與壓力傳感器的個(gè)數(shù)成比例地增大，尤其在電池驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品中，還會導(dǎo)致使用次數(shù)減少。另外，電路規(guī)模大的CPU的耗電量也大。本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而做出的，其目的在于，提供能夠以簡單的方式使用多個(gè)壓力傳感器來提高血壓測定值的可靠度電子血壓計(jì)。用于解決問題的手段本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案涉及的電子血壓計(jì)包括袖帶，其用于裝戴在測定部位上；加壓/減壓單元，其對施加于袖帶上的壓力進(jìn)行調(diào)整；多個(gè)壓力傳感器，與袖帶相連接；多個(gè)振蕩電路，被設(shè)置為與多個(gè)壓力傳感器相對應(yīng)，用于輸出與壓力相對應(yīng)的頻率的矩形波信號；振蕩電路調(diào)整電路，其賠設(shè)置為由多個(gè)振蕩電路共享，用于使來自多個(gè)振蕩電路的輸出信號中的任一個(gè)輸出信號通過；控制電路，其接收從振蕩電路調(diào)整單元輸入的矩形波信號，根據(jù)矩形波信號的頻率來計(jì)算血壓。優(yōu)選地，振蕩電路調(diào)整電路具有用于分別接收來自多個(gè)振蕩電路的輸入信號的多個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)，并且包括基于輸入至多個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)中的信號的邏輯運(yùn)算結(jié)果來輸出一個(gè)信號的邏輯電路。特別地，各振蕩電路，按照指示而被激活，從而輸出與壓力相對應(yīng)的頻率的矩形波信號，并且在未被激活的情況下，輸出固定電壓信號。優(yōu)選地，控制電路，通過向多個(gè)振蕩電路輸出激活信號，來切換多個(gè)振蕩電路中的被激活的振蕩電路。特別地，控制電路，通過將第一激活信號輸出至多個(gè)振蕩電路中的第一振蕩電路，來檢測與從第一振蕩電路輸出的第一矩形波信號的頻率相對應(yīng)的第一袖帶壓。控制電路，通過將第二激活信號輸出至多個(gè)振蕩電路中的第二振蕩電路，來檢測與從第二振蕩電路輸出的第二矩形波信號的頻率相對應(yīng)的第二袖帶壓?？刂齐娐?，基于第一袖帶壓和第二袖帶壓之差，來對多個(gè)壓力傳感器的異常進(jìn)行判定。
特別地，控制電路，在輸出第一激活信號、第二激活信號之后，將第三激活信號輸出至多個(gè)振蕩電路中的第一振蕩電路，由此檢測與從第一振蕩電路輸出的第一矩形波信號的頻率相對應(yīng)的第三袖帶壓，并且，控制電路，基于特定值和第二袖帶壓之間的差，來對多個(gè)壓力傳感器的異常進(jìn)行判定，該特定值是指第一袖帶壓和第三袖帶壓的平均值。發(fā)明效果若采用本發(fā)明，則通過設(shè)置用于使來自多個(gè)振蕩電路的輸出信號中的任一個(gè)輸出信號通過的振蕩電路調(diào)整電路，利用控制電路來接收從振蕩電路調(diào)整單元輸入的矩形波信號，并根據(jù)矩形波信號的頻率來計(jì)算血壓，由此能夠以簡單的方式使用多個(gè)壓力傳感器來提高血壓測定值的可靠度。


圖I是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I的外觀的圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是示出了從本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I的主體部10卸下表殼11的狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。圖4是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I的功能結(jié)構(gòu)的圖。圖5A是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的調(diào)整電路335的電路結(jié)構(gòu)的圖。圖5B是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的調(diào)整電路335的電路結(jié)構(gòu)的另一圖。圖5C是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的調(diào)整電路335的電路結(jié)構(gòu)的又一圖。圖6是用于說明本實(shí)施方式涉及的血壓測定的處理步驟的流程圖。圖7是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的基于示波測量法的血壓計(jì)算方法的概念的圖。圖8是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的異常傳感器檢測處理的流程圖。圖9是用于說明在進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式的異常傳感器檢測處理時(shí)測定袖帶壓的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對基于本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的說明。此外，在下面說明的實(shí)施方式中，在提及個(gè)數(shù)、量等的情況下，除了特別記載的情況之外，本發(fā)明的范圍并不限定于其個(gè)數(shù)、量等。另外，在下面存在多個(gè)實(shí)施方式的情況下，除了特別記載的情況之外，最初就已預(yù)想到能夠適當(dāng)組合各個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。在各圖之間，同一附圖標(biāo)記表示同一或等同的部分，有時(shí)并不對其進(jìn)行重復(fù)說明。在本實(shí)施方式中，將上臂作為測定部位，并利用示波測量法計(jì)算血壓，并且，將安裝有兩個(gè)壓力傳感器的電子血壓計(jì)作為一例來進(jìn)行說明。此外，為計(jì)算血壓而應(yīng)用的方法并不限定于示波測量法。(電子血壓計(jì)I的外觀)圖I是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I的外觀的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖I及圖2，電子血壓計(jì)I具有主體部10、表殼11及袖帶20，其中，袖帶20能夠卷繞在被測定者的上臂上。袖帶20包括空氣袋21。表殼11上配置有顯示部40和操作部41，其中，顯示部4例如由液晶等構(gòu)成，而操作部41由用于接受來自用戶(被測定者)的指示的多個(gè)開關(guān)構(gòu)成。主體部10,除了包括上述的顯示部40及操作部41之外，還包括CPU (CentralProcessing Unit :中央處理單元)100，其對各部進(jìn)行集中控制而進(jìn)行各種運(yùn)算處理；處理用存儲器42，其存儲用于使CPU100執(zhí)行規(guī)定動(dòng)作的程序和數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)保存用存儲器43，其保存測定出的血壓數(shù)據(jù)等；電源44，其向主體部10的各部供電；計(jì)時(shí)器45，其對當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)而將計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)輸出至CPU100。操作部41具有測定/停止開關(guān)41A，其用于輸入接通(ON)或斷開(OFF)電源的指示，并接受測定開始及結(jié)束的指示；計(jì)時(shí)器設(shè)定開關(guān)41B，其為設(shè)定計(jì)時(shí)器45而被操作；存儲器開關(guān)41C，其接受用于從存儲器43讀出保存在存儲器43中的血壓數(shù)據(jù)等信息并將其顯示在顯示部40上的指示；箭頭開關(guān)41D、41E，接受用于向上或向下調(diào)整設(shè)定計(jì)時(shí)器時(shí)的數(shù)字以及調(diào)出存儲數(shù)據(jù)時(shí)的存儲編號的指示。主體部10還具有袖帶壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，該袖帶壓調(diào)整機(jī)構(gòu)包括泵51及排氣閥(下面，稱之為“閥”)52。由泵51、閥52、第一壓力傳感器321及第二壓力傳感器322構(gòu)成的空氣系統(tǒng)，經(jīng)由袖帶用空氣管31而與內(nèi)置于袖帶20中的空氣袋21相連接，其中，第一壓力傳感器321及第二壓力傳感器322用于對空氣袋21內(nèi)的壓力(袖帶壓)進(jìn)行檢測。主體部10還包括上述的空氣系統(tǒng)、袖帶壓調(diào)整機(jī)構(gòu)、第一振蕩電路331、第二振蕩電路332及調(diào)整電路335。袖帶壓調(diào)整機(jī)構(gòu)，除了具有泵51及閥52以外，還具有泵驅(qū)動(dòng)電路53和閥驅(qū)動(dòng)電路54。泵51為了增加袖帶壓加而向空氣袋21供給空氣。閥52為了將空氣袋21的空氣排出或者將空氣封入空氣袋21而進(jìn)行開閉。泵驅(qū)動(dòng)電路53基于從CPU100接收的控制信號來控制泵51的驅(qū)動(dòng)。閥驅(qū)動(dòng)電路54基于從CPU100接收的控制信號來對閥52進(jìn)行開閉控制。對于第一壓力傳感器321及第二壓力傳感器322，利用靜電容量型壓力傳感器來作為一例。靜電容量型的壓力傳感器，因檢測到的袖帶壓而使其電容值發(fā)生變化。第一振蕩電路331及第二振蕩電路332分別與相對應(yīng)的壓力傳感器相連接，并基于所對應(yīng)的壓力傳感器的電容值而進(jìn)行振蕩。在本例中，第一振蕩電路331及第二振蕩電路332，響應(yīng)于來自CPU100的指示而進(jìn)行動(dòng)作，CPU100將激活信號輸出至第一振蕩電路331和第二振蕩電路332中的一個(gè)振蕩電路。
接收到來自CPU100的激活信號的第一振蕩電路331和第二振蕩電路332中的某一個(gè)振蕩電路，輸出具有與所對應(yīng)的壓力傳感器的電容值相對應(yīng)的頻率的信號(下面，稱之為“頻率信號”)。將輸出的頻率信號經(jīng)由調(diào)整電路335發(fā)送至CPU100。調(diào)整電路335，與第一振蕩電路331及第二振蕩電路332相連接，并使后述的某一個(gè)振蕩電路的頻率信號通過而輸出至CPU100。CPU100，將從第一振蕩電路331或第二振蕩電路332經(jīng)由調(diào)整電路335而輸入的頻率信號轉(zhuǎn)換為壓力，由此檢測壓力。圖3是示出了從本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I的主體部10卸下表殼11的狀態(tài)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體圖。本實(shí)施方式的電子血壓計(jì)1，在將該電子血壓計(jì)I放置在放置面B上的狀態(tài)下，具有表殼11傾斜的結(jié)構(gòu)。從用戶(被測定者)對顯示部40的容易視覺辨認(rèn)性以及對設(shè)在表殼11上的操作部41的容易操作性的角度出發(fā)，以使用戶(被測定者)側(cè)(靠近用戶的一側(cè)圖3中Hl側(cè))低而 里側(cè)(圖3中H2側(cè))高的方式，使表殼11傾斜(圖3中Y方向)。因此，對容納在內(nèi)部的內(nèi)部基板12，也與表殼11并行地進(jìn)行配置，由此該內(nèi)部基板12傾斜成靠近用戶的一側(cè)(圖3中Hl偵彳)低而里側(cè)(圖3中H2側(cè))高的狀態(tài)。如圖3所示，在作為內(nèi)部基板12的第一主面的表面?zhèn)?2a，在與電子血壓計(jì)I的表殼11的傾斜方向交差的橫方向上(圖3中X方向),配置第一壓力傳感器321及第二壓力傳感器322。圖4是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I的功能結(jié)構(gòu)的圖。參照圖4，CPU100具有壓力調(diào)整部111、血壓計(jì)算部112、切換部113、存儲部114及顯示處理部115。壓力調(diào)整部111，通過泵驅(qū)動(dòng)電路53及閥驅(qū)動(dòng)電路54，對泵51及閥52進(jìn)行控制，并經(jīng)由袖帶用空氣管31對空氣袋21流入/排出空氣，由此對袖帶壓進(jìn)行調(diào)整。血壓計(jì)算部112，基于從第一振蕩電路331或第二振蕩電路332接收到的頻率信號來檢測脈搏波振幅信息，并基于檢測出的脈搏波振幅信息，根據(jù)示波測量法來計(jì)算收縮期血壓及擴(kuò)張期血壓，并且，基于檢測出的脈搏波振幅信息來計(jì)算規(guī)定時(shí)間內(nèi)的脈搏數(shù)。傳感器異常檢測部1122，如后述那樣對壓力傳感器的異常進(jìn)行檢測。具體而言，在壓力調(diào)整部111使袖帶壓逐漸(緩緩)增加(或減少)至規(guī)定值的過程中，基于從第一振蕩電路331或第二振蕩電路332接收到的袖帶壓來檢測出脈搏波振幅信息，并基于檢測出的脈搏波振幅信息來計(jì)算被測定人員的收縮期血壓及擴(kuò)張期血壓。對于血壓計(jì)算部112利用示波測量法計(jì)算血壓及脈搏的方法，可應(yīng)用以往的眾所周知的方法。切換部113切換對第一振蕩電路331及第二振蕩電路332的驅(qū)動(dòng)。存儲部114具有讀出存儲器43中的數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)寫入存儲器43中的功能。具體而言，輸入(接收)來自血壓計(jì)算部112的輸出數(shù)據(jù)，并將輸入的數(shù)據(jù)(血壓測定數(shù)據(jù))保存至存儲器43的規(guī)定存儲區(qū)域。另外，存儲部114基于操作部41的存儲器開關(guān)41C的操作，從存儲器43的規(guī)定存儲區(qū)域讀出測定數(shù)據(jù)并將其輸出至顯示處理部115。顯示處理部115接收數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成能夠顯示的形式顯示在顯示部40上。圖5A 圖5C是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的調(diào)整電路335的電路結(jié)構(gòu)的圖。參照圖5A，本發(fā)明的實(shí)施方式的調(diào)整電路335包括“與門IC” (AND門IC :與門集成電路)336和用于調(diào)整信號的傳輸特性等的阻尼電阻Rl R3。與門IC336包括輸入端子IPl、IP2、電源端子VP、GP、輸出端子0P。輸入端子IPl經(jīng)由阻尼電阻Rl而與第一振蕩電路331相連接。輸入端子IP2經(jīng)由阻尼電阻R2而與第二振蕩電路332相連接。電源端子VP與電源電壓Vcc相連接，而電源端子GP與接地電壓GND相連接。此外，在電源端子VP側(cè)設(shè)置電源容量CO。
例如，在這里，第一振蕩電路331被激活而向與門IC336的輸入端子IPl輸入(發(fā)送)來自第一振蕩電路331的末級(last stage)的“或非電路”(N0R電路)NRl的矩形波的頻率信號。另一方面，第二振蕩電路332未被激活，因此，來自第二振蕩電路332的末級的或非電路NR2的輸出信號是“H”電平(高電平)。由此，與門IC336的輸入端子IP2接收到固定電壓信號(在本例中是“H”電平)。于是，與門IC336的輸入端子IPl接收到矩形波的頻率信號，輸入端子IP2接收到“H”電平的固定電壓信號，所以，作為與邏輯(AND邏輯)運(yùn)算的結(jié)果，從輸出端子OP輸出取決于輸入端子IPl的矩形波的頻率信號。然后，CPU100接收該輸出信號。此外，在本例中，對第一振蕩電路331被激活而第二振蕩電路332不被激活的情況進(jìn)行了說明，但與此相反的情況也是同樣的。此外，在本例中，對使用了與門的與門IC進(jìn)行了說明，但例如還能夠使用或門(OR門)來作為邏輯電路，而并非一定需要使用與門。例如，此時(shí)，因振蕩電路未被激活，所以振蕩電路的輸出信號為“L”電平(低電平)。另外，顯然也能夠使用基于邏輯電路組合的其他邏輯門，而并不限定于與門或或門。圖5B示出了其他調(diào)整電路335a的電路結(jié)構(gòu)。參照圖5B，調(diào)整電路335a包括肖特基二極管SDI、SD2、用于對信號的傳輸特性等進(jìn)行調(diào)整的阻尼電阻Rl R3、上拉電阻R4。上拉電阻R4設(shè)在電源電壓Vcc和節(jié)點(diǎn)NO之間。就肖特基二極管SDl而言，其陽極側(cè)與節(jié)點(diǎn)NO相連接，而陰極側(cè)經(jīng)由阻尼電阻Rl而與第一振蕩電路331的末級的或非電路NRl相連接。就肖特基二極管SD2而言，其陽極側(cè)與節(jié)點(diǎn)NO相連接，而陰極側(cè)經(jīng)由阻尼電阻R2而與第二振蕩電路332的末級的或非電路NR2相連接。例如，在這里，第一振蕩電路331被激活，因此會接收到來自第一振蕩電路331的末級的或非電路NRl的矩形波的頻率信號。另一方面，第二振蕩電路332因未被激活，因此來自第二振蕩電路332的末級的或非電路NR2的輸出信號是“H”電平(高電平)。此時(shí)，就節(jié)點(diǎn)NO而言，在初始狀態(tài)下基于上拉電阻R4而被設(shè)定為“H”電平(高電平)，但伴隨來自第一振蕩電路331的末級的或非電路NRl的矩形波的頻率信號成為“L”電平(低電平)而被引至接地電壓GND側(cè)，其結(jié)果，輸出取決于第一振蕩電路331的輸出信號的矩形波的頻率信號。然后，CPU100接收該輸出信號。此外，在本例中，對第一振蕩電路331被激活而第二振蕩電路332不被激活的情況進(jìn)行了說明，但與此相反的情況也相同。圖5C示出了其他調(diào)整電路335b的電路結(jié)構(gòu)。參照圖5C，調(diào)整電路335b包括場效應(yīng)晶體管Trl、Tr2、用于對信號的傳輸特性等進(jìn)行調(diào)整的阻尼電阻Rl R3、上拉電阻R4、偏置電阻R5、R6。上拉電阻R4設(shè)置電源電壓Vcc和節(jié)點(diǎn)NO之間。就PNP型場效應(yīng)晶體管Trl而言，其發(fā)射極與節(jié)點(diǎn)NO相連接，集電極與接地電壓GND相連接，而基極經(jīng)由阻尼電阻Rl而與第一振蕩電路331的末級的或非電路NRl相連接。另外，在基極和發(fā)射極之間連接有偏置電阻R5。就PNP型場效應(yīng)晶體管Tr2而言，其發(fā)射極與節(jié)點(diǎn)NO相連接，集電極與接地電壓GND相連接，而基極經(jīng)由阻尼電阻R2而與第二振蕩電路3 32的末級的或非電路NR2相連接。另外，在基極和發(fā)射極之間連接有偏置電阻R6。例如，在這里，第一振蕩電路331被激活，因此會接收到來自第一振蕩電路331的末級的或非電路NRl的矩形波的頻率信號。另一方面，第二振蕩電路332未被激活，因此來自第二振蕩電路332的末級的或非電路NR2的輸出信號是“H”電平(高電平)。此時(shí)，就節(jié)點(diǎn)NO而言，在初始狀態(tài)下基于上拉電阻R4而被設(shè)定為“H”電平(高電平)，但伴隨來自第一振蕩電路331的末級的或非電路NRl的矩形波的頻率信號成為“L”電平(低電平)而PNP型場效應(yīng)晶體管Trl被開通(on)而被引至接地電壓GND側(cè)，從而其結(jié)果輸出取決于第一振蕩電路331的輸出信號的矩形波的頻率信號。然后，CPU100接收該輸出信號。此外，在本例中，對第一振蕩電路331被激活而第二振蕩電路332不被激活的情況進(jìn)行了說明，但與此相反的情況也相同。通過如上述的說明那樣設(shè)置調(diào)整電路335，由于CPU100從第一振蕩電路331或第二振蕩電路332的某一個(gè)振蕩電路接收頻率信號的輸入，因而模擬輸入端子的個(gè)數(shù)只要一個(gè)即可。從而，即使是設(shè)置兩個(gè)壓力傳感器的情況，也能夠縮小CPU100的電路規(guī)模，并且能夠使用在以往的電子血壓計(jì)中所用的CPU。另外，能夠由與門構(gòu)成實(shí)現(xiàn)調(diào)整電路335，因此能夠以低價(jià)實(shí)現(xiàn)調(diào)整電路335，而并非需要復(fù)雜且高價(jià)的繼電器電路等。另外，如上述那樣，調(diào)整電路335接收到來自一個(gè)振蕩電路的輸入信號，而并非接收來自兩個(gè)壓力傳感器的振蕩電路中的每個(gè)振蕩電路的頻率信號的輸入，從而，能夠避免因另一個(gè)壓力傳感器的振蕩電路接收固定電壓信號的輸入而受到電路上電磁相互干涉導(dǎo)致發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)不良(誤動(dòng)作)這樣的問題，并且無需追加花費(fèi)在電路基板上的用于實(shí)施足夠電磁屏蔽這樣的費(fèi)用的工序。另外，因僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)振蕩電路而能夠降低耗電量，從而能夠延長電池驅(qū)動(dòng)的壽命。并且，由于能夠抑制CPU的電路規(guī)模變大，因此能夠降低耗電量。圖6是用于說明本實(shí)施方式的血壓測定的處理步驟的流程圖。就表示圖6的處理步驟的流程圖而言，預(yù)先以程序的形式保存在存儲器42中，并由CPU100從存儲器42讀出該程序而并執(zhí)行命令，由此實(shí)現(xiàn)圖6的血壓測定處理。首先，若被測定者操作(按下)測定/停止開關(guān)41A (步驟STl )，則CPU100對未圖示的工作用存儲器進(jìn)行初始化(ST2 )。接著，進(jìn)行第一壓力傳感器321及第二壓力傳感器322的OmmHg調(diào)整(ST3)。在這里，被測定者如圖I那樣將袖帶20卷繞裝戴在測定部位上。卷繞袖帶20之后，若被測定人員操作(按下)測定/停止開關(guān)41A (步驟ST4)，則壓力調(diào)整部111向泵驅(qū)動(dòng)電路53及閥驅(qū)動(dòng)電路541輸出控制信號。另外，切換部113向第一振蕩電路331輸出激活信號。另一方面，不向第二振蕩電路332輸出激活信號。泵驅(qū)動(dòng)電路53及閥驅(qū)動(dòng)電路54基于控制信號來關(guān)閉閥52之后驅(qū)動(dòng)泵51。由此，使袖帶壓逐漸增加至規(guī)定壓力(步驟ST5、ST6)。另外，第一振蕩電路331響應(yīng)于激活信號而輸出與袖帶壓相對應(yīng)的頻率信號，該頻率信號伴隨第一壓力傳感器的電容值的變化而發(fā)生變化。另一方面，第二振蕩電路332未被激活，因此輸出如上述那樣固定在規(guī)定電壓信號(作為一例是“H”電平)上。從而，如上述，血壓計(jì)算部112接收到第一振蕩電路331的頻率信號。接著，加壓至規(guī)定壓力之后(步驟ST6 :彡規(guī)定加壓值)，壓力調(diào)整部111向泵驅(qū)動(dòng)電路53及閥驅(qū)動(dòng)電路54輸出控制信號。泵驅(qū)動(dòng)電路53及閥驅(qū)動(dòng)電路54基于控制信號停止泵51，其后控制閥52使其逐漸開放。由此，對袖帶壓逐漸地進(jìn)行減壓(步驟ST7)。
在該減壓過程中，在本例中，執(zhí)行異常傳感器的檢測處理來作為一例(步驟ST7#)。在后面對異常傳感器的檢測處理進(jìn)行闡述。另外，在該減壓過程中，血壓計(jì)算部112獲取由第一壓力傳感器321基于從第一振蕩電路331輸出的頻率信號而檢測出的袖帶壓信號，并基于該袖帶壓信號來檢測脈搏波振幅信息，由此利用檢測出的脈搏波振幅信息來進(jìn)行規(guī)定計(jì)算。通過該運(yùn)算處理計(jì)算出收縮期血壓及擴(kuò)張期血壓(步驟ST8、ST9)。脈搏波振幅信息被包含在檢測出的袖帶壓信號中，其表示測定部位的動(dòng)脈的容積變化成分。此外，也可以在加壓過程(步驟ST5)中進(jìn)行血壓測定，而并不限定于在減壓過程中進(jìn)行血壓測定。若計(jì)算并決定了收縮期血壓/擴(kuò)張期血壓(步驟ST9 是”)，則壓力調(diào)整部111經(jīng)由閥驅(qū)動(dòng)電路54而使閥52完全開放，并急速排放袖帶20內(nèi)的空氣(步驟ST10)。將由血壓計(jì)算部112計(jì)算出的血壓數(shù)據(jù)輸出至顯示處理部115和存儲部114。顯示處理部115接收血壓數(shù)據(jù)而將其顯示在顯示部40上(步驟ST11)。另外，存儲部114接收血壓數(shù)據(jù)，并將其與從計(jì)時(shí)器45接收到的時(shí)間數(shù)據(jù)相對應(yīng)關(guān)聯(lián)地保存至存儲器43的規(guī)定存儲區(qū)域(步驟ST12)。此外，血壓計(jì)算部112能夠基于檢測出的脈搏波振幅信息來計(jì)算脈搏數(shù)。由顯示處理部115將計(jì)算出的脈搏數(shù)顯示在顯示部40上，并且由存儲部114將計(jì)算出的脈搏數(shù)與血壓數(shù)據(jù)相對應(yīng)關(guān)聯(lián)地保存至存儲器43。圖7是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的基于示波測量法的血壓計(jì)算方法的概念的圖。在圖7的(a)部分，沿著由計(jì)時(shí)器45計(jì)時(shí)的時(shí)間軸示出了逐漸被減壓的袖帶壓。在圖7 (b)部分，沿著同一時(shí)間軸示出了與上述脈搏波振幅信息相對應(yīng)的脈搏波振幅的包絡(luò)線600。通過按時(shí)序提取疊加在壓力傳感器的輸出信號(袖帶壓)上的脈搏波振幅信號，來檢測出脈搏波振幅的包絡(luò)線600。參照圖7的(a)部分和(b)部分，血壓計(jì)算部112當(dāng)在脈搏波振幅的包絡(luò)線中檢測出振幅的最大值MAX時(shí)，在檢測出的最大值MAX上乘以規(guī)定的常數(shù)(例如O. 7和O. 5)，以此計(jì)算出兩個(gè)閾值TH_DBP和TH_SBP。然后，血壓計(jì)算部112在袖帶壓低于袖帶壓MAP (平均血壓)的一側(cè)，計(jì)算出閾值TH_DBP與包絡(luò)線600相交的點(diǎn)的袖帶壓來作為舒張期血壓，其中，上述袖帶壓MAP是指，在檢測出最大值MAX的時(shí)間點(diǎn)TO所檢測出的袖帶壓。另外，在袖帶壓高于袖帶壓MAP —側(cè)，計(jì)算出閾值TH SBP與包絡(luò)線600相交的點(diǎn)的袖帶壓作為收縮期血壓。
此外，在本例中，說明了示波測量法來作為一例，但并不限定于該方式，只要是提取脈搏波振幅信息來計(jì)算收縮期血壓SBP和擴(kuò)張期血壓DBP的方式，則能夠采用其他方式。(傳感器異常的判斷)就以往的電子血壓計(jì)而言，由于使用者不能判斷作為用于計(jì)算血壓的最重要的要素的壓力傳感器正常還是異常，因而在血壓測定值與通常的值(例如，前一天的測定值、在醫(yī)院測定的測定值等)大不相同的情況(例如相差I(lǐng)OmmHg以上的情況)下，不清楚這是由生體的生理信息引起的還是由壓力傳感器的故障引起的，從而會感到不安感。因此，本實(shí)施方式的電子血壓計(jì)I安裝有兩個(gè)壓力傳感器321、322，并基于由這些壓力傳感器檢測出的袖帶壓的值來判斷傳感器異常。由此，即使隨時(shí)間的變化而一個(gè)壓力傳感器發(fā)生故障的情況下，也能夠利用另一個(gè)壓力傳感器來判斷異常，因而能夠提供血壓測定值的可靠度。圖8是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式的異常傳感器檢測處理的流程圖。 就表示圖8的處理步驟的流程圖而言，預(yù)先以程序的形式保存在存儲器42中，并由CPU100從存儲器42讀出該程序并執(zhí)行命令，由此由傳感器異常檢測部1122實(shí)現(xiàn)圖8的異常傳感器檢測處理。圖9是用于說明在進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式的異常傳感器檢測處理時(shí)測定袖帶壓的圖。參照圖8及圖9，首先，CPU100判斷是否開始了減壓(步驟ST20)。在開始減壓之前，一直保持步驟ST20的狀態(tài)。接著，在開始了減壓的情況下(步驟ST20 是”)，測定第一壓力傳感器321的袖帶壓(步驟ST22)。具體而言，基于從已經(jīng)被激活的第一振蕩電路331接收到的頻率信號來測定袖帶壓(第一次袖帶壓測定)。在圖9中，示出了在時(shí)刻Tl由第一壓力傳感器321進(jìn)行的第一次袖帶壓測定。接著，利用第二壓力傳感器322測定袖帶壓(步驟ST24)。具體而言，CPU100的切換部113，將對第一振蕩電路331輸出過的激活信號輸出至第二振蕩電路332。由此，第二振蕩電路332響應(yīng)于激活信號而輸出特定頻率信號，該頻率信號伴隨與袖帶壓相對應(yīng)的第二壓力傳感器322的電容值變化而發(fā)生變化。另一方面，因第一振蕩電路331未被激活，因此其輸出信號如上述那樣被固定在規(guī)定電壓信號(以“H”電平為一例)上。由此，此時(shí)調(diào)整電路335使第二振蕩電路332的頻率信號通過。然后，該第二振蕩電路332的頻率信號被輸入至CPU100，由此CPU100基于接收到的頻率信號來測定袖帶壓。在圖9中，示出了在時(shí)刻T2由第二壓力傳感器322進(jìn)行的第一次袖帶壓測定。接著，利用第一壓力傳感器321測定袖帶壓(步驟ST26)。具體而言，CPU100的切換部113，再次將向第二振蕩電路332輸出過的激活信號輸出至第一振蕩電路331。由此，第一振蕩電路331響應(yīng)于激活信號而輸出特定頻率信號，該特定頻率信號伴隨與袖帶壓相對應(yīng)的第一壓力傳感器321的電容值變化而發(fā)生變化。另一方面，因第二振蕩電路332未被激活，因此其輸出信號如上述那樣被固定在規(guī)定電壓信號(以“H”電平為一例)上。從而，此時(shí)，調(diào)整電路335使第一振蕩電路331的頻率信號通過。然后，該第一振蕩電路331的頻率信號被輸入至CPU100，由此CPU100基于接收到的頻率信號來測定袖帶壓(第二次袖帶壓測定)。在圖9中，示出了在時(shí)刻T3由第一壓力傳感器321進(jìn)行的第二次袖帶壓測定。
接著，對袖帶壓進(jìn)行比較(步驟ST28)。具體而言，對由第一壓力傳感器321進(jìn)行兩次檢測而得到的兩個(gè)袖帶壓進(jìn)行平均化。然后，對由第一壓力傳感器321檢測出的進(jìn)行了平均化的袖帶壓和由第二壓力傳感器322檢測出的袖帶壓進(jìn)行比較。因?yàn)槿鐖D9示出那樣袖帶壓發(fā)生變動(dòng)，所以在由第一壓力傳感器321進(jìn)行檢測的時(shí)間點(diǎn)的袖帶壓和在由第二壓力傳感器322進(jìn)行檢測的時(shí)間點(diǎn)的袖帶壓互不相同。即，由于不能在同一時(shí)刻利用兩個(gè)壓力傳感器測定袖帶壓，因而通過對由第一壓力傳感器321進(jìn)行兩次檢測而得到的兩個(gè)袖帶壓進(jìn)行平均化，將該平均值假定為在時(shí)刻T2由第一壓力傳感器321檢測出的值，并對該假定的值和由第二壓力傳感器322檢測出的袖帶壓進(jìn)行比較。此外，實(shí)施該異常傳感器檢測處理的期間，優(yōu)選袖帶壓以線性發(fā)生變化的期間。此外，本例是只是一例，例如，也可以采用如下方式交換第一壓力傳感器321和 第二壓力傳感器322，由此由第二壓力傳感器322檢測兩次袖帶壓，而由第一壓力傳感器321檢測一次袖帶壓，并以同樣的方式對袖帶壓進(jìn)行比較?；蛘撸部梢圆捎萌缦路绞嚼玫谝粔毫鞲衅?21和第二壓力傳感器322分別測定一次袖帶壓，并基于檢測的時(shí)間點(diǎn)不同的情況而對至少一個(gè)袖帶壓乘以規(guī)定的系數(shù)來進(jìn)行比較，由此，并不限定比較的方式。接著，基于比較來判定是否異常(步驟ST30)。具體而言，判斷由第一壓力傳感器321檢測出的進(jìn)行了平均化的袖帶壓和由第二壓力傳感器322檢測出的袖帶壓兩者的值之差是否超過了規(guī)定值(例如5mmHg)。在超過了規(guī)定值的情況下，判定為異常。另一方面，在未超過規(guī)定值的情況下，判定為正常。在步驟ST30中，在判定為異常的情況下(步驟ST30 是”)，作為出錯(cuò)判定(步驟ST32)。另一方面，在步驟ST30中，在判定為不是異常的情況下(步驟ST30 否”，作為正常判定(步驟ST34)。然后，結(jié)束處理(返回)。接著，如上所述，實(shí)施圖6的步驟ST8的血壓計(jì)算處理。在傳感器異常檢測部1122判斷為某一個(gè)壓力傳感器為異常的情況下，血壓計(jì)算部112基于該判斷結(jié)果，不將計(jì)算出的血壓測定數(shù)據(jù)使用在顯示/記錄處理中，即，通過廢棄該血壓測定數(shù)據(jù)，能夠提高血壓測定值的可靠度。另外，也可以取代廢棄處理，與指示壓力傳感器為異常的信息(消息)一起，將血壓測定數(shù)據(jù)顯示在顯示部40上。另外，也可以與指示壓力傳感器為異常的標(biāo)記相對應(yīng)關(guān)聯(lián)地將該血壓測定數(shù)據(jù)保存至存儲器43。確認(rèn)了該顯示內(nèi)容的被測定者能夠了解壓力傳感器是否異常，因而，即使血壓測定結(jié)果偏離了通常的值，也能夠姑且得到放心感覺。另外，也能夠消除對血壓測定值精度的不安。此外，在本例中，說明了在作為特定期間的使袖帶壓降低之后立即執(zhí)行步驟ST7#的異常傳感器檢測處理的情況，該特定期間是指不與在圖6中說明的執(zhí)行血壓計(jì)算的步驟ST8、ST9的處理重疊的期間，但只要是與步驟ST8、ST9不重疊的期間即可，例如也可以在從決定了血壓之后開始到廢棄袖帶內(nèi)的空氣為止的期間內(nèi)執(zhí)行該異常檢測處理?；蛘?，也可以在進(jìn)行加壓時(shí)執(zhí)行該處理。這樣通過利用兩個(gè)壓力傳感器，能夠以簡單的方式提高血壓測定值的可靠度。此外，在本例中，說明了利用兩個(gè)壓力傳感器的情況來作為一例，但同樣地也能夠適用于利用三個(gè)以上的壓力傳感器的情況。上面，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本公開的實(shí)施方式是在全部點(diǎn)的例示而非限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書來表示，意在包括在與權(quán)利要求書均等的意思和范圍內(nèi)的全部變更。附圖標(biāo)記的說明I電子血壓計(jì) 10主體部11 表殼12內(nèi)部基板12a表面?zhèn)?0 袖帶21空氣袋31袖帶用空氣管40顯示部41操作部4IA測定/停止開關(guān)41B計(jì)時(shí)器設(shè)定開關(guān)41C存儲器開關(guān)41D、41E 箭頭開關(guān)42、43 存儲器44 電源45計(jì)時(shí)器51 泵52 閥53泵驅(qū)動(dòng)電路54閥驅(qū)動(dòng)電路100CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)111壓力調(diào)整部112血壓計(jì)算部113切換部114存儲部115顯示處理部321第一壓力傳感器322第二壓力傳感器331第一振蕩電路332第二振蕩電路335調(diào)整電路1122傳感器異常檢測部。
權(quán)利要求
1.一種電子血壓計(jì)，其特征在干， 包括 袖帶(20)，其用于裝戴在測定部位上； 加壓/減壓單元(51 54)，其對施加于所述袖帶上的壓カ進(jìn)行調(diào)整； 多個(gè)壓カ傳感器(321、322)，與所述袖帶相連接； 多個(gè)振蕩電路(331、332)，被設(shè)置為分別與多個(gè)所述壓カ傳感器相對應(yīng)，用于輸出與壓力相對應(yīng)的頻率的矩形波信號； 振蕩電路調(diào)整電路(335 )，其被設(shè)置為由多個(gè)所述振蕩電路共享，用于使來自多個(gè)所述振蕩電路的輸出信號中的任一個(gè)輸出信號通過； 控制電路(100)，其接收從所述振蕩電路調(diào)整電路輸入的矩形波信號，根據(jù)所述矩形波信號的頻率來計(jì)算血壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I記載的電子血壓計(jì)，其特征在干， 所述振蕩電路調(diào)整電路具有用于分別接收來自多個(gè)所述振蕩電路的輸入信號的多個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)(IP1、IP2)，并且包括用于基于輸入至所述多個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)中的信號的邏輯運(yùn)算結(jié)果來輸出ー個(gè)信號的邏輯電路(AD )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的電子血壓計(jì)，其特征在干， 各所述振蕩電路，按照指示而被激活，從而輸出與所述壓カ相對應(yīng)的頻率的矩形波信號，并且在未被激活的情況下，輸出固定電壓信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求I記載的電子血壓計(jì)，其特征在干， 所述控制電路，通過向多個(gè)所述振蕩電路輸出激活信號，來切換多個(gè)所述振蕩電路中的被激活的振蕩電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4記載的電子血壓計(jì)，其特征在干， 所述控制電路，通過將第一激活信號輸出至多個(gè)所述振蕩電路中的第一振蕩電路，來檢測與從所述第一振蕩電路輸出的第一矩形波信號的頻率相對應(yīng)的第一袖帶壓； 所述控制電路，通過將第二激活信號輸出至多個(gè)所述振蕩電路中的第二振蕩電路，來檢測與從所述第二振蕩電路輸出的第二矩形波信號的頻率相對應(yīng)的第二袖帶壓； 所述控制電路，基于所述第一袖帶壓和所述第二袖帶壓之差，來對多個(gè)所述壓カ傳感器的異常進(jìn)行判定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的電子血壓計(jì)，其特征在干， 所述控制電路，在輸出所述第一激活信號、所述第二激活信號之后，將第三激活信號輸出至多個(gè)所述振蕩電路中的所述第一振蕩電路，由此檢測與從所述第一振蕩電路輸出的第一矩形波信號的頻率相對應(yīng)的第三袖帶壓； 所述控制電路，基于特定值和所述第二袖帶壓之間的差，來對多個(gè)所述壓カ傳感器的異常進(jìn)行判定，該特定值是所述第一袖帶壓和所述第三袖帶壓的平均值。
全文摘要
第一振蕩電路(331)及第二振蕩電路(332)，分別與第一壓力傳感器(321)及第二壓力傳感器(322)相連接，并基于所對應(yīng)的壓力傳感器的電容值而進(jìn)行振蕩。第一振蕩電路(331)及第二振蕩電路(332)，響應(yīng)于來自CPU(100)的指示而進(jìn)行動(dòng)作。接收到來自CPU(100)的激活信號的第一振蕩電路(331)及第二振蕩電路(332)中的某一個(gè)振蕩電路，輸出具有與所對應(yīng)的壓力傳感器的電容值相對應(yīng)的頻率的信號。調(diào)整電路(335)，與第一振蕩電路(331)及第二振蕩電路(332)相連接，使某一個(gè)振蕩電路的頻率信號通過而輸出至CPU(100)。
文檔編號A61B5/022GK102639053SQ201080051509
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者八丸泉, 土井龍介, 堀端健一, 柳瀨真孝, 澤野井幸哉, 竹岡恒平, 西岡孝哲 申請人:歐姆龍健康醫(yī)療事業(yè)株式會社