血压计的制作方法

文档序号:15734831发布日期:2018-10-23 21:18阅读:166来源:国知局
本发明涉及血压计。
背景技术
:通过电池动作的血压计在测定血压时驱动泵等,因此使用具有充足的电压的电池。但是,当电池消耗时,作为电池实际输出的电压的端子电压下降,有时对作为血压计的动作产生障碍。为了应对于此,已知有能够检测血压计内部的电池的消耗程度并通知给被测试者的血压计。在专利文献1中,记载有以下的电子血压计,在接通电源后和开始测定时,在连接了与外围设备的功率负载相当的虚拟负载的状态下,测定电压电平。在该血压计中,在开始测定血压时,在判断为连接了虚拟负载的状态的电压电平没有达到基准电压时,通报电池消耗,由此能够检查准确的电池的消耗程度。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭62-155828号公报技术实现要素:在专利文献1的血压计中,使用与外围设备的功率负载相当的虚拟负载来测定电压电平,因此需要在血压计中具备本来不需要的虚拟负载。因此,产生因部件增加造成的制造成本的上升等问题。因此,本发明的目的在于:提供一种不使用虚拟负载就能够向被测试者通知电池的消耗程度的血压计。本发明的血压计的特征的在于,具备:袖带;加压部,使气体流入到袖带而进行加压;电磁阀,用于对袖带内的气体进行排气;电池,与加压部和电磁阀一起构成并联电路;驱动控制部,驱动加压部和电磁阀;电压测量部,测量对加压部或电磁阀进行检查驱动时的电池的端子电压即检查驱动电压;电压预测部,根据检查驱动电压,预测为了进行血压测定而要驱动加压部和电磁阀时的电池的端子电压即血压测定电压;以及通报部,在血压测定电压的预测值不满规定电压的情况下,通报电池的端子电压对于进行血压测定不充足的情况。在本发明的血压计中,优选驱动控制部在进行血压测定之前,为了进行检查驱动而驱动加压部或电磁阀,在预测值不满规定电压的情况下,不进行血压测定,停止加压部和电磁阀。在本发明的血压计中,优选驱动控制部只在预测值为规定电压以上的情况下,为了进行血压测定而驱动加压部和电磁阀。在本发明的血压计中,优选电磁阀的电阻被设定得比加压部的电阻大,在检查驱动中,驱动控制部不驱动加压部,并且将电磁阀设为与进行血压测定时相同的驱动状态。在本发明的血压计中,优选驱动控制部在预测值为规定电压以上的情况下,在检查驱动之后,不停止电磁阀,而为了进行血压测定进一步驱动加压部。在本发明的血压计中,优选驱动控制部对加压部和电磁阀进行pwm控制,在检查驱动中,驱动控制部分别以比0%大并且比用于进行血压测定的占空比小的占空比对加压部和电磁阀进行pwm控制而进行驱动。根据本发明的血压计,不使用虚拟负载就能够向被测试者通知电池的消耗程度。附图说明图1(a)是表示血压计10的整体的立体图,图1(b)是表示主体20内部的空气路径的图。图2是表示血压计10的概要结构的框图。图3是表示血压计10的等价电路的一个例子的图。图4(a)和图4(b)是表示血压测定电压的预测方法的一个例子的概念图。图5是表示血压计10的动作例子的流程图。图6是表示电池标记的显示的一个例子的图。图7(a)和图7(b)是表示血压测定电压的预测方法的另一个例子的概念图。附图标记说明10:血压计;21:显示部;21a:电池标记;23:加压泵;27:电磁阀;41:驱动控制部;45:电压测量部;46:电压预测部;50:袖带;70:电池。具体实施方式以下,参照附图详细说明本发明的血压计。但是,应该注意本发明的技术范围并不限于这些实施方式,而涉及权利要求所记载的发明及其等价物。<实施方式1>图1(a)是表示血压计10的整体的立体图,图1(b)是主体20内部的空气路径的图。图2是表示血压计10的概要结构的框图。血压计10包括主体20、袖带50、第一空气管60。血压计10在对袖带50进行加压后,在对袖带50进行减压的过程中,测定被测试者的血压。以下说明是在对袖带50进行减压的过程中测定被测试者的血压的情况,但也可以在对袖带50进行加压的过程中测定血压。袖带50内置有贮存从主体20输送的空气的空气袋51。袖带50例如被缠绕在被测试者的上臂部,通过粘扣带52固定。图1(a)表示缠绕状态的袖带50,图1(b)表示打开状态的袖带50。此外,袖带50也可以是与标准的臂的粗细对应的标准臂用袖带50。也可以是能够对应标准粗细的臂和粗臂的双方的在宽范围内空气容量变化的万能型袖带。另外,固定袖带的部位也可以是上臂以外的被测试者的手腕等。第一空气管60是用于从主体20向袖带50送入空气的管。第一空气管60的一个端部经由插头61与主体20的连接器62连接,第一空气管60的另一端部与袖带50连接。主体20包括显示部21、操作部22、加压泵23、第一驱动电路24、压力传感器25、振荡电路26、电磁阀27、第二驱动电路28、微速减压部29、存储器30、控制部40、电池70。电磁阀27与连接器62直接连接。微速减压部29经由第二空气管63与连接器62连接。加压泵23经由第三空气管64与设置在第二空气管63的中途的分支连接器66连接。压力传感器25经由第四空气管65与连接器62连接。因此,加压泵23、压力传感器25、电磁阀27以及微速减压部29经由连接器62、插头61以及第一空气管60与袖带50连接。显示部21例如由液晶显示屏构成,显示测定中的数值、表示电池70的剩余量的电池标记、最高血压值和最低血压值的测定结果、测定结果是否为基准血压的范围内等。显示部21是通报部的一个例子。操作部22例如包括用于指示测定的开始和停止的开关、用于选择被测试者的开关等。加压泵23通过向袖带50送入空气,而对袖带50的内部进行加压。加压泵23是使气体流入袖带50而进行加压的加压部的一个例子。此外,也可以使用空气以外的气体对袖带50进行加压。第一驱动电路24根据从控制部40赋予的控制信号,驱动加压泵23。压力传感器25是检测袖带50内的压力并将其变换为电信号的传感器,向振荡电路26输出压力检测信号。袖带50内的压力是指设置在袖带50的空气袋51内的压力,以下简称为“袖带压力”。振荡电路26将从压力传感器25取得的压力检测信号变换为频率信号并将其输出到控制部40。根据该频率信号的频率变化计算袖带压力。电磁阀27是通过用电磁铁使铁芯运动而开闭的方式的阀门,被用作用于对袖带内的空气进行强制排气的空气路径开闭阀(强制排气阀)。电磁阀27在不通电(关断:off)时为开放状态,在被规定以上的电流驱动时(接通:on)时为切断状态。电磁阀27在加压泵23进行的加压中以及微速减压部29进行的减压中(血压测定中),通过用电池70通电而切断主体20内的空气路径以便没有泄漏。另外,电磁阀27在测定结束时,通过成为不通电而开放,迅速地对袖带50内的空气进行排气。第二驱动电路28根据从控制部40赋予的控制信号而驱动电磁阀27,从而使电磁阀27开闭。微速减压部29例如是橡胶制的阀门,在血压测定中,以规定速度对通过加压泵23加压后的袖带50内的空气进行排气,逐渐对袖带50进行减压。存储器30存储血压计10的动作所需要的信息以及血压计10的各构成要素的属性。存储器30特别地存储加压泵23和电磁阀27的电阻值。作为存储器30,使用ram(随机存取存储器)、rom(只读存储器)等。控制部40构成为包含cpu(中央处理单元)、ram以及rom等的控制电路。作为功能模块,控制部40包括驱动控制部41、血压值测定部44、电压测量部45、电压预测部46、显示控制部47。驱动控制部41为了测定血压、测量电池70的端子电压等,驱动加压泵23以及电磁阀27。为了执行驱动,驱动控制部41包括加压控制部42和排气控制部43。加压控制部42控制第一驱动电路24,以便对袖带50进行加压直到通过压力传感器25检测出的压力成为规定的加压上限压力(例如200mmhg)为止。排气控制部43向第二驱动电路28赋予用于控制电磁阀27的开闭的控制信号,控制电磁阀27对袖带50内的空气的排气。例如,排气控制部43进行控制,以便在加压泵23进行的加压时通过电池70对电磁阀27进行通电而切断,在测定结束时,使电磁阀27不通电(关断)而开放。血压测定部44在通过加压泵23加压直到袖带压力成为加压上限压力为止后,在通过微速减压部29对袖带50进行减压时,计算被测试者的血压值。血压值测定部44根据从振荡电路26生成的频率信号的频率的变化检测出的各脉搏波的开始压力值、其测定时间等数据,例如利用示波器测量方式,测定被测试者的最高血压值和最低血压值。电压测量部45测量驱动加压泵23和/或电磁阀27时的电池70的端子电压。电压预测部46根据电压测量部45测量出的端子电压、加压泵23和电磁阀27的电阻等,预测进行血压测定时的电池70的端子电压即血压测定电压。使用图4、图7等在后面说明该预测方法。显示控制部47将通过血压值测定部44测定出的最高血压值以及最低血压值、电池70的剩余量等显示在显示部21。电池70向加压泵23的第一驱动电路24、电磁阀27的第二驱动电路28、存储器30、控制部40等供给电力。作为电池70使用锰电池、碱性电池等。图3是表示血压计10的等价电路的一个例子的图。如图3所示,加压泵23和电磁阀27与电池70并联连接。即,电池70与加压泵23和电磁阀27一起构成并联电路。以下,将加压泵23的电阻称为rp,将电磁阀27的电阻称为rv。第一驱动电路24包含开关用的第一晶体管24a,第一晶体管24a与加压泵23串联连接。加压控制部42控制第一驱动电路24所包含的第一晶体管24a,进行以下的pwm(脉冲宽度调制)控制,即高频地切换对加压泵23的通电和不通电。此外,在图3中,省略了第一驱动电路24的第一晶体管24a以外的电路结构。另外,在第一驱动电路24中,也可以利用晶体管以外的其他开关元件。第二驱动电路28包含开关用的第二晶体管28a,第二晶体管28a与电磁阀27串联连接。排气控制部43控制第二驱动电路28所包含的第二晶体管28a,进行以下的pwm控制,即高频地切换对电磁阀27的通电和不通电。此外,在图3中,省略了第二驱动电路28的第二晶体管28a以外的电路结构。另外,在第二驱动电路28中,也可以利用晶体管以外的其他开关元件。此外,在第一驱动电路24和第二驱动电路28的pwm控制中,将占空比=100%的状态始终设为接通状态,将占空比=0%的状态始终设为关断状态。第一驱动电路24和第二驱动电路28构成为能够从0%~100%中设定适当的占空比。例如,在以更高的占空比驱动控制加压泵23的情况下,消耗更高的电力,但更快地将空气送入到袖带50。另外,在以约5~10%的占空比驱动控制电磁阀27的情况下,电磁阀27细致地重复开闭,进而在以大的占空比驱动控制电磁阀27的情况下,电磁阀27一直闭合,完全切断空气路径。电池70能够模型化为将电动势e的电池和电阻rin串联连接而成的形式。将该电阻rin称为电池70的内部电阻,电池70越是消耗,则内部电阻rin越大。另外,存在因内部电阻rin造成的电压下降,因此当将电池70的端子电压设为v时,电池70的电动势e比电池70的端子电压v大。即,施加到加压泵23和电磁阀27的电压是比电池70的电动势e小的电压。在表1中表示本实施方式的电池70的电动势e、加压泵23的电阻rp、电磁阀27的电阻rv、以及将rp和rv并联连接时的合成电阻rb的值。如表1所示,电磁阀27的电阻rv的值比加压泵23的电阻rp大。此外,表1所示的值是一个例子,也可以为其他的值。[表1]等价电路的参数值电池70的电动势e6(v)加压泵23的电阻rp20(ω)电磁阀27的电阻rv140(ω)将rp和rv并联连接时的合成电阻rb17.5(ω)图4(a)和图4(b)是表示血压测定电压的预测方法的一个例子的概念图。血压测定电压是指驱动加压泵23和电磁阀27进行血压测定时的电池70的端子间电压。血压计10为了预测血压测定电压vb,而进行以下的检查驱动,即预先以比血压测定时小的功率驱动加压泵23和/或电磁阀27。在图4(a)和图4(b)的例子中,血压计10在检查驱动时,在与血压测定时相同的状态下驱动电磁阀27,而完全不驱动加压泵23,来预想血压测定电压。将检查驱动时的电池70的端子间电压称为检查驱动电压。图4(a)表示在与血压测定时相同的状态(例如占空比=50%)下驱动电磁阀27而完全不驱动加压泵23的状态。在此,在检查驱动电压vv、电池70的电动势e和内部电阻rin以及电磁阀27的电阻rv之间,公式(1)所示的关系成立,因此根据公式(1),能够如公式(2)那样表示电池70的内部电阻rin。[公式1]图4(b)表示在与血压测定时相同的状态(例如占空比=50%)下驱动加压泵23和电磁阀27的状态。在此,在血压测定电压vb、电池70的电动势e和内部电阻rin、以及合成电阻rb之间,公式(3)所示的关系成立。此外,合成电阻rb是加压泵23的电阻rp和电磁阀27的电阻rv的合成电阻。[公式2]当将公式(2)所示的rin代入到公式(3)时,能够如公式(4)那样导入血压测定电压vb。即,当预先测定电磁阀27的电阻rv、加压泵23的电阻rp以及电池70的电动势e时,通过测定检查驱动电压vv,能够预测血压测定电压vb。[公式3]例如,根据表1和公式(4),在检查驱动电压vv为约5.54(v)时,血压测定电压vb的预测值为3.6(v)。图5是表示血压计10的动作例子的流程图。依照预先记录在控制部40的rom中的程序,由控制部40的cpu执行图5所示的处理流程。在开始血压测定之前,电磁阀27不通电而开放。当操作了血压测定开始的开关时,驱动控制部41对加压泵23和电磁阀27进行检查驱动(s11)。具体地说,排气控制部43将电磁阀27设为用于进行血压测定的驱动状态(与进行血压测定时相同的驱动状态)而切断,但加压控制部42不使加压泵23成为接通,不进行袖带50的加压(参照图4(a))。接着,电压测量部45测量检查驱动电压(图4(a)的vv)(s12),驱动控制部41停止加压泵23和/或电磁阀27的检查驱动(s13)。具体地说,排气控制部43将电磁阀27设为不通电(关断)(即停止电磁阀27的驱动)而开放,使袖带50内的空气急速地排气。接着,电压预测部46使用公式(4)预测血压测定电压(s14),驱动控制部41判定预测出的血压测定电压是否为规定电压以上(s15)。例如,规定电压也可以是加压泵23能够适当地被驱动的电压的下限值。另外,例如在向控制部40施加电池70的端子电压并且当端子电压低于某电压a时控制部40被复位的情况下,也可以将比电压a高的电压设定为s15的规定电压。在预测出的血压测定电压为规定电压以上的情况下(s15的是),驱动控制部41为了进行血压测定而驱动加压泵23和电磁阀27。具体地说,排气控制部43关闭电磁阀27,加压控制部42将加压泵23设为接通而开始袖带50的加压。当袖带50被加压到成为上限压力(例如200mmhg)为止,加压控制部42将加压泵23设为关断而停止加压。接着,在通过微速减压部29减压袖带50的过程中,血压值测定部44执行血压测定(s16)。当血压测定结束后,排气控制部43停止电磁阀27的驱动而开放,使袖带50内的空气急速地排气。当血压测定结束后,血压值测定部44根据测定出的值计算被测试者的血压值,显示控制部47将血压测定结果显示在显示部21(s17)。在预测出的血压测定电压不满规定电压的情况下(s15的否),加压控制部42不将加压泵23设为接通(即不驱动加压泵23),不开始袖带50的加压。然后,显示控制部47将表示电池70的端子电压对于进行血压测定不充足而无法进行血压测定的标记、例如表示没有电池剩余量的电池标记显示在显示部21(s18)。当执行了s17或s18时,血压计10进行的血压测定的动作结束。图6是表示电池标记的显示的一个例子的图。在图6的例子中,在显示部21的右上,显示有用符号21a表示的电池标记。血压计10在预测为无法确保用于进行血压测定的电压时,不驱动加压泵23,因此,能够防止在血压测定中由于电压不足而设备被复位的不适合的发生。此外,在本实施方式中,血压计10在测量了检查驱动电压(s12)后,马上停止检查驱动(s13),但也可以不停止检查驱动而驱动加压泵23进行血压测定(s16)。在该情况下,不需要电磁阀27的停止和再驱动,因此,能够更快地开始血压测定。另外,在该情况下,当血压测定电压不满规定电压时(s15的否),血压计10在显示不能进行血压测定(s18)之前或之后,停止检查驱动。<变形例子1>图7(a)和图7(b)是表示血压测定电压的预测方法的另一个例子的概念图。在图7(a)和图7(b)的例子中,血压计10在检查驱动时,分别以比0%大且比用于进行血压测定的占空比小的占空比对加压泵23和电磁阀27进行pwm控制而进行驱动,预想血压测定电压。图7(a)表示分别以比0%大且比用于进行血压测定的占空比小的占空比α%对加压泵23和电磁阀27进行pwm控制而进行驱动的状态。在此,在因电池70的内部电阻rin造成的电压下降量δvα、电池70的电动势e、以及检查驱动电压vα之间,公式(5)所示的关系成立。[公式4]δvα=e-vα(5)图7(b)表示以占空比=100%对加压泵23和电磁阀27进行pwm控制而进行驱动的状态。在此,在因电池70的内部电阻rin造成的电压下降量δv100、电池70的电动势e、以及血压测定电压vb之间,公式(6)所示的关系成立。[公式5]δv100=e-vb(6)在此,可以假定因电池70的内部电阻rin造成的电压下降量与占空比成正比,因此,能够根据以下的公式(7)从δvα预测δv100。[公式6]当将公式(5)所示的δvα和公式(6)所示的δv100代入到公式(7)时,能够如公式(8)那样导出血压测定电压vb。即,当预先测定电池70的电动势e,确定对加压泵23和电磁阀27进行检查驱动时的占空比α时,通过测定检查驱动电压vα,能够预测血压测定电压vb。[公式7]例如,当电池70的电动势e是6(v),占空比α是20(%)时,在检查驱动电压vα是5.52(v)时,血压测定电压vb的预测值为3.6(v)。根据公式(8),血压计10不使用加压泵23的电阻rp和电磁阀27的电阻rv,就能够预测血压测定电压vb。此外,为了进行血压测定而对加压泵23和电磁阀27进行pwm控制时的占空比并不限于100%,只要是比α大的值即可。在本变形例子中,预测血压测定电压vb时的处理步骤与图5的处理流程比较,只有以下的3点不同,其他的处理相同。第一,在s11的检查驱动中,驱动控制部41分别以比0%大并且比用于进行血压测定的占空比小的占空比对加压泵23和电磁阀27进行pwm控制而进行驱动。第二,在s13的检查驱动的停止中,除了排气控制部43将电磁阀27设为关断对袖带50内的空气进行排气,加压控制部42还将加压泵23设为关断停止对袖带50的加压。第三,在s14的血压测定电压的预测中,电压预测部46使用公式(8)预测血压测定电压。<变形例子2>在实施方式1中,血压计10不驱动加压泵23,而通过驱动电阻比加压泵23大的电磁阀27来进行检查驱动。代替它,也可以不驱动电磁阀27,而通过驱动电阻比电磁阀27小的加压泵23来进行检查驱动。其中,通过驱动电阻更大的电磁阀来进行检查驱动,能够减少检查驱动所需要的电力,在这一点上,实施方式1比变形例子2优越。<变形例子3>在实施方式1中,作为通报电池70的端子电压对于进行血压测定不充足的情况的通报部的例子,由显示部21显示电池标记21a。代替它,或与之并用地,也可以由扬声器等构成的声音通知部(未图示)通过警告音、或“电池过期因此无法测定血压”等语音来通报。另外,代替显示部21和/或声音通知部,或与它们并用地,也可以由振动电动机等构成的振动部(未图示)通过振动来通报。如以上说明的那样,血压计10根据对加压部或电磁阀进行检查驱动时的检查驱动电压预测血压测定电压,在预测出的血压测定电压不满规定电压的情况下,能够通报电池的端子电压对于进行血压测定不充足的情况。由此,不使用虚拟负载,就能够向被测试者通知电池的消耗程度。另外,在血压计10中,电磁阀被设定得电阻比加压部大,在检查驱动中,驱动控制部不驱动加压部,并且将电磁阀设为用于进行血压测定的驱动状态。由此,不需要代替电磁阀而使用加压部进行检查驱动时那样大的电力,就能够向被测试者通知电池的消耗程度。另外,在血压计10中,驱动控制部对加压部和电磁阀进行pwm控制,在检查驱动中,驱动控制部分别以比0%大并且比用于进行血压测定的占空比小的占空比对加压部和电磁阀进行pwm控制而进行驱动。由此,血压计10不使用加压泵23的电阻rp和电磁阀27的电阻rv,就能够预测血压测定电压vb。当前第1页12
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