电子血压计的制作方法

专利名称：电子血压计的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据对安放于被测量部位的绑带进行加压时所检测出的脉搏来进行血压测量的加压时测量方式的电子血压计。
背景技术：
现在，电子血压计有各种测量方式。其中之一有示波(oscillometric)方式这一测量方式。示波方式的血压计是根据以恒定速度对卷绕在前臂部、腿部的绑带进行加压或者减压时与绑带压重叠的脉搏的出现、峰值、消失的关系，来计算血压值的血压计。 在以恒定速度减压时进行测量的减压时测量方式中，对绑带加压至脉搏暂时消失的压力为止，之后在减压时检测脉搏来计算出血压值。另一方面，在以恒定速度加压时进行测量的加压时测量方式中，基于在对绑带不断加压的过程中所检测出的脉搏，计算出血压值。为了正确地计算出血压值，需要最低7拍左右的脉搏信息，通常，考虑到个人差另IJ，以能够得到7拍左右的脉搏的速度来控制压力变化。减压时测量方式是在最初的加压过程中，预先粗略地检测出对象者的脉搏信息，并根据被验者的脉搏间隔时间，使“脉搏慢的人慢点减压”、“脉搏快的人快点减压”，从而能够使平均的测量时间缩短。另一方面，加压时测量方式从最初开始作为测量状态进行加压。即，加压时测量方式从没有对象者的脉搏的事先信息的状态进入到加压测量。因此，不能够进行与被验者的脉搏间隔的个人差别对应的加压，需要以即使是脉搏慢的被验者也能够得到7拍脉搏的较慢的速度进行加压。于是，提出了一种能够在加压时测量方式的血压计中，从开始加压起在加压的初始阶段判定被验者的脉搏间隔，并中途切换为最适合的加压速度，从而能够以最适合的加压速度进行测量的技术(专利文献I)。专利文献I :日本特开平9 - 299340号公报在专利文献I所记载的血压计中，为了识别脉搏间隔，需要最低3拍的脉搏信息，由于为了脉搏间隔的识别，在相当于实际上血压决定所需的7拍脉搏中的大约一半的期间，不得不预先以脉搏慢的人也能够得到7拍脉搏的较慢的速度加压，所以存在不能够充分缩短测量时间的问题。

发明内容
本发明的目的在于解决上述的问题，提供一种能够从加压开始就以最合适的加压速度对绑带进行加压，来进行测量的电子血压计。为了解决上述课题，本发明的加压时测量式血压计是对安放于生物体的一部分的绑带进行加压，基于与加压中的绑带压叠加的脉搏信号来计算血压的电子血压计，其特征在于，具有加压速度设定单元，该加压速度设定单元绑带基于在绑带被加压前检测出的被测量者的生物体信息来设定绑带的加压速度。而且，本发明的加压时测量式血压计具有基于被测量者的生物体信息，对安放了绑带的测量部位的位置进行检测的位置检测单元，加压速度设定单元基于在位置检测单元检测测量部位的位置的期间所检测出的生物体信息来设定绑带的加压速度。另外，本发明的加压时测量式血压计具有进行血压测量的控制的血压测量控制单元，当位置检测单元判定为测量部位移动到适当位置时，血压测量控制单元以由加压速度设定单元设定的加压速度对绑带进行加压，开始血压测量。另外，本发明的加压时测量式血压计的位置检测单元具备微波发生器和微波接收器，通过微波发生器对被测量者照射微波，通过微波接收器对因被测量者的生物体的动作而产生了多普勒频移的反射波进行检测，基于该反射波来检测测量部位的位置。 另外，本发明的加压时测量式血压计的位置检测单元还具备第I移动检测单元，其对安放了绑带的测量部位向胸部前面移动的第I移动状态进行检测；和第2移动检测单元，其对安放了绑带的测量部位向胸部前面的适当位置移动的第2移动状态进行检测；在通过第I移动检测单元判定为第I移动状态结束之后，通过第2移动检测单元来检测第2移动状态。另外，本发明的加压时测量式血压计的加压速度设定单元使用对第2移动状态进行检测时位置检测单元所检测出的脉搏来设定绑带的加压速度。此外，本发明的加压时测量式血压计的特征在于，根据由第2移动检测单元结束了第2移动状态的检测，位置检测单元判定为完成了测量部位向适当位置的移动。根据本发明的电子血压计，通过从加压开始就以最佳的加压速度加压来进行测量，能够缩短测量时间。


图I是表示本发明的电子血压计的实施方式的外观的图。图2是表示本发明的电子血压计的实施方式的构成的功能框图。图3是说明第I移动状态以及第2移动状态的图。图4是说明本发明的电子血压计的实施方式的动作的波形图。图5是表示本发明的电子血压计的实施方式的加压速度的设定例的图。图6是表示本发明的电子血压计的实施方式的动作的流程图。其中，附图标记的说明如下I…电子血压计,2…适当位置检测单兀,21…微波多普勒传感器,211…微波发射器,212…微波接收器,213…微波多普勒解调器,22…AD转换器,23…信号饱和检测部,24、26…第2移动检测单元，25…第I移动检测单元，242...FFT处理部，243…脉搏检测部，244...脉搏数计算部，245…血压测量判定部，246…呼吸波检测部，3…血压测量单元，31…绑带，32…压力传感器，33…加压泵，34…加压控制部，35…排气阀，36…排气控制部，37…血压测量控制部，372…血压信息存储器,38…血压计测量部,4…通知单兀,41…显不部,411…最高血压显示部，412…最低血压显示部，413…脉搏数显示部，414…呼吸数显示部，415…测量条件显示部，415a…脉搏条件标记显示部,415b…呼吸条件显示部,416…时刻显示部，42…通知部，6…计时部，8…被测量者，8a...左前臂，8b...胸部前面，81…心脏，Me...微波，Mt…反射波,Eme…发送微波信号，Emt…接收微波信号,Eo…电信号，Do…数字信号,Ds…第I移动状态结束信号，Dr…规定的振幅范围，Dx…第I饱和阈值，Dm…第2饱和阈值，DfUDf2…规定的频率范围，Bf…基波，Lf…第I周期阈值，Hf…第2周期阈值，Lfp…第3周期阈值，Hfp…第4周期阈值，Ms…适当位置检测信号，Mk…脉搏数信号，Po…脉搏数据，PUP2、P3…心脏的跳动成分，Re…呼吸波数据，Rch…最大值，Rcl…最小值，Rl、R2…呼吸引起的成分，So…压力信号，Kc…加压控制信号，He…排气控制信号，Kd…加压驱动信号，Hd…排气驱动信号，Tl…第I时间信息，T2…第2时间信息，T3…第3时间信息。
具体实施例方式本发明的电子血压计根据对绑带加压之前得到的被测量者的生物体信息来设定绑带的加压速度。电子血压计在对绑带加压之前对测量部位(安放了绑带的前臂部)的位置进行检测，根据在对测量部位是否处于血压测量的适当位置进行检测时所得到的被测量者的脉搏 数(脉搏间隔)，设定加压速度。若判定为测量部位处于适当位置，则电子血压计以所设定的加压速度对绑带加压来进行血压测量。其中，血压测量的适当位置是指身体的血压测量部位与心脏成为同一高度的位置。本发明的电子血压计通过使用微波多普勒传感器对被测量者的身体照射微波，并接收该反射波，来检测出血压测量中的测量部位的适当位置。另外，根据微波的反射波，还能够测量被测量者的脉搏数、脉搏间隔等生物体信息。根据这些生物体信息，计算出适合血压测量的加压速度来进行血压测量。电子血压计不知道在血压测量开始时，安放了电子血压计的绑带的前臂部(例如手腕)相对于身体处于什么位置(放下或者抬起前臂等)。为了从该状态使安放了绑带的前臂部移动至适当位置，对从微波多普勒传感器得到的信号进行处理，来检测安放了绑带的前臂部的位置。首先，第I移动检测单元以得到的信号超过规定的值的饱和振幅的次数，对较大的前臂部的移动状态进行检测。接下来，第2移动状态检测单元根据对得到的信号进行了傅里叶变换后的频率成分的分布，通过基波(峰值)是否落在规定的频率阈值范围内(是否正常地检测出脉搏、呼吸)，对安放了绑带的前臂部是否处于适当位置进行检测。此时，根据基波还测量脉搏数。然后，若判定为安放了绑带的前臂部处于适当位置，则以根据在检测第2移动状态时所测量到的脉搏数而设定的加压速度，对绑带加压来进行血压测量。由于本发明的电子血压计基于在检测对绑带加压之前的安放了绑带的前臂部是否处于适当位置时所得到的脉搏的信息，设定绑带的加压速度，进行血压测量，所以能够以适合被测量者的最佳的加压速度加压来进行测量，从而能够缩短测量时间。以下，使用附图，详述本发明的电子血压计。其中，在以下的说明中，电子血压计以绑带以及微波多普勒传感器与血压测量部成为一体的构成为例进行说明，但电子血压计只要安放到对血压进行测量的部位的绑带和微波多普勒传感器构成为一体即可，搭载了血压测量控制部和通知单元等的血压测量部和绑带可以为一体，也可以为独立的单体。实施例I以下，使用图I 图6，详述本发明的电子血压计的实施方式。其中，在说明中，主要以在左手腕上安放了电子血压计的情况为例进行说明。图I是表示本发明的电子血压计的实施方式的外观的图。电子血压计I由血压计主体11与绑带31构成。血压计主体11在内部具备血压测量所需的构成。而且，血压计主体11具有后面详述的主显示部411、副显示部412、通知部42以及操作部5等。
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[电子血压计的构成说明图2]图2是说明电子血压计的构成的功能框图。在图2中，电子血压计I具有适当位置检测单元2，其对血压测量部位相对于心脏的高度是否适当进行检测；血压测量单元3，其测量血压；通知单元4，其具备以视觉形式显示测量结果的显示部41以及以报警音、语音等声响方式进行通知的通知部42 ;操作部5 ；和计时部6，其生成日期与时刻等时刻信息。[适当位置检测单元2的说明]首先，说明适当位置检测单元2的构成。如图2所示，适当位置检测单元2由微波多普勒传感器21、第I移动检测单元25以及第2移动检测单元24构成。微波多普勒传感器21能够使用一般的微波多普勒传感器。在微波多普勒传感器中，有其输出信号为模拟信号的微波多普勒传感器和为数字信号的微波多普勒传感器，使用哪个都可以。利用在微波多普勒传感器21中未搭载将模拟信号转换为数字信号的AD转换器的例子，进行说明。微波多普勒传感器21由例如发射约2. 5GHz的微波的微波发射器(未图不)、接收所照射的微波的微波接收器(未图示)、和微波多普勒解调器(未图示)构成。从微波发射器发射出的微波Me的一部分进入到被测量者8中，被心脏81反射而成为反射波Mt，再次经由被测量者8被微波接收器接收。微波发射器向微波多普勒解调器输出与发射出的微波Me相当的电信号即发送微波信号Eme。微波接收器向微波多普勒解调器输出与接收到的反射波Mt相当的电信号即接收微波信号Emt。微波多普勒解调器基于发送微波信号Eme与接收微波信号Emt,输出2个信号的相位差信号的电信号作为电信号Eo。在微波接收器所接收到的反射波Mt中，因与心脏的跳动对应的多普勒频移，相对于从微波发射器发射出的微波Me产生相位差。通过基于发送微波信号Eme与接收微波信号Emt,由微波多普勒解调器将因多普勒频移产生的微波的相位差转换为电信号Eo，能够检测出心脏的跳动。第I移动检测单元25由AD转换器22与信号饱和检测部23构成。AD转换器22是基于来自计时部6的第I时间信息Tl，将微波多普勒传感器21的输出即电信号Eo转换为数字信号Do的转换器。
信号饱和检测部23对数字信号Do成为饱和状态进行检测，并输出告知第I移动状态结束的第I移动状态结束信号Ds。第2移动检测单兀24由FFT (Fast Fourier Transform :快速傅里叶变换)处理部242、脉搏检测部243、血压测量判定部245、和脉搏数计算部244构成。FFT处理部242基于来自计时部6的第2时间信息T2，对数字信号Do蓄积规定时间，通过FFT处理输出作为频谱信息的基波Bf。脉搏检测部243被输入基波Bf，输出脉搏数据Po。血压测量判定部245被输入脉搏数据Po，输出适当位置检测信号Ms。脉搏数计算部244基于脉搏数据Po计算出脉搏数，输出脉搏数信号Mk。脉搏数(bpm)的计算通过将脉搏的频率即脉搏数据Po (Hz)乘以I / 60而计算出。计时部6能够由使用水晶振子等输出规定频率的时钟信号的基本时钟部、对时钟·信号进行分频来生成规定的分频信号的分频电路部、基于分频信号生成时刻信息的时刻生成部等构成。由于这些构成是在公知的时钟电路中广为人知的构成，所以省略详细的说明。从计时部6输出第I时间信息Tl、第2时间信息T2、第3时间信息T3。第I时间信息Tl具有用于决定AD转换器22的采样时间的时刻信息，例如是将脉冲周期设为IOmsec的信号。第2时间信息T2具有用于得到在FFT处理部中蓄积数字信号Do的规定时间的时刻信息，例如是将周期设为10 30seC的脉冲信号。第3时间信息T3是具有进行了血压测量时的日期、时间信息的时刻信息。[血压测量单元3的构成说明]接下来，说明血压测量单元3的构成。血压测量单元3由绑带31、压力传感器32、加压泵33、加压控制部34、排气阀35、排气控制部36、和血压测量控制部37构成。绑带31是用于对手腕的桡动脉进行加压来阻止血流的带状部件。压力传感器32将绑带31的压力转换为电信号，作为压力信号So来输出。加压泵33是用于对绑带31进行加压的泵。加压控制部34基于来自血压测量控制部37的加压控制信号Kc来输出加压驱动信号Kd，对加压泵33进行驱动。排气阀35是用于以规定的比例排出绑带31的压力的阀。排气控制部36基于来自血压测量控制部37的排气控制信号He，输出排气驱动信号Hd，控制排气阀35。血压测量控制部37全面地控制管理电子血压计I的动作。具体而言，血压测量控制部37基于压力信号So与适当位置检测信号Ms，输出血压信息Kj以及适当通知信号Tp。血压信息Kj是包括最高血压值、最低血压值、脉搏数、血压测量时的时刻信息以及适当位置检测信号Ms等的信息。适当通知信号Tp是由适当位置检测信号Ms构成的适当位置信肩、O血压测量控制部37的血压信息存储器372是用于储存该血压信息Kj的存储单
J Li o其中，该血压测量控制部37的构成并没有特别限定，若由单片微计算机等构成，贝U由于能够实现小型、低耗电化，所以便利。[通知单元4的构成说明图1、2]接下来，使用图I以及图2来说明通知单元4的构成。
通知单元4用于显示电子血压计I测量出的血压值，并且通知血压测量部位是否处于与心脏的高度相同的适当位置。通知单元4由显示部41与通知部42构成。显示部41能够由主显示部411和副显示部412构成，其中，主显示部411显示血压测量控制部37输出的最高血压值、最低血压值、脉搏数以及血压测量时的时刻信息等血压信息Kj ;副显示部412显示适当位置的等级。通知部42利用声、音、振动，向被测量者通知电子血压计I的血压测量部位是否处于测量的适当位置。副显示部412利用与适当位置检测信号Ms的等级对应的标记、光进行通知。例如，可以进行下述的利用多个标记的显示，即若将适当位置检测信号Ms的等级设为3个阶段，当是适当位置时，作为等级3显示“〇”，当从适当位置稍微偏离时，作为等级2显示“A”，当从适当位置大幅偏离时，作为等级I显示“ X ” 。3个阶段的等级例如能够通过如下方式决定。适当位置的等级3是电子血压计I的血压测量部位落在离心脏右心房不足±lcm的范围时。从适当位置稍微偏离的等级2是电子血压计I的血压测量部位落在离心脏右心房±lcm以上且不足±5cm的范围时。从适当位置大幅偏离的等级I是电子血压计I的血压测量部位处于离心脏右心房±5cm以上的范围时。对于各个等级而言，只要对数字信号Do、脉搏数据Po的振幅设置与各自的等级对应的多个阈值，且以是否超过阈值来判定即可。另外，也可以利用LED光的颜色来显示等级。例如，可以将等级3设为“蓝”、等级2设为“黄”、等级I设为“红”等。当然，也可以组合标记、光来进行显示。在图I所示的例子中，作为测量结果的例子，主显示部41显示了最高血压值为120mmHg、最低血压值为80mmHg、脉搏数为60bpm以及测量时刻为AM7 :30。另外，图I所示的例子是使用标记来通知适当位置的情况。图I的副显示部412在适当位置检测信号Ms为等级3的情况下显示了 “〇”标记。通知部42能够由电动式扬声器、压电声音元件等构成。能够利用报警音、语音等进行通知。语音例如为“血压计的位置是适当位置”、或者“血压计的位置不是适当位置”等。这样，由于能够利用光、标记或者语音引向适当位置，所以被测量者能够正确地将血压计带到适当位置。由于在血压测量时，最好以放松的姿势观看，所以在电子血压计位于胸部前面时，如果能够这样以语音、报警音通知该状况，则无需低头等，能够维持放松的姿势，十分便利。[前臂的移动状态的说明图3]接下来，使用图3来说明适当位置检测单元2的第I移动检测单元25与第2移动检测单元24检测的前臂的移动状态。图3 Ca)至图3 Ce)是示意性地表示在被测量者8的左前臂8a的手腕上安放电子血压计1，到开始血压测量为止的前臂的移动状态的图。图3 (f)是表示从头顶部俯视被测量者的状态的图，是说明被测量者的胸部前面的图。图3 (a)是在左手腕上安放电子血压计1，用右手操作操作部5的开关来开始血压测量时的状态。图3 (b)和图3 (C)是表示前臂(电子血压计)的第I移动状态的图。被测量者按图3 (b)所示的箭头那样徐徐移动左前臂，如图3 (c)所示的箭头那样，使电子血压计I移动至被测量者8的胸部前面8b。这里，如图3 (f)所示，胸部前面8b是包含身体的前面这一意思的概念。由于心脏大多位于左胸或者从左胸稍微靠右，所以在检测心脏的跳动时，适合放在左胸前。可是，由于使用了微波多普勒传感器21，所以即便不是左胸前也能够正确地检测出心脏的跳动。例如，即使是左胸斜侧面(左侧腹的上面、腋下的稍微靠下位置)、胸中央、根据被测量者不同甚至是右胸前也能够检测。因此，发明者将胸部前面的范围定义为图3 (f)所示的胸部前面8b的区域。图3 (d)是表示移动状态为第2移动状态的图。被测量者进一步移动前臂，使电子血压计I从图3 (c)的胸部前面Sb的位置移动至如图3 Cd)所示的箭头那样与心脏81相同的高度的适当位置。图3 (e)表示了电子血压计I与心脏81的高度相同，处于适当位置的状态。电子血压计I处于第I移动状态时是电子血压计I自身大幅动作的状态。另外，处于第2移动状态时是电子血压计I小幅动作的状态。在处于第I移动状态时，利用从微波多普勒传感器21输出的电信号Eo的振幅来检测第I移动状态，在处于第2移动状态时，利用电信号Eo所包含的信号的频率成分来检测脉搏，并基于脉搏来寻找适当位置，这将在后面详述。在以下的说明中，将使用微波多普勒传感器21，基于电信号Eo检测生物体的动作的方法略记为“微波检测”。[实施方式的动作说明图2 4]接下来，使用图2 4来说明电子血压计的动作。首先，进行适当位置检测单元2的动作说明。在图2中，若被测量者8将电子血压计I安放到手腕(未图示)并按压操作部的测量开始开关，则微波多普勒传感器21发射约2. 5GHz的微波Me，该微波被被测量者8反射，作为反射波Mt由微波接收器212接收。微波多普勒传感器21向第I移动检测单兀25的AD转换器22输出电信号Eo,该电信号Eo是由基于微波Me的发送微波信号Eme和基于反射波Mt的接收微波信号Emt形成的信号。AD转换器22对电信号Eo进行AD转换后,将其作为时间序列的数字信号Do向信号饱和检测部23以及第2移动检测单元24输出。信号饱和检测部23被输入数字信号Do，若数字信号Do的数据变化量超过预先决定了规定振幅范围的次数，则向第2移动检测单元24输出第I移动状态结束信号Ds。此时，虽未图示，但血压测量控制部37也可以被输入信号饱和检测部23所输出的第I移动状态结束信号Ds来控制通知单元4，使其以音、光或者语音通知第I移动状态结束。第2移动检测单元24将数字信号Do作为输入，将适当位置检测信号Ms输出给血压测量单元3。第2移动检测单元24的FFT处理部242基于第2时间信息T2，对数字信号Do蓄积规定时间，进行FFT处理。该FFT处理用于进行输入信号的高速傅里叶变换处理。S卩，在对所蓄积的数字信号Do进行傅里叶变换，分解为各个信号成分之后，进行在频谱上表示各成分的处理，并作为基波Bf输出给脉搏检测部243。脉搏检测部243被输入基波Bf，提取出基波Bf中的与脉搏有关的频带的成分，作为脉搏数据Po输出给脉搏数计算部244以及血压测量判定部245。脉搏数计算部244基于脉搏数据Po计算出脉搏数，并作为脉搏数信号Mk输出给血压测量单元3。使用图3以及图4进一步详述第I移动检测单元25的信号饱和检测部23以及第2移动检测单元24的动作。图4是为了说明适当位置检测单元2的第I移动检测单元25以及第2移动检测单元24的动作而示意性地表示的波形图。图4 Ca)是横轴表示时间T，纵轴表示数字信号Do的振幅，表示了数字信号Do、即从微波多普勒传感器21输出的信号的时间变化的图。 图4 (a)的区间A表示了在手腕上安放电子血压计I并按压了操作部的测量开始开关之后，电子血压计I靠近被测量者8的胸部时的时间区域。这表示了图3 (a)至图3(C)所示的第I移动状态。图4 Ca)所示的Dx表示第I饱和阈值，Dm表示第2饱和阈值。该第I饱和阈值Dx与第2饱和阈值Dm之间成为规定的振幅范围Dr。另外，Ds是第I移动状态结束信号。第I饱和阈值Dx与第2饱和阈值Dm能够使用预先决定的值。利用2个阈值来设定规定的振幅范围Dr。在图4 (a)所示的例子中，第2饱和阈值Dm为零，成为所谓的零饱和阈值，与将规定的振幅值作为阈值的第I饱和阈值Dx (所谓的正饱和阈值)之间成为规定的振幅范围Dr。在区间A (第I移动状态)时，由于对被测量者8的生物体表面的微波的反射加上前臂的移动，所以多普勒频移增大，数字信号Do急剧变大。第I移动检测单元25的信号饱和检测部23对数字信号Do超过了规定的振幅范围Dr的次数进行计测。而且，在超过了规定的振幅范围Dr的次数超过了规定次数时，信号饱和检测部23检测为正处于第I移动状态。规定次数可以预先通过实验等选择其数等来设定。例如，若将规定次数设为10次，则当数字信号Do超过规定的振幅范围Dr为10次时，检测为正处于第I移动状态。图4 (a)的区间k'是图4 (a)的区间A的结束的部分，是第I移动状态结束时的时间区域。如使用图3 (a)至图3 (C)以及图3 (f)说明那样，使前臂大幅动作而将前臂移动至被测量者8的胸部前面Sb的第I移动状态在电子血压计I来到图3 (c)所示的胸部前面8b的靠近心脏的位置时结束。S卩，若在区间A'数字信号Do落入到规定的振幅范围Dr的范围内，则判断为前臂没有大幅动作、即第I移动状态结束。将此时的数字信号Do作为第I移动状态结束信号Ds。虽然第2移动检测单元24被输入从第I移动检测单元25输出的数字信号Do进行信号处理，但在被输入第I移动状态结束信号Ds后初次开始进行该处理。其原因在于在第I移动状态未结束的时候不开始信号处理。图4 (a)的区间B表示将手腕留置在心脏附近的状态的时间区域。这表示了图3Cd)至图3 Ce)所示的第2移动状态。由于在区间B中，虽然没有前臂的较大的移动动作，但为了寻找适当位置而小幅移动前臂，所以检测不超过规定的振幅范围Dr的数字信号Do。该区间B的波形中还包含心脏的跳动引起的波形。图4 (b)是放大表示了图4 (a)所示的区间B中的数字信号Do的一部分的图。将该时间区域设为区间D。在该数字信号Do中包含检测出的被测量者8的心脏的跳动成分，例如 P1、P2、P3。图4 (c)是示意性地表示通过FFT处理部242对数字信号Do进行了高速傅里叶变换处理后的波形的图。是X轴为频率、Y轴为各频率成分的信号的强度的频谱分布图。FFT处理部242在图4 (a)的区间B中，基于第2时间信息T2对数字信号Do蓄积规定时间，进行高速傅里叶变换，得到图4 (c)所示那样的频率成分的基波Bf。第2移动检测单元24的脉搏检测部243基于基波Bf从规定的频率范围计算出脉搏数据Po。
图4 (C)所不的Lf是第I频率阈值，Hf是第2频率阈值。第I频率阈值Lf与第2频率阈值Hf之间成为规定的频率范围Dfl。该频率范围必须是捕捉脉搏的范围。根据发明人实验的结果，通过例如将第I频率阈值Lf设为0. 5Hz附近，将第2频率阈值Hf设为3. OHz附近,能够捕捉脉搏。脉搏检测部243输出基波Bf中的、规定的频率范围Dfl所含的频谱分布作为脉搏数据Po。血压测量判定部245对输入的脉搏数据Po进行分析。由于脉搏数据Po是频率成分的频谱分布，所以能够进行其频率成分、功率强度或者平均、方差、标准偏差等统计处理。如果正常检测出脉搏数据Po，则血压测量判定部245判定为电子血压计位于血压测定的适当位置，结束第2移动状态。此时，如图3 (e)所示，电子血压计I处于与心脏81为相同的高度的适当位置。而且，血压测量判定部245向血压测量单元3输出表示处理结果对血压测量是适当结果的适当位置检测信号Ms。如图4 (C)所示，由于规定的频率范围Dfl内的频谱分布是脉搏数据Po，所以如果第I频率阈值Lf与第2频率阈值Hf是适合的阈值，则一定包含适合作为脉搏的波形。也可以通过统计处理，例如计算出脉搏数据Po所包含的各波形的峰值，利用该峰值的出现倾向等来判定脉搏。例如，能够将波形的强度连续2次上升的波作为脉搏。而且，血压测量判定部245利用统计处理的结果来判定是否是适当位置，输出适当位置检测信号Ms。适当位置检测信号Ms能够使用表示位置的适当度的1、2、3这3个阶段的数值等。例如，能够以峰值的强度将适当度分为3个阶段。能够将适当度决定为峰值最强处是适当位置，比其弱处是从适当位置稍微偏离的位置等。当然，能够对图4 (C)的纵轴的各频率成分的信号强度设置一个或者多个阈值，以超过该阈值的值划分适当度。该情况下，可以事先设定该阈值，也可以对脉搏数据Po进行统计处理，基于其出现倾向计算出阈值而使用。如已经说明那样，第2移动检测单元24的动作由第I移动检测单元25的信号饱和检测部23的输出即第I移动状态结束信号Ds控制，若没有被输入第I移动状态结束信号Ds，则第2移动检测单元24不进行动作。这样，能够确保在第I移动状态检测之后进行第2移动状态检测。[血压测量单元3的动作说明图2]
接下来，使用图2来说明血压测量单元3的动作。在图2中，适当位置检测单元2的血压测量判定部245将被安放在被测量者8的手腕上的电子血压计I相对于心脏高度的位置的适当度作为适当位置检测信号Ms输出给血压测量单元3的血压测量控制部37。血压测量控制部37向通知单元4的显示部41输出适当位置检测信号Ms。在显示部41的测量条件显示部415的脉搏条件显示部415a中，根据适当位置检测信号Ms的例如3个阶段的等级，显示“〇”、“ A ”、“ X ”等标记。血压测量控制部37还向通知单元4的通知部42输出适当位置检测信号Ms。通知部42根据适当位置检测信号Ms，进行“血压计的位置是适当位置”或者“血压计的位置不是适当位置”等基于语音的通知。通知部42也可以利用蜂鸣音，根据适当位置检测信号Ms的3个阶段的等级而以 不同的音色来通知；或使用振动马达，以不同的振动来通知适当位置检测信号Ms的3个阶段的等级。而且，血压测量控制部37基于适当位置检测信号Ms，如以下所述那样控制血压测量的动作。若将电子血压计I位于适当位置时设为等级3，则血压测量控制部37在被输入等级3的适当位置检测信号Ms时，基于脉搏数计算部244的脉搏数信号Mk，通过加压条件设定部371来设定加压速度的条件。如图5所示，加压条件设定部371所设定的加压速度能够分为在脉搏数是40bpm以下的情况下为4. OmmHg/sec,在脉搏数比40大且是80bpm以下的情况下为8. OmmHg/sec,在脉搏数比80大且是120bpm以下的情况下为12. OmmHg/sec,并且在脉搏数比120bpm大的情况下为16. OmmHg/sec这4个阶段。此外，图5所示的基于脉搏数的加压速度的条件只是一个例子，如果能够在加压中可靠地检测出7拍以上的脉搏，则并不限于上述的例子，能够设定为各种条件。若被加压条件设定部371设定了加压条件，则血压测量控制部37对加压控制部34输出加压控制信号Kc，使其以所设定的加压速度来进行控制。加压控制部34向加压泵33输出基于加压控制信号Kc对加压泵33进行驱动的加压驱动信号Kd。加压泵33接收加压控制部34输出的加压驱动信号Kd后，对绑带31进行加压。这样，绑带31被以与脉搏数对应的加压速度绑带加压，在绑带31的加压中，通过压力传感器32将绑带31的压力随时输出到血压测量控制部37。若绑带31被加压至规定的压力而使得被测量者8的测量部位的血管被压迫，则与被测量者8的脉搏对应的压力振动与绑带压叠加。血压测量控制部37基于由压力传感器32输出的压力信号So，检测出与绑带压叠加的基于脉搏的压力振动作为脉搏振幅。血压测量控制部37根据压力传感器32的压力信号So中包含的脉搏振幅，基于示波方式的血压值计算方法，计算出最高血压值、最低血压值、脉搏数等。若血压测量控制部37求出了最高血压值、最低血压值，则对加压控制部34进行控制，停止加压泵33的动作。血压测量控制部37向排气控制部36输出排气控制信号He。排气控制部36向排气阀35输出基于排气控制信号He对排气阀35进行控制的排气驱动信号Hd。
排气阀35基于排气驱动信号Hd来使排气阀全开，快速排出绑带31的空气。血压测量控制部37在排出绑带的空气的同时，将计算出的最高血压值、最低血压值、脉搏数等作为血压信息Kj，输出给通知单元4的显示部41。对血压测量中的适当位置的监视进行说明。在血压测量中，存在电子血压计I的高度从心脏的高度发生变化的情况。即使在适当位置开始血压测量，如果在血压测量的途中放下前臂等而从适当位置偏离，则测量出的血压值也不可信。当被测量者如此不留意地引起前臂从适当位置偏离等的状态时，即使被测量者自身想要测量正确的血压，实际上也进行了不正确的血压测量。为了回避这样的状况，电子血压计I能够在该位置成为适当位置并开始了血压测量后，还继续进行微波检测，监视是否是适当位置。 在第2移动状态结束而开始了血压测量后，还继续监视脉搏数据Po的峰值，输出适当位置检测信号Ms。在适当位置检测信号Ms变化时，使用通知单元4进行通知。例如通知“从适当位置偏离了”等。另外，当适当位置检测信号Ms的等级大幅变化时，中断血压测量。例如，在从适当位置时的等级3变化为从适当位置大幅偏离时的等级I时，电子血压计I从心脏位置偏离，电子血压计I利用通知单元4通知“中止血压测量”，从而中断血压测量。也存在虽然由于被测量者的原因而不是基于适当位置的血压测量，但无论如何都想要知道血压值的情况。此时，也能够操作操作部的测量开始开关等，强制地开始血压测量。[动作流程的说明图6]接下来，主要使用图6，详述电子血压计I的血压测量的动作流程。图6是说明在手腕上安放电子血压计1，到血压测量结束为止的动作的流程图。以下，动作步骤略记为SI、S2、.'Sn。首先，被测量者8在手腕上安放电子血压计1，并按压操作部的测量开始按钮
(SI)。于是，通过图3所示的适当位置检测单元2开始了微波检测(S2)。被测量者8使安放了电子血压计I的手腕移动至胸部前面(第I移动状态)。在该期间，通过信号饱和检测部23对数字信号Do的振幅超过规定的振幅范围的次数进行计测。若前臂的大幅移动结束，则数字信号Do落入到规定的振幅范围Dr，第I移动状态结束。若第I移动状态结束，则信号饱和检测部23输出第I移动状态结束信号Ds (S3 是”)。此时，虽然未在图3以及图6中图示，但也可以是血压测量控制部3被输入信号饱和检测部23输出的第I移动状态结束信号Ds，通过对通知单元4的通知部42进行控制，来以音、光或者语音通知“血压计处于适当的位置”等第I移动状态结束的信息。在第I移动状态未结束的情况下，血压测量控制部3在基于信号饱和检测部23的计测状态，判断为被测量者8还没有使手腕充分靠近胸或者靠近的方式不恰当，第I移动状态未结束的情况下(S3 否”)，通过控制通知单元4的通知部42，来进行“血压计的位置并不恰当”、或者“请再一次将血压计靠近胸部”等的语音通知(S4)。在为了使血压计靠近胸部而进行了语音通知后，返回到S3，进行第I移动状态的检测。反复执行S3和S4的处理，直至检测出第I移动状态的结束为止。
若第I移动状态结束，则图3所示的第2移动检测单元24的FFT处理部242基于第2时间信息T2对数字信号Do蓄积规定时间(S5)。FFT处理部242对蓄积了规定时间的数字信号Do进行FFT处理，计算出基波Bf
(S6)。图3所示的第2移动检测单元24的脉搏检测部243根据基波Bf输出脉搏数据Po。脉搏数计算部244基于脉搏数据Po计算出脉搏数(S7)。 血压判定测量部245根据落在规定的频率范围的脉搏数据Po的检测，判定为在胸部前面电子血压计I与心脏处于相同的高度。这是第2移动状态的结束检测(S8 是”)。其中，规定的频率范围只要通过实验等预先求出即可，例如可以将脉搏的频谱分布设为0. 5Hz至3. OHz的范围。当血压判定测量部245不能够检测出脉搏数据Po而无法判定为在胸部前面电子血压计I与心脏处于相同的高度时(S8 否”)，血压测量控制部37基于适当位置检测信号Ms进行警告音、警告显示。例如，使用通知单元4通知“请将血压计再向上抬”或“请将血压计再往下放”等(S9)。另外，存在由于在胸部前面电子血压计I与心脏的距离相隔过大而检测不出脉搏数据Po的情况。此时，进行“请将血压计进一步靠近胸部”等通知。在为了移动电子血压计I而进行通知，以使电子血压计I处于与心脏相同的高度之后，返回到S5，反复进行S5至S9的处理，直至检测出第2移动状态的结束为止。图2所示的第2移动检测单元24的血压测量判定部245例如以3个阶段的等级输出适当位置检测信号Ms。通知单元4使用通知部42，以根据心脏高度的适当度而不同的蜂鸣音或者标记通知该等级。而且，若第2移动状态结束，则结束微波检测(S10)。血压测量控制部37的加压条件设定部371基于由脉搏数计算部244计算出的脉搏数信号Mk，选择加压速度(SI I)。血压测量控制部37对加压控制部34进行控制来驱动加压泵33，按照成为由加压条件设定部371设定的加压速度的方式对绑带进行加压，开始基于血压测量单元3的血压测量(S12)。如上所述，血压测量单元3基于在通过血压测量控制部37控制加压控制部34来进行加压的期间压力传感器32输出的压力信号So的压力振动波形，计算出最高血压值、最低血压值、脉搏数等血压信息Kj，并在显示部41上显示(S13)。此外，也可以在第2移动状态结束(S8)后，不使SlO的微波检测结束地在血压测量中也继续监视适当位置检测信号Ms。该情况下，使用通知单元4来通知血压测量中的适当位置检测信号Ms的监视结果。例如，当电子血压计I从适当位置偏离时，通知该情况，中断血压测量而结束。若血压测量结束，则血压测量控制部37的血压信息存储器372存储最高血压值、最低血压值以及脉搏数等血压信息和适当位置检测信号Ms。被测量者按压操作部的测量开始开关来结束测量(S10)。此时，血压信息存储器372也可以存储最高血压值、最低血压值以及脉搏数等血压信息和适当位置检测信号Ms。[实施方式的效果说明]
由于基于在通过微波多普勒传感器将前臂部正确引导至适当位置的期间检测出的脉搏数，设定绑带的加压速度来进行血压测量，所以能够以适合被测量者的最佳加压速度进行加压、测量，从而能够缩短测量时间。在以上说明的实施方式中，表示了在手腕上安放本发明的电子血压计的例子，但当然也可以安放在上臂部等。另外，以绑带31与血压计主体11成为一体的构成为例进行了说明，但只要绑带和微波多普勒传感器一体构成即可，其他的构成也可以分体。另外，在以上说明的实施方式中，说明了本发明的电子血压计使用脉搏数来设定加压速度的例子，但也可以代替脉搏数而使用脉搏间隔。能够通过基于脉搏数据Po (Hz)求出I / Po的值来计算出脉搏间隔(sec),也能够通过对脉搏数(bpm)的倒数乘以60倍来计算出脉搏间隔(sec )。另外，在上述的实施例中，说明了为了将测量部位引导至适当位置而使用微波多普勒传感器的例子，但本发明并不限于此。
例如，也可以使用传声器(microphone)等心音传感器来检测测量部位的适当位置。该情况下，只要以心音传感器检测出的心音的强度来检测适当位置而进行引导，并且基于检测出的心音求出其脉搏数，选择适当的加压速度即可。并且，也可以使用加速度传感器来检测测量部位的适当位置。该情况下，利用加速度传感器来检测前臂是否是水平伸出，从而检测测量部位是否处于适当位置，并且由于若水平伸出前臂，则与脉搏同步微动，所以只要通过利用加速度传感器求出微动周期并换算为脉搏数，来根据脉搏数(脉搏间隔)选择适当的加压速度即可。在这些情况中，绑带和包括各个传感器的血压计主体可以是一体，也可以是绑带与各个传感器构成为一体，其他的构成为独立的单体。
权利要求
1.一种电子血压计，对安放于生物体的一部分的绑带进行加压，基于与加压中的绑带压叠加的脉搏信号来计算血压，其特征在于， 具有加压条件设定单元，该加压条件设定单元基于在绑带被加压前检测出的被测量者的生物体信息来设定绑带的加压速度。
2.根据权利要求I所述的电子血压计，其特征在于， 具有基于被测量者的生物体信息，对安放了绑带的测量部位的位置进行检测的位置检测单元， 所述加压条件设定单元基于在所述位置检测单元检测测量部位的位置的期间检测出的生物体信息来设定绑带的加压速度。
3.根据权利要求2所述的电子血压计，其特征在于， 具有进行血压测量的控制的血压测量控制单元， 当所述位置检测单元判定为所述测量部位移动到适当位置时，所述血压测量控制单元以由所述加压条件设定单元设定的加压速度对绑带进行加压，开始血压测量。
4.根据权利要求2或3所述的电子血压计，其特征在于， 所述位置检测单元具备微波发生器和微波接收器，从所述微波发生器对所述被测量者照射微波，通过所述微波接收器对因所述被测量者的生物体的动作而产生了多普勒频移的反射波进行检测，基于该反射波来检测测量部位的位置。
5.根据权利要求2 4中任意一项所述的电子血压计，其特征在于， 所述位置检测单元还具备 第I移动检测单元，其对安放了所述绑带的测量部位向胸部前面移动的第I移动状态进行检测；和 第2移动检测单元，其对安放了所述绑带的测量部位向胸部前面的适当位置移动的第2移动状态进行检测； 在通过所述第I移动检测单元判定为所述第I移动状态结束之后，通过所述第2移动检测单元来检测第2移动状态。
6.根据权利要求5所述的电子血压计，其特征在于， 所述加压条件设定单元使用在对所述第2移动状态进行检测时所述位置检测单元检测出的脉搏来设定绑带的加压速度。
7.根据权利要求5或6所述的电子血压计，其特征在于， 位置检测单元根据由所述第2移动检测单元结束了第2移动状态的检测而判定为完成了测量部位向适当位置的移动。
8.根据权利要求2或3所述的电子血压计，其特征在于， 所述位置检测单元是传声器，根据传声器检测出的心音的强度来检测测量部位的位置。
9.根据权利要求2或3所述的电子血压计，其特征在于， 所述位置检测单元是加速度传感器，利用加速度传感器检测前臂是否是水平来检测测量部位的位置。
全文摘要
本发明涉及电子血压计。在现有的电子血压计中存在以下问题由于在开始加压后为了识别脉搏间隔，不得不预先以即使脉搏慢的人也能得到7拍脉搏的较慢的速度进行加压，所以不能够充分缩短测量时间。在对安放于生物体的一部分的绑带进行加压，基于与加压中的绑带压叠加的脉搏信号来计算血压的电子血压计中，在对绑带进行加压前检测出测量部位(安放了绑带的前臂部)的位置，基于在对测量部位是否处于血压测量的适当位置进行检测时所得到的被测量者的脉搏数(脉搏间隔)来设定加压速度。
文档编号A61B5/0225GK102949186SQ20121025359
公开日2013年3月6日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年8月23日
发明者清水秀树 申请人:西铁城控股株式会社, 西铁城精电科技株式会社