CN100418471C - 电子血压计 - Google Patents

Abstract

在不受受检人物理特性和测量期间他们姿势变化的影响的情况下，血压测量是通过更正确确定袖腕和心脏的位置来精确实现的。借助本发明的技术，以受检人的输入上胳膊长度和前胳膊长度以及在节距方向和滚动方向检测的前胳膊角度为基础，计算袖腕和心脏的高度。而且，除了前胳膊角度检测装置之外，提供了上胳膊角度检测装置，并且袖腕和心脏的高度是以前胳膊和上胳膊的所检测角度为基础计算的。此外，双轴角度检测装置检测在节距方向和滚动方向的前胳膊的角度以及基于这些检测的值计算袖腕和心脏的高度。

Description

电子血压计

本申请是申请日为2001年11月14日的中国专利申请01804954.0的分案申请。

技术领域

本发明涉及电子血压计，其具有检测受检人之姿势的功能。

背景技术

当血压测量是在袖腕抬起和其高度变成与心相同高度的条件下进行时，获得精确血压值对普通血压计是有可能的。但是，在应用到手腕的电子血压计，应用到手指的电子血压计等的情况下，血压计在袖腕(在许多情况下与身体成整体)被放置在手腕，手指或者另外预定区域上的条件下使用。手腕和手指是能够自由移动的区域，结果不可能设置这些部分使得其高度变成与心的高度相同。因此，可以有这种情况，即精确地测量血压变成不可能。

为避免这种问题，借助传统技术，对袖腕或者在其附近，提供了单轴角度检测设备，在袖腕和心之间的位置关系是通过该设备检测的角度中确定的，并且有通知该确定结果。

但是，如果类似于上述传统技术在心和袖腕之间的位置关系是仅仅从单轴角度信息中确定的，则各种误差引起因素将影响血压测量的精确度。

作为这种误差引起因素，在受检人之中可以有首先例证的上胳膊长度和前胳膊长度的变化。例如，图32表示测量是对不同前胳膊长度L1和L1a进行的情况。即使保持前胳膊相同的倾斜角度，在袖腕100和心脏101之间存在高度差。即，在前胳膊长度是L1的情况下，袖腕100的高度变得与心脏101的高度相同。但是，在前胳膊长度是L1a的情况下，袖腕100a的实际位置变得比心脏101的位置低ΔH。因此，如果确定这个检测倾斜角度是正确的，则可以有这种情况，即由于前胳膊长度的变化，精确地测量血压变得不可能。如图33表示，在前胳膊长度L1和倾斜角度不被改变并且上胳膊长度L2和L2a是不同的情况下，对于上胳膊长度L2，袖腕100的高度变得与心脏101的高度相同，另一方面，对于上胳膊长度L2a，袖腕100a的位置变得高于心脏101的位置一个ΔH。因此，如果确定这个检测倾斜角度是正确的，则可以有这种情况，即由于上胳膊长度的变化，精确地测量血压变得不可能。

而且，即使保持前胳膊相同角度，可以有这种情况，即心脏高度不同于依赖于受检人上胳膊角度的袖腕中心的高度，就是说为他/她的肘的位置，其引起误差。图34和35表示这种情况的例子。在图34A中，袖腕100的高度是与心脏H的高度相同，并且在上胳膊L2垂直伸展的条件下其高度差变成零。即使在前胳膊的检测角度与图34A的相同，在上胳膊L2在图34B表示身体前方的左和右方向(节距方向)被倾斜的条件下，袖腕100的中心被定位在高于心脏H一个ΔH。以类似方式，在上胳膊L2在图35表示身体的前后方向(滚动方向)被倾斜的条件下，袖腕100的中心也被定位在高于心脏H一个ΔH。因此，如果在图34B和35表示的情况下，因为前胳膊L1的倾斜角度与图34B表示的相同，确定袖腕的高度与心脏的高度相同，则发生因获得错误的结果导致的问题。

而且，在因上胳膊的移动导致的在肘和身体之间产生空间的情况下和在身体被倾斜的情况下，即使在节距方向前胳膊被保持在相同的角度，也可以发生在心脏H的高度和袖腕100的中心之间的差。可以有这将引起误差的一些情况。例如，在图36中表示了身体被倾斜由虚线表示的0度的情况和身体被倾斜由实线表示的30度的情况。如果身体被倾斜同时又保持相同的姿势，则前胳膊相对于水平面的角度变为很小，使得当受检人试图将血压计定位在预定范围时，血压计的位置被偏离心脏的位置。而且，如图37中实线表示的，如果前胳膊相对于垂直方向被倾斜，类似于图36中表示的情况，血压计的位置就偏离心脏的位置。

发明内容

本发明已经解决了传统技术的这些问题，并且目的是通过更为精确地确定袖腕和心脏的位置，提供能够精确测量血压的电子血压计。

本发明电子血压计包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；适当确定装置，用于确定是否是使用所检测姿势的测量；和通知装置，用于通知通过适当确定装置的确定结果，其中姿势检测装置包括：高度检测装置，用于检测测量区域的高度；和生物体信息输入装置，用于输入受检人的生物体信息。

借助这个电子血压计，使用测量区域的高度和受检人的输入生物体信息来检测受检人的姿势。结果，在不受受检人之间物理变量影响的情况下，确定测量是否合适变成可能。

另外，本发明另一个电子血压计包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；血压值校正装置，用于校正通过根据所检测姿势的血压测量装置测量的血压值；和显示装置，用于显示校正的血压值，其中姿势检测装置包括：高度检测装置，用于检测测量区域的高度；和生物体信息输入装置，用于输入受检人的生物体信息。

借助这个电子血压计，使用测量区域的角度和受检人的输入生物体信息来检测受检人的姿势，以及使用所检测姿势校正所测量血压值。结果，在不受受检人之间物理变量影响的情况下，精确测量血压变成可能。

本发明又一个电子血压计包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；适当确定装置，用于确定使用所检测姿势的测量是否是适当的；通知装置，用于通知通过适当确定装置的确定结果；和上胳膊角度测量装置，其与主体分开和检测上胳膊的角度。

借助这个电子血压计，与主体分开的上胳膊角度测量装置检测上胳膊的角度。因此，胳膊的角度以及前胳膊的角度被反映在袖腕和心脏之间相对于其高度的位置关系的计算中。结果，在不受上胳膊倾斜的影响的情况下，确定测量是否是合适的变成可能。

另外，本发明另一个电子血压计包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；血压值校正装置，用于计算根据所检测姿势校正的血压值作为通过测量装置测量的血压值；显示装置，用于显示校正的血压值，和上胳膊角度检测装置，其与主体分开和检测上胳膊的角度。

借助这个电子血压计，与主体分开的上胳膊角度检测装置检测上胳膊的角度，并且上胳膊的角度以及前胳膊的角度被反映在袖腕和心脏之间相对于其高度的位置关系的计算中。然后，精确地校正血压值。结果，在不受上胳膊倾斜的影响的情况下，精确测量血压变成可能。

本发明另一个电子血压计包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；双轴角度检测装置，用于检测两个轴的角度；测量姿势高度差计算装置，用于使用双轴角度检测装置检测的角度计算在受检人的心脏和血压计预定参考位置之间在垂直方向的高度差；测量姿势适当确定装置，用于使用由测量姿势高度差计算装置的计算结果确定所计算的高度差是否存在于预定高度差范围之内；和通知装置，用于通知受检人由测量姿势适当确定装置的确定结果。通过以该方式检测两轴的角度，更精确地计算在受检人的心脏和血压计预定参考位置之间在垂直方向的高度差变成可能。结果，更精确地确定测量姿势变成可能。

另外，本发明另一个电子血压计包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；双轴角度检测装置，用于检测两个轴的角度；测量姿势高度差计算装置，用于使用双轴角度检测装置检测的角度计算在受检人的心脏和血压计预定参考位置之间在垂直方向的高度差；校正压力计算装置，用于使用由测量姿势高度差计算装置的计算结果计算血压的校正值；校正后血压计算装置，用于使用由校正压力计算装置计算的校正值和由测量装置测量的血压值计算校正后血压值；和测量结果通知装置，用于通知受检人由校正后血压计算装置的计算结果。通过以该方式检测两轴的角度，精确地计算在受检人的心脏和血压计预定参考位置之间在垂直方向的高度差变成可能。血压值是以该计算的结果获得的值为基础被校正的，因此更精确地测量血压变成可能。

此外，根据本发明的另一个电子血压计，包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；适当确定装置，用于确定以通过姿势检测装置检测的姿势为基础的测量是否是适当的；通知装置，用于通知通过适当确定装置的确定结果；和与主体分开和检测至少一个角度的装置。

根据本发明的另一个电子血压计，包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；血压值校正装置，用于使用根据由姿势检测装置检测姿势的校正值来进行由测量装置测量的血压值的计算；显示装置，用于显示由血压值校正装置校正的血压值，和与主体分开和检测至少一个角度的装置。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中检测至少一个角度的装置放置在上胳膊上。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中电子血压计和检测至少一个角度的装置被构造成使得能够使用通信装置交换数据。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，还包括生物体信息输入装置。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中检测至少一个角度的装置是单轴传感器和双轴传感器之一。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中如果检测至少一个角度的装置是双轴传感器，则一个轴存在于在受检人身体左右方向伸展的垂直平面上，另一个轴存在于在受检人身体前后方向伸展的垂直平面上。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中如果检测至少一个角度的装置是双轴传感器，则一个轴存在于在受检人身体左右方向伸展的垂直平面上，另一个轴存在于在受检人身体前后方向伸展的水平平面上。

本发明的另一个电子血压计，包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；双轴角度检测装置，用于检测两个轴的角度；测量姿势高度差计算装置，用于使用双轴角度检测装置检测的角度计算在受检人的心脏和血压计预定参考位置之间在垂直方向的高度差；测量姿势适当确定装置，用于使用由测量姿势高度差计算装置的计算结果来确定所计算的高度差是否存在于预定高度差范围之内；和通知装置，用于通知受检人由测量姿势适当确定装置确定的结果。

本发明的另一个电子血压计，包括：测量装置，其被置于预定的区域和测量血压和血液动力学之一；双轴角度检测装置，用于检测两个轴的角度；测量姿势高度差计算装置，用于使用双轴角度检测装置检测的角度计算在受检人的心脏和血压计预定参考位置之间在垂直方向的高度差；校正压力计算装置，用于使用由测量姿势高度差计算装置的计算结果来计算血压的校正值；校正后血压计算装置，用于使用由校正压力计算装置计算的校正值和由测量装置测量的血压值计算校正后血压值；和测量结果通知装置，用于通知受检人由校正后血压计算装置计算的结果。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中当电子血压计被放置在前胳膊上时，双轴的角度是在节距方向的角度和在滚动方向的角度。

根据本发明的上述电子血压计的实施例，其中，通过将节距方向的角度设置为参照水平平面的前胳膊角度，和将滚动方向的角度设置为这样的角度，即通过将参照垂直方向的身体的倾斜角度和参照躯干长度方向的上胳膊角度结合获得的角度，测量姿势高度差计算装置计算测量姿势的高度差。

附图说明

图1是表示根据本发明第一实施例电子血压计结构的方框图；

图2是表示在测量血压期间因前胳膊长度和上胳膊长度的变化引起的在胳膊倾斜角度和胳膊高度之间的差如何变化的特性示意图；

图3分别表示在图2所表示特性示意图的情况下在上胳膊长度和截距(intercept)之间的关系和在前胳膊长度和倾斜之间的关系；

图4表示在考虑上胳膊长度和前胳膊长度时在倾斜角度和高度差之间的关系；

图5分别表示在身高L和上胳膊长度之间的关系和在身高L和前胳膊长度之间的关系；

图6是说明根据第一实施例电子血压计测量处理操作的流程图；

图7是表示根据本发明第二实施例电子血压计功能结构的方框图；

图8是说明根据本实施例电子血压计测量处理操作的流程图；

图9说明由根据本实施例电子血压计角度检测器检测的在节距方向的倾斜角度；

图10说明由根据本实施例电子血压计角度检测器检测的在滚动方向的倾斜角度；

图11说明根据本实施例电子血压计如何使用所检测角度和前胳膊长度来计算主体的高度；

图12是表示在所测量高度和仅仅通过角度检测获得的受检人主体预定高度之间的关系的特性示意图；

图13是表示在所测量高度和通过角度检测及上胳膊长度和前胳膊长度的输入获得的受检人主体预定高度之间的关系的特性示意图；

图14A和14B表示因身体上半部分倾斜引起的主体和心脏高度之间的关系。

图15表示根据本发明第三实施例的电子血压计被放置在胳膊上的状态；

图16是表示根据本发明第三实施例的电子血压计的结构的方框图；

图17是说明根据上面实施例电子血压计测量处理操作的流程图；

图18是说明根据本发明第四实施例电子血压计测量处理操作的流程图；

图19分别说明由根据本实施例电子血压计的角度检测器检测的在节距方向的倾斜角度和在滚动方向的倾斜角度；

图20分别说明由根据本实施例电子血压计的角度检测器检测的在节距方向的倾斜角度和在向后(reclining)方向的倾斜角度；

图21说明根据本实施例的电子血压计如何计算袖腕和心脏高度之间的差ΔH；

图22说明根据本实施例的电子血压计如何计算袖腕和心脏高度之间的差ΔH；

图23是表示根据本发明第五实施例电子血压计外观的透视图；

图24表示当使用电子血压计时的测量姿势；

图25是表示根据第五实施例电子血压计结构的方框图；

图26是根据第五实施例电子血压计主要部分的功能性方框图；

图27说明所测量角度信息；

图28说明用来计算ΔH的角度变量；

图29是表示根据第五实施例电子血压计处理操作的流程图；

图30A到30H说明根据第五实施例电子血压计如何通知测量姿势；

图31是根据第六实施例电子血压计主要部分的功能性方框图；

图32说明主体高度如何被在前胳膊长度之间的差所改变，即使保持相同的节距角度也是如此；

图33说明主体高度如何被在上胳膊长度之间的差所改变，即使保持相同的节距角度也是如此；

图34A和34B说明在受检人的上胳膊在节距方向被倾斜的情况下所引起的问题；

图35说明在上胳膊在滚动方向被倾斜的情况下所引起的问题；

图36说明在受检人的身体被倾斜的情况下所引起的问题；和

图37说明在受检人的前胳膊被倾斜的情况下所引起的问题。

具体实施方式

(第一实施例)

下面通过实施例将更详细地说明本发明。

图1是表示根据本发明第一实施例电子血压计硬件结构的方框图。该电子血压计包括：袖腕1；压力泵2，用于给该袖腕1加压力；排气单元3，用于从袖腕1中排出空气；压力传感器4，用于检测袖腕1中的空气压力；A/D变换器5；MPU6，通过执行安装的程序完成用于测量血压的处理；操作输入单元7，其包括加压键，用于输入前胳膊长度和上胳膊长度的键，以及其它键；存储单元8，用于存储输入数据，计算数据，测量结果等；发声器，用于发出通知；显示单元10，用于显示测量结果；和角度检测器11，用于检测血压计主体的姿势角度(与袖腕1成整体)。

根据本实施例的电子血压计具有有可能使用操作输入单元7输入受检人前胳膊长度和上胳膊长度的结构。借助这个结构，从所输入前胳膊长度，所输入上胳膊长度和通过角度检测器11检测的姿势角度，精确地检测设备的高度变成可能。

这里，将说明根据本实施例电子血压计所采用的原理。

借助传统的电子血压计，设备的倾斜角度被检测和设备(袖腕)的高度从所检测倾斜角度中计算出。但是，如果高度是仅仅以该方式从角度信息中被检测出，则与心脏实际高度的高度差依赖于胳膊的长度而极大地变化，即使保持相同的角度也是如此，如图2中表示的。即，在倾斜角度φ’和高度差H之间的关系按如下改变：在受检人的前胳膊长度和上胳膊长度是长的情况下，该关系变成相关直线“a”。在受检人的前胳膊长度和上胳膊长度是正常的情况下，该关系变成相关直线“b”。在受检人的前胳膊长度和上胳膊长度是短的情况下，该关系变成相关直线“c”。

借助本实施例的电子血压计，前胳膊长度和上胳膊长度被输入，使得从上胳膊长度L2和前胳膊长度L1预知图2表示的每个相关直线的Y截距和斜率变成可能。在上胳膊长度L2和截距之间的关系的结果被表示在图3A中，在前胳膊长度L1和倾斜之间的关系的结果被表示在图3B中。

由这些结果，差ΔH变成ΔH＝f(φ’)＝g(φ’，L1，L2)，并且消除上胳膊长度和前胳膊长度的变化变成可能。这避免了这种情况，即在受检人之间，高度检测的精确性是受到上胳膊长度和前胳膊长度的变化的影响。即，如图4表示，关于检测角度φ’的高度差别H变成g(φ’)＝m(L1)＊φ’+n(L2)。因此，从考虑上胳膊长度L1和前胳膊长度L2的该方程检测设备(袖腕)的正确高度是可能的。

另外，如图5A和5B中表示，在上胳膊长度L2和身高L之间存在有一个相关性，在前胳膊长度L1和身高L之间存在有一个相关性。因此，通过将H＝g(φ’，L1，L2)设置为H＝h(φ’，L)，消除有关仅仅通过输入身高因上胳膊长度和前胳膊长度的变化引起的高度检测误差变成可能。

前述电子血压计包括从上述的倾斜角度，上胳膊长度和前胳膊长度来检测袖腕高度的所述功能。

下面，将参考图6表示的流程图说明该电子血压计的处理操作。当电源打开和操作开始时，所有的LCD(显示装置)被首先打开(步骤ST1)。这之后，所有的LCD被关闭(步骤ST2)以获得有可能验证该显示功能的状况。然后，完成被认为是初始复位的置零(步骤ST3)。接着，显示单元10进行显示操作以请求输入上胳膊长度和前胳膊长度，并且接收受检人的上胳膊长度和前胳膊长度的输入(步骤ST4)。高度差是从由角度检测单元11检测的姿势角度和受检人所输入的上胳膊长度和前胳膊长度获得的，并且确定展示设备是否存在于预定范围之内的前胳膊角度是否存在于预定范围之内(步骤ST5)。如果前胳膊角度不存在于预定范围之内，则发出表示该状况的通知，即，显示消息“请将设备升高到一定程度”或者“请将设备下降到一定程度”，发声器被打开进行通知(步骤ST9)。然后，处理返回到步骤ST5。

如果作为高度校正结果前胳膊角度进入预定范围或者从开始前胳膊角度就存在于预定范围之内，则压力泵被打开和测量被初始化(步骤ST6)。当最高血压，最低血压和脉动速率的测量完成时(步骤ST7)，则显示测量结果(步骤ST8)和结束操作。

(第二实施例)

图7是表示根据本发明第二实施例电子血压计功能结构的方框图。根据本实施例的电子血压计包括：压力检测单元20，其包括压力传感器4；压力脉动波检测单元31；血压计算单元30，其包括血压值计算单元32；上胳膊和前胳膊输入装置8a；角度传感器11；前胳膊角度检测单元41；姿势检测单元40，其包括袖腕高度检测单元42；校正值计算单元51；血压校正单元50，其包括血压值校正单元52；和显示单元10。根据本实施例的电子血压计的硬件结构是与图1表示的相同。压力脉动波检测单元31，血压值计算单元32，袖腕高度检测单元42，校正值计算单元51，血压值校正单元52等的每一个的功能是通过图1表示的MPU 6的软件处理实现的。

下面，将参考图8表示的流程图说明根据本实施例的电子血压计的处理操作。当电源打开和操作开始时，所有的LCD(显示装置)被首先打开(步骤ST11)。这之后，所有的LCD被关闭(步骤ST12)和完成被认为是初始复位的置零(步骤ST13)。接着，显示单元进行显示操作以请求输入上胳膊长度和前胳膊长度，并且受检人的上胳膊长度和前胳膊长度的输入是通过上胳膊和前胳膊长度输入单元8a被接收的(步骤ST14)。

另外，前胳膊的角度是通过角度传感器11和前胳膊角度检测单元41被测量的(步骤SR15)。这里前胳膊被检测角度是图9表示的在节距方向的角度φ和图10表示的在滚动方向的角度θ。下面，主题高度是以所输入上胳膊长度L1，所输入前胳膊长度L2和前胳膊所检测角度φ和θ为基础被预测的(步骤ST16)。

主体高度的预测值是以下述方式计算的。这里，如果长度被称作L，节距角度被称作φφ和滚动角度被称作φ，则高度Z通常从方程“Z＝L＊sinθ＊sinφ”获得。结果，如图11表示，如果前胳膊长度被称作L1，则有可能使用方程“H＝L1＊sinθ＊sinφ”从肘获得主体的高度。之后，表示该主体高度的数据被存储在存储器中，压力泵打开和开始加压，并且测量被初始化(步骤ST17)。通过将袖腕加压到压力目标值，终止加压，在减压处理期间使用压力脉动波检测单元31来检测袖腕压力中的压力脉动波来完成测量。另外，通过在加压处理期间使用压力脉动波检测单元检测袖腕压力中的压力脉动波和使用血压计算单元32用例如用来自每个脉冲波幅值序列数据的振动方法的公知算法来确定最高血压值和最低血压值来进行测量。当血压测量完成时(步骤ST18)，测量(确定)结果被接着校正(步骤ST19)。在血压值校正期间，校正值计算单元51首先获得表示在心脏和袖腕(主体)之间高度之差别的值，使用已经通过袖腕高度检测单元获得的袖腕的高度。然后，对应于该差别值的压力校正数据被给予血压值校正单元52，校正所确定的血压值，并且校正结果被作为测量结果显示在显示单元10上(步骤ST20)。

对于仅仅使用角度的校正和使用角度，上胳膊长度和前胳膊长度的校正，从三个受检人中获得了预测ΔH(cm)和测量ΔH(cm)。已经证实，与图12表示的校正是仅仅使用角度完成的情况比较，使用图13表示的使用角度，上胳膊长度和前胳膊长度进行的校正较少发生变化。图12表示通过理论分析获得的(在仅仅使用角度校正的情况下)的高度检测特性。在这种情况下，平均值为0.01cm和标准偏差为1.08cm。另外，图13表示通过理论分析获得的(在使用角度，上胳膊长度和前胳膊长度校正的情况下)的高度检测特性。在这种情况下，平均值为-0.02cm和标准偏差为0.41cm。

这里应当注意，借助根据本实施例的电子血压计，在血压测量期间，如图14A和14B表示，如果身体被倾斜同时保持前胳膊在节距方向为相同角度，则在心脏和主体之间的位置关系在垂直方向变化。通过在保持有其中胳膊被沿着身体支持的测量姿势的条件之下测量向下角度，有可能降低因该现象引起的高度检测误差。

(第三实施例)

图15表示放置本发明第三实施例电子血压计的状态。根据本实施例的电子血压计包括血压计主体21和上胳膊角度测量单元22。血压计主体21和上胳膊角度测量单元22分别包括红外线发射和接收装置23和24，并且通过使用红外线射线25完成无线通信来完成数据交换。

图16是表示根据本实施例电子血压计硬件结构的方框图。该电子血压计包括：袖腕1；压力泵2，用于给该袖腕1加压力；排气单元3，用于从袖腕1中排出空气；压力传感器4，用于检测袖腕1中的空气压力；A/D变换器5；MPU6，通过执行安装的程序完成用于测量血压的处理；操作输入单元7，其包括加压键，以及其它键；存储单元8，用于存储输入数据，计算数据，测量结果等；发声器9，用于发出通知；显示单元10，用于显示测量结果；前胳膊角度检测器11，用于检测血压计主体的姿势角度(与袖腕1成整体)；和上胳膊角度检测器12，其被提供用于从主体分开的部分。

下面，将参考图17表示的流程图说明根据本实施例电子血压计的处理操作。当电源打开和操作开始时，所有的LCD(显示装置)被首先打开(步骤ST31)。这之后，所有的LCD被关闭(步骤ST32)以获得有可能验证该显示功能的状况。然后，完成被认为是初始复位的置零(步骤ST33)。接着，确定由前胳膊角度检测器11检测的角度是否存在于预定范围(步骤ST34)。如果前胳膊的角度不存在于预定范围之内，则发出用于获得在预定范围之内存在的前胳膊角度的引导通知。例如，显示消息“请将血压计主体升高到一定程度”(步骤ST35)。如果前胳膊角度存在于预定范围之内或者进入预定范围，下一步就确定由上胳膊角度检测器12检测的角度存在于预定范围之内(步骤ST36)。如果上胳膊的角度不存在于预定范围之内，则发出用于获得在预定范围之内存在的上胳膊角度的引导通知。例如，显示消息“请将您的上胳膊竖立到一定程度”(步骤ST37)。如果上胳膊角度存在于预定范围之内或者进入预定范围，则压力泵打开和测量被初始化(步骤ST36)。当最高血压，最低血压和脉动速率的测量完成时(步骤ST37)，则显示测量结果和结束操作。

(第四实施例)

图18是表示根据本发明第四实施例电子血压计测量处理操作的流程图。注意，根据本实施例电子血压计电路部分的硬件结构是与图16表示的相同。对于根据本实施例的电子血压计，当电源打开和操作开始时，所有的LCD(显示装置)被首先打开(步骤ST41)。这之后，所有的LCD被关闭(步骤ST42)和完成被认为是初始复位的置零(步骤ST43)。接着，前胳膊和上胳膊的角度被前胳膊角度检测器11和上胳膊角度检测器12检测(步骤ST44)。这里，前胳膊所检测角度是在图19A中表示的在节距方向为角度φ和在图19B中表示的在滚动方向为角度φ。另外，所检测前胳膊角度是在图20A中表示的在节距方向为角度φ和在图20B中表示的在向后方向为角度θ。而且，在一些情况下，所检测前胳膊角度是在节距方向角度θ，在图19B中表示的在滚动方向角度θ和在图20B中表示的在向后方向角度θ的组合角度。在心脏和袖腕之间高度的差别是从这些检测的前胳膊角度和上胳膊角度中预测的(步骤ST45)。下面，表示在心脏和袖腕之间预测差别的值被转换成对应的压力校正值。该校正值被存储在存储器中(步骤ST46)。压力泵被打开，开始加压，并且测量被初始化(步骤ST47)。测量是通过下述完成的：将袖腕加压到加压目标值，终止加压，以及在减压处理期间检测袖腕压力中的压力脉动波。另外，通过在加压处理期间使用压力脉动波检测单元检测袖腕压力中的压力脉动波和用例如用来自每个脉冲波幅值序列数据的振动方法的公知算法来确定最高血压值和最低血压值来进行测量。当血压测量完成时(步骤ST48)，测量(确定)结果被接着校正(步骤ST49)。血压值校正是通过对以存储在存储器中的压力校正数据为基础确定的血压值的计算和校正完成的。校正的血压值被作为测量结果显示在显示单元10上(步骤ST50)。

借助根据本实施例的电子血压计，在步骤ST44的前胳膊和上胳膊的角度测量之前，受检人的前胳膊长度和上胳膊长度(生物体信息)被通过操作输入单元7输入。在步骤ST46的转换成校正值期间，该校正可以通过考虑在受检人中前胳膊长度和上胳膊长度的变化来完成。有关受检人中使用在先输入的前胳膊长度和上胳膊长度之变化的校正可以适用于图17表示的实施例。

这里，将详细地说明上述根据本实施例的电子血压计如何计算在袖腕和心脏之间的高度差ΔH。如图21和22的表示，如果在左右方向上上胳膊的角度称为φa，在前后方向上上胳膊的角度称为θa，在上下方向上前胳膊的角度称为φb，在前后方向上前胳膊的角度称为θb，身体的向后角度称为θc，前胳膊长度称为L1，前胳膊长度称为L2，从肩到心脏的高度称为H，以及从肩到袖腕的高度称为Z，则差被表达为下面的基本方程。

ΔH＝Z-H＝-L1＊sinφb＊cos(θb+θc)+L2＊cosφa＊cos(θa+θc)-H

但是，借助在本说明书“发明背景”部分中说明的方法，差被表达为下面的估计方程。

ΔH＝α＊sinφb+β(α和β每个都是常数)

因此，有因L1，L2，φa，θa，θb和θc引起的估计精确性的变化。

这里，借助本实施例的电子血压计，如果用血压计主体测量的在垂直方向的角度称为φ1(φb＝φ1)，用血压计主体测量的在前后方向的角度称为θ1(θb+θc＝θ1)，上胳膊的放置在上胳膊的角度传感器的在左右方向上的角度称为φ2(φa＝φ2)，上胳膊的放置在上胳膊的角度传感器的在前后方向上的角度称为θ2(θa+θc＝θ2)，手工输入的前胳膊长度称为L1，和手工输入的上胳膊长度称为L2，则获得有下面的方程。

ΔH＝-L1＊sinφb＊cos(θb+θc)+L2＊cosφa＊cos(θa+θc)-H＝-L1＊sinφ1＊cosθ1+L2＊cosφ2＊cosθ2-H

当估计方程是应用到其身高在140cm到200cm范围内的受检人时，有可能由下面的方程来表示差ΔH。

ΔH＝-L1＊sinφ1＊cosθ1+0.957＊L2＊cosφ2＊cosθ2-1.1819

这里，+0.957和1.1819是通过统计学作为参数H的近似值获得的每个数值值。

结果，涉及血压计的在心脏和袖腕之间高度差的估计精确性被提高了。

这里应当注意，在根据本实施例的图15表示的电子血压计中，血压计主体21和上胳膊角度测量单元22使用无线方式的红外线射线完成通信。但是，通信可以使用无线电波来完成，或者数据可以以有线方式通过使用电缆26将血压计主体21与上胳膊角度测量单元22连接起来来进行交换，如图23中表示。

(第五实施例)

下面将说明根据本发明第五实施例的电子血压计。该电子血压计具有与第三和第四实施例电子血压计结构相同的结构。但是，本实施例不同于第三和第四实施例在于该电子血压计不包括上胳膊角度测量单元。

本实施例中，使用放置在手腕上的为电子血压计的主体提供的双轴角度检测装置，受检人的测量姿势，就是说在心脏和血压计压力参考位置之间的高度差被计算。然后，完成有关测量姿势的确定或者血压值校正。因此，建议根据本实施例的电子血压计被用来测量在下面条件下的血压：保持为图24表示的姿势，其中胳膊之下的部分合拢，前胳膊顺着胸部保持(当这样做时，优选其上放置了血压计的胳膊的肘使用另一个手支撑，使得肘不从身体离开)。电子血压计主体21被固定使得围绕着手腕的带状袖腕1关于拇指侧被定位。结果，如果受检人进行图24表示的测量姿势，显示单元10面向上，并且受检人证实所显示内容变得容易。

图25是表示根据第五实施例电子血压计结构的方框图。与第一实施例中相同的结构被给予相同的参考标记和在本实施例中不说明。

图26是根据本实施例电子血压计主要部分的功能方框图。每个单元的功能在下面将参考图26说明。

放置在受检人手腕上的为电子血压计提供的在节距方向的重力加速度传感器11a和在滚动方向的重力加速度传感器11b输出对应于在各个测量方向上的重力加速度的电压。

从重力加速度传感器11a和11b输出的电压被输入到A/D变换单元13。在A/D变换单元13中，从重力加速度传感器11a和11b输出的模拟值被变换成数字值。在A/D变换单元13中被变换成数字值的数据被输入角度计算单元14。

在角度计算单元14中，对应于特定重力加速度状态的数字值被存储在预定的存储区域。角度计算单元14通过将所存储值与从A/D变换单元13中输入的数据比较来计算角度信息。例如，如果当在节距方向的重力加速度是0G时计数值被称为Nφ0，当在节距方向的重力加速度是+1G时计数值被称为Nφg，和在节距方向重力加速度的当前计数值被称为Nφ，则有可能使用下面的方程计算在节距方向的角度信息。

cosφ＝(Nφ0-Nφ)/(Nφ0-Nφg)

也有可能以相同方式计算在滚动方向的角度信息。

这里，将参考图27说明以重力加速度传感器11a和11b为基础作为角度信息获得的角度。这里，点“r”(以后叫作“参考点”)被设置在固定于袖腕1的血压计主体21中，由此假设通过该参考点“r”的平面“R”(以后叫作“参考平面”)平行于具有近似立方体形状的血压计主体21的显示表面伸展和被固定到血压计主体21。该实施例中，对通过参考点“r”，包含垂直于该参考平面“R”伸展的法线N(见图27A)和在血压计主体21的纵向方向(与受检人前胳膊的纵向方向一致)伸展的平面，重力加速度矢量的投影分量G1和上述的法线N之间的角度被定义为Φ(见图27B)。而且，对通过参考点“r”，包含垂直于该参考平面“R”伸展的法线N(见图27C)和在血压计主体21的横向方向(与受检人前胳膊的长度方向垂直的方向一致)伸展的平面，重力加速度矢量的投影分量G2和上述的法线之间的角度被定义为Θ(见图27D)。这里说明的角度Φ和Θ是根据为血压计主体提供的两个重力加速度传感器的位置定义的。

计算的角度信息被输入高度差计算单元15。高度差计算单元15从在滚动方向和节距方向的所计算角度计算在心脏和血压计压力参考位置之间的高度差。例如，如果在垂直方向在心脏和血压计压力参考位置之间的高度差叫作ΔH，在前胳膊和垂直直线之间的角度叫作φ(见图28A)，在上胳膊和垂直直线之间的角度叫作θ，在上胳膊和躯干长度方向(例如，假设为通过肩膀上胳膊头的线)之间的角度叫作θ2，以及在躯干长度方向和垂直方向之间的角度叫作θ1(见图28B)，则得到下面的方程。

ΔH＝L2＊cosφa＊cos(θa+θc)-L1＊cosφB＊cos(θd+θc+θa)-H

这里，θd是上胳膊长度方向和前胳膊长度方向之间的角度，并且φB＝90°-φb。

这里，如果θd＝0，则得到下面的方程。

ΔH＝L2＊cosφa＊cosθ-L1＊cosφB＊cosθ-H

这里，如果考虑L1，L2，φa和H的变化，有可能使用下面的方程表示差ΔH。

ΔH＝AcosφB+B＊cosθ+C

这里，通过将基于重力加速度传感器测量结果计算的角度信息Φ和Θ替换成φ和θ，使用由双轴角度检测装置检测的角度计算在心脏和血压计压力参考位置之间的差变成可能。注意，本实施例是基于这个前提，即测量是在θd为0度左右和手腕不被弯曲的条件下完成的。

在本实施例中，保持图24表示的姿势。结果，在不使用用于定位的例如放置肘的枕垫之部件的情况下，使用放置在手腕上的提供用于血压计主体的两个检测装置所检测的角度，精确计算在心脏和血压计压力参考位置之间的差变成可能。即，通过注意人体结构特征，即有关在心脏和放置血压计的手腕之间的高度差的计算的误差依赖于肘和肩膀的自由度，根据本实施例的电子血压计取得了精确性上的提高。而且，使用角度检测装置，使得即使在存在有因诸如受检人向后倾斜的姿势以及在躯干和胳膊之间相对位置关系导致的误差引起因素的情况下，精确计算在心脏和血压计压力参考位置之间的差变成可能。

通过高度差计算单元15计算的差ΔH被输入高度差适当确定单元16。高度差适当确定单元16确定所计算的ΔH是否存在于适当范围之内。而且，即使所计算的ΔH存在于该适当范围之外，也发出允许受检人以后面将说明的方式识别所计算的ΔH偏离该适当范围到何种程度的通知。

这里，角度计算单元14，高度差计算单元15，高度差适当确定单元16等的每个功能是通过图25表示的MPU的软件处理实现的。

下面，图29是表示根据本实施例电子血压计处理操作的流程图。

当电源打开和操作开始时，显示单元10的所有显示装置被首先打开(步骤ST51)。这之后，显示单元的所有显示装置被关闭(步骤ST52)以获得有可能验证该显示功能的状况。然后，完成置零(步骤ST53)。接着，基于在节距方向使用重力加速度传感器11a和在滚动方向使用重力加速度传感器11b检测的前胳膊的角度信息，MPU 6计算在手腕的压力参考位置和受检人的心脏之间的高度差ΔH和确定ΔH是否存在于预定范围之内(步骤ST54)。如果ΔH存在于预定范围之外，则发出引导通知，以获得受检人手腕压力参考位置高度变得与心脏高度是相同的状况(步骤ST55)。

这里，将参考图30说明根据本实施例的电子血压计如何通知在心脏和血压计压力参考位置之间的高度差是否是合适的。图30A到30E每个都表示了在显示单元10上显示的内容的例子，其通知在心脏和血压计压力参考位置之间的高度差是否是合适的。图30F到30H的每一个都表示了对应于附图左侧表示的显示内容在心脏H和血压计21压力参考位置之间的关系。

心脏标记34被显示在显示单元10的中心作为目标位置。指向显示单元10中心的三角形35根据在心脏H和血压计21压力参考位置之间的差在左右方向移动。在血压计21压力参考位置存在于比图30F表示的心脏低的位置的情况下，三角形35被定位在心脏标记34的左侧，如图30A中表示，以通知受检人血压计21的位置位于适当范围之外。根据血压计21和心脏H之间距离的降低，三角形35向右移动(图30B)以通知受检人血压计21的位置到达了合适位置。在血压计21压力参考位置的高度变成与心脏高度相同的情况下，如图30G中表示，三角形35被重叠在心脏标记34上。在图30C中表示的情况下，心脏标记34的形状改变，使得脉动运动被重叠在心脏上。以该方式，通知受检人血压计21的压力参考位置存在于适当范围之内，其中压力参考位置的高度几乎变成与心脏的高度相同。在这种情况下，发声器被打开以允许受检人容易地识别血压计21存在于该适当范围之内。如果血压计21的位置被升高，则三角形35改变而指向左并且被显示在心脏标记34的右侧(见图30D)，由此通知受检人血压计21的位置正离开适当位置。当血压计的位置被进一步升高时，三角形35关于心脏标记34进一步向右运动(见图30E)，由此通知受检人血压计21的位置存在于适当位置之外。

在步骤ST54，当在心脏和放置于受检人手腕上的电子血压计压力参考位置之间的高度差存在于预定范围之内或者进入预定范围之内时，MPU 6打开压力泵2和发出指令以初始化测量(步骤ST56)。当最高血压，最低血压和脉动速率的测量完成时(步骤ST57)，显示测量结果(步骤ST58)和完成操作。

如上述，使用在显示单元10左右方向移动的标记35的位置来通知血压计21的位置是否存在于适当范围之内，使得防止这种情况，在此受检人需要再次调节他/她的测量姿势，因他/她根据在血压计21的位置调节期间标记的移动将其上放置了血压计21的胳膊与他/她的身体分开了。这使得有可能在不耗用长时间周期的情况下有效地完成位置调节和初始化该测量。

尽管用于检测角度的装置不局限于这些传感器，但本实施例中重力加速度传感器被用来计算角度。

(第六实施例)

图31是根据第六实施例电子血压计主要部分的功能方框图。电子血压计21的整体结构与图25表示的第五实施例的相同。相同的结构被给出相同的参考数字和在本实施例中不说明。

重力加速度传感器11a和11b，A/D变换单元13，角度计算单元14和高度差计算单元15的每一个的结构是与图26中表示的第五实施例中的相同。因此，该结构在本实施例中不说明。

本实施例中，通过高度差计算单元15计算的差ΔH被输入校正压力计算单元17。以在心脏和血压计21压力参考位置之间所计算的高度差为基础，校正的压力计算单元17计算所校正的压力。例如，如果校正压力叫作ΔP，有可能使用下面方程计算该校正压力。

ΔP＝ΔH＊7.8/10

通过校正压力计算单元17计算的校正压力被输入校正后血压计算单元18。校正后血压计算单元18通过将ΔP加到由通过血压计测量获得的SYS’(校正前最高血压)和DIA’(校正前最低血压)来计算校正后血压。即，如果校正后最高血压和校正后最低血压被分别叫作SYS和DIA，则校正后血压值从下面的方程计算。

SYS＝SYS’+ΔP

DIA＝DIA’+ΔP

以该方式计算的值SYS和DIA是通过显示单元10作为测量结果被显示的。

这里，角度计算单元14，高度差计算单元15，校正压力计算单元17，校正后血压计算单元18等的每一个的功能是通过图25表示的MPU6的软件处理实现的。

工业实用性

借助本发明的技术，使用用于检测测量区域高度的高度检测装置。和用于输入受检人生物体信息的生物体信息输入装置构成姿势检测装置。测量是否是合适或者姿势是否是合适是使用通过该姿势检测装置检测的姿势测量的。另外，所测量血压值是使用从姿势检测装置的输出被校正的。这使得有可能降低因受检人中上胳膊长度，前胳膊长度等的变化导致的高度测量精确性的衰减。结果，更精确地测量血压变成可能。

借助本发明的技术，除了血压计主体之外，提供有上胳膊角度检测器。通过该上胳膊角度检测器检测的上胳膊角度也被反映在心脏和袖腕高度之间的差值计算中。这使得有可能精确地计算在血压计袖腕高度和心脏高度之间的差值，其与测量姿势无关。结果，在保持测量姿势高自由度的同时精确测量血压变成可能。

借助本发明的技术，基于两轴角度计算在垂直方向上在心脏和血压计预定参考位置之间的高度差和精确确定受检人的测量姿势是可能的。这消除了使用另一个定位部件等的必要性。结果，在保持测量姿势高自由度的同时不困难地精确测量血压变成可能。

而且，借助本发明的技术，在垂直方向上在心脏和血压计预定参考位置之间的高度差是以两轴的角度为基础计算的，血压是以该高度差为基础计算的。结果，更精确地测量血压变成可能。

Claims (8)

1. 一种电子血压计，包括：

测量装置，其被置于预定的区域，并且测量血压和血液动力学中的一个；

姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；

适当确定装置，用于确定使用姿势检测装置检测的姿势的测量是否是合适的；和

通知装置，用于通知通过适当确定装置的确定结果，

其中姿势检测装置包括：高度检测装置，用于检测测量区域的高度；和生物体信息输入装置，用于输入关于受检人的生物体的长度信息。

2. 一个电子血压计，包括：

测量装置，其被置于预定的区域，并且测量血压和血液动力学中的一个；

姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；

血压值校正装置，用于根据所检测姿势校正通过测量装置测量的血压值；和

显示装置，用于显示校正的血压值，

其中姿势检测装置包括：高度检测装置，用于检测测量区域的高度；和生物体信息输入装置，用于输入关于受检人的生物体的长度信息。

3. 一个电子血压计，包括：

测量装置，其被置于预定的区域，并且测量血压和血液动力学中的一个；

姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；

适当确定装置，用于确定使用姿势检测装置检测的姿势的测量是否是适当的；和

通知装置，用于通知通过适当确定装置的确定结果；

其中姿势检测装置包括：

高度检测装置，用于检测关于一个轴的倾斜角度和关于两轴的倾斜角度之一，和使用所检测倾斜角度来检测测量区域的高度，和

生物体信息输入装置，用于输入关于受检人的生物体的长度信息。

4. 一个电子血压计，包括：

测量装置，其被置于预定的区域，并且测量血压和血液动力学中的一个；

姿势检测装置，用于检测受检人的姿势；

血压值校正装置，用于根据所检测姿势校正测量装置测量的血压值；

和显示装置，用于显示校正的血压值，

其中姿势检测装置包括：

高度检测装置，用于检测关于一个轴的倾斜角度和关于两轴的倾斜角度之一，和使用所检测倾斜角度来检测测量区域的高度，和

生物体信息输入装置，用于输入关于受检人的生物体的长度信息。

5. 权利要求3或4的电子血压计，

其中两轴的方向是手腕的滚动方向和节距方向。

6. 权利要求3或4的电子血压计，

其中两轴的方向是手腕的节距方向和身体的倾斜。

7. 权利要求1、2、3或4的电子血压计，

其中生物体信息输入装置包括长度信息输入装置，其用于输入前胳膊长度和上胳膊长度的至少一个。

8. 权利要求1、2、3或4的电子血压计，

其中生物体信息输入装置包括身高信息输入装置，其用于输入身高。

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