JP2002034938A

JP2002034938A - 血圧計

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Publication number: JP2002034938A
Application number: JP2000224679A
Authority: JP
Inventors: Manabu Hamamoto; 学浜元
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP3726650B2

Abstract

(57)【要約】【課題】血圧を測定する減圧過程の前段階である加圧過
程の時間を制御することのできる血圧計を提供する。【解決手段】血圧測定が開始されると、制御演算部７は
急速排気弁４を閉じ、徐々排気弁５の弁開度を所定値に
制御した状態で加圧ポンプ３を制御し、被測定者の上腕
部に巻回されたカフ１内に空気を送り上腕部を加圧して
阻血する。この時、制御演算部７は最高血圧値を推定
し、推定した最高血圧値よりも高い圧力までカフ１内の
圧力を高めたところで、加圧ポンプ３を停止するととも
に徐々排気弁５を制御してカフ１内の空気を徐々に排気
してカフ圧を徐々に降下させ、この減圧期間において血
圧値を測定する。ここで、制御演算部７では、加圧時に
加圧ポンプ３による空気の送出量を略一定に制御すると
共に、徐々排気弁５の排気量を調整することによって、
加圧速度を変化させ、加圧時間を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血圧計に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カフ圧に重畳される心拍毎の
動脈脈波成分を抽出し、動脈脈波成分の変化に基づい
て、最高血圧値及び最低血圧値を示す時点を判定するオ
シロメトリック法を採用した血圧計が知られている。図
１４は従来の血圧計を示すブロック図であり、被測定者
の要部に装着するカフ１に加圧ポンプ（加圧手段）３、
急速排気弁（第２の排気手段）４、徐々排気弁（第１の
排気手段）５をそれぞれ接続して、カフ圧を制御演算部
７で制御する。そのカフ圧を圧力センサ２で電圧信号に
変換し、Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換手段）６によってデ
ジタル信号に変換して制御演算部７に入力する。そし
て、制御演算部７にてデジタル信号に変換された圧力値
（圧力データ）から被測定者の最高血圧値並びに最低血
圧値等を決定し、表示器８に表示したり、ブザー等の報
知手段９を鳴動させる。なお、１０は制御演算部７に対
して血圧測定開始のトリガ信号等を入力するための操作
入力器、１１は各部に電源を供給する電源部である。ま
た、制御演算部７およびＡ／Ｄ変換部６は、Ａ／Ｄ変換
機能を備えた１チップのマイクロコンピュータにより構
成される。

【０００３】また、図１５は制御演算部７の内部ブロッ
ク図を示しており、Ａ／Ｄ変換部６から入力されるデジ
タル信号は動脈脈波抽出手段１２及びカフ圧抽出手段１
３に入力され、カフ圧に重畳されている動脈脈波成分
（動脈反圧）とカフ圧とが分離され、動脈脈波抽出手段
１２から出力される動脈反圧と、カフ圧抽出手段１３か
ら出力されるカフ圧とがデータとして記憶手段１４に順
次格納される。記憶手段１４に格納された動脈反圧とカ
フ圧とを用いて演算手段１５では後述する比較演算を行
う。また、演算手段１５による演算結果に基づいて血圧
判定手段１６では最高血圧値及び最低血圧値を求め、決
定された最高血圧値及び最低血圧値を表示器８に表示す
る。さらに、演算手段１５の演算結果に基づいて、排気
速度・脈波モニタ１７により排気速度や脈拍数が求めら
れて表示器８に表示され、カフ圧モニタ１８によりカフ
圧が求められて表示器８に表示される。また、カフ圧モ
ニタ１８により検出されるカフ圧に基づいて、カフ圧制
御手段１９により加圧ポンプ３と、急速排気弁（第２の
排気手段）４と、徐々排気弁５とが制御される。

【０００４】次に上記従来例の動作を説明する。まず、
血圧測定が開始されると、制御演算部７が急速排気弁４
を閉じ、徐々排気弁５を定常状態に制御した状態で加圧
ポンプ３を制御し、被測定者の上腕部に巻回されたカフ
１内に空気を送り上腕部を加圧して阻血する。カフ１内
の圧力を十分高めたところで、制御演算部７は加圧ポン
プ３を停止するとともに徐々排気弁５を制御してカフ１
の内部の空気を徐々に排気してカフ圧を徐々に降下させ
る。この減圧期間において、圧力センサ２により動脈反
圧とカフ圧とが重畳された圧力を検出する（図１６
（ａ）参照）。圧力センサ２のアナログ出力はＡ／Ｄ変
換部６によってデジタル信号に変換され、制御演算部７
に入力される。ここで、Ａ／Ｄ変換部６の出力は、略直
線的に低下するカフ圧に、同図（ｂ）に示すような動脈
反圧が重畳された圧力に対応しているので、これらを分
離することで、同図（ｃ）に示すような動脈反圧の脈波
値と、同図（ｄ）に示すようなカフ圧の圧力値とが求め
られる。そして、脈波値の最大値Ｍａｘを求め、その最
大値Ｍａｘに所定の比率Ｓ（％），Ｄ（％）を乗じた値
と一致する動脈反圧に対応するカフ圧が、それぞれ最高
血圧値及び最低血圧値とされる。最高血圧値及び最低血
圧値の計測が終了すると、制御演算部７は急速排気弁４
を開いて、カフ１内の空気を急速に排気し、カフ圧を急
激に低下させて、カフ１内部を大気圧に開放する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の血圧計においては、カフ圧を最高血圧値以上に
まで加圧してから測定を行う必要がある。しかしなが
ら、最高血圧値には個人差があり、加圧時にどの程度ま
で加圧すれば良いか判らないため、一旦所定値まで加圧
してから減圧過程に移行し、減圧中に発生する動脈脈波
値などの生体情報信号から、加圧が十分であるか否かを
判定していた。そのため、最高血圧値の個人差を考慮し
て加圧を行うことがでず、必要以上に被測定部位を圧迫
する場合や、被測定部位の圧迫が不十分な場合が発生す
る虞があった。また、被測定部位の圧迫が不十分な場合
は、一旦減圧過程に入って血圧を測定する状態に移行し
てから、再び加圧を行い、被測定部位を加圧し直すこと
になるため、結果的に被測定者の肉体的な負担が増加す
るという問題があり、再加圧時に必要以上に加圧してし
まう虞もあった。

【０００６】そこで、血圧を測定する減圧期間の前段階
である加圧期間において、Ａ／Ｄ変換部６の出力から制
御演算部７が最高血圧値を推定し、その推定結果に応じ
て制御演算部７が加圧時の圧力を決定するものが提案さ
れており、最高血圧値の個人差に応じて加圧時の圧力を
変化させることによって、被測定部位が必要以上に圧迫
されたり、加圧不足となるのを防止することができる。

【０００７】ところで、加圧中に最高血圧値を推定する
ためには、加圧中に動脈脈波やコロトコフ音などの生体
情報を検出する必要があり、加圧時間を生体情報の検出
に必要な時間よりも長くする必要があるが、従来の血圧
計ではカフ圧の加圧速度は制御されておらず、加圧時間
にばらつきが発生して、加圧中に最高血圧値を推定でき
ない場合があった。

【０００８】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、その目的とするところは、血圧値を測定する減
圧過程の前段階である加圧過程の時間を制御することの
できる血圧計を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明では、被測定者の要部に装着して阻
血するカフと、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上
昇させる加圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカ
フ内の圧力を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ
内の空気を第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内
の圧力を急速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の
判定に用いる生体信号を電気信号に変換するセンサと、
センサの出力信号をサンプリングしてデジタル値に変換
するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを
記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された出力デ
ータから血圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段
によりカフ内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を
停止させると共に、第１の排気手段によりカフ内の空気
を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間
に、演算手段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定す
る血圧計において、加圧手段による空気の送出量を略一
定とし、加圧中に第１の排気手段による排気量を調整す
ることにより加圧時間を制御する排気量制御手段を設け
たことを特徴とし、排気量制御手段が、加圧手段による
空気の送出量に対して、第１の排気手段による排気量を
制御することによってカフ圧の加圧速度を制御し、加圧
に要する加圧時間を所望の時間に制御することができ
る。

【００１０】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力デ
ータとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計
算式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を
演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定
するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力
上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたこと
を特徴とし、加圧値設定手段は、加圧時における動脈脈
波に対応する代替値から最高血圧値を推定することで、
適正な加圧値を設定でき、必要以上に加圧することによ
って被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再
度加圧しなければならなくなるのを防止できる。

【００１１】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手
段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによ
ってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴と
し、不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出で
きない場合でも、カフ圧を略一定にする期間を設けるこ
とによって加圧中の動脈脈波を安定して検出できる。

【００１２】請求項４の発明では、請求項１又は２の発
明において、排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判
定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加
圧時間を長くすることを特徴とし、演算手段が血圧値の
判定に用いる生体信号を加圧中に測定することができ、
加圧中に血圧測定を行える。

【００１３】請求項５の発明では、請求項１又は２の発
明において、第１の排気手段は排気量制御手段から入力
される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手
段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さく
なるような周波数に設定したことを特徴とし、生体信号
を正確に検出することができる。

【００１４】請求項６の発明では、請求項１又は２の発
明において、加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル
成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制
御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とし、リッ
プル抑制手段が第１の排気手段による排気量を制御する
ことによって、カフ圧に含まれるリップル成分を低減で
き、生体信号を正確に検出することができる。

【００１５】請求項７の発明では、請求項１又は２の発
明において、排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排
気手段による排気量を増加させることを特徴とし、加圧
初期時に第１の排気手段による排気量を増加させること
によって、カフ圧が急激に増加するのを防止できる。

【００１６】請求項８の発明では、請求項１又は２の発
明において、排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１
の排気手段による排気量を低下させることを特徴とし、
第１の排気手段の排気量を低下させることによって加圧
速度を速めることができる。

【００１７】請求項９の発明では、請求項１又は２の発
明において、排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１
の排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、
第１の排気手段による排気量を増加させることによって
加圧速度が遅くなるので、加圧期間から減圧期間へ移行
する前後でカフ圧が急激に変化するのを防止できる。

【００１８】請求項１０の発明では、請求項１又は２の
発明において、加圧中に演算手段が血圧値を推定し、カ
フ内の圧力を減圧する期間において、排気量制御手段
は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手
段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血
圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加
させることを特徴とし、演算手段の推定した血圧値の近
傍では減圧速度を遅くすることによって血圧値の測定を
正確に行うことができ、且つ、演算手段の推定した血圧
値以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測
定に要する時間を短縮することができる。

【００１９】請求項１１の発明では、請求項１又は２の
発明において、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力デ
ータから脈拍数を推定する脈拍推定手段を設け、排気量
制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍に
応じて第１の排気手段による排気量を制御することを特
徴とし、第１の排気手段は、脈拍推定手段の推定した脈
拍数に応じて加圧速度を変化させており、加圧時間を脈
拍数の個人差に応じて変化させることができる。

【００２０】請求項１２の発明では、請求項１又は２の
発明において、排気量制御手段は追値制御方式で第１の
排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値
を越えないようにフィードバックゲインを設定すること
を特徴とし、実際の排気量が目標値を越えないようにフ
ィードバックゲインを設定しているので、オーバーシュ
ートが発生し、実際の排気量が目標値に対して上下する
ことはなく、排気量の値が振動することによってノイズ
が発生するのを防止できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。

【００２２】（実施形態１）本発明の実施形態１を図１
乃至図５を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構
成は従来例と共通するので、共通する構成要素には同一
の符号を付して、その説明を省略する。また、制御演算
部７の内部ブロックは従来例と同様であるので、図示及
び説明は省略する。

【００２３】本実施形態では徐々排気弁５に、制御演算
部７から入力されるＰＷＭ信号のデューティ比に応じて
弁開度が変化する制御弁を用いており、排気量制御手段
としての制御演算部７は、徐々排気弁５に出力するＰＷ
Ｍ信号のデューティ比を変化させることによって、徐々
排気弁５の弁開度を変化させ、その排気量を変化させて
いる。

【００２４】また、制御演算部７は、従来の血圧計と同
様に、一定電圧の電圧信号或いはデューティ比が一定の
ＰＷＭ信号からなる制御信号を加圧ポンプ３に対して出
力しており、加圧ポンプ３による空気の送出量を略一定
に制御している。

【００２５】制御演算部７では、血圧測定開始によりカ
フ１の中に空気を送って加圧する時（以下、単に「加圧
時」と略す）に、徐々排気弁５の排気量を制御すること
により、加圧ポンプ３の送出量に対して徐々排気弁５の
排気量を変化させ、カフ圧の加圧速度を変化させている
ので、カフ圧を加圧するのに要する時間を略一定に制御
することができ、加圧中に後述する最高血圧値の推定動
作を確実に行うことができる。

【００２６】ところで、本実施形態では加圧時に得られ
るＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力データと、これらのデ
ータを加算して得られる値を所定の計算式により加算す
ることで動脈脈波に対応する代替値を演算し、この代替
値の変化に基づいて最高血圧値を推定するとともに推定
した最高血圧値に応じてカフ１内の加圧値（目標値）を
設定する加圧値設定手段を備えている。なお、本実施形
態では加圧値設定手段を演算手段１５で兼用している。

【００２７】本実施形態においては、加圧時においても
圧力センサ２で検出したカフ１内の圧力をＡ／Ｄ変換部
６でデジタル信号に変換し、動脈脈波抽出手段１２及び
カフ圧抽出手段１３により動脈脈波値（動脈反圧）とカ
フ圧値のデータを抽出して記憶手段１４に順次格納して
いる。但し、加圧時には減圧時のように動脈脈波値とカ
フ圧を精度よく抽出することが困難であり、加圧時の動
脈脈波値及びカフ圧のデータとしてＡ／Ｄ変換部６から
入力されるデジタル信号（データ）Ｄ（ｎ）をそのまま
記憶手段１４に記憶している。

【００２８】加圧設定手段としての演算手段１５は、図
２（ａ）に示すように加圧時に順次記憶手段１４に格納
されるデータＤ（ｎ）に所定の係数を加算して得られる
値を以下の計算式を用いて加算することにより、動脈脈
波に対応した代替値Ｅ（ｎ＋ｍ）を演算する。

【００２９】

【数１】

【００３０】すなわち、カフ圧はほぼ直線的に上昇し、
周波数成分が略零となるのに対し、動脈脈波は心拍数に
応じた周波数を有するものであるから、上式のようにカ
フ圧の複数のデータＤ(k)に対して動脈脈波の周波数に
対応した係数ａ(n+m-k)，ｂ(n+m-k)を乗じて加算するこ
とにより、データＤ(k)をフィルタリングして動脈脈波
に最も近い成分（代替値Ｅ(n+m)）を抽出することがで
きる。なお、図２（ｂ）は求めた代替値Ｅ(n+m)の包絡
線を示しており、横軸の時間の経過とともにカフ圧が上
昇している。

【００３１】演算手段１５は上述のようにして求めた代
替値Ｅ(n+m)に対し、図３に示すように代替値Ｅ(n+m)が
負から正に変わるゼロクロス点Ｅ(n+i)及び正から負に
変わるゼロクロス点Ｅ(n+i+j)を動脈脈波の開始点及び
終了点と仮定し、この間に存在する複数個の代替値Ｅ(n
+i)〜Ｅ(n+i+j)の中の最大値Ｅmaxを当該動脈脈波の代
表値とする。さらに演算手段１５は、図４に示すように
各動脈脈波の代表値Ｅmax1〜Ｅmax5を比較し、前後の代
表値Ｅmax1…に対して所定の閾値以上に値が変化した代
表値（図示例では代表値Ｅmax3）が代表する動脈脈波を
最高血圧時の動脈脈波と判断し、この動脈脈波の開始点
となる代替値Ｅ(n+m)と対応したデータＤ(n+m)、すなわ
ち当該動脈脈波の開始点におけるカフ圧値のデータを記
憶手段１４から読み出し、このデータＤ(n+m)に所定値
を加算した値を最高血圧値と推定する。そして、演算手
段１５は上述のようにして推定した最高血圧値よりも低
くない値を、加圧値としてカフ圧制御手段１９に対して
設定する。よって、カフ圧制御手段１９は、カフ圧モニ
タ１８により検出されるカフ圧が加圧値に達すれば加圧
ポンプ３を停止して加圧を終了する。なお、加圧終了後
は従来例で説明した手順でカフ圧を降下させながら最高
血圧値及び最低血圧値の測定が行われる。

【００３２】このように、カフ圧のデータＤ(n+m)を上
式の計算式で処理することにより、動脈脈波に対応した
代替値Ｅ(n+m)を簡単に抽出することができ、この代替
値Ｅ(n+m)の変化を捉えることで加圧速度を含めた諸条
件に影響されることなく動脈脈波の開始点及び終了点を
決定し且つ動脈脈波のレベルを判断することができるか
ら、加圧時において最高血圧値を高い精度で推定するこ
とができる。その結果、加圧速度を含めた諸条件にかか
わらず、適正な加圧値が設定可能となるものである。し
たがって、加圧時に、カフ１を必要以上に加圧すること
によって被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じ
て再度加圧しなければならなくなるのを防止できる。

【００３３】なお、制御演算部７が、加圧時において徐
々排気弁５の排気量を加圧ポンプ３の送出量と略同じに
することによって、図５に示すようにカフ圧を略一定に
する期間Ｔ１を設けても良く、不整脈など脈拍の異常で
生体信号が安定して検出できない場合でも、カフ圧を略
一定に保った期間Ｔ１中に動脈脈波を確実に検出でき、
加圧中の動脈脈波を安定して検出できる。

【００３４】また、制御演算部７は加圧時の加圧速度を
十分遅い値（例えば２〜６ｍｍＨｇ／ｓｅｃ）に制御
し、演算手段１５が血圧値の判定に用いる生体信号を測
定するのに必要な時間より加圧時間を長くしても良く
（図６参照）、演算手段１５が血圧値の判定に用いる生
体信号を加圧中に測定することができるから、加圧中に
最高血圧値や最低血圧値の測定を行え、血圧の測定時間
を短縮できる。

【００３５】また、制御演算部７が徐々排気弁５に出力
する制御信号（ＰＷＭ信号）の周波数は、制御演算部７
が測定する生体信号（動脈脈波）に対する影響が小さく
なるような周波数に設定するのが望ましく、例えば制御
信号の周波数を１ｋＨｚ以上に設定することにより、生
体信号に対する影響を十分小さくでき、生体信号を正確
に検出することができる。

【００３６】（実施形態２）本発明の実施形態２を図７
を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な構成は実施
形態１と共通するので、共通する構成要素には同一の符
号を付して、その説明を省略する。

【００３７】本実施形態では、実施形態１の血圧計にお
いて、カフ１内の圧力からリプル成分のみを抽出する帯
域通過フィルタよりなるリプル成分抽出部２０を設けて
いる。そして、リプル抑制手段たる制御演算部７は、リ
プル成分抽出部２０の抽出したリプル成分に同期して、
徐々排気弁５の弁開度を変化させているので、カフ圧に
発生するリプル成分を低減して、生体信号を正確に検出
することができる。

【００３８】（実施形態３）本発明の実施形態３を図８
乃至図１２を参照して説明する。尚、血圧計の基本的な
構成は実施形態１と同様であるので、その説明は省略す
る。

【００３９】実施形態１では、加圧時において、制御演
算部７が加圧速度を略一定に制御しているが、本実施形
態では図８に示すように加圧初期時（同図中の期間Ｔ
２）に徐々排気弁５の弁開度を大きくして、排気量を増
加させることにより、加圧速度を低下させており、加圧
初期時にカフ圧が急激に増加するのを防止している。

【００４０】また、図９に示すように加圧期間の後半
（同図中の期間Ｔ３）において、制御演算部７が徐々排
気弁５の弁開度を小さくして、排気量を低下させること
により、加圧速度を速めても良く、加圧速度を速めるこ
とによって、加圧時間を短縮することができる。

【００４１】また更に、図１０に示すように加圧期間の
末期（同図中の期間Ｔ４）において、制御演算部７が徐
々排気弁５の弁開度を大きくして、排気量を増加させる
ことにより、加圧速度を遅くしても良い。カフ１は弾性
を有しており、カフ１が加圧期間の末期に急激に膨張す
ると、加圧期間から減圧期間に移行した際に急激な膨張
の反動で急激に収縮して、カフ圧が急激に低下するが、
加圧期間の末期に加圧速度を遅くすることによって、カ
フ１の膨張を緩やかにでき、加圧期間から減圧期間に移
行した際にカフ圧が急激に低下するのを防止できる（図
１０のＡ３参照）。

【００４２】ところで、制御演算部７は加圧中に血圧値
を推定しており、図１１に示すように血圧の測定を行う
減圧期間において、推定した血圧値の近傍では徐々排気
弁５の排気量を低下させて、減圧速度を遅くすると共
に、カフ圧が推定した血圧値の近傍以外（図１１の期間
Ａ１，Ａ２）では徐々排気弁５の排気量を増加させて、
減圧速度を速めるようにしても良く、推定した血圧値の
近傍では減圧速度を遅くすることによって、血圧値の測
定を正確に行うことができ、且つ、推定した血圧値の近
傍以外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測
定に要する時間を短縮することができる。

【００４３】また、制御演算部７では、加圧中における
Ａ／Ｄ変換部６の出力データから動脈脈波を検出してお
り、この動脈脈波から脈拍数を推定し、脈拍数の推定値
に応じて加圧中の加圧速度を変化させるようにしても良
い。例えば制御演算部７では、脈拍数が少ない場合は図
１２（ａ）に示すように加圧速度を遅くして、加圧時間
を長くすると共に、脈拍数が多い場合は図１２（ｂ）に
示すように加圧速度を速めて、加圧時間を短くすること
により、脈拍数の個人差による加圧量のばらつきを低減
でき、血圧の測定を正確に行うことができる。

【００４４】また更に、制御演算部７が徐々排気弁５の
排気量（弁開度）を制御する際に、追値制御方式で排気
量を制御し、図１３に示すように、実際の排気量（同図
中のイ）が目標値（同図中のロ）を越えないようにフィ
ードバックゲインを設定しても良い。ここで、同図中の
ハはフィードバックゲインを大きくした場合の排気量を
示しており、実際の排気量が目標値を上回り（すなわち
オーバーシュートが発生し）、目標値に対して上下する
ため、変動分の脈波と同じ周波数成分のノイズが発生す
るが、実際の排気量が目標値を越えないようにフィード
バックゲインを設定することによって、実際の排気量が
目標値を上回ることはなく、ノイズの発生を防止でき
る。

【００４５】

【発明の効果】上述のように、請求項１の発明は、被測
定者の要部に装着して阻血するカフと、カフ内に空気を
送ってカフ内の圧力を上昇させる加圧手段と、カフ内の
空気を徐々に排気してカフ内の圧力を徐々に降下させる
第１の排気手段と、カフ内の空気を第１の排気手段より
も急速に排気してカフ内の圧力を急速に降下させる第２
の排気手段と、血圧値の判定に用いる生体信号を電気信
号に変換するセンサと、センサの出力信号をサンプリン
グしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ
変換手段の出力データを記憶する記憶手段と、記憶手段
により記憶された出力データから血圧値を演算する演算
手段とを備え、加圧手段によりカフ内の圧力を上昇させ
た状態から、加圧手段を停止させると共に、第１の排気
手段によりカフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力
を徐々に降下させる期間に、演算手段が血圧値の判定に
用いる生体信号を測定する血圧計において、加圧手段に
よる空気の送出量を略一定とし、加圧中に第１の排気手
段による排気量を調整することにより加圧時間を制御す
る排気量制御手段を設けたことを特徴とし、排気量制御
手段が、加圧手段による空気の送出量に対して、第１の
排気手段による排気量を制御することによってカフ圧の
加圧速度を制御し、加圧に要する加圧時間を所望の時間
に制御することができるという効果がある。

【００４６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の出力デー
タとこれらのデータを加算して得られる値を所定の計算
式により加算することで動脈脈波に対応する代替値を演
算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値を推定す
るとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内の圧力上
昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設けたことを
特徴とし、加圧値設定手段は、加圧時における動脈脈波
に対応する代替値から最高血圧値を推定することで、適
正な加圧値を設定でき、必要以上に加圧することによっ
て被測定者に負担がかかったり、加圧不足が生じて再度
加圧しなければならなくなるのを防止できるという効果
がある。

【００４７】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手段
の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによっ
てカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とし、
不整脈など脈拍の異常で生体信号が安定して検出できな
い場合でも、カフ圧を略一定にする期間を設けることに
よって加圧中の動脈脈波を安定して検出できるという効
果がある。

【００４８】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において、排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判定
に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加圧
時間を長くすることを特徴とし、演算手段が血圧値の判
定に用いる生体信号を加圧中に測定することができ、加
圧中に血圧測定を行えるという効果がある。

【００４９】請求項５の発明は、請求項１又は２の発明
において、第１の排気手段は排気量制御手段から入力さ
れる制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手段
は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さくな
るような周波数に設定したことを特徴とし、生体信号を
正確に検出できるという効果がある。

【００５０】請求項６の発明は、請求項１又は２の発明
において、加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル成
分を低減するように第１の排気手段による排気量を制御
するリップル抑制手段を設けたことを特徴とし、リップ
ル抑制手段が第１の排気手段による排気量を制御するこ
とによって、カフ圧に含まれるリップル成分を低減で
き、生体信号を正確に検出できるという効果がある。

【００５１】請求項７の発明は、請求項１又は２の発明
において、排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排気
手段による排気量を増加させることを特徴とし、加圧初
期時に第１の排気手段による排気量を増加させることに
よって、カフ圧が急激に増加するのを防止できるという
効果がある。

【００５２】請求項８の発明は、請求項１又は２の発明
において、排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１の
排気手段による排気量を低下させることを特徴とし、第
１の排気手段の排気量を低下させることによって加圧速
度を速めることができるという効果がある。

【００５３】請求項９の発明は、請求項１又は２の発明
において、排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１の
排気手段による排気量を増加させることを特徴とし、第
１の排気手段による排気量を増加させることによって加
圧速度が遅くなるので、加圧期間から減圧期間へ移行す
る前後でカフ圧が急激に変化するのを防止できるという
効果がある。

【００５４】請求項１０の発明は、請求項１又は２の発
明において、加圧中に演算手段が血圧値を推定し、カフ
内の圧力を減圧する期間において、排気量制御手段は、
演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手段の
排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血圧値
の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加させ
ることを特徴とし、演算手段の推定した血圧値の近傍で
は減圧速度を遅くすることによって血圧値の測定を正確
に行うことができ、且つ、演算手段の推定した血圧値以
外では減圧速度を速めることによって、血圧値の測定に
要する時間を短縮できるという効果がある。

【００５５】請求項１１の発明は、請求項１又は２の発
明において、加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力デー
タから脈拍数を推定する脈拍推定手段を設け、排気量制
御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍に応
じて第１の排気手段による排気量を制御することを特徴
とし、第１の排気手段は、脈拍推定手段の推定した脈拍
数に応じて加圧速度を変化させており、加圧時間を脈拍
数の個人差に応じて変化させることができるという効果
がある。

【００５６】請求項１２の発明は、請求項１又は２の発
明において、排気量制御手段は追値制御方式で第１の排
気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値を
越えないようにフィードバックゲインを設定することを
特徴とし、実際の排気量が目標値を越えないようにフィ
ードバックゲインを設定しているので、オーバーシュー
トが発生し、実際の排気量が目標値に対して上下するこ
とはなく、排気量の値が振動することによってノイズが
発生するのを防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１の血圧計のブロック図である。

【図２】（ａ）は同上におけるカフ圧の変化を示す波形
図、（ｂ）は動脈脈波の代替値Ｅ（ｎ＋ｍ）の包絡線を
示す波形図である。

【図３】同上の動作説明図である。

【図４】同上の動作説明図である。

【図５】同上の動作説明図である。

【図６】同上の動作説明図である。

【図７】実施形態２の血圧計のブロック図である。

【図８】実施形態３の血圧計の動作説明図である。

【図９】同上の動作説明図である。

【図１０】同上の動作説明図である。

【図１１】同上の動作説明図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は同上の動作説明図である。

【図１３】同上の動作説明図である。

【図１４】従来の血圧計のブロック図である。

【図１５】同上の要部ブロック図である。

【図１６】（ａ）〜（ｄ）は同上の動作説明図である。

【符号の説明】１カフ３加圧ポンプ４急速排気弁５徐々排気弁７制御演算部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定者の要部に装着して阻血するカフ
と、カフ内に空気を送ってカフ内の圧力を上昇させる加
圧手段と、カフ内の空気を徐々に排気してカフ内の圧力
を徐々に降下させる第１の排気手段と、カフ内の空気を
第１の排気手段よりも急速に排気してカフ内の圧力を急
速に降下させる第２の排気手段と、血圧値の判定に用い
る生体信号を電気信号に変換するセンサと、センサの出
力信号をサンプリングしてデジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段の出力データを記憶する記
憶手段と、記憶手段により記憶された出力データから血
圧値を演算する演算手段とを備え、加圧手段によりカフ
内の圧力を上昇させた状態から、加圧手段を停止させる
と共に、第１の排気手段によりカフ内の空気を徐々に排
気してカフ内の圧力を徐々に降下させる期間に、演算手
段が血圧値の判定に用いる生体信号を測定する血圧計に
おいて、加圧手段による空気の送出量を略一定とし、加
圧中に第１の排気手段による排気量を調整することによ
り加圧時間を制御する排気量制御手段を設けたことを特
徴とする血圧計。
【請求項２】加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の複数個の
出力データとこれらのデータを加算して得られる値を所
定の計算式により加算することで動脈脈波に対応する代
替値を演算し、この代替値の変化に基づいて最高血圧値
を推定するとともに推定した最高血圧値に応じてカフ内
の圧力上昇時の加圧値を設定する加圧値設定手段を設け
たことを特徴とする請求項１記載の血圧計。
【請求項３】排気量制御手段は、加圧中に第１の排気手
段の排気量を加圧手段の送出量と略同じにすることによ
ってカフ圧を略一定にする期間を設けたことを特徴とす
る請求項１又は２記載の血圧計。
【請求項４】排気量制御手段は、演算手段が血圧値の判
定に用いる生体信号を測定するのに必要な時間よりも加
圧時間を長くすることを特徴とする請求項１又は２記載
の血圧計。
【請求項５】第１の排気手段は排気量制御手段から入力
される制御信号に応じて排気量を制御し、排気量制御手
段は制御信号の周波数を生体信号に対する影響が小さく
なるような周波数に設定したことを特徴とする請求項１
又は２記載の血圧計。
【請求項６】加圧中にカフ内の圧力に発生するリップル
成分を低減するように第１の排気手段による排気量を制
御するリップル抑制手段を設けたことを特徴とする請求
項１又は２記載の血圧計。
【請求項７】排気量制御手段は、加圧初期時に第１の排
気手段による排気量を増加させることを特徴とする請求
項１又は２記載の血圧計。
【請求項８】排気量制御手段は、加圧期間の後半に第１
の排気手段による排気量を低下させることを特徴とする
請求項１又は２記載の血圧計。
【請求項９】排気量制御手段は、加圧期間の末期に第１
の排気手段による排気量を増加させることを特徴とする
請求項１又は２記載の血圧計。
【請求項１０】演算手段は加圧中に血圧値を推定し、カ
フ内の圧力を降下させる期間において、排気量制御手段
は、演算手段の推定した血圧値の近傍では第１の排気手
段の排気量を低下させると共に、演算手段の推定した血
圧値の近傍以外では第１の排気手段による排気量を増加
させることを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
【請求項１１】加圧中におけるＡ／Ｄ変換手段の出力デ
ータから脈拍数を推定する脈拍推定手段を設け、排気量
制御手段は、脈拍推定手段の推定した被測定者の脈拍に
応じて第１の排気手段による排気量を制御することを特
徴とする請求項１又は２記載の血圧計。
【請求項１２】排気量制御手段は追値制御方式で第１の
排気手段による排気量を制御し、実際の排気量が目標値
を越えないようにフィードバックゲインを設定すること
を特徴とする請求項１又は２記載の血圧計。