JP2016198376A - 血圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザにとって、血圧測定のために待つ時間が少なく、使い勝手が良い血圧計を提供すること。【解決手段】被測定部位に巻き付けて装着されるカフを備えた血圧計である。カフに空気を供給しまたはカフから排出して、カフの圧力を制御する圧力制御部を備える。カフの圧力を検出して時系列のカフ圧信号として出力する圧力センサを備える。圧力制御部は、血圧測定終了時にカフを実質的に大気圧になるまで開放する（Ｓ９）。次の測定開始タイミングの前に圧力センサが出力するカフ圧信号を監視し（Ｓ４，Ｓ５）、カフ圧信号が予め定められた変化をしたとき（Ｓ５でＹＥＳ）、被測定部位にカフが装着されたと判定する装着判定部を備える。【選択図】図６

Description

この発明は血圧計に関し、より詳しくは、腕や手首などの被測定部位に巻き付けて装着されるカフを備えた電子血圧計に関する。

従来、この種の血圧計としては、例えば特許文献１（特開平６−２３７９０６号公報）に開示されているように、起動されると、カフ内に一定の空気量を供給し、カフ内の圧力の上昇の程度に基づいて、被測定部位にカフが装着されているか否かを判定するものが知られている。また、特許文献２（特開２０１１−１５２３０７号公報）に開示されているように、血圧測定終了時にカフ内に一定圧力以上の空気を残した状態で排気弁を閉塞し、次の測定開始タイミングになると、カフ加圧のための動作をすることなく、その時点のカフ内の圧力が所定値以上であるか否かに基づいて、被測定部位にカフが装着されているか否かを判定するものが知られている。

特開平６−２３７９０６号公報 特開２０１１−１５２３０７号公報

特許文献１，２の血圧計では、測定開始スイッチが押された後（測定開始タイミングの後）に被測定部位にカフが装着されているか否かを判定している。このため、ユーザにとって、血圧測定のために待つ時間が長くなる。特に、一度カフが装着されていない（装着の仕方が正しくない場合を含む。以下同様。）と判定されると、ユーザは、カフを装着し直した後、もう一度測定開始スイッチを押してカフが装着されているか否かの判定を待たなければならない。このため、ユーザにとって使い勝手が良くないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、ユーザにとって、血圧測定のために待つ時間が少なく、使い勝手が良い血圧計を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の血圧計は、
被測定部位に巻き付けて装着されるカフを備えた血圧計であって、
上記カフに空気を供給しまたは上記カフから排出して、上記カフの圧力を制御する圧力制御部と、
上記カフの圧力を検出して時系列のカフ圧信号として出力する圧力センサとを備え、
上記圧力制御部は、血圧測定終了時に上記カフを実質的に大気圧になるまで開放し、
次の測定開始タイミングの前に上記圧力センサが出力するカフ圧信号を監視し、上記カフ圧信号が予め定められた変化をしたとき、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定する装着判定部とを備える。

ここで、上記圧力制御部は、上記カフに連なる配管系を通して上記カフの圧力を制御する場合を含む。同様に、上記圧力センサは、上記カフに連なる配管系を通して上記カフの圧力を検出する場合を含む。

また、「実質的に大気圧になる」とは、大気圧に完全に一致する場合に加えて、略一致する場合（例えば、せいぜい１ｍｍＨｇ程度までの僅かな残圧がある場合）を含む意味である。

また、「測定開始タイミングの前」とは、手動で血圧測定開始が指示される場合は、ユーザによって測定開始の指示が行われる前、例えば測定開始スイッチが押される前を意味する。自動的に血圧測定が開始される場合は、血圧測定のために上記カフを加圧する動作が開始される前を意味する。

この発明の血圧計では、圧力制御部は、血圧測定終了時に上記カフを実質的に大気圧になるまで開放する。このとき、上記カフには多少の空気が残存する。したがって、もしユーザが上記被測定部位に上記カフを巻き付けて装着すると、残存空気によって上記カフの圧力が変化し得る状態になる。この状態で、圧力センサは、上記カフの圧力を検出して時系列のカフ圧信号として出力する。装着判定部は、次の測定開始タイミングの前に上記圧力センサが出力するカフ圧信号を監視する。そして、上記カフ圧信号が予め定められた変化をしたとき、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定する。これにより、次の測定開始タイミングの前に、被測定部位にカフが装着されたか否かを検知できる。したがって、ユーザにとって、血圧測定のために待つ時間が少なく、使い勝手が良い。また、上記圧力制御部は、血圧測定終了時に上記カフを実質的に大気圧になるまで開放するので、上記カフ（このカフに連なる配管系を含む。）に圧力の負担がかかり難い。

一実施形態の血圧計では、さらに、
上記カフの移動を検出するための加速度センサを備え、
上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたのに伴って、上記装着判定部は上記カフ圧信号の監視を開始することを特徴とする。

ここで、「カフの移動が検出されたのに伴って、」監視を開始するとは、カフの移動が検出されたとき、直ちに監視を開始する場合と、別の動作（例えば、弁を閉じる動作）を経て監視を開始する場合とを含む。

この一実施形態の血圧計では、加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき、ユーザがこれから血圧測定を行おうとして上記カフを手に持った可能性が高い。そこで、上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたのに伴って、上記装着判定部は上記カフ圧信号の監視を開始する。これにより、ユーザがこれから血圧測定を行おうとしている可能性が高いときのみ、上記カフ圧信号を監視できる。したがって、省エネルギを図ることができる。なお、加速度センサによる監視の消費電力は、通常、比較的少ない。

一実施形態の血圧計では、
上記圧力制御部は、上記カフおよびこのカフに連なる配管系を大気に対して開放しまたは閉じるための常開弁を含み、上記血圧測定終了時に上記常開弁を非通電状態にして上記カフおよび配管系を実質的に大気圧になるまで開放し、上記次の測定開始タイミングの前に上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき上記常開弁を閉じ、
上記装着判定部は、上記常開弁が閉じられた状態で、上記カフ圧信号の監視を開始することを特徴とする。

この一実施形態の血圧計では、上記圧力制御部は、上記血圧測定終了時に上記常開弁を非通電状態にして上記カフおよび配管系を実質的に大気圧になるまで開放し、上記次の測定開始タイミングの前に上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき上記常開弁を閉じる。これにより、上記カフおよび配管系が大気に対して閉じられた状態になる。上記装着判定部は、上記常開弁が閉じられた状態、すなわち上記カフおよび配管系が大気に対して閉じられた状態で、上記カフ圧信号の監視を開始する。この状態では、ユーザが上記被測定部位に上記カフを巻き付けて装着する動作を行ったとき、上記カフおよび配管系から残存空気が大気中へ逃げることが無い。したがって、ユーザが上記被測定部位に上記カフを巻き付けて装着する動作に応じて、上記カフおよび配管系内で上記残存空気が移動して、上記カフおよび配管系の圧力が変化する。これにより、上記カフ圧信号の変化を検出する精度が高まる。この結果、上記被測定部位に上記カフが装着されたか否かを精度良く検知できる。

一実施形態の血圧計では、
上記圧力制御部は、上記カフおよびこのカフに連なる配管系を大気に対して開放しまたは閉じるためのパッシブ弁を含み、上記血圧測定終了時に上記パッシブ弁を非通電状態にして上記カフおよび配管系を実質的に大気圧になるまで開放し、
上記装着判定部は、上記次の測定開始タイミングの前に上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき、直ちに上記カフ圧信号の監視を開始することを特徴とする。

ここで、「パッシブ弁」とは、非通電状態ではこの弁の内外（上流側と下流側）の圧力差によって開閉し、この弁の内外の圧力差が実質的に無くなると（例えば、せいぜい１ｍｍＨｇ程度までの僅かな残圧になると）、自ら閉じる弁を意味する。

この一実施形態の血圧計では、上記圧力制御部は、上記血圧測定終了時に上記パッシブ弁を非通電状態にして上記カフおよび配管系を実質的に大気圧になるまで開放する。上記カフおよび配管系が実質的に大気圧になると、上記パッシブ弁は自ら閉じる。上記装着判定部は、上記次の測定開始タイミングの前に上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき、直ちに上記カフ圧信号の監視を開始する。したがって、ユーザが上記被測定部位に上記カフを巻き付けて装着する動作を行ったとき、上記被測定部位に上記カフが装着されたか否かを迅速に検知できる。なお、上記パッシブ弁が閉じている圧力レベルで、上記装着判定部が上記カフ圧信号の上記予め定められた変化を検出するものとすれば、装着検知に支障は生じない。

一実施形態の血圧計では、上記カフ圧信号の上記予め定められた変化は、実質的に大気圧に等しい第１の圧力レベルから、この第１の圧力レベルよりも少なくとも予め定められた圧力差分だけ高い第２の圧力レベルへの遷移であることを特徴とする。

この血圧計が使用されず放置されている場合、上記カフおよび配管系は実質的に大気圧に等しい圧力レベル（これを「第１の圧力レベル」と呼ぶ。）にある。ユーザがこれから血圧測定を行おうとして上記カフを被測定部位に巻き付けて装着すると、その巻き付けに伴ってユーザの手によって与えられる張力、上記被測定部位からの反発力などによって、上記カフおよび配管系は上記第１の圧力レベルよりも或る圧力差分だけ高い圧力レベル（これを「第２の圧力レベル」と呼ぶ。）になる。そこで、この一実施形態の血圧計では、上記カフ圧信号の上記予め定められた変化は、実質的に大気圧に等しい第１の圧力レベルから、この第１の圧力レベルよりも少なくとも予め定められた圧力差分だけ高い第２の圧力レベルへの遷移であるものとする。これにより、上記被測定部位に上記カフが装着されたことを精度良く判定できる。

一実施形態の血圧計では、上記装着判定部は、上記カフ圧信号の上記予め定められた変化が予め定められた想定最長期間内に生じたときのみ、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定することを特徴とする。

ユーザがこれから血圧測定を行おうとして上記カフを被測定部位に巻き付けて装着する動作は、通常、或る長さの期間（例えば１０秒間〜３０秒間）内に行われる。そこで、この一実施形態の血圧計では、上記装着判定部は、上記カフ圧信号の上記予め定められた変化が予め定められた想定最長期間内に生じたときのみ、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定する。これにより、例えば上記カフの周りの大気圧の緩慢な変化が生じたときに上記被測定部位に上記カフが装着されたと誤判定するような不具合を排除できる。

一実施形態の血圧計では、さらに、
上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定されたとき、上記カフが装着されたことを報知する報知部を備えたことを特徴とする。

この一実施形態の血圧計では、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定されたとき、報知部が上記カフが装着されたことを報知する。この報知によって、上記被測定部位に上記カフが装着されたのを血圧計が認識したことを、ユーザは知ることができる。

一実施形態の血圧計では、さらに、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定されたのに伴って、血圧測定の準備を行う準備制御部を備えたことを特徴とする。

ここで、「カフが装着されたと判定されたのに伴って、」血圧測定の準備を行うとは、上記カフが装着されたと判定されたとき、直ちに血圧測定の準備を行う場合と、別の動作（例えば、姿勢が正しいか否かの判定処理）を経て血圧測定の準備を行う場合とを含む。

ここで、「血圧測定の準備」とは、圧力センサの較正などの、血圧測定のために上記カフを加圧する動作を開始する前の準備を意味する。

この一実施形態の血圧計では、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定されたのに伴って、準備制御部が血圧測定の準備を行う。したがって、血圧測定のために上記カフを加圧する動作を円滑に開始することができる。

一実施形態の血圧計では、さらに、上記準備制御部によって上記血圧測定の準備が完了すると、直ちに上記カフを加圧する動作を開始して血圧測定を行う測定制御部を備えたことを特徴とする。

この一実施形態の血圧計では、上記準備制御部によって上記血圧測定の準備が完了すると、ユーザによる特別の操作（すなわち、血圧測定開始を指示する操作）がなくても、測定制御部が直ちに上記カフを加圧する動作を開始して血圧測定を行う。これにより、ユーザにとって、さらに使い勝手が良くなる。

以上より明らかなように、この発明の血圧計は、ユーザにとって、血圧測定のために待つ時間が少なく、使い勝手が良い。

この発明の一実施形態の血圧計の外観を示す斜視図である。 上記血圧計が被測定部位（図示せず）に装着されたときの状態を示す斜視図である。 上記血圧計の概略的なブロック構成を示す図である。 上記血圧計の加速度センサによって得られる加速度信号の波形を例示する図である。 上記血圧計の圧力センサによって得られるカフ圧信号の波形を例示する図である。 上記血圧計による動作フローを例示する図である。 上記血圧計による別の動作フローを例示する図である。 上記血圧計によるさらに別の動作フローを例示する図である。 上記血圧計の血圧測定の動作フローをより具体的に示す図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施形態の血圧計（全体を符号１で示す。）の外観を示している。この血圧計１は、大別して、被測定部位としての手首（矢印Ａの方向に通される）に巻き付けられる血圧測定用カフ２０と、このカフ２０に一体に取り付けられ、血圧測定のための要素を内蔵した本体１０とを有している。

カフ２０は、外布２０Ａと内布２０Ｂとをそれらの周縁に沿って沿って縫製して袋状の帯状体として形成されている。被測定部位を圧迫し易いように、内布２０Ｂは伸縮性が大きく、外布２０Ａは実質的に非伸縮性（または内布２０Ｂに比して伸縮性が小さく）に設定されている。

カフ２０は、このカフ２０の長手方向（図１における周方向に相当）に沿って、本体１０に沿った第２部分２０Ｃと、この第２部分２０Ｃから図１における右側へ延在する第１部分２０Ｅと、第２部分２０Ｃから図１における左側へ延在する第３部分２０Ｆとを有している。第３部分２０Ｆは、手首の左側から下側を取り巻くように、右方へ延びてリング８０に通されている。

第１部分２０Ｅの外周面に、実質的に長円形状をもつリング８０が取り付けられている。このリング８０の長手方向は、カフ２０の長手方向に対して交差している。

カフ２０の第３部分２０Ｆのうち本体１０寄りの直近部分の表面に面状ファスナ７０が取り付けられている。この例では、面状ファスナ７０は、その表面に図示しない多数の微細なフックを有している。第３部分２０Ｆのうち面状ファスナ７０以外の部分の外周面は、上記フックと係合する図示しない多数の微細なループを有している。

カフ２０には、第１部分２０Ｅから第３部分２０Ｆにまたがって、手首を圧迫するための空気袋２２（図３参照）が内包されている。

図３は、血圧計１のカフ２０と本体１０の概略的なブロック構成を示している。この血圧計１は、本体１０に搭載された、制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、ＬＣＤ（Liquid Cristal Display）表示器５０、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示器５４、操作部５２、記憶部としてのメモリ５１、電源部５３、ポンプ３２、弁３３、圧力センサ３１、および加速度センサ３４を含む。また、本体１０は、この本体１０に搭載された、圧力センサ３１からの出力を周波数に変換する発振回路３１０、ポンプ３２を駆動するポンプ駆動回路３２０、弁３３を駆動する弁駆動回路３３０、加速度センサ３４からの出力をＡＤ（Analog to Digital）変換するＡＤ変換器３４０を有する。

ＬＣＤ表示器５０は、ディスプレイおよびインジケータ等を含み、ＣＰＵ１００からの制御信号に従って、血圧測定結果などの所定の情報を表示する。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示器５４は、ＣＰＵ１００からの制御信号に従って点灯または点滅して、血圧測定の準備が完了したことなどの所定の情報を表示する。

操作部５２は、血圧の測定開始の指示を受け付けるための測定開始スイッチ５２Ａと、メモリに記憶されている血圧測定結果を呼び出すための記録呼出スイッチ５２Ｂとを有する。これらのスイッチ５２Ａ，５２Ｂは、ユーザによる指示に応じた操作信号をＣＰＵ１００に入力する。

これらのＬＣＤ表示器５０および操作部５２は、図１中に示すように、本体１０の上面に設けられている。ＬＥＤ表示器５４は、操作部５２の測定開始スイッチ５２Ａの内部に配置されている。これにより、ＬＥＤ表示器５４が点灯または点滅すると、その点灯または点滅が測定開始スイッチ５２Ａの半透明の上面を通してユーザに見えるようになっている。

図３中のメモリ５１は、血圧計１を制御するためのプログラムのデータ、血圧計１を制御するために用いられるデータ、血圧計１の各種機能を設定するための設定データ、および血圧値の測定結果のデータなどを記憶する。また、メモリ５１は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。

ＣＰＵ１００は、メモリ５１に記憶された血圧計１を制御するためのプログラムに従って、操作部５２からの操作信号に応じて、ポンプ３２や弁３３を駆動する制御を行う。また、ＣＰＵ１００は、圧力センサ３１からの信号に基づいて、血圧値を算出する制御を行う。

電源部５３は、ＣＰＵ１００、圧力センサ３１、ポンプ３２、弁３３、加速度センサ３４、ＬＣＤ表示器５０、ＬＥＤ表示器５４、メモリ５１、発振回路３１０、ポンプ駆動回路３２０、弁駆動回路３３０、およびＡＤ変換器３４０の各部に電力を供給する。

ポンプ３２、弁３３および圧力センサ３１は、配管系としての共通のエア配管１０Ａを介して、カフ２０に内包されている空気袋２２に接続されている。ポンプ３２は、カフ２０に内包された空気袋２２内の圧力（カフ圧）を加圧するために、エア配管１０Ａを通して空気袋２２に空気を供給する。弁３３は、通電によって開閉が制御される電磁弁であり、空気袋２２の空気をエア配管１０Ａを通して排出し、または封入してカフ圧を制御するために用いられる。この弁３３は、非通電状態で開となる常開弁であっても良いし、またはそれに代えて、非通電状態ではこの弁の内外の圧力差が実質的に無くなると（例えば、せいぜい１ｍｍＨｇ程度までの僅かな残圧になると）、自ら閉じるパッシブ弁であっても良い。また、このパッシブ弁はポンプ３２に搭載されたものであっても良い。ポンプ駆動回路３２０は、ポンプ３２をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて駆動する。弁駆動回路３３０は、弁３３をＣＰＵ１００から与えられる制御信号に基づいて開閉する。

圧力センサ３１は、この例ではピエゾ抵抗式圧力センサであり、エア配管１０Ａを通してカフ２０（空気袋２２）の圧力、この例では大気圧を基準（ゼロ）とした圧力を検出して時系列のカフ圧信号Ｐｃとして出力する。発振回路３１０は、圧力センサ３１からのピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化に基づく電気信号値に基づき発振して、圧力センサ３１の電気信号値に応じた周波数を有する周波数信号をＣＰＵ１００に出力する。

加速度センサ３４は、本体１０内に一体に内蔵された３軸加速度センサからなる。この加速度センサ３４は、本体１０の、したがって本体１０と一体に取り付けられたカフ２０の、互いに直交する３方向の加速度を表す加速度信号を、ＡＤ変換器３４０を介して、ＣＰＵ１００に出力する。ＣＰＵ１００は、加速度センサ３４からの３方向の加速度信号を処理して、本体１０およびカフ２０が移動したか否かを検出する（詳しくは、後述する。）。

血圧計１（カフ２０）を被測定部位としての手首に装着する際には、図１中に矢印Ａで示すように、手のひらを上へ向けて手首がカフ２０の中に通されて、手首に、カフ２０の第２部分２０Ｃが本体１０とともに載せられる。続いて、カフ２０の第３部分２０Ｆのうち本体１０から遠い部分がリング８０を通して、矢印Ｂで示すように図１において斜め右下へ引っ張られるとともに、図２中に矢印Ｃで示すように折り返される。そして、その折り返された部分が面状ファスナ７０に押し付けられて固定される。

（第１の動作例）
図６は、弁３３が常開弁である場合の、血圧計１による動作フローを例示している。この動作フローでは、被測定部位にカフ２０が装着され、血圧測定の準備が整うと、ユーザによって測定開始の指示が行われるのを待つことなく、自動的に血圧測定を開始することを予定している。

ここで、図６のフローを開始する際には、弁３３が非通電状態にあり、カフ２０（正確には空気袋２２。以下同様。）およびエア配管１０Ａが実質的に大気圧になるまで開放されているものとする。これは、ＣＰＵ１００が圧力制御部として働いて、前回の血圧測定終了時に弁３３を非通電状態にし、その非通電状態を維持していることによる。このとき、カフ２０およびエア配管１０Ａには多少の空気が残存している。この状態は、もしユーザが被測定部位にカフ２０を巻き付けて装着すると、残存空気によってカフ２０の圧力が変化し得る状態である。

図６のステップＳ１に示すように、まず、ＣＰＵ１００は、加速度センサ３４によってカフ２０の移動を監視する。例えば、移動検知のための１回の処理時間は０．２秒間であり、その移動検知の処理を１秒間から３秒間までの範囲内の周期で周期的に繰り返すものとする。このとき、加速度センサ３４とＣＰＵ１００が周期的に動作するのみで、血圧計１の他の部分は非動作状態にある（この状態を「スタンバイ状態」と呼ぶ。）。

ここで、図４は、加速度センサ３４によって得られる加速度信号Ａｃの波形（経時変化波形）を例示している。この加速度信号Ａｃは、ＣＰＵ１００が加速度センサ３４からの３方向の加速度信号の２乗和平方根を算出して得られた加速度の大きさを表している。加速度信号Ａｃは、血圧計１が静止している期間（この期間を図４中に「静止期間」として示す。）には、実質的に重力加速度（≒９．８［ｍ／ｓ^２］）に等しい。ユーザがこれから血圧測定を行おうとして血圧計１を手に持つと、加速度信号Ａｃは比較的大きく変化する（この変化している期間を図４中に「移動期間」として示す。）。ＣＰＵ１００は、重力加速度９．８［ｍ／ｓ^２］を基準として閾値α１，α２（図４中に破線で示す。）を設定している。この例では、α１＝７．８［ｍ／ｓ^２］（すなわち、０．８Ｇ）、α２＝１１．７［ｍ／ｓ^２］（すなわち、１．２Ｇ）にそれぞれ設定されている。そして、加速度信号Ａｃが閾値α１を下回ったとき又は閾値α２を超えたとき、血圧計１（およびカフ２０）が移動したと判定する。このようにして、ＣＰＵ１００は血圧計１の移動を検出する（図６のステップＳ２）。これにより、ユーザがこれから血圧測定を行おうとしている可能性が高いときのみ、後述のようにカフ圧信号Ｐｃを監視できる。したがって、省エネルギを図ることができる。なお、加速度センサ３４による監視の消費電力は、通常、比較的少ない。

血圧計１の移動を検出すると（図６のステップＳ２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、弁駆動回路３３０によって弁３３を閉じる（図６のステップＳ３）。これにより、カフ２０およびエア配管１０Ａが大気に対して閉じられた状態になる。

弁３３が閉じられた状態で、ＣＰＵ１００は装着判定部として働いて、カフ圧信号Ｐｃの監視を開始する（図６のステップＳ４）。圧力センサ３１は、発振回路３１０を介して時系列のカフ圧信号ＰｃをＣＰＵ１００に出力する。ＣＰＵ１００は、圧力検知のための１回の処理を例えば０．１秒間で行い、その処理を連続的に繰り返すものとする。弁３３が閉じられた状態では、ユーザが被測定部位にカフ２０を巻き付けて装着する動作を行ったとき、カフ２０およびエア配管１０Ａから残存空気が大気中へ逃げることが無い。したがって、ユーザが被測定部位としての手首にカフ２０を巻き付けて装着する動作に応じて、カフ２０およびエア配管１０Ａ内で残存空気が移動して、カフ２０およびエア配管１０Ａの圧力が変化する。これにより、カフ圧信号Ｐｃの変化を検出する精度が高まる。

ここで、図５は、圧力センサ３１によって得られるカフ圧信号Ｐｃの波形（経時変化波形）を例示している。この例では、大気圧を基準（ゼロ）としてカフ圧信号Ｐｃの変化が図示されている。ＣＰＵ１００は、カフ圧信号Ｐｃが予め定められたステップ状の変化をしたとき（図６のステップＳ５でＹＥＳ）、被測定部位にカフ２０が装着されたと判定する。

具体的には、この血圧計１が使用されず放置されている場合、図５中に示すように、カフ２０およびエア配管１０Ａは実質的に大気圧に等しい圧力レベル（これを「第１の圧力レベルＰ１」と呼ぶ。）にある。ユーザがこれから血圧測定を行おうとしてカフ２０を被測定部位に巻き付けて装着すると、その巻き付けに伴ってユーザの手によって与えられる張力、手首からの反発力などによって、カフ２０およびエア配管１０Ａは第１の圧力レベルＰ１よりも或る圧力差分（これを「閾値β」とする。）だけ高い圧力レベル（これを「第２の圧力レベルＰ２」と呼ぶ。）になる。そこで、ＣＰＵ１００は、カフ圧信号Ｐｃが、実質的に大気圧（ゼロ）に等しい第１の圧力レベルＰ１から、この第１の圧力レベルＰ１よりも少なくとも閾値βだけ高い第２の圧力レベルＰ２へ遷移したとき（これを第１要件とする。）、被測定部位にカフ２０が装着されたと判定する。この例では、閾値β＝０．５ｍｍＨｇに設定されている。

第１の圧力レベルＰ１、第２の圧力レベルＰ２として認められるためには、それぞれカフ圧信号Ｐｃが実質的に一定の圧力（例えば±０．１ｍｍＨｇの範囲内）を少なくとも一定時間（この例では３秒間）示すことを要するものとする。

また、ユーザがこれから血圧測定を行おうとしてカフ２０を被測定部位に巻き付けて装着する動作は、通常、或る長さの期間（例えば３０秒間）内に行われる。そこで、ＣＰＵ１００は、カフ圧信号Ｐｃのステップ状の変化が予め定められた想定最長期間（これを符号「Ｔ」で表す。）内に生じたときのみ（これを第２要件とする。）、被測定部位にカフ２０が装着されたと判定する。この例では、想定最長期間Ｔ＝３０秒間に設定されている。これにより、例えばカフ２０の周りの大気圧の緩慢な変化が生じたときに被測定部位にカフ２０が装着されたと誤判定するような不具合を排除できる。

例えば、図５の例では、カフ圧信号Ｐｃは、時間０〜３．０秒において第１の圧力レベルＰ１（≒０）を示している。また、カフ圧信号Ｐｃは、時間９．５秒〜１５．０秒において第２の圧力レベルＰ２（≒１．３ｍｍＨｇ＞β）を示している。この場合、カフ圧信号Ｐｃが時間０〜１２．５秒で予め定められたステップ状の変化をしたことになり、第１要件を満たしたことになる。また、この時間０〜１２．５秒は、想定最長期間Ｔとしての３０秒間内であり、第２要件を満たしたことになる。したがって、１２．５秒の時点で、ＣＰＵ１００は、被測定部位にカフ２０が装着されたと判定する。

このようにして、ＣＰＵ１００は、カフ圧信号Ｐｃが予め定められたステップ状の変化をしたとき、被測定部位にカフ２０が装着されたと判定する。

次に、図６のステップＳ６で、ＣＰＵ１００は、加速度センサ３４によって得られる加速度信号Ａｃに基づいて、公知の手法（例えば特開２００７−０５４６４８号公報参照）により、カフ２０の角度に基づいて、ユーザの姿勢が正しい（ＯＫ）か否かを判定する。

ユーザの姿勢が正しければ（図６のステップＳ６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、ＬＣＤ表示器５０の表示をオンする（図６のステップＳ７）。そして、ＣＰＵ１００は報知部として働いて、この例ではＬＣＤ表示器５０に「カフが装着されました。まもなく自動的に測定をスタートします。」と表示させる。この表示によって、被測定部位にカフ２０が装着されたのを血圧計１が認識したことを、ユーザは知ることができる。これとともに、ＣＰＵ１００は準備制御部として働いて、血圧測定の準備を行う（図６のステップＳ７）。具体的には、処理用メモリ領域を初期化し、弁駆動回路３３０に制御信号を出力する。弁駆動回路３３０は、制御信号に基づいて、弁３３を開放してカフ２０の空気袋２２内の空気を排気する。続いて、圧力センサ３１の０ｍｍＨｇの調整を行う制御を行う。これにより、後述の血圧測定のためにカフ２０を加圧する動作（図９のステップＳＴ１０１）を円滑に開始することができる。

血圧測定の準備が完了すると、この例では、ＣＰＵ１００は測定制御部として働いて、直ちにカフ２０を加圧する動作を開始して血圧測定を行う（図６のステップＳ８）。すなわち、ユーザによって測定開始の指示が行われる（具体的には測定開始スイッチ５２Ａが押される）のを待つことなく、自動的に血圧測定を開始する。したがって、ユーザにとって使い勝手が良くなる。

具体的には、図９に示すように、血圧測定を開始すると、まず、ＣＰＵ１００は、弁駆動回路３３０を介して弁３３を閉鎖し、その後、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２を駆動して、空気袋２２に空気を送る制御を行う。これにより、空気袋２２を膨張させるとともにカフ圧を徐々に加圧していく（ステップＳＴ１０１）。

カフ圧が加圧されて所定の圧力に達すると（ステップＳＴ１０２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、ポンプ駆動回路３２０を介してポンプ３２を停止し、その後、弁駆動回路３３０を介して弁３３を徐々に開放する制御を行う。これにより、空気袋２２を収縮させるとともにカフ圧を徐々に減圧していく（ステップＳＴ１０３）。

ここで、所定の圧力とは、被験者の収縮期血圧よりも十分高い圧力（例えば、収縮期血圧＋３０ｍｍＨｇ）であり、予めメモリ５１に記憶されているか、カフ圧の加圧中にＣＰＵ１００が収縮期血圧を所定の算出式により推定して決定する（例えば特開２００１−７０２６３号公報参照）。

また、減圧速度については、カフの加圧中に目標となる目標減圧速度を設定し、その目標減圧速度になるようにＣＰＵ１００が弁３３の開口度を制御する（同公報参照）。

上記減圧過程において、圧力センサ３１がカフ２０の圧力を検出してカフ圧信号Ｐｃを出力する。ＣＰＵ１００は、このカフ圧信号Ｐｃに基づいて、オシロメトリック法により後述のアルゴリズムを適用して血圧値（収縮期血圧と拡張期血圧）を算出する（ステップＳＴ１０４）。なお、血圧値の算出は、減圧過程に限らず、加圧過程において行われてもよい。

血圧値を算出して決定すると（ステップＳＴ１０５でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、算出した血圧値をＬＣＤ表示器５０に表示し（ステップＳＴ１０６）、血圧値をメモリ５１に保存する制御を行う（ステップＳＴ１０７）。

血圧測定が終了すると、図６のステップＳ９に示すように、ＣＰＵ１００は圧力制御部として働いて、弁駆動回路３３０を介して弁３３を非通電状態にして開放する。これにより、カフ２０およびエア配管１０Ａの圧力が実質的に大気圧になる。その後、スタンバイ状態（図６のステップＳ１）に戻る。

このように、この動作例では、測定開始タイミングの前、この例では血圧測定（図６のステップＳ８）が行われる前に圧力センサ３１が出力するカフ圧信号Ｐｃを監視することによって、被測定部位にカフ２０が装着されたか否かを検知している。したがって、ユーザにとって、血圧測定のために待つ時間が少なく、使い勝手が良い。また、血圧測定終了時にカフ２０およびエア配管１０Ａが実質的に大気圧になるまで開放されるので、カフ２０およびエア配管１０Ａに圧力の負担がかかり難い。

（第２の動作例）
図７は、弁３３が常開弁である場合の、血圧計１による別の動作フローを例示している。この動作フローでは、被測定部位にカフ２０が装着され、血圧測定の準備が整うと、ユーザによって測定開始の指示が行われるのを待って、血圧測定を開始することを予定している。

図７のステップＳ２１〜Ｓ２６までは、図６のステップＳ１〜Ｓ６までと同様に進める。

図７のステップＳ２７では、ＣＰＵ１００は報知部として働いて、この例ではＬＣＤ表示器５０に「カフが装着されました。測定開始スイッチを押してください。」と表示させる。この表示によって、被測定部位にカフ２０が装着されたのを血圧計１が認識したことを、ユーザは知ることができる。また、ユーザは、測定開始スイッチ５２Ａを押すことを促される。さらに、この例では、ＣＰＵ１００は、ＬＥＤ表示器５４を点滅させる。この点滅によって、ユーザは、測定開始スイッチ５２Ａの位置に注意を向けるので、押すべきスイッチを間違えることがない。これとともに、ＣＰＵ１００は準備制御部として働いて、図６のステップＳ７と同様に、血圧測定の準備を行う（図７のステップＳ２７）。

測定開始スイッチ５２Ａが押されると（図７のステップＳ２８でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、図６のステップＳ８と同様に、血圧測定を行う（図７のステップＳ２９）。

血圧測定が終了すると、図７のステップＳ３０に示すように、ＣＰＵ１００は圧力制御部として働いて、弁駆動回路３３０を介して弁３３を非通電状態にして開放する。これにより、カフ２０の圧力が実質的に大気圧になる。この点は、図６のステップＳ９と同様である。

なお、血圧測定の準備が完了してから予め定められた期間（例えば、１分間）が経過しても測定開始スイッチ５２Ａが押されなかったとき（図７のステップＳ２８でＮＯ）、ＣＰＵ１００は、ユーザに血圧測定の意思がないと判断して、同様に弁３３を非通電状態にして開放する。これにより、カフ２０の圧力が実質的に大気圧になる。

このように、この動作例では、被測定部位にカフ２０が装着され、血圧測定の準備が整うと、ユーザによって測定開始の指示が行われるのを待って、血圧測定を開始する。したがって、この動作例は、カフ２０を装着し、しばらく安静にして心構えをした後に血圧測定を開始したいユーザに適する。

なお、血圧測定の準備が整ったとき、直ちに自動的に血圧測定を開始するモード（図６の動作フロー）と、ユーザによって測定開始の指示が行われるのを待って血圧測定を開始するモード（図７の動作フロー）とを、例えば図示しない設定スイッチによってユーザが予め選択できるようにしてもよい。これにより、ユーザの好みに応じた動作が可能となる。

（第３の動作例）
図８は、弁３３がパッシブ弁である場合の、血圧計１による動作フローを例示している。この動作フローでは、図６の動作フローと同様に、被測定部位にカフ２０が装着され、血圧測定の準備が整うと、ユーザによって測定開始の指示が行われるのを待つことなく、自動的に血圧測定を開始することを予定している。

ここで、図８のフローを開始する際には、弁３３が非通電状態にあり、カフ２０およびエア配管１０Ａが実質的に大気圧になるまで開放されているものとする。これは、ＣＰＵ１００が圧力制御部として働いて、前回の血圧測定終了時に弁３３を非通電状態にし、その非通電状態を維持していることによる。しかも、この例では、弁３３がパッシブ弁であるから、非通電状態ではこの弁の内外の圧力差が実質的に無くなって（例えば、せいぜい１ｍｍＨｇ程度までの残圧となって）、自ら閉じている。このとき、カフ２０およびエア配管１０Ａには多少の空気が残存している。この状態は、もしユーザが被測定部位にカフ２０を巻き付けて装着すると、残存空気によってカフ２０の圧力が変化し得る状態である。

図８のステップＳ４１〜Ｓ４２までは、図６のステップＳ１〜Ｓ２までと同様に進める。

血圧計１の移動を検出すると（図８のステップＳ４２でＹＥＳ）、ＣＰＵ１００は、弁３３を閉じる動作（図６のステップＳ３に相当）を行うことなく、装着判定部として働いて、弁３３を閉じる制御を行うことなく、直ちにカフ圧信号Ｐｃの監視を開始する（図８のステップＳ４３）。これは、上述のように弁３３がパッシブ弁であり、既に自ら閉じているからである。

図８のステップＳ４４〜Ｓ４７までは、図６のステップＳ５〜Ｓ８までと同様に進める。

このようにした場合、ユーザが被測定部位にカフ２０を巻き付けて装着する動作を行ったとき、被測定部位にカフ２０が装着されたか否かを迅速に検知できる。なお、パッシブ弁が閉じている圧力レベルで、ＣＰＵ１００がカフ圧信号Ｐｃのステップ状の変化を検出するものとすれば、装着検知に支障は生じない。例えば、カフ２０およびエア配管１０Ａ残圧が０．５ｍｍＨｇである場合は、閾値β＝１．０ｍｍＨｇに設定して、カフ圧信号Ｐｃのステップ状の変化を検出する。これにより、図６のステップＳ５におけるのと同様に、被測定部位にカフ２０が装着されたか否かを検知できる。

この動作例では、ステップＳ４７の血圧測定が終了すると、直ちにスタンバイ状態（図８のステップＳ４１）に戻る。これは、ステップＳ４７の血圧測定が終了すると、弁３３が非通電状態になり、パッシブ弁の特性によって、カフ２０およびエア配管１０Ａが実質的に大気圧になるまで開放されるからである。

この動作例では、弁３３の開閉（図６中のステップＳ３，Ｓ９に相当）が省略されるので、ＣＰＵ１００による制御を簡素化できる。また、弁３３をポンプ３２に搭載されたパッシブ弁とすれば、部品点数を削減できる。

なお、弁３３がパッシブ弁である場合においても、ユーザによって測定開始の指示が行われるのを待って血圧測定を開始するようにしてもよい。

上述の実施形態では、被測定部位は手首であるとしたが、これに限られるものではない。被測定部位は上腕などの他の部位であってもよい。

また、血圧計１は、カフ２０と本体１０とが一体に取り付けられているタイプとしたが、これに限られるものではない。カフ２０と本体１０とは別体で、細長いフレキシブルなエア配管を介して接続されたタイプとしてもよい。その場合は、加速度センサ３４は、カフ２０に内蔵され、例えば上記チューブ状のエア配管に沿った配線を介して、本体１０に出力を送るものとする。

また、血圧計１は、被測定部位にカフ２０が装着されたことを報知する報知部として、ＬＣＤ表示器５０とＬＥＤ表示器５４とを備えたが、これに限られるものではない。報知部として、例えばアラーム音を鳴らすスピーカ、ブザーなどを備えてもよい。

上述の実施形態は例示に過ぎず、この発明の範囲から逸脱することなく種々の変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

１ 血圧計
１０ 本体
１０Ａ エア配管
２０ カフ
３１ 圧力センサ
３２ ポンプ
３３ 弁
３４ 加速度センサ
５０ ＬＣＤ表示器
５４ ＬＥＤ表示器
１００ ＣＰＵ

Claims (9)

1. 被測定部位に巻き付けて装着されるカフを備えた血圧計であって、
   上記カフに空気を供給しまたは上記カフから排出して、上記カフの圧力を制御する圧力制御部と、
   上記カフの圧力を検出して時系列のカフ圧信号として出力する圧力センサとを備え、
   上記圧力制御部は、血圧測定終了時に上記カフを実質的に大気圧になるまで開放し、
   次の測定開始タイミングの前に上記圧力センサが出力するカフ圧信号を監視し、上記カフ圧信号が予め定められた変化をしたとき、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定する装着判定部とを備えた血圧計。
2. 請求項１に記載の血圧計において、さらに、
   上記カフの移動を検出するための加速度センサを備え、
   上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたのに伴って、上記装着判定部は上記カフ圧信号の監視を開始することを特徴とする血圧計。
3. 請求項２に記載の血圧計において、
   上記圧力制御部は、上記カフおよびこのカフに連なる配管系を大気に対して開放しまたは閉じるための常開弁を含み、上記血圧測定終了時に上記常開弁を非通電状態にして上記カフおよび配管系を実質的に大気圧になるまで開放し、上記次の測定開始タイミングの前に上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき上記常開弁を閉じ、
   上記装着判定部は、上記常開弁が閉じられた状態で、上記カフ圧信号の監視を開始することを特徴とする血圧計。
4. 請求項２に記載の血圧計において、
   上記圧力制御部は、上記カフおよびこのカフに連なる配管系を大気に対して開放しまたは閉じるためのパッシブ弁を含み、上記血圧測定終了時に上記パッシブ弁を非通電状態にして上記カフおよび配管系を実質的に大気圧になるまで開放し、
   上記装着判定部は、上記次の測定開始タイミングの前に上記加速度センサによって上記カフの移動が検出されたとき、直ちに上記カフ圧信号の監視を開始することを特徴とする血圧計。
5. 請求項１から４までのいずれか一つに記載の血圧計において、
   上記カフ圧信号の上記予め定められた変化は、実質的に大気圧に等しい第１の圧力レベルから、この第１の圧力レベルよりも少なくとも予め定められた圧力差分だけ高い第２の圧力レベルへの遷移であることを特徴とする血圧計。
6. 請求項５に記載の血圧計において、
   上記装着判定部は、上記カフ圧信号の上記予め定められた変化が予め定められた想定最長期間内に生じたときのみ、上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定することを特徴とする血圧計。
7. 請求項１から６までのいずれか一つに記載の血圧計において、さらに、
   上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定されたとき、上記カフが装着されたことを報知する報知部を備えたことを特徴とする血圧計。
8. 請求項１から７までのいずれか一つに記載の血圧計において、さらに、
   上記被測定部位に上記カフが装着されたと判定されたのに伴って、血圧測定の準備を行う準備制御部を備えたことを特徴とする血圧計。
9. 請求項８に記載の血圧計において、さらに、
   上記準備制御部によって上記血圧測定の準備が完了すると、直ちに上記カフを加圧する動作を開始して血圧測定を行う測定制御部を備えたことを特徴とする血圧計。

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