JPH0671463B2 - 自動血圧計の電源回路 - Google Patents

自動血圧計の電源回路

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JPH0671463B2
JPH0671463B2 JP63235278A JP23527888A JPH0671463B2 JP H0671463 B2 JPH0671463 B2 JP H0671463B2 JP 63235278 A JP63235278 A JP 63235278A JP 23527888 A JP23527888 A JP 23527888A JP H0671463 B2 JPH0671463 B2 JP H0671463B2
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俊夫 村井
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、上腕に取付けたカフと、圧電マイクロホンよ
り、コロトコフ音を検出し、血圧を測定する自動電子血
圧計に係り、特にその電源回路の構成に関するものであ
る。
〔従来例とその問題点〕
従来の電子血圧計は、電池を電源とし、送排気はゴム球
で行って、電力消費が一定的でしかも少ないような圧力
変換,コロトコフ音検出および判定回路部を、電源から
電圧安定化回路を介して駆動していた。また、送排気を
加圧ポンプ,電磁弁で行わせる自動血圧計においては、
商用電源から電源トランス,電流回路を介して電圧安定
化回路を駆動する電源部を持っており、電池式の手動送
排気血圧計に比べて高い信頼性が要求されるために、高
級な電源回路を構成し、従って製品も高価なものとなっ
て、業務用としてしか使用されないものであった。
〔発明の目的〕
本発明は、電池駆動でありながら、送排気を加圧ポン
プ,電磁弁で自動的に行う自動血圧計に適した効果的な
電源回路を提供することにあり、特に必要安定度に応じ
た安定化電源を備えて、電池電圧変動が、圧力精度に影
響を及ぼさないようにするとともに、電池が消耗して電
源電圧が低下した際に、使用不可能な状態になったこと
を検出し、この検出によって測定機能を強制停止させ、
使用者が誤測定するのを防止するようにしたものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するために、カフに加圧空気を
圧送入する加圧ポンプや、カフの加圧空気を急速に排気
させる電磁弁のように消費電流が大きく、電圧の変動が
機能に影響を及ぼさない第1の負荷部を、電池またはAC
アダプタによる電源出力にて駆動し、全体シーケンスを
制御するマイクロコンピュータのように比較的安定化さ
れることを要求される第2の負荷部や、圧力精度に直接
関連し最も安定化されることを要求される第3の負荷部
を、安定化電源25を介して供給してなり、電池またはAC
アダプタによる電源の終止電圧を検出する電圧検出部の
入力信号を上記安定化電源の入力から供給するととも
に、該電圧検出部を上記安定化電源の出力で駆動させ、
かつ上記安定化電源の許容動作範囲の下限電圧を、上記
電圧検出部の検出電圧より低く設定し、電圧検出部の出
力信号で前記マイクロコンピュータの駆動を制御するよ
うにしたものである。
〔作用〕
したがって本発明によれば、長期の使用により電池が消
耗され血圧計の機能を正常に動作させ得ない終止電圧に
達すると、電圧検出部がこの状態を検知し、その出力信
号によって全体シーケンスを制御するマイクロコンピュ
ータの駆動をロック状態になるように制御するため、使
用者は電池が不適切であることを知り間違った測定を行
うことが防止できる。
この場合、電圧検出部の検出精度を高める必要がある
が、本発明によれば、電圧検出部は加圧ポンプや電磁弁
のような負荷変動の著しい第1の負荷部とは切離されて
安定化電源の出力により駆動されており、安定した検出
動作が行えしかも、電圧検出部の入力は変動の激しい安
定化電源の入力から供給するものであるため、電圧検出
部の安定した駆動電圧と、変動の激しい入力電圧との差
により確実な検出が行えるもので、しかも電圧検出部専
用の別個の安定化電源を設ける必要もなく電圧検出部の
構造を簡素化できるものである。
特に、安定化電源の許容動作範囲の下限入力電圧を、上
記電圧検出部の検出電圧より低く設定しているため、電
圧検出部が終止電圧を検出し、この血圧計を使用すべき
でなくなった時点でも、安定化電源は正常に作動し、マ
イクロコンピュータは電圧検出部からの出力信号で制御
されたままの状態を維持しつづけることができ、マイク
ロコンピュータが暴走して異常血圧値を表示し使用者に
測定ミスや不安感を抱かせることはない。
〔実施例〕
次に図面によって本発明の実施例について説明する。第
1図は本発明の血圧計全体を示すブロック図であり、1
は血圧計本体、2はカフ(腕帯)である。カフ2の中に
はゴム袋3が収納してあり、被測定者の上腕に巻き付け
て血圧測定を実行できるようにしてある。4は圧電マイ
クロホンであり、ジャック5を介して、血圧計本体1
に、コロトコフ音および脈音を採り込む。6は前記圧電
マイクロホン4の信号の中からコロトコフ音のみを抽出
する検出回路で、10Vで駆動されるオペアンプにより構
成される40Hzピークのアクティブフィルタである。
7は同様に脈音を抽出するための、脈音検出バンドパス
フィルタである。8は操作のキー入力,圧力センサから
の入力,コロトコフ音および脈音の入力を得て装置全体
を制御し、血圧測定を行うマイクロコンピュータであ
る。
9は測定開始をキーインするスタートキー、10はマイク
ロコンピュータ8をイニシャルするためのリセットキ
ー、11は脈拍数を表示部に表示させるためのパルスキー
である。12はブザーで、コロトコフ音の存在やエラーな
ど装置の状態を音で使用者に知らせるものである。13は
発光ダイオードにより成る状態表示灯で、測定中、電池
交換,エラーを意味する独立した複数の表示灯である。
14は測定された血圧値あるいは脈拍数を表示する蛍光表
示管である。マイクロコンピュータを中心とする前記入
力キーおよび表示は、すべて10Vで運転されており、マ
イクロコンピュータが、誤動作なく働くために±10%の
電圧変動以下であることが要求される。15は定速減圧弁
であり、本体内ゴム管16と、エアプラグ17によって、カ
フ2のゴム袋3と流体的に接続されており、カフ圧に比
較的かかわりなく、3〜4mmHg/拍程度の減圧スピードを
保つようにしてある。18は電磁弁、19はそのドライバー
である。電磁弁18は前記ゴム管16と接続してあり、電池
電圧9Vで直接駆動する急速開放弁で、測定を終了したと
き、カフ2内の空気を急速に開放するようマイクロコン
ピュータ8で制御される。20は加圧ポンプ、21はそのド
ライバーである。加圧ポンプ20は、整流子モータの出力
軸に取付けたピンと、ダイヤフラムによって、加圧空気
をゴム管16を通してカフ2のゴム袋3に送気する。前記
電磁弁18および加圧ポンプ20は、所定時間内に一定の減
加圧を実行できるよう大きなパワーが要求され、500〜7
00mAの電流消費がある。このため、電池でこれを駆動し
ているときは、前記第1負荷部すなわち加圧ポンプ20ま
たは電磁弁18のOFF−ONにより、約1V近い電池内部抵抗
による起電圧低下がみられる。電池の消耗など、電源電
圧が所定の終止電圧まで低下すると、第1負荷部の性能
は低下するが、機能としては電池電圧が終止電圧の7Vに
低下しても働くようになっている。
22は半導体圧力センサで、入力電圧をER圧力をΔP、出
力電圧をEOとするとき、下式となるよう圧力を電圧に変
換するトランスデューサである。
EO=ER(K1ΔP+K2) 但しK1,K2=定数 上式から明らかなように、圧力センサ22出力は、その入
力電圧に全くリニアであり、圧力精度を高めるために、
第3負荷部としての圧力センサ22入力は、殆ど電圧変動
にあってはならない。23は圧力センサ22のアナログ出力
を、第2負荷部としてのマイクロコンピュータ8に取込
むためデジタルに変換するA/D変換器である。24は電源
で、単1電池6個と安定化回路よりなる。
25は第1安定化電源で、電池出力が直接入力されたと
き、10V±10%の出力を安定して提供するDC−DCコンバ
ータである。該第1安定化電源25は、入力電圧が、許容
動作範囲の上限電圧の11Vから下限電圧の7VDCの範囲で
あれば、出力電圧に殆ど変動をきたさない。26は±10%
に安定化された10Vの第1安定化電源25の出力から、5V
のスタビ電圧を供給する第2安定化電源で、第3負荷部
としての圧力センサ22のみを負荷として持っている。
次に本実施例の動作について説明する。
血圧を測定するために、使用者がカフ2を上腕に巻き付
け、スタートキー9を押すと、マイクロコンピュータ8
のプログラムにより加圧ポンプ20が駆動され、カフ2が
加圧される。第1負荷部としての加圧ポンプ20は消費電
流が大きいため、電池の端子電圧は降下するが、電圧降
下の程度は1V程度であり、マイクロコンピュータ8など
制御およびコロトコフ音抽出等の第2負荷部に対する電
圧を作っている第1安定化電源25の許容範囲内であるた
めに、出力電圧は所定の10V±10%内にあり、マイクロ
コンピュータ8などの電圧不足による誤動作はない。電
圧検出部27は、第2図に示すように第2負荷部としての
制御回路に設けることにより、第1安定化電源25の出力
で、第1負荷部の変動の大きい電源電圧にかかわらず安
定して駆動する。しかも第1安定化電源25の許容動作範
囲の下限電圧を上記電圧検出部27の検出電圧より低く設
定し、第1安定化電源25の動作が不安定となる前に電圧
検出部27が動作する。したがって電池が消耗して、所定
の電圧7Vの検出動作により出力される信号により、電池
交換の状態表示をするとともに、マイクロコンピュータ
8のシーケンスをロックするので、測定ミスは発生しな
いようになっている。160mmHgを圧力センサ22で検出し
たとき加圧ポンプ20の駆動を停止し、減圧しながらコロ
トコフ音の有無をフィルタ回路部6,7で検出するが、圧
電マイクロホン4の入力が大きいときは、フィルタ回路
6,7に流れる電流が、衝撃的に大きく流れるため、第1
安定化電源25の出力ラインとしての10Vライン全体が小
さくリップルを持つことになるが、圧力センサ22に対し
ては第2安定化電源26があるために、電圧変動が伝達さ
れず従って圧力精度が損なわれることはない。
外来ノイズ,不整脈を考慮に入れた、マイクロコンピュ
ータ8のシーケンスにより、最高血圧,最低血圧を認識
したとき、これらの数値を蛍光表示管にデジタル表示す
るとともに、電磁弁を開放してカフ2内の空気を抜き、
測定を終了する。
本実施例の血圧計では、加圧ポンプ,電磁弁を電池によ
って駆動し、それら消費電流の大きな第1負荷部に対
し、消費電流が合計で50mA程度の、しかしある程度(±
10%)安定化が要求される第2負荷部としての制御部に
効率よく電圧変換させるため、第1安定化電源25を有し
ており、第1負荷部のON−OFFによる電圧変動は、第2
負荷部としての制御回路を誤動作させることがない。ま
た電池の消耗により、第1安定化電源25への入力が低下
しても、電圧検出部27の入力信号を第1安定化電源25の
入力側から供給しているので、所定の終止電圧を確実に
検出でき、この所定の終止電圧以下となるまでは、第1
安定化電源25は第2負荷部に充分な電圧を供給すること
ができるため、マイクロコンピュータの暴走による測定
エラーが発生しない。更に、圧電マイクロホン4の信号
入力が大きく、これによる第2負荷部全体の電圧が若干
のリップルを持つことがあっても、第2安定化電源26に
より、出力電圧変動を±0.2%以下の精度に抑えてある
ため、圧力値の精度に影響をほとんど及ぼさない。
また、電池に代わってACアダプタ出力を第1負荷部用電
源として使用するときは、ACアダプタに含まれるリップ
ル分があっても、加圧ポンプ20,電磁弁18は機能的に問
題とならず、第1安定化電源25によってリップル分が除
かれるので制御回路の動作も安定しておこなわし得るこ
とができる。
〔効果〕
以上のように本発明による電源装置では、カフに加圧空
気を圧送入する加圧ポンプや、カフの加圧空気を急速に
排気させる電磁弁のように消費電流が大きく、電圧の変
動が機能に影響を及ぼさない第1の負荷部を、電池また
はACアダプタによる電源出力にて駆動し、全体シーケン
スを制御するマイクロコンピュータのように比較的安定
化されることを要求される第2の負荷部や、圧力精度に
直接関連し最も安定化されることを要求される第3の負
荷部を、安定化電源25を介して供給してなり、電池また
はACアダプタによる電源の終止電圧を検出する電圧検出
部の入力信号を上記安定化電源の入力から供給するとと
もに、該電圧検出部を上記安定化電源の出力で駆動さ
せ、かつ上記安定化電源の許容動作範囲の下限電圧を、
上記電圧検出部の検出電圧より低く設定し、電圧検出部
の出力信号で前記マイクロコンピュータの駆動を制御す
るように構成することによって、簡単で精度の高い電源
電圧検出部が構成でき、この検出出力信号で全体シーケ
ンスを制御するマイクロコンピュータの駆動を制御する
ため、測定ミスを事前に防止できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子血圧計全体を示すブロック図、第
2図は電源の回路簡略図である。 1……血圧計本体 2……カフ 8……マイクロコンピュータ 18……電磁弁 20……加圧ポンプ 22……圧力センサ 24……電源 25……第1安定化電源 26……第2安定化電源 27……電圧検出部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カフに加圧空気を圧送入する加圧ポンプ
    や、カフの加圧空気を急速に排気させる電磁弁のように
    消費電流が大きく、電圧の変動が機能に影響を及ぼさな
    い第1の負荷部を、電池またはACアダプタによる電源出
    力にて駆動し、全体シーケンスを制御するマイクロコン
    ピュータのように比較的安定化されることを要求される
    第2の負荷部や、圧力精度に直接関連し最も安定化され
    ることを要求される第3の負荷部を、安定化電源25を介
    して供給してなり、電池またはACアダプタによる電源の
    終止電圧を検出する電圧検出部の入力信号を上記安定化
    電源の入力から供給するとともに、該電圧検出部を上記
    安定化電源の出力で駆動させ、かつ上記安定化電源の許
    容動作範囲の下限電圧を、上記電圧検出部の検出電圧よ
    り低く設定し、電圧検出部の出力信号で前記マイクロコ
    ンピュータの駆動を制御してなることを特徴とする自動
    血圧計の電源回路。
JP63235278A 1988-09-19 1988-09-19 自動血圧計の電源回路 Expired - Lifetime JPH0671463B2 (ja)

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