JPH11155826A

JPH11155826A - 血圧測定装置

Info

Publication number: JPH11155826A
Application number: JP9331443A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogino; 弘之荻野; Yoshiaki Watanabe; 義明渡邉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は低拘束の血圧測定装置において、血
圧測定のために必要な脈波伝播時間を求めるために、心
電位電極を装着しなくてはならないが、皮膚が乾燥して
いたりすると精度よく心電位を検出できず、血圧測定が
困難となるということを課題とするものである。【解決手段】本発明は、脈波検出手段８が人体の少な
くとも一つの部位から人体の血液循環により生じる脈波
を検出し、検出された脈波に基づき特徴量演算手段１１
が血圧に関連した特徴量を演算し、演算された特徴量に
基づき血圧演算手段１６が血圧を演算する。そして、脈
波検出手段８により検出される脈波のみを使用して血圧
を測定するので、従来のように心電位検出の際の課題が
なく、簡便に血圧を検出することができるという効果が
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血圧測定装置に関
するもので、特にカフ（圧迫帯）を用いないで血圧を測
定する低拘束の血圧測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の低拘束の血圧測定装置は
特開平８−１４０９４８号公報に開示されているような
ものが一般的であった。この血圧測定装置は、図３７に
示すように心電位電極１、２、心電位信号を処理する心
電処理手段３、指尖光電脈波センサ４、脈波信号を処理
する脈波処理手段５、脈波信号を２次微分する２次微分
手段６、信号処理された心電位信号と脈波信号と脈波の
２次微分信号に基づき血圧を演算する演算手段７から構
成されている。

【０００３】心電位電極１、２、指尖光電脈波センサ４
は図３７のように人体の各部位に装着される。そして図
３８に示したように、上記演算手段７が、心電位波形と
脈波波形から脈波伝播時間ＰＴＴと脈波インターバルＰ
Ｉ、心拍数ＨＲ（＝１／ＰＩ）を求めるとともに、脈波
の２次微分波形の正方向第１波高ｘと負方向第１波高ｙ
の比ｙ／ｘまたは脈波の正方向第１ピークと正方向第２
ピークの時間差Ｔｂを求めてこれを血管性状パラメータ
ＴＰとし、（１）式に基づいて最高血圧（ＳＹＳ）と最
低血圧（ＤＩＡ）とを演算するようにようになってい
た。

【０００４】

【数１】

【０００５】ただし、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４は統計的
に得られた定数であり、ＳＹＳとＤＩＡでそれぞれ異な
る値をとる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の血圧
測定装置では、脈波伝播時間を求めるために心電位電極
１、２を装着しなくてはならないが、皮膚が乾燥してい
たりすると精度よく心電位を検出できず、血圧測定が困
難となるという課題があった。

【０００７】本発明は上記の課題を解決するもので、心
電位電極を用いずに、簡便かつ精度よく血圧を測定でき
る血圧測定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、人体の少なくとも一つの部位から人体の血液
循環により生じる脈波を検出する脈波検出手段と、前記
脈波検出手段から出力される脈波信号に基づいて血圧に
関連した特徴量を演算する特徴量演算手段と、前記特徴
量演算手段から出力される特徴量信号に基づいて血圧を
演算する血圧演算手段とを備えたものである。

【０００９】上記発明によれば、脈波検出手段により検
出される脈波のみを使用して血圧を測定するので、従来
のような心電位検出に係わる課題がなく、簡便にかつ、
精度よく血圧を検出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかる血圧測
定装置は、人体の少なくとも一つの部位から人体の血液
循環により生じる脈波を検出する脈波検出手段と、前記
脈波検出手段から出力される脈波信号に基づいて血圧に
関連した特徴量を演算する特徴量演算手段と、前記特徴
量演算手段から出力される特徴量信号に基づいて血圧を
演算する血圧演算手段とを備えている。

【００１１】そして人体の少なくとも一つの部位から検
出した脈波信号に基づき血圧に関連した特徴量を演算
し、演算した特徴量に基づき血圧を演算するので、簡便
に血圧を検出することができる。

【００１２】本発明の請求項２にかかる血圧測定装置
は、特徴量演算手段が、脈波検出手段から出力される脈
波信号を複数回微分する微分演算部と、前記脈波信号と
前記微分演算部から出力される微分信号の各々における
各波高、前記各波高の比、各波相互の時間間隔、各波の
ゼロクロス間隔、および脈拍数の少なくとも一つを特徴
量として演算する脈波特徴量演算部を備えている。

【００１３】そして特徴量演算手段が脈波検出手段から
出力される脈波信号を複数回微分し、前記脈波信号と前
記微分信号各々における各波高、前記各波高の比、各波
相互の時間間隔、各波のゼロクロス間隔、脈拍数の少な
くとも一つを特徴量として演算し、血圧演算手段が前記
脈波特徴量に基づき血圧を演算するため、精度よく血圧
を測定できる。

【００１４】本発明の請求項３にかかる血圧測定装置
は、特徴量演算手段が人体の身長、体重、性別、年齢の
少なくとも一つを特徴量として入力可能な身体特徴量入
力部を有する。

【００１５】そして血圧演算手段が身体特徴量入力部に
入力された特徴量に基づき血圧を演算するため、実用性
が向上し、かつ、精度よく血圧を測定できる。

【００１６】本発明の請求項４にかかる血圧測定装置
は、血圧演算手段が血圧の基準値を入力することが可能
な基準値入力部を有し、特徴量と演算する血圧との関係
を補正する。

【００１７】そして基準値入力部で入力された血圧の基
準値により特徴量と演算する血圧との関係を補正できる
ため、例えば加齢や体質変化、運動、体位変化等により
使用者の血液循環動態の変化があったり使用者が変わっ
たりしても対応可能で、実用性が向上し、かつ、精度よ
く血圧を測定できる。

【００１８】本発明の請求項５にかかる血圧測定装置
は、血圧演算手段が血圧の基準値を入力することが可能
な基準値入力部を備え、前記基準値を教師信号として特
徴量と演算する血圧との関係を学習する。

【００１９】そして特徴量演算手段からの特徴量信号か
ら得られる特徴量情報と基準値入力部からの血圧の基準
値信号との関係を現場で徐々に学習し、最終的には基準
値の入力による補正なしでも特徴量演算手段からの特徴
量情報に対応した血圧を出力するようになるので、血圧
測定の精度が向上する。

【００２０】本発明の請求項６にかかる血圧測定装置
は、特徴量演算手段が脈波を検出した部位毎に特徴量を
演算し、血圧演算手段が前記部位毎に血圧を演算する。

【００２１】そして特徴量演算手段が脈波を検出した部
位毎に特徴量を演算し、血圧演算手段が前記部位毎に血
圧を演算するので、人体の各部位から同時に血圧を算出
することができ使い勝手がよい上、部位間の血圧の比較
等ができて健康チェックに役立つ。

【００２２】本発明の請求項７にかかる血圧測定装置
は、血圧演算手段が部位毎に演算した血圧の平均値を演
算する。

【００２３】そして血圧演算手段が部位毎に演算した血
圧の平均値を演算するので、血圧測定の精度が向上す
る。

【００２４】本発明の請求項８にかかる血圧測定装置
は、血圧演算手段が部位毎に演算した血圧に基づき人体
の血液循環動態を評価する。

【００２５】そして血圧演算手段が部位毎に演算した血
圧に基づき人体の血液循環動態を評価するので、簡便に
人体の血液循環動態を評価することができる。

【００２６】本発明の請求項９にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が、脈波を検出する部位に向けて光を
照射する複数の発光部と、前記発光部の照射光により前
記部位から得られる透過光または反射光を検出する受光
部とを備えている。

【００２７】そして、脈波検出手段の装着位置にばらつ
きがあったり脈波検出部位における動脈分布に個人差が
あっても、複数の発光部から照射される光のうち少なく
とも一つが脈波検出部位における動脈に到達してその透
過光または反射光を受光部が検出することができるの
で、脈波検出および血圧算出の精度が向上する。

【００２８】本発明の請求項１０にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が脈波を検出する部位に向けて光を照
射する少なくとも一つの発光部と、前記発光部の照射光
により前記部位から得られる透過光または反射光を検出
する複数の受光部とを備えている。

【００２９】そして、脈波検出手段の装着位置のばらつ
きや脈波検出部位における動脈分布の個人差があっても
前記複数の受光部のうちの少なくとも一つが前記照射光
により得られる透過光または反射光を正確に検出するこ
とができるので、脈波検出および血圧算出の精度が向上
する。

【００３０】本発明の請求項１１にかかる血圧測定装置
は、特徴量演算手段が受光部からの出力信号のうち所定
の信号パターンを有した出力信号のみを選択して脈波信
号として出力する信号選択部を備えている。

【００３１】そして、受光部が例えば体動によるノイズ
成分が混入した透過光または反射光や動脈からの不十分
な透過光または反射光を検出しても、信号選択部が受光
部からの出力信号のうち所定の信号パターンを有した出
力信号のみを選択して脈波信号として出力するので、脈
波検出および血圧算出の精度が向上する。

【００３２】本発明の請求項１２にかかる血圧測定装置
は、信号選択部が受光部からの出力信号のうち所定の信
号パターンを有した出力信号を選択できない場合は警報
を発生する。

【００３３】そして、受光部が例えば体動によるノイズ
成分が混入した透過光または反射光や動脈からの不十分
な透過光または反射光を検出すると警報により報知する
ので、使用者に安静状態での測定や脈波検出手段の装着
位置の変更を促すことができ、脈波検出および血圧算出
を正確に行うことができる。

【００３４】本発明の請求項１３にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段と特徴量演算手段とは無線で通信可能
である。

【００３５】そして、脈波検出手段と特徴量演算手段と
は無線で通信可能なので、配線による煩わしさがなく使
い勝手がよい。

【００３６】本発明の請求項１４にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が指部に装着可能である。

【００３７】そして、脈波検出手段を指部に装着し、指
部から脈波を検出して血圧を算出するので、携帯性に優
れた血圧測定が可能となる。

【００３８】本発明の請求項１５にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が体温計に配設されている。

【００３９】そして、体温計に配設された脈波検出手段
により人体から脈波を検出して血圧を算出するので、体
温計で体温測定と血圧測定ができ使い勝手がよい。

【００４０】本発明の請求項１６にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が眼鏡に配設されている。

【００４１】そして、眼鏡に配設された脈波検出手段に
より頭部から脈波を検出して血圧を算出するので、手を
自由に動かすことができ使い勝手がよい。

【００４２】本発明の請求項１７にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が便座に配設されている。

【００４３】そして、便座に配設された脈波検出手段に
より例えば臀部や大腿部から脈波を検出して血圧を算出
するので、用便時に血圧測定ができる。

【００４４】本発明の請求項１８にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が浴槽に配設されている。

【００４５】そして、浴槽に配設された脈波検出手段に
より例えば背部や臀部から脈波を検出して血圧を算出す
るので、入浴時に血圧測定ができる。

【００４６】本発明の請求項１９にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が体重計に配設されている。

【００４７】そして、体重を測定する際に体重計に配設
された脈波検出手段により例えば足部から脈波を検出し
て血圧を算出するので、体重測定と同時に血圧測定がで
きる。

【００４８】本発明の請求項２０にかかる血圧測定装置
は、体重計により測定された体重を身体特徴量入力部に
入力することが可能である。

【００４９】そして、体重計により測定された体重を身
体特徴量入力部に入力して脈波と体重から血圧を算出す
るので、血圧算出の精度が向上する。

【００５０】本発明の請求項２１にかかる血圧測定装置
は、脈波検出手段が自動車のハンドルに配設されてい
る。

【００５１】そして自動車のハンドルに配設された脈波
検出手段により例えば指部から脈波を検出して血圧を算
出するので、運転時に血圧を測定することができ使い勝
手がよい。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００５３】（実施例１）図１は本発明の実施例１の血
圧測定装置のブロック図、図２は同装置の外観図、図３
は同装置を身体に装着した際の外観図である。本実施例
は指基部で血圧を測定する場合のものである。

【００５４】図１において、８は人体の血液循環により
生じる脈波を検出する反射光型の脈波検出手段であり、
複数の脈波検出部８ａ、８ｂ、８ｃを備え、それぞれ発
光部９ａと９ｂ、９ｃと９ｄ、９ｅと９ｆを有し、ま
た、それぞれ受光部１０ａ、１０ｂ、１０ｃを備えてい
る。発光部は９ａ〜９ｆは可視光または近赤外光を発す
るランプまたは発光ダイオードで、可視光を用いる場合
は、好ましくはヘモグロビンの吸光帯である５０００〜
８０００オングストロームの波長をもつランプを使用す
る。また、近赤外光を用いる場合は、好ましくは水の吸
収帯である９００〜１０００ｎｍの波長の発光ダイオー
ドを使用する。受光部１０ａ〜１０ｃは光電管素子やフ
ォトトランジスタ、フォトダイオード等を使用し、受光
特性のピーク波長帯が上記帰途と同様の吸光帯にあるも
のを選択する。例えば、上記のような可視光を用いる場
合は５０００〜８０００オングストロームの波長帯に受
光特性のピークもつセレン加硫化カドミウムの光電管素
子を使用する。８ａ〜８ｃにおける発光部は上記のよう
に２個に限定するものではなく、さらに多数個を備えて
もよい。

【００５５】１１は脈波検出部８ａ〜８ｃから出力され
る脈波信号に基づき血圧に関連した特徴量を演算する特
徴量演算手段で、脈波信号から一拍毎の脈波波形を複数
個抽出して基線を合わせて平均し、平均的な脈波波形を
求める脈波補正部１２と、脈波補正部１２からの脈波信
号の１次微分である速度脈波と脈波信号の２次微分であ
る加速度脈波とを演算する微分演算部１３と、脈波信号
と微分演算部１２から出力される微分信号の、各々にお
ける各波高、前記各波高の比、各波相互の時間間隔、各
波のゼロクロス間隔、および脈拍数の少なくとも一つを
脈波特徴量として演算する脈波特徴量演算部１４と、人
体の身長、体重、性別、および年齢の少なくとも一つを
身体特徴量として入力可能な身体特徴量入力部１５とを
備えている。

【００５６】１６は特徴量演算手段１１から出力される
特徴量信号に基づいて血圧を演算する血圧演算手段で、
血圧を演算する血圧演算部１７、血圧の基準値を入力す
ることが可能な基準値入力部１８、演算された血圧を記
憶する記憶部１９、演算された血圧を表示する表示部２
０、演算された血圧が予め設定された正常範囲を逸脱し
た場合に警報を発生する警報発生部２１を備えている。
２２は発光部９ａ〜９ｆに電源を供給する電源供給部で
ある。

【００５７】図２において、脈波検出部８ａと８ｂは帯
状に成形された指部装着用の脈波センサユニット２３
ａ、２３ｂを有している。脈波センサユニット２３ａ、
２３ｂは例えばマジックテープで指尖部と指基部に着脱
可能になっている。指尖部や指基部への装着の際は、受
光部１０ａ、１０ｂがそれぞれ指尖部と指基部の指の腹
の部分、又は指の腹と背の間の部分に位置するよう装着
すればよく、ここでは指の腹の部分に位置するよう装着
している。

【００５８】上記構成では反射型の脈波検出手段を使用
しているが、例えば脈波センサユニット２３ａ、２３ｂ
を指尖部や指基部に装着した際に、発光部と受光部が指
尖部や指基部を挟んで相対するように発光部と受光部を
脈波センサユニット２３ａ、２３ｂに配設した透過型の
脈波検出手段を使用してもよい。また、脈波検出部８
ａ、８ｂは指輪状に成形してもよい。

【００５９】２４は信号処理ユニットで、特徴量演算手
段１１、血圧演算手段１６、電源供給部２２が内蔵され
ており、ベルト２５で手首に装着可能になっている。信
号処理ユニット２４の表面には身体特徴量入力部１５、
基準値入力部１８、表示部２０、警報発生部２１が配設
されている。ベルト２５には脈波検出部８ｃが配設され
ている。脈波検出部８ｃは発光部９ｅと９ｆ、受光部１
０ｃを備えており、ベルト２５を左手首に装着した場合
に橈骨動脈の脈波を検出できるようになっている。２６
は信号処理ユニット２４と外部媒体との通信を行うため
の通信用端子部である。２７は電源供給部２２から発光
部９ａ〜９ｆへ電源を供給するとともに、受光部１０ａ
〜１０ｃの出力信号を信号処理ユニット２４へ送信する
信号ケーブルである。脈波センサユニット２３ａ、２３
ｂから伸びた信号ケーブル２７は信号処理ユニット２４
とコネクタ等を介して着脱可能となっている。ノイズ防
止のため信号ケーブル２７はシールド線を使用してい
る。尚、信号処理ユニット２４は腕時計に兼用できるよ
う報時機能やタイマー機能をもたせた構成としてもよ
い。

【００６０】図３は脈波センサユニット２３ａ、２３ｂ
をそれぞれ左手中指の指尖部ＦＡと指基部ＦＢに、信号
処理ユニット２４を左手首ＬＳに装着した様子を示した
ものである。装着する指は中指に限らず、他の指でもよ
い。また、脈波センサユニット２３ａ、２３ｂを右手の
指に、信号処理ユニット２４を右手首に装着してもよ
い。

【００６１】次に動作、作用について説明する。図３に
示したように脈波センサユニット２３ａ、２３ｂと信号
処理ユニット２４とを装着して血圧の測定を開始する。
血圧測定時の指尖部、指基部、手首の位置は心臓の高さ
にするのが望ましい。

【００６２】図４は血圧測定の際のフローチャートであ
る。まずＳＴ１で脈波を検出する。ここでは説明を簡単
にするために、脈波検出部８ｂ（発光部９ｃ、９ｄ、受
光部１０ｂ）が指基部ＦＢの指動脈の脈波を検出する場
合について述べる。図５および図６は指基部ＦＢに脈波
検出部８ｂが装着された状態での断面を模式的に示した
図である。図中、ＢＮは指基部ＦＢの骨部、ＢＶ１とＢ
Ｖ２はそれぞれ指動脈である。図５は受光部１０ｂが正
中線ＣＣ'上に位置するよう正しく脈波センサユニット
２３ｂが装着された場合を示し、図６は受光部１０ｂが
正中線ＣＣ'上からずれてＣ"の位置になって装着された
場合を示す。

【００６３】図５に示した場合は、発光部９ｃ、９ｄか
ら発した光は図に実線矢印で示したように、それぞれ指
動脈ＢＶ１とＢＶ２で反射し、受光部１０ｂで検出され
る。また、図６に示した場合は、受光部１０ｂが正中線
ＣＣ'上からずれて位置しているので、発光部９ｄから
発した光は指動脈ＢＶ２で反射しても図に点線矢印で示
したように、受光部１０ｂに至るまでに組織中で減衰し
てしまうが、発光部９ｃから発した光は図に実線矢印で
示したように指動脈ＢＶ１で反射し受光部１０ｂで検出
される。このように、脈波検出部８ｂの装着位置にばら
つきがあっても、複数の発光部から照射される光のうち
少なくとも一つが指動脈に到達してその反射光を受光部
１０ｂが検出することができる。尚、ここでは図示しな
いが、指基部ＦＢにおける指動脈の分布に個人差がある
場合についても、複数の発光部から照射される光のうち
少なくとも一つは指動脈に到達するので、その反射光を
受光部１０ｂが検出することができる。上記の検出動作
は脈波検出部８ａ、８ｃについても同様に行われる。

【００６４】次に、脈波検出部８ａ〜８ｃが検出した脈
波信号は身体の動き等により基線の動揺が生じる場合が
あるため、ＳＴ２では脈波検出部８ａ〜８ｃで検出した
各々の脈波信号に対応して、脈波補正部１２が脈波信号
から一拍毎の脈波波形を複数個抽出して基線を合わせて
平均し、平均的な脈波波形を求める。そしてこの波形を
基に必要に応じて脈波間隔Ｐｉを求め、元の脈波波形の
時間軸を補正してもよい。これは脈拍数には個人差があ
り後述する脈波波形の特徴量のうち時間的要素について
は個人差を補正する必要があるためである。補正式につ
いては例えば（２）式で示されるBazzet（Bazzet,H,C.,
１９２０年）の式を用いる。

【００６５】

【数２】

【００６６】ＳＴ３では脈波検出部８ａ〜８ｃで検出し
た各々の脈波信号に対応して、微分演算部１３が脈波補
正部１２からの脈波信号の１次微分である速度脈波と、
脈波信号の２次微分である加速度脈波とを演算する。図
７および図８において、（ｂ）が速度脈波、（ｃ）が加
速度脈波を示す。

【００６７】ＳＴ４では脈波検出部８ａ〜８ｃで検出し
た各々の脈波信号に対応して、脈波特徴量演算部１４が
脈波補正部１２からの脈波信号と微分演算部１３からの
速度脈波信号および加速度脈波信号とに基づいて血圧に
関連した特徴量を演算する。

【００６８】先ず、脈波の特徴量の求め方について図７
および図８を参照しながら説明する。図７（ａ）および
図８（ａ）において、Ｓは脈波の立ち上り点、Ｐは縮期
王峰、Ｔは潮浪波、Ｃは切痕、Ｄは弛緩峰、Ａは前隆点
と呼ばれる。脈波特徴量演算部１４において、Ｐは波形
の最大点として求められる。Ｔ、Ｃ、Ｄについては図７
（ａ）の波形では明確なピークとして現れているため、
速度脈波のゼロクロス点として求めることができる。

【００６９】一方、図８（ａ）の波形のようにＡ、Ｃ、
Ｄが明確なピークとして現れない場合は、図９に示した
ようにＡ、Ｃ、Ｄを求める。まずＡについては加速度脈
波のゼロクロス点から垂線ｓ１とｓ２を引き、ｓ１、ｓ
２と脈波曲線との交点ｐ１とｐ２において、それぞれ接
線ｓ３とｓ４を引く。尚、ｓ２を引く際、図９（ｃ）に
示したように加速度脈波の点ｐｃ近傍でゼロクロス点が
ない場合は極大点ｐγからｓ２を引く。そしてｓ３、ｓ
４の交点ｐ３から基線に垂線ｓ５を引き、ｓ５と脈波曲
線との交点をＡとする。

【００７０】Ｃについては、加速度脈波のゼロクロス点
から垂線ｓ６とｓ７を引き、ｓ６、ｓ７と脈波曲線との
交点ｐ４、ｐ５において接線ｓ８、ｓ９を引く。そして
ｓ８、ｓ９の交点ｐ６から基線に垂線ｓ１０を引き、ｓ
１０と脈波曲線との交点をＣとする。

【００７１】Ｄについては、加速度脈波のゼロクロス点
から垂線ｓ１１を引き、ｓ１１と脈波曲線との交点ｐ７
において接線ｓ１２を引く。そしてｓ９、ｓ１２の交点
ｐ８から基線に垂線ｓ１３を引き、ｓ１３と脈波曲線と
の交点をＤとする。このようにしてＰ、Ｔ、Ｃ、Ｄ、A
を求めるが、波形のパターン認識等の手法を用いて求め
ても良い。

【００７２】脈波特徴量演算部１４では上記のようにし
てＰ、Ｔ、Ｃ、Ｄ、Aを求めた後、Ｐ、Ｔ、Ｃ、Ｄ、Aの
各波高、前記各波高の比、脈波立上り点から前記各波ま
での時間、前記各波相互の時間間隔、脈波の積分値、脈
拍数の少なくとも一つを演算する。このうち例えば図７
（ａ）、図８（ａ）に示したように波高として正常後隆
波の場合はＰ、Ｔ、Ｃ、Ｄの振幅をそれぞれα、β、
γ、δ、前隆波の場合はＡ、Ｐ、Ｃ、Ｄの振幅をそれぞ
れα、β、γ、δ、最大波高をＨ（正常後隆波の場合は
α、前隆波の場合はβ）として求める。波高の比として
α／βをＥＩ、γ／ＨをＤＩとして求める。脈波立上り
点から各波までの時間としてＳ〜Ｐ、Ｓ〜Ｃをそれぞれ
Ｔｕ、Ｔｅとして求める。各波相互の時間間隔としてＰ
〜ＣをＴｒ、脈波の積分値としてＳ〜Ｐまでの積分値を
Ｉｓｐ、脈拍数６０／ＰｉをＨＲとして求める。

【００７３】尚、脈波の立ち上り点Ｓは図９（ａ）に示
すように接線ｓ３と基線との交点Ｓ′として求めたり、
脈波曲線と接線ｓ３との分岐点（基線側）Ｓ″としても
良い。またＡ、Ｃについてもそれぞれ脈波曲線と接線ｓ
３との分岐点（縮期王峰Ｐ側）、接線ｓ８との分岐点
（基線側）として求めてもよい。上記の他、各拍動のＰ
相互やＳ相互の時間間隔を求めて脈拍数を演算してもよ
い。

【００７４】次に、速度脈波の特徴量の求め方について
説明する。脈波特徴量演算部１４では、微分演算部１３
から出力される速度脈波信号の各波高、前記各波高の
比、前記速度脈波立上り点から前記各波までの時間、前
記各波相互の時間間隔、前記速度脈波のゼロクロス間
隔の少なくとも一つを速度脈波の特徴量として演算す
る。このうち例えば図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すよう
に波高としては速度脈波の最大波高ｖを求め、各波相互
の時間間隔としては速度脈波が正である期間Ｔｕを求め
る。

【００７５】次に、加速度脈波の特徴量の求め方につい
て説明する。脈波特徴量演算部１４では微分演算部１３
から出力される加速度脈波信号の各波高、前記各波高の
比、前記各波相互の時間間隔の少なくとも一つを加速度
脈波の特徴量として演算する。このうち例えば図７
（ｃ）、図８（ｃ）に示すように波高としては波形の極
大点及び極小点の振幅ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを求める。こ
こで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは各極大点、極小点が基線よ
り上であれば正の値を、基線より下であれば負の値とす
る。各波高の比としてはｂ／ａ、ｃ／ａ、ｄ／ａ、ｅ／
ａを演算し、それぞれＲｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅとする。

【００７６】身体特徴量入力部１５からは必要に応じて
使用者の身長、体重、性別、年齢の少なくとも一つを身
体特徴量として入力することが可能である。

【００７７】上記のようにして特徴量演算手段１１は血
圧に関連した特徴量を演算するが、例えば脈波でδ／γ
を求めたり、加速度脈波で波形の立ち上りから振幅ｃま
での時間を求める等、上記で示さなかった他の指標を演
算したり、さらに高次微分波形を演算して各波高、前記
各波高の比、前記各波相互の時間間隔の少なくとも一つ
を特徴量として演算したりしてもよい。

【００７８】ＳＴ５では脈波検出部８ａ〜８ｃで検出し
た各々の脈波信号に対応して、所定の判定ラインから血
圧演算手段１６が血圧を演算する。

【００７９】以下、図１０〜図１５を参照しながらこの
判定ラインと演算手順を説明する。図１０は特徴量とし
てＥＩとＤＩを用いて血圧ＢＰを演算する場合の、血圧
ＢＰとＥＩおよびＤＩとの関係を示す特性図である。こ
こでＬ１は最高血圧用、Ｌ２は最低血圧用である。ＥＩ
は動脈管壁の弾性と関連し、ＥＩが小さいと血圧は高く
なる傾向にある。ＤＩは動脈管の口径すなわち動脈管の
緊張度合いと関連し、ＤＩが大きいと血圧は高くなる傾
向にある。血圧演算部１７では図１０に基づきＥＩ０と
ＤＩから最高血圧ＢＰ１と最低血圧ＢＰ２とが演算され
る。

【００８０】図１１は特徴量としてＴｕとＴｅを用いて
血圧ＢＰを演算する場合の血圧ＢＰとＴｕおよびＴｅと
の関係を示す特定図である。ここでＬ３は最高血圧用、
Ｌ４は最低血圧用である。Ｔｕは大動脈弁が開放後心収
縮力が最大値に達するまでの時間に関連し、Ｔｕが大き
いと血圧は高くなる傾向にある。またＴｅは大動脈弁が
開放している時間に関連し、Ｔｅが大きいと血圧は高く
なる傾向にある。血圧演算部１７では図１１に基づいて
Ｔｕ０とＴｅから最高血圧ＢＰ３と最低血圧ＢＰ４とが
演算される。

【００８１】図１２は特徴量としてＴｕとｖを用いて血
圧ＢＰを演算する場合の血圧ＢＰとＴｕおよびｖとの関
係を示す特性図である。ここでＬ５は最高血圧用、Ｌ６
は最低血圧用である。Ｔｕは前述に加え、末梢に血液が
スムーズに送り込まれていると脈波速度は正でその時間
も短いため、血管抵抗の大きさに関連し、前述のように
Ｔｕが大きいと血圧は高くなる傾向にある。ｖは脈波の
立ち上りの速さに関連し、ｖが小さいと血圧は高くなる
傾向にある。血圧演算部１７では図１２に基づいてＴｕ
０とｖから最高血圧ＢＰ５と最低血圧ＢＰ６とが演算さ
れる。

【００８２】図１３は特徴量としてＲｂとＲｄを用いて
血圧ＢＰを演算する場合の血圧ＢＰとＲｂおよびＲｄと
の関係を示す特性図である。ここでＬ７は最高血圧用、
Ｌ８は最低血圧用である。Ｒｂは心臓の拍出量に関連
し、Ｒｂの負の値が小さいと血圧は高くなる傾向にあ
る。Ｒｄは心臓の負担の大きさに関連し、Ｒｄの負の値
が大きいと血圧は高くなる傾向にある。血圧演算部１７
では図１３に基づいてＲｂとＲｄから最高血圧ＢＰ７と
最低血圧ＢＰ８とが演算される。

【００８３】図１４は特徴量としてＥＩと年齢を用いて
血圧ＢＰを演算する場合の血圧ＢＰとＥＩおよび年齢の
関係を示す特性図である。ここでＬ９は最高血圧用、Ｌ
１０は最低血圧用である。ＥＩは前述の通りで、年齢が
高くなるにつれ血圧は高くなる傾向にある。血圧演算部
１７では図１４に基づいてＥＩ０と年齢から最高血圧Ｂ
Ｐ９と最低血圧ＢＰ１０とが演算される。

【００８４】図１５は特徴量としてＴｕとＲｄを用いて
血圧ＢＰを演算する場合の血圧ＢＰとＴｕおよびＲｄの
関係を示す特性図である。ここでＬ１１は最高血圧用、
Ｌ１２は最低血圧用である。Ｔｕ０とＲｄについては前
述の通りである。血圧演算部１７では図１５に基づきＴ
ｕ０とＲｄから最高血圧ＢＰ１１と最低血圧ＢＰ１２と
が演算される。

【００８５】次に、ＳＴ６において基準値入力部１８に
血圧の基準値が入力されると、ＳＴ７で判定ラインの補
正が行われる。補正の具体的手順を図１６を例に説明す
る。図１６は図１０に示したＥＩとＤＩに基づいて血圧
ＢＰを演算する場合の、判定ラインＬ１およびＬ２を補
正する手順を示す特性図である。尚、説明を簡単にする
ためにＤＩは固定しているものとする。ＥＩ０′の測定
中にカフ式の血圧計により血圧ＢＰ１′とＢＰ２′を測
定し、これらの値を基準値として基準値入力部１８から
入力する。ＳＴ７では入力された基準値に基づいて血圧
演算部１７が判定ラインＬ１とＬ２の補正を行う。すな
わち図１６より基準値ＥＩ０′、ＢＰ１′、ＢＰ２′に
より点ｐ８とｐ９が求められると、判定ラインＬ１とＬ
２がそれぞれｐ８とｐ９を通るように平行移動させ、新
たにできた判定ラインをＬ１′とＬ２′を用いてＥＩ０
からＢＰ１とＢＰ２とを求める。尚、ＳＴ６で基準値の
入力がない場合には、血圧演算部１７は判定ラインを補
正しない。

【００８６】ＳＴ８では、以上のようにして求められた
血圧を、脈波が検出された部位毎に記憶部１９に記憶
し、ＳＴ９では、各部位毎の血圧を表示部２０に表示す
る。記憶部１９に記憶された値はいつでも再生でき、表
示部２０に表示可能である。

【００８７】本実施例では上記のような血圧算出手順を
連続的に行うことにより、血圧の連続測定も可能であ
り、図１７は表示部２０におけるリアルタイムの表示例
を示すパターン図である。図１７では脈波と血圧の連続
表示や各部位毎の血圧や脈拍数を表示している。このよ
うな表示の他に、過去からの判定値のトレンド等の表示
も可能であり、使い勝手がよい。

【００８８】尚、血圧演算部１７では、部位毎に演算さ
れた血圧の平均値を演算して最終的な血圧値としてもよ
い。また、血圧演算部１７では、部位毎に演算した血圧
値に基づき人体の血液循環動態を評価するようにしても
よい。すなわち、上記のように、演算される各々の特徴
量は血圧に関連したものであるとともに、例えばＥＩは
動脈管壁の弾性と関連し、ＤＩは動脈管の口径、すなわ
ち動脈管の緊張度合いと関連するといったように、各々
の特徴量から血圧以外の人体の血液循環動態が良好か否
かを判定することができる。この場合、単にある時点で
の各々の特徴量から人体の血液循環動態を判定してもよ
いが、各々の特徴量の時間的変動に基づいて人体の血液
循環動態を判定してもよく、例えば各々の特徴量の時系
列データのトレンド、時系列データの周波数分析結果、
揺らぎの程度、カオス性等に基づき人体の血液循環動態
を判定してもよい。このようにすれば、各々の特徴量に
基づき血圧を演算するとともに、例えば動脈硬化度とい
ったような人体の血液循環動態を判定し、判定結果を血
圧と同時に表示することができ、人体の循環系を総合的
に評価することができて、健康管理等に役立つ。また、
部位毎に演算された血圧の平均値を算出し、部位毎の血
圧値と平均値との差がある一定値以上であれば、動脈硬
化等により血液循環動態が悪いというように判定しても
よい。

【００８９】演算された血圧が所定の正常範囲を逸脱し
た場合には、ＳＴ１０およびＳＴ１１で警報発生部２１
が警報を発生する。この警報発生は有線または無線で使
用者から離れたところに居る第３者に報知するようにし
てもよい。これにより、例えば就寝中や作業中の身体の
異常をチェックでき、健康管理に役立てることができ
る。

【００９０】演算され記憶された血圧値は、通信用端子
部２６を介して外部モニタや集中管理装置、パソコン、
携帯電話等の外部媒体へ通信することができる。また、
外部媒体から通信用端子部２６を介して特徴量や基準値
の入力、判定ラインや警報発生のための正常範囲の更新
等を行うことも可能である。

【００９１】また、上記の判定ラインは、例えば、カフ
式の血圧計で上腕から血圧を測定したり、カテーテルで
の動脈内の直接血圧測定を行うのと同時に脈波を測定す
るといった被験者実験を行い、その結果に基づいて上記
のような特徴量と測定した血圧との関係を統計的な手法
により処理することにより求めることができる。この場
合、脈波を検出する部位毎に上記のような判定ラインを
求めれば良い。また、必要に応じて測定時の姿勢や脈波
検出位置と心臓との高度差等を測定条件として定めてお
くとよい。

【００９２】また、判定ラインを求める際の特徴量は上
記実施例の範囲に限定されるものではなく、特徴量演算
手段１１で演算される他の特徴量、例えばα〜δ、Ｈ
Ｒ、Ｐｉ、δ／γ、Ｉｓｐ、ａ〜ｅ、Ｒｃ、Ｒｅ、加速
度脈波各波間隔、脈波の４次以上の微分波形から選られ
る特徴量、身長、体重、性別等の少なくとも一つから判
定ラインを求めても良い。

【００９３】本実施例では、少なくとも２つの特徴量か
ら血圧を演算したが、３つ以上の特徴量から血圧を演算
しても良い。すなわち、特徴量算出手段で脈波特徴量と
身体特徴量を例えば合計ｎ個算出し、それらの変数をＸ
ｉ（ｉ＝１〜ｎ）とすると、（３）式を用いて最高血圧
ＢＰｍａｘ、最低血圧ＢＰｍｉｎを算出する。

【００９４】

【数３】

【００９５】ここで、係数Ｃ１ｉ、Ｃ２ｉは例えば被験
者実験等により得られた結果を統計的な手法により処理
して求めることが出来る。

【００９６】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、例えば指尖部、指基部、手首部のような人体の少
なくとも一つの部位から検出した脈波信号に基づき血圧
に関連した特徴量を演算し、演算した特徴量に基づき血
圧を演算するので、簡便に血圧を検出することができ
る。

【００９７】また、特徴量演算手段１１が脈波検出部８
ａ〜８ｃから出力される脈波信号を複数回微分し、前記
脈波信号と前記微分信号各々における各波高、前記各波
高の比、各波相互の時間間隔、各波のゼロクロス間隔、
脈拍数の少なくとも一つを特徴量として演算し、血圧演
算手段が前記脈波特徴量に基づいて血圧を演算するた
め、精度よく血圧を測定できる。

【００９８】また、血圧演算手段１６が身体特徴量入力
部１５に入力された特徴量に基づいて血圧を演算するた
め、実用性が向上し、かつ、精度よく血圧を測定でき
る。

【００９９】また、基準値入力部１８で入力された血圧
の基準値により、特徴量と演算する血圧との関係を補正
できるため、例えば加齢や体質変化、運動、体位変化等
により使用者の血液循環動態の変化があったり、使用者
が変わったりしても対応可能であり、実用性が向上し、
かつ、精度よく血圧を測定できる。

【０１００】また、特徴量演算手段１１が脈波を検出し
た部位毎に特徴量を演算し、血圧演算手段１６が前記部
位毎に血圧を演算するので、人体の各部位から同時に血
圧を算出することができ、使い勝手がよい上、部位間の
血圧の比較等ができて健康チェックに役立つ。

【０１０１】また、血圧演算手段１６が部位毎に演算し
た血圧の平均値を演算するので、血圧測定の精度が向上
する。

【０１０２】また、血圧演算手段１６が部位毎に演算し
た血圧に基づき人体の血液循環動態を評価するので、簡
便に人体の血液循環動態を評価することができる。

【０１０３】また、脈波検出部８ａ〜８ｃの装着位置に
ばらつきがあったり、脈波検出部位における動脈分布に
個人差があっても、複数の発光部９ａ〜９ｆから照射さ
れる光のうち少なくとも一つが脈波検出部位における動
脈に到達し、その透過光または反射光を受光部１０ａ〜
１０ｃが検出することができるので、脈波検出および血
圧算出の精度が向上する。

【０１０４】また、脈波検出部８ａと８ｂとを指部に装
着し、指部から脈波を検出して血圧を算出するので、携
帯性に優れた血圧測定が可能となる。

【０１０５】尚、本実施例では指尖部、指基部、手首部
から脈波を検出して血圧を算出する構成について説明し
たが、脈波を検出する部位はこれらに限定するものでは
なく、前腕部、上腕部、足部等、他の人体の少なくとも
一つの部位から脈波を検出し、本実施例と同様な手順で
血圧を算出する構成としてもよい。

【０１０６】また、複数の部位から脈波を検出して血圧
を算出する場合の他の構成として、例えば、各部位から
検出した脈波を特徴量演算手段１１で平均して代表的な
脈波波形を求め、その波形の特徴量に基づいて血圧を算
出する構成としてもよい。脈波を平均する際には、部位
により脈波形状が異なり単純な算術平均ができない場合
があるが、このような場合には、例えば、それぞれの脈
波波形の振幅で波形を正規化して平均すればよい。

【０１０７】また、本実施例では脈波センサユニット２
３ａおよび２３ｂと信号処理ユニット２４とは信号ケー
ブル２７て接続しているが、脈波センサユニット２３ａ
および２３ｂと信号処理ユニット２４とを無線で通信可
能とする構成としてもよい。この場合、脈波検出手段８
ａおよび８ｂは、電源供給部２２と出力信号を無線で発
信する発信部とを内蔵し、特徴量演算手段１１は信号受
信用の受信部を有する構成とする。この構成によれば、
脈波検出手段８ａおよび８ｂと特徴量演算手段１１とは
無線で通信可能なので、配線による煩わしさがなく使い
勝手がよい。

【０１０８】また、上記構成では脈波センサユニット２
３ａおよび２３ｂに配設された脈波検出部８ａおよび８
ｂと、特徴量演算手段１１、血圧演算手段１６、電源供
給部２２が内蔵された信号処理ユニット２４とは分離し
ているが、信号処理ユニット２４を小型化して脈波セン
サユニット２３ａおよび２３ｂに装着して脈波検出部８
ａおよび８ｂと一体化した構成としてもよく、携帯性が
向上する。

【０１０９】（実施例２）本発明の実施例２の血圧測定
装置を以下に説明する。図１８は本実施例のブロック
図、図１９は同装置の脈波検出手段の外観図である。本
実施例２において実施例１と異なる点は、図１８のよう
に、脈波検出手段８が複数の発光部９ｇ〜９ｊと複数の
受光部１０ｄ〜１０ｆを備え、特徴量演算手段１１が受
光部１０ｄ〜１０ｆからの出力信号のうち所定の信号パ
ターンを有した出力信号のみを選択して脈波信号として
出力する信号選択部２８を備えた点にある。

【０１１０】図１９に示したように、複数の発光部９ｇ
〜９ｊと複数の受光部１０ｄ〜１０ｆは隣接して設置さ
れており、これらは図２で示した脈波センサユニット２
３ｂに配設されているものとする。尚、ここでは説明を
簡単にするために、脈波検出手段は８ｂのみを示してい
る。また、実施例１と同一符号のものは同一構造を有
し、説明は省略する。

【０１１１】次に動作、作用について説明する。実施例
１と同様に、図３のように脈波センサユニット２３ａ、
２３ｂを指尖部ＦＡ、指基部ＦＢに装着し、手首ベルト
２４を手首ＬＳに装着して血圧の測定を開始する。血圧
測定時の手首の位置は心臓の高さにするのが望ましい。
図２０は血圧測定の際のフローチャートである。まずＳ
Ｔ１で脈波を検出する。ここでは脈波検出部８ｂ（発光
部９ｇ〜９ｊ、受光部１０ｄ〜１０ｆ）が指基部の指動
脈の脈波を検出する。図２１および図２２は指基部ＦＢ
に脈波検出手段８ｂが装着された状態での断面を模式的
に示す断面図である。図２１は受光部１０ｅが正中線Ｃ
Ｃ'上に位置するよう正しく脈波センサユニット２１が
装着された場合を示し、図２２は受光部１０ｅが正中線
ＣＣ'上からずれてＣ"の位置になって装着された場合を
示す。発光部９ｇ〜９ｊから発した光は図に実線矢印で
示したように、指動脈ＢＶ１とＢＶ２で反射し、受光部
１０ｄ〜１０ｆで検出される。図２１に示した状態の場
合、発光部９ｇ〜９ｊからの照射光による反射光は図の
位置関係より主に受光部１０ｄと１０ｆで強く受光され
る。また、図２２に示したように装着位置がずれた場合
でも、発光部９ｇ〜９ｊからの照射光は指動脈に到達
し、受光部１０ｄ〜１０ｆのうちの少なくとも一つ、図
２２では受光部１０ｆが他の受光部よりも強く反射光を
検出することができる。すなわち、発光部９ｊからの光
が指動脈ＶＢ２で反射して受光部１０ｆに到達する経路
が他の発光部〜受光部の経路よりも短いので、受光部１
０ｆが他の受光部よりも強く反射光を検出することがで
きる。

【０１１２】尚、ここでは図示していないが、指基部に
おける指動脈の分布に個人差がある場合についても、発
光部９ｇ〜９ｊから照射される光は指動脈に到達するの
で、その反射光を受光部１０ｄ〜１０ｆの少なくとも一
つが検出することができる。

【０１１３】次に、ＳＴ１０１では信号選択部２８が受
光部１０ｄ〜１０ｆの出力信号から所定の信号パターン
を有した出力信号のみを選択する。ここでは、所定の信
号パターンとして、信号の振幅を使用した場合について
説明する。

【０１１４】図２３は受光部１０ｄ〜１０ｆの出力信号
を示す波形図であり、受光部１０ｄ〜１０ｆの出力信号
を、それぞれＶｄ〜Ｖｆで示している。ここで、Ｖｄは
正常に脈波が検出されている場合とし、ＶｅとＶｆは、
例えば体動によるノイズ成分が混入した反射光や動脈か
らの不十分な反射光を検出し、脈波が正常には検出され
ていない場合とする。振幅の閾値をＶｔｈとすると、図
２３によりＶｔｈより振幅が大きいものはＶｄのみとな
る。そこで信号選択部２８は脈波信号としてはＶｔｈよ
り振幅が大きい受光部１０ｄの出力信号を選択し、ＳＴ
１０２で選択可能と判定してＳＴ２へ処理を進める。体
動によるノイズ成分が混入した透反射光や動脈からの不
十分な反射光を検出して、Ｖｄ〜Ｖｆが全てＶｔｈより
振幅が小さい場合は、ＳＴ１０２で選択不能と判定して
ＳＴ１０３に進み、警報発生部２１から警報が発生し、
再度、ＳＴ１へ処理が戻り、脈波検出の手順が再開され
る。警報発生により、使用者に安静状態での測定や脈波
検出手段の装着位置の変更を促すことができる。ＳＴ１
０３での警報発生はＳＴ１０１及びＳＴ１０２で所定の
信号パターンを有した出力信号が選択されるまで継続す
る。

【０１１５】次に、ＳＴ２では、実施例１と同様の手順
で選択された脈波の平均の脈波波形が算出される。ここ
で、選択された脈波が複数の受光部からの出力信号であ
る場合は、例えば選択された複数の出力信号を平均して
代表の出力信号を求め、代表の出力信号を用いてＳＴ２
の処理を行えばよい。代表の出力信号を求める際に複数
の出力信号を平均する場合は、例えば各々の信号波形の
振幅で全体を正規化して平均すればよい。ＳＴ２以降の
処理手順については、実施例１と同様であるので説明を
省略する。

【０１１６】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、脈波検出手段の装着位置のばらつきや脈波検出部
位における動脈分布の個人差があっても複数の受光部の
うちの少なくとも一つが発光部の照射光により得られる
反射光を正確に検出することができるので、脈波検出お
よび血圧算出の精度が向上する。

【０１１７】また、受光部が例えば体動によるノイズ成
分が混入した反射光や動脈からの不十分な反射光を検出
しても、信号選択部２９が受光部からの出力信号のうち
所定の信号パターンを有した出力信号のみを選択して脈
波信号として出力するので、脈波検出および血圧算出の
精度が向上する。

【０１１８】さらに、受光部が例えば体動によるノイズ
成分が混入した反射光や動脈からの不十分な反射光を検
出すると警報により報知するので、使用者に安静状態で
の測定や脈波検出手段８の装着位置の変更を促すことが
でき、脈波検出および血圧算出を正確に行うことができ
る。

【０１１９】本実施例において、脈波検出手段８は図２
４や図２５のような構成としてもよい。図２４の脈波検
出手段８は、発光部９と、発光部９と並行して設けられ
た受光部１０ｄ〜１０ｆからなり、図２５の脈波検出手
段８は、発光部９と、発光部９の周囲に設けられた受光
部１０ｄ〜１０ｇからなり、いずれの構成においても、
脈波検出手段８の装着位置のばらつきや脈波検出部位に
おける動脈分布の個人差があっても複数の受光部のうち
の少なくとも一つが発光部の照射光により得られる反射
光を正確に検出することができるので、脈波検出および
血圧算出の精度が向上する。

【０１２０】また、本実施例では、信号選択部２８が出
力信号を選択する場合の所定の信号パターンとして信号
の振幅を使用したが、信号波形の１次微分波形や２次微
分波形の波形を使用して選択したり、所定パターンの波
形と出力波形との相互相関係数を演算して選択したする
等、他の手法に基づいて選択してもよい。

【０１２１】尚、本実施例では、反射型の脈波検出手段
を使用したが、透過型の脈波検出手段を使用してもよ
い。

【０１２２】（実施例３）本発明の実施例３の血圧測定
装置を以下に説明する。図２６は本実施例の血圧測定装
置の外観図である。本実施例が実施例１および実施例２
と異なる点は、図２６に示したように、脈波検出手段８
（発光部９、受光部１０）が体温計２９に配設されてい
る点にある。発光部９と受光部１０は体温計２９の温度
検出部３０に隣接して配設されている。信号処理ユニッ
ト２４は特徴量演算部１１、血圧演算手段１６、電源供
給部２２とを内蔵し、表面に身体特徴量入力部１５、基
準値入力部１８、表示部２０、警報発生部２１を備える
とともに、体温算出のための各種処理部を内蔵してい
る。表示部２０は体温表示のための表示部を兼ねてい
る。

【０１２３】次に動作、作用について説明する。体温計
２９を腋窩部に装着して体温を測定する場合、温度検出
部３０により腋窩部の体温が検出されると共に、脈波検
出手段８（発光部９、受光部１０）が腋窩部の腋窩動脈
または上腕動脈の脈波を検出する。そして、実施例１ま
たは実施例２と同様な手順で血圧を算出する。

【０１２４】また、体温計２９を舌下部に装着して体温
を測定する場合、温度検出部３０により舌下部の体温が
検出されると共に、脈波検出手段８（発光部９、受光部
１０）が舌下部の舌深動脈の脈波を検出する。そして、
実施例１と同様な手順で血圧を算出し、算出された血圧
値は表示部２０に表示される。血圧がある設定範囲を逸
脱した場合は警報発生部２１から警報を発生するように
してもよい。

【０１２５】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、体温計２９に配設された脈波検出手段８により腋
窩部や舌下部から脈波を検出して血圧を算出するので、
体温測定と同時に血圧測定ができ、使い勝手がよい。

【０１２６】（実施例４）本発明の実施例４の血圧測定
装置を以下に説明する。図２７は本実施例の構成を示す
外観図である。本実施例において実施例１及至実施例３
と異なる点は、図２７に示したように、脈波検出手段８
（発光部９、受光部１０）が眼鏡３１に配設されている
点にある。尚、実施例１と同じ構成要素には同一符号を
付与して説明を省略する。

【０１２７】次に動作、作用について説明する。眼鏡３
１を掛けると脈波検出手段８（発光部９、受光部１０）
が頭部から脈波を検出する。上記構成の場合は、眼鏡３
１のツルの部分に脈波検出手段８（発光部９、受光部１
０）が配設してあるので、脈波検出手段８は主に頭部の
浅側頭動脈の脈波を検出する。そして、実施例１と同様
な手順で血圧を算出し、算出された血圧値は表示部２０
に表示される。血圧がある設定範囲を逸脱した場合は警
報発生部２１から警報を発生するようにしてもよい。

【０１２８】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、眼鏡３１に配設された脈波検出手段８により頭部
から脈波を検出して血圧を算出するので、手を自由に動
かすことができ、使い勝手がよい。

【０１２９】尚、本実施例では眼鏡に脈波検出手段８を
配設したが、ヘアバンド等に脈波検出手段を配設して頭
部から脈波を検出する構成としてもよい。

【０１３０】（実施例５）本発明の実施例５の血圧測定
装置を以下に説明する。図２８は本実施例の構成を示す
外観図である。本実施例が実施例１及至実施例４と異な
る点は、図２８に示したように、脈波検出手段８（発光
部９ａ、９ｂ、受光部１０ａ、１０ｂ）が便座３２に配
設されている点にある。この便座３２は温水洗浄機能を
有している。信号処理ユニット２４は特徴量演算部１
１、血圧演算手段１６、電源供給部２２とを内蔵し、温
水洗浄機能のための制御部も内蔵している。３３は操作
パネルで、身体特徴量入力部１５、基準値入力部１８、
表示部２０、警報発生部２１を備え、かつ、温水洗浄機
能のオン・オフや温度設定、噴流の強弱等を操作する操
作部３４を設けてある。表示部２０は血圧値の表示の
他、操作部３４の設定内容等が表示される。信号処理ユ
ニット２４と操作パネル３３とは無線で通信可能な構成
となっいてる。尚、実施例１と同じ構成要素には同一符
号を付与して説明は省略する。

【０１３１】次に動作、作用について説明する。用便時
に便座３２に座ると、脈波検出手段８（発光部９ａ、９
ｂ、受光部１０ａ、１０ｂ）が臀部と大腿部の少なくと
も一方から脈波を検出する。そして、実施例１と同様な
手順で血圧を算出する。算出された血圧値は信号処理ユ
ニット２４から無線で操作パネル３３に通信され、表示
部２０に血圧値が表示される。用便時に算出された血圧
がある設定範囲を逸脱した場合は警報発生部２１から警
報を発生するようにしてもく、高血圧による突然の疾患
等の予防に応用することができる。また、算出された血
圧値に応じて温水洗浄機能の温度設定や、噴流の強弱等
を自動的に変更するようにしてもよく、例えば、算出さ
れた血圧値が高い場合は、制御部により温度設定をぬる
めに設定し、噴流の強度を低下させる等の制御を行うこ
とにより快適な洗浄が可能となる。

【０１３２】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、便座３２に配設された脈波検出手段８（発光部９
ａ、９ｂ、受光部１０ａ、１０ｂ）により臀部と大腿部
の少なくとも一方から脈波を検出して血圧を算出するの
で、用便時に血圧を測定することができる。

【０１３３】（実施例６）本発明の実施例６の血圧測定
装置を以下に説明する。図２９は本実施例の構成を示す
外観図である。本実施例が実施例１及至実施例５と異な
る点は、図２９に示したように、脈波検出手段８（発光
部９ａ〜９ｃ、受光部１０ａ、１０ｂ）が浴槽３５の壁
面３６に配設されている点にある。尚、実施例１と同じ
構成要素には同一符号を付与して説明は省略する。

【０１３４】次に動作、作用について説明する。入浴時
に背部を浴槽３５の壁面３６にもたれかけると、脈波検
出手段８（発光部９ａ〜９ｃ、受光部１０ａ、１０ｂ）
が背部から脈波を検出する。そして、実施例１と同様な
手順で血圧を算出し、算出された血圧値は表示部２０に
表示される。入浴時に算出された血圧がある設定範囲を
逸脱した場合は警報発生部２１から警報を発生するよう
にしてもよく、入浴時の高血圧による突然の疾患等の予
防に応用することができる。また、算出された血圧に応
じて湯温の設定温度を変更するようにしてもよく、例え
ば、算出された血圧値が高い場合は、湯温を低めに設定
することにより快適な入浴が可能となる。

【０１３５】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、浴槽３５に配設された脈波検出手段により背部か
ら脈波を検出して血圧を算出するので、入浴時に血圧を
測定することができる。

【０１３６】（実施例７）本発明の実施例７の血圧測定
装置を以下に説明する。図３０および図３１は本実施例
の構成を示す外観図である。本実施例が実施例１及至実
施例６と異なる点は、図３０および図３１に示したよう
に、脈波検出手段８（発光部９ａ、９ｂ、受光部１０
ａ、１０ｂ）が体重計３７に配設されている点にある。
図３０は、発光部９ａ、９ｂ、受光部１０ａ、１０ｂが
体重計３７の表面に配設され、反射型の脈波検出を行う
構成を示し、図３１は、発光部９ａ、９ｂがカバー３８
に配設され、受光部１０ａ、１０ｂが体重計３７の表面
に配設され、透過型の脈波検出を行う構成を示す。尚、
実施例１と同じ構成要素には同一符号を付与して説明は
省略する。

【０１３７】次に動作、作用について説明する。体重測
定時に体重計３７にのると、図３０および図３１のよう
に、脈波検出手段８（発光部９ａ〜９ｃ、受光部１０
ａ、１０ｂ）が主に足部の指部の脈波を検出する。そし
て、実施例１と同様な手順で血圧を算出し、算出された
血圧値は表示部２０に表示される。体重計３７で測定し
た体重を身体特徴量入力部１５に入力して、実施例１と
同様な手順で血圧を算出してもよい。

【０１３８】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、体重を測定する際に体重計３７に配設された脈波
検出手段８により足部から脈波を検出して血圧を算出す
るので、体重測定と同時に血圧を測定することができ
る。また、体重計３７により測定された体重を身体特徴
量入力部１５に入力して脈波と体重から血圧を算出する
ので、血圧算出の精度が向上する。

【０１３９】（実施例８）本発明の実施例８の血圧測定
装置を以下に説明する。図３２は本実施例の構成を示す
外観図である。本実施例が実施例１及至実施例７と異な
る点は、図３２に示したように、脈波検出手段８（発光
部９ａ〜９ｈ、受光部１０ａ〜１０ｆ）が自動車のハン
ドル３９に配設されている点にある。図３２は発光部９
ａ〜９ｈ、受光部１０ａ〜１０ｆがハンドル３９の表面
に配設され、反射型の脈波検出を行う構成である。尚、
実施例１と同じ構成要素には同一符号を付与して説明は
省略する。

【０１４０】次に動作、作用について説明する。ハンド
ル３９を握ると、発光部９ａ〜９ｈから発生した光の少
なくとも一つが指部に当たり、指の動脈で反射して、受
光部１０ａ〜１０ｆのうちの少なくとも一つがその反射
光を受光して、手の指部の脈波を検出する。そして、実
施例１と同様な手順で血圧を算出し、算出された血圧値
は表示部２０に表示される。血圧がある設定範囲を逸脱
した場合は警報発生部２１から警報を発生するようにし
てもよい。

【０１４１】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、自動車のハンドル３９に配設された脈波検出手段
８により手部から脈波を検出して血圧を算出するので、
運転時に血圧を測定することができ使い勝手がよい。

【０１４２】尚、上記実施例８では自動車のハンドル３
９に脈波検出手段８を配設して脈波を検出したが、自動
車に限定せず、工作機械や電車、飛行機等の他の乗り物
の操作レバーや、化学工場やプラントの制御室の操作レ
バー等に脈波検出手段８を配設して脈波を検出して血圧
を算出する構成としてもよい。

【０１４３】（実施例９）本発明の実施例９の血圧測定
装置を以下に説明する。本実施例が実実施例１及至実施
例８と異なる点は、血圧演算手段１６が血圧の基準値を
教師信号とし、脈波特徴量と身体特徴量の少なくとも一
つと演算する血圧との関係を学習する点である。尚、本
実施例は血圧演算手段１６における血圧算出の処理手順
を除けば実施例１と同一構造を備えているので、構成に
ついての説明は省略する。

【０１４４】次に動作、作用を説明する。脈波特徴量の
算出までは、図４に示すように実施例１と同様な手順で
行われる。次に実施例１ではＳＴ６で基準値入力部１８
に血圧の基準値が入力されるとＳＴ７で判定ラインの補
正が行われるが、本実施例では血圧演算部１７が入力さ
れた血圧の基準値を教師信号とし、脈波特徴量と身体特
徴量の少なくとも一つと演算する血圧との関係を学習す
ることにより判定ラインの補正が行われる。学習を行う
血圧演算部１７の構成手段としては、神経回路網を模し
た神経回路網模式手段を用いる。

【０１４５】今、入力データは特徴量演算手段１１から
の脈波特徴量と身体特徴量の少なくとも一つとし、出力
データは記憶部１９及び表示部２０に入力される血圧信
号であるとする。また望ましい出力（すなわち教師信
号）は基準値入力部１８からの出力信号であると考え
る。基準値はカフ式の血圧計により測定された血圧の値
とする。神経回路網模式手段としては、文献１（ＰＤＰ
モデル、Ｄ．Ｅ．ラメルハート他２名、甘利俊一監訳、
１９８９年）、文献２（ニューロコンピュータの基礎、
ｐ１０２、中野馨他７名、１９９０年）、および特公昭
６３−５５１０６号公報などに示されたものがある。

【０１４６】以下、文献１に記載されて最もよく知られ
た学習アルゴリズムとして誤差逆伝搬法を用いた多層パ
ーセプトロンを例に、具体的な神経回路網模式手段の構
成及び動作について説明する。

【０１４７】図３３は、神経回路網模式手段の構成単位
となる神経素子を示す概念図である。図３３において、
４０₁〜４０_Nは神経のシナプス結合を模式する疑似シナ
プス結合変換器であり、４１は加算非線形変換器であ
る。加算非線形変換器４１は、疑似シナプス結合変換器
４０₁〜４０_Nからの出力を加算する加算器４１ａと、設
定された非線形関数、たとえば、閾値をｈとするシグモ
イド関数（４）式によって加算器４１ａの出力を非線形
変換する非線形変換器４１ｂとを備えている。

【０１４８】

【数４】

【０１４９】なお、図面が煩雑になるので省略したが、
後述する修正手段からの修正信号を受ける入力線が疑似
シナプス結合変換器４０₁〜４０_Nと非線形変換器４１ｂ
につながっている。また、疑似シナプス結合変換器４０
₁〜４０_N各々のブロック内に示された値Ｗ_l〜Ｗ_Nは各擬
似シナプス結合変換器４０₁〜４０_Nにおける結合重み係
数である。この神経素子には、信号処理モードと学習モ
ードの２つの種類の動作モードがある。

【０１５０】以下、図３３に基づいて神経素子のそれぞ
れのモードの動作について説明する。まず、信号処理モ
ードの動作について説明する。神経素子は、Ｎ個の入力
Ｘ₁〜Ｘ_Nを受けて１つの出力を出す。ｉ番目の入力信号
Ｘｉは、ｉ番目の疑似シナプス結合変換器４０ｉにおい
てＷｉ・Ｘｉに変換される。疑似シナプス結合変換器４
０₁〜４０_Nで変換されたＮ個の信号Ｗ₁・Ｘ₁〜Ｗ_N・Ｘ_N
は加算器４１ａに入力され、加算結果ｙが非線形変換器
４１ｂに送られ、最終出力ｆ（ｙ、ｈ）となる。つぎ
に、学習モードの動作について説明する。学習モードで
は、疑似シナプス結合変換器４０₁〜４０_Nと非線形変換
器４１ｂの変換パラメータＷ₁〜Ｗ_Nとｈを、修正手段か
らの変換パラメータの修正量△Ｗ₁〜△Ｗ_Nと、△ｈを表
す修正信号を入力して、（５）式と修正する。

【０１５１】

【数５】

【０１５２】図３４は、上記神経素子を４つ並列につな
いで構成した信号変換手段４２の概念図で、４個の入力
Ｘ₁〜Ｘ₄を受けて４つの出力を出す。いうまでもなく、
以下の説明は、入力を４個に特定したりこの信号変換手
段４２を構成する神経素子の個数を４個に特定するもの
ではない。図３４において、４０₁₁〜４０₄₄は疑似シナ
プス結合変換器であり、４１₁〜４１₄は、図３３で説明
した加算器４１ａと非線形変換器４１ｂをまとめた加算
非線形変換器である。図３４において、図３３と同様に
図面が煩雑になるので省略したが、修正手段からの修正
信号を受ける入力線が疑似シナプス結合変換器４０₁₁〜
４０₄₄と加算非線形変換器４１₁〜４１₄につながってい
る。擬似シナプス結合変換器４０₁₁〜４０₄₄各々のブロ
ック内に示された値Ｗ₁₁〜Ｗ₄₄は各擬似シナプス結合変
換器４０₁₁〜４０₄₄における結合重み係数である。この
信号変換手段４２の動作については、図３３で説明した
神経素子の動作が並列してなされるものである。

【０１５３】図３５は、学習アルゴリズムとして誤差逆
伝搬法を採用した場合の信号処理手段４３の構成を示す
ブロック図である。図３５において、４２は上述の信号
変換手段で、４４は学習モードにおける信号変換手段４
２の修正量を算出する修正手段である。なお、信号処理
手段４２は、ここではＮ個の入力を受ける神経素子がＭ
個並列に並べられたものである。

【０１５４】以下、図３５に基づいて信号処理手段４３
の学習を行う場合の動作について説明する。信号変換手
段４２はＮ個の入力Ｓ₁in（Ｘ）〜Ｓ_Nin（Ｘ）を入力
し、Ｍ個の出力Ｓ₁out（Ｘ）〜Ｓ_Nout（Ｘ）を出力す
る。修正手段４４は、入力信号Ｓ ₁in（Ｘ）〜Ｓ
_Nin（Ｘ）と出力信号Ｓ₁out（Ｘ）〜Ｓ_Nout（Ｘ）とを
入力し、後述する誤差計算手段または後段の信号変換手
段からのＭ個の誤差信号δ₁（Ｘ）〜δ_M（Ｘ）の入力が
あるまで待機する。誤差信号δ₁（Ｘ）〜δ_M（Ｘ）が入
力されると、修正量△Ｗｉｊが（６）式により計算さ
れ、修正信号が信号変換手段４２に送られる。

【０１５５】

【数６】

【０１５６】信号変換手段４２は、内部の神経素子の変
換パラメータを上記の学習モードに従って修正する。

【０１５７】図３６は、神経回路網模式手段を用いた多
層パーセプトロンの構成を示すブロック図である。図に
おいて、４２Ｘ、４２Ｙ、４２ＺはそれぞれＫ個、Ｌ
個、Ｍ個の神経素子からなる信号変換手段であり、４４
Ｘ、４４Ｙ、４４Ｚは修正手段であり、４５は誤差計算
手段である。

【０１５８】以上のように構成された多層パーセプトロ
ンの動作について、図３６を参照しながら説明する。信
号処理手段４３Ｘにおいて、信号変換手段４２Ｘは、入
力Ｓ _iin（Ｘ）〜Ｓ_Ninを受け、出力Ｓ_jout（Ｘ）〜Ｓ
_kout（Ｘ）を出力する。修正手段４４Ｘは、信号Ｓ_iin
（Ｘ）〜Ｓ_Nn（Ｘ）と信号Ｓ_jout（Ｘ）〜Ｓ_oout（Ｘ）
とを入力し、誤差信号δ_l（Ｘ）〜δ_k（Ｘ）が入力され
るまで待機する。以下、同様の処理が、信号処理手段４
３Ｙと４３Ｚにおいて行われ、信号変換手段４２Ｚから
最終出力Ｓ_lout（Ｚ）〜Ｓ_Mout（Ｚ）が出力される。こ
の最終出力Ｓ_lout（Ｚ）〜Ｓ_Mout（Ｚ）は、誤差計算手
段４５にも送られる。誤差計算手段４５においては、２
乗誤差の評価関数ＣＯＳＴ（７）式に基づいて理想的な
出力Ｔ（Ｔ1、・・・・・、ＴM）との誤差が計算され、
誤差信号δh（Ｚ）が修正手段４４Ｚに送られる。

【０１５９】

【数７】

【０１６０】ただし、μは多層パーセプトロンの学習速
度を定めるパラメータである。つぎに、評価関数を２乗
誤差とした場合には誤差信号は、（８）式となる。

【０１６１】

【数８】

【０１６２】修正手段４４Ｚは、上で説明した手続きに
したがって、信号変換手段４２Ｚの変換パラメータの修
正量△Ｗ（Ｚ）を計算するとともに、修正手段４４Ｙに
送る誤差信号を（式９）に基づき計算し、修正信号△Ｗ
（Ｚ）を信号変換手段４２Ｚに送るとともに、誤差信号
δ（Ｙ）を修正手段４４Ｙに送る。信号変換手段４２Ｚ
は、修正信号△Ｗ（Ｚ）に基づいて内部のパラメータを
修正する。なお、誤差信号δ（Ｙ）は（９）式で与えら
れる。

【０１６３】

【数９】

【０１６４】ここで、Ｗij（Ｚ）は信号変換手段４２Ｚ
の疑似シナプス結合変換器の変換パラメータである。以
下、同様の処理が信号処理手段４３Ｘ、４３Ｙにおいて
行われる。学習と呼ばれる以上の手続きを繰り返し行う
ことにより、多層パーセプトロンは入力が与えられると
理想出力Ｔをよく近似する出力を出すようになる。

【０１６５】なお、上記の説明においては、３段の多層
パーセプトロンを用いたが、これは何段であってもよ
い。また、文献１にある信号変換手段のなかの非線形変
換手段の変換パラメータｈの修正法と、慣性項として知
られる学習高速化の方法については、説明の簡略化のた
め省略したが、この省略は本発明を拘束するものではな
い。

【０１６６】このように神経回路網模式手段を有した血
圧演算部１７は、特徴量演算手段１１からの脈波特徴量
及び身体特徴量等の特徴量信号と、基準値入力部１８の
出力信号から得られる情報とを用いて、どのような演算
が好ましいかということを簡単なルールで記述すること
が容易でない場合にも、過去の経験を元に学習によって
自然な形で表現することができる。

【０１６７】言い換えると血圧演算部１７は、特徴量演
算手段１１からの特徴量信号から得られる特徴量情報と
基準値入力部１８からの血圧の基準値信号との関係を現
場で徐々に学習することによって、最終的には基準値の
入力による補正なしでも特徴量演算手段１１からの特徴
量情報に対応した血圧を出力するようになる。さらに同
一の使用者でも測定時の体位が変わったり、体型が違う
他の使用者が使用したり、運動中に測定した場合、その
使用者が新たに基準値入力部１８を用いて演算された血
圧を訂正すれば、血圧演算部１７も学習によりこれに追
従するのである。

【０１６８】ところで学習を行う血圧演算部１７の構成
手段としては、誤差逆伝搬法でなく追加学習に適した競
合パターン分類型のベクトル量子化学習法などを用いて
もよい。また神経回路網を模した学習手法を用いず、適
当なルールに基づいたテーブルルックアップ法や人工知
能、遺伝的アルゴリズムなどの手法を用いてもよい。

【０１６９】以上のように本実施例の血圧測定装置によ
れば、血圧演算手段１６が特徴量演算手段１１からの特
徴量信号から得られる特徴量情報と基準値入力部１８か
らの血圧の基準値信号との関係を現場で徐々に学習し、
最終的には基準値の入力による補正なしでも特徴量演算
手段１１からの特徴量情報に対応した血圧を出力するよ
うになるので、実施例１に示した血圧測定装置よりも血
圧測定の精度が格段に向上するといった効果がある。

【０１７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
かかる血圧測定装置は、人体の少なくとも一つの部位か
ら検出した脈波信号に基づき血圧に関連した特徴量を演
算し、演算した特徴量に基づき血圧を演算するので、簡
便に血圧を検出することができるという効果がある。

【０１７１】また、請求項２にかかる血圧測定装置は、
特徴量演算手段が脈波検出手段から出力される脈波信号
を複数回微分し、前記脈波信号と前記微分信号の、各々
における各波高、前記各波高の比、各波相互の時間間
隔、各波のゼロクロス間隔、脈拍数の少なくとも一つを
特徴量として演算し、血圧演算手段が前記脈波特徴量に
基づいて血圧を演算するため、精度よく血圧を測定でき
るという効果がある。

【０１７２】また、本発明の請求項３にかかる血圧測定
装置は、血圧演算手段が身体特徴量入力部に入力された
特徴量に基づいて血圧を演算するため、実用性が向上
し、かつ、精度よく血圧を測定できるという効果があ
る。

【０１７３】また、本発明の請求項４にかかる血圧測定
装置は、基準値入力部で入力された血圧の基準値により
特徴量と演算する血圧との関係を補正できるため、例え
ば加齢や体質変化、運動、体位変化等により使用者の血
液循環動態の変化があったり使用者が変わったりしても
対応可能で、実用性が向上し、かつ、精度よく血圧を測
定できるという効果がある。

【０１７４】また、本発明の請求項５にかかる血圧測定
装置は、特徴量演算手段からの特徴量信号から得られる
特徴量情報と基準値入力部からの血圧の基準値信号との
関係を現場で徐々に学習し、最終的には基準値の入力に
よる補正なしでも特徴量演算手段からの特徴量情報に対
応した血圧を出力するようになるので、血圧測定の精度
が向上するという効果がある。

【０１７５】また、本発明の請求項６にかかる血圧測定
装置は、特徴量演算手段が脈波を検出した部位毎に特徴
量を演算し、血圧演算手段が前記部位毎に血圧を演算す
るので、人体の各部位から同時に血圧を算出することが
でき使い勝手がよいとともに、部位間の血圧の比較等が
できて健康チェックに役立つという効果がある。

【０１７６】また、本発明の請求項７にかかる血圧測定
装置は、血圧演算手段が部位毎に演算した血圧の平均値
を演算するので、血圧測定の精度が向上するという効果
がある。

【０１７７】また、本発明の請求項８にかかる血圧測定
装置は、血圧演算手段が部位毎に演算した血圧に基づき
人体の血液循環動態を評価するので、簡便に人体の血液
循環動態を評価することができるという効果がある。

【０１７８】また、本発明の請求項９にかかる血圧測定
装置は、脈波検出手段の装着位置にばらつきがあったり
脈波検出部位における動脈分布に個人差があっても、複
数の発光部から照射される光のうち少なくとも一つが脈
波検出部位における動脈に到達してその透過光または反
射光を受光部が検出することができるので、脈波検出お
よび血圧算出の精度が向上するという効果がある。

【０１７９】また、本発明の請求項１０にかかる血圧測
定装置は、脈波検出手段の装着位置のばらつきや脈波検
出部位における動脈分布の個人差があっても前記複数の
受光部のうちの少なくとも一つが前記照射光により得ら
れる透過光または反射光を正確に検出することができる
ので、脈波検出および血圧算出の精度が向上するという
効果がある。

【０１８０】また、本発明の請求項１１にかかる血圧測
定装置は、受光部が例えば体動によるノイズ成分が混入
した透過光または反射光や動脈からの不十分な透過光ま
たは反射光を検出しても、信号選択部が受光部からの出
力信号のうち所定の信号パターンを有した出力信号のみ
を選択して脈波信号として出力するので、脈波検出およ
び血圧算出の精度が向上するという効果がある。

【０１８１】また、本発明の請求項１２にかかる血圧測
定装置は、受光部が例えば体動によるノイズ成分が混入
した透過光または反射光や動脈からの不十分な透過光ま
たは反射光を検出すると警報により報知するので、使用
者に安静状態での測定や脈波検出手段の装着位置の変更
を促すことができ、脈波検出および血圧算出を正確に行
うことができるという効果がある。

【０１８２】また、本発明の請求項１３にかかる血圧測
定装置は、脈波検出手段と特徴量演算手段とは無線で通
信可能なので、配線による煩わしさがなく使い勝手がよ
いという効果がある。

【０１８３】また、本発明の請求項１４にかかる血圧測
定装置は、脈波検出手段を指部に装着し、指部から脈波
を検出して血圧を算出するので、携帯性に優れた血圧測
定が可能となるという効果がある。

【０１８４】また、本発明の請求項１５にかかる血圧測
定装置は、体温計に配設された脈波検出手段により人体
から脈波を検出して血圧を算出するので、体温計で体温
測定と血圧測定ができ、使い勝手がよいという効果があ
る。

【０１８５】また、本発明の請求項１６にかかる血圧測
定装置は、眼鏡に配設された脈波検出手段により頭部か
ら脈波を検出して血圧を算出するので、手を自由に動か
すことができ、使い勝手がよいという効果がある。

【０１８６】また、本発明の請求項１７にかかる血圧測
定装置は、便座に配設された脈波検出手段により例えば
臀部や大腿部から脈波を検出して血圧を算出するので、
用便時に血圧測定ができるという効果がある。

【０１８７】また、本発明の請求項１８にかかる血圧測
定装置は、浴槽に配設された脈波検出手段により例えば
背部や臀部から脈波を検出して血圧を算出するので、入
浴時に血圧測定ができるという効果がある。

【０１８８】また、本発明の請求項１９にかかる血圧測
定装置は、体重を測定する際に体重計に配設された脈波
検出手段により例えば足部から脈波を検出して血圧を算
出するので、体重測定と同時に血圧測定ができるという
効果がある。

【０１８９】また、本発明の請求項２０にかかる血圧測
定装置は、体重計により測定された体重を身体特徴量入
力部に入力することが可能であるので、血圧算出の精度
が向上するという効果がある。

【０１９０】さらに、本発明の請求項２１にかかる血圧
測定装置は、自動車のハンドルに配設された脈波検出手
段により例えば指部から脈波を検出して血圧を算出する
ので、運転時に血圧を測定することができ使い勝手がよ
いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における血圧測定装置の構成
を示すブロック図

【図２】同装置の構成を示す外観図

【図３】同装置の人体への装着部位を示す外観図

【図４】同装置の血圧測定手順を示すフローチャート

【図５】指基部に脈波検出手段が装着された状態を示す
断面図

【図６】指基部に脈波検出手段が装着された状態を示す
断面図

【図７】正常後隆波の脈波、速度脈波、および加速度脈
波を示す波形図

【図８】前隆波の脈波、速度脈波、および加速度脈波を
示す波形図

【図９】前隆波の特徴量を求める手順を示す波形図

【図１０】血圧とＥＩおよびＤＩとの関係を示す特性図

【図１１】血圧とＴｕおよびＴｅとの関係を示す特性図

【図１２】血圧とＴｕおよびｖとの関係を示す特性図

【図１３】血圧とＲｂおよびＲｄとの関係を示す特性図

【図１４】血圧とＥＩおよび年齢との関係を示す特性図

【図１５】血圧とＴｕおよびＲｄとの関係を示す特性図

【図１６】血圧の判定ラインを基準値で補正する手順を
示す特性図

【図１７】表示部の表示例を示すパターン図

【図１８】本発明の実施例２における血圧測定装置の構
成を示すブロック図

【図１９】同装置の脈波検出手段の構成を示す外観図

【図２０】同装置の血圧測定手順を示すフローチャート

【図２１】指基部に脈波検出手段が装着された状態を示
す断面図

【図２２】指基部に脈波検出手段が装着された状態を示
す断面図

【図２３】受光部の出力信号を示す波形図

【図２４】脈波検出手段の他の実施例を示す模式図

【図２５】脈波検出手段の他の実施例を示す模式図

【図２６】本発明の実施例３における血圧測定装置の構
成を示す外観図

【図２７】本発明の実施例４における血圧測定装置の構
成を示す外観図

【図２８】本発明の実施例５における血圧測定装置の構
成を示す外観図

【図２９】本発明の実施例６における血圧測定装置の構
成を示す外観図

【図３０】本発明の実施例７における血圧測定装置の構
成を示す外観図

【図３１】本発明の実施例７における血圧測定装置の他
の構成を示す外観図

【図３２】本発明の実施例８における血圧測定装置の構
成を示す外観図

【図３３】本発明の実施例９における血圧測定装置の神
経回路網模式手段の構成単位となる神経素子を示す概念
図

【図３４】同装置の神経素子を４つ並列につないで構成
した信号変換手段を示す概念図

【図３５】同装置の学習アルゴリズムとして誤差逆伝搬
法を採用した場合の信号処理手段の構成を示すブロック
図

【図３６】同装置の神経回路網模式手段を用いた多層パ
ーセプトロンの構成を示すブロック図

【図３７】従来の血圧測定装置の構成を示すブロック図

【図３８】同装置における心電位波形、指尖脈波、２次
微分波形を示す波形図

【符号の説明】

８脈波検出手段９ａ〜９ｄｊ発光部１０ａ〜１０ｆ受光部１１特徴量演算手段１２特徴量演算部１３微分演算部１４脈波特徴量演算部１５身体特徴量入力部１６血圧演算手段１８基準値入力部２８信号選択部２９体温計３１眼鏡３２便座３５浴槽３７体重計３８ハンドル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の少なくとも一つの部位から人体の血
液循環により生じる脈波を検出する脈波検出手段と、前
記脈波検出手段から出力される脈波信号に基づいて血圧
に関連した特徴量を演算する特徴量演算手段と、前記特
徴量演算手段から出力される特徴量信号に基づいて血圧
を演算する血圧演算手段とを備えた血圧測定装置。
【請求項２】特徴量演算手段は、脈波検出手段から出力
される脈波信号を複数回微分する微分演算部と、前記脈
波信号と前記微分演算部から出力される微分信号の各々
における各波高、前記各波高の比、各波相互の時間間
隔、各波のゼロクロス間隔、および脈拍数の少なくとも
一つを特徴量として演算する脈波特徴量演算部とを備え
た請求項１記載の血圧測定装置。
【請求項３】特徴量演算手段は、人体の身長、体重、性
別、および年齢の少なくとも一つを特徴量として入力可
能な身体特徴量入力部を備えた請求項１または２記載の
血圧測定装置。
【請求項４】血圧演算手段は、血圧の基準値を入力する
ことが可能な基準値入力部を備え、特徴量と演算する血
圧との関係を前記基準値に基づいて補正する請求項１乃
至３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項５】血圧演算手段は、血圧の基準値を入力する
ことが可能な基準値入力部を備え、前記基準値を教師信
号として特徴量と演算する血圧との関係を学習する請求
項１乃至３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項６】特徴量演算手段は、脈波を検出した部位毎
に特徴量を演算し、血圧演算手段は、前記部位毎に血圧
を演算する請求項１乃至５のいずれか１項記載の血圧測
定装置。
【請求項７】血圧演算手段は、部位毎に演算した血圧の
平均値を演算する請求項６記載の血圧測定装置。
【請求項８】血圧演算手段は、部位毎に演算した血圧に
基づき人体の血液循環動態を評価する請求項６記載の血
圧測定装置。
【請求項９】脈波検出手段は、脈波を検出する部位に向
けて光を照射する複数の発光部と、前記発光部の照射光
により前記部位から得られる透過光または反射光を検出
する受光部とを備えた請求項１乃至８のいずれか１項記
載の血圧測定装置。
【請求項１０】脈波検出手段は、脈波を検出する部位に
向けて光を照射する少なくとも一つの発光部と、前記発
光部の照射光により前記部位から得られる透過光または
反射光を検出する複数の受光部とを備えた請求項１乃至
８のいずれか１記載の血圧測定装置。
【請求項１１】特徴量演算手段は、受光部からの出力信
号のうち所定の信号パターンを有した出力信号のみを選
択して脈波信号として出力する信号選択部を備えた請求
項９または１０記載の血圧測定装置。
【請求項１２】受光部からの出力信号のうち所定の信号
パターンを有した出力信号を信号選択部が選択できない
場合は警報を発生するようにした請求項１１記載の血圧
測定装置。
【請求項１３】脈波検出手段と特徴量演算手段とが無線
で通信可能な請求項１乃至１２のいずれか１項記載の血
圧測定装置。
【請求項１４】脈波検出手段が指部に装着可能な請求項
１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項１５】脈波検出手段が体温計に配設された請求
項１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項１６】脈波検出手段が眼鏡に配設された請求項
１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項１７】脈波検出手段が便座に配設された請求項
１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項１８】脈波検出手段が浴槽に配設された請求項
１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項１９】脈波検出手段が体重計に配設された請求
項１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定装置。
【請求項２０】体重計により測定された体重を身体特徴
量入力部に入力可能である請求項１９記載の血圧測定装
置。
【請求項２１】脈波検出手段が自動車のハンドルに配設
された請求項１乃至１３のいずれか１項記載の血圧測定
装置。