JPS6098729A - 電子血圧計のad変換器 - Google Patents

電子血圧計のad変換器

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JPS6098729A
JPS6098729A JP58207078A JP20707883A JPS6098729A JP S6098729 A JPS6098729 A JP S6098729A JP 58207078 A JP58207078 A JP 58207078A JP 20707883 A JP20707883 A JP 20707883A JP S6098729 A JPS6098729 A JP S6098729A
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JP
Japan
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blood pressure
double
analog
function
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Pending
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JP58207078A
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English (en)
Inventor
Toshitaka Fukushima
俊隆 福嶋
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Publication of JPS6098729A publication Critical patent/JPS6098729A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/50Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/52Input signal integrated with linear return to datum

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子血圧計のAD変換器のS取方法に閂するも
のである。
最近の電子工学の進歩により医療の分野においても電子
化の波が押し寄せている。血圧計では、従来の水銀式の
血圧計にかわって電子血圧計が登場した。これによシ軽
量、小型化され、さらに非常に取扱いが楽になったばか
りが、血圧測定に習熟度が必要ではな(なった。このこ
とによシミ子血圧計が飛紹的に普及し、医療、健康管理
への関心はさらに高くなりつつある。
健康管理、ちるいは医療器具への要求はよシ小型化、よ
シ軽量化という方向に進みつつあり、電子血圧計につい
ても小型化、低消費電力化の傾向が著しい。また価格に
ついてもその低減がめられ、価格競争の一面を呈してい
る。従来の電子血圧計では以上の要求に応えられてはい
なかった。
ところが以上の要求は次の様に解決できるのである。ま
ず小型化、軽量化は回路部分を全て集積回路化すること
によル解決できる。電子技術、製造技術の向上によって
なしうることができる。ところで集積化に際しては、ア
ナログ回路部分と論理回路部分とは本質的に異なるもの
である。それは電流の点にしても前者はその全てが能動
状態で動作し、消費電力が無視できない一方、後者は論
理レベルのみの動作であり、飽和動作で行うことができ
る。また圧力センサ感度は、そのセンサに加わる電圧ま
たは電流によシ感度が異なるために比較的大きな電流で
動作させねばならない。集積化する際に特にこの点はI
R#:素子の選択の基員となル、一般に前者にはバイポ
ーラ素子、後者はC−MOSが適している。両者を同一
の集積回路にて作ることは可能ではあるが、かえって大
きさ、製造の複雑さ、歩留りの点から不利となってしま
う。以上の点からアナログ回路部分と論理回路部分とを
分離しそれぞれ独立に製造、調整を行なえば良いことは
明白である。その際に圧力をデジタル値に変換するため
のAD変換器の構成が問題となる。
本発明の目的はアナログ回路部分と論理回路部分とを分
離形放し、その集合体として機能をなす電子血圧計にお
いて、圧力測定のための二重積分形AD変換器の最適な
分離構成の方法を提供することである。
以下添付の図面に従って説明する。第1図は不発−明の
実施例である電子血圧計の機能別ブロック図を示してい
る。マイクMより採取されたコロトコフ音はコロトコフ
音検出回路S1にょシ増幅され雑音を除かれた後にパル
スとして出力される。
カフOFの圧力は圧力センサS2より電気信号に変換さ
れた後、増幅器S3により増幅される。カフ圧は脈によ
シわずかながら変動し、その変化分は脈波検出回路84
にて検出され、参照信号として出力される。この参照信
号はコロトコフ音の存在の有無を判定するのに使用され
る。また増幅器S3の出力はADf換部SAに導入され
ている。
ここまではアナログ信号を取り扱うものであ夛、集積化
されてセンサユニツ)8として構成されている。アナロ
グ回路は、論理回路に比較して電流を冬(消善すスーm
カセンサB’)tFk−+矛の成度のためによフ多(の
電流を流さなくてはならないために、出力抵抗の小さい
バイポーラトランジスタで構成さ扛ることが必要である
。また、アナログ回路では多ぐのOPアンプを必要とし
ているが、現在のところドリフト等からバイポーラ素子
が向いている。その様な理由によりアナログ部分はバイ
ポーラ集積回路が最適である。Lは論理回路ユニットで
ありセンサユニットでアリ、センサユニツ)Sの中のA
D変換部と信号線WRによシ接続されたAD変換部LA
、演算部L1及び表示器@J2によシ構放されている。
表示器TJ2を除いてC−MOB論理集積回路により構
成さn、μAオーダの電流によシ動作する。AD変換部
SA、及びLAによシニ重積分型ADK換器が構成され
る。
第2図は二重積分型AD変換器の原理を示した図である
。電圧スイッチ4によシ信号電圧E8と基準電圧1!l
rとを切り換える。ワンショットマルチバイブレータ3
により時間幅T1を持つパルスが作られる。T1時間、
電圧スイッチ4は信号電圧E8に接続される。抵抗R1
を介して積分コンデンサ01は充電され、TI終了後は
信号電圧E8とは逆の極性をもつ基準電圧grと抵抗R
2によ9M 分=t y f 7−IJ−01は放電さ
nる。OFアンプ1と積分コンデンサc1にょシ積分器
が構成されておQ、その出方電圧はコンパレータ2に接
続サレル。コンパレータ2は0アアンブ1の出力が0に
なった瞬間にパルスを発生しそのパルスニテ再ヒワンシ
ョットマルチバイブレータ3が動作して一連の動作を繰
シ返す。伊)はopアンプ1の出力電圧% (0)はコ
ンパレータ2の出方。(至)はワンジットマルチバイブ
レータ3の出方である。T’1時間終了後、次のT1時
間までをT2とすると、T1及びT2にて精分コンデン
サo1に充放電される電荷量は等しく (H6/ R1) T :L = (” r / R2
) T 2よって T2=(Bs 、R2/B!r、R1)、’L’1とな
りT1とT2の比をめ扛ば信号電圧E8がめられる。一
般[T’lとT2は同一クロックを分周してそのカウン
ト値を用いている。本発明では二重精分型AD変換器の
うち電圧スイッチ4゜積分コンデンサO’l、OFアン
プ1、コンパレータ2までをセンサユニットSに含め、
ワンショットマルチバイ・ブレーグ30機能は水晶振動
子の分局器を用い、またT2はこのクロックを用いる。
そうするとT1は固足となり、Tz待時間含まれるクロ
ックを計数する。
第3図に本発明の実施例の回路図を示した。センサS2
の出力は増幅器s3にょシ差動増幅される。SAはAD
変換部であって、OPアンプA1トランジスタA41A
5% インバータA7にて電子スイッチを構成している
。抵抗R3,R4は充放電電流を規定するものである。
T1信号WR6が1H′であるとトランジスタA5は0
FFL、OP了ンブA1、トランジスタA4にて信号電
圧E8のボルテージフォロワとして動作する。積分コン
デンサC2への充電電流はK s / R4でありT1
時間積分される。その後T1信号WR6は“L″となり
トランジスタA5がONj、、逆にトランジスタA4が
0FIPとなる。この時抵抗R3゜R4は直列に信号電
圧ll18と極性の異なる基準電位Il!rK接続さ牡
、F!r / (R3+ R4)の放電電流が流れる。
第3図では信号電圧E8は負の極性である。OP了ンブ
A2の出力はコンパレータA3に接続さn1インバータ
A6を介して論理回路ユニットLに送り出される。ここ
まではセンサユニツ)Sに金塊れている。次に論理回路
ユニットLの説明に移る。水晶発振器L3の出力は分周
器′L4にて必要な周波数に分周してクロックFとして
取シ出される。T2@号WR5が−H″になるとフリッ
プ、フロップL5の出力はt′H”となりグー) L 
12が開いてクロックFをTIカウンタL7にてカウン
トを始める。ある時間T1が経過すると、Tlカウンタ
L7のキャリーがI Hj″となる。するとフリップ、
フロップL5はリセットされるとともにゲートL 12
は閉じられかつT1クロックL7もリセットさnる。ま
た同時にゲートLllは開きT2カウンタL6がクロッ
クFによフ計数を開始する。これはT2信号WR5がH
″になるまで続けられる。T2信号WR5が1H″にな
ると再びフリップ、フロップL5は1H″となj5T1
時間のカウントを開始するが、ゲートL11は閉じてT
2カウンタIJ6は停止する。一方T2信号WR5は0
PUI+8の割シ込み端子に接続されてお9、C?UL
F3によJT2カウンタlJ6のカウント値が読み込ま
れた後、リセットがかけられる。0PUL8では圧力デ
ータ処理、血圧値決定の処理を行い、最高、最低血圧値
を表示器L2に表示する。人おL9.LIOはそnぞれ
ROM、RAMでらる。T1信号WR6は、フリップ。
フロップし5の出力となっている。今、T1カウンタL
7及び′i′2カウ/りL6は別のカウンタとして説明
したが、同一のカウンタを使用することは可能である。
本発明の様に二重積分型AD変換器を構成要素、機能に
よってアナログ回路部分と論理回路部分を別々に構成す
れば、特に集積化のときには機能に応じて構成素子が選
択できるために肩効であシコスト的にも安くなる。また
冗長な設計は省くことができ、設計、製造に係る期間、
費用が低減できる。精度的には、信号の受け渡しを完全
に論理レベルで行う凡めに雑音の影響を受けず、かつ時
間の測定は水晶振動子の様な安尼な基準も使用できるこ
とからその精度は高い。また、1つや論理回路ユニット
があれば任意側のアナログ回路ユニットの調整が行える
ために、調整に要する時間、ひいてはコストの低減に効
果があり、別々に製造できることから歩留りの向上も期
待できるために大量生産での効果は絶大なものがある。
また、センサユニットを論理ユニットから離しても雑音
の影響は受けず、それぞれを別の場所、例えば前者をカ
フに、後者を腕時計内に組み込む場合などには非常に効
果がある。その際に接続線が2本で済むという利点は実
装上の費用低減に関して効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例である電子血圧計の機能別ブロ
ック図、第2図は二重積分型AD変換器の原理図、第3
図は本発明の実施例の回路図でおる。 ニット、S’l、、コロトコフ音検出回路、s2゜、圧
力七ンサ%83..増幅器、E4.。脈波検出回路%8
A・・AD変換器、AX、A2.、OPアンプ、A3.
。コンパレータ、A4.A5゜、トランジスタ、A(i
 、A7゜、インバータ、WR、、(R号’fm、wi
5.、Tza号、WR6、。 T1信号、L3.論理回路ユニット、LL、、演算部、
L280表示器%LA、。AD変換部、L30.水晶発
振器、L406分局器、115.、フリップ、フロップ
、L6 、、T2カウンク、L7−− Tllカラり、
L3 、、CPU、L9.、ROM% Llo、、RA
M% l1ll、I+12.、ゲート、E80.信号電
圧、ll1r1.基準電圧、R1,R2、R3,R41
,抵抗、al、c2.、積分コンデンサ、IF、、クロ
ック、1.、opアンプ、21.コンパレータ、30.
ワンショットマルチバイブレーク、40.−電圧スイッ
チ。 以上

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 血圧測定で得られるアナログ信号を扱うアナロ
    グ回路部分と、論理信号を扱う論理回路部分とを独立な
    回路基板に分離形成し、それらの回路基板によシ構放さ
    れる構造をなす電子血圧計のAD変換器において、二重
    積分型AD変換器を用い、かつ前記二重積分型AD変換
    器の構成要素を前記アナログ回路部分と前記論理回路部
    分とに分離し前記回路基板に独立に形成して、前記回路
    基板間を結線することKより初めてその機能を有するこ
    とを特徴とする電子血圧計のAD変換器。
  2. (2) FIU記アナログ回路部分の二重積分型AD変
    換器の構成要素とは、少なくとも積分コンデンサを含む
    積分器、前記積分器の出力を利足するコンパレータ、積
    分電流を決定する抵抗器、放電電流を決定する定電流機
    能及び充放電を切り換える電囲第1項記載の電子血圧計
    のAD変換器。
  3. (3)1記論理回路部分の二重積分型AD変換器の1?
    成要素とは、少なくとも一足の時間幅を持つパルスを発
    生し前記アナログ回路部分の二重積分型AD変換器の構
    成要素の入力に出力するパルス発生機能、前記アナログ
    回路部分の二重積分型ADK換器の構成要素より得られ
    るパルス時間間隔を一足周期クロックにて測定するカウ
    ンタ機能、前記アナログ回路部分の二重稍分型AD変換
    器の出力によシ前記パルス発生機能と前記カウンタ様能
    を切シ換えるフリップ。フロップを含むスイッチ機能を
    有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
    子血圧計のAD変換器。
  4. (4) f)TJ記アナログ回路部分の二重積分型AD
    &換器の構成要素の出力とは前記コンパレータの出力で
    あること、入力とは前記電子スイッチの入力であること
    、及びそtぞ牡が前記論理回路部分のAD変換器の構成
    要素と結線されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項第2項及び第3項V鰺の雪工而笛訃−
JP58207078A 1983-11-04 1983-11-04 電子血圧計のad変換器 Pending JPS6098729A (ja)

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JP58207078A JPS6098729A (ja) 1983-11-04 1983-11-04 電子血圧計のad変換器
EP84307381A EP0145208A1 (en) 1983-11-04 1984-10-26 An electronic sphygmomanometer
US06/665,775 US4607641A (en) 1983-11-04 1984-10-29 Electronic sphygmomanometer

Applications Claiming Priority (1)

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JP58207078A JPS6098729A (ja) 1983-11-04 1983-11-04 電子血圧計のad変換器

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JPS6098729A true JPS6098729A (ja) 1985-06-01

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6455913A (en) * 1986-08-12 1989-03-02 Honeywell Inc Analog-digital signal converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6455913A (en) * 1986-08-12 1989-03-02 Honeywell Inc Analog-digital signal converter

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