KR890001909B1 - 혈압측정장치 - Google Patents

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데루모 가부시끼가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

혈압측정장치
제1도는 본 발명에 관한 1실시예의 코로트코프(korotkoff)음 인식장치의 기본 구성을 나타낸 블록도.
제2(a)도, 제2(b)도는 코로트코프음파형의 전형적인 패턴을 나타낸 도면.
제3(a)도, 제3(b)도는 코로트코프음파형의 각 특징부분을 나타낸 설명도.
제4도는 본 실시예의 코로트코프음파형의 각 특징점의 검출로부터 코로트코프음 인식에 이르는 처리순서를 나타낸 플로유챠트도.
제5(a)도~제5(o)도는 제4도에 나타낸 플로우챠트 처리 실행시의 코로트코프음파형의 각 특징점의 인식상태를 나타낸 설명도.
제6도는 종래의 파형형상에 의한 코로트코프음 변별방식을 나타낸 블록도.
제7도는 극치 부분에서 미세한 리플이 생겨있는 코포트코프음파형을 나타낸 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 마이크로폰 2 : A/D 변환기
3 : 연산회로부 4 : 표시기
5 : 데이터 독입(read-in)부 6 : 한계치 설정부
8 : 시간 발생부 9 : 메모리
10 : C3검출부 11 : 레벨 반전부
12 : 특징점 검출부 13 : 시간영역 설정부
14 : K-음 판정부 15 : K-음 인식부
본 발명은 청진법에 의한 혈압의 측정에 있어서, 코로트코프음의 인식에 파형 변별방식을 사용한 혈압측정장치에 관한 것이다.
종래의 코로트코프음 검출방식은 필터와 콤퍼레이터에 의한 변별방식(필터콤퍼레이터 방식)이 주류이었으며, 극히 일부에서 코로트코프음의 파형형상에 의한 변별방식(패턴 인신방식)을 사용하고 있을뿐 이었다.
일반적으로 코로트코프음의 스펙트럼 분포는 체동이나 외래의 잡음과 주파수 성분이 다름이 알려져 있다. 필터콤퍼레이터 방식은 이 사실을 이용한 것으로서, 완대에 부착한 마이크에서부터 검출한 신호를 필터에 통과시켜서, 코로트코프음 이와의 주파수 성분의 진폭을 내린후, 코로트코프음의 주파수 성분을 전압 비교기(콤퍼레이터)에 의하여 미리 설정한 한계치와 비교하여, 그 대소에 따라서 변별하는 방식이다.
그러나, 코로트코프음의 주파수 성분은 피시험자에 따라서 불균일할 뿐 아니라, 동일한 피시험자에 있어서도 측정시각이나 커프압(cuff)등 측정할때의 상태에 따라서 불균일하며, 또 착안하여야 할 주파수 대역은 수 10Hz로부터 200~300Hz로서 넓으므로 맥음이나 잡음을 제거하여 코로트코프음 성분만을 추출함은 대단히 곤란하다.
또, 맥음에 비하여 코로트코프음의 주파수 성분이 작을때는 맥음과 코로트코프음과의 구별이 곤란하며, 뿐만아니라 레벨에 의하여 변변하고 있으므로 코로트코프음의 진폭의 차이에 따라서 측정정도가 좌우되기 쉬운 결점이 있었다.
한편 최근에 와서 코로트코프음의 파형형상에 따른 변별방식(패턴인식 방법)이 일부에서 실용화되고 있다.
일반적으로 코로트코프음 파형은 제2(a)도에 나타낸 바와같은 파형으로 된다. 그러므로 픽업(pick-up)에 의하여 검출한 음데이터를 처리하기 쉽도록 A-D 변환하고, 변환후의 디지탈 신호를 메모리등에 기억시킨다(패턴검출처리). 그리고 다음에 이 기억된 신호치보다 극대치 또는 극소치를 산출하여, 예를들면 제3(a)도에 나타낸 C1~C4와 같은 특징점을 순차검출(필요최소한 4점)하고 (특징점 추출처리), 이 특징점의 검출후에 각 특징점의 총체적 위치를 확인하고, 코로트코프음인지의 여부의 판단을 행하여 (식별처리), 약 3개의 블록의 처리로 나누어서 인식처리를 행한다.
그리하여 특징점 추출처리에 있어서, 특징점이 검출되지 않으면 다시 패턴 검출처리로 되돌아가서 다시 신호를 취입한다. 식별에 의하여 코로트코프음이 아니라고 판단된 경우에는 다시 특징점을 검출한다. 아니면 새로이 신호를 취입하는 등의 처리를 행하게 된다.
이 패턴 인식처리 블록의 관계를 제6도에 나타낸다. 그러나, 생체로부터의 실측 데이터에 있어서는, 코로트코프음 신호의 각 극대, 극소점 부근에서는 A-D 변환 오차의 영향 등에 의하여, 제7도에 나타낸 바와같은 미세한 리플이 생기기 쉽다.
따라서 신호파형을 단지 순서에 따라서 극대치와 극소치를 모두 검출하고 이것을 특징점으로 하는 방법으로써는 식별처리로 부터의 피이드백이 대단히 많아지므로 시간이 걸리며, 또 특징점을 착오로 검출할 가능성도 높아진다.
본 발명은 상술한 선행기술의 결점을 해결한 것으로서, 그 목적은 검출한 혈관정보의 검출 특징점을 기준으로한 소정의 시간 영역내에서 코로트코프음 신호의 구성부분이 취할 수 있는 극치의 최대치 또는 최소치를 검출하여 특징점과의 비교에 의하여 코로트코프음의 인식을 행하여 코로트코프음의 극치부분에 나타나는 리플성분에 영향되지 않고 정확히 코로트코프음을 인식할 수가 있는 혈압측정장치를 제공함에 있다.
또 본 발명의 다른 목적은, 검출특징점을 기준으로 하여 코로트코프음 인식을 행함으로써 코로트코프음 파형중의 가장 검출 확실한 극치점을 기준 특징점으로 할 수 있는 혈압측정장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적은, 혈관으로부터 발생하는 음 또는 진동의 신호파형을 검출하는 혈관정보 검출수단과, 이 혈관정보 검출수단에 의하여 검출한 신호파형을 보유하는 보유수단과, 이 보유수단에 의한 보유파형의 극대점 "C3"을 검출하는 극대점 검출수단과, 이 극대점 검출수단에 의하여 검출한 극대점"C3"을 종시점으로한 소정 시간영역 "t1"내에 있는 최소치점 "C2"을 검출하는 제1의 C점 검출수단과, 이 제1의 C점 검출수단에 의하여 검출한 최소치점 "C2"와 극대점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제1의 판별수단과, 이 제1판별수단이 판별 레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면 검출한 최소치점 "C2"를 종시점으로 한 소정시간 영역 "t2"내에 있는 최대치점 "C1"을 검출하는 제2C점 검출수단과, 이 제2C점 검출수단에 의하여 검출한 최대치점 "C1"과 최소치점 "C2"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제2판별수단과, 이 제2판별수단이 레벨차가 소정범위내에 있다고 판별하면 극대점 "C3"를 시시점으로한 소정시간 영역 "t3"내에 있는 최소치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출수단과, 이 제3C점 검출수단에 의하여 검출한 최소치점"C4"와 극대점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제3판별수단과, 상기 적어도 3개의 C점 검출수단 및 3개의 판별수단을 기동시켜서 각각의 조건이 성립한 때에 순차제어를 진행하여 최소치점 "C4"와 극대점 "C3"과의 레벨차가 소정범위내에 있음을 제3판별수단이 판별한 때에 상기 신호파형중의 코로트코프음을 인식하는 제어부를 갖는 혈압측정장치에 의하여 달성할 수 있다.
또 본 발명의 적합한 실시예에 따르면, 제어부는 어느 레벨 판별수단의 판별조건이 불성립시 제어를 극대점 "C3"의 검출로부터 재스타트하는 제어수단을 갖고, 혈관음 검출수단은 직전에 인식한 코로트코프음의 크기에 따라서 검출신호의 한계치를 설정하는 설정수단을 가짐으로써 달성된다.
또한 제어부가 소정시간마다 신호파형을 보유하는 보유수단을 가짐으로써 달성된다.
본 발명의 상술한 목적은 다음의 구성에 의하여도 달성된다. 즉 혈관으로부터 발생하는 음 또는 진동의 신호파형을 검출하는 혈관정보 검출수단과, 이 혈관정보 검출수단에 의하여 검출한 신호파형을 보유하는 보유수단과, 이 보유수단에 의한 보유파형의 극소점 "C3"을 검출하는 극소점 수단과, 이 극소점 검출수단에 의하여 검출한 극소점 "C3"을 종시점으로한 소정시간 영역 "t1"내에 있는 최대치점 "C2"을 검출하는 제1C점 검출수단과, 이 제1C점 검출수단에 의하여 검출한 최대치점 "C2"와 극소점 "C3"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제1판별수단과, 이 제1판별수단이 판별 레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면 검출한 최대치점 "C2"을 종시점으로한 소정시간 영역 "t2"내에 있는 최소치점 "C1"을 검출하는 제2C점 검출수단과, 이 제2C점 검출수단에 의하여 검출한 최소치점 "C1"과 최대치점 "C2"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제2판별수단과, 이 제2판별수단이 레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면 극소점 "C3"을 시시점으로한 소정 영역 "t3"내에 있는 최대치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출수단과, 이 제3C점 검출수단에 의하여 검출한 최대치점 "C4"와 극소점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제3판별수단과, 상기 적어도 3개의 C점 검출수단 및 3개의 판별수단을 기동시켜서, 각각의 조건이 성립한때에 순차제어를 진행하여 최대치점 "C4"와 극소점 "C3"과의 레벨차가 소정 범위내에 있음을 상기 제3판별수단이 판별한때에 상기 신호파형중의 코로트코프음을 인식하는 제어부를 가짐으로써 달성된다.
또 제어부는 어느 레벨 판별수단의 판별조건이 불성립시 제어를 극대점 "C3"의 검출로부터 재스타트하는 제어수단을 가짐으로써 달성된다.
또한 혈관음 검출수단은 직전에 인식한 코로트코프음의 크기에 따라서 검출신호의 한계치를 설정하는 설정수단을 갖고, 또 극소치 검출수단에 의한 극소점의 검출에 의하여 유지한 신호파형을 기준 레벨에 대하여 반전시키는 반전수단을 갖고, 적어도 3개의 C점 검출수단 및 3개의 판별수단에 의한 최대/최소치 검출과 레벨판별은 상기 반전수단에 의하여 반전된 반전출력의 값을 기준함으로써 달성된다.
마찬가지로 제어부는 소정 시간마다 신호파형을 보유하는 보유수단을 가짐으로써 달성된다.
또한 본 발명의 상술한 목적은 혈관으로부터 발생하는 음 또는 진동의 신호파형을 검출하는 혈관정보 검출공정과, 이 혈관정보 검출공정에 의하여 검출한 신호파형을 보유하는 보유공정과, 이 보유공정에서의 보유파형의 극대점 "C3"을 검출하는 극대점 검출공정과, 이 극대점 검출공정에서 검출한 극대점 "C3"을 종시점으로한 소정시간 영역 "t1"내에 있는 최소치점 "C2"을 검출하는 제1C점 검출공정과, 이 제1C점 검출공정에 의하여 검출한 최소치점 "C2"와 상기 극대점 "C3"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제1판별공정과, 이 제1판별공정이 판별레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 검출한 최소치점 "C2"을 종시점으로한 소정시간 영역 "t2"내에 있는 최대치점 "C1"을 검출하는 제2C점 검출공정과, 이 제2C점 검출공정에 의하여 검출한 최대치점 "C1"와 상기 최소치점 "C2"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제2판별공정과, 이 제2판별공정이 레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 상기 극대점 "C3"을 시시점으로한 소정시간 영역 "t3"내에 있는 최소치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출공정에 의하여 검출한 최소치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출공정과, 이 제3C점 검출공정과, 검출공정에 의하여 검출한 최소치점 "C4"와 상기 극대점 "C3"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제3판별공정과, 상기 적어도 3개의 C점 검출공정 및 3개의 판별공정을 기동시켜서, 각각의 조건이 성립하였을때에 순차로 제어를 진행하여 최소치점 "C4"와 극대점 "C3"와의 레벨차가 소정범위내에 있음을 상기 제3판별공정이 판별한때에 상기 신호파형중의 코로트코프음을 인식하는 방법에 의하여 달성된다.
마찬가지로 혈관으로부터 발생하는 음 또는 진동의 신호파형을 검출하는 혈관정보 검출공정과, 이 혈관정보 검출공정에 의하여 검출한 신호파형을 보유하는 보유공정과, 이 보유공정에서의 보유파형의 극소점 "C3"을 검출하는 극소점 검출공정과, 이 극소점 검출공정에 의하여 검출한 극소점 "C3"을 종시점으로한 소정시간 영역 "t1"내에 있는 최대치점 "C2"을 검출하는 제1C점 검출공정과, 이 제1C점 검출공정에 의하여 검출한 최대치점 "C2"와 극소점 "C3"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제1판별공정과, 이 제1판별공정이 판별레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 검출한 최대치점 "C2"을 종시점으로한 소정시간영역 "t2"내에 있는 최소치점 "C1"을 검출하는 제2C점 검출공정과, 이 제2C점 검출공정에 의하여 검출한 최소치점 "C1"과 초대치점 "C2"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제2판별공정과, 이 제2판별공정이 레벨차가 소정범위내에 있다로 판별하면, 극소점 "C3"을 시시점으로한 소정시간 영역 "t3"내에 있는 최대치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출공정과, 이 제3C점 검출공정에 의하여 검출한 최대치점 "C4"와 극소점 "C3"와의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제3판별공정과, 상기 적어도 3개의 C점 검출공정 및 3개의 판별공정을 기동시켜서, 각각의 조건이 성립한때에 순차로 제어를 진행하여,최대치점 "C4"와 극소점 "C3"와의 레벨차가 소정범위내에 있음을 제3판별공정이 판별한때에, 신호파형중의 코로트코프음을 인식하는 혈관측정법에 의하여도 달성된다.
다음에 도면을 참조하여 본 발명에 관한 1실시예를 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 관한 1실시예의 기본 구성을 나타낸 블록도이다.
도면에 있어서, 1은 예를들면 코로트코프음을 픽업하기 위한 마이크로폰, 2는 마이크로폰(1)에서 픽업한 아날로그 신호를 4ms의 샘플링(sampling)간격으로 8비트의 디지탈 신호로 변환하는 아날로그-디지탈(A/D) 변환기, 3은 A/D 변환기(2)에서 아날로그-디지탈(A/D) 변환한 일련의 음데이터를 연산처리하여 코로트코프음을 인식하기 위한 인식수단인 연산회로부로서, 연산회로부(3)는 RAM,ROM을 갖는 1칩 CPU로써되며, 그중에는 ROM에 격납된 프로그램을 실행함으로써 실현되는 각종의 기능이 블록화하여 나타내있다. 본 발명은 이 CPU에 주어지는 한정된 메모리에 한정된 처리시간중에서 이들 기능을 효율적으로 실현할 수가 있다 . 또 4는 코로트코프음을 인식한 사실등을 나타내는 표시기이다.
연산회로(3)에 있어서, 5는 A/D변환기(2)로부터 출력되는 디지탈 신호를 연산회로(3)내에 판독하기 위한 데이터 판독부, 6은 직전의 처리에서 인식한 코로트코프음의 크기에 따라서 특징점 검출을 위한 한계치를 설정하는 한게치 설정부로서, 한계치 설정부(6)는 K음 인식부(15)로부터 검출한 코로트코프음의 |C3-P0|×β1을 한계치로 한다.
여기서, P0; 기준레벨로서 β1은 예를들면 1/3에 설정한다. 그리고 A/D변환기(2)로부터 출력되는 디지탈 신호가 한계치 이상인지의 여부를 나타내는 사인 비트를 부가하여 디지탈 신호치(106)로서 출력한다 .또 한계치 설정부(6)에서는 A/D변환기(2)로부터 4ms마다 출력되는 디지탈 신호(103)의 샘플링 출력 주기마다 출력 타이밍 신호(105)를 시간 발생부(8)에 출력한다. 8은 시간정보를 발생하는 시간발생부, 9는 한계치 설정부(6)로부터의 디지탈 신호(106)를 그 시점의 시간 정보와 함께 기억하는 메모리(RAM)이다.
여기서, 계속하여 기능블록 구성의 설명을 하기전에 본 실시에 장치의 인식대상인 코로트코프음 파형의 전형적인 패턴에 대하여 설명한다.
제2(a)도는 본 실시예 장치가 인식하는 코로트코프음 파형의 전형적인 패턴을 나타내는 도면이며, 제2(b)도에는 그 신호레벨을 반전시킨 경우의 패턴을 나타내고 있다. 이 코로트코프음 파형의 특징점은, 제3(a)도, 제3(b)도에 나타낸 C2~C4의 4점으로서, 본 실시예에 있어서는 이 4점의 상호관계를 기초로하여 코로트코프음의 인식을 행한다. 또 다음의 설명에 있어서, 참조하는 시간영역 T1~T3및 레벨차 dp1~dp3을 제3(a)도에 삽입한다.
제3(a)도, 제3(b)도에 도시의 C3점은 그 신호 레벨이 가장 높은 피이크(peak) 또는 가장 낮은 보텀(bottom)으로서 정의되는 것으로서, 후술하는 코로트코프음 인식을 위한 중요한 뜻을 갖는 부분이다. 즉 한번 특징점 C3이 구해지면, 각 특징점 C1, C2, C4는 각각 C3점으로부터 개시한 소정의 해석방법에 의하여 구해지기 때문이다.
다음에 설명하는 각 기능 블록 구성은 상술한 코로트코프음 파형의 패턴을 높은 신뢰성과 함께 효율적으로 인식하기 위한 수단이다.
제1도에 있어서, 10은 메모리(9)로부터 판독한 음데이터의 극대치 또는 극소치를 검출하기 위한 C3검출부로서, C3검출부(10)는 극대점 또는 극소점을 검출하면, 그 검출점의 한계치 설정부(6)에 의하여 부가된 사인 비트를 조사하여, 사인 비트가 온(ON), 즉 검출시의 |C3-P0|와 하나 앞의 코로트코프음 검출시의 |C3-P0|의 β1배의 값과 비교하여, 금회의 |C3-P0|가 큰 경우에 그 점을 C3점으로 한다.
11은 코로트코프음 인식을 위한 메모리(9)로부터의 판독되는 디지탈 신호의 레벨을, 필요에 따라서 반전시키는 레벨 반전부, 12는 메모리(9)로부터 판독된 디지탈 신호와 시간 데이타에 대하여 소정의 연산을 행하여 각 특징점 C1, C2, C4에 위치하도록 파형의 존재의 유무를 조사하는 특징점 검출부이다.
특징점 검출부(12)는 소정의 시간영역 데이터를 발생하는 시간영역 설정부(13)와 그 시간영역내에 특징을 이룬 신호 레벨의 음데이터가 존재하는지 여부를 판별하는 K(코로트코프)음 판정부(14)로써되며, C3검출부(10)로부터 C3점을 검출한지의 신호가 보내지면, 제4도에 나타낸 소정의 연산순서에 따라서 각 특징점의 검출을 행한다. 15는 특징점 검출부(12)에서 구해진 각 특징점의 검출에 의하여 코로트코프음의 검출과 인식하고, 각 특징점의 집합에 대하여 상호의 위치관계나 레벨, 검출간격등을 조사하는 K(코로트코프)음 인식부이다.
이상의 구성으로써된 본 실시예의 동작을 다음에 설명한다.
마이크로폰(1)으로 픽업된 아날로그 신호인 코로트코프음의 픽업 진기신호(101)은 A/D 변환기(2)에 의하여 4ms마다 샘플링 주기로 디지탈 신호(102)로 변환되어 출력된다. 변환된 디지탈 신호(102)는 데이터 판독부(5)에 의하여 연산회로(3)내에 판독되며, 시계열에 따라서 일련의 디지탈 신호(103)로서 한계치 설정부(6)에 입력된다. 한계치 설정부(6)는 상기한 바와같이, 직전에 출현한 코로트코프음의 |C3-P0|를 나타내는 신호(117)에 대하여 β1×|C3-P0|의 한계치를 설정하며, 한계치 이상의 데이터에 대해서는 이 신호에 부가하는 사인 비트를 온으로하여 후술하는 C3점의 정확한 그리고 신속한 검출을 가능하게 한다.
단, 측정개시시에는 어떤한 진폭의 신호패턴이 입력되어도 적정하게 대처하므로 한계치를 설정하지 않는다. 그러나 측정 개시후는 하나앞의 코로트코프음의 크기에 의하여 다음 코로트코프음이 취할 수 있는 크기를 예측하여 한계치를 설정한다. 즉 한계치 설정부(6)는 측정의 도중에서 이미 코로트코프음이 출현하고 있는 경우에는 K음 인신부(15)로부터 보내지기 직전에 인식된 코로트코프음의 크기를 나타내는 |C3-P0| 신호(117)에 따라서 다아나믹하게 한계치를 설정하여, C3점의 정확한 검출을 가능하게 한다.
따라서, 본 실시예 장치의 한계치 설정부(6)는, 단지 코로트코프음의 진폭에 대하여 고정된 한계치를 설정하는 종래의 콤퍼레이터 방식에 있어서의 한계치 수단과는 성질이 다르다.
시간 발생부(8)는 예를들면 1ms마다 증가하는 시간정보를 순회적으로 계수하고 있는 유니트이다. 시간 발생부(8)는 한계치 설정부(6)로부터의 출력 타이밍 신호(105)를 받으면, 메모리(9)의 기입 애드레스(120)을 순차로 카운트업하여, 카운트업한 애드레스에 따라서 한계치 설정부(6)로부터 출력되는 디지탈 신호치(106)와 그때의 개시 시간정보(107)를 기입한다. 이리하여, 메모리(9)중에는 디지탈 신호치(106)가 그 검출시점의 시간정보(107)과 함께 기억되게 된다.
또 시간발생부(8)는 메모리(9)의 판독 애드레스(120)도 소정 시간간격으로 출력하여 판독가능하게 되면 판독허가신호(121)을 출력한다.
메모리(9)에 기억된 디자탈 신호치(106)는 이 판독허가신호(121)에 따라서 C3검출부(10) 및, 특징점 검출부(12)에 의하여 판독되어 코로트코프음 인식처리된다. 그리고 특징점 검출부(12)는 코로트코프음 인식처리실행시에는 임의의 애드레스로부터 메모리(9)를 판독하므로 시간 발생부(8)에 판독을 개시할 판독 애드레스를 지정하는 애드레스 지정신호(122)를 출력한다.
다음에, 이 코로트코프음 인식처리를 제4도의 플로우챠트를 참조하여 설명한다.
C3검출부(10)는 메모리(9)로부터 시간 발생부(8)로부터의 판독허가신호(121)에 따라서, 순차로 격납된 시계열에 따라서 음데이터(108)를 판독하여 순차로 조사하여, 제3(a)도 또는 제3(b)도에 나타낸 신호 패턴의 C3점을 검출하는 처리를 실행한다.
먼저 스텝 S90으로 C3검출부(10)내의 반전플래그(10a)를 "0"에 세트한다. 반전플래그(10a)가 "0"인때는 반전지시신호(109)는 리세트되며, "1"인때는 반전지시신호(109)가 세트된다. 그리고 레벨 반전부(11)에서는 이 반전지시신호(109)가 리세트되어 있을때에는 메모리(9)로부터의 판독데이터(110)를 그대로 출력데이터(111)로서 특징점 검출부(12)에 출력하며, 반전지시신호(109)가 세트되어 있을때에는 메모리(9)로부터의 판독데이터(110)를 반전시켜, 출력데이터(111)로서 특징점 검출부(12)에 출력한다.
최초에는 반전플래그(10a)는 "0"으로 세트되어 있으며, 반전지시신호(109)도 리세트되어 있으므로, 메모리(9)로부터의 판독데이터(110)는 그대로 특징점 검출부(12)에 입력된다.
C3검출부(10)은 계속되는 스텝 S91로 메모리(9)에 순차로 격납되어 있는 한계치 설정부(6)로부터의 디지탈 신호치(106)을 판독허가신호(106)에 따라서 격납순으로 판독하며, 직전에 판독한 디지탈 신호치(106)와 비교한다. 시간 발생부(8)는 디지탈신호치(106)의 기입과는 별개로 판독하여 제어를 실행하고 있으며, 이 메모리(9)로부터의 판독은 한계치 설정부(6)에 의한 디지탈 신호치(106)의 기입에 의하여 곧 실행할 수가 있다. 그리고 스텝 S91 이하에 있어서 극치 검출처리를 실행한다. 극치 검출은 음데이터(108)의 연속한 3점의 디지탈 신호의 레벨 비교에 의하여 행해진다.
스텝 S92에 있어서 연속한 3점의 디지탈 신호를 비교하여, 보텀점의 검출인지, 즉 3점의 레벨차가 감소로부터 증가로 변화하는지의 여부를 조사한다. 보텀점의 검출의 경우에는 이점의 사인 비트가 온인지의 여부를 조사함으로써 이점이 설정 한게치 이상인지의 여부를 조사한다. 설정 한계치 이상인 경우에는 이점을 특징점 C3으로하여 스텝 S92로부터 스텝 S94로 진행하여, 반전플래그(10a)를 "1"로 세트하여 레벨반전부(11)에 반전지시신호(109)를 출력한 후 스텝 S95로 진행한다.
레벨반전부(11)은 반전지시신호(109)가 출력되면, 이후 코로트코프음 인식을 위하여 메모리(9)로부터의 판독되는 제3(b)도의 각 특징점 C1~C4에 상당하는 파형데이터(110)의 레벨을 등도(A)의 신호 패턴으로 되도록 기선 레벨(제5(d)도, 제5(e)도에 나타내는 레벨 P0)에 있어서 각각 반전시켜서 특징점 검출부(12)에 보낸다.
스텝 S92에서 보텀의 C3점이 아닌 경우에는 스텝 S93으로 진행하여 피이크의 C3점의 검출인가를 조사한다. 즉 먼저 3점의 데이터의 레벨차가 증가로부터 감소로 변화하는 점인가의 여부를 조사하며, 피이크 점의 검출이 아닌 경우에는 스텝 S91로 되돌아가서 다음 파형 데이터를 판독하여 다시 특징점의 검출처리를 행한다.
스텝 S93으로 피이크점의 검출의 경우에는 이 점의 사인 비트가 온인지의 여부를 조사함으로써, 이 점이 설정 한계치 이상인지의 여부를 조사한다. 설정 한계치 이상인 경우에는 이점을 특징점 C3으로하여 반전플래그(10a)은 "0"인채로 스텝 S95로 진행한다. 스텝 S95에서는 이 검출점을 특징점으로 하도록, 특징점 검출부(12)에 특징점 검출신호(113)를 출력하여 스텝 S104로 진행한다.
코로트코프음을 인식할 경우, 최소에 검출되는 것은 이 피이크 점으로서 최초의 피이크 점의 검출상태의 예를 제5(a)도에 나타낸다.
특징점 검출수단(12)은 C3검출부(10)로부터 C3점을 검출한지의 특징점 검출신호(113)을 받음으로써 스텝 S104이후의 처리에 의하여 코로트코프음을 구성하는 신호파형의 각 특징점 검출을 개시한다.
특징점 검출회로(12)는 특징점 검출신호(113)를 받으면, 애드레스 지정신호(122)를 출력하며, 메모리(9)로부터 특징점 검출전의 메모리 격납 데이터를 격납순으로 순차로 판독하여 RAM에 격납한다.
즉 C3를 검출한 시점에서 후술하는 C1으로부터 C3까지의 각 데이터는 4ms의 샘플링 주기로 RAM중에 격납되어 있다.
시간영역 설정부(13)는 스텝 S104에서 C3의 위치를 종시점으로한 소정의 시간영역 t1을 설정하여, K음 판정부(14)에 시간영역신호(114)로서 출력한다. 이 시간영역의 설정은 미리 정해진 값을 ROM등에 기억시켜 놓든지, 아니면 C3의 레벨에 따라서 그때그때 설정하도록 할 수도 있다.
본 실시예에 있어서는, 이 시간영역 설정부(13)에는 코로트코프음 검출을 위하여,
t1=0, t=15, t3=15〔×4ms〕가 미리 설정되어 격납되어 있다.
이 시간영역 t1설정의 상태를 제5(b)도에 나타낸다. 그리고 스텝 S105로 진행한다.
K음 판정부(14)는 스텝 S105로 RAM에 격납되어 있는 시간영역 설정부(13)으로 부터 설정된 시간영역 t1내의 파형데이터를 판독하여 판독데이터내의 최소치를 검출하고, 여기를 C2로한다. {제5(c)도}. 최소 레벨점의 검출은 레벨반전부(11)로부터의 출력데이터(111)의 2점 사이의 레벨 비교에 의하여 행해진다. 그리고 계속하는 스텝 S106에 있어, C2와 C3의 레벨차(dp2)가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판정한다. 범위의 상한, 하한은 미리 ROM등에 기억시키든지, C2와 C3의 시간폭에 따라서 결정된다.
제5(c)도에는 범위내에 없으므로, 스텝 S90으로 되돌아가서 다음 특징점의 검출을 행한다.
본 실시예에 있어서는, 제6도에 나타낸 각 레벨차로서 다음과 같이 설정되어 ROM에 기억되어 있다.
Figure kpo00001
단, α1=
Figure kpo00002
, α2=1, α3=
Figure kpo00003
, α4=3
dp1=C1~C2사이의 레벨차
dp2=C3~C2사이의 레벨차
dp3=C3~C4사이의 레벨차이다.
다음의 C3검출처리에서는 제5(d)도에 나타낸 보텀점이 검출되므로, 스텝 S92로부터 스텝 S94로 진행하여 반전플래그(10a)가 세트되며, 메모리(9)로부터 판독되어서 RAM내에 격납된 데이터는 레벨반전부(11)에 의하여 입력신호 레벨을 P로 부터 2PO-P(PO=기준레벨)로 레벨변환되어 제5(e)도에 나타낸 파형으로 된다. 이로써 신호파형은 외견상 반전한 것으로 된다. 그리고 스텝 S104, S105에 있어서, 설정 시간영역 t1에서의 최소점 C2를 검출한다. {제5(f)도}. 계속하는 스텝 S106에서의 판정에 있어서, 이번에는 소정의 범위내에 있고, 스텝 S106으로부터 스텝 S107로 진행하여 시간영역 설정부(13)는 C2의 위치를 종시점으로한 소정의 시간영역 t2을 설정하여 K 음판정부(14)에 시간영역 신호(114)로서 출력한다. 이 시간영역 t2설정의 상태를 제5(g)도에 나타낸다. 그리하여 스텝 S108로 진행한다.
스텝 S108에서는 시간영역 폭 t2내에서 최대 레벨의 점(값)을 검출하여 그 점을 C1으로 한다. 최대 레벨의 검출은 2점사이의 레벨을 비교에 의하여 행해진다. 그리하여 계속되는 스텝 S109에서 C1과 C2을 레벨차(dp1)가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 조사한다. 여기서 제5(h)도에 있어서, C1, C2, C3의 검출이 부적당하다고 판단되어 다시 스텝 S90으로 되돌아간다.
다음에 검출되는 특징점은 제5(i)도에 나타낸 C3로서, 레벨반전부(11)에 의한 판독파형의 반전은 행해지지 않는다. 그리하여 스텝 S104에 있어서 제5(j)도에 나타낸 바와같이 시간영역 폭 t1을 설정하고, 계속되는 스텝 S105에 있어서, 제5(k)도에 나타내는 특징점 C2를 검출하며, 스텝 S107에서 제5(l)도에 나타낸 특징점 C2를 종시점으로한 시간영역 폭 t2를 설정하여 스텝 S108로 제5(m)도에 나타낸 시간영역 폭 t2내의 최대치 C1을 검출한다. 그리하여 계속되는 스텝 S109에 있어서의 레벨판정에서 C1, C2, C3의 검출이 적당하다고 판단되어 스텝 S110으로 진행한다.
스텝 S110에서는 시간영역 설정부(13)는 제5(n)도에 나타낸 바와같이 C3의 위치를 시시점으로한 시간영역 폭 t3를 설정한다. 이 시간영역의 설정은 미리 결정된 값을 ROM등에 기억시켜 놓든지, 아니면 C1, C2, C3의 각 레벨차 또는 C1, C2, C3의 시간폭에 따라서 설정한다. 그리하여 스텝 S111로 시간영역폭 t3내의 검출파형(103)을 메모리(9)로부터 판독하고, 최소 레벨점을 검출하며, 이 점을 C4로 한다. 이 상태를 제5(o)도에 나타낸다. 계속하는 스텝 S112로 C3과 C4의 레벨차(dp3)가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 조사한다.
레벨차가 소정의 범위내에 없을때에는 다시 스텝 S90으로 되돌아가며, 소정범위내에 있으면, 스텝 S113으로 코로트코프음임을 인식한다.
이 방법은 특징점 C1, C2, C3, C4의 검출방법으로서 대단히 간단하므로 1칩 CPU의 리얼타임(real time) 처리에 적합하다. 또 각 소정의 시간영역내에서 피이크의 최대치 또는 보텀의 최소치를 검출하는 것이므로 코로트코프음 파형의 극치 부근에 생긴 잡음〔제7도〕의 영향을 받음이 거의 없는 이점이 있다.
k음 인식부(15)는 이와같이 하여서 특징점 검출부(12)로 구해진 C1, C2, C3, C4의 4개의 특징점의 검출에 의하여 코로트코프음 인식으로 판단하는 것으로서, 이 각 특징점의 확인이 얻어진 것을 코로트코프음으로서 인식하고 이 인식한 코로트코프음의 레벨로부터 |C3-P0|β1의 연산을 실해하여 한계치 설정부(6)에 대한 새로운 한계치를 설정 출력한다.
또 본 실시예에 있어서는 신호파형의 피이크와 보텀점에 대하여 각각 기준 특징점으로서 필요에 따라서 반전시켜서 특징점의 검출을 행하는 예에 대하여 설명하였는데, 반전시키지 않은 채로 처리할 수도 있으며, 또 기준 특징점을 파형의 피이크만으로 할 수도 있다. 이 경우에는 반전플래그 및 레벨반전부(11)를 생략할 수가 있다.
이상 설명한 바와같이, 본 발명에 의하면 코로트코프음 파형의 특징을 직접 조사하므로, 종래와 같이 필터의 주파수 대역 특성에 제한을 가하거나, 코로트코프음의 진폭에 대하여 고정한 한계치를 설정할 필요가 없으며, 뿐만 아니라 코로트코프음을 구성하는 주파수 성분 및 진폭의 차이에 의한 영향에 의하여 측정 정도가 좌우되지 않는다.
또 본 발명에 의하면 파형을 단지 순서를 따라서 극대, 극소를 모두 검출하는 것과는 달라서 각 설정한 시간영역내에서 코로트코프음 신호의 구성부분이 취할 수 있는 극치의 최대치 또는 최소치를 검출하므로 각 특징점후보의 검출이 대단히 짧은 프로그램에 의하여 용이하게 행할 수 있으며, 그리고 코로트코프음 파형의 극치 부근에 생기는 미세한 리플(특히 AD 변환후에 생기기 쉬운 변환오차에 의한 리플)에 의하여 측정정도가 좌우되지 않는다.
또 본발명에 의하면 코로트코프음 파형의 대표적인 패턴을 인시하도록 구성된 간단한 소프트웨어에 의하여 1칩 CPU에 주어지는 한정된 메모리와 처리시간 중에서 코로트코프음의 복수의 신호 패턴을 리얼타임으로 효율적으로 인식 처리할 수 있다.
특히 레벨반전수단을 형성한 구성에 의하여, 짧은 프로그램으로 복수의 패턴의 인식이 가능하게 된다.

Claims (9)

  1. 혈관으로부터 발생하는 음(音) 또는 진동의 신호파형을 검출하는 혈관정보 검출수단과, 상기 혈관정보 검출수단에 의하여 검출한 파형을 보유하는 보유수단과, 상기 보유수단에서의 보유파형의 극대점(極大點) "C3"을 검출하는 극대점 검출수단과, 상기 극대점 검출수단에서 검출한 극대점 "C3"을 종시점(終時點)으로한 소정 시간영역 "t1"내에 있는 최소치점 "C2"을 검출 하는 제1C점 검출수단과, 상기 제1C점 검출수단에서 검출한 최소치점 "C2"과 상기 극대점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제1판별수단과, 상기 제1판별수단이 판별레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 검출한 최소치점 "C2"을 종시점으로한 소정 시간영역 "t2"내에 있는 최대치점 "C1"을 검출하는 제2C점 검출수단과, 상기 제2C점 검출수단에서 검출한 최대치점 "C1"과 상기 최소치점 "C2"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제2판별수단과, 상기 제2판별수단이 레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 사기 극대점 "C3"을 시시점(始時點)으로한 소정 시간영역 "t3"내에 있는 최소치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출수단과, 상기 제3C점 검출수단에서 검출한 최소치점 "C4"과 상기 극대점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제3검출수단과, 상기 적어도 3개의 C점 검출수단 및 3개의 판별수단을 기동시켜서 각각의 조건이 성립한때에, 순차로 제어를 진행시켜서 최소치점 "C4"과 극대점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있음을 상기 제3판별수단이 판별했을때에 상기 신호파형중의 코로트코프음을 인식하는 제어부를 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 제어부는 어느 레벨 판별수단의 판별조건이 불성립시 제어를 극대점 "C3"의 검출로부터 재스타트(再start)하는 제어수단을 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  3. 제1항에 있어서, 혈관음 검출수단은 직전에 인식한 코로트코프음의 크기에 따라서 검출신호의 한계치를 설정하는 설정수단을 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  4. 제1항에 있어서, 제어부는 소정 시간마다 신호파형을 보유하는 보유수단을 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  5. 혈압으로부터 발생하는 음 또는 진동의 신호파형을 검출하는 혈관정보 검출수단과, 상기 혈관정보 검출수단에 의하여 검출한 신호파형을 보유하는 보유수단과, 상기 보유수단에서의 보유파형의 극소점(極小點) "C3"을 검출하는 극소점 검출수단과, 상기 극소점 검출수단에서 검출한 극소점 "C3"을 종시점(終時點)으로한 소정 시간영역 "t1"내에 있는 최대치점 "C2"과 상기 극소점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제1판별수단과, 상기 제1판별수단이 판별레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 검출한 최대치점 "C2"을 종시점으로한 소정시간영억 "t2"내에 있는 최소치점 "C1"을 검출하는 제2C점 검출수단과, 상기 제2C점 검출수단에서 검출한 최소치점 "C1"과 상기 최대치점 "C2"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제2판별수단과, 상기 제2판별수단이 레벨차가 소정 범위내에 있다고 판별하면, 상기 극소점 "C3"을 시시점(始時點)으로한 소정 시간영역 "t3"내에 있는 최대치점 "C4"을 검출하는 제3C점 검출수단에서 검출한 최대치점 "C4"과 상기 극소점 "C3"과의 라벨차가 소정의 범위내에 있는지의 여부를 판별하는 제3검출수단과, 상기 적어도 3개의 C점 검출수단 및 3개의 판별수단을 기동시켜서 각각의 조건이 성립한 때에, 순차로 제어를 진행시켜서 최대치점 "C4"과 극소점 "C3"과의 레벨차가 소정의 범위내에 있음을 상기 제3판별수단이 판별했을때에 상기 신호파형중의 코로트코프음을 인식하는 제어부를 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  6. 제5항에 있어서, 제어부는 어느 레벨 판별수단의 판별조건이 불성립시 제어를 극소점 "C3"의 검출로 부터 재스타트하는 제어수단을 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  7. 제5항에 있어서, 혈관음 검출수단은 직전에 인식한 코로트코프음의 크기에 따라서 검출신호의 한계치를 설정하는 설정수단을 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  8. 제5항에 있어서, 극소치 검출수단에 의한 극소점의 검출에 의하여 보유한 신호파형을 기준레벨에 대하여 반전시키는 반전수단을 갖고, 적어도 3개의 C점 검출수단과 3개의 판별수단에 의한 최대/최소치 검출 및 레벨판별은 상기 반전수단에 의하여 반전된 반전출력의 값을 기준으로 함을 특징으로 하는 혈압측정장치.
  9. 제5항에 있어서, 제어부는 소정 시간마다 신호파형을 보유하는 보유수단을 가짐을 특징으로 하는 혈압측정장치.
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