WO2010098202A1 - 電圧―周波数変換回路およびそれを備えた血圧測定装置 - Google Patents
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Definitions
- a second logic circuit that outputs an oscillation signal in accordance with the output signal of the logic circuit, and a first internal node connected to one of the electrodes in accordance with a voltage level of the second internal node.
- a first switch for charging and discharging the first capacitor in connection with And a child.
- FIG. 1 is an external perspective view of a sphygmomanometer 1 according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram showing the hardware constitutions of the blood pressure meter 1 which concerns on embodiment of this invention. It is a figure explaining the piezoresistive type pressure sensor 32 according to embodiment of this invention. It is a figure explaining the conventional RC oscillation circuit. It is a figure explaining the voltage level of each node of the conventional RC oscillation circuit. It is a diagram illustrating a voltage-frequency conversion circuit 34 according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating voltage levels at each node of voltage-frequency conversion circuit 34 according to the embodiment of the present invention. It is a figure explaining the voltage-frequency conversion circuit 34 # according to the modification of embodiment of this invention. It is a figure explaining the voltage level of each node of voltage-frequency conversion circuit 34 # according to the modification of the embodiment of the present invention.
- the sphygmomanometer 1 includes a main body 10 and a cuff 20 that can be wound around the wrist of a person to be measured.
- the main body 10 is attached to the cuff 20.
- the operation unit 41 includes, for example, a plurality of switches.
- the air system 30 includes a pressure sensor 32 for detecting the pressure (cuff pressure) in the air bag 21, a pump 51 for supplying air to the air bag 21 to pressurize the cuff pressure, and the air bag 21. And a valve 52 that is opened and closed to exhaust or enclose the air.
- One side of the input node of the NOR circuit 11C is connected to the node NC, and the other side is connected to the ground voltage GND which is a fixed voltage, and transmits the exclusive NOR calculation result to the output node NB.
- the oscillation frequency is set by the time until the threshold value of the NOR circuit 11A is reached by the time constant circuit including the resistance elements 13 and 16 and the capacitor 14.
- the node NA at the time of discharging is obtained as the above equation (8) as described above.
- the resistance value R in the equation (22) corresponds to the total value of the resistance components of the resistance elements 13 and 16 in FIG.
- the capacitance C corresponds to the capacitance component of the capacitor 14 in FIG.
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Abstract
Description
好ましくは、第1のスイッチ素子は、第2の内部ノードの電圧レベルがしきい値以上の場合に導通して、一方電極と接続された第1の内部ノードを固定電圧と電気的に接続されて第1のコンデンサは放電される。第1のスイッチ素子は、第2の内部ノードの電圧レベルがしきい値未満の場合に非導通となり、一方電極と接続された第1の内部ノードは入力電圧と接続されて第1のコンデンサは充電される。
はじめに、本発明の実施の形態に係る血圧測定装置(以下「血圧計」という)1の外観および構成について説明する。
図1を用いて、本発明の実施の形態に係る血圧計1について説明する。
図2を用いて、本発明の実施の形態に係る血圧計1のハードウェア構成について説明する。
まず、従来のRC発振回路について説明する。
図4(a)を参照して、従来のRC発振回路は、抵抗素子12,13と、NOR回路11A~11Cと、コンデンサ14とを含む。
RC発振回路は、抵抗素子13およびコンデンサ14による時定数回路により、NOR回路11Aのしきい値に達するまでの時間によって発振周波数が設定される。
図5を参照して、ここでは、ノードNA,NB,NCの電圧波形が示されている。
図4(b)は、抵抗値Rおよび静電容量Cで構成される一般的な時定数回路の充電動作を説明する図である。
図4(c)は、抵抗値Rおよび静電容量Cで構成される一般的な時定数回路の放電動作を説明する図である。
当該充電電圧がNOR回路11Aの入力ノードに伝達され、NOR回路11Aのしきい値Vth未満になると、NOR回路11Aの出力レベルが変化し、「L」レベルから「H」レベルに設定される。
本実施の形態に従う構成、すなわち、入力端子から入力される入力電圧が変化する構成においては、式(15)で示されるように充電時間teが変化する。なお、放電時間は、コンデンサ14および抵抗素子12,13,16の容量成分および抵抗成分が固定であるため変化しない。なお、式(15)における抵抗値Rは、図6の抵抗素子13,16の抵抗成分の合計値に相当する。静電容量Cは、図6のコンデンサ14の容量成分に相当する。
図8を用いて、本発明の実施の形態の変形例に従う電圧-周波数変換回路34#について説明する。
まず、ノードNEについて説明する。
したがって、初期条件を代入すると、ノードNEの電圧は、次式の如く表される。
したがって、この上記充電動作に掛かる時間tgは、次式で表される。
まず、ノードNAの放電時の初期条件は、t=0のときに、Vo=Vth+Vdとなる。
ノードNAの充電動作時の初期条件は、t=0のときに、Vo=K-Vdであるので、この初期条件を式(1)に代入すると、ノードNAの電圧は、次式の如く表される。
Claims (5)
- 容量成分と、抵抗成分とを含むRC発振回路(34)を備え、
前記RC発振回路は、
入力電圧が入力される入力端子と、
前記入力端子と第1の内部ノード(NA)との間に接続される第1の抵抗素子(13,16)と、
前記第1の内部ノードと一方電極が接続され、他方電極が第2の内部ノード(NC)と接続される第1のコンデンサ(14)と、
前記第1のコンデンサと並列に前記第1の内部ノードと一方導通端子が接続された第2の抵抗素子(12)と、
前記第2の抵抗素子の他方導通端子に接続され、前記第2の抵抗素子を介して前記第1の内部ノードと前記第2の内部ノードとの間に接続された第1の論理回路(11A,11B)と、
前記第2の内部ノードと接続され前記第1の論理回路の出力信号に応じた発振信号を出力する第2の論理回路(11C)と、
前記第2の内部ノードの電圧レベルに応じて、前記一方電極と接続された前記第1の内部ノードを固定電圧と電気的に接続して前記第1のコンデンサを充放電するための第1のスイッチ素子(15)とを含む、電圧-周波数変換回路。 - 前記入力電圧は、ピエゾ抵抗式センサの出力電圧に相当する、請求の範囲1に記載の電圧-周波数変換回路。
- 前記第1のスイッチ素子は、前記第2の内部ノードの電圧レベルがしきい値以上の場合に導通して、前記一方電極と接続された第1の内部ノードを固定電圧と電気的に接続されて前記第1のコンデンサは放電され、
前記第1のスイッチ素子は、前記第2の内部ノードの電圧レベルがしきい値未満の場合に非導通となり、前記一方電極と接続された第1の内部ノードは前記入力電圧と接続されて前記第1のコンデンサは充電される、請求の範囲1に記載の電圧-周波数変換回路。 - 前記入力端子と第3の内部ノード(NE)との間に接続される第3の抵抗素子(17,20)と、
前記第3の内部ノードと一方電極が接続され、他方電極が第4の内部ノード(NB)と接続される第2のコンデンサ(19)と、
前記第2のコンデンサと並列に前記第3の内部ノードと一方導通端子が接続された第4の抵抗素子(21)とを含み、
前記第1の論理回路は、前記第2の抵抗素子の他方導通端子に接続される第1のインバータ回路(11A)と、前記1のインバータ回路の出力端子と前記第4の抵抗素子の他方導通端子との入力を受けて、前記第2の内部ノードに出力する排他的論理和回路(11B)とを有し、
前記第2の論理回路は、前記第2の内部ノードと前記第4の内部ノードとの間に接続される第2のインバータ回路(11C)と、前記第4の内部ノードと接続される第3のインバータ回路(11D)とを有し、
前記第4の内部ノードの電圧レベルに応じて、前記一方電極と接続された前記第3の内部ノードを固定電圧と電気的に接続して前記第2のコンデンサを放電するための第2のスイッチ素子(18)をさらに含む、請求の範囲1に記載の電圧-周波数変換回路。 - 被測定者の所定の測定部位に巻き付けるためのカフ(20)と、
カフ内の圧力を検出するための圧力検出手段(32)とを備え、
前記圧力検出手段は、
前記カフ内の圧力に応じた電圧を発生するピエゾ抵抗式センサ(Rp1~Rp4)と、
容量成分と、抵抗成分とを含むRC発振回路(34)とを含み、
前記RC発振回路は、
入力電圧が入力される入力端子と、
前記入力端子と第1の内部ノード(NA)との間に接続される第1の抵抗素子(13,16)と、
前記第1の内部ノードと一方電極が接続され、他方電極が第2の内部ノードと接続される第1のコンデンサ(14)と、
前記第1のコンデンサと並列に前記第1の内部ノードと一方導通端子が接続された第2の抵抗素子(12)と、
前記第2の抵抗素子の他方導通端子に接続され、前記第2の抵抗素子を介して前記第1の内部ノードと前記第2の内部ノードとの間に接続された第1の論理回路(11A,11B)と、
前記第2の内部ノードと接続され前記第1の論理回路の出力信号に応じた発振信号を出力する第2の論理回路(11C)と、
前記第2の内部ノードの電圧レベルに応じて、前記一方電極と接続された前記第1の内部ノードを固定電圧と電気的に接続して前記第1のコンデンサを充放電するための第1のスイッチ素子(15)とを含む、血圧測定装置。
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