| 【発明の名称】 |
血圧計 |
| 【発明者】 |
【氏名】片山 尚保
【氏名】田中 稔之
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| 【要約】 |
【課題】制御部からの鋸波発生回路を駆動するトランジスタのベース電流経路によって、出力波形が不安定となり、正常動作範囲が狭くなって血圧の検出精度が悪くなる。
【解決手段】制御部４５の信号で動作するＦＥＴ３８のドレイン端子Ｄ側とソース端子Ｓ側との間にコンデンサ３９を接続すると共に、ＦＥＴ３８のドレイン端子Ｄ側をオペアンプ４０の出力端子に接続し、ソース端子Ｓ側をオペアンプ４０の反転入力端子と、抵抗４１を介して回路ＧＮＤに接続して、そしてオペアンプ４０の非反転入力端子にオフセット基準電圧Ｖ２を入力したものであるので、制御部４５から、鋸波発生回路３７を駆動するのに電流を流さなくてよいのでオペアンプ４０の出力端子にも電流が流れ込まないため、鋸波発生回路３７の出力を安定な波形とすることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】圧迫帯と、前記圧迫帯からの圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサに定電流を流す定電流回路と、前記圧力センサの出力を増幅する増幅回路と、一定の周期で出力電圧が変化する鋸波発生回路と、前記増幅回路と前記鋸波発生回路の出力を比較する比較回路と、前記比較回路のパルス出力のパルス幅を処理して圧力値を認識すると共に前記鋸波発生回路の周期を決める信号を出力する制御部とを備え、前記鋸波発生回路は、前記制御部の信号で動作するＦＥＴのドレイン端子側とソース端子側との間にコンデンサを接続すると共に、前記ＦＥＴのドレイン端子側をオペアンプの出力端子に接続し、ソース端子側を前記オペアンプの反転入力端子と抵抗を介して回路ＧＮＤに接続して、そして前記オペアンプの非反転入力端子にオフセット基準電圧を入力した血圧計。
【請求項２】前記鋸波発生回路は、前記制御部の信号で動作するＦＥＴのドレイン端子をコンデンサの一端とオペアンプの出力端子に接続し、前記ＦＥＴのソース端子を前記コンデンサの放電電流を制限する制限抵抗を介して、前記コンデンサの他の一端と、さらに抵抗を介して回路ＧＮＤに接続し、そして前記オペアンプの非反転入力端子にオフセット基準電圧を入力した請求項１記載の血圧計。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は身体の一部を圧迫する圧迫帯からの圧力を検出して血圧値を測定する血圧計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来の血圧計の構成を示しており、腕などに巻いた圧迫帯からの圧力を圧力センサ２で検出する。圧力センサ２は圧力を受けると内部の抵抗値が変化する。この抵抗値変化を定電流回路３から定電流を流して電圧変化に変換する。そして圧力センサ２の電圧変換した信号は、圧力が低い時は出力端子■と■の電位差が小さく、圧力が高くなるほど出力端子■と■の電位差が大きくなる。この圧力センサ２の出力端子■■間の電位差を増幅回路４で増幅する。そして増幅回路４の出力信号を、鋸状の波形を出力する鋸波発生回路５の出力と比較回路６で比較し、比較回路６の出力を制御部７で処理して血圧値を求めている。また、制御部７は、鋸波発生回路５をパルス駆動しており、トランジスタ８がオンオフすることで鋸波発生回路５は鋸状の波形を出力している。この動作を図６とともに説明すると、まずトランジスタ８がオンの期間Ｔ１については、オペアンプ９の出力はオペアンプ９の非反転入力端子（＋）の電圧とほぼ同じとなり、そしてトランジスタ８がオフ（Ｔ２の期間）すると非反転入力端子（＋）の電圧と抵抗１１で決まる定電流でコンデンサ１０への充電が開始するのでオペアンプ９の出力は上昇して行く。そして再びトランジスタ８がオンするとコンデンサ１０の電荷が急速に放電してオペアンプ９の出力は非反転入力端子（＋）の電圧とほぼ同じとなる。このようにして鋸状の波形を出力している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のような構成では、鋸波発生回路５のトランジスタ８を動作させるために制御部７からトランジスタ８のベース端子Ｂにベース電流を流す必要がある。その為、制御部７の出力をＨｉとしてベース電流を流してトランジスタ８がオンすると、制御部７からトランジスタ８に流れる電流はベース電流として流れる経路とは別に、トランジスタ８のベース端子Ｂからコレクタ端子Ｃ、オペアンプ９の出力端子へと流れ込む経路（ａ）が発生する。この経路の電流によってオペアンプ９の出力電圧が図６のＴ３の期間のように周囲温度の影響などにより持ち上がる場合があり不安定な波形となってしまう。このような波形では正常動作範囲が狭くなり血圧の検出精度が悪くなってしまうものであった。
【０００４】
【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に、制御部からの信号をＦＥＴで受ける鋸波発生回路としたものである。
【０００５】また、制御部からの信号を受ける鋸波発生回路のＦＥＴのソース側に制限抵抗を接続したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、圧迫帯からの圧力を検出する圧力センサと、圧力センサに定電流を流す定電流回路と、圧力センサの出力を増幅する増幅回路と、一定の周期で出力電圧が変化する鋸波発生回路と、増幅回路と鋸波発生回路の出力を比較する比較回路と、比較回路のパルス出力のパルス幅を処理して圧力値を認識すると共に鋸波発生回路の周期を決める信号を出力する制御部とを備え、鋸波発生回路は、制御部の信号で動作するＦＥＴのドレイン端子側とソース端子側との間にコンデンサを接続すると共に、ＦＥＴのドレイン端子側をオペアンプの出力端子に接続し、ソース端子側をオペアンプの反転入力端子と抵抗を介して回路ＧＮＤに接続して、そしてオペアンプの非反転入力端子にオフセット基準電圧を入力したものであるので、制御部から、鋸波発生回路を駆動するのに電流を流さなくてよいのでオペアンプの出力端子にも電流が流れ込まないため、鋸波発生回路の出力を安定な波形とすることができる。
【０００７】また、鋸波発生回路は、制御部の信号で動作するＦＥＴのドレイン端子をコンデンサの一端とオペアンプの出力端子に接続し、ＦＥＴのソース端子をコンデンサの放電電流を制限する制限抵抗を介して、コンデンサの他の一端と、さらに抵抗を介して回路ＧＮＤに接続し、そしてオペアンプの非反転入力端子にオフセット基準電圧を入力したものであるので、鋸波発生回路の出力波形に影響を及ぼさないでＦＥＴに流れるコンデンサの放電電流を制限できるため、小さな電流容量のＦＥＴで構成することができる。
【０００８】
【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。
【０００９】（実施例１）図１、図２に本発明の実施例の構成図を示す。２１は圧迫帯で腕などに巻いて使用する。２２は圧迫帯２１からの圧力を検出する圧力センサで、圧力を受けると内部の抵抗値が変化するものである。２３は圧力センサ２２に定電流を流す定電流回路で、オペアンプ２４、抵抗２５、２６、２７で構成し、オペアンプ２４の非反転入力端子（＋）の電圧を抵抗２７の抵抗値で割った電流値が定電流として圧力センサ２２に流れる。２８は圧力センサ２２の出力端子■と■の電位差を増幅する増幅回路で、オペアンプ２９、３０、抵抗３１、３２、３３、３４、３５、３６で構成し、圧力センサ２２の出力端子■と■の電位差が０Ｖのときは抵抗３５と抵抗３６の分割電圧Ｖ１が増幅回路２８の出力となり、圧力センサ２２の出力端子■と■の電位差が発生すると抵抗３１、３２、３３、３４で決まる増幅度で増幅した電圧が増幅回路２８の出力となる。３７は増幅回路２８の出力と比較するための鋸状の波形を出力する鋸波発生回路で、オンするのに電流を必要とせず電圧レベルだけでオンオフするＦＥＴ３８のドレイン端子Ｄ側とソース端子Ｓ側との間にコンデンサ３９を接続すると共に、ＦＥＴ３８のドレイン端子Ｄ側をオペアンプ４０の出力端子に接続し、ソース端子Ｓ側をオペアンプ４０の反転入力端子と、抵抗４１を介して回路ＧＮＤ（−）に接続して、そしてオペアンプ４０の非反転入力端子にオフセット基準電圧Ｖ２を入力して構成する。４４は増幅回路２８の出力と鋸波発生回路３７の出力を比較する比較回路、４５は制御部で比較回路４４の出力を処理して血圧値を求めている。また、制御部４５は、鋸波発生回路３７のＦＥＴ３８をパルス駆動しており、ＦＥＴ３８がオンオフすることで鋸状の波形を鋸波発生回路３７は出力する。そして回路ＧＮＤは電源４６のマイナス（−）側である。
【００１０】次に作用を図３で説明する。圧力センサ２２に圧力がかかっていないときは、圧力センサ２２の出力端子■と■の間の電位差が０Ｖであるので、増幅回路２８の出力電圧は抵抗３５と３６の分割電圧Ｖ１となる。この出力電圧Ｖ１と鋸波発生回路３７の出力電圧を比較回路４４で比較する。鋸波発生回路３７の出力電圧は、制御部４５からのパルス信号がＨｉでＦＥＴ３８がオンの期間Ｔ１０のときは、オペアンプ４０の出力はオペアンプ４０の非反転入力端子（＋）のオフセット基準電圧Ｖ２とほぼ同じとなり、そして制御部４５からのパルス信号がＬｏとなりＦＥＴ３８がオフ（Ｔ１１の期間）すると非反転入力端子（＋）の電圧を抵抗４１で割った値の定電流でコンデンサ３９の充電が開始してオペアンプ４０の出力は上昇して行く。そして再びＦＥＴ３８がオン（Ｔ１２の期間）するとコンデンサ３９の電荷が急速に放電してオペアンプ４０の出力は非反転入力端子（＋）の電圧とほぼ同じとなる。この繰り返しによって鋸状の波形を出力する。そしてＦＥＴ３８はオンするために電流を必要としないので、制御部４５から電流が流れず、従って、オペアンプ４０への回り込みが発生せず、鋸波発生回路３７の出力は周囲温度等の影響を受けず常に安定した波形を出力する。この安定した鋸波発生回路３７の出力と増幅回路２８の出力を比較回路４４で比較すると、その比較回路４４の出力はＨｉの期間の長い波形となる。
【００１１】次に、腕などに巻いた圧迫帯２１に圧力がかかると、その圧力が圧力センサ２２にもかかり、圧力センサ２２の出力端子■と■の間に電位差が発生する。この電位差を増幅回路２８で増幅して比較回路４４に入力する。そして鋸波発生回路３７の出力と比較すると、比較回路４４の出力はＨｉ期間の短い波形となる。この比較回路４４の出力波形のパルス幅を制御部４５が読み取って圧力値を求める。
【００１２】（実施例２）図４は本発明の実施例２を示すもので、図２と同一部品には同一番号を付与し、従って、その動作が同じ所は説明を省略する。
【００１３】図４において、鋸波発生回路３７の５１は制限抵抗である。制限抵抗５１はＦＥＴ３８のソースＳ端子にシリーズに接続する。制限抵抗５１はＦＥＴ３８がオンしたときに流れるコンデンサ３９の放電電流を制限する。また、ＦＥＴ３８のソースＳ端子側に接続することで、鋸波発生回路３７の出力波形への影響をなくすことができる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば以下のような効果を得ることができる。制御部からの信号を、オンするのに電流を必要とせず、電圧レベルだけでオンオフするＦＥＴで受ける鋸波発生回路としたので、オンさせるための電流を制御部から流さなくてもよくなり、その結果、鋸波発生回路のオペアンプの出力への電流の流れ込みがなくなって安定な出力波形が得られることによって、正常動作範囲が広くとれ血圧値の検出精度を向上させることができるものである。
【００１５】また、制御部からの信号で動作する鋸波発生回路のＦＥＴのソース端子側に、制限抵抗を接続したので、鋸波発生回路のコンデンサの放電電流を制限できるため、使用するＦＥＴの電流容量が小さいものでよくなり、コストも安く構成できるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２０日（１９９９．９．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８７２３０（Ｐ２００１−８７２３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月３日（２００１．４．３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６５６２６ |
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