JP2013144055A - 血圧測定装置、および、血圧測定装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】血圧測定のためのカフ圧の加圧過程において圧電ポンプを用いて加圧する場合に、消費電力を減少させること。
【解決手段】血圧測定装置によって、圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とが決定され（ステップＳ１１２、ステップＳ１１３）、決定された振幅および周波数の電圧が圧電ポンプに印加されるよう制御され（ステップＳ１１４）、圧電ポンプによってカフ圧を加圧する加圧過程において圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値が算出される（ステップＳ１１５）。電圧を所定電圧として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合に圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数が決定され、所定電圧の振幅および決定された制御周波数の電圧を印加する第１の制御が行なわれる（ステップＳ１１２、ステップＳ１１４）。
【選択図】図９

Description

この発明は、血圧測定装置、および、血圧測定装置の制御方法に関し、特に、カフの加圧過程における血圧の測定に適した血圧測定装置、および、血圧測定装置の制御方法に関する。

一般的な電子血圧計としてオシロメトリック法を用いた電子血圧計が用いられている。オシロメトリック法を用いた電子血圧計では、空気袋を内蔵した腕帯を生体の一部に均等に巻き付け、その空気袋を空気により加減圧することにより、圧迫された動脈血管の容積変化を空気袋圧力（カフ圧）の変動の振幅変化として捕らえ、血圧を算出する。カフを加圧しながら精度よく血圧測定を行うためには、カフ内圧の加圧速度を適正に制御する必要がある。

特許文献１では、圧電素子を用いて駆動する圧電マイクロポンプが提案されており、電子血圧計への応用が考えられる。また、特許文献２および特許文献３などでは、駆動周波数は圧電素子とダイアフラムの材質で決定され、駆動周波数付近で制御することが提案されている。

しかしながら、このような高圧力でのポンプ駆動では圧電ポンプの消費電力が増大するため、電池交換なく血圧測定できる回数が少なくなってしまう。このため、ポンプ本来の機械的効率改善が必要である。

特許文献４では、ポンプ流量出力制御において、電流、電圧、Ｄｕｔｙなどで制御する方法が提案されている。

特開２００９−７４４１８号公報 特開２０１０−２５５４４７号公報 特開２０１０−１６２４８７号公報 特開２００６−１２９９２０号公報

しかしながら、特許文献４の技術では、ポンプ流量出力が同じでも、電圧および周波数によりポンプ電力効率が変化し、最大のポンプ電力効率にできない場合がある。

この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的の１つは、血圧測定のためのカフ圧の加圧過程において圧電ポンプを用いて加圧する場合に、消費電力を減少させることが可能な血圧測定装置および血圧測定装置の制御方法を提供することである。

上述の目的を達成するために、この発明のある局面によれば、血圧測定装置は、血圧の測定部位に装着された場合に内部の流体の圧力で測定部位の動脈を圧迫するカフと、カフの内部の圧力を加圧する圧電ポンプと、カフの内部の圧力を減圧する減圧部と、カフの内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力検出部と、制御部とを有する。

制御部は、圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とを決定する決定部と、決定部によって決定された振幅および周波数の電圧を圧電ポンプに印加するよう制御する印加電圧制御部と、圧電ポンプによってカフ圧を加圧する加圧過程において圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出する血圧測定部とを含む。決定部は、電圧を所定電圧として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合に圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数を決定する。印加電圧制御部は、所定電圧の振幅および決定部によって決定された制御周波数の電圧を印加する第１の制御を行なう。

好ましくは、決定部は、周波数を所定周波数として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合にポンプ効率が最大となる制御電圧を決定する。印加電圧制御部は、加圧過程の最初から途中の所定時までは、第１の制御を行ない、所定時から加圧過程の終了までは、所定周波数および決定部によって決定された制御電圧を印加する第２の制御を行なう。

この発明の他の局面によれば、血圧測定装置は、血圧の測定部位に装着された場合に内部の流体の圧力で測定部位の動脈を圧迫するカフと、カフの内部の圧力を加圧する圧電ポンプと、カフの内部の圧力を減圧する減圧部と、カフの内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力検出部と、制御部とを有する。

制御部は、圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とを決定する決定部と、決定部によって決定された振幅および周波数の電圧を圧電ポンプに印加するよう制御する印加電圧制御部と、圧電ポンプによってカフ圧を加圧する加圧過程において圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出する血圧測定部とを含む。決定部は、周波数を所定周波数として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合にポンプ効率が最大となる制御電圧を決定する。印加電圧制御部は、所定周波数および決定部によって決定された制御電圧を印加する第２の制御を行なう。

好ましくは、決定部は、電圧を所定電圧として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合にポンプ効率が最大となる制御周波数を決定する。印加電圧制御部は、加圧過程の最初から途中の所定時までは、所定電圧の振幅および決定部によって決定された制御周波数の電圧を印加する第１の制御を行ない、所定時から加圧過程の終了までは、第２の制御を行なう。

さらに好ましくは、所定時は、カフ圧が所定圧力になったときであり、所定圧力は、必要な流量ごとに予め定められ、必要な流量は、カフの大きさ、測定部位の大きさ、測定部位へのカフの装着状況に基づいて予め定められる。

この発明のさらに他の局面によれば、血圧測定装置の制御方法は、血圧の測定部位に装着された場合に内部の流体の圧力で測定部位の動脈を圧迫するカフと、カフの内部の圧力を加圧する圧電ポンプと、カフの内部の圧力を減圧する減圧部と、カフの内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力検出部と、制御部とを有する血圧測定装置の制御方法である。

制御方法は、制御部が、圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とを決定するステップと、決定された振幅および周波数の電圧を圧電ポンプに印加するよう制御するステップと、圧電ポンプによってカフ圧を加圧する加圧過程において圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出するステップとを含む。決定するステップは、電圧を所定電圧として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合に圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数を決定するステップを含む。制御するステップは、所定電圧の振幅および決定された制御周波数の電圧を印加する第１の制御を行なうステップを含む。

この発明に従えば、血圧測定装置によって、圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とが決定され、決定された振幅および周波数の電圧が圧電ポンプに印加されるよう制御され、圧電ポンプによってカフ圧を加圧する加圧過程において圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値が算出される。電圧を所定電圧として加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合に圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数が決定される。所定電圧の振幅および決定された制御周波数の電圧を印加する第１の制御が行なわれる。

このため、加圧過程において必要な流量をカフに供給する場合に電圧を所定電圧として圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数と所定電圧とで圧電ポンプが駆動されるので、他の制御周波数および所定電圧で圧電ポンプを駆動する場合と比較して、消費電力を減少させることができる。その結果、血圧測定のためのカフ圧の加圧過程において圧電ポンプを用いて加圧する場合に、消費電力を減少させることが可能な血圧測定装置および血圧測定装置の制御方法を提供することができる。

この発明の実施の形態における血圧計の外観を示す斜視図である。 この実施の形態における血圧計の構成の概略を示すブロック図である。 圧電ポンプに印加する電圧を変化させたときのポンプ効率を示すグラフである。 電圧値に対して圧電ポンプが最大流量を出せる周波数を示すグラフである。 圧電ポンプに印加する電圧が３５Ｖのときのポンプ効率を示すグラフである。 等速加圧制御において印加する電圧を制御する場合の圧電ポンプのポンプ効率の変化を説明するための図である。 等速加圧制御において印加する電圧の駆動周波数を制御する場合の圧電ポンプのポンプ効率の変化を説明するための図である。 周波数制御および電圧制御の場合のポンプ効率ならびに印加する電圧および駆動周波数の比較を示す図である。 この実施の形態における血圧計で実行される血圧測定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

この実施の形態においては、オシロメトリック方式の加圧測定型の血圧計において加圧測定しているときの圧電ポンプの駆動制御についての発明の実施の形態を説明する。しかし、これに限定されず、この発明は、圧電ポンプによる加圧過程がある血圧計であれば、他の方式の血圧計であっても適用可能であり、たとえば、減圧測定型の血圧計にも適用可能である。

まず、この実施の形態における血圧計１の構成について説明する。図１は、この発明の実施の形態における血圧計１の外観を示す斜視図である。図１を参照して、この実施の形態における血圧計１は、本体１０と、カフ４０と、エア管５０とを備えている。本体１０は、箱状の筐体を有しており、その上面に表示部２１および操作部２３を有している。本体１０は、測定時においてテーブル等の載置面に載置されて使用される。

カフ４０は、帯状でかつ袋状の外装カバー４１と、当該外装カバー４１に内包された圧迫用流体袋としての圧迫用空気袋４２とを主として有しており、全体として略環状の形態を有している。カフ４０は、測定時において被験者の上腕に巻き付けられて装着されることで使用される。エア管５０は、分離して構成された本体１０とカフ４０とを接続している。

図２は、この実施の形態における血圧計１の構成の概略を示すブロック図である。図２を参照して、本体１０は、上述した表示部２１および操作部２３に加え、制御部２０と、メモリ部２２と、電源部２４と、圧電ポンプ３１と、排気弁３２と、圧力センサ３３と、ＤＣ−ＤＣ昇圧回路６１と、電圧制御回路６２と、駆動制御回路６３と、増幅器７１と、Ａ／Ｄ変換器７２とを有している。圧電ポンプ３１および排気弁３２は、圧迫用空気袋４２の内圧を加減圧するための加減圧機構に相当する。

圧迫用空気袋４２は、装着状態において上腕を圧迫するためのものであり、その内部に内腔を有している。圧迫用空気袋４２は、上述したエア管５０を介して上述した圧電ポンプ３１、排気弁３２および圧力センサ３３のそれぞれに接続されている。これにより、圧迫用空気袋４２は、圧電ポンプ３１が駆動することで加圧されて膨張し、排出弁としての排気弁３２の駆動が制御されることでその内圧が維持されたり減圧されて収縮したりする。

制御部２０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成され、血圧計１の全体を制御するための手段である。

表示部２１は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）で構成され、測定結果等を表示するための手段である。

メモリ部２２は、たとえばＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）で構成され、血圧値測定のための処理手順を制御部２０等に実行させるためのプログラムを記憶したり、測定結果等を記憶したりするための手段である。

操作部２３は、被験者等による操作を受付けて、この外部からの命令を制御部２０や電源部２４に入力するための手段である。

電源部２４は、制御部２０および圧電ポンプ３１などの血圧計１の各部に電力を供給するための手段であり、この実施の形態においては、電池である。しかし、これに限定されず、電源部２４は、商用電源などの外部電源から電力の供給を受けるようにしてもよい。

制御部２０は、圧電ポンプ３１および排気弁３２を駆動するための制御信号を、電圧制御回路６２および駆動制御回路６３にそれぞれ入力したり、測定結果としての血圧値を表示部２１やメモリ部２２に入力したりする。また、制御部２０は、圧力センサ３３から増幅器７１およびＡ／Ｄ変換器７２を介して検出された圧力値に基づいて被験者の血圧値を取得する血圧情報取得部（不図示）を含んでおり、この血圧情報測定部によって取得された血圧値が、測定結果として上述した表示部２１やメモリ部２２に入力される。

なお、血圧計１は、測定結果としての血圧値を外部の機器、たとえば、ＰＣ（Personal Computer）やプリンタ等に出力する出力部を別途有していてもよい。出力部としては、たとえば、シリアル通信回線や各種の記録媒体への書き込み装置等が利用可能である。

ＤＣ−ＤＣ昇圧回路６１は、電源部２４である電池の電圧を、圧電ポンプ３１の駆動に適した電圧に昇圧する回路である。

電圧制御回路６２は、制御部２０から入力された制御信号で示される電圧値に基づいて圧電ポンプ３１に供給する電圧を制御する。

駆動制御回路６３は、制御部２０から入力された制御信号に基づいて圧電ポンプ３１および排気弁３２を制御する。具体的には、駆動制御回路６３は、制御部２０から入力された制御信号で示される制御周波数に基づいて圧電ポンプ３１に供給する電流の周波数を制御する。また、駆動制御回路６３は、制御部２０から入力された制御信号に基づいて排気弁３２の開閉動作を制御する。

圧電ポンプ３１は、圧迫用空気袋４２の内腔に空気を供給することにより圧迫用空気袋４２の内圧（以下、「カフ圧」とも称する）を加圧するためのものであり、その動作が上述した駆動制御回路６３によって制御される。圧電ポンプ３１は、所定の駆動周波数ｆ0で所定の振幅Ｖ0の交流の電流が印加されることによって、所定の流量の空気を吐出する。なお、交流としては、正弦波状の交流であってもよいし、矩形波状の交流であってもよい。以下において、圧電ポンプ３１に印加する電圧の値を示す場合には、ピーク間電位差Ｖp-pの値を用いる場合がある。振幅は、Ｖp-pの値の半分である。Ｖp-pの場合、たとえば、電圧の値は、−Ｖp-p／２からＶp-p／２までの値で変化する。

排気弁３２は、圧迫用空気袋４２の内圧を維持したり、圧迫用空気袋４２の内腔を外部に開放してカフ圧を減圧したりするためのものであり、その動作が上述した駆動制御回路６３によって制御される。

圧力センサ３３は、圧迫用空気袋４２の内圧を検知してこれに応じた出力信号を増幅器７１に入力する。増幅器７１は、圧力センサ３３から入力された信号のレベルを増幅する。Ａ／Ｄ変換器７２は、増幅器７１で増幅された信号をデジタル信号化し、生成したデジタル信号を制御部２０に入力する。

図３は、圧電ポンプ３１に印加する電圧を変化させたときのポンプ効率を示すグラフである。図４は、電圧値に対して圧電ポンプ３１が最大流量を出せる周波数を示すグラフである。ポンプ効率は、ポンプへの入力に対する出力の比率を示し、ポンプ効率（％）＝圧力（ゲージ圧）×流量／消費電力の式で算出される。

図３を参照して、これらのグラフは、圧電ポンプ３１に印加する電圧を、それぞれ、１０Ｖ、２５Ｖ、３０Ｖ、３５Ｖ、３８Ｖとした場合の、カフ４０を加圧するときのカフ圧の上昇に伴なうポンプ効率の変化を示す。

また、図４を参照して、電圧を、それぞれ、１０Ｖ、２５Ｖ、３０Ｖ、３５Ｖ、３８Ｖとするときに、最大流量を出せる周波数が、それぞれ、２３．３０ｋＨｚ、２２．９５ｋＨｚ、２２．８５ｋＨｚ、２２．８ｋＨｚ、２２．６５ｋＨｚ程度の値であることが示される。図３において、それぞれの電圧とするときに、図４で示される周波数で、圧電ポンプ３１を駆動することとする。

このように、いずれの電圧においても、カフ圧の上昇の途中で、ポンプ効率が、最大となり、その後、減少する。また、電圧が高いほど、ポンプ効率が最大となるときのカフ圧が高くなる。また、電圧が高いほど、ポンプ効率が最大となるときのポンプ効率が高くなる。

図５は、圧電ポンプ３１に印加する電圧が３５Ｖのときのポンプ効率を示すグラフである。図５を参照して、圧電ポンプ３１に印加する電圧を３５Ｖとしたときに、カフ４０を加圧するときのカフ圧の上昇に伴なうポンプ効率は、最大流量を出せる最適周波数である２２．８ｋＨｚのときよりも、２３．８ｋＨｚのときの方が、２０％以上向上する。カフ圧が１５０ｍｍＨｇに達するまでは、この周波数ｆ0＝２３．８ｋＨｚがポンプ効率を最適にする周波数となる。

このように、カフ圧の範囲によって、ポンプ効率が最適となる電圧および駆動周波数が異なる。このため、カフ圧の範囲に応じて、ポンプに印加する電圧および駆動周波数を制御することが考えられる。

図６は、等速加圧制御において印加する電圧を制御する場合の圧電ポンプ３１のポンプ効率の変化を説明するための図である。図６を参照して、血圧計１において血圧を測定するためには、カフを等速加圧する必要がある。このため、図６（Ａ）で示すように、カフ圧Ｐ（ｍｍＨｇ）を２００ｍｍＨｇまで等速で加圧する場合についてのポンプ効率の変化を説明する。

図６（Ｂ）で示すように、カフの巻き具合および腕周が定まると、図６（Ａ）で示すようにカフ圧Ｐを等速加圧させるために必要な流量Ｑt（ｍＬ／ｍｉｎ）を定めることができる。このように、なだらかに流量Ｑtを減少させることによって、カフ圧Ｐを等速加圧させることができる。

次に、図６（Ｃ）で示すように、図６（Ｂ）で示した流量Ｑtを圧電ポンプ３１から吐出させるためには、電圧を制御する場合は、電圧Ｖo2をポンプの電圧−流量特性を元に増加させればよい。なお、駆動周波数ｆo2は、電圧Ｖo2の値に対して圧電ポンプ３１が最大流量を吐出することが可能な周波数であり、図４で示したグラフに基づき求めることができる。

図６（Ｄ）で示すように、図６（Ｃ）で示した電圧Ｖo2および駆動周波数ｆo2で圧電ポンプ３１を駆動することによるポンプ効率η2（％）は、加圧の時間の経過とともに上昇した後、下降する。

図７は、等速加圧制御において印加する電圧の駆動周波数を制御する場合の圧電ポンプ３１のポンプ効率の変化を説明するための図である。図７を参照して、図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、図６（Ａ）および図６（Ｂ）と同一である。

図７（Ｃ）で示すように、図７（Ｂ）で示した流量Ｑtを圧電ポンプ３１から吐出させるためには、駆動周波数を制御し、一定の電圧Ｖo1を印加する場合は、駆動周波数ｆo1をポンプの電圧−流量特性を元に減少させればよい。なお、本実施の形態においては、印加する電圧Ｖo1は、一定値とするが、これに限定されず、一定の変化をさせてもよい。

図７（Ｄ）で示すように、図７（Ｃ）で示した電圧Ｖo1および駆動周波数ｆo1で圧電ポンプ３１を駆動することによるポンプ効率η1（％）は、印加する電圧を制御する図６（Ｄ）の場合と同様、加圧の時間の経過とともに上昇した後、下降する。

図８は、周波数制御および電圧制御の場合のポンプ効率ならびに印加する電圧および駆動周波数の比較を示す図である。図８（Ａ）を参照して、周波数制御および電圧制御の場合のそれぞれのポンプ効率η1，η2は、カフ圧Ｐ＝Ｐ1（＝１５０ｍｍＨｇ）のときに交差する。つまり、カフ圧がＰ1より小さいときは、周波数制御の場合の方がポンプ効率の値が高い。一方、カフ圧がＰ1より大きいときは、電圧制御の場合の方がポンプ効率の値が高い。

このため、図８（Ｂ）で示すように、カフ圧がＰ1より小さいときは、一定の電圧Ｖo1を印加して駆動周波数ｆo1を制御し、カフ圧がＰ1より大きいときは、印加する電圧Ｖo2を制御して、電圧Ｖo2に応じて最大流量を吐出可能な駆動周波数ｆo2とする。

これにより、カフ圧がＰ1より小さいときは、電圧制御の場合のポンプ効率η2よりも高いポンプ効率η1の周波数制御で圧電ポンプ３１を駆動することができるとともに、カフ圧がＰ1より大きいときは、周波数制御の場合のポンプ効率η1よりも高いポンプ効率η2の電圧制御で圧電ポンプ３１を駆動することができる。

図９は、この実施の形態における血圧計１で実行される血圧測定処理の流れを示すフローチャートである。図９を参照して、まず、ステップＳ１０１で、血圧計１の制御部２０は、カフ４０の巻き具合および腕周を測定する。具体的には、カフ４０に圧力が掛かっていない状態から、所定の流量をカフに流すよう圧電ポンプ３１を制御して初期加圧を行ない、そのときの加圧速度を測定し、その測定された加圧速度に応じて巻き具合および腕周を推定する。この方法としては、たとえば、国際公開第２０１０／０８９９１７号に開示されている方法を用いることができる。

次に、ステップＳ１０２で、制御部２０は、ステップＳ１０１で測定したカフ４０の巻き具合および腕周に基づいて、カフ４０の等速加圧に必要な流量Ｑtを算出する。具体的には、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）で示したグラフを示すデータが、複数のカフ４０の巻き具合および腕周の組合せごとに、予め、血圧計１のメモリ部２２に記憶されており、測定された巻き具合および腕周の組合せに対応する必要な流量Ｑtのグラフを示すデータがメモリ部２２から読出される。

ステップＳ１１１では、制御部２０は、圧力センサ３３で検出され、増幅器７１およびＡ／Ｄ変換器７２を介して制御部２０に入力された信号によって示されるカフ圧が、図８で説明したＰ1未満であるか否かを判断する。

カフ圧がＰ1未満であると判断した場合（ステップＳ１１１でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１１２で、制御部２０は、図７で説明したように、一定の電圧値Ｖo1に対して、必要流量Ｑtおよび現在のカフ圧より、周波数制御のための駆動周波数ｆo1を算出する。

一方、カフ圧がＰ1未満でないと判断した場合（ステップＳ１１１でＮＯと判断した場合）、ステップＳ１１３で、制御部２０は、図６で説明したように、所定の駆動周波数ｆo2に対して、必要流量Ｑおよび現在のカフ圧より、電圧制御のための電圧Ｖo2を算出する。

そして、ステップＳ１１４で、制御部２０は、ステップＳ１１２またはステップＳ１１３で求められた電圧および駆動周波数で圧電ポンプ３１を駆動するよう、電圧制御回路６２に電圧値を示す信号を送信するとともに駆動制御回路６３に駆動周波数を示す信号を送信する。

次に、ステップＳ１１５で、制御部２０は、圧力センサ３３で検出され、増幅器７１およびＡ／Ｄ変換器７２を介して制御部２０に入力された信号によって示されるカフ圧の変化に基づいて、従来の方法で、血圧値を算出する。

そして、ステップＳ１１６で、制御部２０は、血圧測定が完了したか否かを判断する。血圧測定が完了していないと判断した場合（ステップＳ１１６でＮＯと判断した場合）、制御部２０は、実行する処理をステップＳ１１１の処理に戻す。

一方、血圧測定が完了したと判断した場合（ステップＳ１１６でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１１７で、制御部２０は、圧電ポンプ３１の駆動を停止するよう、電圧制御回路６２および駆動制御回路６３を制御する。

次に、ステップＳ１１８で、制御部２０は、血圧測定結果を表示するよう表示部２１を制御する。ステップＳ１１８の後、制御部２０は、血圧測定処理を終了させる。

このように血圧測定処理を実行することによって、図８で示したように、等速加圧ができるように圧電ポンプ３１を制御できるとともに、等速加圧の全加圧過程においてポンプ効率がよくなるように圧電ポンプ３１を制御することができる。

以上説明したように、この実施の形態における血圧計１は、以下に示すような効果を発揮する。

（１） 血圧計１は、血圧の測定部位に装着された場合に内部の空気の圧力で測定部位の動脈を圧迫するカフ４０と、カフ４０の内部の圧力を加圧する圧電ポンプ３１と、カフ４０の内部の圧力を減圧する排気弁３２と、カフ４０の内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力センサ３３と、制御部２０とを有する。

制御部２０は、図３のステップＳ１１２およびステップＳ１１３で示したように、圧電ポンプ３１に印加する電圧の振幅と周波数とを決定し、ステップＳ１１４で示したように、決定された振幅および周波数の電圧を圧電ポンプに印加するよう制御し、ステップＳ１１５で示したように、圧電ポンプ３１によってカフ圧を加圧する加圧過程において圧力センサ３３によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出する。また、ステップＳ１１２およびステップＳ１１４で示したように、電圧を所定電圧Ｖo1として加圧過程において必要な流量Ｑtをカフ４０に供給する場合に圧電ポンプ３１のポンプ効率が最大となる制御周波数ｆo1を決定し、所定電圧の振幅Ｖo1および決定された制御周波数ｆo1の電圧を印加する第１の制御を行なう。

このため、加圧過程において必要な流量Ｑtをカフ４０に供給する場合に電圧を所定電圧Ｖo1として圧電ポンプ３１のポンプ効率が最大となる制御周波数ｆo1と所定電圧Ｖo1とで圧電ポンプ３１が駆動されるので、他の制御周波数および所定電圧で圧電ポンプを駆動する場合と比較して、消費電力を減少させることができる。その結果、血圧測定のためのカフ圧の加圧過程において圧電ポンプ３１を用いて加圧する場合に、消費電力を減少させることができる。

（２） また、制御部２０は、図３のステップＳ１１３およびステップＳ１１４で示したように、周波数を所定周波数ｆo2として加圧過程において必要な流量Ｑtをカフ４０に供給する場合にポンプ効率が最大となる制御電圧Ｖo2を決定し、加圧過程の最初から途中の所定時までは、前述の第１の制御を行ない、所定時から加圧過程の終了までは、所定周波数ｆo2および決定された制御電圧Ｖo2を印加する第２の制御を行なう。

このため、加圧過程において必要な流量Ｑtをカフ４０に供給する場合に周波数を所定周波数ｆo2として圧電ポンプ３１のポンプ効率が最大となる制御電圧Ｖo2と所定周波数ｆo2とで圧電ポンプ３１が駆動されるので、他の制御周波数および所定電圧で圧電ポンプを駆動する場合と比較して、消費電力を減少させることができる。その結果、血圧測定のためのカフ圧の加圧過程において圧電ポンプ３１を用いて加圧する場合に、消費電力を減少させることができる。

（３） 前述の第１の制御を行なわずに、前述の第２の制御を行なうようにしてもよい。このようにしても、前述の（２）で示した効果と同様の効果が奏される。

（４） さらに、所定時は、カフ圧が、図８で示した所定圧力Ｐ1になったときであり、所定圧力Ｐ1は、必要な流量Ｑtごとに予め定められ、必要な流量Ｑtは、カフ４０の大きさ、測定部位である腕周の大きさ、測定部位へのカフ４０の装着状況に基づいて予め定められる。

次に、上述した実施の形態の変形例を記載する。
（１） 前述した実施の形態においては、圧電ポンプ３１からカフ４０に供給される流体は、空気であることとした。しかし、これに限定されず、圧電ポンプ３１からカフ４０に供給される流体は、他の流体、たとえば、液体またはゲルであってもよい。あるいは、流体に限定されるものではなく、マイクロビーズなどの均一な微粒子であってもよい。

（２） 前述した実施の形態においては、測定部位の大きさが腕周であることとしたが、これに限定されず、測定部位が異なれば、異なる大きさとなる。たとえば、測定部位が手首である場合は、手首周となる。

（３） 前述した実施の形態においては、図９のステップＳ１１１、ステップＳ１１２およびステップＳ１１４ならびに図８で説明したように、カフ圧がＰ1未満の場合は、一定の電圧値Ｖo1に対して駆動周波数ｆo1を変化させて周波数制御を行なうようにした。

しかし、これに限定されず、カフ圧がＰ1未満の場合は、所定の変化をする（たとえば、増加または減少する変化をする）電圧値Ｖo1に対して駆動周波数ｆo1を変化させて周波数制御を行なうようにしてもよい。

（４） 前述した実施の形態においては、図９のステップＳ１１１、ステップＳ１１３およびステップＳ１１４ならびに図８で説明したように、カフ圧がＰ1以上である場合は、所定の変化をする（たとえば、減少する変化をする）駆動周波数ｆo2に対して電圧値Ｖo2を変化させて電圧制御を行なうようにした。

しかし、これに限定されず、カフ圧がＰ1以上の場合は、一定値の駆動周波数ｆo1、または、所定の変化をする（たとえば、増加する変化をする）駆動周波数ｆo1に対して電圧値Ｖo1を変化させて周波数制御を行なうようにしてもよい。

（５） 前述した実施の形態においては、血圧計１の装置として発明を説明した。しかし、これに限定されず、血圧計１の制御方法として発明を捉えることができる。また、血圧計１の制御プログラムとして発明を捉えることができる。

（６） 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 血圧計、１０ 本体、２０ 制御部、２１ 表示部、２２ メモリ部、２３ 操作部、２４ 電源部、３１ 圧電ポンプ、３２ 排気弁、３３ 圧力センサ、４０ カフ、４１ 外装カバー、４２ 圧迫用空気袋、５０ エア管、６１ ＤＣ−ＤＣ昇圧回路、６２ 電圧制御回路、６３ 駆動制御回路、７１ 増幅器、７２ 変換器。

Claims (6)

1. 血圧の測定部位に装着された場合に内部の流体の圧力で前記測定部位の動脈を圧迫するカフと、
   前記カフの内部の圧力を加圧する圧電ポンプと、
   前記カフの内部の圧力を減圧する減圧部と、
   前記カフの内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力検出部と、
   制御部とを有し、
   前記制御部は、
   前記圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とを決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された振幅および周波数の電圧を前記圧電ポンプに印加するよう制御する印加電圧制御手段と、
   前記圧電ポンプによって前記カフ圧を加圧する加圧過程において前記圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出する血圧測定手段とを含み、
   前記決定手段は、電圧を所定電圧として前記加圧過程において必要な流量を前記カフに供給する場合に前記圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数を決定し、
   前記印加電圧制御手段は、前記所定電圧の振幅および前記決定手段によって決定された前記制御周波数の電圧を印加する第１の制御を行なう、血圧測定装置。
2. 前記決定手段は、周波数を所定周波数として前記加圧過程において必要な流量を前記カフに供給する場合に前記ポンプ効率が最大となる制御電圧を決定し、
   前記印加電圧制御手段は、前記加圧過程の最初から途中の所定時までは、前記第１の制御を行ない、前記所定時から前記加圧過程の終了までは、前記所定周波数および前記決定手段によって決定された前記制御電圧を印加する第２の制御を行なう、請求項１に記載の血圧測定装置。
3. 血圧の測定部位に装着された場合に内部の流体の圧力で前記測定部位の動脈を圧迫するカフと、
   前記カフの内部の圧力を加圧する圧電ポンプと、
   前記カフの内部の圧力を減圧する減圧部と、
   前記カフの内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力検出部と、
   制御部とを有し、
   前記制御部は、
   前記圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とを決定する決定手段と、
   前記決定手段によって決定された振幅および周波数の電圧を前記圧電ポンプに印加するよう制御する印加電圧制御手段と、
   前記圧電ポンプによって前記カフ圧を加圧する加圧過程において前記圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出する血圧測定手段とを含み、
   前記決定手段は、周波数を所定周波数として前記加圧過程において必要な流量を前記カフに供給する場合に前記圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御電圧を決定し、
   前記印加電圧制御手段は、前記所定周波数および前記決定手段によって決定された前記制御電圧を印加する第２の制御を行なう、血圧測定装置。
4. 前記決定手段は、電圧を所定電圧として前記加圧過程において必要な流量を前記カフに供給する場合に前記ポンプ効率が最大となる制御周波数を決定し、
   前記印加電圧制御手段は、前記加圧過程の最初から途中の所定時までは、前記所定電圧の振幅および前記決定手段によって決定された前記制御周波数の電圧を印加する第１の制御を行ない、前記所定時から前記加圧過程の終了までは、前記第２の制御を行なう、請求項３に記載の血圧測定装置。
5. 前記所定時は、前記カフ圧が所定圧力になったときであり、
   前記所定圧力は、前記必要な流量ごとに予め定められ、
   前記必要な流量は、前記カフの大きさ、前記測定部位の大きさ、前記測定部位への前記カフの装着状況に基づいて予め定められる、請求項２または請求項４に記載の血圧測定装置。
6. 血圧測定装置の制御方法であって、
   前記血圧測定装置は、
   血圧の測定部位に装着された場合に内部の流体の圧力で前記測定部位の動脈を圧迫するカフと、
   前記カフの内部の圧力を加圧する圧電ポンプと、
   前記カフの内部の圧力を減圧する減圧部と、
   前記カフの内部の圧力であるカフ圧を検出する圧力検出部と、
   制御部とを有し、
   前記制御方法は、前記制御部が、
   前記圧電ポンプに印加する電圧の振幅と周波数とを決定するステップと、
   決定された振幅および周波数の電圧を前記圧電ポンプに印加するよう制御するステップと、
   前記圧電ポンプによって前記カフ圧を加圧する加圧過程において前記圧力検出部によって検出されるカフ圧に基づいて血圧値を算出するステップとを含み、
   前記決定するステップは、電圧を所定電圧として前記加圧過程において必要な流量を前記カフに供給する場合に前記圧電ポンプのポンプ効率が最大となる制御周波数を決定するステップを含み、
   前記制御するステップは、前記所定電圧の振幅および決定された前記制御周波数の電圧を印加する第１の制御を行なうステップを含む、前記血圧測定装置の制御方法。

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