JP7775691B2 - 生体情報測定装置および音波通信システム - Google Patents

Description

この発明は生体情報測定装置に関し、より詳しくは、取得した生体情報を音波（超音波を含む。）として送信する機能を有する生体情報測定装置に関する。また、この発明は、上記生体情報測定装置と、上記音波を受信する機能を有するデバイスとを含む音波通信システムに関する。

従来、この種の生体情報測定装置としては、例えば特許文献１（特開２０２０－１６０５８９号公報）に、超音波を発生可能な発振装置を含む出力手段を備える計測機器が開示されている。その計測機器は、体重計、体組成計、血圧計、脈拍計、体温計、活動量計のいずれかとして働くことが開示されている。

特開２０２０－１６０５８９号公報

しかしながら、上記計測機器では、出力手段としてスピーカやそれを駆動する周辺回路が設けられている。このため、部品点数が増えてしまうという問題がある。その結果、計測機器が高コストとなり、大型化する。

そこで、この発明の課題は、取得した生体情報を音波として送信する機能を有する生体情報測定装置であって、音波送信のための部品点数の増加を抑制できるものを提供することにある。また、この発明の課題は、上記生体情報測定装置と、音波を受信する機能を有するデバイスとを含む音波通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、この開示の生体情報測定装置は、
被測定部位の生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
被測定部位を圧迫するために流体を供給し得る圧電ポンプと、
上記圧電ポンプに予め定められた通常範囲内の第１駆動電圧を印加して上記圧電ポンプの流体供給動作をオンし、または、上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフして、上記被測定部位に対する圧力を制御する圧力制御部と、
上記被測定部位に対する圧力が制御された状態で上記被測定部位から生体情報を取得する生体情報測定部と、
上記圧電ポンプに予め定められた特定範囲内の第２駆動電圧を印加して上記圧電ポンプに音波を発生させ、または、上記第２駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの音波発生を停止させる制御を行う音波通信制御部と
を備えたことを特徴とする。

ここで、「生体情報」とは、例えば血圧値のほか、心電、脈拍、体温、活動量などを含んでいてもよい。

「圧電ポンプ」とは、圧電素子によってダイヤフラムを振動させて、流体を圧縮して吐出するポンプを指す。動作時には、圧電素子に対して、典型的には数十ｋＨｚの駆動電圧（高周波電圧）が印加される。

上記第１駆動電圧の「予め定められた通常範囲」とは、典型的には、上記圧電ポンプの製品仕様で予め定められた電圧範囲、および、周波数範囲を指す。

また、上記第２駆動電圧の「予め定められた特定範囲」とは、典型的には、上記通常範囲を下回る電圧範囲、および、上記通常範囲外の周波数範囲を指すが、上記通常範囲内と重なる範囲であってもよい。

また、「音波」とは、この明細書では広義に用いられ、可聴音だけでなく、超音波をも含む。

この開示の生体情報測定装置では、圧力制御部は、上記圧電ポンプに予め定められた通常範囲内の第１駆動電圧を印加して上記圧電ポンプの流体供給動作をオンし、または、上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフして、上記被測定部位に対する圧力を制御する。生体情報測定部は、上記被測定部位に対する圧力が制御された状態で上記被測定部位から生体情報を取得する。音波通信制御部は、上記圧電ポンプに予め定められた特定範囲内の第２駆動電圧を印加して上記圧電ポンプに音波を発生させ、または、上記第２駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの音波発生を停止させる制御を行う。これにより、上記圧電ポンプから音波が送信される。このように、この生体情報測定装置では、上記圧力制御部による圧力制御のために本来設けられている上記圧電ポンプが、発音体として兼用される。したがって、音波送信のための部品点数の増加を抑制できる。この結果、この生体情報測定装置は、低コストで、小型に構成され得る。

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記生体情報測定部によって上記被測定部位から生体情報が取得されたとき、上記生体情報が取得されたことをトリガとして、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記生体情報を表す音波を上記圧電ポンプに発生させる制御を行う
ことを特徴とする。

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記生体情報測定部によって上記被測定部位から生体情報が取得されたとき、上記生体情報が取得されたことをトリガとして、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフする。この状態で、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記生体情報を表す音波を上記圧電ポンプに発生させる制御を行う。これにより、上記生体情報が取得されたのに伴って、その生体情報を表す音波が、上記圧電ポンプから送信される。このようにした場合、上記圧力制御部による上記圧電ポンプに対する上記第１駆動電圧の印加と、上記音波通信制御部による上記圧電ポンプに対する上記第２駆動電圧の印加とは、時期的に分けられているので、互いに干渉することはない。

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記生体情報測定部によって取得された生体情報を記憶する記憶部と、
ユーザからの指示を入力する操作部とを備え、
上記圧電ポンプの流体供給動作がオフされた状態で、上記操作部によって指示が入力されたことをトリガとして、上記音波通信制御部は、上記記憶部に記憶されている上記生体情報を表す音波を上記圧電ポンプに発生させる制御を行う
ことを特徴とする。

この一実施形態の生体情報測定装置では、記憶部は、上記生体情報測定部によって取得された生体情報を記憶する。上記圧電ポンプの流体供給動作がオフされた状態で、上記操作部によって指示が入力されたことをトリガとして、上記音波通信制御部は、上記記憶部に記憶されている上記生体情報を表す音波を上記圧電ポンプに発生させる制御を行う。これにより、上記記憶部に記憶されている上記生体情報を表す音波が、測定時以外のユーザが所望するタイミングで、上記圧電ポンプから送信される。この場合、上記圧電ポンプの流体供給動作がオフされた状態にあるので、上記圧力制御部による上記圧電ポンプに対する上記第１駆動電圧の印加と、上記音波通信制御部による上記圧電ポンプに対する上記第２駆動電圧の印加とは、互いに干渉することがない。

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記生体情報を表す音波は、予め定められた振幅と周波数をもつ搬送波を、上記生体情報を表す信号によって振幅偏移変調してなる変調波である
ことを特徴とする。

ここで、「振幅偏移変調」（Amplitude Shift Keying；ＡＳＫ）とは、デジタル変調方式の一つであり、送信データのビット列（「１」と「０」）に対応して搬送波の振幅を変化させることで送信データを送る方式を指す。

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記生体情報を表す音波は、予め定められた振幅と周波数をもつ搬送波を、上記生体情報を表す信号によって振幅偏移変調してなる変調波である。この振幅偏移変調によれば、他のデジタル変調方式（波数変移変調方式（Frequency Shift Keying；ＦＳＫ）や位相変異変調方式（Phase Shift Keying；ＰＳＫ））に比して簡単な構成（部品）で変調波を作成できる。したがって、この生体情報測定装置は、さらに低コストで、小型に構成され得る。

一実施形態の生体情報測定装置では、
上記被測定部位を圧迫するためのカフと、
上記カフの圧力を検出する圧力センサと、
上記カフから上記流体を排出するための排出弁と、
を備え、
上記圧力制御部は、上記第１駆動電圧を印加して上記圧電ポンプの流体供給動作をオンした状態で、上記カフに流体を供給して加圧し、および／または、上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記カフから上記排出弁を介して上記流体を排出して減圧することによって、上記被測定部位に対する圧力を制御するようになっており、
上記圧力制御部が上記カフの圧力を加圧する加圧過程または上記カフの圧力を減圧する減圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記被測定部位の脈波を表す脈波情報に基づいて血圧値を算出する
ことを特徴とする。

この一実施形態の生体情報測定装置では、例えば、上記圧力制御部が上記カフの圧力を加圧する加圧過程で（すなわち、上記第１駆動電圧を印加して上記圧電ポンプの流体供給動作をオンした状態で、上記カフに流体を供給して加圧しながら）、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記被測定部位の脈波を表す脈波情報に基づいて、例えばオシロメトリック法により血圧値を算出する。または、上記圧力制御部が上記カフの圧力を減圧する減圧過程で（すなわち、上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記カフから上記排出弁を介して上記流体を排出して減圧しながら）、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記被測定部位の脈波を表す脈波情報に基づいて、例えばオシロメトリック法により血圧値を算出する。これにより、上記生体情報として血圧値を取得することができる。

一実施形態の血圧計では、
上記加圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記脈波情報に基づいて血圧値を算出し、
上記血圧値が算出されたことをトリガとして、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記血圧値を表す音波を発生させる制御を行う
ことを特徴とする。

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記加圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記脈波情報に基づいて血圧値を算出する。上記血圧値が算出されたことをトリガとして、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記血圧値を表す音波を発生させる制御を行う。これにより、上記加圧過程で上記血圧値が取得されたのに伴って、その血圧値を表す音波が、上記圧電ポンプから送信される。このようにした場合、上記圧力制御部による上記圧電ポンプに対する上記第１駆動電圧の印加と、上記音波通信制御部による上記圧電ポンプに対する上記第２駆動電圧の印加とは、時期的に分けられているので、互いに干渉することはない。

一実施形態の血圧計では、
上記カフの圧力が加圧されて上記被測定部位が一旦阻血された後、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記カフの圧力を減圧する上記減圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記脈波情報に基づいて血圧値の算出を試みるとともに、
上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記脈波情報を表す音波を発生させる制御を行う
ことを特徴とする。

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記カフの圧力が加圧されて上記被測定部位が一旦阻血された後、上記減圧過程で（すなわち、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記カフの圧力を減圧しながら）、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記脈波情報に基づいて血圧値の算出を試みる。これとともに、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記脈波情報を表す音波を発生させる制御を行う。これにより、上記減圧過程で上記生体情報測定部が上記血圧値の算出を試みながら、上記音波通信制御部は上記脈波情報を表す音波をリアルタイムで送信することができる。この場合、上記減圧過程では上記圧電ポンプの流体供給動作がオフされた状態にあるので、上記圧力制御部による上記圧電ポンプに対する上記第１駆動電圧の印加と、上記音波通信制御部による上記圧電ポンプに対する上記第２駆動電圧の印加とは、互いに干渉することがない。

一実施形態の血圧計では、
上記排出弁は、上記圧電ポンプと一体に構成されたパッシブ弁からなり、上記圧電ポンプの流体供給動作がオンするのに伴って閉じ、かつ、上記圧電ポンプの流体供給動作がオフするのに伴って開くようになっている
ことを特徴とする。

この一実施形態の生体情報測定装置では、上記排出弁は、上記圧電ポンプと一体に構成されたパッシブ弁からなり、上記圧電ポンプの流体供給動作がオンするのに伴って閉じ、かつ、上記圧電ポンプの流体供給動作がオフするのに伴って開くようになっている。したがって、上記排出弁を上記圧電ポンプとは別に設ける必要が無く、部品点数が削減される。この結果、この生体情報測定装置は、さらに低コストで、小型に構成され得る。

別の局面では、この開示の音波通信システムは、
音波を用いて通信を行う音波通信システムであって、
上記生体情報測定装置と、
上記圧電ポンプからの音波を受信する機能を有するデバイスと
を備えたことを特徴とする音波通信システム。

この開示の音波通信システムによれば、上記生体情報測定装置の上記圧電ポンプから音波が送信される。上記デバイスは、上記圧電ポンプからの音波を受信する機能を有する。したがって、上記生体情報測定装置と上記デバイスとの間で、音波を介した通信が可能となる。

以上より明らかなように、この開示の生体情報測定装置によれば、音波送信のための部品点数の増加を抑制できる。また、この開示の音波通信システムによれば、上記生体情報測定装置と上記デバイスとの間で、音波を介した通信が可能となる。

この発明の生体情報測定装置の一実施形態としての血圧計のブロック構成を示す図である。 この発明の一実施形態としての音波通信システム（上記血圧計を含む）のブロック構成を示す図である。 市販の圧電ポンプ自体の動作を確認するための試験回路の構成を示す図である。 図４（Ａ）は、図３の試験回路によって、上記圧電ポンプに対して、駆動電圧Ｖを、周波数ｆ＝２３．０ｋＨｚで、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを３Ｖから１５Ｖまで可変ながら印加したことを示す図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のように駆動電圧Ｖの振幅Ｖａが変化したときに、上記圧電ポンプの流体吐出口で観測された圧力Ｐを示す図である。図４（Ｃ）、図４（Ｄ）は、それぞれ図４（Ａ）、図４（Ｂ）における時刻ｔ１近傍の様子を、横軸（時間軸）を拡大して示す図である。 図５（Ａ）は、図３の試験回路によって、上記圧電ポンプに対して、駆動電圧Ｖを、周波数ｆ＝１７．０ｋＨｚで、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを３Ｖから１５Ｖまで可変しながら印加したことを示す図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のように駆動電圧Ｖの振幅Ｖａが変化したときに、上記圧電ポンプの流体吐出口で観測された圧力Ｐを示す図である。図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は、それぞれ図５（Ａ）、図５（Ｂ）における時刻ｔ２近傍の様子を、横軸（時間軸）を拡大して示す図である。 図６（Ａ）は、上記血圧計が、カフの加圧過程で被測定部位の血圧を測定し、取得された生体情報としての血圧値データを音波として送信する処理のフローを示す図である。図６（Ｂ）は、スマートフォンが、上記血圧計から送信された音波を受信し、受信された音波が表すデータを復調して表示する処理のフローを示す図である。 上記血圧計が、カフの減圧過程で被測定部位の血圧を測定し、血圧算出中に取得されたデータおよび算出された血圧値データを音波として送信する処理のフローを示す図である。 上記音波通信システム（上記血圧計を含む）で送信／受信される音波、復調波などの波形または態様を例示する図である。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
（血圧計の構成）
図１は、この発明の生体情報測定装置の一実施形態としての血圧計１００のブロック構成を示している。この血圧計１００は、大別して、上腕または手首などの被測定部位を取り巻いて装着される血圧測定用カフ２０と、このカフ２０に対してエア配管３８を介して流体流通可能に接続された本体１０とを備えている。被測定部位は、典型的には上腕であるが、上腕に限られるものではなく、手首などの上腕以外の上肢、または、足首などの下肢であってもよい。

カフ２０は、一般的なものであり、細長く延在する袋状の帯状体２１と、この帯状体２１に内包された流体袋２２とを有している。

本体１０は、制御部１１０と、表示器５０と、操作部５２と、記憶部としてのメモリ５１と、電源部５３と、圧力センサ３１と、フィルタ３１０と、増幅器３１１と、市販の圧電ポンプ３２と、ポンプ駆動回路３２０と、排出弁３３と、弁駆動回路３３０とを搭載している。この例では、圧力センサ３１に接続されたエア配管３８ａと、圧電ポンプ３２に接続されたエア配管３８ｂと、排出弁３３に接続されたエア配管３８ｃとが合流して、カフ２０内の流体袋２２に流体流通可能に接続された１本のエア配管３８になっている。以下では、エア配管３８ａ，３８ｂ，３８ｃを含めてエア配管３８と総称する。

表示器５０は、この例では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）からなり、制御部１１０からの制御信号に従って所定の情報を表示する。この例では、収縮期血圧ＳＹＳ（Systolic Blood Pressure、単位；ｍｍＨｇ）、拡張期血圧ＤＩＡ（Diastolic Blood Pressure、単位；ｍｍＨｇ）、脈拍数ＰＬＳ（単位；拍／ｍｉｎ）を表示するようになっている。なお、表示器５０は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイからなっていてもよいし、ＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を含んでいてもよい。

操作部５２は、この例では、血圧の測定開始／停止の指示を受け付けるための測定スイッチ５２Ａと、過去の測定結果を呼び出すためのメモリスイッチ５２Ｂと、血圧値データを外部へ送信する指示を受け付けるための通信スイッチ５２Ｃとを有する。これらのスイッチ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは、ユーザ（この例では、被験者とする。）による指示に応じた操作信号をＣＰＵ１１０に入力する。

メモリ５１は、血圧計１００を制御するためのプログラムのデータ、血圧計１００の各種機能を設定するための設定データ、および血圧値の測定結果のデータなどを記憶する。また、メモリ５１は、プログラムが実行されるときのワークメモリなどとして用いられる。

制御部１１０は、プロセッサとしてのＣＰＵ（Central Processing Unit）を含み、この血圧計１００全体の動作を制御する。具体的には、制御部１１０は、メモリ５１に記憶された血圧計１００を制御するためのプログラムに従って圧力制御部として働いて、操作部５２からの操作信号に応じて、圧力デバイスとしての圧電ポンプ３２や排出弁３３を駆動する制御を行う。また、制御部１１０は、生体情報測定部として働いて、この例では圧力センサ３１の出力に基づいて公知のオシロメトリック法により血圧値を算出し、表示器５０およびメモリ５１を制御する。具体的な血圧測定の仕方については後述する。また、制御部１１０は、音波通信制御部としても働く。具体的な音波通信の仕方については後述する。

圧力センサ３１は、この例ではピエゾ抵抗式圧力センサであり、エア配管３８を通してカフ２０に内包された流体袋２２の圧力（これを「カフ圧Ｐｃ」と呼ぶ。）を表す電気信号を出力する。フィルタ３１０は、ハイパスフィルタであり、圧力センサ３１からの電気信号を受けて、カフ圧Ｐｃに含まれた脈波による変動成分を表す信号（脈波情報）を出力する。増幅器３１１は、フィルタ３１０が出力する信号を増幅して、脈波情報として制御部１１０に入力する。この脈波情報は血圧算出に用いられる。

圧電ポンプ３２は、圧電素子によってダイヤフラムを振動させて、流体を圧縮して吐出するタイプの市販の製品からなる。この圧電ポンプ３２は、制御部１１０から与えられる制御信号に基づいてポンプ駆動回路３２０からの駆動電圧Ｖによって駆動される。駆動電圧Ｖは、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａと周波数ｆとの２つの要素で規定される。具体的には、圧電ポンプ３２は、予め定められた通常範囲（この例では、圧電ポンプ３２の製品仕様で予め定められた電圧範囲、および、周波数範囲）内の駆動電圧Ｖ（これを適宜「第１駆動電圧Ｖ１」と呼ぶ。）が印加されたとき、流体供給動作がオンする。すると、エア配管３８を通して、カフ２０に内包された流体袋２２へ空気が供給される。これにより、流体袋２２の圧力（カフ圧Ｐｃ）が加圧される。第１駆動電圧Ｖ１が取り去られると、圧電ポンプ３２の流体供給動作は、オフする。ここで、上記通常範囲とは、圧電ポンプ３２の製品仕様で予め定められた電圧範囲（この例では、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａが１５Ｖから３８Ｖまでの範囲）、および、周波数範囲（この例では、周波数ｆが２１．５ｋＨｚから２４．０ｋＨｚまでの範囲）を指す。また、圧電ポンプ３２は、上記通常範囲を含む、予め定められた特定範囲内の駆動電圧Ｖ（これを適宜「第２駆動電圧Ｖ２」と呼ぶ。）が印加されたとき、音波（この例では、超音波）を発生する。ここで、上記第２駆動電圧Ｖ２は、この例では、上記通常範囲を下回る電圧範囲、および、上記通常範囲外の周波数範囲に設定される。第２駆動電圧Ｖ２が取り去られると、圧電ポンプ３２は、音波発生を停止する。圧電ポンプ３２の動作については、後に、さらに詳述する。

排出弁３３は、この例では常開タイプの電磁制御弁からなり、制御部１１０から与えられる制御信号に基づいて弁駆動回路３３０によって駆動されて開閉される。排出弁３３は、エア配管３８を通して流体袋２２内の空気を排出し、または、流体袋２２内に空気を封入してカフ圧を制御するために用いられる。

電源部５３は、制御部１１０、表示器５０、メモリ５１、圧力センサ３１、圧電ポンプ３２、排出弁３３、その他の本体１０内の各部に電力を供給する。

（音波通信システムの構成）
図２は、この発明の一実施形態としての、上記血圧計１００を含む音波通信システム８００のブロック構成を示している。この音波通信システム８００は、上述の血圧計１００に加えて、音波を受信する機能を有するデバイスとしてのスマートフォン５００を備えている。この図２では、血圧計１００の本体１０における一部の構成要素については、簡単のため、図示が省略されている。

スマートフォン５００は、本体５００Ｍと、この本体５００Ｍに搭載された、制御部５１０と、メモリ５２０と、操作部５３０と、表示器５４０と、マイクロフォン５６０と、通信部５９０とを含んでいる。このスマートフォン５００は、市販のスマートフォンからなり、後述の処理（例えば、音波の復調）を行わせるようにアプリケーションソフトウェア（コンピュータプログラム）をインストールしたものである。

制御部５１０は、ＣＰＵおよびその補助回路を含み、スマートフォン５００の各部を制御し、メモリ５２０に記憶されたプログラムおよびデータに従って後述の処理を実行する。すなわち、操作部５３０、および、マイクロフォン５６０から入力されたデータを処理し、処理したデータを、メモリ５２０に記憶させたり、表示器５４０で表示させたり、通信部５９０から出力させたりする。

メモリ５２０は、制御部５１０でプログラムを実行するために必要な作業領域として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）と、制御部５１０で実行するための基本的なプログラムを記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）とを含む。また、メモリ５２０の記憶領域を補助するための補助記憶装置の記憶媒体として、半導体メモリ（メモリカード、ＳＳＤ（Solid State Drive））などが用いられてもよい。

操作部５３０は、この例では、表示器５４０の表示画面上に重ねられたタッチパッド（図示せず）を含み、ユーザ（この例では被験者とする。）による操作を示す操作信号を制御部５１０に入力する。

表示器５４０は、制御部５１０によって制御されて、所定の映像を表示画面（例えば、ＬＣＤまたはＥＬディスプレイなど）に表示させる。この例では、表示器５４０とタッチパッド５３１とは、公知のタッチパネルを構成している。

マイクロフォン５６０は、本体５００Ｍの外部から入ってくる音波を受信して、受信した音波を表す電気信号を出力する。マイクロフォン５６０が出力する電気信号（アナログ信号）は、図示しないＡＤ変換器によってデジタル信号に変換されて、制御部５１０に入力される。これにより、スマートフォン５００は、圧電ポンプ３２からの音波を受信する機能を有するデバイスとして働く。

通信部５９０は、制御部５１０からの情報をネットワーク９００を介して他の装置（例えば、図示しないサーバ）へ送信する。また、他の装置からの情報をネットワーク９００を介して受信して制御部５１０に受け渡す。

（圧電ポンプの動作）
図３は、上記圧電ポンプ３２自体の動作を確認するための試験回路７００の構成を示している。この試験回路７００は、圧電ポンプ３２に対して駆動電圧Ｖ（ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａと周波数ｆとの２つの要素で規定される。）を印加するためのファンクションジェネレータ７０１と、圧電ポンプ３２の流体吐出口の圧力Ｐを測定する圧力計７０２と、プローブＰＲＢ１，ＰＲＢ２を有するオシロスコープ７０３とを含んでいる。ファンクションジェネレータ７０１が圧電ポンプ３２に印加する駆動電圧Ｖは、プローブＰＲＢ１を介してオシロスコープ７０３のチャネルＣＨ１に入力されるようになっている。また、圧電ポンプ３２の流体吐出口の圧力は、圧力計７０２から、プローブＰＲＢ２を介してオシロスコープ７０３のチャネルＣＨ２に入力されるようになっている。

図４（Ａ）は、オシロスコープ７０３のチャネルＣＨ１で観測された結果であり、図３の試験回路７００のファンクションジェネレータ７０１によって、圧電ポンプ３２に対して、駆動電圧Ｖを、通常範囲内の周波数ｆ＝２３．０ｋＨｚで、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを３Ｖから１５Ｖまで段階的に可変ながら印加したことを示している。図４（Ｂ）は、オシロスコープ７０３のチャネルＣＨ２で観測された結果であり、図４（Ａ）のように駆動電圧Ｖの振幅Ｖａが変化したときに、圧電ポンプ３２の流体吐出口で観測された圧力Ｐを示している。この例では、時刻ｔ１、つまり、Ｖａ１＝９Ｖまで大きくされた時点から、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオンして圧力Ｐが上昇し始めたことが分かる。言い換えれば、Ｖａ＝９Ｖ未満（例えばＶａが３Ｖから６Ｖまでの範囲）では、通常範囲内の周波数ｆ＝２３ｋＨｚであっても、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフしたままになっている。なお、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）は、それぞれ図４（Ａ）、図４（Ｂ）における時刻ｔ１近傍（Ｖａ＝９Ｖになる直前）の様子を、横軸（時間軸）を拡大して示している。図４（Ｃ）から分かるように、駆動電圧Ｖの周期Ｔ１は、周波数ｆ＝２３．０ｋＨｚに対応した周期になっている。

図５（Ａ）は、オシロスコープ７０３のチャネルＣＨ１で観測された結果であり、図３の試験回路７００のファンクションジェネレータ７０１によって、圧電ポンプ３２に対して、駆動電圧Ｖを、通常範囲外の周波数ｆ＝１７．０ｋＨｚで、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを３Ｖから１５Ｖまで段階的に可変ながら印加したことを示している。図５（Ｂ）は、オシロスコープ７０３のチャネルＣＨ２で観測された結果であり、図５（Ａ）のように駆動電圧Ｖの振幅Ｖａが変化したときに、圧電ポンプ３２の流体吐出口で観測された圧力Ｐを示している。この例では、Ｖａが３Ｖから１５Ｖまで大きくされたとしても、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフしており、圧力Ｐがゼロのままになっていることが分かる。言い換えれば、通常範囲外の周波数ｆ＝１７．０ｋＨｚでは、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａが１５Ｖ（上記通常の電圧範囲の下限）まで上昇したとしても、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフしたままになっている。ここで、例えば図２中に示したスマートフォン（のマイクロフォン５６０）によって、圧電ポンプ３２は、流体供給動作がオフしていても、駆動電圧Ｖに応じた周波数ｆ（＝１７．０ｋＨｚ）の音波（この例では、超音波）を発生していることが確認された。なお、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）は、それぞれ図５（Ａ）、図５（Ｂ）における時刻ｔ２近傍（Ｖａ＝１２Ｖになっている時）の様子を、横軸（時間軸）を拡大して示している。図５（Ｃ）から分かるように、駆動電圧Ｖの周期Ｔ２は、周波数ｆ＝１７．０ｋＨｚに対応した周期になっている。

上記を含む圧電ポンプ３２自体の動作の観測から、本発明者は次の事実を確認した。すなわち、既述のように、圧電ポンプ３２は、予め定められた通常範囲（この例では、圧電ポンプ３２の製品仕様で予め定められた電圧範囲、および、周波数範囲）内の第１駆動電圧Ｖ１が印加されたとき、流体供給動作がオンする。第１駆動電圧Ｖ１が取り去られると、圧電ポンプ３２は、流体供給動作がオフする。ここで、上記通常範囲とは、下の表１に示すように、圧電ポンプ３２の製品仕様で予め定められた電圧範囲（この例では、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａが１５Ｖから３８Ｖまでの範囲）、および、周波数範囲（この例では、周波数ｆが２１．５ｋＨｚから２４．０ｋＨｚまでの範囲）を指す。この例では、制御部１１０が圧力制御部として働いて圧電ポンプ３２の流体供給動作をオンする場合、第１駆動電圧Ｖ１の周波数ｆを２３．０ｋＨｚに固定し、カフ２０の加圧に必要な流体供給量に応じて、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを１５Ｖから３８Ｖまでの範囲内で可変して設定する。

また、圧電ポンプ３２は、上記通常範囲を含む、予め定められた特定範囲内の駆動電圧Ｖ（これを第２駆動電圧Ｖ２と呼ぶ。）が印加されたとき、音波を発生する。第２駆動電圧Ｖ２が取り去られると、圧電ポンプ３２は、音波発生を停止する。ただし、圧電ポンプ３２を用いて音波通信を行う際に、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオフした状態で、圧電ポンプ３２に音波発生の動作だけをさせるのが、使い勝手がよい。つまり、音波通信を行う際に、カフ２０（流体袋２２）を無用に加圧してしまい、被験者の腕を締め付けて鬱血させてしまうようなリスクが無くなる。そこで、次の表１に示すように、この例では、上記特定範囲を、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａが１５Ｖ未満、および、周波数ｆが２１．５ｋＨｚ未満または２４．０超の範囲として設定する。この例では、制御部１１０が音波通信制御部として働いて圧電ポンプ３２に音波を発生させる場合、第２駆動電圧Ｖ２の周波数ｆを１７．０ｋＨｚに固定し、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを３Ｖに設定する。なお、音波通信に必要な音圧が不足する場合には、ピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを３Ｖから１５Ｖまでの範囲内で可変して設定してもよい。
（表１）

（血圧測定および音波通信）
図６（Ａ）は、上記血圧計１００が、カフ２０の加圧過程で被測定部位の血圧を測定し、取得された生体情報としての血圧値データを音波として送信する処理のフローを示している。

カフ２０が被測定部位に装着された装着状態で、ユーザが本体１０に設けられた測定スイッチ５２Ａによって測定開始を指示すると（図６（Ａ）のステップＳ１）、制御部１１０は、初期化を行う（ステップＳ２）。具体的には、制御部１１０は、処理用メモリ領域を初期化するとともに、圧電ポンプ３２を停止し、排出弁３３を開いた状態で、圧力センサ３１の０ｍｍＨｇ調整（大気圧を０ｍｍＨｇに設定する。）を行う。

次に、制御部１１０は圧力制御部として働いて、排出弁３３を閉じ、ポンプ駆動回路３２０を介して圧電ポンプ３２に上述の第１駆動電圧Ｖ１を印加して、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオンする。これにより、カフ２０の加圧を開始する（ステップＳ３）。すなわち、制御部１１０は、圧電ポンプ３２からエア配管３８を通してカフ２０（に内包された流体袋２２）に空気を供給する。これとともに、圧力センサ３１は圧力検出部として働いて、流体袋２２の圧力（カフ圧Ｐｃ）を、エア配管３８を通して検出する。制御部１１０は、圧力センサ３１の出力に基づいて第１駆動電圧Ｖ１のピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを１５Ｖから３８Ｖまでの範囲内で可変して、圧電ポンプ３２による加圧速度を制御する。

この加圧過程で、制御部１１０は生体情報測定部としての血圧算出部として働いて、カフ圧Ｐｃに含まれた脈波による変動成分を表す信号（脈波情報）に基づいて、公知のオシロメトリック法により、血圧値（収縮期血圧ＳＹＳ（Systolic Blood Pressure）と拡張期血圧ＤＩＡ（Diastolic Blood Pressure））の算出を試みる（ステップＳ４）。この例では、併せて脈拍数ＰＬＳ（拍／ｍｉｎ）の算出も試みる。

制御部１１０は、データ不足のために未だ血圧値と脈拍数を算出できない場合は（ステップＳ５でＮＯ）、算出できるまでステップＳ３～Ｓ５の処理を繰り返す。

このようにして血圧値と脈拍数の算出ができたら（ステップＳ５でＹＥＳ）、制御部１１０は圧力制御部として働いて、ポンプ駆動回路３２０を介して圧電ポンプ３２から第１駆動電圧Ｖ１を取り去って、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオフ（停止）する（ステップＳ６）。続いて、制御部１１０は、排出弁３３を開いて、カフ２０（流体袋２２）内の空気を急速排気する制御を行う（ステップＳ７）。

この後、制御部１１０は、算出した血圧値と脈拍数を表示器５０に表示し（ステップＳ８）、血圧値と脈拍数をメモリ５１に保存する制御を行う。ここで、表示器５０の表示は、例えば「ＳＹＳ：ＸＸＸｍｍＨｇ，ＤＩＡ：ＹＹｍｍＨｇ，ＰＬＳ：ＺＺ拍／ｍｉｎ」のようなものである（ここで、ＸＸＸ、ＹＹ、ＺＺは、実際に測定された数値を表している。）。

さらに、制御部１１０は、上記血圧値と脈拍数が算出されたことをトリガとして、音波通信制御部として働く。具体的には、制御部１１０は、圧電ポンプ３２に上述の第２駆動電圧Ｖ２を印加して、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオフした状態で、圧電ポンプ３２に音波を発生させる。これにより、取得された血圧値と脈拍数のデータを音波（図２中に符号ＳＷで表す）として送信する（ステップＳ９）。送信される音波の態様については、後に詳述する。送信が完了すると、制御部１１０は、ポンプ駆動回路３２０を介して圧電ポンプ３２から第２駆動電圧Ｖ２を取り去って、圧電ポンプ３２の音波発生を停止させる。

図６（Ｂ）は、図２中に示したスマートフォン５００が、血圧計１００から送信された音波ＳＷを受信し、受信された音波ＳＷが表すデータを復調して表示する処理のフローを示している。

この例では、スマートフォン５００の制御部５１０は、マイクロフォン５６０を介して音波ＳＷによる受信データが入るのを、常時待機している（図６（Ｂ）のステップＳ１１）。マイクロフォン５６０を介して音波ＳＷによる受信データが入ると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御部５１０は、予めインストールされたアプリケーションソフトウェアを起動して、音波ＳＷが表すデータの復調を行う（ステップＳ１２）。そして、表示器５４０に、復調されたデータが表す血圧値と脈拍数を表示し（ステップＳ１３）、血圧値と脈拍数をメモリ５２０に保存する制御を行う。ここで、表示器５４０の表示は、血圧計１００の表示器５０におけるのと同様に、例えば「ＳＹＳ：ＸＸＸｍｍＨｇ，ＤＩＡ：ＹＹｍｍＨｇ，ＰＬＳ：ＺＺ拍／ｍｉｎ」のようなものである（ここで、ＸＸＸ、ＹＹ、ＺＺは、実際に測定された数値を表している。）。このようにして、血圧計１００とスマートフォン５００との間で、音波ＳＷを介した通信を行うことができる。なお、スマートフォン５００は、復調されたデータが表す血圧値と脈拍数を、図２中に示したネットワーク９００を介して他の装置（例えば、図示しないサーバ）へ送信してもよい。

このようにした場合、血圧計１００では、カフ２０の圧力制御のために本来設けられている圧電ポンプ３２が、発音体として兼用される。したがって、音波送信のための部品点数の増加を抑制できる。この結果、この血圧計１００は、低コストで、小型に構成され得る。

また、上の例では、生体情報としての血圧値と脈拍数が算出されたことをトリガとして、つまり、血圧値と脈拍数が取得されたのに伴って、その血圧値と脈拍数を表す音波ＳＷが、圧電ポンプ３２から送信される（図６（Ａ）のステップＳ５～Ｓ９）。このようにした場合、圧電ポンプ３２に対する第１駆動電圧Ｖ１の印加と、圧電ポンプ３２に対する第２駆動電圧Ｖ２の印加とは、時期的に分けられているので、互いに干渉することはない。

なお、血圧値と脈拍数を表す音波ＳＷを送信するタイミングは、上の例に限られるものではない。例えば、血圧測定時以外の、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフされた状態であれば、血圧値と脈拍数を表す音波ＳＷを送信してもよい。例えば、血圧測定時以外の、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフされた状態で、図２中に示した通信スイッチ５２Ｃが押されて、血圧値データを外部へ送信する指示が入力されたものとする。この指示が入力されたことをトリガとして、制御部１１０が音波通信制御部として働いて、メモリ５１に記憶されている血圧値と脈拍数を表す音波ＳＷを圧電ポンプ３２に発生させる制御を行ってもよい。これにより、メモリ５１に記憶されている血圧値と脈拍数を表す音波ＳＷが、測定時以外のユーザが所望するタイミングで、圧電ポンプ３２から送信される。このようにした場合も、圧電ポンプ３２に対する第１駆動電圧Ｖ１の印加と、圧電ポンプ３２に対する第２駆動電圧Ｖ２の印加とは、時期的に分けられているので、互いに干渉することはない。

（送信される音波と復調波）
図８は、上記音波通信システム８００（血圧計１００を含む）で取り扱われる音波ＳＷ、復調波などの波形または態様を例示している。

この例では、図８（Ｃ）に示すように、送信／受信される音波ＳＷは、第２駆動電圧Ｖ２の周波数ｆ（＝１７．０ｋＨｚ）に一致する周波数をもつ搬送波を、血圧値と脈拍数を表す信号によって振幅偏移変調（Amplitude Shift Keying；ＡＳＫ）してなる振幅偏移変調波の態様になっている。具体的には、この例では、音波（振幅偏移変調波）ＳＷは、第２駆動電圧Ｖ２の周波数ｆに一致する周波数で、Ｈレベル（高レベル）の音圧（ピーク・ツゥ・ピークの振幅）を示す期間（これを「Ｈ期間」と呼ぶ。）と、Ｌレベル（低レベル）の音圧を示す期間（これを「Ｌ期間」と呼ぶ。）とを、時間ｔの経過に伴って交互に繰り返している。

ここで、図８（Ｂ）は、図８（Ｃ）中の音波（振幅偏移変調波）ＳＷのＨ期間とＬ期間とを含む４周期分（符号ＴＤで示す）を、横軸（時間軸）を拡大して示している。図８（Ｂ）によって分かるように、Ｈ期間では、音圧（ピーク・ツゥ・ピークの振幅）ＳＡはＨレベルにある。Ｌ期間では、音圧ＳＡは、Ｈレベルよりも低いＬレベルにある。この音圧ＳＡのＨレベルとＬレベルとの切り替えは、図８（Ａ）に示すように、周波数ｆ（＝１７．０ｋＨｚ）で変化する第２駆動電圧Ｖ２のデューティ（Ｄｕｔｙ）を、例えばＨ期間では５０％、Ｌ期間では５％というように、切り替えることによって実現される。ここで、デューティとは、１周期（この例では、Ｔ２）に対する第２駆動電圧Ｖ２が正である期間の比率を指す。第２駆動電圧Ｖ２のピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａは、この例では３Ｖに固定されている。

図８（Ｃ）に示すように、音波（振幅偏移変調波）ＳＷは、復調開始信号ＳＯＦと、この復調開始信号ＳＯＦに続く２値のデータ「１」または「０」を表すビット列ＢＬとを含んでいる。復調開始信号ＳＯＦは、ＨレベルとＬレベルとがそれぞれ予め定められた期間だけ継続する信号であり、この復調開始信号ＳＯＦの直後に、復調すべきビット列ＢＬが続くことを表している。ビット列ＢＬは、１ビット期間ＴＢ毎に論理値「１」または論理値「０」を表すビットが複数連なって構成されている。ビット列ＢＬが表すデータは、この例では、血圧計１００によって取得された血圧値と脈拍数を表している。

図８（Ｄ）に示すように、各ビットが表す論理値（１または０）は、１ビット期間ＴＢ内で、そのビット期間ＴＢの開始時点から予め定められた期間ｔｓ（＜ＴＢ）だけ経過した時点の音圧レベルｄが、ＨレベルとＬレベルとのいずれであるかに応じて検出される（正規化）。具体的には、スマートフォン５００の制御部５１０が、ＨレベルとＬレベルとの間に閾値Ｔｈを設定し、音圧レベルｄがこの閾値Ｔｈよりも高いか又は低いかに応じて、各ビットが表す論理値（１または０）を判定する。これにより、図８（Ｅ）に示すように、ビット列ＢＬをなす各ビットが表す論理値が得られる（つまり、１ビット期間ＴＢ毎に論理値１と論理値０とが連なる復調波）。そして、スマートフォン５００の制御部５１０がこの復調波をデコード（復号化）することによって、図８（Ｆ）に示すように、この例では、血圧値と脈拍数を表すデータが得られる。この例では、血圧計１００によって取得された血圧値と脈拍数に応じて、「ＳＹＳ：ＸＸＸｍｍＨｇ，ＤＩＡ：ＹＹｍｍＨｇ，ＰＬＳ：ＺＺ拍／ｍｉｎ」というデータが得られている（ここで、ＸＸＸ、ＹＹ、ＺＺは、実際に測定された数値を表している。）。

上の例の振幅偏移変調（ＡＳＫ）によれば、他のデジタル変調方式（波数変移変調方式（Frequency Shift Keying；ＦＳＫ）や位相変異変調方式（Phase Shift Keying；ＰＳＫ））に比して簡単な構成（部品）で変調波を作成できる。したがって、生体情報測定装置としての血圧計１００は、さらに低コストで構成され得る。ただし、振幅偏移変調（ＡＳＫ）に代えて、波数変移変調方式（ＦＳＫ）や位相変異変調方式（ＰＳＫ）を採用してもよい。それにより、振幅偏移変調（ＡＳＫ）の場合に比して、ＳＮ比（信号対ノイズ比）を高めて、通信品質を高めることができる。

（変形例）
上の例（図６（Ａ）のフロー）では、血圧計１００によってカフ２０の加圧過程で被測定部位の血圧を測定したが、これに限られるものではない。血圧計１００によってカフ２０の減圧過程で被測定部位の血圧を測定してもよい。

図７は、血圧計１００が、カフ２０の減圧過程で被測定部位の血圧を測定し、血圧算出中に取得されたデータおよび算出された血圧値データを音波として送信する処理のフローを示している。

カフ２０が被測定部位に装着された装着状態で、ユーザが本体１０に設けられた測定スイッチ５２Ａによって測定開始を指示すると（図７のステップＳ１０１）、上の例と同様に、制御部１１０は、初期化を行う（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部１１０は、処理用メモリ領域を初期化するとともに、圧電ポンプ３２を停止し、排出弁３３を開いた状態で、圧力センサ３１の０ｍｍＨｇ調整（大気圧を０ｍｍＨｇに設定する。）を行う。

次に、制御部１１０は圧力制御部として働いて、排出弁３３を閉じ、ポンプ駆動回路３２０を介して圧電ポンプ３２に上述の第１駆動電圧Ｖ１を印加して、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオンする。これにより、カフ２０の加圧を開始する（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部１１０は、圧電ポンプ３２からエア配管３８を通してカフ２０（に内包された流体袋２２）に空気を供給する。これとともに、圧力センサ３１は圧力検出部として働いて、流体袋２２の圧力（カフ圧Ｐｃ）を、エア配管３８を通して検出する。制御部１１０は、圧力センサ３１の出力に基づいて第１駆動電圧Ｖ１のピーク・ツゥ・ピークの振幅Ｖａを１５Ｖから３８Ｖまでの範囲内で可変して、圧電ポンプ３２による加圧速度を制御する。

次に、ステップＳ１０４で、制御部１１０は、カフ圧Ｐｃが予め定められた圧力（これを所定圧Ｐｕと呼ぶ。）に達したか否かを判断する。ここで、所定圧Ｐｕは、被験者の想定される収縮期血圧ＳＹＳよりも十分に高く、この例ではＰｕ＝１８０ｍｍＨｇに設定されているものとする。カフ圧Ｐｃが所定圧Ｐｕに達していなければ（ステップＳ１０４でＮＯ）、制御部１１０は、ステップＳ１０３に戻って、加圧を継続する。カフ圧Ｐｃが所定圧Ｐｕに達したら（図３のステップＳ１０４でＹＥＳ）、制御部１１０は、被測定部位が一旦阻血されたと判断し、ポンプ駆動回路３２０を介して圧電ポンプ３２から第１駆動電圧Ｖ１を取り去って、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオフ（停止）する（ステップＳ１０５）。続いて、ステップＳ１０６で、制御部１１０は、弁駆動回路３３０を介して排出弁３３を徐々に開いて、カフ圧Ｐｃを徐々に減圧していく（減圧過程）。

この減圧過程で、制御部１１０は生体情報測定部としての血圧算出部として働いて、カフ圧Ｐｃに含まれた脈波による変動成分を表す信号（脈波情報）に基づいて、公知のオシロメトリック法により、血圧値（収縮期血圧ＳＹＳ（Systolic Blood Pressure）と拡張期血圧ＤＩＡ（Diastolic Blood Pressure））の算出を試みる（ステップＳ１０７）。この例では、併せて脈拍数ＰＬＳ（拍／ｍｉｎ）の算出も試みる。

これとともに、この算出を試みている間、制御部１１０は、音波通信制御部として働く。具体的には、制御部１１０は、圧電ポンプ３２に上述の第２駆動電圧Ｖ２を印加して、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオフした状態で、圧電ポンプ３２に音波を発生させる。これにより、取得されたカフ圧Ｐｃと脈波情報のデータを音波ＳＷとして送信する（ステップＳ１０８）。これにより、上記減圧過程で、制御部１１０は、上記血圧値と脈拍数の算出を試みながら、カフ圧Ｐｃと脈波情報を表す音波ＳＷをリアルタイムで送信することができる。例えば、スマートフォン５００が、この音波ＳＷを受信して、上記カフ圧Ｐｃと脈波情報を表す映像を、表示器５４０に表示してもよい。この場合、上記減圧過程では圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフされた状態にあるので、圧電ポンプ３２に対する第１駆動電圧Ｖ１の印加と、圧電ポンプ３２に対する第２駆動電圧Ｖ２の印加とは、互いに干渉することがない。

制御部１１０は、データ不足のために未だ血圧値と脈拍数を算出できない場合は（ステップＳ１０９でＮＯ）、算出できるまでステップＳ１０６～Ｓ１０９の処理を繰り返す。

このようにして血圧値と脈拍数の算出ができたら（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、制御部１１０は圧力制御部として働いて、排出弁３３を開いて、カフ２０（流体袋２２）内の空気を急速排気する制御を行う（ステップＳ１１０）。

この後、制御部１１０は、算出した血圧値と脈拍数を表示器５０に表示し（ステップＳ１１１）、血圧値と脈拍数をメモリ５１に保存する制御を行う。ここで、上の例におけるのと同様に、表示器５０の表示は、例えば「ＳＹＳ：ＸＸＸｍｍＨｇ，ＤＩＡ：ＹＹｍｍＨｇ，ＰＬＳ：ＺＺ拍／ｍｉｎ」のようなものである（ここで、ＸＸＸ、ＹＹ、ＺＺは、実際に測定された数値を表している。）。

さらに、制御部１１０は、上記血圧値と脈拍数が算出されたことをトリガとして、音波通信制御部として働く。具体的には、制御部１１０は、圧電ポンプ３２に上述の第２駆動電圧Ｖ２を印加して、圧電ポンプ３２の流体供給動作をオフした状態で、圧電ポンプ３２に音波を発生させる。これにより、取得された血圧値と脈拍数のデータを音波ＳＷとして送信する（ステップＳ１１２）。送信が完了すると、制御部１１０は、ポンプ駆動回路３２０を介して圧電ポンプ３２から第２駆動電圧Ｖ２を取り去って、圧電ポンプ３２の音波発生を停止させる。

このように、この図７のフローによれば、被測定部位が一旦阻血された後の減圧過程で制御部１１０が血圧算出を試みている間、カフ圧Ｐｃと脈波情報を表す音波ＳＷをリアルタイムで送信することができる。また、上記血圧値と脈拍数が算出されたことをトリガとして、取得された血圧値と脈拍数のデータを音波ＳＷとして送信することができる。

上述の実施形態では、圧電ポンプ３２はポンプ駆動回路３２０によって駆動され、それとは別に、排出弁３３は弁駆動回路３３０によって駆動されるものとした。しかしながら、これに限られるものではない。排出弁３３は、圧電ポンプ３２と一体に構成されたパッシブ弁からなり、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオンするのに伴って自動的に閉じ、かつ、圧電ポンプ３２の流体供給動作がオフするのに伴って自動的に開くようになっていてもよい。このようにした場合、排出弁３３を圧電ポンプ３２とは別に設ける必要が無く、部品点数が削減される。この結果、この血圧計１００は、さらに低コストで、小型に構成され得る。

上述の実施形態では、生体情報測定装置としての血圧計１００が、生体情報として血圧値と脈拍数を測定し、その血圧値と脈拍数のデータを音波ＳＷとして送信するものとした。しかしながら、これに限られるものではない。本発明の生体情報測定装置は、生体情報として血圧値と脈拍数だけでなく、心電、体温、活動量などを測定し、それらの生体情報のデータを音波ＳＷとして送信してもよい。例えば、血圧計１００が心電測定機能を備えて、心電情報を表す音波ＳＷをリアルタイムで送信し、スマートフォン５００が、この音波ＳＷを受信して、心電情報を表す映像を、表示器５４０に表示してもよい。

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

１０，５００Ｍ 本体
２０ 血圧測定用カフ
３１ 圧力センサ
３２ 圧電ポンプ
３３ 排出弁
１００ 血圧計
５００ スマートフォン
８００ 音波通信システム

Claims (9)

1. 被測定部位の生体情報を測定する生体情報測定装置であって、
   被測定部位を圧迫するために流体を供給し得る圧電ポンプと、
   上記圧電ポンプに予め定められた通常範囲内の第１駆動電圧を印加して上記圧電ポンプの流体供給動作をオンし、または、上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフして、上記被測定部位に対する圧力を制御する圧力制御部と、
   上記被測定部位に対する圧力が制御された状態で上記被測定部位から生体情報を取得する生体情報測定部と、
   上記圧電ポンプに予め定められた特定範囲内の第２駆動電圧を印加して上記圧電ポンプに音波を発生させ、または、上記第２駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの音波発生を停止させる制御を行う音波通信制御部と
   を備えたことを特徴とする生体情報測定装置。
2. 請求項１に記載の生体情報測定装置において、
   上記生体情報測定部によって上記被測定部位から生体情報が取得されたとき、上記生体情報が取得されたことをトリガとして、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記生体情報を表す音波を上記圧電ポンプに発生させる制御を行う
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
3. 請求項１に記載の生体情報測定装置において、
   上記生体情報測定部によって取得された生体情報を記憶する記憶部と、
   ユーザからの指示を入力する操作部とを備え、
   上記圧電ポンプの流体供給動作がオフされた状態で、上記操作部によって指示が入力されたことをトリガとして、上記音波通信制御部は、上記記憶部に記憶されている上記生体情報を表す音波を上記圧電ポンプに発生させる制御を行う
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
   上記生体情報を表す音波は、予め定められた振幅と周波数をもつ搬送波を、上記生体情報を表す信号によって振幅偏移変調してなる変調波である
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
5. 請求項１から４までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
   上記被測定部位を圧迫するためのカフと、
   上記カフの圧力を検出する圧力センサと、
   上記カフから上記流体を排出するための排出弁と、
   を備え、
   上記圧力制御部は、上記第１駆動電圧を印加して上記圧電ポンプの流体供給動作をオンした状態で、上記カフに流体を供給して加圧し、および／または、上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記カフから上記排出弁を介して上記流体を排出して減圧することによって、上記被測定部位に対する圧力を制御するようになっており、
   上記圧力制御部が上記カフの圧力を加圧する加圧過程または上記カフの圧力を減圧する減圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記被測定部位の脈波を表す脈波情報に基づいて血圧値を算出する
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
6. 請求項５に記載の生体情報測定装置において、
   上記加圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記脈波情報に基づいて血圧値を算出し、
   上記血圧値が算出されたことをトリガとして、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記血圧値を表す音波を発生させる制御を行う
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
7. 請求項５に記載の生体情報測定装置において、
   上記カフの圧力が加圧されて上記被測定部位が一旦阻血された後、上記圧力制御部が上記第１駆動電圧を取り去って上記圧電ポンプの流体供給動作をオフした状態で、上記カフの圧力を減圧する上記減圧過程で、上記生体情報測定部は、上記圧力センサの出力に含まれた上記脈波情報に基づいて血圧値の算出を試みるとともに、
   上記音波通信制御部は、上記圧電ポンプに上記第２駆動電圧を印加して、上記脈波情報を表す音波を発生させる制御を行う
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
8. 請求項５から７までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置において、
   上記排出弁は、上記圧電ポンプと一体に構成されたパッシブ弁からなり、上記圧電ポンプの流体供給動作がオンするのに伴って閉じ、かつ、上記圧電ポンプの流体供給動作がオフするのに伴って開くようになっている
   ことを特徴とする生体情報測定装置。
9. 音波を用いて通信を行う音波通信システムであって、
   請求項１から８までのいずれか一つに記載の生体情報測定装置と、
   上記圧電ポンプからの音波を受信する機能を有するデバイスと
   を備えたことを特徴とする音波通信システム。