200803789 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於脈波量測裝置，特別是有關於使用靜電 容量元件以量測動脈內之壓力波形的脈波量測裝置。 【先前技術】 有關利用非觀血式而簡便獲得動脈內之壓力波形的壓 力脈波量測法，有習知的壓力量測術（tonometry)，其被記載 於 G. L. Pressman，P. M. Newgard，"A Transducer for the Continuous External Measurement of Arterial Blood Pressure，，， IEEE TRANSACTIONS ON BIO-MEDICAL ELECTRONICS，1 9 6 3，pp · 7 4 - 8 1 (非專利文獻 1)。在壓力量 測術中使固形平板壓接在生物體之表面，並以利用該固形 平板在動脈形成平坦部之程度來壓迫生物體之表面。然後 ，藉由保持既將動脈之表面所產生之張力影響排除在外之 壓力平衡狀態，而得以精確且穩定地僅量測動脈內之壓力 變化。 近年來，係藉由從利用壓力量測術所量測到的動脈內 之壓力波形算出特徵量而進行試著量測生物體內之試驗。 其試驗之一爲，針對用以判斷動脈之硬化程度之指標AI (Augmentation Index)値進 ί了致力地硏究。 有關使用壓力量測術來量測動脈內之壓力波形的條件 ，是壓迫生物體之表面成爲在動脈形成平坦部之程度，除 此之外，亦需要在形成於動脈之平坦部之正上配置感測器 元件。另外，爲了精確進行動脈內之壓力波形之量測，需 200803789 要將感測器元件之寬度建構成小於被形成在動脈之平坦部 之寬度，因此，有需要使感測器元件遠小於動脈直徑。在 考慮到上述各點之情況時，要將單一的感測器元件定位並 配置在既形成於動脈之平坦部的正上係成爲非常困難，因 此，現實上是將配置有被微小加工之多個感測器元件之壓 力感測器，配置成與動脈之延伸方向大致正交，用以量測 壓力波形。 通常在量測壓力之感測方式上，習知有利用畸變電阻 元件之感測方式和利用靜電容量元件之感測方式。在利用 靜電容量元件之感測方式中，感測器元件之構造因爲比畸 變電阻元件還簡單，所以具有所謂可在不利用需要額外製 造成本之半導體製程就可廉價製作之優點。 有關不是爲了獲得動脈內之壓力波形而在量測面上靜 電容量元件是呈陣列狀配置之壓力感測器，在特表2005-5 070 8 3號公報（專利文獻1)係揭示由放大器及靜電容量元 件等構成回饋迴路之阻抗電橋方式的感測器裝置。 但是，在專利文獻1所記載之感測器裝置中，要提高 精確度時是需要用以進行回饋迴路中之信號的相位控制和 相位量測之構成，而會造成使電路規模增大之結果。 爲解決此種問題，在Υ·Ε· Park and K.D· Wise，”AN MOS SWITCHE D-CAPACITOR READOUT AMPLIFIER FOR CAPACITIVE PRESSURE SENSORS，，，Proc. IEEE Custom Circuit Conf·，May 1 9 8 3，pp.3 8 0-3 84(非專利文獻 2)中係 揭示由放大器、電容器和開關等構成之電荷電壓變換方式 200803789 之感測器裝置。電荷電壓變換方式並不需要在阻抗電橋方 式中所必要的相位控制和相位量測，所以可圖謀感測器裝 置之小型化。 在此，在使用如同上述配置有多個感測器元件之壓力 感測器之情況時，成爲需要多工器來選擇來自多個感測器 冗件之輸出。多工器通常有必需要使用MOS(Metal Oxide Semiconductor)製程來製造。在非專利文獻2所記載之感測 器裝置中，因爲使用MOS製程，所以即使在成爲需要多工 器之情況，亦可圖謀製程之共同化，而可圖謀感測器裝置 之小型化。 非專利文獻2所記載之感測器裝置可以像這樣圖謀小 型化，且因爲使用MO S製程，故消耗電力小，所以被採用 在 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統） 壓力感測器和MEMS加速感測器。 [專利文獻1]特表2005-507083號公報 [非專利文獻 1] G.L. Pressman, P. M. Newgard，” A Transducer for the Continuous External Measurement of Arterial Blood Pressure'1 ? IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ELECTRONICS, 1 9 6 3 5 pp.74-81 [非專利文獻 2] Υ·Ε· Park and K.D. Wise，"AN MOS SWITCHED-CAPACITOR READOUT AMPLIFIER FOR CAPACITIVE PRESSURE SENSORS”，Proc. IEEE Custom Circuit Conf.? May 1 9 8 3，ρρ·3 80-3 84 【發明內容】 (發明所欲解決之課題） 200803789 然而’在用以量測動脈內之壓力波 中，至少需要檢測脈波之頻率成分中之 分）到大約30Hz之頻率成分，並使壓力 要進行會對從0Hz到大約30Hz之頻率 造成影響之過濾處理等，所以並不理想 在此，非專利文獻2所記載之感測 是放大器產生之低頻率雜訊。在非專利 測器裝置中，因爲使用MO S製程，所以 所產生之低頻雜訊之電力會變大。在該 如放大器所產生之Ι/f雜訊和熱雜訊， 裝置所需檢測之從0Hz到大約30Hz之 一部分一致。但是，因爲要像上述那樣 約30Hz之頻率成分之振幅和相位會造 等，所以並不理想。因此，在非專利文 器裝置中，不能使用類比過濾器或數位 器之Ι/f雜訊和熱雜訊等除去，而具有 能劣化之問題點。 因此，本發明之目的是提供可以防 劣化且可圖謀小型化之脈波量測裝置。 (解決問題之手段） 本發明之一態樣之脈波量測裝置， 體之表面以量測動脈內之壓力波形，具 電容器，係依照動脈內之壓力而變化靜 對壓力檢測用電容器施加第1充電電壓 形之脈波量測裝置 從OHz(亦即DC成 波形再現。因此， 成分之振幅和相位 〇 器裝置的誤差要因 文獻2所記載之感 、相較於雙極製程， 等低頻雜訊中，例 係與利用脈波量測 頻率成分之全部或 進行對從0Hz到大 成影響之過濾處理 獻2所記載之感測 過濾器等，將放大 所謂會造成檢測性 止脈波檢測性能之 係經由壓接在生物 備有：壓力檢測用 電容量；充電部， 以儲存第1電荷， 200803789 且對壓力檢測用電容器施加與第1充電電壓不同之第2充 電電壓以儲存第2電荷；電壓變換部，根據第1電荷而產 生第1變換電壓，和根據第2電荷而產生第2變換電壓； 和演算部，根據第1變換電壓和第2變換電壓，輸出表示 壓力檢測用電容器之靜電容量之電壓。 最好是，演算部係根據第1變換電壓和第2變換電壓 之差，輸出表示壓力檢測用電容器之靜電容量之電壓。 最好是，脈波量測裝置更具備有_·電壓保持部，用來 保持第1變換電壓；充電部，在電壓保持部既保持第1變 換電壓之後，根據第2充電電壓將第2電荷儲存在壓力檢 測用電容器；該電壓變換部在電壓保持部保持第1變換電 壓之後，根據被儲存在壓力檢測用電容器之第2電荷，產 生第2變換電壓；演算部，根據第2變換電壓和被保存之 第1變換電壓，輸出表示壓力檢測用電容器之靜電容量之 電壓。 另外，本發明之另一態樣之脈波量測裝置，係經由壓 接在生物體之表面以量測動脈內之壓力波形，具備有：壓 力檢測用電容器，依照動脈內之壓力而變化靜電容量；演 算放大器，其反相輸入端子結合到壓力檢測用電容器之一 端，而非反相輸入端子結合到第1基準電壓；電荷輸送用 電容器，而一端結合到演算放大器之反相輸入端子，而另 外一 _結合到演算放大器之輸出；第1開關，其一*端結合 到演算放大器之反相輸入端子，而另外一端結合到演算放 大器之輸出；電荷保持用電容器，其一端結合到演算放大 200803789 器之輸出；第2開關，其一端結合到電荷保持用電容器之 另外一端，而另外一端結合到第2基準電壓。 另外，本發明之另一態樣之脈波量測裝置，係經由壓 接在生物體之表面以量測動脈內之壓力波形，具備有：壓 力檢測用電容器，依照動脈內之壓力而變化靜電容量；演 算放大器，其反相輸入端子結合到壓力檢測用電容器之一 端，而非反相輸入端子結合到第1基準電壓；電荷輸送用 電容器，其一端結合到演算放大器之反相輸入端子，而另 外一端結合到演算放大器之輸出；第1開關，其一端結合 到演算放大器之反相輸入端子，而另外一端結合到演算放 大器之輸出；第2開關，其一端結合到演算放大器之輸出 :第1電荷保持用電容器，其一端結合到第2開關之另外 一端，而另外一端結合到第2基準電壓；差動放大器，其 第1輸入端子結合到第2開關之另外一端，而第2輸入端 子結合到演算放大器之輸出。 最好是，脈波量測裝置更具備有：第3開關，其一端 結合到演算放大器之輸出；第2電荷保持用電容器，其一 端結合到第3開關之另外一端，而另外一端結合到第3基準 電壓；差動放大器係以第1輸入端子結合到第2開關之另 外一端，而第2輸入端子結合到第3開關之另外一端。
最好是，脈波量測裝置更具備有：充電部，用來對壓 力檢測用電容器之另外一端施加充電電壓；控制部，該控 制部控制充電部、第1開關和第2開關；對壓力檢測用電 容器之另外一端施加第1充電電壓’使第1開關成爲ON -10- 200803789 狀態，然後，使第1開關成爲OFF狀態，然後，使第2開 關成爲ON狀態，和使第1充電電壓之施加停止，然後， 使第2開關成爲· OFF狀態，然後，對該壓力檢測用電容器 之另外一端施加第2充電電壓，使第1開關成爲ON狀態 ，然後，使第1開關成爲OFF狀態，然後，使第2充電電 壓之施加停止。 最好是，控制部係在第1充電電壓之施加停止時，和 第2充電電壓之施加停止時，對壓力檢測用電容器之另外 一端施加第1基準電壓。 最好是，第1充電電壓和第2充電電壓之絕對値相等 ，且施加方向相反。 最好是，脈波量測裝置更具備有：充電部，用來對壓 力檢測用電容器之另外一端施加充電電壓；和控制部，控 制部控制充電部、第1開關和第2開關；對壓力檢測用電 容器之另外一端施加第1基準電壓，使第1開關成爲ON 狀態，然後，使第1開關成爲OFF狀態，然後，使第2開 關成爲ON狀態，然後，使第2開關成爲OFF狀態，然後 ，對壓力檢測用電容器之另外一端施加與第1基準電壓不 同之充電電壓，使第1開關成爲ON狀態，然後，使第1 開關成爲OFF狀知’然後》使充電電壓之施加停止。 最好是，脈波量測裝置更具備有：充電部，用來對壓 力檢測用電容器之另外一端施加充電電壓；和控制部，控 制部控制該充電部、第1開關和第2開關；對壓力檢測用 電谷益之另外一端施加與第1基準電壓不同之充電電壓， -11- 200803789 使第1開關成爲ON狀態，然後，使第1開關成爲OFF狀 態，然後，使第2開關成爲ON狀態，和使充電電壓之施 加停止，然後，使第2開關成爲OFF狀態，然後，對壓力 檢測用電容器之另外一端施加第1基準電壓，使第1開關 成爲ON狀態，然後，使第1開關成爲OFF狀態。 (發明之效果） 依照本發明時，可以防止脈波檢測性能之劣化，且可 圖謀小型化。 【實施方式】 以下使用圖面來說明本發明之實施例。另外，在圖中 之相同或相當之部分附加相同之符號，而不再重複其說明。 <第1實施例> [脈波量測裝置之構造和基本動作] 第1圖是本發明之第1實施例之脈波量測裝置之外觀 圖。另外，第1圖表示使感測器陣列按壓在手腕之量測狀 態。第2圖是在第1圖所示之量測狀態之手腕和脈波量測 裝置之槪略剖面圖。 參照第1圖和第2圖，脈波量測裝置1 0 0係用來量測 在受檢者之手腕的動脈內之壓力波形者。脈波量測裝置1 〇〇 具備有載置台1 1 0、感測器單元1、和束緊皮帶1 3 0。感測 器單元1包含有殻體1 22、按壓曲線部1 8、和感測器陣列 19° 載置台110包含有載置部112用以載置受檢者之一方 之腕部200之手腕和前腕。束緊皮帶130用來固定被載置 -12- 200803789 在載置台110之腕部200之手腕部分。感測器單元1被安 裝在束緊皮帶1 3 0，且內建有感測器陣列1 9。 參照第1圖，在手腕被固定在載置台1 1 〇之狀態，動 脈210位於與腕部200之延伸方向平行之方向，參照第2 圖，藉由使內建在感測器單元1之殼體1 22內之按壓曲線 部1 8膨脹，而使感測器陣列1 9下降，使感測器陣列1 9之 感測器面朝向手腕之表面壓接。按壓曲線部1 8係藉由後面 所述之加壓泵1 5和負壓泵1 6而調整內壓。感測器陣列1 9 被配置成使後面所要述及之設在感測器面之下部電極3 1 在與動脈210之延伸方向大致正交的方向延伸。 在按壓時，動脈2 1 0成爲被徺骨220和感測器陣列1 9 之感測器面從上下方向夾入之狀態，而在動脈2 1 0形成平 坦部。然後，於形成在動脈2 1 0之平坦部的正上至少存在 有1個感測器元件2 8。 第3圖表示本發明之第1實施例之脈波量測裝置之感 測器陣列19、多工器20和C-V變換部21之構成。第4圖 是感測器陣列1 9之外觀斜視圖。 參照第3圖，感測器陣列19係與多工器20和C-V變 換部21組合而使用。C-V變換部21包含有充電部51。 參照第4圖，感測器陣列1 9包含有，下部電極3 1、 上部電極3 2、和間隔物構件3 0。下部電極3 1由多個之帶 狀銅箔電極所構成，其等係以互相並行之方式設置成列狀 且實質上延伸成直線狀。上部電極32由多個帶狀銅箔電極 所構成，其等係在下部電極3 1之正交方向，以互相並行之 -13- 200803789 方式設置成列狀且實質上延伸成直線狀。在下部電極3 1 上部電極3 2之間，配置有由矽橡膠所構成之間隔物構 30 ° 在被配置成爲行列狀之下部電極3 1和上部電極3 2 交叉部，將下部電極3 1和上部電極3 2配置成互相面對 且藉間隔物構件3 0而使彼此僅離開指定的距離。利用此 方式，而在下部電極31和上部電極32之交叉部形成感 器元件2 8。亦即，感測器陣列1 9包含有被配置成行列 之多個感測器元件2 8。 感測器元件28依照施加在上部電極3 2或下部電極 之壓力而在互相接近之方向畸變以變化靜電容量。 再參照第3圖，在下部電極31和上部電極32之一 之電極，經由多工器20而連接有C-V變換部21。多工 2 0係選擇特定之下部電極3 1和上部電極3 2。利用此種 造，可獲得將被配置成行列狀之多個感測器元件2 8中之 何1個靜電容量作爲C-V變換部21之輸出電壓。例如， 多工器20選擇從上算起之第2列的下部電極31和從左 起之第3行的上部電極3 2之情況時，感測器元件2 8 A被 接到C-V變換部2 1。因此，可量測感測器陣列1 9之任 位置之壓力波形。另外，在第3圖中是上部電極3 2經由 工器2 0連接到充電部5 1，但是下部電極3 1和上部電極 之連接關係亦可作成相反，而建構成使下部電極3 1經由 工器2 0連接到充電部5 1。 第5圖是本發明之第1實施例之脈波量測裝置之功 和 件 之 種 測 狀 3 1 方 器 構 任 在 算 連 思 多 32 多 能 200803789 方塊圖。 參照第5圖，脈波量測裝置1 00具備有感測器單元1 、顯示單元3及載置台110。顯示單元3包含有操作部24 和顯示部2 5。感測器單元1包含有按壓曲線部1 8和感測 器陣歹[J 19。載置台 110 包含有 R〇M(Read Only Memory)12 、RAM(Random Access Memory)13、CPU(Central Processing Uni t)(控制部）1 1、驅動電路14、加壓泵15、負壓泵16、 變換閥17、多工器20、C-V變換部21、低通濾波器22及 A / D變換部2 3。 操作部24檢測來自外部之操作，將檢測結果作爲操作 信號輸出到CPU 1 1等。使用者操作該操作部24，將關於 脈波量測之各種資訊輸入到脈波量測裝置1 0 0。 顯不部2 5包含用以將動脈位置檢測結果和脈波量測 結果等之各種資訊輸出到外部之LED(Light Emitting Diode) 和 LCD(Liquid Crystal Display) 0 ROM 1 2和RAM 1 3，例如，係記憶控制脈波量測裝置 1 0 0用之資料和程式。 驅動電路1 4根據來自C P U 1 1之控制信號，驅動加壓 泵15、負壓泵16和變換閥17。 CPU 11對ROM 12進行存取而讀出程式，將讀出之程 式展開在R Α Μ 1 3上並執行該程式，以進行脈波量測裝置 1 0 0之各區塊之控制和演算處理。另外，C P U 1 1根據接受 自操作部24之使用者的操作信號，進行脈波量測裝置1 〇〇 之各區塊之控制處理。亦即，CPU 11根據接受自操作部24 -15- 200803789 之ί呆作is號’將控制丨g號輸出到各區塊。另外，C P U 1 1將 脈波量測結果等顯示在顯示部2 5。 加壓泵1 5是用來對按壓曲線部1 8之內壓進行加壓之 泵’另外，負壓泵16是用來對按壓曲線部18之內壓進行 減壓之泵。變換閥17是使加壓泵15和負壓泵16之任一個 選擇性地連接到空氣管6。 按壓曲線部1 8包含有會被加壓調整的空氣袋，用以使 感測器陣列1 9按壓在手腕上。 感測器陣列1 9係藉按壓曲線部1 8之壓力而被按壓於 受檢者之手腕等之測定部位。感測器陣列1 9係在被按壓之 狀態，透過橈骨動脈而檢測受檢者之脈波亦即動脈內之壓 力波形。 多工器20根據接受自CPU 1 1之控制信號，選擇感測 器陣列19中之多個感測器元件28中之任一個。C-V變換 部2 1將多工器2 0所選擇之感測器元件2 8之靜電容量値變 換成爲電壓，亦即把用以表示動脈內的壓力波形之從動脈 傳達到生物體表面之壓力振動波作爲電壓信號輸出（以下 亦稱爲壓力信號）。 低通濾波器22係使接受自C-V變換部21之壓力信號 中的指定之頻率成分衰減。 A/D變換部23係將通過低通濾波器22之屬類比信號 的壓力信號變換成數位信號並輸出到CPU 1 1。
另外，載置台110亦可建構成包含有顯示單元3°另 外，載置台110雖然建構成具備有CPU 11、ROM 12和RAM -16- 200803789 13’但是亦可以建構成使該等被包含在顯示單元3。另外 ，亦可以建構成使CPU和PC(Personal Computer)連接，用 來進行各種控制。 [脈波量測裝置之動作] 第6圖是流程圖，用來決定本發明之第1實施例之脈 波量測裝置在進行脈波量測時之動作步驟。第6圖之流程 圖所示處理是藉由CPU 11對ROM 12進行存取而讀出程式 ，且將讀出之程式展開在RAM 13上並執行該程式而實現。 參照第6圖，首先當電源供應到脈波量測裝置1 〇〇時 ，CPU 1 1指示驅動電路14驅動負壓泵16。驅動電路14 根據來自CPU之指示而將變換閥1 7變換到負壓栗1 6側以 驅動負壓泵16(S101)。被驅動之負壓泵16經由變換閥17 使按壓曲線部1 8之內壓減壓成遠低於大氣壓。利用此種構 造，可以避免感測器陣列1 9意外地突出而產生錯誤動作和 故障。 CPU 1 1係在檢測到感測器陣列1 9移動到量測部位時 (S 1 0 2)，開始脈波量測。在此，感測器單元1具備有圖中 未顯示之微開關等，其係用來檢測感測器陣列1 9之移動， CPU 1 1根據微開關之檢測信號而辨識感測器陣列1 9之位 置。另外，亦可建構成當CPU 1 1檢測到操作部24所含之 量測開始開關（圖中未顯示）被按下時，開始脈波量測。 CPU 1 1在感測器陣列1 9移動到量測部位時（S 1 02爲是） ，對驅動電路1 4指示驅動加壓泵1 5。驅動電路1 4根據來 自CPU 1 1之指示使變換閥1 7變換到加壓泵1 5側以驅動加 200803789 壓泵1 5 ( S 1 0 3 )。被驅動之加壓泵1 5經由變換閥1 7對按壓 曲線部1 8之內壓進行加壓，使感測器陣列1 9按壓在受檢 者之量測部位的表面。 當感測器陣列1 9按壓在量測部位時，多工器20根據 CPU 1 1之控制而使連接在C-V變換部21之感測器元件28 以分時作變換。C-V變換部21將多工器20所選擇之感測 器元件2 8之靜電容量値變換成電壓。低通濾波器22使接 受自C-V變換部21之壓力信號中之指定之頻率成分衰減。 A/D變換部23將通過低通濾波器22之壓力信號變換成數 位資訊並輸出到CPU 1 1。 CPU 1 1根據接受自A/D變換部23之數位資訊作成表 示感測器元件2 8之位置和壓力信號之關係的張力圖，將其 顯示在顯示部25(S104)。 CPU 1 1根據所作成之張力圖，檢測並選擇位於動脈上 之感測器元件28(S 105)。另外，關於檢測感測器元件28之 處理，可以使用在本案申請人已提出申請並公開之日本專 利特開2004-222847號公報所記載之技術等。 另外，CPU 1 1根據接受自A/D變換部23之數位資訊 ，抽出從C-V變換部21輸出之壓力信號之直流成分（S106) 。壓力信號之直流成分是利用指定期間之壓力信號之平均 値、既除去壓力信號中之指定頻率以下的成分（亦即脈波成 分）之壓力信號、和脈波上升點（亦即脈波成分混入前）之壓 力信號位準等所表示。 更具體而言，可以將壓力信號之輸出變化分割成爲每 -18- 200803789 一個指定期間之視窗（區間）’算出各個視窗內之平均，抽 出直流成分。或是進行算出各個視窗內之最大値和最小値 之中間値等，亦同樣地可以抽出直流成分。另外，上述之 指定期間是與受檢者之脈博無關之預先被設定在脈波量測 裝置1 0 0之期間，最好是一般的脈博之間隔以上（1 . 5秒左 右）。 其次，CPU 1 1控制驅動電路1 4進行最佳壓力調整， 亦即調整按壓曲線部1 8的內壓而使壓力信號之直流成分 穩定（S107)。 其次，CPU 1 1根據自A/D變換部23接受之數位資訊 所表示之來自現在選擇之C-V變換部21的壓力信號，取得 波形資料，根據所取得之波形資料來量測脈波（S 1 08)。 然後，CPU 1 1在脈波量測之結束條件既成立之情況時 (S1 09爲是），控制驅動電路14而驅動負壓泵16以解除感 測器陣列1 9對測定部位之按壓狀態（S 1 1 0)。在此，脈波量 測之結束條件可以是經過預先設定之指定時間（例如3 0秒） ，亦可以是來自使用者之量測結束的指示及量測中斷之指 示等。 另一方面，CPU 11在指定條件未成立之情況時（S 10 9爲 否），重複進行波形資料之轉送處理以繼續脈波量測（S 1 08)。 [C-V變換部和感測器元件之構造和基本動作] 第7圖是功能方塊圖，用來表示本發明之第1實施例 脈波量測裝置之C-V變換部2 1和電容器CX之構造。 參照第7圖，C-V變換部21包含有充電部51、電壓變 -19- 200803789 換部52、電壓保持部53、和演算部54。電容器CX 感測器元件2 8。另外，在第7圖中，爲使說明簡化 未顯示多工器20，只顯示多工器20所選擇之電容呈 電容器CX在脈波量測裝置1 〇〇之感測器陣列 於生物體之表面狀態，係依照生物體之動脈壓力而 電容量。 充電部5 1對電容器CX施加第1充電電壓用以 1電荷。電壓變換部52根據被儲存在電容器CX之 荷而產生第1變換電壓並輸出到電壓保持部53。電 部53保持接受自電壓變換部52之第1變換電壓。 然後，充電部5 1對電容器CX施加第2充電電 儲存第2電荷。電壓變換部52根據被儲存在電容器 第2電荷而產生第2變換電壓並輸出到演算部54。 演算部54根據電壓保持部53所保持之第1變 和接受自電壓變換部52之第2變換電壓，輸出用以 容器CX之靜電容量之電壓。 另外，C-V變換部21亦可以建構成未包含有電 部5 3。例如，脈波量測裝置1 0 0之外部之未圖示之 第1變換電壓保持在RAM等。然後，充電部5 1對 CX施加第2充電電壓，用以儲存第2電荷，電壓 52根據被儲存在電容器CX之第2電荷，產生第2 壓並輸出到演算部5 4。另外，演算部5 4亦可以建 據經由未圖示之CPU而從RAM取得之第1變換電 受自電壓變換部52之第2變換電壓，輸出表示電^
對應到 ，圖中 I CX。 19壓接 變化靜 儲存第 第1電 壓保持 壓用以 :CX之 換電壓 表示電 壓保持 CPU使 電容器 變換部 變換電 構成根 壓和接 字器CX -20- 200803789 之靜電容量之電壓。 第8圖是電路圖，用來表示本發明之第丨實施例之脈 波量測裝置之C -V變換部2 1和電容器CX之構造。 參照第8圖，C-V變換部21與感測器元件28所對應 之電容器（壓力檢測用電容器）CX組合使用。C-V變換部2 1 具備有電容器CC、電荷輸送用電容器CF、電容器（電荷保 持用電容器）CN、電容器CH1、開關（第1開關）SW1、開關 (第2開關）SW2、開關SW3、演算放大器G1〜G3、和充電 部51。充電部51包含有開關SW51〜SW54及電源VI和 V2。開關SW1〜SW3例如爲類比開關。另外，在第8圖中 爲使說明簡化，多工器20未在圖中顯示，只顯示多工器 20所選擇之電容器CX。 在此，演算放大器G1、開關SW1、和電容器CF係對 應第7圖所示之電壓變換部52。另外，開關SW2和電容器 CN係對應第7圖所示電壓保持部53。另外，開關SW2、 電容器CN、和演算放大器G1係對應第7圖所示之演算部 54 ° 演算放大器G1其反相輸入端子連接到電容器CX之一 端及電容器CC之一端，而非反相輸入端子連接到接地電 壓（第1基準電壓）。電容器CF其一端連接到演算放大器 G 1之反相輸入端子，而另外一端連接到演算放大器G 1之 輸出。開關SW1其一端連接到演算放大器G1之反相輸入 端子，而另外一端連接到演算放大器G1之輸出。電容器 CN其一端連接到演算放大器G1之輸出。開關SW2其一端 -21 - 200803789 連接到電容器CN之另外一端，而另外一端連接到接地電 壓（第2基準電壓）。 演算放大器G2其非反相輸入端子連接到開關SW2之 一端，而反相輸入端子連接到演算放大器G2之輸出。開關 SW3其一端連接到演算放大器G2之輸出，而另外一端連 接到電容器CH1之一端及演算放大器G3之非反相輸入端 子。電容器CH 1之另外一端連接到接地電壓。演算放大器 G3之反相輸入端子連接到演算放大器G3之輸出。 在充電部51，開關SW51之一端連接到電源VI之正 電極，另外一端連接到開關SW5 2之一端及電容器CX之另 外一端。開關SW54之一端連接到電源V2之負電極，另外 一端連接到開關SW53之一端及電容器CC之另外一端。開 關SW52之另外一端、開關SW53之另外一端、電源VI之 負電極、電源V2之正電極係連接到接地電壓。另外，電源 VI和電源V2之輸出電壓値爲VCC。 電容器CC被稱爲計數電容且依調整電容器CX之靜電 容量的偏差之目的而配置。
開關SW〜SW3根據自CPU接受之控制信號SCI〜SC3 ，變換ON狀態和OFF狀態。開關SW51〜SW54根據接受 自CPU 1 1之圖中未顯示之控制信號，變換ON狀態和OFF 狀態。 [C-V變換部之動作] 第9圖是時序圖，用來表示本發明之第1實施例之脈 波量測裝置在進行脈波量測時之C-V變換部2 1之動作。 -22- 200803789 VP是被施加到電容器CX之另一端的電壓，VN是被施加 到電容器CC之另一端的電壓，VG1是演算放大器G1的輸 出電壓，VG2是演算放大器G2的輸出電壓，VOUT是演算 放大器G3的輸出電壓。在控制信號SCI〜SC3是高位準的 情況，各自對應的開關SW1〜SW3係成爲ON狀態，而在 低位準的情況是OFF狀態。第1 0圖是決定本發明之第1 實施例之脈波量測裝置在執行脈波量測時之C-V變換部之 動作順序的流程圖。第1 〇圖之流程圖所示之處理之實現是 CPU存取ROM 12,讀出程式，將讀出之程式展開在RAM 13 上和實行該程式。 參照第9圖和第10圖，首先，CPU 1 1使開關SW1成 爲ON狀態，和使開關SW2和SW3成爲OFF狀態。另外， CPU 1 1使開關SW52和SW53成爲ON狀態，而且使開關 SW51和SW54成爲OFF狀態，藉此而對電容器CX之另外 一端和電容器CC之另外一端施加接地電壓（第1充電電壓）。 在此，理想之方式是，使施加在演算放大器G1之非反 相輸入端子之接地電壓，從演算放大器G 1之輸出回饋到演 算放大器G1之反相輸入端子。但是，會有演算放大器G 所產生之熱雜訊和1 /f雜訊及類比開關之電荷注入等引起 之演算放大器G1之反相輸入端子之電位，不能成爲接地電 位之情況。在此種情況，在電容器CX和電容器CC之兩端 產生電位差，在電容器CX和電容器CC儲存與雜訊成分相 當之電荷（步驟S1)。 其次，CPU 1 1使開關SW1成爲OFF狀態。如此一來 -23- 200803789 ，儲存在電容器CX和電容器cc之電荷移動到電容器CF 。然後，從演算放大器G 1將與被儲存在電容器CF之電荷 對應之電壓（第1變換電壓）輸出作爲輸出電壓VG1，亦即 將上述之與雜訊成分相當之電荷變換成爲電壓（步驟S2)。 其次，CPU 1 1使開關SW2成爲ON狀態。如此一來， 根據從演算放大器G 1輸出之第1變換電壓，使電容器CN 被充電（步驟S3)。另外，開關SW2亦可以在步驟si和S2 成爲ON狀態。 其次，CPU 1 1使開關SW2成爲OFF狀態（步驟S 4)。 其次，CPU 1 1使開關SW1成爲ON狀態。另外，CPU 1 1經由使開關SW52和SW53成爲OFF狀態，和使開關 SW51和開關SW54成爲ON狀態，用來對電容器Cx之另 外一端施加充電電壓VCC(第2充電電壓），和對電容器Cc 之另外一端施加充電電壓-VCC，亦即施加與充電電壓VCC 絕對値相等且施加方向相反之電壓。 在此，使施加在演算放大器G之非反相輸入端子之電 壓亦即接地電壓，從演算放大器G 1之輸出，回饋到演算放 大器G1之反相輸入端子。因此，在電容器CX儲存與充電 電壓VCC對應之電荷，又，在電容器CC儲存與充電電壓 -VCC對應之電荷（步驟S5)。 其次，CPU 1 1使開關SW1成爲OFF狀態（步驟S 6)。 其次，CPU 1 1使充電電壓VCC和-VCC之施加停止， 對電容器CX之另外一端和電容器CC之另外一端施加接地 電壓（第1基準電壓）。如此一來，與被儲存在電容器CX之 -24- 200803789 電荷量和被儲存在電容器CC之電荷量之差相對應之電荷 係移動到電容器CF。然後，從演算放大器G1輸出與被儲 存在電容器CF之電荷對應之電壓（第2變換電壓）作爲輸出 電壓G1(步驟S 7)。更詳言之，使電容器CX之靜電容量成 爲CX，電容器CC之靜電容量成爲CC，使充電電壓VCC 之電壓値成爲VCC時，移動到電容器CF之電荷係以（CX-CC)xVCC表示。而移動到電容器CF之電荷在電容器CF之 靜電容量設爲CF時，利用演算放大器G1變換成以（CX-CC) /CF)xVCC所表示之電壓（第2變換電壓）。 在此，被儲存在電容器CF之電荷，除了與電容器CX 之靜電容量對應之電荷外，亦包含有上述方式之由演算放 大器G 1產生之熱雜訊和1 /f雜訊以及與類比開關之電荷注 入等之低頻率雜訊對應之電荷。 因此，第2變換電壓包含有與上述之雜訊對應之雜訊 電壓，和與電容器CX之靜電容量對應之感測器電壓。 但是，在電容器CN儲存有與第1變換電壓對應之電 荷，被儲存在電容器CN之電荷和被儲存在電容器CF之電 荷，從演算放大器G2之非反相輸入端子看時，極性成爲相 反。 因此，當第1變換電壓之電壓値設爲VN1、第2變換 電壓中之雜訊電壓之電壓値設爲VN2、且第2變換電壓中 之與電容器CX之靜電容量對應之電壓値設爲VS時’演算 放大器G2之非反相輸入端子之輸入電壓成爲（VS + VN2)-VN1。 -25 - 200803789 在此，當步驟S1〜S4之動作和步驟S5〜S7之動作之 時間間隔，對上述之雜訊成分之變化速度爲很短間隔之情 況時，VN1和VN2成爲大致相等，演算放大器G2之非反 相輸入端子之輸入電壓成爲（VS + VN2)-VN1与VS。因此，在 演算放大器G2之非反相輸入端子，被輸入除去雜訊成分之 與電容器CX之靜電容量（亦即生物體之動脈內之壓力）對 應之電壓。然後，從演算放大器G2輸出與動脈內之壓力對 應之電壓以作爲輸出電壓VG2。 其次，CPU 1 1使開關SW3成爲ON狀態。利用此種方 式，根據演算放大器G2之輸出電壓將電容器CH1充電（步 驟 S 8 ) 〇 其次，CPU 1 1使開關SW3成爲OFF狀態。利用此種 方式，以固定被輸入到控制部3之非反相輸入端子之電壓 。然後，從演算放大器G3，將與被儲存在電容器CH1之電 荷對應之電壓（亦即與生物體之動脈內之壓力對應之電壓） 輸出到低通濾波器22，作爲輸出電壓VOUT (步驟S9)。 CPU 11重複進行步驟S1〜S9之處理，用來更新從C-V 變換部2 1輸出之壓力信號。利用此種方式，量測動脈內之 壓力波形。 但是，在專利文獻1所記載之感測器裝置中，爲了提 高精確度，是需要用以進行回饋迴路之信號之相位控制和 相位量測之構成，而具有會造成電路規模增大的問題。 但是，在本發明之第1實施例之脈波量測裝置中是採 用電荷電壓變換方式。亦即，電壓變換部52根據會依生物 -26 - 200803789 體之動脈內之壓力而變化靜電容量之電容器CX中所儲存 之電荷，產生變換電壓。利用此種構造，可以不需要在阻 抗電橋方式所必要之相位控制和相位量測，可以圖謀脈波 量測裝置之小型化。 另外，在非專利文獻2所記載之感測器裝置中，不能 使用類比濾波器和數位濾波器等來將放大器之1 /f雜訊和 熱雜訊等除去，而具有會造成檢測性能劣化的問題。但是 ，在本發明之第1實施例之脈波量測裝置中，充電部5 1對 電容器CX施加第1充電電壓以儲存第1電荷，和對電容 器CX施加第2充電電壓以儲存第2電荷。電壓變換部5 2 根據被儲存在電容器CX之第1電荷而產生第1變換電壓 ，和根據被儲存在電容器CX之第2電荷而產生第2變換 電壓。然後，演算部54根據第1變換電壓和第2變換電壓 ，輸出表示電容器CX之靜電容量之電壓。利用此種構造 ，可以從壓力信號中排除與在演算放大器G1產生之熱雜訊’ 和1 /f雜訊等之低頻率雜訊對應之電壓。 因此，在本發明之第1實施例之脈波量測裝置中，可 以防止脈波檢測性能之劣化，且可圖謀小型化。 另外，在本發明之第1實施例之脈波量測裝置中，在 第2充電電壓之施加停止時，對電容器CX之另外一端施 加第1基準電壓。更詳言之，CPU 1 1在停止對電容器CX 之另外一端施加充電電壓VCC時，對電容器CX之另外一 端，施加屬於對演算放大器G 1之非反相輸入端子施加之電 壓（接地電壓）。利用此種構造，可以使演算放大器G 1之電 -27 - 200803789 壓動作範圍變大。 另外’在本發明之第1實施例之脈波量測裝置中，係 形成經由對電容器CX之另外一端施加接地電壓（第1充電 電壓）用以產生第1變換電壓，和經由對電容器CX之另外 一端施加充電電壓VCC(第2充電電壓）用以產生第2變換 電壓之構成，但是並不只限於此種方式。假如第1充電電 壓和第2充電電壓是不同之電壓値時，可以從壓力信號排 除與在演算放大器G1產生之熱雜訊和Ι/f雜訊等之低頻率 雜訊對應之電壓。例如，與後面所述之第2實施例之脈波 量測裝置同樣地，可以使第1充電電壓和第2充電電壓成 爲絕對値相等且施加方向是相反關係之電壓。 另外，在本發明之第1實施例之脈波量測裝置中，是 建構成經由對電容器CX之另外一端施加接地電壓藉以產 生第1變換電壓，然後，對電容器CX之另外一端施加充 電電壓VCC藉以產生第2變換電壓，但是並不只限於此種 方式者。亦可以建構成對電容器CX之另外一端施加充電 電壓VCC藉以產生第1變換電壓，然後，對電容器CX之 另外一端施加接地電壓藉以產生第2變換電壓。 其次，使用圖面用來說明本發明之另一實施例。另外 ，在圖中之相同或相當之部分附加相同之符號，而不再重 複其說明。 <第2實施例> 本實施例是有關變更C-V變換部2 1之構成的脈波量測 裝置。 -28 - 200803789 [c-ν變換部和感測器元件之構成] 第1圖是電路圖，用來表示本發明之第2實施例之脈 波量測裝置中的C-V變換部21和電容器CX之構成。 參照第1 1圖，C -V變換部2 1係和與感測器元件2 8對 應之電容器（壓力檢測用電容器）cx組合使用。C-V變換部 21具備有電容器CC，電荷轉送用電容器CF、電容器（第1 電荷保持用電容器）CH11、電容器（第2電荷保持用電容器） CH12、電容器CH13、電阻R1和R9、開關（第1開關）SW1 、開關（第2開關）SW12、開關（第3開關）SW13、開關SW14 、演算放大器G1和G5、充電部51、和差動放大器55。差 動放大器55包含有演算放大器G2〜G14和電阻R2〜R8。 充電部51包含有開關SW51〜SW54，和電源VI和V2。開 關SW1和開關SW12〜SW14係使用例如類比開關。 在此，演算放大器G1、開關S W1、和電容器CF係對 應於第7圖所示之電壓變換部52。另外，開關SW12、和 電容器CHI 1係對應於第7圖所示之電壓保持部53。另外 ，開關SW13和電容器CH12係對應於第7圖所示的電壓保 持部5 3。另外，差動放大器5 5對應到第7圖所示之演算 部54。 電阻R1其一端連接到演算放大器G1之輸出。開關 SW12其一端連接到電阻R1之另外一端，而另外一端連接 到電容器CH11之一端和演算放大器G12之非反相輸入端 子。開關SW1 3其一端連接到電阻R1之另外一端，而另外 -29- 200803789 一端連接到電容器CH 1 2之一端和演算放大器G 1 3之非反 相輸入端子。電容器CH 1 1〜CH 1 2之另外一端連接到接地 電壓（第2基準電壓）。 演算放大器G12其輸出連接到電阻R2之一端和電阻 R5之一端，而反相輸入端子連接到電阻R2之另外一端和 電阻R3之一端。演算放大器G 1 3其輸出連接到電阻R4之 一端和電阻R6之一端，而反相輸入端子連接到電阻R4之 另外一端和電阻R3之另外一端。 演算放大器G14其反相輸入端子連接到電阻R5之另 外一端和電阻R7之一端，而非反相輸入端子連接到電阻 R6之另外一端和電阻R8之一端，而輸出連接到電阻R7 之另外一端和電阻R9之一端。 開關S W 1 4其一端連接到電阻R9之另外一端，而另外 一端連接到電容器CH 1 3之一端和演算放大器G 1 5之非反 相輸入端子。演算放大器G 1 5其輸出連接到反相輸入端子 。電容器CH 1 3之另外一端和電阻R8之另外一端連接到接 地電壓。 在充電部51、開關SW55之一端連接到電源VI之正 電極，而另外一端連接到電容器CC之另外一端。開關SW5 6 之一端連接到電源V2之負電極，而另外一端連接到電容器 CX之另外一端。 開關 S W 1 2〜S W 1 4根據接受自 C P U 1 1之控制信號 SCI 2〜SC14而變換ON狀態和OFF狀態。 [C-V變換部之動作] -30- 200803789 第12圖是時序圖，用來表示本發明之第2實施例之脈 波量測裝置在進行脈波量測時之C - V變換部2 1之動作。 VP是施加在電容器CX之另外一端之電壓，VN是施加在 電容器CC之另外一端之電壓，在控制信號SCI和SC12〜 S C 1 4爲高位準之情況時，使分別對應之開關S W 1和S W 1 2 〜SW14成爲ON狀態，在低位準之情況時成爲OFF狀態。 第1 3圖是流程圖，用來決定本發明之第2實施例之脈 波量測裝置在進行脈波量測時之C-V變換部2 1之動作步驟 。第13圖之流程圖所示之處理是實現CPU 11存取ROM 12 而讀出程式，將讀出之程式展開在RAM 13上並執行該程 式。 參照第12圖和第13圖，首先，CPU 11使開關SW1 成爲ON狀態，且使開關SW12〜SW14成爲OFF狀態。另 外，CPU 1 1經由使開關SW51和SW54成爲ON狀態，和 使開關SW52、SW53、SW55和SW56成爲OFF狀態，用來 對電容器CX之另外一端施加充電電壓VCC (第1充電電壓） ，和對電容器CC之另外一端施加充電電壓-VCC。， 在此，從演算放大器G1之輸出，將施加在演算放大器 G1之非反相輸入端子之電壓（亦即接地電壓）回饋到演算放 大器G1之非反相輸入端子。因此，在電容器CX儲存與充 電電壓VCC對應之電荷，和在電容器CC儲存與充電電壓 -VCC對應之電荷（步驟S1 1)。 其次，CPU 11使開關SW1成爲OFF狀態（步驟S12) 200803789 其次，CPU 1 1使開關SW52和WS53成爲ON狀態， 且使開關SW51、SW54〜SW56成爲OFF狀態，用來使充 電電壓VCC和-VCC之施加停止，對電容器CX之另外一端 和電容器CC之另外一端施加接地電壓（第1基準電壓）。如 此一來，與被儲存在電容器CX之電荷量和被儲存在電容 器CC之電荷量之差相對應之電荷，移動到電容器CF。然 後，從演算放大器G1輸出與被儲存在電容器CF之電荷對 應之電壓（第1變換電壓）而作爲輸出電壓G1 (步驟S 13)。 更詳言之，當設電容器CX之靜電容量爲CX、而設電容器 CC之靜電容量成爲CC時，會移動到電容器CF之電荷係 以（CX-CC)xVCC來表示。而移動到電容器CF之電荷係在 電容器CF之靜電容量設爲CF時，被演算放大器G1變換 成以（（CX-CC)/CF)xVCC所表示之電壓（第1變換電壓）。 然後，CPU 1 1使開關SW12成爲ON狀態。如此一來 ，根據從演算放大器G1輸出之第1變換電壓而將電容器 CH11充電（步驟S13)。這時，在演算放大器G12之非反相 輸入端子，被輸入與儲存在電容器CH 11之電荷對應之電 壓。演算放大器G12將與被輸入到非反相輸入端子之電壓 對應之電壓，輸出到演算放大器G 1 4之反相輸入端子。 其次，CPU 1 1使開關SW12成爲OFF狀態（步驟S14) 。利用此種方式，將被輸入到演算放大器G 1 2之非反相輸 入端子之電壓固定。 其次，CPU 1 1使開關SW1成爲ON狀態。另外，CPU 1 1使開關SW55和SW56成爲ON狀態，且使開關SW51〜 -32- 200803789 SW54成爲OFF狀態，用來對電容器CX之另外一端施加充 電電壓- VCC(第2充電電壓），且對電容器CC之另外一端 施加充電電壓VCC。 在此，使施加在演算放大器G 1之非反相輸入端子之電 壓（亦即接地電壓）從演算放大器G1之輸出，回饋到演算放 大器G1之反相輸入端子。因此，在電容器CX儲存與充電 電壓-VCC對應之電荷，和在電容器CC儲存與充電電壓 VCC對應之電荷（步驟S15)。 其次，CPU 11使開關SW1成爲OFF狀態（步驟S16) 〇 其次，CPU 1 1使開關SW52和SW53成爲ON狀態， 且使開關SW51、SW54〜SW56成爲OFF狀態，用來使充 電電壓VCC和-VCC之施加停止，對電容器CX之另外一端 和電容器C C之另外一端施加接地電壓（第1基準電壓）。如 此一來，被儲存在CX之電荷量和被儲存在電容器CC之電 荷量之差相對應之電荷，移動到電容器CF。然後’從演算 放大器G1輸出與被儲存在電容器CF之電荷對應之電壓 (第2變換電壓）而作爲輸出電壓G1(步驟S17)。更詳言之 ，設電容器CX之靜電容量爲CX、且設電容器CC之靜電 容量成爲CC時，會移動到電容器CF之電荷係以-(CX_CC) X VCC來表示。而移動到電容器CF之電荷係在電容器CF 之靜電容量設爲CF時，被演算放大器G1變換成爲以 ((CC-CX)/CF)xVCC所表示之電壓（第2變換電壓）° 然後，CPU 1 1使開關SW13成爲ON狀態。如此一來 -33 - 200803789 ’根據從演算放大器G 1輸出之第2變換電壓而對電容器 CH12充電（步驟S17)。這時，在演算放大器G13之非反相 輸入端子’被輸入與儲存在電容器CH12之電荷對應之電 壓。演算放大器G 1 3將與被輸入到非反相輸入端子之電壓 對應之電壓’輸入到演算放大器G 1 4之非反相輸入端子。 其次，CPU 11使開關SW13成爲OFF狀態（步驟S1 8) 。利用此種方式，將被輸入到演算放大器G 1 3之非反相輸 入端子之電壓固定。 在此，被儲存在電容器CF之電荷，除了與電容器CX 之靜電容量對應之電荷外，亦包含有與利用上述方式在演 算放大器G 1產生之熱雜訊和1 /f雜訊以及類比開關之電荷 注入等之低頻率雜訊對應之電壓。 因此，在第1變換電壓和第2變換電壓包含有與上述 之雜訊成分對應之雜訊電壓，和與電容器CX之靜電容量 對應之感測器電壓。 在此，當第1變換電壓中之雜訊電壓之電壓値設爲VN1 、第1變換電壓中之與電容器CX之靜電容量對應之電壓 値設爲VS1、第2變換電壓中之雜訊電壓之電壓値設爲VN2 、第2變換電壓中之與電容器CX之靜電容量對應之電壓 値設爲VS2、且差動放大器55全體之增益設爲K時，差動 放大器55之輸出電壓VDIFF成爲K>((VN1+VS1)-(VN2 + VS2))。 另外，VS1是與充電電壓VCC對應之電壓値，VS2是 與-VCC對應之電壓値，所以VS1和VS2成爲絕對値相等 -34 - 200803789 且符號不同之電壓値。另外，當步驟S11〜S14之動作，和 步驟S 1 5〜S 1 8之動作之時間間隔，對上述之雜訊成分之變 化速度是成爲很短之間隔之情況時，VN 1和VN2成爲大致 相等。因此，差動放大器55之輸出電壓 VDIFF成爲 Kx((VNl+VSl)-(VN2 + VS2))与 2xKxVNl。亦即，差動放大 器55之輸出電壓VD IFF成爲除去雜訊成分之與電容器Cx 之靜電容量（亦即生物體之動脈內之壓力）對應之電壓。 其次，CPU 1 1使開關SW14成爲ON狀態。利用此種 方式，根據輸出電壓VDIFF而對電容器CH13充電（步驟 S 1 9) 〇 其次，CPU使開關SW14成爲OFF狀態（步驟s 20)。利 用此種方式，將被輸入到演算放大器G12之非反相輸入端 子之電壓固定。然後，從演算放大器G15將與被儲存在電 容器CH13之電荷對應之電壓（亦即生物體之動脈內之壓力） 對應之電壓，輸出到低通濾波器2 2而作爲輸出電壓V OUT。 CPU 11經由重複進行步驟S11〜S20之處理，用來更 新從C-V變換部2 1輸出之壓力信號。利用此種方式，量測 動脈內之壓力波形。 其他的構成和動作因爲是與第1實施例之脈波量測裝 置相同，所以在此不再重複詳細說明。 因此，在本發明之第2實施例之脈波量測裝置中，與 第1實施例之脈波量測裝置同樣地，可以防止脈波量測裝 置之劣化，且可圖謀小型化。 另外，在本發明之第2實施例之脈波量測裝置中，雖 -35 - 200803789 是建構成CPU 1 1經由對電容器CX之另外一端施加充電電 壓VCC(第1充電電壓），可以用來產生第1變換電壓，且 經由對電容器CX之另外一端施加充電電壓-VCC(第2變換 電壓），可以用來產生第2變換電壓，但是並不只限於此種 方式者。假如第1充電電壓和第2充電電壓是不同之電壓 値時，可以從壓力信號中排除與在演算放大器產生之熱雜 訊和1 /f雜訊等對應之電壓。例如，亦可以建構成與第1 實施例之脈波量測裝置同樣地，經由對電容器CX之另外 一端施加接地電壓而產生第1變換電壓，和經由對電容器 CX之另外一端施加充電電壓VCC而產生第2變換電壓。 另外，在本發明之第2實施例之脈波量測裝置中，亦 可以建構成C-V變換部21包含有作爲電壓保持部53之開 關SW12和電容器CH11，以及開關SW13和電容器CH12 ，但是並不只限於此種方式者。電壓保持部5 3可以建構成 至少保持第1變換電壓，所以C-V變換部2 1亦可以建構成 未包含有開關SW12和電容器CH11，或未包含有開關SW13 和電容器C Η 1 2。 另外，在本發明之第1實施例和第2實施例之脈波量 測裝置中，雖建構成第1基準電壓和第2基準電壓雙方成 爲接地電壓，但是並不只限於此種方式者。即使第1基準 電壓和第2基準電壓成爲不同之電壓，且成爲與接地電壓 不同之電壓時，亦可以從壓力信號排除與在演算放大器產 生之熱雜訊和1 /f雜訊等之低頻率雜訊對應之電壓。 此處所揭示之實施例之所有部分只作舉例用，不用來 -36 - 200803789 限制本發明。本發明之範圍不以上述之說明而是以申請範 圍來表示，且意味著包含與申請專利範圍均等意義和範圍 內之所有變更。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之第1實施例之脈波量測裝置之外觀 圖。 第2圖是在第1圖所示之量測狀態之手腕和脈波量測 裝置之槪略剖面圖。 第3圖表示本發明之第1實施例之脈波量測裝置之感 測器陣列1 9、多工器20和C-V變換部2 1之構成。 第4圖是感測器陣列1 9之外觀斜視圖。 第5圖是本發明之第1實施例之脈波量測裝置之功能 方塊圖。 第6圖是流程圖，用來決定本發明之第1實施例之脈 波量測裝置進行脈波量測時之動作步驟。 第7圖是功能方塊圖，用來表示本發明之第1實施例 脈波量測裝置之C-V變換部21和電容器CX之構成。 第8圖是電路圖，用來表示本發明之第1實施例之脈 波量測裝置之C-V變換部21和電容器CX之構成。 第9圖是時序圖，用來表示本發明之第1實施例之脈 波量測裝置進行脈波量測時之C-V變換部2 1之動作。 第1 〇圖是流程圖，用來表示本發明之第1實施例之脈 波量測裝置進行脈波量測時之C - V變換部2 1之動作步驟。 第11圖是電路圖，用來表示本發明之第2實施例之脈 -37 - 200803789 波量測裝置之C - V變換部2 1和電容器c X之構成。 第12圖是時序圖，用來表示本發明之第2實施例之脈 波量測裝置進行脈波量測時之C-V變換部2 1之動作。 第1 3圖是流程圖，用來決定本發明之第2實施例之脈 波量測裝置進行脈波量測時之C - V變換部2 1之動作步驟。 【主要元件符號說明】
1 感測器單元 3 顯示單元 11 CPU(控制部） 12 ROM 13 RAM 14 驅動電路 15 加壓泵 16 負壓泵 17 變換閥 18 按壓曲線部 19 感測器陣列 20 多工器 21 C-V變換部 22 低通濾波器 23 A/D變換部 24 操作部 25 顯示部 26 PCB -38- 200803789 27 軟 性 佈線 28、28 A 感 測 器元件 30 間 隔 物構件 3 1 下 部 電極 32 上 部 電極 5 1 充 電 部 52 電 壓 變換部 53 電 壓 保持部 54 演 算 部 55 差 動 放大器 100 脈 波 量測裝置 110 載 置 台 122 殻 體 130 束 緊 皮帶 200 腕 部 2 10 動 脈 220 橈 骨 cx 電 容 器（壓力檢 測 用 電 容 器 ) cc 電 容 器 CF 電 荷 轉送用電容器 CN 電 容 器（電荷保 持 用 電 容 器 ) CHI 1 電 容 器（第1電 荷 保 持 用 電 容 器） CH12 電 容 器（第2電 荷 保 持 用 電 容 器） S W1 開 關 (第1開關 ) -39 - 200803789 SW2 開關（第2開關） SW13、S W14 開關 S W5 1 〜S W54 開關 G1 〜G3 演算放大器 G12〜G15 演算放大器 VI、V2 電源 R1 〜R9 電阻 -40 -