(57)【要約】【課題】開口度と駆動電流の大きさとの関係にヒステリシスを有する電磁弁を排気弁として用いていても、精度良く排気流量を制御可能な血圧計およびその制御方法を提供すること。【解決手段】エアバッグの内圧を低下させるための電磁弁と、電磁弁の開口度を制御する駆動回路と、を有する血圧計である。駆動回路は、電磁弁の時定数に対応する周波数よりも低い周波数を有するパルス信号を用いて電磁弁を駆動し、電磁弁の開口度を制御する。【選択図】図１
2019111037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の計測部位に装着されるエアバッグと、
前記エアバッグの内圧を低下させるための電磁弁と、
前記電磁弁の開口度を制御する駆動回路と、を有する血圧計であって、
前記駆動回路は、前記電磁弁の時定数に対応する周波数よりも低い周波数を有するパルス信号を用いて前記電磁弁を駆動し、前記電磁弁の開口度を制御することを特徴とする血圧計。
【請求項２】
前記周波数が、前記エアバッグを用いて検出される脈波信号に適用されるローパスフィルタのカットオフ周波数より高いことを特徴とする請求項１に記載の血圧計。
【請求項３】
前記周波数が、前記電磁弁の駆動電流の大きさと前記電磁弁の開口度とのヒステリシスが予め定められた閾値未満となる範囲で定められることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の血圧計。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記パルス信号のデューティー比を変化させることによって前記電磁弁の開口度を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の血圧計。
【請求項５】
前記電磁弁は定排弁として用いられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の血圧計。
【請求項６】
血圧の計測中、前記エアバッグの内圧が目標値となるように、前記駆動回路を用いて前記電磁弁の開口度を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の血圧計。
【請求項７】
被検者の計測部位に装着されるエアバッグと、
前記エアバッグの内圧を低下させるための電磁弁と、を有する血圧計の制御方法であって、
前記電磁弁の時定数に対応する周波数よりも低い周波数を有するパルス信号を用いて前記電磁弁を駆動し、前記電磁弁の開口度を制御する制御工程を有することを特徴とする血圧計の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は血圧計およびその制御方法に関し、特にはエアバッグを用いて血圧を計測する血圧計およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
脈波や血圧を計測するための血圧計には、エアバッグを内蔵した帯状のカフを用い、オシロメトリック法によって血圧を計測するものが知られている。オシロメトリック法による血圧計測は、被計測者の計測部位にカフを装着し、ポンプでエアバッグに給気することによって計測部位を加圧して駆血したのち、減圧しながら計測した脈波の振幅に基づいて血圧値を決定する。
【０００３】
このような血圧計においては、エアバッグ内部とつながった気体流路に排気弁を設け、駆血時には排気弁を閉じ、駆血後、血圧値が決定されるまで（計測中）は排気弁を部分的に開いて一定割合でエアバッグ内部を減圧する。そして、血圧値が決定されると排気弁を全開して急速にエアバッグ内部を減圧する。排気弁が２つ設けられる場合、計測中には片方だけを部分的に開き、血圧値が決定されると両方を全開する。
【０００４】
排気弁としては、ソレノイドを用いて開度を調節可能とした電磁弁が広く用いられている。ソレノイドは、中空円筒状のコイルと、コイルの中心軸に挿入されたプランジャ（可動子）とを有し、コイルに流れる電流によって発生する磁界により、プランジャを中心軸に沿って直線運動させる電気機械変換素子である。ソレノイドには、オン（全開）とオフ（全閉）のみプランジャの位置を制御可能なものと、全開から全閉まで任意の位置にプランジャの位置を制御可能なものがあり、後者は比例ソレノイドとも呼ばれる。比例ソレノイドを用い、プランジャの位置（移動量）を制御することにより、電磁弁と排気口との間の間隙の大きさ（開口度）を制御することができる。
【０００５】
比例ソレノイドには、電磁弁には開口度を０％（全閉）から１００％（全開）方向に制御する場合と、開口度を１００％から０％方向に制御する場合とで、同じ駆動電流に対する開口度が異なるというヒステリシス特性を有するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７５４３５号公報（図１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
血圧の計測中における減圧速度は一定であることが望ましいため、圧力を監視し、圧力が目標値または目標範囲より高い場合には開口度を上げ、低い場合には開口度を下げるようにフィードバック制御する場合がある。この際、電磁弁のヒステリシスが大きいとフィードバック制御の精度が低下し、ひいては血圧値の計測精度も低下するという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、開口度と駆動電流の大きさとの関係にヒステリシスを有する電磁弁を排気弁として用いていても、精度良く排気流量を制御可能な血圧計およびその制御方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的は、被検者の計測部位に装着されるエアバッグと、エアバッグの内圧を低下させるための電磁弁と、電磁弁の開口度を制御する駆動回路と、を有する血圧計であって、駆動回路は、電磁弁の時定数に対応する周波数よりも低い周波数を有するパルス信号を用いて電磁弁を駆動し、電磁弁の開口度を制御することを特徴とする血圧計によって達成される。
【発明の効果】
【００１０】
このような構成により、本発明によれば、開口度と駆動電流の大きさとの関係にヒステリシスを有する電磁弁を排気弁として用いていても、精度良く排気流量を制御可能な血圧計およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る血圧計の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る血圧計の動作に関するフローチャートである。
【図３】実施形態に係る定排弁駆動回路の構成例を示す図である。
【図４】実施形態に係る定排弁の駆動方法の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明をその例示的な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では本発明を血圧計に適用した構成に関して説明する。しかし、本発明は血圧計に限らず、脈波計、血流量計など、被計測者に取り付けられ、ポンプで給気されるエアバッグを用いて生体情報を計測する生体情報計測装置に適用可能である。また、アプリケーションソフトウェアを実行することにより、本発明を適用した血圧計や生体情報計測装置として機能することが可能なコンピュータ機器も、本発明の血圧計もしくは生体情報計測装置に含まれる。
【００１３】
●（血圧計の構成）
図１は、実施形態に係る血圧計の一例としての自動血圧計１５０の機能構成例を示すブロック図である。自動血圧計１５０は、カフ１０を用いたオシロメトリック法により血圧を計測する。
カフ１０は、エアホースＨの一端に接続されたエアバッグ１１を内蔵し、被検者の、血圧を計測する部位（例えば四肢や足趾の１つ以上）に装着される。エアホースＨの他端に設けられたコネクタを自動血圧計１５０のエアコネクタ２４に取り付けることによって、カフ１０が自動血圧計１５０に取り付けられる。エアコネクタ２４は圧力センサ１２、定排弁１４、急排弁１６、ポンプ１８と共通の気体流路Ｒで接続されている。従って、カフ１０が自動血圧計１５０に取り付けられた状態で、エアバッグ１１、エアホースＨ、および気体流路Ｒは連続した１つの空間を形成する。
【００１４】
圧力センサ１２は例えばピエゾ素子などを用いた圧力−電気変換センサであり、エアバッグ１１の内圧を表す電気信号（センサ出力信号）を出力する。脈によってエアバッグ１１の内圧が変化するため、センサ出力信号は脈波成分を含んでいる。センサ出力信号はＡＤコンバータ２２によって所定周波数でサンプリングされ、デジタルデータ化される。
【００１５】
定排弁１４および急排弁１６はエアバッグ１１の内圧を低下させるための排気弁である。定排弁１４は開口度（排気流量）が可変で、駆血状態から徐々にエアバッグ１１の内圧を低下させるために用いられる。一方、急排弁１６はエアバッグ１１の内圧を急速に低下させるために用いられ、計測終了時に開放される。急排弁１６は開口度が０％と１００％（全閉と全開）の２状態を制御可能であればよい。定排弁１４および急排弁１６は例えばソレノイドを用いた電磁弁によって実現することができる。
【００１６】
ポンプ１８はエアバッグ１１に給気して内圧を増加させるために用いられる。
定排弁１４および急排弁１６の開口度、およびポンプ１８の起動・停止は、カフ制御部２０が制御する。カフ制御部２０は主制御部３０の制御に従って動作する。開口度が可変な定排弁１４については、定排弁駆動回路２１がカフ制御部２０の指示に従った開口度となるように駆動する。急排弁１６は、開口度が１００％（全開）と０％（全閉）の２状態を制御すれば良いため、カフ制御部２０が直接駆動する。
【００１７】
本実施形態では、説明及び理解を容易にするため、自動血圧計１５０にカフ１０が１つ接続される構成を示しているが、カフ１０が複数接続されてもよい。カフ１０が複数接続される場合、エアコネクタ２４、圧力センサ１２、定排弁１４、急排弁１６、およびポンプ１８については原則としてカフ１０と同数設ける。一方、カフ制御部２０、ＡＤコンバータ２２については必ずしもカフ１０と同数設ける必要はない。
【００１８】
ＡＤコンバータ２２でデジタルデータ化されたセンサ出力信号は、脈波信号抽出フィルタ５０および圧力信号抽出フィルタ５１に供給される。
脈波信号抽出フィルタ５０は、センサ出力信号から容積脈波信号成分（以下、単に脈波信号成分という）を抽出し、脈波信号として主制御部３０に出力する。
圧力信号抽出フィルタ５１は、センサ出力信号からポンプノイズ成分や脈波信号成分を除去し、圧力信号として主制御部３０に出力する。
【００１９】
これらのフィルタはいずれも抽出する信号成分の帯域を通過させ、他の帯域を遮断もしくは大幅に減衰させる周波数特性を有するフィルタによって実現できる。例えば、脈波信号抽出フィルタ５０は一般的な脈拍の周波数を通過する帯域通過フィルタにより実現することが可能である。なお、上腕や足首など四肢の部位で計測される脈波と、足趾で計測される脈波とでは周波数帯域が異なる。そのため、計測部位（カフ１０の装着部位）に応じた周波数特性の帯域通過フィルタを切り替え可能に備えたり、フィルタの周波数特性を計測部位に応じて変更可能に構成したりすることができる。
圧力信号抽出フィルタ５１は、センサ出力信号からポンプノイズ成分や脈波信号成分といったＡＣ成分を除去するローパスフィルタによって構成することができる。
【００２０】
主制御部３０は例えば１つ以上のプログラマブルプロセッサ（ＭＰＵ）とメモリとを備え、メモリに記憶されたプログラムをＭＰＵで実行して自動血圧計１５０の各部の動作を制御することにより、自動血圧計１５０の機能を実現する。メモリには、プログラムの実行に用いる情報（各種の定数や設定値など）も記憶されてよい。なお、図１では脈波信号抽出フィルタ５０および圧力信号抽出フィルタ５１を主制御部３０と別個の構成として記載しているが、主制御部３０のＭＰＵによってプログラムを実行することでこれらフィルタの機能を実現してもよい。
【００２１】
主制御部３０は、脈波信号および圧力信号を取得し、圧力信号に基づいて、カフ制御部２０を通じたポンプ１８、定排弁１４および急排弁１６の動作を制御する。また、主制御部３０は、脈波信号の振幅が特定の条件を満たした際の圧力信号の値に基づいて血圧値（収縮期血圧、平均血圧、および拡張期血圧）を決定する。
【００２２】
操作部６０は、例えばキー、スイッチ、ボタンなどであり、ユーザからの指示や設定などを受け付ける。例えば電源ボタン／スイッチ、血圧計測の開始を指示するためのスイッチ／ボタンや、実行中の血圧計測の中止を指示するためのスイッチ／ボタンなどが含まれる。なお、表示部７０がタッチパネルを有する場合、表示部７０におけるＧＵＩ表示とタッチパネルとの組み合わせもまた操作部６０の一部を構成する。操作部６０の操作は主制御部３０が監視しており、主制御部３０は検出された操作に応じた動作を実行する。
【００２３】
表示部７０は例えばＬＣＤのようなドットマトリックス形式のディスプレイやＬＥＤランプなどから構成され、主制御部３０の制御に従って自動血圧計１５０の動作状態や計測結果、ガイダンスなどを表示する。なお、自動血圧計１５０は、表示部７０に代えて、あるいは表示部７０に加えて、スピーカやプリンタといった他の出力装置を備えてもよい。
【００２４】
記憶部８０は計測データに関する情報（被検者の情報など）や計測データなどを記憶する記憶装置であり、例えば不揮発性メモリであってよい。記憶部８０はメモリカードのような、自動血圧計１５０から取り外し可能な記録媒体を用いる構成であってもよい。なお、主制御部３０のＭＰＵが実行するプログラムやプログラムの実行に用いる情報のうち、少なくとも一部が記憶部８０に記憶されてもよい。
【００２５】
外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）９０は、例えば計測した血圧値を用いる外部装置を自動血圧計１５０に接続するための有線および／または無線通信インタフェースである。自動血圧計１５０は、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）９０を通じて外部装置と通信することができる。また、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）９０を通じて外部装置から電源の供給を受けてもよい。
【００２６】
●（自動血圧計の動作）
図２は、本実施形態の自動血圧計１５０の血圧計測処理について説明するためのフローチャートである。例えば操作部６０のスタートボタン等の押下により血圧測定動作の開始が指示されると、Ｓ１０１で主制御部３０は、カフ制御部２０に、カフ１０への給気を開始するよう指示する。
【００２７】
カフ制御部２０はこの指示に応答してポンプ１８を動作させる。これにより、エアバッグ１１への給気が開始される。なお、給気中、カフ制御部２０は、定排弁１４および急排弁１６をいずれも全閉の状態に制御する。圧力センサ１２が出力するセンサ出力信号は、エアバッグ１１の静的な内圧（カフ圧）を表す信号に、カフ１０の装着部位の脈による圧力変動（容積脈波成分）およびポンプ１８の動作ノイズ（ポンプノイズ成分）などが重畳した電気信号である。
【００２８】
センサ出力信号はＡＤコンバータ２２によってデジタルデータ化された後、脈波信号抽出フィルタ５０および圧力信号抽出フィルタ５１に供給される。脈波信号抽出フィルタ５０は、センサ出力信号から抽出した脈波信号成分を脈波信号として主制御部３０に供給する。圧力信号抽出フィルタ５１は、センサ出力信号からポンプノイズ成分および脈波信号成分を除去した信号を圧力信号として主制御部３０に供給する。
【００２９】
Ｓ１０３で主制御部３０は、圧力信号が表すカフ圧が予め定められた目標値に達したか否か判定し、達したと判定されればＳ１０５へ、達したと判定されなければＳ１２１へ、それぞれ処理を進める。
【００３０】
Ｓ１２１で主制御部３０は、異常を検知したか否か判定し、検知したと判定されなければ処理をＳ１０３へ戻して給気を継続し、検知したと判定されれば処理をＳ１２３へ進める。例えば主制御部３０は、給気を開始してからの経過時間が閾値を超える場合や、センサ出力信号の振幅が閾値未満である場合など、カフ１０の加圧が正常に行われていないか、回路部品に異常があると判定される場合や、操作部６０から計測の中止が指示された場合などに、異常を検知したと判定することができる。
【００３１】
Ｓ１２３で主制御部３０は血圧計測を強制終了させる。
具体的には、主制御部３０はカフ制御部２０に、
・ポンプ１８の動作停止（給気停止）
・定排弁１４および急排弁１６の全開
を指示する。
【００３２】
Ｓ１２５でカフ制御部２０は、主制御部３０の指示に従ってポンプ１８の動作を停止させるとともに定排弁１４および急排弁１６を全開状態にする。
【００３３】
Ｓ１２７で主制御部３０は、例えば表示部７０にメッセージを表示したり、アラーム音を出力したりして、装置異常を報知し、血圧計測処理を終了する。なお、主制御部３０はＳ１２３でカフ制御部２０への指示を行った後、カフ制御部２０の動作完了を待たずに処理をＳ１２７に進めてもよい。
【００３４】
一方、Ｓ１０３でカフ圧が目標値に達していると判定された場合、Ｓ１０５で主制御部３０は、カフ制御部２０に給気停止を指示する。あるいは、Ｓ１０３で圧力信号が表すカフ圧が予め定められた目標値に達したと判定されなくても、脈波信号が一定時間継続して消失したことが確認された時点で処理をＳ１０５に進めてもよい。カフ制御部２０は、給気停止の指示に応答してポンプ１８の動作（給気）を停止させる。
【００３５】
次いで主制御部３０は、血圧決定処理を開始する。血圧決定処理は公知のオシロメトリック法に基づく方法で実行することができる。実行可能な一例について説明すると、まずＳ１０７で主制御部３０は、カフ制御部２０に対し、減圧率の予め定めた目標値（例えば５ｍｍＨｇ／秒）に対応する開口度で定排弁１４を開くように指示する。カフ制御部２０は、定排弁駆動回路２１に対し、主制御部３０から指示された開口度または流量を通知する。定排弁駆動回路２１は、通知された開口度または流量に応じた駆動電流を生成し、定排弁１４を駆動する。これにより、定排弁１４の開口度が０（全閉）より大きくなり、定排弁１４からの排気が開始されるとともに、カフ１０のエアバッグ１１の内圧も減少し始める。
【００３６】
なお、定排弁１４を開く際の初期開口度がカフ制御部２０に予め設定されている場合、Ｓ１０７において主制御部３０は、開口度を指定することなしに、単に定排弁１４を開くようにカフ制御部２０に指示してもよい。
【００３７】
主制御部３０は定排弁１４を開くようカフ制御部２０に指示すると、脈波信号および圧力信号に基づいて血圧値の決定処理を開始する。主制御部３０は、例えば脈波信号の振幅が最大になった時点より前および後において、脈波信号の振幅が最大振幅の所定割合に該当する時点の圧力信号が示す圧力値を収縮期血圧および拡張期血圧として決定することができる。あるいは、主制御部３０は、脈波信号の振幅に有意な変化が生じた時点の圧力信号が示す圧力値を収縮期血圧および拡張期血圧として決定することができる。なお、減圧中には暫定的な血圧値を決定し、減圧処理が終了してから最終的な血圧値を決定してもよい。
【００３８】
Ｓ１０９で主制御部３０は、血圧決定処理を実行しながら圧力信号を監視し、減圧率が目標範囲内か否かを判定する。具体的には主制御部３０は、現在のカフ圧が、定排弁１４を開いてからの経過時間と目標減圧率から求まる現時点の目標値±許容誤差の目標範囲内にあるか否かを判定する。
【００３９】
主制御部３０は、減圧率が目標範囲内にあると判定されれば、処理をＳ１１１に進め、血圧決定処理が終了したかどうかを判定する。主制御部３０は血圧決定処理が終了したと判定されれば処理をＳ１１３に進め、血圧決定処理が終了したと判定されなければ処理をＳ１０９に戻す。上述の通り、血圧決定処理では暫定的な血圧値を決定してもよい。
【００４０】
Ｓ１１３で主制御部３０はカフ制御部２０に対して定排弁１４および急排弁１６の両方を全開の状態にするように指示する。これに応答してカフ制御部２０は、定排弁１４および急排弁１６を全開の状態に制御する。
Ｓ１２０で主制御部３０は減圧中もしくはＳ１１３以降に決定した血圧値などの計測値と、血圧値の信頼性および計測中に得られた他の情報を提示し、血圧計測処理を終了する。情報の提示は例えば表示部７０に対する表示であってもよいし、音声による報知であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。ここでは表示部７０に対する表示とする。
【００４１】
一方、Ｓ１０９において減圧率が目標範囲内と判定されない場合、主制御部３０は、Ｓ１１５〜Ｓ１１９で定排弁１４の開口度を調整する。具体的には、Ｓ１１５で主制御部３０は、現在のカフ圧）が目標範囲よりも低いか否かを判定し、低いと判定されればＳ１１９へ、低いと判定されなければＳ１１７へ処理を進める。
【００４２】
Ｓ１１９で主制御部３０は、排気流量を多くするため、カフ制御部２０に定排弁１４の開口度を増加するように指示し、処理をＳ１０９に戻す。また、Ｓ１１７で主制御部３０は、排気流量を少なくするため、カフ制御部２０に定排弁１４の開口度を減少するように指示し、処理をＳ１０９に戻す。カフ制御部２０は、主制御部３０からの指示に従い、定排弁駆動回路２１に、定排弁１４の開口度を予め定められた割合だけ増加もしくは減少させるように指示する。
【００４３】
●（定排弁駆動回路２１）
図３は、定排弁駆動回路２１の構成例を示す図である。本実施形態において、定排弁１４はソレノイドを用いた電磁弁であり、定排弁駆動回路２１は所定の周波数を有するパルス信号（矩形波）をパルス幅変調（ＰＷＭ）して得られる変調信号を用いて定排弁１４を駆動する。ＰＷＭ回路２１１は例えばＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)によって実現することができる。ＰＷＭ回路２１１は、クロック信号（キャリア信号）として供給されるパルス信号の周波数を必要に応じて調整した後、カフ制御部２０から指示される開口度または流量に応じたデューティー比を有するようにパルス幅変調して出力する。ここではクロック信号が定排弁駆動回路２１の外部から供給される構成としたが、定排弁駆動回路２１に発振器を設けてクロック信号を生成してもよい。
【００４４】
ＰＷＭ回路２１１が出力するパルス信号はスイッチング素子としてのトランジスタ２１２のベースに入力される。トランジスタ２１２はパルス信号がハイレベルのときにオンし、ローレベルのときにオフする。定排弁１４は電源Ｅとトランジスタ２１２のコレクタとの間に接続される。
【００４５】
ＰＷＭ回路２１１が出力するパルス信号のデューティー比が高くなるほど定排弁１４の駆動電流は大きくなる。カフ制御部２０から開口度または流量の通知を受け取ると、ＰＷＭ回路２１１は、予め記憶された、開口度または流量とデューティー比との関係とを示すテーブルまたは関係式にしたがって、パルス信号のデューティー比を決定する。そして、ＰＷＭ回路２１１は、決定したデューティー比を有するパルスを生成して出力する。
【００４６】
本実施形態においては、定排弁１４の駆動電流が脈流または脈動電流（大きさが周期的に変化する電流）となるような周波数を有するパルス信号のデューティー比をＰＷＭ回路２１１で制御する。
【００４７】
ソレノイドはコイルと寄生抵抗からなるＬＲ直列回路と見なすことができる。そのため、駆動回路の方程式は、コイルのインダクタンスをＬ、寄生抵抗をＲｓ、電源電圧をｅ、電流をｉとすると、以下の式（１）で表すことができる。
【数１】
2019111037.tif 000003
【００４８】
トランジスタ２１２をＰＷＭ回路２１１が出力するパルス信号でスイッチングすることによって得られる定排弁１４の駆動電流は、電圧に対して一次遅れの特性を持って追従する。ここで、ＰＷＭ回路２１１がデューティー比を制御するパルス信号（キャリア信号）の周波数をωｃとして式（１）を解くと、定排弁の駆動電流におけるＰＷＭパルス信号成分の振幅電流Ｉは、
【数２】
2019111037.tif 000004
となる。ここで、Ｅは電源電圧[V]である。
【００４９】
式（２）から、振幅電流Ｉは、パルス信号の周波数ωｃが高いほど小さくなることが分かる。本実施形態では、パルス信号の周波数ωｃを小さくすることによって、駆動電流を脈流とすることにより、プランジャを常時微振動させ、駆動方向による駆動量のヒステリシスを抑制する。上述の通り、ソレノイドはＲＬ直列回路と見なすことができるため、ソレノイドの時定数に相当する周波数よりもパルス信号の周波数ωｃが高い場合、駆動電流の大きさはほぼ一定になる。したがって、パルス信号の周波数ωｃは、定排弁１４に用いられる電磁弁の時定数に相当する周波数よりも低い値とする。また、血圧計測に影響を与えないため、脈波信号抽出フィルタとして用いられるローパスフィルタのカットオフ周波数（例えば１５０Ｈｚ）よりも高い値とする。
【００５０】
パルス信号の周波数ωｃは、ヒステリシス［％］が予め定められた閾値未満となる範囲でパルス信号の周波数ωｃを定めることができる。閾値は例えば３［％］程度とすることができるが、この限りでない。
【００５１】
図３に示した定排弁駆動回路２１は、定排弁１４を直接ＰＷＭ駆動する構成のため、例えば定電流回路の電流制御パラメータを周期的に変動させて定排弁１４の駆動電流を脈流とする構成よりも、簡便である。
【００５２】
図４は、比例ソレノイドを定排弁として用いた血圧計における駆動電流と排気流量との関係の具体例を示す図である。ここでは、定排弁１４の駆動電圧Ｅを６［Ｖ］とし、圧力センサ１２で検出されたエアバッグ１１の内圧が３００ｍｍＨｇの状態で、全閉から全開に向かう方向と、全開から全閉に向かう方向とで駆動電流（デューテー比）を変更し、排気流量を計測した。比例ソレノイドのインダクタンスＬは４９［ｍｍＨ］（１ｋＨｚ）、寄生抵抗Ｒｓは１３７［Ω］であった。したがって、電磁弁の時定数τ＝Ｌ／Ｒ＝３．５８×１０−４［ｓｅｃ］、時定数τに対応する周波数１／ｔ＝２７９５．９［Ｈｚ］である。また、脈波信号に適用する脈波信号抽出フィルタ５０のカットオフ周波数は１５０［Ｈｚ］である。
【００５３】
パルス信号の周波数ωｃを時定数τに対応する周波数よりも高くした場合（ωｃ＝３２ｋＨｚ）と、低くした場合（ωｃ＝１ｋＨｚおよび３００Ｈｚ）のそれぞれについての計測結果を図４（ａ）〜図４（ｃ）に示す。
【００５４】
図４に示すように、パルス信号の周波数ωｃが時定数τに対応する周波数よりも高い場合には、ヒステリシスが大きく、図２のＳ１０９およびＳ１１５〜Ｓ１１９で実施するようなフィードバック制御には適さない。一方、パルス信号の周波数ωｃが時定数τに対応する周波数よりも低い場合ではヒステリシスが大幅に抑制されており、特にωｃ＝３００Ｈｚの場合にはヒステリシスがほぼ解消している。
【００５５】
このように、本発明によれば、定排弁として用いられる電磁弁が開口度と駆動電流との関係にヒステリシスを有する場合でも、開口度のフィードバック制御を高精度に実施することが可能となり、結果として血圧の計測精度を高めることができる。また、一般に、ヒステリシスの小さな電磁弁はヒステリシスの大きな電磁弁よりも高価である。本発明によれば、ヒステリシスの影響を大幅に抑制することができるため、ヒステリシスが比較的大きい電磁弁を用いても精度の良い血圧計測ができ、血圧計のコスト低減という観点からも非常に有用である。
【００５６】
なお、本発明に係る定排弁の駆動方法は、カフ制御部２０が有する１つ以上のプログラマブルプロセッサ（コンピュータ）に、ＰＷＭ回路２１１と同様の動作を実行させるプログラム（アプリケーションソフトウェア）として実現することもできる。従って、このようなプログラムおよび、プログラムを格納した記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光学記録媒体や、磁気ディスクのような磁気記録媒体、半導体メモリカードなど）もまた本発明を構成する。
【符号の説明】
【００５７】
１０…カフ、１１…エアバッグ、１２…圧力センサ、１４…定排弁、１６…急排弁、１８…ポンプ、２０…カフ制御部、２１…定排弁駆動回路、２２…ＡＤコンバータ、３０…主制御部、５１…脈波抽出フィルタ、５２…圧力抽出フィルタ、１５０…血圧計
【図１】
2019111037.tif 000005
【図２】
2019111037.tif 000006
【図３】
2019111037.tif 000007
【図４】
2019111037.tif 000008