(57)【要約】  携帯型電子装置のための電力供給サブアセンブリ(1000)は、主電池(1010)と、変換器(1060)と、バックアップ電池(1070)と、コントローラ(1075)とを含む。主電池(1010)は主電圧を提供し、バックアップ電池(1070)はバックアップ電圧を提供する。変換器(1060)は、主電圧を受け取り、主電圧を少なくとも1つの動作電圧まで高める。コントローラ(1075)は、変換器(1060)から動作電圧を受け取り、主電池(1010)の電圧をモニタし、モニタした主電池電圧と主電池低電圧閾値とを比較する。モニタした主電池(1010)の電圧が主電池低電圧閾値より低い場合、コントローラ(1075)は、主電池(1010)を変換器(1060)から開放するための開放信号を送信する。モニタした電圧が主電池低電圧閾値より低い場合、コントローラ(1075)は、バックアップ電池(1070)を変換器(1060)に結合するための接続信号を送信する。バックアップ電池(1070)は、所定の最少時間の間、電力を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型電子装置にバックアップ電力を提供する方法であって、
一次電池の電池レベルをモニタするステップと、
前記一次電池の前記電池レベルが低電池閾値電圧未満である場合、前記一次電池を開放させる第1の信号を生成するステップと、
前記バックアップ電池に前記携帯型電子装置のための電力を提供させる第2の信号を生成するステップであって、前記バックアップ電池が、所定の最少時間の間、前記携帯型電子装置を動作させるための電力を提供するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記バックアップ電池が、前記携帯型電子装置を全機能で動作させることができる電力を提供する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記第1の信号および前記第2の信号が実質的に同時に生成される、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記低電池閾値電圧が1.0ボルトより低い、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記低電池閾値電圧が0.8ボルトより低い、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記電池レベルおよび前記低電池閾値の両方が、前記一次電池によって供給されている電流の値である、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記携帯型電子装置がインスリンポンプである、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
携帯型電子装置に電力を提供する方法であって、
主電池が前記携帯型電子装置に挿入されたかどうかを検出し、前記主電池が検出されると、検出信号をコントローラに送信するステップと、
前記主電池が検出されると、前記主電池からの電圧を電力変換器に結合するステップと、
コントローラに動作電圧を提供するステップであって、前記電力変換器が前記電圧を受け取った後に前記動作電圧が前記電力変換器から提供されるステップと、
前記コントローラから送信される信号を利用してバックアップ電池を充電するステップと、
前記バックアップ電池が充電レベルに到達したかどうかを判定するために前記バックアップ電池の電池レベルをモニタするステップと、
前記バックアップ電池の前記充電レベルを超えると、前記バックアップ電池の充電を停止するステップと
を含む方法。
【請求項９】
前記主電池が主電池低閾値電圧未満まで使い果たされたかどうかを判定するために前記主電池の電池レベルをモニタするステップをさらに含む、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記主電池が前記主電池低閾値電圧未満まで使い果たされると、前記主電池を前記電力変換器への前記電圧の結合から開放する開放信号を送信するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記主電池が閾値主電池レベル未満まで使い果たされると、前記電力変換器に電力を提供するために前記バックアップ電池を接続する接続信号を送信するステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記主電池と前記電力変換器の間にコンデンサが結合され、前記コンデンサが前記主電池から電圧を受け取り、前記電圧を前記電力変換器に提供する、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
十分に充電された主電池が前記携帯型電子装置に挿入されているかどうかを判定するために前記携帯型電子装置をモニタし、前記十分に充電された主電池が取り付けられると、前記コントローラに検出信号を送信するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
前記十分に充電された主電池が前記携帯型電子装置に挿入されると、前記主電池を接続する主電池接続信号を送信し、前記電力変換器への電力の提供から前記バックアップ電池を開放するバックアップ電池接続信号を送信するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１５】
前記バックアップ電池の充電レベルを測定し、前記充電レベルが許容可能閾値未満である場合、前記バックアップ電池を充電するために、前記バックアップ電池のレベルを前記コントローラがチェックするステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記携帯型電子装置がインスリンポンプである、請求項8に記載の方法。
【請求項１７】
プログラムコード記憶装置と、
前記プログラムコード記憶装置に記憶された機械可読プログラムであって、前記機械可読プログラムコードが、実行されると、コントローラが、
主電池から電池検出信号を受け取り、
主電池電圧読値を受け取り、
前記主電池電圧読値と主電池低電圧閾値を比較し、
前記コントローラへの電力の提供から前記主電池を開放する主電池開放信号をスイッチングデバイスに送信し、
前記コントローラに電力を提供するために、前記バックアップ電池を接続するバックアップ電池接続信号をスイッチングデバイスに送信する
命令を有する機械可読プログラムと
を備えたプログラムコード記憶装置。
【請求項１８】
実行されると、前記コントローラが携帯型電子装置のディスプレイに、前記バックアップ電池が前記携帯型電子装置に電力を提供することができる最少時間を示すメッセージを送信する命令を備えた、請求項17に記載のプログラムコード記憶装置。
【請求項１９】
実行されると、前記電池検出信号を受け取ると、前記主電池電圧読値を要求する信号を主電池検出回路に送信する命令を備えた、請求項17に記載のプログラムコード記憶装置。
【請求項２０】
プログラムコード記憶媒体と、
前記プログラムコード記憶媒体に記憶された機械可読プログラムコードであって、前記機械可読プログラムコードが、実行されると、コントローラが、
主電池が形態型電子装置の電力供給回路内に存在していることを示す電池検出信号を受け取り、
バックアップ電池の動作レベルを受け取り、
前記動作レベルがバックアップ電池充電閾値未満である場合、バックアップ電池を充電する信号をバックアップ電池充電回路に送信し、
前記バックアップ電池の充電レベルを受け取り、
前記バックアップ電池の前記充電レベルが前記充電閾値を超えている場合、充電機構に前記信号を送信することをやめる
命令を備えた機械可読プログラムコードと
を備えたプログラムコード記憶装置。
【請求項２１】
実行されると、前記コントローラが、主電池電圧読値を受け取り、前記主電池電圧読値と主電池閾値電圧を比較する命令を含む、請求項20に記載のプログラムコード記憶装置。
【請求項２２】
実行されると、前記コントローラが主電池開放信号を送信して、前記主電池にマイクロコントローラへの電力の提供を停止させ、また、バックアップ電池接続信号を送信して、前記バックアップ電池に前記マイクロコントローラに電力を提供させる命令を備えた、請求項21に記載のプログラムコード記憶装置。
【請求項２３】
主電圧を提供するための主電池と、
前記主電圧を受け取り、前記主電圧を少なくとも1つの動作電圧まで高めるための変換器と、
バックアップ電圧を提供するためのバックアップ電池と、
前記変換器から前記動作電圧を受け取り、前記主電池の電圧レベルをモニタし、前記モニタした前記主電池の電圧レベルと主電池低電圧閾値を比較し、前記モニタした電圧レベルが前記主電池低電圧閾値以下である場合、前記主電池による前記変換器への前記主電圧の提供を防止する開放信号を送信し、所定の時間の間、前記バックアップ電池に前記変換器にバックアップ電圧を提供させる接続信号を前記バックアップ電池に送信するコントローラと
を備えた、携帯型電子装置のための電力供給サブアセンブリ。
【請求項２４】
前記開放信号を受け取った後、前記主電池を基準接地から開放するためのスイッチングデバイスをさらに備えた、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項２５】
前記主電池と前記変換器の間にコンデンサが結合され、前記コンデンサが前記主電池によって充電され、前記コンデンサが、より平滑な主電圧を前記変換器に提供する、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項２６】
前記コントローラが前記バックアップ電池の動作レベルを受け取り、前記バックアップ電池の前記動作レベルが充電閾値未満である場合、バックアップ電池を充電する信号を充電デバイスに送信する、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項２７】
前記コントローラが前記バックアップ電池の充電レベルをモニタし、前記バックアップ電池の前記充電レベルが前記充電閾値を超えている場合、前記充電デバイスへの前記信号の送信を停止する、請求項26に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項２８】
前記主電池低電圧閾値が1.0ボルト未満である、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項２９】
前記主電池低電圧閾値が0.8ボルト未満である、請求項23に記載の電力サブアセンブリ。
【請求項３０】
前記携帯型電子装置が、蓄電池、リチウム電池またはアルカリ電池を利用することができる、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項３１】
前記主電池が低電圧閾値に到達する前に、前記主電池エネルギーの少なくとも95%が利用される、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項３２】
前記変換器が、ポンプ、ディスプレイおよび前記コントローラではない第2のプロセッサに他の動作電圧を提供する、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項３３】
前記携帯型電子装置がインスリンポンプである、請求項23に記載の電力供給サブアセンブリ。
【請求項３４】
ユーザにメッセージを提供するディスプレイと、
電力供給サブアセンブリであって、
主電圧を提供するための主電池と、
バックアップ電圧を提供するためのバックアップ電池と、
前記主電池または前記バックアップ電池のいずれかに結合された、前記主電池および前記バックアップ電池の両方に結合することができるコンデンサであって、前記主電圧または前記バックアップ電圧のいずれかを受け取り、受け取った前記電圧を転送するコンデンサと、
前記受け取った電圧を前記コンデンサから受け取り、少なくとも1つの動作電圧を生成する変換器と、
前記変換器から前記少なくとも1つの動作電圧を受け取り、前記主電池の前記主電圧をモニタし、前記モニタした前記主電池のレベルと主電池低電圧閾値を比較し、前記モニタした前記主電池のレベルが前記主電池低電圧閾値以下である場合、前記主電池からの前記主電圧が前記コンデンサに結合されるのを防止する開放信号を送信するコントローラと
を備えた電力供給サブアセンブリと
を備えた携帯型電子装置。
【請求項３５】
前記モニタした前記主電池のレベルが前記主電池低電圧閾値以下である場合、前記コントローラが、前記バックアップ電池からの前記バックアップ電圧を前記コンデンサに結合する接続信号をさらに送信する、請求項34に記載の携帯型電子装置。
【請求項３６】
前記変換器が前記ディスプレイのための動作電圧を提供する、請求項35に記載の携帯型電子装置。
【請求項３７】
前記主電池が、家庭用電流によって充電することができる取外し可能蓄電池であってもよい、請求項35に記載の携帯型電子装置。
【請求項３８】
前記主電池低電圧閾値が1.0ボルト未満である、請求項34に記載の携帯型電子装置。
【請求項３９】
前記主電池低電圧閾値が0.8ボルト未満である、請求項34に記載の携帯型電子装置。
【請求項４０】
前記主電池が低電圧閾値に到達する前に、前記主電池エネルギーの少なくとも95%が利用される、請求項34に記載の携帯型電子装置。
【請求項４１】
前記携帯型電子装置がインスリンポンプである、請求項34に記載の携帯型電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2005年8月16日に出願した米国特許出願第11/204,667号（代理人整理番号40088-317229）、および2005年8月16日に出願した米国特許出願第11/204,583号（代理人整理番号40088-316766）の一部継続出願である。
【０００２】
本発明の技術分野は、インスリンポンプ、検体センサデバイス、携帯電話、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）などの携帯型電子装置のための電力の提供である。具体的には、本発明は、携帯型電子装置に組み込まれた電池のタイプとは無関係に、主電池が消耗した後の既知の時間期間での携帯型電子装置への電力供給を対象としている。
【背景技術】
【０００３】
ほとんどの携帯型電子装置は、アルカリ電池、リチウム-イオン電池または蓄電池のいずれかによって電力が供給される。図1(a)は、異なるタイプの電池によって提供される電圧レベルと時間との関係をグラフで示したものである。図1(a)の線Aで示されているように、アルカリ電池は、高い電圧、たとえば約1.55ボルトで開始し、時間と共に減少する。線Dは、電池閾値電圧を示している。この低電池閾値電圧は、その電池が低い電圧を供給していると判定される値を表している。この閾値に到達すると、電池の供給電圧が低く、交換しなければならないことを示すメッセージを携帯型電子装置のディスプレイに送信しなければならない。携帯型電子装置がアルカリ電池を利用している場合、電圧閾値は、約1.16ボルトまたは1.08ボルトである。アルカリ電池の主電池寿命が30日であると仮定すると、アルカリ電池は、アルカリ電池の低電池閾値に到達した後、通常、約12時間の間、携帯型電子装置に電力を提供することができる。電池の寿命は、デバイスによって使用される実際のエネルギーによって決まることに留意されたい。また、電圧閾値は約1.1ボルトであるため、利用されるアルカリ電池の電池エネルギーは、全体の2/3にすぎないことが推定されていることに留意されたい。
【０００４】
リチウム電池は、はるかに高い初期電圧を提供し、長時間にわたる時間期間の間、その電圧値を維持することができる。しかしながら、リチウム電池は、一度使い果たされると、図1(a)の線Bで示されているように電圧値が急激に小さくなる。リチウム電池を使用している携帯型電子装置の場合、低電圧メッセージを受け取ってから携帯型電子装置が電力を失うまでの間にユーザがその携帯型電子装置を使用することができるのは、場合によっては30分未満である。ユーザが医療用の理由で、たとえばインスリンポンプ、血糖センサまたは血糖計などの携帯型電子装置を利用している場合、リチウム電池は、場合によっては交換電池を見つけるだけの十分な時間をユーザに提供することはできない。
【０００５】
蓄電池(rechargeable battery)は、場合によっては、携帯型電子装置の所有者にとっては良好な経済的解決法である。ユーザは、毎週または毎月、新しい電池セットを買う代わりに、電池がそのエネルギーを使い果たすと、家庭用の電流を利用して電池を充電することができる。多くの携帯型電子装置は、電池によって供給される初期電圧が低すぎ、また、アルカリ電池に対して設定されている低電池閾値電圧以下である場合があるため、蓄電池を利用することができない。蓄電池は、デバイスに電力を供給することができる時間的長さの点ではアルカリ電池と同様の特性を有しているが、図1(a)の線Cで示されているように、蓄電池によって供給される初期電圧は、アルカリ電池によって供給される初期電圧より低い。したがって、蓄電池のいくつかの初期電圧は、場合によっては、上で言及したように携帯型電子装置の低電池閾値電圧より低く、携帯型電子装置は、蓄電池を利用することができないことを示すメッセージを生成することがある。また、これは、部分的に使い果たされた、場合によっては低初期電圧読値を有する電池に対しても同様である。
【０００６】
さらに、これらの電池のいくつかは、その電池が保管または利用される環境によって、その実効電圧が影響を受けることがある。たとえば、電池が配置される環境の温度が変化すると、その電池によって提供される実効電圧が低くなることがある。また、電池が振動にさらされると、その電池によって生成される実効電圧が低くなることがある。そのため、電池によって提供される電圧の読値が低電池閾値より小さくなり、したがって携帯型電子装置は、温度変化ならびに振動にさらされる電池を利用することができない。
【０００７】
直流電力源を利用している現在の多くの携帯型電子装置は、さらに、その直流電力源が交換または充電されるまでの間、限られた量の機能を携帯型電子装置に提供するバックアップ電池システムを備えている。言い換えると、バックアップ電池は、携帯型電子装置のためのランタイムクロックを動作させ、メモリの内容を保管するだけの十分なエネルギーを提供することはできるが、その携帯型電子装置のすべての機能のための電力は提供していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願第11/204,667号明細書
【特許文献２】米国特許出願第11/204,583号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、携帯型電子装置にバックアップ電力を提供する方法が提供される。本発明の実施形態では、一次電池の電池レベルがモニタされる。一次電池の電池レベルが低電池閾値未満になると開放信号が生成され、一次電池が開放される。一次電池の電池レベルが低電池閾値未満になると、携帯型電子装置に電力を供給するための接続信号が生成され、バックアップ電池が結合される。このバックアップ電池によって、所定の最少時間の間、携帯型電子装置に利用されている電池のタイプとは無関係に、携帯型電子装置を動作させるための電力が提供される。
【００１０】
他の実施形態では、携帯型電子装置は、主電池が携帯型電子装置に挿入されたかどうかを検出し、主電池が検出されると、検出信号がコントローラに送信される。主電池が検出されると、主電池から出力される電圧が電力変換器に結合される。この変換器は、主電池から電圧を受け取ると、コントローラに動作電圧を提供する。コントローラは、コントローラから送信される信号を利用してバックアップ電池を充電する。コントローラは、バックアップ電池の電池レベルをモニタして、バックアップ電池が完全に充電されたかどうかを判定する。コントローラは、バックアップ電池の充電レベルが、バックアップ電池が適切に充電されたことを示す充電レベルを超えると、バックアップ電池の充電を停止する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１（ａ）】異なるタイプの電池によって提供される電圧レベル対時間を示すグラフである。
【図１（ｂ）】本発明の一実施形態によるコントローラデバイスの正面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、コントローラデバイスハウジング内に統合された血糖計の正面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、コントローラデバイスハウジング内に統合された血糖計の正面図である。
【図４】本発明の一実施形態による、注入デバイスと連絡しているコントローラデバイスハウジング内に統合された血糖計の正面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、注入デバイス内のRF通信システムのブロック図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態によるコントローラデバイスのブロック図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態によるコントローラデバイスのブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による注入システム内の連絡経路のブロック図である。
【図８】カスタム集積回路を使用した本発明の一実施形態による電子工学アーキテクチャの線図である。
【図９】本発明の一実施形態による、主電池が低電圧閾値に到達した後に携帯型電子装置に全機能電力を提供する方法を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、携帯型電子装置のための電力供給サブシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について、本明細書の一部をなし、本発明のいくつかの実施形態を示した添付の図面を参照して説明する。本発明の範囲を逸脱することなく他の実施形態を利用することができ、また、構造および動作に変更を加えることができることを理解されたい。
【００１３】
一実施形態では、コントローラデバイスは、注入デバイスなどの治療/診断デバイスとは別の、ユーザが実際にデバイスを操作することなく治療/診断デバイスと通信することができるハンドヘルドデバイスである。治療/診断デバイスの他の実施例は、電子療法デバイスならびに心臓センサおよび他のセンサから診断情報を受け取るデバイスを備えている。図1(b)に示されているように、コントローラデバイス5は、ユーザが運ぶように適合されたハウジング3および該ハウジング3の中に収納された、ユーザから注入デバイスへ通信情報またはコマンドを送信するための通信システム(図示せず)を備えている。他の実施形態では、コントローラデバイス5は、注入デバイスから、あるいは注入システムの他のコンポーネント、たとえば特性測定デバイスなどから送られる通信情報を受け取ることができる。さらに、コントローラデバイスは、ユーザがデータまたはコマンドを入力するためのキー、ボタン、等々などの1つまたは複数のユーザ入力デバイス2aおよび2bをコントローラデバイスハウジング3の上に備えることができる。コントローラデバイス5は、その時点で注入デバイスのディスプレイに表示されている情報および/またはグラフを同時に表示するディスプレイ4をコントローラデバイスハウジング3の上に備えている。このディスプレイ4により、ユーザは、現在取られているアクション、すなわち注入デバイスによって現在実行されているアクションを容易にモニタし、制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラデバイス5は、さらに、視認をより容易にするためのバックライト1をコントローラデバイスディスプレイ4の中に備えることができる。バックライトは、ユーザが個人的に使用するために選択することができる1つまたは複数の色に適合させることができる。他の実施形態では、バックライトは、さまざまな警告および警報が生じた場合に、点滅するように、および/または黄または赤などに色が変わるように適合させることができる。追加実施形態では、コントローラデバイス5は、取扱いを容易にするハンドストラップ6などのアクセサリを備えることができる。特定の実施形態では、コントローラは、長さ6インチ、幅4インチ、厚さ1インチ未満になるようにサイズ化されている。
【００１４】
或る実施形態では、患者の検体、たとえば血糖(「BG」)の濃度を知覚および測定し、また、測値に基づいて注入デバイスを制御する特性測定デバイスは、コントローラデバイスおよび注入デバイスと共に注入システムの中に含めることができる。特性測定デバイスは、ハウジング、該ハウジングに結合された、ユーザから検体を受け取って試験し、ユーザの検体の濃度を測定するためのレセプタクル、ハウジング内に収納され、レセプタクルに結合された、該レセプタクルからの検体の測定済み濃度を処理するためのプロセッサ、およびハウジング内に収納され、プロセッサに結合された、ユーザの検体の測定済み濃度を示すデータを含む通信情報を送信するための通信システムを備えている。特定の実施形態では、特性測定デバイスは、さらに、レセプタクルに結合された、ユーザから検体を獲得するための切開デバイスを備えることができる。
【００１５】
実施形態では、注入デバイスは、ユーザが運ぶように適合されたハウジング、該ハウジング内に収納された、ユーザの身体に注入するための液体が入った貯蔵容器に動作結合された駆動機構、ハウジング内に収納された、ユーザの検体の測定済み濃度を示すデータを含む通信情報を特性測定デバイスから受け取るための通信システム、およびハウジング内に収納され、通信システムに結合された、ユーザの検体の測定済み濃度を示すデータを処理し、注入デバイスを制御するためのプロセッサを備えている。特定の実施形態では、注入デバイスは、長さ6インチ、幅4インチ、厚さ1インチ未満になるようにサイズ化されている。
【００１６】
注入デバイス(infusion device)は、さらに、プロセッサと共に使用される、ユーザの身体に注入すべき液体の推定量をユーザの検体の測定済み濃度およびユーザの検体の目標濃度を示す受け取ったデータに基づいて計算するためのボーラス推定器、および注入すべき液体の推定量が計算されたことを示す指示計を備えることができる。システムは、それらに限定されないが、酸素、血液、温度、ラクターゼ、pH、注入可能、等々を始めとするさまざまな検体タイプのうちの任意の1つの濃度を測定することができる。さらに、注入デバイスは、ユーザによって摂取される物質の推定量を入力するための、キー、ボタン、等々などのユーザ入力デバイスを備えることができ、また、ボーラス推定器は、ユーザの身体に注入すべき液体の推定量をユーザによって摂取される物質の入力推定量に基づいて計算する機能を備えることができる。また、注入デバイスは、注入デバイスの通信システムが測定デバイスの通信システムから受け取る、ユーザの検体の測定済み濃度を示すデータを記憶するためのメモリを備えることも可能である。
【００１７】
さらに他の代替実施形態では、特性測定デバイスはBG測定デバイスであり、血液以外の液体液、たとえば間質、髄液、唾液、尿、涙、汗、等々などからの標本を使用することができる。さらに他の代替実施形態では、他の測定デバイスを利用して、ホルモン、コレステロール、酸素、pH、乳酸塩、心拍数、呼吸数、投薬濃度、ウィルス負荷(たとえばHIV)、等々などのユーザの他の特性、検体または物質の濃度、レベルまたは量を測定することができる。さらに他の代替実施形態では、インスリン以外の投薬(たとえばHIV薬、肺性ハイパーテンションを処置するための薬剤、鉄キレート化薬剤、疼痛治療薬、抗癌療法)、化学薬品、酵素、抗原、ホルモン、ビタミン、等々などの他の液体をユーザに投与することができる。特定の実施形態は、人体における使用を対象としているが、代替実施形態では、注入デバイスは、動物に使用することができる。疼痛管理の場合、個別化された投与またはユーザは、プリセットボーラスボタンを複数回にわたって押すことができるため、患者制御鎮痛薬(Patient Controlled Analgesic (PCA))機能としてボーラス機能をセットアップすることができる。
【００１８】
他の実施形態では、特性測定デバイスは、BGレベルを測定するBG計であり、注入デバイスはインスリン注入ポンプである。BG計は、ユーザに投与するためのインスリンの量を決定するために、BGの測値を注入ポンプデバイスに送信する。代替実施形態では、BG測定デバイスは、連続グルコース測定システム、ホスピタルヘマキュー(hospital hemacue)、自動間欠血糖測定システム、等々であってもよく、および/またはBG測定デバイスは、ユーザのBGレベルを測定するための、体液と接触するセンサ、光センサ、RFセンサ、酵素センサ、蛍光センサ、レセプタクル内に置かれた血液標本、等々などの他の方法を使用することができる。一般的には、BG測定デバイスは、参照により本明細書に組み込まれている、1999年8月19日に出願した、「Telemetered Characteristic Monitor System and Method of Using the same」という名称の米国特許出願第09/377,472号明細書、1999年6月17日に出願した、「Characteristic Monitor with a Characteristic Meter and Method of Using the Same」という名称の米国特許出願第09/334,996号明細書、2000年1月20日に出願した、「Handheld Personal Data Assistant (PDA) with a Medical Device and Method of Using the Same」という名称の米国特許出願第09/487,423号明細書、および2001年8月23日に出願した、「Handheld Personal Data Assistant (PDA) with a Medical Device and Method of Using the Same」という名称の米国特許出願第09/935,827号明細書に開示されているタイプのデバイスおよび/またはそれらの特徴を備えたデバイスであってもよい。このようなBG測定デバイスは、たとえばユーザの手、身体、服のポケット、服に取り付けて(たとえばクリップ、ひも、接着剤またはファスナを使用して)、等々で運ぶように適合させることができる。特定の実施形態では、BG測定デバイスは、長さ6インチ、幅4インチ、厚さ1インチ未満になるようにサイズ化されている。
【００１９】
本発明の代替実施形態では、BG計は、図2に示されているように、コントローラデバイスハウジングの中に統合することができ、コントローラデバイスハウジング15は、BG計レセプタクル(BG meter receptacle)20を備えている。コントローラ10は、ユーザが運ぶように適合されたハウジング15、および該ハウジング15に結合された、ユーザのBGの濃度を測定するためにユーザからBGレベルを受け取って試験するためのBG計レセプタクル20を備えている。使用血液標本を保持しているBG試験条片(BG test strip)25は、コントローラデバイス10による試験のためにBG計レセプタクル20に挿入されている。変形形態では、コントローラデバイス10は、試験のために条片を装填し、提供し、また、条片を除去するカートリッジ様の機構を有することができる。コントローラデバイス10は、たとえば、血糖レベルの測定済み濃度、参照により本明細書に組み込まれている、「System for Monitoring Physiological Characteristics」という名称の米国特許出願第10/624,177号明細書に記載され、開示されているようなBG傾向変動またはグラフなどのユーザによって要求された情報あるいは注入デバイスによって取られた命令行為を表示するためのディスプレイ30をハウジング15の上に有している。ディスプレイ30は、さらに、視認を容易にするための専用バックライト35を備えることができる。バックライト35は、警告または警報のレベルに適した色を点滅させることによって目視指示器の機能を追加実行するユーザプログラマブル多重カラーバックライトであってもよい。バックライト35は、さらに、電池電力を保存し、視認を改善するための可変強度(自動または手動)を有することができる。コントローラ10  はキーパッド40を備えており、その上に、キー、ボタン、等々などのさまざまな入力デバイスが配置されている。キーパッドボタン45a、45b、45cおよび45dは、オプションおよび/または入力情報を選択するためにユーザによって使用される。
【００２０】
本明細書において説明されているコントローラデバイスの電力および他のさまざまなデバイスの電力は、電池から供給することができる。電池は、使い捨て電池であっても、あるいは蓄電池であってもよい。電池が蓄電池である場合、電池をデバイスに取り付けたままの状態で充電するために、デバイスを電気アウトレット、ドッキングステーション、携帯型充電器、等々に取り付けるためのコネクタまたは他のインタフェースをデバイス上に存在させることができる。また、蓄電池をデバイスから取り外してデバイスの外部で充電することも可能であるが、場合によっては蓄電池をデバイスのハウジング内に密閉し、より耐水性のあるハウジングまたは防水型ハウジングを生成することも可能である。デバイスは、さまざまなタイプおよび形状の電池に適応するように適合させることができる。他の実施形態では、デバイスは、複数のタイプの電池に適応するように適合させることができる。たとえば、デバイスは、蓄電池に適応するように適合させることができ、電池が故障した場合、あるいは他の必要性に応じて、AA電池、AAA電池またはコインセル電池などの容易に利用可能な電池に適応するように適合させることができる。
【００２１】
図3は、コントローラデバイスの他の実施形態を示したものである。この場合も、コントローラデバイス110は、ユーザが運ぶように適合されたハウジング115、および該ハウジング115に結合された、ユーザのBGの濃度を測定するためにユーザからBGレベルを受け取って試験するためのBG計レセプタクル120を備えている。ユーザの血液標本を保持しているBG試験条片125は、コントローラデバイス110による試験のためにBG計レセプタクル120に挿入されている。コントローラデバイス110は、たとえば、血糖レベルの測定済み濃度、血糖レベル傾向変動のグラフまたは液体投与情報などのユーザによって要求された情報あるいは注入デバイスによって取られた命令行為を表示するためのディスプレイ130をハウジング115の上に有している。ディスプレイ130は、視認を容易にするための専用バックライト135を備えることができる。コントローラデバイス110は、キー、ボタン、等々などのいくつかの入力デバイスをハウジング115の上に備えている。ハウジングボタン145a、145bおよび145cは、オプションおよび/または入力情報を選択するためにユーザによって使用される。
【００２２】
図4は、注入デバイス50を備え、BG計10と共に統合されたコントローラデバイスをさらに備えた注入システムの一実施形態を示したものである。注入デバイス50およびコントローラデバイスは、1つのハウジングを共有している。コントローラデバイス10は、無線方式を介して、たとえばRF信号を注入ポンプデバイス50に送信している。コントローラデバイス10は、患者のBGレベルを知覚してその濃度を測定し、その測値に基づいて注入デバイス50を制御している。これによって、患者側での計算が、なくなるとまではいかなくとも、大幅に軽減される。特定の実施形態では、注入デバイス50は、ユーザが運ぶように適合されたハウジング55を備えている。ハウジング55の上には、BG計ディスプレイ30と同様、ユーザによって要求された情報または注入デバイス50によって取られた命令行為を表示するディスプレイ60が含まれている。注入デバイス50は、ディスプレイを備えていなくてもよいが、その場合、安全上の理由から、中断/再開入力およびアクション入力が存在していなければならない。BG計ディスプレイ30は、注入デバイス50からコントローラデバイス10に送られる通信情報に基づいて情報を表示する。注入デバイス50のディスプレイ60は、常に、コントローラデバイスのディスプレイ30に表示されている情報と実質的に同じ情報を表示することができる。これらの2つのディスプレイは互いに模倣することができるため、ユーザは、選択された情報を、通常は注入セット75を介してユーザの身体に取り付けられる注入デバイス50ではなく、コントローラデバイス10から便利に見ることができるように選択することができる。注入デバイス50は、ハウジング55内から配管80を介して注入セット75に液体を引き渡し、注入サイトでユーザの身体に液体を投与する。注入デバイス50の上には、さらに、図に示されているよう、キーパッドボタン70a、70bおよび70cなどのさまざまな入力デバイスを備えたキーパッド65が含まれている。
【００２３】
図5は、注入デバイス150のブロック図を示したものである。注入デバイス150は、ハウジング172内に収納された、ユーザの身体に注入するための液体が入った貯蔵容器154に動作結合された駆動機構152、ハウジング172内に収納された、ユーザのBGの測定済み濃度を示すBG計からのデータを含む通信情報をコントローラデバイスから受け取るための通信システム156、およびハウジング172内に収納され、通信システム156に結合された、受け取った通信情報を処理し、注入デバイス150を制御するためのプロセッサ158を備えている。液体は、ハウジング172内の出口168を介して貯蔵容器154から引き渡され、配管180および注入セット175を介してユーザの身体に投与される。注入デバイス150は、さらに、ディスプレイ160上に表示される、注入すべき液体の推定量が計算されたことを示す指示器を備えることができる。さらに、注入デバイス150は、ユーザによって摂取される物質の推定量を入力するための、キー、ボタン、等々などの1つまたは複数のユーザ入力デバイスを備えることができ、ユーザの身体に注入すべき液体の推定量は、この入力される、摂取すべき物質の推定量に基づくことができる。ボーラス推定器を注入デバイスプロセッサと共に使用して、ユーザの身体に注入すべき液体の適切な量を推定することができる。キーパッド165を備え、その上に1つまたは複数の入力デバイスを配置することも可能である。注入デバイス150は、さらに、注入デバイスの通信システム156がコントローラデバイスの通信システムから受け取るデータを記憶するためのメモリ166を備えることができる。
【００２４】
他の実施形態では、代替通信モードを提供するスピーカ164を備えている。一実施形態では、注入デバイス150は、注入デバイス150との通信が弱くなったこと、あるいは通信が遮断されたことをBG計またはコントローラデバイスが知覚すると、「ポンプのより近くへ移動せよ」というメッセージを表示することができる。何らかの問題または機能不良をBG計またはコントローラデバイスが知覚した場合にも、同様のメッセージを表示することができる。別法としては、警報162は、振動させること、警告音を発すること、光を点滅させること、  等々によって、何らかの問題または機能不良のユーザに警告を発することができる。他の実施形態では、注入デバイス150は、さまざまな他の表示、たとえば、最後のボーラスが投薬された日時、最後の警報が発せられた日時、最後のフィンガスティックが取得された日時、過去の傾向変動、ある時間期間に発生したすべての警報、較正、食事、運動、ボーラススケジュール、一時的基礎投与、等々を示す他の機能を提供することができる。ボーラスが投与されているときは、注入デバイス150は、いつでも、10番目の単位ごとに、あるいは何らかの特定の量が投与されるごとにメッセージを送ることができる。
【００２５】
図6aから分かるように、コントローラデバイス210は、ユーザが運ぶように適合されたハウジング215を備えている。ハウジング215内に収納されているプロセッサ212は、ユーザによって入力されるデータおよびコマンドを処理するように適合されており、また、ハウジング215内に収納され、プロセッサ212に結合されたトランスミッタ218(またはトランシーバ318(図6bに示されている))は、ユーザのBGの測定済み濃度を示すデータを含むこのような通信情報を注入デバイス250に送信している。他の実施形態では、コントローラデバイス210は、BG計と共に、ユーザからBG標本を獲得するための切開デバイスおよびBG試験条片のためのレセプタクルを有する1つのハウジング内に統合することができる。
【００２６】
コントローラデバイス210は、コントローラデバイス210をコンピュータ224に結合し、データのダウンロードを可能にする一種の通信コネクタ222を使用して、データ転送システムを介してコンピュータ224などの遠隔ステーションと通信することができる。別法としては、RF、IR、Bluetoothなどの無線方式あるいは他の無線方式による通信であってもよい。データは、RF遠隔測定を介して、コントローラデバイス210から注入ポンプデバイス250へデータが転送される方法と同じ方法でダウンロードすることができる。トランスミッタ218(またはトランシーバ318(図6bに示されている))は、RF信号を矛盾のない電気パルスに変換している。この電気パルスは、引き続いて、シリアルポートを介して特定の転送先へ送信することができる。また、RF遠隔測定または他の任意の無線方式あるいは有線方式を介して、ソフトウェアアップグレードおよび診断ツールを含むデータをコンピュータ224などの遠隔ステーションから注入デバイス250へダウンロードすることも可能である。他の遠隔ステーションには、それらに限定されないが、病院データベース、セルラー電話、PDA、スマートフォンまたはインタネットがある。セルラー電話は、たとえば、遠隔モニタリングおよびプログラミングのためのコンジットとして使用することができる。一実施形態では、コントローラデバイスは、セルラー電話の機能を有するように構成することができる。他の実施形態では、コントローラデバイスおよび/またはディスプレイを備えた他のデバイスは、さらにPDA機能を提供することができ、したがって患者が個々のPDAデバイスを運ぶ必要性が除去される。
【００２７】
コントローラデバイス210は、注入ポンプデバイス250上のディスプレイを模倣することができるディスプレイ230をハウジングの上に備えている。コントローラデバイスのディスプレイ230は、注入デバイス250からコントローラデバイス210へ送られる通信情報に基づいて情報を表示する。注入デバイス250のディスプレイは、常に、コントローラデバイスのディスプレイ230に表示されている情報と実質的に同じ情報を表示することができる。いくつかの実施形態では、注入デバイス250上に表示される内容は、コントローラデバイス210のディスプレイ230に表示され、反映される内容に対応している。この方法によれば、ユーザは、ディスプレイを見るために注入ポンプデバイス250を取り外し、あるいは調整することなく、注入ポンプデバイス250内で現在行われている処理または行為をより便利に見ることができる。実施形態では、コントローラデバイス210は、キー、ボタン、等々などの1つまたは複数の入力デバイス245をキーパッド265の上に備えることができ、したがって、注入ポンプデバイス250を移動させることなく、すべてまたは実質的にすべての視認およびデータ入力を同じデバイス上で実施することができる。
【００２８】
注入ポンプデバイス250およびコントローラデバイス210は、実質的に同じ分解能を有していなければならず、そうでない場合、ディスプレイの上に画面を適切に存在させることができない。もう1つの困難性は、場合によっては、グラフのスケーリングを適切に表示することにある。この問題は、必ずしもその実際の画面フォーマットの中でではなく、「理想」画面の中で注入ポンプデバイスに通信させることによって対処することができる。図7に示されているように、注入システムの実施形態内の可能通信経路が示されている。コントローラデバイス410は、注入デバイス450とBG計482などの注入システム400の他のコンポーネントとの間のトランスレータとして機能することができる。たとえば、コントローラデバイス410は、注入デバイス450の記述を2つのディスプレイの画面に最も良好に変換する方法を決定する能力を有することができる。図から分かるように、注入デバイス450は、BG計482と直接通信することができる。代替実施形態では、必ずしも同じ分解能にする必要はなく、注入デバイスおよび/またはコントローラは分解能の差を補償することができ、したがってどちらか一方は、デバイスに応じて、また、ユーザのニーズに応じて、改善されたディスプレイすなわち単純なディスプレイを利用することができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、注入システム400は、1つの注入デバイス450と通信することができる複数のコントローラを備えることができる。他の実施形態では、1つの注入デバイス450と通信している1つのコントローラ410が存在している。また、いくつかの実施形態では、コントローラを注入デバイスの中に統合することができる。さらに他の実施形態では、コントローラ410の中にBG計482を統合して1つのハウジングを共有し、それらの両方を注入ポンプデバイス450と通信させることができる。この実施形態では、コントローラは、注入ポンプデバイスとは別になっている。この実施形態では、注入デバイス450は、システム400の知能のうちのほとんどを備えた中央ハブとして機能している。さらに他の実施形態では、コントローラデバイス410はキーフォブであってもよく、その場合、コントローラデバイス410は、データおよびコマンドを注入デバイス450に入力するための仮想キーボードとして単純に機能することになる。任意選択の周辺装置は、遠隔測定グルコースモニタリングシステム(TGMS)センサなどの生理学的特性センサデバイスを備えることができる。別法としては、このセンサは、モニタ/ユーザインタフェースに直接配線接続することも可能である。TGMSセンサすなわち生理学的特性センサ486は、連続BGモニタリングを提供することができる。また、生理学的特性センサ486は、投薬投与のモニタリングおよびプログラミングを遠隔で実行することができるよう、臨床モニタ492にリンクさせることも可能である。いくつかの実施形態では、注入ポンプデバイスは、ディスプレイを備えておらず、また、ディスプレイを備える必要がない。この実施形態では、キーフォブに遠隔ディスプレイとして機能させることができる。遠隔ディスプレイのための他のオプションには、それらに限定されないが、セルラー電話、コンピュータモニタ、PDA、スマートフォン、ウォッチリモート、等々がある。注入デバイス450は、さらに、コンピュータ424のような遠隔ステーションと通信し、ソフトウェアアップグレードおよび診断ツールなどのデータをコネクタ422からダウンロードすることができる。注入デバイス450は、任意選択で、GPSを備えたセルラーステーション488などのステーションを介してコントローラデバイス410と通信することも可能である。他の実施形態では、コネクタ422は、データを移送するためのメモリ機能を有することができる。
【００３０】
上記実施形態では、制御は中央ハブの中で維持され、注入ポンプデバイス450がほとんどのコマンドを送っている。また、注入デバイス450は、コントローラデバイス410から特定のデータを受け取るリクエストを送っている。コントローラデバイス410および注入ポンプデバイス450は、コネクタ422、他の有線方式またはRF、IR、Bluetoothなどの無線方式、あるいは他の無線方式によって互いに通信することができる。他の実施形態では、注入ポンプデバイス450は、すべてまたは実質的にすべての知能を含むことができる。コントローラデバイス410は、コントローラデバイス410内における電力を節約するために、それらが互いに通信する時間の長さを制限することができる。たとえば、注入ポンプデバイス450とコントローラデバイス410の間の通信が一度だけ生じるよう、RF通信を最短化することができる。表示される画面に関連する情報がコントローラデバイス410に送られ、画面を表示する必要が注入ポンプデバイス450に生じると、注入ポンプデバイス450は、コントローラデバイス410に画面番号を送る。画面を表示する場合、送信中のデータが固定データである場合、単純に画面を表示することができる。データが可変である場合、可変データが送られ、注入ポンプデバイス450に画面が送られる。次に、固定画面情報と可変データの組合せに基づいて画面が表示される。データの中でも、交換ID、表示すべき文字列および外国語は、コントローラデバイス410から送ることができるデータである。注入ポンプデバイス450から送ることができる他のコマンドには、とりわけ、特定の画面をコントローラデバイス410上に表示するコマンド、要求された情報を画面上に表示するためのコマンド、入力デバイスのための規則を表示するためのコマンド、その画面のタイプに関する知能を表示するためのコマンド(たとえばメニュー、データ入力、等々)、等々が含まれている。すべてのデバイスは互いに診断情報を送ることができ、とりわけコントローラデバイスに送ることができ、したがって何らかのデバイスに何らかの不良が発生した場合、ユーザはそれを見ることができる。
【００３１】
図8は、プロセッサとしてカスタム集積回路(「カスタムIC」)558を使用した本発明の一実施形態による電子工学アーキテクチャを示したものである。このアーキテクチャは、本明細書において説明されている多くのデバイスをサポートすることができ、たとえばコントローラデバイス、注入デバイス、特性測定デバイス、BG計またはそれらの任意の組合せをサポートすることができる。カスタムIC558は、メモリ566、キーパッド565、音響デバイス564(スピーカなど、あるいは音声認識、合成または他の音響再生などの音響電子回路)およびディスプレイ560と通信している。注入機能を備えたデバイスに駆動機構が存在している場合、カスタムIC558は、電動機552または電動機駆動回路と通信しているか、あるいは電気-機械手段を介して他の液体投与手段または治療手段と通信している。デバイスにもう1つセンサが含まれている場合、あるいはデバイス(特性測定デバイスまたは特性測定機能を備えたデバイスなど)と通信している場合、カスタムIC558はセンサ580と通信している。この電子工学アーキテクチャは、さらに、カスタムIC558と通信している通信ブロック595を備えることができる。通信ブロック595は、RF596、USB597およびIR598などの1つまたは複数の通信方式を介して通信情報を提供するように適合させることができる。他の実施形態では、カスタムIC558は、同様の機能を備えた電子回路、ディスクリートまたは他の回路に置き換えることができる。
【００３２】
電子工学アーキテクチャは、主電池590および電力コントロール592を備えることができる。電力コントロール592は、電池切れ警報をユーザに発するように適合させることができ、この警報は、使用される電池のタイプに基づいて推定することができ、あるいは使用中の電池の電力低下から計算することができる。しかしながら、特定の実施形態では、電池切れ警報を生成するために必ずしも使用される電池のタイプを知る必要はない。この設計によれば、蓄電池、リチウム電池、アルカリ電池、等々などのさまざまなタイプの電池に適応することができる。特定の実施形態では、電子工学アーキテクチャは、取外し可能電池および内部バックアップ電池を備えている。新しい取外し可能電池が挿入されると、内部バックアップ電池は、必ず全容量まで充電され、その後に開放される。取外し可能電池は、そのエネルギーのほとんどが使い果たされると、回路から切り離され、内部バックアップ電池を使用してデバイスに電力が供給される。次に、低電池警報を発することができる。内部バックアップ電池は蓄電池であってもよい。スーパキャップは十分なエネルギーを蓄えているため、他の実施形態では、内部蓄電池では直接処置することができないピーク負荷を処理するためにたとえばスーパキャップが使用されている。また、この方法によれば、任意のタイプの取外し可能電池(アルカリ電池、リチウム電池、蓄電池、等々)および部分的に使い果たされた電池を使用することができる。用途にもよるが、取外し可能電池が使い果たされた後、あるいは除去された後、このバックアップ電池を使用して、少なくとも1日の間、デバイスを動作させることができる。他の実施形態では、マイクロプロセッサが充電状態を測定し、取外し可能電池と内部バックアップ電池の切換えを制御している。以下、本発明のこれらの実施形態について詳細に説明する。
【００３３】
或る実施形態では、すべてまたは実質的にすべての必要なデータおよび命令は、注入ポンプデバイスによってコントローラデバイスに送られるため、コントローラデバイスは、ユーザ設定値は有しておらず、また、メモリもほとんど有していない。したがって、このような実施形態の場合、注入ポンプデバイスにすべての機能または実質的にすべての機能が含まれている。
【００３４】
代替実施形態では、注入ポンプデバイスは、ディスプレイ画面上の色およびより詳細なグラフを提供することができるより多くのグラフオプションなどの拡張機能を備えることができる。たとえば、「モービルデイ」と呼ばれる、過去5日間のユーザのBGレベルを重畳したグラフとして示すことができるグラフを含むことができる。このモービルデイグラフにより、ユーザは、この5日間の間のBGレベルの変化の傾向変動を見ることができ、また、日々の特定の時間に出現する傾向変動に従って、ユーザによるインスリン投与のより良好な制御を補助することができる。
【００３５】
BG計は、たとえば、音声合成、音声起動、視覚が損なわれた場合のためのポリフォニックスピーカ、およびヘッドホンのためのBG計上のプラグなどの拡張機能を備えることも可能である。同様に、これらの拡張機能を提供するようにコントローラデバイスを構成することも可能である。
【００３６】
上で説明したように、いくつかの実施形態では、コントローラデバイスは、BG計と共に統合することができる。これらの実施形態の場合、すべてまたは実質的にすべての入力キーおよびディスプレイをコントローラデバイス上に備えることができる。また、BG計は、コントローラデバイスとは別のものにすることも可能であり、TGMSセンサなどの知覚デバイスと直接通信することができる。TGMSセンサは、体液を読み取るために、また、血糖を連続的にモニタすることができるよう、ユーザの皮下組織の中に挿入される。これらの読値と、BG計によって測定されるBGレベルとを共に使用し、BG測値を補外することによってBGレベルが連続的にモニタされる。この実施形態は、注入ポンプデバイスを有していないユーザと両立するが、その場合、注入ポンプデバイスと通信することなくTGMSセンサと直接通信するための能力が必要である。
【００３７】
BG計がTGMSセンサと通信する場合、TGMSセンサは、BG計から受け取ったデータを注入ポンプデバイスおよびコントローラデバイスへ同報通信することができる。いくつかの実施形態では、注入ポンプデバイスは、常に、コントローラデバイスにデータを送ることができる。コントローラデバイスが注入ポンプデバイスから情報を受け取っていない場合、注入ポンプデバイスはデータを受け取っておらず、その値を注入ポンプデバイスに送信することができる、と仮定することができる。他の実施形態では、注入ポンプデバイス、コントローラデバイスおよびTGMSセンサは、互いに3方向通信を維持しており、また、相互間の接触をチェックする能力を有している。さらに他の実施形態では、システムは、検体が特定のレベルに到達すると、自動的に支援を要求するようにセットアップされる。この要求には、GPS位置を含むことができる。
【００３８】
本発明の一実施形態では、コントローラデバイス上に表示されるグラフは、ボーラス、フィンガスティック、運動、食事、等々に関連する情報を表示することができる。一実施形態では、表示されるグラフは、異なる限界および実際のBG線を示す8つのセグメントを有している。他の実施形態では、グラフは、追加時間スパンを備えることができ、その時間スパンにおけるBGレベルの変化を示すことができる。たとえば、実施形態は、3時間グラフ、6時間グラフ、12時間グラフおよび24時間グラフを備えることができる。これらのグラフの追加特徴には、グラフを拡大または縮小することができる能力を含むことができる。ユーザが最後のスケールに戻すことができるESCキーを備えることができる。他のオプションは、ユーザによるグラフ上の特定の位置への焦点合せを可能にすることができる。さらに他の特徴によれば、ユーザは、グラフを見るための分解能を選択することができる。
【００３９】
注入ポンプデバイスおよびコントローラデバイスが同期外れで、たとえばポンプに対するグラフとコントローラデバイスに対するグラフが実質的に同じように見えない状況にある場合、たとえば何らかの不良が生じると、これらの2つのコンポーネントを再同期化させるための方法が存在していなければならない。たとえば、フィンガスティック値が両方とも現在のフィンガスティック値を有していない場合、コントローラデバイスおよび注入ポンプデバイスのグラフは異なったものになる。
【００４０】
また、コントローラデバイスとポンプの間の通信が遮断された場合、コントローラデバイスのための何らかのタイプの実際的な機構を存在させることも可能である。たとえば、この機構は、注入ポンプデバイス画面が存在していない間、あるいは一定の時間期間の間、ユーザによってデータが入力されない場合、「時間切れ」フェーズにおけるそのグラフの表示をコントローラデバイスに停止させることができる。この場合、注入ポンプデバイスは、注入ポンプデバイスが表示のためにコントローラデバイスに送った最後のデータ上で動作する。一実施形態では、コントローラデバイスは、時間切れフェーズの間、および注入ポンプデバイスとコントローラデバイスの間の通信が再確立されている間、アイドル画面を表示することができる。このアイドル画面は、ユーザによって次のアクションが選択されるまで維持することができる。時間切れフェーズが過ぎると、ユーザは、通信を再開するためのキーを押すことができる。キーが押されると、コントローラデバイスは、キーデータを処理し、画面が表示される。コントローラデバイスは、ポンプに周期的に信号を送信し、それが依然として画面上でアクティブであることを確認することができる。
【００４１】
代替実施形態では、グラフを表示する前に要求される実際的な確認を存在させることができる。たとえば、ビットマップパケットでグラフを表示することができ(たとえばビットごとに)、また、グラフを表示するために極めて多数のパケットのデータ、たとえば15パケットのデータをユーザが得ることができる場合、ユーザは、確認しないことに決めることも可能である。データは、データを表示するようにプログラムされたコントローラデバイスから注入ポンプデバイスへ引き渡される。コントローラデバイスは、個々の線または色を配置すべき位置を指令する際に、コントローラデバイスによってデータが認識される図形記述言語で動作することができ、また、図形表示は、グラフが表示されることになる分解能の決定を処理することができる。いくつかの実施形態では、三次元フォーマットでグラフを表示することができる。
【００４２】
表示すべき特定の画面は、固定メニュー、部分可変メニューおよび可変メニューを含むことができる。固定メニューの場合、メニューは、データに応じて変化することはない。したがって、それらは常に画面上では実質的に同じに見え、また、コントローラデバイスは、要求に応じてそれらを表示するようにプログラムすることができる。固定メニューは、画面番号として記述することができる。この方法によれば、コントローラデバイスは、容易に「画面1」または「画面2」を要求することができる。固定メニューの場合、テキストは一度定義される。また、注入ポンプデバイスの現在の設定値に応じてメニュー項目が出現し、また、メニュー項目が消えるメニューを存在させることも可能である。これらのメニューは、データの一部が出現し、消えるため、部分可変メニューと見なされ、また、必ずしもすべてが固定されているわけではない。たとえば、ユーザは、ボーラスをセットアップするためのプログラムを使用して現在のボーラス設定値を変更することができる。ボーラスセットアップメニューには、可変情報ならびに固定情報が含まれている。これらの値は変数であってもよいが、メインメニュー項目(変数の名称、等々)は、同じ項目を維持することができる。可変メニューには、完全な変数である情報、たとえばボーラス履歴画面情報が含まれている。可変データは、画面を表示する時点で送られ、通常は固定テキストは存在していない。可変メニューで表示される内容は、ユーザが選択するボーラスアクションの内容によって決まる。履歴画面は、ユーザがその履歴画面を使用して何らかの情報を選択し、また、何らかの情報を入力することができない点で、メニュー画面と類似している。一方、データ入力画面には、画面上に複数の欄が含まれており、ユーザによるデータの選択および入力を許容することができる。
【００４３】
場合によっては、入力のタイプを通信する方法に応じて、異なるユニットを動的に切り換えなければならない。また、表示の正確性を保証するためには、画面は、場合によっては最小値および最大値ならびに時間増分を表示することができなければならない。この変換のための規則は、注入ポンプデバイスの中で定義することができる。同様に、デュアル波ボーラスの場合、値をインターロックする方法を定義しなければならない。また、センサハイBG値およびセンサローBG値もインターロックしなければならない(いくつかの実施形態では、これらの2つの値を同じ画面で表示することができる)。
【００４４】
一実施形態では、ユーザが1つまたは複数のキーを押して注入ポンプデバイスにデータが送信されると、注入システムのコンポーネント間で通信が開始され、注入ポンプデバイスは、それに応答して、表示する内容をコントローラデバイスに指示するべく返答することができる。別法としては、ユーザは、メニューをスクロールダウンし、オプションを選択することによってデータを入力することも可能である。ユーザが、たとえば「ACT」ボタンを押すことによってコントローラデバイスを促すと、コントローラデバイスは、為すべきこと、たとえばユーザに液体を投与するよう注入ポンプに指示する。
【００４５】
最も単純な形態のコントローラデバイスは、BG値および/またはグラフを表示するために使用される単なるディスプレイである。他の単純な形態では、コントローラデバイスは、注入デバイス上のボタンを正確に模倣することができる仮想キーパッドのみを具体化している。ユーザがコントローラデバイス上のキーを押すと、コントローラデバイスは、どのボタンが押されたかを注入デバイスに知らせ、注入デバイスは、あたかも注入デバイス自体のボタンが押されたかのごとくに動作する。注入システムの個々のコンポーネントは、それぞれその知的洗練性の程度が異なっていてもよい。たとえば、コントローラデバイスは、機能が限られた、たとえば1つか2つのキーを備えた単純なキーフォブから、メモリ、多数のキーおよび高度なグラフ作成オプションを備えた複雑なデバイスにまで及ぶことができる。複雑な形態では、コントローラデバイスは、注入デバイスに存在しているすべてまたは実質的にすべての知能を具体化することができる。この形態の場合、コントローラデバイスは、計算、グラフ作成機能および他のデータ入力、出力および操作のすべてをコントローラデバイスで実施することができる。この場合、コントローラデバイスは、注入デバイスの状態をコントローラの状態と同じ状態にすることができるよう、コントローラデバイスが既に実施した内容を示すデータを注入デバイスに送ることができる。コントローラデバイスには、程度が異なる多くの計算知能を持たせることができ、したがって、いくつかの計算、多くの計算またはすべての計算をコントローラデバイスで実施することができ、あるいはコントローラデバイスでは一切の計算を実施しないようにすることも可能である。コントローラデバイスの知能をどの程度の知能にするかは、電池の寿命、サイズ要求事項、等々によって決定することができる。
【００４６】
他の実施形態では、コントローラデバイスのプロセッサは、固有の識別情報を有しており、また、コントローラデバイスから注入デバイスへ送信される通信情報には、さらに、その通信情報が注入デバイスによる受信を意図したものであるかどうかを注入デバイスが識別することができるよう、コントローラデバイスプロセッサの固有識別情報が含まれている。さらに他の実施形態では、注入デバイスのプロセッサは、固有の識別情報を有しており、また、コントローラデバイスから注入デバイスへ送信される通信情報には、さらに、その通信情報が注入デバイスによる受信を意図したものであるかどうかを注入デバイスが識別することができるよう、注入デバイスプロセッサの固有識別情報が含まれている。
【００４７】
さらに、コントローラデバイスおよびBG計は、いずれも、無線ネットワークを介して通信することができる。いくつかの例には、RF、IR、Bluetooth、スペクトラム拡散通信方式および周波数ホッピング通信方式がある。他の実施形態では、通信するための最もきれいな割当てチャネルをシステムが選択する「Listen Before Talk」スキームを存在させることができる。他の実施例は、コントローラデバイスセルラー電話機能またはページャ機能を提供することを含む。代替形態では、通信は、病院で使用されるような有線方式であってもよい。有線方式の実施形態の場合、注入ポンプデバイスをコントローラデバイスおよび/またはBG計に物理的に接続するテザーを存在させることができる。さらに他の代替形態では、コントローラデバイスおよび注入ポンプデバイスの両方を有線方式および無線方式にすることも可能であり、有線方式の場合、これらの2つのコンポーネントは、線を介して通信し、また、開放されると、これらの2つのコンポーネントは、無線通信方式で動作することができる。
【００４８】
他の無線方式の実施例では、ユーザがコンピュータネットワークまたは電話接続にアクセスすると、ユーザは、インタネットを介して通信を開始し、看護師、親または所望する任意の誰かから通信情報を獲得し、また、看護師、親または所望する任意の誰かに通信情報を送ることができる。上で説明したように、トランシーバを使用することにより、PCと注入ポンプデバイスの間で容易にデータを転送することができる。また、ユーザ以外の他の関係者がこのような通信を使用して、警報を制御し、中止し、および/または解除することができる。この実施形態は、場合によっては、親にとっては子供の注入システムをモニタするために極めて有用であり、あるいは医師にとっては患者の注入システムをモニタするために極めて有用である。トランシーバを使用することにより、自宅にいる患者または病院にいる臨床医家は、RF遠隔測定を介して注入システムのさまざまなコンポーネントとの通信を設定することができる。トランシーバがPCのシリアルポートに接続されると、そのトランシーバを使用して、ポンプからデバイス情報をダウンロードし、また、PCにデバイス情報を送ることができる。これらの実施形態では、これらの2つが接続されると、トランシーバは、PCからその電力を引き出すことができる。この方法によれば、好都合には、トランシーバには個別の電力源は不要である。他の実施形態では、遠隔モニタリングおよびプログラミングのためのコンジットとしてセルラー電話を使用することができる。さらに他の実施形態では、BG計を備えたコントローラデバイスは、トランシーバとして作用することもでき、したがって余計なコンポーネントが除去される。
【００４９】
他の実施形態では、コントローラデバイスの通信システムは、非活動状態にし、また、再起動させることができる。コントローラデバイスは、コマンドを入力するための、キー、ボタン、等々などの入力デバイスを備えることができ、ユーザ入力デバイスからの第1のコマンドに応答してコントローラデバイスの通信システムを非活動状態にし、また、ユーザ入力デバイスからの第2のコマンドに応答して再起動させることができる。別法としては、所定の時間が経過した後に、あるいは所定の時刻に、コントローラデバイスの通信システムを自動的に再起動させることも可能である。
【００５０】
本発明の一実施形態では、注入デバイスのプロセッサには、コントローラデバイスから通信情報が受信されるまでの間、電力が注入デバイスの通信システムに周期的に供給されるよう、パワーサイクリングが使用されている。コントローラデバイスから通信情報が受信されると、注入デバイスのプロセッサは、注入デバイスの通信システムに電力が連続的に供給されるよう、パワーサイクリングの使用を中断する。次に、注入デバイスのプロセッサは、ユーザの検体の測定済み濃度を表す、BG計通信システムからのデータを含む通信情報の受信が完了すると、パワーサイクリングの使用を再開することができる。
【００５１】
さらに他の実施形態では、注入システムは臨床モニタを備えることができる。このモニタは、BG計、コントローラデバイスおよび注入ポンプデバイスと同じ経路を介して通信することができる。このモニタは、上で説明したように、たとえば親、医師、看護師、等々などのユーザ以外の人々に遠隔で警報を発するために使用することができる。したがって、とりわけユーザが一人でいる場合に、ユーザをモニタリングするための余分の層が提供される。他の実施形態では、複数のデバイスが家の周囲に配置されるようにシステムをセットアップすることができる。したがって、糖尿病患者をモニタするために容易にアクセスすることができる。さらに、親は、外出している場合に、自宅にいる子供のユーザをモニタするためのデータを得ることができる。このような家庭用モニタは、たとえば光の点滅、ビーという警報音、振動、等々などの好ましい任意のモードに設定することができる。他の特徴には、遠隔サイトからの遠隔ユーザ(親、医師、看護師、等々)によるボーラスの変更および/または投与を可能にする機能を含むことができる。
【００５２】
一代替形態では、コントローラデバイスは、セルラー電話機能を有するように構成することができる。セルラーネットワークは、遠隔モニタリングおよびプログラミングのためのコンジットを提供することができる。さらに、セルラーネットワークを使用して、警報状態または警告状態であることを親、医師または緊急サービスに知らせることができる。コントローラデバイスおよび/または注入デバイスの上にボタンを備え、そのボタンが押されると、親、医師または緊急サービスに自動的に警告を発することができる。たとえば、患者のセルラー電話の中にモニタリングデバイスを直接組み込むことができ、したがって低血糖状態が生じた場合に、セルラー電話を介して緊急サービスに警報を発し、あるいは接続することができる。他の実施形態では、セルラー電話の中にGPS技術を組み込み、患者の位置を容易に突き止めることも可能である。別法としては、セルラー電話技術の代わりに、コントローラデバイスの中にGPS技術を取り入れることも可能である。他の実施形態では、注入ポンプ、BG計またはコントローラデバイスの中にGPS技術を組み込むことも可能である。
【００５３】
注入システムは、センサシステムを備えた皮下挿入可能注入システムまたはセンサシステムを備えた外部注入デバイスなどの閉ループシステムの一部であってもよい。このようなシステムの場合、警報および自動シャットオフなどの安全ネットを備えることができる。
【００５４】
警報は、特定のユーザのニーズに合わせることができる。警報は、耳が不自由な人のために光が点滅するように設定することができ、あるいは目が不自由な人のために警報音および/または振動で知らせることができる。さらに、コントローラデバイスに差し込むことができる、目が不自由な人のためのヘッドホンを備えることも可能であり、それにより警報が解除された場合に為すべきことをユーザに指示することができる。ヘッドホンは、MPEGプレーヤなどに差し込むことも可能である。ポンプ同報通信情報を有することを回避するために、ユーザがコントローラデバイス上のボタンを押す方法で警報を処理することができる。また、ポンプの上に警報を備えることも可能である。さらに、ターンオフオプションを備えることも可能であり、ユーザは、コントローラとの通信の必要が生じた場合に、コントローラをターンオフする選択を選択することができる。他の実施形態では、警報を備えたすべてのデバイスに、デバイスが一定の時間期間にわたって警報音を鳴らし、それに対してユーザが応答しなかった場合に、警報を振動モードに切り換えることができ、かつ/またはシステム内の信号随伴デバイスによるユーザへの警報を試行することができる特徴を含むことができる。
【００５５】
ユーザの中には、糖尿病または他の状態からの合併症のために視力および触覚力が幾分か弱くなっている可能性があることに留意されたい。したがって、視力および触覚力が弱くなったユーザのニーズに合致するように、ディスプレイおよびボタンまたは他の入力デバイスを構成し、適合させることができる。代替実施形態では、高レベルモジュール(および/または低レベルモジュール)を使用して、ビープ音、音声、等々などの音響信号によってユーザと通信することができる。
【００５６】
それらに限定されないが、背景、音、フォントおよびウォールペーパを始めとする他の表示設定を個人の希望に合わせることも可能である。子供が一度に過剰の投薬を調剤することができないよう、利用可能な特徴が限られた子供モードを存在させることも可能である。異なる表示特徴をモジュールの中に備えることも可能であり、かつ/または異なる表示機能をコンピュータからダウンロードすることも可能である。高レベルモジュールは、個別化された設定またはポンプ制御を記憶するために使用されるメモリを有することができる。このメモリには、揮発性メモリまたは不揮発性メモリなどの当分野で知られている任意のタイプのメモリを使用することができる。揮発性メモリおよび不揮発性メモリの両方を使用することも可能であり、それによりポンプの動作速度を速くすることができる。一例として、本発明に使用することができる不揮発性メモリには、フラッシュメモリ、USBサムドライブなどのサムドライブおよび/またはメモリスティック、取外し可能ハードドライブおよび光ドライブがある。
【００５７】
いくつかの実施形態では、コントローラデバイスが動作する言語は、1言語から約40言語、場合によってはそれ以上に及ぶいくつかの異なる言語から構成することができる。言語を設定するためには、最初にデータを初期化し、他の言語と比較した場合に、1つの言語の中で著しく異なる可能性のあるフレーズおよび詳細フォントを修正しなければならない。たとえば、中国語などのいくつかの言語は、右から左へ、縦の列で読まれるため、したがってそのような方法で表示しなければならない。異なる言語を使用する場合のこの複雑性を克服する方法の1つは、フォントを注入ポンプデバイスの中に組み込むことである。フォントは、現在、ピクセル(ビットごと)ではなく、ペンストローク(トゥルータイプフォント)で記述されているため、注入ポンプデバイスは、異なるフォントを表示する方法を決定することができる。他のオプションは、インタネットなどのさまざまなソースからの文字列の形態でのフォントのアップローディングを含むことができる。
【００５８】
必要に応じて、PCから、あるいはPCを介してインタネットから食品ライブラリをダウンロードすることができる。食品ライブラリの場合、個々の食品項目が、たとえば炭水化物数、脂肪数、タンパク、給仕サイズ、等々の、個々の食品に関連する情報の一部を有している。食品ライブラリは、上で説明したように、注入ポンプデバイスの中に直接組み込むことも、あるいは遠隔ソースからダウンロードすることもできる。一例として、ユーザのセルラー電話によって具体化されたトランシーバを介して食品ライブラリをダウンロードすることができる。他のオプションは、たとえばPCからの食品項目のダウンローディングおよび使用するまでの間のその保管など、食品項目が選択されるごとにトランシーバをバイパスする必要性の除去を含むことができる。また、注入ポンプデバイスではなく、コントローラデバイスの中に食品ライブラリを直接入力することも可能である。注入ポンプデバイスの中に食品ライブラリが含まれている場合、関連する食品ライブラリメニューは動的であってもよい。ユーザは、食品ライブラリの異なる層から、消費者項目すなわち消費すべき項目を選択することができ、また、注入ポンプデバイスは、投与すべきインスリンの適切な量を計算することができる。食品項目が50項目未満の微小食品ライブラリのための可変データを含むことができる。たとえば、朝食の食品専用の食品ライブラリのための可変データを存在させることができる。ユーザが選択することができる「朝食」キーまたはアイコンをコントローラデバイスの上に存在させることができる。また、「昼食」アイコンおよび「夕食」アイコンならびに「軽食」アイコンを存在させることも可能である。
【００５９】
システムのコンポーネント間の通信は、さまざまな方法で実施することができる。RFオプションを使用している一実施形態では、単一の周波数を使用することも、あるいは広範囲にわたるRFを使用して通信を中継することができる「拡散スペクトラム」を使用することもできる。他の実施形態では、どのような周波数が存在してもピックアップすることができるよう、変化する周波数が使用されている。これは「周波数ホッピング」として知られており、ミリ秒程度ごとに周波数が変化し、利用可能なすべてまたは実質的にすべての周波数が利用される。場合によっては、周波数ホッピングにより、システムは、近傍の他のシステムによって使用されていない、したがって妨害を回避することができる周波数を見出すことができる。さらに、システムは、個々のコンポーネント対コンポーネント通信が異なる周波数で実施されるか、あるいは通信ごとの遅延が異なる方法で動作することができる。説明されていない、変換周波数などの他のタイプのRFを使用して通信することも可能である。
【００６０】
本発明のさらに他の実施形態によれば、注入システムは、コントローラデバイスディスプレイを備えたコントローラデバイス、および注入デバイスディスプレイを備えた注入デバイスを備えており、また、ユーザの身体に液体を注入するための方法が提供される。この方法には、ユーザからデータ通信を受信するステップ、コントローラデバイスを使用してデータを含んだ通信情報を注入デバイスに送信するステップ、注入デバイスを使用して通信情報を受信するステップ、およびコントローラデバイスディスプレイを使用して、液体の投与に関連する情報を表示するステップが含まれており、コントローラデバイスディスプレイ上の表示は、注入デバイスからコントローラデバイスに送信される命令または通信情報に関連する情報を示している。注入デバイスの表示は、常に、注入デバイスディスプレイに表示される内容に対応させることができる。この方法は、さらに、傾向変動およびグラフを表示するステップを含むことができる。また、この方法は、ユーザによって摂取される物質の推定量を入力するステップを含むことができ、さらに、入力された、ユーザによって摂取される物質の推定量に基づいて、ユーザの身体に注入すべき液体の推定量が計算される。
【００６１】
以上の説明は、注入デバイスを備えたコントローラデバイスの使用に的が絞られているが、本明細書において説明されているコントローラデバイスは、任意の数の治療/診断デバイスと共に使用することができることを理解されたい。たとえば治療/診断デバイスを身体に拘束する場合、さもなければ治療または診断が実施されている間、ユーザの操作が不便になるため、どのような場合であっても治療/診断デバイスの少なくとも一部が身体に挿入され、治療/診断デバイスにコマンドを送ることができ、かつ/または治療/診断デバイス上の表示を模倣することができるコントローラデバイスを使用することができる。液体の注入以外の療法には、たとえば脳の電気療法および癲癇などの症状の電気療法などの電気療法を含むことができる。診断法には、心臓センサおよび他のセンサからの情報などの任意の数の診断法を含むことができる。
【００６２】
電気療法デバイスには、癲癇のための神経刺激デバイス、疼痛管理のための同様のデバイス、等々がある。さらに、刺鍼術とまったく同様に針が身体に挿入され、電気インパルスによって追加治療が施される電気刺鍼術デバイスが存在している。特定の実施形態では、電気療法デバイスの構造は、身体の適切な領域に挿入される針を備えることができる。このアーキテクチャは、上で説明したデバイスのアーキテクチャと類似していてもよい。患者/ユーザは、コントローラデバイスを使用して「適量」の電気インパルスを与えることにより、疼痛を軽減し、また、必要に応じて、単収縮、肢節の抑制されない自由運動、攣縮、等々などの神経学的症状を管理することができる。
【００６３】
他の実施形態では、物理療法クリニックで使用されているようなデバイスを個人用途向けに適合させることができる。たとえば、身体の上に置かれるパッチまたは他のデバイスをコントローラデバイスによって起動し、前記治療を施すことができる。この治療は、超音波、熱または何らかの他の媒体であってもよい。これらのデバイスのアーキテクチャは、生理学的特性センサまたは注入デバイスが施療デバイス/機構に置換された、上で既に説明したデバイスのアーキテクチャと類似していてもよい。
【００６４】
携帯型電子装置は、取外し可能主電池および/またはバックアップ電池から電力を受け取ることができる。本発明のこの実施形態では、新しい取外し可能主電池が携帯型電子装置に挿入されると、内部バックアップ電池をその全容量まで充電することができる。内部バックアップ電池は、全容量まで充電されると開放される。取外し可能主電池は、そのエネルギーのほとんどが使い果たされると、回路から切り離され、内部バックアップ電池を使用してデバイスに電力が供給される。この時点で、低電池電圧であることが通知される。バックアップ電池によって充電されるスーパコンデンサ(スーパキャップ)は、内部蓄電池が直接処理することができないピーク負荷を処理するだけの十分なエネルギーを蓄積することができる。この方法によれば、任意のタイプの取外し可能電池(アルカリ電池、リチウム電池または蓄電池)および部分的に使い果たされた電池を使用することができる。バックアップ電池は、用途にもよるが、取外し可能主電池が使い果たされた後、あるいは除去された後、既知の時間の間、デバイスを動作させることができなければならない。コントローラは、充電状態を測定し、取外し可能主電池および内部バックアップ電池のための制御スイッチを動作させることができる。
【００６５】
コントローラは、上では、充電状態を測定し、制御スイッチを動作させるためのアクションを実行するものとして識別されているが、マイクロコントローラ、論理、制御回路または専用集積回路(ASIC)を利用して、プロセッサによって実行される、以下で説明するようなアクションと同じアクションまたは他のアクションを実行することも可能である。さらに、プロセッサの外部の位置から動作ソフトウェアをロードするプロセッサは、コントローラによって制御される、上で説明したアクションおよび以下で説明するアクションを実行することも可能である。以下、コントローラという用語が利用されているが、マイクロコントローラ、論理、制御回路、1つまたは複数のASICあるいはプロセッサを利用して同じアクションを制御することも可能である。
【００６６】
携帯型電子装置は、インスリンポンプ、グルコースセンサ、トランスミッタ、ペースメーカまたは任意のタイプの医療モニタなどの携帯型パーソナル医療デバイスであってもよい。また、携帯型電子装置は、セルラー電話、パーソナルディジタルアシスタント、ディジタル音楽プレーヤまたはBlackberryあるいはTreo型デバイスであってもよい。本発明は、取外し可能電池およびバックアップ電池によって電力が供給されるか、あるいはこれらの電池によって電力を供給することができるあらゆる携帯型電子装置に適用される。
【００６７】
図9は、本発明の一実施形態による、主電池が低電圧閾値に到達した後に携帯型電子装置に全機能電力を提供する方法を示したものである。本発明の一実施形態では、主電池が携帯型電子装置の電力回路に挿入される905。主電池は、アルカリ電池、リチウムイオン電池または蓄電池であってもよい。NiCad、NMHおよびリチウム電池は、蓄電池の一例である。
【００６８】
携帯型電子装置の主電池検出回路は、主電池が電力回路に挿入されたことを検出し910、主電池が携帯型電子装置内で検出されたことを示す電力検出信号を携帯型電子装置のコントローラまたはプロセッサに送信することができる910。本発明の一実施形態では、電池が不適切に挿入されると、極性検出回路がそれを検出することができる。本発明のこの実施形態では、携帯型電子装置は、電池を携帯型電子装置内に正しく配置するように指示するエラーメッセージを表示することができる。本発明の一実施形態では、携帯型電子装置は、不適切に挿入された電池を補償することができる。この補償は、携帯型電子装置の回路またはモジュールが、携帯型電子装置の電力回路への電池電力の結合を逆にすることによって実施することができる。
【００６９】
本発明の一実施形態では、コントローラは、電池検出信号を受け取ることができる。コントローラは、電池検出信号を受け取ると、充電信号すなわち充電電圧をバックアップ電池に送ることができる915。つまり、バックアップ電池は、コントローラの出力を介して充電されている。したがって、主電池がコントローラに電力を供給し、コントローラがバックアップ電池に電力を供給しているため、バックアップ電池は、主電池によって間接的に充電されている。
【００７０】
本発明の一実施形態では、コントローラは、バックアップ電池の充電をモニタすることができる915。バックアップ電池が充電されていると判定されると、コントローラは、バックアップ電池の充電を不能にすることができる920。本発明の一実施形態では、コントローラは、バックアップ電池が充電されたことを時間測定または計算に基づいて判定することができる。つまり、コントローラは、特定の時間期間の間(たとえば24時間、48時間、12時間)、待機することができ、その後に電池への充電信号の送信を停止することができる。本発明の一実施形態では、コントローラは、バックアップ電池の電圧または電流をモニタすることができる。バックアップ電池が充電閾値電圧または電流に到達すると、コントローラは、バックアップ電池への電力の供給を停止することができる。本発明の一実施形態では、コントローラは、バックアップ電池の電圧をモニタすることができ、特定の時間期間、たとえば24時間、30時間または40時間が経過した後、たとえバックアップ電池の電圧が閾値を超えていることが測定されない場合であっても、コントローラは、バックアップ電池への電力の提供を停止することができる。本発明の一実施形態では、場合によってはバックアップ電池の充電に一日または二日が必要である。バックアップ電池の充電に必要な時間は、携帯型電子装置に電力を供給するためにバックアップ電池が利用される時間の長さで決まる。バックアップ電池の充電には、たとえば、主電池の電圧のうちの2〜5%を利用することができる。特定の動作条件の下では、主電池が携帯型電子装置に電力を提供しているときに電池を充電することができる。
【００７１】
主電池の電圧が低下したかどうか、あるいは使い果たされたかどうかを判定し、また、低電圧電池閾値に到達したかどうかを判定するために、主電池がモニタされる925。本発明の一実施形態では、コントローラは、主電池の電圧をモニタし、主電池電圧が低主電池閾値に到達したか否かを判定する。本発明の一実施形態では、低主電池閾値は、0.8ボルトにすることができる。低電池閾値電圧は、低電池閾値電圧が約1.1ボルトである従来技術によるシステムと比較すると、より大きい割合の電池エネルギーを利用することができるため、0.8ボルトにすることができる。つまり、従来の携帯型電子装置システムでは、低電池であることを示すメッセージは、1.1  ボルトで送信された(また、場合によってはデバイスが使用不能にされた)。このメッセージは、電池エネルギーの1/3がまだ残っている状態で送信された。この低電池閾値電圧は、実例として、1.0ボルト未満の任意の値を取ることができる。システム内にバックアップ電池が存在し、主電池が使い果たされた後も、携帯型電子装置の全機能を維持するための電力を提供することができるため、携帯型電子装置は、もっと低い主電池電圧まで動作することができるため、これは重要である。本発明の一実施形態では、バックアップ電池は、既知の最少時間の間、電力または電圧を提供することができる。そのため、電池を交換し、あるいは充電するまでの間に、より多くの主電池のエネルギーを利用することができる。たとえば、従来技術によるシステムの場合、通常、電池のエネルギーの約2/3が利用され、一方、本発明によれば、95%を超える電池のエネルギーを利用することができる。本発明の一実施形態では、特定のレベル、または異なるタイプのすべての電池、たとえばアルカリ電池、蓄電池またはリチウム電池に対して同じレベルに低電池閾値を設定することができる。主電池の低電池閾値電圧は、実例として、0.8ボルトまたは1.0ボルト未満の他の任意の電圧にすることができる。
【００７２】
主電池が依然として低電圧閾値を超える電圧、つまり低電圧閾値より高い電圧を出力している場合、所定の時間の長さがカウントされ930、続いて、主電池電圧が低電圧閾値未満に低下したかどうかを判定するために主電池が再度モニタされる。本発明の一実施形態では、主電池が低電圧閾値より上で動作しているとコントローラが判定すると、コントローラは、特定の時間の間、たとえば1秒、5秒、15秒、1分または5分の間、待機することができ、その特定の時間が経過すると、再度主電池の電圧をモニタすることができる。
【００７３】
主電池が低電圧閾値より上で動作していない場合、コントローラは、携帯型電子装置の電力供給回路から主電池を開放する開放信号を送信する935。本発明の一実施形態では、コントローラは、スイッチを閉じる信号をスイッチに送信することができ、それにより主電池が接地に結合される。この時点では、主電池は携帯型電子装置に電力を提供していない。これらの動作条件の下で、取外し可能主電池を充電し、あるいは交換することができる。
【００７４】
主電池電圧が、ほぼ同じ時間に、あるいは別法として同じ時間フレームの中で低電圧閾値未満に低下すると、コントローラは、携帯型電子装置の電力供給回路にバックアップ電池を接続する接続信号を送信する940。つまり、コントローラは、バックアップ電池を接続する信号を送信する。本発明の一実施形態では、コントローラまたはプロセッサは、携帯型電子装置に電力を供給するための回路に電池を結合するために、スイッチを閉じる信号を送信することができる。本発明の一実施形態では、バックアップ電池とコンデンサ(スーパコンデンサまたはスーパキャップと呼ぶことができる)が並列になるようにバックアップ電池を回路の中に配置することできる。本発明の一実施形態では、バックアップ電池によってコンデンサすなわちスーパコンデンサを充電することができ、また、ブースト変換器に電力を提供することができる。本発明の一実施形態では、主電池もスーパキャップと並列であり、主電池によってスーパキャップを充電することができる。本発明の一実施形態では、バックアップ電池が携帯型電子装置への電力供給に切り換えられると、コントローラは、バックアップ電池が携帯型電子装置に電力を供給することができる時間の長さを示すメッセージを送信することができる。これは、バックアップ電池が携帯型電子装置に提供することができる、携帯型電子装置によって引き出される最大潜在電流に基づく最少時間であってもよい。
【００７５】
バックアップ電池は、携帯型電子装置の電子回路およびコンポーネントに十分に平滑な電力を提供しないため、バックアップ電池自体は、電子回路およびコンポーネントに電力を提供するためには利用されない。つまり、バックアップ電池によって提供される電圧には、スパイクまたはリプルが存在していることがある。また、主電池も携帯型電子装置の電子回路およびコンポーネントに平滑な電力または安定した電力を提供することができないため、これは、場合によっては主電池についても同様である。ブースト変換器は、携帯型電子装置内の極めて多くの電子コンポーネント(たとえばプロセッサ、電動機、ディスプレイモジュール)に電力を提供している。バックアップ電池は、スーパキャップに電力を供給し、携帯型電子装置の全機能を可能にしている。つまり、携帯型電子装置がバックアップ電池によって電力供給されている場合であっても、携帯型電子装置のすべての動作特徴を利用することができる。本発明における携帯型電子装置の全機能の電力供給は、バックアップ電池がランタイムクロックのため、およびCMOSメモリにシステム設定値を保存するためにのみ電力を提供する多くの従来技術のシステムとは異なっている。本発明の一実施形態では、バックアップ電池は、所定の時間(たとえば、電池の通常の電池寿命が30日である場合、24時間)の間、携帯型電子装置に全機能電力を提供することができる。電池寿命は、携帯型電子装置による平均エネルギー使用量で決まる。本発明の他の実施形態では、バックアップ電池は、48時間の間(これは、たとえば、デバイスの平均エネルギー使用量で決まる)、携帯型電子装置の全機能を可能にする電力を提供している。携帯型電子装置のユーザは、デバイスが電力を失わず、交換する主電池を見つけ、かつ/または主電池を充電するための時間を依然として有することができる、という意味では、24時間または48時間などのように時間フレームが長いほど、携帯型電子装置の動作を継続することができる。これは、新しい電池を入手することができない、あるいは蓄電池を充電することができない遠隔地で携帯型電子装置を利用している人にとっては重要である。また、これは、携帯型電子装置に対する一定不変の電力が、バックアップ電池を利用して携帯型電子装置を動作させることができる大よその時間を知ることと共に肝要である、医療アプリケーションにおける携帯型電子装置を利用している人にとっても重要である。
【００７６】
バックアップ電池が携帯型電子装置に電力を供給するために接続されると、コントローラは、新しい主電池または充電済みの主電池が携帯型電子装置の充電回路に接続されているかどうかを判定するために、引き続いて主電池をモニタする950。十分に充電された主電池または新しい主電池が取り付けられているとコントローラが判定すると、コントローラは、主電池を充電回路に接続する信号を送信する960。また、コントローラは、バックアップ電池による携帯型電子装置への電力の提供を開放する信号を送信する965。また、コントローラは、上で説明したように、バックアップ電池の充電を開始する915。また、コントローラは、主電池電圧のモニタリングを開始する。
【００７７】
図10は、本発明の一実施形態による、携帯型電子装置のための電力供給サブシステムのブロック図を示したものである。電力供給サブシステム1000は、主電池が電力を提供している場合であれ、あるいはバックアップ電池が電力を提供している場合であれ、携帯型電子装置に全機能電力を提供する。これは、バックアップ電池が携帯型電子装置のためのランタイムクロックおよび/または限られた機能のみをサポートする電力を提供する電池を利用しているデバイスのための他の電力供給サブシステムとは異なっている。図10に示されている本発明の一実施形態では、電力供給回路は、主電池1010、主電池電圧測定回路1020、主電池接続回路1030、主電池検出回路1040、コンデンサ1050、電圧変換器1060、バックアップ電池1070、コントローラ1075、バックアップ電池接続回路1080、バックアップ電池モニタリング回路1090および充電回路1095を備えている。
【００７８】
携帯型電子装置を利用する場合、主電池1010が携帯型電子装置に電圧および電力を提供しているため、主電池1010が使い果たされる。主電池検出回路1040は、携帯型電子装置に主電池1010が取り付けられたかどうかをモニタしている。携帯型電子装置に主電池が取り付けられると、主電池検出回路1040は、主電池1010が取り付けられたことを識別する信号をコントローラ1075に送信する。本発明の一実施形態では、周期的にスイッチ1041を開くことができ、また、抵抗1042の両端間の電圧を測定して、取外し可能主電池1010によって電圧が供給されていることを検証することができる。電圧が検出されると、コントローラ1075に主電池検出信号が送信される。
【００７９】
特定の動作条件の下では、主電池1010が取り付けられていると判定されると、コントローラ1075は、主電池1010によって供給される電圧の電圧読値を得るように主電池電圧測定回路1020に要求する信号を送信する。他の特定の動作条件の下では、コントローラ1075は、主電池電圧測定回路1020から電圧レベル読値を受け取るまで待機することができる。本発明の一実施形態では、主電池電圧測定回路1020は、スーパコンデンサ(スーパキャップ)1050の両端間の電圧を測定している。本発明の一実施形態では、主電池電圧測定回路1020は、主電池1010によって供給される電圧を測定している。
【００８０】
コントローラ1075は、主電池1010の電圧レベルを受け取ると、受け取った電圧と予めコントローラ1075に記憶されている低電圧閾値レベルとを比較する。本発明の一実施形態では、低電圧閾値は0.8ボルトである。実例として、低電圧閾値は、0.5ボルト、0.6ボルト、0.72ボルトまたは0.93ボルトなどの1.0ボルト未満の任意の電圧にすることができる。低電圧閾値は、他の電圧にすることも可能である。この低電圧閾値は、1.08ボルトから1.16ボルトに及ぶ、電池のための従来の低電圧閾値より低く、より多くの電池エネルギーを利用して携帯型電子装置に電力を供給することができる。そのため、より大きい割合の電池エネルギー、たとえば95%を超える電池エネルギーを携帯型電気デバイスに利用することができる。したがって携帯型電子装置のユーザは、電池の消費量を少なくすることができ、また、バックアップ電池が携帯型電子装置に電力を提供する時間を予測することができる。
【００８１】
携帯型電子装置が正規に動作している状態の下では、主電池1010はコンデンサ1050を充電している。コンデンサ1050は、電圧変換器1060に電圧を供給している。供給される電池電圧の変動特性のため、主電池1010は、携帯型電子装置のコンポーネント、たとえばプロセッサ、コントローラまたは電動機に直接電力を提供することはできない。電圧変換器1060は、電圧をより大きい値に昇圧し、携帯型電子装置の他のシステムおよびコンポーネントに複数の電圧を提供している。たとえば、図10に示されているように、電圧変換器1060は、コントローラ1075に電圧を提供している。さらに、電圧変換器1060は、プロセッサ(たとえば、計算を実行するために利用されるプロセッサのような)、ディスプレイシステム(携帯型電子装置のディスプレイを駆動するための)、および電動機(携帯型電子装置内の機械システムを駆動するための)に電圧を提供している。実例として、電圧変換器1060は、0.8ボルトないし2ボルトの入力を受け取ることができ、この電圧を昇圧すなわちブーストすることができ、また、携帯型電子装置内のコントローラ1075および他のシステムに、たとえば3.0ボルト、3.3ボルトおよび5.0ボルトを供給することができる。本発明の一実施形態では、携帯型電子装置はインスリン注入ポンプである。携帯型電子装置がインスリンポンプである場合、電圧変換器1060から電圧(または電力)が提供される他のシステムは、注入ポンプのディスプレイを駆動するためのディスプレイサブシステム1002、注入ポンプのユーザからの入力に基づいて、投与するインスリンの量を計算するための計算プロセッサ1004、および注入ポンプから対象ユーザへのインスリンの投与を実際に駆動するための電動機1006である。
【００８２】
主電池1010が挿入されると、コントローラ1075は、正規動作の下で、電圧変換器1060から動作電圧を受け取る。また、コントローラ1075は、バックアップ電池1070を充電する信号を送信することができる。本発明の一実施形態では、コントローラ1075は、充電回路1095に信号を送信し、充電回路1095がバックアップ電池1070に充電電圧を送信する。したがって、バックアップ電池1070は、その電力を受け取るために、主電池1010から間接的に充電電圧を受け取ることができる。特定の動作条件の下では、コントローラ1075は、主電池1010が、動作に必要な電圧は十分に有してはいるが、バックアップ電池1070を充電するだけの十分な電圧は有していないと判定する可能性がある。本発明のこの実施形態では、コントローラ1075は、バックアップ電池を充電するだけの十分な電力が主電池にはなく、したがってバックアップ電池が充電されていないことをユーザに知らせるエラーメッセージを発することができる。
【００８３】
主電池1010からの電圧レベル読値(主電池電圧測定回路1020によって測定された値)が低電池閾値電圧未満まで使い果たされたとコントローラ1075が判定すると、コントローラ1075は、主電池を電力供給回路1000から開放する開放信号を主電池接続回路1030に送信する。本発明の一実施形態では、コントローラ1075は、主電池1010を接地から開放する信号を主電池接続回路1030に送信し、それにより主電池1010は、コンデンサ1050(延いては電力変換器1060およびマイクロコントローラ1075)への電力提供から開放される。コンデンサ1050には、変換器1060のために利用され、変換器1060に供給されるエネルギーが蓄積されているため、これによって携帯型電子装置への電力が開放されることはない。特定の動作条件の下では、これは、バックアップ電池電力から主電池電力への切り換えの際にも言えることである。
【００８４】
本発明の一実施形態では、コントローラ1075は、バックアップ電池1070を携帯型電子装置の電力サブシステム1000のための電源にするための接続信号をバックアップ電池接続回路1080に送信している。本発明の一実施形態では、コントローラ1075は、コンデンサ1050を充電するために、バックアップ電池1070をコンデンサ1050(たとえばスーパコンデンサ)に結合するバックアップ電池接続信号をスイッチ1080に送信している。バックアップ電池がコンデンサ1050を充電すると、コンデンサ1050は、変換器1060に電圧を提供し、その変換器1060は、コントローラまたはプロセッサ1075に動作電圧を提供する。また、変換器1060は、プロセッサ1004、ディスプレイシステム1002および電動機1006などの他のデバイスにも電力を提供することができる。バックアップ電池1070は、携帯型電子装置のユーザに携帯型電子装置の機能が停止する可能性があることを心配させることなく、最少確立時間期間、たとえば24時間、36時間または48時間の間、携帯型電子装置のサブシステムへの電力供給を継続する。電池寿命は、携帯型電子装置の使用時間によって決まるため、バックアップ電池1070は、最少確立時間期間を超える期間の間、電力を提供することができる。
【００８５】
本発明の一実施形態では、コントローラ1075は、バックアップ電池1070の電圧を測定することによってバックアップ電池1070の充電レベルまたは電圧レベルをモニタしている。本発明の一実施形態では、バックアップ電池電圧検出回路1090は、バックアップ電池1070の電圧レベルを測定し、コントローラ1075に電圧レベル信号を送信している。コントローラ1075は、バックアップ電池電圧レベルを受け取り、受け取ったバックアップ電池電圧レベルとバックアップ電池低閾値電圧を比較している。バックアップ電池電圧レベルがバックアップ電池低閾値電圧より小さい場合、コントローラ1075は、コントローラ1075が携帯型電子装置を停止していること、あるいは携帯型電子装置の機能が停止する危険があることを示すメッセージをユーザに送信することができる。これは、携帯型電子装置への電力供給がバックアップ電池に切り換えられた後、新しい主電池1010が挿入されていない場合にのみ生じる。
【００８６】
新しい主電池1010または充電済みの主電池1010が電力供給サブシステム1000に挿入されると、主電池検出回路1040は、新しい主電池1010または充電済みの主電池1010が電力供給サブシステム1000の中に配置されていると判定する。主電池検出回路1040が新しい主電池1010または充電済みの主電池1010を検出すると、コントローラ1075に電池検出信号が送信される。コントローラ1075は、電池検出信号を受け取り、主電池1010をスーパコンデンサ1050と並列に配置して携帯型電子装置に機能電力を提供する(電力変換器1060を介して)接続信号を主電池接続回路1030に送信する。また、コントローラ1075は、スーパコンデンサ1050の充電からバックアップ電池1070を開放するバックアップ電池接続信号を送信する。つまり、バックアップ電池1070は、もはや携帯型電子装置に電力を提供していない。また、コントローラ1075は、バックアップ電池1070がスーパコンデンサ1050への電力の提供から開放されると、直接またはバックアップ電池充電回路1095を介してバックアップ電池1070を充電する。
【００８７】
以上の説明には本発明の特定の実施形態が参照されているが、本発明の精神を逸脱することなく多くの修正を加えることができることは理解されよう。添付の特許請求の範囲には、本発明の真の範囲および精神の範疇として、このような修正を包含することが意図されている。
【００８８】
したがって、本明細書において開示されている実施形態は、あらゆる意味において本発明を実例で示すためのものであり、本発明を何ら制限するものではなく、本発明の範囲は、以上の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲に示されているものとして解釈されたい。特許請求の範囲の意味および特許請求の範囲と等価の範囲の範疇に属するすべての変更は、本発明に包含されるものとする。
【符号の説明】
【００８９】
1  バックライト
2a、2b、245  ユーザ入力デバイス(入力デバイス)
3、55、115、172、215  ハウジング
4、30、60、130、160、230、560  ディスプレイ(BG計ディスプレイ)
5、10、110、210、410、482、1075  コントローラデバイス(コントローラ、BG計)
6  ハンドストラップ
15  コントローラデバイスハウジング
20、120  BG計レセプタクル
25、125  BG試験条片
35、135  バックライト
40、65、165、265、565  キーパッド
45a、45b、45c、45d、70a、70b、70c  キーパッドボタン
50、150、250、450  注入デバイス(注入ポンプデバイス)
75、175  注入セット
80、180  配管
145a、145b、145c  ハウジングボタン
152  駆動機構
154  貯蔵容器
156  通信システム
158、212  プロセッサ
162  警報
164  スピーカ
166、566  メモリ
168  出口
218  トランスミッタ
222  通信コネクタ
224、424  コンピュータ
318  トランシーバ
400  注入システム
486  生理学的特性センサ
488  セルラーステーション
492  臨床モニタ
422  コネクタ
552  電動機
558  カスタム集積回路(カスタムIC)  
564  音響デバイス
580  センサ
590、1010  主電池
592  電力コントロール
595  通信ブロック
596  RF
597  USB
598  IR
1000  電力供給サブシステム(電力供給回路、電力サブシステム)
1002  ディスプレイサブシステム(ディスプレイシステム)
1004  計算プロセッサ
1006  電動機
1020  主電池電圧測定回路
1030  主電池接続回路
1040  主電池検出回路
1041  スイッチ
1042  抵抗
1050  コンデンサ
1060  電圧変換器
1070  バックアップ電池
1075  マイクロコントローラ
1080  バックアップ電池接続回路
1090  バックアップ電池モニタリング回路(バックアップ電池電圧検出回路)
1095  充電回路
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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