(57)【要約】      （修正有）【課題】注入ポンプが、補助バッテリ電力の残り時間量の正確な見積もりをヘルスケア提供者に示すことができ、対コスト効果が高い、バッテリモニタを取り込れた医療用注入ポンプを提供する。【解決手段】患者に液体を注入する電気的に動力供給されるポンプ手段と、該ポンプ手段に電力供給するバッテリと、該バッテリからの電圧および電流をモニタする回路手段と、該モニタする手段に応答して該バッテリの残り充電量を決定する手段と、該残りのバッテリ充電を表示する表示手段４２と、を備えた注入ポンプ。【選択図】図８
2006116336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に液体を注入する電気的に動力供給されるポンプ手段と、
該ポンプ手段に電力供給するバッテリと、
該バッテリからの電圧および電流をモニタする回路手段と、
該モニタする手段に応答して該バッテリの残り充電量を決定する手段と、
該残りのバッテリ充電を表示する表示手段と、
を備えた注入ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にバッテリゲージに関し、特に、医療用注入ポンプのバッテリ
ゲージに関する。
【背景技術】
【０００２】
静脈を介して患者に医療用流体を投与することは、当該分野では周知である。
典型的には、ガラスまたは可撓性の容器に入った生理食塩水、ブドウ糖または電
解質などの溶液を、カテーテルで患者に導入するポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の静
脈内（ＩＶ）チューブなどの管を通して患者の静脈系に注入する。流体は繰り返
し重力により注入され、流量はローラクランプによって制御される。ローラクラ
ンプを調整することによって、所望の流量が得られるまでＩＶチューブの管腔を
制限する。
【０００３】
容器から患者への流れをローラクランプ以外の手段によって調節することも知
られている。電子制御の注入ポンプを使用することが次第に一般的になっている
。このようなポンプとしては、例えば、蠕動式ポンプおよびバルブ式ポンプが挙
げられる。蠕動式ポンプは、典型的には、互いに角度をなして距離をおいて設け
られたカムのアレイを備え、これらのカムは、圧力フィンガに接続されたカムフ
ォロワを駆動する。これらの要素は互いに協動して圧力フィンガに線形波運動を
生じさせる。この線形波運動を利用してＩＶチューブに力を加え、これによって
ＩＶチューブ内の流体を動かし、流体を送り出す。他のタイプの蠕動式ポンプは
、ＩＶチューブ上を転動してＩＶチューブ内の流体を動かす複数のローラ部材を
用いる。また、医療用注入ポンプには、上流側バルブと下流側バルブとを有する
ポンプチャンバを用いて流体を順次送りだしているものもある。このようなバル
ブ式のポンプは一般には特別なポンプカセットチャンバを使用する必要があり、
このチャンバは患者と流体源との間の専用のＩＶチューブ上に設けられる。
【０００４】
これらの医療用注入ポンプはすべて、施設の壁のコンセントに供給される交流
電流（ＡＣ）から電力供給されるときだけではなく、補助の直流電流（ＤＣ）バ
ッテリ電力で電力供給されるときもポンプ動作を維持することが可能でなければ
ならない。何故なら、医療用流体を投与される患者は病院施設に入院している場
合でも移動させる必要があることが多いからである。例えば、患者が注入ポンプ
による投与を受けている間に離れた場所で一連のテストを行う必要がある場合、
注入ポンプのプラグを壁のコンセントから抜いて、患者をテストを行う場所に移
送することができる。この移送および離れた場所でのテスト中に、注入ポンプは
補助バッテリ電力により作動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
補助バッテリ電力を使用することで生じる１つの課題は、バッテリの利用可能
電力を所定の時間においてモニタ（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）できることである。
ヘルスケア提供者にとって、患者の移送中の時間をまかなえる十分な電力が残さ
れているかどうかを知ることは明らかに重要である。これまでにもポンプはバッ
テリをモニタする能力を備えていたが、このようなモニタ能力は、バッテリから
利用可能な電圧を測定するだけであった。電圧が所定の値より下がると、バッテ
リがロー（ｌｏｗ）であるという警告が発せられた。電圧が所定の臨界値より下
がると、バッテリ警報が発せられた。しかし、モニタ（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）
はそれほど正確ではなかったため、このような警告および警報レベルは保守的に
設定され、このため、ポンプが必要な時間に十分足りる電力を持っているときで
も警告または警報が発せられることが多かった。もっと感度良くモニタを行うこ
とも可能であるが、感度を上げると対コスト効果が悪くなり、注入ポンプ自体よ
りコスト高となることが多かった。
【０００６】
従って、対コスト効果が高く、感度良くバッテリをモニタを取り込れた医療用
注入ポンプが必要とされる。注入ポンプが、補助バッテリ電力の残り時間量の正
確な見積もりをヘルスケア提供者に示すことができればさらに有利である。医療
用注入ポンプでのバッテリのモニタに類似した環境において、このような対コス
ト効果が高く感度の良いバッテリのモニタが可能なバッテリモニタ（ｂａｔｔｅ
ｒｙ  ｍｏｎｉｔｏｒ）を提供できればさらに有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、対コスト効果が高く感度の良いバッテリのモニタを取り込れた医療
用注入ポンプを提供する。本発明は、バッテリ電力の残り時間量の正確な見積も
りをヘルスケア提供者に示すことができる注入ポンプを提供する。本発明は、注
入ポンプでのバッテリのモニタに類似した環境において、このような対コスト効
果が高く感度の良いバッテリのモニタが可能なバッテリモニタを提供する。
【０００８】
本発明はさらに、以下の項１〜１４を提供する。
１．患者に液体を注入する電気的に動力供給されるポンプ手段と、該ポンプ手段
に電力供給するバッテリと、該バッテリからの電圧および電流をモニタする回路
手段と、該モニタする手段に応答して該バッテリの残り充電量を決定する手段と
、該残りのバッテリ充電を表示する表示手段と、を備えた注入ポンプ。
２．前記モニタする回路手段は、前記バッテリの電圧および電流をサンプリング
する手段をさらに備えた、項１に記載の注入ポンプ。
３．前記モニタする手段は、前記バッテリの電圧と該バッテリからの電流とを代
替的にサンプリングする手段をさらに備えた、項１に記載の注入ポンプ。
４．バッテリの電力をモニタする装置であって、該バッテリの電圧をモニタする
回路手段と、該バッテリからの電流をモニタする回路手段と該電流をモニタする
回路手段と該電圧をモニタする回路手段とに応答して、該バッテリの残りの充電
量を決定する手段と、該残りの充電を表示する表示手段と、を備えた装置。
５．前記電圧をモニタする手段は、前記バッテリの電圧をサンプリングする手段
をさらに備えた、項４に記載の装置。
６．前記電流をモニタする手段は、前記バッテリからの電流をサンプリングする
手段をさらに備えた、項５に記載の装置。
７．前記電流をモニタする回路手段と前記電圧をモニタする回路手段とは、同じ
回路手段を利用する、項４に記載の装置。
８．バッテリの電力をモニタする装置であって、該バッテリからの電圧および電
流をモニタする回路手段と、該モニタする回路手段に応答して、該バッテリの残
りの充電量を決定する手段と、該残りの充電を表示する表示手段と、を備えた装
置。
９．前記モニタする回路手段は、前記バッテリからの電圧および電流をサンプリ
ングする手段をさらに備えた、項８に記載の装置。
１０．前記モニタする回路手段は、前記バッテリの電圧と該バッテリからの電流
とを代替的にサンプリングする手段をさらに含む、項９に記載の装置。
11．バッテリをモニタする方法であって、該バッテリの電圧をモニタするステッ
プと、該バッテリからの電流をモニタするステップと、該電圧および該電流から
該バッテリの残りの充電量を決定するステップと、該残り充電を表示するステッ
プと、を包含する方法。
１２．前記バッテリの電圧をモニタするステップは、該バッテリの電圧をサンプ
リングするステップをさらに包含する、項１１に記載の方法。
１３．前記バッテリの電流をモニタするステップは、該バッテリの電流をサンプ
リングするステップをさらに包含する、項１２に記載の方法。
１４．前記バッテリの電圧をサンプリングするステップと前記バッテリの電流を
サンプリングするステップとは、代替的に行われる、項１３に記載の方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、バッテリから得られる電圧だけでなくバッテリから流れる電流量も
モニタすることによって、バッテリの残り時間量を見積もる。バッテリの電圧お
よび電流の流出を定期的にサンプリングすることによりバッテリを正確にモニタ
することが可能であることが分かった。サンプリング技術は、バッテリ電圧のサ
ンプリングと電流の流出のサンプリングとを代替的に行う。対コスト効果が高い
サンプリングを行うことが可能な電気回路が提供される。次にバッテリ電力の残
り時間量を決定する方法がマイクロプロセッサによってサンプリング信号に対し
て適用される。好適な実施態様では、残りバッテリ時間量が図形で表される。
【００１０】
図１に示すように、静脈内流体注入ポンプは一般に参照番号１０として示され
る。ポンプ１０は標準のＩＶ柱１２に固定される。ＩＶ柱１２は一般に、下端部
に車輪が配備されており、ＩＶ柱ならびにこれに支持されたポンプおよび他の付
加的な医療用装置がある程度移動可能となるため、患者を移動させることが可能
である。ポンプ１０は、本体１４と、少なくとも１台のポンプモジュール部１６
とを含む。本書明細書において図示および記述する実施態様では、２つのポンプ
モジュール部１６が配備される。但し、ポンプのユーザの要求に応じて、いかな
る数のポンプモジュールの使用も考慮される。例えば、図２には、４台のポンプ
モジュール１６を装備した注入ポンプが示されている。
【００１１】
本体１４の表面上部には携帯用ハンドル２０が形成されている。本体１４はさ
らに液晶表示（ＬＣＤ）領域２３を有し、ポンプについての情報をユーザに伝え
、またポンプとのユーザインタフェースを提供する。これについては後に詳述す
る。本体１４はデータ入力キー２５を含む。ポンプモジュール１６は、チューブ
装着チャネル２７とマイクロプロセッサを備えた表示領域２９とを有する。１つ
の好適な実施態様では、このマイクロプロセッサはＭｏｔｏｒｏｌａ，  Ｓｃｈ
ａｕｍｂｕｒｇ，  Ｉｌｌｉｎｏｉｓ製の６８ＨＣ１１である。本体１４は、マ
スタマイクロプロセッサに従属するスレーブマイクロプロセッサを含む。スレー
ブマイクロプロセッサはさらに、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を
備える。１つの好適な実施態様では、マスタマイクロプロセッサは、Ｉｎｔｅｌ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，  Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉ
ａ製の８０Ｃ１８６ＥＢであり、スレーブマイクロプロセッサは、Ｐｈｉｌｉｐ
ｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，  Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，  Ｃａｌｉｆｏｒ
ｎｉａ製の８０Ｃ５５２である。スレーブマイクロプロセッサは、読出し専用メ
モリ（ＲＯＭ）内に、後述するモニタ機能を駆動させるソフトウェアを含む。
【００１２】
図３は、注入ポンプ１０の正面の詳細を示す立面図を示す。表示領域２３の側
部に沿ってスクロールアップ矢印キー３１とスクロールダウン矢印キー３３とが
配備されている。これらのキーは、表示領域２３内でプログラミングフィールド
または操作を選択するために使用される。表示領域２３の下部には複数の矢印キ
ー３６が配備され、表示領域２３の選択肢を対話型操作するために使用される。
これら矢印キー３６は、表示領域２３に表示される特定の機能と関連して使用さ
れるため、「ソフトキー」と呼ばれる。
【００１３】
図４に示すように、表示領域２３は４つの表示部分を含む。表示領域の最上部
には状況表示３８が位置する。状況表示３８はポンプの注入状況を示す。状況表
示３８はまた、警告、警報、および不良状態を表示する。表示領域２３の下部に
はプロンプト表示が位置する。プロンプト表示は、ユーザにプロンプトまたは指
示を与えるプロンプトライン４１を含む。さらに表示領域２３の下に位置する複
数のソフトキーのラベルを示すソフトキー領域４０が配備される。これにより、
プロンプトに従い、ソフトキーに当てられたラベルに従って選択を行うことによ
り、ユーザは表示画面と対話を行うことができる。最後に、表示領域２３の中央
部４２は、注入の選択、プログラミング、およびポンプ注入の作動または運転状
態の表示のために使用される。
【００１４】
図３に戻り、本体１４はさらに複数の機能キー４４を含む。機能キー４４は、
ユーザインタフェースキーを含む専用キー４６と数字キーパッド５０とを含む。
数字キーパッド５０には０から９までの数字と少数点キーとがある。これらの数
字および小数点キーは、表示領域２３の強調表示フィールドにプログラミング値
を入力するために使用される。この例を図４に示す。数字キーパッド５０はさら
に、強調表示フィールドから値を消去するために使用するクリアキー５３を含む
。強調表示フィールドから値を不注意に消去しないための安全機能として、強調
表示フィールドが消去された後再度クリアキー５３を押した場合は、このフィー
ルドの内容は、マスタマイクロプロセッサに格納された最後の値に復元される。
【００１５】
専用機能キー４４はメイン表示機能キー５５を含む。メイン表示機能キー５５
は、ユーザの対話型操作のいかなる時点からでも表示領域２３を最初の表示また
はメイン表示に戻すために使用される。量履歴機能キー５７は、量履歴画面を表
示するために使用される。消音機能キー５９は、ポンプの警報および警告を所定
の時間、例えば本好適な実施態様では２分間、消音する。バックライト機能キー
６１は、ポンプ１０がコンセントに差し込まれるとき１つの目的を実行し、ポン
プ１０が補助バッテリ電力に接続されるとき上記の目的に関連するが異なる第２
の目的を実行する。コンセントに差し込まれるときは、バックライト機能キー６
１は表示バックライトを点灯および消灯させる。補助バッテリ電力に接続すると
きは、バックライト機能キー６１は表示バックライトを点灯させるが、電力節約
のために、所定の時間経過後はバックライトの点灯を止める。
【００１６】
作動キーにはオン／オフチャージキー６３が含まれる。オン／オフチャージキ
ー６３は、注入ポンプ１０への電力のオン／オフを操作する。ポンプ１０が注入
を行っているときは、オン／オフチャージキー６３を押すとシステムは無効にな
り注入は停止する。作動キーはさらに開始キー６５を含む。プログラミングモー
ド中に必要なプログラミング値がすべて入力されると、開始キー６５は注入を開
始させる。警報通告の後、警報状態が解消されると開始キー６５は警報通告を取
り消して注入を再び開始する。作動キーはさらに、速度値を選択するために用い
られる速度キー６８と、注入ポンプ１０が注入に関してプログラムされるときに
量パラメータを選択するために用いられる量キー７０とを含む。
２つの追加のアイコンがポンプ状態のインジケータとして用いられる。電子プラ
グアイコン７２は、注入ポンプ１０がコンセントに差し込まれていることを示す
。電子プラグアイコン７２はまた、補助バッテリがコンセントから供給される電
力により充電されていることを示す。さらにバッテリアイコン７４が配備され、
ポンプ１０が補助バッテリ電力で作動しているとき点灯する。これについては後
に詳述する。
【００１７】
ポンプ１０の本体１４の下には、少なくとも１台のポンプモジュール１６が取
り付けられる。ポンプモジュール１６はチューブ装着チャネル２７を含み、この
チャネルに装着されることにより標準ＩＶチューブ７６がポンプ１０に装着され
る。ポンプモジュール１６は自動チューブ装着機能を備える。チューブ装着チャ
ネル２７には鍵付きスロット７８が配備され、ＩＶチューブ７６に配備されたス
ライドクランプ８０を受容するように設計されている。ポンプモジュール１６は
フリーフロー防止機能を備える。
【００１８】
ＩＶチューブ７６をポンプモジュール１６に適切な向きで装着するために、ポ
ンプモジュール１６はいくつかの安全機能を含む。先ず、スライドクランプ８０
は、鍵付きスロット７８に適切な向きでしかはめ込まれないように鍵付きとされ
る。さらに、チューブ装着チャネル２７の下には流体フロー矢印８１が提供され
、ユーザにＩＶチューブ７６内の流体の流れの適切な方向を示す。さらに、ポン
プモジュール１６の左側には静脈内用溶液バッグアイコン８３が配備され、これ
によりユーザは、静脈内用溶液バッグに接続する側のＩＶチューブ７６の終端が
チューブ装着チャネル２７の左側であることがわかる。また、ポンプモジュール
１６の右側には患者アイコン８５が配備され、このアイコン８５によりユーザは
、患者に接続する側のＩＶチューブ７６の終端がチューブ装着チャネル２７の右
側であるべきことがわかる。
【００１９】
ポンプモジュールの表示領域２９はさらに、文字表示領域を含む。本明細書で
述べる実施態様では８文字の表示領域が提供される。この表示領域は、特定の対
話型ポンプ操作中にユーザにプロンプトまたは指示を与えるために使用される。
表示はまた、警報または警告状態の間に、その特定の状態を識別するために使用
される。最後に、表示は注入中に注入の状況を示すために使用される。
【００２０】
文字表示領域の下には、３個の発光ダイオード（ＬＥＤ）状況インジケータが
配備されている。第１のインジケータは緑色ＬＥＤ８７であり、ポンプ１０が注
入中であることを示す。第２のインジケータは黄色ＬＥＤ８９であり、ポンプ１
０が警告状態にあることを示す。黄色ＬＥＤ８９は、警報が作動しないなら、警
告状態の間点灯したままである。第３のインジケータは赤色ＬＥＤ９１であり、
ポンプ１０が警報状態にあることを示す。赤色ＬＥＤ９１は、警報状態のときは
点滅し、不良状態のときは点灯したままとなる。注入ポンプ１０が補助バッテリ
電力で作動している場合は、バッテリ電力を節約するために警告または警報表示
は点滅となる。
【００２１】
ポンプモジュール１６はまた、開放作動キー９４と停止作動キー９６とを備え
る。開放作動キー９４は装着機構を開放し、これにより、ＩＶチューブをチュー
ブ装着チャネル２７に装着することができる。ポンプモジュール１６にＩＶチュ
ーブが装着されているときは、開放作動キー９４で装着機構が開放することで、
ＩＶチューブを取り外すことができる。停止作動キー９６はシステムを無効にし
て注入を停止させる。
【００２２】
次に図５に注入ポンプ１０の背面９７を示す。注入ポンプ１０は接地電力コー
ド９８を含み、これによりポンプ１０を壁のコンセントに差込むことで、標準Ａ
Ｃが供給され注入ポンプ１０に電力供給し、また補助バッテリを充電する。装置
はさらに、ＩＶ柱１２にポンプ１０を取り付けるために用いられる取付クランプ
１００を備えている。オーディオスピーカーグリル１０２が、警告および警報状
態を告げる音を発生するために使用されるオーディオスピーカーを覆って配備さ
れる。ポンプ１０がコンピューターと接続および通信し得るように、通信ポート
１０４が配備される。通信ポート１０４はまた、病院内でナースコール信号をナ
ースステーションに位置するコンピューターに通信するために使用することがで
きる。本好適な実施態様では、ＲＳ２３２互換性インタフェースが外部通信用に
配備される。
【００２３】
さらに、ＤＣレセプタクル１０７が配備される。ＤＣレセプタクル１０７によ
り、ポンプ１０は外部ＤＣ電源、例えばほとんどの米国内の車に装備されている
１２ボルト電源に接続でき、これにより、ポンプ１０は通院患者にも使用するこ
とができる。注入ポンプ１０の背面はさらに、当該分野では既知の電子ヒューズ
を含むヒューズ部１０９と、オーディオスピーカー音量コントロール１１１と、
メイン表示ためのＬＥＤコントラスト調整１１３とを備える。さらに、パネルロ
ックボタン１１６が配備される。パネルロックボタン１１６を作動させると前面
パネルのキーが不能になり、不注意な再プログラミングや、故意のポンプ１０の
不正操作が防止される。
【００２４】
各ポンプモジュール１６の側部には、手動チューブ解放ノブ１１８が配備され
る。このノブ１１８は、ポンプモジュール１６の自動チューブ装着および取り外
し機能を手動で無効にする。これにより、ユーザはポンプ１０からチューブを手
動で解放することができる。さらに各ポンプモジュール１６には点滴センサポー
ト１２０が配備される。このポート１２０により、標準ドリップチャンバと共に
使用されるオプションの点滴センサがポンプ１０と接続される。
【００２５】
図６〜図１０には、ユーザの注入ポンプ１０との対話型操作を示す。前述のよ
うに、ユーザ対話型操作は、主に、表示領域２３の側部に配備されたスクロール
アップおよびスクロールダウン矢印キー３１および３３と、表示領域の下に表示
されるソフトキー３６とを含むポンプの表示領域２３にわたって行われる。
【００２６】
オン／オフチャージキー６３を押してポンプ１０を通電すると、ポンプ自己診
断テストが開始される。先ずメイン表示領域２３が明るくなり次に暗くなる。一
方、ポンプモジュールの表示領域２９は文字位置をそれぞれ明るくする。次に、
ＬＥＤが点灯し、可聴スピーカーが始動し、続いてバックアップブザー音が鳴る
。この手順により、ユーザは画面が明るくなったときディスプレイ上の暗い点ま
たはラインをチェックし、また画面が暗くなったときディスプレイ上の明るい点
またはラインをチェックすることができる。また、ポンプモジュールの表示文字
が適切に点灯することを確認し、ＬＥＤのすべてが正常作動状態にあることを確
認し、そして可聴スピーカーおよびバックアップブザー音が作動することを聞く
ことができる。
【００２７】
表示領域、ＬＥＤ、およびスピーカーのテストが終了すると、画面は図６（ａ
）に示すポンプ識別画面を表示する。この画面はバッテリアイコン１２２を含む
。バッテリアイコン１２２は、再充電可能な補助バッテリの残りアンペア時の量
を図示するゲージ１２４を含む。この最初の画面では、プロンプトライン４１は
、ポンプの自己診断テストが進行中であることを明らかにし、ユーザに自己診断
テストが終了するまで待つように指示する。
【００２８】
図６（ｂ）に示すように、自己診断テストが終了すると、プロンプトライン４
１はユーザに、ポンプ１０がプログラミングモードへ移行可能状態にあることを
通知する。さらに、ユーザが選択した初期設定オプションによっては、いくつか
のソフトキー３６が使用可能となる。例えば、図６（ｂ）に示す実施態様では、
「ＰｅｒｓｏｎａｌｉｔｙＴＭ変更」というラベルのソフトキーが存在し、これ
により、ユーザはプログラミングモードに入って、前回選択した初期設定パラメ
ーターセットを変更することができる。さらに、「新しい患者」というラベルの
ソフトキーが存在し、前回のプログラムからの情報がメモリにまだ保持されてい
ることが示される。「新しい患者」ソフトキーを押すと、前回の患者からのプロ
グラミングメモリと量履歴とが消去される。プロンプトライン４１の指示に従っ
て、メイン表示キー５５を押すと、表示領域２３はメイン表示画面に進む。
【００２９】
注入ポンプ１０のプログラミングに先立って、ユーザはＩＶチューブ７６をポ
ンプモジュール１６に装着するよう指示される。図７を参照して、ＩＶチューブ
７６をポンプモジュール１６の自動チューブ装着スロット２７に装着する方法に
ついて述べる。先ず開放キー９４を押すと、自動チューブ装着機構が開く。図７
（ａ）に示すように、ユーザはオン／オフスライドクランプ８０を鍵付きスロッ
ト７８に差込む。この鍵付きスロットにより、ＩＶチューブ７６の適切な向きが
確実となる。図７（ｂ）に示すように、ユーザは、ＩＶチューブ７６をぴんと張
るように引いて、ＩＶチューブ７６をチューブ装着チャネル２７に沿って滑り込
ませる。ポンプ１０は、ＩＶチューブ７６の存在を検出すると、ＩＶチューブ７
６をポンプ駆動機構の適切な位置に自動装着する。開放キー９４を押した後所定
の時間内にＩＶチューブ７６が装着されない場合は、自動チューブ装着機構は閉
鎖し、不適切なＩＶチューブが不注意に装着されないことを確実にする。さらに
、オフのとき開放キーを押すと、注入ポンプ１０が通電し、ＩＶチューブ７６を
装置に装着することができる。
【００３０】
メイン表示画面は、ポンプ１０が注入を行っていないことを示す停止アイコン
１２６を含む。ソフトキー３６は「オプション」キー、「一次」キーおよび「ピ
ギーバック」キーを含む。「一次」ソフトキーの上に配置される停止アイコン１
２８はデフォルト注入を示す。表示画面プロンプトは、ユーザに「一次」ソフト
キーまたは「ピギーバック」ソフトキーを押して、これら２つの注入のためのプ
ログラミングモードを表示するように指示する。
【００３１】
注入ポンプのプログラミングを開始するには速度キー６８を押す。これにより
、図６（ｄ）に示すように、表示が、速度フィールドが強調表示された速度−量
プログラミング画面に切り替わる。「一次」ソフトキーおよび「ピギーバック」
ソフトキーのどちらも押されない場合は、プログラミングモードは、デフォルト
の注入がプログラムされるものと仮定する。速度−量プログラミング画面のプロ
ンプトライン４１がユーザに、速度を入力するかモード変更を押すよう指示する
。ソフトキーのオプションは「モード変更」キーおよび「ピギーバック」キーを
含む。ユーザは数字キーパッド５０を押して所望の流速を入力すると、量または
矢印キーを用いて量フィールドを強調表示させることができる。次にユーザは数
字キーパッド５０を使用して注入量を入力することができる。標準一次注入に対
しては、これでプログラミングステップは完了する。
【００３２】
プログラミング中にユーザが不正確な値を入力した場合、クリアキー５３を押
すと不正確な値は取り消され、数字キーパッド５０を使用して正確な値をプログ
ラムすることができる。注入を開始するには開始キー６５を押す。プログラムし
た値が、ユーザが選択した特定の初期設定パラメーターセットに基づいてマスタ
マイクロプロセッサに予めプログラムされている許容範囲を超える場合は、開始
キー６５を押したときに許容外警報が作動する。
【００３３】
注入中には、表示領域２３は、ポンプ１０が作動中であることを示す動く水滴
の絵を点滴アイコンとして示す。プログラムされた送達速度、送達される流体残
量、および／または残量を送達する残り時間が表示される。注入完了前に注入を
停止させる場合は、停止キー９６を押す。メイン表示上の点滴アイコンが停止ア
イコンに入れ替わり、ポンプのＬＥＤが消灯する。注入を再始動するには、開始
キー６５を押す。
【００３４】
ポンプ１０が所定時間内に再始動されない場合は、チャネル停止警告音が発せ
られる。ポンプ１０はまた、警報状態が発生した場合、または運転中にオン／オ
フチャージキー６３が押された場合にも停止させることができる。ピギーバック
注入は、二次注入ＩＶチューブのスライドクランプ８０を閉鎖して停止キー９６
を押すことにより停止する。一次注入を続けるためには、「一次」ソフトキーを
押して、ポンプ１０の操作モードを変更し、次に開始キー６５を押して一次注入
を開始する。
【００３５】
注入残量が注入の終了を示すゼロに達すると、ポンプ１０は自動的に静脈開放
保持（ＫＶＯ）警告モードに入る。この警告モードの間、ポンプ１０は予めプロ
グラムされたＫＶＯ速度より低い速度でまたはプログラムされた速度で注入を続
ける。ＫＶＯ警告モードを終了するには、停止キー９６を押す。その後ポンプ１
０は次の注入用にプログラムされるか、またはポンプ１０の電源が切られる。
【００３６】
注入の終了後、ＩＶチューブ７６を取り外すには開放キー９４を押す。ポンプ
モジュール１６は自動的にスライドクランプ８０を閉鎖しチューブ装着チャネル
２７を開放し、これによりＩＶチューブ７６を取り外すことができる。ＩＶチュ
ーブ７６が取り外されると、自動装着機構が閉鎖する。もしくは、所定時間後に
ＩＶチューブ７６が取り外されなかった場合は、機構は自動的に閉鎖する。
【００３７】
次に図８（ａ）は、メインメニューから「オプション」ソフトキーが押された
場合にオプションウィンドウを表示するポップアップウィンドウを示す。オプシ
ョンメニューは、フローチェック機能、現在のＰｅｒｓｏｎａｌｉｔｙＴＭ表示
機能、下流側閉鎖値の選択、バッテリ充電レベル機能、および初期設定／サービ
ス機能を含む。特定の利用可能な機能を表示させるには、ユーザは、スクロール
アップおよびスクロールダウン矢印キー３１および３３を用いて表示する機能を
強調表示する。現在のＰｅｒｓｏｎａｌｉｔｙＴＭ表示機能では、現在の初期設
定パラメーターセットを迅速に見直すことができる。
【００３８】
図８（ｂ）に示すように、オプションメニューのバッテリ充電レベルにより、
ユーザは補助バッテリのバッテリ充電レベルに関する情報にアクセスすることが
できる。バッテリ充電アイコン１２２が、メイン表示領域に表示される。バッテ
リ充電レベルのオプションを終了する方法をプロンプトライン４１がユーザに示
す。バッテリ充電レベル表示を終了するために「終了」ソフトキーが提供される
。
【００３９】
本発明はまた、いくつかのトラブルシューティング警告、警報、および不良メ
ッセージを提供する。警告、警報、または不良メッセージが発生するときは、表
示領域の状況表示部およびポンプモジュールの文字表示部で警告、警報、または
不良のいずれであるかがあきらかにされる。警告メッセージは、ユーザの介入を
必要とすることもあるが注入は停止されない。警報状態は、注入を自動的に停止
させ、注入が再開される前に処置が即座に行われることを必要とする。装置の不
良は、いかなる注入も自動的に停止させる。警報状態が発生すれば、現在発生し
ている警告状態は無効にされ、不良が発生すれば、すべての警告および警報は無
効にされる。
【００４０】
警告状態により、ポンプモジュール表示の下の黄色警告ＬＥＤ８９が点灯し、
警告音が発せられる。警告音は消音キー５９を押せば所定の時間、例えば２分間
消音させることができる。警告状態は、補助バッテリの残り時間が所定の残り注
入時間より少ないことを示す低バッテリ警告を含む。この警告は、バッテリ警報
状態が発生する前に発生する。バッテリ枯渇警報は、補助バッテリ充電量が注入
を続けるのに必要なレベルより少なくなったことを示す。この詳細を下述する。
バッテリ枯渇警報をリセットするためには、注入１０をＡＣ電源に差し込まなけ
ればならない。
【００４１】
ポンプ１０のための初期設定パラメータセットを設定するためには、図８（ａ
）に示すオプションメニューの初期設定／サービス機能を選択する。初期設定／
サービス機能を選択すると、図９（ａ）に示すパスワード入力画面が表れる。パ
スワードにより、適切な病院職員のみが初期設定／サービスルーチンにアクセス
することが確実となる。プロンプトライン４１はパスワードの入力を促す。承認
された職員は数字パスワードを入力して、初期設定／サービスルーチンに入る。
パスワード入力画面は、注入ポンプ１０のソフトウェアバージョンの参照一覧表
を含む。ルーチンを終了するには「取消」ソフトキーを使用する。
【００４２】
有効なパスワードが入力されると、図９（ｂ）に示すような初期設定／サービ
スメニュー画面が表れる。オプションにはＰｅｒｓｏｎａｌｉｔｙＴＭ初期設定
ユーティリティ、装置初期設定ユーティリティ、イベント履歴、サービス機能、
装置初期設定転送、ダウンロード初期設定、時間設定、および日付設定が含まれ
る。１つのオプションが強調表示されると、オプションの特定のコンポーネント
を与えるメッセージが表れる。図９（ｂ）に示す例では、Ｐｅｒｓｏｎａｌｉｔ
ｙＴＭ初期設定ユーティリティは、コンポーネントとしてＰｅｒｓｏｎａｌｉｔ
ｙＴＭリスト、注入モードおよび機能、注入限度、警告、および警報、点滴セン
サ、ならびにラベルライブラリを含む。
【００４３】
承認された病院職員は、臨床機能限度値および注入警告／警報特性をプログラ
ムすることができる。注入限度値、警告、および警報は、図９（ｃ）に示すＰｅ
ｒｓｏｎａｌｉｔｙＴＭ初期設定メニューからアクセスし得る。選択を行うと、
図９（ｄ）に示す注入限度値、警告、および警報メニューが表示される。  Ｐｅ
ｒｓｏｎａｌｉｔｙＴＭ初期設定メニューでの設定は、全体として注入ポンプ１
０に適用されるものであり、個別のチャネルに対してはプログラムできない。
【００４４】
注入ポンプはさらに、初期設定／サービスメニューからアクセス可能なサービ
ス機能を含む。サービス機能を選択すると、図１０（ａ）に示すサービス機能メ
ニューが表示される。バッテリ情報の選択では、スレーブマイクロプロセッサは
、バッテリ動作に関連する複数の時間の追跡を行っている。本好適な実施態様で
は、注入ポンプ１０がオンであるがプラグが差し込まれていない時間の合計、お
よび注入ポンプがオンである時間の合計を含む２つのパラメータが追跡される。
図１０（ｂ）に示すバッテリ情報画面は、バッテリ充電アイコン１２２、「終了
」および「新しいバッテリ」ソフトキー、ならびにパラメータを含む。新しいバ
ッテリが装着されるときは、時間パラメータは消去される。サービス機能はまた
、所定の注入ポンプコンポーネントの装着または交換に関連する情報を表示する
センサ較正、および注入ポンプコンポーネントを較正するために製造プロセスで
用いられる製造テストを含む。
【００４５】
図１１は、バッテリゲージ回路のブロック図を示す。正確な基準電圧２００が
与えられる。好適な実施態様では、基準電圧は５ボルトである。基準電圧２００
は、真のＲＭＳ変換器が必要とするバイアス条件を確立する。基準電圧２００は
また、スレーブマイクロプロセッサのＡ／Ｄ変換器２０２に基準電圧を供給する
。
【００４６】
正確な基準電圧２００はバッファおよびレベルシフタ２０４に入力される。バ
ッファおよびレベルシフタ２０４は２つの基準電圧、すなわち高基準電圧２０６
と低基準電圧２０８とを引き出す。好適な実施態様では、高基準電圧２０６は５
．７ボルトであり、低基準電圧２０８は２．５ボルトである。高基準電圧２０６
および低基準電圧２０８は真のＲＭＳ変換器２１０に入力される。
【００４７】
バッテリゲージ回路はさらに、４つの電圧／電流範囲２１４のうちのいずれを
測定するかを決定するアナログ電子スイッチ２１２を含む。好適な実施態様では
、スイッチ２１２は電子マルチプレクサである。スイッチ２１２は制御回路２１
６によって制御される。この制御回路はまた、ガスゲージ回路の電力オン／オフ
を制御する。スイッチ２１２は真のＲＭＳ変換器２１０に選択された信号を送る
。真のＲＭＳの出力は、分析のためにスレーブマイクロプロセッサのＡ／Ｄ変換
器２０２に入力される前に、条件付け回路２１８によって条件付けが行われる。
この分析については後述する。
【００４８】
図１２は、バッテリゲージ回路の１つの好適な実施態様を概略的に示す。バッ
テリポジティブがＤＣスイッチＱＤ１に入力される。このＤＣスイッチは、好適
な実施態様では、Ｓｉｌｉｃｏｎｉｘ，  Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，  Ｃａｌｉ
ｆｏｒｎｉａ製のＳＩ９９４２ＤＹデュアルトランジスタである。ＳＩ９９４２
ＤＹデュアルトランジスタは内部にＰＦＥＴおよびＮＦＥＴトランジスタを有す
る。この好適な実施態様では、バッテリポジティブはＳＰピンに入力される。バ
ッテリネガティブは精度センサ抵抗器Ｒ２を介して接地される。ユニットがオフ
のときは、ＤＣスイッチＱＤ１は、通常は、バッテリポジティブ端子とＤＣスイ
ッチＱＤ１のゲート入力との間に接続される抵抗器Ｒ１によって引き上げられる
（ｐｕｌｌｅｄ  ｕｐ）。回路をオンにするためには、ＤＣスイッチＱＤ１のＧ
Ｐ入力をローに引き下げる必要がある。これは、ＤＣスイッチＱＤ１のＤＮ出力
をローに設定することによって行われ、つまりは、ゲート入力ＧＮをハイに引き
上げなければならない。従って、制御回路がロー入力の信号を送る場合は、回路
はオフにされる。同様に、制御回路がハイ入力の信号を送る場合は、回路はオン
にされる。制御回路の信号が開放の場合は、抵抗器Ｒ３は弱いオン（ｗｅａｋ  
ｔｕｒｎ  ｏｎ）を行い、５ボルトの基準電圧を供給し、これによりスレーブマ
イクロプロセッサは適切にパワーを上げる。
【００４９】
バッテリゲージ回路はさらに、精度基準電圧レギュレータＵ１を含む。好適な
実施態様では、基準電圧は５ボルトであり、基準電圧レギュレータＵ１は、Ｌｉ
ｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｍｉｌｐｉｔａｓ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉ
ａ製のＬＴ１０２１  ＤＣＳ８−５である。別の好適な実施態様では、基準電圧
レギュレータＵ１は、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，  Ｎｏｒｗｏｏｄ，  Ｍ
ａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ製のＲＥＦ１９５ＧＳである。信号は抵抗器Ｒ４を介
して電圧レギュレータＵ１のＶ＋入力に与えられる。抵抗器Ｒ４は電力消費を減
らし、バッテリの短絡回路保護として作用する。基準電圧レギュレータが、ＲＥ
Ｆ１９５ＧＳにおけるように遮断機能を有する場合は、抵抗器Ｒ５が配備される
。
【００５０】
正確な基準電圧が、演算増幅器Ｑ１のポジティブ入力に入力され、抵抗器Ｒ６
を介して演算増幅器Ｑ２のポジティブ入力に入力される。正確な基準電圧はさら
に、スレーブマイクロプロセッサに基準電圧として供給され、Ａ／Ｄ基準電圧と
して使用される。演算増幅器Ｑ１は出力として正確な高基準電圧を供給する。こ
れは好適な実施態様では５．７ボルトである。演算増幅器Ｑ２は出力として正確
な低基準電圧を供給する。これは好適な実施態様では２．５ボルトである。コン
デンサＣ１、抵抗器Ｒ６およびＲ７、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３、ならび
に抵抗器Ｒ８およびＲ９を含む支援素子は、当該分野では周知のように、高基準
電圧および低基準電圧を設定しこれらの精度および安定性を確実にする。演算増
幅器Ｑ１、Ｑ２、Ｑ６、およびＱ７に対する供給電圧は、抵抗器Ｒ４およびＲ５
の接合点から引き出される。
【００５１】
バッテリゲージ回路はさらに、真のＲＭＳ変換器Ｕ２を含む。好適な実施態様
では、真のＲＭＳ変換器Ｕ２は、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，  Ｎｏｒｗｏ
ｏｄ，  Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ製のＡＤ７３６ＪＲである。高基準電圧は
、ＲＭＳ変換器Ｕ２の＋ＶＳ入力に印加される。低基準電圧は、ＲＭＳ変換器Ｕ
２ｊのＣＣ入力およびＣＯＭ入力に印加される。抵抗器Ｒ１０およびＲ１１はオ
フセットバイアスを確立して、ＲＭＳコネクタがＡＣおよびＤＣ入力から真のＲ
ＭＳ  ＤＣ出力への変換を行うことを可能にする。コンデンサＣ４は平均モード
フィルタリングに使用され、追加のコンデンサＣ５は追加の真のＲＭＳフィルタ
リングに使用される。電界効果トランジスタＦＥＴ１のドレインはコンデンサＣ
５に接続され、ソースは接地される。電界効果トランジスタＦＥＴ１のゲートは
、真のＲＭＳにとっては高くスレーブマイクロプロセッサによって印加される平
均にとっては低い入力に接続される。フィールド効果トランジスタＦＥＴ１のゲ
ートの信号がハイのときは、トランジスタはドレインからソースに伝導し、コン
デンサＣ５が真のＲＭＳフィルタリングを実行するのを可能にする。コンデンサ
Ｃ６は比較的小さな値であり、領域内に存在する高周波の干渉ノイズが回路の性
能に悪影響を与えるのを制限する。
【００５２】
バッテリゲージ回路はさらに、回路への４つの入力を選択するアナログスイッ
チＵ３を含む。好適な実施態様では、アナログスイッチＵ３は、Ｍａｘｉｍ  Ｃ
ｏｒｐ．，  Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ製のＭＡＸ３０９Ｃ
ＳＥである。アナログスイッチは２つの部分Ｕ３ＡおよびＵ３Ｂよりなる。４つ
の入力は、高電圧範囲、低電圧範囲、高電流範囲、および低電流範囲である。高
電圧範囲は、  ＤＣスイッチＱＤ１の出力から引き出されるように、バッテリか
ら外れた抵抗器Ｒ１２および抵抗器Ｒ１３よりなる分圧器から引き出され、アナ
ログスイッチＵ３の４および１３ピンに入力される。低電圧範囲は、調整抵抗器
Ｒ１４を介して抵抗器Ｒ１２およびＲ１３よりなる分圧器から引き出され、アナ
ログスイッチＵ３の５および１２ピンに入力される。実用においては、これら４
つの選択はそれぞれ固有であり、４つの選択の間に漏洩またはクロストークは起
こらない。
【００５３】
低電流指示は演算増幅器Ｑ３から供給され、この演算増幅器の出力は、アナロ
グスイッチＵ３の６および１１ピンに入力される。抵抗器Ｒ１５および抵抗器Ｒ
１６は演算増幅器Ｑ３のオフセットを設定し、抵抗器Ｒ１７および抵抗器Ｒ１８
は演算増幅器Ｑ３のゲインを設定する。抵抗器Ｒ１６はまた、出力を中間範囲に
設定するための第２の可変抵抗器ＶＲ２を含み得る。コンデンサＣ７は、領域内
の高周波の干渉ノイズが回路の悪影響を与えるのを制限する。このドライバのソ
ース電圧は抵抗器Ｒ２をまたぐ電圧の差から得られる。高電流範囲は、抵抗器Ｒ
２０によって設定され、アナログスイッチＵ３の７および１０ピンに入力され、
そして抵抗器Ｒ２をまたぐ電圧の差からソース電圧を引き出す。
【００５４】
粗電圧信号もまたスレーブマイクロプロセッサに供給され、これにより高電圧
または低電圧測定が行われないときにバッテリ電圧の測定を行うことができ、バ
ッテリゲージの第２のチェックとして働く。粗電圧信号は演算増幅器Ｑ４から出
力される。この演算増幅器のポジティブ入力は抵抗器Ｒ１２およびＲ１３よりな
る分圧器から引き出される。この電圧は、電圧の低下によりポンプの警報を検出
するためにスレーブマイクロプロセッサによって使用される。抵抗器Ｒ１２に供
給される電圧は、スイッチＱＤ１のピン５および６から引き出される。
【００５５】
ＲＭＳ変換器Ｕ２からの真のＲＭＳ出力は、Ａ／Ｄ変換器に入力される前に、
演算増幅器Ｑ６および演算増幅器Ｑ７によって条件付けされる。演算増幅器Ｑ６
は、抵抗器Ｒ２１および抵抗器Ｒ２２よりなる抵抗器ゲインネットワークへのゼ
ロインピーダンスフィードとして働く。高電流範囲が選択されバッテリが切り離
されると、可変抵抗器ＶＲ１が中央範囲の電圧に調整される。抵抗器Ｒ２３およ
び抵抗器Ｒ２４は、可変抵抗器ＶＲ１の調整範囲を精密にする。コンデンサＣ８
は、領域内に存在するノイズが回路に悪影響を与えるのを制限する。コンデンサ
Ｃ９は演算増幅器Ｑ６を安定化させる。条件付けされた真のＲＭＳ信号は、抵抗
器Ｒ２５を介してＡ／Ｄ変換器に供給される。可変抵抗器ＶＲ１が調整された後
、低電流範囲が選択されると可変抵抗器ＶＲ２は中央範囲の電圧に調整される。
【００５６】
バッテリゲージ回路はスレーブマイクロプロセッサに入力を与え、これにより
バッテリゲージのバッテリモニタプロセスが行われ得る。バッテリモニタプロセ
スは４つの重要な状態、すなわちバッテリ警告、バッテリ警報、バッテリ枯渇、
およびバッテリ過充電を有する。バッテリ警告は、所定の時間より少ない時間し
か残されていないときに発生され、警報が発生されるまで続く。好適な実施態様
では、この所定の時間は３０分である。バッテリ警報は、バッテリ電圧が臨界決
定値より下がるとき生じる。好適な実施態様では、この臨界値は１０．８ボルト
である。バッテリ枯渇警報は、バッテリがバッテリ枯渇値より下がるとき発生さ
れる。好適な実施態様では、バッテリ枯渇値は残りが１０．４ボルトかまたは０
．２５アンペア時のいずれかである。バッテリ過充電は、バッテリが充電過剰に
なったとき生じる。これについては後に詳述する。好適な実施態様では、補助バ
ッテリは、Ｙｕａｓａ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｓａｎｔａ  Ｆｅ
Ｓｐｒｉｎｇｓ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ製のＮＰ２−１２である。
【００５７】
次に図１３は、バッテリゲージのバッテリモニタプロセスの状態およびバッテ
リゲージが作動するステップを示すフローチャートである。ステップ１（充電状
態）では、バッテリゲージは、壁のコンセントに接続されて充電されている補助
バッテリをモニタする。このステップを通して、バッテリゲージは補助バッテリ
から読み出される入力を定期的にサンプリングする。ステップ２では、これらの
入力を読み出したゲージは、バッテリが充電を始めてから経過した合計時間をバ
ッテリを完全に充電するのに要する時間と比較する。好適な実施態様では、完全
な枯渇からバッテリを充電するのに要する時間は１５時間である。容量が異なる
バッテリまたは充電状態に入る前に完全な放電サイクルを完了していないバッテ
リに対しては、同図は調整され得る。ステップ２はまた、バッテリにより引き出
される電流が最小アンペアより小さいかどうかを判定する。好適な実施態様では
、この最小アンペアは４ｍａである。充電時間または引き出された電流により、
バッテリが完全に充電されていることが示される場合は、ステップ３でバッテリ
の最大アンペア時容量が計算される。
【００５８】
バッテリの容量は、放電サイクル数に基づいてバッテリの最小および最大アン
ペア時間容量の間を補間することによって再計算される。好適な実施態様では、
最大容量は１．９アンペア時（新しいバッテリの場合）、最小容量は１．３アン
ペア時である。補間は、１．３アンペア時を表す最大１５０回の放電サイクルで
線形ベースで行われる。次に補間された値を、バッテリへの電流に基づいた充電
サイクルを通して計算されたアンペア時の実数で平均化する。これについては図
１５を参照して後述する。バッテリ容量を再計算すると、バッテリゲージはステ
ップ４（完全充電状態）に進む。バッテリが完全に充電されていないときは、バ
ッテリの残りアンペア時がステップ６で計算される。これについても図１５を参
照して後述する。残りアンペア時が計算されると、バッテリゲージはステップ１
に戻る。
【００５９】
ステップ４からは、バッテリゲージは定期的にモニタし過充電状態を検出する
。好適な実施態様では、電流が５０ｍａより下がり次に５０ｍａより上昇するか
、またはバッテリの充電電圧が１４．１を超える場合に過充電状態が存在する。
過充電状態がステップ５で検出されると、バッテリゲージはステップ６でサービ
ス警告を設定し、警告が表示されるか、または注入ポンプが次に通電されるまで
警告は延期される。
【００６０】
入力は、スレーブマイクロプロセッサのＡ／Ｄ変換器からカウント示数として
受け取られる。好適な実施態様では、入力は低電流、高電流、低電圧、高電圧、
および粗電圧を含む。様々な入力のカウント示数はマイクロプロセッサによって
ボルトまたはミリアンペア示数に変換され、表示されるかまたはさらに先の計算
で使用され得る。最大カウント値は、バッテリをモニタするときの誤差を反映す
る特徴的な入力であり、変換されない。
【００６１】
本発明の原理によれば、１つの電流入力および１つの電圧入力が必要なだけで
あり、本好適な実施態様では、最初に高電流がサンプリングされる。この値が所
定の低電流値以内の場合は、この値は無視され、この後は低電流が代わりに使用
される。同様に、本好適な実施態様では、低電圧がサンプリングされる。粗電圧
が所定の低電圧範囲よりも小さい場合は、低バッテリゲージ電圧が選択される。
その他の場合は、高電圧がサンプリングされる。本好適な実施態様の安定状態で
は、サンプリングされた値がしきい値をまたぐとき高入力または低入力の使用が
変更される。好適な実施態様では、低電流値は±３７０ｍａの範囲であり、低電
圧は１３．０５ボルトより小さい。
【００６２】
注入ポンプが電力オンモードを維持する一方で壁のコンセントから切り離され
ると、バッテリゲージは、ステップ１またはステップ４のいずれかからステップ
７（流出状態）に進む。電力オフモードで注入ポンプが壁のコンセントから切り
離される場合は、後の使用のために残りアンペア時、放電サイクル数、および日
付が記憶されるが、注入ポンプが通電されるまで新しい動作は行われない。注入
ポンプが再び通電されると、残りアンペア時は、バッテリが通電されずにいた時
間のパーセンテージだけ割り引かれる。好適な実施態様では、この割引は１月当
たり２％である。
【００６３】
注入ポンプが壁のコンセントに再び接続されると、バッテリゲージはステップ
７を出る。ポンプが壁のコンセントに再び接続されると、バッテリゲージは、バ
ッテリが経験した放電サイクル数を再計算する。これはステップ８で、（切り捨
てにより２番目に低い１／４放電にされた）１／４放電（ｑｕａｒｔｅｒ−ｄｉ
ｓｃｈａｒｇｅ）サイクル数を前回記憶された放電サイクル数に加えることによ
り行われる。ステップ９で、新しい合計放電数が最大放電数と比較される。好適
な実施態様では、この放電数は１５０である。新しい放電数がこの数を超える場
合は、ステップ１０でサービス警告が発せられる。このような警告が発せられる
かどうかに関わらず、バッテリゲージはステップ１（充電状態）に進む。このス
テップの効果は上述の通りである。
【００６４】
ステップ７では、バッテリゲージは定期的にバッテリの残り寿命をモニタする
。このステップを図１４に示す。最初のステップ１１は粗電圧をサンプリングし
、これを絶対最小値と比較する。絶対最小値とは、これより下がるとバッテリに
損害が起こり得る値である。好適な実施態様では、この電圧は１０．４ボルトで
ある。粗電圧がこのしきい値より低いときは、ステップ１２で装置はシャットダ
ウンされる。粗電圧が絶対最小しきい値より高いときは、ステップ１３で粗電圧
はもっと高い電圧しきい値と比較される。好適な実施態様では、このしきい値は
１０．８ボルトである。粗電圧がこの高い方のしきい値より低い場合は、ステッ
プ１４で警報が発せられる。この警報は、注入ポンプが壁のコンセントに再接続
されるときのみリセットされる。警報がリセットされると、バッテリゲージは次
にバッテリの残りアンペア時を再計算する。これについては図１５を参照して後
述する。次にバッテリゲージは、図１３のステップ７に示す流出状態に戻る。
【００６５】
ステップ１１および１３の粗電圧しきい値をまたがない場合は、バッテリゲー
ジはバッテリの残りのアンペア時を再計算する。これについては図１５を参照し
て後述する。この情報によりバッテリゲージは、ステップ１５で、バッテリの残
り時間（分）を計算する。
【００６６】
ステップ１６では、残り時間が最小しきい残り時間と比較される。好適な実施
態様では、この最小しきい残り時間は３０分である。ステップ１５および１６で
計算された残り時間が最小しきい残り時間より小さいときは、ステップ１７で、
バッテリゲージはバッテリがローであることを示す警告を発する。この警告は、
注入ポンプが壁のコンセントに再接続されるときのみリセットされる。
【００６７】
ステップ１５および１６で計算された残り時間が、最小しきい時間以上である
場合は、ステップ１８で、時間を経てサンプリングされた真のＲＭＳ電圧を用い
て残り時間が再計算される。これは、間隔を開けて注入ポンプに入る不揃いのイ
ンパルスの影響を補償する。このようなインパルスが発生すると、信号電圧示数
がバッテリの使用を正確に反映しなくなる恐れがある。このように、本発明は、
所定の時間にわたる一連の真のＲＭＳ電圧サンプルに基づいて残りの時間を外挿
する。
【００６８】
好適な実施態様では、６分の時間をカバーするように電圧サンプルを蓄積する
。６個の電圧値が記憶され、それぞれが６秒の間隔で取られた１０個の真のＲＭ
Ｓ電圧サンプルの平均を表す。好適な実施態様では、外挿は線形で行われるが、
別の実施態様では、インパルスの振舞いの非線形性を反映する既知のファクター
により線形に計算された残り時間によって、またはこれを調整することによって
、高レベルの外挿を行うことができる。
【００６９】
本好適な実施態様では、勾配および切片は以下の式により計算される。
【００７０】
【数１】
2006116336.tif 000003
ここで、Ａは時間０、すなわち現在の６分前での電圧の切片；
Ｂは、経時の電圧の勾配；
ΣＸＹは、各電圧示数（Ｙ）にその時間位置（Ｘ）を掛けた値の合計（時間位
置は１〜６まで計算され、時間６が最も最近である）；
ｎは、すべての時間位置値の合計（すなわち、１＋２＋３＋４＋５＋６＝２１
）；
ΣＸ２は、すべての時間位置値の２乗の合計（すなわち、１＋４＋９＋１６＋
２５＋３６＝９１）；
Ｘ￣は、すべての（すなわち本好適な実施態様では６個の）時間位置値の平均
；および
Ｙ￣は、すべての（すなわち本好適な実施態様では６個の）電圧値の平均。
【００７１】
好適な実施態様では、６分の間隔を開けた６個の電圧値が使用され、これによ
り、所定の値を上記により引き出される定数に置換することによって上記の等式
を単純化することができる。従って、本好適な実施態様では、式は以下のように
縮小される。
【００７２】
【数２】
2006116336.tif 000004
新しい値の追加と古い値の除去を毎分間隔で促進するために、電圧値をリング
バッファ内に保持することによって、必要な計算がさらに単純化される。最後に
、電圧（Ｖ）に対して残された時間が以下の式により計算され得る。
Ｔ＝（（Ｖ−Ａ）／Ｂ）−６
ここで、Ｔは、式で用いられる電圧に達するために残された時間を分で示したも
のである。本好適な実施態様では、この式で用いられる電圧は１０．４ボルトで
ある。
【００７３】
上述のように残りの時間（分）が計算されると、バッテリゲージは再びその時
間を最小しきい残り時間と比較する。好適な実施態様では、この最小しきい残り
時間は３０分である。ステップ１９で計算された残り時間が最小しきい残り時間
より小さい場合は、ステップ１７でバッテリゲージはバッテリがローであるとい
う警告を発する。この警告は、注入ポンプを壁のコンセントに再接続するときの
みリセットされる。好適な実施態様では、この外挿は、バッテリが６分間流出状
態であった後のみ、行う必要がある。この時間に先立って、バッテリゲージは、
粗電圧サンプルによって決定される、バッテリに１１．８ボルトより低い電圧し
か残されていない場合には警告を発する。
【００７４】
バッテリゲージがステップ１７で警告を発するかどうか、またはステップ１９
での比較によりバッテリに十分な時間が残されていると決定するかどうかに関わ
らず、バッテリゲージは図１３のステップ７に示すような流出状態に戻る。
【００７５】
図１５は、バッテリの残りアンペア時を再計算する手段を示す。ステップ２０で
は、バッテリゲージはバッテリを流れる真の電流をサンプリングし、前回サンプ
リングされた真の電流を差し引いて、結果をデルタ真電流として記憶する。サン
プル間の時間、好適な実施態様では６秒、に基づいて、バッテリゲージはステッ
プ２１で標準時間単位にわたる電流の変化を計算する。ステップ２２では、バッ
テリゲージは、バッテリが充電状態にあるかどうかを判定する。好適な実施態様
では、バッテリは、完全に充電されている場合でも常に４ｍａ以下の少量の電流
を引き込む。従って、バッテリが４ｍａより大きい電流を引き込んでいるとき、
バッテリは充電されているとみなされる。電流示数、従って経時の電流示数が負
である場合、バッテリは流出している。バッテリが壁のコンセントに接続されて
いる場合はバッテリは流出しない。好適な実施態様では、電源が接続されている
ときに信号が設定される。この状態でバッテリの流出が起こっている場合は、不
良が発せられる。
【００７６】
ステップ２４にはバッテリが充電されているときのみ進む。経時の電流変化は、
バッテリが経験した部分放電数に基づいたバッテリ依存ファクターだけ割り引か
れる。好適な実施態様では、割引は０〜１５％であり、これは、バッテリが経験
した放電サイクル数に基づいて線形的に補間される。ステップ２６では、バッテ
リゲージは、記憶されたアンペア時値に経時の変化を加える。これでプロセスが
完了する。
【００７７】
上述の好適な実施態様の様々な変更および改変は当業者には明らかである。この
ような変更および改変は、本発明の精神および範囲から外れることなく、そして
これに伴う利点を減らすことなく行われ得る。従って、このような変更および改
変は添付の請求の範囲によって包含されるよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、注入ポンプの斜視図である。
【図２】図２は、他の注入ポンプの斜視図である。
【図３】図３は、ポンプの正面の詳細を示した、図１の注入ポンプの立面図である。
【図４】図４は、図１および図２の注入ポンプの表示領域の詳細図である。
【図５】図５は、図１の注入ポンプの背面の立面図である。
【図６−１】図６は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図６−２】図６は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図６−３】図６は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図７】図７は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図８】図８は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図９−１】図９は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図９−２】図９は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図１０】図１０は、図１および図２の注入ポンプのユーザ対話型操作を示す。
【図１１】図１１は、本発明の原理に従って構成されたバッテリゲージ回路のブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の原理に従って構成されたバッテリゲージ回路の概略図である。
【図１２ａ】図１２は、本発明の原理に従って構成されたバッテリゲージ回路の概略図である。
【図１２ｂ】図１２は、本発明の原理に従って構成されたバッテリゲージ回路の概略図である。
【図１２ｃ】図１２は、本発明の原理に従って構成されたバッテリゲージ回路の概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の原理に従って構成されたバッテリモニタプロセスのフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の原理に従って構成されたバッテリ寿命プロセスのフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の原理に従って構成された残り時間プロセスのフローチャートである。
【図１】
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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６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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