(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯測定器のドッキング・ステーション基部が液体と接触すること、及び不特定給電圧と電流による装置の損傷を防止する。【解決手段】ドッキング・ステーション基部用の電気保護回路５４が、測定器接続部２６で短絡が生じたときと、基部の電圧が特定の範囲を超えたときに測定器接続部への通電を遮断する。基部の電気装置４６の状態は、測定器と基部とが電気的に接続されている、いないにかかわらず監視される。保護回路は、視覚表示器２２を備える。基部は、また、受台内部への液体が溜まるのを阻止するように、および受台の底にあるドレンを利用して基部内に測定器を支持する。【選択図】図５
2006339140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部（５２）からの電力を充電式電池（１２）に供給するための出力端子（６６）と、充電式電池を接地するための接地端子（７２）と、を有する保護回路（５４）を備えた電気装置（４６）を充電式電池と電源部とのあいだに設けた装置において、
前記保護回路が、
充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結され、かつ、前記装置が給電部に連結されているとき、充電式電池の過電流状態を検出して、前記過電流状態に対応した過電流故障検出信号を出力するようにされた電流監視回路（６４）と、
この装置が電源部に接続されているとき、充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結されている、いないにかかわらず給電部の逸脱電圧状態を検出して、前記逸脱電圧状態に対応した電圧故障検出信号を出力するようにされた電圧監視回路（６２）と、
前記故障検出信号に応答するように構成され、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれかを検出したとき、電源部からの電力を前記出力端子へ供給することを阻止するようにされたスイッチ（６０）と、を有することを特徴とする保護回路を備えた電気装置を充電式電池と電源部のあいだに設けた装置。
【請求項２】
前記装置が、充電式電池を備えた携帯測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、充電式電池を備えた携帯測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）であり、かつ、前記基部が基部ドレン（３０）を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、前記装置を遠隔装置（１６，１８）に連結するためのデータ接続部（５６）をさらに有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記出力端子と接地端子（６６，７２）とが測定器接続部（２６）の一部であり、かつ、前記測定器接続部が充電式電池を備えた携帯測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）の一部であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記基部が、基部ドレン（３０）と、前記測定器接続部の少なくとも一部分の周囲の前記基部を密封するようにされた接続部ダム（３２）とを有することを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記測定器接続部が、前記測定器を前記基部に接続したとき、前記測定器を遠隔装置（１６，１８）に連結するようにされているデータ接続部（５６）を含むことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項８】
前記電流監視回路が、ロー・サイド感知電流増幅トポロジーに設けられた感知電流増幅器（７４）を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記電流監視回路が、前記接地端子からの入力電流（Ｉin）を抵抗器（Ｒsense）を介して適切な高さの増幅器出力電圧（Ｖamp_out）に変換するようにされている感知電流増幅器（７４）を有していることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記電流監視回路が、過電流検出器（７６）に接続された増幅器（７４）を有し、また、前記過電流故障検出信号が、前記過電流検出器の出力であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記電流監視回路が、過電流検出器（７６）に接続された増幅器（７４）を有し、前記過電流検出器が、電圧閾値（Ｖt_hold）を持つコンパレータ（８０）を有し、さらに、前記過電流故障検出信号が、前記過電流検出器の出力であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記電流監視回路が、過電流検出器（７６）に接続された感知電流増幅器（７４）を有し、前記過電流故障検出信号が、前記過電流検出器の出力であり、前記過電流検出器が、基準ダイオード（８２）によって設定された電圧閾値（Ｖt_hold）を持つコンパレータ（８０）を有し、さらに、前記感知電流増幅器の出力が所定の入力電流制限値と一致したとき、前記基準ダイオードを選択して前記コンパレータの前記過電流故障検出信号がローになるようにされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
前記過電流状態が、所定の値を超える電流を検出する前記電流監視回路によって決められることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１４】
前記過電流状態が前記電流監視回路によって検出されたとき、前記装置が、前記出力端子への電力を遮断する電流遮断モードにおいて前記スイッチをラッチするようにされており、さらに、前記装置が、給電部からの電力を繰返し供給したときに前記過電流状態が検出されなかった場合、前記スイッチのラッチを解除するようにされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１５】
ラッチ回路（７８）によってさらに特徴付けられるとともに、前記過電流状態が前記電流監視回路によって検出されたとき、前記ラッチ回路が、前記出力端子への電力を遮断する電流遮断モードにおいて前記スイッチをラッチし、さらに、給電部からの電力を繰返し供給したときに前記過電流状態が検出されなかった場合、前記スイッチのラッチを解除するようにされている請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記ラッチ回路が、第一の状態と第二の状態とを有する出力信号を発生する論理ゲート（Ｕ４，Ｕ５）とメモリ（８４）とを有し、前記第一の状態が、前記過電流状態が検出されなかったことを示し、また、前記第二の状態が、前記過電流状態が検出されたことを示すことを特徴とする請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
視覚表示器（２２）によってさらに特徴付けられるとともに、充電式電池が前記出力端子に接続されている、いないにかかわらず前記電圧監視回路によって前記逸脱電圧状態が、検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、また、充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記電流監視回路によって前記過電流状態が検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、さらに、前記充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれも装置によって検出されなかった場合、前記装置は、前記視覚表示器を継続して点灯するようにされている請求項１記載の装置。
【請求項１８】
前記電圧監視回路が、前記電圧故障検出信号を制御する第一と第二の比較器（Ｕ１，Ｕ２）を有し、前記電圧故障検出信号が、逸脱電圧状態が検出されなかったことを示す第一の状態と、前記逸脱電圧状態が検出されたことを示す第二の状態とを有し、前記第一比較器が、前記給電部からの電力が予め決められた値未満のとき前記電圧故障検出信号を前記第二の状態として出力するようにされており、さらに、前記第二比較器が、給電部からの電力が予め決められた値を超えるとき前記電圧故障検出信号を前記第二の状態として出力するようにされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１９】
電源部（５２）からの電力を充電式電池（１２）に供給するための出力端子（６６）と、充電式電池を接地するための接地端子（７２）と、を有する保護回路（５４）を備えた電気装置（４６）を用いて充電式電池と電源部とのあいだに電気的保護部を設ける方法において、
充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結されているとき、過電流状態を検出するようにされている電流監視回路（６４）を介して電流を監視することと、
充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結されている、いないにかかわらず、給電部の逸脱電圧状態を検出するようにされている電圧監視回路（６２）を介して電圧を監視することと、
前記電流監視回路によって検出された過電流状態に対応した過電流故障検出信号を出力することと、
前記電圧監視回路によって検出された逸脱電圧状態に対応した電圧故障検出信号を出力することと、
前記故障検出信号に応答するように構成され、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれかを検出したとき、電源部からの電力を前記出力端子に連結することを阻止するスイッチ（６０）を設けること、とを特徴とする電気装置を用いて充電式電池と電源部とのあいだに電気的保護部を設ける方法。
【請求項２０】
前記方法が、充電式電池を備えた携帯測定器用のドッキング・ステーション基部によって実行されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記方法が、充電式電池を備えた携帯血糖測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）によって実行されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
前記基部から液体を排出する手段を設けることをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２３】
前記基部への液体の浸入を阻止する手段を設けることをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２４】
前記基部への液体の浸入を阻止する手段を設けることをさらに特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記電流監視回路を作動させるために増幅器（７４）が過電流検出器（７６）に接続されており、かつ、前記過電流故障検出信号が前記過電流検出器の出力であることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２６】
前記過電流検出器がコンパレータ（８０）を有し、かつ、基準ダイオード（８２）を用いてコンパレータに電圧閾値（Ｖt_hold）が設定されることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記感知電流増幅器の出力が予め決められた入力電流制限値に一致したとき、前記コンパレータの前記過電流故障検出信号がローになることをさらに特徴とする請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記過電流状態が前記電流監視回路によって検出されたとき、前記出力端子への電力を遮断する電流遮断モードにおいて前記スイッチをラッチし、また、給電部からの電力を繰返し供給したときに前記過電流状態が検出されなかった場合、前記スイッチのラッチを解除することをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２９】
これらの状態のいずれかが検出された、または検出されなかったことを示す視覚表示器を設けることをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項３０】
視覚表示器（２２）を設けることをさらに特徴とするとともに、充電式電池が前記出力端子に接続されている、いないにかかわらず前記電圧監視回路によって前記逸脱電圧状態が検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、また、充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記電流監視回路によって前記過電流状態が検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、さらに、前記充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれも装置によって検出されなかった場合、前記装置は、前記視覚表示器を継続して点灯するようにされている請求項１９記載の方法。
【請求項３１】
電源部からのノイズによる電力の振動が防止されていることをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項３２】
前記電圧故障検出信号を制御する第一と第二の比較器（Ｕ１，Ｕ２）を用い、前記電圧故障検出信号が、逸脱電圧状態が検出されなかったことを示す第一の状態と、前記逸脱電圧状態が検出されたことを示す第二の状態とを有し、前記第一比較器が、前記給電部からの電力が所定の値未満のとき前記電圧故障検出信号を前記第二の状態として出力するようにされており、さらに、前記第二比較器が、給電部からの電力が所定の値を超えるとき前記電圧故障検出信号を前記第二の状態として出力するようにされていることをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項３３】
前記給電部の電圧が、逸脱電圧状態の後、過電流状態が前記電流監視回路によって検出されずに所定の範囲に復帰したとき、前記出力端子に電力を再度給電するために前記スイッチを切り替えることをさらに特徴とする請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的保護に関し、詳細には、液体との接触並びに不特定給電圧と電流による装置の損傷を防止する、たとえば、血糖値測定器のような携帯測定器のドッキング・ステーション基部用の電気保護回路と、その方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院において患者の体外で使用し、患者に関する生理的な数値を監視し、また、維持するためには、ベッド脇での試験または患者の近くでの試験に用いることができる種々の携帯測定器があり、これらの携帯測定器は、患者のデータを記録するとともに遠隔健康情報装置に転送する。この種の携帯測定器には血糖値測定器があり、先行技術による一つの装置では、患者のデータがドッキング・ステーション基部を介して測定器から遠隔健康情報装置に転送される。そのような先行技術による装置において、ドッキング・ステーション基部は、情報装置へのデータ接続を行うとともに、測定器の充電池に再充電するために給電する。測定器を基部に接続するとき、測定器は、その底に測定器接続部を有する基部の受台に着座つまりドッキングされる。この測定器接続部は、給電とともに基部から測定器へのデータ接続をも行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の携帯測定器は患者に近接しての試験に使用されるために、使用者は、測定器と基部の外面の定期的な洗浄と消毒を行う。測定器と基部は液体に浸漬するようには意図されておらず、洗浄する場合、布に洗剤を噴霧し、その噴霧した布を用いて測定器と基部を拭取る方法が推奨されている。しかしながら、測定器と基部とを組み合わせた装置の場合、使用者がときどき過剰に濡らした布で測定器と基部を拭く、または、測定器と基部に洗剤を直接噴霧するために、測定器と基部にかなりの洗剤が残留するという問題が起こる。この過剰溶液は、重力の力を借りて基部の受台に集まるまたは測定器接続部に浸入する。
【０００４】
このような先行技術によるドッキング・ステーション基部にかなり多くの溶液が溜まったとき、洗剤は、基部ハウジングの内部で流れ出して、給電とデータ用の接続部周囲と内部に収容されたプリント配線板の上に流れ込むことがある。ハウジング内において洗剤（とりわけ漂白剤を基剤とする製品）は、プリント配線板の配線組立体に樹枝状模様を形成し、このために、時間の経過とともについには装置故障を引き起こす。場合によっては、測定器および／または基部の故障は、溶剤が付着した測定器を基部にドッキングするとほぼ同時に発生する。別の場合には、基部の故障が進行性を有し、電気短絡または他の故障回路のために電圧の変動が発生し、気付かないうちに測定器の動作を危ういものにする。
【０００５】
ドッキング・ステーション基部を有する先行技術による携帯測定器は、どれも、洗浄が推奨された以外の方法で行われ、そのために不特定の給電圧と電流が印加されるという問題を取り扱っていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の背景に鑑み、本発明は、携帯測定器用の先行技術によるドッキング・ステーション基部に多数の利点と改良点を提供するものである。特に、本発明は、ドッキング・ステーション基部の電気装置に独特な電気保護回路を組み込んでいる。特定状態を検出したとき自動的に電力を測定器接続部から切断するこの電気保護回路は、推奨された以外の方法による洗浄と、そのために不特定の給電圧と電流が印加されることによって測定器と基部が損傷を受ける危険性を低減する。樹枝状模様は電圧が印加される際電気接続部に成長するために、この電気保護回路は、測定器を基部から取り外して基部を別途洗浄するとき、自動的に電力を測定器接続部から切断して、測定器接続部に樹枝状模様が成長することを防止する。基部に故障状態が継続して表示される場合、本発明は、測定器と基部を組み合わせたとき、より価格の安い代替部品に損傷を集中させることによって、より高価な測定器が損傷する危険性を最小化している。
【０００７】
一実施形態において、基部の電気装置の回路が短絡したとき、本発明による保護回路は、測定器接続部に対する給電を取り止める。同様に、電圧が基部の電気装置の特定された動作範囲を超えたとき、本発明による保護回路は、測定器が基部に接続されている、いないにかかわらず測定器接続部に対する給電を取り止める。本質的には、基部の電気装置が、測定器が基部にドッキングされているときも、されていないときも監視されているということである。また、保護回路は、過電流と、低／高電圧による故障状態とを眼で見て判るように表示する。
【０００８】
別の実施形態において、基部は、測定器を基部に保持させるときに用いる受台の内部に液体が溜まることを防止できる形状に設計されている。特に、基部が意図された方向に配置されたとき、すべての電子部品に接触しうる洗剤のような液体が浸入することを受台の最低位置に配設された排水口の使用により防止できる形状に設計されている。液体の浸入は、また、測定器接続部の下側に設けられたダムによって阻止できるように構成されており、該ダムは、測定器接続部周囲の基部ハウジングの下側を密封するためのガスケット材を収容する領域を形成する。
【０００９】
充電式電池と給電部とのあいだで電気装置に保護回路が設けられ、また、給電部から充電式電池に電力を供給するため出力端子と、充電式電池を接地するための接地端子とを有する装置が開示される。この保護回路は、充電式電池が出力端子と接地端子に接続され、また、この装置が給電部に接続されたとき、充電式電池の過電流状態を検出し、かつ、この過電流状態に対応した過電流故障検出信号を出力するようにされていることを特徴とする。電圧監視回路は、この装置が接続されたとき、充電式電池が出力端子と接地端子に接続されている、いないにかかわらず給電部の逸脱電圧状態を検出し、かつ、この逸脱電圧状態に対応した電圧故障検出信号を出力するようにされてなる電流監視回路を特徴とする。両方の故障検出信号に応答するスイッチは、過電流状態または逸脱電圧状態のいずれかが検出されたとき、給電部からの電力を出力端子に供給することを阻止するようにされている。
【００１０】
充電式電池と、電気装置を採用した給電部とのあいだに、給電部から充電式電池に電力を供給するための出力端子と、充電式電池を接地するための接地端子とを有する保護回路を配設するための方法が開示される。この方法は、過電流状態を検出するようにされた電流監視回路を介して充電式電池が出力端子と接地端子に接続されとき、電流を監視することと、給電部の逸脱電圧状態を検出するようにされた電圧監視回路を介して充電式電池が出力端子および接地端子に接続されている、いないにかかわらず、給電部の電圧を監視すること、とを特徴とする。この方法は、電流監視回路によって検出された過電流状態に対応した過電流故障検出信号を出力することと、電圧監視回路によって検出された逸脱電圧状態に対応した電圧故障検出信号を出力することと、両方の故障検出信号に応答するスイッチを設けることと、をさらに含み、このスイッチは、過電流状態または逸脱電圧状態のいずれかが検出されたとき、給電部からの電力を出力端子に供給することを阻止する。
【００１１】
本発明のこれら、および、その他の特徴と利点は、添付図面とともにこの発明の種々の実施形態に関する以下の記述により、より完全に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
明細書と請求の範囲を通して、「接続」という語は、接続された物体のあいだを、いかなる装置も介在させずに直接電気的に接続することを意味する。「連結」という語は、接続された物体のあいだの電気的直接接続、または、一以上の受動的または能動的中継装置を介しての間接的接続を意味する。「回路」という語は、所望の機能を生ぜしめるために互いに協働するように配設された一以上の受動的および／または能動的部品を意味する。「信号」という語は、少なくとも一つの電流信号、電圧信号、または、データ信号を意味する。不定冠詞の「ａとａｎ」と定冠詞の「ｔｈｅ」の意味は、複数参照を含む。「中に（in）」は、「中に（in）」と「上に（on）」という意味を含む。また、「電池」は、単一セル電池と複数セル電池とを含む。
【００１３】
図１は、本発明による携帯測定器１０とドッキング・ステーション基部２０の正面から見た斜視図である。図示した実施形態において、測定器１０は、ロッシュ・ダイアグノスティックス・コーポレーション（Roche Diagnostics Corporation）がＡＣＣＵ−ＣＨＥＫ（登録商標）Ｉｎｆｏｒｍの商標で販売している携帯式の血糖値測定器である。測定器１０は、全体に符号１１が付されたデータ処理・取扱用ハードウェア、ソフトウェア、および、ファームウェアを内部に有し、その全ては、内蔵の充電式電池１２から給電される。別の実施形態においては、測定器１０は、電池に充電するためと、この装置を遠隔装置に連結するためのドッキング・ステーション基部に接続することができるあらゆる種類の携帯患者診断装置である。
【００１４】
図示した実施形態において、測定器１０と基部２０は、共に全体が符号１４で示された血糖値監視装置を形成する。一般に、そのような装置は、病院内および外来で、ベッド脇での血糖値試験（Bedside Glucose Testing; BSGT）または患者の近くでの試験（Near Patient Testing; NPT）に使用し、患者の血糖値と品質管理データを維持するとともに、そのようなデータを病院情報装置１６または遠隔パーソナル・コンピュータ１８に転送する。したがって、基部２０は、測定器１０の電池充電スタンドとして作用する固定台である。さらに、基部２０は、測定器１０から基部２０を介して遠隔装置１６，１８の一方にデータを転送するための導管として作用する。測定器１０、情報装置１６、および、パーソナル・コンピュータ１８は従来技術であるために、これ以上の説明は行わない。
【００１５】
ここで本発明に焦点を当てると、この基部２０は、長期間にわたって接触が継続したとき内部回路板に損傷を与える可能性がある推奨以外の溶液を用いて洗浄するなどの、特定の推奨された以外の条件で使用されたことによる製品の故障に対する特別の安全策を設けることによって、先行技術による基部の機能性を拡張している。特に、基部２０は、不適切な電圧と電流状態の両方に対して故障時保護機能を備えている。基部２０は、故障状態を検出したとき使用者に知らせる機能を有する視覚表示器２２を備えているが、このことに関しては、後に詳しく説明する。
【００１６】
基部設計
図２〜図４も参照して説明すると、基部２０は、比較的水平な机上で安定するように設計されている。基部２０は、さらに、測定器１０が基部２０に載置された場合にも、組み合わされた構成部品を意図した向きに配置したとき転倒することがないように設計されている。基部２０には、また、要求があれば基部を垂直壁面に固定できるように、その後面にキー孔形の開口２４（図４）が設けられている。
【００１７】
図示した実施形態において、基部２０は、測定器１０の基部接続部２８（図１）と互換できる測定器接続部２６（図２と図４）を含む。測定器接続部２６は、電池１２に再充電するための電力を供給し、また、測定器１０を遠隔装置１６または１８に連結するためのデータ接続機能を備える。また、基部２０は、作り付けの基部ドレン３０（図２）と連結部ダム３２（図４）を含む。基部ドレン３０と連結部ダム３２は、測定器、基部、または両方に過剰洗剤が使用されたときの問題の一部に対処するためである。
【００１８】
基部２０の平面図である図２に最もよく示されているように、基部ドレン３０は、測定器１０を支持するための基部２０の受台３６の底に一体形成された十字形の流路３４を有する。液体は、重力のために下に向かい受台３６の後部を介して排水口３８へと案内されるため、このように形成された流路３４は液体が受台３６の底に溜まることを阻止する。排水口３８は、基部２０から全ての液体が確実に流出するようにし、また、それぞれデータ・ポートと電源接続ソケット部４０，４２（図３と図４）を設けることが可能である。
【００１９】
さらに、接続部ダム３２は、電気装置４６（図４）が収容される基部２０の内部空洞４４に液体が浸入することを阻止する。接続部ダム３２は、受台３６の底から上向きに突出した測定器接続部２６の周囲からの液体の浸入を阻止するために内部空洞４４を密封するガスケット材（図示せず）を有する。したがって、基部ドレン３０と接続部ダム３２は、測定器と基部が不適切に洗浄された場合、一緒になって液体の貯留と、液体の浸入とを防止する。以下、図５も参照して説明する。図５は、本発明による保護回路５４を備えた電気装置４６の実施形態の略図である。
【００２０】
電源
ドッキング・ステーション基部の電気装置４６は、電池１２に再充電するために測定器１０に接続される測定器接続部２６の出力端子６６（図５）に通ずる導電路を有する。測定器１０が基部２０に載置つまりドッキングされたとき、電気装置４６は、電池１２に電流を供給して電池を再充電する。一実施形態において、電気装置４６は、電源コード５０と互換可能な電源接続ソケット４８を介して給電部５２から給電される。一実施形態において、給電部５２は、電圧変換器であり、それは、ＡＣ主電源からのエネルギーを測定器１０の電池１２に充電できるように適当なＤＣ電流に変換する。別の実施形態においては、給電部５２は、たとえば、バッテリーパックのようなDC電源の外部供給源であってもよい。別の実施形態においては、電気装置４６は、ＡＣ主電源を電気装置に直接接続できるように電圧変換器、または、ＤＣ電源を内蔵することもできる。
【００２１】
一実施形態において、電気装置４６は、電池１２を充電する充分な電流を出力するために、ピークピーク・ノイズが約１００ｍＶ未満である約８．５Ｖから約９．５Ｖの範囲のＤＣ作動電圧を測定器１０に印加する。別の実施形態においては、別の作動電圧範囲を採用することも可能であり、この電圧範囲は、携帯測定器に要求される電力と内蔵電池による。また、測定器接続部２６で使用できる出力電圧は比較的狭い電圧範囲にあるが、一実施形態において、電気装置４６の保護回路５４は、給電部５２からの６Ｖから１５Ｖの範囲のＤＣ電圧、および、ピークピーク・ノイズが１００ｍＶ未満である０から１．５Ａの電流範囲において依然適切に作動する。換言すると、後の項でより詳細に説明するように、保護回路５４は、ＤＣの作動電圧が約６．００Ｖから約８．４９Ｖの範囲と、約９．５１Ｖから約１５．００Ｖの範囲にあるとき、電圧故障を表示し、かつ、測定器接続部２６への電圧の出力を停止する。
【００２２】
一実施例において、測定器接続部２６を介しての電気装置４６から測定器１０への出力電流は、０から約１．２Ａの範囲にある。別の実施形態においては、電気装置４６は、測定器接続部２６を介して測定器１０に異なる作動状態下で三つの出力電流レベルを供給する。このような実施形態においては、作動状態は、定電流（ＣＣ）電池充電モード、定電圧（ＣＶ）電池充電モード、および充電不可安全モードを含む。全てのモードにおいて、測定器１０は、基部２０に接続されたときにも作動することができる。以下の状態が発生したとき、電気装置４６の電流の出力をいかなる時にも充電不可モードにすることができる。それらの状態とは、測定器１０が測定器接続部２６に接続されていないとき、給電部５２からの入力電圧が特定の作動範囲の高い値、一実施例において９．５Ｖを超える電圧、を外れているとき、給電部５２からの入力電圧が特定の作動範囲の低い値、一実施例において８．５Ｖ未満、を外れているとき、または、基部２０から測定器１０への電流の供給が特定の範囲、一実施例において１．２Ａ、を超えているときを含む。
【００２３】
一実施形態において、電気装置４６が安全モードにあり、かつ、測定器１０が測定器接続部２６に接続されている、つまりドッキングされていることが感知されたとき、電気装置はＣＣ充電モードになる。ドッキング後、以下の状態が発生したとき、電気装置４６はＣＶ充電モードになる、すなわち、電気装置が予め決められた期間、一実施形態において１時間を超えてＣＣ充電モードにあるとき、または、出力電流が予め決められた値、一実施形態において８００ｍＡ、未満であるとき。電気装置４６がＣＶ充電モードにあり、かつ以下の状態が発生したとき安全モードになる、すなわち、測定器１０が基部２０から切断された、つまりドッキングが解除されたとき、または、予め決められた期間、一実施形態において３時間を超えてＣＶ充電モードにあるとき。別の実施形態においては、測定器１０の内蔵ハードウェア、ソフトウェア、および／または、ファームウェア１１が、ＣＣとＣＶ充電モードを制御する。そのような実施形態においては、測定器１０がドッキングされ、かつ、電圧と電流が制限値内にある限り、基部２０の電気装置４６は安全モードをとらない。
【００２４】
一実施形態において、電気装置４６は、作動状態を基部２０正面の視覚表示器２２に表示する。一実施形態において、ＣＣとＣＶ充電モードは、視覚表示器２２に連続全照度にて表示される。別の実施形態においては、ＣＣ充電モードを視覚表示器２２に連続的ではあるが減照度にて表示し、ぼんやりとした明るさによってＣＣモードとＣＶモードとを判別できるようにしている。充電不可安全モードの場合、視覚表示器２２は、消灯しているか、または、故障状態を表示するときには点滅する、のいずれかである。故障状態については後の項で詳細に説明するため、基部２０のデータ接続機能について以下に説明する。
【００２５】
データ接続機能
上記したように、基部２０は、測定器１０を遠隔装置１６，１８に接続するためのデータ接続機能を備える。このデータ接続機能は、内蔵データ・ポート接続部５６によって供される。一実施形態において、データ信号は、基部２０で修正されることなくデータ・ポート接続部５６を介して測定器１０と遠隔装置１６，１８とのあいだで送受信される。一実施形態において、データ・ポート接続部５６は、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５、または、ＵＳＢ互換接続器のようなシリアル接続器であり、別の実施形態においては、ネットワーク直接接続のためのネットワーク接続カードを備える。以下、電気装置４６と内蔵された保護回路５４についてより詳細に説明する。
【００２６】
電気装置
図５を中心にして説明すると、電気装置４６と内蔵された保護回路５４の全体的な動作は以下のようになっている。図示したように、給電部５２からの電力は、電源接続器４８を介して電気装置４６に供給され、かつ、一実施例において５Ｖに定格された電圧調節器５８に接続されている。給電部５２からの電力は、また、保護回路５４の電流遮断スイッチ（Ｑ１）６０の入力端に接続されている。スイッチ（Ｑ１）６０はオンされたとき、給電部５２からの電力を測定器接続部２６に接続する。電圧調節器５８の出力は、基部1０の内部回路に供給される作動定電圧である。上記したように、測定器接続部２６は、シリアル接続部５６と測定器１０のあいだのデータ転送用インターフェースであるとともに、電気装置４６と電池１２とのインターフェースである。
【００２７】
保護回路５４は、測定器１０に供給可能な電圧と、電気装置４６から測定器１０に供給される電流とを監視するように構成されている。この電圧と電流のいずれかが所定の範囲を外れたとき、保護回路５４は、電流遮断スイッチ６０によって測定器接続部２６への給電を切断する。保護回路５４は、さらに、電圧監視回路６２と電流監視回路６４とを備える。保護回路５４が、アナログ回路、デジタル電子回路、または、それらの組み合わせによって構成できることは了解されるものとする。また、保護回路５４は、一以上の「故障」状態が検出されたとき、電流遮断スイッチ６０を作動するように構成されている。スイッチ６０は、測定器接続部２６の電源出力端子６６からの電流を分路するための導電路を備える。
【００２８】
電圧監視
電源接続器４８からの電圧は、また、電圧監視回路６２に接続されている。電源接続器４８からの電圧が特定の範囲の外側にある場合、電圧監視回路６２は、遮断回路６８を作動させて測定器接続部２６への給電を切断する。遮断回路６８が作動したとき、電流遮断スイッチ（Ｑ１）６０は切断される。さらに、遮断回路６８が作動したとき、故障を表示するための視覚表示器２２への給電を制御する論理回路７０が作動する。電源接続器４８からの電圧が正常な特定範囲に復帰した時、各々遮断回路６８と論理回路７０によって測定器接続部２６への給電が再開されて、電気装置４６は、もともとの動作状態に復帰する。電圧故障状態において測定器接続部２６への給電をこのように復帰させる動作は、測定器１０が基部２０に接続された時に行われる。測定器１０が基部２０に接続されていないとき、測定器接続部２６への給電は遮断されるが、電気装置４６は、測定器１０が基部２０にドッキングされている、いないにかかわらず継続して範囲外の電圧状態を監視する。電圧監視回路６２は、また、給電線のノイズのために電力が振幅することを防止するためにヒステリシスを含む。
【００２９】
図６に示した一実施形態において、論理回路７０（図５）に接続されたｎＶ＿ＦＡＵＬＴ出力信号を制御する電圧監視回路６２は、二つの比較器Ｕ１，Ｕ２によって成る。特に、上段の比較器Ｕ１は、電源接続器４８からの入力電圧Ｖｉｎが予め決められた閾値を下回ったとき、ｎＶ＿ＦＡＵＬＴ出力信号をローにし、一方、下段の比較器Ｕ２は、入力電圧Ｖｉｎが予め決められた閾値を上回ったとき、ｎＶ＿ＦＡＵＬＴ出力信号をローにする。基準電圧ＶＲＥＦは、精密基準電圧装置（図示せず）から供給される。対の分配抵抗器Ｒ１ａとＲ２ａ，Ｒ１ｂとＲ２ｂは、比較電圧Ｖ１，Ｖ２の各々に対する入力電圧Ｖｉｎの名目分配比を設定し、フィードバック抵抗器Ｒ３ａ，Ｒ３ｂはヒステリシスを発生する。
【００３０】
抵抗器Ｒ４ａ，Ｒ４ｂは、フィードバック抵抗器Ｒ３ａ，Ｒ３ｂとの比較において大型であり、そのために、これらの抵抗器もヒステリシス関数に関与するようにしなければならない。演算増幅器Ｕ３は、下段の比較器Ｕ２のヒステリシスの極性を切り換えるためのインバータとして設定されており、電圧Ｖ３が低下したとき閾値を引き上げる。電圧Ｖ５は、電圧調節器５８（図５）に接続された電圧分配器によって設定される。一実施形態において、インバータＵ３は、下段の比較器Ｕ２のヒステリシスがインバータＵ３が切り替わるまで動作しないために、電圧Ｖ５の半分より高い比較電圧を必要とする。電圧Ｖ５が高いほど、インバータＵ３が極性転換するまでの時間が短くなる。論理回路７０への入力としてｎＶ＿ＦＡＵＬＴ出力信号を受信するＡＮＤゲート（図示せず）より高い電圧Ｖ５を選択することによって、振動する電圧が、電流遮断スイッチ６０を作動させることを阻止することができる。さらに、高い電圧Ｖ５を選択することにより、振動が許される時間を僅か数μｓに限定することができる。
【００３１】
一実施形態において、電圧監視回路６２の構成要素は、入力電圧Ｖｉｎが式（１）〜式（３）によって決定される名目トリップ点に等しいとき、電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるように選択される。これにより、出力が高いときＶ１＝Ｖ１Ｈになり、出力が低いときＶ１＝Ｖ１Ｌになる。
【００３２】
【数１】
2006339140.tif 000003
【００３３】
式（４）と式（５）は、抵抗器からの入力電圧Ｖｉｎと基準値を算出するときに用いられる。ＶｉｎＬがＶ１Ｌに対応し、ＶｉｎＨが（出力状態を基準にした）Ｖ１Ｈに対応していることは了解されるであろうが、式が反転しているためにＶｉｎＬがＶｉｎＨより高い電圧である。
【００３４】
【数２】
2006339140.tif 000004
【００３５】
電流監視
図５に戻って説明すると、電流監視回路６４は、測定器１０に向けて流れる電流が特定の閾値を超えたときに測定器接続部２６への給電を切断する。本発明者は、洗剤がインターフェース接続部２６，２８の一方に接触した状況下では、電力を短絡して接地できることを発見した。そのような場合、測定器１０を流れるＤＣ電流の濾波値を監視することによって、洗剤を検出することが可能であり、特定の閾値を超えたとき液体に起因する電流故障であると判定される。しかし、短絡抵抗器、機械的応力、および熱応力のような半導体製造時の欠陥や、非適合アダプタの使用のような誤用などによっても故障状態になると了解されるものとするが、保護回路はこれらのことも検出することができる。
【００３６】
電流監視回路６４の感知電流増幅器７４において、測定器接続部２６の接地端子７２を介して電流・電圧変換が行われる。感知電流増幅器７４の出力電圧は、過電流検出器７６に接続されている。特定の閾値を超えたとき、過電流検出器は、遮断回路６８と論理回路７０の各々を作動させる。上記同様、遮断回路７０が作動したとき、電流遮断スイッチ６０が切られ、これにより、測定器接続部２６への給電が停止される。論理回路７０が作動したとき、視覚表示器２２が制御されて故障を表示する。さらに、過電流検出器７６が作動したとき、遮断回路６８と論理回路７０の両方が、ラッチ回路７８を作動させることによってラッチされる。電流に起因する故障によってラッチ回路７８が作動した場合、電気装置４６への給電が遮断後に再印加され、かつ、電流故障が解消されるまで、測定器接続部２６に電力が再供給されることはない。
【００３７】
感知電流増幅器
図７に示した一実施形態において、感知電流増幅器７４は、ロー・サイド感知電流増幅トポロジーを有し、入力電流Ｉinを抵抗器Ｒsenseを介して適切な高さの増幅器出力電圧Ｖamp_outに変換する。図示したように、抵抗器Ｒ５，Ｒ６は演算増幅器のゲインを設定し、抵抗器Ｒ６とコンデンサＣ１は帯域幅を制限する。さらに、感知電流増幅器７４は、帰電流が感知電流抵抗器Ｒsenseを通り、正入力端から負入力端へ流れることによって、増幅器からの正出力ができるように構成されている。
【００３８】
測定器接続部２６が給電可能にされた基部２０に測定器１０が接続されたとき、電流のサージが発生して電流制限閾値を超える。しかし、増幅器が抵抗器Ｒ６とコンデンサＣ１によって設定されたとおりに作動してこの信号を抑制し、そのようなサージ電流が、過電流遮断信号を発生させないようにする。感知電流増幅器７４の出力電圧Ｖamp_outは、Ｒ６／Ｒ５の比と、感知電流抵抗器Ｒsenseの大きさとに依存しており、式（６）によって定義される。
【００３９】
【数３】
2006339140.tif 000005
【００４０】
感知電流抵抗器Ｒsenseは、故障回路を動作させるにあたり電圧降下が大きくなることを防止するために、できる限り小さい値になるように選択されると了解されるものとする。一実施形態において、ゲイン抵抗器Ｒ５，Ｒ６は、約２Ａの入力電流値に対して増幅器出力電圧Ｖamp_outが全出力となるように選択される。一実施形態において、名目ゲインは約２．１Ｖ／Ａである。
【００４１】
過電流検出器
図７に示した実施形態において、過電流検出器７６は、電圧の閾値Ｖt_holdが基準ダイオード８２によって設定されたコンパレータ８０を有する。基準ダイオード８０は、感知電流増幅器７４の出力が予め決められた入力電流制限値に一致したとき、コンパレータ８０の出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴが小さくなるように選択される。一実施形態において、名目トリップ電流は１．１９Ａである。
【００４２】
ラッチ
図８に示した一実施形態において、ラッチ回路７８は、一対のＡＮＤゲートＵ４，Ｕ５と、メモリ８４とを有する。図示した実施形態において、メモリはＤフリップフロップであり、他の実施形態においては双安定マルチバイブレータなどの種類のメモリであってもよい。ラッチ回路７８は、過電流検出器７６からの出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴがローになることによって電流故障の信号が発せられた後、その出力信号ｎＳＤをローに保持するように設計されている。出力信号ｎＳＤは故障が解消された場合にも、電源接続器４８（図５）への給電がオン・オフを繰返さない限り出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴがハイであることによって示されているように、ローを維持すると了解されるものとする。Ｄフリップフロップ８４の真理表を下の表１に示す。
【００４３】
種々のラッチ状態を以下に説明するとき、真理表である表１を参照する。図示した実施形態において、Ｄフリップフロップ８４へのクロックとＤ入力がローにされるために、下線付きの状態が生じることは決してない。さらに、図８に示すように、Ｑ出力は使用されない。
【００４４】
【表１】
2006339140.tif 000006
【００４５】
電源が切られたとき、給電＋ＶをゼロにすることによってＤ２とＲ８が急速放電になるように動作するために、Ｃ２が放電される。制御線＿ＣＬＲは、Ｃ２がＡＮＤゲートＵ５の入力閾値を超えて充電されるまでローに保持される。
【００４６】
【表２】
2006339140.tif 000007
【００４７】
表２は、過電流検出器７６からの出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴがローになることによって指摘された故障状態発生時のＤフリップフロップ８４の出力信号ｎＳＤの状態を示す。上に示したように、表２は、ラッチ回路７８が、一旦ローにされた後は、Ｄフリップフロップ８４の入力線＿ＰＲＥに過電流検出器７６からの出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴによって種々の作用を施した場合にも、出力信号ｎＳＤをローに保持することを示している。
【００４８】
電源投入時に電流故障が継続して検出される場合、ラッチ回路７８は下記表３に示すように動作する。表３は、過電流検出器７６からの出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴが電源投入時にローになることによって指摘された故障状態発生時のＤフリップフロップ８４の出力信号ｎＳＤの状態を示す。さらに、表３は、ラッチ回路７８が、一旦ローにされた後は、Ｄフリップフロップ８４の入力線＿ＰＲＥに過電流検出器７６からの出力信号ｎＯＣＦＡＵＬＴによって種々の作用を施した場合にも、Ｄフリップフロップ８４の出力信号ｎＳＤをローに保持することを示している。ラッチ回路７８の出力信号ｎＳＤは、電流遮断判定のために論理回路７０によって使用されるが、それについては以下で説明する。
【００４９】
【表３】
2006339140.tif 000008
【００５０】
論理と遮断
図９に示した実施形態において、論路回路７０は変換バッファ８６と第一ＡＮＤゲート８８とを有し、遮断回路６８は第二ＡＮＤゲートである。測定器１０が測定器接続部２６（図５）に接続されたとき、変換バッファ８６の出力信号ＤＯＣＫＥＤがハイとなるように、測定器接続部からの信号ＸＧＮＤはローにされている。出力信号ＤＯＣＫＥＤがローになることは、測定器１０が測定器接続部２６に接続されていない、すなわち基部２０にドッキングされていない、ことを示す。前の項で説明したように、信号ｎＶ＿ＦＡＵＬＴは電圧監視回路６２の出力信号である。出力信号ｎＶ＿ＦＡＵＬＴがハイの場合、電気装置の電圧が許容値内にあり、かつ、信号ｎＶ＿ＦＡＵＬＴがローの場合、電圧が許容値外であることを示す。また、前項で説明したように、電流監視回路６４からの出力信号ｎＳＤがハイの場合、供給されている電流が過剰ではなく、逆に、出力信号ｎＳＤがローの場合、電流の供給が過剰であることを示す。この信号は、故障発生後、給電の遮断・再開が行われ、故障が解消されるまでラッチされる。
【００５１】
ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＥＮＡＢＬＥ信号は、ＮＯＲゲート９２の出力信号ＬＥＤＣＴＲＬをハイにすることによって電流スイッチＱ１と視覚表示器２２とを制御する。ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＥＮＡＢＬＥ信号は、測定器がドッキングされ（ＤＯＣＫＥＤ＝１）、電圧が適正範囲にあり（ｎＶ＿ＦＡＵＬＴ＝１）、さらに、過電流検出器が作動していないとき（ｎＳＤ＝１）ハイになる。表４は、遮断回路６８の出力の真理表である。
【００５２】
【表４】
2006339140.tif 000009
【００５３】
これによると、第一ＡＮＤゲート８８の出力信号ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤは、電流と電圧がともに許容範囲にあるときハイになる。測定器１０が許容範囲の電圧と電流を備えた基部２０に接続されたとき（ＤＯＣＫＥＤ信号がハイ）、遮断回路６８（第二ＡＮＤゲート）の出力信号ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＥＮＡＢＬＥをハイにすることによって電流遮断スイッチ６０のコレクタに通電され、これにより、測定器接続部２６に給電が行われる。信号ＤＯＣＫＥＤまたはＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤのいずれかがローになったとき、ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＥＮＡＢＬＥ信号がローになって、電流遮断スイッチ６０のコレクタへの通電が停止されて測定器接続部２６への給電が切断される。
【００５４】
視覚表示器
基部２０が備える使用者との唯一のインターフェースは、電源と測定器のドッキングの状態を示す視覚表示器２２（図５）である。測定器１０がドッキングされており、かつ、電源に故障がないとき、視覚表示器２２は継続して点灯する。測定器１０がドッキングされておらず、また、繰返すが故障がないとき、視覚表示器２２は消灯する。電圧または電流故障が検出されたとき、視覚表示器２２は、測定器１０がドッキングされている、いないにかかわらず点滅する。視覚表示器２２は、一実施形態において一個のＬＥＤであり、別の実施形態においては適切なその他の照明手段を用いることができる。
【００５５】
図９に示すように、上記の視覚表示器を備えるために、論理回路７０は、フラッシュ回路９０と視覚表示器２２（図５）に論理制御を出力するＮＯＲゲート９２とをさらに含む。図示したように、フラッシュ回路９０は出力信号ＢＬＩＮＫを出力する。出力信号ＢＬＩＮＫは、ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤ信号がハイのときローになり、また、ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤ信号がローのとき振動する。表５は、フラッシュ回路９０の真理表である。ＢＬＩＮＫの点滅状態と、継続した点灯または消灯状態とは区別する必要がある。表５において、ＢＬＩＮＫ出力の場合、点滅しているときには０Ｂと１Ｂのラベルを付し、点滅していないときには０または１が付してある。
【００５６】
【表５】
2006339140.tif 000010
【００５７】
したがって、測定器１０が基部２０にドッキングされていないときには、ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤ信号がハイになるために、ＤＯＣＫＥＤ信号がローになり、また、出力信号ＢＬＩＮＫもローになる。これにより、ＮＯＲゲート９２の制御出力信号ＬＥＤＣＴＲＬがローになって、視覚表示器２２がオフされる。保護回路５４（図５）は電流遮断スイッチ６０がオフされる前に給電されていると了解されるものとする。これにより、ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤ信号がローになったとき、ＬＥＤＣＴＲＬ信号がＢＬＩＮＫ信号の振動につれてハイになって、視覚表示器２２が点滅し、故障状態であることを表示する。また、保護回路５４は、故障発生後、電源接続器４８への給電が停止されるまで継続して作動すると了解されるものとする。一実施形態において、出力信号ＢＬＩＮＫは、視覚表示器２２が振動数２Ｈｚ±２０％で点滅するように振動する。
【００５８】
フラッシュ回路
図１０に示した実施形態において、フラッシュ回路９０は、トランジスタＱ２と演算増幅器９４とを有する。図示したように、ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤ信号がハイのとき、トランジスタＱ２のコレクタがオンされて電圧Ｖ６が降下する。電圧Ｖ６を下げることによって、演算増幅器９４の継続的な出力信号がローになり（ＢＬＩＮＫ信号ロー）、ＰＯＷＥＲ＿ＧＯＯＤ信号がローのとき、トランジスタＱ２のコレクタが開き、電圧Ｖ７がコンデンサＣ３の充電周期とともに引き下げられるために演算増幅器９４の出力信号ＢＬＩＮＫが振動を開始する。この振動の振動数は、式（７）によって定義される。
【００５９】
【数４】
2006339140.tif 000011
【００６０】
上の記述と図面は、本発明の特徴と利点を達成することができる実施形態の単なる例示であると了解されるものとする。したがって、本発明は、上の記述と図面によって制限されるものではなく、添付した請求の範囲によってのみ制限されると考慮されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明によるドッキング・ステーション基部に保持された測定器の正面から見た斜視図である。
【図２】本発明によるドッキング・ステーション基部の平面図である。
【図３】本発明によるドッキング・ステーション基部の底面図である。
【図４】本発明によるドッキング・ステーション基部を構成する部品の展開図である。
【図５】本発明による保護回路を備えた電気装置の実施形態の略図である。
【図６】本発明による電圧監視回路の実施形態の略図である。
【図７】本発明による過電流監視回路の実施形態の略図である。
【図８】本発明によるラッチ回路の実施形態の略図である。
【図９】本発明による論理回路の実施形態の略図である。
【図１０】本発明によるフラッシュ回路の実施形態の略図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０    携帯測定器
１１    ハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェア
１２    充電式電池
１４    血糖値監視装置
１６    病院情報装置
１８    パーソナル・コンピュータ
２０    ドッキング・ステーション基部
２２    視覚表示器
２４    開口
２６    測定器接続部
２８    基部接続部
３０    基部ドレン
３２    接続部ダム
３４    流路
３６    受台
３８    排水口
４０    データ・ポート
４２    電源接続ソケット部
４４    内部空洞
４６    電気装置
４８    電源接続器
５０    電源コード
５２    給電部
５４    保護回路
５６    データ接続部
５８    電圧調節器
６０    電流遮断スイッチ（Ｑ１）
６２    電圧監視回路
６４    電流監視回路
６６    出力端子
６８    遮断回路
７０    論理回路
７２    接地端子
７４    感知電流増幅器
７６    過電流検出器
７８    ラッチ回路
８０    コンパレータ
８２    基準ダイオード
８４    メモリ（Ｄフリップフロップ）
８６    変換バッファ
８８    第一ＡＮＤゲート
９０    フラッシュ回路
９２    ＮＯＲゲート
９５    演算増幅器
Ｕ１，Ｕ２    比較器
Ｖｉｎ    入力電圧
ＶＲＥＦ    基準電圧
Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ    分配抵抗器
Ｒ３ａ，Ｒ３ｂ    フィードバック抵抗器
Ｒ４ａ，Ｒ４ｂ    抵抗器
Ｕ３    演算増幅器（インバータ）
Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５    電圧
ＩIN    入力電流
ＲSENSE    感知電流抵抗器
ＶAMP_OUT    増幅器出力電圧
Ｒ５，Ｒ６    抵抗器
Ｃ１，Ｃ３    コンデンサ
ＶT_HOLD    電圧閾値
Ｕ４，Ｕ５    論理ゲート（ＡＮＤゲート）
＋Ｖ    給電
＿ＣＬＲ    制御線
＿ＰＲＥ    入力線
Ｑ２    トランジスタ
【図１】
2006339140.tif 000012
【図２】
2006339140.tif 000013
【図３】
2006339140.tif 000014
【図４】
2006339140.tif 000015
【図５】
2006339140.tif 000016
【図６】
2006339140.tif 000017
【図７】
2006339140.tif 000018
【図８】
2006339140.tif 000019
【図９】
2006339140.tif 000020
【図１０】
2006339140.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部（５２）からの電力を充電式電池（１２）に供給するための出力端子（６６）と、充電式電池を接地するための接地端子（７２）と、を有する保護回路（５４）を備えた電気装置（４６）を充電式電池と電源部とのあいだに設けた装置において、
前記保護回路が、
充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結され、かつ、前記装置が給電部に連結されているとき、充電式電池の過電流状態を検出して、前記過電流状態に対応した過電流故障検出信号を出力するようにされた電流監視回路（６４）と、
この装置が電源部に接続されているとき、充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結されている、いないにかかわらず給電部の逸脱電圧状態を検出して、前記逸脱電圧状態に対応した電圧故障検出信号を出力するようにされた電圧監視回路（６２）と、
前記故障検出信号に応答するように構成され、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれかを検出したとき、電源部からの電力を前記出力端子へ供給することを阻止するようにされたスイッチ（６０）と、を有することを特徴とする保護回路を備えた電気装置を充電式電池と電源部のあいだに設けた装置。
【請求項２】
前記装置が、充電式電池を備えた携帯測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、充電式電池を備えた携帯測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）であり、かつ、前記基部が基部ドレン（３０）を有することを特徴とする請求項１記載の装置。 
【請求項４】
前記出力端子と接地端子（６６，７２）とが測定器接続部（２６）の一部であり、かつ、前記測定器接続部が充電式電池を備えた携帯測定器（１０）用のドッキング・ステーション基部（２０）の一部であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記基部が、基部ドレン（３０）と、前記測定器接続部の少なくとも一部分の周囲の前記基部を密封するようにされた接続部ダム（３２）とを有することを特徴とする請求項４記載の装置。 
【請求項６】
前記電流監視回路が、ロー・サイド感知電流増幅トポロジーに設けられた感知電流増幅器（７４）を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記電流監視回路が、前記接地端子からの入力電流（Ｉin）を抵抗器（Ｒsense）を介して適切な高さの増幅器出力電圧（Ｖamp_out）に変換するようにされている感知電流増幅器（７４）を有していることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記電流監視回路が、過電流検出器（７６）に接続された増幅器（７４）を有し、また、前記過電流故障検出信号が、前記過電流検出器の出力であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記電流監視回路が、過電流検出器（７６）に接続された増幅器（７４）を有し、前記過電流検出器が、電圧閾値（Ｖt_hold）を持つコンパレータ（８０）を有し、さらに、前記過電流故障検出信号が、前記過電流検出器の出力であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記電流監視回路が、過電流検出器（７６）に接続された感知電流増幅器（７４）を有し、前記過電流故障検出信号が、前記過電流検出器の出力であり、前記過電流検出器が、基準ダイオード（８２）によって設定された電圧閾値（Ｖt_hold）を持つコンパレータ（８０）を有し、さらに、前記感知電流増幅器の出力が所定の入力電流制限値と一致したとき、前記基準ダイオードを選択して前記コンパレータの前記過電流故障検出信号がローになるようにされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記過電流状態が、所定の値を超える電流を検出する前記電流監視回路によって決められることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記過電流状態が前記電流監視回路によって検出されたとき、前記装置が、前記出力端子への電力を遮断する電流遮断モードにおいて前記スイッチをラッチするようにされており、さらに、前記装置が、給電部からの電力を繰返し供給したときに前記過電流状態が検出されなかった場合、前記スイッチのラッチを解除するようにされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
ラッチ回路（７８）によってさらに特徴付けられるとともに、前記過電流状態が前記電流監視回路によって検出されたとき、前記ラッチ回路が、前記出力端子への電力を遮断する電流遮断モードにおいて前記スイッチをラッチし、さらに、給電部からの電力を繰返し供給したときに前記過電流状態が検出されなかった場合、前記スイッチのラッチを解除するようにされている請求項１記載の装置。
【請求項１４】
前記ラッチ回路が、第一の状態と第二の状態とを有する出力信号を発生する論理ゲート（Ｕ４，Ｕ５）とメモリ（８４）とを有し、前記第一の状態が、前記過電流状態が検出されなかったことを示し、また、前記第二の状態が、前記過電流状態が検出されたことを示すことを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
視覚表示器（２２）によってさらに特徴付けられるとともに、充電式電池が前記出力端子に接続されている、いないにかかわらず前記電圧監視回路によって前記逸脱電圧状態が、検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、また、充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記電流監視回路によって前記過電流状態が検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、さらに、前記充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれも装置によって検出されなかった場合、前記装置は、前記視覚表示器を継続して点灯するようにされている請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記電圧監視回路が、前記電圧故障検出信号を制御する第一と第二の比較器（Ｕ１，Ｕ２）を有し、前記電圧故障検出信号が、逸脱電圧状態が検出されなかったことを示す第一の状態と、前記逸脱電圧状態が検出されたことを示す第二の状態とを有し、前記第一比較器が、前記給電部からの電力が予め決められた値未満のとき前記電圧故障検出信号を前記第二の状態として出力するようにされており、さらに、前記第二比較器が、給電部からの電力が予め決められた値を超えるとき前記電圧故障検出信号を前記第二の状態として出力するようにされていることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１７】
電源部（５２）からの電力を充電式電池（１２）に供給するための出力端子（６６）と、充電式電池を接地するための接地端子（７２）と、を有する保護回路（５４）を備えた電気装置（４６）を用いて充電式電池と電源部とのあいだに電気的保護部を設ける方法において、
充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結されているとき、過電流状態を検出するようにされている電流監視回路（６４）を介して電流を監視することと、
充電式電池が前記出力端子と接地端子とに連結されている、いないにかかわらず、給電部の逸脱電圧状態を検出するようにされている電圧監視回路（６２）を介して電圧を監視することと、
前記電流監視回路によって検出された過電流状態に対応した過電流故障検出信号を出力することと、
前記電圧監視回路によって検出された逸脱電圧状態に対応した電圧故障検出信号を出力することと、
前記故障検出信号に応答するように構成され、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれかを検出したとき、電源部からの電力を前記出力端子に連結することを阻止するスイッチ（６０）を設けること、とを特徴とする電気装置を用いて充電式電池と電源部とのあいだに電気的保護部を設ける方法。 
【請求項１８】
前記基部から液体を排出する手段を設けることをさらに特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記基部への液体の浸入を阻止する手段を設けることをさらに特徴とする請求項１７記載の方法。 
【請求項２０】
これらの状態のいずれかが検出された、または検出されなかったことを示す視覚表示器を設けることをさらに特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
視覚表示器（２２）を設けることをさらに特徴とするとともに、充電式電池が前記出力端子に接続されている、いないにかかわらず前記電圧監視回路によって前記逸脱電圧状態が検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、また、充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記電流監視回路によって前記過電流状態が検出された場合、前記装置は、前記視覚表示器を点滅するようにされており、さらに、前記充電式電池が前記出力端子に連結されているとき、前記過電流状態または逸脱電圧状態のいずれも装置によって検出されなかった場合、前記装置は、前記視覚表示器を継続して点灯するようにされている請求項１７記載の方法。 
【外国語明細書】
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2006339140000002.pdf
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2006339140000004.pdf