(57)【要約】  血液中の血糖等、液体中の被分析物濃度を測定するための、バイオセンサ測定器（10a）が提供される。バイオセンサ測定器は、第1のデータ信号ポート端子（32d'）を有するUSBポート（14a）と、第1の入力端子、および出力端子を含む検出回路（50a）とを備えている。検出回路（50a）の第1の入力端子は、第1のデータ信号ポート端子（32d'）に接続されている。検出回路（50a）は、出力端子において、第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量以上であるときは、第1の出力信号を提供し、第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量よりも小さいときは、第2の出力信号を提供する。検出回路は、バイオセンサ測定器（10a）のUSBポート（14a）が、PC（12）等の別の電子機器のUSBポート（14b）に接続されているか否かを検出して、感電の危険を低減するために、測定器のユーザに測定を行わないことを促すように構成される。
2015522833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の被分析物濃度を測定するバイオセンサ測定器であって、
第1のデータ信号ポート端子を含むUSBポートと、
前記第1のデータ信号ポート端子に接続された第1の入力端子を含み、かつ出力端子を含む検出回路とを備え、
前記検出回路が、前記出力端子において、前記第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量以上であるときは、第1の出力信号を提供し、前記第1の入力端子で感知された前記電流が、前記第1の所定量よりも小さいときは、第2の出力信号を提供するように構成される、バイオセンサ測定器。
【請求項２】
前記検出回路が、前記第1の入力端子に接続された反転入力と、基準電圧に接続された非反転入力とを含むオペアンプを備える、請求項1に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項３】
前記検出回路が、前記オペアンプの前記反転入力と、前記オペアンプの出力との間に接続された帰還抵抗をさらに備える、請求項2に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項４】
前記第1の入力端子と、前記第1のデータ信号ポート端子との間に接続された制御スイッチをさらに備える、請求項1に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項５】
前記検出回路の前記出力端子に接続された入力端子を有するマイクロコントローラをさらに備える、請求項1に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項６】
前記出力端子において、前記検出回路が前記第1の出力信号を提供しているときは、前記バイオセンサ測定器が、液体中の被分析物濃度の測定を禁止するように構成される、請求項1に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項７】
前記バイオセンサ測定器に液体サンプルをつけないように警告を発することによって、前記バイオセンサ測定器が、液体中の被分析物濃度の測定を禁止する、請求項6に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項８】
前記警告が、表示メッセージおよび可聴音のうち、1つ以上を含む、請求項7に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項９】
前記バイオセンサ測定器が、血糖値モニタを含む、請求項1に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項１０】
前記バイオセンサ測定器の前記USBポートが、コンピュータ機器のUSBポートに接続されているときは、前記検出回路が、前記出力端子において、前記第1の出力信号を提供する、請求項1に記載のバイオセンサ測定器。
【請求項１１】
液体中の被分析物濃度を測定するために使用され、第1のデータ信号ポート端子を含むUSBポートを有する、バイオセンサ測定器で使用される方法であって、
前記第1のデータ信号ポート端子に接続された第1の入力端子を含み、かつ出力端子を含む検出回路を設けるステップと、
前記第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量以上であるときに、前記出力端子において、第1の出力信号を提供するステップと、
前記第1の入力端子で感知された前記電流が、前記第1の所定量よりも小さいときは、前記出力端子において、第2の出力信号を提供するステップとを含む、方法。
【請求項１２】
前記第1のデータ信号ポート端子に接続された反転入力と、基準電圧に接続された非反転入力と、前記第1の出力信号、および前記第2の出力信号を提供する出力とを含む、オペアンプを備えた検出回路を設けるステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記オペアンプの前記反転入力と、前記オペアンプの出力との間に接続された、帰還抵抗を設けるステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記オペアンプの前記反転入力を、前記第1のデータ信号ポート端子に、制御可能となるように切り換え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】
前記オペアンプの前記出力に接続された入力端子を有するマイクロコントローラを設けるステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
【請求項１６】
前記第1の入力端子で感知された前記電流が、第1の所定量以上であるときに、液体中の被分析物濃度の測定を禁止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１７】
液体中の被分析物濃度の測定を禁止するステップが、前記バイオセンサ測定器に液体サンプルをつけないように警告を発するステップを含む、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記警告が、表示メッセージおよび可聴音のうち、1つ以上を含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
前記バイオセンサ測定器が、血糖値モニタを含む、請求項11に記載の方法。
【請求項２０】
前記バイオセンサ測定器の前記USBポートが、コンピュータ機器のUSBポートに接続されているときに、前記第1の出力信号を提供するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2012年7月26日に出願され、発明の名称が「APPARATUS AND METHODS FOR REDUCING ELECTRICAL SHOCK HAZARD FROM BIOSENSOR METERS」である米国特許仮出願61/675,953号の利益を請求するものであり、あらゆる目的のために、その全体が、参照することにより、本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、血液等の液体サンプルにおいて、血糖等の被分析物を検出または監視するために使用される血糖値モニタ等のバイオセンサ測定器に関する。具体的には、本発明は、バイオセンサ測定器の感電の危険を低減する装置および方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の第1の態様において、液体中の被分析物濃度を測定するための、バイオセンサ測定器が提供される。バイオセンサ測定器は、第1のデータ信号ポート端子を有するUSBポートと、第1の入力端子、および出力端子を含む検出回路とを備えている。検出回路の第1の入力端子は、第1のデータ信号ポート端子に接続されている。検出回路は、出力端子において、第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量以上であるときは、第1の出力信号を提供し、第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量よりも小さいときは、第2の出力信号を提供する。
【０００４】
本発明の第2の態様において、液体中の被分析物濃度の測定に使用される、バイオセンサ測定器で使用される方法が提供される。バイオセンサ測定器は、第1のデータ信号ポート端子を有するUSBポートを備えている。上記の方法は、第1の入力端子と出力端子を有する検出回路を設けるステップを含み、第1の入力端子は、第1のデータ信号ポート端子に接続されている。この方法は、第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量以上であるときは、出力端子において、第1の出力信号を提供し、第1の入力端子で感知された電流が、第1の所定量よりも小さいときは、出力端子において、第2の出力信号を提供するステップも含む。
【０００５】
本発明の他の特徴および態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付図面から、より完全に明らかになるであろう。
【０００６】
本発明の特徴は、全図を通して同一の参照番号が同一の要素を示す以下の図面と共に、以下の詳細な説明を考察することによって、より明確に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】USBポートを介してパソコンに接続された、従来から知られているバイオセンサ測定器の図である。
【図２Ａ】パソコンに接続された、本発明によるバイオセンサ測定器の一例の図である。
【図２Ｂ】パソコンに接続された、本発明によるバイオセンサ測定器の別の例の図である。
【図３】本発明によるプロセスの一例を示す、フローチャートである。
【図４Ａ】本発明による、バイオセンサ測定器の一例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明による、バイオセンサ測定器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明による装置および方法は、バイオセンサ測定器が、コンピュータ機器のUSBポート（例えば、パソコンのUSBポート）に接続されているか否かを判定し、USBポート接続が検出された場合は、液体サンプルの分析を禁止する。具体的には、本発明によるバイオセンサ測定器は、コンピュータ機器がオンかオフかに関わらず、また、コンピュータ機器が正常に機能しているか否かに関わらず、バイオセンサ測定器がコンピュータ機器のUSBポートに接続されているか否かを判定する。以下でさらに詳細に説明するように、バイオセンサ測定器によって、測定器がコンピュータ機器のUSBポートに接続されていると判定された場合、バイオセンサ測定器は、液体サンプルの分析を禁止する。
【０００９】
バイオセンサ測定器は、一般的に、血液、尿、その他の体液等の、体液中の被分析物を検出または測定するために使用される。バイオセンサ測定器の多くは、ユーザの体液のサンプルを採取するために使用される分析用テストストリップと共に使用するように構成されている。具体的には、ユーザはテストストリップに液体サンプルを採取し、次に、テストストリップをバイオセンサ測定器のポートに挿入する。測定器は、液体サンプルを分析して、分析結果を知らせる。
【００１０】
例えば、血糖値測定器（「BGM」）は、ユーザの血液サンプル中の血糖値を測定するために使用される、バイオセンサ測定器である。BGM機器の中には、ユーザがテストストリップをBGMに挿入すると、テストストリップに血液をつけるように案内するメッセージが表示されるものがある。ユーザが血液サンプルをつけると、BGMは血液サンプルを分析して、サンプル中の血糖値を測定し、（例えば、表示部および／またはスピーカを介して）ユーザに結果を知らせる。
【００１１】
データの記憶と解析を強化するために、バイオセンサ測定器の多くが、測定器をパソコン（「PC」）に接続するためのインターフェースを備えている。実に、PCのUSBポートに差し込めるUSBポートを備えたバイオセンサ測定器もあり、このPCは、バイオセンサ測定器からデータを抽出、保存して、分析するソフトウェアを有し得る。例えば、米国ニューヨーク州タリータウンのBayer Healthcare社製CONTOUR（登録商標）USB血糖値測定器は、血糖値データの履歴にアクセスするためにPCに差し込むことができ、糖尿病管理に最大限に役立てようとするものである。USBポートを有するバイオセンサ測定器を、本明細書では「USBバイオセンサ測定器」と呼ぶ。
【００１２】
バイオセンサ測定器は、通常は、電池式で、軽量で、携帯型の機器である。電池から供給される電圧は低いので、バイオセンサ測定器は、通常は感電の危険はない。しかし、USBバイオセンサ測定器は、パソコンに接続されたときに、感電の危険を引き起こす可能性がある。
【００１３】
例えば、図1は、PC12に接続されているUSBバイオセンサ測定器（例えばBGM）10を示している。具体的には、USBバイオセンサ測定器10は、PC12のUSBポート14bに接続されているUSBポート14aを備えている。PC12は、外部交流電圧源18（例えば、ライン（ホット）電圧およびニュートラル電圧を含む電源コンセント）に接続される電源16を含み、電源16は、PC12の内部回路に、直流出力20（例えば、＋3.3V）、および22（例えば、シャーシGND）を提供する。この内部回路には、USBポート14b内の導体が含まれる。
【００１４】
電源16が故障して（例えば、内部短絡の発生）、ライン信号がシャーシGNDに接続されるようになると、PC12の内部回路が、ライン電圧から隔離された状態ではなくなる。これは、PC12がオフでも発生する可能性がある。デスクトップPCは、通常は、3極電源プラグを介して接地されるため、PC12がデスクトップPCであれば、このような状況は問題とはなりにくい。このような場合には、電源16に故障が発生すると、PC12の内部ヒューズがとんで、ライン電圧が内部回路から切断される。
【００１５】
しかし、PC12が、正しく接地されていないデスクトップPCである場合、またはPC12が、接地されていない2極電源プラグで、外部電源アダプタを介して電源コンセントに接続されたラップトップコンピュータである場合は、電源16が故障すると、内部回路のための外部接地保護がないままに、PC12の内部回路がライン信号に接続される場合がある。
【００１６】
その結果、USBバイオセンサ測定器10が、電源16が故障したPC12に接続されると、USBバイオセンサ測定器10内の導体が、USBポート14aを介して、ライン電圧に接続され得る。ユーザ24が、テストストリップ26をUSBバイオセンサ測定器10に挿入し、液体サンプルをつけるためにテストストリップ26に触れると、図1に示すように、感電経路が形成される場合がある。
【００１７】
USBバイオセンサ測定器には、通常、測定器がUSBポートを介してPCに接続されている間は検査を行わないように、ユーザに警告する取扱説明書が添付されている。しかし、すべてのユーザが説明書を読むとは限らず、また、説明書を読んだユーザでも、ある程度の時間が経つと、警告を忘れる場合がある。さらに、USBバイオセンサ測定器は、一般的に小型の機器であるため、電気的または機械的な回路分離に関する、従来の保護方法で保護することは、ほとんど不可能である。したがって、既存のUSBバイオセンサ測定器は、潜在的な感電の危険をユーザにもたらすものである。
【００１８】
本発明による装置および方法は、USBバイオセンサ測定器が、PCのUSBポートに接続されているか否かを判定し、USBポート接続が検出された場合は、液体サンプルの分析を禁止する。具体的には、本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、PCがオンかオフかに関係なく、また、PCが正常に機能しているか否かに関係なく、USBバイオセンサ測定器がPCのUSBポートに接続されているか否かを判定する。以下でさらに詳細に説明するように、USBバイオセンサ測定器によって、測定器がPCのUSBポートに接続されていると判定された場合、本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、液体サンプルの分析を禁止する。
【００１９】
例えば、本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、テストストリップに液体サンプルをつけないように、および／または測定器からテストストリップを取り外すように、ユーザに警告するメッセージを表示する表示部を備え得る。これによって、ユーザは、テストストリップに液体をつけるように案内されることがなくなり、ユーザの感電の危険が低減される。
【００２０】
これに加えて、またはこれに代えて、本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、警告音、ビープ音、または声のメッセージを発して、テストストリップに液体サンプルをつけないように、ユーザに警告するスピーカを備えてもよい。これに加えて、またはこれに代えて、本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、テストストリップに液体サンプルをつけないように、振動して警告してもよいし、かつ／あるいはユーザがテストストリップに液体サンプルをつけないようにするために、測定器からテストストリップをイジェクトしてもよい。
【００２１】
ここで、図2Aを参照すると、本発明による、USBバイオセンサ測定器10aの第1の例を含むシステムが示されている。この例示的な実施形態において、USBバイオセンサ測定器10aは、PC12のUSBマスタポート14bに接続された、USBスレーブポート14aを備えている。PC12は、デスクトップコンピュータ、メインフレーム、コンピュータサーバ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、無線電話、スマートフォン、その他の同様のコンピュータ機器であってもよい。以下で説明する、図示された例においては、+3.3Vの供給電圧が想定されている。本発明による方法および装置には、他の供給電圧も使用され得ることが、当業者には理解されるであろう。
【００２２】
USBマスタポート14bは、USBマスタポート抵抗RP1およびRP2と、USBドライバ30とを含む、従来のUSBマスタポートであり、ポート端子32aおよび32bにおいて電源バス信号（VBUSおよびGND）を、32cおよび32dにおいてデータ信号（D+およびD-）をそれぞれ提供する。USB規格によれば、USBマスタポート抵抗RP1およびRP2のそれぞれは、14.25kΩ〜24.8kΩの値を有することができ、USBマスタポート抵抗RP1が、ポート端子32c(D+)と、ポート端子32b(GND)との間に、USBマスタポート抵抗RP2が、ポート端子32c(D+)と、ポート端子32b(GND)との間に接続される。また、USB規格によれば、周辺機器が、900Ω〜1575Ωの値を有する抵抗を介して、データ信号D+またはD-に+3.0V〜+3.3Vの電圧を供給して、USBの動作を可能にするまで、データ線D+およびD-は、非アクティブである。
【００２３】
USBバイオセンサ測定器10aは、USBスレーブポート14aと、マイクロコントローラ40aと、制御スイッチ42と、オペアンプ（「オペアンプ」）44と、比較器46と、第1の抵抗R1と、第2の抵抗R2と、帰還抵抗RFBと、基準電圧VREFと、および閾値電圧VTHとを含む。USBスレーブポート14aは、USBマスタポート14bのポート端子32a、32b、32c、および32dにそれぞれ対応する、ポート端子32a'、32b'、32c'、および32d'を含む。本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、図2Aに示されているものとは異なる構成要素を含んでいてもよいし、示されているもの以外の構成要素を追加で含んでいてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００２４】
マイクロコントローラ40aは、英国ケンブリッジのARM Holdings社製ARM Cortex（商標）-M3プロセッサ、その他の同様のマイクロコントローラ等の、従来のマイクロコントローラであってもよい。マイクロコントローラ40aは、第1の抵抗R1を介してポート端子32a'(VBUS)に接続された割り込み入力、ポート端子32c'(D+)および32d'(D-)に接続されたUSBスレーブ制御装置52、第2の抵抗R2を介してポート端子32c'(D+)に接続されたUSBイネーブル出力、制御スイッチ42の制御入力に接続されたスイッチ制御出力、および比較器46の出力VCOに接続されたUSB検出入力を含む。マイクロコントローラ40aは、一般に、図2Aに示されているもの以外の入力および出力を追加で含んでいてもよいし、図2Aに示されているもの以外の入力および出力を含んでいてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００２５】
第1の抵抗R1は、10k±1〜5%の抵抗であってもよいが、他の抵抗値を使用してもよく、第2の抵抗R2は、900Ω〜1575Ωの値を有していてもよい。また、USBイネーブル出力は、代替的に、第2の抵抗R2を介して、ポート端子32d'(D-)に接続されてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００２６】
制御スイッチ42は、オペアンプ44の反転入力に接続された第1の端子、およびポート端子32d'(D-)に接続された第2の端子を有し、マイクロコントローラ40aからのスイッチ制御信号の値に基づいて、オペアンプ44の反転入力と、ポート端子32d'(D-)を接続するか、または切断するように作動する。例えば、スイッチ制御信号が第1の値（例えば「オフ」または0V）を有する場合は、オペアンプ44の反転入力は、ポート端子32d'(D-)から切断され得る。あるいは、スイッチ制御信号が第2の値（例えば「オン」または+3.3V）を有する場合は、オペアンプ44の反転入力は、ポート端子32d'(D-)に接続され得る。
【００２７】
制御スイッチ42は、オランダ・アイントホーフェンのNXP Semiconductors社製NX3L1T66等の、低抵抗単極単投式アナログスイッチ、その他の同様のスイッチ等の、汎用ICスイッチであってもよい。上述の切換規則は反転させてもよいことが、当業者には理解されるであろう。あるいは、オペアンプ44の反転入力は、代替的に、ポート端子32c'(D+)に切換可能に接続されてもよいことも、理解されるであろう。
【００２８】
オペアンプ44は、基準電圧信号VREFに接続された非反転入力と、帰還抵抗RFBの第1の端子に接続された反転入力と、帰還抵抗RFBの第2の端子に接続された出力VOUTとを有する。オペアンプ44は、米国アリゾナ州チャンドラーのMicrochip Technology社製MCP6001Tオペアンプ、その他の同様のオペアンプ等の、汎用のオペアンプであってもよい。
【００２９】
帰還抵抗RFBは、140kΩの抵抗であってもよい。基準電圧VREFは、+0.25Vの値を有し、閾値電圧VTHは、+1.3Vの値を有し得る。ただし、以下でさらに詳細に説明するように、帰還抵抗RFB、基準電圧VREF、および閾値電圧VTHには、他の値が使用されてもよい。
【００３０】
比較器46は、オペアンプ44の出力VOUTに接続された第1の入力と、閾値電圧VTHに接続された第2の入力と、およびマイクロコントローラ40aのUSB検出入力に接続された、出力VCOとを有する。比較器46は、米国カリフォルニア州ミルピタスのLinear Technology Corporation社製LT1713CMS8比較器、その他の同様の比較器等の、汎用の比較器であってもよい。
【００３１】
本発明によれば、USBバイオセンサ測定器10aは、PC12がオンかオフかに関係なく、また、PC12が正常に機能しているか否かに関係なく、USBスレーブポート14aが、PC12のUSBマスタポート14bに接続されているか否かを判定することができる。
【００３２】
ここで図2Aおよび図3を参照すると、USBバイオセンサ測定器10aの動作の例が示されている。ステップ60において、USBバイオセンサ測定器10aの電源がオンにされる。例えば、ユーザがUSBバイオセンサ測定器10aのスイッチ（図示せず）を入れて、測定器の電源をオンにするか、または、ユーザが測定器にテストストリップを挿入することによって、USBバイオセンサ測定器10aの電源がオンになる。USBバイオセンサ測定器10aの電源をオンにするには、他の方法を使用してもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００３３】
ステップ62において、マイクロコントローラ40aのスイッチ制御信号によって、制御スイッチ42がオンになる。ステップ64において、マイクロコントローラ40aは、USB電源バスに割り込みが発生したか否かを判定する。具体的には、PC12の電源がオンで、正常に機能している場合は、USB電源バス信号VBUSは、ゼロ以外の値（例えば、3.3Vの供給を用いているシステムでは、+3.3V）を有する。USBスレーブポート14aが、PC12のUSBマスタポート14bに接続されている場合は、USB電源バス信号VBUSは、ポート端子32aおよび32a'と、第1の抵抗48とを介して、マイクロコントローラ40aの割り込み入力に接続される。USB電源バス信号VBUSのゼロ以外の値が、マイクロコントローラ40aの割り込み閾値より大きいと（例えば、3.3Vの供給を使用しているシステムでは、VBUS>2.64V）、マイクロコントローラ40aの割り込みが引き起こされる。
【００３４】
この割り込みを受けた結果、マイクロコントローラ40aは、USBスレーブポート14aが、PC12のUSBマスタポート14bに接続されていると判定する。その結果、ステップ66において、USBバイオセンサ測定器10aは、ユーザに対する潜在的な感電被害を防止するために、液体サンプルの測定を禁止する。
【００３５】
例えば、図4Aに示すように、USBバイオセンサ測定器10aは、例えば、「測定禁止！テストストリップを取り外してください」、その他の同様の警告メッセージを表示して、テストストリップ26に液体サンプルをつけないようにユーザに警告し得る、表示部100（例えば、液晶ディスプレイ、その他の同様のディスプレイ）を有していてもよい。
【００３６】
USBバイオセンサ測定器10aは、液体サンプルの測定を禁止する他の方法を使用してもよいことが、当業者には理解されるであろう。例えば、USBバイオセンサ測定器10aは、警告音、ビープ音、または声のメッセージを発して、テストストリップ26に液体サンプルをつけないように、ユーザに警告するスピーカ110を備えてもよい。また、USBバイオセンサ測定器10aは、ユーザがテストストリップ26に液体サンプルをつけないように、警告するために、振動してもよい。これに加えて、またはこれに代えて、USBバイオセンサ測定器10aは、ユーザがテストストリップ26に液体サンプルをつけないように、テストストリップ26をイジェクトしてもよい。液体サンプルの測定を禁止するために、他の同様の方法を使用してもよく、また、このような方法の1つ以上を組み合わせてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００３７】
再び図3を参照すると、ステップ68において、マイクロコントローラ40aは、データ線D+およびD-をアクティブにするために、USBイネーブル信号をオンに（例えば、USBイネーブル出力において、+3.0V〜+3.3Vの信号を提供）する。また、マイクロコントローラ40aは、制御スイッチ42をオフにし、オペアンプ44の反転入力を、ポート端子32d'(D-)から切断するために、スイッチ制御信号をオフに（例えば、スイッチ制御出力で0V信号を提供）することができる。ステップ70において、USBバイオセンサ測定器10aは、PC12との正常なUSB動作（例えば、PC12とのデータ交換、および／その他の同様の動作）を行う。
【００３８】
上述のように、本発明によるUSBバイオセンサ測定器は、また、PCがオフ、または正常に機能していない場合でも、測定器がPC12のUSBポートに接続されているか否かを判定することができる。再び図2Aを参照すると、PC12がオフ、または正常に機能していない場合、USB電源バス信号VBUSは、USBスレーブポート14aが、PC12のUSBマスタポート14bに接続されているか否か、確実には示さない場合がある。
【００３９】
例えば、PC12がオフ、または正常に機能していない場合、USB電源バス信号VBUSは、マイクロコントローラ40aの割り込み閾値を下回る何らかの値（例えば0V、またはノイズ）を有し得る。再び図3を参照すると、このような状況では、マイクロコントローラ40aは、ステップ64でUSB電源バスの割り込みを受け取らないので、プロセスはステップ72に進み、マイクロコントローラ40aのUSB検出入力がHIGHか否かを判定する。
【００４０】
再び図2Aを参照すると、上述のように、USBバイオセンサ測定器10aがオンになると、スイッチ制御信号によって、制御スイッチ42がオンになる。その結果、制御スイッチ42は、オペアンプ44の反転入力をポート端子32d'(D-)に接続する。USBスレーブポート14aが、USBマスタポート14bに接続されている場合は、電流Isensが、オペアンプ44の反転入力から、USBマスタポートの抵抗RP2へと流れることになる。
【００４１】
この構成において、オペアンプ44の出力VOUTは、以下のようになる。
【００４２】
【数１】
2015522833.tif 000003
【００４３】
そして、比較器46の出力VCOは、以下のようになる。
【００４４】
【数２】
2015522833.tif 000004
【００４５】
例えば、VREFが+0.25V、VTHが+1.3V、RFB=140k、およびRP2=(14.25kΩ〜24.8kΩ)のとき、VOUT=(2.46V〜1.41V)>VTHとなるので、比較器46の出力VCOはHIGH（例えば+3.3V）となる。その結果、USB検出入力値はHIGHであり、これは、USBスレーブポート14aがUSBマスタポート14bに接続されていることを示す。したがって、ステップ72において、マイクロコントローラ40aは、USB検出信号でHIGH信号を検出して、上述のように、液体サンプルの測定を禁止するために、プロセスはステップ66〜ステップ70へと進む液体。
【００４６】
再び図2Aを参照すると、他のVREF、VTH、およびRFBの値が、上記の数式（1）および数式（2）にしたがって使用されてもよいことが、当業者には理解されるであろう。例えば、帰還抵抗RFBは、次の数式を使用して求められ得る。
【００４７】
【数３】
2015522833.tif 000005
【００４８】
ここで、RP2(max)=24.8kである。したがって、VTH=1.5VおよびVREF=0.1Vの場合、RFB>347.2kΩである。
【００４９】
USBスレーブポート14aが、USBマスタポート14bに接続されていない場合は、オペアンプ44の反転入力から、USBマスタポートの抵抗RP2に、電流Isensが流れることはない。この構成において、オペアンプ44の出力VOUTは、基準電圧VREFの値に等しい。例えば、VREFが+0.25Vで、VTHが+1.3Vの場合は、VOUT=VREF=+0.25<VTHであり、比較器46の出力VCOは、LOW（例えば0V）となる。その結果、USB検出入力値は、LOWである。
【００５０】
したがって、図3を再び参照すると、ステップ72において、マイクロコントローラ40aは、USB検出信号でHIGH信号を検出しない。ゆえに、マイクロコントローラ40aは、USBバイオセンサ測定器10aが、PC12に接続されていないと判定する。したがって、ステップ74において、USBバイオセンサ測定器10aは、液体サンプルの測定の実施を許可する。
【００５１】
例えば、図4Bに示すように、テストストリップ26に液体サンプルをつけるようユーザに案内するために、USBバイオセンサ測定器10aの表示部100に、「テストストリップに血液をつけてください」等の案内メッセージ、その他の同様のメッセージを表示してもよい。USBバイオセンサ測定器10aは、テストストリップ26に液体サンプルをつけるようユーザに案内するために、他の方法を使用してもよいことが、当業者には理解されるであろう。例えば、USBバイオセンサ測定器10aは、テストストリップ26に液体サンプルをつけるように、メッセージを発してユーザに案内するスピーカ110を備えてもよい。テストストリップ26に液体サンプルをつけるようユーザに案内するために、他の同様の方法を使用してもよく、また、このような方法の1つ以上を組み合わせてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【００５２】
再び図3を参照すると、ステップ76において、マイクロコントローラ40aは、USBイネーブル信号をオフに（例えば、USBイネーブル出力において、0V信号を提供）することによって、データ線D+およびD-をアクティブにしない。ステップ78において、USBバイオセンサ測定器10aは、通常の液体サンプル測定を実施する（例えば、サンプルを分析して、分析結果を表示および／またはアナウンスする）。液体サンプル測定を実施した後は、ユーザが、USBバイオセンサ測定器10aのUSBスレーブポート14aを、PC12のUSBマスタポート14bに接続したか否かを判定するために、プロセスはステップ64に戻ってもよい。あるいは、USBバイオセンサ測定器10aをオフにするか、その他のプロセスステップを実施してもよい。
【００５３】
図2Aの実施形態において、オペアンプ44、基準電圧VREF、帰還抵抗RFB、閾値電圧VTH、および比較器46は、第1の入力端子（オペアンプ44の反転入力）、および出力端子（比較器46の出力）を含む、検出回路50aを形成している。検出回路50aの第1の入力端子は、第1のデータ信号ポート端子32d'(D-)に接続されている。検出回路50aは、出力端子において、第1の入力端子で感知された電流Isensが、第1の所定量(VTH/RP1)以上であるときは、第1の出力信号(VCO=HIGH)を提供し、第1の入力端子で感知された電流Isensが、第1の所定量(VTH/RP1)よりも小さいときは、第2の出力信号(VCO=LOW)を提供する。
【００５４】
ここで、図2Bを参照すると、本発明の代替例である、USBバイオセンサ測定器10bが示されている。USBバイオセンサ測定器10bは、USBバイオセンサ測定器10aと同様であるが、比較器46および閾値電圧VTHを含んでいない。また、USBバイオセンサ測定器10bは、マイクロコントローラ40bを含み、マイクロコントローラ40bは、オペアンプ44の出力VOUTに接続された入力を有する、アナログ・デジタル変換器（「ADC」）54を含んでいる。マイクロコントローラ40bは、米国テキサス州ダラスのTexas Instruments社製16ビット超低消費電力マイクロコントローラMSP430（商標）、またはADCを含む他の同様のマイクロコントローラであってもよい。
【００５５】
本発明によれば、ADC54が、オペアンプ44の出力VOUTをデジタル値に変換し、次に、マイクロコントローラ40bが、USBバイオセンサ測定器10bのUSBスレーブポート14aが、PC12のUSBマスタポート14bに接続されているか否かを判定するために、ADC54のデジタル出力を閾値電圧VTHのデジタル値と比較する。ADC54のデジタル出力が、閾値電圧VTHのデジタル値以上である場合は、図3のステップ66〜ステップ70を参照して上述したように、USBバイオセンサ測定器10bは、液体サンプルの測定を禁止し得る。ただし、ADC54のデジタル出力が、閾値電圧VTHのデジタル値よりも小さい場合は、図3のステップ74〜ステップ78を参照して上述したように、USBバイオセンサ測定器10bは、液体サンプルの測定を許可し得る。
【００５６】
上述の記載は、単に本発明の原理を例示したものであり、本発明の範囲および趣旨を逸脱することなく、当業者によって種々の修正が加えられ得る。
【符号の説明】
【００５７】
10、10a、10b  USBバイオセンサ測定器
12  PC（パソコン）
14a  USBスレーブポート
14b  USBマスタポート
16  電源
18  外部交流電圧源
20  直流出力
22  直流出力
24  ユーザ
26  テストストリップ
30  USBドライバ
32a、32b、32c、32d、32a'、32b'、32c'、32d'  ポート端子
40a、40b  マイクロコントローラ
42  制御スイッチ
44  オペアンプ（オペアンプ）
46  比較器
48  第1の抵抗
50a  検出回路
52  USBスレーブ制御装置
54  アナログ・デジタル変換器（ADC）
60、62、64、66、68、70、72、74、76、78  ステップ
100  表示部
110  スピーカ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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