JP2003526308A - パワーマネージメントシステム - Google Patents

パワーマネージメントシステム

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JP2003526308A JP2001564434A JP2001564434A JP2003526308A JP 2003526308 A JP2003526308 A JP 2003526308A JP 2001564434 A JP2001564434 A JP 2001564434A JP 2001564434 A JP2001564434 A JP 2001564434A JP 2003526308 A JP2003526308 A JP 2003526308A
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Abstract

(57)【要約】 患者治療システムの電源装置（２００）において、パワーマネージメントシステムは、オフライン・スイッチャ（２３２）の温度をモニタし、オフライン・スイッチャ（２３２）から供給される電流量を調節して、温度及び電力限界の範囲内でオフライン・スイッチャ（２３２）を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、モジュール式プログラム可能患者治療システムに関する。詳細には
、本発明は、モジュール式プログラム可能患者治療システムに対するパワーマネ
ージメントシステムの装置及び方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 多重輸液ポンピングユニット、及び、血圧モニタ及びパルス・オキシメータの
ようなセンサを含む患者治療システムは、医療分野では公知である。例えば、Ｅ
ｇｇｅｒｓ他に付与された米国特許第５、７１３、８５６号は、複数の患者機能
ユニットに取り外し可能に取り付けられたインタフェースユニットで構成される
モジュール式プログラム可能患者治療システムを開示している。このインタフェ
ースユニットは、使用者とシステムとの間のインタフェースを形成するものであ
り、高度なインタフェース機能を有する最新式インタフェースユニット、又は、
低レベルのインタフェース機能を有する基本的なインタフェースユニットのいず
れであってもよい。これらのユニットは、使用者への柔軟性、安全性、及び、費
用有効性を増大させるために相互交換されることもある。各インタフェースユニ
ットは、薬物ライブラリ、薬物注入プロフィール、システム設定値、及び、イベ
ント履歴のような情報をアップロード及びダウンロードするためのインタフェー
スポートを有する。患者機能ユニットがインタフェースユニットに付加されると
、各機能ユニットがインタフェースユニットの電源装置から電流を引き出すため
に所要電力が増大する。
【０００３】 患者治療システムは、ＡＣ電力が故障した時、又は、患者が移動した時のよう
なＡＣ電力に接続されない時に電力を供給する予備電池を有する。一般的に、予
備電池には、電池を交換する必要性及び運転費用を減少させるために、ニッケル
・カドミウム（ＮｉＣｄ）電池のような充電可能電池が含まれる。電池が使用さ
れた後、電池は充電する必要がある。電池の充電には、電源装置から付加的な電
流が引き出され、供給電力の主要な負荷となる可能性がある。
【０００４】 電源装置を通して引き出される電流の量が増大すると、電源装置の種々の構成
要素の温度が上昇する。Ｌａｙｍａｎ他に付与された米国特許第５、７１２、７
９５号は、電池温度をモニタすると共に電池の充電速度を制御して電池の使用年
数を延長する方法を説明している。しかし、この技術は、電源装置の他の重要な
構成要素を考慮していない。 他の電源装置構成要素に対しては、温度が上昇すると、供給することができる
電力の最大量が減少する。従って、電源装置のいくつかの他の構成要素の温度を
モニタすると共に供給される電力量を調節する方法及び装置が必要である。
【０００５】 （発明の開示） 当業技術の欠点を考慮して、本発明の目的は、モジュール式患者治療システム
における選択された構成要素の温度をモニタし、その温度に基づいて供給電力量
を調節するパワーマネージメントシステムを提供することである。 患者治療システムの電源装置において、パワーマネージメントシステムは、オ
フライン・スイッチャの温度をモニタし、オフライン・スイッチャにより供給さ
れる電流量を調節して温度及び電力限界の範囲内でオフライン・スイッチャを作
動させる。
【０００６】 詳細には、電源装置には、外部電力入力及び内部電力出力を有するオフライン
・スイッチャが含まれる。第１の温度センサは、オフライン・スイッチャと熱的
に結合し、第１の感知温度を出力する。電圧センサは、内部電力出力に結合され
、オフライン・スイッチャの感知出力電圧を出力する。電流センサは、内部電力
出力に結合され、オフライン・スイッチャの感知出力電流を出力する。充電器は
、オフライン・スイッチャ及び電池と電気的に結合される。メモリは、パワーマ
ネージメント手順を記憶する。電源装置プロセッサは、パワーマネージメント手
順を実行する。パワーマネージメント手順により、電源装置プロセッサは、感知
出力電圧Ｖｓに感知出力電流Ｉｓを乗算することによって内部電力負荷Ｐｓを判
断し、第１の感知温度に基づいて電力定格ＰTEMPを判断する。パワーマネージメ
ント手順により、充電器は、電力定格ＰTEMP及び内部電力負荷Ｐｓに基づいて電
池の充電速度を減少する。
【０００７】 本発明の別の態様では、患者治療システムにおいて、少なくとも１つの機能ユ
ニットが最新式インタフェースユニットと機械的に結合する。最新式インタフェ
ースユニットは、機能ユニットを電気的に結合するコネクタを有する。最新式イ
ンタフェースユニットには、コネクタを通じて機能ユニットに電力を供給する本
発明の電源装置が含まれる。 本発明の更に別の態様では、患者治療システムにおいて電力を管理する方法が
提供される。
【０００８】 本発明の別の代替的態様では、患者治療システムにおいて電力を管理するため
のコンピュータプログラム製品が提供される。このコンピュータプログラム製品
は、コンピュータシステムと共に使用するためのものである。コンピュータプロ
グラム製品は、コンピュータ読取可能記憶媒体及びそれに組み込まれたコンピュ
ータプログラム機構を有する。コンピュータプログラム機構は、パワーマネージ
メント手順及び周期的にパワーマネージメント手順を呼び出す命令を含む。パワ
ーマネージメント手順により、電池は、高い充電速度で充電され、内部電源の温
度が測定され、高速充電速度で内部電源により供給される供給電力が判断され、
第１の温度に対する最大許容電力が判断され、また、電池は、供給電力が最大許
容電力を超える場合には低い充電速度で充電される。
【０００９】 このようにして、パワーマネージメントシステムは、オフライン・スイッチャ
のような電源装置の少なくとも１つの構成要素を温度及び電力限界内で確実に作
動させる。パワーマネージメントシステムは、それが電池の充電速度を調節して
オフライン・スイッチャの過熱及び故障を防ぐために、優先度の高い患者治療機
能ユニットが確実に電力を受け続けるのに役立つ。更に、このパワーマネージメ
ントシステムは、より頑丈な電源装置をもたらす。オフライン・スイッチャを限
度内で運転することにより、電源装置は、オフライン・スイッチャの耐用年数、
従って電源装置の耐用年数を延長する。 本発明の付加的な目的及び特徴は、以下の詳細説明及び特許請求の範囲を図面
と共に検討することにより、更に容易に明らかになるであろう。
【００１０】 （発明を実施するための最良の形態） 図１Ａ及び図１Ｂにおいて、モジュール式プログラム可能患者治療システムは
、最新式インタフェースユニット１００及び少なくとも１つの機能ユニット１５
０を含む。最新式インタフェースユニット１００は、一般に、患者治療システム
における４つの機能を実行する。即ち、点滴用支柱及びベッドの手すりのような
構造にシステムを物理的に取り付ける機能、システムに電力を供給する機能、シ
ステムと外部装置との間のインタフェースを形成する機能、及び、システムのユ
ーザインタフェースを形成する機能である。最新式インタフェースユニット１０
０は、液晶表示器のようなあらゆる種類の表示器であり得る情報表示器１０２を
有する。表示器１０２は、準備や手順作動の間に用いられてもよく、データ入力
及び編集を容易にする。また、表示器１０２を用いて、ポンプである個々の機能
ユニット１５０に注入される容積（ＶＴＢＩ）及び現在の時刻のような種々の作
動パラメータのほか、他のプロンプト、勧告、及び、アラーム状態を表示しても
よい。最新式インタフェースユニット１００は、データ及び指令を入力するため
のハードキー１０４及びソフトキー１０６を含む。数値ハードキー１０４は、数
値データを入力するために用いられ、残りのハードキー１０４は、ソフトキー１
０６と同じく動作指令を入力するために用いられる。
【００１１】 ソフトキー１０６は、表示器と対話する形で任意の時間に特定のソフトキー１
０６の機能を定義するために、表示器１０２の縁に沿って配列されるであろう。
従って、特定のソフトキー１０６を押すと、ソフトキーに隣接する表示器１０２
に表示されるオプション、すなわち、輸液パラメータ又はモニタリングパラメー
タの選択を準備することになる。注記したように、いくつかのハードキー１０４
はまた、特定の動作指令を入力するのに用いられる。例えば、ハードキー１０８
を押すと、システムは、待機モードから作動モードに変わる。代わりに、ハード
ウェア誤作動時にハードキー１０８が押された場合、それは、可聴アラームを消
し、最新式インタフェースユニット１００への電力を切るために用いることがで
きる。「ＳＩＬＥＮＣＥ」ハードキー１１０は、最新式インタフェースユニット
１００のオーディオ機能を一時的に無効にするために用いてもよく、一方「ＯＰ
ＴＩＯＮＳ」ハードキー１１２は、使用者が利用可能なシステム又は機能ユニッ
トオプションにアクセスすることを可能にする。
【００１２】 最新式インタフェースユニット１００はまた、３つの指示器１１４、１１６、
及び、１１８を有する。指示器１１４は、システムが互換性を有する外部コンピ
ュータシステムと通信していることを示すために用いられるであろう。表示器１
１６は、最新式インタフェースユニット１００が外部電源に結合され、それを用
いて作動していることを示すために用い、表示器１１８は、最新式インタフェー
スユニット１００が内部電源を用いて作動していることを示すために用いられる
であろう。最新式インタフェースユニット１００はまた、有効にされると制御の
所定のセットをロックアウトすることになる不正操作防止制御機能（図１には図
示せず）を含んでもよい。
【００１３】 最新式インタフェースユニット１００はまた、少なくとも１つの外部通信イン
タフェースを含むことが好ましい。通信インタフェース１２０は、最新式インタ
フェースユニット１００の背面に配置される。通信インタフェース１２０は、Ｐ
ＣＭＣＩＡカードを収容する業界標準パーソナルコンピュータメモリカード国際
協会（ＰＣＭＣＩＡ）スロットであることが好ましいが、当業者は、市販の様々
な通信手段から選択することができるであろう。最新式インタフェースユニット
１００の背面にはまた、少なくとも１つのインタフェースポート１２２が配置さ
れる。インタフェースポート１２２は、業界標準ＲＳ−２３２ポートであること
が好ましいが、ここでも、当業者は、種々の市販の通信手段から選択することが
できるであろう。本発明の好ましい実施形態では、インタフェース１２０及び少
なくとも１つのポート１２２を含むように説明されているが、最新式インタフェ
ースユニット１００は、任意の数量及び組み合わせの通信インタフェース及びポ
ートを含んでもよいことは理解されるものとする。
【００１４】 インタフェース１２０及びポート１２２は、実例として、最新式インタフェー
スユニット１００から薬物ライブラリ、薬物供給プロフィール、及び、他のシス
テム設定値をダウンロードし、イベント履歴データをアップロードするのに使用
されるであろう。インタフェース１２０及びポート１２２はまた、患者モニタリ
ングネットワーク及びナースコールシステムとのインタフェースとして、又は、
バーコード読取装置のような外部機器へのインタフェースとして働いてもよく、
投薬又は患者記録から薬物及び／又は患者情報を入力する手段を形成する。この
ような機能をポート１２２及びインタフェース１２０で行うことは、より大きな
機能性及び適応性、費用の節約、及び、入力エラーの減少を有利にもたらすこと
になる。ポート１２２及びインタフェース１２０にはまた、「患者制御無痛法（
ＰＣＡ）」ポート（図１には図示せず）を補ってもよい。ＰＣＡポートは、ＰＣ
Ａ適用時に患者が薬物投与を要求するのに用いることができる遠隔手持式「投与
要求」ボタンへの接続を提供する。
【００１５】 最新式インタフェース１００の両側には、最新式インタフェースユニット１０
０と直接接触する機能ユニット１５０を取り付けるのに使用されるユニットコネ
クタ１３０及び１３２が配置される。このようなコネクタ１３０及び１３２は、
取り付けられた機能ユニット１５０を物理的に支持し、最新式インタフェースユ
ニットと機能ユニットとの間の電力及び内部通信の接続を形成する。機能ユニッ
ト１５０はまた、機能ユニットが患者治療システムと隣り合う方式で結合し得る
ように、いずれかの側にこのようなユニットコネクタを含む。適切なユニットコ
ネクタは、本明細書において引用として援用されている「電気的及び構造的相互
コネクタ」という名称の米国特許第５、６０１、４４５号に説明されている。 最後に、最新式インタフェースユニット１００は、点滴スタンド又は病院用ベ
ッドのような構造に最新式インタフェースユニット１００を取り付ける際に用い
るためその背面にクランプ１７０を含む。このクランプは、枕元の患者モニタリ
ング又は輸液装置をこのような構造に取り付けるのに適切ないかなるクランプで
あってもよい。
【００１６】 機能ユニット１５０もまた図１Ａに示されている。図１Ａには、単一の機能ユ
ニット１５０のみが示されているが、上述のユニットコネクタを任意の順で用い
て、任意の数の機能ユニット１５０を最新式インタフェースユニット１００のい
ずれかの側に結合してもよいことは理解されるものとする。最新式インタフェー
スユニット１００に取り付けられる機能ユニットの種類及び数量は、目標とする
種類及び数量の機能ユニットを取り扱う配線及びインタフェースユニットの物理
的及び電気的能力によってのみ制限される。機能ユニット１５０は、患者の治療
及び患者のモニタリング用のものを含む様々な機能ユニットから選択されるであ
ろう。より詳細には、機能ユニット１５０は、標準輸液ポンピングユニット、患
者制御無痛法（ＰＣＡ）ポンプ、シリンジポンプ、パルス・オキシメータ、侵襲
性又は非侵襲性血圧モニタ、心電図計、バーコード読取装置、プリンタ、温度モ
ニタ、ＲＦ遠隔計測リンク、流体加温器／ＩＶポンプ、又は、高速ＩＶポンプ（
２０００＋ミリリットル／時間）であろう。このリストは、単に例証目的のため
であり、当業者が機能ユニット１５０を他の用途に適応し得ることは理解される
ものとする。
【００１７】 各機能ユニット１５０は、患者治療システム内の機能ユニットの位置を識別す
るチャンネル位置指示器１５５を含む。図１Ａの位置指示器１５５で示されるよ
うに、システムは、実例として４つのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄを含むで
あろう。本システムが、４つの機能ユニットを含む場合、機能ユニットは、それ
ぞれ、４つのチャンネル位置Ａ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄの１つにあることになり、個
々の機能ユニットの各々の上のチャンネル位置指示器１５５は、対応するチャン
ネル位置を視覚的に表示することになる。チャンネル位置は、Ａ〜Ｄで称され、
左側の第１ユニットから始まることが好ましい。各機能ユニットの位置は、相互
に交換してもよいが、チャンネル位置Ａ〜Ｄは、最新式インタフェースユニット
１００に対して同じ位置に留まる。すなわち、例えば、４つの機能ユニットが図
２のように取り付けられた場合、どのユニットが最新式インタフェースユニット
１００のすぐ左に配置されるかに関わらず、そこに配置されたユニットは、常に
チャンネル位置Ｂを表示することになる。機能ユニットは、最新式インタフェー
スユニット１００にどの種類の機能ユニットが各チャンネル位置にあるかを教え
る、ある特定の機能特異情報を含んでいる。各機能ユニット１５０はまた、ユニ
ットの選択を可能にする「ＳＥＬＥＣＴ」キー１５６を有する。
【００１８】 図２は、４つの異なる機能ユニットを含む本発明による例示的システムを示し
ている。輸液ポンプユニット１５０Ａが位置Ａにあり、シリンジポンプ１５０Ｂ
が位置Ｂにあり、ＰＣＡユニット１５０Ｃが位置Ｃにあり、パルス・オキシメー
タ１５０Ｄが位置Ｄにある。各機能ユニットのそれぞれの位置は、機能ユニット
上の指示器１５５で表示される。４つの機能ユニットを使用中のために、インタ
フェースユニット１００の表示器１０２は、ＡからＤまでを表示している。一実
施形態では、目標とする表示されたチャンネル及び機能ユニットに隣接した適切
なソフトキー１０６を押すことにより、最新式インタフェースユニット１００を
通じて特定の機能又は手順を実行する機能ユニットを選択することが可能であろ
う。しかし、安全性の向上をもたらすために、特定の機能ユニットの選択には、
その機能ユニットを選択するために機能ユニット上に配置された「ＳＥＬＥＣＴ
」キー１５６（図１を参照されたい）を押すことを要するようにシステムが設計
されることが好ましい。この要件により、特に多重薬物注入のために輸液ポンプ
ユニットが用いられる場合、適切な機能ユニットを確実に選択するのに役立つこ
とになる。目標とする機能ユニットが選択されると、インタフェースユニットの
表示器１０２は、選択した機能ユニットに関するユーザインタフェースとして働
くように構成される。より詳細には、表示器１０２は、より詳細に以下で説明す
るような機能特異表示及びソフトキーを準備するために、機能特異領域に基づい
て構成される。
【００１９】 図２に示す輸液ポンプユニット１５０Ａは、基本的な流体注入のためのポンピ
ングユニットである。輸液ポンプユニット１５０Ａには、患者への流体供給の制
御及び閉塞又はライン内空気に関する流路モニタリングを含む、このようなポン
プによって実行される種々の機能を制御するシステムが含まれる。輸液ポンプユ
ニット１５０Ａは、２つの表示器を含む。速度表示器１５４は、ポンプが作動し
ている実際の注入速度を表示するのに用いられるであろう。チャンネルメッセー
ジ表示器１５２は、情報メッセージ、アラームメッセージ、又は、誤作動メッセ
ージを表示するのに用いてもよい。
【００２０】 輸液ポンプ制御装置はまた、データ及び指令入力のためにハードキーを含むで
あろう。ハードキー１５６は、上述の通り、使用者が輸液パラメータ入力のため
のチャンネルを選択することを可能にする。ハードキー１５８は、注入が行われ
ている間、使用者が注入を休止することを可能にする。ハードキー１６０は、使
用者が先に休止した注入の操作を再開することを可能にし、ハードキー１６２は
、それを押すとそのチャンネルで行われている注入を停止し、そのチャンネルを
非選択とし、そのチャンネル上の機能ユニットが作動していた唯一の機能ユニッ
トである場合は、システムの電源を切る。 輸液ポンプユニット１５０Ａはまた、実例として、機能ユニットがアラーム状
態又は輸液完了状態にある場合、機能ユニットがその後の開始時間に関してプロ
グラムされているか又は休止されていた場合、又は、機能ユニットが輸液を実行
中の場合に点灯する表示器１６４を有する。他の機能ユニットには、他の適切な
指示器が含まれてもよい。
【００２１】 図２にはまた、シリンジポンプ１５０Ｂ、ＰＣＡユニット１５０Ｃ、及び、パ
ルス・オキシメータ１５０Ｄが示されている。図示のように、シリンジポンプ１
５０Ｂ及びＰＣＡユニット１５０Ｃは、それぞれ、輸液ポンプユニット１５０Ａ
に見られるような一組のハードキー１５６、１５８、１６０、及び、１６２を含
む。シリンジポンプ１５０Ｂ及びＰＣＡユニット１５０Ｃはまた、手動で流体を
注入するために、シリンジ・プッシャ１７５と共にシリンジ１７６を含む。ＰＣ
Ａユニット１５０Ｃは、注入される封入された麻薬又は他の物質の保安をもたら
すドアロック１７８を含む。更に、ポンプ１５０Ｂ、ＰＣＡユニット１５０Ｃ、
及び、パルス・オキシメータ１５０Ｄは、それぞれ、適切な情報を表示するため
に使用し得る１つ又はそれ以上の表示器及び指示器を含む。
【００２２】 上述の通り、輸液ポンプユニット１５０Ａ及び他の全ての機能ユニットの側面
には、図１Ａ〜図１Ｂに開示した最新式インタフェースユニット１００のユニッ
トコネクタ１３０及び１３２と同一のユニットコネクタ（図１Ａ〜図１Ｂ及び図
２には図示せず）が配置される。上述の通り、機能ユニット１５０のユニットコ
ネクタは、インタフェースユニット上のコネクタ又は別の機能ユニットからのコ
ネクタのいずれかと嵌合するように設計される。このようにして、多重の機能ユ
ニット１５０が、最新式インタフェースユニット１００の両側に任意の順序で隣
接して結合されるであろう。最新式インタフェースユニット１００と機能ユニッ
ト１５０との間、又は、２つの機能ユニット間にあるこれらのユニットコネクタ
は、ネジ又はボルトとナットの組み合わせのような何らかの機械的手段により永
久的又は半永久的にしてもよいことは理解されるものとする。これには、機能ユ
ニットが意図的でなく又は許可なくシステムから取り外されることを防止する、
又は、医療機関の方針に準拠するという利点がある。
【００２３】 適切な最新式インタフェースユニット及び機能ユニットは、本明細書において
その全内容が引用として援用されている「モジュール式患者治療システム」とい
う名称の米国特許第５、７１３、８５６号に説明されている。 図３に示すように、最新式インタフェースユニット１００は、最新式インタフ
ェースユニットの一組の構成要素２１０に対して、及び、ユニットコネクタ１３
０及び１３２を通じて機能ユニットに対してＤＣ電力を供給する電源装置２００
を有する。マイクロプロセッサ２１２及びメモリ２１４は、使用者からのデータ
及び指令を受信して処理するほか、機能ユニット及びシステム外部の他の装置と
通信してそれらを制御する。メモリ２１４、及び、以下で検討する患者治療シス
テムの他のメモリは、メモリをシステムから物理的に取り除くことを必要とせず
に消去及び再プログラムすることができる任意の種類のメモリ又は任意の組み合
わせのメモリであり得る。このようなメモリの例には、以下に限定されないが、
電池付きランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び「フラッシュ」電気的消去可能
プログラム可能読取専用メモリ（ＦＬＡＳＨ ＥＥＰＲＯＭ）が含まれる。最新
式インタフェースユニット１００はまた、図１Ａに関して上記で検討したように
、表示器１０２と、ハードキー１０４（図１Ａ）及びソフトキー１０６（図１Ａ
）を有するキーボード２１６とを含む。 コネクタ１３０及び１３２はまた、内部通信制御装置２２２を通じて、マイク
ロプロセッサ２１２と取り付けられた機能ユニットとの間のデータ及び指令イン
タフェースを形成する。外部通信制御装置２２４は、ＲＳ２３２インタフェース
ポート及びナースコールライン１２２を通る指令及びデータの流れを制御する。
【００２４】 図４に示すように、電源装置２００は、オフライン・スイッチャ２３２のよう
な少なくとも１つの構成要素が温度及び電力限界内で確実に作動するのを助ける
パワーマネージメントシステムを有する。このパワーマネージメントシステムは
、電源装置の少なくとも１つの構成要素の温度、及び、その構成要素により供給
されるか又はそれを通って流れる電力量をモニタする。構成要素は、ある温度範
囲に対して最大電力定格を有する。パワーマネージメントシステムは、測定温度
及び測定電力に基づいて構成要素を通って引き出される電力を調節し、構成要素
がその作動可能限界を超えて作動されて故障することを防ぐ。このようにして、
本システムは、優先度の高い患者治療機能ユニットが継続して電力を受け取るこ
とを確実にする。構成要素を限界内で作動させることにより、電源装置は、構成
要素の耐用年数、従って電源装置の耐用年数を延長させる。
【００２５】 特に、電源装置２００において、パワーマネージメントシステムは、オフライ
ン・スイッチャ２３２が温度及び電力限界内で作動することを確実にする。オフ
ライン・スイッチャ２３２は、外部ＡＣ電力２３４を内部ＤＣ電力に変換する。
一実施形態では、オフライン・スイッチャ２３２は、１２０ボルトＡＣを受け取
り、２．０アンペアで２４ボルトＤＣを供給し、０℃から５０℃に及ぶ温度に対
して約５０ワットの最大電力出力を有する。例えば、適切なオフライン・スイッ
チャ２３２は、コンドル・ＤＣパワー・サプライズ・インコーポレーテッド製の
ＧＰＭ５０である。
【００２６】 オフライン・スイッチャ２３２から流れる電流を測定するために、感知抵抗２
３６がオフライン・スイッチャ２３２と直列に接続される。ハイサイド電流感知
増幅器２３８は、感知抵抗２３６と並列に接続され、感知抵抗２３６を通って流
れる電流量を測定する。ハイサイド電流感知増幅器２３８は、測定した電流に比
例する第１の電圧レベルを出力する。第１のアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ
）２４０は、第１の電圧レベルを感知電流Ｉｓを表すデジタル値に変換する。 第２のアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２４２は、感知抵抗２３６の後で
オフライン・スイッチャ２３２の出力に接続され、感知出力電圧をその感知出力
電圧を表すデジタル電圧レベルＶｓに変換する。
【００２７】 電源装置プロセッサ２４４は、 ・電源装置の少なくとも１つの構成要素の温度及び電力をモニタし、その構成
要素を温度及び電力の限界内で作動させるパワーマネージメント手順２５０、 ・関連する温度及び電力限界の範囲を記憶する最大電力毎温度（Ｍａｘｉｍｕ
ｍ-ｐｏｗｅｒ-ｐｅｒ-ｔｅｍｐ）表２５２、 ・タイマ２５５を用いてパワーマネージメント手順２５０を周期的に実行させ
る一実施例に用いられる「タイマ有効化」手順２５４、及び ・（１）オフライン・スイッチャの温度及びそれにより供給される電力量、及
び、（２）電池の温度、の両方に基づいて電池充電速度の調節を調整するために
パワーマネージメント手順の別の実施形態で使用されるハイチャージ・フラグ２
５６、 を記憶するメモリ２４６に接続される。
【００２８】 一実施例では、電源装置プロセッサ２４４は、ダラス・セミコンダクタ製のＤ
Ｓ８７Ｃ５２０マイクロプロセッサであり得る。電源装置プロセッサ２４４は、
感知電流Ｉｓを表すデジタル値とデジタル感知出力電圧Ｖｓとを受信する。以下
に説明するように、パワーマネージメント手順２５０では、電源装置プロセッサ
２４４は、感知電流Ｉｓ及び出力電圧Ｖｓを用いてオフライン・スイッチャ２３
２が出力する電力量をモニタする。
【００２９】 オフライン・スイッチャ２３２の温度を測定するために、第１の温度センサ２
５８は、オフライン・スイッチャ２３２と熱的に結合されるように、オフライン
・スイッチャ２３２に隣接するか又は十分に近く配置される。より詳細には、第
１の温度センサ２５８は、オフライン・スイッチャ２３２の周りの周囲温度を測
定する。一実施携帯では、第１の温度センサ２５８は、オフライン・スイッチャ
２３２に隣接する。代替実施形態では、第１の温度センサ２５８は、オフライン
・スイッチャ２３２から所定の固定距離に配置され、その周囲温度を測定する。
所定の固定距離での周囲温度は、オフライン・スイッチャ２３２の周囲温度とは
異なり、この温度差は既知である。例えば、第１の温度センサ２５８は、オフラ
イン・スイッチャ２３２から約５インチに配置され、従って、測定した周囲温度
は、仮に第１の温度センサ２５８がオフライン・スイッチャ２３２に隣接して配
置されたとした場合よりも約１５度高い。この例では、パワーマネージメント手
順２５０は、測定周囲温度からここでは１５度である既知の温度差を差し引く。
温度センサは、当業者によって適切に配置されてもよく、温度感知補正は、本明
細書で教示されるように行うことができる。第１の温度センサ２５８は、２５℃
で５０キロオームの値を有するサーミスタである。
【００３０】 別のアナログ・デジタル変換装置（ＡＤＣ）２６０は、第１の温度信号をデジ
タル第１感知温度信号ＴOLSに変換する。好ましくは、リニア・テクノロジー・
インコーポレーテッド製の「ＬＴＣ１３２５マイクロプロセッサ制御式電池管理
システム」のような充電器２６２は、第１の温度センサ２５８から第１の温度信
号を受信し、ＡＤＣ２６０を用いマルチプレクサ２６４を通じて第１の温度信号
をデジタル値に変換し、デジタル第１感知温度値ＴOLSを電源装置マイクロプロ
セッサ２４４に出力する。
【００３１】 充電器２６２は、電池２６６の充電を制御する。電池２６６は、最新式インタ
フェースユニットが外部電源２３４から外れるか、外部電力が失われるか、又は
、オフライン・スイッチャ２３２が故障した場合に、メモリ２４６及び２５０（
図３）を含む最新式インタフェースユニット及び機能ユニットに電力を供給する
。 電池温度センサ２６８は、電池２６６に隣接するか又は十分近くに配置されて
電池２６６の温度を測定し、電池温度信号を出力する。電池温度センサ２６８は
、サーミスタである。アナログ・デジタル変換装置２６０は、電池温度信号をデ
ジタル電池温度信号に変換する。好ましくは、充電器２６２はまた、電池温度セ
ンサ２６８から電池温度信号を受信し、電源装置プロセッサ２４４にデジタル電
池温度値ＴBATを出力する。
【００３２】 ＤＣシステム電源２７０は、オフライン・スイッチャ２３２が出力したＤＣ電
圧を受け取り、＋３．３ボルト、＋５．０ボルト、及び、＋８．０ボルトを含む
いくつかの電圧レベルを出力する。＋３．３及び＋５．０ボルトは、システム１
００に供給され、同時に＋８．０ボルトは、コネクタ１３０及び１３２（図１Ｂ
）を通じて機能ユニットに供給される。ダイオード２７２は、充電のために、オ
フライン・スイッチャ２３２による電圧出力を電池２６６に結合する。 電池２６６に多重充電速度を設けるために、充電速度回路２７４が充電器２６
２の感知入力に接続される。充電器２６２は、感知入力における平均基準電圧を
プログラム可能内部基準電圧ＶDACと強制的に等しくする。電池充電電流は、内
部基準電圧ＶDACを充電速度回路２７４の感知入力での等価な抵抗で割り算した
ものに等しいことになる。
【００３３】 異なる充電速度を設けるために、充電速度回路２７４は、充電器２６２の感知
入力での等価抵抗ＲSENSEを選択的に変化させる。電源装置プロセッサ２４４は
、充電速度回路２７４にハイチャージと呼ばれる信号を出力する。ハイチャージ
信号がデジタルのゼロである時、等価抵抗ＲSENSEは、電池２６６が低充電速度
で充電されることになるような抵抗である。ハイチャージ信号がデジタルの１で
ある時、等価抵抗ＲSENSEは、電池２６６が高充電速度で充電されることになる
ような抵抗である。
【００３４】 図５において、充電速度回路２７４では、ハイチャージ信号がｎチャンネルト
ランジスタ２８２のゲートに接続される。充電速度回路２７４は分圧器である。
電池Ｂａｔ−の負の端子は、第１の直列抵抗２８４を通じて感知入力に結合され
る。第２の抵抗２８６は、電池の負の端子と接地との間に接続される。ハイチャ
ージ信号がデジタルのゼロである時、ｎチャンネルトランジスタ２８２は不活性
となり、その回路に第３の抵抗２８８及び第４の抵抗２９０を含む。
【００３５】 例示的な実施形態では、図５に示すように、第１、第２、第３、及び、第４の
抵抗２８４、２８６、２８８、及び、２９０の値は、低充電状態で充電器の感知
入力における等価抵抗が約０．１２オームであり、充電電流が約１．４アンペア
であるように選択される。ハイチャージ信号がデジタルの１、つまり高である時
、トランジスタ２８２は活性となり、第３の抵抗２８８の一端を接地に接続して
感知入力での電圧を実質的に２／３に分割する。高充電速度では、充電電流は約
２アンペアである。
【００３６】 図６を参照すると、オフライン・スイッチャの最大出力電力の温度に対するグ
ラフが示されている。オフライン・スイッチャ２３２が供給すべき電力の最大量
は、第１の感知温度が第１の閾値を超えると減少し、温度に対して直線的に減少
する。本発明においては、パワーマネージメント手順は、電池を充電するのに用
いる電流を調節し、第１の温度が所定の閾値を超える時にオフライン・スイッチ
ャから流れる電力を減少させる。５０℃では、利用可能な電力は、温度が７０℃
に達するまでは最大値の半分まで直線的に減少する。７０℃を超えると、利用可
能電力がゼロまで減少するが、パワーマネージメント手順２５０は、電力を供給
し続ける。
【００３７】 図７を参照すると、図６のグラフに対応する例示的な最大電力毎温度の表２５
２（図４）が示されている。代替実施形態では、最大電力毎温度の表２５２は、
第１の温度センサがオフライン・スイッチャから所定の距離に配置される場合、
測定周囲温度とオフライン・スイッチャ周りの実際の周囲温度との間の温度差を
補償する調節された温度値を記憶する。
【００３８】 図８において、電源装置プロセッサ２４４（図４）によって実行されるパワー
マネージメント手順２５０の流れ図が示されている。段階３０２では、電源装置
マイクロプロセッサ２４４（図７）は、ハイチャージ信号を１に設定する（段階
３０４）ことにより、充電器２６２（図４）に高充電（ハイチャージ）速度で電
池の充電を開始させる。段階３０６では、パワーマネージメント手順２５０は、
第１の温度センサからの第１の感知温度Ｔ、及び、オフライン・スイッチャが出
力したシステム電圧Ｖｓ及びシステム電流Ｉｓを測定する。段階３０７では、パ
ワーマネージメント手順２５０は、第１の感知温度Ｔを調節し、オフライン・ス
イッチャ周りの周囲温度と第１の温度センサ位置での周囲温度との間の既知の温
度差に関して補償する。上述の通り、第１の温度センサは、オフライン・スイッ
チャから所定の距離に配置されてもよい。既知の所定温度差を第１の感知温度Ｔ
から差し引いて温度差を補償する。代替実施形態においては、第１の温度センサ
がオフライン・スイッチャ周りの周囲温度を感知する時に、段階３０７は使用さ
れない。別の代替実施形態では、最大電力毎温度の表の温度値は、温度差を補償
するように調節されており、従って、第１の感知温度Ｔは調節されない。段階３
０８では、パワーマネージメント手順２５０は、電圧Ｖｓに電流Ｉｓを乗算する
ことによりシステム電力Ｐｓを計算する。段階３１０では、パワーマネージメン
ト手順２５０は、最大電力毎温度（Ｍａｘｉｍｕｍ-ｐｏｗｅｒ-ｐｅｒ-ｔｅｍ
ｐ）表２５２（図７）から、測定した第１の感知温度Ｔに関連する最大許容シス
テム電力ＰTEMPを判断する。段階３１２においてシステム電力Ｐｓが最大許容シ
ステム電力ＰTEMPよりも少ない場合、処理は段階３０６で繰り返される。 システム電力Ｐｓが最大許容システム電力ＰTEMPと等しいか又はそれよりも大
きい場合、段階３１４は、変数ＶHをＶSと等しく設定し、別の変数ＩHをＩSと等
しく設定することにより、この高充電状態下にあるシステム電圧及び電流を保存
する。
【００３９】 段階３１６では、オフライン・スイッチャが作動可能限界を超えるため、パワ
ーマネージメント手順は、ハイチャージ信号をゼロに設定することにより、充電
器に低充電レベルで電池を充電させ、これによってオフライン・スイッチャから
供給される電流量を減少させる。段階３１８では、低充電状態からのシステム電
圧及び電流が測定されて、以下のように保存される。即ち、変数ＶLをＶSと等し
く設定し、別の変数ＩLをＩSと等しく設定する。測定された電圧及び電流は、患
者治療システムで必要とされる電力量の差を判断してその差を補償するために保
存される。例えば、機能ユニットが追加される場合、必要なシステム電力は増大
することになり、機能ユニットが取り除かれる場合、必要なシステム電力は減少
することになる。段階３２０では、電源装置が低充電状態になった後、パワーマ
ネージメント手順は、再び、オフライン・スイッチャの第１の感知温度Ｔ、シス
テム電圧ＶS、及び、システム電流ＩSを測定する。段階３２１では、パワーマネ
ージメント手順は、段階３０７に関して上記で説明したように、第１の感知温度
Ｔを調節する。代替的には、段階３０７で説明したように、測定された温度は調
節されない。
【００４０】 段階３２２において、パワーマネージメント手順は、最大電力毎温度（Ｍａｘ
ｉｍｕｍ-ｐｏｗｅｒ-ｐｅｒ-ｔｅｍｐ）の表から、測定された第１の温度Ｔで
の最大許容電力ＰTEMPを判断する。段階３２４では、パワーマネージメント手順
は、高充電に戻るのに必要な電力ＰREQを以下のように判断する。 ＰREQ＝（ＶS−ＶL＋ＶH）＊（ＩS−ＩL＋ＩH） 段階３２６では、最大許容電力ＰTEMPがＰHYS＋ＰREQと比較される。最大許容
電力ＰTEMPがＰHYS＋ＰREQと等しいか又はそれよりも小さい場合、パワーマネー
ジメント手順は、段階３２０で繰り返される。それ以外の場合、パワーマネージ
メント手順は、段階３０４で高充電状態に戻る。電源装置が小さな電力変動に対
して低充電状態と高充電状態との間で切り換わらないようにヒステリシス値ＰHY S が加えられることに留意されたい。
【００４１】 図９Ａ、図９Ｂ、及び、図９Ｃでは、パワーマネージメント手順２５０（図４
）の代替実施形態の流れ図が示されている。この実施形態では、タイマ有効化手
順２５４（図４）により、パワーマネージメント手順２５０が所定の間隔、例え
ば毎秒で周期的に実行される。この実施形態では、パワーマネージメント手順２
５０は、電池が過熱することを防ぐために、オフライン・スイッチャ２３２から
供給される電力量の調節と電池充電速度の調節とを調整する。
【００４２】 段階３３２において、割込有効化手順２５４（図４）では、電源装置プロセッ
サ２４４（図４）は、１の値を有する高充電信号を出力することにより、充電速
度回路２７０（図４）を高充電速度に構成し、ハイチャージ・フラグを１に設定
し、タイマを有効化してパワーマネージメントシステム手順を呼び出す割込を発
生させる。 割込（段階３３４）に応答して、段階３３６では、電源装置プロセッサ２４４
（図４）が電池の温度を判断する。段階３３８は、電池温度が限界内であるかど
うかを判断する。限界内でない場合、段階３４０は、充電速度回路を低充電速度
に構成する。段階３４２では、ハイチャージ・フラグがゼロに等しく設定され、
段階３４４は、段階３３４に進む前に次の割り込みを待つ。
【００４３】 段階３３８が電池温度が限界内であると判断した場合、段階３４６は、ハイチ
ャージ・フラグが１に等しいかどうかを判断することにより、電池が高充電状態
にあるかどうかを判断する。電池が高充電状態にある場合、段階３４８では、パ
ワーマネージメント手順２５０は、オフライン・スイッチャの第１の感知温度Ｔ
と、オフライン・スイッチャから供給される電圧ＶS及び電流ＩSとを測定する。
段階３４９では、パワーマネージメント手順２５０は、図８の段階３０７に関し
て上記で説明したように、第１の感知温度Ｔを調節する。代替実施形態では、こ
れも上記で説明したように、第１の感知温度Ｔは調節されない。段階３５０では
、パワーマネージメント手順は、電圧ＶSに電流ＩSを乗算することによりシステ
ム電力ＰSを計算する。段階３５２では、パワーマネージメント手順は、最大電
力毎温度（Ｍａｘｉｍｕｍ-ｐｏｗｅｒ-ｐｅｒ-ｔｅｍｐ）の表から、測定され
た第１の感知温度Ｔに関連する最大許容システム電力ＰTEMPを判断する。
【００４４】 段階３５４は、システム電力ＰSが最大許容システム電力ＰTEMPよりも小さい
かどうかを判断する。小さい場合は、段階３５６で、パワーマネージメント手順
を終了し、次の割り込みを待つ。小さくない場合は、電池が高充電速度で充電さ
れているため、段階３５８で、測定されたシステム電圧ＶS及び電流ＩSは、それ
ぞれＶH及びＩHとして保存される。段階３６０では、パワーマネージメント手順
は、ゼロの値を有するハイチャージ信号を充電速度回路に出力することにより、
低充電状態を開始する。段階３６２では、パワーマネージメント手順は、ハイチ
ャージ・フラグをゼロに等しく設定する。段階３６４では、パワーマネージメン
ト手順は、オフライン・スイッチャから供給される電圧ＶS及び電流ＩSを測定す
る。図９Ｂにおいて、段階３６６では、パワーマネージメント手順は、測定した
システム電圧ＶS及び電流ＩSをそれぞれＶL及びＩLとして保存する。段階３６８
において、パワーマネージメント手順は、次の割り込みを待つ。
【００４５】 段階３４６でハイチャージ・フラグがゼロに等しく、システムが低充電状態に
ある場合、パワーマネージメント手順は、高充電状態に切り換えるかどうかを判
断するために一組の段階を実行する。図９Ｃを参照すると、段階３７０では、パ
ワーマネージメント手順は、オフライン・スイッチャの第１の感知温度Ｔと、オ
フライン・スイッチャから供給される電圧ＶS及び電流ＩSとを測定する。段階３
７２では、パワーマネージメント手順は、図８の段階３０７に関して上記で説明
したように、測定した第１の感知温度Ｔを調節する。代替実施形態では、上記で
説明したように、測定した温度Ｔは調節されない。段階３７４では、パワーマネ
ージメント手順は、最大電力毎温度（Ｍａｘｉｍｕｍ-ｐｏｗｅｒ-ｐｅｒ-ｔｅ
ｍｐ）の表から、測定した温度に関連する最大許容システム電力ＰTEMPを判断す
る。段階３７６では、パワーマネージメント手順は、高充電状態に戻るのに必要
なシステム電力ＰREQを以下のように計算する。 （ＶS−ＶL＋ＶH）＊（ＩS−ＩL＋ＩH）
【００４６】 段階３７８は、最大許容電力ＰTEMPが必要なシステム電力ＰREQにヒステリシ
ス値ＰHYSを加えたものを超えるかどうかを判断する。超えない場合は、段階３
８０において、充電速度は変更されず、パワーマネージメント手順は次の割り込
みを待つ。超える場合は、段階３８２において、パワーマネージメント手順は、
値が１のハイチャージ信号を出力することにより高充電状態を開始する。段階３
８４では、パワーマネージメント手順は、ハイチャージ・フラグを１に等しく設
定する。段階３８６では、パワーマネージメント手順は、次の割り込みを待つ。
【００４７】 図１０は、第１の感知温度Ｔを調節する図８の段階３０７の代替実施形態を示
す流れ図である。充電器は、その状態によって異なる量の熱を発生するため、第
１の感知温度は、充電器の状態によって変化する。充電器の状態には、非充電状
態、低充電状態、及び、高充電状態が含まれる。図１０の実施形態では、パワー
マネージメント手順は、充電器の状態により異なる量だけ第１の感知温度Ｔを調
節する。
【００４８】 特に、図１０は図８の段階３０７の代替実施形態を示しており、この代替実施
形態は、第１の感知温度を調節する段階３２１（図８）、段階３４９（図９Ａ）
、及び、段階３７２（図９Ｃ）を含む各段階のいずれにおいて用いてもよい。段
階３９０では、パワーマネージメント手順２５０は、電池が少しでも充電されて
いるかどうかを判断する。充電されていない場合、段階３９２で、パワーマネー
ジメント手順は、第１の所定のオフセットだけ第１の感知温度Ｔを調節する。第
１の感知温度Ｔを調節するために、パワーマネージメント手順は、第１の感知温
度Ｔから第１の所定オフセットを差し引く。一実施形態では、第１の所定オフセ
ットは約５℃に等しい。
【００４９】 電池が充電されている場合、段階３９４は、電池が高充電速度で充電されてい
るかどうかを判断する。高充電速度でない場合、電池は低充電速度で充電されて
おり、第１の感知温度Ｔは、段階３９６において、第２の所定オフセットで調節
される。第１の感知温度Ｔを調節するために、パワーマネージメント手順は、第
１の感知温度Ｔから第２の所定オフセットを差し引く。一実施形態では、第２の
所定オフセットは約１０℃に等しい。
【００５０】 電池が高充電速度にある場合、段階３９８において、第１の感知温度Ｔは、第
３の所定オフセットで調節される。第１の感知温度Ｔを調節するために、パワー
マネージメント手順は、第１の感知温度Ｔから第３の所定オフセットを差し引く
。一実施形態では、第３の所定オフセットは約１５℃に等しい。電池の状態に従
って第１の感知温度を調節することにより、オフライン・スイッチャの温度が更
に正確に推定され、パワーマネージメントシステムの精度は改善される。 本発明の様々な実施形態が説明された。この説明は、限定的ではなく例示的な
ものであることが意図されている。すなわち、当業者には、特許請求の範囲から
逸脱することなく上述の本発明に変更を為し得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 機能ユニットに結合された最新式インタフェースユニットの正面図である。
【図１Ｂ】 図１Ａの最新式インタフェースユニットの背面図である。
【図２】 ４つの機能ユニットに結合された図１Ａの最新式インタフェースユニットの正
面図である。
【図３】 図１Ａの最新式インタフェースユニットの回路のブロック図である。
【図４】 本発明の実施形態により、図２の最新式インタフェースユニット及び機能ユニ
ットと図３の回路とに電力を供給する電源装置のブロック図である。
【図５】 図４の充電速度回路の回路図である。
【図６】 オフライン・スイッチャの最大出力電力対温度のグラフである。
【図７】 図４のパワーマネージメント手順が用いる図６のグラフの温度に対する最大電
力値を記憶した典型的な表である。
【図８】 図４の電源装置の電源装置プロセッサが実行するパワーマネージメント手順の
実施形態の流れ図である。
【図９Ａ】 オフライン・スイッチャの温度に基づいて電力を調節し、同時に電池温度に基
づいて電池の充電速度も調節する、図４の電源装置プロセッサにより実行される
パワーマネージメント手順の代替実施形態の流れ図である。
【図９Ｂ】 オフライン・スイッチャの温度に基づいて電力を調節し、同時に電池温度に基
づいて電池の充電速度も調節する、図４の電源装置プロセッサにより実行される
パワーマネージメント手順の代替実施形態の流れ図である。
【図９Ｃ】 オフライン・スイッチャの温度に基づいて電力を調節し、同時に電池温度に基
づいて電池の充電速度も調節する、図４の電源装置プロセッサにより実行される
パワーマネージメント手順の代替実施形態の流れ図である。
【図１０】 図８、図９Ａ、及び、図９Ｃの感知温度を調節する段階の代替実施形態を示す
流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ライシィ ジョージ シー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92129 サン ディエゴ ブアジェアス ウェイ 14244 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA01 CA11 CB02 CC02 DA07 FA04 GA01 GC05 5H030 AA01 AS01 BB04 DD01 FF27 FF42 FF44 FF61 FF68

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部電力入力及び内部電力出力を有するオフライン・スイッ
    チャと、 前記オフライン・スイッチャ近傍の第１の感知温度を表す第１の信号を出力す
    る第１の温度センサと、 前記オフライン・スイッチャの感知出力電圧を表す第２の信号Ｖｓを出力する
    電圧センサと、 前記オフライン・スイッチャの感知出力電流を表す第３の信号Ｉｓを出力する
    電流センサと、 電池と、 前記電池をある充電速度で充電するために前記オフライン・スイッチャ及び前
    記電池と通信する充電器と、 パワーマネージメント手順を記憶するメモリと、 前記第１、第２、及び、第３の信号に応答して、前記パワーマネージメント手
    順により前記電池に対する前記充電速度を変化させるために前記センサと通信す
    るプロセッサ手段と、 を含むことを特徴とする、患者治療システムのための電源装置。
  2. 【請求項２】 前記プロセッサ手段は、 前記第２の信号Ｖｓに前記第３の信号Ｉｓを乗算することによる内部電力負荷
    Ｐｓの判断と、 前記第１の感知温度に基づく電力定格ＰTEMPの判断と、 を更に実行し、 前記プロセッサ手段は、前記判断した内部電力負荷Ｐｓと前記判断した電力定
    格ＰTEMPとに応答して前記充電速度を変化させる、 ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  3. 【請求項３】 前記電源装置プロセッサが、前記電池の前記充電速度を示す
    充電速度信号を供給し、 その充電速度信号に応答し、前記充電器に結合され、前記電池の前記充電速度
    を設定する充電速度回路を更に含む電源装置であって、 前記プロセッサ手段が、前記充電速度信号を用いて前記充電速度を変化させる
    、 ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  4. 【請求項４】 前記充電速度回路は、分圧器を含むことを特徴とする請求項
    ３に記載の電源装置。
  5. 【請求項５】 前記充電速度信号は、前記電池が高充電速度で充電されるか
    、又は、低充電速度で充電されるかを示し、 前記充電速度回路は、前記電池の前記充電速度を前記高充電速度又は前記低充
    電速度に設定する、 ことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
  6. 【請求項６】 前記電池と熱的に結合され、感知電池温度を表す第４の信号
    を出力する電池温度センサを更に含み、 前記電源装置プロセッサが、前記第４の信号に応答して前記電池の前記充電速
    度を調節する、 ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  7. 【請求項７】 前記オフライン・スイッチャと電気的に接続し、前記電池と
    電気的に接続するシステムＤＣ電源を更に含み、 前記システムＤＣ電源は、一組の電圧を出力する、 ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  8. 【請求項８】 前記電流センサは、 前記オフライン・スイッチャと直列に接続された感知抵抗と、 前記感知抵抗に亘って接続され、前記第３の信号をアナログ信号として出力す
    るハイサイド電流感知増幅器と、 前記第３の信号をアナログから前記電源装置プロセッサへの入力のためのデジ
    タルの第３信号に変換するアナログ・デジタル変換器と、 を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  9. 【請求項９】 前記充電器は、前記第１の信号を受信して前記電源装置プロ
    セッサにデジタルの第１信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電源
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記パワーマネージメント手順は、所定の間隔で周期的に
    実行されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  11. 【請求項１１】 前記プロセッサ手段は、 高充電速度での前記第２の信号及び前記第３の信号をそれぞれＶH及びＩHとし
    て保存し、 前記充電器に前記充電速度を低充電速度まで減少させ、 前記プロセッサ手段は、前記低充電速度にある間に、 感知出力電圧ＶL及び感知出力電流ＩLを判断し、 前記第１の信号に基づいて前記電力定格ＰTEMPを判断し、 前記電力定格ＰTEMPが、ＰHYSを所定のヒステリシス値とした時の（（（Ｖｓ
    −ＶL＋ＶH）＊（Ｉｓ−ＩL＋ＩH））＋ＰHYS）を超える場合、前記充電器をし
    て前記高充電速度に変更させる、 ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１の温度センサは、前記オフライン・スイッチャか
    ら所定の距離に置かれ、 前記第１の感知温度を表す第１の信号は、前記所定距離に基づく温度オフセッ
    ト値を含む、 ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  13. 【請求項１３】 前記温度オフセット値は、前記電池の前記充電速度によっ
    て判断されることを特徴とする請求項１２に記載の電源装置。
  14. 【請求項１４】 少なくとも１つの機能ユニットと、 前記少なくとも１つの機能ユニットに結合され、それと通信するようになって
    いる最新式インタフェースユニットと、 を含み、 前記最新式インタフェースユニットが、 外部電力入力及び内部電力出力を有するオフライン・スイッチャと、 第１の感知温度を表す第１の信号を出力する第１の温度センサと、 前記オフライン・スイッチャの感知出力電圧を表す第２の信号Ｖｓを出力する
    電圧センサと、 前記オフライン・スイッチャの感知出力電流を表す第３の信号Ｉｓを出力する
    電流センサと、 電池電圧を供給する電池と、 前記オフライン・スイッチャ及び前記電池と電気的に結合され、前記電池をあ
    る充電速度で充電する充電器と、 前記オフライン・スイッチャ及び前記電池と電気的に接続してシステムＤＣ電
    力をそれらから交互に受け取り、少なくとも１つの電圧が前記少なくとも１つの
    機能ユニットに供給される一組の電圧を発生する、システムＤＣ電力手段と、 パワーマネージメント手順を記憶するメモリと、 前記第１、第２、及び、第３の信号に応答して、前記パワーマネージメント手
    順により前記電池の前記充電速度を変化させるために前記センサと通信するプロ
    セッサ手段と、 を含むことを特徴とする患者治療システム。
  15. 【請求項１５】 前記プロセッサ手段は、 前記第２の信号に前記第３の信号を乗算することによる内部電力負荷の判断と
    、 前記第１の信号に基づく電力定格の判断と、 を更に実行し、 前記プロセッサ手段は、前記判断した内部電力負荷と電力定格とに応答して前
    記充電速度を変化させる、 ことを特徴とする請求項１４に記載の患者治療システム。
  16. 【請求項１６】 前記プロセッサ手段が充電速度信号を供給し、 その充電速度信号に応答し、前記充電器に結合され、前記電池の前記充電速度
    を設定する充電速度回路を更に含む患者治療システムであって、 前記プロセッサ手段が、前記充電速度信号を用いて前記充電速度を変化させる
    、 ことを特徴とする請求項１４に記載の患者治療システム。
  17. 【請求項１７】 前記充電速度回路は、分圧器を含むことを特徴とする請求
    項１６に記載の患者治療システム。
  18. 【請求項１８】 前記充電速度信号は、前記電池が高充電速度で充電される
    か、又は、低充電速度で充電されるかを示し、 前記充電速度回路は、前記電池の前記充電速度を前記高充電速度又は前記低充
    電速度に設定する、 ことを特徴とする請求項１６に記載の患者治療システム。
  19. 【請求項１９】 前記電池と熱的に結合され、感知電池温度を表す第４の信
    号を出力する電池温度センサを更に含み、 前記プロセッサ手段が、前記第４の信号に応答して前記電池の前記充電速度を
    調節する、 ことを特徴とする請求項１４に記載の患者治療システム。
  20. 【請求項２０】 前記充電速度が、最初は高充電速度であり、 前記プロセッサ手段は、 前記高充電速度での前記第２の信号Ｖｓ及び前記第３の信号ＩｓをそれぞれＶ H 及びＩHとして保存し、 前記充電器に前記充電速度を低充電速度まで減少させ、 前記プロセッサ手段は、前記低充電速度にある間に、 前記感知出力電圧ＶL及び前記感知出力電流ＩLを判断し、 前記第１の感知温度に基づいて前記電力定格ＰTEMPを判断し、 前記電力定格ＰTEMPが、ＰHYSを所定のヒステリシス値とした時の（（（Ｖｓ
    −ＶL＋ＶH）＊（Ｉｓ−ＩL＋ＩH））＋ＰHYS）を超える場合、前記充電器をし
    て前記高充電速度に変更させる、 ことを特徴とする請求項１４に記載の患者治療システム。
  21. 【請求項２１】 前記第１の温度センサは、前記オフライン・スイッチャか
    ら所定の距離に置かれ、 前記第１の感知温度を表す第１の信号は、前記所定距離に基づく温度オフセッ
    ト値を含む、 ことを特徴とする請求項１４に記載の患者治療システム。
  22. 【請求項２２】 前記温度オフセット値は、前記電池の前記充電速度によっ
    て判断されることを特徴とする請求項２１に記載の患者治療システム。
  23. 【請求項２３】 第１の充電速度で電池を充電する段階と、 内部電源の第１の温度を測定する段階と、 前記内部電源からの供給電圧ＶH及び供給電流ＩHを測定する段階と、 前記内部電源から前記第１の充電速度で供給された供給電力を判断する段階と
    、 前記第１の温度に対する最大許容電力ＰTEMPを判断する段階と、 前記供給電力が前記最大許容電力ＰTEMPを超える場合に、前記電池の前記充電
    速度を変化させる段階と、 を含むことを特徴とする、患者治療システムにおけるパワーマネージメントの
    方法。
  24. 【請求項２４】 前記供給電力を判断する段階は、前記感知出力電圧ＶSに
    前記感知出力電流ＩSを乗算することにより内部電力負荷Ｐｓを判断する段階を
    含み、 前記変化させる段階は、前記判断した内部電力負荷Ｐｓ及び電力定格ＰTEMPに
    応じて前記充電速度を変化させる、 ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記第１の充電速度が、高充電速度であり、 低充電速度での前記内部電源からの供給電圧ＶL及び供給電流ＩLを測定して記
    憶する段階と、 前記内部電源からの作動用供給電圧Ｖｓ及び作動用供給電流ＩSを測定する段
    階と、 前記内部電源の第２の温度を測定する段階と、 前記第２の温度に対する前記最大許容電力ＰTEMPを判断する段階と、 を更に含む方法であって、 前記最大許容電力ＰTEMPが、ＰHYSを所定の電力ヒステリシス値とした時の（
    （Ｖｓ−ＶL＋ＶH）＊（Ｉｓ−ＩL＋ＩH））＋ＰHYSを超える場合、前記変化さ
    せる段階が、前記高充電速度で充電することにより前記充電速度を変化させる、 ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記第１の温度センサが前記オフライン・スイッチャから
    所定距離に置かれている、その所定距離に基づいて前記第１の温度を調節する段
    階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記電池の前記充電速度に基づいて前記第１の温度を調節
    する段階を更に含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 コンピュータシステムと共に使用するためのものであり、 コンピュータ読取可能記憶媒体と、それに組み込まれたコンピュータプログラ
    ム機構とを含み、 前記コンピュータプログラム機構は、 第１の充電速度で電池を充電させ、内部電源の第１の温度を測定し、前記第１
    の充電速度で前記内部電源から供給される供給電力を判断し、前記第１の温度に
    対する最大許容電力を判断し、前記供給電力が前記最大許容電力を超える場合に
    前記電池の前記充電速度を変化させるパワーマネージャと、 前記パワーマネージャを周期的に呼び出す命令と、 を含むことを特徴とする、患者治療システムのパワーマネージメントのための
    コンピュータプログラム製品。
  29. 【請求項２９】 前記コンピュータプログラム機構は、 電池の電池温度をモニタし、前記電池温度に基づいて前記電池の前記充電速度
    を調節させる電池温度マネージャ、 を更に含むことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品
    。
  30. 【請求項３０】 前記第１の充電速度が、高充電速度であり、 前記パワーマネージャが、 低充電速度での前記内部電源からの供給電圧ＶL及び供給電流ＩLを測定して記
    憶する命令と、 前記内部電源からの作動用供給電圧Ｖｓ及び作動用供給電流ＩSを測定する命
    令と、 前記内部電源の第２の温度を測定する命令と、 前記第２の温度に対する前記最大許容電力ＰTEMPを判断する命令と、 を更に含み、 前記最大許容電力ＰTEMPが、ＰHYSを所定の電力ヒステリシス値とした時の（
    （Ｖｓ−ＶL＋ＶH）＊（Ｉｓ−ＩL＋ＩH））＋ＰHYSを超える場合、前記充電速
    度が変えられる、 ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
  31. 【請求項３１】 前記第１の温度センサが、前記オフライン・スイッチャか
    ら所定の距離に置かれ、 前記パワーマネージャが、前記所定の距離に基づいて前記第１の温度を調節す
    る命令を更に含む、 ことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
  32. 【請求項３２】 前記パワーマネージャは、前記電池の充電速度に基づいて
    前記第１の温度を調節する命令を更に含むことを特徴とする請求項３１に記載の
    コンピュータプログラム製品。
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