ПОРТАТИВНЫЙ ТЕСТОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР С МОНИТОРИНГОМ ПОЛНОГО РАЗРЯДА АККУМУЛЯТОРА ЗАДНЕЙ ПОДСВЕТКИ Российский патент 2022 года по МПК G01R31/3835 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Эта заявка, в общем, направлена на область техники тестовых измерительных приборов, а более конкретно, на портативный тестовый измерительный прибор, используемый для периодического мониторинга исследуемого, и на связанный способ для мониторинга полного разряда аккумулятора, используемого в портативном тестовом измерительном приборе.

Уровень техники

[0002] Карманные устройства, такие как портативные тестовые измерительные приборы, в общем, требуют дисплея для того, чтобы передавать результаты тестовых измерений пользователю измерительного прибора. Для целей удобочитаемости в условиях низкой освещенности, такие дисплеи могут включать в себя заднюю подсветку. Требуются портативные тестовые измерительные приборы, которые являются компактными, легкими и имеющими длительный срок службы, без необходимости частой замены аккумулятора.

[0003] Некоторые технологии, к примеру, технологии дисплеев на тонкопленочных транзисторах (TFT), предлагают улучшенную цветную графику, которая требуется пользователям. Тем не менее, эти дисплеи могут быть абсолютно нечитабельными без задней подсветки и в силу этого не подходят для использования в портативном тестовом измерительном приборе, который должен работать в течение многих недель или месяцев без замены аккумулятора, поскольку задняя подсветка не может деактивироваться, чтобы экономить мощность. Следовательно, такие дисплеи, которые требуют постоянной задней подсветки, типично не используются или не рассматриваются для использования в таких портативных тестовых измерительных приборах.

[0004] Помимо этого, широко используемые дисплеи в тестовых измерительных приборах представляют собой пассивные жидкокристаллические дисплеи (LCD), которые по-прежнему являются четкими даже без активной задней подсветки. Следовательно, существующие архитектуры для портативных тестовых измерительных приборов не учитывают реальную проблему, с которой сталкиваются в портативных тестовых измерительных приборах, имеющих экраны TFT-дисплеев, которые требуют улучшенного мониторинга и управления подсистемы с задней подсветкой, чтобы предотвращать непрогнозируемые потери мощности в тестовом измерительном приборе.

[0005] Дополнительно, широко используемые алгоритмы обнаружения полного разряда аккумулятора могут проверять только напряжение аккумулятора перед запуском. В таких случаях, внутреннее сопротивление аккумулятора, подвижность ионов и температурные эффекты не учитываются. Тем не менее, такие простые тесты работают только для аккумуляторов, которые подвергаются относительно небольшому и установившемуся потреблению тока.

Краткое описание чертежей

[0006] В силу этого, метод, которым могут пониматься признаки изобретения, приводится в подробном описании со ссылкой на конкретные варианты осуществления, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Тем не менее, следует отметить, что чертежи иллюстрируют только некоторые варианты осуществления и в силу этого не должны считаться ограничением его объема, поскольку объем раскрытого предмета изобретения охватывает другие варианты осуществления также. Чертежи необязательно должны быть нарисованы в масштабе, при этом акцент, в общем, делается на иллюстрацию признаков некоторых вариантов осуществления. На чертежах, аналогичные номера используются для того, чтобы указывать аналогичные части на различных видах.

[0007] Фиг. 1A иллюстрирует обращенный назад вид портативного тестового измерительного прибора, в частичном разрезе, в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе;

[0008] Фиг. 1B иллюстрирует обращенный вперед вид портативного тестового измерительного прибора в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе;

[0009] Фиг. 2A являются блок-схемой контроллера, используемого и снабжаемого энергией в портативном тестовом измерительном приборе по фиг. 1A;

[0010] Фиг. 2B является видом сверху схемной платы, включающей в себя электрические компоненты портативного тестового измерительного прибора по фиг. 1A и 2A;

[0011] Фиг. 3 иллюстрирует принципиальную схему аккумулятора задней подсветки и главного аккумулятора, соединенных в портативном тестовом измерительном приборе по фиг. 1A;

[0012] Фиг. 4 иллюстрирует возбуждающую схему задней подсветки со схемой мониторинга аккумулятора для использования в тестовом измерительном приборе и в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе;

[0013] Фиг. 5A-5B иллюстрируют характеристики восстановления напряжения аккумуляторов, предназначенных для использования в качестве аккумуляторов задней подсветки для тестового измерительного прибора в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе; и

[0014] Фиг. 6 иллюстрирует способ для мониторинга состояния аккумулятора задней подсветки, к примеру, аккумуляторов задней подсветки, имеющих характеристики, проиллюстрированные на фиг. 5A-5B, для использования в портативном тестовом измерительном приборе, в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе.

Подробное описание изобретения

[0015] Нижеприведенное подробное описание должно читаться со ссылкой на чертежи, при этом аналогичные элементы на различных чертежах нумеруются идентично. Чертежи, которые не должны обязательно масштабироваться, иллюстрируют выбранные варианты осуществления и не имеют намерение ограничивать объем изобретения. Подробное описание иллюстрирует, в качестве примера, а не в качестве ограничения, принципы изобретения. Это описание должно четко обеспечивать возможность специалистам в данной области техники осуществлять и использовать изобретение и описывает несколько вариантов осуществления, адаптаций, варьирований, альтернатив и вариантов использования изобретения, включающих в себя то, что в настоящее время считается оптимальным режимом осуществления изобретения.

[0016] При использовании в данном документе, термины "примерно" или "приблизительно" для любых числовых значений или диапазонов указывают подходящий допуск на размер, который обеспечивает возможность части или совокупности компонентов функционировать согласно намеченной цели, как описано в данном документе. Помимо этого, при использовании в данном документе, термины "пациент", "носитель заболевания", "пользователь" и "исследуемый" означают любого исследуемого человека или животное и не имеют намерение ограничивать системы или способы использованием для человека, хотя использование рассматриваемых технологий для пациента-человека представляет предпочтительный вариант осуществления.

[0017] Настоящее раскрытие сущности относится, частично, к портативным тестовым измерительным приборам, таким как портативные тестовые измерительные приборы, используемые для того, чтобы периодически измерять уровень глюкозы в крови исследуемого. Некоторые из этих тестовых измерительных приборов оснащаются главным или первичным аккумулятором, который электрически снабжает мощностью содержащийся контроллер и дисплей тестового измерительного прибора, вместе с любой измерительной подсистемой, такой как электрохимическая тестовая схема для мониторинга уровня глюкозы в крови. Для этих портативных тестовых измерительных приборов, оснащенных TFT или аналогичной формой дисплея, предусмотрено такое дополнительное требование, чтобы снабжать мощностью заднюю подсветку дисплея. Соответственно, тестовый измерительный прибор дополнительно может включать в себя выделенный аккумулятор задней подсветки и предоставляет возможность улучшенного мониторинга аккумулятора, чтобы упрощать замену аккумулятора задней подсветки до полного разряда. Более конкретно, главный аккумулятор может использоваться для того, чтобы снабжать мощностью контроллер, логику дисплея и любые измерительные подсистемы тестового измерительного прибора, в то время как выделенный аккумулятор задней подсветки может использоваться только для того, чтобы снабжать мощностью заднюю подсветку. Такая конфигурация обеспечивает возможность использования TFT-дисплея в портативном тестовом измерительном приборе, несмотря на такую проблему, что TFT-дисплей требует видимости задней подсветки. В одном варианте осуществления, занимаемое место портативного тестового измерительного прибора уменьшается вследствие применения традиционного аккумулятора на основе элементов монетного типа в качестве выделенного аккумулятора задней подсветки, поскольку аккумулятор на основе элементов монетного типа, который нормально не должен быть применимым для задней подсветки, работает нетрадиционным способом, как описано в данном документе.

[0018] Помимо этого, аккумуляторы на основе элементов монетного типа, такие как литиевые CR2032-аккумуляторы, широко использованы в портативных тестовых измерительных приборах, но не проектируются с возможностью использования с компонентами с высоким потреблением мощности, такими как задняя подсветка. Но технологии, описанные в данном документе, обеспечивают использование этих общих аккумуляторов, поскольку эти технологии используют преимущество конкретных шаблонов использования портативных тестовых измерительных приборов, к примеру, тестовых измерительных приборов, которые используются периодически для того, чтобы измерять глюкозу в крови страдающего от диабета пациента.

[0019] Вообще говоря и согласно варианту осуществления, предоставляется портативный тестовый измерительный прибор. Портативный тестовый измерительный прибор включает в себя средство для мониторинга аккумулятора задней подсветки, такое как схема мониторинга аккумулятора. Тестовый измерительный прибор включает в себя кожух, который удерживает контроллер, например, для периодического измерения уровней глюкозы в крови исследуемого. Тестовый измерительный прибор дополнительно включает в себя дисплей, такой как TFT-дисплей, имеющий заднюю подсветку и схему для мониторинга выделенного аккумулятора задней подсветки. С использованием схемы мониторинга, время отключения измерительного прибора измеряется и сравнивается с предварительно определенным временем восстановления аккумулятора задней подсветки. Если время отключения измерительного прибора больше предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки, напряжение аккумулятора задней подсветки измеряется в предварительно определенное время после подачи питания на заднюю подсветку и сравнивается с первым предварительно определенным напряжением, превышающим пороговое напряжение аккумулятора задней подсветки. Если измеренное напряжение меньше первого предварительно определенного напряжения, измеренное напряжение сравнивается со вторым предварительно определенным напряжением между первым предварительно определенным напряжением и пороговым напряжением. Предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора отображается, если измеренное напряжение меньше второго предварительно определенного напряжения.

[0020] В другом варианте осуществления, в данном документе раскрыт способ для мониторинга состояния аккумулятора задней подсветки для портативного тестового измерительного прибора. Тестовый измерительный прибор включает в себя кожух измерительного прибора, который удерживает определенное число компонентов, включающих в себя контроллер, и дисплей предоставляется на кожухе измерительного прибора. Дисплей включает в себя TFT-экран и заднюю подсветку. Задняя подсветка снабжается мощностью посредством аккумулятора задней подсветки. Согласно способу, время отключения измерительного прибора измеряется и сравнивается с предварительно определенным временем восстановления аккумулятора задней подсветки. Если время отключения измерительного прибора больше предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки, напряжение аккумулятора задней подсветки измеряется в предварительно определенное время после подачи питания на заднюю подсветку и сравнивается с первым предварительно определенным напряжением, превышающим пороговое напряжение аккумулятора задней подсветки. Если измеренное напряжение меньше первого предварительно определенного напряжения, измеренное напряжение сравнивается со вторым предварительно определенным напряжением между первым предварительно определенным напряжением и пороговым напряжением. Предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора отображается, если измеренное напряжение меньше второго предварительно определенного напряжения.

[0021] Вышеуказанные варианты осуществления имеют намерение представлять собой просто примеры. Из нижеприведенного пояснения должно быть очевидным, что другие подходящие варианты осуществления находятся в пределах намеченного объема раскрытого предмета изобретения.

[0022] Ниже описываются конкретные рабочие примеры. Первоначально, относительно фиг. 1-6, поясняются портативный тестовый измерительный прибор и метод мониторинга аккумулятора.

[0023] Фиг. 1A иллюстрирует обращенный назад вид портативного тестового измерительного прибора 10, который задается посредством кожуха 11 измерительного прибора, имеющего внутреннюю часть, которая имеет такую конфигурацию и размер, чтобы удерживать множество компонентов. Эти компоненты включают в себя контроллер 38 (см. фиг. 2A), главный аккумулятор 50 и аккумулятор 52 задней подсветки. Как показано на фиг. 1B, дисплей 14 согласно этому варианту осуществления включает в себя экран на тонкопленочных транзисторах (TFT), а также заднюю подсветку, которая располагается на обращенной вперед стороне аналогичного портативного тестового измерительного прибора 10'. В одном функциональном примере, главный аккумулятор 50 снабжает мощностью контроллер 38, а также логику TFT-дисплея. Между тем, аккумулятор 52 задней подсветки снабжает мощностью только заднюю подсветку дисплея.

[0024] В зависимости от конфигурации, задняя подсветка может представлять собой светоизлучающий диод (светодиод) или матрицу светодиодов, при этом матрица может включать в себя от 1 до 50 светодиодов. В других вариантах осуществления, задняя подсветка может представлять собой люминесцентное устройство, электролюминесцентное устройство, органический светоизлучающий диод (OLED) или любой другой источник света, который может располагаться в кожухе 11 тестового измерительного прибора 10, 10' по фиг. 1A и 1B.

[0025] Фиг. 1B иллюстрирует систему контроля диабета, которая включает в себя портативный тестовый измерительный прибор 10' и биодатчик в форме тестовой полоски 62 для определения уровня глюкозы. Хотя портативные тестовые измерительные приборы 10, 10' имеют различные физические внешние виды, они, в общем, работают идентичным способом. Следует отметить, что измерительный прибор (измерительный приборный блок) может называться "блоком контроля и измерений уровня аналита", "измерительным прибором для определения уровня глюкозы", "измерительным прибором" и "устройством измерения уровня аналита" (не показано). В варианте осуществления, измерительный приборный блок может комбинироваться с устройством подачи инсулина, дополнительным устройством тестирования аналита и устройством доставки лекарственных средств. Измерительный приборный блок может соединяться с удаленным компьютером или удаленным сервером через кабель или подходящую беспроводную технологию, такую как, например, GSM, CDMA, Bluetooth, Wi-Fi и т.п. Такие системы контроля подробнее описываются в патенте (США) номер 8709232 B2, выданном 29 апреля 2014 года и озаглавленном "Analyte measurement technique and system", который полностью содержится в данном документе по ссылке.

[0026] Возвращаясь к фиг. 1B, измерительный прибор для определения уровня глюкозы или измерительный приборный блок 10' задается посредством кожуха 11, имеющего множество кнопок (16, 18 и 20) пользовательского интерфейса, расположенных на обращенной поверхности кожуха 11. Дисплей 14 предоставляется в дополнение к отверстию 22 порта полоски, которое выполнено с возможностью принимать биодатчик (тестовую полоску 62). Кнопки (16, 18 и 20) пользовательского интерфейса могут быть выполнены с возможностью обеспечивать возможность ввода данных, навигации по меню и выполнения команд. Кнопка 18 пользовательского интерфейса может иметь форму двухпозиционного рычажного переключателя. Число и ориентация кнопок пользовательского интерфейса могут допускать различные конфигурации, при этом проиллюстрированные три (3) интерфейсных кнопки являются примером. Данные могут включать в себя значения, представляющие концентрацию аналита и/или информацию, которая связана с повседневным образом жизни человека. Информация, которая связана с повседневным образом жизни, может включать в себя рацион питания, применение лекарственных препаратов, проведение профилактических медицинских осмотров и общее состояние здоровья и уровни физических нагрузок человека. Электронные компоненты портативного тестового измерительного прибора 10, 10' могут располагаться на схемной плате 34, фиг. 2B, которая располагается во внутренней части кожуха 11, 11' измерительного прибора.

[0027] Фиг. 2A иллюстрирует частичную блок-схему портативного тестового измерительного прибора, показывающую контроллер 38, соединенный с источником 220 мощности. Контроллер 38 включает в себя центральный процессор 212 (CPU), оперативное запоминающее устройство 214 (RAM), аналого-цифровой преобразователь 216 (ADC) и ввод-вывод 218 общего назначения (GPIO). ADC 216 соединяется со схемой мониторинга аккумулятора задней подсветки и может использоваться для того, чтобы измерять ее напряжение. GPIO 218 может обмениваться данными с дисплеем, чтобы включать заднюю подсветку 60 (см. фиг. 3), либо может обмениваться данными со схемой мониторинга аккумулятора (см. фиг. 4).

[0028] Фиг. 2B иллюстрирует (в упрощенном схематическом виде) электронные компоненты, расположенные на верхней поверхности схемной платы 34, расположенной во внутренней части тестового измерительного прибора 10 по фиг. 1A. Эти электронные компоненты включают в себя разъем 22 порта полоски, операционную усилительную схему 35, контроллер 38, разъем 14a дисплея, энергонезависимое запоминающее устройство 40, тактовый генератор 42 и первый беспроводной модуль 46. На нижней поверхности схемной платы 34, электронные компоненты могут включать в себя разъем аккумулятора (не показан) и порт 13 передачи данных. Контроллер 38 может электрически соединяться с разъемом 22 порта полоски, операционной усилительной схемой 35, первым беспроводным модулем 46, дисплеем 14, энергонезависимым запоминающим устройством 40, тактовым генератором 42, по меньшей мере, одним аккумулятором, портом 13 передачи данных и кнопками 16, 18 и 20 пользовательского интерфейса.

[0029] Операционная усилительная схема 35 может включать в себя два или более операционных усилителя, выполненные с возможностью предоставлять часть функции потенциостата и функции измерения тока. Функция потенциостата может означать приложение тестовых напряжений, по меньшей мере, между двумя электродами тестовой полоски, используемой в связи с тестовым измерительным прибором. Функция тока может означать измерение тестовых токов, получающихся в результате прикладываемого тестового напряжения. Измерение тока может выполняться с помощью преобразователя тока в напряжение. Контроллер 38 может иметь форму микропроцессора смешанных сигналов (MSP), такого как, например, MSP 430 компании Texas Instruments. TI-MSP 430 также может быть выполнен с возможностью выполнять часть функции потенциостата и функции измерения тока. Помимо этого, контроллер 38 также может включать в себя энергозависимое и энергонезависимое запоминающее устройство. В другом варианте осуществления, многие электронные компоненты могут интегрироваться с контроллером в форме специализированной интегральной схемы (ASIC).

[0030] Разъем 22 порта полоски может быть выполнен с возможностью формировать электрическое соединение с тестовой полоской, такой как тестовая полоска 62. Разъем 14a дисплея может быть выполнен с возможностью присоединяться к дисплею 14. Дисплей 14 может иметь форму жидкокристаллического дисплея для сообщения измеренных уровней глюкозы и для упрощения ввода связанной с образом жизни информации с использованием интерфейсных кнопок 16, 18, 20. Более конкретно и согласно этому варианту осуществления, дисплей 14 включает в себя заднюю подсветку. Порт 13 передачи данных может принимать подходящий разъем, присоединенный к соединительному выводному проводу (не показан), за счет этого позволяя тестовому измерительному прибору 10 соединяться с внешним устройством, таким как персональный компьютер. Порт 13 передачи данных может представлять собой любой порт, который предоставляет возможность передачи данных, такой как, например, последовательный, USB или параллельный порт. Тактовый генератор 42 может быть выполнен с возможностью хранить текущее время, связанное с географической областью, в которой расположен пользователь, а также с возможностью измерения времени, как подробнее описано ниже. Тестовый измерительный прибор может быть выполнен с возможностью электрически соединяться с источником подачи мощности, таким как, например, по меньшей мере, один содержащийся аккумулятор, как проиллюстрировано согласно фиг. 3.

[0031] Фиг. 3 схематично иллюстрирует дополнительные сведения относительно конфигурации подачи мощности для тестового измерительного прибора 10 по фиг. 1. В этой конфигурации, контроллер 38 соединяется с главным аккумулятором 50 для подачи мощности в контроллер 38. Аккумулятор 52 задней подсветки используется для того, чтобы снабжать мощностью заднюю подсветку 60 дисплея 14 через возбуждающую схему 54 задней подсветки.

[0032] Фиг. 4 иллюстрирует возбуждающую схему 410 задней подсветки согласно варианту осуществления, используемую со схемой 420 мониторинга аккумулятора. Примерная возбуждающая схема 410 задней подсветки использует импульсный повышающий стабилизатор с переключаемыми режимами, работающий в конфигурации неизменяющегося постоянного тока. Возбуждающая схема 410 выводит в светодиодную заднюю подсветку через LED_A и LED_K. Ток в светодиодах управляется посредством резистора, R32. В таком случае, опорное напряжение, например, 500 мВ, может поддерживаться в FB со штырьковыми выводами на U10, предоставляя светодиодный возбуждающий ток приблизительно в 10 мА. Схема 420 мониторинга аккумулятора измеряет напряжение VBAT2 через аналого-цифровой преобразователь (ADC). Например, чтобы упрощать измерение характеристик аккумулятора задней подсветки, контроллер может опускать сигнал EN_VBAT2_MEAS до низкого потенциала, за счет этого включая Q4 MOSFET. Это обеспечивает возможность напряжению из BT2 достигать делителя потенциала, созданного посредством R34/R38. Соотношение этих двух резисторов разделяет напряжение BT2 в направлении понижения на коэффициент 1,7, до подачи этого напряжения в ADC. Делитель обеспечивает то, что напряжение BT2 не насыщает ADC-ввод.

[0033] Фиг. 5A-5B иллюстрируют электрохимические характеристики восстановления напряжения литиевых аккумуляторов задней подсветки монетного типа в соответствии с аспектами, изложенными в данном документе. Например, если аккумулятор задней подсветки нагружается до 0,8 В, когда нагрузка удаляется, фиг. 5A показывает то, что напряжение начинает восстанавливаться до выше 2 В приблизительно после 60 секунд. Тем не менее, восстановление до 99% от номинального напряжения элемента 3 В, например, может занимать приблизительно 3 часа, как показано на фиг. 5B.

[0034] Например, конкретная модель аккумулятора может выбираться для использования в портативном тестовом измерительном приборе в качестве аккумулятора задней подсветки. Такой аккумулятор может характеризоваться через заводское тестирование, чтобы определять количество времени, которое требуется аккумулятору для того, чтобы возвращаться в электрохимическое равновесие после потребления в течение определенного периода времени, типичного для использования портативного тестового измерительного прибора. В случае портативного измерительного тестового прибора для определения уровня глюкозы, который типично используется 3-4 раза в день в течение приблизительно 2-5 минут за один раз, циклирование аккумулятора может характеризоваться в течение 5 минут с полным потреблением, при этом определяется время, требуемое для восстановления.

[0035] В частности, литиевый аккумулятор монетного типа, отображающий характеристики по фиг. 5A-5B, не должен быть идеальным для снабжения мощностью аккумулятора задней подсветки для устройства, которое работает постоянно и в течение относительно длительного периода времени. Тем не менее, поскольку тестовый измерительный прибор, такой как измерительный прибор для определения уровня глюкозы, типично используется только несколько раз в день в ходе процесса тестирования в течение относительно коротких периодов, литиевые аккумуляторы монетного типа могут использоваться в качестве аккумуляторов задней подсветки в таких измерительных приборах посредством использования технологий мониторинга, как описано в данном документе. Эти технологии мониторинга обеспечивают обнаружение полностью разряженных аккумуляторов для своевременной замены.

[0036] В дополнение к характеристикам времени восстановления, аккумулятор может демонстрировать пониженное напряжение при хранении при температуре за пределами нормального рабочего диапазона. В таком случае, в котором аккумулятор значительно ниже номинальной рабочей температуры, технологии, описанные в данном документе, могут учитывать температуру за пределами рабочего диапазона посредством подавления сообщения полного разряда аккумулятора в ходе такого цикла.

[0037] Фиг. 6 иллюстрирует способ 600 для мониторинга состояния аккумулятора 52 задней подсветки портативного тестового измерительного прибора 10, 10' по фиг. 1A или 1B при использовании аккумулятора задней подсветки, имеющего характеристики, аналогичные характеристикам по фиг. 5A и 5B. Как отмечено выше, тестовый измерительный прибор, такой как измерительный прибор для определения уровня глюкозы, заключает в себе периодические измерения, проведенные в течение 24-часового периода на основе приемов пищи и других событий (физические нагрузки, сон и т.д.). Соответственно, тестовый измерительный прибор не должен снабжаться мощностью в моменты времени, в которые измерение уровня глюкозы может несколько раз получаться за данный 24-часовой период, в который измерение зачастую может длиться меньше минуты. Для целей изобретения и определения полного разряда аккумулятора задней подсветки, определено то, что время отключения тестового измерительного прибора представляет собой значимый фактор, который может использоваться для определения того, полностью разряжается или нет аккумулятор задней подсветки. В описании способа 600, конкретный рабочий пример приводится только в качестве иллюстрации.

[0038] В одном варианте осуществления, способ 600 на этапе 610 измеряет время отключения измерительного прибора и сравнивает измеренное время отключения измерительного прибора с предварительно определенным временем восстановления аккумулятора задней подсветки. Например, контроллер 38 может сохранять записи по использованию задней подсветки в энергонезависимое запоминающее устройство. В конкретном рабочем примере, в качестве иллюстрации, которая здесь приводится относительно фиг. 6, запись может указывать то, что прошлое время, когда задняя подсветка снабжается питанием, представляет собой 13:08 в день X. После этого, когда измерительный прибор затем включается, измерительный прибор может получать текущее системное время из встроенного тактового генератора контроллера. В конкретном рабочем примере, текущее системное время может представлять собой 17:28 в день X. Затем контроллер может вычитать из текущего системного времени предыдущее время подачи питания, чтобы определять время отключения, которое в этом конкретном рабочем примере должно составлять 4 часа и 20 минут.

[0039] Чтобы точно замерять то, полностью разряжен или нет содержащийся аккумулятор тестового измерительного прибора, измерение является самым точным, когда аккумулятор имеет возможность восстанавливаться после периодического циклирования. В таком случае, способ 600 на этапе 620 определяет то, больше или нет время отключения измерительного прибора предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки. В конкретном рабочем примере, литиевый аккумулятор на основе элементов монетного типа может требовать времени 4 часа для восстановления, и в силу этого в этом конкретном примере, контроллер может сравнивать фактическое время отключения с 4-часовым временем восстановления и переходить вниз по ветви "Да" этапа 620. Если, вместо этого, аккумулятор не имеет возможность восстанавливаться в достаточной степени в течение полных четырех часов, способ 600 на этапе 620 переходит к этапу 690, и предупреждающее сообщение не должно отображаться. В таком случае, измерительный прибор может продолжать основную процедуру работы измерительного прибора и обеспечивать возможность выполнения теста, такого как тест уровня глюкозы в крови.

[0040] В других примерах, аккумулятор может требовать любого времени от 10 минут до 12 часов для восстановления. Время восстановления для конкретной модели аккумулятора, используемой в конкретном тестовом измерительном приборе, может характеризоваться, и надлежащее значение для времени восстановления в силу этого может быть предварительно определенным. Характеризация времени восстановления аккумулятора может задаваться посредством управляемого тестирования с использованием N реплик аккумулятора и измерения внутреннего напряжения аккумулятора с использованием вольтметра, как описано относительно фиг. 5A-5B.

[0041] При продолжении, способ 600 на этапе 630 включает (подает питание) заднюю подсветку тестового измерительного прибора и измеряет напряжение аккумулятора задней подсветки в предварительно определенное время после подачи питания на заднюю подсветку. Предварительно определенное время может выбираться таким образом, чтобы обеспечивать возможность задней подсветке полностью подавать питание до проведения измерений. В конкретном рабочем примере, схема 410 мониторинга аккумулятора может считывать напряжение после предварительно определенного времени, и контроллер может сохранять напряжение в энергонезависимом запоминающем устройстве. Предварительно определенное время может выбираться посредством управляемого тестирования, при котором высокоскоростной индикатор напряжения используется в управляемом окружении для мониторинга напряжения аккумулятора задней подсветки в течение первых нескольких секунд работы задней подсветки, чтобы определять то, сколько времени должно проходить для того, чтобы стабилизировалось падение напряжения.

[0042] После этого, способ 600 на этапе 640 сравнивает измеренное напряжение с первым предварительно определенным напряжением, которое превышает пороговое напряжение аккумулятора задней подсветки. Первое предварительно определенное напряжение может выбираться в качестве напряжения, которое является достаточно высоким, так что имеется минимальная вероятность того, что аккумулятор задней подсветки находится близко к полному разряду. С другой стороны, пороговое напряжение может выбираться в качестве минимального возможного напряжения, требуемого для того, чтобы подавать питание на заднюю подсветку. В одном конкретном примере, пороговое напряжение может составлять 0,8 В, и первое предварительно определенное напряжение может составлять 2,5 В (напряжение нового аккумулятора).

[0043] Способ 600 на этапе 650 определяет то, меньше или нет измеренное напряжение первого предварительно определенного напряжения. В случае если измеренное напряжение больше или равно первому предварительно определенному напряжению, способ 600 переходят к этапу 690, и предупреждение не отображается, поскольку аккумулятор задней подсветки не находится близко к полному разряду. В одном примере, первое предварительно определенное напряжение может задаваться равным полному напряжению нового установленного аккумулятора.

[0044] Если способ 600 на этапе 650 определяет то, что измеренное напряжение меньше первого порогового напряжения, способ 600 переходит к этапу 660 и сравнивает измеренное напряжение со вторым предварительно определенным напряжением, причем второе предварительно определенное напряжение быть между первым предварительно определенным напряжением и пороговым напряжением. Второе предварительно определенное напряжение может выбираться через управляемое тестирование N реплик тестовых измерительных приборов и аккумуляторов (например, N=100). Второе предварительно определенное напряжение представляет напряжение, при котором аккумулятор находится достаточно близко к полному разряду, чтобы требовать вмешательства пользователя. Например, второе предварительно определенное напряжение может определяться через управляемое тестирование до такой степени, когда конкретное небольшое число типичных тестов измерительного прибора, к примеру, от одного до пяти тестов, может выполняться до того, как аккумулятор абсолютно полностью разряжается. В одном примере, второе предварительно определенное напряжение может быть между 1,0 В и 1,2 В.

[0045] Способ 600 на этапе 670 определяет то, меньше или нет измеренное напряжение второго предварительно определенного напряжения. Если измеренное напряжение не меньше второго предварительно определенного напряжения, то способ переходит к этапу 690, и предупреждение не отображается.

[0046] С другой стороны, если измеренное напряжение меньше второго предварительно определенного напряжения, то способ переходит к этапу 690, и предупреждение или сообщение в отношении полного разряда аккумулятора отображается на измерительном приборе. В одном примере, сообщение полного разряда аккумулятора может отображаться непрерывно на измерительном приборе в качестве значка разряженного аккумулятора. В другом примере, измерительный прибор может требовать подтверждения приема предупреждения в отношении полного разряда аккумулятора до обеспечения возможности выполнения теста. В дополнительном примере, предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора может указывать число оставшихся тестовых циклов для измерительного прибора. В еще одном другом примере, предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора может выдаваться или повторяться на основе того, насколько небольшое число оставшихся типичных тестов может выполняться.

[0047] В другом варианте осуществления, способ может измерять второе напряжение аккумулятора задней подсветки во второе предварительно определенное время. Например, второе измеренное напряжение может составлять между 1 и 1000 секунд после первого измеренного напряжения. Второе измеренное напряжение может использоваться для того, чтобы определять падение напряжения аккумулятора, который возникает в течение предварительно определенного времени с момента подачи питания на заднюю подсветку. По мере того, как аккумулятор задней подсветки полностью разряжается, при каждом цикле использования, это падение напряжения должно становиться больше. В примере, в котором аккумулятор с низкой емкостью используется для того, чтобы снабжать мощностью заднюю подсветку, такой аккумулятор может допускать снабжение мощностью задней подсветки только в течение конкретной длительности до необходимости отключения в течение цикла восстановления. Таким образом, измерительный прибор может определять то, что аккумулятор только временно полностью разряжается, а не постоянно полностью разряжается, если задняя подсветка снабжается мощностью в течение более чем конкретного временного интервала, без возможности восстанавливаться. С другой стороны, приемлемое время включения для такого аккумулятора может отличаться посредством управляемого тестирования N реплик измерительных приборов с аккумуляторами, и

[0048] В частности, способ 600, описанный выше относительно этапов 610-680, типично осуществляется до проведения, пользователем измерительного прибора, теста с помощью измерительного прибора. Таким образом, пользователь может принимать предупреждение аккумулятора задней подсветки и может в это время решать отказываться от проведения теста, к примеру, самоотслеживаемого теста уровня глюкозы в крови, и сразу заменять аккумулятор задней подсветки. В другом примере, пользователь может выбирать проводить тест сначала и в таком случае после этого заменять аккумулятор задней подсветки. В еще одном дополнительном варианте осуществления, на основе уровня напряжения аккумулятора после того, как задняя подсветка снабжается питанием, контроллер может оценивать число типичных тестовых циклов, которые могут оставаться до того, как аккумулятор полностью не может подсвечивать экран, и предоставлять предупреждение, указывающее то, сколько оставшихся тестов является возможным до того, как аккумулятор абсолютно полностью разряжается.

[0049] В другом варианте осуществления, помимо или вместо проверки полного разряда аккумулятора, описанной выше, может использоваться так называемая технология замера с помощью газа, в которой накопленная энергия, используемая посредством аккумулятора в ходе своего срока службы, отслеживается посредством измерения напряжения и тока в течение каждого статистического временного интервала, когда измерительный прибор используется, начиная с момента, когда новый аккумулятор устанавливается в системе. Эта технология, используемая отдельно, может быть подвержена ошибками, поскольку частично заряженный аккумулятор может устанавливаться в тестовом измерительном приборе. Тем не менее, в сочетании с другим мониторингом, описанным выше, такая технология может исключать ложноположительные суждения или ложноотрицательные суждения. Например, если известный новый аккумулятор устанавливается (например, интеллектуальный аккумулятор, имеющий конкретный идентификационный код, чтобы указывать изготовителя), то измерительный прибор может использовать накопленные данные по использованию, чтобы переопределять предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора.

[0050] Хотя изобретение описывается с точки зрения конкретных варьирований и иллюстративных чертежей, специалисты в данной области техники должны распознавать, что изобретение не ограничено описанными варьированиями или чертежами. Помимо этого, если способы и этапы, описанные выше, указывают некоторые события, возникающие в некотором порядке, специалисты в данной области техники должны распознавать, что упорядочение некоторых этапов может модифицироваться, и что такие модификации соответствуют варьированиям изобретения. Дополнительно, некоторые из этапов могут выполняться параллельно в параллельном процессе, если это возможно, а также выполняться последовательно, как описано выше. Следовательно, в той степени, в которой возникают варьирования изобретения, которые находится в пределах сущности раскрытия сущности либо являются эквивалентными изобретениям, содержащими в формуле изобретения, этот патент также должен охватывать эти варьирования.

[0051] В той степени, в которой формула изобретения излагает фразу "по меньшей мере, один из" со ссылкой на множество элементов, это имеет намерение означать, по меньшей мере, один или более перечисленных элементов и не ограничено, по меньшей мере, одним из каждого элемента. Например, "по меньшей мере, один из элемента A, элемента B и элемента C" имеет намерение указывать только элемент A или только элемент B, или только элемент C либо любую комбинацию вышеозначенного. "По меньшей мере, один из элемента A, элемента B и элемента C" не имеет намерение быть ограниченным, по меньшей мере, одним из элемента A, по меньшей мере, одним из элемента B и, по меньшей мере, одним из элемента C.

[0052] Это письменное описание использует примеры для того, чтобы раскрывать изобретение, включающее в себя оптимальный режим, а также для того, чтобы обеспечивать возможность специалистам в данной области техники осуществлять на практике изобретение, включающее в себя формирование и использование всех устройств или систем и осуществление всех включенных способов. Патентоспособный объем изобретения задается посредством формулы изобретения и может включать в себя другие примеры, которые должны быть очевидными для специалистов в данной области техники. Такие другие примеры имеют намерение находиться в пределах объема формулы изобретения, если они имеют конструктивные элементы, которые не отличаются от дословного языка формулы изобретения, либо если они включают в себя эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от дословного языка формулы изобретения.

[0053] Терминология, используемая в данном документе, служит только для целей описания конкретных вариантов осуществления и не имеет намерение быть ограничивающей. При использовании в данном документе, формы единственного числа "a", "an" и "the" служат для того, чтобы включать в себя также формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное. Следует дополнительно понимать, что термины "содержать (comprise)" (и любая форма "содержать (comprise)", такая как "содержит (comprises)" и "содержащий (comprising)"), "иметь" (и любая форма "иметь", такая как "имеет" и "имеющий"), "включать в себя" (и любая форма "включать в себя", такая как "включает в себя" и "включающий в себя") и "содержать (contain)" (и любая форма "содержать (contain)", такая как "содержит (contains)" и "содержащий (containing)") представляют собой многовариантные глаголы-связки. Как результат, способ или устройство, которое "содержит (comprises)", "имеет", "включает в себя" или "содержит (contains)" один или более этапов или элементов, обладает этими одним или более этапов или элементов, но не ограничен обладанием только этими одним или более этапов или элементов. Аналогично, этап способа или элемент устройства, который "содержит (comprises)", "имеет", "включает в себя" или "содержит (contains)" один или более признаков, обладает этими одним или более признаков, но не ограничен обладанием только этими одним или более признаков. Кроме того, устройство или конструкция, которая сконфигурирована некоторым образом, сконфигурирована, по меньшей мере, таким образом, но также может быть сконфигурирована способами, которые не перечисляются.

[0054] Соответствующие конструкции, материалы, действия и эквиваленты всех элементов "средство или этап плюс функция" в нижеприведенной формуле изобретения, если таковые имеются, имеют намерение включать в себя любую конструкцию, материал или действие для выполнения функции в сочетании с другими заявленными элементами, как конкретно заявлено в формуле изобретения. Описание, изложенное в данном документе, представлено для целей иллюстрации и описания, но не имеет намерение быть полным или ограниченным раскрытой формой. Множество модификаций и изменений должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники без отступления от объема и сущности раскрытия сущности. Вариант осуществления выбирается и описывается для того, чтобы лучше всего пояснять принципы одного или более аспектов, изложенных в данном документе, и практическое применение, и обеспечивать возможность другим специалистам в данной области техники понимать один или более аспектов, описанных в данном документе для различных вариантов осуществления с различными модификациями, которые подходят для конкретного предлагаемого варианта использования.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для мониторинга состояния аккумулятора задней подсветки измерительного прибора. Сущность: измерительный прибор включает в себя кожух, контроллер, дисплей с задней подсветкой и схему мониторинга аккумулятора. Время отключения измерительного прибора измеряется и сравнивается с предварительно определенным временем восстановления аккумулятора задней подсветки. Если время отключения измерительного прибора больше предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки, напряжение аккумулятора задней подсветки измеряется в предварительно определенное время после подачи питания на заднюю подсветку и сравнивается с первым предварительно определенным напряжением, превышающим пороговое напряжение аккумулятора задней подсветки. Если измеренное напряжение меньше первого предварительно определенного напряжения, измеренное напряжение сравнивается со вторым предварительно определенным напряжением между первым предварительно определенным напряжением и пороговым напряжением. Предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора отображается, если измеренное напряжение меньше второго предварительно определенного напряжения. Изобретение направлено на улучшение мониторинга аккумулятора и обеспечение возможности замены аккумулятора задней подсветки до полного разряда. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Портативный тестовый измерительный прибор, содержащий:

- кожух измерительного прибора;

- контроллер;

- дисплей на кожухе измерительного прибора, причем дисплей содержит экран на тонкопленочных транзисторах (TFT) и заднюю подсветку;

- аккумулятор задней подсветки, функционально соединенный с задней подсветкой; и

- схему мониторинга аккумулятора, функционально соединенную с контроллером и аккумулятором задней подсветки, при этом схема мониторинга:

- измеряет время отключения измерительного прибора и сравнивает измеренное время отключения измерительного прибора с предварительно определенным временем восстановления аккумулятора задней подсветки;

- если время отключения измерительного прибора больше предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки, измеряет напряжение аккумулятора задней подсветки в предварительно определенное время после подачи питания на заднюю подсветку и сравнивает измеренное напряжение с первым предварительно определенным напряжением, причем первое предварительно определенное напряжение превышает пороговое напряжение аккумулятора задней подсветки;

- если измеренное напряжение меньше первого предварительно определенного напряжения, сравнивает измеренное напряжение со вторым предварительно определенным напряжением, причем второе предварительно определенное напряжение находится между первым предварительно определенным напряжением и пороговым напряжением; и

- отображает предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора, если измеренное напряжение аккумулятора задней подсветки меньше второго предварительно определенного напряжения.

2. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, в котором аккумулятор задней подсветки выполнен с возможностью периодической нагрузки в течение включения подачи мощности с последующим предварительно определенным временем восстановления, при этом нагрузка аккумулятора задней подсветки в течение более чем времени включения подачи мощности уменьшает внутреннее напряжение аккумулятора до значения ниже порогового напряжения аккумулятора задней подсветки.

3. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, в котором схема мониторинга дополнительно выполнена с возможностью измерять второе напряжение аккумулятора задней подсветки во второе предварительно определенное время перед подачей питания на заднюю подсветку и, в зависимости от сравнений напряжений аккумулятора задней подсветки в предварительно определенное время и второе предварительно определенное время, отображать предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора на экране тестового измерительного прибора.

4. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, в котором предварительно определенное время составляет между 1 и 1000 миллисекунд.

5. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, в котором схема мониторинга измеряет накопленную потребляемую мощность аккумулятора задней подсветки во время операции включения подачи мощности задней подсветки и отображает предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора, когда измеренная накопленная потребляемая мощность ниже предварительно определенной номинальной мощности аккумулятора задней подсветки.

6. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, в котором схема мониторинга измеряет температуру аккумулятора задней подсветки и отображает предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора, когда температура находится в пределах предварительно определенного диапазона рабочих температур аккумулятора задней подсветки.

7. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, в котором аккумулятор задней подсветки представляет собой литиевый первичный аккумулятор.

8. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, дополнительно содержащий главный аккумулятор, функционально соединенный с контроллером и TFT-экраном, при этом главный аккумулятор и аккумулятор задней подсветки имеют идентичный тип аккумулятора.

9. Способ для мониторинга состояния аккумулятора задней подсветки для портативного тестового измерительного прибора, причем тестовый измерительный прибор содержит кожух измерительного прибора, контроллер и дисплей на кожухе измерительного прибора, причем дисплей содержит TFT-экран и заднюю подсветку, причем задняя подсветка снабжается мощностью посредством аккумулятора задней подсветки, при этом способ содержит этапы, на которых:

- измеряют время отключения тестового измерительного прибора и определяют то, больше или нет время отключения предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки;

- подают питание на заднюю подсветку;

- если время отключения измерительного прибора больше предварительно определенного времени восстановления аккумулятора задней подсветки, измеряют напряжение аккумулятора задней подсветки в предварительно определенное время после подачи питания на заднюю подсветку;

- сравнивают измеренное напряжение с первым предварительно определенным напряжением, причем первое предварительно определенное напряжение превышает пороговое напряжение аккумулятора задней подсветки;

- если измеренное напряжение меньше первого предварительно определенного напряжения, сравнивают измеренное напряжение со вторым предварительно определенным напряжением, причем второе предварительно определенное напряжение находится между первым предварительно определенным напряжением и пороговым напряжением; и

- вызывают предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора отображаться на TFT-экране тестового измерительного прибора, если измеренное напряжение аккумулятора задней подсветки меньше второго предварительно определенного напряжения.

10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором периодически нагружают аккумулятор задней подсветки в течение включения подачи мощности с последующим предварительно определенным временем восстановления, при этом нагрузка аккумулятора задней подсветки в течение более чем времени включения подачи мощности уменьшает внутреннее напряжение аккумулятора задней подсветки ниже порогового напряжения.

11. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют третье напряжение аккумулятора задней подсветки перед подачей питания на заднюю подсветку.

12. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором отображают предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора на TFT-экране тестового измерительного прибора.

13. Способ по п. 9, в котором предварительно определенное время составляет между 1 и 1000 миллисекунд.

14. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют накопленную потребляемую мощность аккумулятора задней подсветки во время операции включения подачи мощности задней подсветки.

15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором отображают предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора, когда измеренная накопленная потребляемая мощность ниже предварительно определенной номинальной мощности аккумулятора задней подсветки.

16. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют температуру аккумулятора задней подсветки.

17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап, на котором отображают предупреждение в отношении полного разряда аккумулятора, когда температура находится в пределах предварительно определенного диапазона рабочих температур аккумулятора задней подсветки.

18. Способ по п. 9, в котором аккумулятор задней подсветки представляет собой литиевый первичный аккумулятор.

19. Способ по п. 9, дополнительно содержащий главный аккумулятор, функционально соединенный с контроллером и TFT-экраном, при этом главный аккумулятор и аккумулятор задней подсветки имеют идентичный тип аккумулятора.

20. Портативный тестовый измерительный прибор по п. 1, при этом измерительный прибор используется для того, чтобы периодически измерять уровни глюкозы в крови исследуемого.