D 转换器获取数字数据， 所述时钟的周期为所需的分辨率除以血糖值反应曲线的规定时间 的斜率所得的值以下。 用于从 A/D 转换器获取数字数据的时钟， 基于所需的分辨率和血糖值的测定曲线 的斜率进行确定。
时钟生成部的结构如下 ： 根据血糖计的操作模式适当设定采样时钟， 特别在确定 测定开始的模式下连续生成高速的时钟脉冲， 从检测到血液滴加的时刻开始计时器等的测 量操作， 同时将时钟脉冲的生成切换为间歇的模式。
根据本发明， 能够提供一种血糖计， 所述血糖计通过设定必要且足够精度的采样 时钟的频率， 仅以必要的最短时间供给， 同时实现测定精度和低耗电。 附图说明
[ 图 1] 为本发明的实施方式的例子即血糖计的外观立体图。 [ 图 2] 为本发明的实施方式的例子即血糖计的顶视图。 [ 图 3] 为光学测定部的示意图。 [ 图 4] 为血糖计的内部框图。 [ 图 5] 为血糖计的功能框图。 [ 图 6] 为表示控制部控制低速时钟生成部或高速时钟生成部的状态的表。 [ 图 7] 为高速时钟生成部的功能框图。 [ 图 8] 为低速时钟生成部的功能框图。 [ 图 9] 为表示低速时钟生成部及高速时钟生成部生成的时钟脉冲的时间图。[ 图 10] 为表示高速序列发生器生成的定时脉冲及采样时钟的时间图。
[ 图 11] 为表示低速序列发生器生成的定时脉冲及采样时钟的时间图。
[ 图 12] 为血糖值反应曲线的图， 在测定血糖值时， 同时表示使用标准曲线数据算 出的测定值和时间的经过。 具体实施方式
以下， 参照图 1 ～图 12 说明本发明的实施方式。
图 1 为本发明的实施方式的例子即血糖计的外观立体图。
图 2 为本发明的实施方式的例子即血糖计的顶视图。
血糖计 101 是医生、 护士或患者本人等像移动电话一样用手拿着操作、 用于测量 血糖值的便携式机器， 因此， 以一只手能容易拿的形状及重量形成。
血糖计 101 不仅测定血糖值， 作为附加功能， 能够确认患者的姓名和 ID， 存储每位 患者的测定值数据， 如果有必要能够确认每位患者应给予的适当的药剂等。
血糖计 101 的壳体 102 为细长的合成树脂容器。壳体 102 的长度方向的前端设置 有测定血糖值等的由金属制成的圆筒形状的光学测定部 103。在也可以称作血糖值测定部 的光学测定部 103 的内部内置下述的 LED 和光电二极管。
光学测定部 103 形成为血糖测定芯片 ( 以下称作 “测定芯片” ) 能够装卸的形状。 使用过的测定芯片通过操作脱出杆 (inject lever)104， 可以从光学测定部 103 卸下。
另外， 在壳体 102 的前表面设置有显示测定结果和确认事项等的、 由 LCD 构成的显示面板 105。在显示面板 105 的旁边设置有具有多个按钮的操作面板 106。
血糖计 101 的内部除上述部件之外， 还具有 ： 锂离子电池， 内置于壳体 102 内且图 中未示出 ； 条形码阅读器装置， 读取条形码且图中未示出 ； IrDA 接口， 发送和接收患者数据 或测量的血糖值数据等， 且图中未示出 ； 等， 但由于与本发明没有直接关系， 所以省略详细 说明。
虽然在图 2 中从血糖计 101 的外观不能直接看见， 但在测定器主体的内部内置有 作为印刷电路板的电路基板 202。在电路基板 202 上安装有公知的微电脑。微电脑通过锂 离子电池的电力工作， 接收来自操作面板 106 的操作命令信号， 驱动光学测定部 103 内部的 LED， 通过光电二极管进行规定的血糖值测定， 于显示面板 105 显示测定结果等。
血糖计 101 的基本的血糖测定的结构与现有技术相同。以下简单说明概况。
在光学测定部 103 上安装有测定芯片 308， 使测定芯片 308 抽吸测定对象的血液。 在该测定芯片 308 上内置有由聚醚砜等多孔膜形成的试验纸 511。 然后， 被测定芯片 308 抽 吸的血液到达试验纸 511 时， 血液中的葡萄糖与试验纸 511 所含的试剂反应， 显色。所述显 色反应需要数秒至十几秒左右的时间， 但该反应受到周围气温的影响。
使作为发光元件的 LED 发出的光照射在试验纸 511 上， 通过作为受光元件的光电 二极管接收来自试验纸 511 的反射光。然后， 经过规定的反应时间后， 将从受光元件得到的 模拟的受光强度信号转换为数字值后， 将该数字值转换为血糖值显示于显示面板 105。 需要说明的是， 测量血糖值的结构并不限于利用显色试剂的上述光学测定方式， 还可以采用电化学传感器方式等一直以来能够在血糖测定中使用的结构。
如上所述， 测定血糖值时， 根据气温的高低， 试验纸 511 中含有的试剂的反应时间 发生变化。因此， 血糖计 101 内部的微电脑的结构要素即 ROM 中存储了对于周围气温的反 应的补正值。而且， 被存入 ROM 中的微电脑的程序的构成如下 ： 检测测量血糖值时的气温， 算出适当的测量值。
然而， 如果测定过程中发生气温变化， 则不能正确导出该补正值。因此， 导出错误 的血糖值的风险极高。即， 测定过程中气温不能发生变化。当然， 即使在刚要测定之前， 气 温如果发生变化， 也必须延缓血糖值测量处理直至该变化稳定。
为了正确地检测出血糖计 101 周围的气温稳定， 在血糖计 101 上设置两个温度测 量元件。
一个是外部气温传感器， 远离血糖计 101 的壳体的中心部分， 设置在与壳体热独 立的位置上， 测量外界气体的温度 ( 以下称作 “外部气温” )。
另一个是内部温度传感器， 设置在血糖计 101 的壳体的中心部分， 测量壳体内部 的温度 ( 以下称作 “内部温度” )。
上述两个温度传感器即使经过一定时间也不会发生变化， 并且温度传感器之间的 值的差小时， 能够判断为血糖计 101 的整个壳体 “适应” 了外部气温， 即， 外部气温和血糖计 101 的壳体内部的温差足够小， 并小到正确测定血糖值所需的程度。
与构成微电脑等的其它电路部件同样地在电路基板 202 上安装有内部温度传感 器即内部温度热敏电阻 203。
另一方面， 外部气温传感器即外部气温热敏电阻 307 被设置在光学测定部 103 中。
图 3 为光学测定部 103 的概要图。
光学测定部 103 由筒 302、 收纳在该筒 302 中的红 LED303、 光电二极管 304、 基座 305、 玻璃窗 306 及绿 LED309 构成。
在不锈钢等金属制的筒 302 中， 红 LED303、 绿 LED309 和光电二极管 304 被设置在 基座 305 上。
为了防尘， 基座 305 通过由薄玻璃板形成的玻璃窗 306 与外界气体隔断。在玻璃 窗 306 上印刷有铂丝， 这构成外部气温热敏电阻 307。
在筒 302 的内部组装有未图示的保持机构， 所述保持机构用于能够装卸测定芯片 308。安装上测定芯片 308 时， 试验纸 511 与玻璃窗 306 相对进行配置。
红 LED303 将红色的光照射在安装于测定芯片 308 的试验纸 511 上。红 LED303 在 下述所有的操作模式下被驱动发光。
绿 LED309 将绿色的光照射在安装于测定芯片 308 的试验纸 511 上。绿 LED309 在 下述多个操作模式中的要求测定精度的模式下被驱动发光。
需要说明的是， 红 LED303 的发光波长可以使用主要对葡萄糖和试剂的反应中生 成的色素有特异性吸收的波长， 例如可以采用 630nm。绿 LED309 的发光波长可以使用主要 对血液中的血红蛋白有特异性吸收的波长， 例如可以采用 520nm。由在绿 LED309 的波长下 测定的吸光度算出血细胞比容， 基于该血细胞比容和在红 LED303 的波长下测定的吸光度， 能够算出血糖值。
为了迅速且适当地测量外部气温， 需要减小外部气温热敏电阻 307 的热容量。因 此， 构成外部气温热敏电阻 307 的玻璃板的构成为 ： 直径 6mm、 厚 0.5mm 的大小。该玻璃板 的热容量大约为 4mJ/K。
[ 硬件 ]
图 4 为血糖计 101 的内部框图。
血糖计 101 是由微电脑构成的系统， 由 CPU402、 ROM403 及 RAM404 和将它们连接起 来的总线 405 构成。除上述构成之外， 总线 405 上还连接有主要提供数据输入功能的部分、 和提供数据输出功能的部分。
在相当于血糖计 101 的数据输入功能的部位上包括 ： 用于获得对于血糖计 101 来 说重要的血糖值测定数据的光学测定部 103、 用于获得温度数据的内部温度热敏电阻 203 及外部气温热敏电阻 307、 实时时钟 407、 以及作为操作面板 106 的按钮操作部 408。
在构成光学测定部 103 的红 LED303 上连接有用于驱动红 LED303 发光的驱动器 410。
在构成光学测定部 103 的绿 LED309 上连接有用于驱动绿 LED309 发光的驱动器 424。
驱动器 410 及驱动器 424 被 D/A 转换器 411 分时驱动控制。下面详细说明分时驱 动。
在构成光学测定部 103 的光电二极管 304 上通过 I/V 转换器 416 连接有 A/D 转换 器 413。
红 LED303 及绿 LED309 需要将适当强度的光照射在测定芯片 308 内的试验纸 511 上， 因此， 进行控制使其基于预先存储在下述非易失性存储器 414 中的发光强度数据进行 发光。即， 使构成血糖计 101 的微电脑工作的、 存储在 ROM403 中的程序， 从非易失性存储 器 414 中读取发光强度数据， 通过 D/A 转换器 411 转换为模拟的电压信号后， 利用驱动器 410 进行功率放大， 对红 LED303 进行发光驱动。 同样地， 程序从非易失性存储器 414 中读取 发光强度数据， 通过 D/A 转换器 411 转换为模拟的电压信号后， 利用驱动器 424 进行功率放 大， 对绿 LED309 进行发光驱动。
红 LED303 及绿 LED309 发出的光照射在测定芯片 308 的试验纸 511 上， 利用光电 二极管 304 检测由试验纸 511 反射的反射光。
将根据光电二极管 304 受光的光强度而变化的、 光电二极管 304 的信号电流通过 I/V 转换器 416 转换为信号电压， 进而， 通过 A/D 转换器 413 转换为数值数据。然后， 将该被 转换的数值数据记录在 RAM404 及非易失性存储器 414 的规定区域。
另外， 血糖计 101 具有内部温度热敏电阻 203 和外部气温热敏电阻 307， 可以根据 上述热敏电阻的电阻变化测定血糖计 101 存在的环境的外部气温、 和血糖计 101 自身的内 部温度。与上述光电二极管 304 同样地， 热敏电阻的电阻值通过 A/D 转换器 413 进行数值 化， 将数值数据记录在 RAM404 及非易失性存储器 414 的规定区域。 需要说明的是， 由于无需 同时测定感光强度和气温， 所以光电二极管 304 和热敏电阻能够分时共用 A/D 转换器 413。 实时时钟 407 是公知的提供日期时间数据输出功能的 IC， 是搭载于很多微电脑及 个人计算机等中的标准件。
本发明的实施方式的血糖计 101 中， 由于需要将患者数据与测定血糖值的时刻的 日期时间信息建立关联， 并存储在非易失性存储器 414 中， 所以设置有实时时钟 407。
作为提供血糖计 101 的数据输出功能的部分， 包括作为显示面板 105 的 LCD 显示 部 415。
在 LCD 显示部 415 中， 通过存储于 ROM403 中的由 CPU402 运行的程序， 显示出各种 画面。
构成血糖计 101 内部的微电脑的要素中， 除数据输入输出功能之外， 还包括提供 数据存储功能的、 由 EEPROM 构成的非易失性存储器 414。在该非易失性存储器 414 中存储 有患者的信息、 血糖计 101 的设定数据及精度试验数据等。存储于非易失性存储器 414 中 的数据通过图中未示出的红外接口或无线接口等， 与外部设备进行数据交换。
[ 软件 ]
图 5 为血糖计 101 的功能框图。是着眼于微电脑提供的功能的图。
红 LED303 通过分压电阻 R502 和开关 503 外加电源电压。
开关 503 通过低速序列发生器 504 及高速序列发生器 505 分别输出的发光控制信 号来控制开、 关。OR 栅极 506 将低速序列发生器 504 及高速序列发生器 505 输出的发光控 制信号汇总施加给开关 503。 即， 红 LED303 通过低速序列发生器 504 及高速序列发生器 505 进行发光控制。
绿 LED309 也同样地通过分压电阻 R507 和开关 508 外加电源电压。
开关 508 通过高速序列发生器 505 输出的发光控制信号来控制开、 关。即， 绿 LED309 与红 LED303 不同， 仅通过高速序列发生器 505 进行发光控制。
需要说明的是， 开关 503 实际上相当于 D/A 转换器 411 和驱动器 410。开关 508 也 同样地实际上相当于 D/A 转换器 411 和驱动器 424。即， 开关 503 及开关 508 并不仅是单纯
地控制开·关， 还通过微电脑控制驱动器的电阻值。
图 5 中， 为了版面及说明的方便， 省略了电流控制的说明。
红 LED303 及绿 LED309 发出的光被照射在测定芯片 308 的试验纸 511 上， 被试验 纸 511 反射的反射光利用光电二极管 304 进行检测。
通过分压电阻 R510 在光电二极管 304 的阳极上外加电源电压。光电二极管 304 接收来自测定芯片 308 内部的试验纸 511 的红 LED303 及绿 LED309 的反射光时， 信号电流 发生变化。该信号电流经 I/V 转换器 416 由 A/D 转换器 413 转换为数字数据。
A/D 转换器 413 通过经由 OR 栅极 512 从低速序列发生器 504 及高速序列发生器 505 中的任一个输出的采样时钟， 将来自光电二极管 304 的信号电流通过 I/V 转换器 416 转 换得到的电压转换为数字数据。
由 A/D 转换器 413 输出的数字数据被输入到芯片安装判定部 513、 基准值测定部 514、 血液滴加判定部 515、 测定处理部 516 及芯片脱离判定部 517 中。
控制部 518 判定目前的操作模式， 根据操作模式， 选择性地驱动控制芯片安装判 定部 513、 基准值测定部 514、 血液滴加判定部 515、 测定处理部 516 及芯片脱离判定部 517。
在血糖计 101 的最初状态下， 控制部 518 使芯片安装判定部 513 工作。 芯片安装判定部 513 为下述程序功能 ( 子程序或函数 ) ： 接收由 A/D 转换器 413 输 出的数字数据， 判定光学测定部 103 上是否安装有测定芯片 308。
芯片安装判定部 513 如果判定光学测定部 103 上安装有测定芯片 308， 就将该内容 报告给控制部 518。
需要说明的是， 芯片安装判定部 513 正在工作时， 控制部 518 控制低速时钟生成部 519， 仅驱动红 LED303 发光。
芯片安装判定部 513 将判定为光学测定部 103 上安装有测定芯片 308 报告给控制 部 518 以后， 接下来， 控制部 518 使基准值测定部 514 工作。
基准值测定部 514 也与芯片安装判定部 513 同样地为程序功能。
基准值测定部 514 分别将红 LED303 及绿 LED309 的光照射在安装于光学测定部 103 的测定芯片 308 的试验纸 511 上。然后， 接收由 A/D 转换器 413 输出的数字数据， 获取 血液滴加在试验纸 511 上的之前的状态 ( 初始状态 ) 的反射光数据， 存储在 RAM404 中。
基准值测定部 514 将初始状态的反射光数据存储在 RAM404 中以后， 将操作的完成 报告给控制部 518。
需要说明的是， 基准值测定部 514 正在工作时， 控制部 518 控制高速时钟生成部 520， 驱动红 LED303 及绿 LED309 发光。
基准值测定部 514 将初始状态的反射光数据被存储在 RAM404 中报告给控制部 518 以后， 接下来， 控制部 518 使血液滴加判定部 515 工作。
血液滴加判定部 515 也与芯片安装判定部 513 及基准值测定部 514 同样地为程序 的功能。
血液滴加判定部 515 分别将红 LED303 及绿 LED309 的光照射在安装于光学测定部 103 上的测定芯片 308 的试验纸 511 上。然后， 接收由 A/D 转换器 413 输出的数字数据， 根 据反射光量的变化， 判定血液是否已滴加在试验纸 511 上。
血液滴加判定部 515 判断血液已滴加在试验纸 511 上以后， 将该内容报告给控制
部 518， 并且向高速时钟生成部 520 输出新的控制信号， 也向测定处理部 516 输出控制信号。
需要说明的是， 血液滴加判定部 515 正在工作时， 控制部 518 控制高速时钟生成部 520， 驱动红 LED303 及绿 LED309 发光。
测定处理部 516 接收通过血液滴加判定部 515 判定为血液滴加在试验纸 511 上而 输出的控制信号时， 开始测定处理。
测定处理部 516 也与芯片安装判定部 513、 基准值测定部 514 及血液滴加判定部 515 同样地为程序的功能。
测定处理部 516 通过由血液滴加判定部 515 输出的控制信号而起动。测定处理部 516 起动时， 使内部的图中未示出的计时器工作， 计时预先确定的时间。所述时间例如为 9 秒。测定处理部 516 分别将红 LED303 及绿 LED309 的光照射在安装于光学测定部 103 上的 测定芯片 308 的试验纸 511 上， 直至计时器计时结束。然后， 计时器完成计时后， 接收由 A/ D 转换器 413 输出的数字数据， 算出血糖值。测定处理部 516 将算出的血糖值显示在 LCD 显 示部上， 同时存储于非易失性存储器。然后， 将处理的结束报告给控制部 518。
需要说明的是， 测定处理部 516 正在工作时， 控制部 518 控制高速时钟生成部 520， 驱动红 LED303 及绿 LED309 发光。 测定处理部 516 将完成测定处理报告给控制部 518 以后， 接下来， 控制部 518 使芯 片脱离判定部 517 工作。
芯片脱离判定部 517 也与芯片安装判定部 513、 基准值测定部 514、 血液滴加判定 部 515 及测定处理部 516 同样地为程序的功能。
芯片脱离判定部 517 接收由 A/D 转换器 413 输出的数字数据， 根据反射光量的变 化判定测定芯片 308 是否已从光学测定部 103 脱离。
芯片脱离判定部 517 判定为测定芯片 308 已从光学测定部 103 脱离时， 将该内容 报告给控制部 518。
需要说明的是， 芯片脱离判定部 517 正在工作时， 控制部 518 控制低速时钟生成部 519， 仅驱动红 LED303 发光。
控制部 518 进行芯片安装判定部 513、 基准值测定部 514、 血液滴加判定部 515、 测 定处理部 516 及芯片脱离判定部 517 的工作控制， 并且在分别工作时执行适当的 LED 发光 控制。
具体而言， 控制部 518 使芯片安装判定部 513 及芯片脱离判定部 517 工作时， 控制 低速时钟生成部 519， 从低速序列发生器 504 输出使红 LED303 和 A/D 转换器 413 工作的时 钟。
另外， 控制部 518 使基准值测定部 514、 血液滴加判定部 515 及测定处理部 516 工 作时， 控制高速时钟生成部 520， 从高速序列发生器 505 输出使红 LED303 和绿 LED309 以及 A/D 转换器 413 工作的时钟。
图 6 为表示控制部 518 控制低速时钟生成部 519 或高速时钟生成部 520 的状态的 表。
控制部 518 最初使芯片安装判定部 513 工作， 控制低速时钟生成部 519。 低速时钟 生成部 519 以每 1 秒 64Hz 的时钟生成 16 采样时钟脉冲， 施加给低速序列发生器 504。低速 序列发生器 504 根据输入的时钟， 生成控制红 LED303 发光的脉冲和控制 A/D 转换器 413 工
作的采样时钟。
芯片安装判定部 513 从 A/D 转换器 413 接收 16 采样份的数据时， 算出平均值。将 该平均值与规定的阈值比较， 判定测定芯片 308 是否已被安装在光学测定部 103 上。
接下来， 控制部 518 使基准值测定部 514 工作， 控制高速时钟生成部 520。 高速时钟 生成部 520 以每 0.5 秒 512Hz 的时钟生成 128 采样时钟脉冲， 施加给高速序列发生器 505。 高速序列发生器 505 根据输入的时钟， 生成控制红 LED303 发光的脉冲、 控制绿 LED309 发光 的脉冲及控制 A/D 转换器 413 工作的采样时钟。
基准值测定部 514 从 A/D 转换器 413 接收 128 采样份的数据时， 算出平均值。将 该平均值与规定的阈值比较， 获取血液滴加在测定芯片 308 的试验纸 511 上之前的状态的 基准值， 存储在 RAM404 中。
接下来， 控制部 518 使血液滴加判定部 515 工作， 控制高速时钟生成部 520。高速 时钟生成部 520 连续地生成 512Hz 时钟的时钟脉冲， 施加给高速序列发生器 505。 高速序列 发生器 505 根据输入的时钟， 生成控制红 LED303 发光的脉冲、 控制绿 LED309 发光的脉冲及 控制 A/D 转换器 413 工作的采样时钟。
血液滴加判定部 515 从 A/D 转换器 413 接收数据时， 连续地算出 128 采样的移动 平均值。将该移动平均值与规定的阈值比较， 判定血液是否已滴加在测定芯片 308 的试验 纸 511 上。
血液滴加判定部 515 判定血液已滴加在试验纸 511 上以后， 将控制信号输出至测 定处理部 516 及高速时钟生成部 520。
高速时钟生成部 520 从血液滴加判定部 515 接收控制信号时， 从在此之前连续生 成 512Hz 的时钟的时钟脉冲的状态转变为以每 1 秒 512Hz 的时钟生成 128 采样的时钟脉冲 的间歇动作。高速序列发生器 505 根据输入的时钟， 生成控制红 LED303 发光的脉冲、 控制 绿 LED309 发光的脉冲及控制 A/D 转换器 413 动作的采样时钟。
另一方面， 测定处理部 516 从血液滴加判定部 515 接收控制信号时， 开始测定处 理。之后， 测定处理部 516 从 A/D 转换器 413 接收 128 采样份的数据时， 算出平均值。将该 平均值依次存储在 RAM404 中直至经过规定时间。最终， 使用存储在非易失性存储器 414 中 的标准曲线数据计算血糖值。
接下来， 在芯片脱离判定部 517 时， 控制部 518 控制低速时钟生成部 519。低速时 钟生成部 519 以每 1 秒 64Hz 的时钟生成 16 采样的时钟脉冲， 施加给低速序列发生器 504。 低速序列发生器 504 根据输入的时钟， 生成控制红 LED303 发光的脉冲和控制 A/D 转换器 413 动作的采样时钟。
芯片脱离判定部 517 从 A/D 转换器 413 接收 16 采样份的数据时， 算出平均值。将 该平均值与规定的阈值比较， 判定测定芯片 308 是否已脱离光学测定部 103。
芯片安装判定部 513 及芯片脱离判定部 517 为检测测定芯片 308 相对于光学测定 部 103 安装或脱离的功能块。因此， 由于 A/D 转换器 413 仅判断 “有无测定芯片 308” 即可， 所以使用低速的时钟仅使红 LED303 发光， 用很少的采样数据进行判定。
与此相对， 基准值测定部 514、 血液滴加判定部 515 及测定处理部 516 为需要获取 具体的数值数据的功能块， 所述数值数据是指血液滴加在试验纸 511 上以前的状态的反射 光的光量、 血液滴加在试验纸 511 上瞬间的判断、 以及血液滴加在试验纸 511 上至经过规定时间的连续变化的反射光的光量。因此， A/D 转换器 413 要求精度， 所以使用高速的时钟使 红 LED303 及绿 LED309 两者发光， 获取比低速时更多的采样数据。
图 7 为高速时钟生成部 520 的功能框图。
512Hz 时钟发生器 702 生成 512Hz 的时钟脉冲。
循环计数器 703 计数 512Hz 的时钟脉冲， 对 0 至 511 的数 (512) 进行计数。由控 制部 518 向该循环计数器 703 施加 256/512 切换控制信号， 通过该控制信号计数 0 至 511 的数、 或 0 至 255 的数 (256)。需要说明的是， 在对复位端子施加信号时， 循环计数器 703 不 进行计数操作， 连续输出 0。
循环计数器 703 的输出数据线与数字比较器 704 的负极侧输入端子连接。向数字 比较器 704 的正极侧输入端子赋予存储在 ROM403 中的数值数据 “127” 作为阈值 705， 数字 比较器 704 将阈值 705 与循环计数器 703 的计数值的比较结果输出给 AND 栅极 706。
数字比较器 704 输出逻辑 “真” ( 高电位 ) 时， AND 栅极 706 输出 512Hz 时钟发生 器 702 的时钟脉冲。
即， 循环计数器 703 为计数最大值即 512 的状态时， 循环计数器 703 计数 0 至 127 的期间， 数字比较器 704 输出逻辑真。另一方面， 循环计数器 703 计数 128 至 511 的期间， 数字比较器 704 输出逻辑假。因此， 从 AND 栅极 706 每 1 秒输出 128 个时钟脉冲。这是测 定处理部 516 工作时的、 高速时钟生成部 520 的动作。 同样地， 循环计数器 703 为计数最大值即 256 的状态时， 循环计数器 703 计数 0 至 127 的期间， 数字比较器 704 输出逻辑真。另一方面， 循环计数器 703 计数 128 至 255 的期 间， 数字比较器 704 输出逻辑假。因此， 从 AND 栅极 706 每 0.5 秒输出 128 个时钟脉冲。这 是基准值测定部 514 工作时的、 高速时钟生成部 520 的动作。
然后， 由于在向循环计数器 703 连续供给复位信号的状态时， 循环计数器 703 连续 输出 0， 所以数字比较器 704 连续输出逻辑真。因此， 从 AND 栅极 706 连续地输出 512Hz 时 钟发生器 702 的时钟脉冲。这是血液滴加判定部 515 工作时的、 高速时钟生成部 520 的动 作。
图 8 为低速时钟生成部 519 的功能框图。
64Hz 时钟发生器 802 生成 64Hz 的时钟脉冲。
循环计数器 803 计数 64Hz 的时钟脉冲， 计数 0 至 63 的数 (64)。
循环计数器 803 的输出数据线与数字比较器 804 的负极侧输入端子连接。对数字 比较器 804 的正极侧输入端子赋予存储在 ROM403 中的数值 “16” 作为阈值 805， 数字比较器 804 将阈值 805 与循环计数器 803 的计数值的比较结果输出至 AND 栅极 806。
低速时钟生成部 519 与图 7 的高速时钟生成部 520 相比， 除时钟的频率、 循环计数 器的计数值、 阈值的数值和循环计数器上没有复位端子及计数切换控制线之外， 电路构成 类似。
数字比较器 804 输出逻辑 “真” ( 高电位 ) 时， AND 栅极 806 输出 64Hz 时钟发生器 802 的时钟脉冲。
循环计数器 803 计数 0 至 16 的期间， 数字比较器 804 输出逻辑真。另一方面， 循 环计数器 803 计数 17 至 63 的期间， 数字比较器 804 输出逻辑假。因此， 从 AND 栅极 806 每 1 秒输出 16 个时钟脉冲。这是芯片安装判定部 513 及芯片脱离判定部 517 工作时的、 低速
时钟生成部 519 的动作。
图 9A、 图 9B、 图 9C 及图 9D 为表示低速时钟生成部 519 及高速时钟生成部 520 生 成的时钟脉冲的时间图。
图 9A 为低速时钟生成部 519 生成的时钟脉冲。 0.25 秒的期间输出 16 个脉冲， 0.75 秒的期间不输出脉冲。重复上述操作。因此， 每 1 秒为 1 个周期。
图 9B 为控制部 518 使基准值测定部 514 工作时的、 高速时钟生成部 520 生成的时 钟脉冲。0.25 秒的期间输出 128 个脉冲， 0.25 秒的期间不输出脉冲。重复该动作。因此， 每 0.5 秒为 1 个周期。
图 9C 为控制部 518 使测定处理部 516 工作时的、 高速时钟生成部 520 生成的时钟 脉冲。0.25 秒的期间输出 128 个脉冲， 0.75 秒的期间不输出脉冲。重复该动作。因此， 每 1 秒为 1 个周期。
图 9D 为血液滴加判定部 515 工作时的、 高速时钟生成部 520 生成的时钟脉冲。与 图 9B 及图 9C 同样连续地输出 512Hz 的时钟。
图 10A、 图 10B、 图 10C 及图 10D 为表示高速序列发生器 505 生成的定时脉冲及采 样时钟的时间图。 图 10A 为被输入高速序列发生器 505 中的、 高速时钟生成部 520 生成的时钟脉冲。
图 10B 为高速序列发生器 505 输出的、 控制红 LED303 的发光驱动的、 红 LED 发光 控制信号。
图 10C 为高速序列发生器 505 输出的、 控制绿 LED309 的发光驱动的、 绿 LED 发光 控制信号。
图 10D 为高速序列发生器 505 输出的、 供给 A/D 转换器 413 的采样时钟。
高速序列发生器 505 在高速时钟生成部 520 生成的时钟脉冲的上升沿 (upedge) 起动 (t1001)。 高速序列发生器 505 与时钟脉冲的上升沿相呼应， 生成图 10B 所示的时间宽 度 ( 从 t1001 至 t1003) 的红 LED 发光控制信号。
接下来， 高速序列发生器 505 从红 LED 发光控制信号的上升 (t1001) 开始稍迟一 些生成图 10D 所示的采样时钟 (t1002)。A/D 转换器 413 接收该信号， 将红 LED303 发光的 状态下的试验纸 511 的反射光的信号电压数据化。
接下来， 高速序列发生器 505 从红 LED 发光控制信号的下降 (t1003) 开始稍迟一 些生成图 10D 所示的采样时钟 (t1004)。A/D 转换器 413 接收该信号， 将红 LED303 不发光 状态下的试验纸 511 的反射光的信号电压数据化。
接下来， 高速序列发生器 505 生成图 10C 所示的时间宽度 ( 从 t1005 至 t1007) 的 绿 LED 发光控制信号。
接下来， 高速序列发生器 505 从绿 LED 发光控制信号的上升 (t1005) 开始稍迟一 些生成图 10D 所示的采样时钟 (t1006)。A/D 转换器 413 接收该信号， 将绿 LED309 发光的 状态下的试验纸 511 的反射光的信号电压数据化。
接下来， 高速序列发生器 505 从绿 LED 发光控制信号的下降 (t1007) 开始稍迟一 些生成图 10D 所示的采样时钟 (t1008)。A/D 转换器 413 接收该信号， 将绿 LED309 不发光 状态下的试验纸 511 的反射光的信号电压数据化。
由以上说明可以判断， 高速序列发生器 505 与高速时钟生成部 520 生成的时钟脉
冲的上升沿相呼应， 使红 LED303 及绿 LED309 交替发光， 在该期间各驱动两次 A/D 转换器 413。A/D 转换器 413 采样红 LED303 及绿 LED309 的亮灯时和灭灯时的各个状态， 输出数据。
图 11A、 图 11B 及图 11C 为表示低速序列发生器 504 生成的定时脉冲及采样时钟的 时间图。
图 11A 为被输入低速序列发生器 504 的、 低速时钟生成部 519 生成的时钟脉冲。
图 11B 为低速序列发生器 504 输出的、 控制红 LED303 的发光驱动的红 LED 发光控 制信号。
图 11C 为低速序列发生器 504 输出的、 供给 A/D 转换器 413 的采样时钟。
低速序列发生器 504 在低速时钟生成部 519 生成的时钟脉冲 ( 图 11A) 的上升沿 起动 (t1101)。 低速序列发生器 504 与时钟脉冲的上升沿相呼应， 生成图 11B 所示的时间宽 度 ( 从 t1101 至 t1103) 的红 LED 发光控制信号。
接下来， 低速序列发生器 504 从红 LED 发光控制信号的上升 (t1101) 开始稍迟一 些生成图 11C 所示的采样时钟 (t1102)。A/D 转换器 413 接收该信号， 将红 LED303 发光的 状态下的试验纸 511 的反射光的信号电压数据化。
接下来， 低速序列发生器 504 从红 LED 发光控制信号的下降 (t1103) 开始稍迟一 些生成图 11C 所示的采样时钟 (t1104)。A/D 转换器 413 接收该信号， 将红 LED303 不发光 的状态下的试验纸 511 的反射光的信号电压数据化。 由以上说明可以判断， 低速序列发生器 504 与低速时钟生成部 519 生成的时钟脉 冲的上升沿相呼应， 使红 LED303 发光， 在该期间各驱动两次 A/D 转换器 413。A/D 转换器 413 采样红 LED303 亮灯时和灭灯时的各个状态， 输出数据。
[ 操作 ]
如上所述， 血糖计使血液与规定的试剂反应， 检测其变化， 算出血糖值。如果精密 地测量， 充分确保血液中的葡萄糖与试剂的反应时间， 反应就能最终稳定， 仅通过单纯的反 射光的强弱就能检测血糖值。 但是， 由于医院内的血糖值测定操作以多个患者作为对象， 所 以血糖值测定操作必须迅速地进行。因此， 血糖计 101 中， 使用标准曲线数据， 实现在葡萄 糖与试剂反应的中途算出血糖值的、 短时间内的血糖值测定。
为了在短时间内测定血糖值， 血糖计 101 需要正确获取血液对于试验纸 511 的滴 加定时。 获取的滴加定时如果与本来的定时在时间轴上有偏差， 则其以误差的形式出现。 该 测定误差必须在允许的范围内。
例如设定本实施方式的血糖计 101 的测定时间为 9 秒， 假设采样时钟为 1Hz 时， 最 大产生 2 秒的误差。 如上所述， 由于在血液与试剂的反应中途算出血糖值， 所以经过 2 秒时， 相应地反应也在进行， 产生较大误差。
为了减小误差， 只要将采样时钟设定为较高频率即可。 但是， 提高采样时钟的频率 就要相应地更多地运转 A/D 转换器 413。通常而言， 由于 A/D 转换器的电力消耗较大， 所以 电池驱动的携带型机器中设定频率较高的采样时钟会加快电池的消耗， 缩短工作时间， 故 不优选。
因此， 本实施方式中， 仅在确认血液滴加在试验纸 511 上的阶段采用提高采样时 钟的方法。然后， 从确认血液滴加在试验纸 511 上的瞬间开始， 控制测定处理部 516 使用于 测定处理的计时器起动， 并且构成高速时钟生成部 520， 以施加 A/D 转换器 413 的采样时钟。
图 12 为一同示出测定血糖值时使用标准曲线数据算出的测定值和时间的经过的 图。本实施方式的血糖计获取从该图的 0 秒的时刻的值至 9 秒的时刻的值。
测定误差取决于测定结束时刻即 9 秒的时刻的曲线的斜率。考虑到此， 采样时间 间隔 ( 采样时钟的频率的倒数 )Tsample、 曲线的斜率 Δf 和对血糖计所要求的分辨率 ε 为 下式的关系。
根据上式， 能够在因测定时间不同而斜率不同的反应曲线中， 求出各个测定时间 的最佳的采样时间间隔的最大值 ( 时钟频率的最小值 )。
本实施方式的血糖计 101 显示的血糖值的最小值为 1mg/dL。 通常要求电子测定仪 器的分辨率相对于显示值为 10 倍以上， 因此， 如果要求的分辨率为 0.1mg/dL、 斜率为 40mg/ dl/sec 时， 采样时间间隔为 0.0025 秒， 采样时钟的频率 ( 采样时间间隔的倒数 ) 为 400Hz。 需要说明的是， 考虑数字仪器的设计的方便， 作为二进制法易于处理的数字， 本实施方式的 血糖计 101 采用 512Hz。
本实施方式中公开了一种血糖计。
时钟生成部的结构如下 ： 根据血糖计的操作模式适当设定采样时钟， 特别在确定 测定开始的模式下连续生成高速的时钟脉冲， 自检测到滴加的时刻开始计时器等的测量操 作， 并且将时钟脉冲的生成切换为间歇的模式。根据所要求的分辨率和血糖值的测定曲线 的斜率来确定时钟脉冲。
通过如上所述构成血糖计， 能够实施具有必要的精度、 同时尽可能降低电力消耗 的血糖计。
以上， 针对本发明的实施例说明了本发明， 但本发明并不限定于上述实施例， 只要 不脱离记载在权利要求中的本发明的主旨， 也包括其它变形例、 应用例。
符号说明
101... 血糖计、 102... 壳体、 103... 光学测定部、 104... 脱出杆、 105.. 显示面板、 106... 操作面板、 202... 电路基板、 203... 内部温度热敏电阻、 256... 最大值、 302... 筒、 304... 光电二极管、 305... 基座、 306... 玻璃窗、 307... 外部气温热敏电阻、 308... 测 定 芯 片、 402...CPU、 403...ROM、 404...RAM、 405... 总 线、 407... 实 时 时 钟、 408... 按 钮 操作部、 410... 驱动器、 411...D/A 转换器、 413...A/D 转换器、 414... 非易失性存储器、
415...LCD 显示部、 424... 驱动器、 503... 开关、 504... 低速序列发生器、 505... 高速序列 发生器、 506...OR 栅极、 508... 开关、 511... 试验纸、 512...OR 栅极、 513... 芯片安装判 定部、 514... 基准值测定部、 515... 血液滴加判定部、 516... 测定处理部、 517... 芯片脱 离判定部、 518... 控制部、 519... 低速时钟生成部、 520... 高速时钟生成部、 R502、 R507、 R510... 分 压 电 阻、 702...512Hz 时 钟 发 生 器、 703... 循 环 计 数 器、 704... 数 字 比 较 器、 705... 阈值、 706...AND 栅极、 802...64Hz 时钟发生器、 803... 循环计数器、 804... 数字比 较器、 805... 阈值、 806...AND 栅极。