JP2012010940A - Function-supplementing integrated circuit and integrated circuit system, and medical instrument using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能補完集積回路、集積回路システムおよびこれらを使用した医療機器に関する。 The present invention relates to a function-complementary integrated circuit, an integrated circuit system, and a medical device using these.
従来、医療用機器の内部回路は、マイクロコンピュータやオペアンプといった電子部品を配線基板上にハイブリット実装して構成していた。 Conventionally, an internal circuit of a medical device is configured by hybrid mounting electronic components such as a microcomputer and an operational amplifier on a wiring board.
複数の部品を単一の集積回路に集積化(ワンチップ化)して部品の低コスト化を実現する技術としては下記文献(特許文献1)に記載されたものがある。 As a technique for realizing a reduction in the cost of parts by integrating a plurality of parts on a single integrated circuit (one-chip), there is one described in the following document (Patent Document 1).
しかし、上記従来技術によりワンチップ化された集積回路は、一の機器用の専用部品としてカスタマイズされるため、使用する集積回路に要求される機能が異なる他の機器に実装される共通の部品として使用することができない。このため、複数の機器において部品を共通化することによるさらなる低コスト化を実現できないという問題がある。 However, since the integrated circuit made into one chip by the above-mentioned conventional technology is customized as a dedicated component for one device, it is a common component to be mounted on other devices having different functions required for the integrated circuit to be used. Cannot be used. For this reason, there exists a problem that the further cost reduction by sharing components in a some apparatus cannot be implement | achieved.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、医療機器用部品およびこれを使用した医療機器のさらなる低コスト化を実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to realize further cost reduction of a medical device component and a medical device using the same.
上記課題を解決するために、本発明に係る機能補完集積回路は、複数の医療機器のうち少なくとも一つに使用され、複数の医療機器にそれぞれ使用される共通のプロセッサの一部の機能を補完する集積回路であって、集積回路の異常を検知させるための異常検知用信号をプロセッサに送信する異常検知用信号送信部と、プロセッサからプロセッサの異常を示す異常監視信号を受信したとき補完する前記一部の機能を停止し医療機器を安全側に制御するプロセッサ監視部と、を有する。 In order to solve the above-described problems, a function-complementary integrated circuit according to the present invention is used in at least one of a plurality of medical devices, and complements some functions of a common processor used for each of the plurality of medical devices. An abnormality detection signal transmission unit that transmits an abnormality detection signal for detecting an abnormality of the integrated circuit to the processor, and the abnormality detection signal that indicates the abnormality of the processor is received from the processor. A processor monitoring unit that stops some functions and controls the medical device to the safe side.
また、本発明に係る集積回路システムは、複数の医療機器のうち少なくとも一つに使用され、複数の医療機器にそれぞれ使用される共通のプロセッサの一部の機能を補完する機能補完集積回路と、機能補完集積回路により前記一部の機能が補完される前記プロセッサと、を有するシステムであって、機能補完集積回路は、プロセッサからプロセッサの異常を示す異常監視信号を受信したとき補完する前記一部の機能を停止し医療機器を安全側に制御するプロセッサ監視部と、機能補完集積回路の異常を検知させるための異常検知用信号をプロセッサに送信する異常検知用信号送信部と、異常検知用信号に基づきプロセッサが機能補完集積回路の異常を検知したときプロセッサが送信する異常検知信号を受信する異常検知信号受信部と、異常検知信号受信部が異常検知信号を受信したとき、前記一部の機能を補完するために医療機器に供給される制御信号を遮断するために用いられる遮断制御信号を出力する遮断制御信号出力部と、を有し、プロセッサは、プロセッサの異常を示す異常監視信号を送信する異常監視信号送信部と、機能補完集積回路の異常を検知したとき、医療機器を安全側に制御する安全制御部と、を有する。 In addition, an integrated circuit system according to the present invention is used in at least one of a plurality of medical devices, and a function-complementary integrated circuit that supplements some functions of a common processor used for each of the plurality of medical devices; And a processor having the function supplemented by the function complementing integrated circuit, wherein the function complementing integrated circuit complements the processor when receiving an abnormality monitoring signal indicating an abnormality of the processor from the processor. Monitoring unit for controlling the medical device to the safe side, an abnormality detection signal transmission unit for transmitting an abnormality detection signal for detecting an abnormality of the function-complementary integrated circuit to the processor, and an abnormality detection signal An abnormality detection signal receiving unit for receiving an abnormality detection signal transmitted by the processor when the processor detects an abnormality in the function-complementary integrated circuit, and an abnormality detection When the signal receiving unit receives an abnormality detection signal, a blocking control signal output unit that outputs a blocking control signal used to block a control signal supplied to the medical device in order to supplement the partial function; The processor includes an abnormality monitoring signal transmission unit that transmits an abnormality monitoring signal indicating an abnormality of the processor, and a safety control unit that controls the medical device to the safe side when an abnormality of the function-complementary integrated circuit is detected. Have.
また、本発明に係る医療機器は、上記機能補完集積回路または上記集積回路システムを使用してなる。 In addition, a medical device according to the present invention uses the function-complementary integrated circuit or the integrated circuit system.
本発明に係る機能補完集積回路または集積回路システムによれば、複数の医療機器に使用されるプロセッサをカスタマイズして共通化するとともに高機能な機器についてはプロセッサの一部の機能を補完するカスタマイズされた機能補完集積回路をプロセッサと併用する。さらに、プロセッサと機能補完集積回路とに互いの異常を監視させるとともに異常発生時は医療機器を安全側に制御する。これにより、複数の医療機器の部品の共通化、部品数および部品サイズの低減、開発工数の低減、および、再設計リスクの低減が可能となるため医療機器のトータルコストの低減を実現することができる。また、医療機器の信頼性および安全性を向上させることができる。 According to the function-complementary integrated circuit or integrated circuit system according to the present invention, a processor used for a plurality of medical devices is customized and shared, and a highly functional device is customized to supplement a part of the functions of the processor. Function-complementary integrated circuits are used in combination with processors. Further, the processor and the function-complementary integrated circuit are monitored for abnormalities, and when an abnormality occurs, the medical device is controlled to the safe side. As a result, it is possible to reduce the total cost of medical equipment because it is possible to share parts of multiple medical equipment, reduce the number and size of parts, reduce development man-hours, and reduce redesign risk. it can. In addition, the reliability and safety of the medical device can be improved.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る機能補完集積回路、集積回路システムおよびこれらを使用した医療機器について詳細に説明する。 Hereinafter, a function-complementary integrated circuit, an integrated circuit system, and a medical device using them will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る医療機器のうちシリンジポンプおよび輸液ポンプの機能ブロック図を示す図である。 FIG. 1 is a functional block diagram of a syringe pump and an infusion pump in the medical device according to the present embodiment.
図2は、本実施形態に係る医療機器のうち血糖計および血圧計の機能ブロック図を示す図である。 FIG. 2 is a functional block diagram of a blood glucose meter and a sphygmomanometer in the medical device according to the present embodiment.
なお、図1、2において、医療機器の一部の機能ブロックを省略している。 1 and 2, some functional blocks of the medical device are omitted.
シリンジポンプは、集中治療室(ICU)などで患者への栄養補給や輸血、化学療法剤や麻酔薬といった薬液注入を高い精度で比較的長時間行なうことを主目的とした医療機器であり、その薬液流量制御が他の形式のポンプと比較して優れている。 Syringe pumps are medical devices whose main purpose is to perform nutritional supplementation and blood transfusion for patients, chemotherapeutic agents and anesthetics for a long period of time with high accuracy in intensive care units (ICU). The chemical flow control is superior to other types of pumps.
輸液ポンプは、設定した一時間あたりの点滴量で、持続的に薬剤を投与する医療機器であり、例えば、手術後における患者に、正確に点滴をしたい時に使用される。 An infusion pump is a medical device that continuously administers a drug at a set amount of infusion per hour, and is used, for example, when it is desired to accurately infuse a patient after surgery.
血圧計は、人間の血圧を測定する医療機器であり、血糖計は、人間の血糖値を測定する医療機器である。 The sphygmomanometer is a medical device that measures human blood pressure, and the blood glucose meter is a medical device that measures human blood glucose level.
図1、2に示すように、本実施形態に係る医療機器10、11には、同じプロセッサ100がそれぞれ共通に使用される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1、2に示す医療機器10、11は、それぞれに備えられたセンサ120により検出された信号(以下、「検出信号」と称する)がプロセッサ100に入力されると、検出信号はプロセッサ100が有する増幅部101で増幅される。ここで、プロセッサ100は増幅部101その他の要素を含むことができるが、CPU(Central Processing Unit)102のみで構成し、増幅部101その他の要素は別チップで構成してもよい。
1 and 2, when a signal (hereinafter referred to as “detection signal”) detected by a
センサ120は、医療機器10がシリンジポンプおよび輸液ポンプである場合は閉塞圧力センサが、医療機器11が血圧計である場合は圧力センサおよびマイクが、医療機器11が血糖計である場合は血糖センサが該当する。
The
プロセッサ100が有するCPU102は、増幅された検出信号に基づいて演算を行い、検出結果を算出し、また、医療機器10、11の制御を行う。
A
センサ120による検出結果は、医療機器10、11に備えられたフラッシュメモリ150に記録され、LCD(Liquid Crystal Display)140に表示されることができる。また、測定の完了を判断したときや異常を検出したときは、医療機器10、11に備えられたブザー130を鳴動し、LED(Light Emitting Diode)170を点灯または点滅する制御をする。
The detection result by the
医療機器10がシリンジポンプおよび輸液ポンプである場合は、ポンプ(図示せず)を駆動するモータ160がセンサ120による検出結果に基づいて制御される。
When the
図1に示すように、本実施形態に係る医療機器10であるシリンジポンプおよび輸液ポンプは、プロセッサ100とともにゲートアレイ(機能補完集積回路)110が用いられる。
As shown in FIG. 1, a syringe array and an infusion pump, which are
一般的に、シリンジポンプおよび輸液ポンプに用いるプロセッサ100は、比較的演算処理能力が高く高機能であることが必要とされる。一方、血圧計および血糖計に用いるプロセッサ100には、シリンジポンプおよび輸液ポンプに用いるプロセッサ100ほど高機能である必要はない。このため、同じプロセッサ100によって、上述した4つの医療機器10、11すべての機能を達成しようとすると、プロセッサ100の機能をシリンジポンプおよび輸液ポンプに合わせざるを得ず、血圧計および血糖計に用いる場合には、プロセッサ100はオーバースペックとなる。すなわち、プロセッサ100のチップサイズの増大を招き、部品コストの低減を実現することが困難となる。
Generally, the
そこで、本実施形態においては、医療機器10、11に共通に用いられるプロセッサ100は、血圧計および血糖計の機能を達成するのに十分な程度の、比較的低機能なものとする。そして、シリンジポンプおよび輸液ポンプにプロセッサ100が用いられる場合には、プロセッサ100とゲートアレイ110とを接続する。すなわち、例えば、モータ160やLCD140といったその制御に比較的高い演算処理能力を必要とする周辺機器の制御をゲートアレイ110に行なわせることでプロセッサ100の機能をゲートアレイ110に補完させる。
Therefore, in the present embodiment, the
プロセッサ100とゲートアレイ110は互いに接続されることで高機能または複数の機能を実現する集積回路システムを構成する。
The
一方、図2に示すように、本実施形態に係る医療機器11である血糖計および血圧計については、ゲートアレイ110は用いられない。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
このように、本実施形態に係る医療機器10、11は、その機能に応じて、ゲートアレイ110を併用する。ゲートアレイ110は、プロセッサ100の一部の機能を補完するように構成される。
As described above, the
ゲートアレイ110は、例えば、配線の変更によりカスタマイズする方式(例えば、アルミマスタスライス方式)のゲートアレイであってもよく、論理回路の書込みまたは再書込みによりプログラマブルにカスタマイズする方式のゲートアレイ(例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array))であってもよい。
The
このように、本実施形態に係る医療機器10、11によれば、複数の医療機器10、11に使用されるプロセッサ100をカスタマイズして共通化するとともに高機能な機器についてはプロセッサの100一部の機能を補完するカスタマイズされたゲートアレイ110をプロセッサ100と併用する。これにより、複数の医療機器10、11の部品の共通化、部品数および部品サイズの低減、開発工数の低減、および、汎用品の生産中止による再設計リスクの低減が可能となるため医療機器10、11のトータルコストの低減を実現することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態に係る医療機器10、11によれば、プラットフォーム集積回路100の一部の構成要素の機能を比較的低い機能を有するように構成しても、該機能よりも高い機能が要求される測定装置にまで適用対象範囲を拡大することができる。このため、量産効果により、さらに部品コストを低減することができる。
Further, according to the
なお、チップサイズ低減効果を向上させるために、プロセッサ100およびゲートアレイ110はフルカスタムであるASIC(Application Specific Integrated Circuit)で構成してもよく、セミカスタムであるスタンダードセルで構成してもよい。
In order to improve the chip size reduction effect, the
図3は、本発明の実施形態に係る医療機器の構成要素のうちプロセッサ、ゲートアレイ、および、周辺機器の接続関係と、これらの周辺機器の制御信号のタイミングチャートとを示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a connection relationship between a processor, a gate array, and peripheral devices among components of the medical device according to the embodiment of the present invention, and a timing chart of control signals of these peripheral devices.
図3に示す本実施形態に係る医療機器10の構成要素は、シリンジポンプおよび輸液ポンプのフェイルセーフ機能に関する要素である。フェイルセーフ機能とは、医療機器10において、異常が発生した場合、常に安全側に医療機器10を制御する機能をいう。
The components of the
プロセッサ100は、WDT(Watch Dog Timer、異常監視信号送信部)103と、フェイルセーフ制御部(安全制御部、第2警報制御信号出力部)104と、シリアル通信部105とを有する。
The
WDT103は、プロセッサ100におけるプログラムの正常な実行状態を監視するためのタイマである。WDT103は、プロセッサ100が正常である場合はカウントアップ信号(パルス信号)を出力し、プロセッサ100が異常である場合はカウントアップ信号を出力せず、一定の直流信号を出力する。WDT103の出力信号を異常監視信号と称する。
The
フェイルセーフ制御部104は、ゲートアレイ110の異常時に、モータ160を停止させるための信号、ブザー130を鳴動させるための信号、および、LED170を点灯または点滅させる信号(以下、「フェイルセーフ制御信号」と称する)を出力する。フェイルセーフ制御部104は、ゲートアレイ110の異常時に、モータ160を停止させることで医療機器10を安全側に制御する。
The fail
シリアル通信部105は、ゲートアレイ110のシリアル通信部118との間で、ゲートアレイ110の異常を検知するためのベリファイテスト用データの送受信を行なう。ベリファイテスト用データの送受信はシリアルデータで行なうが、パラレルデータで行なってもよい。シリアル通信部105は、ベリファイテストによりゲートアレイ110の異常を検知し、フェイルセーフ制御部104にゲートアレイ110の異常を通知するデータを送信する。ベリファイテストについては後述する。
ゲートアレイ110は、WDT監視部(プロセッサ監視部)111、フェイルセーフ制御部(プロセッサ監視部、警報制御信号出力部、第1警報制御信号出力部)112、自己診断部(異常検知用信号送信部)113、スイッチ114、モータ制御部115、ブザー制御部116、LED制御部117、シリアル通信部(異常検知用信号送信部、異常検知信号受信部)118、遮断制御信号出力部119を有する。
The
WDT監視部111は、WDT103から異常監視信号を受信し、これによりプロセッサ100の監視を行なう。また、異常監視信号に基づいてプロセッサ100の異常を検知する。フェイルセーフ制御部112は、フェイルセーフ制御信号を出力する。プロセッサ100の異常時は、フェイルセーフ制御部112が発生するフェイルセーフ制御信号をゲートアレイ110から出力させるようにスイッチ114を切り換える。なお、ゲートアレイ110のフェイルセーフ制御部112が発生するフェイルセーフ制御信号は、プロセッサ100のフェイルセーフ制御部104が発生するフェイルセーフ制御信号と同様のものであってよい。
The
自己診断部113は、ゲートアレイ110の異常を自己で判断し、異常時は、ゲートアレイ110の異常をプロセッサ100に検知させるための信号(異常検知用信号)をプロセッサ100に対して送信する。例えば、自己診断部113は、内部の電源電圧が閾値より低下するという異常や、医療機器10の停止キーが入力されているにもかかわらずモータ160の制御パルスが検出されるという異常を判断してもよい。
The self-
スイッチ114は、プロセッサ100の正常時は、モータ制御部115、ブザー制御部116およびLED制御部117が発生する周辺機器に対する通常の制御信号(以下、「通常制御信号」と称する)がゲートアレイ110から出力されるように、WDT監視部111からの制御信号に基づいて入力信号が切り換えられている。図3に示すスイッチ114の切換状態はプロセッサ100の正常時の状態を示す。
When the
また、スイッチ114は、プロセッサ100の異常時は、フェイルセーフ制御部112が発生するフェイルセーフ制御信号がゲートアレイ110から出力されるように、WDT監視部111からの制御信号に基づいて入力信号を切り換える。
Further, the
モータ制御部115は、モータ160を通常制御するための制御信号を出力する。ブザー制御部116は、ブザー130を鳴動させないための制御信号を出力し、LED制御部117はLED170を点灯させないための制御信号を出力する。図3に示すモータ160、ブザー130、LED170の制御信号のタイミングチャートは、プロセッサ100およびゲートアレイ110が共に正常である場合に各周辺機器に供給される各周辺機器の制御信号を示す。
The
シリアル通信部118は、ゲートアレイ110がプロセッサ100とシリアル通信をするためのインタフェースであり、一時的に受信データを記憶させる記憶装置を有する。
The
プロセッサ100(詳細には、プロセッサ100のシリアル通信部105)は、シリアル通信部118に対しベリファイテストを行なうことでゲートアレイ110の異常を検知する。すなわち、プロセッサ100はシリアル通信部118の記憶装置の任意のアドレスにデータを書き込んだ後、同一アドレスから書き込まれたデータを読み出し(ゲートアレイ110からプロセッサ100に送信させ)、書き込んだデータと読み出したデータ(異常検知用信号)とを照合し、両者が一致しないことをもってゲートアレイ110の異常を検知する。ここで、プロセッサ100は、ベリファイテストの結果、ベリファイエラーに限らず、ゲートアレイ110との通信不成立をもゲートアレイ110の異常として検出することができる。
The processor 100 (specifically, the
さらに、プロセッサ100は、ゲートアレイ110の自己診断部113からゲートアレイ110の異常を受信することで、ゲートアレイ110の異常を検知することができる。
Further, the
プロセッサ100は、ゲートアレイ110の異常を検出したときは、シリアル通信部118に対しゲートアレイ110をシャットダウンさせるための制御信号を送信する。プロセッサ100から前記制御信号を受信したゲートアレイ110は、起動している自己の機能を停止する。そして、ゲートアレイ110からモータ160、ブザー130およびLED170へ供給される通常制御信号を遮断するための制御信号(以下、「遮断制御信号」と称する)を遮断制御信号出力部119から出力する。
When detecting an abnormality of the
遮断制御信号は、開放電位の信号であってもよい。プルダウン抵抗器310を利用することで、スイッチ300にLoレベル(例えば、接地電位)の信号を供給することができる。しかし、遮断制御信号は、これに限定されず、Loレベルの電圧信号であってもよい。
The cutoff control signal may be an open potential signal. By using the pull-
スイッチ300は、ゲートアレイ110の正常時は、ゲートアレイ100から出力される通常制御信号が周辺機器に供給されるように、遮断制御信号出力部119からの遮断制御信号(Loレベル)に基づいて入力信号が切り換えられている。図3に示すスイッチ300の切換状態はゲートアレイ100の正常時の状態を示す。
The
また、スイッチ300は、ゲートアレイ110の異常時は、プロセッサ104のフェイルセーフ制御部104が発生するフェイルセーフ制御信号が周辺機器に供給されるように、遮断制御信号出力部119からの制御信号(Hiレベル)に基づいて入力信号を切り換える。
Further, the
モータ160、ブザー130、LED170の制御信号について説明する。
Control signals for the
図3のタイミングチャートに示すように、プロセッサ100、ゲートアレイ110共に正常の場合は、モータ160には、ゲートアレイ110から出力されるパルス状の通常の制御信号が入力される。また、正常時はブザー130を鳴動させず、LED170を点灯させないため、ブザー130およびLED170にはこれらの周辺機器を鳴動および点灯させない制御信号がゲートアレイ110から入力される。例えば、接地電位の制御信号が入力される。
As shown in the timing chart of FIG. 3, when both the
図4は、プロセッサ100が異常の場合の本実施形態に係る医療機器10の構成要素のうちプロセッサ100、ゲートアレイ110、および、周辺機器の接続関係と、周辺機器の制御信号のタイミングチャートとを示すブロック図である。
FIG. 4 shows a connection relationship between the
図4に示すように、プロセッサ100が異常でゲートアレイ110が正常の場合は、モータ160には、モータ160を停止させることで医療機器10を安全側に制御するための信号がゲートアレイ110から入力される。例えば、接地電位の制御信号が入力される。異常時は異常を知らせるためにブザー130を鳴動させ、LED170を点灯させる。このため、ブザー130およびLED170にはこれらの周辺機器を鳴動および点灯させる制御信号がゲートアレイ110から入力される。例えば、電圧パルスによる制御信号が入力される。
As shown in FIG. 4, when the
図5は、ゲートアレイ110が異常の場合の本実施形態に係る医療機器10の構成要素のうちプロセッサ100、ゲートアレイ110、および、周辺機器の接続関係と、周辺機器の制御信号のタイミングチャートとを示すブロック図である。
FIG. 5 shows a connection relationship among the
図5に示すように、ゲートアレイ110が異常でプロセッサ100が正常の場合は、モータ160には、モータ160を停止させることで医療機器10を安全側に制御するための信号がプロセッサ100(詳細には、プロセッサ100のフェイルセーフ制御部104)から入力される。例えば、接地電位の制御信号が入力される。異常時は異常を知らせるためにブザー130を鳴動させ、LED170を点灯させる。このため、ブザー130およびLED170にはこれらの周辺機器を鳴動および点灯させる制御信号がプロセッサ100から入力される。例えば、電圧パルスによる制御信号が入力される。
As shown in FIG. 5, when the
図6は、従来の医療機器60の構成要素のうちプロセッサ600、ディスクリート素子群610、モータ660、ブザー630、LED670の接続関係を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a connection relationship among the
従来の医療機器60は、汎用のプロセッサ600を用い、汎用プロセッサ600が直接モータ660、ブザー630およびLED670を制御しているため、プロセッサ600が機能的にも素子面積的にも冗長となる。また、プロセッサ600の異常をWDT601の出力により監視し異常時に周辺機器を安全側に制御するための回路をディスクリート素子群610により構成するため、コストおよび実装面積の削減が困難である。
The conventional
さらに、従来の医療機器60は、プロセッサ600の異常を監視しているが、ディスクリート素子群610の異常は監視していないため、ディスクリート素子群610の異常時には周辺機器を安全側に制御しない。
Furthermore, the conventional
一方、本発明の実施形態に係る医療機器によれば、複数の医療機器に使用されるプロセッサをカスタマイズして共通化するとともに高機能な機器についてはプロセッサの一部の機能を補完するカスタマイズされたゲートアレイをプロセッサと併用する。これにより、複数の医療機器の部品の共通化、部品数および部品サイズの低減、開発工数の低減、および、再設計リスクの低減が可能となるため医療機器のトータルコストの低減を実現することができる。 On the other hand, according to the medical device according to the embodiment of the present invention, a processor used for a plurality of medical devices is customized and shared, and a customized device that complements some of the functions of the processor for a high-performance device. Use a gate array with a processor. As a result, it is possible to reduce the total cost of medical equipment because it is possible to share parts of multiple medical equipment, reduce the number and size of parts, reduce development man-hours, and reduce redesign risk. it can.
また、本実施形態に係る医療機器によれば、プラットフォーム集積回路の一部の構成要素の機能を比較的低い機能を有するように構成しても、該機能よりも高い機能が要求される測定装置にまで適用対象範囲を拡大することができる。このため、量産効果により、さらに部品コストを低減することができる。 In addition, according to the medical device according to the present embodiment, even if the functions of some of the components of the platform integrated circuit are configured to have a relatively low function, a measurement apparatus that requires a higher function than the function is required. The scope of application can be expanded to For this reason, parts costs can be further reduced by the mass production effect.
さらに、本実施形態に係る医療機器によれば、プロセッサとゲートアレイとに互いの異常を監視させるとともに異常発生時は異常がある集積回路による周辺機器の制御を遮断し、正常な集積回路により医療機器を安全側に制御する。これにより、医療機器の信頼性および安全性を向上させることができる。 Furthermore, according to the medical device according to the present embodiment, the processor and the gate array are monitored for abnormalities, and when an abnormality occurs, the control of the peripheral device by the integrated circuit having the abnormality is cut off, and the medical device is operated by the normal integrated circuit. Control the equipment to the safe side. Thereby, the reliability and safety of the medical device can be improved.
以上、本発明の実施形態に係る機能補完集積回路、集積回路システムおよびこれらを使用した医療機器について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。 As described above, the function-complementary integrated circuit, the integrated circuit system, and the medical device using these according to the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、上述した実施形態においては、集積回路を、シリンジポンプ、輸液ポンプ、血糖計および血圧計の4つの医療機器に共通に用いるものとして説明をしているが、これ以外の医療機器について共通に用いるものであってもよく、また、共通に用いる医療機器の数は限定されない。 For example, in the above-described embodiment, the integrated circuit is described as being commonly used for four medical devices such as a syringe pump, an infusion pump, a blood glucose meter, and a blood pressure meter. However, the integrated circuit is commonly used for other medical devices. It may be used, and the number of medical devices commonly used is not limited.
10、11 医療機器、
100 プロセッサ、
101 増幅部、
102 CPU、
103 WDT、
104 フェイルセーフ制御部、
105 シリアル通信部、
110 ゲートアレイ、
111 WDT監視部、
112 フェイルセーフ制御部、
113 自己診断部、
114 スイッチ、
115 モータ制御部、
116 ブザー制御部、
117 LED制御部、
118 シリアル通信部、
119 遮断制御信号出力部、
120 センサ、
130 ブザー、
140 LCD、
150 フラッシュメモリ、
160 モータ、
170 LED
300 スイッチ、
310 プルダウン抵抗器。
10, 11 Medical equipment,
100 processors,
101 amplifying unit,
102 CPU,
103 WDT,
104 fail-safe control unit,
105 Serial communication unit,
110 gate array,
111 WDT monitoring unit,
112 Fail-safe control unit,
113 Self-diagnosis department,
114 switches,
115 motor controller,
116 buzzer control unit,
117 LED control unit,
118 Serial communication unit,
119 shut-off control signal output unit,
120 sensors,
130 buzzer,
140 LCD,
150 flash memory,
160 motor,
170 LED
300 switches,
310 Pull-down resistor.
Claims (10)
前記集積回路の異常を検知させるための異常検知用信号を前記プロセッサに送信する異常検知用信号送信部と、
前記プロセッサから前記プロセッサの異常を示す異常監視信号を受信したとき補完する前記一部の機能を停止し前記医療機器を安全側に制御するプロセッサ監視部と、
を有することを特徴とする機能補完集積回路。 An integrated circuit that is used in at least one of a plurality of medical devices and supplements a part of functions of a common processor used for each of the plurality of medical devices,
An abnormality detection signal transmitter for transmitting an abnormality detection signal for detecting an abnormality of the integrated circuit to the processor;
A processor monitoring unit that stops the part of the function that is complemented when an abnormality monitoring signal indicating abnormality of the processor is received from the processor and controls the medical device to the safe side;
A function-complementary integrated circuit comprising:
前記異常検知信号受信部が前記異常検知信号を受信したとき、前記一部の機能を補完するために前記医療機器に供給される制御信号を遮断するために用いられる遮断制御信号を出力する遮断制御信号出力部と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の機能補完集積回路。 An abnormality detection signal receiving unit that receives an abnormality detection signal transmitted by the processor when the processor detects an abnormality of the integrated circuit based on the abnormality detection signal;
When the abnormality detection signal receiving unit receives the abnormality detection signal, a cutoff control that outputs a cutoff control signal used to cut off a control signal supplied to the medical device in order to supplement the partial function. A signal output unit;
The function-complementary integrated circuit according to claim 1, further comprising:
前記機能補完集積回路により前記一部の機能が補完される前記プロセッサと、を有するシステムであって、
前記機能補完集積回路は、
前記プロセッサから前記プロセッサの異常を示す異常監視信号を受信したとき補完する前記一部の機能を停止し前記医療機器を安全側に制御するプロセッサ監視部と、
前記機能補完集積回路の異常を検知させるための異常検知用信号を前記プロセッサに送信する異常検知用信号送信部と、
前記異常検知用信号に基づき前記プロセッサが前記機能補完集積回路の異常を検知したとき前記プロセッサが送信する異常検知信号を受信する異常検知信号受信部と、
前記異常検知信号受信部が前記異常検知信号を受信したとき、前記一部の機能を補完するために前記医療機器に供給される制御信号を遮断するために用いられる遮断制御信号を出力する遮断制御信号出力部と、を有し、
前記プロセッサは、
前記プロセッサの異常を示す異常監視信号を送信する異常監視信号送信部と、
前記機能補完集積回路の異常を検知したとき、前記医療機器を安全側に制御する安全制御部と、
を有することを特徴とする集積回路システム。 A function-complementary integrated circuit that is used in at least one of a plurality of medical devices and supplements a part of functions of a common processor used for each of the plurality of medical devices;
The processor having the partial function complemented by the function-complementary integrated circuit,
The function-complementary integrated circuit is:
A processor monitoring unit that stops the part of the function that is complemented when an abnormality monitoring signal indicating abnormality of the processor is received from the processor and controls the medical device to the safe side;
An abnormality detection signal transmitter for transmitting an abnormality detection signal for detecting an abnormality of the function-complementary integrated circuit to the processor;
An abnormality detection signal receiving unit that receives an abnormality detection signal transmitted by the processor when the processor detects an abnormality in the function-complementary integrated circuit based on the abnormality detection signal;
When the abnormality detection signal receiving unit receives the abnormality detection signal, a cutoff control that outputs a cutoff control signal used to cut off a control signal supplied to the medical device in order to supplement the partial function. A signal output unit,
The processor is
An abnormality monitoring signal transmitter for transmitting an abnormality monitoring signal indicating an abnormality of the processor;
When detecting an abnormality of the function-complementary integrated circuit, a safety control unit that controls the medical device on the safe side;
An integrated circuit system comprising:
前記プロセッサは、前記安全制御部が前記機能補完集積回路の異常を検知したとき、前記警報装置に警報を発生させる警報制御信号を出力する第2警報制御信号出力部をさらに有することを特徴とする請求項6に記載の集積回路システム。 The function-complementary integrated circuit further includes a first alarm control signal output unit that outputs an alarm control signal that causes an alarm device to generate an alarm when the processor monitoring unit receives an abnormality monitoring signal indicating an abnormality of the processor. ,
The processor further includes a second alarm control signal output unit that outputs an alarm control signal that causes the alarm device to generate an alarm when the safety control unit detects an abnormality in the function-complementary integrated circuit. The integrated circuit system according to claim 6.
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