CN103403535A - 经由直接的或生成的信号应用而具有深度节能模式的电子装置以及使用此类电子装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子装置，所述电子装置包括外壳、按钮电路块、与所述按钮电路块可操作通信的至少一个用户可操作按钮、微控制器块和第一时间启动(FTO)电路块。所述FTO电路块设置在所述外壳内并且包括激活节点和信号接收触点。另外，所述FTO电路块被配置成在通过外部装置(例如，制造的测试仪)将电信号直接应用到所述激活节点或在所述信号接收触点处接收停用信号时将所述电子装置置于深度节能模式。所述FTO电路块还被配置成在从所述至少一个用户可操作按钮接收预定的用户触发信号时终止所述深度节能模式，并且将所述电子装置置于正常操作模式。此外，所述微控制器块被配置成响应于由所述微控制器块接收的外部命令信号生成在所述信号接收触点处接收的所述停用信号。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请根据35U.S.C.§120作为部分继续申请而要求2011年1月26日提交的名称为“Hand-Held Test Meter with Deep Power ConservationMode via Direct or Generated Signal Application and Method for Employing Sucha Meter”(经由直接的或生成的信号应用而具有深度节能模式的手持式测试仪以及使用此类仪器的方法)的美国专利申请13/014,453的优先权，所述专利据此全文以引用的方式并入本文中。
背景技术
技术领域
本发明一般涉及电子装置，具体地涉及消费性电子装置和相关方法。
背景技术
为了保持消费性电子装置的电池寿命，通常将塑性胶带置于电池和其触点之间，并且使用者在使用该消费性电子装置之前必须移除该塑性胶带。
附图说明
本发明的新型特征在所附权利要求书中详细示出。参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的特征和优点。具体实施方式给出了采用本发明原理的示例性实施例，附图中类似的数字表示类似的元件，图中：
图1为根据本发明实施例的手持式测试仪的简化顶视图；
图2为图1的手持式测试仪的各个块的简化方框图；
图3为第一时间启动(FTO)电路块(在图3的虚线内)、按钮电路块、电源电路块、微控制器块以及可用于本发明实施例中的电池的简化的组合电气原理图和方框图；并且
图4为示出使用根据本发明实施例的手持式测试仪的方法中的各阶段的流程图。
具体实施方式
应参考附图来阅读下面的具体实施方式，其中不同附图中的类似元件编号相同。各附图未必按比例绘制，仅出于说明的目的描绘示例性的实施例，并不旨在限制本发明的范围。该具体实施方式以举例的方式而非限制性方式来说明本发明的原理。此说明将清楚地使得本领域技术人员能够制备和使用本发明，并且描述了本发明的多个实施例、改型、变型、替代形式和用途，包括目前据信是实施本发明的最佳模式。
如本文所用，针对任何数值或范围的术语“约”或“大约”表示允许部件或多个组件的集合执行如本文所述的其指定用途的适当的尺寸公差。
虽然本发明的示例性实施例将相对于在测定体液样品(例如，全血样品)中的分析物(例如葡萄糖)中与分析测试条(例如基于电化学的分析测试条)一起使用的手持式测试仪进行描述，但是本发明适用于任何电子装置，特别是消费性电子装置，包括但不限于：计算机、打印机、复印机、传真机、手机、玩具、MP3播放器、音频设备、电视、立体声系统、收音机、计算器、数码相机、GPS车用电子设备、厨房电器、使用诸如DVD、VCR或便携式摄像机的视频传媒的播放器和录像机。
一般来讲，根据本发明实施例的在测定体液样品(例如，全血样品)中的分析物(例如葡萄糖)中与分析测试条(例如基于电化学的分析测试条)一起使用的手持式测试仪包括外壳、按钮电路块、与按钮电路块可操作通信的至少一个用户可操作按钮、微控制器以及第一时间启动(FTO)电路块。
在此类手持式测试仪中，FTO电路块设置在外壳内并且包括激活节点和信号接收触点。另外，FTO电路块被配置成在(i)通过外部装置(例如，制造的测试仪)将电信号直接应用到激活节点或(ii)在信号接收触点处接收停用信号时将手持式测试仪置于深度节能模式。所述FTO电路块还被配置成在从所述至少一个用户可操作按钮接收预定的用户触发信号时终止所述深度节能模式，并且将所述手持式测试仪置于正常操作模式。此外，微控制器块被配置成响应于由微控制器块接收的外部命令信号(例如，自动测试设备(ATE)生成的软件命令信号)生成在信号接收触点处接收的停用信号。
根据本发明实施例的手持式测试仪的具体益处在于其具有通过以下两种技术之一，即，(i)将电信号直接应用到FTO电路块或(ii)通过FTO电路块接收生成的停用信号被配置用于置于深度节能模式的灵活性和便利性。例如，如果由于在制造、生产测试或供应链中某个阶段期间缺乏对激活节点的随时访问而不便使用这些技术的前者，则可使用后一技术。例如，生成的停用信号可用于在对手持式测试仪的固件更新之后方便且容易地将手持式测试仪置于深度节能模式。由于这两种技术的提供，一个基于直接应用信号，一个基于生成信号，因而根据本发明实施例的手持式测试仪还称为经由直接的或生成的信号应用而具有深度节能模式的手持式测试仪。
此外，根据本发明实施例的手持式测试仪的益处还在于深度节能模式不会被终端用户(即，演示手持式测试仪的保健专业人员或操作手持式测试仪的患者)无意间启动，因为激活节点(还称为测试点)和信号接收触点(其可采用任何合适的形式，包括电线/导线)均设置在外壳内并且不能合理地被终端用户触及。然而，因为可通过手持式测试仪的终端用户的正常操作生成预定的用户触发信号，例如，简单地通过推压合适的手持式测试仪按钮打开(启动)手持式测试仪，所以深度节能模式的终止是简单的、直观的，并且不需要终端用户的某部分的专门动作。此外，深度节能模式使得手持式测试仪能够与密封的处于充电状态的可再充电电池一起装运和长效储存，而不有害地损失电荷。因此，一旦深度节能模式终止，则手持式测试仪就可立即进行操作(例如，箱外测试和示范)。
图1为根据本发明实施例的具有深度节能模式的手持式测试仪100的简化顶视图。图2为手持式测试仪100的各个块的简化方框图。
一旦本领域技术人员获悉本公开，他或她将认识到，可被容易地改进成根据本发明所述的手持式测试仪的手持式测试仪的例子为可从LifeScanInc.(Milpitas，California)商购获得的
2葡萄糖仪表。还可被改进的手持式测试仪的附加例子存在于美国专利申请公开2007/0084734(2007年4月19日公开)和2007/0087397(2007年4月19日公开)和国际公布号WO2010/049669(2010年5月6日公开)中，以上文献中的每一个均以引用的方式全文并入本文中。
手持式测试仪100包括显示器102、多个用户接口按钮104、测试条端口连接器106、USB接口108和外壳110(见图1)。参见图2，具体地，手持式测试仪100还包括电池112、第一时间启动(FTO)电路块114、按钮电路块116、电源电路块118、微控制器块120、通信端口块122、显示器控制块124、存储器块126和其它电子元件(未示出)，以用于向分析测试条(未示出)施加测试电压，并且还用于测量电化学响应(例如多个测试电流值)以及基于该电化学响应测定分析物。为了简化当前的描述，附图没有示出所有此类电子电路。
显示器102可为例如被配置成示出屏幕图像的液晶显示器或双稳显示器。屏幕图像的例子可包括葡萄糖浓度、日期和时间、错误信息和用于指示终端用户如何执行测试的用户界面。
测试条端口连接器106被配置成与诸如基于电化学的分析测试条的分析测试条(图中未示出)可操作地交接，该基于电化学的分析测试条被配置用于测定全血样品中的葡萄糖。因此，分析测试条被配置用于可操作地插入测试条端口连接器106中。分析测试条可为任何合适的分析测试条，包括基于电化学的分析测试条，例如可从LifeScan Inc.(Milpitas，California)商购获得的
葡萄糖测试条。分析测试条的例子可见于美国专利5,708,247、5,951,836、6,241,862、6,284,125、6,413,410、6,733,655、7,112,265、7,241,265和7,250,105，每个专利均以引用的方式全文并入本文中。
USB接口108可为本领域技术人员已知的任何合适的接口。此外，USB接口108可被配置成使得手持式测试仪100的电池112利用例如本领域技术人员所熟知的再充电技术经由USB接口108再充电。USB接口108基本上为无源元件，其被配置成为手持式测试仪100的通信端口块122提供电力并提供数据线。
一旦分析测试条与手持式测试仪100交接，或者在接合之前，体液样品(例如全血样品)就被定量到分析测试条的样品容纳室中。分析测试条可包含酶试剂，该酶试剂选择性地且定量地将分析物转化为另一种预定的化学形式。例如，分析测试条可包含具有铁氰化物和葡萄糖氧化酶的酶试剂，使得葡萄糖可物理地转化为氧化形式。
电池112可为任何合适的电池，包括例如永久性地密封在外壳110内的可再充电电池。电源电路块118包括例如本领域技术人员所熟知的低压差线性稳压器(LDO)和稳压电路。相对于图3在下文中详细地描述FTO电路块114。手持式测试仪100的存储器块126包括合适的算法，该算法基于分析测试条的电化学响应来测定分析物。
图3为示出结合电池112的第一时间启动(FTO)电路块114、按钮电路块116、电源电路块118、以及可用于本发明实施例的微控制器块120的简化的组合电气原理图和方框图。
FTO电路块114被配置成仅在(i)通过外部装置将电信号直接应用到激活节点(图3中标记为TP95)或(ii)在信号接收触点150(参见图3)处接收生成的停用信号时而将手持式测试仪100置于深度节能模式(还称为深度睡眠模式)。
电信号从其直接施加到激活节点的外部装置可为例如制造的测试仪，该制造的测试仪还用于在制造期间以及在装运存储之前测试手持式测试仪的功能。响应于由微控制器块120经由例如USB接口108接收的外部命令信号由微控制器块120生成停用信号(图3中标记为“EN_PWR”)。
FTO电路块114还被配置成在从至少一个用户可操作按钮接收预定的用户触发信号(图3中标记为“ON_OK_BATTERY”)时终止深度节能模式且将手持式测试仪100置于正常操作模式。预定的信号可由任何合适的按钮电路块116生成，例如由终端用户推压图1所示的确认按钮至少两秒。合适的按钮电路块在共同未决的美国专利申请61/359,236中有所描述。然而，一旦获悉本公开，本领域的技术人员将认识到，如果需要，也可终止根据本发明实施例的手持式测试仪的深度节能模式并且将该手持式测试仪经由其他合适的技术和构型置于正常的操作模式。此类技术和构型包括例如基于外部装置插入到USB接口108中的那些。
在深度节能模式下，手持式测试仪100消耗小于大约15nA的电力，因为电力仅由电池112自身通过任何天然存在的电池放电机制消耗并且在按压按钮时被按钮电路块即刻消耗，而不被手持式测试仪的任何其它块(例如FTO电路块、电源块、微控制器块、显示器控制块、通信端口块和存储器块)消耗。
参见图3，现在将更详细地描述FTO电路块114的操作。本领域技术人员将会认识到，图3的FTO电路块仅是为了描述的目的，而用于本发明实施例中的FTO电路块可采取与图3中详细示出的不同的形式。
当手持式测试仪100处于深度节能模式时，P-FET晶体管Q12和N-FET晶体管Q16均是未激活的，从而P-FET晶体管Q11的栅极在称为“关闭”或“断开”的状态下保持高位(经由电阻器R91)。因为P-FET晶体管Q11处于“关闭”状态，所以电池112不经由在图3中标记为VBAT的通路/信号连接至电源电路块118，并且手持式测试仪100处于深度节能模式。
当电启动信号直接施加于其上时，将手持式测试仪100置于深度节能模式的激活节点在图3中被标记为TP95。此类施加的电激活信号可为例如低电平接地(GND)信号或将N-FET晶体管Q16的栅极拉到低位的其他合适的信号，从而停用P-FET晶体管Q11并且将手持式测试仪100置于深度节能模式。在此深度节能模式下，微控制器块120未通电从而不能在信号接收触点150处生成高信号，所述信号接收触点可无意地将N-FET晶体管Q16的栅极拉到高位并且中断深度节能模式。在深度节能模式，电阻器R103还用于避免可激活N-FET晶体管Q16的任何无意的泄漏。
如前所述，还可通过在信号接收触点处接收停用信号而进入深度节能模式。在图2和3的实施例中，合适的ATE命令递送至微控制器120(例如，ATE软件命令经由通信端口块122递送至微控制器块120)控制由微控制器块生成停用信号EN_PWR(即，将EN_PWR拉至低电平)。此类低电平信号关闭(停用)N-FET晶体管Q16，从而停用P-FET晶体管Q11，并且将手持式测试仪100置于深度节能模式。ATE信号可为本领域技术人员已知的任何合适的ATE信号，其经设计用于控制(例如，启动)由微控制器块生成停用信号。还应指出的是，微控制器块可采用任何合适的形式并且包括任何合适的微控制器电路，例如，可从Texas Instruments，Dallas，Texas，USA商购获得的零件号为MSP430F2618的微控制器。
当将来自至少一个用户可操作按钮的预定的用户触发信号(即，图3中的信号ON_OK_BATTERY)施加到P-FET晶体管Q12时退出深度节能模式。因而，P-FET晶体管Q12将被拉到低位，从而经由电阻器R29将来自电池112的电压连接至N-FET晶体管Q15的栅极。电池112与N-FET晶体管Q15的此类连接启动N-FET晶体管Q15并且将P-FET晶体管Q11的栅极拉到低位，从而将电池112的电力提供至电源电路块118和手持式测试仪块的余部(包括微控制器块120)。
一旦微控制器块120通电，则微控制器块120被配置成将图3的信号EN-PWR初始化至高电平。此高电平将启动N-FET晶体管Q16，其还可将P-FET晶体管Q11的栅极拉到低位。当至少一个用户启动按钮释放时，当FTO电路块由于高电平信号EN-PWR的存在而保持激活时，手持式测试仪100将保持通电(即，不处于深度节能模式)。
在图3的FTO电路实施例中，电容器C107与电阻器R26的组合以及电阻器R29与电容器C37的组合均为用作低通滤波器的构型，所述低通滤波器防止从例如短的信号峰或ESD峰无意间变化成FTO电路块的状态。
在深度节能模式下，在推压按钮的情况下，除了按钮电路块116之外，FTO电路块114或手持式测试仪100的其它电路块不消耗电力。按钮电路块116被配置成仅在按压按钮通常在几毫秒到几秒(即立刻)范围内的时间(持续时间)以生成预定的用户生成信号时消耗电力。因此，按钮电路块116仅消耗微量的电力。深度节能模式下仅有的明显电力消耗是与电池112的自然自放电以及包括在电池112中的任何电池保护电路(在图中未示出)相关的电力消耗。在使用期间，FTO电路块114从总体上看仅需要通电几秒钟，以通过将电池112电连接至电源电路块118来终止深度节能模式。然而，在终止深度节能模式和微控制器块120维持高电平EN-PWR信号之后，将存在通过至少电阻器R103的例如20μA或更小的最低恒定电力消耗。
图4为示出根据本发明实施例的方法400的各阶段的流程图，该方法用于操作被配置用于测定体液样品(例如全血样品)中的分析物(例如葡萄糖)的手持式测试仪。方法400包括：在终端用户操作手持式测试仪之前为存储和装运中的至少一者准备手持式测试仪(参见图4的步骤410)。经由(i)通过外部装置(例如，在手持式测试仪的制造过程中所用的制造的测试仪)将电信号直接应用到手持式测试仪的第一时间启动(FTO)电路块的激活节点或(ii)在FTO电路块的信号接收触点处接收停用信号，将手持式测试仪置于深度节能模式而实现该准备操作。
方法400还包括在步骤420处，基于所述FTO电路块从手持式测试仪的用户可操作按钮接收预定的用户触发信号，终止深度节能模式且将手持式测试仪置于正常操作模式，以及随后在步骤430处由终端用户操作手持式测试仪。
在根据本发明实施例的方法中，可例如在准备步骤之后且在终止步骤之前从手持式测试仪制造场所装运手持式测试仪。此外，如果需要，可在准备步骤之后且在终止步骤之前存储手持式测试仪。因为准备步骤已经将手持式测试仪置于深度节能模式，所以这样的装运和存储可持续较长的时间，而手持式测试仪中所包含的电池不会完全放电。
如果需要，根据本发明实施例的方法还可包括以下步骤：(i)将体液样品施加到基于电化学的分析测试条；(ii)使用手持式测试仪测量基于电化学的分析测试条的电化学响应；以及(iii)测定基于所测量的电化学响应的分析物。
一旦获悉本公开，本领域技术人员就将认识到，可容易地对方法400进行改进，以结合根据本发明实施例和本文所述的手持式测试仪的任何技术、有益效果和特性。
虽然本文已示出和描述了本发明的优选的实施例，但本领域技术人员将显而易见，这些实施例仅以举例的方式提供。本领域的技术人员现在不脱离本发明的情况下而想到多种变型、改变和替代方案。应当理解，在实践本发明中，可使用本文描述的本发明实施例的多种替代形式。确定认为，以下权利要求书限定本发明的范围，从而覆盖落入这些权利要求的范围内的设备和方法以及它们的等同物。
重要的是注意，虽然本发明的示例性实施例将相对于在测定体液样品(例如，全血样品)中的分析物(例如葡萄糖)中与分析测试条(例如基于电化学的分析测试条)一起使用的手持式测试仪进行描述，但是本发明适用于任何电子装置，特别是消费性电子装置，包括但不限于：计算机、打印机、复印机、传真机、手机、玩具、MP3播放器、音频设备、电视、立体声系统、收音机、计算器、数码相机、GPS车用电子设备、厨房电器、使用诸如DVD、VCR或便携式摄像机的视频媒体的播放器和录像机。
Claims (20)
1. 一种电子装置，包括：
外壳；
按钮电路块；
与所述按钮电路块可操作通信的至少一个用户可操作按钮；
微控制器块；和
设置在所述外壳内的第一时间启动(FTO)电路块，所述FTO电路块包括激活节点和信号接收触点，并且
其中所述FTO电路块被配置成在通过外部装置将电信号直接应用到所述激活节点或在所述信号接收触点处接收停用信号时将所述电子装置置于深度节能模式，并且
其中所述微控制器块被配置成响应于由所述微控制器块接收的外部命令信号生成在所述信号接收触点处接收的所述停用信号；并且
其中所述FTO电路块还被配置成在从所述至少一个用户可操作按钮接收预定的用户触发信号时终止所述深度节能模式，并且将所述电子装置置于正常操作模式。
2. 根据权利要求1所述的电子装置，还包括具有至少一个通信端口块输入的通信端口块，并且其中所述信号接收触点为通信端口块输入。
3. 根据权利要求2所述的电子装置，其中所述通信端口块被配置成接收所述外部命令并且将所述外部命令传送至所述微控制器块。
4. 根据权利要求2所述的电子装置，其中所述通信端口块为USB块。
5. 根据权利要求1所述的电子装置，其中所述FTO电路块包括至少一个低通滤波器，所述至少一个低通滤波器被配置成防止所述FTO电路内的无意的状态变化。
6. 根据权利要求1所述的电子装置，其中所述FTO电路块被配置用于通过至少一个电阻器的有效集成进行低漏操作。
7. 根据权利要求1所述的电子装置，其中所述外部命令信号为ATE生成的软件命令信号。
8. 根据权利要求1所述的电子装置，其中所述停用信号为低电平接地信号。
9. 根据权利要求1所述的电子装置，还包括：
设置在所述外壳内的可再充电电池。
10. 根据权利要求9所述的电子装置，其中所述可再充电电池永久性地密封在所述外壳内。
11. 根据权利要求1所述的电子装置，其中所述电子装置被配置成在所述深度节能模式下消耗小于大约15 nA的电力。
12. 一种使用电子装置的方法，包括：
经由通过外部装置将电信号直接应用到所述电子装置的第一时间启动(FTO)电路块的激活节点或在所述FTO电路块的信号接收触点处接收停用信号，将所述电子装置置于深度节能模式而在终端用户操作所述电子装置之前为存储和装运中的至少一者准备电子装置；
基于所述FTO电路块从所述电子装置的用户可操作按钮接收预定的用户触发信号，终止所述深度节能模式并且将所述电子装置置于正常操作模式；以及
由终端用户操作所述电子装置。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述准备步骤包括准备电子装置，所述电子装置包括微控制器块，所述微控制器块被配置成响应于由所述微控制器块接收的外部命令信号生成在所述信号接收输入触点处接收的所述停用信号。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述准备步骤包括经由在所述FTO电路块的所述信号接收触点处接收由所述微控制器块生成的停用信号而将所述电子装置置于深度节能模式。
15. 根据权利要求13所述的方法，其中所述外部命令信号为ATE生成的软件命令信号。
16. 根据权利要求13所述的方法，其中所述停用信号为低电平接地信号。
17. 根据权利要求12所述的方法，其中所述信号接收触点为所述电子装置的通信端口块输入。
18. 根据权利要求12所述的方法，还包括在所述准备步骤之后且在所述终止步骤之前从电子装置制造场所装运所述电子装置的步骤。
19. 根据权利要求12所述的方法，还包括在所述准备步骤之后且在所述终止步骤之前存储所述电子装置的步骤。
20. 根据权利要求12所述的方法，其中基于所述FTO电路块从所述电子装置的用户可操作按钮接收预定的用户触发信号，发生所述终止步骤。
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