JP2001191576A - 電池駆動機器と共に使用するサーマルレコーダ - Google Patents

電池駆動機器と共に使用するサーマルレコーダ

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JP2001191576A JP2000335475A JP2000335475A JP2001191576A JP 2001191576 A JP2001191576 A JP 2001191576A JP 2000335475 A JP2000335475 A JP 2000335475A JP 2000335475 A JP2000335475 A JP 2000335475A JP 2001191576 A JP2001191576 A JP 2001191576A
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    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/35Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36Print density control
    • B41J2/37Print density control by compensation for variation in current

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 小型・軽量でありながら、ピーク電力需要を
抑制する信頼性のある手段を有する、携帯型電池駆動機
器などの電力が限定された環境で使用するサーマル・レ
コーダを提供すること。 【解決手段】回路ブレーカ電流検知抵抗器60と出力コ
ンデンサ62とはRCフィルタを形成し、回路入力部に
あるピーク電力需要を平均化する、サーマル・レコーダ
用の大規模電流蓄積部を提供する。電気回路ブレーカは
電流抑制機能を提供し、所定のアンペア・レベルを超え
る電流が引き込まれることを許容しない。サーマル・レ
コーダは、パルス幅限界テーブルに組み込まれたデータ
に応じて、サーマル・プリント・ヘッドにパルスを送る
CPUを有する。パルス幅限界テーブル内の値は、回路
ブレーカを落とすに十分な大きさのピーク電流を生成す
るであろう、計算されたパルス幅と置き換えることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的にサーマルレ
コーダを有する携帯型電池駆動機器に関し、特に、病院
内または他の患者治療環境における移送中、患者を観察
するのに使用する電池駆動機器に関する。
【0002】
【従来の技術】患者に治療を施す際には、医療用診断機
器を用いて患者を観察する必要があることが多い。この
ような機器の1つの種類は、患者モニタであり、心電図
データ、心臓出力データ、呼吸データ、心拍酸素測定デ
ータ、血圧データ、体温データおよび他のパラメータ・
データを取得して、患者を観察することができる。特
に、患者と共に移動させることができ、患者の移送中に
も継続的に観察を可能にする軽量携帯型モニタが存在す
る。
【0003】遠隔地または患者移送中における観察を容
易にするために、最近の携帯型患者モニタは、充電可能
な電池によって駆動される。充電時間が短くて、長時間
使用可能な電池は、モニタの使用可能性を最大にする。
先進のモニタは、電池寿命を最大化し、そのメンテナン
スおよび交換を低減するスマート電池管理システムを有
する。これらの患者モニタは、患者を移送する前および
/または後に、たとえば患者のベッドサイドで使用する
従来のあらゆる電源システムに差し込むこともできる。
ベッドサイドでは、先進の患者モニタは、患者観察効率
を向上するために、ローカル・エリア・ネットワーク
(LAN)を介して、中央ステーションに接続すること
ができる。更に、最も進んだ患者モニタは、モニタが接
続性を損なわずに移動性を得ることができるように無線
オプションを内蔵する。かかるモニタは、効率を高める
ために、病院の情報システムからの人口動態データや研
究室データについてもサポートする。
【0004】一体型電池電源を備えた携帯型患者モニタ
は、容易な取り扱いが可能な小型の人間工学的パッケー
ジとして購入可能である。通常、かかるモニタは、病院
内輸送時でのラフな取り扱いに耐えることができるよう
落下試験された頑丈なデザインを有している。取付けオ
プションによって、これらのモニタは、ヘッドボード/
フットボード、サイドレール、ロールスタンドおよびI
Vポールでの使用に合理的に適したものとなっている。
小型のデザインは、部分的にはフラット・ディスプレイ
・パネルの使用により達成される。カラーまたはモノク
ロの画面は、全ての数字や多数の波形を表示可能であ
る。
【0005】取得されるデータを表す波形や数字を表示
することに加えて、先進の患者モニタは、取得したデー
タを記憶して分析する中央処理システムを有する。特
に、中央処理システムは、取得したデータを分析するア
ルゴリズムを備えてプログラムされている。中央処理シ
ステムは、ケーブル接続または無線接続の何れかを介し
て表示用のディスプレイ・パネルおよびLANへのデー
タ転送を制御する。また、中央処理システムは、サーマ
ルレコーダにデータを送信し、サーマルレコーダはサブ
ストレート(substrate)にデータを印刷する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】携帯型電池駆動機器な
どの、電力が限定された環境で使用するサーマルレコー
ダは、ピーク電力需要を制限する信頼性のある手段が必
要である。通常、サーマルレコーダは、システム電力の
かなりの部分を消費する。この電力消費は、特に、リー
ド線障害(たとえば、リード線が患者の胸から落ちてし
まうこと)などの心電図(ECG)装置の人為的失敗の
間や、電気外科ユニット(ESU)が使用されていると
きに極限レベルに達することがあり、そのため、サーマ
ルレコーダによって消費される電力にスパイクが生ず
る。サーマルレコーダによって要求されるハイ・ピーク
電力需要によって、ホスト電源の設計者は、電力供給に
特別な配慮をしなければならない。ホスト電源は、必要
とされるピーク電力を送出するのに十分な大きさの容量
を有していなければならず、そのため、より大きく、複
雑で費用がかかる電源が必要になる。これらの要件は、
特に小型で軽量であるという典型的な前提条件の携帯型
機器については、独自の設計上の問題となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、携帯型電池駆
動機器に接続されたサーマルレコーダの消費ピーク電力
を抑制する方法および装置に関する。好適な実施態様に
よれば、ピーク電圧を抑制するという課題に対して、サ
ーマルレコーダのソフトウェア的解決手法と電池駆動機
器のハードウェア的解決手段とを組み合わせる。
【0008】ハードウェア的解決手段は、フィルタおよ
び電子回路ブレーカを使用する。回路ブレーカ電流検知
抵抗器と出力コンデンサがRCフィルタを形成するとと
もにサーマルレコーダの大規模電流蓄積部を構成し、回
路入力部にあるピーク電力需要を平均化する。電気回路
ブレーカは電流抑制機能を発揮し、所定のアンペア・レ
ベルを超える電流を通過させない。これによって、サー
マルレコーダからの所定のアンペア・レベルを超えるピ
ーク需要は、出力蓄積コンデンサから供給される。これ
らのピーク需要が一定の時間にわたって続く場合には、
電子回路ブレーカが落ちて、サーマルレコーダへの電力
は遮断される。
【0009】サーマルレコーダに含まれるソフトウェア
は、パルス幅抑制テーブルを使用する。サーマルレコー
ダは、プリント・ヘッドを横切るように引き出される特
殊な被覆がなされた紙の表面に、ドットを生じさせるこ
とにより画像を作成するという原理に基づいて動作す
る。プリント・ヘッド内の加熱素子によるドットの生成
においては、大量の電流を消費する場合がある。電流の
振幅は、加熱生成されるドットの数に左右される。画像
の濃淡は加熱素子の駆動時間の長さによって制御され
る。この駆動時間の長さは供給電圧の変化などの外部要
因があるので、一定の画像濃度を維持するためにサーマ
ルレコーダ・ソフトウェアによって変化されねばならな
い。本発明の好適な実施態様によれば、加熱素子の駆動
時間の長さは、ピーク電流需要を抑制するため、ドット
生成サイクルごとに制御される。
【0010】本発明はまた、消費されるピーク電力を抑
制するように、サーマルレコーダをプログラムする方法
も包含している。この方法によれば、サーマルレコーダ
によって適用されるべき時間の長さの制限またはパルス
幅の制限は、ハードウェアから経験的に得られる。この
方法のステップは次のとおりである。まず、電子的負荷
をハードウェアに接続する。サーマルレコーダによって
使用されるドット生成サイクルの周波数に等しい定期的
負荷がかかる。負荷のデューティ・サイクルを、多数の
異なった値に設定し、各設定された値について、電子回
路ブレーカが落ちて、最大電流の対応する値が記録され
るまで、負荷をゆっくりと上げる。次に、最大電流を、
各々のデューティ・サイクル値と共にグラフ化して、グ
ラフ化したデータに適合する等式を決定する。この等式
は次に、パルス幅制限ルックアップ・テーブルを作成す
るために使用し、このテーブルをサーマルレコーダ内部
のメモリに記憶する。多数のパルス幅制限テーブルを組
み込むことにより、多様なホスト供給電圧および電流の
制限を計算することに関して更なる拡張を行うことがで
きる。
【0011】サーマルレコーダがドット生成に必要なパ
ルス幅を計算する際に、この値を得て、それをパルス幅
制限テーブルから引き出された値と比較して、2つの値
のうち小さい方を使用する。制限テーブルからのパルス
幅を使用する場合には、そのドット生成サイクルで生成
されるドット濃度をうすくする効果を有する。ドット濃
度は、電子回路ブレーカを落とさないのに必要な程度に
までだけうすくされる。パルス幅が抑制されている生成
画像の部分は、通常、ECGリード線障害またはESU
干渉によって生ずる人為的失敗に限定される。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に示した既知の携帯型患者モ
ニタは、ハウジング2とハウジングの頂部につながった
ハンドル4とを含む。フラット・ディスプレイ・パネル
6は、ハウジング2の正面に形成された略矩形の窓に設
けられている。ユーザインターフェイスは、キーパッド
8を形成する複数のキーと、ユーザが特定のメニューを
選択し絞り込むことが可能ないわゆる「トリム」ノブ1
0とを含む。ディスプレイ・パネル6は波形と数値デー
タを表示する。一対の電池AおよびBの状態はディスプ
レイ・パネルの右方下部に示される。
【0013】図1に示した携帯型電池駆動患者モニタ
は、通常、取得したデータを記録するためサーマルレコ
ーダに接続される。本発明は、サーマルレコーダと、電
池からサーマルレコーダに電力を提供する手段とに関す
るが、説明を完全にするために、患者モニタの内部構造
の一般的説明を行う。
【0014】図2に示した患者モニタは、プロセッサ/
電力管理サブアセンブリ16、ディスプレイ・サブアセ
ンブリ18およびデータ取得システム・モジュール20
を含む。これらのそれぞれを以下で説明する。
【0015】プロセッサ/電力管理サブアセンブリ16
は、電源ボード24を介して交流主電源から電力が供給
されるプロセッサ・ボード22を含む。別法として、プ
ロセッサ・ボード22は、例えば患者の移送中など患者
モニタが主電源から切断されているときには、充電可能
電池26から電力が供給されるよう構成されている。プ
ロセッサ/電力管理サブアセンブリ16は、周辺拡張コ
ネクタ28を更に含むが、これは、プロセッサが、シス
テムの将来的拡張の結果付加される周辺プロセッサと通
信することを可能にするものである。
【0016】ディスプレイ・サブアセンブリ18は、液
晶表示装置(LCD)フラット・パネル6、フラット・
ディスプレイ・パネルの蛍光管に電力を供給するバック
ライト・インバータ30、およびユーザの入力用のキー
パッド8を含む。フラット・ディプレイ・パネル6、バ
ックライト・インバータ30およびキーパッド8は、デ
ィスプレイ・フレキシブル・プリント回路板(フレック
ス)32を介して、プロセッサ・ボード22に電気的に
結合されている。
【0017】データ取得システム(DAS)モジュール
20は、患者接続用具の複数のポートおよびDASボー
ド34を含む。非侵襲的血圧(NBP)データを取得す
る患者コネクタは、NBPフレックス36を介してDA
Sボード34に結合されている。心電図(ECG)、呼
吸その他の心臓血管データを取得するためのリード線
は、患者コネクタ・フレックス38を介してDASボー
ド34に結合されている。ECGリード線は、患者の胸
部に取り付けられた電極に接続している。取得したデー
タは、ディスプレイ・フレックス32を介して、信号処
理および分析のために、プロセッサ・ボード22に送ら
れる。プロセッサ・ボード22は、ディスプレイ・パネ
ル6を制御して、DASボード34から受け取った取得
データに基づいて、所望の波形および数値データを表示
させる。
【0018】取得データを表示することに加えて、図2
に示した患者モニタは、あらかじめ設定したアラームし
きい値を越える取得データに応答して、可聴アラームお
よび視覚アラームを自動的に作動させる能力をも有す
る。アラームしきい値は、キーパッド入力を介してユー
ザが選択可能である。視覚アラーム・インジケータは、
作動されたときに光を発する警報灯12であり、可聴イ
ンジケータは、作動されたときにアラーム音を発するス
ピーカ40である。警報灯14およびスピーカ40は、
ライター(writer)フレックス42を介してプロセッサ
・ボード22によって制御される。プロセッサ・ボード
22は、ライター・フレックス42を介してサーマルレ
コーダ44をも制御する。サーマルレコーダ44は、選
択された読み取りデータの記録を行う。
【0019】図2に示した患者モニタは、ハードワイヤ
ド・イーサネット(登録商標)接続46を介してLAN
(図示せず)と、接続48を介して細動除去器(図示せ
ず)と、接続50を介して、たとえば換気装置または遠
隔制御装置などの付属機器(図示せず)と通信する能力
も有する。プロセッサ・ボードは、接続48を介して細
動除去器に同期信号を送る。また、患者モニタは、アン
テナ14を使用して、LANと無線通信できる。プロセ
ッサ・ボード22は、RF LANカード54とこれに
接続されたPCカード・インターフェイス52を介し
て、アンテナ14に信号を送信するとともにアンテナ1
4からの信号を受信する。PCカード・インターフェイ
ス52はプロセッサ・ボード22に設けられたソケット
に差し込まれる。
【0020】本発明の好適な実施形態は、プロセッサ・
ボード22に組み込まれたハードウェアと、サーマルレ
コーダ44に組み込まれたソフトウェアとを含む。図3
を参照すると、プロセッサ・ボードは、RCフィルタ5
8を形成する電流検出抵抗器60および出力コンデンサ
62を含んでいる。これは、回路入力部Vinで観察され
るピーク電流需要を平均化するサーマルレコーダ44用
の大規模電流蓄積器を構成する。電子回路ブレーカ56
(好適には、内蔵タイマを有する集積回路)は、電流制
限機能を達成し、所定のアンペア・レベル(たとえば、
2.5アンペア)を越える電流通過させない。これによ
り、サーマルレコーダ44からの所定のアンペア・レベ
ルを越えるピーク需要に対しては、出力蓄積コンデンサ
62から供給されることとなる。これらのピーク需要が
所定の時間にわたって継続する場合には、電子回路ブレ
ーカ56が落ちて、サーマルレコーダ44の電力は遮断
される。
【0021】好適な実施形態によれば、上記のソフトウ
ェアは、図4に示した種類のサーマルレコーダに組み込
まれている。しかし、本発明は、中央処理ユニットによ
って制御されるプリント・ヘッドを有するあらゆる型の
サーマルレコーダにおいても採用されうることが理解さ
れるであろう。
【0022】図4に示したサーマルレコーダは、プリン
ト・エンジンを内蔵する装置である。ホスト装置、すな
わち患者モニタからは、ホスト・コネクタ64を介して
電力とインターフェイス信号とが送信される。サーマル
レコーダは、パラレル・インターフェイス66とシリア
ル・インターフェイス68の両方を有する。ホスト装置
はいずれかを使用する。パラレル・インターフェイス6
6は、8ビット双方向ラッチ・トランシーバ72を介し
て、データ・バス70に結合されている。
【0023】データ・バス70は、中央処理ユニット7
4のデータ入力部に接続されている。CPU74は、ハ
ードコピー・フォーマット形式でホスト・データ(シリ
アルまたはパラレル)を取得し、そのデータを処理し、
記録するために必要な全ての処理を行うことができるマ
イクロプロセッサである。CPU PCBは、コード記
憶/実行、システム内プログラム、ホスト・データのバ
ッファおよびシステム変数の記憶のための適切なメモリ
・リソースを有する。メモリは、ブート/メイン・コー
ド・メモリ76、および揮発性ランダム・アクセス・メ
モリ(RAM)78を含む。好適な実施形態において
は、メモリ76はフラッシュPROMであり、メモリ7
8はSRAMである。ブート・コードとメイン・コード
は共にフラッシュPROM76に記憶されており、ブー
ト・コードは第1のセクタに、メイン・コードはフラッ
シュPROMの残りの部分に記憶されている。SRAM
78は、メイン「スクラッチ・パッド」メモリであり、
システム変数およびホストからの入力データを記憶する
のに使用する。
【0024】また、CPU74は、パルスをプリント・
ヘッド記録素子とDCモータ82とに付与する時間処理
ユニット(TPU)100を有している。この時間処理
ユニット100は記録中の紙を移動させる。
【0025】サーマルレコーダには、2つのDC電圧を
供給するのが好ましい。すなわち、+3.3V±5%@
100mA(最大)および+8.5から+18.0V@
15W(最大)である。+3.3Vの電圧は、サーマル
レコーダのCPUプリント回路板(PCB)上の全ての
デジタル制御回路に電力を供給するために使用する。サ
ーマルレコーダは、ソフトウェア・イネーブルの低電力
モードを有する。低電力モードにおいては、サーマルレ
コーダは10mA未満の電流を引き込む。図4で分かる
ように、ライン80に供給される+8.5から+18.
0Vの電圧を使って、DCモータ・ドライブ/インター
フェイス84を介してDCモータ82に電力を供給し、
かつサーマル・プリント・ヘッド86に電力を供給す
る。+8.5から+18.0Vの電圧供給に関する15
Wの制限は、ソフトウェアで制御する。サーマル・プリ
ント・ヘッド86への電圧供給は、サーマル・プリント
・ヘッドを使用していないときに、ハイサイドNチャネ
ルMOSFET88を使用して切断することができる。
なお、MOSFET88は、CPU74からの単一の出
力によって制御されるMOSFETドライバ90により
動作させられる。
【0026】サーマル・プリント・ヘッド86は、デー
タをロードするための同期インターフェイスと、記録加
熱素子の各々のグループ用の2つのタイマ制御ドット生
成ストローブ(パルス)を必要とする。CPU74に組
み込まれた同期周辺インターフェイス94およびSPI
バス96が、同期インターフェイスを形成する。特に、
SPIバス96は、ドット生成ストローブが励起された
ときに、プリント・ヘッドのM個の加熱素子の何れを稼
働させるか(エネルギーを与えるか)を制御するため
に、プリント・ヘッドにMビットの制御データをロード
する。ドット生成ストローブ(パルス)は、CPU74
内のTPU100によって、ライン98に生ぜられる。
サーマル・プリント・ヘッドは5VDCを必要とする。
3.3VDCから5VDCへの変換バッファ102を使用し
て、CPU74からの3.3VDCの信号を、プリント・
ヘッド86の受入可能な5VDCのレベルに変換する。リ
ニア・レギュレータ92は、8.5〜18.55VDC
電圧供給から5VDCを生成する。5VDCは、サーマル・
プリント・ヘッド86とバッファ102に送出される。
リニア・レギュレータ92は、CPU74によってイネ
ーブルされる。
【0027】8ビットのアナログ・デジタル・コンバー
タ(ADC)104は、サーマル・プリント・ヘッド8
6に埋め込まれたサーミスタ106のアナログ電圧値
と、サーマル・プリント・ヘッド電圧80とを、デジタ
ル値に変換する。これらの8ビット値は、ドット生成ス
トローブ(パルス)幅を設定するとともにサーマル・プ
リント・ヘッドの過剰温度を感知するためにCPU74
によって使用される。
【0028】本発明の好適な実施形態によれば、CPU
74は、フラッシュ・メモリ内にソフトウェアたとえば
ルックアップ・テーブルとして記憶されたパルス幅制限
を越えないように、各ドット生成ストローブのパルス幅
を制御する。パルス幅は、プリント・ヘッド86内の加
熱素子(図示せず)への電流供給時間を決定する。消費
される電流の振幅は、生成されるドットの数(記録ドッ
ト数)、加熱素子抵抗およびプリント・ヘッド電圧に左
右される。画像の暗さ(濃度)は、加熱素子の電源が稼
働されている時間の長さによって制御される。時間の長
さ(すなわち、パルス幅)は、従来の定ジュール(エネ
ルギー)アルゴリズムに従って、CPUによって変えら
れ、それによって供給電圧の変化などの外部要因による
画像濃度を一定に維持する。たとえば、電圧供給が低下
した場合には、パルス幅は増大する。
【0029】また、CPU74は、所望の電流入力を達
成するために必要なパルス幅(すなわち、TPU値)を
計算するために、ADC104から受信した現在の電流
電圧データを使用する。CPUは、プリント・ヘッド・
素子の温度に依存する計算済みのTPU値を調節するた
めに、ADC104から受け取った現在の温度データも
使用する。特に、TPU値は、素子温度が上昇すると共
に低下する。CPUは次に、駆動されているドット数、
加熱素子の抵抗、およびプリント・ヘッド電圧に基づい
て、最大パルス幅ルックアップ・テーブル(パルス幅制
限ルックアップ・テーブル)から最大パルス幅(TPU
値)を抽出する。最大パルス幅(TPU値)は、従来の
定ジュール(エネルギー)アルゴリズムに基づいて計算
されたパルス幅と比較されて、これらの値の少ない方が
使用される。このようにして、ピーク電流需要を抑制す
るために、ドット生成サイクルごとに加熱素子が駆動さ
れる時間の長さを制限できる。制限テーブルからのパル
ス幅が使用される場合には、そのドット生成サイクルに
おいて生成されるドットの濃度をうすくする効果を有す
る。ドットは、電子回路ブレーカ(図3の56)を落と
さない程度にまでうすくされる。
【0030】本発明の好適な実施形態によれば、パルス
幅制限テーブルに含まれている値は、図3に示したハー
ドウェアから経験的に得られるものである。まず、電子
負荷をハードウェアに接続する。サーマルレコーダのド
ット生成サイクルの周波数と等しい定期的負荷が付与さ
れる。負荷のデューティ・サイクルは5%に設定され、
負荷は電子回路ブレーカ56が落とされるまでゆっくり
と増加する。このとき、最大電流の値が記録される。こ
のステップのシーケンスは、デューティ・サイクルが5
%ずつ増加されるごとに、それが100%に達するまで
繰り返される。前記の手順を、図3のハードウェアを組
み込んだ患者モニタに適用することにより得られた例示
的な値を、下表に示した。「TPU値」と記した表の欄
におけるデータは、「デューティ・サイクル」と記した
表の欄に示した対応するデューティ・サイクルを達成す
るために、CPU74のTPU100(図4参照)がプ
リント・ヘッド86に出力する必要がある値を表す。
(TPU値は、デューティ値に比例する。)
【0031】 デューティ・サイクル(μs) ピーク電流(A) TPU値 100 25.2 399.36 200 13.75 798.72 300 9.6 1198.08 400 7.4 1597.44 500 6.2 1996.8 600 5.1 2396.16 700 4.5 2795.52 800 4.2 3194.88 900 3.7 3594.24 1000 3.5 3993.6 1100 3.33 4392.96 1200 3.1 4792.32 1300 2.9 5191.68 1400 2.8 5591.04 1500 2.7 5990.4 1600 2.65 6389.76 1700 2.55 6789.12 1800 2.49 7188.48 1900 2.49 7587.84 2000 2.49 7987.2
【0032】手順の次の段階においては、最大(ピー
ク)電流を各々のTPU値と共に、図5に示したスプレ
ッドシートにおいてグラフ化する。このスプレッドシー
トは次に、グラフ化されたデータに最適な等式を計算す
るのに使用する。上記の表において与えられたデータに
ついて、最適な等式は次のとおりである。 y=20880x-1.263
【0033】この等式は次に、現在のTPU値と制限T
PU値とを対比したパルス幅制限ルックアップ・テーブ
ルを作成するのに使用する。そのルックアップ・テーブ
ルは、フラッシュ・メモリ76(図4A参照)に記憶さ
れている。異なったホスト供給電圧および電流制限に対
応する多数のパルス幅制限ルックアップ・テーブルを、
ブート/メイン・コード・メモリ76に予め記憶させて
おき、CPUによって検索されるようにすることが可能
である。
【0034】本発明を好適な実施形態を参照しながら説
明してきたが、当業者は、本発明の範囲から逸脱するこ
となく、様々な変更を行うことができ、発明の要素を均
等物で代用できることを理解するであろう。たとえば、
当業者には、制限パルス幅を得るために、電流の代わり
に、電流の関数であるかそれに依存するパラメータを計
算して使用できることが明らかになるであろう。また、
本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、特定の状
況を本発明の教示に適合させるために、多くの修正を行
うこともできる。したがって、出願人は、本発明が、本
発明を実行するために考えられる限り最適な態様として
開示した特定の実施形態に限定されず、本発明は、特許
請求の範囲内に入る全ての実施形態を含むことを意図し
ている。
【図面の簡単な説明】
【図1】市販されている1つの携帯型患者モニタの概略
正面図である。
【図2】サーマルレコーダを接続された患者モニタを示
すブロック図である。
【図3】本発明の好適な実施形態に従って、サーマルレ
コーダと共に使用する患者モニタ内に組み込まれたハー
ドウェアを示すブロック図である。
【図4A】本発明の好適な実施形態に従って、サーマル
レコーダに組み込まれた回路板の部分を示す回路図であ
る。
【図4B】本発明の好適な実施形態に従って、サーマル
レコーダに組み込まれた回路板の部分を示す回路図であ
る。
【図5】図3に示したハードウェアから経験的に得られ
た最大電流とデューティ・サイクルとを対比したグラフ
である。
【符号の説明】
22 プロセッサ・ボード 42 ライター・フレックス 44 サーマルレコーダ 56 電子回路ブレーカ 58 RCフィルタ 60 電流検出抵抗器 62 出力コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ・マイケル・グレイ アメリカ合衆国・53217・ウィスコンシン 州・フォックス ポイント・イースト ハ イド ウェイ・910

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルスに応答して、記録ドットを生成す
    る多数の記録加熱素子を有するサーマル・プリント・ヘ
    ッド(86)と、 (a)少なくとも部分的に、前記サーマル・プリント・
    ヘッドに供給される電圧レベルに基づいて、パルス幅に
    対応する値を計算するステップと、 (b)駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの記
    録加熱素子数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電
    圧とを決定するステップと、 (c)決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧
    で、前記加熱素子が駆動された場合に、消費される電流
    の量を計算するステップと、 (d)前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅
    値を取得するステップと、 (e)前記計算されたパルス幅値と前記制限パルス幅値
    のうち小さい方に等しいパルス幅を有するパルスを駆動
    されるべき前記加熱素子に送るステップとを、 実行するようプログラムされた中央処理ユニット(7
    4)を含むサーマルレコーダ(44)。
  2. 【請求項2】 前記制限パルス幅値を取得する前記ステ
    ップは、前記計算された量の電流値をルックアップ・テ
    ーブルで参照することにより実行される請求項1記載の
    サーマルレコーダ。
  3. 【請求項3】 パルスに応答して、記録ドットを生成す
    る多数の記録加熱素子を有するサーマル・プリント・ヘ
    ッド(86)と、 少なくとも部分的に、前記サーマル・プリント・ヘッド
    に供給される電圧レベルに基づいて、パルス幅に対応す
    る値を計算する手段(74)と、 駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの加熱素子
    数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電圧とを決定
    する手段(74)と、 決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧で、前
    記素子が作動された場合に、消費されるであろう電流の
    量を計算する手段(74)と、 前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅値を生
    成する手段(74)と、 前記計算されたパルス幅値と前記制限パルス幅値のうち
    小さい方に等しいパルス幅を有するパルスで、前記素子
    をパルス駆動させる手段(98、100)とを有するサ
    ーマルレコーダ(44)。
  4. 【請求項4】 前記制限パルス幅値を生成する前記手段
    は、制限パルス幅値のルックアップ・テーブルを含む請
    求項3記載のサーマルレコーダ。
  5. 【請求項5】 (a)サブストレートを、記録ドットを
    生成する多数の記録加熱素子を有するサーマル・プリン
    ト・ヘッドに対向させて置くステップと、 (b)少なくとも部分的に、前記サーマル・プリント・
    ヘッドに供給される電圧レベルに基づいて、パルス幅に
    対応する値を計算するステップと、 (c)駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの素
    子数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電圧とを決
    定するステップと、 (d)決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧
    で、前記素子が駆動された場合に、消費されるであろう
    電流の量を計算するステップと、 (e)前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅
    値を決定するステップと、 (f)作動される前記素子にパルスを送るステップであ
    って、前記パルスは、前記計算されたパルス幅値と前記
    制限パルス幅値のうち小さい方に等しいパルス幅である
    サーマル・レコーディング方法。
  6. 【請求項6】 データ取得サブシステム(20)と、多
    数の素子を有するサーマル・プリント・ヘッド(86)
    と、前記データ取得サブシステムから取得データを受け
    取り、印刷のために前記取得データを前記サーマル・プ
    リント・ヘッドに送るように結合された処理サブシステ
    ム(22)と、電池(26)とを含み、前記処理サブシ
    ステム、前記データ取得サブシステム、および前記サー
    マル・プリント・ヘッドは、電池電力モードにおいて前
    記電池によって電力供給されるシステムであって、前記
    処理サブシステムは、 (a)少なくとも部分的に、前記電池によって前記サー
    マル・プリント・ヘッドに供給される電圧レベルに基づ
    いて、パルス幅に対応する値を計算するステップと、 (b)駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの素
    子数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電圧とを決
    定するステップと、 (c)決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧
    で、前記素子が作動された場合に、消費されるであろう
    電流の量を計算するステップと、 (d)前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅
    値を取得するステップと、 (e)駆動される前記素子に、前記計算されたパルス幅
    値と前記制限パルス幅値のうち小さい方に等しいパルス
    幅を有するパルスを送るステップとを、 実行するようにプログラムされているシステム。
  7. 【請求項7】 前記限界パルス幅値を取得する前記ステ
    ップは、前記計算された量の電流をルックアップ・テー
    ブルに入力することにより実行される請求項6記載のシ
    ステム。
  8. 【請求項8】 前記処理システムは、(a)から(e)
    の前記ステップを遂行する前記中央処理ユニット(7
    4)を含む請求項6記載のシステム。
  9. 【請求項9】 前記携帯型機器は患者モニタである請求
    項6記載のシステム。
  10. 【請求項10】 前記電池から前記サーマル・プリント
    ・ヘッドに電流が流れるのに通過する電子回路ブレーカ
    (56)と、前記電子回路ブレーカと前記サーマル・プ
    リント・ヘッドとの間に設けられた接合部に、電気的に
    結合された蓄電コンデンサ(62)とをさらに含む請求
    項6記載のシステム。
  11. 【請求項11】 前記限界パルス幅値を取得する前記ス
    テップは、電流の前記計算量を、前記サーマル・プリン
    ト・ヘッドのデューティ・サイクルを表す多数の値のそ
    れぞれ1つについて、前記電子回路ブレーカが落ちる最
    大電流を表す値を含むルックアップ・テーブルに入力す
    ることによって行われる請求項10記載のシステム。
  12. 【請求項12】 携帯型機器(16、18、20)と、
    前記携帯型機器に結合されたサーマルレコーダ(44)
    とを含むシステムであって、前記サーマルレコーダは、
    パルス幅を有するパルスに応答して記録ドットを生成す
    る多数の素子を有するサーマル・プリント・ヘッド(8
    6)を含み、前記携帯型機器は、データ取得サブシステ
    ム(34)と、前記データ取得サブシステムから取得デ
    ータを受け取り、記録のために前記取得データを前記サ
    ーマルレコーダに送るために結合された処理サブシステ
    ム(22)と、電池電力モードにおいて前記処理サブシ
    ステムと、前記データ取得サブシステムと、前記サーマ
    ル・プリント・ヘッドとに電力を供給する電池(26)
    と、前記電池電力モードにおいて前記電池から前記サー
    マル・プリント・ヘッドに電流が流れるのに通過する電
    子回路ブレーカ(56)とを含み、前記サーマルレコー
    ダは、前記電子回路ブレーカが落ちるのを防止するため
    に、前記パルス幅を抑制するパルス幅抑制システム(7
    4)を含むシステム。
  13. 【請求項13】 前記パルス幅抑制システムは、 (a)少なくとも部分的に、前記電池によって前記サー
    マル・プリント・ヘッドに供給される電圧レベルに基づ
    いて、パルス幅に対応する値を計算するステップと、 (b)駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの素
    子の数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電圧とを
    決定するステップと、 (c)決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧
    で、それらの素子が駆動された場合に、消費されるであ
    ろう電流の量を計算するステップと、 (d)前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅
    値を取得するステップと、 (e)駆動される前記素子にパルスを送るステップであ
    って、前記パルスは、前記計算されたパルス幅値と前記
    制限パルス幅値のうち少ない方に等しいパルス幅を有す
    るステップとを実行するようプログラムされている中央
    処理ユニットを含む請求項12記載のシステム。
  14. 【請求項14】 前記制限パルス幅値を取得する前記ス
    テップは、電流の前記計算量を、前記サーマル・プリン
    ト・ヘッドのデューティ・サイクルを表す多数の値のそ
    れぞれ1つについて、前記電子回路ブレーカが落ちる最
    大電流を表す値を含むルックアップ・テーブルに入力す
    ることによって行われる請求項13記載のシステム。
  15. 【請求項15】 前記携帯型機器は、前記電子回路ブレ
    ーカと前記サーマル・プリント・ヘッドとの間に設けら
    れた接合部に、電気的に結合された蓄電コンデンサをさ
    らに含む請求項12記載のシステム。
  16. 【請求項16】 前記携帯型機器は患者モニタである請
    求項12記載のシステム。
  17. 【請求項17】 患者モニタと、前記患者モニタに結合
    されたサーマルレコーダとを含み、前記患者モニタは、
    電子回路ブレーカと電池とを含むシステムであって、前
    記サーマルレコーダは、パルス幅を有するパルスに呼応
    して記録ドットを生成する多数の加熱素子を有し、前記
    サーマル・プリント・ヘッドは、電池電力モードにおい
    て、前記電子回路ブレーカを介して前記電池によって電
    力供給され、また、前記サーマルレコーダは、前記サー
    マル・プリント・ヘッドに電力を供給している間に、前
    記電子回路ブレーカが落ちることを防止するために、前
    記パルス幅を抑制するパルス幅抑制システムを含むシス
    テム。
  18. 【請求項18】 前記パルス幅抑制システムは、 (a)少なくとも部分的に、前記電池によって前記サー
    マル・プリント・ヘッドに供給される電圧レベルに基づ
    いて、パルス幅に対応する値を計算するステップと、 (b)駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの素
    子の数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電圧とを
    決定するステップと、 (c)決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧
    で、前記素子が作動された場合に、消費される電流の量
    を計算するステップと、 (d)前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅
    値を取得するステップと、 (e)駆動される前記素子にパルスを送るステップであ
    って、前記パルスは、前記計算されたパルス幅値と前記
    限界パルス幅値のうち少ない方に等しいパルス幅を有す
    るステップとを実行するようにプログラムされている中
    央処理ユニットを含む請求項17記載のシステム。
  19. 【請求項19】 前記患者モニタは、前記電子回路ブレ
    ーカと前記サーマル・プリント・ヘッドとの間に設けら
    れた接合部に、電気的に結合された蓄電コンデンサ(6
    2)をさらに含む請求項17記載のシステム。
  20. 【請求項20】 電子回路ブレーカを有する電池駆動患
    者モニタによって取得されるデータの、サーマル・レコ
    ーディング方法であって、 (a)記録ドットを生成する多数の素子を有するサーマ
    ル・プリント・ヘッドに対向させてサブストレートを置
    くステップと、 (b)少なくとも部分的に、電池によって前記サーマル
    ・プリント・ヘッドに供給される電圧レベルに基づい
    て、パルス幅に対応する値を計算するステップと、 (c)駆動される前記サーマル・プリント・ヘッドの素
    子の数と、加熱素子抵抗と、プリント・ヘッド電圧とを
    決定するステップと、 (d)決定された加熱素子抵抗とプリント・ヘッド電圧
    で、前記素子が駆動された場合に、消費されるであろう
    電流の量を計算するステップと、 (e)前記計算された電流の量に対応する制限パルス幅
    値を決定するステップであって、前記制限パルス幅値
    は、前記計算量の電流が消費されたときに、前記電子回
    路ブレーカが落ちないように設定されるステップと、 (f)駆動される前記素子にパルスを送るステップであ
    って、前記パルスは、前記計算されたパルス幅値と前記
    制限パルス幅値のうち少ない方に等しいパルス幅を有す
    るステップとを含む方法。
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