JP4006006B2 - モジュール分析システムのトポロジを判定する方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は、モジュール分析システムのトポロジを判定するために使用できる方法およびシステムに関する。

本発明による方法により、モジュール分析システムのユーザが、システムのトポロジを、例えばスクリーン上に図形として表示できるようになる。本発明では、モジュール分析システムは、直接的または間接的に互いに接続された複数のデバイスから構成されるシステムとして理解される。さらに本発明では、分析システムのトポロジという用語は、モジュール同士の相対的な空間配置として理解されるが、絶対的な幾何情報は含まない。

本発明による方法によって、ユーザは、モジュールを空間的に割り当てることができるようになり、そのために複雑な操作ステップを実行する必要はない。この目的で、システムを操作する際に自分自身が中央ユニットの前にいるユーザは、中央ユニット、つまり自分自身の位置に対するモジュールの配置について通知される。したがって、ユーザは、どのモジュールが分析システム内に存在し、中央ユニットに接続されているかを容易に認識することができる。したがって、ユーザは、分析システムの概要をすばやく取得し、モジュールを追加するまたは取り外すことによってシステムを自分の要求に適応させることができる。ユーザには、例えばモジュール1の血糖測定器が、自分自身から見て、自分の右側で中央ユニットの隣にあると通知される。各モジュールに関するこのトポロジ情報は、モジュール分析システムの操作をかなり容易にする。したがって、本発明による方法により、特に複雑な分析システムを操作する際に相当な利点が提供され、また、異なる多くのユーザが簡単に取り扱えるようになる。本発明による方法およびシステムは、特に複数のモジュールを含む計測器システムに役立つことがわかっている。というのは、特にこの場合では、明確に整理された取扱い手段なしには、ユーザが対処することができないからである。

複数のモジュールを含む計測器システムは、特定の一応用分野に適合された注文製作の分析システムに頻繁に使用される。注文製作する上で様々な要件が必要とされる適用分野をいくつか挙げると、例えば医学分野および診断学分野がある。非常に高度な仕様を満たさなければならないこれらの分野では、高度に専門的な分析器がしばしば用いられる。各分析器の性能上の特徴が固有のものである結果、１つの分析器だけで分析システムの多数の要件に対処することがしばしば不可能となる。さらに、データ処理およびデータ出力に使用される追加のデバイスが、分析器の他にしばしば必要となる。

モジュール分析システムを、例えば様々な臨床像を分析するために用いる場合、臨床像に応じて異なるパラメータを決定する必要があり、その結果、適用分野によって分析システムの要件が異なることになる。さらに、このような分析システムで用いる特定の機器の製造は複雑で費用がかかる。したがって、それらの機器は、できるだけ広い範囲で利用されることが意図される。その結果、１つの分析器をいくつかのシステムで使用するように設計しなければならず、モジュール分析システム内の分析器の数およびタイプは様々となる。したがって、適用する分野に合わせて、その都度分析システムを容易に最適化でき、数個の分析器から分析システムが組み立てられることが望ましい。したがって、例えば標準的な分析に必要でない分析器は、必要に応じて追加し、または分析システムから取り外すことができる。したがって、システム内の分析器の使用が柔軟になるので、各適用分野に関する特別注文の問題が解決できるだけでなく、機器の稼働率も改善される。これにより、高度に専門化した分析システムがコスト面で最適化された形で提供できるようになる。さらに、分析システムの中央制御部は、例えばユーザ・インターフェースの構成要素(スクリーン、スピーカ、プリンタ他)を個々の分析器に提供する必要をなくすので、追加のコストを回避できる。このために、中央制御部が、各構成要素とそれぞれのモジュールとの間の接続を行う。

ユーザのためにモジュール分析システムの取扱いを簡単にするいくつかの方法およびシステムは、従来技術に記載されている。それらは、中央制御ユニットに対する個々のモジュールの配置を判定する、すでに述べたような中央制御ユニットを利用する方法をしばしば提供する。したがって、ユーザは、モジュールおよび中央ユニットへの接続の順序を目に見える形で決定し、その相対的な配置をシステム内に組み込むのに普通なら必要な動作を行う必要がなくなる。特にモジュールがしばしば交換され、様々なユーザによって操作される分析システムの場合、モジュールの相対的な配置および制御装置へのそれぞれの入力の順序を目に見える形で決定することは、複雑で時間のかかる工程である。最新のモジュール分析システムが満たさなければならない、簡単で柔軟に取り扱えることという要件には、目に見える形で行う手続きが大きな障害となる。

モジュールの相対的な配置を判定する方法は、従来技術では米国特許第5404460号に記載されている。この文書は、どのモジュールの出力部も次のモジュールの入力部に接続されるように、いくつかのモジュールが直列に接続されたシステムを開示している。最後のモジュールの出力部は、中央制御装置の入力部に直列に接続される。このシステムは、すべてのモジュールへの共通クロック線および共通リセット線を有する。システムのリセットとそれに続く中央クロックのパルスによって、正確な時間にシリアル・バスの特定の読み出しおよび書き込みができるようになる。このプロセスで、第1のモジュールが、システムがリセットされるとデータ・パケットを生成し、モジュール自体にアドレス(0)を与える。次にこのデータ・パケットは、第1のモジュールから最後のモジュールまで同相で渡され、最終的に中央制御装置に送られる。この間、各モジュールは、データ・パケット(+l)だけパケット内容を増やし、対応するアドレスをそれに与える。その結果、中央制御装置は、システム内全体のモジュール数および順序に関する情報を受け取る。また、各アドレスに対応するデータ・パケットを、例えばモジュールのタイプ名を含む他のデータを中央制御装置に伝送するために用いることもできる。それにより、モジュールの順序の表示は、例えばタイプ名を使ってモジュールの識別を簡単にすることができ、したがってユーザによる割り当てが簡単になる。この方法の主要な欠点は、各アドレスの割り当てが、システム全体をリセットすることでしか行うことができない点である。さらに、このシステムには、いずれの場合にも、システムのリセット線およびクロック線のための接続線が必要である。別の重大な欠点は、システムのシリアル・バスの非常に特定のクロック・サイクルにシステムが依存している点である。したがって、以下で明らかにするOSI階層モデルに関しては、このモデルは、そのプロトコルのビット転送層について規定している。特に業界標準となっているバスが上記の方法に適合していないので、これは、ユーザが自由に業界標準プロトコルを使用することに対する重大な制約となる。普及している産業用シリアル・バスは、例えばCANバスである。これらの特別なシリアル・バスは、小さいデータ・パケットを含み、したがって従来のシリアル・バスと比較して特に丈夫である。これらのバスでは、情報がOSI階層モデルのプロトコル・レベルで転送される。しかし、このレベルでは自由にアドレスを選択できない。したがって、この方法は、標準規格としてCANバスを備えるモジュールに用いることができない。

トポロジを判定する別の方法は、国際公開第02/04675号に記載されている。アドレス情報を有するデータ・パケットがシリアル・バスを介してモジュールからモジュールへと渡されるので、この方法は前述の方法と類似している。この方法で必要な同期は、別の制御線によって達成される。これによって、前述の従来技術の欠点が生じる。というのは、このプロトコルの仕様を実現するために、この方法が業界標準に適合していないからである。さらに、この場合では追加の接続線が必要である。
米国特許第5404460号明細書等 国際公開第02/04675号明細書等 独国特許第10134885.1号明細書等

本発明の目的は、前述の従来技術の欠点を回避しつつ、分析システム内のモジュールのトポロジを自動的に判定できるようにする方法およびシステムを提供することである。

本発明は、以下のステップを含む、モジュール分析システムにおいてモジュールのトポロジを判定する方法を含む。まず、データをメモリ内に格納するいくつかのモジュールを中央ユニットに接続する。このとき、モジュールの少なくとも２つが直列に接続される。これに関連して、例えばモジュールが中央ユニットに対して直線的に配置されることが考えられる。一方、例えば中央ユニットが中央にある、星形のトポロジをとることも可能である。モジュールが中央ユニットに接続された後、中央ユニットに直接的または間接的に接続されたモジュールのデータは、中央ユニットに伝送され、有利にはそこに登録される。まず、あるモジュールと中央ユニットの間の接続を個別に遮断する。モジュール・データが再び中央ユニットに伝送される。次に中央ユニットが再びすべてのモジュール・データを登録する。その後、遮断された接続が再確立される。モジュールのトポロジは、登録されたモジュールのデータを、接続が遮断される前と後で比較することによって決めることができる。これに関連して、特定の接続の遮断前後に登録されたデータの比較によって、トポロジを割り出すのに十分な情報を得られるまで、別のモジュールとの接続を遮断し、対応する処理ステップを繰り返すことが可能である。

本発明は、数個のモジュールに接続された中央ユニットを有するモジュール分析システムをも含む。この場合、モジュールの少なくとも２つは直列に接続される。モジュールはそれぞれ、データを格納するメモリを有する。分析システムはさらに、コンピュータ・ユニットに接続されたスイッチを備えており、モジュールと中央ユニットの間で接続の遮断と再確立ができるのと同じ方式で、コンピュータ・ユニットによってこのスイッチを制御することができる。この目的で、コンピュータ・ユニットは、スイッチと、モジュール・データ登録用のメモリとを制御する制御ユニットを含む。分析システムのトポロジは、コンピューティング・ユニットを使用して割り出される。この場合、中央ユニットとモジュールの間の接続の遮断前後で登録されたデータが比較される。

本発明は、適切な電子回路を用いる前述のシステムと、中央ユニットが個々のモジュールの相対的な配置を導き出すのを可能にする適切な方法とによって、前述の目的を達成する。このシステムおよび方法は、CANバスなどの業界標準に適合しており、したがって市販のシステムで容易に使用できる。この方法を使用すると、システムをリセットする必要がある、シリアル・バスによるアドレスの割り当てが不要になる。したがって、複雑な追加の措置を必要とせずに、ユーザは、この方法を市販のシステムと容易に組み合わせることができる。

本発明によるシステムおよび方法は、モジュール分析システムに高度な柔軟性を提供するという利点を有しており、その結果、例えば所望の任意の時間に、個々のモジュールを分析システムから取り外すまたは追加することが可能となる。この方法を実施するためにシステムをリセットする必要がないので、その結果、特別な初期化シーケンス中だけでなく、システムが動作している間にもこの方法を使用することができる。したがって、本発明によるシステムおよび方法により、個々のモジュールの相対的な配置を自動的に割り出すことが可能になり、有利には、ユーザに適した形でそれを視覚化することが可能となる。したがって、それにより、例えばプラグ・アンド・プレイ動作を意図してモジュラー方式で構築された医療装置の要件がサポートされる。これに関連して、「プラグ・アンド・プレイ」という用語は、特にモジュールが追加または取り外された後にシステム全体をリセットする必要がないことを意味している。

モジュールに格納されるデータは任意の情報を含むことができ、したがって、この方法はデータまたは情報のいかなるタイプにも限定されない。データは、モジュール、例えばブドウ糖測定器の識別を可能にする情報を含んでいるのが好ましい。

さらに、モジュールと中央ユニットの間のデータ転送に影響を及ぼす様々な方法が、本発明の範囲に含まれると考えられる。これは、例えば電力供給またはモジュールまでの通信経路を遮断して、モジュールまたはモジュールの通信ユニットがこれ以上動作しないようにすることである。その場合、活動状態の通信ユニットをまだ有しているモジュールを介してしか、データを中央ユニットへ伝送することができない。したがって、例えば直列に接続されたモジュールの場合、中央ユニットを起点として接続が遮断されたモジュールよりも向こう側にある、直列に接続されたモジュールはすべて、もはや中央ユニットとは通信していない。また一方、前述の例で、接続が遮断された側でないモジュールはすべてまだ活動状態であり、中央ユニットと通信できるとも考えられる。接続が遮断された側とは反対側に接続されているモジュールを識別し、その他のモジュールと区別するために、例えば、接続が遮断されるとき、その後のプロセスでモジュールを識別する追加のデータが生成される。その場合、中央ユニットは、モジュールが中央ユニットを起点として接続が遮断された側とは反対側にあることを検出するためにモジュールと通信するときに、有利にはそれぞれのモジュール内に格納された生成済みデータを使用することができる。

したがって、本発明では、中央ユニットを起点として、接続が遮断された側とは反対側で直列に接続されたモジュールと残りのモジュールとを区別することが可能な方式で、モジュールと中央ユニットの間の接続を遮断する。

前述のように、例えば電源または通信経路を非活動化する、または例えばモジュールを識別するために使用する追加データを生成することによって、これを達成することができる。これに関連して、識別されているまたは非活動状態にある、直列に接続されたモジュールが、中央ユニットに向かって接続が遮断されている側と反対側にあるか、接続が遮断されている側にあるかは、本発明にとって重要でない。

本発明を説明するために、いくつかのプロセスの例を以下に記載する。

電子機器およびソフトウェアで実現される通信プロトコルが、システム内で定義されている。この通信プロトコルは、中央ユニットが命令およびデータを各モジュールと交換するのを可能にする。モジュールおよび中央ユニットは、論理アドレスA_iによってアドレス指定される。システム内にはこのようなアドレスが有限数しか存在しないので、中央ユニットはすべてのアドレスについて反復することが可能である。これに関連して、各モジュールM_iは、識別I_iを有する。この識別は、様々な情報を含むことができる。例えば、モジュールはそのタイプ名によって識別すれば十分であることがわかることがある。その場合、このような識別を例えば血糖測定器または血液凝固測定器等と呼ぶことができる。分析システム内に同型の機器が数個存在する場合には、機器を正確に識別するために、追加の識別特徴が必要である。原理的には、モジュールの識別に使用できる多種多様なデータ転送方法が考えられる。このデータによって、直接的または間接的にモジュールの識別が可能になることがある。この場合、例えば転送されたデータにより、中央ユニットのプログラムを用いてモジュールを識別できるようにすることが考えられる。したがって、本発明では、モジュールの識別という用語には、モジュールの判別をそこから直接的または間接的に導き出せるデータが含まれる。電力供給の遮断後も、モジュールの識別に関する情報がモジュールのメモリ内にずっと存在するように、モジュールの識別はモジュールの永久メモリ内に格納される。

モジュール式システムの通信および電力供給は、中央ユニットを起点とする、モジュールまでの接続線によって確保することができる。しかし、通信だけ、または電力供給だけを接続線を介して行うことも考えられる。通信だけが接続線を介して行われる場合、電力供給は、例えば個別のモジュールそれぞれに接続する接続線を用いて行うことができる。一方、電源が中央ユニットを介して接続線で結合されている場合、モジュールとの無線通信も考えられる。これは、例えば赤外線送受信システムによって実現することができる。その場合、個々のモジュールは、モジュール同士および中央ユニットと、有利には無線方式で情報を交換することができる。

通信または電力供給が接続線で結合されているため、この方法によって、システムのトポロジが好ましい実施形態において特に簡単に判定できるようになる。この場合、少なくとも数個のモジュールを直列に接続する。結果として、あるモジュールと中央ユニットの間の接続が遮断されると、中央ユニットから見て遮断点とは反対側にあるすべてのモジュールは中央ユニットから切断される。したがって、電力供給および/または通信回線を遮断することによって、遮断を達成することが可能である。接続線で結合する手段を使用してモジュールを接続することも、それが適当であると判明した場合には、もちろん可能である。これらの状況下では、電力供給および通信は結合された接続線で行う。しかし、モジュール同士の関係を事前に決めることが可能となるよう、少なくとも数個のモジュールが適当な手段によって直列に接続されるように注意しなければならない。

分析システムのスイッチが入れられると、初めにすべてのモジュールが活動状態となり、通信の準備ができる。中央ユニットは、知られており、システム内に指定されているすべてのアドレスが、分析システム内に実在するかどうか調べる。したがって、分析システムのスイッチが切られている間に、ユーザがモジュールを取り外したり加えたりした可能性があるので、中央ユニットは、分析システム内に存在するモジュールの絶対数を登録する。したがって、中央ユニットは、現時点で分析システム内に存在するすべてのモジュールの登録データと、それらの識別および任意選択で識別と共に転送される他の情報とを有する。その場合、中央ユニットは、チェーン内のモジュールM_iよりも向こうの接続を遮断するために、例えばモジュールM_iよりも先では電源を遮断するよう、モジュールM_iに命令を与える。続いて、中央ユニットは、中央ユニットに接続されているすべてのモジュールに問い合わせを行う。接続の遮断後に、まだ中央ユニットに接続されているモジュールは、再び登録される。電力供給が遮断されたモジュールM_iはこの時点でもはや動作中ではなく、したがって、もはや中央ユニットと通信することができない。また、モジュールM_iを介して中央ユニットに接続されているすべてのモジュールも非活動状態となる。しかし、例えば接続が遮断されたモジュール以外のすべてのモジュールがシステム内に依然として存在する場合、このモジュールは端部モジュールのはずである。本発明では、端部モジュールという用語は、他のデバイス(モジュールまたは中央ユニット)１つだけに直接的に接続されたモジュールであると理解される。したがってこの登録により、分析システム内におけるモジュールM_iの相対的な配置を、中央ユニットが直接的に割り出すことが可能になる。続いて、すべてのモジュールの接続が復旧される。

先に示した例で２つ以上のモジュールが中央ユニットに接続中である場合には、第2のモジュールの相対的な配置を明確に判定することはこのままでは不可能である。トポロジをさらに判定するために、他のモジュールのうちの１つへの接続を再び遮断し、システム内に存在するモジュールを再び登録する。例えば、このモジュールへの接続を遮断した後で他のモジュールへの接続が不可能ならば、このモジュールは最初のモジュールであり、その他のモジュールはこのモジュールの反対側に直列に接続されている。

この方法は線形複雑度を有することがわかる。これは、システム内のモジュールの相対的な配置を完全に割り出すために必要なステップ数が、存在するモジュールの数に比例することを意味する。

この方法は、セッションおよびアプリケーション・プロトコルのレベルだけで通信プロトコルを実行することにより実施される。これは、OSI階層モデルでは、アプリケーションが上位層においてのみ実行されることを意味する。OSI階層モデルは、以下の7段階でプロトコルを記述しており、一番下のレベルはレベル1と呼ばれる。

第1のレベルはビット転送層であり、「生(crude)」ビットをどのように転送するかを決定する。このレベルでは、例えばケーブル長、抵抗、ピンの割当て、周波数などの電気的特性および物理的特性が決められる。

第2のレベルでは、例えばデータ・パケットを増やすことによって、生ビットがデータに変換される。この第2のレベルは、確保層(securing layer)とも呼ばれる。

さらに、ネットワーク層が制御のために使用され、トランスポート層が大量のデータを個々のデータ・パケットへと分割し、データ・パケットを識別し、データ・パケットが正しく受け取られなかった場合にエラーに対処するために使用される。

第5のレベルは、セッション・レベルと呼ばれ、通信がどのように準備され、実行され、終了するかについて定義する。

次いでデータは、プレゼンテーション層に渡され、解釈され、その後、プロトコルによって利用されるアプリケーションの機能および制御がアプリケーション層で定義される。

上記のOSI階層モデルによれば、この方法は、レベル5(セッション層)〜レベル7(アプリケーション層)までだけで実施される。レベル1〜4に対してはいかなる要件もない。

一方、従来技術に記載されている方法を実行するためには、転送を、7層のOSI階層モデルの一番下のレベル(ビット転送層)から実行しなければならない。したがって、従来技術に記載されている方法とは対照的に、本発明による方法は、前述のように、業界標準になっている従来のプロトコル・タイプ、特にCANバスまたはTCP-IPと組み合わせることができる。これらのプロトコル・タイプは従来技術では周知であり、例えば「ネットワーキングの基礎(Grundlagen der Vernetzung)」、とりわけ「医療技術、方法、システム、および情報処理(Medizintechnik, Verfahren, Systeme und Informationsverarbeitung)」、ベルリン、Springer 1997 (P601〜)に記載されている。モジュールの相対的な配置を事前に決めることができるようにモジュールの少なくともいくつかが直列に接続されている場合、および通信または電源が接続線で結合されている場合には、本発明による方法またはシステムは、システムに関してはそれ以上必要とせずに、容易に適用することができる。

本発明による方法およびシステムを、添付の図面に基づいてさらに詳細に説明する。なお、これらの設計は例として選択されており、いかなる限定の意味も有していない。

図1は、３つのモジュール(1、2、3)が直列に接続された中央ユニット(10)を有する、本発明による分析システムを示す。３つのモジュールはすべて、通信ユニット(4、5、6)および電源(7、8、9)を有する。通信ユニットおよび電源は、接続線(13、14)を介して、中央ユニットの通信ユニット(11)および電源(12)に接続される。電源(12)は、リード線(16)を介して外部電源に接続される。通信ユニット間の接続線の結合による接続(13)により、それぞれのモジュールが情報を交換すること、またはデータが処理される通信ユニットへ情報を直接送ることが可能になる。したがって、例えば分析プロセスを調整することが可能である。従来技術では文書(独国特許第10134885.1号)で周知のように、分析器が、有利にはプラグ接続によって接続される場合、分析プロセスを有利なやり方で連続的に調整することができる。この場合、プラグ接続は、個々のモジュール間のサンプル交換を可能にする接続線を含む。したがって、例えばモジュール(1)が分析の終了をモジュール(2)に伝えるのに、通信ユニットを使用することができる。次いで、モジュール(1)で使用したサンプルがモジュール(2)に渡され、モジュール(2)は通信ユニットを介して分析の開始命令を受け取る。モジュール同士のこのような接続によって、ユーザは多数の操作ステップを実行する必要がなくなる。単一のサンプルを提供すると、いくつかの分析手法が、利用可能なモジュールによって連続的に実行される。各分析手法の終了後には、分析結果を中央ユニットのスクリーン(15)上でユーザに直接表示することができる。一方、中央ユニットによって、分析結果を自動的に処理することも可能である。快適なメニューによってユーザのためにデータ処理を簡単にするこのデータ処理方法には、多種多様な可能性が考えられる。例えば、血液ガス濃度の測定、血液凝固の測定、血糖の測定、または心筋梗塞の指標であるタンパク質の測定がこのような分析システムに適している。

サンプルがモジュール間で交換されない場合は、例えばモジュール(1)が、血糖を測定する測定器を備え、モジュール(2)が、血液凝固の判定用カートリッジを測定する機器を備える。モジュール(3)は、血液ガス分析器を有する。その場合、例として記載するこの分析システムでは、血液はストリップ上またはカートリッジ上のどちらかに別々に付着させなければならない。試験成分は、それぞれの測定器に挿入され、または特別なツァンゲン注射器(Zangen syringe)によって採取される。これに関連して、測定器が、自動的に生の値を評価し、それらを処理して検査結果とすることも考えられる。処理結果は、中央ユニットへと伝達され、この場合はスクリーン(15)上でユーザに表示される。

図2に示すように、分析システムのトポロジを判定するには、中央ユニットとモジュールの間の接続を能動的に遮断する。図2に示すように、システム全体は４つのモジュール(1〜4)で構成される。すでに図1で示したように、これらのモジュールは、接続線を介して中央ユニットの電源に接続されている。モジュール間および中央ユニットとの通信は、図2に破線で示す通信経路を介して行われる。これは、接続線を介して行うことも、例えば赤外線送信機または他の無線通信ユニットによって行うこともできる。図2に示すように、モジュール(1)への電力供給は、モジュール(2)により活動状態の電子回路によって遮断される。この目的で、モジュール(2)内にある電力供給用リード線のスイッチを開にする。その結果、モジュール(1)が非活動状態となるので、中央ユニットは、モジュール(2)〜(4)とだけ、依然として通信できる。モジュール(1)だけは中央ユニットによってもう登録できないことから、中央ユニットに対するモジュール(1)の位置を導き出すことができる。ここに示した例では、モジュール(1)は端部モジュールである。モジュール(4)も端部モジュールであるので、モジュール(4)への電力供給が遮断されたときも同様である。モジュール(1)〜(3)との通信は、モジュール(4)が非活動状態になった後でもまだ可能である。一方、モジュール(3)内のスイッチによってモジュール(1)への電力供給を停止することにより、モジュール(2)とモジュール(1)が非活動状態になることから、モジュール(2)およびモジュール(1)がモジュール(3)の向こう側で直列に接続されているはずであるという情報を中央ユニットが受け取ることができる。したがって、前述の方法により、図2に示す分析システムのトポロジを判定するのに十分な情報が、中央ユニットへと送られる。接続を3箇所で遮断し、復旧させることによって、４つのモジュールのトポロジを判定することが可能であることがわかる。

図3に、分析システムのトポロジを判定するのに適した通信プロトコルの個々のステップを再度示す。分析システムがユーザによって活動状態にされると、まず中央ユニット(1)が、最大でどのモジュールが分析システム内に存在し得るかについての情報を得る。存在するモジュール数は、ニーズおよびユーザに応じて様々であるので、トポロジは考慮せず、システム内に実在するモジュールを最初に判定するために、中央ユニットは、まずループ(40)内に問い合わせ(41)を作成する。このプロセスで、モジュールがシステム内に存在するかどうかを判定するために、モジュールの各アドレスA_iが問い合わせ(41)により照合される。ステップ(42)で、実在するモジュールは、それに応答し、それにより各モジュールM_iのアドレスA_iが登録される。存在し得る限りのA_iがすべて照合されるまで、ループ(40)の問い合わせが繰り返される。続くループ(43)で、例えば血糖測定器としての分析システムの特徴づけを可能にするようにするために、実在するすべてのモジュールに識別I_iに関する問い合わせを行う(ステップ44)。この時点で、中央ユニットは、実在するすべてのモジュールM_i、それらのアドレスA_i、およびそれらの識別I_iがわかっている。個々のモジュールのトポロジを判定するために、大きな第2のループ(45)で、モジュールのすべてのアドレスについて反復が行われる。ステップ(46)で、中央ユニットが、中央ユニットとは反対側に接続されたモジュールへの接続を遮断するよう各モジュールに命令する。次いで中央ユニットは、問い合わせ(47)によって、どのモジュールにまだアドレス指定できるかを判定し、登録された識別を接続の遮断前後で比較する。これらのデータに基づき、ステップ(48)において、中央ユニットは、存在するすべてのモジュールの相対的な空間位置を次々に判定することができる。

例えば中央ユニットが、モジュール式システムの中間にあり、直列に接続されている場合、中央ユニットは、ステップ(49)で、どの分岐を左または右にするかを最後に確認する。

図4に、割り出した分析システムのトポロジをユーザに示す、実行可能な画面表示の例を示す。図4aは、中央ユニット(30)に対する個々の分析器の位置をユーザに示しており、ユーザは中央ユニットの前に位置している。したがって、ユーザには、血液ガス分析器(31)が彼の右側に位置し、血液凝固測定器(32)がこの分析器の向こう側にあることがわかる。血糖測定器(33)は、中央ユニットの左側にある。したがってこれにより、ユーザがシステムを扱うことがかなり簡単になり、迅速な操作が可能になる。本発明による方法またはシステムに基づいて容易に組み込むことができる他の追加の応用例を、図4bおよび図4cに例として示す。したがって、例えば中央ユニットを用いて、分析システムの操作についての指示をユーザに与えることが可能になり、その指示では、操作する機器が直接示される。図4bでは、モジュール(32)に色をつけて強調する、または点滅させることによって、分析器内で測定が行われていることをユーザに示している。したがって、ユーザは、モジュールのトポロジについてだけでなく、その時点のモジュールの状態についても通知される。図4cも、ユーザへのプロンプトを示している。この場合、矢印(34)によって、ユーザは次の操作を実行するように促される。そのような操作指示は、もちろん、文字または音によるメッセージの形をとることもできる。ここに示した例では、測定が終了すると、ユーザはサンプルを除去または挿入するように指示される。

したがって、たとえ訓練されていないユーザであっても、このシステムを簡単に操作することが可能である。本発明によるシステムおよび方法は、システムのリセットを必要とせずに、特に簡単にトポロジを判定するので、様々な分析器が様々なユーザによってしばしば使用される分析システムに特に適している。

モジュール分析システムの概略図である。 より詳細な配置のモジュールと中央ユニットの接続方法の概略図である。 通信プロトコル(ストラクトグラム(structogram))の概略図である。 分析システムのトポロジを割り出した後でユーザに示す画面表示の図である。

Claims (5)

1. モジュール分析システムにおいてモジュールのトポロジを判定する方法であって、
   a) データをメモリ内に格納している複数のモジュールを、少なくとも２つのモジュールが直列に接続されるようにして、中央ユニットに接続するステップと、
   b) 前記中央ユニットに直接的または間接的に接続された複数のモジュールの格納データを前記中央ユニットに伝送するステップと、
   c) １つのモジュールから前記中央ユニットへの接続を遮断するステップと、
   d) 前記複数のモジュールのデータを再び前記中央ユニットに伝送するステップと、
   e) 前記遮断した接続を復旧するステップと、
   f) 前記接続が遮断される前に伝送されたデータと、前記接続が遮断された後に伝送されたデータとを比較し、その比較に基づいて前記モジュール分析システムのトポロジを判定するステップとを含み、前記トポロジを割り出すのに十分な情報が前記比較から得られるまで、前記ステップc)から前記ステップe)までを、少なくとも他の１つのモジュールについて繰り返す方法。
2. １つのモジュールと前記中央ユニットの間の接続が、通信回線を遮断または復旧することによって遮断または復旧される、請求項1に記載の方法。
3. １つのモジュールと前記中央ユニットの間の接続が、電力供給を遮断または復旧することによって遮断または復旧される、請求項1に記載の方法。
4. 前記分析システムのトポロジが、スクリーン上に図形として表示される、請求項1に記載の方法。
5. 少なくとも２つの直列に接続されたモジュールを含む、それぞれがデータを格納するメモリを備えた複数のモジュールに接続された中央ユニットと、
   １つのモジュールから前記中央ユニットへの接続を遮断し、再び復旧させるようにコンピュータ・ユニットによって制御可能なスイッチとを備え、
   前記コンピュータ・ユニットは、
   前記スイッチを制御する制御ユニットと、
   前記複数のモジュールのデータを登録するメモリと、
   前記中央ユニットと１つのモジュールの間の接続を遮断する前に登録されたデータと、接続遮断後に登録されたデータとの比較に基づいて、前記分析システムのトポロジを割り出すコンピューティング・ユニットとを備える、モジュール分析システム。

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