JPH01501568A - 改良マルチチャネルガス分析装置および使用方法 - Google Patents

改良マルチチャネルガス分析装置および使用方法

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JPH01501568A JP62507126A JP50712687A JPH01501568A JP H01501568 A JPH01501568 A JP H01501568A JP 62507126 A JP62507126 A JP 62507126A JP 50712687 A JP50712687 A JP 50712687A JP H01501568 A JPH01501568 A JP H01501568A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 改良マルチチャネルガス分析装置 本発明は、ガス流中の成分ガスの分圧を測定する装置に関する。さらに詳しくは 、本発明は、呼気ガス流中の成分ガスの分圧を測定してCRTディスプレイ上に 代表的なガスの情報を表示するのに使用する改良マルチチャネルガス分析装置に 関する。
i東 外科手術にあっては、麻酔を施された患者は通當は喉頭に管を差し込まれている 。患者が気管を介して機械的に管を差し込まれている場合は、呼気ガスを測定す るのが望ましい。
吸気および吐気ガス混合物の分析は患者の呼吸状態についての情報を与える。
二酸化炭素CCO2) 、亜酸化窒素(N、o)並びに麻酔剤は、呼気ガス流の 測定で最も興味のある成分ガスである。
血液流中のCO,は肺中のco、と速やかに平衡化するこCo2と呼ぶこととす る1回の呼吸の終りにおけるCO2含量は血液co、レベルのよい指標である。
 ゛異常に高い呼吸終端co、値は、不十分量のCO2が肺を介して血流から移 動する、すわなち不適切な呼吸状態を示す。
逆に、異常に低い呼吸終端CO7は、組織への僅かな血液の流れ、肺を介する不 適切なco2移動、または過剰な通気を示す0例えば、1台の分析計を多数の部 屋で分ける連続操作室において、呼気ガスの分圧を測定するために質量分析計が 使用される。質量分析計は多数のガスを測定する利点を育す非分散赤外分光分析 を用いるガス分析計は分圧ガス測定にも使用される。これらの分析針は質量分析 計より安価であり連続的にガス分圧を測定するが、これらの欠点は応答時間が悪 く、キャリブレーションが困難なことである。
従来技術の非分散赤外ガス分析計は、Co2およびN、 0交差チヤネル検出、 温度並びに衝突拡張をそのガス分圧測定に対して補正する特徴を包含する。この うち幾つかの補正は分析器によって自動的に行われるが、他はオペレータによっ て手動で行われる。
非分散赤外ガス分析計は一般に2つの形態ををする。最初の最も一般的なものは サンプリング乃至側方流型である。この型は、患者の呼気ガスの一部をサンプル チューブを介して赤外分析計に転流させる。
3@2の型は患者の気道に埋め込まれて気道の一部をサンプル室として使用する 。この型は患者気道中の粘液および湿分によってしばしば閉塞され、またその気 道中に占める容積が患者の呼吸に影響を与え得る。
これらの赤外ガス分析計形態は双方とも成分ガスによる小さい呼吸レベルを特徴 とし、これは小さな信号および安定性の間厄を提起する。
分析針のサンプル室寸法を増加させれば小さな信号および安定性の問題は改善さ れるが、これにより応答時間も増加する0分析計を通過するガス流速度を増加さ せれば応答時間は改善されるが、閉塞頻度が高くなると共に患者の正常な呼吸状 態を損なう。
この点に関し、乳児には5Qcc/分以下の流速が必要である。しかしながら、 乳児は、1分間に60呼吸を越える呼吸速度にうまく適合する応答時間をり・要 とする。この条件は100ミリ秒未満の応答時間に匹敵する。
赤外ガス分析針の他の欠点は、これらの遠切な操作のために頻繁にキャリブレー ションを行う必要があることである。
ガス分析計の光学台部のキャリブレーションに影響を与える因子には、サンプル セル寸法(特に厚さ)に関する製造許容度、赤外光源の明るさおよびフォトディ テクタの感度、気圧、光学台ガス通路における汚れや湿分の蓄積が含まれる。
光学素子および電気回路の時間的変動により赤外ガス分析器のキャリブレーショ ンが必要となる。光学素子および電気回路を注意深く構成すればキャリブレーシ ョン調整に必要な回数および再キャリブレーションまでの間隔は最少化される。
したがって、光学台を分析計に接続する際に再キャリブレーションを行うa・要 があるため、分析針の光学台の互換性は従来は実用的なものではなかった。
赤外ガス分析計のキャリブレーションは、サンプル室位置の変動並びに種々の検 知構成部の変動およびドリフトを補正する種々の電気回路のfil整を伴う。
キャリプレーシランは、通常、分析計の作業を中止し、それに標準ガスを道通さ せる必要があり、標準ガスの存在下で種々の調整が行われる。他のキャリブレー ションの方法は、光学台の読み取り用の「ゼロガス」を作成し、分析針の出力が 正確にゼロと読めるよう分析計の増幅器を調整するものである。更なる方法では 、非呼吸ガスで満たした対照セルまたは呼吸が起こらない波長を有する対照フィ ルタを使用して分析計のゼロセットを安定化させる。
従来技術の非分散赤外分析計は投つかの自動キャリブレーションの特徴をも包含 する。しかしながら、分析計が使用準備完了となる前に、オペレータがさらにキ ャリブレーション手順を調節した。
本発明は、明細書の以下の部分に記載するように、従来の赤外ガス分析計におけ るこれらのおよび他の問題を克服する。
灸見Δ!i 本発明は、患者からの呼気ガス流を転流させ、ガス流を分析し、検出された意図 するガスについての情報を表示する改良非分散赤外ガス分析装置である。
装置には、患者からの呼気ガス流を転流するのに使用する患者気道アダプタが含 まれる。気道アダプタは、装置を通る呼気ガス流を抜取るのに使用するサンプル ガスチューブを通る流れを逆行させることなく気道アダプタ入口フィルタのバッ クフラッシュを許容するパルプ機構を育する。
装置の患者モジュールは随伴する回路部を備える光学台を含む、この回路部は、 ガス通路を通過する呼気ガス流中に存在するCO,およびN、Oの分圧、対照光 学通路、光学舎内装置ポンプモジュールにより装置気働部が大幅に調節される。
モジュールは、CO7およびN、Oの測定のために光学台ガス通路を介して呼気 ガス流を抜取る手段を有する。モジュールは、光学台ガス通路を通過するガス流 の流速を測定する手段をも有する。ポンプモジュールのバンクフラッシュポンプ は、例えば粘液で閉塞されないようフィルタを洗浄するために患者気道アダプタ に対し空気流を与える。バックフラッシュ空気流は、例えば患者へ戻るガス通路 またはサンプルチューブに含有される全ゆるウィルスまたは細菌をバンクフラン シュする可能性を与えずにフィルタを洗浄するために気道アダプタに供給される 。ポンプモジュールにおける2つのバルブは、必要に応じて、ガス流中の意図す る他の成分を測定するために内部装置を介して呼気ガス流を向は直すよう形成さ れる。モジュールの診断パルプは、他のバルブ、サンプルポンプ、並びに流れセ ンサと共にガス通路の流体不漏安全性を試験するのに使用する。
装置の気働部について、愚者モジュールはゼロパルプを備え、これを通りに形成 してポンプモジュールと共に使用し光学台に洗浄した室内空気を供給してガスの 読み取りをゼロとする。患者モジュールにおけるバンクフラッシュパルプは、患 者気道アダプタへのバンクフラッシュ空気流の流れを調節アナログ入力回路部は 、光学台を含む患者モジュールに電気的に接続する。この回路部は、光学台およ び他の患者モジュール回路部から出力される信号を受ける。アナログ入力回路部 はこれらの信号を処理し、就中、これらをアナログからディジタル信号に変換す る。その後アナログ入力回路部はディジタル信号をアナログ処理回路部に出力す る。
アナログ処理回路部はマイクロプロセッサを備え、関数計算を行う、その結果、 温度、ガス通路の圧力、衝突拡張、断面積並びに特性について補正されたCo2 およびN、Oの分圧を示す出力信号が得られる。これらの信号は、流速、圧力。
並びに温度の測定値についてのものと共に装置の表示部に出力される。
表示部回路部は、そのプログラムに従ってアナログ処理回路部から出力される信 号を処理する0表示部回路部から出力される信号は、意図するガスの分圧および 患者モジュールからの他の測定値を示すグラフィックおよび特性を表示するCR Tを駆動する。
光学台は呼気ガス流中のCo2およびN20を測定する2つの光学的検出チャネ ル集成体並びにCO7およびN20tt出チャネル集成体に随伴する対照光学通 路を存する。光学台は、流入流出するガス混合物を別々に分析し得る速さでこれ らのガスを連続的に測定する。光学台回路部は、ガス検出器並びに圧力測定セン サおよび温度測定センサのような他の検出器から出力される信号を予備的に処理 する。
2つの光学的検出チャネル集成体および接続検出回路部は、患者小モジュールの 一部である光学台に組込まれる。患者モジュールは、ガス分析装置残部よりなる より大型の装置に接続する。
二重ルーメンチューブ、好ましくは1ヤ一ド前後のものによって側部流型患者気 道アダプタに患者モジュールを接続する。二重ルーメンチューブはサンプルチュ ーブとバンクフランシュチューブとからなる。気道アダプタ内のフィルタは、サ ンプルチューブ流入からの患者の気道、従って光学台に存在する水または粘液の ような液体を遮断する。サンプルチューブの埜は凝縮する水蒸気を吸収してこれ を大気中に蒸散させ、サンプルチューブ内からの一方向の水蒸気の移動を構成す る。光学台入口フィルタは光学台ガス通路の加重的な保護を与える。
光学台ガス通路の入口にある流れ成形機は、サンプルチューブガス流断面を円形 から方形に再成形する。光学台ガス通路では、ガス流はガス通路通過に続いてC o2およびN20検出チヤネル集成体を通過する。
光学台ガス通路を離間後、ガス流は絶対型圧力変換器に入る。その後ガス流は絶 対型圧力変換器を離間し、ポンプモジュールに入る。このモジエールにおいてガ ス流は流れセンサおよびサンプルポンプを通過する。ポンプモジニールを離間後 、ガス流は排出チューブに入れ、装置から排気される。
Co2およびN、O検出チャネル集成体は、それぞれ呼気ガス流中のco、およ びN20の量を測定すべく構成され、それぞれの集成体に随伴する対照光学通路 を測定するe Co。
およびN20検出チヤネル集成体の光学道路はそれぞれガス通路を含み、それぞ れC02対照セルおよびN、 O°対照セルを含む、対照セルは例えば室内空気 で充満し得る。
検出チャネル集成体は、集成体の光学通路内の対照セルおよびガス通路の対向す る壁断面を置換するサファイア窓を含む、赤外光源を窓の1つの後部に配置し、 光源開孔を対向する窓に隣接して配置する。検出器開孔を光源開孔から離間して 配置する。双方の開孔は、対照セルおよびガス通路を介して光学通路について一 直線となる孔部を有する。2つの開孔はバンクグラウンド赤外光の進入から光学 通路をシールドする。
2つの検出チャネル集成体に共通なチッンバホイールは光源と検出装置との間の 平面内で回転する。チッフバホイールは、対照セルおよびガス通路について一直 線の光源開孔部内の孔部を通過する赤外光を予め決定した頻度で断続遮断する。
断続遮断光は対照セルおよびガス通路について一直線の検出装置の孔部を道通し て集成体の残部に至る。
検出器開孔の反対側に隣接して、狭小帯赤外フィルタがある。このフィルタは一 直線に対向して対照セルまたはガス通路を通過した光を受ける。
鉛セレン検出器を赤外フィルタの他方の側に配置する。検出器は一直線に対向し て対照セルまたはガス通路を通過した光を受ける。
チョッパホイールは他の検出チャネル回路部と共に波形パターンを発生して調時 サイクル中の特定事項の調時および位置を調節する。これらの波形パターンは、 就中、ガスの分圧を示すCO7およびN20ガス並びにそれぞれの検出器から出 力されるCO7およびN20の対照信号の同調的検出および脱変調に使用する。
光学台回路部は、特定の光学台についての特徴情報を保存する電気的に消去可能 でプログラム可能な読出し専用メモリ(EEFROM)を含む、特徴情報は、理 想的な理論的性能から離れる装置構成部性能について光学台測定を補正する。
特徴情報は、光学台のキャリプレーシランに対する必要性を除去する。特徴情報 には温度についての係数、衝突拡張、交差補正、スパン因子、装置構成品のオフ セント、並びに圧力が含まれる。スパン因子は、構成品の出力ボルトを圧力のよ うな所望のパラメータに変換するためのものである。オフセントは装置の読み取 りをゼロに補正するためのものである。
特徴情報は、信号プロセス機能を行うに際しアナログプロセス回路部およびディ スプレイ回路部によって使用される。
アナログ入力回路部およびアナログプロセッサ回路部は光学台回路部によりて発 生されたアナログ信号を処理する。プロセス信号はディジタルとなり、表示部に 送られる0表示部は信号を処理してCRT上に表示を行う。
表示部の主要な回路は表示プロセッサ回路部およびピクセル回路部である0表示 プロセンサ回路部はアナログプロセッサ回路部と二方向で接続し、ビクセル回路 部を制御する。この制御の結果、CRTが駆動して固定特性およびキャプノグラ ム(capnogram )のようなスクロール情報の双方を表示する。
好ましくは、CRTは数値的でグラフ的なデータを表示する。普通に表示される 数値的データは、CO7およびN20についての吸気および吐気値並びに呼吸速 度である。普通に表示されるグラフ的データはco、波形である。この波形は患 者の呼吸周期を示すものである0例えばCO7波形に重ねるものとして吸気と吐 気との間の、および吐気と吸気との間の転移点がある。これらの点をそれぞれr lJおよびrEJでマークする。このrlJおよびrEJマークは、正常および 異常キャブノダラム双方における選択転移点の位置を治療者に与える。
本発明の目的は、呼気ガスの分圧の改良された測定のための装置および方法を提 供することである。
本発明の他の目的は、100ミリ秒未満の迅速な応答時間と50 c c/分以 下のサンプル流速とを有し患者の呼気ガス流中の意図するガスの分圧を測定する 改良された装置および方法を提供することである。
本発明の更なる目的は、キャリプレーシランを行うことなく自動的に特徴化し得 る装置を提供することである。
本発明の更なる目的は、ガス分析針の光学台部を使用前に装置の再キ中リブレー トを必要とすることなく互換し得る改良された装置を提供することである。
本発明の他の目的は、患者の呼気ガス流中の意図するガスの分圧を表示し、表示 スクリーンに渡うて波形をスクロールし、患者の呼吸周期の呼気および吐気転移 点をマークする装置を提供することである。
本発明の更なる目的は、装置をオンにした直後に患者の呼気ガス中の意図するガ スの分圧を測定し得る「インスタント・オン」特性を有する装置を提供すること である。
本発明の他の目的は、光学台の温度が制御されない光学台を提供することである 。
本発明の更なる目的は、粘液または他の物質に起因する気道アダプタフィルタの 閉塞を解消すべくバンクフラッシュを行う際に、例えば光学台に存在するウィル スまたは細菌によって患者が汚染され得ないことを確実にする患者気道アダプタ およびバックフラッシュ装置を有する改良された装置を提供することである。
本発明のこれらのおよび他の目的は、明細書の以下の部分でより十分に記載する こととする。
図面の簡単な説明 第1図は、本発明に従ったマルチチャネルガス分析システムのブロック図である 。
第2A図は、本発明に従ったマルチチャネルガス分析システムの患者気路アダプ タにダブルルーメンチューブを接続するためのコネクタの縦断面図である。
第2Bおよび20図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの患者気路ア ダプタの異なる2種の断面図であり、第2B図はガス通路の横断面を第2C図は ガス通路の縦断面を示している。
第3A図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの光学台の分解斜視図で ある。
第3B図は、光学検出チャネル組立体の構成要素を分解斜視図にて示す図である 。
第3CImは、本発明のマルチチャネルガス分析システムの光学台のco、/N 、O検出チャネル組立体の断面図である。
第4A図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの空気系のブロック図で ある。
第4B図は、空気系制御に関する種々の構成要素のための駆動回路の概略図であ る。
第5A図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの光学台回路の概略図で ある。
第58I!lは、空気系制御に関する種々の構成要素のための光学台内の駆動回 路の概略図である。
第6A図は、本発明の→ルチチャネルガス分析システムの光学台のチッンパホイ ールの平面図である。
第6B図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの光学台内の選択部位に 付設した第6A図のチッンバホイールの平面図である。
1000図は、ガスおよび基準光路検出並びに変調に関する波形図である。
第7A〜7D図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムのアナログ入力回 路の概略図である。
第8A〜80図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムのアナログ処理回 路の概略図である。
j89A〜9E図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムのマザーボード 上の回路の概略図である。
第10図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの表示処理回路の概略図 である。
第11A〜IIC図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムのビクセル( 画素)回路の概略図である。
第12A〜12C図は、第11B図に示したビクセル回路のスクロール/ビクセ ルのゲートアレイの概略図である。
!@13図は、第11B図に示したビクセル回路のCRTメモリ制御ゲートアレ イの概略図である。
第14図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの表示セクションのディ ジタル出力セフシランの概略図である。
第15図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムのためのシステム制御お よび警報の概略図である。
第16図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムを制御するためのソフト ウェアのブロック図である。
第17図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムのための代表的なCRT スクリーンディスプレイを示す。
好適実施例の詳細な説明 本発明は、呼吸ガス流中の対照ガスの分圧を測定するための、改良したマルチチ ャネルガス分析システムに関する0本発明に従う分析システムは、検出したガス についての情報を数値的および図式的に表示する。
図面は、既知の特定機能を営む一群の構成要素からなる回路また璧電子部品を数 字符号にて参照する。これらの部品または回路素子は、当業者に周知であるので 、その一般名称または機能で呼ぶが、その詳細は説明しない。
gFS2A〜80図において、アナログセフシラン102および患者の気路アダ プタ106を略示して詳細に説明する0表示セフシラン104を、第9A〜15 図に略示し詳細に説明する。
第1図は、本発明のマルチチャネルガス分析システムの概略図である0本システ ムは、患者気路アダプタ106.アナログセクション102および表示セクショ ン104からなる。
アナログセフシラン102は、呼吸ガス流中の成るガス成分を検出し測定する。
アナログセクション102はまた、例えばco、、N20などのガス成分の分圧 決定に影響する他の物理的特性をも検出し測定する。Co2.N、Oの測定値お よび他の物理的特性の測定値を一緒にして、co2およびN、Oの「Xの」分圧 を計算する。これらのガスの「真の」分圧は、大気圧、光学台圧力、温度、衝突 拡散、相互補正、並びに検出回路および他の検出構成要素の特性に関して、補正 される。
CO2およびN、Oの分圧の計算値は、アナログセクション102から表示セク ション104へのディジタル形式での出力である。アナログセクション102は また、流速、圧力および温度の測定値も表示セフシランへと送信する。
表示セクション104がアナログセクションからの信号を処理する。CO,およ びN、O信号をCRT上に数字キャラクタとして表示するために処理する0表示 セクション104はまた、例えばスクローリングキ中プノグラム(scroll ingcapnogras )などの図形表示のために、少なくともCO,信号 を処理する0表示セクションは、圧力、流速および温度信号を、表示または経歴 データとしてのために処理する。
表示セクションは、オペレータインタフェースのためのシステム制御を有する。
これらの制御は、システム動作およびスクリーン表示チツイスを選択する0表示 セクションはまた、周辺ta器と通信するためのディジクルおよびアナログの前 出力ポートを有する0表示セクションは、アラーム状況およびシステム不良動作 を指示するための視聴覚アラームを含む。
アナログ処理回路は、CRT上の表示のための処理をするため、他方の光学台か らの入力信号を受信することができる。
他の光学台は、呼吸ガス流中の他の対照ガスの分圧測定専用である。
アナログセクション102は、光学台111 (この電子回路は光学台回路11 8を含む)を含む患者モジュール109;ポンプモジュール112;アナログ入 力回路122;および表示セクション104は、表示処理回路128;ビクセル (画素)論理回路130(アナログ出力を含む);ディジタル出力140;スピ ーカドライバ152;アラームおよびノブ144;ボタン5個のパネル148; 並びに表示マザーボード137(CRTドライバを含む)から成る。電力システ ムは、電源158.整流器160.およびDC−DCコンバータ162を含む。
患者気路アダプタ106並びにチューブ172および174(アダプタ106と 患者モジュール109とに接続するダブルルーメンチューブを形成する)は、ア ナログセクション102の一部ではない、気路アダプタは、チューブ172およ び174に取外し可能に固定されている。アダプタおよびチューブは、患者から 患者モジュールへのガス通路として部分的に使用されるだけでなく、光学台ガス 通路またはサンプルチューブ174内に存し得るビールスやバクテリアで患者を 汚染する危険性なしにアダプタをバックフラッシュ(backflush )す る新規な手段をももたらす。
患者ガス検出に近いほど測定精度が上がる。この理由のため、ダブルルーメンの 長さは好ましくは1ヤード(約0.91m)以下である。
第2A、2Bおよび20図を参照すると、ダブルルーメンチューブ(doubl e 1u+*en tube ) 、その付設コネクタ、および患者気路アダプ タ106が示されている。サンプルチューブ174およびバックフラッシュチュ ーブ172を含むダブルルーメンチューブは、気路アダプタ106および患者モ ジュール109を接続する。一連のドツト(点) 170は、ガスランプルチュ ーブ172およびバックフラッシュチューブ174を包囲する外方カバーを表わ す。
好適にはナフィオン(Naf 1on)で製作されているサンプルチューブ壁は 、チューブ内で凝結水蒸気を吸収しその後蒸発させるa Nafionは、米国 プラウエア州つイルミントンにあるデュポン社から市販されている。
コネクタボディ178がグリンピング部材または把持部材゛180を有している 0把持部材180は、ロッキングキャップ176と協働して、ダブルルーメンチ ューブの外方カバー170をコネクタボディ178に固着する。コネクタボディ 178は、当該コネクタボディを気路アダプタ106内に固定するのを助ける環 状ビード188を有する。0リング190が環状溝186内に配置されている。
0リング190は、コネクタボディ178と気路アダプタセクション210との 間に流体密封シールを達成するために用いられる。
コネクタボディ178には中央ボア182が穿設されている。プラグ184が中 央ボア182の一端に配置され、チューブ172および174を受容している。
プラグ184は、バンクフラッシュチューブ172とサンプルチューブ174を 貫通受容するための別個の2つの開孔を有する。
中央ボア182の他端には、その中にインサート192が配置されている。イン サート192は中央に位置するオリフィス196を有し、オリフィス196は大 径の端部開口194に連通している。サンプルチューブ174の端部がオリフィ ス196内に位置され、それにより端部開口194との流体連通状態にある。
バンクフラッシュチューブ172がプラグ184を通過して、中央ボア182と の流体連通状態にある。チャネル198および200が、中央ボア182とコネ クタボディ178の端部内の環状チャネル201とを流体連通させる。チャネル 201は、端部開口194に同心的である。従って、パンクフラフシュチュ゛− ブ172は、コネクタボディの端部との流体連通状態にある。
第2Bおよび20図は、気路アダプタ10602つの異なる断面図である。従っ て、以下の説明はこれら両図に関するものである。
コネクタボディ178は、気路アダプタ106のセクション210に嵌合する。
セフシラン210は、内部に弁ボディ216および弁部材226を配置した中央 キャビティ21γを有する。弁ボディ216および弁部材226は、キャビテイ 212内部の環状棚部224上に配置されている。弁部材226は、弁ボディ2 16と環状棚部224との間に位置する。
弁ボディ216は、キャビティ212に面する側において中央に整合したニアプ ル217と、その反対側においてやはり中央に整合したニアプル219とを有す る。オリフィス218が、中央に整合した両ニフプルの中心を貫通する。ニアプ ル217と同心的な環状チャネル220を設ける。オリフィス222が、環状チ ャネル220の底部から弁ボディ216の残余厚を通って延びている。
弁部材226は中央に開口を有し、そこをニップル219が貫通する。弁閉鎖位 置において、弁部材226内の開口の端部が、ニアプル219の側部に載置し、 かつ断面上で該ニアプルの側部と鋭□角をなしている。このことは、弁の正常勤 作にとって必要である。
環状棚部228が、弁に最も近い端において開口230の壁に固定されている。
疎水フィルタ232が、気路アダプタセクション238に最も近い棚部228の 側部において開口230にわたって配置される。疎水フィルタ232は、環状棚 部228に固着されても良い、しかしながら、好適実施例においては、環状棚部 228が含まれず、フィルタは棚部229に固定されている。環状棚部228が 含まれる場合には、棚部228がフィルタを適所にシールし、かつ弁が開放して その一部がフィルタ方向に移動するときにも弁部材226がフィルタ232に接 触することを防止する。
気路アダプタ106のjt!2の・セクション238は、第1のセクション21 0を固定させる開口236を有する。セクション238は通路240を有し、そ こを通ってサンプルすべき呼吸ガスが流れる。セクション238は通常、患者の 気路に配置される。
コネクタボディ178がキャビティ212内に挿入されるときに、キャビティの 端部にある環状ビード214がコネクタボディ178上の環状ビード188の上 を移動する。従って、環状ビード188は環状凹部215内に収まる。これによ り、コネクタボディが気路アダプタ内部に固定される。0リング190は、セク ション210の内壁に当接して、流体漏出に対してシールする。コネクタボディ 178の端部開口194が、弁ボディ216のニップル21フ上に嵌着する。
これにより、サンプルチューブ174が、オリフィス218およびフィルタ23 2を通して、通路240内の呼吸ガス流と流体連通状態に置かれる。
コネクタボディ178がセクション210に固定されると、コネクタボディ17 8の端部の環状チャネル201が弁ボディ216の環状チャネル220に流体連 通する。オリフィス222が弁部材226およびフィルタ232を通じて通路2 40に流体連通しているので、バックフラッシュチューブ172がセクション2 38の通路240に一方向流体連通となる。
正常なサンプル動作において、ポンプモジュール内のサンプルポンプ358(第 4A図参照)が、フィルタ232.オリフィス21日およびサンプルチューブ1 74を通してガスサンプルを引く、弁部材226が、バックフラッシュチューブ 172へのサンプルガスの進入を防止する。
フィルタ232が、洗浄のためパックフラッシュを要する粘液その他の材料で閉 塞されたときは、ゼロバルブ376(第4A図)がその流れ形状を変化させ、そ れによりサンプルチューブ174を通る流れが、遮断される。バンクフラッシュ ポンプ394が起動されて、フィルタされた室内空気を所望の速度で気路アダプ タ106に向けてバンクフラッシュライン172へと吸込む、フィルタされた室 内空気は、バンクフラッシュチューブ172から中央ボア182.チャネル19 8および200を通ってコネクタボディ1フ8@部の環状チャネル201へと通 過する。コネクタボディから、バンクフラッシュ空気が、弁ボデイ216内の環 状チャネル220に進入し、弁ボデイ216内のオリフィス222を通過する。
フィルタした室内空気の圧力が十分に高い場合には、弁部材226がその座位か ら二ンプル219側に対して上昇し、フィルタされた室内空気がフィルタ232 の障害物を取除くことができるようにする。ゆえに、フィルタ232のパックフ ラッシュの際にサンプルチューブまたは光学台ガス通路内に存在する如何なる汚 染物も患者中にパックフラッシュするという危険性無しに、気路アダプタをパッ クフラッシュすることができる。好適には、フィルタ232は、1ミクロンの孔 径を有する発泡PTFE (ポリテトラフルオロエチレン)で製作される。
気路アダプタは、接合する2つの別個のセクション、すなわちセクション210 および238を含むものとして説明してきた。しかしながら、気路アダプタは、 単一構造であっても良いことを理解されたい。
第3A〜30図は、光学台111を示す、第3A図を参照すれば、光学台の分解 斜視図が示されている。ボード、ブロックまたはプレートの各々が、チ117パ ホイールおよびその関連駆動組立体を収容するための中央に位置する開口を存す る。ゆえにこれらの開口については以下に個別的に説明しない。
エンドプレート250が光学台の第1の端部を形成し、光学台内で発生した熱を 散逸させるためのヒートシンクでもある。
検出器ボード252が、エンドプレート250の内側に配置される。検出器ボー ド252は、それぞれ開口253および255に固定されでいるシリコンフォト ダイオード254および256.セレン他船検出5258および262.並びに ボード上に取付けられたサーミスタ260を存する。
フォトダイオード254および256は、LEDからそれぞれの光路を通って当 該フォトダイオードを照射する赤外光線の量を検出する。検出器258および2 62は、赤外光源からそれぞれの光路を通って当該検出器を照射する赤外光線の 量を検出する。サーミスタ260は抵抗変化を通じて光学台温度を感知し、在来 の回路が抵抗変化を電圧に変換する。
好適には、光検出器は、米国テキサス州カロルトンのティーアール ダブリュー  オプトロン社から市販されているモデル0P900である。セレン他船検出器 は、米国カリフォルニア州すンタロザのオプトエレクトロニクス社から市販され ている。サーミスタは好適には、米国ニューシャーシー州メテユヘンのサーモメ トリクス社(Ther+so霞etries )から市販されているモデルB4 3PB103にである。
フィルタブロック264が、検出器ボード252の内側に配置される。フィルタ ブロック264は、開口2゛65に固定されたco2光学フィルタ266、およ び開口267に固定されたN、O光学フィルタ268を有する。CO,フィルタ およびN、Oフィルタは、米国カリフォルニア州ペタルマのオプティカルコーテ ィングラボラトリーズ社(OpticalCoating Laborator ies)から市販されいる。
検出器アパーチャ270が、フィルタブロック264の内側に配置される。検出 器アパーチャ270は、開口272および273、並びにそれぞれCO7および N20光路に進入するバックグラウンド光線を遮蔽するための開口274および 275を有する。開口272はco、基準光路に関連し、開口273はCO2ガ ス光路に関連する。開口274はN、 0基準光路に関連し、開口275はN、 Oガス光路に関連する。
全体を符号276で示した一連の密接間隔開口は、パックグラウンド光線の進入 に対してタイミングトランク光路を遮断するためのものである。j!−の開口2 77は、バンクグラウンド光線の進入に対して位置トランク光路を遮断するため のものである。
スペーサ278がスペーサの通常の目的を果す、スペーサ278が検出器アパー チャ270と光源アパーチャ282を隔離し、それによりこれら両アパーチャ間 の平面内でチッッパホイール280が回転可能となる。
チョッパホイール組立体は、チッッパホイール280.ベアリング292.ジャ ックシャフトおよびベアリング322、並びにたわみ継手シャフト338を有す るモータ336から成る。好適には、モータは、米国カリフォルニア州バロアル トにあるマクラン プレシジヨン モークス社(MaxonPrecision  Motors)から市販されているモデル2312−910−21141−0 10である。
チョッパホイールは、第5A、6A、6Bおよび6CI!Iを参照して後に説明 する。
光源アパーチャ282は、検出・器アパーチャ270と同様に、バンクグラウン ド光線の進入に対してC02およびN、0光路を遮断する。開口283および2 84は、それぞれCo2基準光路およびCO,ガス光路のための開口である。開 口285および286は、それぞれN、O基準光路およびN、 0ガス光路のた めのものである。関口290は、タイミングトランク光路に関連する。開口28 8は、位置トランク光路に関連する。
ブロック294が、呼吸ガス通路298および基準(reference )ガ スセルを含む、ブロック294はまた、ガス吸気口(inlet ) 310お よびガス排気口(outlet) 316ををする。好適には、ガス通路298 の断面は長方形である。
このガス通路は、第3B図を説明するときに詳述する。
ブロック294は、位置トランク光路に関連する開口306、およびタイミング トランク光路に関連する開口304を有する。ブロック294はまた、光学台の ボード、ブロックおよびプレートなど種々の要素の正しい整合のための整合部材 ををする。
ブロック294は、サファイア窓(sapphire window )295 を固定する開口299を有する0図示していないが、サファイア窓342がブロ ック294の他の側の開口部に固定されている。これらのサファイア窓は、CO ,基準セル296およびCo2ガス通路298の対向する壁を形成する。
同様にして、ブロック294はさらに、サファイア窓297を固定する開口30 1を有する0図示していないが、サファイアg344がブロック2940反対側 の開口に固着されている。これらのサファイア窓は、N、O基準セル300およ びN、Oガス通路298の対向する壁を形成する。
さらにブロック294に付設されているのは、吸気口の流れ整形器またはフロー シェーパ(flowshaper) 311 、入口ライン314.インライン (1n−1ine )フィルタ312.排出継手またはフィンティング(fit ting ) 317、および排出ライン318である。フィルタ312は、ガ ス吸気口310のところに配置されてい、る、フローシェーパ311およびフィ ルタ312が、入ってくるガス流断面を円形から長方形に整形する。排出継手3 17は、ガス排気口316に嵌合するようになっている。好適には、入口ライン および排出ラインは、エチルビニルアルコールコポリマーで製作される。
圧力変換器320が、ガス通路内の圧力を測定するために排出ライン318上に 配置される。圧力測定値は、検出ガス信号の補正のために用いる。
ランプブロック(lamp block) 324が、IR(赤外)源326を 固定する開口325.IR源328を固定する開口327、並びにそれぞれLE D330および332を固定する開口329および331を有する。IR源32 6は、CO2基準光路およびCo2サンプルガス光路に関連する。IR源328 は、N、01&準光路およびN20サンプルガス光路に関連する。LED330 はタイミングトラック光路に関連し、LED332は位置トランク光路に関連す る。好適には、IR源は、米国マサチューセッツ州つォバーンのギルウェイ社( Gilway Company)から市販されているモデル4115−2である 。好適なLEDは、米国カリフォルニア州キエバーティノのシーメンス コンボ ーネン゛ン社(Siemens Components。
Inc、)から市販されているモデル5FH−487である。
モータブロック334を用いてモータ336を取付ける。
モータブロック334はまた、光学台の第2の端部としても機能する。ボルト2 40を用いて、光学台のボード、ブロックおよびプレートなど種々の要素を接続 する。
第3B図は、呼吸ガス流を光学台に通過させるために用いる半レーストラック型 ガス通路298を示す、この図は、Co2およびN、O光路の素子を部分的に示 す、これらの素子とは、IR源326および328.Co、基準光路およびCO ,ガス光路に関連するサファイア窓342および295゜N20基準光路および N、Oガス光路に関連するサファイア窓344および297.Co2基準セル2 96およびN20基準セル300.チョッパホイール280の一〇、CCh光学 フィルタ266およびN20光学フイルタ268、並びにC02検出器262お よびN、O検出器258である。これらの素子を組付けると、Co、およびN、 O検出組立体の大部分を形成する。
光学フィルタ266は、4.265ミクロンの中心周波数と2.0%の帯域幅と を有する。これはC02の吸収帯に一致する。
光学フィルタ268は、4.50ミクロンの中心波長と2.5%の帯域幅を有す る。これはN20の吸収帯に一致する。
検出器25Bおよび262は、セレン他船赤外検出器である。好適には、これら の検出器は3n平方の活性面積(activearea )を有する。
第3Allを参照すると、呼吸ガス流が、フローシェーパ311からガス吸気口 310のところで光学台に流入し、インラインフィルタ312を通過する。流入 するガス流は、円形断面形状である。フローシェーパ311およびインラインフ ィルタ312が、ガス流を整形して、乱流のない長方形断面形状のガス通路29 8にする。フローシェーパ311は、円形断面の吸気口と、ガス通路298に一 致する長方形断面の吐出口とを育する。フローシェーパの中央部は、円形断面か ら長方形断面へと滑らかに移行する。フローシェーパの縦断面は、その内壁が平 面または曲面のいずれかモあることを示す、インラインフィルタ312にわたっ て圧力降下がある。
この圧力降下が、ガス流断面形状の乱流のない整形を助ける。
しかしながら、フィルタなしに流れ整形をするための他の吸気口形状も用いるこ とができる。
インラインフィルタ312は、好適には、1ミクロンの孔径を育する発泡PTF Eで製作される。このフィルタは、異物がガス通路に侵入することを防止する。
半レーストランク型のガス通路298は、信号チッンビングのためのチッッパホ イール280の使用に適応する。もし他のチリッピング方法を用いるならばガス 通路298は他の形状を有することができる。
第3CBUは、光学台内のCo2およびN、Oの検出チャネル組立体を示す、第 30図中の参照符号は、CO2検出チャネル組立体のためのものである。CO7 およびN、O検出チャネル組立体は実質的に等しい、ゆえに、′83C図の説明 において、co、検出組立体の要素の参照符号に続いて、必要に応じN、O検出 組立体要素の参照符号を括弧をして付記する。
IR源326 (328)が、ランプブロック324の開口325(327)内 部に固定されている。ランプブロックにンク294は、サファイア窓295(2 97)を固定した開口299(301)、およびサファイア窓342(344) を固定した開口343(N、O用のものは図示していない)を有する。サファイ ア窓は、002基準セル296(300)およびサンプルガス通路298の壁の 一部を形成する。
ブロック294に近接して配置されているのは、光源アパーチャ282である。
光源アパーチャ282は、CO7基準光路に整合した開口283(285)、お よびco2ガス光路に整合した開口284(286)を存する。
光源アパーチャから離れて存在しているのは、検出器アパーチャ270である。
検出器アパーチャは、CO2基準光路に整合した開口272(274)、および CO,ガス光路に整合した開口273 (275)を有する。
光源アパーチャと検出器アパーチャ270との間に配置されているのは、チッッ パホイール280である。チョンパホイールは、光源アパーチャと検出器アパー チャとの間の平面内で回転するチッンバホイール280内の開口281が、CO ,ガス光路に整合している状態で示されている。チヲッパホイール280は、さ らにco、基準光路に整合する開口を有するが、後に説明する。
フィルタブロック264が、検出器アパーチャ2700反対側に隣接して配置さ れている。光学フィルタ266(26B)が、フィルタブロックの開口265  (267)内部に固定されている。光学フィルタ266 (268)が、CO7 基準光路およびco、ガス光路内にある。
検出器ボード252が、フィルタブロック264に隣接配置されている。C02 検出器262 (25B)が検出器ボードに固定されている。検出器262(2 58)は、CO7基準光路およびCO2ガス光路内にある。
好適には、ガス通路298.Co、およびN20ガス光路の一部としてのco2 基準セル296およびN、O基準セル300、並びにCO7およびN、O基準光 路の光路長はそれぞれ0.1インチ(約2.54mm )である。
第4A図は、ポンプモジュール112および一定の構成要素並びに患者モジュー ル109内の相互接続配管を含む空気系を示している。この空気系の目的は、ガ ス通路を通って呼吸ガス流を50cc/分の好適速度で吸気し、濾過した室内空 気を用い約300cc/分の流速でシステムをバンクフランシュし、ガス通路を 通して洗浄室内空気を50cc/分の流速で吸気してゼロガス測定を実行し、か つガス通路が流体密になっているか否かを決定する手段を提供することである。
ポンプモジュール112の主要要素は、フローセンサ(flow 5ensor  ) 35 G+ サンプルポンプ358.外部弁1゜424、外部2,436 、バンクフラッシュポンプ394、Co2洗浄器410および診断弁412であ る。患者モジュール109内の空気系の主要要素は、圧力センサ374.ゼロ弁 376、およびバッタフラッシュ弁382である。
通常の動作において、サンプルポンプ358を用いて、患者モジュールを通して 呼吸ガス流を吸気する。それにより、光学台111が、呼吸ガス流内のC02お よびN、Oの分圧を測定することができる。サンプルポンプ(SAMPLEPU MP)+ライン360およびサンプルポンプ(SAMPLE PUMP)−ライ ン362は、サンプルポンプ358のための電源ラインである。これらのライン にわたる電圧は、サンプルポンプの速度を制御する。好適には、サンプルポンプ は、サンプルチューブ174.患者モジエールサンプルガス通路372.光学台 ガス通路298 (第3図参照)、およびポンプモジュールサンプルガス通路3 68から成るガス通路を通して5 Q c C7分の呼吸ガス流速を維持するの に十分な速度で稼動する。この場合には、サンプルポンプ358が起動され、呼 吸ガス流が気路アダプタ106を通ってサンプルチューブ174へと吸気される 。ガスは次に、コネクタ352内のフィルタ384を通過し、患者モジュールサ ンプルガス通路の吸気口にわたるフィルタ386を通過する。
呼吸ガス流は、ゼロ弁376を通って進む、ゼロ弁376は、サンプルチューブ 174からの流れを受けるように配置されている。呼吸ガス流は患者モジュール サンプルガス通路に沿って進むときに光学吸気フィルタ312を通過し、光学台 ガス通路298(第3図参照)に流入し、そこで対照ガスの分圧測定がなされる 。
呼吸ガス流は光学台を出て、圧力センサ374を通過する。
圧力センサ374は、光学台内のガス流の圧力を測定する。
次に呼吸ガスは、患者モジエールサンプルガス通路372の残部を流通し、コネ クタ370を通ってポンプモジュール112に進入する。
ポンプモジュール内に入ったガス流は、ポンプモジュールサンプルガス通路36 8に進入する。最初にガス流は、再方向づけのないポンプモジュールガス通路3 68に沿った流れのために形状づけられた外部弁1.424および外部弁2゜4 36を通過する。この後にガス流は、フローセンサ356およびサンプルポンプ 358を通過する。サンプルポンプ358を出た後、ガス流はコネクタ366を 通過し、ガス流を掃気(scavenging)システムへと運ぶチューブへと 流入する。
ゼロガスの読みを必要とするときには、ゼロ弁を通る流体の流れ方向が変化する 。ゼロガスの読みがなされている間、大気圧力の読みもまた実行される。大気圧 力値は、後に対照ガスの分圧を計算するのに用いるために記憶される。大気圧力 の測定は圧力センサ374でなされる。
ゼt:l (ZERO)+ライン378およびゼo (ZERO)一ライン38 0が、ゼロ弁376に電力を供給する。これらのラインにわたる電圧によって、 ゼロ弁が患者モジュールゼロガス通路404から洗浄室内空気を供給するかまた はサンプルチューブ174から呼吸ガス流を供給するかが決定される。従って、 正規の電圧がZERO+ライン378とZERO−ライン380にわたって印加 され、それによりゼロ弁がサンプルチューブ174からのガス流を閉鎖しかつ患 者モジュールゼロガス通路404内の気流に対して開放する。好適には、サンプ ルチューブは、空気系を通って洗浄室内空気を50cc/分で吸気するように電 力供給される。
ゼロ弁376がこのように調節されているときに、サンプルポンプ358が正規 に起動されて、患者およびポンプモジエールのサンプルガス通路を通して洗浄室 内空気を吸気する。
この間にゼロガスの読みが実行される。ゼロガス読みの目的は、分析器の電子回 路系を明らかにして、ひきつづくガスの読みを正確にすることである。
ゼロガス読みがなされているときに、フィルタ414および2方向診断弁412 を通して室内空気が吸気される0診断弁412の使用については後述する0診断 弁412の後に、室内空気はco、洗浄!5410に流入する。CO7洗浄器4 10は、例えば、ゼロガス読みの間にシステム操作者からの呼気co2が空気系 に進入することを防止する。
CO2洗浄につづいて、室内空気はポンプモジュールゼロガス通路408に流入 し、コネクタ406を通って、患者モジュールゼロガス通路404に流入する。
ゼロ弁376を通過した後に、洗浄室内空気は光学台、111に入り、そこでゼ ロガス読みが実行される。これにつづき、洗浄室内空気は、患者およびポンプモ ジュール内のサンプルガス通路の残部を通り、掃気システムに進入する。
ゼロガス読みの際もしくはその後、または患者アダプタフィルタが栓塞している かの決定のときに、バックフラッシュが実行される。バンクフラッシュを達成す るために、最初にゼロ弁376をサンプルチューブ174からのサンプルガス流 に対して閉鎮するようにする0次に、バックフラッシュ弁382を開ける必要が ある。バンクフラッシュ(BACKFLUSH)+ライン420およびバンクフ ラッシュ(BACKFLUSH)−ライン422は、バックフラッシュ弁382 のための電源ラインである。従って、適切な電圧がこれら電源にわたって印加さ れ、バンクフラッシュ弁を開放する。
ここでバックフランシュポンプ394を起動しなければならない、バフクフラッ シュポンブ394は、バンクフラッシュポンプ(BACKFLUSHPUMP) +ライン396およびバックフランシュポンプ(BACKFLUSHPUMP) −ライン398にわたる電圧によって起動される。
バックフランシュポンプ394が正常に起動されると、室内空気がフィルタ40 2を通って吸気され、ポンプモジュールバンクフラッシュ通路392に進入する 0次に室内空気はポンプ394を通過する。バックフランシュポンプの通過の後 に、室内空気はポンプモジュールバンクフランシュ通路392の残部そしてコネ クタ390を通過し、患者モジュールバンクフラッシュ通路388に進入する。
バックフラッシュ弁382を通過した室内空気は、気路アダプタ106に向かう 途中でバックフラッシュチューブ172に進入する。フィルタされた室内空気は 、気路アダプタ106に進入して、フィルタを洗浄する。
2方向診断弁412をゼロ弁、サンプルチューブおよび圧力センサとともに用い て、空気システムの配管または成分が流体密封であるか否かを決定する。流体密 封の完全性をチェックするときには、2方向診断弁412を調節して室内空気を システムに進入しないよう閉鎖する。2方向診断弁412は、DIAC+ライン 416およびDIAC−ライン418にわたる電圧によって電力が供給される。
弁412の正常な電源供給の後に、ゼロガス読みを実行すべきかのようにシステ ムが設定される。サンプルポンプが起動されて、サンプル並びに患者およびポン プモジュールのガス通路内を真空に排気する。所定の圧力に達したら、サンプル ポンプを停止する。
圧力の読みを監視して、システム内の漏れを示す圧力変化の有無を長い時間にわ たりチェックする。
呼吸ガス流内の他の対照ガスの分圧もまた測定する。これは外部モジュール43 0によって達成される0本発明の空気システムは、呼吸ガス流およびゼロガス流 が外部モジュール430を経由できるようになっている。
外部弁1,424および外部弁2.436は、コネクタ370とフローセンサ3 56との間でポンプモジュールガス通路368に沿って配置される。これらの弁 は両方とも2方弁である。
EXT1+ライン432およびEXTl−ライン434は、外部弁lのための電 源ラインである。EXT2+ライン442およびEXT2−ライン444は、外 部弁2のための電源ラインである。これらの対にわたる2つの電圧によって、サ ンプル呼吸ガス流またはゼロガス流のどちらがポンプモジュールサンプルガス通 路368を通って昇方向づけなしに外部モジエール430に通つて指向されるか が決定される。
呼吸ガス流またはゼロガス流を外部モジュール430に経由させることが望まれ るときには、EXT1+ライン432とEXTI−ライン434とにわたって、 およびEXT2+ライン442とEXT2−ライン444とにわたって正規の電 圧を印加して、外部弁1および外部弁2をこの目的に沿うようにする。これらの 弁がこのような状態になっているときには、外部弁1は、ポンプモジュールガス 通路368を通るガス流の外部弁2へ向かう方向を閉鎖し、外部モジュール入力 ガス通路425へ向って開放する。一方、外部弁2は、ポンプモジュールガス通 路368を外部弁1の方向に閉鎖し、外部モジュール出力ガス通路437へ向っ て開放する。
外部弁1および外部弁2が上記のように電力供給されたら、呼吸ガス流またはゼ ロガス流が、外部弁1を通過して、ポンプモジュール内の外部モジュール入力ガ ス通路425に進入する。ガス流は次にコネクタ426を通って、外部モジュー ル入力ガス通路428に進入する。ガス通路428を離れるガス流は、外部モジ ュール430の内部ガス通路に進入する。
ガス流が外部モジュールの内部ガス通路を通過するときに、他の対照ガスの分圧 測定がなされる。
外部モジュールをでるガス流は、外部モジュール出力ガス通路440に進入する 0次にガス流は、コネクタ438を通過し、ポンプモジュール112内の外部モ ジュール出力ガス通路437に進入する。ガス流は次に、外部弁2に進入して、 そこでポンプモジュールサンプルガス通路368を通る。
フローセンサ356が、患者109を通るサンプル呼吸ガス流またはゼロガス流 の流速を測定する。フローセンサ356は、差圧変換器である。この変換器は、 米国カリフォルニア州すニーベイルのアイシーセンサーズ社(IC5ensor s+Ine、 )から市販されている。50cc/分の流速の場合に、フローセ ンサ356に先行するポンプモジュールガス通路368内の絞りが約0.5 p siの圧力降下を生じる。圧力変換器の基準側は絞りの一方側に接続し、測定側 は他方に接続する。流速の変化が圧力降下の変化を生じ、それが変換によって測 定される。そのような変化は、ライン391上のFLOW RR3信号としての 出力である代表的な電圧を発生する。ライン393上のFLOW RTN信号は 接地されている。
フローセンサ356の内部で、出力に先立って、検出された電圧が固定利得差動 増幅器回路へと入力される。この増幅器回路は、スパン因子(span fac tor )を補正するようセントされた電位差針を含む、増幅されスパン因子補 正された電圧の流速表現は、FLOW PR3信号としてライン391上に出力 される。FLOW PR3信号およびFLOWPR3RTN信号(接地)が、後 述するひきつづく処理のためにアナログ処理回路124へと入力される。
第4B図は、バフクフラ、シュポンプ3941診断弁412゜外部弁1,424 および外部弁2,436のための電源回路を示す、サンプルポンプ358に電力 を供給するための回路は、アナログ処理回路中にあり、後述する。
バックフラッシュポンプ、診断弁、外部弁1.および外部弁2に電力供給する回 路は、実質的に等しい、ゆえに、バンクフラッシュポンプの供給電圧発生につい て説明し、他の3種についての信号名および参照符号は以下の順序に従って括弧 をして付記するにとどめる。
診断弁、外部弁l、および外部弁2゜ ライン417 (411,431,441)上のBACKFLUSH(DIAG NO3TIC,EXTERNALVALVE 1、およびEXTERNAL V ALVE 2)信号が、トランジスタ413 (415,433,443)のベ ースに入力される。BACKFLUS)i(DIAGNO3TIC,EXTER NAL VALVEl、およびEXTERNAL VALVE 2)信号電圧に 従って、BACKFLUSHPUMP−(DIAC−。
EXTI−2およびEXT2−)信号が接地され7BACKFLUSHPUMP 十(DIAC+、EXT1+、およびEXT2+)信号とBACKFLtJSH PtlMP−(DIAC;−、EXTI−5およびEXT2−)信号との間に電 位差を生じさせるかどうかが決定される。ダイオード42a (419,435 ,445)が、ターンオフされた時のトランジスタを保護する。
第5A図は、光学台1090回路および選択した要素の概略図である。第5A図 は、サンプルガス通路29B、CO。
基準セル296、およびN、O基準セル300の断面図を示す、サンプルガス流 がCO2検出チャネル組立体においてガス通路298に流入し、N20検出チヤ ネル組立体において流出していることを理解されたい、従って、ガス流は最初、 CO2検出チャネル組立体を通過する。CO2検出チャネル組立体は、赤外光源 326.サファイア窓342および295゜光源アパーチ中282.検出器アパ ーチャ270.光学フィルタ266並びにセレン他船検出器262から成る0次 にガス流は、N20検出チヤネル組立体を通過する。N、0検出チャネル組立体 は、赤外光源32B、サファイア窓344および297.光源アパーチャ282 .検出器アパーチャ270゜光学フィルタ268、並びにセレン他船検出器25 8から成る0両検出チャネル組立体に共通のチョッパホイール280が、co、 およびN、Oガス信号の同時検出、CO,およびN、O基準光路信号の同時検出 、並びにCO2およびN、0チヤネルのための暗区間(dark period  )の同時検出のための開口部を有する。
各赤外光源からの広帯域光エネルギが、ガス流を通過する。
チョッパホイールがその開口部を各検出チャネル組立体のガス光路および基準光 路に整列させるときに、光学フィルタは対象とする特定ガスの吸収特性に関連す る狭帯域赤外光線のみを通過させる。各フィルタを射出するエネルギ流が付設の 検出器上に出る。検出チャネル組立体からの3段階波形出力表示を!6C図に示 す、Ilf信号(dark signal )を468で・基準信号(refe rence signal)を470で、ガス信号を472で示す、ガスおよび 基準信号の振幅は、それぞれガス通路内のガス流および基準セルを通って伝播す るフィルタの帯域内のエネルギ量を表わす。
ライン520上のco、検出a262からの出力信号がローノイズ前段増+m″ a522へと入力される。ローノイズ前段増幅器522の出力は、増@器524 に入力される。増@器524の出力はライン526上(D CO2/ CO2R E F信号であり、アナログ入力回路に入力される。
ライン540上のN、O検出器258からの出力信号は、ローノイズ前段増幅器 542へと入力される。ローノイズ前段増幅器542の出力は、増幅器546へ と入力される。増幅器546の出力はライン548上のN、O/N、OREF信 号であり、アナログ入力回路に入力される。
さらにPO3ITION TRACK信号h よびTIMING TRACK信 号が発生され、タイミングサイクル中に一定の事象の出現を決定して、チョッパ ホイール280の1回転に基づく基本的タイミングサイクルをもたらすのに利用 される。
位置トラック光路は、LED322.光源アパーチャ282゜検出器アパーチャ 270、およびフォトダイオード256から成る。タイミングトランク光路は、 LED330.光源アパーチャ282.検出器アパーチャ270、およびフォト ダイオード254から成る1位置トランク光路は、チョッパホイール280内の ガス信号開口によってチョッピングされる。
タイミングトラック光路は、チaンパホイール280内の90のタイミングトラ ック開口によってチョッピングされる。
LED332および330からのチョッピングされた赤外エネルギが、それぞれ 位置トランクフォトダイオード256およびタイミングトランクフォトダイオー ド、254上に流出する。ライン528上の位置トランクフォトダイオード25 6の出力が増幅B530へと入力される。増118530の出力は、ライン53 2上のPO3ITION TRACK信号である。ライン534上のタイミング トランクフォトダイオード254の出力が、増幅器536へと入力される。増幅 器536の出力は、ライン538上のTIMING TRACK信号である0代 表的なPO3ITION TRACK信号を第6C図の460で示し、代表的な TIMING TRACK信号を第6C図の464で示す、PO3ITIONT RACKおよびTIMING TRACK信号をアナログ入力回路へと入力して 、GAS GATING、REFGAT I NG、およびDEMOD 5YN (4号を発生サセ、CO2/ CO2RE FおよびN、O/N、OREF信号 を変調し処理する。
第6Aおよび6B図を参照すると、チョッパホイール280の平面図が示されて いる。第6A図はチョッパホイールの平面図のみを示し、第6B図は光学台の他 の一定の要素との関係を示している。
チョッパホイール280の中心から外側に向っての第1のチタンピング手段はタ イミングトランク452である。タイミングトランク452は、LED330. 光源アパーチャ282、検出器アパーチャ270およびフォトダイオード254 から成る光路中にある。上述のように、タイミングトランク光路の出力は第6C 図の464で示す、一連のタイミングトランク開口は全部で90個であり、以て 90のタイミングトランクサイクルカウントを与える。
次のチタンピング手段は、ガスチャネル開口281である。
3個のガスチャネル開口があって、これらは各々40’の広がりを持ち互いに1 20°だけ離れている。これらの開口は、第6B図に示すようにCO7およびN 、Oの分圧を同時に検出するように、位置されている。
上記ガスチャネル手段から外方径方向において、チッンパホイールは、CO7お よびN20基準光路をチ5ンピングするための3個の開口450を有する。各基 準チャネル開口450は、40°の広がりを持ち、互いに120°だけ離れてい る。これらの開口部は、Co2およびN、O基準光路を同時検出するように、位 置されている。
チッッパホイール280の1回転中には、各基準開口に先行しかつ各ガスチャネ ル開口に続く40°部分がある。この区間(「暗」区間と呼ぶ)の間、信号が検 出されるが、CO2またはN、O検出器上に赤外光が現われない、これがベース ライン進行となり、これに基づいてガスチャネルおよび基準チャネル信号が測定 される0%、、の信号が信号処理中にガスチャネルおよび基準チャネル信号から 除去される。その結果、呼吸ガス流並びにCO2およびN、O基準光路中のCO 7およびN、Oの分圧のみに依存する検出信号が得られる。
チッフパホイール280の各タイミングサイクルまたは1回転の間に3種の検出 サブサイクルがあり、これらは暗検出区間、基準検出区間およびガス検出区間で ある0代表的な反復性3段階波形パターンを第6C図の466で示す。
位置トランク光路は、LED332.光源アパーチャ282゜単一スリット27 7を有する検出器アパーチャ270、およびフォトダイオード256から成る。
ガスチャネル開口を用いて、位置トランク光路をチッフピングする。結果たる信 号は、第6C7lに460にて示す方形波信号である。
Po3lTIoN TRACK信号は、後述するように、ガスチャネル検出事象 をマークするために用いられる。
FROM656 (第7A図参照)に連係したTIMINGTRACKおよびP o3lTIoN TRACK信号を用いて、それぞれ第6CI!lの500,4 88および47“6にて示すGAS GATING、REF GATTNGおよ びDEMOD 5YNC信号を発生させる。これらの信号は、検出したCO2分 圧およびN20分圧並びにこれらに関する基準光路信号に関しての有用な情報を 得るのに用いる。
この時点において光学台からの出力の用意ができている上述の信号は、検出した CO2/CO2REF信号、N20/N、0REF信号、TIMING TRA CK信号、およびPo5lTIoN TRAOK信号ノミテアル、光学台回路か らの残りの信号出力は、マルチプレクサ558から出力した信号、並びにバック フラッシュ弁およびゼロ弁のための電源電圧である。マルチプレクサおよびその 関連信号を以上に述べ、その次に電源電圧の発生について述べる。
マルチプレクサ558への第1の入力は、EEPROM580の出力で2F+る 。EEFROM580は、光学台の特性に関する係数を記憶している。
この特性係数は、光学台または全体装置のどの要素の動作をも調整したり変化さ せたりしない、これらの係数は、システム要素の理想状態からのずれに対して光 学台測定値を補正する。
EEFROM580の入力は、ライン574上のバスD1信号、ライン576上 のSK(シリアルデータクロック)信号、およびライン578上のC3(チップ セレクト)信号である。C8およびSK倍信号EEPROMの出力を制御する。
D1信号は、EEFROMに入力されるデータである。これらの3種の信号は、 クワッド(quad、 )フリップフロップ572から出力される。フリップフ ロップ572へ入力されるデータは、それぞれライン567.568および57 0上の光学台データバス信号Do−D2である。DO〜D2信号は、ドライバ5 60の4つの出力のうちの3つである。ドライバ560の入力は、ライン561 ,562.564および566上の4ピント並列信号PREDO〜PRED3で ある。
これらの信号は、アナログ入力回路からのものである。
クワッドフリップフロップ572は、ライン600上のデコーダ598の出力に よってクロックされる。デコーダ598への入力は、ライン592上のBUS  5TROBE信号。
ライン594上のA1信号、およびライン596上のA2信号である。これらの 信号は、ライントライバ584から出力される。ライントライバ584への入力 は、ライン586上のPRESTB信号、ライン588上のPREAI信号、お よびライン590上のPREA2信号である。これらの信号は、アナログ入力回 路から受信される。デコーダ598はBus 5TROBE信号により可能状! 3 (enable)にされ、その信号はA1およびA2信号の論理状惑に依存 する。正規の命令を受けたとき、EEFROMは特性係数をマルチプレクサ55 Bに出力する。
マルチプレクサ558への第2の出力は、ライン556上のOB TEMP ( 光学台温度)信号である。光学台温度は、温度検知および制御回路554によっ て検知される。ライン555上の検知温度(ボルト単位)が差動受信器557へ 入力される。ライン553上の作動受信器557への第2の入力は、接地されて いる。差動受信器557の出力は、マルチプレクサ558へ入力される。正確な 読みのために光学台温度を能動的に制御する従来の多くの光学台とは異なり、本 発明の光学台は光学1含塩度を制御しない。
マルチプレクサ558の第3の入力は、圧力センサ374で検知したガス通路2 98内の圧力を表す信号である。検知した信号は増幅器551で増幅され、ライ ン552上の増幅された圧力信号がマルチプレクサ558へ入力される。
圧力センサ374は、絶対圧力測定型の圧力センサである。
圧力センサは、米国カリフォルニア州すニーペイルのアイシーセンサーズ社から 市販されている。
圧力は、システム動作中継続的に監視される。急速な圧力変化は、光学台の種々 の問題点を示す、光学台内部の圧力は、後述するように表示のためのガス分圧計 算において考慮する必要がある。
圧力センサはまた、システム開始時の大気圧力を測定する。
この測定値は後の使用のためにメモリ内に記憶される。記憶された大気圧力測定 値は、毎回のゼロガス読みのときに更新される。
マルチプレクサ558の第4の入力は、電圧基準(vol tagerefer ence ) 614の出力である。電圧基準614への入力は+10ボルト信 号である。その出力はライン615上の+5V REF信号であって、マルチプ レクサ558の入力となる。
ライントライバ560からの光学台データバス出力のDO〜D3信号は、クワッ ドフリップフロップ606へと入力される。このフリップフロップは、ライン6 02上のデコーダ598の出力によってクロックされる。クロックされたクワッ ドフリップフロップ606はライン608.610および612上に並列3ビッ ト信号をもたらし、これらがマルチプレクテ558への制御入力に入力される。
この3ビット信号の論理状態に基づいてマルチプレクスされた信号が、ライン5 59上のマルチプレクサ558からの出力である。ライン559上のこのマルチ プレクスされた信号は、バッファ増幅器616で処理されて、そこからライン6 18上のAMUXOUTPLIT信号として出力される。AMUXOUTPUT 信号は次に、さらなる処理のためにアナログ入力回路へと送られる。やはりマル チプレクサ558から出力されアナログ入力回路へと送られる信号は、ライン6 20上のAMUX RTN信号である。この信号は接地されている。
ライン566.568,570および672上のDO〜D3信号は、クワッドフ リップフロフプ585へと入力される。
このフリソブフロンブ585はぜライン604上のデマルチプレクサまたはデコ ーダ598の出力によってクロックされる。クワソドフリップフロンプ595の 出力は、ライン628上17)BACKFLUSHVALVE DRIVE信号 、ライン636上のZEROVALVE INITIAL信号、およびライン6 32上(7)ZEROVALVE HOLD信号である。
第5B図は、第4A図に示したバックフラッシュ弁382およびゼロ弁376に 電力を供給するための回路を示す。
BACKFLUSHVALVE DRIVE信号が、トランジスタ624のベー スへと入力される。BACKFLUSHVALVE DRIVE信号の電圧によ っ”’C、ライン422上のBACKFLUSH信号が接地されてライン420 上のBACKFLUSH十信号とライン422上のBACKFLUSH−信号と の間の電位差を設定するか否かを決定される。ダイオード626が、ターンオフ されたときのトランジスタ624を保護する。
ゼロ弁376に電力を供給する回路は、最初にゼロ弁に電力供給しく大きな電圧 を要する)、次に電力供給後にゼロ弁をその変化位置に保持(小さな電圧で良い )する、ライン636上+7)ZEROVALVE INITIAL信号が、ト ランジスタ634のベースへと入力される。ZEROVALVE INITIA L信号電圧によって、ライン380上のZERO−信号が接地されてライン37 8上のZER○+信号とライン380上のZERO−信号との間に電位差を設定 するか否かが決定される。ダイオード638は、ターンオフされたときのトラン ジスタを保護する。
ゼロバルブ376に初期的に電力供給した後に、ゼロバルブ376は以下により 適所に保持される。ライン632上のZEROVALVE HOLD信号が、ト ランジスタ630のヘースヘと入力される。ZEROVALVE HOLD信号 電圧によって、ライン380上のZERO信号が接地されてライン378上のZ ERO+信号とライン380上のZERO−信号との間の電位差を設定するか否 かが決定される。抵抗器631にわたって電圧降下があり、それによりZERO +ラインとZERO−ラインとの間の電位差が、抵抗器がない場合に比べて減少 される。ダイオード638は同様に、ターンオフされたときのトランジスタを保 護する。
第7A〜7D図は、アナログ入力回路(第1図)の概略図である。この回路への 入力は主として、光学台111からのアナログ出力およびアナログ処理回路12 4からの信号である。
第7A図を参照すると、アナログ回路の温度がREF−02,690によって決 定されるREF−02の出力が増幅器694により増幅されて、そこからライン 696上のV□(ボックス温度)として出力される。やはりREF−02から出 力されているのは、ライン692上のvOFF信号である。
この信号は、ゲートされたガスおよび基準信号に関連する出力が、少なくともゼ ロであることを保証するために用いられる。REF−02は、米国カリフォルニ ア州すンタクララのプレシジッンモノリシックス社(Precision Mo nolithics。
Inc、)から市販されている。
検出したガスおよび基準信号から有用な情報を得るために用いるゲーティング信 号および復調信号の発生について説明する。ライン538上のTIMINC;  TRACK信号は、差動受信器640への第1の入力である。第2の入力は、ラ イン668上のGAS RTN信号である。この信号は接地されている。差動受 信器640の出力は、パルス整形回路642へと入力される。パルス整形回路6 42は入ってくる信号を処理し、それによりその出力においてきれいな方形波が 得られる。ライン644上のパルス整形回路640の出力は、4ビツトカウンタ 646および660のクロンク入力。
フリップフロンプロア2および676に入力され、オフクル(8道)フリツプフ ロツプ658のクロンク入力に入力される。
ライン532上のPO3ITION TRACK信号が、差動受信器666へと 入力される。第2の入力は、ライン668上のGAS RTN信号である。差動 受信器666の出力は、パルス整形回路669へと入力される。パルス整形回路 669は、パルス整形回路642と同様であり、入ってくる信号を処理してその 出力にきれいな方形波をもたらすものである。パルス整形回路669の出力は、 フリツプフロツプ672のデータ入力端に入力される。
ライン674上のフリツプフロツプ672の負論理百出力が、フリツプフロツプ 676のデータ入力端に入力され、またNANDゲート678の第1の入力端に 入力される。フリツブフロップ676の負論理ζ出力が、NANDゲート678 の第2の入力端に入力される。ライン680上のNANDゲ−)678の出力が 、カウンタ646および660の「クリア」入力端へ入力される。(信号または 入力名の直後に「バー」と表示したり、信号または入力名の上に「−」の記号を 添記する場合には、当業者に周知のごとく、それら信号の反転状態を示す、) フリツプフロツプ672および676が、処理されたTIMING TRACK 信号によりクロックされる。従って、このことは、TIMING TRACK信 号でPO3ITION TRACK信号の同期をとることを保証する。
2つのフリツプフロツプおよびNANDゲートによって、位置トランクパルスの 開始後の1つのTIMINGTRACK信号から位置トランクパルスの終了後の 1つのTIMING TRACK信号までの期間の間に、カウンタのクリアがも たらされる。ゆえに、カウンタは位置トラックパルスの終了から次のパルスの開 始までカウントする。カウントの実行出力がカウンタ660の可能化入力端に入 力されているので、カウンタがクリアされるまでカウントが続行される。
ライン648,650.652および654上のカウンタ646の出力、並びに ライン662および664上のカウンタ660の出力が、FROM656へと入 力される。PROM656は、GAS GATING、REF GATING。
およびDEMOD 5YNC信号のための波形パターンのためにプログラムされ ている。ゆえに、カウンタからの信号出力の論理値に基づいて、FROM656 が8進プリンプフロソプ658への出力を供給する。フリップフロップ658は 、これらの信号のためのプログラムされた波形パターンをもたらす、従って、8 進フリフプフロツプ658が処理されたTIMINC; TRACK信号によっ てクロックされるときに、フリンプフロン1658の出力は以下の通りである。
第6C図の500で示した波形を表わす、ライン684上のGAS GATIN G信号; 第6C図の488で示した波形を表わす、ライン686上のREF GATIN G信号;並びに 第6C図の476で示した波形を表わす、ライン688上のDEMOD 5YN C信号。
ライン391上のFLOW PR3信号が、差動受信器702へと入力される。
差動受信器への第2の入力は、ライン393上+7)FLOW PH1RTN信 号であル、コれらの信号は、ポンプモジュール112内のフローセンサ356か らのものである。差動受信器702の出力は、ライン704上のFLOW PH 1SIG信号である。
第7A図の回路は、バイパスフィルタ708.ピーク検出器71O1比較器71 5.レベルバッファ716、およびフリップフロップ718から成る。正確な測 定を続けるため本装置がゼロガス読みを実行すべきであるというような衝撃を患 者モジュールが、被ったか否かが、第7A図の回路によって決定される。
ライン706上のBUFFERED Co2信号がバイパスフィルタ708へと 入力される。バイパスフィルタの出力は、ピーク検出器710へと入力される。
ピーク検出器はライン712および714上に出力をもたらし、これらが比較器 715へと入力される。比較器715の出力は、レベルバッファ716により処 理され、フリップフロップ718のクロック入力へと入力される。フリップフロ ップ718のQ出力は、ライン722上のIMPACT信号である。
システムがターンオンされるとき、ライン720上のIMPACT RESET バー信号は、フリップフロップ718をリセットするための論理値「0」を有す る。従って、IMPACT信号であるフリップフロップのQ出力は、論理値「0 」状態にある。フリップフロップ718のデータ入力に入力される信号は、+5 ■信号であり、ゆえに、データ入力に論理「1」をもたらす。
動作にあたり、最初にBUFFERED CO2信号がバイパスフィルタを通過 する。ピーク検出器において、信号が分割される。比較器へと入力されるピーク 検出器の出力は、基本信号および分割された信号である。比較器の出力はかなり 定常状態の信号であり、レベルパンノアリング後にフリップフロップのクロック 入力に入力される。
本装置が十分に厳しい衝撃を受けたときは、高周波成分に急速な変化が現われる 。このことにより比較器が、フリップフロップ718をクロックするような出力 をもたらす、フリップフロップがクロックされると、そのデータ入力での論理値 「1」がIMPACT信号としてQ出力から出力される。
そのIMPACT信号は、本装置が十分過酷な衝撃を受けたのでゼロガス読みを すべきであるということを示すものである。IMPACT信号が論理値「1」を 有するときには、最終的に、このような状況であることを示すアラームが出され る。
第7B図の回路において、ライン526上のCO2/ COtREF信号および ライン54B上(D N t O/ N t ORE F信号が同様に変調され て、各信号から暗区間信号が除去され、マルチプレクサ838(第7C図)へと 入力する前に各信号をガス信号と基準信号とに分離する。以下にCox/C02 REFチャネル路ニツイテ説明し、N、O/N、OREFチャネル路の信号名お よび参照符号を括弧をして付記する。
ライ:1526 (548)上(D COf / CO2RE F(hh O/ Nz OREF)信号が、差動受信器738(750)へと入力される。差動受 (ita73B (750)(7)第2の入力は、ライン668上のGAS R TN信号である。
GAS RTN信号は、接地されている。差動受信器738(750)の出力は 、電子スイッチ740(752)へと入力されている。電子スイッチ740(7 52)への制御入力は、ライン726(734)上のCo、CAL (N、0C AL)信号である。後述のようにシステムのオフセット電圧の決定が望まれると きには、co、CAL (N20CAL)信号が正常な論理状態を有して、スイ ッチを開く。
そうでないときには、スイッチが閉鎮される。
電子スイッチ740(752)の出力が、可変利得増幅器?44(756)へと 入力される。可変利得増幅器744(756)への制御入力は、ライン728( 736)上のDACEN Aバー(DACEN Bバー)信号、ライン730上 のAIWRバー信号、およびライン732上の並列8ビツトデ一タバス信号AI D O〜7である。DACEN人バー(DACEN Bバー)信号はCEバー人 力に入力され、AIWRバー信号はWRバー人力に入力され、そしてAID O 〜7信号は増幅器の並列8ビツト入力端に入力される。従って、AID O〜7 信号が増幅器に書き込まれるときに、これらの値に基づいて0〜64の利得を有 する。
可変利得増幅器744(756)の出力は、同期整流器74B (758)へと 入力される。ライン706が可変利得増幅器744の出力に接続する。ライン7 06は、ji!?A図の衝撃回路へ入力されるBUFFERED Co2信号を 含む。
同期整流器748(75B)は、ガスおよび基準信号から暗区間信号を除去する ことにより、CO2/CO2REF(N20/N、OREF)信号を変調する。
同期整流器748(758)へと入力される変調された信号は、ライン688上 のDEMOD 5YNC信号である。DEMODSYNC信号波形を第6C図の 476で示す、第6C図に示すように、DEMOD 5YNC信号は、基準およ びガス区間の間+1の値を存し、暗区間の間−1の値を有する。従って、晧区間 信号が反転され、基準およびガス区間信号は反転されない、この結果を第6C図 において、変調信号を480で、反転した暗区間信号を482で、非反転の基準 およびガス信号をそれぞれ484および486で示す。
ライン760(761)上の同期整流!5748 (758)からの変調された Co、/Co、REF (N、O/N、0REF)信号出力が、ダブルスイッチ 762および774(788および802)へと入力される0図示のように各ス イッチは対抗して配置されている。ダブルスインチ762(788)内において 、スイッチ77G(79G)が開き、スイッチ?72(792)が閉じている。
ダブルスインチ?74(802)内において、スイッチ776(804)が開き 、スイッチ778(806)が閉じている。ダブルスイッチ762および774 (780および802)の制御入力へと入力される値が変化するときに、スイッ チの対がそれらの開放または閉鎖状5を変化させる。
ダブルスイッチ762(788)への制御入力はライン684上のGAS GA TING信号であり、ダブルスイッチ?74(802)への制御入力はライン6 86上のREFGATING信号である。GAS GATING信号は、第6C 図の波形SOOに従って、スイッチ?70(790)および?72(792)の 位置を制御する。REFGATTNG信号は、第6C図の波形488に従って、 スイッチ776(804)および778・(806)の位置を制御する。
ダブルスインチ762(78B)から出力された信号が、ローパスフィルタ76 4(796)へと入力される。この信号がローパスフィルタ764(796)か ら出力され、ローパスフィルタ766(798)へと入力される。ローパスフィ ルタ766(79B)への第2の入力は、ライン818上のB U F F E  RE D vo71”信号である。BUFFEREDV、FF信号がローパス フィルタ766(798)へと入力され、ゼロより小さくない出力を保証する。
ダブルスイッチ?74(802)から出力される信号は、ローハスフィルタ78 2(810)へと入力される。この信号がローパスフィルタ782(810)か ら出力され、ローパスフィルタ784(812)へと入力される。ローパスフィ ルタ7a4(812)への第2の入力は、ライン818上のB U F F E  RE D V 、FF信号である。この信号によって、ローパスフィルタ78 4(812)の出力がゼロより小さくないことが保証される。
ゲーティング後のCO2(hh O)信号は、実質的に第6C図の506で示す 波形を有する。ここでパルス508は暗区間によるものであり、パルス510は ガス通路のCO2の分圧によるものである。同様に、ゲーティング後のC07R EF (N20 REF)信号は、実質的に!46C図の494で示す波形を有 する。ここでパルス496は暗区間によるものであり、パルス498は基準光路 によるものである。フィルタした後、ライン768上のCo2の波形出力および ライン800上のN、○の波形出力が変化して、各ガスの検出値に相当する波形 となる。ライン786上のco2基準信号およびライン814上のN、O基準信 号は、各基準光路のための電流値である。
次に、インクフェース8200Å力および出力について説明する。インタフェー ス820への入力は、ライン822上のMISCSELバー信号、ライン824 上のAIRDバー信号、ライン730上のAIWRバー信号、ライン826上の l0RESET信号、ライン828上のアナログ入力回路アドレスバス信号Al Al−2、およびライン732上のアナログ入力回路データバス信号AIDO〜 7である。
MISCSELバー信号が、インタフェース820のチップセレクト入力端へ入 力される。AIRDバーおよびAIWRバー信号がそれぞれインタフェース82 0のRDおよびWR大入力と入力される。l0RBSET信号が、インタフェー ス820のリセント入力端へ入力される。AlAl−2信号およびAIDO〜7 信号がそれぞれアドレスバス入力端およびデータバス入力端へ入力される。
インタフェース820の出力は、ライン830上の4ビット並列PAO〜3信号 、ライン832上の並列4ビット並列ASO〜3信号1.ライン726上(7) Co、CAL信号。
ライン734上のN、0CAL信号、およびライン720上のIMPACT R ESETバー信号である。IMPACT信号は、ライン722上で入力される。
ライン830上のPAO〜3信号は、アナログスイッチ926 (第7D図)の 制御入力に入力される。ライン832上のASO〜3信号は、マルチプレクサ8 38(第7C図)の制御入力へと入力される。Co、CALおよびN、 0CA L信号はそれぞれ電子スイッチ740および752へと入力されて、CO7およ びN20ガスチヤネル並びにC07REFおよびN、0REFチヤネル(第7B 図)のためのオフセント電圧を決定するために用いられる。IMPACTRES ETバーおよびIMPACT信号は、衝撃検出回路(第7A図)内で用いられる 。
第7C図を参照して、以下にアナログ入力回路データバス上の一定のアナログ信 号の配置について説明する。
マルチプレクサ838への入力は、ライン840上のAMUX信号、ライン84 2上の(第1図の電力供給回路から(7))BATT SEN信号、ライ776 8上のCO,信号。
ライン800上(DN20信号、ライ7704上17)FLOWPR3SIG信 号、ライン786上0:)CO2REFFF信号イン814上のN、OREFF F信号イン696上のv子信号、ライン844上のV MOT DRV信号、ラ イン846上の■0BSpEEQ信号、ライン692上のV OFF信号、およ びライン848上のMOT CURRSEN信号である。(これらの信号のうち あるものはすでに説明した。それらについては以下に説明しない、) ライン618上のAMUX 0UTPUT信号およびライン620上のAMUX  RTN信号はともにマルチプレクサ558(第5Affl)からの出力であり 、差動受信器887へと入力される。ライン840上の差動受信器887の出力 は、マルチプレクサ838へと入力されるAMUX信号である。
インタフェース820からのライン832上の並列4ピント信号ASO〜3が、 マルチプレクサ836の制御入力へと入力される。これらの制御信号の論理状態 に基づいて、マルチプレクサ838はバッファ増幅器850への出力をもたらす 、マルチプレクサされたアナログ出力信号は、以下のものを含む。
Co、、Co2 REF、N20およびN20 REF(7)検出分圧のアナロ グ値; 光学台を通るガスの流速; 光学台内の圧力および温度 アナログ入力回路を含む装置の温度; チッッパモークの速度; チッッパモータ駆動電圧; セレクトしたアンプのための位置増幅器出力値を維持するための電圧; 検知したバフテリ電圧; 検知したモータ電流; +5v基準電圧;並びに 特性情報。
インタフェース876への信号入力は、ライン874上のA/D SELバー信 号、ライン824上のAIRDバー信号、ライン730上のAIWRバー信号、 ライン825上のRESET信号、ライン828上の並列2ピントアドレス信号 AlAl−2、およびライン732上の並列8ビット信号AIDO〜7である。
インタフェース876の出力については、後に回路の説明とともに説明する。ラ イン826が再指定され、l0RESET信号がアナログ入力回路内で用いられ る。
ライン852上+7)ANALOG ou’rpu”r<g号が差動受信器85 4へと入力される。差動受信器854の第2の入力はライン856上のシステム オフセット信号VDACであり、ディジタルアナログCD/A)コンバータ87 9の出力である。
4種のガスおよび基準チャネルの各々についてのオフセント信号は、適当な時に (第7B図)、スイッチ740または752を開くことによって発生される。こ れらのスイッチが開いているときのD/Aコンバータ879による電圧出力は、 ガスまたは基準チャネルの電圧がオフセントするということである。このチャネ ルオフセットが、各ガスについての測定値から差引かれる。
差動受信a854からの電位差出力が、可変利得増幅器860へと入力される。
アンプの利得が、インタフェース876からの並列8ビット信号PAO〜FAT によって制御される。これらの信号は、アナログ入力回路データバス732から のものである。
可変利得1@!860の出力が、サンプルおよびホールド回路862へと入力さ れる。サンプルおよびホールド回路制御信号は、ライン882上のインタフェー ス876からのS/H()lバー)信号出力である。この制御信号は、サンプル をホールドし出力信号を十分に長くホールドする。それにより、逐次近イ以レジ スタ870内の現行データの変換;データバス880上のそのデータ位置づけ; および現在のサンプルおよびホールド信号を変換のために逐次近似レジスタへ入 力すること;が達成される。
サンプルおよびホールド回路の出力は、比較器866へと入力される。比較器8 66への第2の入力は、ライン856上のVDAC信号である。比較器866の 出力は、逐次近似レジスタ870へと入力される。ライン886上の5TART SARバ一信号が、逐次近位レジスタ870へと入力されて、アナログディジタ ル変換プロセスを開始する。
5ELSAR信号884が、逐次近似レジスタ870の出力可能化入力へと入力 される。この信号の論理値が、データバス880上の変換データの位置づけを制 御する。
逐次近似レジスタ870の他の出力は、ライン872上のCCINTバー信号で あり、以下に第8A図に関連して説明する。
ライン888上のインタフェース876からの5ARCLKENB信号出力は、 3888図とともに後述するようにライン890上の5ARCLK信号を発生さ せるためのものである。5ARCLK ENB信号は、この目的のため最初にN ANDゲー)1110へと入力される。このゲート1110の他の入力は、ライ ン970上のマイクロプロセッサ960から出力されたCLK400信号である 。これらの信号の状態が、NANDゲー)1110の出力を制御する0反転後の NANDゲート1110の出力、5ARCLK信号は、内部の逐次近似レジスフ フロツタをターンオンしたリターンオフライン892上のPREAMP SEL バー信号がN A ’N Dゲート894へと入力される。このゲートの他の入 力は、ライン730上のAIWRバー信号である。ライン898上のNANDゲ ート894の出力は、8ピツドラフチ896をクロックする。8ピントランチ8 96への入力は、ライン732上のアナログ入力回路データバスからのAIDO 〜3信号およびライン828上のアナログ入力回路アドレスバスからのAlAl −2信号である。8ピントランチ896の出力は、8ビツトラツチ900へと入 力される。
ランチ900をクロックする信号は、ライン902上のPCLK信号である。P CLK信号の発生については、後に第8C図を参照して説明する。やはり8ビツ トラツチ900へと入力されているのは、フリップフロップ918のQ出力であ る。フリップフロップ918は、ライン916上のNANDゲート894の出力 によってクリアされる。
8ビツトラツチ900の出力は、ライン904上のPDO信号、ライン906上 のPDI信号、ライン908上のPD2信号、ライン910上のPD3信号、ラ イン912上のPAI信号、ライン914上のPA2信号、およびライン916 上のPSTRB信号である。
8ビンドラフチ900からライントライバ922へと入力される並列4ビット信 号は、PDO信号、PDI信号、 PA1信号、およびPSTRB信号から成る 。このドライバ922の並列4ビツト出力は、ライン561上のPREDO信号 。
ライン562上のPREDI信号、ライン588上のPREA1信号、およびラ イン586上のPRESTRB信号である。
ライントライバ924へと入力される並列3ビット信号は、PD2信号、PA2 信号、およびPD3信号である。このドライバ924の並列3ピント出力は、ラ イン564上のPRED2信号、ライン590上のPREA2信号、およびライ ン566上のPRED3信号である。
PDO〜PD3/PREDO−PRED3は、光学台4ビツトデータバスへのデ ータラインである。PAlおよびPA2/PREAIおよびPREA2は、並列 2ビツト光学台アドレスバスへのラインである。PSTRB/PRESTRBは 、光学台アドレスバスおよびデータバスストローブ(s trobe)へのデー タラインである。
D/A:l 7ハー1879からノライン856上のVDAC信号は、12ビッ ト反転データバス情報を表わす、VDAC信号は、アナログスイッチ926へと 入力される。ライン928上のアナログスイッチ926からの出力信号は、サン プルおよびホールド回路930によって処理される。この回路930(Dライン 932上の出力は、OB MOTORSPEED信号である。
ライン934上のアナログスイッチ926の出力信号が、サンプルおよびホール ド回路936によって処理される。こ5PEED信号である。インタフェース8 20からのライン830上の並列4ビット信号PAO〜3が、アナログスイッチ 926の制御入力へと入力される。
検出器回路から出力されたライン538上のTIMINGTRACK信号が、周 波数電圧コンバータ944へと入力される0周波数電圧コンバータ944の出力 電圧V。B51’EEDは、アナログ処理回路およびエラー増幅器945へと入 力される” vo&sy’gto 信号は、チテンパモータ速度に比例した電圧 信号である。
エラー増幅器945への第2の入力は、アナログスイッチ926から(7)ライ ン932上のOB MOTOR5PEED信号である。この信号は、チッンパモ ータ速度のための電圧設定点である。信号の差がトランジスタ952のベースに 入力される。トランジスタ948のベースが、トランジスタ952の脚953に 接続される。トランジスタ952がrオン」状態のときに、正富な状況の下で、 MOTORDRI VEライン844とMOTORRTNライン950との間に 電位差が生じ二それによりチタンパモータを駆動する適正な電力がもたらされる 。トランジスタ952がターンオフのときには、電圧はライン844上に戻り、 トランジスタ948をターンオンする。このことにより、モータの停止を助ける ブレーキ作用が生ずる。
ライン848上(7)MOT CURRSEN信号が、トランジスタ952のソ ース側の脚955に接続される。VMOT DRV信号もまた符号844で指示 されている。何故ならばこの信号もMOTORDRIVE信号と同一の信号を含 むからである。ダイオード946がライン844上の戻り電流をブロックし、こ れによりトランジスタ948がブレーキのためターンオンできる。
デコ、−グ942上の入力は、ライン940上のGAINSELバー信号、アド レスバス828からの並列2ビット信号AlAl−2である。GAIN SEL バー信号が出力可能化入力端へ入力され、2ビア)アドレス信号がデコーダ94 202つの制御入力端へ入力される。2ピントアドレスバス信号の論理値が、出 力の選択を決定する。デコーダ942の出力は、ライン728上のDACEN  Aバー信号、およびライン736上のDACEN Bバー信号である。これらの 信号は、第7B図のCO,/Co、REF信号およびN20/N、OREF信号 の処理に関連する可変利得増幅ji!8A、8Bおよび80図は、アナログ処理 回路124(第1図)を示す、最初に回路のアナログ処理について説明し、次に それらの計算機能について説明する。
第8A図を参照すると、アナログ処理回路124の1つの成分はマイクロプロセ ッサ960である。マイクロプロセッサ960は好適には、米国カリフォルニア 州すンタクララのインテル社(Intel Corp、 )から市販されている モデル80186CPUである。
マイクロプロセッサ960に入力される信号は、j@8Bおよび8Cllの回路 、並びにアナログ入力回路からのものである。これらの信号は、ライン962上 のUART INT信号、ライン872上のCCINTバー信号、ライン964 上のDRQ O信号、ライン966上のDRQI信号、およびライン972上の FSTA信号である。
UART INT信号はコントローラ1059からの割込み信号であって、デー タの送信または受信を示す、C0INT信号は、逐次近位レジスタ870からの 割込み信号であって、アナログ信号入力の反転が完了したことおよび反転信号が データバス880 (第7CV!J)上に乗れることを示す。
DRQ OおよびDRQ!信号は、キャラクタがメモリから送信される準備がで きていること、およびキャラクタが受信されメモリへと転送すべきであることを 示す直接メモリアクセスリクエスト入力である。FSTA信号はフェイルセーフ タイマ信号であり、マイクロプロセッサが不正ループに入り込みもはや所望の機 能を実行しない状態になっているか否かを示す。
マイクロプロセンサ960の出力信号は、以下のとおりである。
ライン974上のPATT SEL信号、ライン976上のUCSバー信号、ラ イン978上のPREAMP SEL’バー信号、ライン980上のGAIN  SEL’バー信号。
ライン982上のPATIENT 5IDE OFF信号。
ライン984上(7)PUMP/VALVE SEL信号、ライン986上のp css信号、ライン988上のALE信号。
ライン825上のRESET信号、ライン968上のDARTCLK信号、ライ ン970上のCLK400信号、ライン996上のDT/R(Rバー)信号、ラ イン997上のDENバー信号、ライン998上のUART SEL信号、ライ ン1000上のA/D SEL’信号、ライン1002上のMISCSEL’バ ー信号、ライン1012上のCLK 8信号、ライン1004上のWRバー信号 、ライン1006上のRDバー信号、ライン1008上のLCSバー信号、およ びライン1010上のBHEバー信号。
PART SEL信号は、ライン902上にPCLK信号を発生させるためのも のである。PCLK信号は、光学台データバス上に位置すべき値を含むラッチ9 00(第7D図)をクロフクする。
ライン976上のUCSバー信号は、デコーダ1040を可能化する。
PREAMP SEL’バー信号、GAIN SEL’バー信号、A/D SE L’バー信号1M!SCSEL゛信号、WRバー信号、およびRDバー信号は、 それぞれライン892上にPREAMP SEL信号を、ライン940上にGA IN SEL信号を、ライン872上にA/D SELバー信号を、ライン83 0上にAIWRバー信号を、およびライン824上にAIRDバー信号を発生さ せるために用いるものであり、第7A〜7D図に示すアナログ入力回路によりて 用いられる。
PREAMP SELバー信号、GAIN SELバー信号、A/D SELバ ー信号、およびMISCSELバー信号は、アナログ入力回路の各成分のための チップ選択(セレクション)入力である。AIWRパー信号およびAIRDバー 信号は、在来の書き込みおよび読み取り信号として機能する。
CLK400信号は、ライン890上にSARCLK信号を、ライン902(第 8C図)上にPCLK信号を発生させるために用いられる。
DT/R(Rバー)信号が、バス送信B1024.1025および1106を通 るデータフローの方向を制御する。
DENバー信号は、バス送信器1024および1025のための出力可能化信号 である。
PUMP/VALVE SEL信号は、診断弁、バンクフラッシュ弁、外部弁1 、および/または外部弁2の電力供給の間の選択を制御する信号の1つである。
pcss信号は、マイクロプロセッサが不正ループに入り込んだか否かを決定す るためにライン972上にFST A信号を発生するのに用いられる信号の1つ である。
LCSバー信号は、デコーダ1032および1036を可能化する。
BHEバー信号は、デコーダ1036の制御入力のうちの1つである。
UART SEL信号は、コントローラ1059のチップセレクト入力に入力さ れる。
ALE信号は、アドレスランチ1014.1016および1018をクロックす るためのものである。
CLK8信号は、処理回路の種々の回路成分をクロックするための8MHzクロ ック信号である。
WRバー信号はライトタイミング信号であり、プロセンサがメモリ中にまたは入 力/出力デバイス中に書き込み中であ゛ ることを示す。
RDバー信号はリードタイミング信号であり、プロセンサがデータ読み取り中で あることを示す。
第8A図のメモリは、4個のり、−ドオンリーメモリ(ROM)1046.10 48.1054および1056゜並びに2個のランダムアクセスメモリ (RA M)1050および1052から成る。このメモリは、通常どおり、アドレスバ ス1022およびデータバス1028に接続されている。
第8A図は、3個のアドレスランチ1014.1016および1018を示す、 これらのラッチは、各々のクロック入力へと入力されるALE (アドレスラン チ可能化)信号によってクロックされる。ゆえに、ALE信号が正常な論理状態 を有するときには、これら3つのランチは同時にクロックされる。
ランチ1014は、ライン990上のアドレス出力A16/S3〜A19/S6 からの並列4ピント入力を受信する。
ラッチ1014のクロッキングにより、これらの値がアドレスバス1022に位 置される。
ライン992上のマイクロプロセッサ960がらの出力。
並列8ピント情報信号AD8〜15が、ラッチ1016へと入力される。AD8 〜15信号は、アドレスまたはデータ情報のいずれかを含む、しかしながら、ア ドレス情報を扱いかつこれらの値がランチ1016へと入力される場合には、ラ ンチがクロックされるときにラッチされたアドレス値がアドレスバス1022上 に位置される。
同様に、ライン994上のマイクロプロセッサからの出力。
並列8ピント信号ADO〜7が、ランチ1018へと入力される。ADO〜7信 号は、アドレスまたはデータ情報を含んでも良い、アドレス情報を含みかつこれ らの値がランチ1018に入力される場合には、ランチが閉鎖されるときにラン チされた値がアドレスバス1022上に位置される。
ADO〜15信号は、バス1020並びに送信器1024および1025を介し て、データバス1028にも接続する。
バス送信器1024は、バス1020上とデータバスとの間のADO〜7信号の 転送を制御する。バス送信器1025は、バス1020上とデータバス上との間 のAD8〜15信号の転送を制御する。バス送信器1024および1o25は、 ライン997上のDENバー信号によって可能化する。データ転送の方向は、ラ イン996上のDT/R(Rバー)信号によって制御される。
デコーダ1032および1036はそれぞれ、RAM1050および1052を 可能化するために用いられる。ライン1008上のLCSバー信号が両デコーダ を可能化する。
デコーダ1032へ入力される第1の制御信号は、アドレスバスからのAO倍信 号ある。第2の制御入力は、接地されている。これらの信号がデコードされて、 RAMI 050のチップ可能化入力端へ入力をもたらす、Vtみ取りまたは書 き込みのいずれが適正な作動であるかということが、RAM1050へ入力され るRDバーおよびWRバー信号の論理状態によって決定される。
デコーダ1036へ入力される第1の制御信号は、ライン1010上のBHEバ ー信号である。第2の制御入力は、接地される。これらの信号がデコードされて 、RAM1052のチップ可能化入力端へ入力をもたらす、同様に、読み取りま たは書き込みのいずれが達成されたかということは、RAM1052へ入力され るRDバーおよびWRバー信号の論理状1054および1056を可能化する。
ライン976上のマイクロプロセッサ960からのUCSバー信号出力が、デコ ーダ1040を可能化する。デコーダ1040への制御入力は、アドレスバス1 022からのA17.A18およびA19である。制御入力がデコードされると き、デコーダ1040がROMを可能化する出力をもたらす、可能化されたRO Mが読み取られ得るか否かが、各ROMのOEバー人力へと入力されるRDバー 信号の論理状態に依存する。
第8B図を参照して、コントローラ1059について説明する。フリップフロッ プ1058のQ出力が、コントローラ1059をクロックする。ライン1012 上のCLK8信号がフリップフロップ1058をクロックする。このフリップフ ロップ1058のQバー出力とデータ入力とを接続する。
ゆえに、Q出力は、2つのCLK8パルス毎にコントローラ1059をクロック するポジティブゴーイングエツジ(positive−going edges )を有する。
マイクロプロセッサ960から出力されたライン825上のRESET信号が、 インバータ1007へと入力される。
インバータ1007は、RESET信号の論理状態を変化させる。従って、RE SETバー信号が、コントローラ1059のRESETバー人力へと入力される 。
ライン1004上のWRバー信号およびライン1006上のRDバー信号が、コ ントローラ1059へと入力される。
これらの信号は、データがコントローラ1059から送信されるかあるいはコン トローラ1059により受信されるかを制御する。
ライン998上のUART SEL信号が、チップ選択並びにメモリからの読み 取りおよび書き込みの可能化のために、コントローラ1059へと入力される。
アドレスバス1022からの並列2ビットアドレスバス信号A12.A13が、 コントローラ1059へと入力される。
これらは、データフローを制御するアドレスバスピットである。ライン1028 上の並列8ビツトデ一タバス信号DO〜7が、コントローラ1059へと入力さ れる。これらはデータバスビットであり、そ、こに書き込みまたはそこから読み 取りがなされる。
DRQI信号がマイクロプロセッサ960へと入力されて、メモリからのデータ 送信またはメモリへのデータ受信の準備完了をマイクロプロセッサに知らせる。
コントローラ1059からの出力またはそこからの入力である他の信号は主とし て、表示セフシランまたは外部la器との通信に関与する。
ライン1060上のINT CLK信号は、アナログプロセッサと表示プロセッ サとの間の同期的直列通信のための内部ボーレートクロック(baucl ra te clock )である。
ライン1062上のTxD INT信号は、アナログプロセッサから表示プロセ ッサへとデータが送信されるところのラインである。
ライン1064上のRxD INT信号は、データが表示プロセッサから受信さ れるところのラインである。
ライン1062上のTxD INT信号、ライン1064上のRxD INT信 号、およびライン1060上のINTCLK信号内の情報を、これらの信号を用 いて、アナログ処理回路124と表示処理回路128との間で通信する。という のは、アナログセクションと表示セクションとが電気的に分離しているからであ る。
TxD INT信号がインバータ1080および1082へと入力され、次にオ プトアイソレータ(opto−isolator )1084へと入力される。
オプトアイソレータ1084の表示側のTxD INT信号は、ライン1086 上でRxDINT信号に名称変更される。TxD INT信号内に含まれる一部 のデータが最終的にCRT上に表示される。
ライン1064上のRxD INT信号が、表示処理回路から受信したデータを 含んでいる。信号は、表示側のライン1094上のTxD INT信号として開 始する。その信号はインバータ1092および1090へと入力され、次にオプ トアイソレータ1088に入力される。オプトアイソレータ1088の出力にお いて、信号の名称がライン1064上でRxD INT信号に変更される。
ライン1060上のINT CLK信号を用いて、アナログ処理回路と表示処理 回路との間のデータの転送を同期的に制御する0表示側のライン1078上のI NT CLK信号が、インバータ1074および1072へと入力されて、次に オプトアイソレータ1070へと入力される。この信号がオプトアイソレータ1 070からライン1060上に出力されて、コントローラ1059へと入力され る。
ライン968上のUART CLK信号がコントローラ1059へと入力され、 ライン1066上のTxDB信号およびライン106B上のRxDB信号ととも に、外部モジュール430(第4A図)との通信のために用いられる。
ライン968上のUART CLK信号は、外部モジュールとの直列通信のため のボレートクロックである。TxDBバー信号は、外部モジュールへデータを送 信するためのものである@ RxDBバー信号は、外部モジニールからデータを 受信するためのものである。
ライン962上のUART INT信号は、インバータ963による変@、t& にコントローラ1059から出力されたUART INT信号である。この信号 はマイクロプロセッサ960への割込み信号であり、データの送信または受信の 準備ができていることを示す。
ライン842上のBATT SEN信号、ライン391上のFLoW PR8R 8信号オシイン393上(7)FLOWPR3RTN信号は、アナログ入力回路 への途中でアナログ処理回路を通り、そこで処理される。
アナログ処理回路926(ji&?D図)からのライン938上のAIRPUM P 5PEED信号が、トランジスタ1114のベースへと入力される。この信 号は、ライン1122上のSAMPLE PUMP十電圧を制御する。ライン1 124上のSAMPLE PUMP−信号は接地されている0回路により供給さ れる電力は、ライン1122上のフェーズ1116並びにツェナーダイオード1 118および1120によって制限される。これらのラインをわたる電圧が、サ ンプルポンプ358 (第4A図)の速度を制限する。
データバス1028からのDO信号およびマイクロプロセンサ960からのpc ss信号が、プリセントレートおよび衝撃係数に従って、保護回路1125へと 入力される。保護回路が、PCS5信号のクロックレートに従って、Do倍信号 評価する。もしDOが不正動作またはpcss信号不存在を示す値を育するなら ば、それはマイクロプロセッサが不正ループに入り込み所望の機能を果していな いということを示す、ライン972上のFSTA信号が論理状態を変更する。
このことにより、このような状態を告げる適当なアラームが起動される。
逐次近似レジスタ870の内部クロ7りをターンオンしたりターンオフしたりす るライン890上のSARCLK信号(第8A図)は、CLK400信号および SARCLKENBL信号によって発生される。ライン970上のCLK400 信号およびライン888上のSARCLK ENBL信号が、NANDゲー)1 110へと入力される。これらの信号の論理状態がNANDゲー)1110の出 力を制御する。
NANDゲー)1110の出力がインバータ1112によって反転され、その出 力はライン890上のSARCLK信号となる。
アナログ処理回路が、ポンプモジュールの一定の要素に電力供給するための制御 信号を発生する。これらの要素は、診断弁、外部弁1.外部弁2、およびバック フラッシュポンプである。ライン1004上のWRバー信号およびライン984 上のPUMP/VALVE SEL信号が、負論理ANDゲ−)1095へと入 力される。負論理ANDゲート1095の出力はインバータ1096によって反 転され、8ビントフリンプフロツプ1098のクロック入力へと入力される。こ のフリップフロン11098の出力のうち4ピントが出力ラインになっている。
フリップフロップ1098へ入力されるデータは、データバスからのDO〜7信 号である。フリツプフロツプがクロフクされるときに、どの弁に電力供給すべき かをデータバス論理値が決定する。従って、ポンプモジエールに向けられたフリ ップフロップ1098の出力は、ライン411上(7)DfAGNO5TMC’  VALVE信号、ライン431上(7)EXTERNAL VALVEI信号 、ライン441上(7)EXTERNAL VALVE2信号、およびライン4 17上のBACKFLUSH信号である。
アナログ処理回路は、アナログ入力回路による使用のために、「セレクト」信号 、並びにRDバーおよびWRバー信号を発生する。アナログ処理回路は、アナロ グ入力回路による使用のために2ビットアドレスバス信号をもたらし、アナログ 入力回路データバスと双方向通信する。
ライン1000上のADSEL’バー信号、ライン980上のGAIN SEL ’バー信号、ライン978上のPREAMP SEL″バー信号、およびライン 1002上<7)MISCSEL’バー信号が、ORゲート1100および8進 数バフフyl108へと入力される。8進数バフフア1108の他の4つの入力 は、アドレスバス1022からのA1およびA2信号、ライン1006上のRD バー信号、並びにライン1004上のWRバー信号である。
ライン1028上のデータバス信号Do〜7が、バス送信器1106へと入力さ れる。DT/R(Rバー)信号が、送信器を通るデータフローの方向を制御する 。ORゲート1100の出力がインバータ1102によって反転され、バス送信 器1106および8進数バツフア1108の出力可能化入力端へと入力される。
4つの「セレクト」信号のうち少なくとも1つが正常な論理状態を有するとき、 バス送信器およびオクタルバンファの出力が可能化される。従って、データ、制 御信号、およびセレクト信号が、アナログ入力回路とアナログ処理回路との間で 通信される。アナログ入力側において、これらの信号は、ライン732上のAI DO〜7デークバス信号、ライン828上のAlAl−2アドレス信号、ライン 824上のAIRDバー信号、ライン830上のAIWRバー信号、ライン87 2上のADSELバー信号、ライン9.40上のGAIN SELバー信号、ラ イン892上のPREAMP SELバー信号、並びにライン822上のMIS CSEL信号である。
第8C図は、光学台データバス上に情報を位置するためランチ900をクロック するのに用いるPCK信号を発生する回路を示す、ライン974上のPATT  SEL信号が、インバータ1130へと入力される。このインバータ1130の 出力は、NANDゲー)1132の第1の入力となる。ライン1004上のWR バー信号がインバータ1134へと入力される。このインバータ1134の出力 は、NANDゲー)1132への第2の入力となる。NANDゲー)1132の 出力が、8ビントフリツプフロンプ1136のカウンタ入力端へ入力される。デ ータバス信号DO〜7が、フリツプフロツプのデータ入力端へ入力されている。
ライン1138上のフリフプフロレブの出力は、EPROM1142のアドレス 入力への並列4ピント信号である。
EPROMI 142のデータ入力端に入力される信号は、8ピントカウンタ1 140からの並列8ビツト出力である。
8ビフトカウンタ1140は、マイクロプロセッサ960からのCLK400信 号出力によってクロックされる。
8ビフトカウンタ1140は、2つの4ピントカウンタから成る。一方の4ビン トカウンクの末端カウンタが他方の4ピントカウンタのクロック入力端と接続さ れている。こうして、第2の4ピントカウンタは、各16クロツク毎にカウンタ される。
EFROMI 142の並列8ビツト出力は、8ビツトフリツプフロツプ114 4へと入力されている。8ビントフリンブフロ7ブ1144は、8ピントカウン タ1140の第1の4ピントカウンタをクロックするのと同一の信号によってク ロックされる。ライン902上のPCLK信号出力がランチ900をクロックす る(第7D図)。
アナログ処理回路124のマイクロプロセッサ960の主要機能は、対象とする ガスの分圧を計算することである。これらを計算する際に、マイクロプロセッサ は衝突拡散、@度。
ガス通路内圧力、断面補正、大気圧力、および特性化などに関しての補正をする 。
特性化は、較正不要の光学台の交換可能性を考慮する。光学台の特性係数は、製 造者が特定型の各光学台を同一の要素で構築するという事実に基づいている。し かしながら、2つの異なる光学台の対応する要素は異なる応答を有する。その結 果、分圧測定をなす2つの異なる光学台は、百方とも正常に動作したとしても、 2つの異なる値を与える。
従って、各光学台はそれ自身の特定の特性係数を有する。
コレらの係数は、EEPROM580 (第5A図)内に記憶される。ゆえに、 各光学台の特性係数を既知の標準ガスの粗測定に通用すると、同一の結果をもた らす、この結果は、光学台成分についてのなんらの較正なしに産業標準に一致す る。
各ガスチャネルについての特定の特性係数が、EEFROM580内に記憶され る。EEPROM580内に記憶される他の値は、参照温度における温度トラン スデエーサ電圧、衝突拡散係数、断面補正係数、並びに補正圧力測定のためのス パン因子およびオフセットである。
次に002とN、Oの分圧およびガス濃度の計算について述べる。
ゼロガス測定量が計算されるたびごとに、co、とN、 0スケールフアクタが 測定され、そして蓄積される。スケールファクタは次式により決定されるニ スケールファクタ(X) =V (Xgas ) /V (Xref )ここで 、 X−C0,またはN、 O V(Xgas)−ゼロガス検知器の測定ガスチャネル出力。
V(Xref)−ゼロガス検知器の測定基準チャネル出力。
スケールファクタ(X)−実数値である。
予め設定された間隔をおいて、このシステムは各ガスの分圧計算に用いられる温 度に関係した値に対する更新値を計算する。これらの値は、次の3式に従つて計 算される:ΔT−V (Tap ) −Ref Tap Volts (2)こ こで、 ■〔丁劇p〕一温度センサからの現測定電圧。
Ref Tap Volts =EEPROM580内に蓄積された光学台の基 準動作温度に対する電圧 t(B (X)”BO(X)+ ((B1 ’(X)) (ΔT))+ ((B 2 (X)) (ΔT’)) +31ここで、 x−cotまたはN20 B□(X) 、Bt (X) 、B2 (X)=EEPROM580内に蓄積さ れた各ガスに対するB特性係数 tcB (X)−各ガスに対するB温度補正t、C(hh O) −Co(N2 0) + ((C1(N20) ) ・(△T))+ ((C2(N20))( ΔT2))ここで、 Co(N20)、Ct (Nt O)、C2(N20)−EEPROM580内 に蓄積された N、Oに対するC特性係数 t C(Nz 0)−N2C)ニ対するC温度補正このC温度補正は、N、Oに 対してのみ計算される。CO7に対するC@度補正は、CO2の最終分圧上では 無視できる効果であるので、使われない。
予め設定された間隔をおいて、コリジッンブロードニング計算が行なわれる。こ れらの計算は、次の3式に従って実行される: IfPP(N20)>76mmHg、then CB CN2/Ch)諺0 ( 5) ここで、 PP (N、O)−更新された時間間隔に亘る平均PP (N20)− CB (N2102 )=N2 と02に対するコリジッンブロードニングファ クク。
Els e、CB (N2102 )= ((cbL) ・(1−(Of%/1 00)) (61 ここで、 CB (Nt / 02 ) ’−N2 と○、に対するコリジョンブロードニ ングファクタ。
c bL=EEFROM580内に蓄積されたコリジッンブロードニング係数。
%0.−周辺装置からの測定された%02、または手動でセットされた百分率、 あるいはプログラミング中でのデフォルト値である50%。
CB (N20)−((c bM)(PP CN20)″))/Sample  Ce1l Prs (71ここで、 CB CN20)−Nt Oに対するコリジョンブロードニングファクタ。
cbM=EEPROM580内に蓄積されたN、Oに対するコリジッンブロード ニング係数。
PP (N20)″−現在+7)N20計算値(mmHg)−5asple C e1l Pr5−ガス電圧が測定された時の試料セル(光学台)中の測定圧力値 。
CB (CO2)−((c bN)(PP (CO2)″))/Sample  Ce1l Prs [81ここで、 CB (CO2)−CO2に対するコリジッンブロードニングファクタ。
cbN=EEPROM580内に蓄積されたCo2に対するコリジランブロード ニング係数。
P P (Cow ) ”−現在のco、計算値(mHg)。
Sa■pie Ce1l Pr5−ガス電圧が測定された時の試料セル(光学台 )中の測定圧力値。
C02とN、Oガスによる光の吸収は、次式に従って連続的に計算される: R(X) −−1−n (Vgas (X) 1nst) /((Vref ( X) 1nst) (Scale Factor (X) ) )ここで、 X−C0,またはN、O。
Vgas (X) 1nst=cO2またはN、Oに対する瞬時復調′ガス電圧 。
Vref (X) 1nst−CO2またはN、Oに対する瞬時復調基準電圧。
5cale Factor (X) = C02とN20に対する現在のスケー ルファクタ値。
上記計算を実行してから、マイクロプロセッサ960はCo2とN、Oの分圧を 計算する。以下の式において、PP(X)として示される分圧は、クロス補正と コリジッンブロードニングに関して補正された最終分圧であり、pp (X)’  として示される分圧は、コリジッンブロードニングに対して補正された分圧で あり、そしてPP(X)”として示される分圧は、どちらに対しても補正されて いない。
CO,とN2 C1分圧は、式(10) 〜式(22)に従って計算される。無 補正の002分圧は、次式により計算される:P P (Cow ) ’ ■ ((tc B CCO2)) (R(CO2)))+((C0CC0t ))  (R(Co2)’ ))+((D (CO2) ) (R(CO2)”))ここ で、 tcBCC02〕l−002に対するB温度補正。
R(CCh )−CCh光吸収。
co (Co2)−EEPROM580内に蓄積されたCo2に対するC特性係 数。
D (Co、)露EEFROM580内に蓄積されたCO2に対するD特性係数 。
無補正のN、0分圧は、次式により計算される:PP (Nt O)”嘗 ((tc B (N20)) (R(N20))) +((t、 CCNt O ) ) (R(Nt O) ’ ) ) +(CD (N20))(RCN20 )″))ここで、 tcB (N20)−N、Oに対するB温度補正。
R(N20)−Nt O光吸収。
t、C(N、 O) −N2 C1:対するC温度補正。
D (N20)−EEFROM580内に蓄積されたN20に対するD特性係数 。
無補正の002分圧は、今度は次式によりコリジッンブロードニングに関して補 正される: PP (CO2)’ −((PP (CO2)’) (1+CB (N20))  (1+CB (Nt /Ch )))/((1−CB (N20)) (CB  (Cot )))ここで、 CB (Nz 0)−Nt Oに対するコリジョンブロードニングファクタ。
CB (CO2)−CO2に対するコリジ四ンプロードニングファクタ。
CB(Nz/○z)−Nz と0.に対するコリジョンブロードニングファクタ 。
クロス補正に関して補正された最終のCO7分圧は、次式により計算される: P P (Cox ) −P P (COh )−((PP (N、O)” ) (CCrsCorr (hh 0)))ここで、 CCr5Corr (N20)−EEPROM580内に蓄積されたCo2チャ ネル中のN、Oに対するクロス補正。
無補正のN20分圧は、今度は次式によりコリジッンブロードニングに関して補 正される: PP (N20)’ −((PP (N20)’) (1+CB CCO2)) )/ ((1−CB (N20)”)(CB (CCh ))) ここで、 CB (Cow )−CO2に対するコリジリンブロードニングツアクタ。
C13(N20)−N20に対するコリジッンブロードニングファクタ。
クロス補正に関して補正された最終のN20分圧は、次式により計算される: PP CN20)−PP (N20)’ −((PP (CO2) ) (NC rsCorr (Co2〕))ここで、 NCr5Corr CC0t )−EEPROM580内にiilされたN、O チ、ヤネル中のC02に対するクロス補正。
一旦、co、とN20に対する最終分圧が計算されると、それぞれは気圧針の圧 力に補正されるe Co、とN20の最終の分圧を補正する際に普通に用いられ る気圧計の圧力値は、次式により計算される; Barometric Pr5N−((V (Prs )A/P ) (Prs  Spn ) )+ Prs 0ffset (16) ここで、 V (Prs )A/P−システムスタートアンプ時の圧力変換器374からの 電圧またはメモリに蓄積されたサンプルポンプ停止での更新値。
Prs 5pn−圧力変換器374に特性を与えるためのEEFROM580内 に蓄積された圧力スパンファクタ。
Prs Offset=EEPROM580内に蓄積された圧力変換器374に 対するオフセット。
しかしながら、ある状況においては、例えば、光学台が高湿度地域内にある軍人 用野戦病院において使われる時には、式(16)に従って計算された気圧針の圧 力を正確にするために更に補正されなければならない、そのような状況のもとで は、気圧針の圧力は次の2式により計算される:N20 Vapor Prs  = ((Rel Hum) (Sat Prs )(Barometric P rs、 + Sample Ce1l Prs 、V、y) ) / 1520 ここで、 Rel )lum−通常は、45%のデフォルト値である相対湿度。
これはまた、オペレータによって手動で入力される相対湿度の測定値であること も可能である。
Sat Pr5−通常は、11.837顛Hgのデフォルト値である標準気圧に おける水蒸気圧、この蒸気圧はまたオペレータによって手動で入力される標準気 圧において決定されている水蒸気圧の値であることも可能である。
Baro+aetric Prs、−メモリ内に蓄積されている最後に測定され た気圧計の圧力。
Sample Ce1l Prs、vep =気圧計の圧力測定が行われた時の サンプルセル(光学台)中で測定された平均圧力。
さらに補正された気圧計の圧力は、次式により計算される:Barometri c Prs、=Barometric Prs、−N2 0 Vapor Pr 5ここで、 Baros+etric Pr5N−メモリ内に蔭積されている最後に測定され た気圧針の圧力。
N20 Vapor Prs +一式(17)に従って計算された水蒸気関心の あるガスの最終の分圧は、次式に従って(通常の)気圧計の圧力に対して補正さ れる: (PP(X)) PPmmtlg (X ) = Baro+metric Prs、/)(Sa mple Ce1l Prs )ここで、 X−C0,またはN20゜ Sample Ce1l Prs −ガス電圧が測定される時のサンプルセル( 光学台)中で測定される圧力。
Barometric Pr5N−メモリ内に蓄積されている最後に測定された 気圧針の圧力。
ディスプレイに対しては、式(19)に従って計算されるPPmHg(X)より むしろco、とN、Oの%濃度が選択可能である。この%濃度は次式に従って計 算される:((PPmmHg (X ) (100) )%Conc (X )  = (20) (Barometric Pr5N) ここで、 X−CO2またはN20゜ Barometric Prs、y箇メモリ内に蓄積されている最後の気圧計の 圧力。
PPmmHg (X ]−気圧針の圧力に対して補正され九ml(gでのCO, またはN、Oの最終分圧。
Co2の最終分圧を計算するために、あるいはスクリーンディスプレイ上にスク ローリング波形(第1711)を生成するのに使用するために、検出されたco 、ガス信号はN、 0コリジツンブロードニングに対してのみ補正される。しか しながら、このコリジョンブロードニングは前に、例えば、式(12)において 述べたコリジッンブロードニングファクタとは異なる。スクローリング波形に対 して、コリジランブロードニングは次式により決定される: CB (N20)wcLve−(cbM) (Conc (N20)aver) ここで、 cbM=EEPROM580内に蓄積されたN、Oに対するコリジッンブロード ニング係数。
Conc (N20)(1veF−メモリ内に蓄積された最終呼吸からの呼吸終 端N20の平均値。
スクローリングCO,コブログラム(coprogram )を生成するのに使 用するためにCO2の最終分圧が、次式に従って計算される: PP (CO2)−(PP (CCh )’ ) ・(1+CB CN20)y Bv6) ここで、 P P (Cow ) ”一式(10)ニ従ッテCO2(D無補正の分圧。
CB (N20)wLve一式(21)に従ってスクローリングCo2波形を生 成するためのコリジッンブロードニングファクタ。
上述したような計算は、マイクロプロセッサ960によって実行される。一旦、 これら計算が実行されると、それらはディスプレイのためのディスプレイ領域へ 伝達される。
光学台圧力に対する測定値もまた、マイクロプロセフ号960によって補正され 、そしてディスプレイ領域へ送られる。さらに、測定温度(電圧での)がディス プレイ領域へ送られる。これらの値は、診断を目的とするためだけに使用される 。
光学台通路内の圧力は、+ 12.2psiaと+9.7 psiaの間を変化 することができる。サンプルポンプ358によって、試料の呼吸気流またはゼロ ガス流が光学台111を通過して引かれる時、その圧力はこのレンジ内である。
光学台111内の圧力を計算するための式は: Press = ((V (Prs)) (PrsSpn) ) +Pr5Of fsetここで、 V(Prs)−圧力変換器374.からの瞬時電圧。
Prs 5pn−圧力変換器の特性を決定するための圧力スパンファクタでEE PROM580内に蓄積される。
Prs 0ffset=圧力変換器に対するオフセントでEEFROM580内 に蓄積される。
第9A図〜第9E図は、マザーボード137(第1図)上に含まれる回路を示す 、マザーボード137上の回路は、アナログ処理回路124とディスプレイ処理 回路128との間、ディスプレイ領域回路内の2個またはそれ以上の素子との間 、およびディスプレイ処理回路128とノブボード144との間の信号を受渡し する。
第9A図を参照しながら述べると、スピーカ駆動回路1354への入力信号は、 ライン1350上のvVoL信号とライン1352上ノv、E)−P信号である 。 VBIEp信号は、スピーカ駆動回路1354を駆動する主信号である。v voL信号は、ライン1356上のSPK十電圧電圧整する。ライン1358上 の5PK−出力は接地する。SPK+と5PK−ラインは、外部スピーカに接a する。
ビデオ増幅回路1364はCRTのカソーロ駆動用である。
ビデオ増幅回路への信号入力は、ライン1360上のVIDEOOUT信号とラ イフ1362上のV 信号COべτ& である、ライフ1366上のvIDEo OUT信号は、ディスプレイ画面を駆 動するための信号である。ライン1362上のVCONTR信号は、画面コント ラストのためにカソードに供給される電圧を制御する。CRTカソードへの、こ の回路の出力は、ライン1366上にある。
ピクセル回路130のCRTコントローラ1998からのライン1371上のH DRIVE(水平駆動)信号は、水平駆動回路1372に入力する。この回路に よる通常の信号処理の後、その信号は水平出力回路1376へ入力される。水平 出力回路の出力は、ライン1380上のCRTアノード、ライン1382.13 84、および1388上のそれぞれCRTグリッド1.2および4、そして水平 ヨークへのライフ1340と1342上(DHORT Z+とHORI Z−( 7)信号となる。
ライン1344上のV、5YNC(垂直同期)信号は、垂直出力回路1347へ 入力する。ライン1345上のvDEFL(偏向電圧)信号は、電圧レギュレー タ1349へ入力する。
電圧レギュレータの出力は、垂直出力回路のための制御電圧入力へ入力する。こ の回路による通常の信号処理の後、出力信号はそれぞれライン1346と134 8上のVERT−とVERT十信号色信号、これらの信号は、垂直ヨークへ入力 する。
装置冷却ファン用電源電圧は、CRTマザーボードから供給される。ライン13 61上12)FAN十信号は、+12V1を電源に接続する。ライン1363上 のFAN−信号は、接地される。したがって、12V電圧源はファン端子へ電力 を供第9B図〜第9E図は、回路によって信号処理されることなくマザーボード を通過する信号を示す、第9B図は、ディスプレイ処理回路12Bとピクセル回 路130との間での信号の受渡しを示す、@90図は、ディスプレイ処理回路1 28とディジクル出力ボード140との間での信号の受渡しを示す、第9D図は 、ディスプレイ処理回路とノブボード144との間での信号の受渡しを示す、第 9E図は、アナログ処理回路124とディスプレイ処理回路128との間での信 号の受渡しを示す。
第10図は、ディスプレイ処理回路128の概略図である。
ディスプレイ処理回路の主な機能は、アナログ処理回路124からの入力データ を処理し、アナログ処理回路へ戻すデータの伝送、およびピクセル回路130の 制御である。
CO,とN、○の分圧、光学台内の圧力、光学台を通過するガス流量およびディ スプレイに関する他の情報が、コントローラ1776によってライン1086上 のRxD INT信号として受取られる。アナログ処理回路へ送られるデータは 、コントローラ1776からライン1094上のTxdINT信号を経由して送 られる。 ′ コントロゴう1776への制御信号入力が通切な状態である時、データはライン 1414上のDO〜7として示されている8ピントデータバスへ伝送されたり、 8ビツトデータバスから受取ったりする。
ライン1078上のINT CLK信号は、アナログおよびディジタル処理回路 間のデータ転送の同期をとる。
ライン1730と1732上のコントローラからそれぞれ出力されるDROφと DRQI信号、コントローラへ入力される2本のアドレスバス信号A12とA1 3.ライン1076上のC0MM lNTR信号出力、ライン1778上のC0 MM SEL信号入力、そしてそれぞれライン1402と1404上のRDペパ ーよびWRバー信号は、すべて当業者により公知の方法で普通に操作する。ライ ン1510上のTxD信号、ライン1512上のRxD信号、ライン1514上 のDTRバー信号、ライン1516上のDSRTRバー信号イン1518上のR TSバー信号、そしてライン1520上のCTSバー信号はすべてディジタル出 力ボード140に供給される。これらの信号は、外部装置との通信や制御のため のものである。
ライン1734上のEXT CLK信号は、コントローラと外部装置との間のシ リアル通信を制御するためのクロック信号である。
マイクロプロセッサ!・702は、米国カリフォルニア州すンタクララにあるイ ンテル社から市販されているモデル80186CPUである0次に、マイクロプ ロセッサ1702の入出力信号について述べる。
マイクロプロセッサ1702の電源が入ると、ライン1704上にREsET  OUT信号が表われる。ライン1704上のRESET OUT信号をインバー タ1707に入力する。インバータの出力は、ライン1705上のRESETバ ー信号となる。この信号は、コントローラ1776のRESETバー入力端へ入 力される。
ライン1408上のVERT lNTR信号、ライン1344上のV、5YNC バ一信号、そしてライン1506上の5LAVE lNTR信号は、すべて割込 み信号である。
VERT lNTR信号は、スクロールウィンド(window)の端に到達し た時を示すためのマイクロプロセッサ1702への割込み信号である。ライン1 344上のV、5YNCバ一信号は、CRT上のディスプレイフィールドの端を 指示する。ライン1506上の5LAVE lNTR信号は、外部装置からの割 込み信号である。
ライン1706上のC0MM lNTR信号は、データがコントローラから転送 されているか、あるいはコントローラによって受取られているかを指示するため にインバータ1345を介してコントローラからマイクロプロセッサへ入力され る入力信号である。
ライン1410上のDARDY信号は、非同期のレディ信号である。
ライン1710上のUSCバー信号出力は、デコーダ1746を可能化する。ア ドレスバスピントA17とAlBの論理値に基づいて、このデコーダから出力さ れる信号は、ROM 1760,1762.1764および1766を可能化す る。
ライフ1418上(7)D、5IDE OFF信号は、システムのディスプレイ 側の遮断を示すためにパンテリ制御回路へ出力する。
ライン1602上のDISP SEL信号は、ボタンとノブの状態をデータバス 上に載せるためと、ディスプレイのためおよびシステムの可聴かつ視覚的アラー ム機構を付勢するために、ノブボードへ出力される信号である。
ライフ1418上17)VID FCN SE、L信号、ライン1416上のC RT SEL信号、ライン1424上のA/DSEL信号、ライン1420上( 7) S CROL L S E L t=号、そしてライン1422上のAN ALOG SEL信号は、ビクセル回路130への入力および制御のためにマザ ーボードへ出力される。
ライン1416上のCRT SEL信号は、チップ選択のためにCRTコントロ ーラ199B(第11A図)へ入力される。VID FCN SEL信号は、C RT画面に対して適当なビデオディスプレイ機能を選択するためにデコーダ20 32(′N!JIIA図)へ入力する。ライン1424上のA/D SEL信号 は、メモリ転送用データバス上にECG情報またはバッテリ比較情報を載せるた めに使用する(第11C図)、ライン1422上のANALOG SEL信号は 、種々のアナログ出力ポート間の選択を制御するために使用する。
ライン1709上のFSTB信号は、マイクロプロセッサ保護回路1717へ入 力される。マイクロプロセッサが要求される機能を実行していない時、例えば、 マイクロプロセンサが誤ってループに入ってしまった時に、この信号は論理状態 を変更する。この回路は、マイクロプロセッサ960を保護する保護回路112 5 (第8B図)と同様である。
まだ述べられていないマイクロプロセンサ17o2に対応したその他の信号は、 いくつかのバスの中の1つのバスに対する信号やあるいは、データを読んだり書 込んだりするためにメモリをアクセスすることに対応した信号である。
ライン1713上の並列4ビツト出力である信号A16/53−A19/S6は 、上位のアドレスピントである。これらのビットは、ラッチ1740へ入力され る。このランチがライン1718上のALE (アドレスランチ可能化)信号に よりクロックされると、OEバー人力は接地されているので、アドレス情報がア ドレスバス上に載せられる。
ライン1714上のDENバー(データ可能化)信号は、バストランシーバ17 52および1754に対する出力可能化信号である。ライン1428上のDT/ Rバー(データ転送/受信)信号は、パストランシーバ1752と1754を介 してデータが転送される方向を決定する。共に、この2つの信 号は、アドレス /データバス1720.1722、そして 1723上のメモリへ転送するデー タおよびそのメモリから受取るデータを制御する。
アドレス/データバス1722と1720がデータ転送よりむしろアドレス用に 使われる時には、アドレスピント0−7はラッチ1744へ入力し、そしてアド レスピント8−15はラッチ1742へ入力する。これらのラッチがロードされ 、そしてライン1718上のALE信号によってクロックされる時、ラッチされ た値はアドレスバス上に載せられる。
RAM1768は、デコーダ1794の出力によって可能化される。このデコー ダは、デコーダ1784の出力によって可能化される。デコーダ1784は、O Rゲート1780の出力、ライン1724上のアドレスピントA19とBHEバ ー(バスハイ可能化)によって可能化される。
RAMI 770は、デコーダ1804の出力によって可能化される。このデコ ーダは、デコーダ1796の出力によって可能化される。デコーダ1796を可 能化する信号は、ORゲート1780の出力、そしてアドレスバスからのライン 1412上のAOとAl1の信号である。
ORゲー)1780への入力は、ライン1726上のマイクロプロセッサ170 2からのMC30−MC53バ一信号出力である。上記したように、ORゲー) 1780の出力は、デコーダ1784と1796を可能化する。これらのデコー ダからの出力の状態は、ライン1412上の上位アドレスビットA17とAlB によって制御される。
デコーダ1784のその他の出力は、ライン1786上のTRNDH()レンド ハイ)信号、ライン1788上のCHRENH(キャラクタ/エンハンスメント ブレーンハイ)信号およびライン1790上のGRPHH(グラフィックブレー ンハイ)信号である。これらの信号はまた、ORゲート1792へ入力される。
これらの信号名の中の語句ハイは、ピクセル回路130内の特定メモリ回路に対 する上位アドレスビット、8−15.を示す。
デコーダ1796のその他の出力は、ライン1802上のGRPHL (グラフ インクブレーンロー)信号、ライン1800上のCHRENL (キャラクタ/ エンハンスメントプレートロー)信号およびライン1798上のTRNDL(ト レンドロー)信号である。これらの信号はまた、ORゲート1792へ入力され る。これらの信号名の中の語句ローは、ビクセル回路130内の特定メモリに対 する下位アドレスビット、O−7,を示す。
ORゲー)1792(71出力は、ライン1406上(7)DRAMSEL ( ダイナミックRAMセレクト)信号である。このDRAM SEL信号は、特定 DRAMからピクセルメモリ回路へ選択および書込みするための他の信号と共に 使用される。
デコーダ1804は、3つの他の出力ををする。それは、ライン1711上のF ST SEL信号、およびライン1778上の前述したC0MM SEL信号と 、ライン1504上の5LAVE SEL信号である。このデコーダがRAM1 770を可能化するために使われずに、かつ各回路が起動されている時、これら の信号はデコーダから出力される。
FST SEL (フェイル ライン タイマ セレクト)信号は、保護回路1 717へ入力する。この回路への2番目の入力は、データバスからのDO倍信号 ある。FST SEL信号によって決定されるクロック速度で、このDO倍信号 照合される。マイクロプロセッサ1702が要求された機能を実行していないか どうかを決定するために、これは行なわれる。ライン1709上のFST B信 号は、保護回路からの出力であり、マイクロプロセッサ1702へ入力される。
ライン1724上のBHEバー(バスハイ可能化)信号はまた、上位ビットD8 −15が書込みまたは読出しされる時に、RAM176Bを可能化することを補 助する。
ライン1508上のCLK OUT信号は、ディスプレイ処理回路を動作させる ための主クロツク信号である。このCLK OUT信号は、フリツプフロツプ1 781を介してコントローラ1776のクロック信号として入力される。しかし ながら、このフリツプフロツプのデータ入力とQバー出力とは結合されているの で、コントローラは2CLK OUTパルス毎にクロックされる。
ROM1760,1762.1764および1766とRAM176Bおよび1 770は、普通にデータバス1414およびアドレスバス1412に接続される 。
第11A図、第11B図および第11C図は、ビクセル回路130を示す、第1 1A図は、第11B図に示される回路に使われる大多数の信号を発生する回路を 示す図である。
グラフィックプレーンは、ディスプレイ画面上のスクロール情報に関連する。キ ャラクタおよびエンハンスメントプレーンは、ディスプレイ画面上の固定文字に 関連する。
第11A図を参照しながら説明すると、24MHz発振器1902の出力は、イ ンバータ1904によって反転された後、ライン1906上のPIX CLK信 号となる。これは、ピクセル回路のほとんどに対しクロックを与えるためのクロ ック信号である。
PIX CLK信号は、4ピントカウンタ1908をクロックする。4ピントカ ウンタからの出力信号は、PROM191Oおよび1912、そしてラッチ19 26へ入力する。
フリフプフロップ2020のQ出力もまた、FROMI 910と1912へ入 力する。FROMI 910と1912は、インバータ1940によって反転さ れたプルアップ信号により可能化される。FROMI 910の並列8ビツト出 力は、ランチ1938へ入力する。このラッチは、PIX CLK信号によって クロックされる。以下に述べる信号は、クロックされた時の、このラッチからの 出力である:PROCRDWRバー(ライン1946)−プロセッサリード/ラ イト、これはプロセッサがメモリから読出しまたはメモリへ書込み可能である時 に、1つのタイム・ウィンドを供給する。
PRCALST (ライン1950)−プロセッサアドレスラッチストローブ、 プロセッサアドレスランチをストローブする。
DSPALST (ライン1952)−ディスプレイプロセッサアドレス−ラッ チストロープ、ディスプレイアドレスランチをストローブする。
CASバー(ライン1954)−カラムアドレスランチストローブ、カラムアド レスラッチをストローブする。
RASバー(ライン1956)−ロウアドレスランチストローブ、行アドレスラ ッチをストローブする。
TH3/CHR3T (ライン1958)−ゼス(ths)/キャラクタストロ ーブ、グラフインクおよびキャラクタプレーンのための直列メモリからのデータ を宵する異なるラッチをストローブする。
NXT/ENH3T (ライン1960)−ネクスト/エン、ハンスメントスト ロープ0次のグラフインクプレーンおよびエンハンスメントプレーンデータをラ ッチするためにストローブする。
GLSEL (ライン1962)−ゲラフィンクラッチセレクト、ディスプレイ 画面の1個の1bビクセル領域に対して、どのグラフインクブーンランチを用い るかを選択する。
EFROMI 912(718ビツト出力は、ランチ1964へ入力する。この ランチは、ランチ1938がクロックされるのと同じクロックパルス上のPIX  CLK信号によりクロックされる。ランチ1964の8ビツト出力は、ラッチ 196日へ入力する。インバータ1936がラッチ1968へのクロックライン に配置されているので、このランチは、ラッチ1964の後に半クロックパルス でクロックされる。
以下に述べる信号は、ランチ1968の出力である:RC3ELP (ライン1 970)−プロセッサメモリに対するロウ/カラムセレクト。
RCSELD (ライン1972)−ディスプレイメモリにRCLC)+ (ラ イン1974)−ロウ/カラムセレクトランチクロック。
P ROCWRバー(ライン1976)−プロセッサライト。
この信号は、プロセッサメモリにデータを書込むためのものである。
CEPS (ライン1978)−キャラクタ/エンハンスメントプレーンセレク ト、この信号は、適当なキャラクタ/エンハンスメントプレーンを選択する。
ADVRFCT (ライン1980)−アドパンストリフレンシェカウント、こ の信号は、DRAMに使用される。
HORI Z ADV Cライン1982)−ホリゾンタルアドバンス、この信 号は、グラフィックプレーンアドレスカウンタを実行する。
WNDWSTRB (ライン1984)−ウィンドストローブ、この信号は、現 在のグラフインクディスプレイアドレスをストローブする。
次に、CRTコントローラ1988への入力を述べる。
ライン1402および1404上のRDバーおよびWRバー信号は、それぞれC スゲ−)1986へ入力する。このゲートの出力は、インバータ1988により 反転される。インバータの出力は、CRTコントローラ1988へのチータスト ローブ入力へ入力する。一旦、接続構成すれば、CRTコントローラ1998は 、ライン2004上の水平アドレスピントHTO−7と、ライン2006上の垂 直アドレスビットVIO−7を出力する。これらの信号の内容は、ライン141 4上の並列8ビツトデ一タバス信号DO−7とライン1412上の並列4ビット アドレスAl−A4によって決定される。
ライン1416上のCRT SEL信号は、インバータ1992により反転した 後コントローラ1998へ入力する。
この信号は、アクセスするためのコントローラを選択する。
ライン2000上のCHARCLK (キャラクタクロック)信号は、4ビツト カウンタ1908のターミナルカウントにより生成される。このCHARCLK 信号は、ビクセル速度の1716の速度でクロックするために使う0反転された 後、CHARCLK信号は、コントローラ1998のキャラクタクロック入力へ 入力される。また、ラッチ1926のデータ入力およびフリップフロツプ202 0と2024のクロック入力へも入力される。
フリツプフロツプ2020へのデータ入力は、ライン2002上のコントローラ 1998からのBLANK信号である。この信号は、水平および垂直走査の非活 性化部分を示す、前述したように、フリツプフロツプ2020のQ出力は、FR OMI 910と1912へ入力する。フリツプフロツプ2020のQバー出力 は、フリツプフロツプ2024のデータ入力へ入力する。フリツプフロツプ20 24のQ出力は、ライン2026上のH/V BLANKバー信号となる。こC RTコントローラ1998からは、その他に2つの出力がある。1つはライン1 344上のV、5YNCバ一信号(インバータ2010により反転された後)で ある、2つ目は、ライン1370上のH,5YNC信号である。ライン1370 上の二〇H,5YNC信号出力は、保護回路1373へ入力する。この回路は、 H,5YNC信号が水平駆動回路を駆動し過ぎるのを防ぐ、この保護回路の出力 が、ライン1371上のH,DRIVE信号となる。これらの信号は、スクリー ンディスプレイを駆動するために、CRTドライバ(第9A図)へ入力する。
H/V BLANKバーは、またラッチ2028へのデータ入力となる。このラ ンチは、PIX CLK信号によりクロックされる。ランチの入力と出力を直列 に接続しているために、このランチの出力は3クロンクパルス遅れる。このラン チ出力は、ORゲー)2046へ入力する。。
ランチ2028へのその他のデータ入力は、ライン2018上のGST信号であ る。このラッチがPIX CLK信号によりクロックされる時、ライン2016 上のGOLST信号がGST信号の論理値に基づいてランチから出力される。
GOLST信号とは、グラフインクブレーンアウトプットラッチストローブ信号 のことである。これが現在のグラフインクブレーン出力ワードをストローブする 。
ORゲー)2046のその他の入力は、フリップフロップ2042のQ出力であ る。このフリップフロツプは、ライン2040上のデコーダ2032の出力によ ってクロックされる。このデコーダは、ディスプレイビデオ機能を選択する。
デコーダ2032への可能化入力は、ライン1418上のVID FCN SE L信号であル* 71’Lzスヒン)AI −3の状態に依存して、4!能の中 の1個が選択される。
ライン2034が選択される場合には、フリップフロップ2050がクロックさ れる。フリンプフロンブ2050のQ出力は、ライン2052上のGPS (グ ラフインクブレーンセレクト)信号となる。
ライン2036が選択される場合には、フリツプフロップ2054がクロックさ れる。フリップフロツプ2054のQ出力は、ライン2056上のBLINK( ディスプレイプリンク)信号となる。
ライン2038が選択される場合には、フリツプフロツプ2058をクロックす る。フリップフロツプ2058のて出力は、マルチプレクサ2068のSEL  A/B入カ入力力する。マルチプレクサ2068のデータ入力へ入力される信号 は、ライン2062上のVID信号(AO人カへ入力する)とその相補信号(B O入入力入力する)である0選択入力の状態によって、AOまたは30人力のど ちらかがライン1360上のVIDEOOUT信号出力として選択されるか決る 。
ライン2040が選択される場合には、フリップフロップ2042がクロックさ れる。フリップフロツプ2042のQバー出力は、ORゲート2046への2番 目の入力となる。
ORゲー)2046の出力は、ライン1360上のVIDEOOUT信号の出力 用マルチプレクサ2068を可能化する信号である。
フリップフロップ2050.2054.2058および2042のデータ入力へ 入力される信号は、データバスからのDO倍信号ある。
ランチ1926への入力信号は、4ピントカウンタ1908の4ビツト出力とラ イン2000上のCHARCLK信号である。このランチは、反転されたPIX  CLK信号によりクロックされる。クロックされる時、ランチの出力信号は、 ライン2012上のビクセルアドレスPIXO−3信号とライン2014上のF R3T PX信号である。FR3T PX信号は、画面上の1ワードに対する最 初のピクセル位置を表わす。
第11B図は、CRTメモリコントロールゲートアレイび両ゲートアレイに使わ れる一連のDRAMとランチを示す図である0両ゲートアレイの多くの入出力信 号は、すでに述べられている。ここでは、それらの信号については再説明しない 。
もう一度、第11B図を参照しながら説明すると、DRAM2118.2120 .2122および2124がグラフインクプレーンとして使われる。DRAM2 146,2148゜2150.2152.2186,2188.2191および 2200は、キャラクタよびエンハンスメントブレーンそしてトレンド領域によ り共用されるメモリである。
並列8ビットGRO−7(グラフインクブレーンアドレス)信号は、ラッチ21 14へ入力する。クロックが入ると、ラッチはランチアドレス値をアドレスバス 2116上に載せる。
並列8ビットCERO−7(キャラクタ/エンハンスメントブレーンアドレス) 信号は、ラッチ2142へ入力する。このランチにクロックが入ると、それは、 ラッチされたアドレス値をアドレスバス2144上に載せる0両方のラッチとも 、ライン1974上のRCLCH信号によりクロックされる。
ライン2126上の並列16ビントGMOO−15信号は、グラフインクブレー ンDRAMに普通に接続する16ビツトデータバスである。ライン2160上の 並列16ビツトCETOO−15信号は、キャラクタ/エンハンスメント/トレ ンドDRAMに普通に接続する16ビントデータバスである。ライン1954上 のCASバー(カラムアドレスストローブ)信号とライン1956上のRASバ ー(ロウアドレスストローブ)信号は各DRAMに接続され、それらを普通にス トローブする。
グラフインクプレーンDRAMとキャラクタ/エンハンスメント/トレンドDR AMに対する上位データピントD8−15は、別々の出力可能化(OEバー)と 書込み可能化(WRバー)コントロールを育する。これはまた、グラフインクプ レーンDRAMとキャラクタ/エンハンスメント/トレンドDRAMに対する下 位ビットDO−7に関しても当てはまる。以下に述べることは、DRAMに対す る別々の書込み可能化と出力可能化信号についてである。
0EGL (ライン2104)−出力可能化グラフインクプレーンロー(ローは ビットGMOO−7を意味する)。
WEGL (ライン2106)−書込み可能化グラフインクプレーンロー。
OEC;H(ライン2108)−出力可能化グラフインクプレーンハイ (ハイ はビットGMO8−15を意味する)。
WEGH(ライン2110)−書込み可能化グラフインクプレーンハイ。
0ECEL (ライン2130’)−出力可能化キャラクタ/エンハンスメント プレーンロー(ローはピントCETOO−7を意味する)。
WECEL (ライン2132)−書込み可能化キャラクタ/エンハンスメント プレーンロー。
0ECEH(ライン2134)−出力可能化キャラクタ/エンハンスメントプレ ーンハイ (ハイはピントCETO8−15を意味する)。
WECEH(ライン2136)−書込み可能化キャラクタ/エンハンスメントプ レーンハイ。
0ETL (ライン2170)−出力可能化トレンドロー(ローはピントCET OO−7を意味する)。
WETL (ライン2172)−書込み可能化トレンドロー。
0ETH(ライン2174)−出力可能化トレンドハイ(ハイはピントCETO 8−15を意味する)。
WETH(ライン2176)−tF込み可能化トレンドハイ。
ルゲートアレイ2190との間に付加されたラインは、ライン2182上の並列 8ピント水平アドレスバスHAO−7、ライン2180上の並列8ビツト垂直ア ドレスバスVAO−7、およびライン2184上の並列8ピント水平グラフイン クアドレスバスHGAO−7である。これらのアドレスバスの機能については当 業者によって公知であるので、これ以上の説明は行なわない。
第11C図は、ピクセル回路130のアナログ出力部分の概略図である。
デコーダ2302への入力信号は、ライン1404上のWRバー信号、ライン1 422上のANALOG SEL信号およびライン1412上のコントロール入 力アドレスとン)A4−6である。
WRバーおよびANALOG SEL信号は、デコーダを可能化する。アドレス ビン)A4−6は、デコーダの出力を選択する。
ライン2306上のデコーダ23o2の出力は、アナログスイッチ2316のW Rバー人カへ入力する。スイッチに入力されるアナログ入力信号は、この信号に より出方される。
この出力は、コントロール入力の状態に依存する。コントロール入力信号は、ア ドレスバスからのA1−3信号である。
このスイッチは、ライン1414上のDO倍信号より可能化される。ライン23 08上のデコーダ出力は、アナログスイッチ2780のWRバー人カへ入力する 。同様に、このスイッチへのアナログ入力信号は、アドレスバスからのAl−3 信号であるコントロール入力信号の状態に応じて出力される。このスイッチは、 ライン1414上のDO倍信号より可能化される。
ライン2304上のデコーダ出力は、D/Aコンバータ2310のWRバーCS バー人カへ入力する。ライン1414からのデータピントDO−11は、コンバ ータへのデータ入力信号である。D/Aコンバータ2310は、データバス入力 信号をアナログ信号に変換し、ライン2311上に出力する。ライン2311上 のD/Aコンバータ2310の出力は、増幅器2312により増幅され、そして アナログスイッチ2316と2780のデータ入力へ入力される。
アナログスイッチ2316がDO倍信号より可能化され、かつWRバー人力が適 当な論理状態を有しているとき、ランチされた値は、選択されたアナログ出力ラ インに出力される。
これは、少なくとも2322で一般的に示したアナログ出力ポート1−7の1個 を付勢する。その出力は、2320で一般的に示した適当なサンプル/ホールド 回路により処理された後の信号である。第8番目のアナログ出力ポートは、EC G信号のためのI10ボートである。
アナログスイッチ2780は、ライン2308がデコーダ2302により選択さ れる場合には、アナログスイッチ2316と同様に作動する。アナログスイッチ 2780は、4本の出力ラインの間を選択することができる;しかしながら、3 本だけが実際の出力ラインである。第4番目の信号は、これはECG信号と対応 するが、第8番目のアナログ出力ポートに接続される。このボートは、E CG  ti報の両方向通信のためのものである。
アナログスイッチ2780の第1番目の出力は、ライン1352上のvBEEp 信号に対応し、第2番目はライン1350上のVV17L信号に対応し、そして 、第3番目はライン1362上のVCOA’TR信号に対応する。この3本の出 力のそれぞれは、2390で一般的に示した適当なサンプル/ホールド回路によ り処理される。
ECG TRIG OUT信号がアナログスイッチ2780から出力されると、 それは239oで一般的に示したサンプル/ホールド回路へ入力される。このE CG TRIGOUT信号は、ライン240o上のサンプル/ホールド回路から 出力され、外部ECG装置に伝送するために、ICGSYNClN10UTポー トへ入力される。
D/A:27バータ2310の増幅出力はまた、コンパレータ2412へ入力す る。コンパレータへの他の入力信号は、パンテリからのV、ATT信号である。
このコンパレータは、適当なパフテリ電圧があるかどうかを確定する。コンパレ ータ2412の出力は、ライントライバ2408へ入力する。
ドライバ2408への他の入力信号は、コンパレータ2404の出力信号である 。このコンパレータへの入力信号は、外部装置から受取るECG TRrG I N信号とピーク検出器2401により処理された後のECG TRIGIN信号 である。ECG 5YNClN10UTポートが入力ボートとして使われるとき は、ECG TRIG IN信号がライン2400上にある。この信号は、ピー ク検出器2401とフォロワ(fallower) 2403 ヘ入力される。
ライン2405上のフォロワ24o3の出力は、入力信号に遅延を加えたものと 同じである。ピーク検出器はECGTRIG IN信号のピークを検出し、そし てピーク信号を半分に分割する。この信号は、ライン2407上のピーク検出器 から出力され、コンパレータ2404へ入力される。
ECG TRIG IN信号中のR波が検出できるように、コンパレータ240 4はこれら2つの電圧を比較する。コンパレータの出力は、ライントライバ24 08へのデータ入力へ入力する。
このライントライバがライン1424上のA/D SEL信号により可能化され ると、ライントライバへの入力信号は、ライン1414上のデータバスのDOと D7上に載せられる。
第12A図、第12B図および第12C図は、第11B図に示したスクロール/ ビクセルゲートアレイ2190を示す。
第12A図には、水平および垂直アドレスビットの世代が説明されている。
ライン2004上の並列8ピント信号HIO−7は、ランチ2502のデータ入 力端に入力される。このランチは、ライン2000上のCHARCLK信号によ って可能化される。ランチは、ライン1906上のPIX CLK信号によって カウンタされる。ランチが可能化されカウンタされた場合の出力は、ライン21 82上の並列8ピント信号HAO−7(水平アドレスビット)となる。
ライン1980上のADVRFCT信号は、4ビツトカウンタ2506と250 8のカウンタ入力端に入力される。4ピントカウンタ2506がカウントアウト すると、その最終カウント値が4ピントカウンタ2508を始動させる。
カウンタ2506の4ピント出力は、マルチプレクサ2530に入力される。さ らに、このマルチプレクサに対する入力は、ライン2006上の並列4ピント垂 直アドレス信号V10−3となる。同様に、カウンタ2508の4ピント出力お よびライン2006上の並列4ピント垂直アドレス信号VIO−3は、マルチプ レクサ2530へ入力される。
4ビフトカウンタ入力またはマルチプレクサ2530の出力としてのVIO−3 人力の選択は、ライン2026上のH/V BLANKバー信号の状態によって 決定される。
ライン2504上のRCCLR信号は、カラン、り2506と2508に入力さ れる。この信号は、カウンタをクリアする。
マルチプレクサ2530と2532の出力は、ラッチ2536に入力される。こ のランチがPIX CLK信号によってカウンタされた場合、ランチされた値は ライン2180上のVAO−7(垂直アドレスビット)信号として出力される。
第12B図には、HGAO−7,GSTおよびVERTINTR信号が説明され ている。
ライン1420上の5CROLL SEL信号およびライン1404上のWRバ ー信号は、デコーダ2590の可能化入力である。ライン1412上のアドレス ビン)AI−3人力は、デコーダ2590からの出力を制御する。
デコーダ2590の一方の出力はライン2504上のRCCLR信号である。こ れは、第12A図において、カウンタ2506と2508をクリアするために用 いられる。
NANDゲート2660への第1の入力は、ORゲート2556の出力である。
このORゲートに対する入力は、8ビツト絶対値コンパレータ2552の出力で ある。
コンパレータ2552に対する第1の入力は、ライン2006上の並列8ビット 信号VIO−7である。この信号は、8ピント絶対値コンパレータ2552のP データ入力端に入力される。ライン1414上のデータバスからの並列8ピント 信号Do−7は、ランチ2554に入力される。このラッチはデコーダ2590 の1つの出力によってクロックされる。カウンタされると、DO−7信号は8ビ ツト絶対値コンパレータ2552のQデータ入力端に入力される。
コンパレータの出力は、P>QバーもしくはP=Qバーの状態を満足するかに基 づく、これらの出力は、PRゲート2556に入力される。このORゲートの出 力は、NANDゲー)2660に入力される。
NANDゲー)2660に対する第2の入力は、8ピント絶対値コンパレータ2 568の出力である。このコンパレータの出力は次のように決められる。
データバスからの並列8ビット信号DO−7は、ランチ2604へ入力される。
デコーダ2590の第2の出力はランチ2604をクロックする。カウンタされ ると、ランチ2604の8ピント出力は、8ビン) 絶対値コンパレーク256 8のQデータ入力端に入力される。
ライン2006上の並列8ピント信号VIO−7は、コンパレータ2568のP データ入力端に入力される。このコンパレータの出力は、P>Qバーを満足する 状態となる。この状態を満足した場合、コンパレータからの信号出力は、状態が 変化しそしてNANDゲート2660に入力される。
NANDゲー)2660に対する第3の入力は、8ピント絶対値コンパレータ2 614の出力である。このコンパレータの出力は、次のように決められる。
ライン2182上の並列8ビット信号HAO−7は、8ビツト絶対値コンパレー タ2614のPデータ入力端に入力される。データバスからの並列8ビット信号 DO−7は、ラッチ2613に入力される。ラッチは、デコーダ2590の第4 の出力によってカウンタされる。カウンタされると、ランチ2613の並列8ビ ツト出力は、コンパレータ2614のQデータ入力端に入力される。ライン26 1O上のラッチの8ビツト出力も、またHENDO−7(グラフインクブレーン ウィンドアドレスの水平路り記号)信号で終了する。
8ビア)絶対値コンパレータ2614の出力は、P>Qバーの状態を満足するよ うに決められる。この状態が満足された場合、出力の状態が変化する。コンパレ ータ2614の出力は、NANDゲート2660に入力される。
NANDゲー)2664に対する第4の入力は、ORゲー)2626の出力であ る。ゲートに対する入力は、8ピント絶対値コンパレータ2624の出力である 。コンパレータの出力の状態は、次のように決められる。
ライン2182上の並列8ピント信号HAO−7は、コンパレータ2624のP データ入力端に入力される。データバスからの並列8ピント信号Do−7は、ラ ッチ2623に入力される。このランチは、デコーダ2590の第3の出力によ ってクロックされる。ラッチがクロックされると、並列8ビツト出力は、コンパ レーク2624のQデータ入力端に入力される。コンパレータ2624の出力は 、P>QバーまたはP−Qバーを満足する状態となる。これらの状態を満足させ ると、出力の論理状態が変化する。コンパレータの出力は、ORゲート2626 に入力される。ORゲート2626の出力は、NANDゲート2660に対する 第4の入力である。
ラッチ2623の出力は、またHBEGO−7(グラフインクプレーンウィンド アドレスの水平開始記号)信号で終了する、並列4ビット信号HBEGO−3は ライン2620上であり、並列4ピント信号HBEC;4−7はライン2622 上である。
8ピント絶対値コンパレータの出力は、またフリップフロップ2562のデータ 入力端へ入力される。このフリップフロップは、ライン1984のWNDWST RB信号によってクロックされる。
フリップフロップ2565のQバー出力は、ライン1408上のVERT lN TR信号である。VERT lNTR信号は、ディスプレイプロセッサ1702  (第10図)に入力される。
NANDゲート2660の出力は、フリップフロップ2670に入力される。こ のフリップフロップは、ライン1984上のWNDWSTRB信号によりクロッ クされる。
フリップフロップ2670に対するプリセット入力は、フリップフロップ266 2のQ出力によって制御される。フリップフロップ2662に対するデータ入力 は、ライン1414上のDO傷信号ある。クロック入力は、デコーダ2590か らの5SEL−7出力である。
フリップフロップ2670のQ出力は、マルチプレクサ2644と2658の選 択入力端に入力される。Qバー出力は、マルチプレクサ2726と2728の選 択入力端に入力される。Qバー出力は、またNANDゲート2582に入力され る。
フリップフロップ2670のQ出力は、フリップフロップ、2676のデータ入 力端およびANDゲー)2686に入力される。フリップフロップ2676は、 ライン2014上のFR5T PX信号によりクロックされる。フリップフロッ プに対するブリセント入力端は、フリップフロップ2662のQ出力端に接続さ れる。
フリップフロップ2676がクロックされると、そのQバー出力はANDゲート 2686に入力される。この信号は、また4ピントカウンタ2692を可能化し 、そしてマルチプレクサ2694の選択入力端に入力される。
ANDゲー)2686に対する各入力について述べたが、このゲートの出力は、 ライン2688上のCM V B (graphicmemory video  enable )信号である。この信号は、グラフィックブレーンウィンドの 終りにメモリのブランキングを発生する。
4ピントカウンタ2692に対する入力は、ここに説明する。
ライン1414上の並列8ビット信号DO−7は、う7チ2639に入力される 。このランチは、デコーダ2590の出力によってクロックされる。クロックさ れると、第1の4ビツトは4ビフトカウンタ2692に入力される。残りの4ビ ツトは、マルチプレクサ2644に入力される。
ライン1906上のPIX CLK信号は、4ビフトカウンタ2692のクロッ ク入力端に入力される。カウンタ2692の並列4ビツト出力は、マルチプレク サ2694に入力される。マルチプレクサ2694の他の入力はライン2012 上の並列4ビット信号PIXO−3である。このマルチプレクサに対する制御入 力に基づいて、並列4ビットPIXO−3信号もしくは4ビツトカウンタ269 2の並列4ピント出力は、ランチ2708に対する出力として選択される。ラン チ2708に対する最後の入力は、ライン2014上のFR3T PX信号であ る。
ラッチ2708がライン1906上のPIX CLK信号によってクロックされ た場合、出力はライン2718上のGPXO信号、ライン2716上のGPX1 PX1信号ン2714上のGPX2PX2信号ライン2712上のGPX3信号 である。これらの信号は、グラフインクブレーンピクセル選択ラインである。
ランチ2708の最終出力は、ライン271O上のFPXL信号である。この信 号は第1のピクセル語をラッチするためのものである。
cpxo信号は、NANDゲート2720に入力される。
NANDゲー)272(1)出力は、ORゲート2724ニ入力される。前記ゲ ートに対する第2の入力は、ライン271O上のFPXL信号である。ORゲー ト2724の出力は、′ライン2018上のG S T (graphic p lane 5trobe)信号である。
ラッチ2639の出力の4ビツトは、マルチプレクサ2644に入力される。マ ルチプレクサ2644に入力されたその他の並列4ピント信号は、ライン262 0上のHBEGO−3信号である。マルチプレクサ2644に入力された選択出 力は、フリップフロップ2670のQ出力である。
マルチプレクサ2644の出力は、4ビフトカウンタ2702へ入力される。こ のカウンタは、NORゲート2682の出力によって可能化される。NORゲー トに対する入力は次Q通りである。
第1の入力は、フリップフロップ2670のQバー出力である。
第2の入力については、ライン2576上の並列8ビット信号5CO−7は、8 ビツト絶対値コンパレータ2572のPデータ入力端に入力される。並列8ビッ ト信号HENDO−7は、コンパレータのQデータ入力端に入力される。コンパ レータの出力は、P>Qバーを満足する状態となる。この状態を満足させると、 信号の論理状態が変化する。
8ピント絶対値コンパレータ2572の出力は、インバータ2580に入力され る。インバータの出力は、NANDゲ−)2582に入力される。このゲートに 対する第2の入力は、ライン2581上のWNDEFバー信号である。 ゛WN DEFバー信号は、スクロールするために利用するカーレントウィンドがスクロ ールしたかもしくはしないかを決定する。
NANDゲート2582に対する第3の入力は、フリ、ブフロ7プ2670のQ バー出力である。NANDゲート2582の出力は、NORゲー)2682に対 する第2の入力である。
NORゲート2682の出力によって一度可能化した4ビフトカウンタ2702 は、ライン1906上のPIX CLK信号によってクロックされる。この信号 は、インバータ2659によって反転される。このようにして、カウンタ270 2は、一方の半クロツクパルスでクロックされ、その復信の要素がPIX CL K信号によってクロックされる。
4ビツトカウンタ2702の並列4ビツト出力は、マルチプレクサ2726に入 力される。出力は、またライン2576上の並列4ビット信号5CO−3である 。これらは、スクロール領域に対するグラフインクブレーンカウントビットとし て使用される。
マルチプレクサ2726に対する他の入力は、ライン2182上の並列4ビット 信号HAG−3である。フリップフロツプ2670のQバー出力の状態に基づい て、4ピント入力の1つは、HGAO−3信号として出力される。これらは、水 平グラフインクプレーンアドレスの8ピントのウチの4ピントである。
ライン1414上の並列8ピント信号DO−7は、う、チ2652に入力される 。ランチは、デコーダ2590の出力によってクロックされる。クロックされる と、第1の4ピントはマルチプレクサ2658に入力される。マルチプレクサ2 65日に入力される他の4ビツトは、ライン2622上の並列4ビット信号HB EG4−7である。フリップフロップ2670のQ出力の状態によって、4ピン ト入力の1つは選択され、マルチプレクサから出力される。
マルチプレクサ2658の出力は・、4ビツトカウンタ2704に入力される。
4ピントカウンタ2702の最終カウント値はカウンタ2704を始動する。N ORゲート2682の出力は4ピントカウンタ2704を可能化する。
HORIZ ADV信号は、カウントを制御するためカウンタ2702の可能化 トリックル入力端に入力される。
4ビフトカウンタ2704の出力は、マルチプレクサ2728に入力される。こ の出力は、また4ピント5C4−7信号(ライン2576上の)である、これら は、スクロール領域に対する残り水平グラフインクブレーンカウントピントであ る。
マルチプレクサ2728に対する第2の入力は、ライン2182上の並列4ビッ ト信号HA4−7である。フリンブフロン7”2670のQバー出力の状態に基 づいて、4ビア)入力の1つは、ライン2184上のHGA4−7信号として出 力される。
第12C図は、ライン2062上のVID信号の世代を示す、VID信号は、デ ィスプレイスクリーン上の情報を制御する。
キャラクタプレーンに関して、ライン2012上の並列4ビット信号PIXO− 3は、ランチ2802に入力される。
このランチは、ライン1906上のPIX CLK信号によは、16ビントデー タセレクタ2822の制御入力端に入力される。ランチ2802により出力され る信号は、またライン2804上のPIXOL−3L信号となる。
16ビツトデータセレクタ2822に対するデータ入力は、2度のランチを経た ライン2160上のCETOO−15信号である。
ライン2160上のCETOO−7信号はランチ2806に入力され、そしてラ イン2160上のCETO8−15信号はランチ2814に入力される0両ラン チは、ライン1956上のT)Is/CHR3T信号によってクロックされる。
ランチ2806の出力はランチ2808に入力され、そしてランチ2814の出 力はランチ2818に入力される。
ランチ2808と2818は、ライン2710上(7)FPXL信号によってク ロックされる。クロックされると、これらのラッチの出力は、16ビツトデータ セレクタ2822の16データ入力端に入力される。PIXOL−3L信号の状 態に基づき、出力が選択される0選択された出力は、ランチ2852に入力され る。
エンハンストブレーンに関しては、CETOO−7信号は、ランチ2826と2 830による最初のラッチを経て、16ビントデータセレクタ2848に入力さ れる。同様に、16ビツトデータセレクタ2848に入力されるGETO8−1 5信号は、まずランチ2840にランチされてから、ランチ2844にラッチさ れる。
ランチ2826と2840の最初の設定は、ライン19602830と2844 の!2の設定は、ライン2710上のFPXL信号によりクロックされる。
ライン2804上の並列4ビット信号PIXOL−3Lは、データセレクタ28 48の制御入力端に入力される。16ビツトデータセレクタ2848の出力は、 ラッチ2852に入力される。
ランチ2852に対する第3の入力は、予め設定したBLINK信号である。
ラッチ2852に対する第4の入力は、グラフインクプレーンと関係するもので ある。
16ビツトデータセレクタ2888に対する制御入力は、ライン2718.27 16.2714および2712上の4ビン)GPXO−3信号である。
グラフインクブレーンデータは、キャラクタおよびエンハンスメントデータのよ うに二重ランチされる。ライン2126上のGMOO−7信号は、第1のランチ 2860によりランチされ、次いでデータセレクタ2888に入力する前にラン チ2884によりランチされる。ライン2126上の0MO8−15信号は、第 1のラッチ2864によりランチされ、次いでデータセレクタ2888に入力す る前にランチ2886によりランチされる。THO−15信号(ライン2862 上の)は、ラッチ2860と2864の出力端に示され、第1のラッチ設定がラ イン1956上のTH3/CHR5T信号によりクロックされた際に、ランチ2 884と2886の大東2のラッチ2884と2886の設定は、ライン201 6上のGOLST信号によりてクロックされる。第2のラッチ設定がクロックさ れると、それらのデータは16ビントデータセレクク2888の16データ入力 端に入力される。
第2の実施例として、GMOO−7信号は、第1のランチ2880によりラッチ され、次いでランチ2884によりラッチされる。0M08−15信号は、第1 のランチ2882によりランチされ、次いでランチ2886によりラッチされる 。
この場合、第1のランチ2880と2882の設定は、ライン1960上のNX T/CHR3T信号によってクロックされる。第2のランチ2884と2886 の設定は、ライン2016上のGOLST信号によりクロックされる。
2つの第1のランチ、すなわち2860と2864および2880と2882の 設定は、NANDゲート2868と2872およびインバータ2866から構成 される非同期フリップフロップによって出力可能化される。フリップフロップの 一方の出力端は、ランチ2860と2864の出力可能化入力端に対し接続する 。フリップフロップの他方の出力端は、ラッチ2880と2882の出力可能化 入力端に対し接続する。GLSELはライン1962上のフリップフロップに入 力される。GLSEL信号の状態は、第1のランチ設定が出力可能化されるよう 決定する。
一度データが16ビントデータセレクタ2888に入力されると、データセレク タの出力はライン2688上のGMVE信号によって可能化される。可能化され ると、選択された出力はランチ2852に入力される。
ライン1906上のPIX CLK信号はランチ2852をクロックする。ラン チ2852の出力は、論理ゲートの系に入力される。これらのゲートは、インバ ータ2894と2902、 NANDゲート2898と2910およびNORゲ ート2922である。これらのゲートによるう、チ2852の出力の処理は、さ らに説明するまでもなく当業者において周知である。
NORゲート2922の出力は、フリツプフロップ2930のデータ入力端に入 力される。ライン1906上のPIXCLK信号はフリツブフロップ2930を クロックする。クロックされると、Q出力はライン2662上のVID信号とな る。
第13図はCRTメモリ制御ゲートアレイを示す。
ライン1406におけるDRAM SEL信号は、フリツプフロツプ3058を クロックする。フリ、プフロップ3058のQ出力は、ライン1906上のPI X CLK信号によってクロックされるフリ7プフロフプ3062のデータ入力 となる。
フリ7プフロフプ3062のQ出力は、フリツプフロツプ3059のデータ入力 端に入力される。この出力は、またマルチプレクサ3078のデータ入力端に入 力される。このマルチプレクサの出力は、ライン1410上のDARDY信号と なる。
フリツプフロツプ3062のQバー出力は、フリツプフロツプ3059のプリセ ント入力端、フリツプフロップ3070のNANDゲートおよびクリアバー入力 端に対し入力される。
フリツプフロツプ3059へのクロック入力は、ライン3002上のPROCR DWR信号である。
フリ7プフロフプ3059のQ出力は、NANDゲート3055の2入力端に対 し相互入力される。NANDゲート3055の他の入力は、ライン1404上の WRバー信号である。NA、NDゲート3055の出力は、ライン3001上の ACTWRバー信号である。ACTWRバー信号は、マイクロプロセフすがDR AM中に能動的に書込みを行うことを指示する。
フリツプフロツプ3059のQバー出力は、フリツブフロップ3070のデータ 入力端に入力される。ライン1946上のPROCRDWRバー信号は、フリツ プフロツプ3070をクロックする。フリツプフロツプ3070のQ出力は、N ANDゲート3074に対する第2人力となる。NANDゲート3074の出力 は、フリップフロフプ3058のプリセット入力端に入力される。
グラフィックプレーン、キャラクタ/エンハンストブレーンおよびトレンドセク ションについての高低出力可能化および書込み可能化信号の世代について説明す る。
!13fflにおいて、グラフインクブレーン、キャラクタ/エンハンスメント プレーンおよびトレンドセクションについテノ嘗込み可能化信号は、NANDゲ ー)3004.3006゜3008.3010.3012および3014の出力 によって決定される。各ゲートに対する2つの入力は同じである。
これらの入力は、ライン3001上のACTWRバー信号およびライン1976 上のPROCWRバー信号である。特定のNANDゲートに対する第3の信号入 力は、グラフィックプレーンの高・低、キャラクタ/エンハンスメントブレーン の高・低およびトレンドセクションの高・低の選択を決定する際に使用するため のディスプレイプロセッサによって発生した6信号の1つである。
ラッチ1790上のGRPHH信号はNANDゲート3004の!3の入力であ り、その出力はライン2110上のWEGH信号である。ライン1802上のG RPHL信号はNANDゲート3006の第3の入力であり、その出力はライン 2106上のWEC;L信号である。ライン1788上のCHREN)(信号は NANDゲート3008の第3の入力であり、その出力はライン2136のWE CEH信号である。
ライン1800上のCHRENL信号はNANDゲート3010の第3の入力で あり、その出力はライン2132上のWECEL信号である。ライン1786上 のTRNDH信号はNANDゲート3012の第3の入力であり、その出力はラ イン2176上のWETH信号である。ライン1798上のTRNDL信号はN ANDゲート3014の第3の入力であり、その出力はライン2172上のWE TL信号である。
NORゲート3016.3018.3020および3022に対する第1の入力 は、ライン3002上のPROCRDWR信号である。NORゲート3016に 対する第2の入力はGRPHH信号である。NORゲート3016の出力は、ラ イ:/2108よ(7)OEGH信号である。NORゲート3018の出力は、 ライン2104上の0EGL信号である。NORゲート30?0に対するgFS 2の入力は、CHRENH信号である。NORゲー)3020の出力は、ライン 2134上の0ECEH信号である。NORゲー)3022に対する第2の入力 はCHRENL信号である。NORゲー)3022の出力は、ライン2130上 の0ECEL信号である。
NANDゲー)3024に対する最初の2つの入力は、2つの入力端に相互接続 されたライン1946上のPROCRDWRバー信号である。第3の入力は、ラ イン1786上のTRNDH信号である。NANDゲート3026に対する第1 の入力は、ライン1946上のPROCRDWRバー信号である。第2および第 3の入力は、2つの入力端に相互接続されたライン1798上のTRNDL信号 である。
NANDゲート3024の出力は、ライン2174上の0ETH信号である。N ANDゲー)3026の出力は、ライン2170上の0ETL信号である。
NORゲート3034に対する入力ば、ライン1788上のC・HRENH信号 およびライン1786上のTRNDH信号である。NORゲート3034の出力 は、ライン3042上の0ECETH信号である。
NORゲート303Bに対する入力は、ライン1800上のCI(RENL信号 およびライン1798上のTRNDL信号である。NORゲー)3038(7) 出力は、ライフ3044上の0ECETL信号である。
バスバッファ3045と3047は、データバスDO−15からグラフインクプ レーンメモリ出力端GMOO−15へデータを転送するためのものである。下位 ビットはバスバッファ3045により取扱われ、そして上位ピントはバスバッフ ァ3047によって取扱われる。結合方法において、バスバッファ3102と3 112は、データバスDO−15からキャラクタ/エンハンスメント/トレンド メモリ出力端へデータを転送するためのものである。下位ビットはバスバッファ 3102により取扱われる。上位ビットはバスバッファ3112により取扱われ る。
バスバッファ3045を可能化する信号は、NANDゲー)3032の出力であ る。NANDゲー)3032に対する入力は、ライン1404上のWRバー信号 、ライン1946上のP ROCRDWRバー信号およびライン1802上のG RPHL信号である。
バスバッファ3047を可能化する信号は、NANDゲー)3030の出力であ る。このゲートに対する入力は、ライン1404上のWRバー信号、ライン19 46上のP ROCRDWRバー信号およびライン1790上のGRPHH信号 である。
バスバッファ3102を可能化する信号は、NANDゲー)3040の出力であ る。NANDゲー)3040に対する入力は、ライン1404上のWRバー信号 、ライン1946上のPROCRDWRバー信号およびライン3044上の0E CETL信号である。
バスバッファ3112を可能化する信号は、NANDゲー)3036の出力であ る。このゲートの入力は、ライン1404上のWRバー信号、ライン1946上 のPROCRDWRバー信号およびライン3042上の0ECETH信号である 。
ランチ3090と3096は、グラフインクプレーンメモリ出力端からデータバ スへデータ転送を行う、ラッチ3104と3111は、キャラクタ/エンハンス メント/トレンドメモリ出力端からデータバスへデータ転送を行う、4つのラン チ全部は、ライン1946上のPROCRDWRバー信号によりクロフクされる 。しかしながら、4つのランチのそれぞれは、異なるNANDゲートによって可 能化される。4つのNANDゲートに対する1つの入力は、ライン1428上の DT/R(Rバー)信号である。各ゲートに対する第2の信号入力をここで説明 する。
NANDゲート3080の出力は、ランチ3090を可能化する。このランチは 、グラフインクブレーンメモリ出力GMOO−7の下位ピントからデータバスD O−7の下位ピントへデータを転送する。NANDゲー)3090に対する第2 の信号入力は、ライン1802上のGRPHL信号である。
NANDゲート3092の出力はランチ3096を可能化する。ランチは、グラ フィックブレーンメモリ出力GMO8−15の上位ピントからデータバスD8− 15の上位ピントへデータを転送する。NANDゲー)3096に対する第2の 信号入力は、ライン1790上のGRPHH信号である。
NANDゲー)309Bの出力はラッチ3104を可能化する。ラッチ3104 は、キャラクタ/エンハンスメント/トレンドメモリ出力CETOO−7の下位 ピントからデータバスDO−7の下位ピントへデータを転送する。NANDゲー ト3098に対する第2の入力は、ライン3044上の0ECETL信号である 。
NANDゲート3106の出力はラッチ3110を可能化する。ラッチ3110 は、キャラクタ/エンハンスメント/トレンドメモリ出力GETO8−15の上 位ビットからデータバスD8−15の上位ビットへデータを転送する。NAND ゲー)3106に対する第2の入力は、ライン3042上の0ECETH信号で ある。
ラッチ3130は、VAO−7信号における垂直アドレス情報をグラフインクプ レーンアドレスGRO−7に対し転送する。ランチ3146は、VAO−7信号 における垂直アドレス情報をキャラクタ/エンハンスメント/ブレーンアドレス CERO−7に対し転送する。
ランチ3140は、)(GAO−6信号およびGPS信号における水平アドレス 情報をグラフインクプレーンアドレスGRO−7に対し転送する。ラッチ314 8は、HAG−6信号およびCEPS信号における水平アドレス情報をキャラク タ/エンハンスメントプレーンアドレスCERO−7に対し転送する。
ランチ3130,3140.3146および3148をクロックする信号は、ラ イン1952上のDSPALST信号である。
これら4つのラッチの可能化は、NANDゲート3116と3120およびイン バータ3114で構成される非同期フリツブフロップにより決定される。フリ゛ フブフロフブを構成するNANDゲー)、9116の出力は、NANDゲート3 124に対する入力である。フリップフロツプを構成するNANDゲー)312 0の出力は、NANDゲート3128に対する入力である。NANDゲート31 24と3128に対する第2の入力は、ライン1952上のDSPALST信号 である。
NANDゲー)3124の出力は、ライン3140と3148 (水平アドレス 用)の出力可能化入力端に対し入力される。NANDゲート3128の出力は、 う7チ3130と3146(垂直アドレス用)の出力可能化入力端に対し入力さ れる。
ライン1972上のRC3ELD信号は、フリップフロップに入力される。DS PALST信号が特定の状態になると、RC3ELD信号の状態は行もしくは列 のアドレス情報が転送されるべきかを決定する。
ラッチ3142は、A1−8信号における行アドレス情報をグラフィックプレー ンアドレスGRO−7に対し転送する。
ランチ3150は、A1−8信号における行アドレス情報をキャラクタ/エンハ ンスメントプレーンアドレスCERO−7に対し転送する。
ランチ3144は、A9−16信号における列アドレス情報をグラフインクプレ ーンアドレスGRO−7に対し転送する。ラッチ3175は、A9−16信号に おける列アドレス情報をキャラクタ/エンハンスメントプレーンアドレスCER O−7に対し転送する。
ライン3142,3144.3150および3175をクロックする信号は、ラ イン1950上のPRCALST信号である。
4つのランチの可能化は、NANDゲー)3162と3166およびイシバータ 3180より構成される非同期フリップフロツプにより決定される。フリツプフ ロツプを構成するNANDゲー)3162の出力は、NANDゲート3170に 入力される。フリップフロツプを構成するNANDゲート3166の出力は、N ANDゲー)3172に入力される。NANDゲート3170と3172に対す る第2の入力はライン1950上のPRCALST信号である。
NANDゲー)3170の出力は、ラッチ3144と3175 (列アドレス用 )の出力可能化入力端に入力される。
NANDゲー)3172の出力は、ラッチ3142と3150(行アドレス用) の出力可能化入力端に入力される。
RC3ELP信号は、ライン1970上のフリップフロツプに入力される。PR CALST信号が特定の状態になると、RC3ELP信号の状態は行もしくは列 アドレス情報が転送されるべきかを決定する。
第14図は、ディジタル出力ボード140(第1図)を示す、ライン1510上 のTxD信号、ライン1512上のRxD信号、ライン1514上のDTR信号 、ライン1516上のDSR信号、ライン1518上のRTS信号およびライン 1520上のCTS信号は、コントローラ1776 (第1θ図)とディジタル コネクタ3302に接続した外部機器との間で交信するためのものである。
選択可能なディジタル出力コネクタ3304は、また第14図に示される。ライ ン1402上のRDバー信号、ライン1404上のWRバー信号、ライン141 4上の並列8ビツトデ一タバス信号DO−7、ライン1428上のD T/R( Rバー)信号、ライン1412上の並列3ビットアドレスバス信号A1−3、ラ イフ1504上+7)SLAVE SEL信号、ライフ1506上(7)SLA VE INTR(i号オヨびライン1508上のCLK OUT信号は、マイク ロプロセンサ1702 (第10図)により外部機器と交信すると共に外部機器 を制御するためのものである。
第15図には、本発明に係るシステムを制御するためのノブボード144と5つ のボタンパネル148が示される。
ノブ3410の手動操作は、フリップフロップ3416と3426に対する出力 を変更する。フリップフロップ3416に対するノブ出力は、入力前のシュミッ トトリガ3414によって処理される。フリップフロップ3426に対するノブ 出力は、入力前のシュミットトリガ3424により処理される。
フリップフロップ3416と3426は、NANDゲート3417の出力によっ てクロックされる。フリップフロップがクロックされると、Q出力はフリップフ ロップ3420のデータ入力端に入力される。フリップフロップ3416の出力 は、またエクスクルシブORデー)3438に対する入力の1つである。
フリ、ブフロンブ3426がクロックされると、Qバー出力はフリップフロップ 3430のデータ入力端に入力される。
Qバー出力は、またエクスクルシブORゲート3436と3440に対する入力 の1つである。
フリップフロップ3420と3430は、NANDゲート3417の出力によっ てクロックされる。これらのフリップフロップがクロックされると、フリップフ ロップ3430のQバー出力はエクスクルシブORデー)3440に対する第2 の入力となり、そしてフリップフロップ3420のQバー出力はエクスクルシブ ORデー)3436と3438に対する第2の入力となる。
エクスクルシブORデー)3438と3440の出力は、エクスクルシブORデ ー)3446に入力される。
エクスクルシブORゲート3446の出力は、バッファ3204に入力される。
エクスクルシブORゲート3436の出力は、またバッファ3204に入力され る。バッファ3204に対するその他のデータ入力は、フリップフロップ340 3のQバー出力である。Qバー出力端は、バッファ3204の4つの入力端に対 し相互接続される。ライン1414上のデータバスからのDO倍信号、フリ、プ フロップのデータ入力端に入力される。
フリップフロップ3403は、NANDゲート3415の出力によってクロック される。このNANDゲートに対する入力は、ライン1404上のWRバー信号 およびライン1602上のDISP SEL信号である。
NANDゲー)3417の出力は、またバッファ3204を可能化する。NAN Dゲー)3417に対する入力は、ライン1402上のRDバー信号およびライ ン1602上のDISP SEL信号である。
バッファが可能化されると、エクスクルシブORゲート3436と3446から の出力は、データバスD8とD9に導かれる。フリップフロップ3403からの 出力は、警報回路3408に入力され、選択された警報の動作をするよう使用さ れる。
NANDゲー)3417の出力は、またパンツ13484に対する出力可能化入 力である。バッファ3484に対するデータ入力は、警報スイッチ3452の出 力、接合ダイオード3455を介するON/5TBYスイッチ3456の出力、 HELPスイッチ3460の出力およびそれぞれ3464゜3468.3472 .3476.3480で示されるボタン1−5の出力である。ボタンおよびスイ ッチは、システムの操作と制御とを行うための作業者のインタフェースである。
バッファが可能化されると、上述した入力の値は、マイクロプロセッサ1702 へ転送するためのデータバスに導かれる。
第1図において、改良されたガス分析システムを付勢するシステムは、電源15 8.整流器160およびDC−DCコる第1の半分からなるシステム部分とアナ ログ領域を付勢する第2の半分からなるシステム部分とからなる。システムの各 半分は、それ自身バッテリバンクアップを保持する。このシステムは、常套手段 であり、当業者において周知である。
第16図は、ディスプレイおよびアナログプロセッサのソフトウェア領域のブロ ック結線図を示す、第16図において、実線はデータ系を示し、破線は制御系を 示す。
ディスプレイ側とアナログ側両方の初期化領域では、システムを付勢し、初期開 始機能とテストを実行する。
マスク制御実施領域はディスプレイ制御実施領域3566である。アナログ制御 実施領域はマスク制御実施領域3566に従属する。制御実施手段は全システム 操作を制御する。ディスプレイ制御実施領域3566は、制御パネルのボタン。
ノブおよびスイッチ、並びにそれらの位置に基づ(専用の調整システム操作を監 視する。アナログおよびディスプレイの再制御実施手段は、各スケ−ジュール領 域3506または3562に対しWHAT To RUN”f)デー1を供給す る。
アナログスケジュール領域3506およびディスプレイスケジュール領域356 2は、それぞれの側に対しプロセスおよびイベントを管理する。スケジュール手 段は、実行される各側のプログラムされた機能を保証する。
各アナログおびディスプレイ側のスケジュール手段は、またクロック実施手段を 含む、これらは、それぞれクロック実施手段3507と3563である。クロッ ク実施手段は、全てのイベントについてのシステムの時間条件を管理する。
追加実施領域3504は、A/Dコンバータからの生データをアクセスする。こ のデータは、数値出力値を生じるように、アナログ測定タスク(DMT)領域3 560に供給する。
また、このデータは、波形を生成するため波形実施領域3530に供給する。
波形実施領域3530は、波形データに生データを転送するためのプログラミン グ領域である。波形実施手段は、追加実施領域3504からデータを取得し、そ れを処理し、そしてアナログとディスプレイ側に結合される通信実施領域355 2に対しデータを転送する。
アナログ測定タスク(AMT)領域3528は、ディスプレイおよび出力の目的 で使用可能な情報に対し生データを転送する。
ディスプレイ測定タスク(DMT)領域3560は、トレンド実施領域3584 、警報実施領域3588、ディスプレイ実施領域3592、ディジクル出力実施 領域3596およびアナログ出力実施領域3600に対し、データ分配を実行す る。
アナログデータ分配バンファ(ADDB)領域3531およびディスプレイデー タ分配バッファ(DDDB)領域3561は、高速データにアクセスするための 共通ロケーションとして役立つ。
通信実施領域3552は、アナログ側とディスプレイ側との間でデータを交信す る。
ディスプレイ実施領域3592は、DMT領域3560とDDDB領域3561 とを結合する。ディスプレイ実施手段は、DMTおよびDDDBからデータを受 信し、数値的および文学的ディスプレイのためのデータ処理を行う。
トレンド実施領域3584は、DMTからのヒストリデータを格納し、それをス ケジュール領域3562を経て制御実施領域3566により命令された際に、デ ィスプレイ実m領域3592、ディジクル出力実施領域3596およびアナログ 出力実施領域3600に供給される。
W報実施領域3588は、DMTと結合し、そこからデータを受信する。出力の 目的のために、警報実施領域は、ディスプレイ実施手段に対し、音声的および画 像的警報の両方を提供する。
ディジタル出力責施領域3596は、外部機器に対するディジタル出力としてD MT領域3560およびDDDB領域3561からのデータを処理する。
アナログ出力実施領域3600は、出力波形Qストリーム処理と、外部機器に対 する出力としてDMTおよびDDDB領域3561からの数値データを処理する 。
次に、ソフトウェア操作について述べる。
システムが開始すると、初期化領域3508と3572は、システムおよび正確 なテストの導入のための数値を初期化する。この手続において、システムについ てのデータは、スケジュール領域3506と3562に送出される。初期化領域 3508と3572は、またそれぞれクロンク実施領域3567と3563を開 始させる。
初期化アナログスケジュール領域3506は、アナログ制御実施領域3522に よって実行する処理を行うことを指示する。アナログ制御実施領域3522は、 システムの開始時にシステム構成を決定し、この情報をディスプレイ制御実施領 域3566へ送る。ディスプレイ制御実施手段は、ボタンおよびノブの照合で達 成する。ボタンおよびノブの照合結果として、アナログ制御実施領域3522は 、AMTの実行を決定し、AMTを実行させるようにアナログスケジュール手段 にデータを送出する。
アナログスケジュール領域3506およびAMT領域3528は、アナログ制御 実施領域3522からのデータに基づき、追加実施領域3504へ制御情報を供 給する。追加実施手段は、命令されると、ライン3502上のA/Dコンバータ データをアクセスする。追加実施領域3504は、アナログスケジュール手段が AMT領域352Bおよび波形実施領域3530ヘデータの送出が行われるよう 指示するまで、データを一時記憶する。AMT領域3528と波形実施領域35 30は、それぞれのプログラミングに従ってデータを転送する。
アナログスケジュール手段は、データがAMT領域3528および波形実施手段 3530に送出されることを確認する。
アナログスケジュール手段は、低速データに対し実行するようAMTに命令し、 そして高速データに対し実行するよう波形実施領域3530に命令する。
AMT領域3528は、ガスの全てに使用される共通の等式、例えば流量、光学 台における圧力および光学台における温度を計算する。また、各ガスに対する分 圧が計算される。
さらに、この領域は、吸気/呼気および呼気/吸気の間での転位点を表示するキ ャプノグラム6■ゝおよび“E′を添えるための位置を計算する。
AMTは、他のプログラミングをもつことができ、これは測定計算の他の形式、 例えば5a02測定タスク(#素飽和)を実行するよう命令することができる。
アナログスケジュール領域3506は、高速データに対し実行するよう波形実施 領域3530を継続的に指示する。波形実施領域3530は、ADDB領域35 31に対し転送される高速データを送出する。アナログスケジュール領域350 6は、ADDBにおいて高速データを取得するよう通信実施領域3552を命令 し、DDDB領域3561に対しデータを転送する。
アナログクロック実施領域3507は、処理の時間的浮遊状態およびプログラミ ングの時間的呼出しを設定することによって、AMTおよび波形実fi!操作の 時間的操作を規定する。
アナログスケジュール領域3506は、クロンク実施領域3507のプログラミ ングに基づくものであり、波形実施領域3530およびAMT3528からのバ ンファデータに対し通信実施領域3552を指令する0通信実施領域は、データ を一時記憶し、一定時間に達した際ディスプレイ側のDMT領域3560および DDDB領域3561に対しデータを転送する。
ディスプレイ側においては、DMT領域3560はディスプレイスケジュール領 [3562とディスプレイ制御実施領域3566によって命令されるように、通 信実施手段からデータを受信する。DMTは、低速データについて要求される測 定タスクを実行する。
DMT領域3560によるデータ出力は、5つの出力形式実施手段に入力される 。スケジュール領域3562は、トレンド実施類141i3584.警報実施領 域3588.ディスプレイ実施領域3592.ディジタル出力実施領域3596 およびプログラミングに従って特定のデータを受信するためのアナログ出力実施 領域3600を命令する。
一度データが受信されると、それぞれの実施手段は、出力用のデータを処理し、 またはトレンド実施手段の場合には、ヒストリ目的のためにデータを処理する。
ディスプレイスケジュール領域3562は、ディスプレイ実施領域3592.デ ィジタル出力実施領域3596およびDDDB領域3561における高速データ をアクセスするためのアナログ出力実施類¥X3600に命令する。データをア クセスした後、それぞれのプログラミングに従ってデータを処理する。
第17図は、ガス検出情報について本発明のマルチチャネルガス分析システムの 典型的なスクリーンディスプレイを示す。
mmHg単位での終了呼気および吸い込みCo2はそれぞれ3602および36 04で示され、N20の呼気終了および吸い込みの%濃度はそれぞれ3606お よび3608で示され、そして呼吸量は3610で示される。
Co2キ中プノグラムは、一般に3612で示される。吸気と呼気の転位点での キャプノグラムを添えるには、前に引用した“I″と“E”の記号を付す、“l ”と“E”点の位置は、co2標記をスクロールするため測定値に基づくソフト ウェアによって決定される。
スクリーンディスプレイの再現は、呼吸ガス流と関連させるためではなく他の測 定のためである。従って、3620での波形スクローリングは、ガス検出情報に ついてのディスプレイは行わない。
本明細書において使用した用語および語句は説明のための用語であり、限定的な ものではない、このような用語および語句の使用によって、図示されると共に説 明されもしくはそれらの部分についての特徴について均等なものを除外すること を意図するものではなく、特許請求の範囲における本発明の範囲内で種々の設計 変更を可能とすることは勿論である。
FI6.9B FI6.90 Flo、9C F2O,9E 口−一−一−−−−−−−−−コN 暑; 手続補正書□ 1.事件の表示 PCT/LIS 87102758 2、発明の名称 改良マルチチャネルガス分析装置および使用方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ネルカー インコーホレイテッド代表者 コアンマン、ジエームズ イー Φ市百) (アメリカ合3ツの 4、代理人 6、?!正の対象 7.7i!i正の内容 国際調査報告 9rT/II<Ft710)7へ8

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(a)ガス源からサンプルガス流を抜き取るガスサンプル手段と、 (b)(1)ガス通路の断面形状でガス通路に流入するサンプルガス流の断面形 状に適合する入口手段を有するガス通路として光学台を通過するガス通路と、( 2)対照セル中のガスおよびサンプルガス流中の意図するガスにより吸収され得 るエネルギを放射するエネルギ源を含む検出チャネル集成体と、光学通過に進入 するバックグラウンドエネルギに対しシールドを行うシールド手段と、意図する ガスおよび対照セル中のガスにより吸収され得る波長でエネルギを透過させるフ ィルタ手段と、フィルタ手段から検出器手段に入るエネルギの量に応じて出力信 号を発生し得る検出器手段と、サンプルガス流中の意図するガスによる吸収を検 出する検出器手段に入るエネルギを所定の間隔で生起するチョッピング手段とを 備え、対照セル中のガスによる吸収の検出を図ると共に意図するガスまたは対照 セル中のガスの存在の検出を図り、ガス通路を通過する光学通路と、同じく検出 チャネル集成体の光学通路内のガス通路に隣接配置され固定量のガスを含有する 対照セルとを有するガス通路に沿って配置される少なくとも1つの検出チャネル 集成体と、 (3)調時検出事項に使用する周期調時信号を発生し検出き手段が発生する信号 を処理する調時手段と、(4)光学台内の温度を測定する温度検知手段と、(5 )ガス通路内の圧力を測定する圧力測定手段と、(6)検出器手段,調時手段, 温度検知手段,圧力検知手段、並びに光学台構成品の特徴を示す情報を表す信号 によって発生する信号を処理する回路部、とからなる光学台であって、ガスサン プリング手段に接続される手段を備える光学台と、 (c)サンプルガス流をガス通路を介してあらかじめ決定した速度および流れで 抜取る少なくとも第一のポンプ手段とガス通路を通過するサンプルガス流の流速 を測定する流れ検知手段とを含む流体流れ制御手段と、(d)(1)光学台から 出力される信号を受けこれらの信号を処理すると共にこれらをアナログからディ ジタル信号に変換するアナログ入力回路部と、 (2)アナログ入力回路部からのディジタル出力を受け、温度,衝突拡張,交差 補正,ガス通路内の圧力、並びに光学台構成品の特徴についてガス通路内の意図 するガスの分圧を示す信号を補正するディジタル信号処理回路部と、 (3)少なくともガス通路内の意図するガスの分圧についての補正信号を表示処 理回路部に送る出力回路とからなるアナログ信号処理回路部と、(e)アナログ 信号処理回路部からのディジタル信号出力を受け、信号を処理し、表示手段上へ の情報の表示を制御する信号を発生し、ディジタルおよびアナログ出力手段を介 して装置からの出力を図り、適切な場合にアラーム手段の付勢を図る表示処理回 路部と、 (f)装置に電力を与える電力供給手段、とからなるガス分析装置。 2.検出器チャネル集成体が、それぞれガス通路および対照セルの側壁の一部と して埋設される第一窓と第一窓の後部に埋設され第一窓を介してガス通路および 対照セルにエネルギを供給するエネルギ源とそれぞれガス通路および対照セルの 対抗する側壁の一部として埋設され第一窓からガス通路および対照セルの外へエ ネルギの通過を図る第二窓とをさらに含む請求項1記載の装置。 3.シールド手段が、第二窓に隣接して配置されバックグラウンドエネルギの進 入に対して光学通路をシールドする第一開口手段と第一開口手段から離間しパッ クグラウンドエネルギの進入に対して光学通路をシールドする第二開口手段と第 一および第二開口手段の間に配置されるチョッピング手段とをさらに含む請求項 2記載の装置。 4.入口手段がサンプルガス流に円形断面から方形断面の形状を与える請求項1 記載の装置。 5.流れ成形部が、サンプルガス流を横断して配置され、流れの成形を補助する フイルタをさらに含む請求項4記載の装置。 6.検出器手段が鉛セレン検出器である請求項1記載の装置。 7.フィルタ手段がCO2の吸収帯の波長を有するエネルギを通過させる請求項 1記載の装置。 8.フィルタ手段がN2 Oの吸収帯の波長を有するエネルギを通過させる請求 項1記載の装置。 9.エネルギ源が赤外光源である請求項1記載の装置。 10.圧力検知手段が絶対型圧力センサを含む請求項1記載の装置。 11.流れ検知手段が示差型圧力センサを含む請求項1記載の装置。 12.ガス通路を通過するサンプルガス流の流速が好ましくは50cc/分であ る請求項1記載の装置。 13.装置が100ミリ秒以下の応答時間を有する請求項1記載の装置。 14.流体流れ制御手段がガス通路を通過する流体流れの選択を制御する第一バ ルブ手段をさらに含む請求項1記載の装置。 15.流体流れ制御手段がガスサンプリング手段をバックフラッシュする第二バ ルブ手段をさらに含む請求項1記載の装置。 16.流れ制御手段が、流体流れを外部装置を介して再配向させて流体流れの予 備決定成分を測定し得る第三および第四バルブ手段と第一バルブ手段に接続され る第五バルブ手段とをさらに含み、第一ポンプ手段および流れ検知手段を使用し てガス通路の流体不備完全性を測定する請求項15記載の装置。 17.次の式に従ってマイクロプロセッサが意図するガスの分圧を決定して表示 を行い: PPmmHg〔X〕=((PP〔x〕(気圧のPrSN))/サンプルセルpr s式中、X=意図するガス、 PP〔X〕=ガス通路内の圧力,気圧の圧力,交差補正,衝突拡張,温度、並び に特徴について補正された意図するガスの最終分圧、気圧のPrsN=メモリに 保存される最後に測定される気圧の圧力、 サンプルセルPrs=ガス電圧を測定する際のサンプルセル(光学台)内の測定 される圧力、である請求項1記載の装置。 18.光学台が所定の温度範囲に渡り動作する請求項1記載の装置。 19.(a)ガス通路の断面形状でガス通路に流入するサンプルガス流の断面形 状に適合する入口手段を有するガス通路として光学台を通過するガス通路と、 (b)対照セル中のガスおよびサンプルガス流中の意図するガスにより吸収され 得るエネルギを放射するエネルギ源を含む検出チャネル集成体と、光学通路に進 入するバックグラウンドエネルギに対しシールドを行うシールド手段と、意図す るガスおよび対形セル中のガスにより吸収され得る波長でエネルギを透過させる フイルタ手段と、フィルタ手段から検出器手段に入るエネルギの量に応じて出力 信号を発生し得る検出器手段と、サンプルガス流中の意図するガスによる吸収を 検出する検出器手段に入るエネルギを所定の間隔で生起するチョッピング手段と を備え、対照セル中のガスによる吸収の検出を図ると共に意図するガスまたは対 照セル中のガスの存在の検出を図り、ガス通路を通過する光学通路と検出チャネ ル集成体の光学通路内のガス通路に隣接配置され固定量のガスを含有する対照セ ルとを有するガス通路に沿って配置される少なくとも1つの検出チャネル集成体 と、(c)調時検出事項に使用する周期調時信号を発生し検出器手段が発生する 信号を処理する調時手段と、(d)装置内の温度を測定する温度検知手段と、( e)かス通路内の圧力を測定する圧力測定手段と、(f)検出器手段,調時手段 ,温度検知手段,圧力検知手段並びに装置の構成品の特徴を示す情報を表す信号 によって発生する信号を処理する回路部、 とからなる光学台。 20.検出器チャネル集成体が、それぞれガス通路および対照セルの側壁の一部 として埋設される第一窓と第一窓の後部に埋設され第一窓を介してガス通路およ び対照セルにエネルギを供給するエネルギ源とそれぞれガス通路および対照セル の対向する側壁の一部として埋設され第一窓からガス通路および対照セルの外へ エネルギの通過を図る第二窓とを含む請求項19記載の光学台。 21.シールド手段が、第二窓に隣接して配置されバックグラウンドエネルギの 進入に対して光学通路をシールドする第一開口手段と第一開口手段から離間しバ ックグラウンドエネルギの進入に対して光学通路をシールドする第二開口手段と 第一および第二開口手段の間に配置されるチョッピング手段とをさらに含む請求 項20記載の装置。 22.入口手段がサンプルガス流に円形断面から方形断面の形状を与える請求項 19記載の光学台。 23.流れ成形部が、サンプルガス流を横断して配置され、流れの成形を補助す るフィルタをさらに含む請求項22記載の光学台。 24.検出器手段が鉛セレン検出器である請求項19記載の光学台。 25.フイルタ手段がCO2の吸収帯の波長を有するエネルギを通過させる請求 項19記載の光学台。 26.フィルタ手段がN2Oの吸収帯の波長を有するエネルギを通過させる請求 項19記載の光学台。 27.エネルギ源が赤外光源である請求項19記載の光学台。 28.圧力検知手段が絶対型圧力センサを含む請求項20記載の光学台。 29.光学台が所定の温度範囲に渡り動作する請求項20記載の光学台。 30.(a)(1)ガス通路の断面形状でガス通路に流入するサンプルガス流の 断面形状に適合する入口手段を有するガス通路として光学台を通過するガス通路 と、(2)対照セル中のガスおよびサンプルガス流中の意図するガスにより吸収 され得るエネルギを放射するエネルギ源を含む検出チャネル集成体と、光学通路 に進入するパックグラウンドエネルギに対しシールドを行うシールド手段と、意 図するガスおよび対照セル中のガスにより吸収され得る波長でエネルギを透過さ せるフィルタ手段と、フイルタ手段から検出器手段に入るエネルギの量に応じて 出力信号を発生し得る検出器手段と、サンプルガス流中の意図するガスによる吸 収を検出する検出器手段に入るエネルギを所定の間隔で生起するチョッピング手 段とを備え、対照セル中のガスによる吸収の検出を図ると共に意図するガスまた は対照セル中のガスの存在の検出を図り、ガス通路を通過する光学通路と検出チ ャネル集成体の光学通路内のガス通路に隣接配置され固定長のガスを含有する対 照セルとを有するガス通路に沿って配置される少なくとも1つの検出チャネル集 成体と、 (3)調時検出事項に使用する周期調時信号を発生し検出器手段が発生する信号 を処理する調時手段と、(4)光学台内の温度を測定する温度検知手段と、(5 )ガス通路内の圧力を測定する圧力測定手段と、(6)検出器手段,調時手段, 温度検知手段,圧力検知手段、並びに光学台構成品の特徴を示す情報を表す信号 によって発生する信号を処理する回路部、とからなる光学台と、 (b)サンプルガス流をガス通路を介してあらかじめ決定した速度および流れで 抜取る少なくとも第一のポンプ手段とガス通路を通過するサンプルガス流の流速 を測定する流れ検知手段とを含む流体流れ制御手段と、(c)(1)光学台から 出力される信号を受けこれらの信号を処理すると共にこれらをアナログからディ ジタル信号に変換するアナログ入力回路部と、 (2)アナログ入力回路部からのディジタル出力を受け、温度,衝突拡張,交差 補正,ガス通路内の圧力、並びに光学台構成品の特徴についてガス通路内の意図 するガスの分圧を示す信号を補正するディジタル信号処理回路部と、 (3)少なくともガス通路内の意図するガスの分圧についての補正信号を表示処 理回路部に送る出力回路とからなるアナログ信号処理回路部と、(d)アナログ 信号処理回路部からのディジタル信号出力を受け、信号を処理し、表示手段上へ の情報の表示を制御する信号を発生し、ディジタルおよびアナログ出力手段を介 して分析計からの出力を図り、適切な場合にアラーム手段の付勢を図る表示処理 回路部と、(e)装置に電力を与える電力供給手段、とからなるガス分析計。 31.検出器チャネル集成体が、それぞれガス通路および対照セルの側壁の一部 として埋設される第一窓と第一窓の後部に埋設され第一窓を介してガス通路およ び対照セルにエネルギを供給するエネルギ源とそれぞれガス通路および対照セル の対向する側壁の一部として埋設され第一窓からガス通路および対照セルの外へ エネルギの通過を図る第二窓とをさらに含む請求項30記載の装置。 32.シールド手段が、第二窓に隣接して配置されバックグラウンドエネルギの 進入に対して光学通路をシールドする第一開口手段と第一閉口手段から離間しバ ックグラウンドエネルギの進入に対して光学通路をシールドする第二開口手段と 第一および第二開口手段の間に配置されるチョッピング手段とをさらに含む請求 項31記載の装置。 33.入口手段がサンプルガス流に円形断面から方形断面の形状を与える請求項 30記載の装置。 34.流れ成形部が、サンプルガス流を横断して配置され、流れの成形を補助す るフィルタをさらに含む請求項33記載の装置。 35.検出器手段が鉛セレン検出器である請求項30記載の装置。 36.フィルタ手段がCO2の吸収帯の波長を有するエネルギを通過させる請求 項30記載の装置。 37.フイルタ手段がN2Oの吸収帯の波長を有するエネルギを通過させる請求 項30記載の装置。 38.エネルギ源が赤外光源である請求項30記載の装置。 39.圧力検知手段が絶対型圧力センサを含む請求項30記載の装置。 40.流れ検知手段が示差型圧力センサを含む請求項30記載の装置。 41.ガス通路を通過するサンプルガス流の流速が好ましくは50cc/分であ る請求項30記載の装置。 42.装置が100ミリ秒以下の応答時間を有する請求項30記載の装置。 43.流体流れ制御手段がガス通路を通過する流体流れの選択を制御する第一バ ルブ手段をさらに含む請求項30記載の装置。 44.流体流れ制御手段がガスサンプリング手段へのバックフラッシュ流体流の 流れを制御する第二バルブ手段をさらに含む請求項43記載の装置。 45.装置が、流体流れを外部装置を介して再配向させて流体流れの予備決定成 分を測定し得る第三および第四バルブ手段と第一バルブ手段に接続される第五バ ルブ手段とをさらに含み、第一ポンプ手段および流れ検知手段を使用してガス通 路の流体気密完全性を測定する請求項44記載の装置。 46.次の式に従ってアナログ信号処理回路部内のマイクロプロセッサが意図す るガスの分圧を決定して表示を行い:PPmmHg〔X〕=((PP〔X〕(気 圧のPrsn))/サンプルセルPrs式中、X=意図するガス、 PP〔X〕=ガス通路内の圧力,気圧の圧力,交差補正,衝突拡張,温度、並び に特徴について補正された意図するガスの分圧、 気圧のPrs=メモリに保存される最後に測定される気圧の圧力、 サンプルセルPrs=ガス電圧を測定する際のサンプルセル(光学台)内の測定 される圧力、 である請求項30記載の装置。 47.光学台が所定の温度範囲に渡り動作する請求項30記載の装置。 48.ガスサンプリング装置の気道アダプタ内の入口フィルタをバックフラッシ ュする装置であって、気道アダプタからガス分析手段にサンプルガス流を自身を 通過させて移送するサンプル導管を有し、サンプルガス流が第一方向へ入口フィ ルタを通過してサンプル導管に入り、流体ポンプ手段の圧力側および気道アダプ タに接続される手段を備えるバックフラフシュ導管からなり、流体ポンプ手段か ら気道アダプタへ至るものであって第一方向と逆の第二方向に入口フイルタを通 過するバックフラッシュ導管内の流体流を生起する流体ポンプ手段を備える装置 。 49.気道アダプタが、バックフラフシュ導管内の流体の逆流を制限するバルブ 部材を含む請求項48記載の装置。 50.気道アダプタが、 呼気ガス流が通過する手段を有する第一部分と、第一部分を通過する呼気ガス流 と流体連係にある中央キャビティを有する第二部分であって、第一部分の側壁内 の孔部に固定されこの地点から外方向に延在する第二部分と、通過流体連係する 第一および第二手段を有するバルブ部材であって、第二部分内のキャビティに配 置されるバルブ部材と、 中央キャビティを渡りバルブ部材と中央キャビティが流体連係する呼気ガス流と の間に配置される入口フイルタと、気道アダプタの第二部分の中央キャビティと 流体気密関係で会合するよう配設される共役部材からなり、共役部材が第二部分 と会合するに際し、共役部材を介して呼気ガス流と流体連係するサンプリング導 管と、バルブ部材内の第一手段と、共役部材を介して呼気ガス流と流体連係する バックフラフシュ導管と、バルブ部材内の第二手段とを備え、中に受け入れてバ ックフラフシュ導管とサンプリング導管とを接続する手段、 とをさらに含む請求項49記載の装置。 51.バルブ部材がさらに第一平坦表面から外側に延在し中心的に直線配向する 第一ニップルとディスク形状バルブ本体の反対側の第二平坦表面から外側に延在 し中心的に直線配向する第二ニップルとを備えるディスク形状バルブ本体からな り、第一および第二ニップル並びにその間のバルブ本体を貫通して延在する内腔 たる第一手段を備え、第一および第二ニップルに同心的なバルブ本体並びに第二 ニップルの進入に十分な寸法で中心的に配置される孔部を有するディスク形状バ ルブ手段を貫通する一連の内腔たる第二手段を備え、バルブ本体の第二平坦表面 から配置され第二手段からなる一連の内腔から半径方向外側の位置でこれに固定 されるバルブ手段を備え、第二手段を一方向に通過する流体流を制限するバルブ 手段を備える請求項50記載の装置。 52.発生工程で発生される信号に基づいて表示手段上に表示される成分ガスの 量を示す信号をリアルタイムで発生し、連続波形に沿って予備決定事項の発生と してラベル手段にて実質的にリアルタイムで連続波形をマークすることからなり 、表示手段をマークして表示手段上に表示される呼気ガス流中の成分ガスの量を 示す連続波形で呼吸事項の発生を識別するリアルタイム法。 53.マーク工程が呼吸終端事項をマークすることを含む請求項52記載の方法 。 54.マーク工程が吸気事項をマークすることを含む請求項52記載の方法。 55.信号入力の高頻度成分を通過させる高速通過フイルタ手段と、 入力信号を示す第一出力信号と予備決定量を分割低下させる第一信号出力を示す 第二出力信号とを与え、これにより第一出力信号が入力信号の周波数および電圧 によって変化するピーク検出器と、 入力としてピーク検出器からの出力を受け、入力信号を比較して比較値に基づく 出力を与える比較器と、比較きの出力を電圧レベル変動手段の入力とし、比較器 出力電圧レベルが予備決定量変動するとその出力で電圧レベルを変動させる電圧 レベル変動手段、とからなり、回路を含む装置が他の対象を衝撃する際、回路の 出力での電圧発生を決定して変動させる回路。 56.電圧レベル変動手長がフリップフロップを含む請求項55記載の回路。 57.第一断面形状を有する入口を備える部材と、第二断面形状を有する出口と 入口および出口の間の移動手段とからなり、縦断面における湾曲した内壁を有し 、第一同形断面形状から第二同形断面形状へ通過する流体流の断面形状を最少の 流れ撹乱しか与えずに変化させる流れ成形機。 58.第一断面形状が円形である請求項57記載の流れ成形機。 59.第二断面形状が方形である請求項57記載の流れ成形機。 60.流体多孔性バリヤを出口に隣接横断して配置して流れ成形での流れ撹乱の 最少化を補助する請求項57記載の流れ成形機。 61.第一断面形状を有する入口を備える部材と、第二断面形状を有する出口と 入口および出口の間の移動手段とからなり、縦断面における真直な内壁を有し、 第一同形断面形状から第二同形断面形状へ通過する流体流の断面形状を最少の流 れ撹乱しか与えずに変化させる流れ成形機。 62.第一断面形状が円形である請求項61記載の流れ成形機。 63.第二断面形状が方形である請求項61記載の流れ成形機。 64.流体多孔性バリヤを出口に隣接横断して配置して流れ成形での流れ撹乱の 最少化を補助する請求項61記載の流れ成形機。
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