JPH07152553A - 非侵襲型ソフトウェア更新装置および方法 - Google Patents

非侵襲型ソフトウェア更新装置および方法

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JPH07152553A
JPH07152553A JP6200710A JP20071094A JPH07152553A JP H07152553 A JPH07152553 A JP H07152553A JP 6200710 A JP6200710 A JP 6200710A JP 20071094 A JP20071094 A JP 20071094A JP H07152553 A JPH07152553 A JP H07152553A
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port
probe
memory
software
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ディーン マーティン アラン
Craig A Totel
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一つのポートにより、監視データの収集とソ
フトウェア更新データの入力とを行う。 【構成】 非侵襲型ソフトウェア更新装置は、装置に備
えられた既存のデータ収集用プローブのコネクタを、プ
ログラム可能メモリ・デバイスにソフトウェア更新デー
タをロードするためのポートとして用いる。このメモリ
・デバイスは、機器の処理ソフトウェアを記憶するため
に使用される。ロードされるソフトウェア更新データと
プローブからの標準的な監視データとを見分ける回路
が、機器内に設けられる。これは、データ収集目的で使
用される標準的なプローブとソフトウェアをプログラム
可能メモリ・デバイスにダウンロードするために用いら
れるソフトウェア更新プローブとの見分けることができ
るプローブ識別回路によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プロセッサ制御の機
器類に関し、特に、プロセッサ制御の医療監視装置のソ
フトウェアを侵襲することなく更新する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機器類に含まれている処理用コンピュー
タ・プログラムを、動作中に定期的に更新することは、
機器類の分野において問題となっている。その機器類が
長時間の間、パワー・ダウンの状態に置かれるので、機
器類の操作を制御するために使用されるソフトウェア
は、不揮発性メモリに記憶される。したがって、ソフト
ウェアは、読出し専用メモリ（リード・オンリー・メモ
リ）またはプログラム可能な読出し専用メモリ（プログ
ラマブル・リード・オンリー・メモリ）に記憶されたプ
ログラム命令の形で存在する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】読出し専用メモリの場
合に、ソフトウェアの更新は、メモリ・デバイスを取り
替えることによってのみ行うことができる。そして、こ
の取替えは、その装置の分解を必然的に伴う。このソフ
トウェアの更新処理は、長時間を必要とし、更新処理の
間、機器類の使用が中断される。その機器類が連続的に
使用されるものであるならば、この使用の中断は重大な
障害となる。
【０００４】メモリ・デバイスがプログラム可能読出し
専用メモリの場合には、ソフトウェアを更新時に、この
デバイスを装置から取り外す必要はない。しかしなが
ら、ソフトウェアの更新を行うために、機器類は、プロ
グラム可能読出し専用メモリへのアクセス用にのみ使用
されるコネクタを、別途備えていなければならない。
【０００５】装置の表と裏のパネルにおける利用可能な
スペースには制限がある。したがって、余分なコネクタ
を用意することは、機器類の多くのアプリケーションに
おいて重大な設計上の問題を引き起こしている。機器類
がラックに搭載されたシステムの一部であり、このラッ
クに搭載されたシステムにおけるあらかじめ定められた
大きさの開き口（孔）とインタフェースをとらなければ
ならない、あらかじめ定められた構成のコネクタをもつ
プラグで接続可能なモジュールを表面にもつときに、こ
の問題はさらに悪化する。
【０００６】このような環境においては、ユーザまたは
修理を行う者は、表示装置、制御装置および監視対象に
接続するために使用されるプローブのプラグを一般に備
えた装置のフロント・パネルにアクセスできるだけであ
る。このアプリケーションにおいては、プログラム可能
なメモリ・デバイスのソフトウェアを更新するために別
途設けられたコネクタを設置するだけの利用可能なスペ
ースはない。
【０００７】医療監視装置の分野においては、機器類
は、ほぼ連続的に使用され、ソフトウェアを更新するた
めにかなり長い時間の間、使用を中断することはできな
い。したがって、現在使用されている医療監視装置の多
くは、頻繁にまたは規則的にはソフトウェアの更新を受
けていない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明による非侵襲型
ソフトウェア更新装置によって、上述した問題は解決さ
れ、この分野における技術的な進歩が達成される。
【０００９】この非侵襲型ソフトウェア更新装置は、機
器類に備えられている既存の監視プローブの結合器を、
更新されたソフトウェアをロードするためのポートとし
て利用する。このポートを通して、更新ソフトウェア
が、機器類の処理ソフトウェアを記憶するために使用さ
れるプログラム可能メモリ・デバイスにロードされる。
この非侵襲型ソフトウェア更新装置は機器類に備えら
れ、機器類にロードされるソフトウェアの更新データと
監視プローブから受信される一般の監視データとを自動
的に区別する。これは、データ収集の目的で使用される
一般の監視プローブとプログラム可能メモリ・デバイス
にソフトウェアをダウンロードするために設けられたソ
フトウェア更新プローブとを区別することができる機能
をもったプローブを利用することによって達成される。
【００１０】機器類で使用されるこのようなプローブを
定める一つの方法として、プローブ内に抵抗器のような
受動デバイスを設ける方法がある。この受動デバイスの
特性は、機器類によって決定することができる。
【００１１】この一例は、パルス酸素測定法の分野に見
い出すことができる。パルス酸素濃度計プローブは、動
脈血中のある特定の要素の特徴を測定するための発光ダ
イオードと光検出器を備えている。多くの可能な発光ダ
イオードの特性間の相違を見分けるために、抵抗器がプ
ローブ内に設けられ、抵抗器の抵抗値がそのプローブに
使用されている発光ダイオードのタイプを示す。パルス
酸素濃度計は、コード化された抵抗器の抵抗値を測定
し、そのプローブ内に発見された特定の発光ダイオード
の特性に対応するために計算機能を調整する。
【００１２】もう一つのプローブの実施例は、プローブ
の特性を区別するためにプローブに割り当てられたメモ
リ・デバイスを使用するものである。「コンピュータ内
蔵プローブ（スマート・プローブ）」は、メモリ・デバ
イスを備えている。このメモリ・デバイスには、連続ア
クセス型のデータ構造をもち、プローブの操作パラメー
タをもつデータが記憶されている。このプローブには、
データ質問用通信プロトコルを用いて、質問が与えられ
る。
【００１３】この非侵襲型ソフトウェア更新装置は、好
ましい実施例において開示されるように、データ質問用
通信プロトコルによってプローブに質問が出された場合
に、受動的なコード化された抵抗器をもつプローブ識別
器は応答しないという事実を使用する。したがって、非
侵襲型ソフトウェア更新装置は、このプロトコルを用い
てプローブに質問を出し、ソフトウェア更新プローブと
標準的な監視プローブとを区別する。質問に対する応答
がないならば、現在接続されているプローブが受動的な
抵抗器を備えたプローブであると仮定される。プローブ
がこの質問に適切なプロトコルにより応答したならば、
ソフトウェア更新プローブまたはスマート・プローブ
（コンピュータ内蔵プローブ）が現在接続されており、
この２つのプローブはその応答の内容によって区別する
ことができる。このようなプローブの区別方法により、
非侵襲型ソフトウェア更新装置は、ソフトウェア更新プ
ローブが現在接続されていることを確認することができ
る。
【００１４】これにより、質問に対して適切な応答を返
すケーブルを介してソフトウェア更新装置に機器類を簡
単にプラグ接続して、その機器のソフトウェアの更新を
行うことができる。ソフトウェア更新装置には、技術者
によって機器類の現場に運ばれるユーザのパーソナル・
コンピュータまたはポータブルなラップ・トップ・コン
ピュータのような簡単なものを用いることができる。こ
のように、機器類に格納されたソフトウェアを、機器類
の分解やそこに含まれる部品を取り替えることなく、ほ
とんど瞬間的に行うことができる。この機器類を、その
作動場所（例えばラック）から移動させる必要さえもな
い。このように、コストを軽減させる点で、この分野の
機器類にソフトウェア更新を普及させることができる。
【００１５】また、この非侵襲型ソフトウェア更新装置
を製造プロセスに使用することも有益である。製造プロ
セスにおいては、プログラム制御機器の製造中に、製造
テスト・ソフトウェアがプログラム・メモリに選択的に
ロードされ、製造プロセスの最中にテスト操作が実行さ
れる。プロセッサ制御機器の製造および組立プロセスが
進んでいくにつれ、そこに含まれるソフトウェアが、非
侵襲型ソフトウェア更新装置を用いて簡単に変更され
る。そして、その機器のメモリ・デバイスを製造工員に
取り替えさせることなく、組立テストの特定のテスト手
続が行われる。製造プロセスが一度完了すると、製造テ
スト・ソフトウェアは、非侵襲型ソフトウェア更新装置
を用いて処理ソフトウェアをこの機器内に書き込むこと
により、プロセッサ制御機器から消去される。
【００１６】さらに、取付け現場においては、非侵襲型
ソフトウェア更新装置を用いて、特定の検査ルーチンを
実行するテスト・ソフトウェアをメモリにロードするこ
とにより、操作テストを行うことができる。そして、そ
の完了とともに、検査ソフトウェアは、プログラム・メ
モリから消去される。
【００１７】このように、非侵襲型ソフトウェア更新装
置は、アプリケーションにより特定される処理をその製
品の寿命が尽きるまで実行するために、プロセッサ制御
機器に付加的なソフトウェアを素早くかつ簡単にロード
することを容易にする。
【００１８】
【実施例】図１は、この発明による非侵襲型ソフトウェ
ア更新装置のアプリケーションとして、監視機器におけ
る非侵襲型ソフトウェア更新装置とその全体構成を示す
ブロック図である。この開示された実施例においては、
一例として、パルス酸素濃度計のような医療監視装置が
選ばれている。この医療監視装置は、病院の手術室のよ
うに設備のメンテナンスが難しい環境において、多数の
他の機器とともにラックに搭載されている。このような
環境において、これらの機器は、かなり連続的な使用状
態に置かれる。ソフトウェアを更新するには、これらの
機器をラックから移動させる必要がある。また、機器に
含まれるメモリ・デバイスを取り替えるには、機器を分
解する必要がある。このため、時間を浪費し、この機器
の使用だけでなく手術室の設備それ自体の使用も中断せ
ざるを得なくなる。したがって、これらの制約から、従
来技術におけるソフトウェア更新処理は現実的ではな
い。過去において、このような環境における機器のソフ
トウェアの更新は、その実行コストのためにめったに行
われないか、または決して行われなかった。
【００１９】［システム構成］非侵襲型ソフトウェア更
新装置は、プロセッサ制御機器に設けられる。この実施
例においては、この機器が、図１に示すパルス酸素濃度
測定システムにような医療監視装置であると仮定する。
【００２０】監視システム100 は、測定を行うためにソ
フトウェア制御の下で機能するプロセッサ101 を備えて
いる。パルス酸素濃度測定システムが使用される場合
に、プローブ111 が、コネクタ108 で終端しているケー
ブル109 によって、監視システム100 のポート107 に接
続される。以下に示される非侵襲型のソフトウェア更新
処理ではなく、この監視システム100 の通常の使用にお
ける接続は、破線で示されている。
【００２１】ポート・インタフェース回路106 は、プロ
ーブ111 が取り付けられている対象上で必要な測定を行
うために、プローブ111 に駆動信号を供給し、プローブ
111に備えられたセンサから測定データを得る。プロー
ブ酸素濃度計では、光源と光検出器が使用される。これ
らの光源と光検出器により、患者の付属体（手、足等）
に検出される動脈血中のヘモグロビンの酸素含有量が、
フォトプレチスモグラフ（写真体積記録器）によって決
定される。典型的な応用として、患者の指の回りに巻か
れた適合パッドがプローブ111 になる。この適合パッド
において、光源は指の一方の側に配置され、光検出器は
指のもう一方の側に配置される。
【００２２】駆動信号が、ポート・インタフェース回路
106 からケーブル109 を介してプローブ111 の光源に送
られる。これにより、光源は患者の指に光を照射する。
この光は指の動脈層を通過して、プローブ111 の光検出
器によって測定される。そして、この測定値を示すアナ
ログ信号が、ケーブル109 を介してポート・インタフェ
ース回路106 に送られる。プロセッサ101 は、バス120
を介してポート・インタフェース回路106 に接続されて
いる。プロセッサ101 は、ポート・インタフェース回路
106 から受け取ったデータ、すなわち、患者の指を通過
した光の量を示すデータを、患者の動脈血に含まれるヘ
モグロビンの酸素含有量を示すデータに変換する。
【００２３】プロセッサ101 は、メモリ121 に記憶され
た一連のプログラム命令列の制御の下で動作する。この
発明による非侵襲型ソフトウェア更新装置においては、
メモリ121 を複数のメモリ・デバイスから構成すること
ができる。
【００２４】オプションのブート・メモリ102 が設けら
れている。このブート・メモリ102は、フラッシュ・メ
モリ・デバイスで構成することができる不揮発性メモリ
で構成されている。このブート・メモリ102 には、プロ
セッサ101 の基本的な機能を実行するための基本処理ソ
フトウェアが記憶されている。
【００２５】また、読み書き可能なランダム・アクセス
・メモリ（ＲＡＭ）103 が設けられている。このメモリ
103 は、プロセッサの作業領域（ワーク領域）を構成す
る。このメモリ103 には、測定処理を行っている間、デ
ータおよび計算結果が一時的に記憶される。
【００２６】プログラム・メモリ104 （フラッシュ・メ
モリ・デバイスで構成することができる）も、メモリ12
1 に含まれている。このプログラム・メモリ104 は、プ
ログラム命令の記憶用メモリとして使用される。プロセ
ッサ101 は、このプログラム命令を実行することによ
り、その命令が示す機能（ここでは、患者の生理的特性
を監視する機能）を遂行する。
【００２７】これらの個々のメモリ素子は例示であり、
様々なメモリ素子の組合せを行うことができるし、また
一つのメモリ素子によって、メモリ121 を構成すること
もできる。
【００２８】フラッシュ・メモリ・デバイスは、監視シ
ステム100 内に実際に設置されている状態であってもプ
ログラムを書き換えることができる不揮発性メモリから
構成されている。プログラムを書き換えるための電圧源
105 が、フラッシュ・メモリに接続されている。この電
圧源105 は、プロセッサ101 の制御の下で動作し、フラ
ッシュ・メモリに記憶されているプログラム命令を選択
的に消去する。プログラムを書き換えるときの電圧値
は、監視システム100 に通常供給されている電圧値であ
ってもよいし、電圧源105 に含まれている付加回路によ
って生成されるあらかじめ定められた電圧値であっても
よい。この電圧値は、フラッシュ・メモリを実現するた
めに使用されるデバイスの選択に依存する。
【００２９】監視システム100 のような医療監視装置に
プログラム命令入力用のポートを設けることが困難であ
ることから、一般のデータ収集ポート107 が、センサ・
プローブ111 からのデータの入力およびソフトウェア更
新データの入力の両方の用途に使用される。ソフトウェ
ア更新データの入力は、ラップ・トップまたはポータブ
ルのコンピュータ110 のようなプログラム命令の供給源
を用いることによって行われる。監視システム100 への
プログラム命令供給源として、コンピュータ110 の代わ
りにダイヤル呼び出しの電話線（図示略）を用いること
もできる。いずれにしても、ポート107 にプラグ接続さ
れるコネクタ108 は、ケーブル109 によって標準的なセ
ンサ・プローブ111 またはソフトウェア更新データの供
給源110のいずれかに接続される。
【００３０】［分割された不揮発性プログラム書換え可
能メモリ］図１に示すプログラム・メモリとして使用さ
れるフラッシュ・メモリ・デバイス104 およびオプショ
ンのブート・メモリ102 は、一つの不揮発性のプログラ
ム書換え可能デバイスを分割することによって実現され
ている。このデバイス（メモリ）は、基本的なプログラ
ム命令を記憶するために使用される。プロセッサ101
は、この基本的なプログラム命令を使用して、監視シス
テム100 の処理を制御する。フラッシュ・メモリは不揮
発性メモリであり、デバイスへの電源供給が断たれて
も、その内容を保持している。
【００３１】このデバイスの一つの特徴は、記憶領域を
分割することができ、分割されたメモリのいくつかの部
分領域または全ての領域に書込み保護を行い、そこに記
憶されているプログラム命令がプログラム更新処理によ
って消去されることを防止できることである。書込み保
護がなされていないメモリの部分領域は、その領域に記
憶されているプログラム命令を消去し、新たなプログラ
ム命令を書き込むことによって、プログラムを書き換え
ることができる。このとき、この新たなプログラム命令
は、プロセッサ101 による書換えのために、ランダム・
アクセス・メモリ103 にダウンロードされている。
【００３２】記憶領域が分割された、不揮発性のプログ
ラム書換え可能メモリ・デバイスは、現在、市場に多く
出回っている。その一つに、アドバンスド・マイクロ・
デバイス社（Advanced Micro Devices Corporation）に
よって製造され、コード・ナンバAm29F010で販売されて
いるもの、もう一つに、製造名ETOX II でインテル社に
より製造されているものがある。
【００３３】フラッシュ・メモリは、メモリのセグメン
ト内に並列にある全てのデータ・ビットを電気的に消去
し、その消去された部分にデータをプログラムすること
によって、プログラムが書き換えられる。このプログラ
ム書換え処理は、ブート・メモリ102 もしくはプログラ
ム・メモリ104 に記憶されたプログラム命令群のセット
を使用することにより、またはこのプログラム命令群の
セットをソフトウェア更新処理の一部としてランダム・
アクセス・メモリ103 にダウンロードすることによって
行われる。プログラム・メモリ104 には、任意のデータ
幅でデータを書き込むことができる。情報源は、プログ
ラム命令の供給源に接続されたシリアルまたはパラレル
の通信リンクとすることができる。図１に示すシステム
では、ポート107 およびポート・インタフェース回路10
6 から構成されるシリアル通信チャネルが使用されてい
る。図２には、ポート・インタフェース回路106 の詳細
な構成が示されている。
【００３４】［プログラム命令の入力］センサ・プロー
ブからのデータの入力およびプログラム命令のダウンロ
ードの２つの用途にポート107 を使用するために、デー
タの二つのタイプを自動的に区別し、各タイプのデータ
をその適切な配置に的確に記憶するための手段が必要と
なる。
【００３５】このために、ポート・インタフェース回路
106 は、ポート107 に接続されているプローブの特性を
自動的に識別する。監視システム100 の標準的なプロー
ブとして、抵抗器によりコード化されたプローブの場合
に、センサ・プローブ111 は、ある特定のインピーダン
ス特性をもつ。このインピーダンス特性は、コンピュー
タ110 のようなプログラム命令の供給源のインピーダン
ス特性とは異なったものとすることができる。
【００３６】ポート・インタフェース回路106 には、イ
ンピーダンス測定回路が含まれている。このインピーダ
ンス測定回路は、ポート107 へのプローブの接続に応じ
て、接続されたプローブのインピーダンス特性を測定す
る。インピーダンス測定回路は、その測定結果とポート
・インタフェース回路106 に記憶されたデータとを比較
することにより、ポート107 に接続されたプローブのタ
イプを識別する。
【００３７】コンピュータ110 がポート107 に接続され
ている場合には、ポート・インタフェース回路106 は、
ポート107 を介して監視システム100 に入力されるデー
タが、コンピュータ110 から受信される制御データおよ
びプログラム命令からなることをプロセッサ101 に通知
する。
【００３８】「コンピュータ内蔵プローブ（スマート・
プローブ）」の場合には、このプローブ内のメモリ・デ
バイスには、プローブの特性を示すデータが含まれてい
る。監視システム100 は、データ質問用の通信プロトコ
ルによってこのメモリに質問を出す。この質問の応答に
基づいて、センサ・プローブ111 とコンピュータ110と
を区別することができる。
【００３９】図４に示すフローチャートは、非侵襲型ソ
フトウェア更新装置によって実行されるプローブを区別
する処理およびプログラム命令を記憶する処理の流れを
示す。
【００４０】ステップ401 では、ユーザは、ソフトウェ
ア更新プローブ10をポート107 に接続する。ソフトウェ
ア更新プローブ10は、ポート107 に接続されるコネクタ
108を備えている。コネクタ108 は、ケーブル109 の終
端に設けられている。ケーブル109 のもう一方の終端
は、コネクタ112 を介して、コンピュータ110 または遠
隔に配置されたコンピュータへの電話回線のようなプロ
グラム命令の供給源に接続されている。
【００４１】ステップ402 では、ポート107 にプローブ
を接続したことに応じて、ポート・インタフェース回路
106 は、一連の測定を行い、ポート107 に接続されたプ
ローブのあらかじめ定められた特性を識別する。図１〜
図３に示す実施例においては、ポート・インタフェース
回路106 が、ポート107 に接続されたプローブの特性を
決定する。
【００４２】ステップ403 では、ポート・インタフェー
ス回路106 は、決定された特性とメモリに記憶されてい
るデータのセットとを比較する。決定された特性と、メ
モリに記憶されているデータとの一致に基づいて、ポー
ト・インタフェース回路106は、ポート107 に接続され
ているプローブを識別することができる。
【００４３】ステップ405 では、ポート・インタフェー
ス回路106 は、ソフトウェア更新プローブがポート107
に接続されているかどうかを決定する。
【００４４】ソフトウェア更新プローブがポート107 に
接続されていないならば、ステップ416 で、プロセッサ
101 は、標準データ入力モードになる。この標準データ
入力モードは、プログラム・メモリ104 に記憶されたプ
ログラム命令により制御され、上述したようにセンサ・
プローブ111 からのデータを酸素含有量に変換する処理
を行う。
【００４５】一方、ステップ405 において、プロセッサ
101 が、ソフトウェア更新プローブがポート107 に接続
されていると決定したならば、ステップ406 において、
プロセッサ101 は、ポート107 から受信されたデータ
を、プログラム・メモリ104 のプログラムの書換えに使
用するために、ランダム・アクセス・メモリ103 に記憶
する。
【００４６】ステップ407 では、プロセッサ101 は、フ
ラッシュ・メモリ・プログラミング・モードを起動させ
る。プログラム書換え処理およびそのシーケンスは、フ
ラッシュ・メモリを実現するために使われるデバイスに
よって特定される。ここでは、その一般的なプロセスを
例示する。
【００４７】ステップ408 では、プロセッサ101 は、ソ
フトウェア更新用コンピュータ110からポート107 を介
して監視システム100 に入力されたデータに含まれる制
御データを読みだす。
【００４８】ステップ409 では、プロセッサ101 は、プ
ログラム書換え用の電圧源105 を起動させる。この電圧
源105 は、高められた（もし必要ならば）電圧をプログ
ラム・メモリ104 の適切な端子に供給し、プログラム・
メモリ104 の書込み保護がされていない分割領域のメモ
リの内容を自動的に消去する。
【００４９】このデータの消去処理が終了すると、ステ
ップ410 において、プロセッサ101は、ランダム・アク
セス・メモリ103 から、対応するアドレス情報とともに
データを読みだす。
【００５０】ステップ411 では、プロセッサ101 は、ラ
ンダム・アクセス・メモリ103 から読みだしたデータ
を、バス120 を介してプログラム・メモリ104 のアドレ
スおよびデータ端子に与え、これらの新しいプログラム
命令をプログラム・メモリ104に記憶する。
【００５１】ステップ412 では、プロセッサ101 は、プ
ログラム・メモリ104 にロードするためのプログラム命
令が、まだランダム・アクセス・メモリ103 に残ってい
るかどうかを判定する。残っている場合には、処理はス
テップ410 に戻り、コンピュータ110 から受信された全
てのプログラム命令がプログラム・メモリ104 に書き込
まれるまで、ステップ410 〜412 の処理が繰り返され
る。
【００５２】ランダム・アクセス・メモリ103 からプロ
グラム・メモリ104 にロードされるプログラム命令が残
っていなければ、処理はステップ413 に進む。ステップ
413では、プロセッサ101 は、追加のプログラム命令が
ソフトウェア更新用コンピュータ110 から受信されるべ
きかどうかを判定する。受信されるべきならば、処理
は、ステップ406 に戻る。そうでなれば、ステップ414
において、プロセッサ101 はプログラム書換え用の電圧
源105 の起動を停止する。そして、ステップ415におい
て、プロセッサ101 は、フラッシュ・メモリ・プログラ
ミング・モードを解除し、標準データ入力処理に戻る。
【００５３】［ポート・インタフェース回路］この非侵
襲型ソフトウェア更新処理を監視システム100 のような
医療監視装置において実行できるようにするために、ポ
ート107 はデータ入力処理とソフトウェア更新処理との
間で共有されなければならない。これを、信頼性のあ
る、しかも簡単な方法で実現するために、センサ・プロ
ーブ・ポート107 が、コンピュータ110 を監視システム
100 に接続するために使用される。同一のコネクタ108
を２つの機能に用い、かつ、センサ・プローブ111 とコ
ンピュータ110 との間の区別を行うことは、図２に示す
回路構成によって達成される。
【００５４】典型的なセンサ・プローブ111 は、二つの
光源および一つの光検出器を備えている。これらの光源
および光検出器は、患者の付属体（手、足等）に光を当
て、動脈壁を通過して送られる光を測定し、患者の動脈
血に含まれるヘモグロビンの酸素含有量を決定するため
に使用される。
【００５５】センサ・プローブ111 には、プローブ識別
器も備えられている。このプローブ識別器は、二つの発
光ダイオードの処理特性を定めるために使用される一対
の抵抗器群または一つのメモリ・デバイスから構成され
ている。プローブのメモリ・デバイスに記憶されている
データ、または抵抗器群の各インピーダンスの値は、対
応する光源が動作する特定の波長スペクトルを定めるも
のである。
【００５６】ポート・インタフェース回路106 のプロー
ブ弁別回路202 は、センサ・プローブ111 またはソフト
ウェア更新プローブのいずれが現在接続されているかを
判定する。プローブ識別回路203 は、センサ・プローブ
111 が接続されたことに応じて、プローブのメモリ・デ
バイスから得られるデータまたは上述の２つの抵抗器の
決定されたインピーダンス値を読み出す。プロセッサ10
1 は、光源の特性を識別するためにこのデータを使用
し、センサ・プローブ111 に備えられている光源の特性
の種類に応じて、その計算機能を調整する。
【００５７】ソフトウェア更新装置は、このプローブ識
別能力を用いて、ソフトウェア更新プローブとセンサ・
プローブ111 とを区別する。これは、一般の光源識別抵
抗器のいずれの抵抗値にも一致しないコード化された抵
抗器群をソフトウェア更新プローブ内に置くことによ
り、またはデータによる質問を行いその応答を得ること
により達成される。ポート・インタフェース回路106 内
のインピーダンス決定回路がこれらのコード化された抵
抗器群のインピーダンスを測定でき、ルックアップ・テ
ーブルによって、ソフトウェア更新プローブとセンサ・
プローブ111 を区別することができるように、このコー
ド化された抵抗器群は、コネクタ108 またはコネクタ11
2 に設けることができる。
【００５８】したがって、ソフトウェア更新プローブ10
は、ポート107 と接続されるコネクタ108 を備えてい
る。コネクタ108 は、ケーブル109 の一端を終端させ
る。ケーブル109 のもう一方の端はコンピュータ110 の
ポート（図示略）に対応するコネクタ112 で終端する。
このように、ソフトウェア更新プローブ10は、一方がポ
ート107 に接続され、他方がプログラム命令をもつデー
タ供給源に接続される２つのコネクタを備えたケーブル
によって簡単に構成される。
【００５９】好ましい実施例においては、ソフトウェア
更新プローブ10は、「コンピュータ内蔵プローブ（スマ
ート・プローブ）」の処理をエミュレートし、データ質
問用通信プロトコルにより送信された質問に応答する。
この構成においては、プローブ弁別回路202 は、あらか
じめ定められたデータ質問用通信プロトコルにより、ポ
ート107 に接続されたプローブへ質問を送信する。スマ
ート・プローブは、この質問に応答して、そのメモリ・
デバイス内にあるプローブ識別データをプローブ弁別回
路202 に送信する。プローブ弁別回路202 は、このデー
タの内容に基づいて、スマート・プローブがポート107
に現在接続されていると決定する。受信されたデータ
は、プローブ識別回路203 に転送され、上述したよう
に、センサ・プローブ111 の発光デバイスの特性を識別
するために使用される。
【００６０】プローブ弁別回路202 は、プローブに送信
された質問に応答して、ヘッダがポート107 で受信され
たと判断した場合には、受信されたデータはプローブ弁
別回路202 によって、シリアル通信リンク204 に渡され
る。このシリアル通信リンク204 は、入力されたディジ
タル・データ・ストリームを受信する機能をもつ。シリ
アル通信リンク204 は、プロセッサ101 の制御の下、デ
ータ質問用通信プロトコルのインタフェース処理を行
い、受信されたデータをランダム・アクセス・メモリ10
3 へ転送する。プロセッサ101 は、この入力データ・ス
トリームから入力データを処理するのに必要な制御命令
を抽出する。
【００６１】［保護インタフェース］監視システム100
は、医療監視装置である。したがって、監視システム10
0 は、危険な電圧および電流からユーザを保護すること
を、安全規則により要求されている。また、監視システ
ム100 は、電磁相互作用（electro-magnetic interfac
e：ＥＭＩ）の多くの供給源を備えることができる環境
で作動する。監視システム100 は、それ自身、電磁相互
作用を放出してはならない。したがって、測定中のパラ
メータが、他の医療機器の同時作動によって引き起こさ
れる電磁相互作用によって容易に消去されることがあ
る。
【００６２】センサ・プローブ111 を接続するインタフ
ェースは、この外部の不要なノイズを除去し、監視シス
テム100 が発生するノイズを抑え、同時に患者を有害な
電圧および電流から保護しなければならない。これを行
うために、ＥＭＩフィルタ回路、ならびに電圧および電
流保護回路の使用が要求される。これらの回路は、この
インタフェースの実現に多大な費用を付加する。したが
って、ソフトウェア更新用ポートにも、ポート107 に使
用されるのと同じ保護回路が必要となるので、センサ・
プローブからのデータ入力とソフトウェア更新データの
入力の両方にポート107 を使用することには、費用面に
おいて大きな魅力がある。
【００６３】ポート・インタフェース回路106 は、保護
回路201 を備えている。保護回路201 の一実施例が、図
３に詳細に示されている。ポート107 は、複数の信号線
を備えている。図３には、10個のプローブ線31I 〜30I
が一例として示されている。プローブ線31I 〜30I のそ
れぞれは、センサ・プローブ111 に含まれる素子と接続
される。図３には、各プローブ線が接続される素子に付
けられた名前が、そのプローブ線の横に列挙されてい
る。各プローブ線3iI は、対応する保護回路3i1〜3i3
を介して出力線3iP に接続されている（ｉ＝１〜０）。
出力線3iP （ｉ＝１〜０）は、監視システム100 内の、
この技術分野において周知の監視回路に接続されてい
る。
【００６４】図３に示す保護回路は、対応するプローブ
線3iI に接続された一組の直列接続されたインダクタ3i
1 および3i2 、ならびに出力線3iP （ｉ＝１〜０）から
それぞれ構成されている。キャパシタ3i3 は、２つのイ
ンダクタ3i1 と3i2 の結合部と、回路のグランドとの間
に接続され、ＥＭＩを抑制するための誘導Ｔフィルタを
形成している。また、ダイオード384 、385 、394 およ
び395 から構成されるブリッジ整流器が、出力リード線
38P と39P に渡って接続され、リード線38P'および39P'
に出力を供給する。
【００６５】この保護回路は、ポート107 で受信される
信号上のＥＭＩを減少させる多くの可能な構成のうちの
簡単なものの一つである。上述したように、保護回路20
1 を設けるための費用および装置上に追加コネクタを設
けるためのスペースの制限を考慮すると、ポート107 を
複数の用途に使用することは、費用の面およびスペース
の面において効果的である。この効果は、この発明によ
る非侵襲型ソフトウェア更新装置によって提供される。
【００６６】特許請求の範囲に記載された発明が上述し
た好ましい実施例の記載には制限されないことは、明ら
かに理解されよう。また、特許請求の範囲に記載された
発明は、この発明の思想および範囲内において、他の変
更および選択を包含することも容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による非侵襲型ソフトウェア更新装置
の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ポート・インタフェース回路の構成の付加的な
詳細を示す。
【図３】ポート・インタフェース回路の構成の付加的な
詳細を示す。
【図４】プログラム可能な装置に記憶されたソフトウェ
アを書き換えるために非侵襲型ソフトウェア更新装置に
よって実行される処理の流れを示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
100 監視システム 101 プロセッサ 102 ブート・メモリ 103 ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ） 104 プログラム・メモリ 105 プログラム書換え用電圧源 106 ポート・インタフェース回路 107 ポート 108 コネクタ 109 ケーブル 110 コンピュータ 111 センサ・プローブ 112 コネクタ 120 バス 121 メモリ 10 ソフトウェア更新プローブ 201 保護回路 202 プローブ弁別回路 203 プローブ識別回路 204 シリアル通信リンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アラン ディーン マーティン アメリカ合衆国 コロラド州 80026 ラ ファイット アルサス ウェイ 1208 (72)発明者 クレイグ アレン トーテル アメリカ合衆国 コロラド州 80021 ウ ェストミンスター ウェスト 104 コー ト 9511

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 データを収集するために使用されるプロ
    ーブを受けるポートを備えたプロセッサ制御システム内
    のプログラム・メモリにプログラム命令を書き込むため
    の装置であって、 上記ポートに接続され、データ収集プローブが上記ポー
    トに接続されているかどうかを判定する判定手段、 上記判定手段が、上記データ収集プローブが上記ポート
    に接続されていないと判定したことに対応して、上記ポ
    ートに入力されるデータをプログラム命令として受信す
    る手段、および上記受信されたプログラム命令を上記プ
    ログラム・メモリに記憶する記憶手段、 を備えている非侵襲型ソフトウェア更新装置。
  2. 【請求項２】 上記判定手段が、 上記ポートに接続されたプローブの物理的特性を測定す
    る手段、および上記測定された物理的特性とメモリに記
    憶されたデータとを比較し、上記データ収集プローブが
    上記ポートに接続されているかどうかを判定する手段、 を備えている請求項１に記載の非侵襲型ソフトウェア更
    新装置。
  3. 【請求項３】 上記判定手段が、 あらかじめ定められたプロトコルにより、上記ポートに
    接続されたプローブに質問を送信する手段、および上記
    あらかじめ定められたプロトコルにより上記プローブか
    ら返された応答に応じて、上記データ収集プローブが上
    記ポートに接続されていないことを判定する手段、 を備えている請求項１に記載の非侵襲型ソフトウェア更
    新装置。
  4. 【請求項４】 上記データが、ソフトウェア更新プロー
    ブを介して上記ポートに入力され、上記データが制御デ
    ータおよびプログラム命令を含み、 上記記憶手段が、 上記ポートに受信された上記データに含まれる上記プロ
    グラム命令を上記プログラム・メモリに記憶するため
    に、上記プログラム・メモリ内のメモリ・ロケーション
    を指定する上記制御データを解読する手段、 を備えている請求項１に記載の非侵襲型ソフトウェア更
    新装置。
  5. 【請求項５】 上記記憶手段が、 データの供給源から上記ポートに受信されたデータに対
    応して、上記データをバッファ・メモリに記憶する手
    段、 上記記憶されたデータからソフトウェアの変更部分を抽
    出する手段、および上記抽出されたソフトウェアの変更
    部分を上記プログラム・メモリに入力する手段、 を備えている請求項１に記載の非侵襲型ソフトウェア更
    新装置。
  6. 【請求項６】 測定を行うためのデータ収集プローブに
    接続されるポートを備えたプロセッサ制御装置における
    プログラム・メモリに、ソフトウェアの変更部分を入力
    するための方法であって、 データ収集プローブが上記ポートに接続されているかど
    うかを判定し、 上記データ収集プローブが上記ポートに接続されていな
    いことに応じて、上記ポートにプログラム命令として入
    力されたデータを受信し、 上記受信されたプログラム命令を上記プログラム・メモ
    リに記憶する、 非侵襲型ソフトウェア更新方法。
  7. 【請求項７】 上記データ収集プローブがあらかじめ定
    められたインピーダンスをもち、 上記判定を、上記データの供給源のインピーダンスと上
    記データ収集プローブのインピーダンスとの相違を判別
    することにより行う、 請求項６に記載の非侵襲型ソフトウェア更新方法。
  8. 【請求項８】 上記上記データの供給源のインピーダン
    スと上記データ収集プローブのインピーダンスとの相違
    の判別を、 上記ポートに存在するインピーダンスを測定し、 上記測定されたインピーダンスと、上記データ供給源の
    インピーダンスおよび上記データ収集プローブのインピ
    ーダンスを示すデータとを比較し、上記データ収集プロ
    ーブおよび上記データ供給源のうちの一方が上記ポート
    に接続されていることを識別することにより行う、 請求項７に記載の非侵襲型ソフトウェア更新方法。
  9. 【請求項９】 上記判定を、 上記ポートに接続されたプローブに、あらかじめ定めら
    れたプロトコルにより質問を送信し、 上記あらかじめ定められたプロトコルによる上記プロー
    ブからの応答の受信に応じて、上記データ供給源が上記
    ポートに接続されていると判定する、 ことにより行う請求項６に記載の非侵襲型ソフトウェア
    更新方法。
  10. 【請求項１０】 上記プログラム・メモリへの記憶を、 上記データ供給源から上記ポートに受信されたデータに
    応じて、上記データをバッファ・メモリに記憶し、 上記記憶されたデータからソフトウェアの変更部分を抽
    出し、 上記ソフトウェアの変更部分を上記プログラム・メモリ
    に入力する、 ことにより行う請求項６に記載の非侵襲型ソフトウェア
    更新方法。
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