適當(dāng)?shù)某?時(shí)時(shí)段(例如,在從部件收到指令以及發(fā)出回復(fù)需要200%的時(shí)間)。
[0035] 相應(yīng)地,總線的每個(gè)部件或子系統(tǒng)可以設(shè)置各自的處理器或控制電路來(lái)接受以及 回應(yīng)總線系統(tǒng)水平控制器的指令。通過(guò)與總線路信息線路的連接,部件水平控制器將控制 其特定的部件以回應(yīng)系統(tǒng)控制器的指令。因此,氣流發(fā)生器,加濕器,輸送管道加熱器,電源 供應(yīng)等,可以具有部件級(jí)處理器或控制器。然而,在某些實(shí)施例中,系統(tǒng)水平控制器可以與 任何一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)部件結(jié)合使用。例如,該系統(tǒng)控制器可以作為氣流發(fā)生器的部件級(jí)控 制器。
[0036] 例如,系統(tǒng)水平控制器可以產(chǎn)生控制信息至從部件的加濕器處理器,以在一定溫 度或濕度水平上運(yùn)行。加濕器處理器或控制器將作為繼電器式控制器而反過(guò)來(lái)產(chǎn)生控制信 號(hào)以對(duì)加濕器加熱器或輸送管加熱器進(jìn)行操作。加濕器處理器的這種控制方案可以簡(jiǎn)單 地,根據(jù)所檢測(cè)溫度是否低于溫度的閾值設(shè)置點(diǎn)或功率狀況是否需要與這些部件斷開(kāi)而對(duì) 加熱器進(jìn)行連接或斷開(kāi)。然而,在某些實(shí)施例中,控制器可以從溫度傳感器處接收溫度檢測(cè) 信號(hào)或信息,從系統(tǒng)或部件功率傳感器處接受功率水平信號(hào)或信息,以及/或從系統(tǒng)水平 控制器處接收同步控制信號(hào),并反過(guò)來(lái)基于多變的控制來(lái)產(chǎn)生加熱器控制信號(hào)。例如,基于 溫度設(shè)定值或其他相關(guān)的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),使用比例積分微分控制方法或積分控制方法來(lái)可變地 調(diào)節(jié)功率供應(yīng),以對(duì)加熱器元件進(jìn)行操作,這在此將進(jìn)行詳細(xì)討論。通過(guò)這種可變的功率水 平控制方案,加熱器可以根據(jù)所需的溫度提高程度設(shè)置為幾個(gè)不同功率運(yùn)行水平的其中之 一。這樣使加熱器與系統(tǒng)的其余部件一起更有效地進(jìn)行運(yùn)行。
[0037] 在某些實(shí)施例中,供電單元可使用部件水平控制電路或處理器,使主裝置能檢測(cè) 有關(guān)供電單元的信息,例如供電單元的類型或供電單元的有效發(fā)射源,或所提供的功率水 平??蛇x擇地,還可以檢測(cè)到供電單元的瞬時(shí)狀況,例如可用功率,電池的放電率或電池狀 況。這種檢測(cè)的實(shí)行可以使主裝置基于連接的或運(yùn)行的功率供應(yīng)以及/或其狀況具有不同 的電源控制策略。例如,檢測(cè)到功率的供應(yīng)是從供電單元電池,而非主供應(yīng)處而來(lái)時(shí),控制 器可以將加熱元件調(diào)低到較低功率消耗模式或睡眠模式,以儲(chǔ)存更多必要系統(tǒng),例如氣流 發(fā)生器所需的功率。例如,如果檢測(cè)到電池供應(yīng)或低功率供應(yīng)時(shí),可能對(duì)呼吸治療裝置的某 些部件,例如加濕器或加熱輸送管發(fā)送睡眠模式。
[0038] 可替代地,或另外地,該裝置的某些部件可以被指令改變成更低功率運(yùn)行模式。例 如,加濕器可以設(shè)置為提供更低的濕度,或加熱管可以設(shè)置為在更低的溫度下產(chǎn)生熱量。在 某些實(shí)施例中,低功率可用性可以導(dǎo)致系統(tǒng)控制器改變?cè)O(shè)備所提供的呼吸治療療法。例如, 如果呼吸治療裝置在檢測(cè)到可用功率下降(例如,功率從90瓦特下降至30瓦特)時(shí)正在 輸送雙水平CPAP治療,基于控制器的優(yōu)先程序,該設(shè)備可以將雙水平治療改變成更低功率 需求的療法,例如連續(xù)水平的CPAP治療或CPAP療法的自動(dòng)調(diào)節(jié)連續(xù)水平(如,APAP)。 [0039] 電源供應(yīng)運(yùn)行的檢測(cè)可以基于從主裝置而來(lái)的指令信息,該指令信息詢問(wèn)作為從 裝置的供電單元,以鑒定電源或供電單元類型,和/或功率狀況或功率可用性。回應(yīng)主裝置 的信息具有信息編碼。
[0040] 圖5展示了呼吸治療裝置電源控制的一個(gè)實(shí)施例,在502處,呼吸治療設(shè)備開(kāi)始運(yùn) 行,504處,進(jìn)行功率供應(yīng)狀況檢測(cè)。這可以基于從系統(tǒng)水平控制器至供電單元的信息。在 506處,系統(tǒng)水平控制器基于供電單元的功率信息設(shè)置運(yùn)行。例如,如果檢測(cè)到低功率供應(yīng) 狀況,治療控制計(jì)算法可能發(fā)生改變(例如,從雙水平治療變成接近平穩(wěn)水平治療)??蛇x 擇地,較大功率消耗源,例如加熱器或加濕器部件可以進(jìn)行斷開(kāi)或改變至較低功率消耗模 式,而保持低溫。在508處,呼吸治療設(shè)備在改進(jìn)的治療方法下受控。經(jīng)過(guò)508之后,重新 回到504處以檢測(cè)功率狀況。如果檢測(cè)到正常功率水平時(shí),該治療體系如在檢測(cè)到低功率 狀況之前一樣,回到在先體系506和508處。
[0041] 在某些實(shí)施例中,電源運(yùn)行的功率供應(yīng)信息可以通過(guò)使用模擬檢測(cè)電路的系統(tǒng)部 件進(jìn)行檢測(cè),如圖6所示。供應(yīng)水平的檢測(cè)可以編入系統(tǒng)控制器以在運(yùn)行中定期進(jìn)行(例 如,每5分鐘或更少時(shí)間),使得控制器可以基于運(yùn)行時(shí)供電單元的變化而設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行。
[0042] 圖6展示了收發(fā)裝置602,其適用于對(duì)圖4中集電極開(kāi)路總線的通訊線路進(jìn)行模擬 以及數(shù)字傳感。該收發(fā)裝置602可以用于總線的主部件或從部件。例如,收發(fā)裝置602可 以用作供電單元或系統(tǒng)水平處理器的收發(fā)器。該裝置的接收器元件可以通過(guò)用于接受總線 信息的接收器部件(RX)對(duì)總線通訊線路的電壓進(jìn)行采樣,當(dāng)例如使用相反的邏輯電平來(lái) 輸送或接受總線的信號(hào)時(shí),可選擇地利用變換器611。相似地,裝置的傳輸元件(TX)可以通 過(guò)啟動(dòng)晶體管元件603來(lái)調(diào)節(jié)總線通訊線路的電壓,在總線通訊線路中數(shù)字信號(hào)的傳輸和 接受過(guò)程中,模擬讀取元件(模擬讀?。┪幢粏?dòng)。
[0043] 可選擇地,上拉電阻器604可以進(jìn)行對(duì)關(guān)于與總線相連部件的信息進(jìn)行編碼,這 樣不同的電阻器可以代表不同的部件或不同部件功能。在圖6的實(shí)施例中,編碼的部件為 供電單元(PSU)。電阻值可以通過(guò)總線的其他部件,例如通過(guò)系統(tǒng)水平控制器部件的收發(fā) 器602進(jìn)行傳感。為此,收發(fā)器602的模擬感應(yīng)元件可以確定上拉電阻器604的數(shù)值???選擇地,例如,通訊總線使用不同電壓水平的情況下,電阻器604可以如戴維寧等效定理 (Thevinin equivalent),與兩個(gè)或更多的電阻器一起使用。在這種裝置的檢測(cè)模式下,TX 和RX沒(méi)有被啟動(dòng)。確定(接近確定)模擬讀取晶體管605以辨認(rèn)總線通訊線路上的模擬 電壓值。一個(gè)已知的模擬感應(yīng)電阻器610用于作為所產(chǎn)生的分壓器電路的一部分,以確定 與上拉電阻器相連的總線上的電壓。電壓值可以通過(guò)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器608測(cè)定??梢岳?用保護(hù)電阻612來(lái)保護(hù)A-D轉(zhuǎn)換器。
[0044] 例如,如果上拉電阻器代表電源的種類,3. 9千歐的檢測(cè)可以通過(guò)主控制器說(shuō)明該 電源為無(wú)限供應(yīng)(總線)。2. 7千歐的檢測(cè)可以說(shuō)明90瓦的功率供應(yīng)。1. 8千歐可以說(shuō)明 60瓦的功率供應(yīng)。1.0千歐可以說(shuō)明30瓦的功率供應(yīng)。其他電壓水平以及編碼方案可以 同樣以模擬方式對(duì)供電單元信息進(jìn)行編碼??蛇x擇地,數(shù)字通訊可以同樣用于檢測(cè)關(guān)于供 電單元或總線其他部件的信息。在這種情況下,具有從供電單元的電路或內(nèi)存,或基于供電 單元檢測(cè)器或傳感器的信號(hào)而來(lái)的數(shù)據(jù)信息可以從供電單元的處理器發(fā)送至系統(tǒng)水平控 制器或處理器。
[0045] 對(duì)于進(jìn)一步的電源控制或運(yùn)行,設(shè)備或供電單元還包括用于檢測(cè)關(guān)于例如電池可 用功率的供電單元性能以及狀態(tài)信息的傳感器。這種電源狀態(tài)傳感器或檢測(cè)器可以與溫度 傳感器(例如,熱電偶,熱傳感器或數(shù)字式溫度計(jì)一圖1中為溫度傳感器140),功率或電流 傳感器(圖1中為功率或電流傳感器142),以及/或記時(shí)器一起使用。例如,在某些情況下, 電池可以在較短時(shí)間內(nèi)提供多于其平均電流額定值的峰值電流,而不會(huì)對(duì)電池本身造成傷 害。在呼吸治療設(shè)備需要比電池平均提供功率更多的功率時(shí),在較短時(shí)間內(nèi)可以利用電池 的這種超負(fù)荷狀態(tài)。通過(guò)這些傳感器,電源,電流,溫度以及/或時(shí)間數(shù)據(jù)可以用作一個(gè)或 多個(gè)指示器,以允許電池在較短時(shí)間內(nèi)在峰值或超負(fù)荷性能狀態(tài)下運(yùn)行。例如,在需要對(duì)治 療氣體以及/或患者接口管進(jìn)行快速加溫/加濕的情況下,可以利用電池性能的峰值或超 負(fù)荷狀況(例如,峰值功率或峰值電流)以在較短的預(yù)熱時(shí)段內(nèi)提供功率至設(shè)備的加熱器 或其他配件。
[0046] 為了確保峰值電池運(yùn)行的狀態(tài)不會(huì)對(duì)電池造成傷害,傳感器可以提供信息至系統(tǒng) 控制器,指示應(yīng)該在什么時(shí)候峰值運(yùn)行為非連續(xù),或該峰值運(yùn)行為允許或不允許。例如,如 果電池的峰值或超負(fù)荷功率使用的持續(xù)時(shí)間超過(guò)一個(gè)時(shí)間閾值,以及/或電池的運(yùn)行溫度 超過(guò)一個(gè)溫度閾值時(shí),這些狀態(tài)可以作為一種起因以阻止超負(fù)荷狀況的開(kāi)始或中斷該超負(fù) 荷狀況。這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以安全地容許使用具有較低平均功率規(guī)格的電池,而同時(shí)仍能 滿足呼吸治療裝置運(yùn)行中短期的峰值功率需求。因此,更小的電源和/或更小的電池也可 以使用。這樣有助于減少設(shè)備尺寸,且/或減少設(shè)備成本。
[0047] 可選擇地,供電單元可以設(shè)置為提供系統(tǒng)水平控制器數(shù)據(jù),以鑒定用于超負(fù)荷或 峰值運(yùn)行的可用功率,以及/或超負(fù)荷狀況可以安全運(yùn)行的時(shí)間量,使得系統(tǒng)水平控制器 的處理器可以使用這些數(shù)據(jù)基于超負(fù)荷狀況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。在這種狀況下,控制器可以 簡(jiǎn)單地將超負(fù)荷狀態(tài)水平下的功率使用限制在確定的時(shí)間段內(nèi),并在重復(fù)操作之前在預(yù)先 設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行中斷。
[0048] 此外,如上所述的,接近于電池或供電單元的溫度傳感器用于對(duì)系統(tǒng)水平處理器 或控制器提供有關(guān)供電單元以及/或電池過(guò)熱狀況的信息。在回應(yīng)不理想加熱水平的指 示中,例如,如果從溫度傳感器而來(lái)的溫度信號(hào)或數(shù)據(jù)超過(guò)一個(gè)閾值時(shí),基于系統(tǒng)水平處理 器的比較,系統(tǒng)水平處理器啟動(dòng)以將其運(yùn)行或治療體系改變?yōu)榕c在先治療體系相比具有較 低功率消耗的治療體系。這種運(yùn)行可以使例如,在供電單元或設(shè)備不小心被患者的毛毯覆 蓋而引起供電單元處于局限而非散熱的運(yùn)行方式時(shí),設(shè)備保護(hù)其電池免受因過(guò)熱導(dǎo)致的損 害。
[0049] 可選擇地,設(shè)備的供電單元狀態(tài)傳感器與功率傳感器,電流傳感器,安培表或類似 物一起使用時(shí),該傳感器可以提供功率信息至系統(tǒng)的處理器。例如,隨著時(shí)間來(lái)監(jiān)控或檢測(cè) 電池的瞬時(shí)放電電流。系統(tǒng)的處理器可以追蹤電流或功率(例如,平均功率等),并將所消 耗的或檢測(cè)值與預(yù)期值,例如供電單元電池的規(guī)格所限定的預(yù)期值進(jìn)行比較,并儲(chǔ)存在系 統(tǒng)處理器的內(nèi)存中。這樣可以使處理器確定電池特定時(shí)間段內(nèi)的剩余可用功率。如果基于 剩余可用功率的比較相對(duì)于該裝置提供的現(xiàn)時(shí)治療體系所需的功率指示功率短缺時(shí),治療 控制運(yùn)行可以如上所述地調(diào)節(jié)為對(duì)可用功率狀況進(jìn)行偏移。因此,系統(tǒng)水平的控制器或處 理器可以如上所述的,利用電源運(yùn)行過(guò)程中從電源相關(guān)傳感器而來(lái)的信息進(jìn)行編程,以實(shí) 行電源控制決定。
[0050] 因此,在某些實(shí)施例中,與電池相連的處理器或控制器電路可以例如在內(nèi)存中儲(chǔ) 存數(shù)據(jù)參數(shù),這