專利名稱：體液成分測定設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測定體液成分的體液成分測定設備。具體地，本 發(fā)明涉及一種具有光學傳感器的體液成分測定設備。
背景技術：
在測定體液成分的設備中，那些測定血液成分的設備是已知的。 這種體液成分測定設備用于諸如測定糖尿病患者的血糖水平等目的。 這種體液成分測定設備裝備有與血糖發(fā)生反應時改變顏色的試紙，將 血液涂到試紙上，并且借助于比色法對顏色的改變進行光學測定，從 而量化血糖水平。在這種血糖測定設備中，血糖水平是通過測定在其上滴有血液的試紙的顏色改變來確定的。此外，作為測定方法，使用諸如LED的 發(fā)光元件來照射試紙，并且使用諸如光接收二極管的光接收元件來檢 測反射光的強度。然而，由于光發(fā)射期間熱量的產(chǎn)生，由諸如LED的發(fā)光元件所 發(fā)射的光強可能減小。在電源剛剛激活(也即，打開LED)之后，LED 的光強損失尤其大。此外，血糖水平是通過對比滴血之前的測定數(shù)據(jù) 和滴血之后化學反應穩(wěn)定狀態(tài)中的測定數(shù)據(jù)而計算的。因此，在測定期間LED光強的減小導致了測定數(shù)據(jù)的精度問題。為了在測定期間 穩(wěn)定光強，在接通設備之后，必須在測定之前執(zhí)行光強穩(wěn)定處理。專 利參考文件1示出了 一種在從光源發(fā)出的光強已經(jīng)穩(wěn)定之后對反射光 進行測定的技術。專利參考文件2公開了一種體液成分測定設備，其中發(fā)光元件以 間隔性的突發(fā)由脈沖驅動，并且獲取來自多個脈沖信號的反射光強的 平均，以用于計算諸如血糖水平的測定值。專利參考文件2的體液成
個突發(fā)期間的反射光的光強求平均，由此改進了精度。此外，專利參 始測定而縮短了測定時間。專利參考文件3公開了一種易于操作的并且非常精確的體液成分 測定設備。專利參考文件3的體液成分測定設備通過獲取在沒有發(fā)射 脈沖光時和發(fā)射脈沖光時所測定的反射光的強度之間的差異來量化 成分。此外，在測定反射光的強度差異時，專利參考文件3的體液成 分測定設備對以商用交流電的半周期或其整數(shù)倍的間隔脈沖的光進 行測定，從而改進了測定精度。專利參考文件1:日本專利公開號No. H03-73828 專利參考文件2:日本專利公開號No. 2002-168862 專利參考文件3:曰本專利公開號No. H10-318928發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的問題然而，體液成分測定設備(諸如專利參考文件1中的設備)具有 如下問題即這些設備在進行測定之前需要較長的時間來穩(wěn)定光強。 另一方面，專利參考文件2的體液成分測定設備通過在光強穩(wěn)定之前 開始測定而縮短了測定時間。然而，其精度低于在光強穩(wěn)定之后執(zhí)行 測定的方法的精度。此外，專利參考文件3的體液成分測定設備沒有 涉及接通設備之后的光強穩(wěn)定的問題。因此，為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種體液成分測定設備，其在被接通之后有效地穩(wěn)定了所發(fā)射的光強，從而使體液成分測定得 以盡早開始。解決問題的手段為了解決上述問題，根據(jù)實施方式之一，本發(fā)明是一種體液成分 測定設備，該設備使用具有與體液的預定成分發(fā)生反應的顯色試劑的 試紙，并且借助于比色法光學測定所述預定成分的量，其特征在于該設備包括發(fā)光元件，其配置為向所述試紙發(fā)射照射光；光接收元件， 其配置為接收來自所述試紙的反射光；驅動控制單元，其配置為控制 所述發(fā)光元件的驅動；溫度測定單元，其配置為測定所述發(fā)光元件附 近的環(huán)境溫度；以及確定元件，其配置為根據(jù)所述溫度測定單元所測 定的環(huán)境溫度在執(zhí)行對預定成分的量測定之前確定用于驅動所述發(fā) 光元件的第一光發(fā)射條件，其中，當在所述第一光發(fā)射條件下驅動所 述發(fā)光元件一段預定的時段之后，在不同于第 一光發(fā)射條件的第二光 發(fā)射條件下將體液提供給所述試紙，并且通過在所述光接收元件處檢 測來自試紙的反射光強來執(zhí)行該體液的預定成分的量測定，其中根據(jù) 體液的預定成分的量，在試紙?zhí)幇l(fā)生顏色改變。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以有效地穩(wěn)定發(fā)射光的光強并且較早測定體液的 成分。此外，由于在環(huán)境溫度的基礎上執(zhí)行了光強穩(wěn)定，可以避免發(fā) 光元件的過度驅動并且降低功耗。通過參考附圖的下文闡釋，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將是明顯 的。對于附圖，相同的參考數(shù)字用于基本上相同的組件。


附圖包括在說明書中并構成了說明書的一部分。附圖代表了本發(fā) 明的實施方式，并與說明書 一 起用于闡釋本發(fā)明的實現(xiàn)和原理。圖2A是示出了根據(jù)本發(fā)明的測定之前的處理流程的框圖。圖2B是示出了在光強穩(wěn)定過程期間應用于發(fā)光元件114的驅動信號的模式的框圖。圖3A到圖3C示出了在根據(jù)不同的環(huán)境溫度而改變發(fā)光元件處 的脈沖寬度(長度)時由光接收元件得到的測定結果。圖3D到圖3F示出了在根據(jù)不同的環(huán)境溫度而改變發(fā)光元件處的
脈沖寬度(長度)時光接收元件得到的測定結果。圖3G到圖31示出了在根據(jù)不同的環(huán)境溫度而改變發(fā)光元件處的脈沖寬度(長度)時光接收元件得到的測定結果。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的體液成分測定設備的控制的流程圖。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的光強穩(wěn)定處理的流程圖。圖6是示出了本發(fā)明的發(fā)光元件的光發(fā)射過程的流程圖。圖7示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實施方式的在體液成分測定期間的發(fā)光元件114的示例性驅動脈沖。圖8A和圖8B示出了根據(jù)第一實施方式接收的光強的測定結果。 圖9A和圖9B示出了根據(jù)第一實施方式接收的光強的測定結果。 圖IOA和圖10B示出了根據(jù)第一實施方式接收的光強的測定結果。圖ll示出了表llOO,其記錄有用于第一實施方式的穩(wěn)定處理的 光發(fā)射條件。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的在體液成分測定期間的 發(fā)光元件114的示例性驅動脈沖。圖13A和圖13B示出了根據(jù)第二實施方式接收的光強的測定結果。圖14A和圖14B示出了根據(jù)第二實施方式接收的光強的測定結果。圖15A和圖15B示出了根據(jù)第二實施方式接收的光強的測定結果。圖16示出了表1600，其記錄有用于第二實施方式的穩(wěn)定處理的 光發(fā)射條件。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的在體液成分測定期間的 發(fā)光元件114的示例性驅動脈沖。圖18A和圖18B示出了根據(jù)第三實施方式接收的光強的測定結果。圖19A和圖19B示出了根據(jù)第三實施方式接收的光強的測定結 果。圖20A和圖20B示出了根據(jù)第三實施方式接收的光強的測定結果。圖21示出了表2100，其記錄有用于第三實施方式的穩(wěn)定處理的 光發(fā)射條件。
具體實施方式
然而，該體液成分測定設備的結構僅作為示例給出，并不以任何方式 限制本發(fā)明的體液成分測定設備的結構。將僅關于體液成分測定設備 的元件來闡釋該設備的結構，這些元件對于本發(fā)明的闡釋而言是基本的。體液成分測定設備100包括CPUIOI，其控制每個組件。體液成 分測定設備100包括(作為功能上連接至CPU 101的組件)確定單 元109、光強調節(jié)單元102、輸出單元103、驅動控制單元107、發(fā)光 元件114、放大單元108、光接收元件115、 AD轉換單元llO、溫度 測定單元111以及裝片單元116。在測定期間，裝片單元116裝有具 有顯色試劑的試紙U7。此外，通過以下步驟將樣本(例如，血液) 涂到試紙117上通過利用針、手術刀等刺破指尖、耳垂等，并直接 涂抹從皮膚表面流出的少量血液，或者經(jīng)由形成在裝片單元116上的 小開口來吸附。發(fā)光元件114包括LED等，并且將光照射到滴有體液的試紙117 上。另外，光接收元件115包括光接收二極管等，并將由發(fā)光元件114 發(fā)射并由試紙反射的光轉換為電信號。此外，所轉換的電信號的能量 由放大單元108進行放大，并且將經(jīng)放大的電信號輸入至AD轉換單 元110。 AD轉換單元IIO將輸入的模擬信號轉換為數(shù)字信號。溫度測定單元111包括位于發(fā)光元件114附近的溫度傳感器，并 且測定發(fā)光元件114附近的環(huán)境溫度。確定單元109確定發(fā)光條件， 以便基于溫度測定單元111所測定的環(huán)境溫度來穩(wěn)定發(fā)光元件114所
發(fā)射的光強。此上下文中的光發(fā)射條件指的是涉及光發(fā)射的各種參 數(shù)，諸如脈沖寬度、脈沖幅度或者脈沖周期。驅動控制單元107與發(fā)光元件114連接，并且根據(jù)確定單元109所確定的光發(fā)射條件來控制 發(fā)光元件的驅動。從現(xiàn)在起，將在體液成分測定之前根據(jù)環(huán)境溫度測 定所確定的光發(fā)射條件來控制發(fā)光元件114的驅動的一組處理稱為 "光強穩(wěn)定處理，，。在進行體液成分測定之前，需要光強穩(wěn)定處理通 過穩(wěn)定由發(fā)光元件所發(fā)射的光來改進測定結果的精度。在此上下文中 的術語"穩(wěn)定"表示所發(fā)射光強中的波動收斂(convergence)。此外，光強調節(jié)單元102基于所測定的周圍溫度來調節(jié)測定光的 光強。該處理是必要的，以便在測定時維持恒定的一組條件，該處理 根據(jù)周圍的環(huán)境溫度來調整(tweak)光發(fā)射所需的電源供應，以此 來調節(jié)光強。在調節(jié)光強時，體液成分測定"i殳備100啟動測定處理， 每次測定之間具有固定的間隔，例如500毫秒。在測定處理期間，可 以設置發(fā)光元件的驅動信號的占空比(dutyratio)(開/關比)，例如 可以設置為4:28。此外，還可以布置為將從測定處理獲取的測定結果 經(jīng)由輸出單元103發(fā)送至諸如主機計算機的外部設備。此外，本體液成分測定設備100包括定時器104、存儲器105、 供電單元106、音頻輸出單元112以及顯示單元113。定時器104可 以用于光強穩(wěn)定處理期間的光發(fā)射時間和光發(fā)射間隔的測定，并且還 可以用于測定處理期間的光發(fā)射時間和光發(fā)射間隔的測定。存儲器 105包括RAM、 ROM等?？梢詫y定的周圍溫度下針對發(fā)光元件114 的光發(fā)射的光發(fā)射條件存儲在ROM中，其中光發(fā)射條件諸如脈沖寬 度、脈沖幅度和脈沖周期(給定周期中的脈沖數(shù)目)中的至少一個。 供電單元106為體液成分測定設備100供電。音頻輸出單元112和顯 示單元113用于諸如輸出測定結果以及將測定期間發(fā)生的錯誤報告給 用戶的目的。為了在測定處理中測定血糖水平，通常使用這樣的方法在將血 液滴到試紙上之前和之后執(zhí)行比色測定，并根據(jù)兩次比色測定的差異 來計算血糖水平。在該處理中，如果來自發(fā)光元件114的發(fā)射光的光
強在血液滴到試紙上之前和之后沒有維持恒定，則無法保證測定結果 的精度。為了保證測定結果的精度，需要在血液吸附到試紙上之前和 之后恒定地維持發(fā)光元件114的光強。此外，通常恰在用戶執(zhí)行測定處理之前接通體液成分測定設備100,并且期望該設備能夠在接通之后立即可用。然而，設備在不使 用時通常保持切斷，因此在設備剛剛接通后，發(fā)光元件114的溫度與 環(huán)境溫度相同。由此，從打開設備到由發(fā)光元件114的光發(fā)射和溫度 穩(wěn)定來升高其本身溫度這一過程中，光強逐漸下降，這導致了波動，為了解決該問題，可以通過使發(fā)光元件114在測定之前的一段預 定時間內發(fā)光，以此來收斂下降的光強和波動。然而，由于發(fā)光元件 114是在與測定處理相同的條件下驅動的(例如，開關的占空比= 4:28),因此光強穩(wěn)定處理傳統(tǒng)上需要幾十秒鐘的時間。希望在體液 成分測定設備100接通之后立即對其進行使用的用戶將感到等待時間 很長。為了最小化光強穩(wěn)定處理所需的時間，本發(fā)明的體液成分測定設 備100測定發(fā)光元件114附近的環(huán)境溫度，在確定單元109處4艮據(jù)該 測定溫度來確定光發(fā)射條件，并且根據(jù)所確定的光發(fā)射條件來驅動發(fā)件，并且設置用于最小化光強穩(wěn)定處理所需時間的有利條件。圖2A是示出了根據(jù)本發(fā)明的從供電開始到測定處理的處理流程 的時序圖。在體液成分測定設備100中，當在時間點tl處供電時，執(zhí)行溫度 測定處理201,其通過溫度測定單元111來測定周圍的溫度。在測定 周圍溫度時，體液成分測定i殳備IOO在確定單元109處確定各種光發(fā) 射條件，諸如脈沖寬度、脈沖幅度和脈沖周期，以便根據(jù)周圍溫度來 驅動發(fā)光元件114。隨后，體液成分測定設備IOO在時間點t2處根據(jù)所確定的光發(fā)射 條件將驅動信號205從驅動控制單元107提供至發(fā)光元件114，并且
在預定的時段內執(zhí)行光強穩(wěn)定處理202。根據(jù)本發(fā)明，光強穩(wěn)定處理 202所需的時間(:Tst=t3-t2 )近似為0.3秒到2.0秒(優(yōu)選地，0.5秒 到1.0秒)。由諸如LED的典型發(fā)光元件114發(fā)射的光強在周圍溫度升高時 下降，這是公知的一般特性。此外，在等同條件下比較時，周圍溫度 越高，發(fā)光元件114的光發(fā)射行為的穩(wěn)定所需的時間越長。本發(fā)明的 光強穩(wěn)定處理202通過根據(jù)周圍溫度設置提供給發(fā)光元件114的驅動 信號205的模式來調節(jié)光發(fā)射條件，在較短的時段內穩(wěn)定發(fā)射光的光 強，并且較早支持執(zhí)行成分測定處理。更具體地，如圖2B所示，通過^f吏用比在時間點t4處測定處理期 間使用的發(fā)光元件114的驅動信號210具有更大脈沖寬度(211)、 更高脈沖幅度(212)或者更短脈沖周期(213)的驅動信號，可以通 過在發(fā)光元件114剛剛接通之后對其施加較重的負載來較快地使發(fā)光 元件114進入穩(wěn)定狀態(tài)。在圖2B的210中，示出了圖2A中的在時間點t4處所執(zhí)行的測 定處理期間應用于發(fā)光元件114的驅動信號的波形示例。此時，如果 將脈沖周期和脈沖寬度(驅動信號為高(或者"開")的周期)分別 設置為T1和T2，則可以將占空比表示為T2:T1-T2。此外，將驅動信 號210的幅度設置為Ll。與之相比，211示出了驅動信號的波形模式，其中將在光強穩(wěn)定 處理202期間應用于發(fā)光元件114的驅動信號的脈沖寬度設置為大于 驅動信號210的脈沖寬度。在驅動信號211中，在脈沖周期和脈沖幅 度分別與Tl和Ll 一致的同時，將脈沖寬度設置為T3, T3和T2之 間的關系變?yōu)門3>T2。換言之，驅動信號211的脈沖寬度大于驅動 信號210的脈沖寬度。接下來，212示出了驅動信號的波形模式，其中將在光強穩(wěn)定處 理202期間應用于發(fā)光元件114的驅動信號的脈沖幅度設置為高于驅 動信號210的脈沖幅度。在驅動信號212中，在脈沖周期和脈沖寬度 分別Tl和T2 —致的同時，將脈沖幅度設置為L2， L2和Ll之間的
關系變?yōu)長2>L1。換言之，驅動信號212的脈沖幅度變得高于驅動 信號210的脈沖幅度。此外，213示出了驅動信號的波形模式，其中將在光穩(wěn)定處理202210的脈沖周期。在驅動信號213中，在脈沖寬度和脈沖幅度分別與 T2和Ll 一致的同時，將脈沖周期設置為T3， Tl和T3之間的關系變 為T1>T3。換言之，驅動信號213的脈沖周期變得短于驅動信號210 的脈沖周期。光強的穩(wěn)定在環(huán)境溫度低時比在環(huán)境溫度高時要容易的多。因 此，本發(fā)明的光強穩(wěn)定處理可以例如通過縮短脈沖寬度來抑制光強穩(wěn) 定處理所需的電力消耗。在通過上述光強穩(wěn)定處理來穩(wěn)定發(fā)光元件114所發(fā)射的光之后， 體液成分測定設備IOO執(zhí)行光強調節(jié)處理，以基于所測定的環(huán)境溫度 在時間點t3處使用光強調節(jié)單元102來調節(jié)測定期間的光強。此時， 體液成分測定設備100同時執(zhí)行光4妄收元件115的驅動，以侵_接收由 發(fā)光元件114所發(fā)射的光的反射光。如圖2A所示，光接收元件115 是根據(jù)發(fā)光元件114的驅動而被驅動的，并且將其驅動得比發(fā)光元件 114的驅動略長一些以在之前和之后留有富余。因此，直到時間點t3 才開始驅動根據(jù)本發(fā)明的光接收元件115。通過這種設置，可以增長 光接收元件115的工作壽命，并且降低光強穩(wěn)定處理的電力消耗。到光強調節(jié)處理為止的這些處理步驟是預處理(預備)步驟。根 據(jù)本發(fā)明，預處理步驟所需的時間(tl到t4)近似為5秒。隨后，如 圖2A所示，在時間點t4處，體液成分測定設備IOO通過以例如500 毫秒的間隔根據(jù)預定的占空比驅動發(fā)光元件114來啟動測定。接下來，通過參考圖3A到圖31,將闡釋在根據(jù)每個不同的環(huán)境 溫度來改變發(fā)光元件的脈沖寬度時的發(fā)射光強。圖3A到圖3C示出 了環(huán)境溫度為5°C的情況下在改變脈沖寬度時光接收元件的測定結 果。此外，圖3D到圖3F示出了環(huán)境溫度為25。C的情況下改變脈沖 元素時的光接收元件的測定結果。此外，圖3g到圖31示出了環(huán)境溫
度為40°C的情況下改變脈沖元素時的光接收元件的測定結果。這些圖示出了通過按照圖中所示的每個占空比來驅動發(fā)光元件114，并且以500毫秒間隔測定來自發(fā)光元件114的發(fā)射光強經(jīng)過20 秒而獲取的測定結果。在本發(fā)明中，使用了 3種模式的占空比，即開: 關=8:24、 9:23、 10:22。此時，開周期越長，發(fā)光元件114的發(fā)光周 期越長，導致發(fā)光元件U4本身的熱量產(chǎn)生提高。在圖3A到圖31中， X軸表示時間(秒)，Y軸表示AD轉換單元110的輸出值，該輸出 值表示光接收元件115接收到的反射光的亮度水平。如圖3A到圖3C所示，在環(huán)境溫度5。C處，當占空比是8:24時 (圖3A)， AD轉換單元110的輸出值的最大值(304)和最小值(305 ) 之間的差異較小，近似為"1",并且輸出值近似表示"2980"。即 使通過其他占空比，最大值(306, 308 )和最小值(307， 309 )之間 的差異仍然保持較小，近似為"1"。換言之，不論占空比的差異， 可以保持發(fā)射光強的波動較低。因此，在光強穩(wěn)定處理期間，通過使 驅動信號206的占空比為8:24并且縮短脈沖寬度，可以在考慮電功耗 的情況下在短時間內抑制光強波動。此外，如圖3D到3I所示，環(huán)境溫度越高，測定數(shù)據(jù)值的波動越 大，這歸因于時程。例如，在圖3D到圖3F中，在占空比8:24 (圖 3D)處，最大值314和最小值315之間的差異變?yōu)榻?.7。此外， 當占空比為如圖3E中所示的9:23時，最大值316和最小值317之間 的差異近似為1.2。此外，當占空比為如圖3F中所示的10:22時，最 大值318和最小值319之間的差異近似為1.2。此外，在圖3G到圖31中，當占空比為8:24時(圖3G)，最大 值324和最小值325之間的差異近似為2.6。此外，當占空比為9:23 時(圖3H),最大值326和最小值327之間的差異近似為1.8。此外， 當占空比為圖31中所示的10:22時，最大值328和最小值329之間的 差異近似為1.2。如這里所示，可以理解隨著環(huán)境溫度變高，AD轉換單元110 的輸出值的最大值和最小值之間的差異變大。另一方面，即使在環(huán)境
溫度高時，可以從這些圖中的每個圖中讀出，通過使占空比較高(換 言之，通過使脈沖寬帶較大)，可以在自驅動開始起的短時間內穩(wěn)定輸出值。例如，在圖3G到圖31中，圖3G的圖示出在測定剛剛開始之后， 輸出值達到了最大值324，并且逐漸下降，并且即使在20秒之后，輸 出值仍然波動地相當大。另一方面，在將脈沖寬度設置為較大的圖中 (圖31),在測試剛剛開始后達到了最大值328，并且在經(jīng)過大約2 秒后，輸出值穩(wěn)定在2977.5附近。通過該設置，當在光強穩(wěn)定處理期間通過改變用于發(fā)光元件114 的驅動信號的脈沖寬度來調節(jié)光發(fā)射條件時，在環(huán)境溫度較低時，發(fā) 光元件114的光發(fā)射特性沒有受到驅動條件的顯著影響，并由此可以 應用短脈沖寬度。另一方面，當環(huán)境溫度較高時，需要積極地 (aggressively)驅動發(fā)光元件114以穩(wěn)定所發(fā)射光的光強，并由此應 用較長的脈沖寬度。如所示的，根據(jù)本發(fā)明的光強穩(wěn)定處理可以通過根據(jù)環(huán)境溫度改 變發(fā)光元件114的光發(fā)射條件來縮短光強穩(wěn)定處理所需的時間。注意 到盡管將改變發(fā)光元件114的脈沖寬度(占空比)的方法闡釋為光發(fā) 射條件，但這僅是一個示例，并且本發(fā)明不限于此。例如，可以在發(fā)光元件114的光發(fā)射期間改變脈沖幅度或者脈沖 周期作為發(fā)光元件114的光發(fā)射條件。當改變脈沖幅度時，還可以根 據(jù)測定的環(huán)境溫度來從通常電壓(例如，對應于圖2B中的LI, 2.8V) 調節(jié)用于發(fā)光元件114的光發(fā)射的應用電壓。當改變脈沖周期時，還 可以將光發(fā)射的間隔從500毫秒改變?yōu)?00毫秒。此外，還可以在不 改變脈沖寬度、脈沖幅度和脈沖周期的情況下控制光強穩(wěn)定處理的執(zhí) 行時間。而且，期望根據(jù)分段的環(huán)境溫度來對這些光發(fā)射條件進行分 類，并將其存儲在存儲器105中。注意在下文提到的第一和第二實 施方式中，將提供特定的數(shù)值編號。接下來，參考圖4,將闡釋根據(jù)本發(fā)明的體液成分測定設備100 的處理流程。圖4示出了本發(fā)明的體液成分測定"i殳備100的從用于測
定處理的預處理(預備)到用于成分測定的測定處理本身的示例性處理流程。在步驟S401,當接通電源時，CPU 101命令溫度測定單元111測 定環(huán)境溫度。溫度測定單元111測定發(fā)光元件114附近的環(huán)境溫度， 并且將模擬信號輸出至AD轉換單元110。 AD轉換單元110將輸入 的模擬信號轉換為數(shù)字信號，并且將該數(shù)字信號輸出至CPUIOI。據(jù) 此，CPU 101檢測體液成分測定時的環(huán)境溫度。在測定環(huán)境溫度時，CPU 101在步驟S402執(zhí)4于光強穩(wěn)定處理。 在此步驟，CPU 101根據(jù)所測定的環(huán)境溫度來通過確定單元109讀出 預存儲在存儲器105中的光發(fā)射條件，并且將這些光發(fā)射條件傳送至 驅動控制單元107。驅動控制單元107根據(jù)所傳送的光發(fā)射條件來驅 動發(fā)光元件114。光強穩(wěn)定處理的細節(jié)將在此后使用圖5和圖6來描 述。當發(fā)光元件114的光強穩(wěn)定時，CPU 101在步驟S403執(zhí)行光強 調節(jié)處理。在光強調節(jié)處理期間，根據(jù)所測定的環(huán)境溫度來執(zhí)行測定 期間的光強調節(jié)。換言之，CPU 101根據(jù)所測定的環(huán)境溫度在光發(fā)射 期間調節(jié)應用于發(fā)光元件114的電力。將經(jīng)過調節(jié)的電力值傳送給驅 動控制單元107。例如，在使用通常的電力值2.8V并且測定的環(huán)境溫 度是40。C時，將電力調節(jié)為3.0V。執(zhí)行這樣的光強調節(jié)處理，以便 抑制由環(huán)境溫度的差異而引起的測定結果的波動，并且目標為通過調 節(jié)用于光發(fā)射的電力從而在盡可能相同的條件下執(zhí)行測定。注意優(yōu) 選地將根據(jù)環(huán)境溫度而在測定時使用的電力值預先存儲在存儲器105 中。當預處理(預備)步驟S401到S403完成時，CPU 101在步驟S404 將在S403調節(jié)的電力值傳送到驅動控制單元107，并且啟動體液成 分的測定處理。在啟動測定處理時，光4妻收單元115接收從發(fā)光單元 114向著試紙117發(fā)射的光的反射光。CPU 101繼而經(jīng)由放大單元108 和AD轉換單元IIO接收測定結果。允許將接收的結果存儲在存儲器 105中。此外，允許CPU 101使用音頻輸出單元112和顯示單元113
中的至少一個來顯示測定結果。此外，允許CPU101將測定結果傳送到輸出單元103。接下來，將參考圖5闡釋在圖4的步驟S402執(zhí)行的光強穩(wěn)定處 理的內容。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的光強穩(wěn)定處理的示例的流程圖。 將闡釋在光強穩(wěn)定處理期間使用占空比作為光發(fā)射條件的情況。在步驟S501，CPU IOI獲取溫度測定單元lll所測定的環(huán)境溫度。 接下來，在步驟S502, CPU 101從存儲器105中獲取與測定的環(huán)境溫 度相對應的光發(fā)射條件。在存儲器105中，存儲有諸如針對每5。C的 最優(yōu)占空比的數(shù)據(jù)，并且CPU 101讀出與測定的環(huán)境溫度相對應的占 空比。進一步，在步驟S503， CPU 101將啟動測時的命令傳送到定時 器104。在此上下文中的測時代表對用于執(zhí)行光強穩(wěn)定處理的時間的 測定，并且測定預定的時段，例如2秒。接下來，在步驟S504， CPU 101將占空比傳送到驅動控制單元 107，并且命令啟動發(fā)光元件114處的光發(fā)射處理。此后，當驅動控 制單元107執(zhí)行光發(fā)射處理時，CPU 101在步驟S505確定在S503開 始的定時器是否已經(jīng)超時。如果超時，則CPU 101終止光強穩(wěn)定處理。 另一方面，如果還沒有超時，則CPU 101再次執(zhí)行S504的光發(fā)射處 理。注意CPU 101重復地執(zhí)行光發(fā)射處理，直到在S505處已經(jīng)確 定超時。接下來將參考圖6闡釋圖5的步驟S504的發(fā)光元件114處的光 發(fā)射處理的細節(jié)。圖6是示出了光發(fā)射處理示例的流程圖。在光發(fā)射處理期間，驅動控制單元107根據(jù)從CPU 101接收到的 光發(fā)射條件(諸如每次開和關的比率)來驅動發(fā)光元件114。在步驟 S601中，驅動控制單元107命令定時器104啟動測時，以測定發(fā)光 元件114處于"開"的時間(在這段時間期間，將發(fā)光元件114置于 發(fā)光狀態(tài))。接下來，在步驟S602中，驅動控制單元107控制發(fā)光 元件104處于"開"并將發(fā)光元件114置于發(fā)光狀態(tài)。隨后，在步驟S603中，確定在S601啟動用于測時的定時器是否 已經(jīng)超時。如果超時，則驅動控制單元107在步驟S604控制發(fā)光元 件114處于"關"并且停止光發(fā)射。另一方面，如果沒有超時，則驅動控制單元107重復地執(zhí)行S603的確定，直到超時發(fā)生。接下來，在步驟S605,驅動控制單元107向定時器104命令啟動 測時，以便測定發(fā)光元件114處于"關"的時間(在這段時間期間， 將發(fā)光元件114置于阻止光發(fā)射的狀態(tài))。隨后，在步驟S606,驅 動控制單元107確定在S605啟動的定時器是否已經(jīng)超時。如果超時， 則驅動控制單元107終止處理。另一方面，如果沒有超時，則驅動控 制單元107重復地執(zhí)行S606的確定，直到超時發(fā)生。在光強穩(wěn)定處 理繼續(xù)的同時，圖5所示的步驟S504重復地執(zhí)行驅動控制單元107 的這種光發(fā)射處理。 <第一實施方式>接下來，將參考圖7到圖11使用具體數(shù)值來闡釋第一實施方式。 本實施方式的特征在于占空比(脈沖寬度)、脈沖幅度和脈沖周期 在光強穩(wěn)定處理期間是固定的，并且光強穩(wěn)定處理的時間(預定時段) 根據(jù)環(huán)境溫度而改變。注意從這里開始，將只闡釋不同于那些在圖 1到圖6中已經(jīng)闡釋過的部分的部分。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的在體液成分測定期間發(fā)光 元件114的示例性驅動脈沖。710表示用于光強穩(wěn)定處理、光強調節(jié) 處理和測定的驅動脈沖。701表示在光強穩(wěn)定處理期間輸出的包括多 個脈沖的脈沖組。702表示在光強調節(jié)處理和測定期間輸出的脈沖組。 此外，711表示在光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖組的細節(jié)。注意與 稍后將要闡釋的連續(xù)驅動相比，光強穩(wěn)定處理期間的脈沖驅動對發(fā)光 元件施加了很小的負載，這致使延長了發(fā)光元件的壽命。如圖7中所示，根據(jù)本實施方式的在光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈 沖具有固定的占空比1:1,并且還具有固定的脈沖周期和固定的脈沖 幅度。具體地，根據(jù)本實施方式的在光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖具 有120微秒的"開"周期和120微秒的"關"周期。然而，在本實施 方式中，將根據(jù)環(huán)境溫度來調節(jié)在光強穩(wěn)定處理期間脈沖生成的數(shù) 目。換言之，通過改變脈沖組701中所包括的脈沖數(shù)目，改變了光強
穩(wěn)定處理的時間(發(fā)光元件114處的總計光發(fā)射時間)。下面將參考圖8A到圖IOB來闡釋由圖7中表示的驅動脈沖來驅 動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖8A到圖IOB表示涉及 接收的光強的第一實施方式的測定結果，其中每個接收的光強是在不 同的環(huán)境溫度下測定的。注意到 一 些附圖包括在相同的環(huán)境溫度下沒 有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時的接收的光強的測定結果。在沒有執(zhí)行光強穩(wěn) 定處理的情況下，測定是在將"開"和"關"周期分別設置為120微 秒和660微秒的情況下完成的。此外，每個圖在橫軸上表示時間，并 且在縱軸上表示光接收元件所接收的光強(AD值)。圖8A示出了在環(huán)境溫度為40。C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理 并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時的接收的光強的測定結果。圖 8B示出了在環(huán)境溫度為40。C的情況下執(zhí)行了占空比為1:1且驅動時 間為0.71秒的光強穩(wěn)定處理并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時的 接收的光強的測定結果。如圖8A和圖8B所示，顯然與沒有執(zhí)行光 強穩(wěn)定處理時(圖8A)相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時(圖8B)接收的 光強是穩(wěn)定的。具體地，在沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時，接收的最大光 強AD值是1993，并且接收的最小光強AD值是1989,兩個值之間 的差異近似為4。此外，在沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時，接收的光強穩(wěn) 定所需的時間近似為25秒到30秒。另一方面，在執(zhí)行光強穩(wěn)定處理 時，接收的光強AD值在1986附近波動，波動范圍較小，并且AD 值在0.71秒之后穩(wěn)定。換言之，穩(wěn)定所需的時間極大地減少。在本實 施方式中，例如圖8B中所示，當接收的光強AD值的波動收斂在1 內時，確定光強已經(jīng)穩(wěn)定。這僅僅是示例，并且不以任何方式限制本 發(fā)明。換言之，針對穩(wěn)定的定義的最佳值優(yōu)選地根據(jù)所采用的設備元 件的精度來定義。圖9A示出了在環(huán)境溫度為25。C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理 并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時的接收的光強的測定結果。圖 9B示出了在環(huán)境溫度為25。C的情況下執(zhí)行了占空比為1:1且驅動時 間為0.67秒的光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114
時的接收的光強的測定結果。在此情況下，也可以理解與沒有執(zhí)行 光強穩(wěn)定處理時相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時的接收的光強是穩(wěn)定的。圖IOA示出了在環(huán)境溫度為5。C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理 并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時的接收的光強的測定結果。圖 10B示出了在環(huán)境溫度為5°C的情況下執(zhí)行了占空比為1:1且驅動時 間為0.67秒的光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114 時的接收的光強的測定結果。在此情況下，也可以理解到與沒有執(zhí)行 光強穩(wěn)定處理時相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時的接收的光強是穩(wěn)定的。此外，從圖8A、圖9A和圖10A中可以理解，環(huán)境溫度越低， 接收的光強AD值越穩(wěn)定?；诖?，針對較低的環(huán)境溫度，本實施方 式使用較短的光強穩(wěn)定處理驅動時間。通過這樣，在測定體液的成分 時，可以執(zhí)行適于所測定的環(huán)境溫度的光強穩(wěn)定處理。注意到在本實 施方式中，在存儲器105中預先存儲了這樣的表，即在該表中提供了 用于光強穩(wěn)定處理的環(huán)境溫度與發(fā)光元件114驅動時間的對應。在這 種情況下，在圖5的步驟S502中，CPU101 (確定單元109)從存儲 器105獲取與所測定的環(huán)境溫度相對應的驅動時間，繼而確定用于光 強穩(wěn)定處理的光發(fā)射條件。接下來將參考圖ll來闡釋表llOO，該表具有光強穩(wěn)定處理期間 的環(huán)境溫度與發(fā)光元件114的驅動時間之間的對應關系。圖11示出 了表IIOO,其中登記了根據(jù)第一實施方式的用于光強穩(wěn)定處理的光發(fā) 射條件。表IIOO存儲在存儲器105中，該表將環(huán)境溫度1101與其相應的 LED (發(fā)光元件114)的驅動時間1102相聯(lián)系。環(huán)境溫度1101劃分和定義為多個分段，諸如5.0。C以下、5.1。C到10.0。C..... 30.1。C到35.0。C、以及35.1°C以上。進一步，針對每個單獨的溫度分段來 設置LED驅動時間1102。 CPU 101從表1100中獲取與所測定的環(huán)境 溫度相對應的LED驅動時間1102,作為光強穩(wěn)定處理期間的發(fā)光元 件114的光發(fā)射條件。在此具體示例中，將環(huán)境溫度劃分到5。C的分 段。然而，該示例并非將本發(fā)明僅限于使用5。C的分段，優(yōu)選地，例
如可以根據(jù)設備元件的精度以及存儲器105的容量來改變分段范圍。 如上所述，本實施方式的體液成分測定設備100通過測定發(fā)光元 件114附近的環(huán)境溫度來確定在光強穩(wěn)定處理期間發(fā)射光的發(fā)光元件 114的驅動時間。歸因于此，本實施方式的光強穩(wěn)定處理能夠在發(fā)光 元件114接通之后的短時間內使由發(fā)光元件114所發(fā)射的光強穩(wěn)定， 并同時準備獲取體液成分的精確測定結果。此外，當發(fā)光元件114附 近的環(huán)境溫度較低時，可以通過降低發(fā)光元件114的驅動時間來抑制 功耗。此外，根據(jù)本實施方式，在光強穩(wěn)定處理期間的發(fā)光元件114的 光發(fā)射時間的總和為0.3秒到0.4秒(并且優(yōu)選地為0.32秒到0.36秒)。 該值考慮了存在于將要用作發(fā)光元件114的各制造商所制造的LED 中的差異。此外，光強穩(wěn)定處理的時間(預定時段)是0.3秒到2.0 秒(優(yōu)選地，為0.5秒到1.0秒，并且在占空比為1:1時為0.6秒到 0.75秒)。此外，當占空比為l:l并且脈沖寬度為120微秒時，脈沖 數(shù)目為2600到3000個。<第二實施方式〉接下來，將參考圖12到圖16來闡釋第二實施方式。本實施方式 的特征在于，光強穩(wěn)定處理的時間、脈沖幅度和脈沖周期是固定的， 并且占空比(脈沖寬度)根據(jù)環(huán)境溫度而改變。注意，從現(xiàn)在開始， 將僅對不同于已經(jīng)參考圖l到圖6進行過闡釋的那些部分的部分進行闡釋。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的體液成分測定期間的 發(fā)光元件114的示例性驅動脈沖。1210示出了光強穩(wěn)定處理、光強調 節(jié)處理以及測定期間的驅動脈沖。1201表示在光強穩(wěn)定處理期間輸出 的包含多個脈沖的脈沖組。1202表示在光強調節(jié)處理和測定期間輸出 的脈沖組。此外，1211表示在光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖組的細節(jié)。如圖12所示，在本實施方式的光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖具 有固定的驅動時間以及固定的脈沖周期和固定的脈沖幅度。具體地， 在本實施方式的光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖根據(jù)環(huán)境溫度而在200780008706.0說明書第18/23頁"開"周期1203和"關"周期1204方面改變。換言之，通過改變脈 沖組1201中包括的占空比，改變了發(fā)光元件114的光發(fā)射時間。進 一步，根據(jù)本實施方式，"開"周期1203和"關"周期1204的總和保持恒定。下面將參考圖13A到圖15B來闡釋由圖12中表示的驅動脈沖來 驅動發(fā)光元件14時接收的光強的測定結果。圖13A到圖15B表示涉 及接收的光強的第二實施方式的測定結果，其中每個接收的光強是在 不同的環(huán)境溫度下測定的。注意到一些附圖包括在相同的環(huán)境溫度下 沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時接收的光強的測定結果。在沒有執(zhí)行光強穩(wěn) 定處理的情況下，測定是在將"開"和"關"周期分別設置為120微 秒和660微秒的情況下完成的。此外，每個圖在橫軸上表示時間，并 且在縱軸上表示光接收元件接收的光強(AD值)。圖13A示出了在環(huán)境溫度為40°C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處 理并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖 13B示出了在環(huán)境溫度為40。C的情況下執(zhí)行了占空比為53:75且驅動 時間為l.OO秒的光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114 時接收的光強的測定結果。如圖13A和圖13B所示，顯然與沒有 執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時(圖13A)相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時(圖13B) 接收的光強是穩(wěn)定的。具體地，在沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時，接收的 最大光強AD值是大約1986，并且接收的最小光強AD值是大約1982, 兩個值之間的差異近似為4。此外，在沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時，接 收的光強穩(wěn)定所需的時間近似為20秒到30秒。另一方面，在執(zhí)行光 強穩(wěn)定處理時，接收的光強AD值在1980附近波動，波動范圍較小， 并且AD值在1.00秒之后穩(wěn)定。換言之，穩(wěn)定所需的時間極大地減少。圖14A示出了在環(huán)境溫度為25°C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處 理并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖 14B示出了在環(huán)境溫度為25。C的情況下執(zhí)行了占空比為50:78且驅動 時間為l.OO秒的光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114 時接收的光強的測定結果。在此情況下，也可以理解到與沒有執(zhí)行光
強穩(wěn)定處理時相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時接收的光強是穩(wěn)定的。圖15A示出了在環(huán)境溫度為5。C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理 并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖15B 示出了在環(huán)境溫度為5。C的情況下執(zhí)行了占空比為49:79且驅動時間 為1.00秒的光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接 收的光強的測定結果。在此情況下，也可以理解到與沒有執(zhí)行光強穩(wěn) 定處理時相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時接收的光強是穩(wěn)定的。此外，從圖13A、圖14A和圖15A中可以理解，環(huán)境溫度越低， 接收的光強AD值越穩(wěn)定?；诖?，本實施方式設置為根據(jù)較低的環(huán) 境溫度而在光強穩(wěn)定處理期間使用較短的脈沖"開"周期。通過這樣， 可以執(zhí)行適于所測定的環(huán)境溫度的光強穩(wěn)定處理。注意在本實施方 式中，在存儲器105中預先存儲了這樣的表，即在該表中提供了環(huán)境 溫度與在光強穩(wěn)定處理期間驅動發(fā)光元件114的驅動脈沖的占空比的 對應。在這種情況下，在圖5的步驟S502中，CPU 101 (確定單元 109)從存儲器105獲取與所測定的環(huán)境溫度相對應的占空比，繼而 確定用于光強穩(wěn)定處理的光發(fā)射條件。接下來將參考圖16來闡釋表1600，該表具有環(huán)境溫度與在光強 穩(wěn)定處理期間驅動發(fā)光元件114的驅動脈沖的占空比之間的對應。圖 16示出了表1600，其中登記了根據(jù)第二實施方式的用于光強穩(wěn)定處 理的光發(fā)射條件。表1600存儲在存儲器105中，該表將環(huán)境溫度1601與其相應的 驅動發(fā)光元件114的驅動脈沖的占空比1602相聯(lián)系。環(huán)境溫度1601 劃分和定義為多個分段，諸如5.0。C以下、5.1。C到10.0°C、…、30.1。C 到35.0°C、以及35.1。C以上。進一步，針對每個單獨的溫度分段來 設置占空比1602。 CPU 101從表1600中獲取與所測定的環(huán)境溫度相 對應的占空比1602，作為光強穩(wěn)定處理期間的發(fā)光元件114的光發(fā)射 條件。在此具體示例中，將環(huán)境溫度劃分為5。C的分段。然而，該示 例并非將本發(fā)明僅限于使用5。C的分段，優(yōu)選地，例如可以根據(jù)設備 元件的精度以及存儲器105的容量來調節(jié)分段范圍。 如上所述，本實施方式的體液成分測定設備IOO根據(jù)環(huán)境溫度在光強穩(wěn)定處理期間改變驅動發(fā)光元件114的驅動脈沖的占空比。歸因 于此，本實施方式的光強穩(wěn)定處理能夠在發(fā)光元件114接通之后的短 時間內使從發(fā)光元件114所發(fā)射的光強穩(wěn)定，并同時準備獲取體液成 分的精確測定結果。此外，當發(fā)光元件114附近的環(huán)境溫度較低時， 可以通過降低發(fā)光元件114的驅動時間來抑制功耗。此外，根據(jù)本實施方式，當執(zhí)行光強穩(wěn)定處理經(jīng)過l.OO秒時，發(fā) 光元件114的光發(fā)射時間的總和為0.3秒到0.5秒(并且優(yōu)選地為0.38 秒到0.43秒)。該值考慮了存在于將要用作發(fā)光元件114的各制造商 所制造的LED中的差異。此外，光強穩(wěn)定處理期間驅動發(fā)光元件114 的脈沖的占空比是開:關=5:1到開:關=1:3 (優(yōu)選地，開:關=2.5:1到開: 關=1:2，當光強穩(wěn)定處理的時間為1秒時，開:關=1:1.3到開:關=1:1.8)。<第三實施方式>接下來，將參考圖17到圖21來闡釋第三實施方式。本實施方式 的特征在于，在光強穩(wěn)定處理期間，發(fā)光元件114是通過固定的脈沖 幅度來連續(xù)驅動的，并且根據(jù)環(huán)境溫度來改變連續(xù)驅動的脈沖的"開" 周期。注意，從現(xiàn)在開始，將僅對不同于已經(jīng)參考圖l到圖6進行過 闡釋的那些部分的部分進行闡釋。圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的體液成分測定期間的 發(fā)光元件114的示例性驅動脈沖。1710示出了光強穩(wěn)定處理、光強調 節(jié)處理以及測定期間的驅動脈沖。1701表示在光強穩(wěn)定處理期間輸出 的包含多個脈沖的脈沖組。1702表示在光強調節(jié)處理和測定期間輸出 的脈沖組。此外，1711表示在光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖組的細節(jié)。如圖17所示，在本實施方式的光強穩(wěn)定處理期間輸出的脈沖連 續(xù)地驅動發(fā)光元件114。具體地，在本實施方式的光強穩(wěn)定處理期間 輸出的脈沖根據(jù)環(huán)境溫度而在"開"周期的連續(xù)驅動時間方面改變。 換言之，脈沖組1701由單個脈沖組成，并且通過改變該單個脈沖的 "開"周期來改變發(fā)光元件114的光發(fā)射時間。此后將參考圖18A到圖20B來闡釋由圖17中表示的驅動脈沖來 驅動發(fā)光元件14時接收的光強的測定結果。圖18A到圖20B表示根 據(jù)第三實施方式接收的光強的測定結果，其中每個接收的光強是在不 同的環(huán)境溫度下測定的。注意到一些附圖還包括在相同的環(huán)境溫度下 沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時接收的光強的測定結果。在沒有執(zhí)行光強穩(wěn) 定處理的情況下，測定是在將"開"和"關"周期分別設置為120微 秒和660微秒的情況下完成的。此外，每個圖在橫軸上表示時間，并 且在縱軸上表示光接收元件115接收的光強(AD值)。圖18A示出了在環(huán)境溫度為40°C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處 理并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖 18B示出了在環(huán)境溫度為40°C的情況下通過251毫秒的連續(xù)驅動時 間來執(zhí)行光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收 的光強的測定結果。如圖18A和圖18B所示，顯然與沒有執(zhí)行光強 穩(wěn)定處理時(圖18A)相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時(圖18B)接收的 光強是穩(wěn)定的。具體地，在沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時，接收的最大光 強AD值是大約1982，并且接收的最小光強AD值是大約1979,兩 個值之間的差異近似為3。此外，在沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時，接收 的光強穩(wěn)定所需的時間近似為20秒到30秒。另一方面，在執(zhí)行光強 穩(wěn)定處理時，接收的光強AD值在1980附近波動，波動范圍較小， 并且在251毫秒之后穩(wěn)定。圖19A示出了在環(huán)境溫度為25°C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處 理并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖 19B示出了在環(huán)境溫度為25。C的情況下通過225毫秒的連續(xù)驅動時 間來執(zhí)行光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收 的光強的測定結果。在此情況下，也可以理解到與沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定 處理時相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時接收的光強是穩(wěn)定的。圖20A示出了在環(huán)境溫度為5。C的情況下沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理 并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強的測定結果。圖20B 示出了在環(huán)境溫度為5°C的情況下通過225毫秒的連續(xù)驅動時間來執(zhí) 行光強穩(wěn)定處理，并且通過15mA來驅動發(fā)光元件114時接收的光強 的測定結果。在此情況下，也可以理解到與沒有執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時 相比，執(zhí)行光強穩(wěn)定處理時接收的光強是穩(wěn)定的。此外，從圖18A、圖19A和圖20A中可以理解，環(huán)境溫度越低， 接收的光強AD值越穩(wěn)定?；诖?，本實施方式設置為根據(jù)較低的環(huán)間。通過這樣，在測定體液成分時，可以執(zhí)行適于所測定的環(huán)境溫度 的光強穩(wěn)定處理。注意在本實施方式中，在存儲器105中預先存儲 了這樣的表，即在該表中提供了環(huán)境溫度與光強穩(wěn)定處理期間發(fā)光元 件114的連續(xù)驅動時間的對應。在這種情況下，在圖5的步驟S502 中，CPU 101 (確定單元109)從存儲器105獲取與所測定的環(huán)境溫 度相對應的連續(xù)驅動時間，以及確定用于光強穩(wěn)定處理的光發(fā)射條 件。接下來，將參考圖21來闡釋表2100，該表具有環(huán)境溫度與在光 強穩(wěn)定處理期間驅動發(fā)光元件114的連續(xù)驅動時間的對應。圖21示 出了表2100，其中登記了根據(jù)第三實施方式的用于光強穩(wěn)定處理的光 發(fā)射條件。表2100將環(huán)境溫度2101與其相應的驅動發(fā)光元件114的驅動脈 沖的連續(xù)驅動時間2102相聯(lián)系。環(huán)境溫度2101劃分和定義為多個分段，諸如5.0。C以下、5.1。C到10.0。C..... 30.1。C到35.0。C、以及35.1。C以上。進一步，針對每個單獨的溫度分段來設置連續(xù)驅動時間 2102。 CPU 101從表2100中獲取與所測定的環(huán)境溫度相對應的連續(xù) 驅動時間2102,作為光強穩(wěn)定處理期間的發(fā)光元件114的光發(fā)射條 件。在此具體示例中，將環(huán)境溫度劃分為5。C的分段。然而，該示例 并非將本發(fā)明僅限于使用5。C的分段，優(yōu)選地，例如可以根據(jù)設備元 件的精度以及存儲器105的容量來調節(jié)分段范圍。如上所述，本發(fā)明的體液成分測定設備IOO根據(jù)環(huán)境溫度在光強 穩(wěn)定處理期間改變驅動發(fā)光元件114的連續(xù)驅動時間。歸因于此，本 實施方式的光強穩(wěn)定處理能夠在發(fā)光元件114接通之后的短時間內使 從發(fā)光元件114所發(fā)射的光強穩(wěn)定，并同時準備獲取體液成分的精確
測定結果。此外，當發(fā)光元件114附近的環(huán)境溫度較低時，可以通過 減小發(fā)光元件114的驅動時間來抑制功耗。此外，根據(jù)本實施方式，光強穩(wěn)定處理期間發(fā)光元件114的光發(fā) 射時間的總和為0.2秒到0.3秒。該值考慮了存在于將要用作發(fā)光元 件114的各制造商所制造的LED中的差異。此外，光強穩(wěn)定處理期 間發(fā)光元件114的連續(xù)驅動時間優(yōu)選地在220毫秒到260毫秒之間。本發(fā)明不限于上述實施方式，并且可以在本發(fā)明的原意和范圍之 內將其改變或修改為各種形式。因此，提供所附權利要求書來限定本 發(fā)明的范圍。
權利要求
1. 一種體液成分測定設備，其使用具有與體液的預定成分發(fā)生反應的顯色試劑的試紙，并且借助于比色法來光學地測定體液樣本中該預定成分的量，所述設備的特征在于其包括發(fā)光元件，其配置為向所述試紙發(fā)射照射光，光接收元件，其配置為接收來自所述試紙的反射光，驅動控制單元，其配置為控制所述發(fā)光元件的驅動，溫度測定單元，其配置為測定所述發(fā)光元件附近的環(huán)境溫度，以及確定單元，其配置為根據(jù)所述溫度測定單元測定的環(huán)境溫度在執(zhí)行所述預定成分的量測定之前確定用于驅動所述發(fā)光元件的第一光發(fā)射條件，其中，當在所述第一光發(fā)射條件下驅動所述發(fā)光元件經(jīng)過預定時段之后，在不同于所述第一光發(fā)射條件的第二光發(fā)射條件下將體液提供給所述試紙，并且通過在所述光接收元件處檢測來自試紙的反射的光強來執(zhí)行對體液的預定成分的量測定，其中在所述試紙?zhí)幐鶕?jù)體液的預定成分的量而發(fā)生顏色改變。
2. 根據(jù)權利要求1所述的體液成分測定設備，其特征在于，進一 步包括存儲器單元，其配置為存儲與所述環(huán)境溫度相關聯(lián)的所述第一 光發(fā)射條件的信息，其特征在于，所述確定單元通過從存儲在所述存 儲單元中的所述第 一光發(fā)射條件中選擇與所述環(huán)境溫度相對應的所 述第一光發(fā)射條件來執(zhí)行所述確定。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的體液成分測定設備，其特征在于， 所述第 一光發(fā)射條件中用于控制所述發(fā)光元件的光發(fā)射的控制信號 的脈沖寬度被定義為大于所述第二光發(fā)射條件中的脈沖寬度。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的體液成分測定設備，其特征在于， 所述第 一 光發(fā)射條件中用于控制所述發(fā)光元件的光發(fā)射的控制信號 的脈沖幅度被定義為大于所述第二光發(fā)射條件中的脈沖幅度。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的體液成分測定設備，其特征在于， 所述第 一光發(fā)射條件中用于控制所述發(fā)光元件的光發(fā)射的控制信號 的脈沖周期被定義為短于所述第二光發(fā)射條件中的脈沖周期。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的體液成分測定設備，其特 征在于，所述確定單元根據(jù)所述環(huán)境溫度來確定用于所述發(fā)光元件的 驅動的所述預定時段作為所述第 一 光發(fā)射條件。
7. 根據(jù)權利要求6所述的體液成分測定設備，其特征在于，所述 預定時段是從接通所述體液成分測定設備到由所述發(fā)光元件發(fā)射的 光強穩(wěn)定的時間。
8. 根據(jù)權利要求7所述的體液成分測定設備，其特征在于，所述 預定時段在0.2秒到2秒之間。
9. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的體液成分測定設備，其特 征在于，所述確定單元基于所述環(huán)境溫度來確定用于所述發(fā)光元件的 驅動的脈沖的占空比作為所述第 一光發(fā)射條件。
10. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的體液成分測定設備，其 特征在于，所述確定單元確定連續(xù)驅動所述發(fā)光元件，并且還基于所 述環(huán)境溫度來確定該連續(xù)驅動的脈沖的"開"周期作為所述第一光發(fā) 射條件。
11. 一種控制體液成分測定設備的方法，所述體液成分測定設備 使用具有與體液的預定成分發(fā)生反應的顯色試劑的試紙，并且光學地 測定該預定成分的量，所述方法的特征在于其包括溫度測定步驟，測定發(fā)光元件附近的環(huán)境溫度，確定步驟，基于所測定的環(huán)境溫度在執(zhí)行所述預定成分的量測定 之前確定用于驅動所述發(fā)光元件的第一光發(fā)射條件，第一驅動步驟，在所述第一光發(fā)射條件下驅動所述發(fā)光元件經(jīng)過 預定時段，以及第二驅動步驟，在不同于所述第一光發(fā)射條件的第二光發(fā)射條件 下驅動所述發(fā)光元件，其中，在所述第二驅動步驟中，將體液提供給所述試紙，并且通 過在光接收元件處檢測來自試紙的反射的光強來執(zhí)行體液的預定成 分的量測定，其中所述試紙由從所述發(fā)光元件發(fā)射的光照射。
12. 根據(jù)權利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述確定步所述第一光發(fā)射條件。
13. 根據(jù)權利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述預定時 段是從接通所述體液成分測定設備到由所述發(fā)光元件發(fā)射的光強穩(wěn) 定的時間。
14. 根據(jù)權利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述預定時 設在0.2秒到2秒之間。
15. 根據(jù)權利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述確定步比作為所述第一光發(fā)射條件。
16. 根據(jù)權利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述確定步 驟確定連續(xù)地驅動所述發(fā)光元件，并且還根據(jù)所述環(huán)境溫度來確定該 連續(xù)驅動的脈沖的"開"周期作為所述第一光發(fā)射條件。
全文摘要
一種體液成分測定設備，用于通過保持穩(wěn)定的發(fā)光元件的光量來適當?shù)販y定體液成分。該體液成分測定設備包括發(fā)光元件，用于向滴有體液的試紙發(fā)射光；光接收元件，用于接收從發(fā)光元件發(fā)射的光的反射光；溫度測定單元，用于測定發(fā)光元件附近的溫度；確定單元，用于根據(jù)溫度測定單元測定的溫度來確定用于穩(wěn)定從發(fā)光元件發(fā)射的光量的光發(fā)射條件；以及驅動控制單元，用于根據(jù)確定單元所確定的光發(fā)射條件來控制發(fā)光元件的驅動，該體液成分測定設備的特征在于，在從發(fā)光元件發(fā)射的光量穩(wěn)定之后，開始體液成分測定。
文檔編號G01N33/52GK101401000SQ20078000870
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權日2006年3月28日
發(fā)明者菅原吉久 申請人:泰爾茂株式會社