血糖系统中发送数据的方法及相应的血糖系统的制作方法

专利名称：血糖系统中发送数据的方法及相应的血糖系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在血糖系统的组件之间无线传输数据的方法，该血 糖系统包括主控制器和包括胰岛素分配装置的从属设备，并且涉及相应的 血糖系统。
背景技术：
糖尿病(Diabetes mdlitus)是一种慢性新陈代谢失调，原因是胰腺无法 产生足够量的荷尔蒙胰岛素，从而使新陈代谢不能提供正常的糖吸收和淀 粉吸收。这种缺陷导致高血糖症，也就是在血浆中出现过量的葡萄糖。持 久性高血糖症引起多种严重的症状以及威胁生命的长期并发症，例如脱 水，酮酸中毒，糖尿病性昏迷，心脏血管疾病，慢性肾衰竭，视网膜损伤 以及具有截肢风险的神经损伤。由于还不可能治愈，因此长期治疗是有必 要的，这提供了持续的血糖控制，从而总是将血糖水平维持在正常极限 内。这种血糖控制通过有规律地将外部胰岛素补充进患者的体内从而减少 升高的血糖水平，得以实现。
一般典型地依靠凭借皮下注射器进行每天一次或两次注射快速起效的中 期效应胰岛素混合物来使用外部胰岛素。虽然这种治疗方法不需要频繁地 估计血糖，但已经发现该方式中可达到的血糖控制程度不是最佳的，因为 输送物与生理上产生胰岛素是不同的，据此，胰岛素以较低的速率并且经 过一段更长的时间进入血流。通过所谓的强化胰岛素治疗(intensive insulinotherapy)，可以达到改进的血糖控制，强化胰岛素治疗以每天多次 注射为基础，包括每天一次或两次注射长效胰岛素，用于提供基本的胰岛 素，以及在每餐前按与该餐餐量成比例的量进行的快速起效胰岛素的额外 注射。虽然传统的注射器至少部分被胰岛素笔所替代，但频繁的注射对患 者来说仍然是非常不方便的。
通过发展使患者摆脱每天使用注射器或胰岛素笔的血糖系统，糖尿病治
10疗中的实质性改进已经实现。这种血糖系统通常包括电池供电的胰岛素泵 和单独的电池供电的控制单元。胰岛素泵允许以更生理性的方式传输胰岛 素，并能受控以遵循标准的或个别修改的协议，从而在一整天的过程中给 患者更好的血糖控制。它能够构造为用于皮下布置的可植入设备，或者能 够构造为患者身体上所携带的外部设备。
胰岛素泵的工作可以通过控制单元来控制和修改。例如，胰岛素泵所进 行的适量胰岛素的传输需要患者频繁地确定他或她的血糖水平并将该值输 入控制单元，然后控制单元计算对默认或当前正使用的胰岛素传输协议的 适当修改，也就是剂量和计时，随后与胰岛素泵通信，以相应地调整其运 作。通过电池供电的合适的测量设备，例如经由酶基测试条接收血液样本 并基于酶反应计算血糖值的手持式电子仪表，血糖浓度的确定得以执行。 有利的是，测量设备是血糖系统的组成部分，这样，测量值被自动传送给 控制单元。基于这点考虑，测量设备可以集成到控制单元的外壳中，或者 可作为与控制单元通信的单独设备来提供。此外，每当患者进食时，有必 要使用控制单元指示该泵使用特定量的胰岛素来抵消那顿饭。最近，已经 实现了一种差不多闭环的控制，其中控制单元自动地修改胰岛素传输协 议。
从长期治疗的角度看，需要给糖尿病患者提供灵活性、便利性以及使用 简单，从而提高他或她的生活质量。基于这点考虑，显然在血糖系统的各 独立设备间存在电缆连接是很不利的。因此众所周知要提供无线通信链 接。但是，当应用无线通信时，不得不考虑到必须的接收器和发射器是主 要的能量消耗源。因此，使用它们导致减少了电池寿命并且使得对各独立 设备的电池进行更频繁地更换或充电成为必然。在医疗设备中，该问题不 仅仅是对患者不方便，而是增加了当需要时设备不能正常工作的危险。此 外，对于可植入设备来说，电池的更换和充电都伴随着外科手术。因此， 提供对发射器和接收器的有效使用，这是很重要的。
一种减少能量消耗的可能性是减小发射功率。但是，在很多应用中，这 是不够的。因此，接收器和发射器通常只是在明显分隔开的收听和发送时 间段期间不时地有规律地激活，并且提供同步装置，其寻求维持收听和发 送时间段之间的一致性。至于电池寿命，需要减少各个收听和发送时间段
11的周期并增加每两次连续时间段之间的间隔。但是，由于该分隔开的收听 时间段，不再可能一旦请求就发送消息了。相反，要发送消息到特定接收 方的设备必须至少等到它自己的后续收听间隔。因此，在此期间未激活接 收器的长时间段具有这样的缺点，即其趋向于导致重要的延迟时间，这对 患者来说是不方便的。因此，如果要在电池寿命和延迟时间之间达到合适 的折中的话，就存在一个下限，在该下限以下，连续收听时间段之间的间 隔不应再降低。
US6,585,644中描述了一种以该方式运作的典型血糖系统。该参考文献 公开了一种电池供电的外部通信设备，其通过遥测消息与至少一个电池供 电的医学设备，例如植入式胰岛素泵和/或血糖传感器，进行无线通信。相 应的通信协议被设计为用于低功率消耗，特别是一个或多个医学设备的低 功率消耗，以及低通信延迟时间。根据该协议，在所有设备中，接收器只 在被非激活时间段分隔开的独立的收听时间段期间激活。收听时间段的长 度决定了能量消耗，且连续收听时间段之间的间隔决定了延迟时间。遥测 消息包括前同步部分，其用于在传输该消息时传输前同步信号。在相应的 发送时间段中进行遥测消息的传输，在所述发送时间段之间，发射器未激 活。这些设备寻求保持相互同步，从而使传输和收听时间段相一致。假设 通信失败或失去同步，则发送时间段可被延长或移动，或者可以在延长的 时间段上发送该前同步信号，从而跟上目标设备的收听时间段。植入式医 学设备可具有一个储存模式，在非使用时间段期间能变换到该模式，且其 中连续收听时间段之间的间隔被充分地增加，以节约电池功率。该系统具 有上文所表明的缺点。仍然需要进一步减少延迟时间，但实质上又不增加 能量消耗。
US6,807,159公开了一种协议，设计为减少主驱动无线网络中的功率消 耗，但实质上又不增加延迟时间。主设备有规律地向从属设备发送轮询消 息，从属设备只在该消息的传输期间激活其接收器。对于每个从属设备， 使用一种基于概率的方案，从而预报下一个数据包的到达时间。该预报的 结果随后被用于调整每个从属设备的轮询间隔。如果每个设备处的通信量 的时间分配大致恒定的话，那么这种基于可调概率的轮询间隔机制可产生 电池寿命和延迟时间的最优化。但是，该机制不能有利地应用于这样的无线血糖系统中，即该系统中，控制器和该系统的其他设备之间的通信只是 有时发生，因此通信量分配是非常不统一的。
本发明的目的在于提供一种用于在血糖系统的组件之间无线传输数据的 方法，该方法将系统所有组件的低功率消耗和低延迟时间相结合，克服了 现有技术中所发现的缺点，并提供相应的血糖系统。

发明内容
该目标的实现是通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求13 的特征的血糖系统来完成的。本发明进一步的优选实施例是各个从属权利 要求的主题。
本发明的方法步骤是由血糖系统的组件来执行的，该系统包括胰岛素分 配设备和单独的遥控器，从而在该系统的各个设备之间无线地传递命令、 状态和其他数据。设备之间的数据流遵循主-从原则，其中遥控器是主设备 而胰岛素分配设备和其他可能的设备是从属设备，通常从属设备从不发起 通信，而只是对从遥控器接收的消息作出响应，也就是说，只有主设备有 权发起通信周期，而从属设备只在主设备请求时发送，以保证两个从属设 备不能同时占用空中接口。血糖系统的每个设备分别包括接收器和发射 器，用于无线接收和发射消息。
胰岛素分配设备通常运作于节电模式中，在该模式中，以接收器激活频 率上间歇地激活其接收器，接收器每次被激活预定监听时间段，而在其余 时间不激活接收器。在一个优选实施例中，预定的监听时间段可以是，如 10毫秒。如果想要使用控制器来向胰岛素分配设备发送数据或向胰岛素分 配设备请求响应，那么将控制器的发射器激活发送时间段，以发送送往或 将要送往胰岛素分配设备的适当数据帧。显然，除了血糖系统不包括除胰 岛素分配设备之外的另外的从属设备的情况或将要向血糖系统的所有从属 设备发送数据帧的情况外，数据帧最好包括表示数据帧是发往胰岛素分配 设备的指示。数据帧包括前同步部分，该前同步部分被调整成使得一旦发 送该数据帧，就在前同步时间段发送前同步信号。全部或部分数据帧可以 是通信开始数据帧。如果控制器想建立与胰岛素分配设备的通信，那么它 就发送这种类型的数据帧。在通信开始数据帧的传输之后，控制器的发射器被去激活，然后控制器的接收器被激活响应时间段。在一个优选实施例 中，响应时间段可以是，如50毫秒到500毫秒，并且最好是大约100毫 秒。无论如何，所选的响应时间段必须足够大于从属设备的命令处理时 间，并且必须足够短以满足所需的性能和响应要求。如果从属设备接收到 前同步信号，也就是包括在通信开始数据帧的前同步部分中的前同步的至 少一部分，那么在监听时间段期间，胰岛素分配设备的接收器保持激活， 直到胰岛素分配设备已经接收到通信开始数据帧的剩余部分的至少一部 分。在接收到发往或将要发往胰岛素分配设备的通信开始数据帧之后，胰 岛素分配设备被切换到通信模式，该模式中其发射器被激活，以向控制器 发送响应。该响应同样也由数据帧组成，并且取决于控制器所发送的数据 帧的类型，可以只是对接收的确认或可进一步包括控制器所请求的数据。 在接收到通信开始数据帧之后由胰岛素分配设备所发送的响应向控制器表 示，胰岛素分配设备确实接收了通信开始数据帧，并切换到通信模式。随 后或在另一个步骤中，胰岛素分配设备从通信模式切换回节电模式。
根据本发明， 一旦从通信模式切换回节电模式，接收器激活频率首先被 设置为第一频率值。如果胰岛素分配设备在预定的节电超时时间段期间没 有接收到通信开始数据帧，那么接收器激活频率被设为小于第一频率值的 第二频率值，由此提供"高频"节电模式和"低频"节电模式。另一方面，如果 已经接收到通信开始数据帧，那么胰岛素分配设备被切换到如上文所述的 通信模式。因此，每当胰岛素分配设备接收到通信开始数据帧并与控制器 通信，连续监听时间段之间的间隔就被重新选择，从而有非常小的延迟时 间但比通常略高的能量消耗。只有在没有从控制器发往或将要发往胰岛素 分配设备的另外的通信开始数据帧一段时间之后，才将连续监听时间段之 间的间隔选择成使得延迟时间增加而能量消耗减少到其通常的节电值。这 种两步处理对于血糖系统来说是有利的，因为患者通常每天只使用控制器 几次(并且控制器和胰岛素分配设备之间的总体通信只是有时发生)，且 只在这几次期间，才感觉到长延迟时间不方便。已经认识到控制器的大部 分使用涉及在一段很短的时间段内从控制器发送到胰岛素分配设备的多个 消息，也就是说，通信行为是非常不均匀的。根据本发明的方法，延迟时 间在这种高通信量的间隔的每个可能的起始处减少。在控制器所发送的通信开始数据帧中，选择前同步部分的长度从而使前 同步时间段超过与第一频率值相对应的周期持续时间的长度。如果在响应 时间段期间未收到响应，也就是说，如果胰岛素分配设备在其监听时间段 之一中显然没有收到前同步信号，那就增加前同步部分的长度从而使前同 步时间段超过与第二频率值相对应的周期持续时间的长度，且重新发送具 有该经修改的前同步部分的通信开始数据帧。因此控制器首先发送通信开 始数据帧，使得它只在胰岛素分配设备处于"高频"节电模式或其一个监听 时间段恰好与前同步信号的传输时间重叠的情况下被接收。如果胰岛素分 配设备接收到该通信开始数据帧，则节约了能量，因为该通信开始数据帧 是利用短的前同步时间段来发送的。只有当该通信尝试不成功时，才发送 通信开始数据帧，使得该通信开始数据帧一定在工作于"低频"节电模式中 的胰岛素分配设备中被接收。
本发明的方法提供这样一种优点，即对于血糖系统的特别不均匀的通信 量模式，遥控器和胰岛素分配设备两处的低能耗与胰岛素分配设备对控制 器所发送的请求的短响应时间相结合。
如果血糖系统包括除胰岛素分配设备以外的血糖感测设备和/或可能的 一个或多个其他额外从属设备，血糖感测设备同样配置为从属设备，那么 本发明的方法可以得到有利地应用。该系统的所有从属设备，也就是胰岛 素分配设备，血糖感测设备和可能的其他从属设备，执行如上文所述的对 应于胰岛素分配设备的相同步骤。因此，就无线通信而言，从属设备表现 相同的行为，也就是遵守相同的通信协议。
在血糖系统包括多个从属设备的情况下，如上文对于胰岛素分配设备所 述那样，也就是说，通过将控制器的发射器激活发送时间段，发送送往特 定从属设备的合适的数据帧，控制器可将数据发送给该从属设备或向该从 属设备请求响应。那么优选在控制器所发送的通信开始数据帧中包括表示 通信开始数据帧将要发往的目标从属设备的指示，从而建立与该从属设备 的通信。 一旦从属设备在其一个监听时间段期间收到前同步信号，其接收 器维持激活，直到已收到包括在通信开始数据帧中的目标设备指示。这 里，可以确定是否通信开始数据帧是发往该从属设备的。只有当通信开始 数据帧确实是发往该从属设备时，其接收器维持激活，直到通信开始数据
15帧的剩余部分已经被接收，并且该从属设备被切换到如上所述的通信模 式。否则，该从属设备保持在节电模式。但是，从属设备的激活频率被改 为大于第二频率值的第三频率值，并且只有在持续预定超时时间段未收到 通信开始数据帧时，激活频率才被改回第二频率值，所述预定超时时间段 例如可以与上述预定节电超时时间段相等。因此，只要接收到通信开始数 据帧，从属设备就减少延迟时间，即使通信开始数据帧是发往另一个从属 设备的。这种行为是有利的，因为已经发现在任何高通信量时间段期间， 控制器很可能不仅仅与一个从属设备通信，而是与所有从属设备依次通 信。优选地，第三频率值和第一频率值被选为相等。
在一个优选实施例中，选择第一频率值使得每100到500毫秒，优选每
300毫秒，激活胰岛素分配设备的接收器，并且选择第二频率值使得每0.5 到30秒，优选每2到20秒，且最优选大约每3秒，激活胰岛素分配设备的 接收器。就这点而言，有利的是，对应于第二频率值的激活时间段为对应 于第一频率值的激活时间段的整数倍。很明显频率值总是在合适的响应时 间和足够的低能耗之间折中，并且必须选择为满足特定的要求。 一方面， 较高的频率值增加了从属设备的能耗，但减少了控制器的能耗，因为可以 使用较短的前同步时间段。另一方面，较低的频率值减少了从属设备的能 耗，但导致了较长的延迟时间，并且，由于较长的前同步时间段是必须 的，因此导致了控制器的能耗增大。此外，控制器所使用的短的和长的前 同步时间段优选被选择为使它们分别超过"高频节电模式和"低频"节电模式 的时间段约25毫秒。因此，在最优实施例中，前同步时间段分别为约325 毫秒以及约3025毫秒。此外，优选预定节电超时时间段为10秒到60秒并 且优选大约为15秒。特定应用的预定节电超时时间段的最优值的选择应在 一方面基于控制器上需要无线通信的不同的用户动作之间的平均时间段的 估计，而另一方面基于这样的时间的估计，在该时间之后认为用户不再寻 求调用另一个需要无线通信的用户交互。上述各个参数的值在血糖系统的 低能耗和短响应时间之间产生了良好的平衡。
在多个从属设备的情况中，在一些情况中有利的是，修改上述方法，使 得一旦将从属设备从通信模式切换到节电模式，接收器激活频率就立即被 设置为第二频率值，而不需要首先将其设为第一频率值。如果很可能在每个通信时间段期间控制器仅对每个从属设备轮询一次，那么这种经修改的 方法就是有利的。在这种情况中，可以在从属设备方获得额外的功率节 约。
该方法可包括，控制器发送的所有数据帧都是通信开始数据帧。但是， 优选在传输通信开始数据帧之后，控制器还发送另外的数据帧。因此，在 本发明的方法的优选版本中，在传输通信开始数据帧之后，控制器的发射 器被激活至少另一个发送时间段，以发送发往或将要发往同一个从属设备 的至少另一个数据帧，至少另一个数据帧包括的前同步部分被选择为使前 同步信号在前同步时间段发送，而在发送该至少另一个数据帧中的每一个 之后，控制器的接收器被激活响应时间段，在优选实施例中，该响应时间 段可以是，例如50毫秒到500毫秒，优选是约100毫秒。为了提供从属设 备区分通信开始数据帧和另外的数据帧并可能在不同类型的另外的数据帧 之间进行区分的可能性，控制器所发送的所有数据帧包括命令部分，该命 令部分中包含识别数据帧的内容的命令。对于任意通信开始数据帧，通信 开始命令都包括在各自的命令部分中，从而将该数据帧标识为通信开始数 据帧。
如果从属设备在处于节电模式中时在监听时间段期间接收到该前同步信 号，那么从属设备的接收器至少在接收到包括在数据帧的命令部分中的命 令前都维持激活，而如果该命令不是通信开始命令，则从属设备维持在节 电模式。另一方面，如果从属设备在处于通信模式时接收到前同步信号， 则从属设备的接收器至少在已接收到包括在数据帧的命令部分中的命令之 前都维持激活。如果该命令不是通信开始命令，且从属设备是该数据帧的 预期接收方，则从属设备的接收器维持激活直到己接收该数据帧的剩余部 分，然后从属设备的发射器被激活和去激活，以发送响应到控制器。因 此，从属设备只在它们己经处于通信模式时才对另外的数据帧作出响应。 注意，每个从属设备一旦接收到指示该从属设备切换到通信模式的通信开 始数据帧，也就是开始通信周期的通信开始数据帧，以及一旦接收到发往 该从属设备并在该从属设备仍处于通信模式时被该从属设备接收的任何另 外的数据帧，就发送响应。因此，在每个具有特定从属设备的通信周期 中，控制器发往该从属设备的所有数据帧引起从属设备向控制器发送的响应数据帧。取决于控制器所发送的数据帧的类型，该响应数据帧可以仅仅 是接收确认，或者可包括控制器所请求的另外的数据。
在一个优选实施例中，如果在预定的通信超时时间段未接收到发往特定 从属设备的通信开始数据帧或另外的数据帧，并且通信模式被设置为只要 相应从属设备的发射器未被激活以发送响应则其接收器就保持激活，则终 止该从属设备的通信模式。因此，从接收到通信开始数据帧开始，特定从 属设备至少在预定通信超时时间段保持处于通信模式。在通信模式中，延 迟时间基本上为零，因为从属设备的接收器总是激活的，因此实现了涉及
多个另外的数据帧和相应响应的高效通信。通过这种方式，多个数据帧可 被发送到从属设备，而延迟时间基本上为零。更优选的是，在控制器处跟 踪自发送最后一个数据帧到特定从属设备以来的时间，并且在发送另一个 数据帧到同一个从属设备之前，在控制器处基于所测量的时间和预定通信 超时时间段之间的比较，确定是否期望该从属设备仍处于通信模式。如果 确定期望该从属设备仍处于通信模式，则控制器首先发送该数据帧，使前 同步时间段横跨的时间段小于对应于第一频率值和第二频率值的周期。实 际上，可以将前同步时间段选择为具有最小持续时间，例如约25毫秒，因 为在通信模式中，从属设备的接收器总是激活的。这样，在控制器方获得 额外的能量节约。在一个优选实施例中，预定的通信超时时间段为0.2到
2.5秒，并且优选是大约2秒。
在这样一种延长的通信模式的情况中，更优选的是提供这样的选项， 即，将延迟时间段指示包含到从属设备所发送的针对特定第一数据帧的响 应中，以指示实际的响应将在稍后发出。换而言之，如果从属设备确定它 在发送数据帧之后的响应时间段内不能发送响应，那么它能向控制器表明 响应将存在延迟。随后，从属设备和控制器两者的发射器和接收器都去激 活所表明的延迟时间段。只有在所表明的延迟时间段结束之后，控制器的 发射器和从属设备的接收器才被激活，从而控制器可以发送向从属设备请 求延迟的响应的第二数据帧，并且从属设备能接收到该请求。 一旦接收到 该请求数据帧，从属设备的发射器就被激活，以发送所请求的响应给控制 器。这样，可将响应时间段选择为相对较小，以节约能量。
在通信周期涉及之后跟着一个或多个额外数据帧的通信开始数据帧这样的延长的通信模式的情况中，有利的是，由控制器和由(多个)从属设备所发送的数据帧包含在特定通信周期内唯一识别该数据帧的帧编号或帧索
引(frame reference)。例如，通信开始数据帧可包括帧编号1 ，并且目的地从属设备响应于该通信开始数据帧而发送的数据帧可同样包括帧编号1。对于控制器所发送的每个额外数据帧以及相应的响应数据帧，帧编号增加1，也就是说，第一额外数据帧和响应数据帧具有帧编号2，第二额外数据帧和响应数据帧具有帧编号3，等等。在另一个例子中，通信开始数据帧包括帧编号1，目的地从属设备响应于该通信开始数据帧所发送的数据帧包括帧编号2，控制器发送的第一额外数据帧包括帧编号3，等等。无论如何，通过这种帧编号或帧索引，能够确保通过发送相应数据帧由控制器所发出的所有命令只按预定顺序被目的地从属设备恰好执行一次。控制器知道确认命令执行的响应数据帧必须具有哪个帧编号或帧索引，从而使控制器可以重新发出命令，直到确认命令的执行。此外，从属设备知道与一系列命令中的下一个命令相对应的额外数据帧必须具有哪个帧编号或帧索引，从而使它能在丢失该系列中的命令的情况下发出警告，并防止将特定命令执行不止一次。
为了进一步增加血糖系统的安全性，有利的是，每个数据帧不仅仅包括目的地从属设备的指示(在不止一个从属设备的情况中)，还具有唯一识别发送数据帧的设备(控制器或从属设备)的源设备索引。这个源设备索引可用于保证特定血糖系统的组件无视那些不属于该血糖系统的数据帧。
在另一个优选实施例中，控制器可将包含终止命令的数据帧发送给处于通信模式的从属设备，且该从属设备一旦接收该终止数据帧就终止通信模式。因此，如果不意图使用控制器来发送另一个数据帧给处于通信模式中的从属设备，可以在通信超时时间段结束以前终止涉及基本上持久激活的接收器的通信模式，以节约能量。这种终止从属设备的通信模式的可能性优选与上述实施例相结合，上述实施例中，如果持续预定通信超时时间段未接收到发往特定从属设备的通信开始数据帧或另外的数据帧，就终止该从属设备的通信模式。于是，优选通信模式应当总是通过终止命令来终止，且通信超时时间段只是作为安全特征提供，以避免在错误的情况中从属设备无意中持久保持在通信模式中。更优选的是，控制器发送至少一个通信开始数据帧是由用户请求发起的，也就是说，不等待某个预定的发送窗口就发送通信开始数据帧。如果患者决定修改胰岛素传输协议或者改变从属设备的某些其他设置，或者如果患者需要在餐前服用胰岛素，情况就是如此。
此外或可选地，优选在控制器中周期性地产生计时器事件，并且一旦每次发生这样的计时器事件，控制器就发送通信开始数据帧。就这点而言，特别有利的是，将计时器事件发生的频率选择为具有第二频率值，或者使第二频率值是计时器事件频率的整数倍；在由计时器事件启动的每个通信
开始数据帧中包括时间基准； 一旦在从属设备接收就检查该时间基准；以及基于该时间基准使从属设备的监听时间段的开始时间与计时器事件同步。这样，不管目标从属设备的当前激活频率值如何，都可以确保，控制器能利用前同步时间段与目标从属设备建立联系，所述前同步时间段只需超过对应于第一频率值的周期持续时间的长度。因此，能耗和延迟时间都减小了 。计时器事件所触发的通信开始数据帧的发送或自动轮询被用于，例如自动控制和从属设备的维护。因此，计时器事件所产生的通信周期可用于周期性地检查从属设备的状态或控制从属设备的操作，例如通过胰岛素分配设备有规律地分配适量胰岛素。优选地，每3到5分钟，优选约每5分钟，产生这样的计时器事件。此外，有利的是，在发生计时器事件时发送的通信开始数据帧与用户请求所发起的通信开始数据帧区分开来，并且接收通信开始数据帧的从属设备确定通信开始数据帧是由计时器事件还是由用户请求发起的。按照这种方式，通信超时时间段、节电超时时间段和/或通信开始数据帧不发往的从属设备用来确定何时从"高频"节电模式改变为"低频"节电模式的超时时间段可被选择为对于由计时器事件所发起的通信开始数据帧比对于由用户请求所发起的通信开始数据帧更短。这是有利的，因为在大多数情况中，自动轮询不需要延长的通信，并且因为自动轮询不需要用户的交互作用，因此延长的延迟时间不会导致用户厌烦。
本发明进一步涉及一种实施本发明方法的血糖系统。这种血糖系统包括具有接收器、发射器和控制装置的主控制器，其中控制装置可用于将发射器激活发送时间段，以发送包含前同步部分的通信开始数据帧使得在前同步时间段发送前同步信号，以及随后将接收器激活响应时间段。该系统进
20一步包括具有胰岛素分配装置且具有接收器、发射器和控制装置的从属设备，其中该从属设备适于佩带患者身体上或植入患者身体皮下，从而使胰.岛素能够从该从属设备传递到患者身体。从属设备的控制装置适于使该从属设备通常在节电模式下工作，在节电模式中，控制装置以接收器激活频率间歇地激活接收器，接收器每次激活预定的监听时间段，例如10毫秒，且在其余时间接收器是非激活的。从属设备的控制装置进一步适于确定在监听时间段期间从属设备的接收器是否接收到通信开始数据帧的前同步信号，并且如果接收到前同步信号，则将从属设备的接收器保持激活，直到已接收到通信开始数据帧的剩余部分的至少一部分，将从属设备切换到通信模式，在通信模式中控制装置激活从属设备的发射器以发送响应到控制器，并且随后将从属设备从通信模式切换到节电模式。在接收到通信开始数据帧之后胰岛素分配设备所发送的响应向控制器表明，胰岛素分配设备确实接收了通信开始数据帧并切换到通信模式。
根据本发明，从属设备的控制装置适于首先在从属设备从通信模式切换为节电模式时将激活频率设为第一频率值，然后如果接收器在预定的节电超时时间段未接收到将要发往该从属设备的通信开始数据帧，则将激活频率设为小于第一频率值的第二频率值，其中控制器的控制装置适于发送通信开始数据帧，使得前同步时间段超过对应于第一频率值的周期持续时间长度，并且，如果在响应时间段期间未接收到响应，则调整并重新发送通信开始数据帧，使得前同步时间段增大并超过对应于第二频率值的周期持续时间长度。
在一个优选实施例中，选择第一频率值使得每蘭到500毫秒，优选每
300毫秒，激活从属设备的接收器，且选择第二频率值，从而每0.5到30秒，优选每2到20秒，最优选约每3秒，激活从属设备的接收器。此外，控制器所使用的短前同步时间段和长前同步时间段优选被选为使它们分别超出"高频"节电模式和"低频"节电模式的时间段约25毫秒。因此，在最优实施例中，前同步时间段分别大约为325毫秒和3025毫秒。此外，预定节电超时时间段优选为10秒到60秒，优选约15秒。这些值在血糖系统的低能耗和短响应时间之间产生了良好的平衡。
在一个优选实施例中，该系统包括至少另一个从属设备，其中的至少一个具有血糖感测装置，其中，所有的从属设备包括按照与具有胰岛素分配装置的从属设备的接收器、发射器和控制装置分别相同的方式配置的接收器、发射器和控制装置。控制器的控制装置进一步适于在每个通信开始数据帧中包括目标从属设备的指示，以单独寻址各个从属设备。从属设备的控制装置进一步适于在控制装置确定从属设备在监听时间段期间接收了前同步信号的情况下，使从属设备的接收器保持激活，至少直到接收器已接收目标设备指示，并且使从属设备的接收器保持激活，直到已接收通信开始数据帧的剩余部分，并且如果从属设备为目标从属设备，将从属设备切换到通信模式，或者如果从属设备不是目标设备，则使从属设备保持在节电模式，并将从属设备的接收器激活频率设为第三频率值，该第三频率值大于第二频率值并且优选等于第一频率值，随后，如果接收器在预定超时时间段未接收到通信开始数据帧，则将接收器激活频率设为第二频率值。
更优选的是，在发送通信开始数据帧之后，主控制器的控制装置进一步用于将控制器的发射器激活至少另一个发送时间段，以发送发往或将要发往同一个从属设备且所包含的前同步部分使得在前同步时间段发送前同步信号的至少另一个数据帧，并且在传输所述至少另一个数据帧中的每个之后，将控制器的接收器激活响应时间段，该响应时间段可以是，例如50毫秒到500毫秒，优选是约100毫秒，其中，控制器所发送的所有数据帧都包括具有命令的命令部分。控制器的控制装置进一步适于在任何通信开始数据帧的命令部分中包括通信开始命令，以表明该数据帧为通信开始数据帧。从属设备的控制装置进一步适于确定其处于节电模式时，是否该从属设备的接收器在监听时间段期间接收了前同步信号，如果该确定是肯定的，则将从属设备的接收器保持激活直到已接收到数据帧的命令部分中所包括的命令，并且如果该命令不是通信开始命令，就将该从属设备保持在节电模式。从属设备的控制装置进一步适于确定当从属设备处于通信模式时，是否该从属设备的接收器接收了前同步信号，如果该确定是肯定的，则将从属设备的接收器保持激活至少直到已接收数据帧的命令部分中所包括的命令，并且如果该命令不是通信开始命令且从属设备是预期的数据帧接收方，则将从属设备的接收器保持激活，直到已接收数据帧的剩余部分，并激活和去激活从属设备的发射器以向控制器发送响应。应当注意的是， 一旦接收到命令该从属设备切换到通信模式的通信开始数据帧，也就是开始通信周期的通信开始数据帧，以及一旦接收到发往该从属设备并在该从属设备仍处于通信模式时被该从属设备接收的任何另外的数据帧，每个从属设备就发送响应。因此，在具有特定从属设备的每个通信周期中，控制器发送到该从属设备的所有数据帧引起由该从属设备向控制器发送的响应数据帧。取决于控制器所发送的数据帧类型，该响应数据帧可以仅仅是接收确认，或者可包括控制器所请求的另外的数据。
在另一个优选实施例中，每个从属设备的控制装置适于，在接收器在预定的通信超时时间段未接收到对应于相应从属设备的数据帧时终止通信模式，以及只要其未激活发射器以发送响应，就在通信模式中将相应从属设备的接收器保持激活。在一个优选实施例中，预定的通信超时时间段为0.2到2.5秒，优选是约2秒。
另外，更优选的是控制器进一步包括计时器，并且控制器的控制装置适于一旦发送数据帧到特定从属设备就启动该计时器，从而在向同一个从属设备发送数据帧之前，基于计时器的当前值和预定通信超时时间段之间的比较，确定是否期望该从属设备仍处于通信模式，如果确定期望该从属设备仍处于通信模式，则首先发送数据帧，使得前同步时间段横跨的时间段比对应于第一频率值和第二频率值的周期持续时间更短。
另外，更优选的是每个从属设备的控制装置适于在从属设备对特定第一数据帧所发出的响应中包含有延迟时间段指示，以表示实际的响应将稍后发出，从而将发射器和接收器去激活所指示的延迟时间段，在该延迟时间段结束后激活从属设备的接收器，以等待接收请求对第一数据帧的响应的第二数据帧，并且随后激活从属设备的发射器以给控制器发送所请求的响应，并且更优选的是，控制器的控制装置适于一旦接收到包含延迟时间段指示的响应就将控制器的发射器和接收器去激活所指示的延迟时间段，并在该延迟时间段结束后激活控制器的发射器，以发送请求对第一数据帧的响应的第二数据帧。
在一个优选实施例中，控制器的控制装置可用于发送具有终止命令的数据帧给处于通信模式的从属设备，并且每个从属设备的控制装置适于一旦接收到该数据帧就终止通信模式。这种终止从属设备的通信模式的可能性
23优选与上述实施例相结合，在上述实施例中，如果在预定的通信超时时间 段未接收发往特定从属设备的通信开始数据帧或另外的数据帧，则该从属 设备的通信模式被终止。于是，优选总是通过终止命令来终止通信模式， 而通信超时时间段只作为安全特征提供，以避免在错误的情况下从属设备 无意中长久保持在通信模式中。
在一个优选实施例中，控制器包括激励装置，该装置的激励给控制装置 提供信号，命令控制装置发送数据帧。
另外，更优选的是，控制器进一步具有计时器事件生成器，其可用于周 期性地产生计时器事件并给控制器的控制装置提供相应的计时器事件信 号，并且更优选的是，控制器的控制装置适于一旦接收到这样的计时器事 件信号就发送通信开始数据帧。在该情况中，更优选的是，计时器事件生 成器产生计时器事件的频率具有第二频率值，或者使第二频率值为计时器 事件频率的整数倍，控制器具有时钟，且控制器的控制装置适于将从时钟 得到的时间基准包含在由接收计时器事件信号所引起的每个数据帧中，并 且从属设备的控制装置适于在从属设备接收时检查该时间基准，并通过该 时间基准使监听时间段的幵始时间与计时器事件同步。优选地，计时器事 件生成器能够每3到5分钟，优选大约每5分钟，产生这样的计时器事件。
在一个优选实施例中，控制器包括血糖感测装置。因此，该系统可包括 配置为从属设备的单独的血糖感测装置，和/或可包括其中集成有血糖感测 装置的控制器。


下面，参考附图针对一个优选实施例详细解释本发明。
图la显示了根据本发明的血糖系统的示意图。
图lb显示了根据本发明的另一血糖系统的示意图。
图2a显示了根据本发明的血糖系统的控制器形成部分的主要组件的示 意框图。
图2b显示了根据本发明的血糖系统的从属设备形成部分的主要组件的 示意框图。
图3a为一个示意流程图，阐释了按照本发明的方法的一个优选实施例的控制器方。
图3b为一个示意流程图，阐释了按照本发明的方法的一个优选实施例 的从属方。
图4为数据帧的示意图。
图5a为阐释了延迟响应机制的从属方的示意流程图。 图5b为阐释了延迟响应机制的控制器方的示意流禾呈图。
具体实施例方式
在图la中，血糖系统1示意性地显示为包括控制器2，用于将胰岛素给 到患者的血液循环中的胰岛素泵3，以及用于确定血糖水平的血糖测量设备 4。控制器2包括外壳5，显示器6和多个控制键7，所述控制键7可用于启 动控制器2的特定动作或将数据输入控制器2，例如为了相对于各种患者参 数，如他或她的体重，调整胰岛素泵3的操作。图2a所示的示意性框图中 描述了控制器2的其他主要组件。因此，控制器2进一步包括电池8，发射 器9，接收器IO，与发射器9和接收器10耦合的天线11，以及时钟23。控 制器2的操作由控制电子电路12控制。特别是，控制电子电路12可用于编 制(compose)将要通过发射器9发送的数据帧，分析接收器10接收的数据 帧，以及激活和去激活发射器9和接收器10以分别发送和接收数据帧。通 过时钟23，控制电子电路12可提供计时器功能(创建计时器、开始计时器 以及停止计时器)并定义和创建计时器事件。
胰岛素泵3和血糖测量设备4分别包括外壳13，显示器14和天线15。 胰岛素泵3和测量设备4的其他主要组件显示在图2b所示的示意性框图 中。因此，胰岛素泵3和测量设备4进一步包括电池17;发射器18和接收 器19，两者都耦合到天线15;以及时钟24。控制器2的操作由控制电子电 路21控制。特别是，控制电子电路21可用于编制将要通过发射器18发送 的数据帧，分析接收器19接收的数据帧，以及激活和去激活发射器18和 接收器19以分别发送和接收数据帧。通过时钟24，控制电子电路12可提 供计时器功能(创建计时器、开始计时器及停止计时器)并定义和创建计 时器事件。两个设备都具有功能块20。在胰岛素泵3的情况中，功能块20 是胰岛素分配装置，而在血糖测量设备4的情况中功能块20是能够分析酶基测试条上的血液样本的葡萄糖感测装置，所述测试条能够插入测试条接
收槽16内，以基于酶反应确定血糖水平。控制器2经由RF空中接口 22与 设备3和4通信，所述空中接口可以使用例如欧洲的869.84MHz的频率或 美国和加拿大的903.02MHz的频率，64KHz和FSK调制的二元分离。曼彻 斯特编码可用于允许接收器的自动平衡以及测试曼彻斯特干扰。数据速率 可以是，例如9600bps。
图lb示意性地显示了一个可供选择的血糖系统1，。与图la的系统1类 似，系统l'包括控制器2'和用于将胰岛素给到患者的血液循环中的胰岛素
泵3。但是，系统r不包括单独的血糖测量设备4。相反，血糖测试装置和
测试条接收槽16'都集成在控制器2'中，也就是说，图la所示的系统1中 的控制器2和血糖测量设备4被组合进具有共用外壳5的单个设备2，中。
在图la和lb中，胰岛素泵3显示为佩带在患者身体上的外部设备。但 是，胰岛素泵3也可以构造为放置在皮下的植入式设备。
在控制器2， 2邻设备3和4所建立的RF无线网络中，控制器2， 2'配 置为主设备而设备3和4配置为从设备，也就是说，他们不会发起通信， 而只是对从控制器2， 2'接收的命令作出响应。控制器2， 2'和设备3和4 通过交换数据帧来通信，其中每次传输优选只包括一个数据帧。 一个这样 的数据帧300示意性地显示于图4中。数据帧300包括前同步部分301，地 址头302 (包括目标地址部分303，命令部分304和可选的其他头部分(未 显示)，如检验和(checksum)部分，源地址部分和/或帧编号或帧参考部 分)以及可选的数据部分305。前同步部分301的长度是可变的，以包括具 有特征位样式(如01010101)的数量可调的前同步字节，从而在传输数据 帧时在可调时间段(前同步时间段)发送特征前同步信号。每个数据帧300 发往特定接收方。为了表示该预期的接收方，发送者将预定义的目标设备 地址包含在目标地址部分303中。数据帧的类型，也就是命令或响应，以 及命令的类型由命令部分304中所包括的唯一的命令或响应识别符识别。 因此，在接收到数据帧300时，控制电子电路12， 21能确定相应设备是否 是预期的接收方。此外，能确定控制器2， 2'或设备3， 4分别已经发送了 哪个命令或响应。某些命令可能需要将另外的信息发送给接收方。这些信 息可包括在可选的数据部分305中。这同样适用于由设备3， 4作为响应发送的额外信息，例如状态数据。
在图3a和3b中，显示了根据本发明的方法的一个优选实施例的示意
图，其中图3a显示了控制器2， 2'中执行的步骤而图3b显示了胰岛素泵3 和血糖测量设备4中执行的步骤。
根据图3b中所示的实施例，从属设备3， 4通常工作于节电模式，该模 式中从属设备3， 4的发射器18和接收器19通常是不激活的，且其中接收 器19每3秒才激活IO毫秒的监听时间段。这样一种工作模式通常称为嗅探 (sn近)模式，且连续监听时间段的开始时间之间的间隔被称为嗅探间隔。 因此，从属设备3， 4的操作在步骤200开始，其中嗅探间隔设为3秒。在 经过嗅探间隔之后(步骤201)，在步骤202激活接收器19，在步骤203确 定在10毫秒的监听时间段期间是否能检测到前同步信号。如果是这样的， 那么接收器19保持激活以接收数据帧的剩余部分(步骤204)。随后，检 查所接收的数据帧300的命令部分304，以确定其是否包括通信开始命令识 别符。控制器2， 2'使用该特定命令将目标设备切换到通信模式，该模式中 接收器19实质上一直是激活的。因此，如果在步骤206确定目标地址部分 303包括相应从属设备的地址，那么接收器被去激活(步骤207)且从属设 备被切换到通信模式(步骤208)。
在通信模式中，发射器18被激活和去激活以发送响应到控制器2， 2' (步骤209)，然后接收器19再次被激活(步骤210)，以等待来自控制器 2， 2'的另一些数据帧300。对通信开始数据帧的响应向控制器2， 2'表示从 属设备3， 4现在处于通信模式。与嗅探模式相反，接收器19保持激活直 到检测到另一个数据帧300的前同步信号或直到已经过例如2秒长(也就 是比监听时间段长)的通信超时时间段但未检测到前同步信号(步骤 211)。如果在步骤211检测到另外的数据帧的前同步信号，则在步骤212 接收该另外的数据帧。否则，以及在所接收的另外的数据帧都不是发往该 从属设备的情况下，从属设备切换回节电模式(步骤214)。如果所述另外 的数据帧300的命令部分304中所包含的命令表示通信模式应当被立即终止 的话，也进行相同的动作(步骤213)。但是，如果步骤212中接收的另外 的数据帧300不是这种终止数据帧，则在步骤214去激活接收器19以返回 步骤209，从而发送响应。取决于该命令，这个响应可以只确认接收或可包
27括控制器2， 2'所请求的数据。因此，只要控制器2， 2'继续将另外的数据
帧300发送给同一个从属设备3， 4，使各个另外的数据帧的前同步信号在 通信超时时间段过去之前得以接收，那么从属设备3， 4就保持通信模式， 该模式中接收器19只在用来发送响应的时间期间是非、激活的。在平常的操 作中，通过在命令部分304中包含终止命令的另外的数据帧300来终止通信 模式。
一旦在步骤214从通信模式切换回节电模式，嗅探间隔被调整为300毫 秒，以减少控制器2， 2'进行另一通信尝试的情况中的延迟时间。当从属设 备3， 4接收到命令部分304中具有通信开始命令的数据帧300并在步骤 206中确定地址部分303中所包含的地址不是其自己的地址时，在步骤216 中执行相同动作。
无论如何，在接收到的数据帧300不是通信开始数据帧(步骤205)或 者是发往不同设备的通信开始数据帧(步骤206)之后，在步骤217在剩余 嗅探间隔期间去激活接收器19。随后，在步骤218确定当前嗅探间隔是否 为300毫秒，以及从嗅探间隔最后被设为300毫秒开始至今是否已经过预定 的节电超时时间段，如15秒。在该超时时间段结束之前，嗅探间隔保持不 变。如果已经经过了超时时间段，贝赃步骤219嗅探间隔被变为其正常值3 秒。按照这种方式，只要控制器2， 2'发起与其从属设备3， 4中的一个设 备的通信，就减少所有这些设备3， 4的延迟时间，由此增加了血糖系统 1， r中的通信效率，在这种情况下该血糖系统在空中接口上具有高度不均 匀的通信量分布。
在从属设备3， 4以这种方式操作的情况下，如果需要控制器2， 2'和设 备3， 4之中的一个设备之间的通信，则在步骤100在控制器2， 2'中准备 数据帧300 (图3a)。在发送数据帧300之前，将目标设备的地址包含在目 标地址部分303中(步骤IOI)，将通信开始命令的指示符包含在命令部分 304中(步骤102)，并选择前同步字节的数目，以使前同步时间段为325 毫秒(步骤103)。然后，发射器9被激活和去激活以发送该数据帧300， 且随后将接收器10激活100毫秒的响应时间段，以等待来自目标从属设备 的响应(如接收确认)。要注意的是，只有在其嗅探间隔当前为300毫秒 时，目标从属设备3， 4才会一定接收数据帧300。在该情况中，在步骤103中所选择的前同步时间段横跨整个嗅探间隔。但是，如果从属设备3， 4的
嗅探间隔当前为3秒，则从属设备3， 4在其监听时间段之一内可能不会检 测到前同步信号，并将因此不发送响应。因此，如果在步骤106中确定从 属设备3， 4未发送响应，则增加数据帧300的前同步部分301中的前同步 字节数量，从而将前同步时间段调整为3025毫秒，也就是横跨整个3秒嗅 探间隔的值。然后，重新发送数据帧300 (步骤108)且将接收器10激活 100毫秒以等待响应。
在接收响应后，很肯定的是，各个从属设备3， 4处于通信模式，其接 收器19是激活的。在该情况中，准备另一个数据帧300 (步骤IIO)，并且 在步骤111中将从属设备3， 4的地址包含在地址部分303中，将合适的命 令包含在命令部分304中且将可选的额外数据包含在数据部分305中。从发 送最后一个数据帧到当前从属设备开始，控制电子电路12总是结合时钟23 跟踪时间，且在步骤112，控制电子电路12将该时间与通信超时时间段相 比较，以确定从属设备是否仍处于通信模式。如果确定当前从属设备3， 4 仍处于通信模式，则在步骤114将前同步时间段设为25毫秒。该最小前同 步时间段是足够的，因为目标从属设备处于通信模式中，因此其接收器19 是激活的。但是，有必要足够及时地发送多个所述另外的数据帧以便从属 设备仍处于通信模式，也就是说，连续数据帧之间的时间间隔必须小于通 信超时时间段。否则，如果上述确定是否定的，则控制器返回步骤100以 发起与从属设备的另一个通信周期(步骤113)。然后，在步骤115发送另 外的数据帧300，之后将接收器9激活IOO毫秒以等待响应(步骤116)。 因此，目标从属设备必须在接收到数据帧的IOO毫秒内响应。如果控制器 2， 2'在该响应时间内未接收到响应(步骤117)，则其返回步骤115以重 新发送所述另外的数据帧。如果确定要发送另外的命令给同一个从属设备 (步骤118)，则在步骤110准备另一个另外的数据帧300。否则，准备在其 命令部分304具有终止命令的数据帧300，并在步骤119发送给从属设备， 以达到将该从属设备切换回节电模式的目的。
在某些情况中，刚刚从控制器2， 2'接收另外的数据帧的从属设备3， 4 可能不能在控制器2， 2'的响应时间段内发送响应。例如，如果该另外的数 据帧包括请求从属设备3， 4收集数据并将这些数据提供给控制器2， 2'的命令，那么所需的数据可能不能立即得到。在这样的情况中，从属设备3，
4有可能在步骤209中延迟发送响应，而是执行图5a中的步骤。因此，在 步骤500中，通过控制电子电路21确定控制器2， 2'所请求的数据是否当 前可获得。如果是，则方法进行到步骤209 (步骤501)。否则，发送具有 延迟时间段指示的数据帧(步骤502)，且在相应的延迟时间段期间去激活 从属设备3， 4的接收器18和发射器19 (步骤503)，以节约能量。在经过 延迟时间段之后(由控制电子电路21结合时钟24决定)，在步骤504激活 接收器18，直到在步骤505接收到另外的数据帧，该数据帧包括发送延迟 的响应的请求。然后，在步骤506去激活接收器，并且该方法进行到步骤 209 (步骤507)以最终发送对最初的另外的数据帧的响应。
为了这种延迟机制正常工作，控制器2， 2'不仅仅确定步骤117中是否 已经收到响应，而且控制电子电路12进一步检查接收的响应来确定它是否 包括延迟时间指示(例如，其可以由适当的命令和指定延迟时间段的另外 的数据来表示)。如果没有发现延迟时间指示，则该方法进行到步骤118 (步骤511)。另一方面，如果发现延迟时间指示，则控制电子电路12将接 收器10和发射器9去激活相应的延迟时间段期间(步骤512)，以节约能 量。在该延迟时间段经过之后(由控制电子电路12结合时钟23决定)， 控制电路12准备另一个数据帧(步骤513)，包括目标设备指示(步骤 514)，以及包括请求目标从属设备发送对特定较早数据帧的响应的请求命 令和额外数据(步骤515)。然后，在步骤516中将前同步时间段设为25 毫秒(这是足够的，因为在经过延迟时间段之后，目标从属设备已激活其 接收器)，且在步骤517发送请求数据帧。最后，该方法进行到步骤116 (步骤518)，等待所请求的响应。
30
权利要求
1. 一种用于在血糖系统(1，1’)的组件之间无线传输数据的方法，该血糖系统包括具有接收器(10)和发射器(9)的主控制器(2，2’)，以及包含胰岛素分配装置(20)并具有接收器(19)和发射器(18)的从属设备(3)，其中该方法包括以下步骤-通常使从属设备(3)工作于节电模式中，该模式中以接收器激活频率间歇地激活其接收器(19)，接收器(19)每次被激活预定的监听时间段且在其余时间里接收器(19)是非激活的，-控制器(2，2’)的发射器(9)激活发送时间段，以发送包含前同步部分(301)的通信开始数据帧，该前同步部分被选择为使前同步信号在前同步时间段发送，且随后将控制器(2，2’)的接收器(10)激活响应时间段，-如果从属设备(3)在监听时间段期间接收到前同步信号，则a)维持从属设备(3)的接收器(19)激活直到已经接收到通信开始数据帧的剩余部分的至少一部分，b)将从属设备(3)切换到通信模式，该模式中从属设备(3)的发射器(18)被激活从而给控制器(2，2’)发送响应，以及c)将从属设备(3)从通信模式切换到节电模式，其特征在于-一旦从通信模式切换到节电模式，就首先将接收器激活频率设置为第一频率值，并且如果在预定节电超时时间段未接收到通信开始数据帧，则将接收器激活频率设置为小于第一频率值的第二频率值，其中-发送通信开始数据帧，使得前同步时间段超过对应于第一频率值的周期持续时间长度，并且，如果在响应时间段期间控制器未接收到响应，则调整并重新发送通信开始数据帧，使得前同步时间段增加并超过对应于第二频率值的周期持续时间长度。
2. 根据权利要求1的方法，其中血糖系统(1， l')包括至少另一个 从属设备(4)，所述至少另一个从属设备(4)中的至少一个包含血糖感 测装置(20)，其中所有的从属设备(3， 4)执行与包含胰岛素分配装置(20)的从属设备(3)相同的步骤，且其中该方法进一步包括以下步骤-将目标从属设备(3， 4)的指示包含在控制器(2， 2')所发送的通 信开始数据帧中，以便将每个通信开始数据帧发往特定的从属设备(3， 4)，以及-如果从属设备(3， 4)在监听时间段期间接收到对应于通信开始数据帧的前同步信号，贝IJ:a) 维持从属设备(3， 4)的接收器(19)激活，至少直到已经接收 到目标设备指示，以及b) 如果从属设备(3， 4)是目标从属设备，则维持该从属设备的接 收器(19)激活直到己经接收到通信开始数据帧的剩余部分，或者，如果 从属设备(3， 4)不是目标从属设备，则将从属设备(3， 4)维持在节电 模式，并将该从属设备(3， 4)的激活频率设置为大于第二频率值的第三 频率值，且随后如果在预定超时时间段未接收到通信开始数据帧，则将激 活频率设置为第二频率值。
3. 根据权利要求2的方法，其中第三频率值等于第一频率值。
4. 根据权利要求1到3中任意一个的方法，其中控制器(2， 2')只 发送通信开始数据帧。 -
5. 根据权利要求1到3中任意一个的方法，进一步包括以下步骤-在发送通信开始数据帧之后，将控制器(2， 2')的发射器(9)激 活至少另一个发送时间段，以发送至少另一个包含前同步部分(301)的数 据帧，所述前同步部分被选为使得在前同步时间段发送前同步信号，以 及，在发送该至少另一个数据帧中的每一个之后，将控制器(2， 2')的接 收器(10)激活响应时间段，其中控制器所发送的所有数据帧(300)包括 具有命令的命令部分(304)，-在任何通信开始数据帧的命令部分(304)中包括通信开始命令，以 表示该数据帧(300)为通信开始数据帧，-如果从属设备(3， 4)在其处于节电模式时在监听时间段期间接收到前同步信号，贝U:a) 维持该从属设备(3， 4)的接收器(19)激活，至少直到接收到 所述数据帧(300)的命令部分(304)中所包括的命令，以及b) 如果该命令不是通信开始命令，则维持从属设备(3， 4)处于节 电模式，以及 _如果从属设备(3， 4)在其处于通信模式时接收到前同步信号，则a) 维持从属设备(3， 4)的接收器(19)激活，至少直到接收到数 据帧(300)的命令部分(304)中所包括的命令，以及b) 如果该命令不是通信开始命令并且该从属设备(3， 4)是所述数 据帧(300)的预期接收方，则维持从属设备(3， 4)的接收器(19)激 活，直到接收到所述数据帧(300)的剩余部分，且激活和去激活从属设备 (3， 4)的发射器(18)以便给控制器(2， 2')发送响应。
6. 根据前述任一权利要求的方法，其中如果在预定通信超时时间段 未接收到对应于相应从属设备(3， 4)的数据帧(300)，则终止通信模 式，且其中在通信模式中，只要未激活相应从属设备的发射器(18)以发 送响应，就维持该相应从属设备(3， 4)的接收器(19)激活。
7. 根据权利要求6的方法，进一步包括如下步骤在控制器(2， 2')跟踪自从向特定从属设备(3， 4)发送最后一个数据帧(300)以来的 时间，并在向同一个从属设备(3， 4)发送数据帧(300)之前，在控制器 (2， 2')处基于所跟踪的时间和预定通信超时时间段之间的比较，确定是否 期望该从属设备(3， 4)仍处于通信模式，并且，如果确定期望该从属设 备(3， 4)仍处于通信模式，则首先发送数据帧(300)，使得前同步时间 段横跨的时间段短于对应于第一频率值和第二频率值的周期持续时间。
8. 根据权利要求6到7中任意一个的方法，进一步包括步骤-将延迟时间段指示包含在从属设备(3， 4)所发送的对特定第一数 据帧所作的响应中，以表示实际的响应将在稍后发送，-将从属设备(3， 4)和控制器(2， 2，)两者的发射器(18， 9)和 接收器(19， 10)去激活所指示的延迟时间段，-在该延迟时间段结束后激活控制器(2， 2')的发射器(9)，以发 送请求对第一数据帧的响应的第二数据帧，-在该延迟时间段结束后激活从属设备(3， 4)的接收器(19)，以 等待接收第二数据帧，以及-随后激活从属设备(3， 4)的发射器(18)，以向控制器(2， 2')发送所请求的响应。
9. 根据前述任一权利要求的方法，其中通过控制器(2， 2，)将包含 终止命令的数据帧发送给处于通信模式中的从属设备(3， 4)，且其中一 旦接收到该数据帧就终止该从属设备(3， 4)的通信模式。
10. 根据前述任一权利要求的方法，其中控制器(2， 2')发送至少一 个通信开始数据帧是由用户请求启动的。
11. 根据前述任一权利要求的方法，进一步包括在控制器(2， 2')中 周期性地产生计时器事件的步骤，以及每当发生计时器事件，控制器(2， 2')就发送通信开始数据帧的步骤。
12. 根据权利要求ll的方法，进一步包括步骤-将计时器事件发生的频率选择为具有第二频率值，或者使第二频率 值等于计时器事件频率的整数倍，-在计时器事件所启动的每个通信开始数据帧中包含时间基准， - 一旦在从属设备(3， 4)处接收，就检查该时间基准，以及 -通过该时间基准使监听时间段的开始时间与计时器事件同步。
13. —种血糖系统(1， l')，包括-具有接收器(10)、发射器(9)和控制装置(12)的主控制器 (2， 2')，其中控制装置(12)可用于将发射器(9)激活发送时间段，以 发送包含前同步部分(301)的通信开始数据帧，使得前同步信号在前同步 时间段发送，且随后将接收器(10)激活响应时间段，-包含胰岛素分配装置(20)并具有接收器(19)、发射器(18)和 控制装置(21)的从属设备(3)，其中该从属设备(3)适于佩带在患者 身体上或植入患者身体皮下，从而使胰岛素能从该从属设备(3)传递到患 者身体内，-其中该从属设备(3)的控制装置(21)适于使该从属设备(3)通 常工作在节电模式中，该节电模式中控制装置(21)以接收器激活频率间 歇地激活接收器(19)，接收器(19)每次被激活预定的监听时间段且在 其余时间接收器(19)是非激活的，以及-其中从属设备(3)的控制装置(21)进一步适于确定该从属设备(3)的接收器(19)在监听时间段期间是否接收了前同步信号，如果接收 了前同步信号，贝Ua) 维持从属设备(3)的接收器(19)激活直到已经接收到通信开始 数据帧的剩余部分的至少一部分，b) 将从属设备(3)切换到通信模式，该模式中所述控制装置(21) 激活从属设备(3)的发射器(18)以便给控制器(2， 2')发送响应，以及a)随后将从属设备(3)从通信模式切换到节电模式。 其特征在于-从属设备(3)的控制装置(21)适于一旦将从属设备(3)从通信 模式切换到节电模式，就首先将所述激活频率设置为第一频率值，且如果 在预定节电超时时间段接收器(19)未接收到通信开始数据帧，则将所述 激活频率设置为小于第一频率值的第二频率值，其中-控制器(2， 20的控制装置(12)适于实现通信开始数据帧的发 送，使得前同步时间段超出对应于第一频率值的周期持续时间长度，并 且，如果在响应时间段期间未接收到响应，则调整并重新发送通信开始数 据帧，使得前同步时间段增加并超过对应于第二频率值的周期持续时间长 度。
14.根据权利要求13的系统，其中该血糖系统(1， l')包括至少另 一个从属设备(4)，所述至少另一个从属设备(4)中的至少一个包含血 糖感测装置(20)，其中所有的从属设备(3， 4)都包括接收器(19)、 发射器(18)和控制装置(21)，它们按照与包含胰岛素分配装置(20) 的从属设备(3)的接收器(19)、发射器(18)和控制装置(21)分别相 同的方式配置，且其中-控制器(2， 2，)的控制装置(12)还适于将目标从属设备(3， 4) 的指示包含在通信开始数据帧中，以及-其中从属设备的控制装置(21)进一步适于在该控制装置(21)确 定该从属设备(3， 4)在监听时间段期间接收到前同步信号时，a) 维持从属设备(3)的接收器(19)激活，至少直到接收器(19) 己经接收到目标设备指示，以及b) 如果该从属设备(3， 4)是目标从属设备，则维持该从属设备(3， 4)的接收器(19)激活直到已经接收到通信开始数据帧的剩余部分，或者，如果该从属设备(3， 4)不是目标从属设备，则将该从属设备(3， 4)维持在节电模式，并将该从属设备(3， 4)的接收器激活频率设置为大 于第二频率值的第三频率值，且随后如果在预定超时时间段接收器(19) 未接收到通信开始数据帧，则将所述接收器激活频率设置为第二频率值。
15.根据权利要求13或权利要求14的系统，其中-在发送通信开始数据帧之后，控制器(2， 2')的控制装置(12)进 一步可用于将控制器(2， 2')的发射器(9)激活至少另一个发送时间段， 以发送至少另一个包含前同步部分(301)的数据帧，使得在前同步时间段 发送前同步信号，以及，在发送该至少另一个数据帧中的每一个之后，将 控制器(2， 2')的接收器(10)激活响应时间段，其中控制器(2， 2')所 发送的所有数据帧(300)包括具有命令的命令部分(304)，-控制器(2， 2')的控制装置(12)进一步适于在任何通信开始数据 帧的命令部分(304)中包含通信开始命令，以指示该数据帧(300)为通 信开始数据帧，-从属设备(3， 4)的控制装置(21)进一步适于确定从属设备(3) 的接收器(19)是否在其处于节电模式时在监听时间段期间接收到前同步 信号，如果该确定是肯定的，那么a) 维持从属设备(3， 4)的接收器(19)激活，至少直到已接收到 数据帧(300)的命令部分(304)中所包括的命令，以及b) 如果该命令不是通信开始命令，则维持从属设备(3， 4)处于节 电模式，以及-从属设备(3， 4)的控制装置(21)进一步适于确定从属设备(3， 4)的接收器(19)是否在其处于通信模式时接收到前同步信号，如果该确 定是肯定的，那么a) 维持从属设备(3， 4)的接收器(19)激活，至少直到接收到数 据帧(300)的命令部分(304)中所包括的命令，以及b) 如果该命令不是通信开始命令，且该从属设备(3， 4)是预期的 数据帧(300)接收方，则维持从属设备(3， 4)的接收器(19)激活，直 到接收到数据帧(300)的剩余部分，且激活和去激活从属设备(3， 4)的发射器(18)以便给控制器(2， 2，)发送响应。
16. 根据权利要求13到15中任意一个的系统，其中每个从属设备 (3， 4)的控制装置(21)适于当在预定通信超时时间段接收器(19)未接 收到对应于相应从属设备(3， 4)的数据帧(300)时，终止通信模式，且 只要其未激活发射器(18)以发送响应，就维持相应从属设备(3， 4)的 接收器(19)激活。
17. 根据权利要求16的系统，其中控制器(2， 2')进一步包括计时 器(23)，且其中控制器(2， 2，)的控制装置(12)适于一旦向特定从属 设备(3， 4)发送数据帧(300)就启动该计时器(23)，从而在向同一个 从属设备(3， 4)发送数据帧(300)之前，基于计时器(23)的当前值和 预定通信超时时间段之间的比较，确定是否期望该从属设备(3， 4)仍处 于通信模式，并且如果确定期望该从属设备(3， 4)仍处于通信模式，则 首先发送数据帧GOO)，使得前同步时间段横跨的时间段短于对应于第一 频率值和第二频率值的周期持续时间。
18. 根据权利要求16到17中任意一个的系统，其中-每个从属设备(3， 4)的控制装置(21)适于将延迟时间段指示包 含在该从属设备(3， 4)所发送的对特定第一数据帧所作的响应中，以表 示实际的响应将在稍后发送，将发射器(18)和接收器(19)去激活所指 示的延迟时间段，在该延迟时间段结束之后激活从属设备(3， 4)的接收 器(19)，以等待接收请求对第一数据帧的响应的第二数据帧，且随后激 活从属设备(3， 4)的发射器(18)以便向控制器(2， 2')发送所请求的 响应，且其中-控制器(2， 2，)的控制装置(12)适于一旦接收到包含延迟时间段 指示的响应就将控制器(2， 2')的发射器(9)和接收器(10)去激活所指 示的延迟时间段，并在该延迟时间段结束之后激活控制器(2， 2')的发射 器(9)以发送请求对第一数据帧的响应的第二数据帧。
19. 根据权利要求13到18中任意一个的系统，其中控制器(2， 2，) 的控制装置(12)可用于将包含终止命令的数据帧发送给处于通信模式中 的从属设备(3， 4)，且其中每个从属设备(3， 4)的控制装置(21)适 于一旦接收到该数据帧就终止通信模式。
20. 根据权利要求13到19中任意一个的系统，其中控制器(2， 2') 包括要由用户启动的激励装置，其中该激励装置的激励给控制装置(12) 提供信号，指示该控制装置(12)发送通信开始数据帧。
21. 根据权利要求13到20中任意一个的系统，其中控制器(2， 2') 进一步包括计时器事件生成器，其可用于周期性地产生计时器事件并给控 制器(2， 2')的控制装置(12)提供相应的计时器事件信号，且其中控制 器(2， 2，)的控制装置(12)适于一旦接收到这样的计时器事件信号就发 送通信开始数据帧。
22. 根据权利要求21的系统，其中-计时器事件生成器用来产生计时器事件的频率具有第二频率值，或 者使第二频率值等于计时器事件频率的整数倍，-控制器(2， 2')包括时钟(23)，且控制器(2， 2')的控制装置 (12)适于将从时钟(23)得到的时间基准包含在接收计时器事件信号所引 起的每个数据帧(300)中，以及-从属设备(3， 4)的控制装置(21)适于一旦在从属设备(3， 4) 接收就检査该时间基准，以及通过该时间基准使监听时间段的开始时间与 计时器事件同步。
23. 根据权利要求13到22中任意一个的系统，其中控制器(2')包 括血糖感测装置(20)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在血糖系统(1，I1)的组件之间及向相应的血糖系统(1，I1)无线传输数据的方法，血糖系统包括具有接收器(10)和发射器(9)的主控制器(2，2’)，至少一个具有接收器(19)和发射器(18)的从属设备(3)。从属设备(3)通常工作于节电模式，其中，只在预定的监听时间段期间以接收器激活频率间歇地激活其接收器(19)。控制器(2，21)通过信号向从属设备(3)发送通信开始数据帧，该信号包括在前同步时间段发送的前同步信号。当接收到通信开始数据帧时，从属设备(3)被切换到通信模式，其中它向控制器(2，21)发送响应，并且从属设备(3)从通信模式被切换到节电模式。一旦从通信模式切换到节电模式，接收器激活频率首先被设置为第一频率值，如果在预定的节电超时时间段未接收到通信开始数据帧，则接收器激活频率随后被设置为小于第一频率值的第二频率值。发送通信开始数据帧，从而使前同步时间段超出与第一频率值相对应的周期长度，而倘若在响应时间段控制器未接收到响应，则调整并重新发送通信开始数据帧，从而使前同步时间段增加并超出与第二频率值相对应的周期长度。
文档编号H04L12/56GK101461197SQ200680054247
公开日2009年6月17日 申请日期2006年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者M·埃布纳, U·克拉夫特 申请人:生命扫描苏格兰有限公司