目次 医療 / フィットネス機器メーカーにとっての現在の課題... 3 医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして. 実績を誇る Microchip 社... 3 医療 / フィットネスアプリケーション向けに幅広い. ソリューションを提供... 3 携帯型 / ウェアラブル機器向けに消費電

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1 医療 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューションポータブル電源設計ガイド

2 目次 医療 / フィットネス機器メーカーにとっての現在の課題... 3 医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして. 実績を誇る Microchip 社... 3 医療 / フィットネスアプリケーション向けに幅広い. ソリューションを提供... 3 携帯型 / ウェアラブル機器向けに消費電力を 最小限に抑えたマイクロコントローラ... 4 インターネットにつながるヘルスケア機器... 4 医療 / フィットネス機器向けタッチセンシング... 4 インテリジェントアナログ内蔵 PIC MCU を使った. インテリジェントなヘルスケア機器の設計... 5 高性能と低コストを両立 コアから独立した周辺モジュール... 5 センサフュージョン : 先進の医療 / フィットネス機器設計における. 次の一歩... 6 医療 / フィットネス機器向けセキュリティソリューション... 6 スマートフォン / タブレットとの連携も簡単に... 7 スケーラブルかつ迅速な製品化を支援する Microchip 社の. 開発システム... 7 法規制への適合を支援... 8 妥協のない品質... 8 業界随一のグローバルサポート... 8 医療 / フィットネスアプリケーションデザインセンター... 8 Microchip 認定医療設計パートナー... 8 アプリケーションウェアラブルフィットネス / 医療機器... 9 血圧計...11 パルスオキシメータ...12 血糖計...13 心電計...14 生体情報モニタ...15 CPAP ( 持続陽圧呼吸療法 ) 機器...16 デジタル体温計...17 イオントフォレシス...18 酸素濃縮器 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

3 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 医療 / フィットネス機器メーカーにとっての現在の課題 医療 / フィットネス機器市場は革命的変化の時を迎えています 従来の医療機器の多くが ホームヘルスおよびフィットネス機器へと進化しました これまで主に病院で使われていた機器が家庭用となり 身に着けたり体内に埋め込んだりして使われるようになりました また 医療機器の購買層も変化しました 従来 医療機器メーカーは医師と管理職で構成される購買決定機関に対してマーケティング活動を行っていれば十分でした しかし現在は 以下のような条件を満たす医療 / フィットネス機器をコンシューマ市場にも販売していく必要があります 携帯型またはウェアラブルである 低コストである 強力な機能をより多く搭載している 使いやすい 長時間のバッテリ動作が可能 信頼性が高く 複数の方法でスマートフォンおよびタブレットに接続できる 消費者はスマートフォンおよびタブレットを次々と買い換えているため 医療機器メーカーも設計期間を短縮し コンシューマ電子機器の最新トレンドにマッチした新製品を開発していく事が必要です このように医療 / フィットネス機器分野では技術が急速に進化しており 設計には大変な困難が伴うと思われがちです しかし一方で これは非常にやりがいのある仕事とも考えられます この困難な課題に立ち向かうには 最適なソリューションプロバイダを見つける事が鍵です Microchip 社は 強力なテクノロジソリューションと万全のサポートを通じて医療 / フィットネス市場向けの新製品開発を強力に支援します 医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして実績を誇る Microchip 社 これまで Microchip 社は数百社にのぼる大手医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして コンセプトから市場投入までをサポートしてきました Microchip 社は イノベーションを加速してお客様を成功へと導く高付加価値のソリューションの提供に全力を尽くしています 植え込み型除細動器 生体情報モニタ CPAP 機器 使い捨て妊娠検査器 ウェアラブルフィットネス機器等のアプリケーションに向けて Microchip 社が提供するテクノロジソリューションと業界随一のサポートは お客様からの厚い信頼を得ています デバイス 価値 サポートを全て提供できるため Microchip 社はこれからの医療 / フィットネス機器設計に欠かせない理想的なパートナーです 医療 / フィットネスアプリケーション向けに幅広いソリューションを提供 Microchip 社は 急速に変化する医療 / フィットネス機器市場のニーズに応える製品とソリューションを数多く提供しています Microchip 社が豊富にラインナップしているマイクロコントローラ ミクストシグナル アナログ データセキュリティ 無線 センサフュージョン フラッシュ モジュール等の製品を使うと 最新のトレンドにマッチした製品をより迅速に市場へ投入できます 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 3

4 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 携帯型 / ウェアラブル機器向けに消費電力を最小限に抑えたマイクロコントローラ 携帯型またはウェアラブル用の医療 / フィットネス機器は 消費電力をできるだけ抑えた設計 が必要です 場合によってはバッテリ交換なしで数年間動作する事が必要なものもあります Microchip 社の XLP (extreme Low Power) テクノロジは動作時およびスリープ時の消費電流 を業界最小レベルに抑えており バッテリ動作時間の最大化と製品サイズの最小化を実現します Microchip 社の XLP テクノロジの特長 : 最小 9 na のスリープ時電流 最小 30 µa/mhz の動作時電流 消費電力を最小限に抑え 複数の復帰要因をサポートするスリープモード USB LCD ハードウェア暗号化 mtouch 静電容量式センシング等の周辺モジュールを低消 費電力で内蔵 低消費電力機能 周辺モジュール ツールに一貫性があり デバイス間の移行が容易 堅牢かつ高信頼性の機能によりバッテリ動作時間を最大化 広いバッテリ電圧レンジで高効率を実現 インターネットにつながるヘルスケア機器 医療 / フィットネス機器向けタッチセンシング Microchip 社は タッチおよびその他の入力センシングアプリケーションの実装に向けて受賞実績のある技術を幅広く提供しています Microchip 社は コード開発不要のプラグアンドプレイソリューション向けターンキー製品と 豊富な PIC マイクロコントローラポートフォリオを活用する信頼性の高いファームウェアを提供しています 低消費電力のタッチパッドおよびタッチスクリーン以外に Microchip 社はステンレス製フロントパネルを使った完全防水のタッチを実現する Metal-over-Cap 等の画期的な技術も提供しています また Microchip 社は 3D ポジション / ジェスチャセンシング製品も提供しており 医療 / フィットネス機器に革新的なヒューマンインターフェイスを簡単に追加できます 機器間の相互接続が大幅に進んだ現在 遠隔医療サービスと無線を利用したフィットネスモニタ機能等に対するニーズが高まっています これらの接続機能は スマートフォンおよび有線 / 無線通信技術の進歩によって実現しつつあります Microchip 社は USB Ethernet Wi-Fi Bluetooth Bluetooth Smart ZigBee 製品等 有線および無線通信ソリューションを幅広く提供しています Microchip 社のコネクティビティ製品には マイクロコントローラ内蔵ソリューションの他 外付けのトランシーバ モジュール スイッチ コントローラ ハブもあります また 監督官庁からの認証を取得した表面実装型の低消費電力 Wi-Fi Bluetooth Bluetooth Smart モジュールも提供しており 医療 / フィットネス機器に無線通信機能を短時間でシームレスに追加できます ( 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください ) Microchip 社は ネットワーク接続機能を備えた医療 / フィットネス機器の迅速な製品化に必要な全てのリソースを提供します 4 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

5 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション インテリジェントアナログ内蔵 PIC MCU を使ったインテリジェントなヘルスケア機器の設計 一般に 医療 / フィットネス機器のアナログ設計は難しく 開発には多くの時間が必要です Microchip 社のインテリジェントアナログモジュー ル内蔵 PIC MCU は 高性能 A/D コンバータ D/A コンバータ オペアンプ等のアナログ機能を内蔵し アナログ設計を容易にする 使いや すいインターフェイスを提供します Microchip 社のインテリジェントアナログ内蔵 PIC MCU アナログ信号のシグナルインテグリティを劣化させるノイズ源のデバッグとい う複雑な作業を排除します これによりシステムノイズが軽減され 設計期 間を短縮できます アナログとマイクロコントローラ間の通信におけるボトルネックを解消します これにより データパスが高速化します 異なる設計間で活用可能な一貫性のあるアナログ性能を提供する事でアナロ グ設計のやり直しを回避します これにより 製品コストの削減と迅速な製 品化が可能です デバイス内部のインテリジェントな相互接続を利用してアナログ機能を完全に ソフトウェアで制御する事により 基板設計を簡略化できます 設計作業の簡素化 基板面積の削減 スループットの向上 シグナルイン テグリティの改善が可能です Microchip 社は 低コストで低消費電力の 8 ビットおよび 16 ビット PIC MCU ファミリから高性能なデジタル制御をサポートした強力な dspic デジタルシグナルコントローラまで アナログ内蔵製品を幅広く提供していま す これらの MCU と DSC は 血糖計 血圧計 携帯型心電計 パルスオキシメータ等のアプリケーションをワンチップで実装するのに最適です Microchip 社のインテリジェントアナログ内蔵 PIC MCU は 設計に必要な期間とコストを大幅に削減しつつ システムノイズの軽減とスループッ トの向上を可能にします 高性能と低コストを両立 コアから独立した周辺モジュール これまでは MCU でサポートする機能を増やすたびに 変数格納用フラッシュメモリおよびコード実行用の RAM の容量を増やし システムのタイミング仕様を満たすために処理速度を上げる必要がありました このような方法で機能を増やしていくと 大規模で消費電力の大きい高価な MCU が必要となり 多くの機器では設計コストが予算を超えてしまいます 最新の医療 / フィットネス機器では多くの機能を集積する事が求められる一方 総消費電力 コスト フットプリントも抑える必要があります これらコストが重視される組み込み設計では 従来のように MIPS バイト数 クロックという指標を競うのではなく 何ができるかという事を重視するパラダイムシフトが求められます Microchip 社は 組み込み設計の多機能化と柔軟性向上において業界をリードしています 一部の PIC MCU に内蔵されているコアから独立した周辺モジュールは CPU に負荷をかけずに動作し 他の周辺モジュールと直接通信して柔軟な帰還ループを形成できます これらの内蔵モジュールはインテリジェントな特定機能ブロックをハードウェアで提供し ほとんどまたは全くコードが不要で 消費電力は非常に低く コアプロセッサ内に特定の機能を実装するのに必要な RAM とフラッシュの量も大幅に抑える事ができます 機能を集積した事で柔軟かつ低消費電力の設計が可能となり はるかに大規模で高価な MCU が必要であった機能を追加コストなしに実装できます MPLAB Code Configurator を使うと コアから独立した周辺モジュールを用いたカスタム機能ブロックを簡単に実装できます 必要な機能を選択するだけで PIC MCU の外部ピンおよび内蔵周辺モジュールの相互接続を設定するためのコードを MPLAB Code Configurator が生成します 高性能と低コストを両立した医療 / フィットネス機器をこれまで以上に簡単に設計できます 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 5

6 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション センサフュージョン : 先進の医療 / フィットネス機器設計における次の一歩 今日のセンサは 低価格と小型化により 医療 / フィットネス機器を含む非常に多くのアプリケーションで使われています こうした中 単なる監視機能だけでなく 健康 環境 活動に関する複合的な情報を提供する機能が求められるようになっています 加速度計 磁気計 ジャイロスコープから収集した動き / 位置情報や 光 温度 圧力センサから収集した環境情報等 複数のセンサからのデータを 1 つのシステムに統合する事を センサフュージョン と呼びます Microchip 社がターンキーソリューションとして提供する柔軟なセンサハブは 各種センサをサポートしておりセンサフュージョンを簡単に実装できます MCU I 2 C SENSORS Accelerometer Gyroscope Microchip 社が提供する医療 / フィットネス設計向けアプリケーションサポートソリューションとこのセンサフュージョン機能を組み合わせると 幅広い種類の革新的な製品を開発できます これには フィットネス 患者追跡 遠隔診断モニタ 臨床睡眠検査 義肢歩行分析 臨床ストレス / フィットネス評価等に使うウェアラブルおよび携帯型機器が含まれます Hub I 2 C Magnetometer/ ecompass Ambient Light W N S E Pressure 医療 / フィットネス機器向けセキュリティソリューション 最近は 医療機器設計でもセキュリティの懸念が高まっています 機器間の相互接続が大幅に進んだ現在 医療機器設計のセキュリティ強化は急速に基本的要件となりつつあります 通信リンクがある限り不正な第三者によるデータ盗聴の危険が必ず存在します 送信する医療データが重要な個人情報である場合 このような危険を見逃す訳にはいきません また 生死に関わる医療機器が不正アクセス 不正操作を受ける可能性がある事も医療従事者と患者双方の懸念となっています 医療機器の設計では 巧妙化する攻撃手口よりも一歩進んだセキュリティ機能を備えた複雑なシステムを開発する必要があります MCU のプログラミングにセキュアな暗号化を追加するとデータチェーンの全てのリンクが保護され ネットワークに接続された医療機器をユーザが安心して利用できます 例えば Microchip 社が先進のコードホッピング技術として提供する KeeLoq テクノロジ等のデータ暗号化アルゴリズムを使うと 機器から送信されるデータを認証されたレシーバしか読み取る事ができないため データを強力に保護できます ただし 100% セキュアなシステムはありえないため 医療機器およびシステムの設計者は 複数の手法を. 実装してシステムへの侵入をなるべく困難にする必要があります Microchip 社は暗号化リソースと非暗号化リソースの両方を提供しており これらを組み合わせる事でトータルなシステムセキュリティソリューションを構築できます. Microchip 社の高性能で低コストなセキュリティ / 認証製品および開発ツールを使うと セキュアな医療機器を短期間で簡単に簡単に開発できます 6 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

7 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション スマートフォン / タブレットとの連携も簡単に 医療 / フィットネス機器を Apple Made-For-iPod (MFi) 機器と連携させるのか Android 機器と連携させるのかに関わらず Microchip 社が提供する開発キットとライブラリを使うと短期間で簡単に製品化できます 血圧計や携帯型心電計等の医療機器からモバイルデータリンクを利用してデータを送信したいというニーズが世界各地で高まっています 医療機器を Apple ios または Android スマートフォンベースの機器と組み合わせると重要なデータをモバイルネットワークを介して送信でき 小規模な医療機関ではネットワークインフラへの投資を最小限に抑える事ができます この種の応用を実現するには Apple ios または Android スマートフォンと連携する製品を短期間で簡単に開発できるようなリソースが必要です また iphone または Android ベースの機器設計をサポートした 安定かつ成熟したソフトウェアライブラリを含むハードウェア開発システムも必要です Microchip 社はこれらの安定した開発ツールと必要な技術サポートを提供しており スマートフォン / タブレットと連携する医療機器の短期間での量産化と市場投入を支援できます スケーラブルかつ迅速な製品化を支援する Microchip 社の開発システム 新規設計から量産化に至るには最新のデバイスだけでは不十分です こうした認識に立ち Microchip 社は業界をリードする使いやすく低コストのアプリケーション開発ツールも包括的に提供しています Microchip 社の開発プラットフォームでは 豊富にラインナップした Microchip 社の 8/16/32 ビット PIC MCU および dspic DSC を使って既存の設計を簡単にスケールアップまたはスケールダウンしたり 1 つの設計から複数の設計を派生させる事ができます また 一般に使われているサードパーティ製開発ツールの多くも Microchip 社のデバイスに対応しています このため 別のマイクロコントローラを使った設計に既存のコードを再利用できるだけでなく 使い慣れた開発システムをそのまま利用して医療 / フィットネス機器を設計する事もできます また Microchip 社はアナログ設計 ソフトウェア開発 インサーキットエミュレーション デバッグ システムレベル評価に必要なツールも全て提供しています これには サードパーティのパートナーのツールも含まれます 組み込み設計の支援として Microchip 社は無料のチュートリアルとウェブセミナー 充実したマニュアル 無償でダウンロード可能なソフトウェア 評価用ボード 24 時間 365 日利用可能なサポートセンターを提供しています これらのツールとサポートは医療 / フィットネス機器の開発負担を軽減し より迅速な製品化に貢献します 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 7

8 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 法規制への適合を支援 医療機器メーカーは 政府の法規制の課題に常に取り組んでいます 監督官庁からの認可を取得済み または取得中の製品に使われている半導体部品の製造が終了してしまうと 法規制への適合に関する負担が大幅に増大する可能性があります Microchip 社は変更管理プロセスを文書化しており 製品寿命の長さにも定評があります これにより 医療機器メーカーは法規制への適合に関する負担が軽減されます 妥協のない品質 電子医療機器の信頼性にとって 半導体サプライヤがどのような品質システムを採用しているかが重要です Microchip 社はあらゆるレベルで品質を重視しています Microchip 社の品質システムおよび業務は外部の独立監査機関による定期的な検査を受け 厳格な国際標準化機構 (ISO) の規格への適合が確認されています Microchip 社は ISO/TS の品質基準に完全に適合しており 安定性と高い信頼性を求める医療機器メーカーの要求に応えます Microchip 社の品質システムは 販売する全ての製品について 欠陥ゼロ を目指して策定されています 業界随一のグローバルサポート Microchip 社は世界中に数百名の専門フィールドアプリケーションエンジニアを有しています また 24 時間の電話サポートも提供しており 必要な時にいつでも技術サポートを提供します また Microchip 社のリージョナルトレーニングセンターでの技術セミナー 標準コードライブラリ 医療用リファレンスデザイン アプリケーションノート等も提供しています これらのリソースは 幅広い種類の医療 / フィットネス機器の開発を手がける多くのお客様ご活用頂いています 医療 / フィットネスアプリケーションデザインセンター 医療 / フィットネス機器設計のアイデア ソリューション情報 アプリケーションノート等のリソースについては Microchip 社の医療 / フィットネスデザインセンター () をご覧ください これ以外にも Microchip 社は多くのオンラインデザインセンターで回路図 アプリケーションノート ウェブセミナー 開発ツール 推奨製品 サンプルデバイス等の技術リソースを提供しています 詳細は をご覧ください Microchip 社は 以下の分野のデザインセンターを開設しています 音響と音声 車載 バッテリ管理 CAN グラフィック表示 セグメント LCD Ethernet 高温 家庭用電化製品 インテリジェント電源 照明 LIN 低消費電力 医療 流量計 モータ制御および駆動 Microchip 認定医療設計パートナー スマートエネルギ スマートフォンアクセサリ 近接検出 キー スライダ タッチパネルおよびタッチパッドコントローラ 3Dトラッキングとジェスチャセンシング ハプティクス USB ワイヤレスオーディオ Bluetooth 組み込みセキュリティ パーソナルエリアネットワーク (PAN) Wi-Fi 医療機器専門の設計専門知識を自社 MEDICAL に取り入れたい または医療ソリューション全体を設計して欲しいという声にお応えして Microchip 社では確かな実績と技術力を持つ専門企業を医療設計パートナーとして認定し 医療機器開発のあらゆる段階において Microchip 社のお客様を支援する体制をとっています 8 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

9 ウェアラブルフィットネス / 医療機器 ウェアラブルフィットネス / 医療機器は フィットネスプログラムと在宅医療に欠かせない存在となりつつあります これらの機器は各種の生体 / 生理学的データを計測し スマートフォン タブレット PC ホームヘルスハブ等と同期します ウェアラブル機器は 収集する生体 / 生理学的データに応じて多くの種類のセンサを内蔵します これらのデータは 例えば歩行距離 消費カロリー 心拍数 体温 血中酸素濃度 睡眠品質 現在位置 発汗量 血圧等です どの MCU どの信号コンディショニング部品 どのインターフェイス IC を使うかは 計測対象のデータによって決まります ウェアラブル機器設計では 消費電力を抑える事が特に重要です これらの設計を成功させるには 動作時の消費電流が少なく 複数の低消費電力スリープモードと柔軟な復帰要因をサポートし インテリジェントな電源管理機能を備えた MCU が不可欠です 無線機能を使うと ウェアラブル機器をスマートフォン タブレット PC 等のインテリジェントなヘルスケア機器と接続できます 認証済み低消費電力 Bluetooth Bluetooth Smart Wi-Fi モジュールを使うと RF 設計と認証取得にかかる時間を大幅に削減できます 最近は 低コストのウェアラブル機器にも高精度位置情報処理が求められるようになっています 通常 これらの高精度なウェアラブル機器は加速度計 磁気計 ジャイロスコープ 光センサ 圧力センサ等 複数のセンサからのデータを受け取る必要があります 従来 この種の設計には高性能 MCU が必要で ソフトウェア開発期間も長くなる傾向がありました センサフュージョンチップを使うと 高精度位置情報処理に必要な MCU のサイズを大幅に縮小でき ソフトウェア開発期間も短縮できます コンシューマ向けのベーシックなウェアラブル活動量計 Accelerometer SPI/I 2 C LEDs or stand-alone Microchip product Timer Battery 注 : 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 9

10 ハイエンドのコンシューマ向けウェアラブル活動量計または医療用ウェアラブルホームヘルスモニタ Temperature Heart Rate User Interface Touch Buttons mtouch Sensing USB Controller Wireless Bluetooth Smart, Bluetooth or Wi-Fi USB Blood Oxygen Signal Conditioning LCD LCD or OLED PWM ECG Timer Audio Alert Other Biometric s I 2 C Fusion ADC Power Management Power Source Hub I 2 C or stand-alone Microchip product Accelerometer Gyroscope Magnetometer/ ecompass Ambient Light Pressure Microchip 社は フィットネス活動量計および医療用ホームヘルスモニタの設計に必要な. ソリューションを提供しています 消費電力を削減すると ウェアラブル機器に内蔵するバッテリを小型化でき 1 回の充電で動作する時間も長くなり 製品全体も小型化できます Microchip 社は XLP (extreme Low Power) テクノロジ採用 PIC マイクロコントローラを提供しています スリープ電流は最小 9 na 動作電流は最小 30 µa/mhz です ウェアラブル機器に無線接続を追加するのは難しい課題です 特に RF 回路設計 アンテナ設計 監督官庁からの認証取得に時間とコストがかかります Microchip 社の認証済み Wi-Fi Bluetooth Bluetooth Smart 等の各種無線モジュールを使うと スマートフォン タブレット PC クラウドへ接続できる無線ソリューションを短期間で開発できます 次世代のウェアラブル医療機器は 心拍数 血中酸素濃度 血圧等の生体情報を計測します この機能には高性能な信号処理とフィルタ処理が必要です Microchip 社の dspic デジタルシグナルコントローラとデジタルフィルタ設計ツールを使うと 組み込み信号処理を短時間で簡単かつ直感的に実装できます ネットワークに接続する場合 ウェアラブル機器をデータの盗聴や不正な操作から保護する必要があります Microchip 社は高性能で低コストなセキュリティ / 認証製品および開発ツールを提供しており セキュアな医療機器を短期間で簡単に開発できます フィットネスおよび診断用のウェアラブル活動量計には 移動および位置に関するより高度な情報が求められています このニーズに応えるには 加速度計 磁気計 ジャイロスコープ 光センサ 圧力センサからのデータを統合する必要があります しかしそのためには高価で消費電力の大きい MCU が必要となり ソフトウェア開発期間も長くなるのが一般的です 複数のセンサからのデータを効率良く処理する Microchip 社の低消費電力センサハブを使うと 部品コストを削減し 実装しやすいソリューションに最大限の柔軟性を与える事ができます 注 : 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください 10 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

11 血圧計 血圧計とは 血圧を計測する装置です 腕に巻いたカフにポンプで空気を送り込んで膨らませ 血流を制限して計測します 一般的なデジタル血圧計は 圧電型センサを使って振動測定法で収縮期血圧と拡張期血圧の両方を計測します デジタル血圧計を使うと家庭 診療所 病院で簡単に血圧を計測できます 現在の血圧計には血圧 脈拍数等の医療データを計測 保存 送信する機能が求められます こうした要求に応えるため Microchip 社は高集積のマイクロコントローラ 半導体 ソフトウェア 開発ソリューションを幅広く提供しています この中には 低ノイズのアナログ信号コンディショニング タッチセンシング LCD 制御 有線 / 無線接続 モータ制御 複数の低消費電力モード 高速メモリを内蔵した製品も含まれます Air Pump User Interface Touch Buttons USB Connector Arm/Wrist Cuff Air Valve mtouch Sensing LCD Screen USB Controller Pressure LCD PWM Audio Alert Signal Conditioning Timer ADC Power Management Power Source or stand-alone Microchip product Microchip 社は 血圧計の設計に必要なソリューションを提供しています 低コストで高集積の PIC マイクロコントローラを使うと デジタル血圧計の部品コストを削減できます そのようなマイクロコントローラはアナログ USB LCD 制御 タッチセンシング モータ制御 コアから独立した周辺モジュールを内蔵しています 圧力センサからの信号の増幅とコンディショニングには 低オフセット / 低ノイズオペアンプ等のアナログ部品を提供しています 監督官庁からの認証取得済み Bluetooth Bluetooth Smart Wi-Fi モジュールを使うと 無線ネットワークへの接続も容易です 注 : 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 11

12 パルスオキシメータ パルスオキシメータは 心拍数と動脈血酸素飽和度 ( 酸素と結合しているヘモグロビンの割合 ) を侵襲なしに計測できる光学電子装置です 動脈血酸素飽和度は 皮膚の上から血流に複数の波長の光を照射し その光透過率を計測して求めます 光源には通常赤 緑 赤外線 LED を使います 動脈血酸素飽和度は 酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの比から求めます この比を求める 1 つの方法は 赤色 LEDと赤外線 LEDを身体 ( 指や手首等 ) に照射し それぞれの光度を計測 比較するものです この比を酸素飽和度 (%) として表示します パルスオキシメータ設計では 省電力化と各種アナログ / デジタルフィルタ処理が必要です パルスオキシメータはしばしば単体の医療 / フィットネス機器だけでなく総合的なバイタルサイン監視システムの一機能としても実装されます User Interface Infrared LED Red LED LED Drive Circuitry LCD Screem LCD Comparator Photodiode Signal Conditioning PWM Timer Wireless Network Audio Alert ADC Power Management Power Source or stand-alone Microchip product Microchip 社は パルスオキシメータの設計に必要なソリューションを提供しています Microchip 社の dspic デジタルシグナルコントローラは 外部光源と動きに起因する光学ノイズ を高性能なデジタルフィルタ処理によって除去します コーディングからデバッグ ソフトウェアシミュレーション ハードウェアエミュレーション デバイス のプログラミングまでを 1 つのインターフェイスに統合した統合開発環境である MPLAB X IDE に より低コストの開発が可能です フォトダイオードからの出力信号の増幅およびコンディショニング用に 低オフセット / 低ノイズのオ ペアンプを提供しています 監督官庁からの認証取得済み Bluetooth Bluetooth Smart Wi-Fi モジュールを使うと 無線ネッ トワークへの接続も容易です 注 : 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください 12 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

13 血糖計 血糖計は血中グルコース濃度を調べるために使います グルコース濃度は 糖尿病の管理に重要な数値です 血糖計を差別化できる要素として は 使いやすさ 手軽なサイズ 低消費電力等が挙げられます User Interface Audio Alert Disposable Test Strips Touch Buttons Calibration Data EEPROM Test Strips USB Connector mtouch Sensing LCD Screen USB Controller Electrochemical s Temperature Signal Conditioning LCD PWM External Memory SPI ADC Wireless Network Power Source or stand-alone Microchip product Power Management Microchip 社は血糖計の設計に必要なソリューションを提供しています スリープ電流を最小 9 na 動作電流を最小 30 µa/mhz に抑えた PIC MCU を使うと バッテリ動作時間の. 長い設計が可能です 柔軟なスリープモード : RAM の内容保持 高速な復帰 選択可能な復帰要因 テストストリップソケットからの出力信号の増幅 コンディショニング 変換用に 低オフセット / 低ノイ ズのオペアンプ 高分解能 ADC 等のアナログ部品を提供しています 低コストで高集積の PIC マイクロコントローラを使うと 血糖計の部品コストを削減できます PIC マイ クロコントローラはアナログ信号コンディショニング LCD 制御 mtouch 入力センシング等の機能を 内蔵しています これ以外に Microchip 社の MCU に内蔵されている周辺モジュールとして 以下のものがあります 充電時間計測ユニット (CTMU) は 0.55 ~ 550 µa の定電流源を提供します リアルタイムクロック / カレンダ (RTCC) は時間計測 アラーム カレンダアプリケーション用の機能を提供します これらのデバイスは 非常に柔軟なアラームの設定が可能で CPU に負荷をかけずに外部デバイスを復帰させる事ができます 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 13

14 心電計 心電計とは心臓の電気的な活動を監視して心電図 (ECG) として記録する装置です 心臓は鼓動ごとに電気インパルスを生成します この心臓の電気信号を身体の表面に取り付けたセンサで計測します 電気的な活動が異常な場合 心臓発作 胸部外傷 心臓への血流量の減少 不整脈 心臓の奇形等が疑われます 現在 携帯型の高精度な心電計に対する要求が医療機器とフィットネス機器の両方で高まっています 携帯型製品は小型化が求められますが 心電計の場合は高精度なフィルタ処理と高い処理性能 メインのマイクロコントローラコアから独立した高解像度グラフィックコントローラが必要です Microchip 社は これらの設計要件を満たすと同時に 高集積のマイクロコントローラ 半導体 ソフトウェア 開発ソリューションの幅広い製品に対するより多くの機能の追加も柔軟にサポートしています Microchip 社は デジタルフィルタ処理 低ノイズのアナログ信号コンディショニング グラフィックコントローラ タッチセンシング 有線 / 無線接続 複数の低消費電力モード等のソリューションを提供しています User Interface Touch Buttons USB Connector Electrodes Signal Conditioning mtouch Sensing LCD Screen USB Controller LCD PWM Audio Alert or stand-alone Microchip product Timer ADC Wireless Network Power Management Power Source Microchip 社は 心電計の設計に必要なソリューションを提供しています Microchip 社の dspic DSC は高い処理性能とデジタルフィルタ処理機能を備えています また デジタルフィルタ設計ツールを使うと FIR および IIR フィルタを簡単かつ直感的に設計できます センサからの出力信号の増幅と高精度なフィルタ処理用に 低ノイズのアナログ部品を提供しています 高性能マイクロコントローラを使うと 小型ディスプレイ付き携帯型心電計で高解像度のグラフィック制御が可能です グラフィックライブラリと設計ツールも提供しており 心電計を迅速に製品化できます アナログ回路を内蔵した低コストのマイクロコントローラを使うと 心電計の小型化が可能です 監督官庁からの認証取得済み Wi-Fi モジュールにより 無線ネットワークへの接続も容易です 注 : 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください 14 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

15 生体情報モニタ 生体情報モニタは心拍数 SPO2 血圧 体温等 患者の各種生体情報を計測 記録し 送信 表示するための装置です 一般に 病院および診療所では患者ケアの品質向上のために高機能 多機能な生体情報モニタを使います これをよりコンパクトで低消費電力にしたものが携帯型の生体情報モニタです このような携帯型機器は遠隔地で使える他 医療補助員が現場で使って診断に役立てたり 監視データを離れた場所にある医療機関へ送信したりできます Microchip 社は 生体情報モニタの設計要件を満たす高集積 MCU グラフィック機能 ソフトウェアライブラリ コネクティビティソリューションを幅広く提供しています これらの幅広いソリューションは 血圧計 パルスオキシメータ 心電計等 単体の生体情報機器にも革新をもたらしています Microchip 社は 生体情報モニタの機能をサポートするソリューションとして 低ノイズのアナログ信号コンディショニング タッチセンシング LCD 制御 有線 / 無線接続 モータ制御 高速メモリ等を提供しています Arm Valve Pressure Amp User Interface Pump Motor Keypad Touch Buttons Audio Alert Temperature Amp mtouch Sensing USB Switching Module Motor Control USB Controller LCD Display Finger Clamp Red and Infrared LEDs Photo Diode Signal Conditioning PWM Wired Network ECG Leads Signal Conditioning Timer ADC Wireless Power Management Power Source or stand-alone Microchip product Microchip 社は 生体情報モニタの設計に必要なソリューションを提供しています グラフィック USB 10/100 Ethernet 等の柔軟な周辺モジュールを内蔵した高性能 高集 積の 32 ビット PIC MCU は 病院用 開業医用 フィールド用を問わずあらゆる種類の生体情 報モニタの設計をサポートします 豊富にラインナップした 8/16/32 ビット PIC MCU とその他のソリューションを使うと 血圧計 パルスオキシメータ 心電計等 生体情報モニタを構成する個々の機能を設計できます センサからの出力信号を高精度かつ確実にキャプチャおよび変換するために 低オフセット / 低ノイズのオペアンプと高分解能 ADC 等の信号コンディショニング部品を提供しています 監督官庁からの認証取得済み Wi-Fi Bluetooth Bluetooth Smart ZigBee ソリューションにより 無線ネットワークへの接続も容易です 注 : 日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 15

16 CPAP( 持続陽圧呼吸療法 ) 機器 CPAP( 持続陽圧呼吸療法 ) 機器は 閉塞性睡眠時無呼吸症候群の治療に使われます CPAP 機器は基本的にエアポンプの一種で 患者の呼吸パターンに合わせて持続的に出力を調整して一定の圧力を維持します CPAP 機器のシステム目標を達成するには 各種モータを使い 柔軟なモータ制御用周辺モジュールを内蔵した Microchip 社の PIC マイクロコントローラでこれら全てのモータを制御します User Interface Touch Buttons Compressor Motor Control Audio Alert mtouch Sensing USB Absorption Sieve Beds Oxygen Temperature Signal Conditioning USB Controller LCD PWM Timer ADC Wired and Wireless Network LCD Screen or stand-alone Microchip product External Memory Power Management Power Source Microchip 社は CPAP 機器の設計に必要なソリューションを提供しています dspic デジタルシグナルコントローラが内蔵する周辺モジュールを使うと センサレス BLDC 制御を含む多くのモータ制御方式を実装できます 無償または低コストのサンプルコード ソフトウェアライブラリ 開発ツールを幅広く提供してお り モータ制御システムの設計期間とリスクを抑える事ができます 高精度の温度センサにより 常に快適な温度の空気を送る事ができます AD 変換の前段での温度 / 圧力センサからの出力信号の増幅およびコンディショニング用に. 低オフセット / 低ノイズのオペアンプを提供しています ハードウェアとソフトウェアで構成される mtouch ソリューションでタッチ 近接検出 自由空間 のジェスチャによる制御を実装すると 暗い場所でも簡単に使いやすいシステムを設計できます 16 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

17 デジタル体温計 医療およびフィットネス機器分野の両方で 体温計測機能に対する要求が高まっています デジタル体温計の重要な要素の 1 つに消費電力があります 長時間のバッテリ動作に加え 高精度 高速応答 低コストである事も重要です XLP (extreme Low Power) テクノロジ採用 PIC マイクロコントローラと幅広い種類のアナログ部品を使うと 柔軟で高性能なデジタル体温計を設計できます User Interface USB Controller LCD Readout LCD IR Temperature Signal Conditioning PWM Timer Audio Alert or stand-alone Microchip product ADC Power Management Power Source Microchip 社は デジタル体温計の設計に必要なソリューションを提供しています スリープ電流最小 9 na で ビット ADC を内蔵した XLP (extreme Low Power) テクノロジ採用 PIC マイクロコントローラファミリを豊富にラインナップしています コーディングからデバッグ ソフトウェアシミュレーション ハードウェアエミュレーション デバ イスのプログラミングまでを 1 つのインターフェイスに統合した統合開発環境である MPLAB X IDE により低コストの開発が可能です ほとんどの MCU ファミリに LCDドライバ タッチセンシング その他の関連機能を周辺モジュー ルとして内蔵する事で 部品コストを削減し 設計を簡略化します Microchip 社の無線コントローラおよびモジュールを使うと コストとリスクを抑えて無線機能 を追加できます 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 17

18 イオントフォレシス イオントフォレシスは 特別に調製した薬物を経皮投与する方法の 1 つです この経皮薬物はイオン性化合物で 皮膚に電流を流す事によって生体膜透過を促進させます 疾病の種類と症状によっては この薬物投与方法は経口 皮下 局所投与に比べ大きな利点があります イオントフォレシスで使うパッチのような装置を設計する場合の最も大きな課題の 1 つは 1 回の使用で使い捨てされるウェアラブル部分に重要な電子回路を実装しなければならないという点です このような設計では パッチの電子回路をなるべく小型化し 全体的な部品コストを下げる事が特に重要です また 使い捨ての小型装置である事を考えると バッテリのコストと容量も設計上の制約です さらに 薬物の量と投薬時間の変更等にも対応できるよう 設定変更が容易である事も求められます Microchip 社の部品を使うと 安全で低コストなイオントフォレシス機器を設計できます User Interface Electrodes and Medication Voltage Boost Circuitry Comparator Audio Alert Voltage and Current Monitor ECCP Timer ADC Power Management Microchip 社は イオントフォレシス機器の設計に必要なソリューションを提供しています イオントフォレシスのウェアラブル部分であるパッチには SOT-23 や 2 3 DFN 等 小型パッケージのマイクロコントローラが使えます 最小 9 na のスリープ電流 最小 30 µa/mhz の動作電流の PIC MCU を使うとバッテリの小型軽量化が可能となり 設計サイズと重量を 削減できます 構成可能なロジックセルや PWM 等 コアから独立した周辺モジュールを内蔵した PIC マイクロコントローラを使うと 革新的なウェアラブ ル医療機器を開発できます 18 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

19 酸素濃縮器 酸素濃縮器は 周囲の空気を取り込んで加圧し 分子ふるいを使って窒素を除去した後 酸素濃度の高い空気を送り出します 除去した窒素は 減圧によって分離してから排出します 酸素濃縮器は酸素ボンベよりも可搬性に優れ 維持費も抑える事ができます 効率を最大化するには エアコンプレッサのモータ制御 / 駆動回路 各種センサの信号制御回路 電源管理回路 ユーザインターフェイス等 酸素濃縮器を構成する各要素を慎重に連携させる必要があります Drive Circuitry Heater/ Humidifier Motor Control User Interface Touch Buttons mtouch Sensing USB Controller Audio Alert USB Connector LCD LCD Screen Pressure Temperature or stand-alone Microchip product Motor Signal Conditioning PWM Timer ADC External Memory Wired Network Wireless Power Management Power Source Microchip 社は 酸素濃縮器の設計に必要なソリューションを提供しています モータ駆動回路 : Microchip 社の高性能な 16 ビット dspic33f デジタルシグナルコントローラファミリと PIC MCU は コンプレッサで使う各種モータの制御と動作を簡略化する専用周辺モジュールを内蔵しています 信号処理 : Microchip 社のデジタルシグナルコントローラと多くの PIC MCU は 幅広い種類のセンサと組 み合わせて使える高分解能 ADC を内蔵しています これらの ADC は 同じ MCU に内蔵されている多用途の PWM コントローラとも緊密に統合できます 信号コンディショニング : AD 変換の前段でセンサからの出力信号に信号コンディショニングを適用するためのアナログ部品を幅広く提供しています ユーザインターフェイス : Microchip 社の mtouch センシングテクノロジは dspic DSC および PIC MCU に簡単に実装できる対費用効果と信頼性の高いユーザインターフェイスを提供します 医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション 19

20 サポート Microchip 社は お客様が短期間で効率良く製品を開発して頂けるようサポートの充実に努めています 製品とシステムのサポートを提供できる フィールドアプリケーションエンジニアと技術サポートの世界的ネットワークを維持しています さらに で 以下のサービス分野を用意しています サポートリンクは質問を短時間で解決する方法を提供します サンプルリンクは Microchip 社デバイスの無償評価サンプルを提供します フォーラムリンクはナレッジデータベースとユーザ同士のディスカッションをご利用頂けます 購入リンクは Microchip 社の販売代理店の所在地をご覧頂けます トレーニング Microchip 社は トレーニングに対する皆様のご要望にもお応えします Microchip 社は常に技術トレーニングの選択肢を拡大しており 各種トレーニングコースと専門的なカリキュラムを提供しています また いつでもアクセス可能な各種オンラインリソースも提供しています 技術トレーニングセンターとその他のリソース : MASTERs カンファレンス : 世界各地のセミナー : e ラーニング : 営業所一覧 北米地域アトランタ Tel: オースティン Tel: ボストン Tel: チャンドラー Tel: シカゴ Tel: クリーブランド Tel: ダラス Tel: デトロイト Tel: ヒューストン Tel: インディアナポリス Tel: ロサンゼルス Tel: ニューヨーク Tel: サンノゼ Tel: トロント Tel: ヨーロッパオーストリア - ヴェルス Tel: デンマーク - コペンハーゲン Tel: フランス - パリ Tel: ドイツ - デュッセルドルフ Tel: ドイツ - ミュンヘン Tel: ドイツ - プフォルツハイム Tel: イタリア - ミラノ Tel: イタリア - ヴェニス Tel: オランダ - ドリューネン Tel: ポーランド - ワルシャワ Tel: スペイン - マドリッド Tel: スウェーデン - ストックホルム Tel: イギリス - ウォーキンガム Tel: アジア / 太平洋オーストラリア - シドニー Tel: 中国 - 北京 Tel: 中国 - 成都 Tel: 中国 - 重慶 Tel: 中国 - 杭州 Tel: 中国 - 香港 SAR Tel: 中国 - 南京 Tel: 中国 - 青島 Tel: 中国 - 上海 Tel: 中国 - 瀋陽 Tel: 中国 - 深圳 Tel: 中国 - 武漢 Tel: 中国 - 厦門 Tel: 中国 - 西安 Tel: 中国 - 珠海 Tel: アジア / 太平洋インド - バンガロール Tel: インド - ニューデリー Tel: インド - プネ Tel: 日本 - 大阪 Tel: 日本 - 東京 Tel: 韓国 - 大邱 Tel: 韓国 - ソウル Tel: マレーシア - クアラルンプール Tel: マレーシア - ペナン Tel: フィリピン - マニラ Tel: シンガポール Tel: 台湾 - 新竹 Tel: 台湾 - 高雄 Tel: 台湾 - 台北 Tel: タイ - バンコク Tel: /12/14 ここに記載した情報は 予告なく変更する場合があります Microchip 社の名称とロゴ Microchip ロゴ dspic KeeLoq mtouch MPLAB PIC はアメリカ合衆国および他の国における Microchip Technology Incorporated の登録商標です その他本書に記載されている商標は各社に帰属します 2014, Microchip Technology Incorporated. All Rights Reserved. 8/14 DS C_JP Microchip Technology Inc W. Chandler Blvd. Chandler, AZ