説明

可変的パラメータを有する遠隔測定システム及び方法

高帯域幅・低Q、低帯域幅・高Q、あるいは他のパラメータ用にプログラミングすることができるプログラム可能な遠隔測定回路である。プログラム可能な遠隔測定回路は、第1のコイルと、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路と、第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路と、高インピーダンス経路、低インピーダンス経路、および容量性経路に信号を結合する入力経路とを含んでいてよい。低インピーダンス経路は、高インピーダンス経路と並列に接続されていてよい。容量性経路は、高インピーダンス経路および低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成していてよい。プログラマブル回路は、高インピーダンス経路または低インピーダンス経路を選択すべくプログラミングされていてよい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、プログラマブル回路、遠隔測定回路、通信機器等を含む遠隔測定システムに関し、特に、可変パラメータを有する遠隔制御された遠隔測定システム、および他のパラメータの中でもとりわけ帯域幅およびQが可変である人体内に移植された遠隔測定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
病状を回復させるための移植可能装置の利用は、装置の大きさやコストが小さくなるにつれて益々多くなっている。従来、病状を持つ多くの人々は検査または治療機器の近くに居ることを余儀なくされていたが、移植可能機器から必要な検査および/または治療を受けることが可能になったため、移植可能機器により自由が得られた。
【0003】
例えば、従来は、血糖分析を毎日または一日数回も必要とし、分析結果に応じてインスリン注射を必要とする多くの糖尿病患者は、分析および治療機器の近くに拘束される必要があるため、移動の自由が制限されていた。移植可能機器はこれを激変させた。現在、血糖センサおよびインスリン注入ポンプは、糖尿病患者の体内に移植可能な段階に達したため、糖尿病患者は、血糖分析機器およびインスリンと針が常時手元にあることを気にしなくても、自身の糖尿病と戦うために必要な分析や治療を受けながら、通常の生活様式を維持することが可能である。
【0004】
移植可能な医療機器が病状を持つ多くの人々の生活を改善したものの、それらの機器自体は依然として使用者に対して特定の要件を課している。例えば、多くの移植可能機器は、外部コントローラと連動して動作する。通常は、データ、ソフトウェアその他の情報が、コントローラと移植可能機器の間で送信および/または受信される。コントローラと移植可能機器の間における情報の送信は、移植可能機器を有する人に特定の要件を課す。例えば、主に人体内からのデータ送信に伴なう出力の制約および安全性への配慮から、移植可能機器のデータ送受信距離が必然的に制約されるため、移植可能機器を有する人はコントローラの比較的近く、ある場合は数インチ以内に、居なければならない。
【0005】
更に、同様に出力の制約により移植可能機器のデータ送信速度が制限されるため、大量のデータ送信に極めて長い時間を要する場合がある。例えば、医療専門家による再検査または分析のため、移植可能機器から履歴データを外部コントローラへ転送する場合、履歴データは100キロバイト以上のデータを含んでいる場合がある。同様に、履歴データの分析の結果、移植可能機器用の新規ソフトウェアをコントローラから移植可能機器へダウンロードする場合、当該新規ソフトウェアは数十キロバイト〜数百キロバイト以上を占める場合がある。数十キロバイト〜数百キロバイト以上を占めるデータ、ソフトウェアその他の情報の送受信により、移植可能機器の使用者の自由に不便な制約、すなわち本来は移植可能機器が軽減する筈であった制約を課す恐れがある。
【0006】
一般に、遠隔測定回路において、データ送信距離とデータ送信速度は互いに競合する。例えば、リアルタイムのセンサ・データを送信している移植可能機器のようにデータ送信距離を最大化することが望ましい遠隔測定用途では、データ送信速度は最低限に抑えられてきた。逆に、例えば、大量のデータを送受信している移植可能機器のようにデータ送信速度を最大化することが望ましい遠隔測定用途では、データ送信距離が最小限に抑えられてきた。従来、遠隔測定回路の設計者は、遠隔測定回路を設計する際にデータ送信速度とデータ送信距離のどちらを最大化すべきかの判断を強いられてきた。あるいは、従来、遠隔測定回路設計者は、データ送信速度とデータ送信距離とのバランスを見つけるべく妥協し、どちらも最大化しなかった。
【0007】
現在求められているのは、プログラマブル、すなわち最大限のデータ送受信距離を必要とする用途にはデータ送受信距離を最大化し、最大限のデータ送信速度を必要とする用途にはデータ送信速度を最大化するようにプログラム可能である遠隔測定回路である。本発明の実施形態はそのようなプログラム可能な遠隔測定回路を提供する。
【0008】
【特許文献1】米国特許第5,630,836号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0009】
従って、本発明の実施形態の目的は、各種の用途に利用可能且つ実用的な遠隔測定システムを提供することである。本発明の実施形態の更なる目的は、所望の用途に応じて高帯域幅・低Qモード、および低帯域幅・高Qモード向けに調整可能な遠隔測定システムを提供することである。本発明の実施形態のまた更なる目的は、高速度のデータ送信または長距離のデータ送信を行なうべくプログラム可能な遠隔測定システムを提供することである。本発明の実施形態のまた更なる目的は、可変インピーダンス・アンテナを備え、ある通信には長距離送信を、別の通信には短距離送信を要求する移植可能通信機器を提供することである。本発明の実施形態のまた更なる目的は、可変インピーダンス・アンテナを備え、医療用途に利用できる移植可能通信機器を提供することである。本発明の実施形態のまた更なる目的は、調整可能またはプログラマブル回路パラメータを有する遠隔測定システムを提供することである。
【0010】
本発明の実施形態によれば、プログラマブル回路は、入力信号を送信する第1のコイルと、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路と、第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路と、高インピーダンス経路、低インピーダンス経路、および容量性経路に信号を伝達する入力経路とを含んでいる。低インピーダンス経路は、高インピーダンス経路と並列に接続されていてよい。容量性経路は、高インピーダンス経路および低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成していてよい。プログラマブル回路は、高インピーダンス経路または低インピーダンス経路を選択すべくプログラミングされていてよい。
【0011】
高インピーダンス経路は低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含んでいてよい。抵抗素子は抵抗器または半導体であってよい。低インピーダンス・ドライバは半導体であってよい。低インピーダンス経路はまた、低インピーダンス・ドライバを含んでいて、当該ドライバは半導体であってよい。容量性経路はまた、低インピーダンス・ドライバを含んでいて、当該ドライバは半導体であってよい。第1のコイルは、インダクタであってよい。
【0012】
プログラマブル回路は更に、第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルと、第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチと、第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子とを含んでいてよい。第2のコイルは、第1のコイルと誘導結合されていてよい。スイッチの第1のノードは、第2のコイルの第1のノードに接続されていてよい。抵抗素子の第1のノードは、スイッチの第2のノードに接続されていてよい。抵抗素子の第2のノードは、第2のコイルの第2のノードに接続されていてよい。スイッチを閉じることにより、プログラマブル回路の帯域幅を増やすことができる。第2のコイルはインダクタであってよい。抵抗素子は抵抗器または半導体であってよい。
【0013】
本発明の一実施形態によれば、プログラマブルパラメータを有する遠隔測定回路は、信号を送るための第1のコイルと、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路と、第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路と、高インピーダンス経路、低インピーダンス経路、および容量性経路に信号を結合する第1のスイッチと、第1のノードおよび第2のノードを有する第2のスイッチと、第1のノードおよび第2のノードを有する高帯域幅・低Qフィルタと、第1のノードおよび第2のノードを有する低帯域幅・高Qフィルタとを含んでいてよい。
【0014】
低インピーダンス経路は、高インピーダンス経路と並列に接続されていてよい。容量性経路は、高インピーダンス経路および低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成していてよい。第2のスイッチの第1のノードは、第1のコイルの第2のノードに接続されていてよい。高帯域幅・低Qフィルタの第1のノードは、第2のスイッチの第2のノードに接続されていてよい。
【0015】
低帯域幅・高Qフィルタの第1のノードは、第2のスイッチの第2のノードに接続されていてよい。高帯域幅・低Qフィルタの第2のノードは、高帯域幅・低Qフィルタと低帯域幅・高Qフィルタが並列に接続されるように、低帯域幅・高Qフィルタの第2のノードに接続されていてよい。
【0016】
プログラマブル回路は、高インピーダンス経路または低インピーダンス経路を選択すべくプログラム可能であってよい。高インピーダンス経路が選択された場合は高帯域幅・低Qフィルタを第2のスイッチを介して選択することができ、低インピーダンス経路が選択された場合は低帯域幅・高Qフィルタを第2のスイッチを介して選択することができる。
【0017】
高インピーダンス経路は、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含んでいてよい。抵抗素子は、抵抗器または半導体であってよい。低インピーダンス・ドライバは半導体であってよい。低インピーダンス経路は低インピーダンス・ドライバを含んでいて、当該ドライバは半導体であってよい。容量性経路は低インピーダンス・ドライバを含んでいて、当該ドライバは半導体であってよい。容量性経路はまた、コンデンサを含んでいてよい。第1のコイルはインダクタであってよい。
【0018】
遠隔測定回路は更に、第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルと、第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチと、第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子を含んでいてよい。第2のコイルは第1のコイルと誘導結合されていてよく、スイッチの第1のノードは第2のコイルの第1のノードに接続されていてよく、抵抗素子の第1のノードはスイッチの第2のノードに接続されていてよく、抵抗素子の第2のノードは第2のコイルの第2のノードに接続されていてよい。スイッチを閉じることにより、プログラマブル回路の帯域幅を増やすことができる。
【0019】
本発明の一実施形態によれば、遠隔測定回路の回路パラメータを変更する方法は、入力信号を送信する第1のコイルであって、第1のノードおよび第2のノードを有する第1のコイルを提供するステップと、第1のノードおよび第2のノードを有する高インピーダンス経路を提供するステップと、第1のノードおよび第2のノードを有する低インピーダンス経路であって、高インピーダンス経路と並列に接続されている低インピーダンス経路を提供するステップと、第1のノードおよび第2のノードを有する容量性経路であって、自身の第1のノードが第1のコイルの第2のノードに接続されている容量性経路を提供するステップと、高インピーダンス経路、低インピーダンス経路、および容量性経路に信号を結合する入力経路を提供するステップと、第1のコイルの第1のノードを、高インピーダンス経路の第1のノード、および低インピーダンス経路の第1のノードに接続するステップと、容量性経路の第1のノードを第1のコイルの第2のノードに接続するステップと、容量性経路を高インピーダンス経路および低インピーダンス経路に接続して、容量性経路が高インピーダンス経路および低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成するようにするステップと、高インピーダンス経路または低インピーダンス経路のいずれかを有効にするステップとを含んでいる。
【0020】
高インピーダンス経路は、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含んでいてよい。抵抗素子は、抵抗器または半導体であってよい。低インピーダンス・ドライバは半導体であってよい。低インピーダンス経路はまた、低インピーダンス・ドライバを含んでいて、当該ドライバは半導体であってよい。容量性経路はまた、低インピーダンス・ドライバを含んでいて、当該ドライバは半導体であってよい。第1のコイルはインダクタであってよい。
【0021】
本方法は更に、第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルを提供するステップと、第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチを提供するステップと、第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子を提供するステップと、第2のコイルを第1のコイルへ誘導結合するステップと、スイッチの第1のノードを第2のコイルの第1のノードに接続するステップと、抵抗素子の第1のノードをスイッチの第2のノードに、および抵抗素子の第2のノードを第2のコイルの第2のノードに接続するステップと、遠隔測定回路の帯域幅を増やすべくスイッチを閉じるステップとを含んでいてよい。
【0022】
本方法は更に、第1のノードおよび第2のノードを有する高帯域幅・低Qフィルタを提供するステップと、第1のノードおよび第2のノードを有する低帯域幅・高Qフィルタを提供するステップと、高帯域幅・低Qフィルタの第1のノードを第1のコイルの第2のノードに接続するステップと、低帯域幅・高Qフィルタの第1のノードを第1のコイルの第2のノードに接続するステップと、高帯域幅・低Qフィルタおよび低帯域幅・高Qフィルタが並列に接続されるように、高帯域幅・低Qフィルタの第2のノードを低帯域幅・高Qフィルタの第2のノードに接続するステップと、高インピーダンス経路または低インピーダンス経路を選択すべく遠隔測定回路をプログラミングするステップと、高インピーダンス経路が選択された場合は高帯域幅・低Qフィルタを選択し、低インピーダンス経路が選択された場合は低帯域幅・高Qフィルタを選択すべく遠隔測定回路をプログラミングするステップとを含んでいてよい。
【0023】
本発明の一実施形態によれば、可変インピーダンス・アンテナを有する移植可能な通信機器は、入力信号を送信する第1のコイルと、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路であって、高インピーダンス経路と並列に接続されている低インピーダンス経路と、第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路であって、高インピーダンス経路および低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成する容量性経路と、高インピーダンス経路、低インピーダンス経路、および容量性経路へ信号を結合する入力経路とを含んでいてよい。第1のコイルはインダクタであってよい。移植可能な通信機器は、短距離通信用に高インピーダンス経路を、長距離通信用に低インピーダンス経路を選択すべくプログラミングされていてよい。移植可能な通信機器は、人体内に移植することができる。
【0024】
高インピーダンス経路は、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含んでいてよい。抵抗素子は抵抗器であってよい。抵抗素子は半導体であってよい。低インピーダンス・ドライバは半導体であってよい。
【0025】
低インピーダンス経路は、低インピーダンス・ドライバを含んでいてよい。低インピーダンス・ドライバは半導体であってよい。容量性経路は低インピーダンス・ドライバを含んでいてよい。低インピーダンス・ドライバは半導体であってよい。容量性経路コンデンサを含んでいてよい。
【0026】
移植可能な通信機器はまた、第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルであって、第1のコイルと誘導結合されている第2のコイルと、第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチであって、自身の第1のノードが第2のコイルの第1のノードに接続されているスイッチと、第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子であって、自身の第1のノードがスイッチの第2のノードに接続されていて、自身の第2のノードが第2のコイルの第2のノードに接続されている抵抗素子とを含んでいてよい。スイッチを閉じることにより、プログラマブル回路の帯域幅を増やすことができる。第2のコイルはインダクタであってよい。抵抗素子は、抵抗器または半導体であってよい。
【0027】
移植可能な通信機器はまた、移植可能な通信機器へ誘導結合された外部コントローラを含んでいてよい。外部コントローラは、第1のコイルへ信号を送信し、また第1のコイルから信号を受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下の好適な実施形態の記述において、本明細書の一部をなす図面を参照すると共に、図面中に本発明を実装できる特定の実施形態を例示するものである。また、本発明の好適な実施形態の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用してもよく、また構造上の変更を行なってもよいことを理解されたい。
【0029】
以下の説明は基本的に、帯域幅およびQが可変である遠隔測定システムに向けたものであるが、本発明の実施形態は多様な方法で実装可能であって、多様な機能および用途に利用可能である。例えば、本発明の実施形態は、例えば遠隔測定回路の出力電力や送信距離等の他のパラメータが可変であるように実装することができる。また、本発明の実施形態は、例えば移植可能な医療機器、製造用途、産業用途、消費者向け用途等、各種の用途に利用可能である。一般に、本発明の実施形態は、データが送受信される任意の環境または任意の用途で利用すべく適合させることができる。
【0030】
図1に、本発明の一実施形態による遠隔測定システム10の一般的なブロック図を示す。遠隔測定システム10は、コントローラ/変調器12、送受信回路14、復調器16、および変調器18を含んでいるが、これに限定されない。
【0031】
コントローラ/変調器12は、リモート機器であって、送受信回路14へ信号を誘導結合することができる。コントローラ/変調器12から送受信回路14へ結合される信号はデータ信号であっても、あるいは制御および命令信号であってもよい。
【0032】
信号は、各種の方法でコントローラ/変調器12から送受信回路14へ誘導結合により送信することができる。例えば、コントローラ/変調器12から発せられた信号は、パルス符号変調を経て送受信回路14へ送信することができる。他の変調方式も同様に用いてよい。例えば、コントローラ/変調器12から送信された信号は、振幅変調、周波数変調、または当分野で一般的な任意の変調方式を介して変調することができる。
【0033】
送受信回路14は、自身がコントローラ/変調器12から受信した信号を復調すべく復調器16へ送信することができる。復調は各種の方法で実現することができ、信号がコントローラ/変調器12から発せられた際に変調に用いた変調方式と整合性を保つ。復調器16は、送受信回路14と同一回路上に加工されていても、または独立した機器として実装されていてもよい。復調器16は、別々の部品で実装されていても、あるいはハイブリッド回路またはASICとして実装されていてよい。復調器16は、当分野で一般的な各種の方法により加工されていてよい。
【0034】
また、変調器18も送受信回路14と同一回路上に加工されていても、または独立した機器として実装されていてもよい。変調器18は、別々の部品で実装されていても、あるいはハイブリッド回路またはASICとして実装されていてよい。変調器18は、当分野で一般的な各種の方法で加工されていてよい。
【0035】
送受信回路14も同様に、各種の方法で加工されていてよい。例えば、送受信回路14は別々の部品でハイブリッド回路として実装されていても、あるいは特定用途向け集積回路(ASIC)として加工されていてもよい。
【0036】
図2に、本発明の一実施形態による送信回路20を示す。送信回路20は、第1のコイル22、抵抗素子24、容量性素子26、低インピーダンス・ドライバ28、30、32、イネーブル線34、および入力経路36を含んでいるが、これに限定されない。容量性経路ドライバ28と容量性素子26を組み合せて容量性経路39が形成される。容量性経路39は、第2のノード27において第1のコイルに接続する。低インピーダンス・ドライバ30は、抵抗素子24と共に高インピーダンス経路37を形成する。高インピーダンス経路37は、第1のノード25において第1のコイル22に接続する。低インピーダンス・ドライバ32は、それ自体が低インピーダンス経路35を形成する。低インピーダンス経路35は、第1のノード25においても第1のコイル22に接続する。また、低インピーダンス経路35は、高インピーダンス経路37と並列に接続されている。低インピーダンス・ドライバ28、30、32は、抵抗素子24および容量性素子26と共に、低インピーダンス経路35、高インピーダンス経路37、容量性経路39、および第1のコイル22の間に迂回経路を形成する。
【0037】
本発明の一実施形態によれば、図2に示す送信回路20は、入力経路36においてIおよびQシンボルを供給することにより動作することができる。IおよびQシンボルは、送信回路20の他の部分(図示せず)で生成されても、あるいは図1に示すコントローラ/変調器12から導かれてもよい。各々の低インピーダンス・ドライバ28、30、32は、イネーブルピン20含んでいてよく、これらは図2に示す本発明の実施形態においては動作中の低イネーブルピンである。低インピーダンス・ドライバ28、30用のイネーブルピンは、図2に示す本発明の実施形態では接地されている。従って、低インピーダンス・ドライバ28、30は常に有効である。容量性経路低インピーダンス・ドライバ28は一般に、高インピーダンス経路ドライバ30または低インピーダンス経路ドライバ32の影響を受けない。従って、Qシンボルまたは、容量性経路ドライバ28への入力経路36に配置された他の任意の信号は、直ちに送信回路により処理され、第1のコイル22に出現してそこから送信される。
【0038】
高インピーダンス経路ドライバ30のイネーブルピン20もまた接地されているが、高インピーダンス経路37と低インピーダンス経路35が並列に接続されているため、高インピーダンス経路37の動作は低インピーダンス経路35の影響を受ける。高速データ転送モードが選択されている場合、イネーブル線34に論理値「1」または高信号が置かれることにより、低インピーダンス経路ドライバ32を事実上無効にする。そのため、低インピーダンス経路35は回路から事実上除去され、入力ライン36に置かれたIシンボルまたは他の任意の信号が高インピーダンス経路ドライバ30に出現して送信回路20により処理される。信号は次いで第1のコイル22に出現してそこから送信されてよい。
【0039】
しかし、低速データ転送モードが選択されている場合、入力線34に論理値「0」または低信号が置かれるため、低インピーダンス経路ドライバ32が有効になる。低インピーダンス経路が高インピーダンス経路と並列に接続されているため、低インピーダンス経路は事実上高インピーダンス経路と短絡する。従って、入力ライン36に出現するIシンボルまたは他の任意の信号は低インピーダンス経路ドライバ32により処理され、第1のコイル22に出現してそこから送信されてよい。
【0040】
低インピーダンス経路35、高インピーダンス経路37、および容量性経路39は各種の方法で実装されていてよい。例えば、低インピーダンス・ドライバ28、30、32は、当分野で一般的な標準半導体低インピーダンス・ドライバであってよい。第1のコイル22は、インダクタであっても、あるいは、例えば汎用化されたインピーダンス・コンバータ回路等の半導体その他の構成要素を用いて加工されていてよい。抵抗素子24は、抵抗器、トランジスタその他の半導体であってよい。容量性素子26は、コンデンサ、バイポーラー・トランジスタ、電界効果トランジスタその他何らかの半導体であってよい。
【0041】
図3に、本発明の一実施形態による送受信回路40を示す。図3に示す本発明の実施形態において、送信回路は、図2の本発明の実施形態に示したものと同様である。しかし、送信モードと受信モードを区別すべく、入力経路36と直列にスイッチ38を配置している。このように、回路で選択されたモードに応じて、容量性経路ドライバ28および高インピーダンス経路ドライバ30を、送信モードと受信モードとの間で切替えることができる。スイッチ38は、連動スイッチであっても、または当分野で一般的な他の何らかのスイッチであってもよい。スイッチ38はプログラム可能であってよく、図1に示すコントローラ/変調器12から発せられた信号に応答しても、あるいは他の場所から発せられた信号に応答してもよい。
【0042】
また、第2のノード27は、高速データ転送経路と低速データ転送経路の間を切り替えるべく用いられる第2のスイッチ42に接続されている。高速データ転送経路は、高帯域幅・低Qフィルタ46および高帯域幅アンプ50を含んでいてよいが、これに限定されない。低速データ転送経路は、低帯域幅・高Qフィルタ44および低帯域幅アンプ48を含んでいてよいが、これに限定されない。
【0043】
第2のスイッチ42は、連動スイッチであってよく、イネーブル線34と連動して動作することができる。このように、イネーブル線34に論理値「1」または高信号を配置することにより高速データ転送が選択されたならば、高帯域幅・低Qフィルタ46および高帯域幅アンプ50を含む高速データ転送経路が、第2のスイッチ42を用いて回路に接続される。同様に、イネーブル線34に論理値「0」または低信号を配置することにより低速データ転送が選択されたならば、低帯域幅・高Qフィルタ44および低帯域幅アンプ48を含む低速データ転送経路が、第2のスイッチ42を用いて回路に接続される。第2のスイッチ42もまた、プログラム可能であってよく、図1に示すコントローラ/変調器12から発せられた信号に応答しても、あるいは他の場所から発せられた信号に応答してもよい。
【0044】
高帯域幅・低Qフィルタ46および低帯域幅・高Qフィルタ44は各種の方法により実装されていてよい。例えば、本発明の一実施形態によれば、高帯域幅・低Qフィルタ46および低帯域幅・高Qフィルタは、アナログまたはデジタルフィルタとして実装することができる。本発明の別の実施形態によれば、高帯域幅・低Qフィルタ46および低帯域幅・高Qフィルタをデジタル信号プロセッサ内に実装することができる。高帯域幅アンプ50および低帯域幅アンプ48は、当分野で一般的な標準アンプを用いて実装されていても、あるいは専用に設計されたアンプとして一体化されていてもよい。
【0045】
図4に、本発明の別の実施形態による送受信回路60を示す。図4に示す送受信回路60は、図3に示した回路40と同様である。しかし、図4の送受信回路60は、第2の誘導結合されたコイル62、第3のスイッチ64、および抵抗素子66を含むがこれに限定されない、誘導結合された高インピーダンス回路61を含んでいる。高速データ転送が必要な場合、高インピーダンス経路ドライバ30と抵抗素子24で構成された高インピーダンス経路37の代わりに、またはこれに加えて、高インピーダンス回路61を選択してもよい。
【0046】
動作時において、高インピーダンス回路61が選択されたならば、第3のスイッチ64が閉じて、第2の誘導結合されたコイル62を介して第1の誘導結合されたコイル68へ誘導結合される高インピーダンス回路61を形成する。第3のスイッチ64はプログラム可能であってよく、図1に示すコントローラ/変調器12から発せられた信号に応答しても、あるいは他の場所から発せられた信号に応答してもよい。
【0047】
本発明の一実施形態による、図1〜4に示す遠隔測定回路を用いる一般的な方法を図5に示す。図5のステップ70において、送信または受信モードが決定される。送信モードが望まれるのは、例えば、遠隔測定回路に保存されているデータが、担当医療専門家による分析のために必要とされるような場合である。同様に、受信モードが望まれるのは、例えば、医療専門家が遠隔測定回路に格納されているデータを分析して、自分の分析に基づいて遠隔測定回路にプログラム情報を送信したいような場合である。
【0048】
ステップ72において、望まれる用途に応じてコントローラが送信または受信モードのいずれかに対応してプログラミングされる。同様に、ステップ74において、以下に更に詳しく述べるように、所望の用途に応じてコントローラが高または低速データ転送に対応してプログラミングされる。
【0049】
本発明の一実施形態に従いプログラム可能な遠隔測定回路を高速データ転送モードで動作させる詳細な方法を図6に示す。様々な用途で高速なデータ送信または受信が必要である。例えば、データ分析用に履歴データが遠隔測定回路から他の装置へ送信されている場合、送信されているデータが膨大な場合がある。このような用途では、高速データ転送が望ましいであろう。また、遠隔測定回路内に置かれたソフトウェアが更新を必要とする場合、例えば、遠隔測定回路へ送信されている新規ソフトウェアもまた膨大であるかもしれない。このような用途では、高速データ転送が望ましいであろう。
【0050】
図6を参照するに、ステップ80において、遠隔測定回路はデータの送信または受信のどちらが必要かに応じて送信モードまたは受信モードのいずれかに設定される。ステップ82において、低インピーダンス経路および高インピーダンス経路は、高速データ転送を可能にすべく、低インピーダンス経路ドライバを無効に、且つ高インピーダンス経路ドライバを有効にするように構成される。ステップ84において、高帯域幅・低Qフィルタが選択される。ステップ86において、回路の経路は高速データ転送に設定される。ステップ84、86は、単一の命令に応答して実行されても、あるいは複数の命令に応答して実行されてもよい。
【0051】
図7に、本発明の一実施形態に従いプログラム可能な遠隔測定回路を低速データ転送モードで動作させる詳細な方法を示す。様々な用途で低速なデータ送信または受信が必要である。例えば、遠隔測定回路が、生物的または生理的パラメータ・センサを有する移植可能な医療機器内に実装されている場合、遠隔測定回路から外部コントローラへリアルタイムで送信されるセンサからのデータは、送信距離が比較的長いことに利点があるものの、センサの特性から、特に広い帯域幅を必要とはしないであろう。従って、低速データ転送モードが選択されてもよい。また、移植された遠隔測定回路が、例えば、患者の緊急状態を知らせるべく外部コントローラへ警報を送信する必要がある場合、アラーム信号がなるべく長い距離に届く方が利点がある。このような状況では、遠隔測定回路は低速データ転送用にプログラミングすることにより、低帯域幅・高Q送信用の遠隔測定回路を用意することができる。
【0052】
図7を参照するに、ステップ90において、所望の用途に応じて遠隔測定回路が送信モードまたは受信モードに設定される。ステップ92において、低インピーダンス経路ドライバが有効にされることにより、高インピーダンス経路ドライバを無効にして、ドライバを低速データ転送用に設定する。ステップ94において、フィルタは低帯域幅・高Q用に設定される。ステップ96において、回路経路を低速データ転送用に設定される。ステップ94、96は、単一の命令に応答して実行されても、あるいは複数の命令に応答して実行されてもよい。
【0053】
本発明の特定の実施形態を図解および記述してきたが、本発明が図解および記述された特定の実施形態に限定されない点は当業者には明らかであろう。また、添付の請求の概念および範囲から逸脱することなく変更や改造を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の一実施形態による遠隔測定システムの一般的なブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態による送信回路の模式図である。
【図3】本発明の一実施形態による送受信回路の模式図である。
【図4】本発明の別の実施形態による送受信回路の模式図である。
【図5】本発明の一実施形態による遠隔測定回路の使用方法を示すフロー図である。
【図6】本発明の一実施形態によるプログラム可能な遠隔測定回路を高速データ転送モードで動作させる詳細な方法を示すフロー図である。
【図7】本発明の一実施形態によるプログラム可能な遠隔測定回路を低速データ転送モードで動作させる詳細な方法を示すフロー図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力信号を送信する第1のコイルと、
前記第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、
前記第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路であって、前記高インピーダンス経路と並列に接続されている低インピーダンス経路と、
前記第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路であって、前記高インピーダンス経路および前記低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成する容量性経路と、
前記高インピーダンス経路、前記低インピーダンス経路、および前記容量性経路に信号を伝達する入力経路と、を含み、
前記高インピーダンス経路または前記低インピーダンス経路を選択すべくプログラミングされているプログラマブル回路。
【請求項2】
前記高インピーダンス経路が、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含む、請求項1に記載のプログラマブル回路。
【請求項3】
前記抵抗素子が抵抗器である、請求項2に記載のプログラマブル回路。
【請求項4】
前記抵抗素子が半導体である、請求項2に記載のプログラマブル回路。
【請求項5】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項2に記載のプログラマブル回路。
【請求項6】
前記低インピーダンス経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項1に記載のプログラマブル回路。
【請求項7】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項6に記載のプログラマブル回路。
【請求項8】
前記容量性経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項1に記載のプログラマブル回路。
【請求項9】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項8に記載のプログラマブル回路。
【請求項10】
前記容量性経路がコンデンサを含む、請求項8に記載のプログラマブル回路。
【請求項11】
前記第1のコイルがインダクタである、請求項8に記載のプログラマブル回路。
【請求項12】
第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルであって、前記第1のコイルと誘導結合されている第2のコイルと、
第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチであって、自身の第1のノードが前記第2のコイルの第1のノードに接続されているスイッチと、
第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子であって、自身の第1のノードが前記スイッチの第2のノードに接続されていて、自身の第2のノードが前記第2のコイルの第2のノードに接続されている抵抗素子と、を更に含み、
前記スイッチを閉じることにより前記プログラマブル回路の帯域幅が増す、請求項8に記載のプログラマブル回路。
【請求項13】
前記第2のコイルがインダクタである、請求項12に記載のプログラマブル回路。
【請求項14】
前記抵抗素子が抵抗器である、請求項12に記載のプログラマブル回路。
【請求項15】
前記抵抗素子が半導体である、請求項12に記載のプログラマブル回路。
【請求項16】
プログラマブルパラメータを有する遠隔測定回路であって、
信号を送受信する第1のコイルと、
前記第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、
前記第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路であって、前記高インピーダンス経路と並列に接続されている低インピーダンス経路と、
前記第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路であって、前記高インピーダンス経路および前記低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成する容量性経路と、
前記高インピーダンス経路、前記低インピーダンス経路、および前記容量性経路へ信号を結合する第1のスイッチと、
第1のノードおよび第2のノードを有する第2のスイッチであって、自身の第1のノードが、前記第1のコイルの第2のノードに接続されている第2のスイッチと、
第1のノードおよび第2のノードを有する高帯域幅・低Qフィルタであって、自身の第1のノードが前記第2のスイッチの第2のノードに接続されている高帯域幅・低Qフィルタと、
第1のノードおよび第2のノードを有する低帯域幅・高Qフィルタであって、自身の第1のノードが前記第2のスイッチの第2のノードに接続されている低帯域幅・高Qフィルタと、を含み、
前記高帯域幅・低Qフィルタと前記低帯域幅・高Qフィルタが並列に接続されるように、前記高帯域幅・低Qフィルタの第2のノードが前記低帯域幅・高Qフィルタの第2のノードに接続されていて、
前記プログラマブル回路が、高インピーダンス経路または低インピーダンス経路を選択すべくプログラム可能であり、
前記高インピーダンス経路が選択された場合は前記高帯域幅・低Qフィルタが前記第2のスイッチを介して選択され、前記低インピーダンス経路が選択された場合は前記低帯域幅・高Qフィルタが選択される遠隔測定回路。
【請求項17】
前記高インピーダンス経路が、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含む、請求項16に記載の遠隔測定回路。
【請求項18】
前記抵抗素子が抵抗器である、請求項17に記載の遠隔測定回路。
【請求項19】
前記抵抗素子が半導体である、請求項17に記載の遠隔測定回路。
【請求項20】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項17に記載の遠隔測定回路。
【請求項21】
前記低インピーダンス経路が、低インピーダンス・ドライバを含む、請求項16に記載の遠隔測定回路。
【請求項22】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項21に記載の遠隔測定回路。
【請求項23】
前記容量性経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項16に記載の遠隔測定回路。
【請求項24】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項23に記載の遠隔測定回路。
【請求項25】
前記容量性経路がコンデンサを含む、請求項23に記載の遠隔測定回路。
【請求項26】
前記第1のコイルがインダクタである、請求項23に記載の遠隔測定回路。
【請求項27】
第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルであって、前記第1のコイルと誘導結合されている第2のコイルと、
第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチであって、自身の第1のノードが前記第2のコイルの第1のノードに接続されているスイッチと、
第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子であって、自身の第1のノードが前記スイッチの第2のノードに接続されていて、自身の第2のノードが前記第2のコイルの第2のノードに接続されている抵抗素子とを更に含み、
前記スイッチを閉じることにより前記プログラマブル回路の帯域幅が増す、請求項23に記載の遠隔測定回路。
【請求項28】
遠隔測定回路の回路パラメータを変更する方法であって、
入力信号を送信する第1のコイルであって、第1のノードおよび第2のノードを有する第1のコイルを提供するステップと、
第1のノードおよび第2のノードを有する高インピーダンス経路を提供するステップと、
第1のノードおよび第2のノードを有する低インピーダンス経路であって、前記高インピーダンス経路と並列に接続されている低インピーダンス経路を提供するステップと、
第1のノードおよび第2のノードを有する容量性経路であって、自身の第1のノードが第1のコイルの第2のノードに接続されている容量性経路を提供するステップと、
前記高インピーダンス経路、前記低インピーダンス経路、および前記容量性経路に信号を結合する入力経路を提供するステップと、
前記第1のコイルの第1のノードを、前記高インピーダンス経路の第1のノード、および前記低インピーダンス経路の第1のノードに接続するステップと、
前記容量性経路の第1のノードを前記第1のコイルの第2のノードに接続するステップと、
前記容量性経路が前記高インピーダンス経路および前記低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成するように、前記容量性経路を前記高インピーダンス経路および低インピーダンス経路に接続するステップと、
前記高インピーダンス経路または低インピーダンス経路のいずれかを有効にするステップとを含む方法。
【請求項29】
前記高インピーダンス経路が、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含む、請求項28に記載の方法。
【請求項30】
前記抵抗素子が抵抗器である、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
前記抵抗素子が半導体である、請求項29に記載の方法。
【請求項32】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項29に記載の方法。
【請求項33】
前記低インピーダンス経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項28に記載の方法。
【請求項34】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
前記容量性経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項28に記載の方法。
【請求項36】
前記低インピーダンス・ドライバが半導体である、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
前記容量性経路がコンデンサを含む、請求項35に記載の方法。
【請求項38】
前記第1のコイルがインダクタである、請求項35に記載の方法。
【請求項39】
第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルを提供するステップと、
第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチを提供するステップと、
第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子を提供するステップと、
前記第2のコイルを前記第1のコイルへ誘導結合するステップと、
前記スイッチの第1のノードを前記第2のコイルの第1のノードに接続するステップと、
前記抵抗素子の第1のノードを前記スイッチの第2のノードに、および前記抵抗素子の第2のノードを前記第2のコイルの第2のノードに接続するステップと、
前記遠隔測定回路の帯域幅を増やすべく前記スイッチ閉じるステップと、を更に含む、請求項35に記載の方法。
【請求項40】
第1のノードおよび第2のノードを有する高帯域幅・低Qフィルタを提供するステップと、
第1のノードおよび第2のノードを有する低帯域幅・高Qフィルタを提供するステップと、
前記高帯域幅・低Qフィルタの第1のノードを前記第1のコイルの第2のノードに接続するステップと、
前記低帯域幅・高Qフィルタの第1のノードを前記第1のコイルの第2のノードに接続するステップと、
前記高帯域幅・低Qフィルタと低帯域幅・高Qフィルタが並列に接続されるように、前記高帯域幅・低Qフィルタの第2のノードを低帯域幅・高Qフィルタの第2のノードに接続するステップと、
前記高インピーダンス経路または前記低インピーダンス経路を選択すべく前記遠隔測定回路をプログラミングするステップと、
前記高インピーダンス経路が選択された場合は前記高帯域幅・低Qフィルタを選択し、前記低インピーダンス経路が選択された場合は前記低帯域幅・高Qフィルタを選択すべく遠隔測定回路をプログラミングするステップとを更に含む、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
可変インピーダンス・アンテナを有する移植可能な通信機器であって、
入力信号を送信する第1のコイルと、
前記第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する高インピーダンス経路と、
前記第1のコイルの第1のノードに接続されている第1のノードを有する低インピーダンス経路であって、前記高インピーダンス経路と並列に接続されている低インピーダンス経路と、
前記第1のコイルの第2のノードに接続されている第1のノードを有する容量性経路であって、前記高インピーダンス経路および前記低インピーダンス経路と共に迂回経路を形成する容量性経路と、
前記高インピーダンス経路、前記低インピーダンス経路、および前記容量性経路へ信号を結合する入力経路とを含み、
短距離通信用に前記高インピーダンス経路を、長距離通信用に前記低インピーダンス経路を選択すべくプログラミングされていて、
人体内に移植されている移植可能な通信機器。
【請求項42】
前記高インピーダンス経路が、低インピーダンス・ドライバおよび抵抗素子を含む、請求項41に記載の移植可能な通信機器。
【請求項43】
前記抵抗素子が抵抗器である、請求項42に記載の移植可能な通信機器。
【請求項44】
前記抵抗素子が半導体である、請求項42に記載の移植可能な通信機器。
【請求項45】
前記低インピーダンスドライバが半導体である、請求項42に記載の移植可能な通信機器。
【請求項46】
前記低インピーダンス経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項41に記載の移植可能な通信機器。
【請求項47】
前記低インピーダンスドライバが半導体である、請求項46に記載の移植可能な通信機器。
【請求項48】
前記容量性経路が低インピーダンス・ドライバを含む、請求項41に記載の移植可能な通信機器。
【請求項49】
前記低インピーダンスドライバが半導体である、請求項48に記載の移植可能な通信機器。
【請求項50】
前記容量性経路がコンデンサを含む、請求項48に記載の移植可能な通信機器。
【請求項51】
前記第1のコイルがインダクタである、請求項48に記載の移植可能な通信機器。
【請求項52】
第1のノードおよび第2のノードを有する第2のコイルであって、前記第1のコイルと誘導結合されている第2のコイルと、
第1のノードおよび第2のノードを有するスイッチであって、自身の第1のノードが前記第2のコイルの第1のノードに接続されているスイッチと、
第1のノードおよび第2のノードを有する抵抗素子であって、自身の第1のノードが前記スイッチの第2のノードに接続されていて、自身の第2のノードが前記第2のコイルの第2のノードに接続されている抵抗素子とを更に含み、
前記スイッチを閉じることによりプログラマブル回路の帯域幅が増す、請求項48に記載の移植可能な通信機器。
【請求項53】
前記第2のコイルがインダクタである、請求項52に記載の移植可能な通信機器。
【請求項54】
前記抵抗素子が抵抗器である、請求項52に記載の移植可能な通信機器。
【請求項55】
前記抵抗素子が半導体である、請求項52に記載の移植可能な通信機器。
【請求項56】
誘導結合された外部コントローラを更に含む、請求項41に記載の移植可能な通信機器。
【請求項57】
前記外部コントローラが、前記第1のコイルへ信号を送信し、前記第1のコイルから信号を受信する、請求項56に記載の移植可能な通信機器。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2007−521859(P2007−521859A)
【公表日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−547113(P2006−547113)
【出願日】平成16年12月15日(2004.12.15)
【国際出願番号】PCT/US2004/041857
【国際公開番号】WO2005/065773
【国際公開日】平成17年7月21日(2005.7.21)
【出願人】(595038051)メドトロニック ミニメド インコーポレイテッド (71)
【Fターム(参考)】