(57)【要約】  埋め込み式医療機器と通信する遠距離場無線周波（ＲＦ）遠隔測定システムは、ダイバーシチ・アンテナ・システムを含む。１つの実施形態では、アンテナ制御回路は、埋め込み式医療機器によって送信された応答データ・フレームに関連する信号受信の品質に基づいて、出力データ・フレームの送信および／または応答データ・フレームの受信のためにダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを選択する。別の実施形態では、アンテナ制御回路は、ＲＦ電磁波の環境反射のせいで遠隔測定システムが遭遇するヌルに関連する潜在的なデータ送信エラーを減少させるために、ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つまたは複数のアンテナを選択する。
2008532426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み式医療機器と通信するシステムであって、
出力信号を前記埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を前記埋め込み式医療機器から受信するように構成された複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムと、
前記出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信するように、また前記入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信するように適合された送受信器と、
前記ダイバーシチ・アンテナ・システムと前記送受信器の間に結合され、アンテナ選択信号に従って前記ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを前記送受信器に接続するように適合されたスイッチ回路を含むアンテナ・インタフェース回路と、
前記アンテナ選択信号を生成するように適合されたアンテナ制御回路と
を備え、前記アンテナ制御回路が、
予め決めた通信プロトコルに基づいて、入力信号監視信号を生成するように適合された入力信号監視タイマと、
前記入力信号監視タイマに結合され、前記入力信号監視信号それぞれに応答して、前記入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出することによって、前記入力信号の品質指示を生成するように適合された入力信号監視回路と、
前記入力信号監視回路と前記スイッチ回路に結合され、前記入力信号の前記品質指示に基づいて、前記アンテナ選択信号を調節するように適合されたアンテナ・セレクタとを含むシステム。
【請求項２】
前記出力信号を送信し、前記入力信号を受信するために、前記スイッチ回路が、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの前記アンテナを前記送受信器に接続するように適合された請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記送受信器が、前記出力データ・フレームの複数のデータ・フレームをそれぞれが含む多フレーム・メッセージを送信するように適合された請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記入力信号監視タイマが、前記予め決めた通信プロトコルに従って応答フレームの受信が予想される場合に、予め決めた応答時間間隔を計数開始する応答タイマを備え、前記応答フレームが、前記入力データ・フレームの１つであり、前記埋め込み式医療機器に送信される前記出力データ・フレームの１つまたは複数のフレームに応答し、前記入力信号監視回路が、前記予め決めた応答時間間隔中に応答障害を検出するように適合された応答障害検出器を備え、前記応答障害が、前記応答フレームに関連するデータ送信エラーである請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記応答障害検出器が、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレームを検出するように適合された応答欠如検出器を備え、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレームが検出されない場合に、前記応答障害が検出される請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記応答障害検出器が、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレームの受信を示すコンマを検出するように適合されたコンマ欠如検出器を備え、前記予め決めた応答時間間隔中に前記コンマが検出されない場合に、前記応答障害が検出される請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記応答障害検出器が、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレーム内の巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出するように適合されたＣＲＣ障害検出器を備え、前記予め決めた応答時間間隔中に前記ＣＲＣ障害が検出された場合に、前記応答障害が検出される請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記アンテナ制御回路がさらに、前記応答フレームの受信が予想される場合に、前記送受信器に接続された前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの第１アンテナで前記多フレーム・メッセージの１つを送信している間に、予め決めた非応答期間を開始させる非応答期間タイマを備え、前記応答タイマが、前記応答フレームの受信が予想され、１つまたは複数の後続の応答フレームそれぞれの受信が予想される場合に、前記多フレーム・メッセージの前記１つの送信中に、前記予め決めた応答時間間隔を計数開始するように適合され、前記後続の応答フレームがそれぞれ、前記入力データ・フレームの１つであり、前記埋め込み式医療機器に送信された前記出力データ・フレームの１つまたは複数のフレームに応答する請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記アンテナ・セレクタが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答障害が検出されると、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合され、前記予め決めた非応答期間中に、前記データ送信エラーがない状態で、前記入力データ・フレームが受信されない場合、前記所定に非応答期間が尽きると、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの第２アンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記アンテナ制御回路がさらに、前記多フレーム・メッセージの１つを送信する前に、前記送受信器に前記出力データ・フレームの試験フレームを送信させるアンテナ試験信号を生成する試験フレーム生成器を備え、前記応答タイマが、前記試験フレームの前記送信後に前記予め決めた応答時間間隔を計数開始するように適合された請求項４に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アンテナ・セレクタが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答障害が検出されると、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記応答タイマが、前記応答フレームの受信が予想される場合に、前記多フレーム・メッセージの１つの送信中に前記予め決めた応答時間間隔を計数開始するように適合された請求項４に記載のシステム。
【請求項１３】
前記アンテナ・セレクタが、前記多フレーム・メッセージの前記１つの前記送信中に、前記応答障害が検出された場合、前記多フレーム・メッセージの前記１つの前記送信後に、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記アンテナ制御回路がさらに、それぞれが前記出力データ・フレームの所定数のデータ・フレームを送信する期間を含む送信期間を計時する送信期間タイマを備え、前記応答タイマが、前記応答フレームの受信が予想されると、前記送信期間それぞれの間に前記予め決めた応答時間間隔を計数開始するように適合された請求項４に記載のシステム。
【請求項１５】
前記アンテナ・セレクタが、前記送信期間の前記それぞれの間に、前記応答障害が検出されると、前記応答期間の前記それぞれの終了時に、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記入力信号監視タイマが、前記多フレーム・メッセージの１つの送信前に、信号強度計算信号を生成するように適合された信号強度計算タイマを含む請求項３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記入力信号監視回路が、
それぞれが前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに関連する前記入力信号の強度を表す強度パラメータを測定する信号強度検出器と、
前記強度パラメータを記憶する信号強度記憶回路と、
前記信号強度計算信号に応答して、それぞれが前記強度パラメータの１つに関連し、前記強度パラメータのその１つの前記測定のタイミングに関連する前記強度パラメータと重み係数に基づいて、それぞれ前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに関連する信号強度指数を計算する信号強度計算器とを備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記アンテナ・セレクタが、前記信号強度指数に基づいて、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
埋め込み式医療機器と通信するシステムであって、
出力信号を前記埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を前記埋め込み式医療機器から受信するように構成された複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムと、
前記出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信するように、また前記入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信するように適合された送受信器と、
前記ダイバーシチ・アンテナ・システムと前記送受信器の間に結合されて、アンテナ選択信号に従って前記ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを前記送受信器に接続するように適合されたスイッチ回路を含むアンテナ・インタフェース回路と、
前記アンテナ選択信号を生成するように適合されたアンテナ制御回路と
を備え、前記アンテナ制御回路が、
前記送受信器に結合され、ヌルに関連するとされる送信障害を検出するように適合されたフェージング検出器と、
前記フェージング検出器に結合され、前記送信障害の検出に応答して、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合されたアンテナ・セレクタと、
前記アンテナ・セレクタと前記スイッチ回路の間に結合されて、前記出力データ・フレームのフレームが送信されるか、前記入力データ・フレームのフレームが受信されている間に、前記アンテナ選択信号を保留するように適合されたアンテナ切り換えタイミング回路とを含むシステム。
【請求項２０】
前記出力信号を送信し、前記入力信号を受信するために、前記スイッチ回路が、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの前記アンテナを前記送受信器に接続するように適合された請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記フェージング検出器が、前記入力信号から、前記入力データ・フレームの少なくとも１つのフレームにおけるデータ送信エラーである入力フレーム障害を検出するように適合された入力フレーム障害検出器を備え、前記入力フレーム障害が示されると、前記アンテナ・セレクタが、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの前記異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
前記入力フレーム障害検出器が、前記入力データ・フレームから巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出し、前記ＣＲＣ障害が検出されると、前記入力フレーム障害を示すように適合されたＣＲＣ障害検出器を備える請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記入力フレーム障害検出器が、予め決めた時間ウィンドウ中に前記入力データ・フレームのフレームの受信を示すコンマを検出し、前記予め決めた時間ウィンドウ中に前記コンマが検出されない場合に、前記入力フレーム障害を示すように適合されたコンマ欠如検出器を備える請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記フェージング検出器が、前記入力データ・フレームの少なくとも１つの応答フレームにおけるデータ送信エラーである応答障害を検出するように適合された応答障害検出器を備え、前記少なくとも１つの応答フレームは、前記出力データ・フレームのフレームの送信に応答し、前記アンテナ・セレクタは、前記応答障害が示されると、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの前記異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】
前記応答障害検出器が、前記出力データ・フレームの前記フレームの送信で開始する予め決めた時間間隔中に、前記入力データ・フレームの少なくとも１つの応答フレームを検出し、前記応答フレームが検出されない場合に、前記応答障害を示すように適合された応答欠如障害検出器を備える請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記応答障害検出器が、前記出力データ・フレームの前記フレームの送信後に、前記入力データ・フレームの前記少なくとも１つの応答フレームで巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出し、前記ＣＲＣ障害が検出されると、前記応答障害を示すように適合されたＣＲＣ障害検出器を備える請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記フェージング検出器が、前記入力信号と前記出力信号のうち少なくとも一つの信号強度障害を検出するように適合された信号強度障害検出器を備え、前記アンテナ・セレクタは、前記信号強度障害が検出されると、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの前記異なるアンテナを前記送受信器に接続するために、前記アンテナ選択信号を調節するように適合された請求項１９に記載のシステム。
【請求項２８】
前記信号強度障害検出器が、前記入力信号の強度の尺度である強度パラメータを測定する信号強度検出器と、
前記信号強度検出器に結合されて、前記測定された強度パラメータに基づいて閾値強度を動的に生成する閾値生成器と、
前記測定された強度パラメータを受信する第１入力部と前記動的に生成された閾値強度を受信する第２入力部とを有し、かつ前記測定された強度パラメータが前記動的に生成された閾値強度より下に低下した場合に、前記信号強度障害を示す出力部を有する比較器とを備える請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
埋め込み式医療機器と通信するシステムにおいて、
出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器から受信するように構成された複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムと、
外部システム制御装置と、
前記出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信するように、また前記入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信するように適合された送受信器であって、
それぞれが前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに結合された入力部と出力部を有する複数の受信モジュール、および
受信パス選択信号に従って、前記複数の受信モジュールのうち１つの受信モジュールの前記出力部を前記外部システム制御装置に接続するスイッチ回路を含む、前記送受信器と、
前記受信パス選択信号を生成するように適合されたアンテナ制御回路と
を備え、前記アンテナ制御回路が、
前記送受信器に結合され、前記複数の受信モジュールの各受信モジュールによって処理された前記入力信号の品質指示を生成するように適合された信号品質評価回路と、
前記送受信器に結合され、前記複数の受信モジュールのために生成された前記入力信号の前記品質指示に基づいて、前記受信パス選択信号を調節するように適合された受信パス・セレクタとを含むシステム。
【請求項３０】
前記信号品質評価回路が、前記複数の受信モジュールの各受信モジュールによって処理された前記入力信号から入力フレーム障害を検出するように適合された入力フレーム障害検出器を備え、前記受信パス・セレクタは、受信モジュールで前記入力フレーム障害が示されると、前記複数の受信モジュールのうちその受信モジュールを選択解除するように適合された請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記入力フレーム障害検出器が、前記複数の受信モジュールの各受信モジュールによって処理された前記入力信号から巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出し、前記ＣＲＣ障害が検出されると、前記各受信モジュールの前記入力フレーム障害を示すように適合されたＣＲＣ障害検出器を備える請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記入力フレーム障害検出器が、予め決めた時間ウィンドウ中に前記複数の受信モジュールの各受信モジュールによって処理された前記入力信号からのデータ・フレームを示すコンマを検出し、前記予め決めた時間ウィンドウ中に前記コンマが検出されない場合に、前記各受信モジュールの前記応答障害を示すように適合されたコンマ欠如検出器を備える請求項３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記信号品質評価回路が、前記複数の受信モジュールの各受信モジュールによって処理された前記入力信号の強度の尺度である強度パラメータを測定するように適合された信号強度検出器を備える請求項２９に記載のシステム。
【請求項３４】
前記受信パス・セレクタが、前記複数の受信モジュールの前記測定された強度パラメータに基づいて前記受信パス選択信号を調節するように適合された請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記信号強度検出器が、前記複数の受信モジュールの各受信モジュールによって処理された前記入力信号に関連する入力信号強度障害を検出するように適合された入力信号強度障害検出器を備え、前記受信パス・セレクタは、前記入力信号強度障害が受信モジュールで示されると、前記複数の受信モジュールのその受信モジュールを選択解除するように適合された請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記アンテナ制御回路がさらに、前記受信パス・セレクタと前記スイッチ回路の間に結合されたパス切り換えタイミング回路を備え、前記パス切り換えタイミング回路は、前記出力データ・フレームのフレームが送信されるか、前記入力データ・フレームのフレームが受信されている間に、前記受信パス選択信号を保留するように適合された請求項２９に記載のシステム。
【請求項３７】
前記出力信号と前記入力信号がそれぞれ、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）によって変調され、前記送受信器が、前記出力信号を前記出力データ・フレームで変調するＡＳＫ変調器と、前記入力信号を復調することによって前記入力データ・フレームを回復するＡＳＫ復調器とを備える請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】
埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを動作させる方法であって、
複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力信号を前記埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を前記埋め込み式医療機器から受信することを含み、前記出力信号を送信することが、前記出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信することを含み、前記入力信号を受信することが、前記入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信することを含み、さらに、
アンテナ選択信号に従って、アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを選択することを含み、前記アクティブ・アンテナは、前記出力信号の送信と前記入力信号の受信に使用され、さらに、
予め決めた通信プロトコルに基づいて入力信号監視信号を生成することと、
前記入力信号監視信号それぞれに応答して、前記入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出することによって、前記入力信号の品質指示を生成することと、
前記入力信号の前記品質指示に基づいて前記アンテナ選択信号を調節することとを含む方法。
【請求項３９】
前記出力データ・フレームを送信することが、前記出力データ・フレームの複数のデータ・フレームをそれぞれが含む多フレーム・メッセージを送信することを含む請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記入力信号監視信号を生成することが、前記予め決めた通信プロトコルに従って応答フレームの受信が予想される場合に、予め決めた応答時間間隔を計数開始することを含み、前記応答フレームは、前記入力データ・フレームの１つであり、前記埋め込み式医療機器に送信される前記出力データ・フレームの１つまたは複数のフレームに応答し、前記入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出することが、前記予め決めた応答時間間隔中に応答障害を検出することを含み、前記応答障害が、前記応答フレームに関連するデータ送信エラーである請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記応答障害を検出することが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレームを検出することを含み、前記応答障害は、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレームが検出されない場合に検出される請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記応答障害を検出することが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレームの受信を示すコンマを検出することを含み、前記応答障害は、前記予め決めた応答時間間隔中に前記コンマが検出されない場合に検出される請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記応答障害を検出することが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答フレーム内の巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出することを含み、前記応答障害は、前記予め決めた応答時間間隔中に、前記ＣＲＣ障害が検出された場合に検出される請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
さらに、前記応答フレームの受信が予想される場合に、アクティブ・アンテナになるように選択された前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの第１アンテナを使用して、前記多フレーム・メッセージの１つの送信中に予め決めた非応答期間を開始することを含み、前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することが、前記応答フレームの受信が予想され、１つまたは複数の後続の応答フレームそれぞれの受信が予想される場合に、前記多フレーム・メッセージの前記１つの送信中に、前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することを含み、前記１つまたは複数の後続の応答フレームはそれぞれ、前記入力データ・フレームの１つであり、前記埋め込み式医療機器に送信される前記出力データ・フレームの１つまたは複数のフレームに応答する請求項４０に記載の方法。
【請求項４５】
前記アンテナ選択信号を調節することが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答障害が検出された場合に、アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記アンテナ選択信号を調節することがさらに、前記予め決めた非応答期間中に前記データ送信エラーがない状態で、前記入力データ・フレームを受信しない場合に、前記予め決めた非応答期間が尽きると、アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの第２アンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
さらに、前記多フレーム・メッセージの１つを送信する前に、前記出力データ・フレームの試験フレームを送信させるアンテナ試験信号を生成することを含み、前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することが、前記試験フレームの前記送信後に前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４８】
前記アンテナ選択信号を調節することが、前記予め決めた応答時間間隔中に前記応答障害が検出された場合に、前記アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することが、前記応答フレームの受信が予想された場合に、前記多フレーム・メッセージの１つの送信中に前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５０】
前記アンテナ選択信号を調節することが、前記多フレーム・メッセージの前記１つの送信中に前記応答障害が検出された場合、前記多フレーム・メッセージの前記１つの送信後に前記アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
さらに、それぞれが前記出力データ・フレームの所定数のデータ・フレームが送信される期間を含む送信期間を計時することを含み、前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することが、前記応答フレームの受信が予想される場合に、前記各送信期間中に前記予め決めた応答時間間隔を計数開始することを含む請求項４０に記載の方法。
【請求項５２】
前記アンテナ選択信号を調節することが、前記各送信期間中に前記応答障害が示された場合に、前記各送信期間の終了時に前記アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記入力信号監視信号を生成することが、前記多フレーム・メッセージの１つの送信前に信号強度計算信号を生成することを含む請求項３９に記載の方法。
【請求項５４】
前記入力信号の前記品質指示を生成することが、
それぞれが前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに関連する前記入力信号の強度を表している強度パラメータを測定することと、
前記測定された強度パラメータを記憶することと、
それぞれが前記強度パラメータの１つに関連し、前記信号強度計算信号に応答して、前記強度パラメータのその１つを測定するタイミングに関連する前記強度パラメータと重み係数に基づいて、それぞれが前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに関連する信号強度指数を計算することとを含む請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記アンテナ選択信号を調節することが、前記信号強度指数に基づいて、前記アクティブ・アンテナになるように前記ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを動作させる方法であって、
複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力信号を前記埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を前記埋め込み式医療機器から受信することを含み、前記出力信号を送信することが、前記出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信することを含み、前記入力信号を受信することが、前記入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信することを含み、さらに、
アンテナ選択信号に従って前記ダイバーシチ・アンテナ・システムからアクティブ・アンテナを選択することと、
ヌルに関連するとされた送信障害を検出することと、
前記送信障害の検出に応答して、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアクティブ・アンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することと、
前記出力データ・フレームのフレームが送信されるか、前記入力データ・フレームのフレームが受信されている間に、前記アンテナ選択信号を保留することと、
前記調節されたアンテナ選択信号に従って、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムから前記異なるアクティブ・アンテナを選択することとを含む方法。
【請求項５７】
前記アクティブ・アンテナを選択することが、前記入力信号を受信し、前記出力信号を送信するアンテナを選択することを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５８】
前記送信障害を検出することが、前記入力信号から入力フレーム障害を検出することを含み、前記入力フレーム障害が、前記入力データ・フレームの少なくとも１つのフレームにおけるデータ送信エラーであり、前記アンテナ選択信号を調節することが、前記入力フレーム障害が示された場合に、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムから前記異なるアクティブ・アンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５９】
前記送信障害を検出することが、前記入力データ・フレームから巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出することと、前記ＣＲＣ障害が検出された場合に、前記入力フレーム障害を示すこととを含む請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記送信障害を検出することが、前記予め決めた時間ウィンドウ中に前記入力データ・フレームのフレームの受信を示すコンマを検出することと、前記予め決めた時間ウィンドウ中に前記コンマが検出されない場合に、前記入力フレーム障害を示すこととを含む請求項５８に記載の方法。
【請求項６１】
前記送信障害を検出することが、前記入力データ・フレームの少なくとも１つの応答フレームにおけるデータ送信エラーである応答障害を検出することを含み、前記少なくとも１つの応答フレームが、前記出力データ・フレームのフレームの送信に応答し、前記アンテナ選択信号を調節することが、前記応答障害が示された場合に、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムから前記異なるアクティブ・アンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項６２】
前記応答障害を検出することが、前記出力データ・フレームの前記フレームの送信で開始する予め決めた時間間隔中に、前記入力データ・フレームの少なくとも１つの応答フレームを検出することと、前記応答フレームが検出されない場合に、前記応答障害を示すこととを含む請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記応答障害を検出することが、前記出力データ・フレームの前記フレームの送信後に、前記入力データ・フレームの少なくとも１つの応答フレームで巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害検出器を検出し、前記ＣＲＣ障害が検出された場合に、前記応答障害を示すこととを含む請求項６１に記載の方法。
【請求項６４】
前記送信障害を検出することが、前記入力信号と前記出力信号の少なくとも一つの信号強度障害を検出することを含み、前記アンテナ選択信号を調節することが、前記信号強度障害が示された場合に、前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの前記異なるアンテナを選択するために、前記アンテナ選択信号を調節することを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項６５】
前記信号強度障害を検出することが、
前記入力信号の強度の尺度である強度パラメータを測定することと、
前記測定された強度パラメータに基づいて、動的に閾値強度を生成することと、
前記測定された強度パラメータが前記動的に生成された閾値強度より下に低下した場合に、前記信号強度障害を示すこととを含む請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを動作させる方法であって、
複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力信号を前記埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を前記埋め込み式医療機器から受信することを含み、前記出力信号を送信することが、前記出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信することを含み、前記入力信号を受信することが、前記入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信することを含み、さらに、
それぞれが前記ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに結合された複数の処理パスを通して、前記入力信号を処理することと、
前記複数の処理パスの各処理パスによって処理された前記入力信号の品質指示を検出することと、
検出された前記複数の処理パスに関連する前記品質指示に基づいて、前記複数の処理パスのうち処理パスを選択することとを含む方法。
【請求項６７】
前記品質指示を検出することが、前記複数の処理パスの各処理パスで入力フレーム障害を検出することを含み、前記処理パスを選択することが、前記入力フレーム障害が検出されない処理パスを選択することを含む請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記入力フレーム障害を検出することが、巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害を検出することを含む請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記入力フレーム障害を検出することが、前記入力データ・フレームの入力データ・フレームを示すコンマの欠如を検出する請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記品質指示を検出することが、前記複数の処理パスの各処理パスによって処理された前記入力信号の強度の尺度である強度パラメータを測定することを含む請求項６６に記載の方法。
【請求項７１】
前記処理パスを選択することが、前記複数の処理パスについて前記測定した強度パラメータに基づいて、前記複数の処理パスのうち前記処理パスを選択することを含む請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記強度パラメータを測定することが、前記複数の処理パスの各処理パスによって処理された前記入力信号に関連する入力信号強度障害を検出することを含み、前記処理パスを選択することが、前記入力信号強度障害が検出されない処理パスを選択することを含む請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記処理パスを選択することが、前記出力データ・フレームのフレームが送信されず、前記入力データ・フレームのフレームが受信されていない間に、前記処理パスを選択することを含む請求項６６に記載の方法。
【請求項７４】
さらに、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）によって前記出力信号と前記入力信号それぞれを変調することを含む請求項７３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（優先権）
２００５年２月２８日出願の米国特許出願第１１／０６８，４７６号および２００５年２月２８日出願の米国特許出願第１１／０６８，４７８号に対する優先権を主張し、その出願は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（関連出願の相互引用）
本出願は、２００５年２月２８日出願の「ＤＩＶＥＲＳＩＴＹ  ＡＮＴＥＮＮＡ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ」と題した共願の共通に譲渡された米国特許出願第１１／０６８，４９７号に関連し、それは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００３】
本書は埋め込み式医療システムの遠隔測定システム、特に埋め込み式医療機器と通信するダイバーシチ・アンテナを有する外部遠隔測定システムに関する。
【背景技術】
【０００４】
生理学的状態を監視する、病気を診断する、病気を治療する、または器官または組織の機能を回復するために、医療機器が人体に埋め込まれる。このような埋め込み式医療機器の例は、心臓律動管理（ＣＲＭ）機器、神経刺激器、神経筋刺激器、薬物供給機器、生物学的治療機器を含む。埋め込み式医療機器が患者の体内で長期的に使用するものである場合、そのサイズと電力消費は、埋め込み性および長期性の要件によって制限される。その結果、多くの埋め込み式医療機器は、特定の機能を実行する外部システムに依存する。埋め込み式医療機器と外部システムとの間の通信は遠隔測定を介して実行される。特定の遠隔測定機能の例は、特定の監視または治療作業を実行するために埋め込み式医療機器をプログラムする、埋め込み式医療機器の動作状態を取り出す、埋め込み式医療機器によって取得されたリアルタイムの生理学的データを送信する、さらには埋め込み式医療機器が取得し、記憶している生理学的データを取り出すことを含む。
【０００５】
埋め込み式医療機器と外部システムの間の１タイプの遠隔測定は、２つの接近して配置されたコイル間の誘導結合に基づいており、これらのコイル間の相互インダクタンスを使用する。コイルの一方は埋め込み式医療機器の一部であり、他方のコイルは外部システムの一部である。このタイプの遠隔測定を、誘導遠隔測定または近距離場遠隔測定と呼ぶ。というのは、磁気結合通信を獲得するために、コイルを接近して配置しなければならないからである。
【０００６】
遠距離場高周波（ＲＦ）遠隔測定は、埋め込み式医療機器と外部システム間の別の通信手段を提供する。遠距離場ＲＦ遠隔測定は、埋め込み式医療機器内のＲＦ送受信器と外部システム内のＲＦ送受信器を使用して実行される。遠距離場ＲＦ遠隔測定は、可動性を制限する体表面への取付けから患者を自由にし、医師または他の専門的介護者が付き添わずに患者が自宅にいる場合に使用するのにより適切である。
【０００７】
埋め込み式医療機器と外部システムとの間の遠距離場ＲＦ遠隔測定は、ＲＦ電磁波が様々な種類の表面から反射する環境で動作することが多い。入射波と反射波との弱め合う干渉の結果、入射波と反射波が相殺し合うヌルになる。遠距離場ＲＦ遠隔測定リンクは、アンテナがヌルに遭遇すると大幅に中断される。このようなヌルは移動し、通常は過渡的であるが、遠隔測定リンクの中断は、データ送信エラーを引き起こすほど十分に長引くことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、ヌルが存在する場合に、外部システムと埋め込まれた機器との間の遠距離場ＲＦ遠隔測定の品質を保証する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
埋め込み式医療機器と通信する遠距離場ＲＦ遠隔測定システムは、ダイバーシチ・アンテナ・システムを含む。１つの実施態様では、それぞれが複数の出力データ・フレームを含む多フレーム・メッセージが、埋め込み式医療機器に送信される。これに応答して、埋め込み式医療機器は、予め決めた通信プロトコルに従って、それぞれ１つまたは複数の出力データ・フレームの後に応答データ・フレームを送信する。アンテナ制御回路は、応答データ・フレームに関連する信号受信の品質に基づいて、出力データ・フレームの送信および／または応答データ・フレームの受信用に、ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを選択する。別の実施態様では、アンテナ制御回路が、ヌルに伴う潜在的なデータ送信エラーを減少させるために、ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つまたは複数のアンテナを選択する。
【００１０】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信するシステムは、ダイバーシチ・アンテナ・システム、送受信器、アンテナ・インタフェース回路、アンテナ制御回路を含む。ダイバーシチ・アンテナ・システムは、出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器から受信する複数のアンテナを含む。送受信器は、出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信し、入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信する。アンテナ・インタフェース回路は、アンテナ選択信号に従ってダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを送受信器に接続するスイッチ回路を含む。アンテナ制御回路は、アンテナ選択信号を生成し、入力信号監視タイマ、入力信号監視回路、アンテナ・セレクタを含む。入力信号監視タイマは、予め決めた通信プロトコルに基づいて入力信号監視信号を生成する。入力信号監視回路は、入力信号監視信号それぞれに応答して入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出し、入力信号の品質の指示を生成する。アンテナ・セレクタは、入力信号の品質指示に基づいて、アンテナ選択信号を調節する。
【００１１】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムの操作方法を提供する。出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器から受信するためにダイバーシチ・アンテナ・システムを使用する。ダイバーシチ・アンテナは複数のアンテナを含む。出力信号を変調することによって、出力データ・フレームが送信される。入力信号を復調することによって、入力データ・フレームが受信される。ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナが、アンテナ選択信号に従ってアクティブ・アンテナとなるよう選択される。予め決めた通信プロトコルに基づいて、入力信号監視信号が生成される。入力信号監視信号それぞれに応答して、入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出することによって、入力信号の品質指示が生成される。入力信号の品質指示に基づいて、アンテナ選択信号が調節される。
【００１２】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する外部システムは、ダイバーシチ・アンテナ・システム、送受信器、アンテナ・インタフェース回路、アンテナ制御回路を含む。ダイバーシチ・アンテナ・システムは、出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器から受信する複数のアンテナを含む。送受信器は、出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信し、入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信する。アンテナ・インタフェース回路は、アンテナ選択信号に従ってダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを送受信器に接続するスイッチ回路を含む。アンテナ制御回路は、アンテナ選択信号を生成し、フェージング検出器、アンテナ・セレクタ、アンテナ切り換えタイミング回路を含む。フェージング検出器は、ヌルと関連するとされる送信障害を検出する。アンテナ・セレクタは、送信障害の検出に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを送受信器に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。アンテナ切り換えタイミング回路は、出力データ・フレームのフレームが送信されているか、入力データ・フレームのフレームが受信されている間に、アンテナ選択信号を保留する。
【００１３】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムの操作方法を提供する。複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力データ・フレームによって変調された出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力データ・フレームによって変調された入力信号を埋め込み式医療機器から受信する。アンテナ選択信号に従って、ダイバーシチ・アンテナ・システムからアクティブ・アンテナを選択する。ヌルに関連するとされる送信障害を検出する。送信障害の検出に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアクティブ・アンテナを選択するために、アンテナ選択信号を調節する。出力データ・フレームのフレームが送信されているか、入力データ・フレームのフレームが受信されている間に、アンテナ選択信号が保留される。送信または受信されているデータ・フレームがない場合、調節したアンテナ選択信号に従って、ダイバーシチ・アンテナ・システムから異なるアクティブ・アンテナを選択する。
【００１４】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムは、ダイバーシチ・アンテナ・システム、送受信器、アンテナ・インタフェース回路、アンテナ制御回路を含む。ダイバーシチ・アンテナ・システムは、出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器から受信する複数のアンテナを含む。受信器は、出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信し、入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信する。アンテナ・インタフェース回路は、アンテナ選択信号に従ってダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを送受信器に接続するスイッチ回路を含む。アンテナ制御回路は、アンテナ切り換えタイミング信号に応答して、送受信器に接続すべきダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを選択するために、アンテナ選択信号を生成する選択シーケンス生成器を含む。
【００１５】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを動作させる方法を提供する。複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力データ・フレームによって変調された出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力データ・フレームによって変調された入力信号を埋め込み医療機器から受信する。アンテナ選択信号に従って、ダイバーシチ・アンテナ・システムからアクティブ・アンテナを選択する。予め決めた周期でダイバーシチ・アンテナ・システムの新しいアクティブ・アンテナを選択するために、アンテナ選択信号を生成する。
【００１６】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する外部システムは、ダイバーシチ・アンテナ・システム、外部システム制御装置、送受信器、アンテナ制御回路を含む。ダイバーシチ・アンテナ・システムは、出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器から受信する複数のアンテナを含む。送受信器は、出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信し、入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信する。送受信器は、複数の受信モジュールとスイッチ回路を含む。受信モジュールはそれぞれ、ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナに結合する入力と出力を有する。スイッチ回路は、受信パス選択信号に従って、受信モジュールの１つの出力を外部システムの制御装置に接続する。アンテナ制御回路は、受信パス選択信号を生成し、信号品質評価回路と受信パス・セレクタを含む。信号品質評価回路は、各受信モジュールによって処理された入力信号の品質指示を生成する。受信パス・セレクタは、複数の受信モジュールのために生成された入力信号の品質指示に基づいて、受信パス選択信号を調節する。
【００１７】
１つの実施態様では、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを動作させる方法を提供する。複数のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力データ・フレームによって変調された出力信号を埋め込み式医療機器に送信し、入力データ・フレームによって変調された入力信号を埋め込み式医療機器から受信する。入力信号は、それぞれがダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナに結合された複数の処理パスを通して処理される。各処理パスによって処理された入力信号の品質指示を生成する。処理パスに関連して検出された品質指示に基づいて、処理パスの１つが選択される。
【００１８】
以上の要約は、本出願の教示の幾つかを概観し、本発明の主題を排他的または網羅的に扱うものではない。本発明の主題に関するさらなる詳細は、以下の詳細な説明および請求の範囲で見られる。本発明の他の態様は、以下の詳細な説明を読んで、理解し、その一部を形成する図を見ることによって、当業者には明白になる。本発明の範囲は、請求の範囲とその法的均等物によって定義される。
【００１９】
必ずしも原寸に比例して示されていない図面では、幾つかの図を通して同様の数字は同様の構成要素を示す。図面は、例示によって本書で検討する様々な実施形態を全体的に示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下の詳細な説明では、本書の一部を形成して、例示により本発明を実現できる特定の実施形態を示す添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に説明されており、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、実施形態を組み合わせるか、他の実施形態を使用して、構造的、論理的、電気的な変更を加えることができることを理解されたい。以下の詳細な説明は例を示し、本発明の範囲は、請求の範囲およびその法的均等物によって定義される。
【００２１】
本開示で「ある」、「１つの」または「様々な」実施形態に言及した場合、それは必ずしも同じ実施形態ではなく、このような言及は複数の実施形態を想定していることに留意されたい。
【００２２】
本書は、埋め込み式医療機器と外部システムとの間の双方向通信用のＲＦ遠隔測定システムについて検討する。外部システムは外部遠隔測定システムを含み、そのシステムはダイバーシチ・アンテナ・システムと、通信の品質を保証するためにダイバーシチ・アンテナ・システムのうちの１つまたは複数のアクティブ・アンテナを選択するアンテナ制御回路とを使用する。アクティブ・アンテナは、信号の送受信に現在使用されているアンテナである。１つの実施形態では、アンテナ制御回路は、ヌルに伴うデータ送信エラーを減少させるか、最低限に抑えるためにダイバーシチ・アンテナ・システムの１つまたは複数のアクティブ・アンテナを選択する。ヌルとは、弱め合う干渉によってデータ通信の中断などのＲＦ遠隔測定の大幅な損失を引き起こすポイントである。アンテナ制御回路は、ダイバーシチ・アンテナ・システムの信号受信の品質に基づいて、１つまたは複数のアクティブ・アンテナを選択する。埋め込み式医療機器に送信される信号は、それぞれが複数のデータ・フレームを含む多フレーム・メッセージを含む。埋め込み式医療機器は、これらの送信された１つまたは複数のデータ・フレームの後に、応答データ・フレームを送信する。アンテナ制御回路は、通信プロトコルに従って外部遠隔測定システムが応答データ・フレームを受信すると予想された場合、信号受信の品質を評価する。別の実施形態では、データ送信エラーまたは突然の信号強度低下などの送信障害が検出されると、異なるアクティブ・アンテナが選択される。このような送信障害は、入射電磁波と反射電磁波との弱め合う干渉の結果であるヌルに関連するものとされる。別の実施形態では、周期的など、規則的に新しいアンテナがアクティブ・アンテナであるよう選択される。これは、現在アクティブなアンテナがヌルに遭遇する可能性を低下させる。別の実施形態では、遠隔測定システムは、それぞれがダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナに関連する複数の処理パスを含む。送信障害が検出されると、異なる処理パスが選択される。
【００２３】
様々な実施形態では、本書で説明する回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその任意の組合せによって実現される。様々な実施形態では、本書で説明する回路またはその一部はそれぞれ、１つまたは複数の特定の機能を実行するように構築された特定用途向けの回路、このような機能を実行するようにプログラムされた汎用回路、またはその組合せである。
【００２４】
図１は、ＣＲＭシステム１００の部分、およびシステム１００を使用する環境の一部の実施形態の図である。システム１００は、埋め込み式医療機器１１０と外部システム１２０を含む。図示の実施形態では、埋め込み式医療機器１１０は、患者の身体１０１に埋め込まれた後、リード・システム１０５を通して患者の心臓１０２に結合される。埋め込み式医療機器１１０の例は、ペースメーカ、電気的除細動器／除細動器、心臓再同期治療（ＣＲＴ）機器、心臓再構築制御治療（ＲＣＴ）機器、神経刺激器、薬物供給システム、生物学的治療機器、患者監視機器を含む。外部システム１２０によって、医師または他の介護者はＲＦ遠隔測定リンク１１５を通して埋め込み式医療機器１１０と相互作用することができ、リンクは埋め込み式医療機器１１０と外部システム１２０の間に双方向データ通信を提供する。
【００２５】
ＲＦ遠隔測定リンク１１５は、埋め込み式医療機器１１０から外部システム１２０へのデータ送信を実行する。これは、例えば埋め込み式医療機器１１０によって取得されたリアルタイムの生理学的データを送信すること、埋め込み式医療機器１１０が取得し、記憶した生理学的データを取り出すこと、埋め込み式医療機器１１０に記憶された治療履歴データを取り出すこと、埋め込み式医療機器１１０の動作状態（例えば電池の状態やリード線のインピーダンス）を示すデータを取り出すことを含む。ＲＦ遠隔測定リンク１１５は、外部システム１２０から埋め込み式医療機器１１０へのデータ送信も提供する。これは、例えば生理学的データを取得するために埋め込み式医療機器１１０をプログラムすること、少なくとも１つの自己診断試験（例えば機器の動作状態）を実行するよう埋め込み式医療機器１１０をプログラムすること、少なくとも１つの治療を施すために埋め込み式医療機器１１０をプログラムすることを含む。
【００２６】
ＲＦ遠隔測定リンク１１５は遠距離場遠隔測定リンクである。遠距離場は、フラウンホーファ領域とも呼ばれ、電磁放射源を送信することによって生成される電磁場の成分が１／ｒにほぼ比例して崩壊する領域を指し、ここでｒは観察ポイントと放射源との間の距離である。したがって、遠距離場とは、ｒ＝λ／２πの境界の外側にある領域を指し、ここでλは送信される電磁エネルギの波長である。１つの実施形態では、ＲＦ遠隔測定リンク１１５の通信範囲（データを無線通信できる距離）は、少なくとも１０フィート（３．１ｍ）であるが、使用する通信技術で可能な限り長くてもよい。埋め込み式医療器具１１０の近傍に配置され、患者に取り付けられて、ケーブルで外部システム１２０に電気的に接続されたコイルを使用する誘導遠隔測定リンクとは異なり、ＲＦ遠隔測定リンク１１５を使用すると、患者はコイルやケーブルによって引き起こされる物理的制約から自由になり、埋め込み式医療機器１１０の埋め込みなどの手術中に、外部システム１２０を無菌場所から完全に離して配置することができる。
【００２７】
ＲＦ遠隔測定リンク１１５は、埋め込み式医療機器１１０の埋め込み遠隔測定システムと、外部システム１２０の外部遠隔測定システム１２２とによって支持される。外部遠隔測定システム１２２はダイバーシチ・アンテナ・システム１２６、アンテナ・インタフェース回路１２８、送受信器１３０、アンテナ制御回路１３２を含む。ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６は、出力信号を埋め込み式医療機器１１０に送信し、入力信号を埋め込み式医療機器１１０から受信する複数のアンテナを含む。アンテナ・インタフェース回路１２８は、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６の同調回路を含み、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６と送受信器１３０の間で出力信号と入力信号の経路を指定する。送受信器１３０は、出力信号を変調することによって出力データ・フレームを送信し、入力信号を復調することによって入力データ・フレームを受信する。出力データ・フレームと入力データ・フレームはそれぞれ、ヘッダ、ペイロード、トレーラを含むデータの論理的単位であるフレームである。ヘッダは「コンマ」を含み、これはフレーム受信の信号を送るための一意のビット・セットを含む。コンマがないか、コンマを受信できないことは、フレーム受信の障害を示す。ペイロードは送信されるデータ・ブロックを含む。トレーラは、送信器が生成した値を有する巡回冗長検査（ＣＲＣ）文字を含む。受信器は、そのＣＲＣ文字を受信し、さらに受信したデータ・ブロックに基づいてＣＲＣ文字を再計算して、その結果をトレーラ内の受信ＣＲＣ文字と比較する。再計算したＣＲＣ文字が受信したＣＲＣ文字と一致した場合は、データが正確に送信されたとする。ＣＲＣエラーとは、再計算したＣＲＣ文字と受信したＣＲＣ文字との不一致を指す。特定の通信フォーマットに応じて、ヘッダとトレーラはそれぞれ、フラグをたてる、データ回復を制御する、かつ／または受信機器を同期させるために追加の情報を含む。様々な実施形態では、出力データ・フレームは、それぞれが複数のデータ・フレームを含む多フレーム・メッセージを含む。入力データ・フレームは、それぞれが１つまたは複数の出力データ・フレームに応答して埋め込み式医療機器１１０が生成した入力データ・フレームである応答フレームを含む。アンテナ制御回路１３２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６のほぼ最適な性能、または少なくとも許容可能な性能に対して、アンテナ・インタフェース回路の動作を制御する。様々な実施形態では、アンテナ制御回路１３２は、入力信号の品質に基づいて、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６のアクティブ・アンテナを選択する。このような品質は、例えば入力信号の強度および／または入力データ・フレームの完全性によって測定される。アンテナ制御回路１３２は、ＲＦ遠隔測定リンク１１５を介して双方向通信を実行する際に従う予め決めた通信プロトコルに基づいて、入力信号の品質を評価するタイミングを制御する。１つの実施形態では、アンテナ制御回路１３２は、入力信号における送信障害の検出に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６の異なるアクティブ・アンテナを選択する。このような送信障害は、ヌルまたは損傷したアンテナまたは性能が劣化したアンテナと関連する。外部遠隔測定システム１２２は外部システム制御装置１２４に接続され、これによって外部システム１２０は、埋め込み式医療機器１１０が取得した情報を受信し、埋め込み式医療機器１１０の動作を制御する。外部システム制御装置１２４は、送受信器１３０から入力データ・フレームを受信し、送受信器１３０に出力データ・フレームを送信する。ユーザ・インタフェース１２５によって、医師または他の介護者は受信した情報を見て、命令やパラメータを入力し、ＣＲＭシステム１００の動作を制御することができる。
【００２８】
１つの実施形態では、外部システム１２０はプログラマを含む。別の実施形態では、図２に示すように、外部システム１２０は患者管理システムを含む。
【００２９】
図２は、外部システム１２０の特定の実施形態である外部システム２２０の実施形態を示すブロック図である。図２に示すように、外部システム２２０は、外部機器２３４、遠隔通信ネットワーク２３６、１つまたは複数の遠隔機器２３８を含む患者管理システムである。外部機器２３４は、埋め込み式医療機器１１０の近傍に配置され、ＲＦ遠隔測定リンク１１５を介して埋め込み式医療機器１１０と通信する外部遠隔測定システム１２２を含む。１つまたは複数の遠隔機器２３８は、１つまたは複数の遠隔位置にあり、ネットワーク２３６を通して外部機器２３４と通信して、これによって医師または他の介護者が遠い距離から患者を監視して、治療する、かつ／または１つまたは複数の遠隔位置から様々な治療資源にアクセスすることができる。
【００３０】
図３は、外部遠隔測定システム１２２の特定の実施形態である外部遠隔測定システム３２２の実施形態を示すブロック図である。外部遠隔測定システム３２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路３３２を含む。
【００３１】
ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６は、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６の特定の実施形態であり、２つ以上のアンテナ３４０Ａ〜Ｎを含む。アンテナ３４０Ａ〜Ｎはそれぞれ、埋め込み式医療機器１１０への出力信号の送信および／または埋め込み式医療機器１１０からの入力信号の受信を可能にする。１つの実施形態では、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６は２つのアンテナを含む。特定の実施形態では、２つのアンテナが、プログラマまたは外部機器２３４などの外部機器のシャーシに装着される。他の実施形態では、ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６は３つ以上のアンテナを含む。ダイバーシチ・アンテナ・システム１２６の一例が、２００５年２月２８日出願の「ＤＩＶＥＲＳＩＴＹ  ＡＮＴＥＮＮＡ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ」と題した米国特許出願第１１／０６８，４９７号で検討され、それは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【００３２】
アンテナ・インタフェース回路３２８は、アンテナ・インタフェース回路１２８の特定の実施形態であり、同調回路３４２Ａ〜Ｎとスイッチ回路３４４を含む。同調回路３４２Ａ〜Ｎはそれぞれ、アンテナ３４２Ａ〜Ｎの対応するアンテナをチューニングする。スイッチ回路３４４は、アンテナ選択信号に従って、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナと送受信器３３０の間を制御可能な状態で接続する。このアンテナは、出力信号の送信と入力信号の受信に使用される。１つの実施形態では、スイッチ回路３４４は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナと送受信器３３０との接続から、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の別のアンテナと送受信器３３０との接続への変更を、約５０マイクロ秒から１ミリ秒でほぼ完了する。
【００３３】
送受信器３３０は、送受信器１３０の特定の実施形態であり、変調器３４６と復調器３４８を含む。変調器３４６は、多フレーム・メッセージを形成する出力データ・フレームなどの出力データ・フレームでＲＦ搬送波を変調することによって、出力信号を生成する。１つの実施形態では、出力信号のＲＦ搬送波の周波数は、約９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚの範囲であり、約９１４ＭＨｚが特定の例である。出力信号のデータ送信速度は、毎秒約６０キロビットから毎秒５００キロビットの範囲であり、毎秒約２０４.８キロビットは特定の例である。復調器３４８は、受信した入力信号を復調することによって、入力データ・フレームを回復する。埋め込み式医療機器１１０の埋め込み遠隔測定回路は、入力データ・フレームで別のＲＦ搬送波を変調することによって入力信号を生成する。１つの実施形態では、入力信号のＲＦ搬送波の周波数は、約９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚの範囲であり、約９１４ＭＨｚが特定の例である。入力信号のデータ送信速度は、毎秒約６０キロビットから毎秒約５００キロビットの範囲であり、毎秒約１０２.４キロビットが特定の例である。入力データ・フレームは、それぞれが１つまたは複数の出力データ・フレームに続く応答フレームを含む。１つの実施形態では、振幅シフト・キーイング（ＡＳＫ）が、出力信号と入力信号の両方に使用される変調方式である。変調器３４６はＡＳＫ変調器であり、復調器３４８はＡＳＫ復調器である。
【００３４】
アンテナ制御回路３３２は、アンテナ制御回路１３２の特定の実施形態であり、アンテナ選択信号を生成する。アンテナ制御回路３３２は、入力信号監視タイマ３５０、入力信号監視回路３５２、アンテナ・セレクタ３５４を含む。入力信号監視タイマ３５０は、予め決めた通信プロトコルに基づいて入力信号監視信号を生成する。通信プロトコルは、出力データ・フレームを送信するタイミング、および入力データ・フレームを受信するタイミングを決める。入力信号監視信号はそれぞれ、入力データ・フレームを受信するようにスケジュールされている場合に、入力信号の品質評価を可能にする。入力信号監視回路３５２は、各入力信号監視信号に応答して、入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出することによって、入力信号の品質指示を生成する。品質尺度の例は、入力信号におけるデータ送信エラーの存在や、入力信号の強度を含む。アンテナ・セレクタ３５４は、入力信号の品質指示に基づいてアンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ・セレクタ３５４は、予想された入力データ・フレームが予定の受信時間ウィンドウ内に検出されない場合に、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するためにアンテナ選択信号を調節する。別の実施形態では、アンテナ・セレクタ３５４は、入力信号から送信エラーが検出された場合に、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。別の実施形態では、アンテナ・セレクタ３５４は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の各アンテナに関連する入力信号の強度に基づいて、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。
【００３５】
図４は、アンテナ制御回路３３２の特定の実施形態であるアンテナ制御回路４３２の実施形態を示すブロック図である。アンテナ制御回路４３２は、非応答性期間タイマ４５６、入力信号監視タイマ４５０、入力信号監視回路４５２、アンテナ・セレクタ４５４を含む。
【００３６】
非応答期間タイマ４５６は、予め決めた通信プロトコルに従って応答フレームを受信すると予想された場合、多フレーム・メッセージの送信中に非応答期間を開始する。多フレーム・メッセージは、送受信器３３０に接続されたダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアクティブ・アンテナで送信される。予め決めた通信プロトコルに従って、多フレーム・メッセージの幾つかの出力データが送信された後、応答フレームの受信が予想される。非応答期間は、データ送信エラーがない状態で、応答フレームを受信する結果にならずにアンテナ選択信号を調節できる最大時間間隔である。入力信号の許容可能な信号品質を提供する別のアクティブ・アンテナが見つからないうちに非応答期間が尽きた場合は、異なるアクティブ・アンテナ、つまり多フレーム・メッセージの送信を最初に開始したものとは異なるアンテナを使用して、多フレーム・メッセージの送信を繰り返す。１つの実施形態では、非応答期間は、約５０ミリ秒から１秒の範囲の予め決めた時間間隔であり、約１００ミリ秒が特定の例である。
【００３７】
入力信号監視タイマ４５０は、入力信号監視タイマ３５０の特定の実施形態であり、応答タイマ４５８を含む。応答タイマ４５８は、予め決めた通信プロトコルに従って、応答フレームの受信が予想され、１つまたは複数の後続の応答フレームがある場合は、その受信が予想される場合に、多フレーム・メッセージの送信中に応答時間間隔を計数開始する。つまり、応答タイマ４５８は、それぞれが応答フレームの受信が予想される時間ウィンドウを表す応答時間間隔を計時する。１つの実施形態では、応答時間間隔は、約４ミリ秒から１秒の範囲の予め決めた時間間隔であり、約１００ミリ秒が特定の例である。１つの実施形態では、応答時間間隔は、出力データ・フレームの送信終了時と次の出力データ・フレームの送信開始時の間の間隔と等しくなるように設定される。
【００３８】
入力信号監視回路４５２は、入力信号監視回路３５２の特定の実施形態であり、応答障害検出器４６０を含む。応答タイマ４５８が応答時間間隔を計数開始した後、応答障害検出器４６０は、応答時間間隔中に応答障害を検出する。応答障害とは、応答フレームに関連するデータ送信エラーである。このようなデータ送信エラーの例は、応答フレームの受信障害、応答フレームのコンマの受信障害、応答フレームのＣＲＣエラーを含む。応答障害検出器４６０の特定の例については、図５に関して以下で検討する。
【００３９】
アンテナ・セレクタ４５４は、アンテナ・セレクタ３５４の特定の実施形態である。非応答期間中に、アンテナ・セレクタ４５４は、予め決めた応答時間間隔の間に応答障害が検出された場合、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。非応答期間に入力データ・フレームの受信に成功しない状態で、非応答期間が尽きると、アンテナ・セレクタ４５４は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。ここで、異なるアンテナとは、多フレーム・メッセージの送信を開始したものとは異なるアンテナを指す。
【００４０】
図５は、応答障害検出器５６０の実施形態を示すブロック図であり、これは応答障害検出器４６０の特定の実施形態である。１つの実施形態では、図５に示すように、応答障害検出器５６０が応答欠如検出器５６２、コンマ欠如検出器５６４、ＣＲＣ障害検出器５６６を含む。様々な他の実施形態では、応答障害検出器５６０は応答欠如検出器５６２、コンマ欠如検出器５６４、ＣＲＣ障害検出器５６６のうち任意の１つまたは複数を含む。応答欠如検出器５６２、コンマ欠如検出器５６４、ＣＲＣ障害検出器５６６のうち任意の１つまたは複数が、応答フレームに関連するデータ送信エラーを検出した場合に、応答障害が検出される。応答欠如検出器５６２は、応答時間間隔中に応答フレームを検出する。応答時間間隔中に応答フレームが検出されない場合に、応答障害が検出される。コンマ欠如検出器５６４は、応答時間間隔中に応答フレームの受信を示すコンマを検出する。応答時間間隔中にコンマが検出されない場合に、応答障害が検出される。ＣＲＣ障害検出器５５６は、応答時間間隔中に入力信号からＣＲＣ障害を検出する。応答時間間隔中にＣＲＣ障害が検出された場合に、応答障害が検出される。
【００４１】
他の実施形態では、応答障害検出器５６０は、応答欠如、コンマ欠如、ＣＲＣ障害とは異なるタイプのデータ送信エラーを検出する１つまたは複数のエラー検出器を含む。通常、応答障害検出器５６０は、予め決めたタイプのデータ送信エラーが応答障害を表す状態で、応答フレーム中の予め決めたタイプのデータ送信エラーを検出する。
【００４２】
図６は、アンテナ制御回路６３２の実施形態を示すブロック図であり、これはアンテナ制御回路３３２の別の特定の実施形態である。アンテナ制御回路６３２は、試験フレーム生成器６６８、入力信号監視タイマ４５０、入力信号監視回路４５２、アンテナ・セレクタ６５４を含む。
【００４３】
フレーム生成器６６８は、多フレーム・メッセージの送信前にアンテナ試験信号を生成する。アンテナ試験信号は、送受信器３３０に出力データ・フレームである試験フレームを送信させる。応答タイマ４５８は、試験フレームの送信後に応答時間間隔を計数開始する。応答障害検出器４６０は、応答時間間隔中に応答障害を検出する。
【００４４】
アンテナ・セレクタ６５４は、アンテナ・セレクタ３５４の別の特定の実施形態である。アンテナ・セレクタ６５４は、応答時間間隔中に応答障害が検出されると、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、試験フレーム生成器６６８は、許容可能な品質の入力信号に関連するアンテナが見つかるまで、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを使用して、試験フレームを送信するためのアンテナ試験信号を生成する。別の実施形態では、アンテナを使用して受信した入力信号から応答障害が検出されると、そのアンテナは、許容不能な品質の入力信号に関連する唯一のアンテナとして選択解除される。応答障害が、アンテナの遭遇するヌルによって引き起こされた場合は、異なるアンテナもヌルに遭遇する確率が最低になる。１つの実施形態では、試験フレーム生成器６６８は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の全アンテナについて入力信号の品質が評価されるまで、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナを使用して試験フレームを送信するためのアンテナ試験信号を生成する。
【００４５】
図７は、アンテナ制御回路７３２の実施形態を示すブロック図であり、これはアンテナ制御回路３３２の別の特定の実施形態である。アンテナ制御回路７３２は、入力信号監視タイマ４５０、入力信号監視回路４５２、アンテナ・セレクタ７５４を含む。応答タイマ４５８は、予め決めた通信プロトコルに従って応答フレームの受信が予想された場合に、応答時間間隔を計時する。応答障害検出器４６０は、応答時間間隔中に応答障害を検出する。
【００４６】
アンテナ・セレクタ７５４は、アンテナ・セレクタ３５４の別の特定の実施形態である。アンテナ・セレクタ７５４は、多フレーム・メッセージの送信中に応答障害が検出されると、多フレーム・メッセージの送信後に、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。応答障害検出器４６０は、多フレーム・メッセージの送信中に応答障害を検出する。多フレーム・メッセージの送信中に複数の応答フレームの受信が予想される場合、いずれかの応答フレームに関連する１つの応答障害によって、アンテナ・セレクタ７５４がダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するためにアンテナ選択信号を調節する。アンテナ選択信号の調節は、多フレーム・メッセージの送信終了後に実行される。
【００４７】
図８は、アンテナ制御回路８３２の実施形態を示すブロック図であり、これはアンテナ制御回路３３２の別の特定の実施形態である。アンテナ制御回路８３２は、送信期間タイマ８７０、入力信号監視タイマ４５０、入力信号監視回路４５２、アンテナ・セレクタ８５４を含む。
【００４８】
送信期間タイマ８７０は、それぞれが予め決めた数の出力データ・フレームを含む送信期間を計時する。送信期間は、予め決めた通信プロトコルに基づいて決定され、出力データ・フレームの数によって決められる。送信期間は、各送信期間中に少なくとも１つの応答フレームの受信が予想されるように、十分長い。例えば、応答フレームが予想されない状態で、最大５つの連続する出力データ・フレームを送信できた場合、この送信期間は、少なくとも６つの出力データ・フレームを含むと判断される。応答タイマ４５８は、予め決めた通信プロトコルに従って応答フレームの受信が予想される場合に、応答時間間隔を計時する。応答障害検出器４６０は、応答時期間中に応答障害を検出する。
【００４９】
アンテナ・セレクタ８５４は、アンテナ・セレクタ３５４の別の特定の実施形態である。アンテナ・セレクタ８５４は、送信期間中に応答障害が検出された場合に、各送信期間の終了時にダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。
【００５０】
図９は、アンテナ制御回路９３２の実施形態を示すブロック図であり、これはアンテナ制御回路３３２の別の特定の実施形態である。アンテナ制御回路９３２は、入力信号監視タイマ９５０、入力信号監視回路９５２、アンテナ・セレクタ９５４を含む。
【００５１】
入力信号監視タイマ９５０は、入力信号監視タイマ３５０の別の特定の実施形態であり、信号強度計算タイマ９７２を含む。信号強度計算タイマ９７２は、多フレーム・メッセージの送信前に、信号強度計算信号を生成する。
【００５２】
入力信号監視回路９５２は、入力信号監視回路３５２の別の特定の実施形態であり、信号強度検出器９７４、信号強度記憶回路９７６、信号強度計算器９７８を含む。信号強度検出器９７４は、それぞれがダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の１つのアンテナに関連する入力信号の強度を表す強度パラメータを測定する。１つの実施形態では、信号強度検出器９７４は、アクティブ・アンテナになるようにアンテナを選択する度に、アンテナに関連する強度パラメータを測定する。信号強度記憶回路９７６は、測定した強度パラメータを記憶する。記憶された各強度パラメータには、その強度パラメータの最後の測定がいつ実行されたかを示すためにタイム・スタンプが与えられる。信号強度計算器９７８は、信号強度計算信号に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の各アンテナの信号強度指数を計算する。信号強度指数は、記憶された強度パラメータと重み係数の関数である。重み係数は、強度パラメータの最後の測定から経過した時間の関数である。より新しく検出された強度パラメータの方が、信号強度指数の計算で、より重みが与えられる。
【００５３】
アンテナ・セレクタ９５４は、アンテナ・セレクタ３５４の別の特定の実施形態である。アンテナ・セレクタ９５４は、信号強度計算信号に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の全てのアンテナについて計算した強度指数に基づいて、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナを送受信器３３０に接続するためにアンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ・セレクタ９５４は、最も高い強度指数に関連するアンテナを選択するために、アンテナ選択信号を調節する。
【００５４】
様々な実施形態では、アンテナ制御回路３３２は、本書を読み、理解した当業者が決定するように、１つまたは複数のアンテナ制御回路４３２、６３２、７３２、８３２、９３２を組み合わせる。概して、アンテナ制御回路は、任意の様々な方法を使用して、入力信号の品質を評価し、ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを、このアンテナまたは異なるアンテナについて評価した入力信号の品質に基づいて、アクティブ・アンテナになるように選択する。様々な実施形態では、ダイバーシチ・アンテナ・システムの２つ以上のアンテナがヌルに同時に遭遇する確率はごくわずかなため、１つのアンテナが許容不能な品質の入力信号に関連すると示された場合、１つまたは複数の異なるアンテナが、許容可能な品質の入力信号と関連するとされる。
【００５５】
図１０は、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを操作する方法１０００の実施形態を示す流れ図である。１つの実施形態では、遠隔測定システムは遠隔測定システム３２２を含む。
【００５６】
１０１０で、２つ以上のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、出力信号を送信し、入力信号を受信する。これは、出力信号を変調することによって出力データ・フレームを埋め込み式医療器具に送信すること、および入力信号を復調することによって入力データ・フレームを埋め込み式医療機器から受信することを含む。様々な実施形態では、送信された出力信号は、それぞれが複数の出力データ・フレームを含む多フレーム・メッセージによって変調される。様々な実施形態では、多フレーム・メッセージはそれぞれ、応答フレームを中断せずに連続して送信される２つ以上の出力データ・フレームを含む。
【００５７】
１０２０で、アンテナ選択信号に従ってアクティブ・アンテナを選択する。アクティブ・アンテナとは、出力信号の送信および／または入力信号の受信に現在使用されているアンテナである。アンテナ選択信号は、どのアンテナがアクティブであるか指定する。
【００５８】
１０３０で、入力信号の品質尺度に基づいて、アンテナ選択信号を調節する。１０３２で、予め決めた通信プロトコルに基づいて、入力信号監視信号を生成する。この予め決めた通信プロトコルは、出力データ・フレームの送信タイミングと、入力データ・フレームの受信タイミングを特定する。入力信号監視信号は、入力信号の品質を評価すべき時間ウィンドウを示す。１０３４で、入力信号監視信号に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナに関連する入力信号について、品質指示を生成する。この品質指示は、入力信号における送信エラーの存在や、入力信号の強度など、入力信号の少なくとも１つの品質尺度を検出することによって、この品質指示が生成される。１０３６で、入力信号の品質指示に基づいて、アンテナ選択信号を調節する。入力信号の品質が許容不能と示された場合、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナをアクティブ・アンテナになるものとして選択するために、アンテナ選択信号を調節する。ステップ１０３０の特定の例示的実施形態について、図１１から図１５に関して以下で検討する。
【００５９】
図１１は、アンテナ選択信号を調節する方法１１００の実施形態を示す流れ図である。方法１１００は、方法１０００の特定の実施形態である。特定の実施形態では、方法１１００がアンテナ制御回路４３２によって実行される。
【００６０】
多フレーム・メッセージの送信中に、予め決めた通信プロトコルに従って応答フレームの受信が予想されると、１１１０で予め決めた非応答期間が開始する。ダイバーシチ・アンテナ・システムの第１アンテナを使用して、多フレーム・メッセージの送信を実行する。第１アンテナを使用して多フレーム・メッセージの２つ以上の出力データ・フレームを送信した後、応答フレームの受信が予想される。１つの実施形態では、予め決めた非応答期間は約５０ミリ秒から１秒の範囲であり、１００ミリ秒が特定の例である。
【００６１】
多フレーム・メッセージの送信中に、応答フレームの受信が予想され、１つまたは複数の後続の応答フレームがある場合、それぞれの受信が予想されると、１１２０で予め決めた応答時間間隔が開始する。１つの実施形態では、予め決めた応答時間間隔は約４ミリ秒から１秒の範囲であり、約１００ミリ秒が特定の例である。１つの実施形態では、予め決めた応答時間間隔は、出力データ・フレームの送信終了時と次の出力データ・フレームの送信開始時の間の時間間隔によって制限される。
【００６２】
１１３０で、予め決めた応答時間間隔中に応答障害が検出される。応答障害は、応答フレームに関連するデータ送信エラーである。１つの実施形態では、応答フレームは、予め決めた応答時間間隔中に検出される。予め決めた応答時間間隔中に応答フレームが検出されない場合、応答障害が検出される。別の実施形態では、予め決めた応答時間間隔中に応答フレームの受信を示すコンマが検出される。予め決めた応答時間間隔中にコンマが検出されない場合、応答障害が検出される。別の実施形態では、予め決めた応答時間間隔中に応答フレームのＣＲＣ障害が検出される。予め決めた応答時間間隔中にＣＲＣ障害が検出されると、応答障害が検出される。別の実施形態では、応答フレーム、コンマ、ＣＲＣ障害のうち１つまたは複数が検出される。予め決めた応答時間間隔中に、応答フレームが検出されない、またはコンマが検出されない、またはＣＲＣ障害が検出されない場合、応答障害が検出される。
【００６３】
予め決めた応答時間間隔中に応答障害が検出されると、１１４０で、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナをアクティブ・アンテナになるよう選択するために、アンテナ選択信号を調節する。多フレーム・メッセージの送信中に、２つ以上の応答フレームの受信が予想される場合、各応答フレームの受信が予想される時に予め決めた応答時間間隔が開始し、予め決めた応答時間間隔中に応答障害が検出されると、異なるアンテナを選択するために、アンテナ選択信号を調節する。
【００６４】
応答フレームを成功裏に受信することなく予め決めた非応答期間が尽きると、１１５０でダイバーシチ・アンテナ・システムの第２アンテナを選択するために、アンテナ選択信号を調節する。第２アンテナは、第１アンテナとは異なるアンテナである。つまり、予め決めた非応答期間中に、データ送信エラーがない状態で、入力データ・フレームを全く受信しない場合は、多フレーム・メッセージの送信を繰り返すか、別の多フレーム・メッセージの送信を実行するために、異なるアンテナを選択する。
【００６５】
図１２は、アンテナ選択信号を調節する方法１２００の実施形態を示す流れ図である。方法１２００は、方法１０００の別の特定の実施形態である。特定の実施形態では、方法１２００はアンテナ制御回路６３２によって実行される。
【００６６】
多フレーム・メッセージの送信前に、１２１０でアンテナ試験信号を生成する。アンテナ試験信号は、試験フレームを埋め込み式医療機器へと送信させ、これは試験フレームの受信後に応答フレームを送信する。試験フレームの送信後、１２２０で予め決めた応答時間間隔が開始する。予め決めた応答時間間隔中に、１２３０で応答障害が検出される。応答障害が検出された場合、１２４０でダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナをアクティブ・アンテナになるように選択するために、アンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、ダイバーシチ・アンテナ・システムの全アンテナで方法１２００を繰り返す。別の実施形態では、現在アクティブなアンテナで応答障害が検出された場合、別のアンテナで方法１２００を繰り返す。別の実施形態では、現在アクティブなアンテナで応答障害が検出された場合、異なるアンテナが許容可能な品質の入力信号に関連するものと仮定され、したがってこれが選択される。
【００６７】
図１３は、アンテナ選択信号を調節する方法１３００の実施形態を示す流れ図である。方法１３００は、方法１０００の別の特定の実施形態である。特定の実施形態では、方法１３００はアンテナ制御回路７３２によって実行される。
【００６８】
多フレーム・メッセージの送信中に、応答フレームの受信が予想されると、１３１０で予め決めた応答時間間隔が開始する。予め決めた応答時間間隔中に、１３２０で応答障害が検出される。多フレーム・メッセージの送信中に応答障害が検出されると、１３３０で多フレーム・メッセージの送信後に、ダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナをアクティブ・アンテナになるように選択するために、アンテナ選択信号を調節する。多フレーム・メッセージの送信中に２つ以上の応答フレームの受信が予想される場合、任意の応答フレームに関連して１つの応答障害があると、異なるアンテナがアクティブ・アンテナになるよう選択するために、アンテナ選択信号が調節される。
【００６９】
図１４は、アンテナ選択信号を調節する方法１４００の実施形態を示す流れ図である。方法１４００は、方法１０００の別の特定の実施形態である。特定の実施形態では、方法１４００はアンテナ制御回路８３２によって実行される。
【００７０】
１４１０で送信期間を計時する。送信期間は、所定数の出力データ・フレームが送信される期間を含む。出力データ・フレームを埋め込み式医療機器に送信する間に、送信期間が繰り返して計時される。予め決めた期間における出力データ・フレームの数は、予め決めた通信プロトコルに基づいて決定される。各送信期間中に、少なくとも１つの応答フレームの受信が予想される。送信期間中に応答フレームの受信が予想されると、１４２０で予め決めた応答時間間隔が開始する。予め決めた応答時間間隔中に、１４３０で応答障害が検出される。送信期間中に応答障害が検出されると、送信期間の終了時に、１４４０でダイバーシチ・アンテナ・システムの異なるアンテナをアクティブ・アンテナになるように選択するために、アンテナ選択信号を調節する。
【００７１】
図１５は、アンテナ選択信号を調節する方法１５００の実施形態を示す流れ図である。方法１５００は、方法１０００の別の特定の実施形態である。特定の実施形態では、方法１５００はアンテナ制御回路９３２によって実行される。
【００７２】
１５１０で、それぞれがアンテナに関連する強度パラメータを測定する。強度パラメータはそれぞれ、ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナによって受信された入力信号の強度を表す。強度パラメータの例は、入力信号の振幅とパワーを含む。１５２０で、強度パラメータを記憶する。強度パラメータがいつ測定されたかを示すために、記憶された各強度パラメータにタイム・スタンプを与える。多フレーム・メッセージの送信前に、１５３０で信号強度計算信号を生成する。１５４０で、信号強度計算信号に応答して信号強度指数を計算する。信号強度指数はそれぞれ、ダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナに関連し、強度パラメータと重み係数に基づいて計算される。重み係数は、強度パラメータの測定から経過した時間の関数である。１５５０で、信号強度指数に基づいて、ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナをアクティブ・アンテナになるように選択するために、アンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、最高の信号強度指数に関連する、つまり最近測定した状態で最強の入力信号強度に関連するアンテナを選択するために、アンテナ選択信号を調節する。
【００７３】
方法１１００、１２００、１３００、１４００、１５００は、入力信号の品質評価を計時し、実行する方法、および評価された入力信号の品質に基づいてアンテナ選択信号を調節する方法を示す特定の例示的実施形態である。様々な実施形態では、本書を読み、理解して、当業者によって決定されるように、これらの特定の実施形態を組み合わせ、他の特定の実施形態を使用することができる。概して、任意の実行可能な方法を使用して入力信号の品質を評価し、ダイバーシチ・アンテナ・システムのアンテナを、このアンテナまたは異なるアンテナについて評価した入力信号の品質に基づいて、アクティブ・アンテナになるように選択する。
【００７４】
図１６は、外部遠隔測定システム１６２２の実施形態を示すブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１２２の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム１６２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路１６３２を含む。
【００７５】
アンテナ制御回路１６３２は、アンテナ制御回路１３２の特定の実施形態であり、フェージング検出器１６５０、アンテナ・セレクタ１６５２、アンテナ切り換えタイミング回路１６５４を含む。フェージング検出器１６５０は、ヌルに関連するとされる送信障害を検出する。フェージング検出器１６５０の特定の例示的実施形態を、図４から図８に関して以下で検討する。アンテナ・セレクタ１６５２は、送信障害の検出に応答して、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。アンテナ切り換えタイミング回路１６５４は、出力データ・フレームのフレームが送信されるか、入力データ・フレームのフレームが受信されている間、アンテナ選択信号を保留する。したがって、アンテナ・セレクタ１６５２がアンテナ選択信号を調節した後、送信または受信されるデータ・フレームがない場合、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６と送受信器３３０との接続が変更される。これは、接続の変更、つまり１つのアンテナから別のアンテナへの切り換えの結果として、潜在的データ送信エラーが生じるのを防止する。１つの実施形態では、アンテナ切り換えタイミング回路１６５４は、実行中のデータ・フレームの送信または受信が完了するまで、アンテナ・セレクタ１６５２によるアンテナ選択信号の調節を遅延させる。別の実施形態では、アンテナ切り換えタイミング回路１６５４は、実行中のデータ・フレームの送信または受信が完了するまで、調節されたアンテナ選択信号がスイッチ回路３４４へと与えられるのを抑制する。１つの実施形態では、アンテナ切り換えタイミング回路１６５４は、スイッチ回路３４４が１つのアンテナから別のアンテナへと切り換える切り換え時間が、１データ・ビットを送信するために必要な時間より有意に長くない場合のみデータ・フレームを送信または受信する間に、アンテナ選択信号を保留する。別の実施形態では、外部遠隔測定システム１６２２は、アンテナ選択信号の変更に応答して、切り換え回路３４４の動作によって引き起こされるデータ送信エラーを防止するエラー保護回路を含む。エラー保護回路は、エラー補正アルゴリズムを実行することによって、受信した入力データ・フレームで検出されたエラーを補正する。
【００７６】
図１７は、外部遠隔測定システム１７２２の実施形態を示すブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１６２２の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム１７２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路１７３２を含む。
【００７７】
アンテナ制御回路１７３２は、アンテナ制御回路１６３２の特定の実施形態であり、入力フレーム障害検出器１７５０とアンテナ・セレクタ１７５２を含む。入力フレーム障害検出器１７５０は、フェージング検出器１６５０の特定の実施形態であり、入力信号からの送信障害として入力フレーム障害を検出する。入力フレーム障害は、少なくとも１つの入力データ・フレーム内のデータ送信エラーを含む。１つの実施形態では、１つの入力データ・フレーム内にある１つのデータ送信エラーは、ヌルに関連するとされる送信障害を構成する。入力フレーム障害検出器１７５０は、ＣＲＣ障害検出器１７５６および／またはコンマ欠如検出器１７５８を含む。ＣＲＣ障害検出器１７５６は、入力信号からＣＲＣ障害を検出し、ＣＲＣ障害が検出されると、入力フレーム障害を示す。コンマ欠如検出器１７５８は、予め決めた時間ウィンドウ中に入力データ・フレームの受信を示すコンマを検出し、予め決めた時間ウィンドウ中にコンマが検出されない場合は、入力フレーム障害を示す。他の実施形態では、入力フレーム障害検出器１７５０は、ＣＲＣ障害と、コンマ結語以外のタイプのデータ送信エラーとを検出する１つまたは複数のエラー検出器を含む。通常、入力フレーム障害検出器１７５０は、少なくとも１つの入力データ・フレーム内で予め決めたタイプのデータ送信エラーを検出し、予め決めたタイプのデータ送信エラーが検出されると、入力フレーム障害を示す。
【００７８】
アンテナ・セレクタ１７５２は、アンテナ・セレクタ１６５２の特定の実施形態であり、入力フレーム障害検出器１７５０が入力フレーム障害を示すと、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ・セレクタ１７５２は、ＣＲＣ障害またはコンマ欠如の検出に応答して、アンテナ選択信号を調節する。調節されたアンテナ選択信号に応答して、スイッチ回路３４４は、別の入力フレーム障害が示されるまで、入力信号を受信し、出力信号を送信するために異なるアンテナを送受信器３３０に接続する。
【００７９】
図１８は、外部遠隔測定システム１８２２の実施形態のブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１６２２の別の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム１８２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路１８３２を含む。
【００８０】
アンテナ制御回路１８３２は、アンテナ制御回路１６３２の特定の実施形態であり、応答障害検出器１８５０とアンテナ・セレクタ１８５２を含む。応答障害検出器１８５０は、フェージング検出器１６５０の特定の実施形態であり、入力信号からの送信障害として応答障害を検出する。応答障害は、入力データ・フレームの少なくとも１つの応答フレームにあるデータ送信エラーを含む。応答フレームは、埋め込み式医療機器１１０に送信された出力データ・フレームに応答して埋め込み式医療機器１１０が生成し、送信した入力データ・フレームである。１つの実施形態では、１つの応答フレーム内にある１つのデータ送信エラーは、ヌルに関連するとされる送信障害を構成する。応答障害検出器１８５０は、ＣＲＣ障害検出器１８５６および／または応答欠如検出器１８５８を含む。ＣＲＣ障害検出器１８５６は、入力信号からＣＲＣ障害を検出し、ＣＲＣ障害が検出されると、応答障害を示す。応答欠如検出器１８５８は、埋め込み式医療機器１１０に送信された出力データ・フレームの受信を示す応答フレームを検出し、出力データ・フレームの送信から開始する予め決めた時間ウィンドウ中に応答フレームが検出されないと、応答障害を示す。
【００８１】
アンテナ・セレクタ１８５２は、アンテナ・セレクタ１６５２の特定の実施形態であり、応答障害が示されると、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ・セレクタ１８５２は、ＣＲＣ障害または応答の欠如の検出に応答して、アンテナ選択信号を調節する。調節されたアンテナ選択信号に応答して、スイッチ回路３４４は、別の応答障害の検出が示されるまで、入力信号を受信し、出力信号を送信するために異なるアンテナを送受信器３３０に接続する。
【００８２】
図１９は、外部遠隔測定システム１９２２の実施形態を示すブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１６２２の別の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム１９２２はダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路１９３２を含む。
【００８３】
アンテナ制御回路１９３２は、アンテナ制御回路１６３の特定の実施形態であり、信号強度障害検出器１９５０とアンテナ・セレクタ１９５２を含む。信号強度障害検出器１９５０は、フェージング検出器１６５０の特定の実施形態であり、入力信号からの送信障害として信号強度障害を検出する。信号強度障害検出器１９５０によって検出される信号強度障害は、ヌルが原因とされる。信号強度障害検出器１９５０は、信号強度検出器１９６０、信号強度平均化回路１９６１、閾値生成器１９６２、比較器１９６４を含む。信号強度検出器１９６０は、入力信号の強度の尺度である強度パラメータを測定する。１つの実施形態では、強度パラメータは、ｄＢｍ（ワット（Ｗ）から１ミリワット（１ｍＷ）のデシベル比率（ｌｏｇ１０））単位で測定したパワーであり、信号強度検出器１９６０は信号パワー検出器を含む。別の実施形態では、強度パラメータは、ボルト単位で測定された振幅であり、信号強度検出器１９６０は信号振幅検出器を含む。信号強度平均化回路１９６１は測定された強度パラメータの平均値を計算する。１つの実施形態では、信号強度平均化回路１９６１は、予め決めた期間にわたって強度パラメータの平均値を計算する。別の実施形態では、信号強度平均化回路１９６１は、予め決めたフレーム数にわたって強度パラメータの平均値を計算する。特定の実施形態では、予め決めた数は４から５０フレームの範囲であり、約６フレームが特定の例である。閾値生成器１９６２は、測定された強度パラメータの平均値に基づいて、閾値強度を動的に生成する。１つの実施形態では、閾値強度は、測定された強度パラメータの平均値から予め決めたマージンを引くことによって生成される。１つの特定の実施形態では、予め決めたマージンは約１０ｄＢｍから３０ｄＢｍの範囲であり、約２０ｄＢｍが特定の例である。比較器１９６４は、測定された強度パラメータの平均値を受信する入力部、動的に生成された閾値強度を受信する別の入力部、測定された強度パラメータの平均値が、動的に生成された閾値強度よりも低下した場合に信号強度障害を示す出力部を含む。
【００８４】
アンテナ・セレクタ１９５２は、アンテナ・セレクタ１６５２の特定の実施形態であり、比較器１９６４が信号強度障害を示した場合に、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するために、アンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ・セレクタ１９５２は、信号強度障害の指示に応答して、アンテナ選択信号を即座に調節する。別の実施形態では、約２０ミリ秒から２００ミリ秒の範囲で、約５０ミリ秒が特定の例である予め決めた時間間隔で、信号強度障害が示されると、アンテナ・セレクタ１９５２がアンテナ選択信号を調節する。調節されたアンテナ選択信号に応答して、スイッチ回路３４４は、別の信号強度障害の検出が示されるまで、入力信号を受信し、出力信号を送信するために、異なるアンテナを送受信器３３０に接続する。
【００８５】
図２０は、外部遠隔測定システム２０２２の実施形態を示すブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１６２２の別の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム２０２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路２０３２を含む。
【００８６】
アンテナ制御回路２０３２は、アンテナ制御回路１６３２の特定の実施形態であり、信号強度障害検出器２０５０とアンテナ・セレクタ２０５２を含む。信号強度障害検出器２０５０は、フェージング検出器１６５０の別の特定の実施形態であり、出力信号に関連する信号強度障害を送信障害として検出する。信号強度障害検出器２０５０は、信号強度受信器２０６５および／または肯定応答信号受信器２０６６を含む。信号強度受信器２０６５は、出力フレームの受信の際に信号強度障害を検出する埋め込み式医療機器１１０が生成し、送信した入力データ・フレームである報告フレームを受信する。信号強度受信器２０６５は、報告フレームが出力信号に関連する信号強度障害を示すデータを含む場合に、信号強度障害を示す。肯定応答信号受信器２０６６は、入力データ・フレームの肯定応答フレームを受信し、出力フレームを埋め込み式医療機器１１０に送信した後、予め決めた時間間隔内に肯定応答フレームが受信されない場合は、信号強度障害を示す。肯定応答フレームは、埋め込み式医療機器１１０が出力フレームを成功裏に受信したことを示す。
【００８７】
アンテナ・セレクタ２０５２は、アンテナ・セレクタ１６５２の特定の実施形態であり、信号強度障害が示されると、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを送受信器３３０に接続するためにアンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ・セレクタ２０５２は、埋め込み式医療機器１１０が受信したままの出力信号内で信号強度障害を示すデータ・フレームを受信するか、肯定応答フレームが欠如していることに応答して、アンテナ選択信号を調節する。調節されたアンテナ選択信号に応答して、スイッチ回路３４４は、別の信号強度障害の検出が示されるまで、入力信号を受信し、出力信号を送信するために、異なるアンテナを送受信器３３０に接続する。
【００８８】
図２１は、外部遠隔測定システム２１２２の実施形態のブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１６２２の別の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム２１２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路２１３２を含む。
【００８９】
アンテナ制御回路２１３２は、アンテナ制御回路１６３２の特定の実施形態であり、信号強度障害検出器２１５０とアンテナ・セレクタ２１５２を含む。信号強度障害検出器２１５０は、フェージング検出器１６５０の別の特定の実施形態であり、入力信号と出力信号に関連する信号強度障害を検出する。信号強度障害検出器２１５０は、入力信号強度障害検出器２１６８と出力信号強度障害検出器２１７０を含む。入力信号強度障害検出器２１６８は、入力信号に関連する信号強度障害を送信障害として検出し、信号強度障害が検出されると、入力信号強度障害を示す。１つの実施形態では、入力信号強度障害検出器２１６８は、信号強度障害検出器１９５０と実質的に同一であるか、類似している。出力信号強度障害検出器２１７０は、出力信号に関連する信号強度障害を送信障害として検出し、信号強度障害が検出されると、出力信号強度障害を示す。１つの実施形態では、出力信号強度障害検出器２１７０は、信号強度障害検出器２０５０と実質的に同一であるか、類似している。
【００９０】
アンテナ・セレクタ２１５２は、受信アンテナ・セレクタ２１７２と送信アンテナ・セレクタ２１７４を含む。受信アンテナ・セレクタ２１７２は、入力信号強度障害の検出が示されると、入力信号を受信するためにダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを選択するようにアンテナ選択信号を調節する。送信アンテナ・セレクタ２１７４は、出力信号強度障害の検出が示されると、出力信号を送信するためにダイバーシチ・アンテナ・システム３２６の異なるアンテナを選択するようにアンテナ選択信号を調節する。１つの実施形態では、アンテナ選択信号によって、２つの異なるアンテナを選択することができる。１つは入力信号の受信用で、他は出力信号の送信用である。別の実施形態では、アンテナ選択信号によって、入力信号を受信し、出力信号を送信するために、１つのアンテナまたは２つの異なるアンテナを選択することができる。
【００９１】
様々な他の特定の実施形態では、フェージング検出器１６５０が、入力フレーム障害検出器１７５０、応答障害検出器１８５０、信号強度障害検出器１９５０、信号強度障害検出器２０５０、信号強度障害検出器２１５０のうち１つまたは複数の要素を選択的に含む。１つの例示的実施形態では、フェージング検出器１６５０は、入力フレーム障害検出器１７５０（またはその一部）および信号強度障害検出器１９５０（またはその一部）を含む。アンテナ・セレクタ１７５２は、入力フレーム障害または信号強度障害の検出に応答して、アンテナ選択信号を調節する。別の実施形態では、フェージング検出器１６５０は、入力フレーム障害検出器１７５０、応答障害検出器１８５０、信号強度障害検出器２１５０を含む。アンテナ・セレクタ１７５２は、入力フレーム障害、応答障害、入力信号強度障害、出力信号強度障害のいずれかの検出に応答して、アンテナ選択信号を調節する。このような実施形態を含む他の実施形態は、本書を読み、理解すると、当業者には明白になる。
【００９２】
図２２は、外部遠隔測定システム２２２２の実施形態を示すブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１２２の別の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム２２２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路３２８、送受信器３３０、アンテナ制御回路２２３２を含む。
【００９３】
アンテナ制御回路２２３２は、アンテナ制御回路１３２の別の特定の実施形態であり、選択シーケンス生成器２２７６と切り換えタイマ２２７８を含む。選択シーケンス生成器２２７６は、アンテナ切り換えタイミング信号に応答して、送受信器３３０に接続すべきダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナを選択するために、アンテナ選択信号を生成する。アンテナは、入力信号の受信と出力信号の送信に使用される。１つの実施形態では、選択シーケンス生成器２２７６は、ランダム・シーケンスを動的に生成し、動的に生成されたランダム・シーケンスに従ってアンテナ切り換えタイミング信号に応答してダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナを選択するように、アンテナ選択信号を生成するランダム・シーケンス生成器を含む。別の実施形態では、選択シーケンス生成器２２７６は、内蔵シーケンスまたはプログラムされたシーケンスなどの予め決めたシーケンスに従って、アンテナ切り換えタイミング信号に応答してダイバーシチ・アンテナ・システム３２６のアンテナを選択するために、アンテナ選択信号を生成する予め決めたシーケンス生成器を含む。切り換えタイマ２２７８は、新しいアンテナを選択すべき時間を特定する予め決めたスケジュールに従って、アンテナ切り換えタイミング信号を生成する。１つの実施形態では、予め決めたスケジュールは、約５０ミリ秒から５００ミリ秒の範囲である予め決めた期間を含み、約２００ミリ秒が特定の例である。切り換えタイマ２２７８は、この予め決めた期間を使用して、周期的にアンテナ切り換えタイミング信号を生成する。１つの実施形態では、切り換えタイマ２２７８は、出力データ・フレームのフレームが送信されているか入力データ・フレームのフレームが受信されている間に、アンテナ切り換えタイミング信号を保留する切り換え保留回路を含む。これは、データ・フレームの送受信中に１つのアンテナから別のアンテナに切り換えることによって引き起こされる可能性があるデータ送信エラーを防止する。１つの実施形態では、切り換えタイマ２２７８は、実行中のデータ・フレームの送信または受信が完了するまで、アンテナ切り換えタイミング信号の生成を遅延させる。別の実施形態では、切り換えタイマ２２７８は、実行中のデータ・フレームの送信または受信が完了するまで、アンテナ選択信号の変更がスイッチ回路３４４へと与えられるのを抑制する。
【００９４】
図２３は、外部遠隔測定システム２３２２の実施形態を示すブロック図であり、これは外部遠隔測定システム１２２の別の特定の実施形態である。外部遠隔測定システム２３２２は、ダイバーシチ・アンテナ・システム３２６、アンテナ・インタフェース回路２３２８、送受信器２３３０、アンテナ制御回路２３３２を含む。
【００９５】
アンテナ・インタフェース回路２３２８は、アンテナ・インタフェース回路１２８の特定の実施形態であり、同調回路３４２Ａ〜Ｎを含む。同調回路３４２Ａ〜Ｎはそれぞれ、アンテナ３４２Ａ〜Ｎのうち対応するアンテナをチューニングする。
【００９６】
送受信器２３３０は、送受信器１３０の特定の実施形態であり、複数の受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎとスイッチ回路２３８２を含む。受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎはそれぞれ、同調回路３４２Ａ〜Ｎのうち対応する同調回路を通してアンテナ３４２Ａ〜Ｎのうち対応するアンテナに結合される入力部を有する。スイッチ回路２３８２は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎのうち１つの受信モジュールの出力部を、受信パス選択信号に従って外部システム制御装置１２４に接続する。つまり、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎのうち１つが処理した入力信号が、受信パス選択信号に従って外部システム制御装置１２４によって使用するために選択される。
【００９７】
アンテナ制御回路２３３２は、アンテナ制御回路１３２の特定の実施形態であり、受信パス選択信号を生成する。外部遠隔測定システム１６２２〜２２２２の場合のように、１つのアクティブ・アンテナを選択するのではなく、遠隔測定セッションを通じて２つ以上のアンテナ３４０Ａ〜Ｎがアクティブである。アンテナ制御回路２３３２は、そのアンテナを含む受信パスを選択することにより、有効アンテナを選択する。各受信パスは、アンテナ３４０Ａ〜Ｎのアンテナ、同調回路３４２Ａ〜Ｎのうち対応同調回路、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎのうち対応する受信モジュールを含む。例えば、受信パスの１つはアンテナ３４０Ａ、同調回路３４２Ａ、受信モジュール２３８０Ａを含む。受信パスを選択することは、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎのうち１つの受信モジュールの出力部を外部システム制御装置１２４に接続することを含む。アンテナ制御回路２３３２は、信号品質評価回路２３８４、受信パス・セレクタ２３８６、パス切り換えタイミング回路２３８８を含む。
【００９８】
信号品質評価回路２３８４は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎそれぞれが処理した入力信号の品質指示を生成する。図示の実施形態では、信号品質評価回路２３８４は、入力フレーム障害検出器２３９０と信号強度検出器２３９２を含む。入力フレーム障害検出器２３９０は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎそれぞれが処理入力信号から入力フレーム障害を検出する。１つの特定の実施形態では、入力フレーム障害検出器２３９０は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎそれぞれが処理した受信信号からＣＲＣ障害を検出し、ＣＲＣ障害が検出された受信モジュールがあれば、その入力フレーム障害を示すＣＲＣ障害検出器を含む。別の特定の実施形態では、入力フレーム障害検出器２３９０は、予め決めた時間ウィンドウ中に受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎそれぞれが処理した入力信号からデータ・フレームを示すコンマを検出し、コンマドが検出されない受信モジュールがあれば、その入力フレーム障害を示すように適合されたコンマ欠如検出器を含む。信号強度検出器２３９２は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎそれぞれが処理した入力信号の強度の尺度である強度パラメータを測定する。１つの実施形態では、信号強度検出器２３９２は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎそれぞれが処理した入力信号に関連する入力信号強度障害を検出する入力信号強度障害検出器を含む。特定の実施形態では、入力信号強度障害検出器は、信号強度障害検出器１９５０と実質的に同一であるか、類似している。
【００９９】
受信パス・セレクタ２３８６は、受信モジュール２３８０Ａ〜Ｎのために生成された入力信号の品質指示に基づいて、受信パス選択信号を調節する。品質指示は、入力フレーム障害と入力信号強度障害のうち一方または両方を含む。受信パス・セレクタ２３８６は、入力フレーム障害と入力信号強度障害のうち少なくとも１つが検出された受信パスがあれば、全て選択解除するように受信パス選択信号を調節する。１つの実施形態では、受信パス・セレクタ２３８６は、受信パスについて測定された強度パラメータに基づいて、受信パス選択信号を調節する。
【０１００】
パス切り換えタイミング回路２３８８は、出力データ・フレームのフレームが送信されるか、入力データ・フレームのフレームが受信されている間、受信パス選択信号を保留する。これは、データ・フレームの送受信中に１つの受信パスから別の受信パスに切り換えることによって引き起こされる可能性があるデータ送信エラーを防止する。１つの実施形態では、パス切り換えタイミング回路２３８８は、実行中のデータ・フレームの送信または受信が完了するまで、受信パス選択信号の調節を遅延させる。別の実施形態では、パス切り換えタイミング回路２３８８は、実行中のデータ・フレームの送信または受信が完了するまで、受信パス選択信号の変更がスイッチ回路２３８２に与えられるのを抑制する。
【０１０１】
図２４は、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを操作する方法を示す流れ図である。１つの実施形態では、方法は、本書で検討した特定の実施形態を含む外部遠隔測定システム１６２２によって実行される。
【０１０２】
２４００で、２つ以上のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、信号を送信し、受信する。これは、出力信号を埋め込み式医療機器に送信することと、入力信号を埋め込み式医療機器から受信することを含む。出力信号は、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムによって出力データ・フレームで変調されたＲＦ搬送波信号を含む。入力信号は、埋め込み式医療機器によって入力データ・フレームで変調された別のＲＦ搬送波信号を含む。入力データ・フレームは、受信した入力信号を復調することによって回復される。１つの実施形態では、ＡＳＫが、出力信号および入力信号の変調に使用される変調方式である。
【０１０３】
２４１０で、アンテナ選択信号に従ってアクティブ・アンテナを選択する。アクティブ・アンテナとは、信号の送受信に現在使用されているアンテナである。アンテナ選択信号が、ダイバーシチ・アンテナ・システムのうち、どの１つまたは複数のアンテナがアクティブであるかを制御する。
【０１０４】
２４２０で、ヌルに関連するとされる送信障害を検出する。ヌルは、このような送信障害を引き起こすことが知られている。送信障害の例は、入力フレーム障害、応答フレーム障害、信号強度障害を含む。１つまたは複数のタイプのこのような送信障害が、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムによってヌルの指示として検出される。入力フレーム障害は、例えば入力信号からＣＲＣ障害またはコンマの欠如を検出することによって検出される。応答フレーム障害は、例えば入力信号からＣＲＣ障害または応答フレームの欠如を検出することによって検出される。応答フレームは、埋め込み式医療機器に送信される出力データ・フレームに応答して、埋め込み式医療機器から送信される。応答フレームの欠如は、出力データ・フレームが埋め込み式医療機器に送信された後、予め決めた期間内に検出される。信号強度障害は、例えば出力信号および／または入力信号の振幅またはパワーなどの強度パラメータの突然の低下を検出することによって検出される。強度パラメータは、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムによって、埋め込み式医療機器によって、またはその両方によって測定される。１つの実施形態では、埋め込み式医療機器が測定し、報告した通りの出力信号の信号強度に基づいて、出力信号を埋め込み式医療機器に送信するための送信アンテナが選択され、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムが測定した通りの入力信号の信号強度に基づいて、入力信号を埋め込み式医療機器から受信する受信アンテナが選択される。
【０１０５】
送信障害が検出されると、２４３０で、異なるアクティブ・アンテナを選択するために、アンテナ選択信号を調節する。つまり、ヌルに遭遇したとされると、遠隔測定システムは、現在使用されているアンテナから異なるアンテナへと切り換える。遠隔測定システムの２つのアンテナが同時にヌルに遭遇する可能性は非常に低い。
【０１０６】
２４４０では、フレームの送受信中に、アンテナ選択信号を保留する。データ送信エラーを防止するために、アンテナ選択信号は、データ・フレームが送信または受信されてない時に実際にアンテナを切り換えさせる。これは、アンテナの切り換えを完了するために必要な時間が、データ・ビットの送受信に必要な時間より大幅に短くない場合、特に重要である。１つの実施形態では、アンテナの切り換えを完了するために必要な時間が、データ・ビットの送受信に必要な時間より大幅に短い場合、データ・フレームを送信または受信している間に、アンテナを切り換えることができる。別の実施形態では、潜在的なデータ送信エラーを補正するためにエラー補正アルゴリズムを実行している場合、データ・フレームを送信または受信している間にアンテナを切り換えることができる。
【０１０７】
２４５０では、調節されたアンテナ選択信号に従って、異なるアクティブ・アンテナを選択する。この新しく選択されたアクティブ・アンテナは、別の送信障害が検出されるまで、データ・フレームの送受信に使用される。遠隔測定セッション中に、ステップ２４２０〜２４５０を繰り返して、送信障害を連続的に監視し、送信障害が検出された場合は、異なるアンテナに切り換える。
【０１０８】
図２５は、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定回路を操作する別の方法を示す流れ図である。１つの実施形態では、方法は外部遠隔測定システム２２２２によって実行される。
【０１０９】
２５００で、２つ以上のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、信号を送信し、受信する。これは、ステップ２４００について以上で検討したように、出力信号を埋め込み式医療機器に送信することと、入力信号を埋め込み式医療機器から受信することを含む。
【０１１０】
２５１０で、アンテナ選択信号に従ってアクティブ・アンテナを選択する。アクティブ・アンテナは、送受信アンテナ用に現在使用されているアンテナである。アンテナ選択信号は、ダイバーシチ・アンテナ・システムのどの１つまたは複数のアンテナがアクティブであるかを制御する。
【０１１１】
２５２０で、予め決めたスケジュールに基づいて新しいアクティブ・アンテナを選択するために、アンテナ選択信号を生成する。つまり、予め決めたスケジュールによって特定された時間に、アンテナ選択信号を調節する。アンテナ選択信号は、遠隔測定システムがヌルに遭遇する確率を低下させる、または最低限に抑えるために、アンテナ選択シーケンスに従って調節される。アンテナ選択シーケンスの生成方法に応じて、新しいアクティブ・アンテナは、現在使用されているものと同じアンテナ、または異なるアンテナでよい。１つの実施形態では、新しいアクティブ・アンテナは常に、現在使用されているアンテナとは異なる。１つの実施形態では、動的に生成されたランダム・シーケンスに基づいて、アンテナ選択信号が生成される。代替実施形態では、予め決めたシーケンスに基づいてアンテナ選択信号が生成される。１つの実施形態では、新しいアクティブ・アンテナを周期的に選択する。さらなる実施形態では、フレームを送信または受信している間に、アンテナ選択信号は保留される。
【０１１２】
遠隔測定セッション中に、ステップ２５１０〜２５２０を繰り返して、予め決めた周期など、予め決めた時間でアンテナ選択信号を調節する。遠隔測定システムが埋め込み式医療機器と通信する間に、ヌルの位置とアクティブ・アンテナの位置が両方とも変動するので、遠隔測定システムがヌルに遭遇する確率が減少する。
【０１１３】
図２６は、埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定回路を操作する別の方法を示す流れ図である。１つの実施形態では、方法は外部遠隔測定システム２３２２によって実行される。
【０１１４】
２６００で、２つ以上のアンテナを含むダイバーシチ・アンテナ・システムを使用して、信号を送信し、受信する。これは、ステップ２４００について以上で検討したように、出力信号を埋め込み式医療機器に送信することと、入力信号を埋め込み式医療機器から受信することを含む。２つ以上のアンテナを使用して、入力信号を同時に受信する。
【０１１５】
２６１０で、複数の処理パスを通して入力信号を処理する。１つの実施形態では、複数の処理パスはそれぞれ処理モジュールを含み、これはそれぞれダイバーシチ・アンテナ・システムの１つのアンテナと結合し、そのアンテナが受信した入力信号を処理する。
【０１１６】
２６２０で、各処理パスが処理した入力信号の品質指示を検出する。検出の結果、それぞれが処理パスの１つに関連する品質指示がなされる。品質指示の例は、入力フレーム障害と入力信号強度障害の存在を含む。このような品質指示は、遠隔測定システムがヌルに遭遇した可能性を示す。１つまたは複数のタイプのこのような品質指示が、遠隔測定システムによって検出される。入力フレーム障害は、例えばＣＲＣ障害または入力信号からのコンマの欠如を検出することによって検出される。入力信号強度障害は、例えば入力信号の振幅またはパワーなどの強度パラメータの突然の低下を検出することによって検出される。
【０１１７】
２６３０で、検出された品質指示に基づいて、処理パスを選択する。１つの実施形態では、データ・フレームが送信または受信されていない間に、選択が有効になる。遠隔測定セッション中に、ステップ２６２０〜２６３０を繰り返して、品質指示を連続的に監視し、遠隔測定システムがヌルに遭遇したことを品質指示が示唆した場合は、異なる処理パスに切り換える。
【０１１８】
以上の詳細な説明は例示的であって、制限的ではないことを理解されたい。例えば、埋め込み式医療機器は、ＲＦ遠隔測定を介して外部システムまたは機器と通信可能な任意の埋め込み式医療機器でよい。多くの他の実施形態が、以上の説明を検討することにより当業者には明白になる。したがって、本発明の範囲は、請求の範囲、およびこのような請求の範囲の均等物の全範囲に関連して決定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】埋め込み式医療機器および外部システムを含むＣＲＭシステムの実施形態、ＣＲＭシステムを使用する環境の一部の図である。
【図２】外部システムの特定の実施形態を示すブロック図である。
【図３】外部システムの遠隔測定システムの実施形態を示すブロック図である。
【図４】遠隔測定システムのアンテナ制御回路の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図４のアンテナ制御回路の応答障害検出器の実施形態を示すブロック図である。
【図６】アンテナ制御回路の別の実施形態を示すブロック図である。
【図７】アンテナ制御回路の別の実施形態を示すブロック図である。
【図８】アンテナ制御回路の別の実施形態を示すブロック図である。
【図９】アンテナ制御回路の別の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを操作する方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１１】アンテナ選択信号を調節する方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１２】アンテナ選択信号を調節する別の方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１３】アンテナ選択信号を調節する別の方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１４】アンテナ選択信号を調節する別の方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１５】アンテナ選択信号を調節する別の方法の実施形態を示す流れ図である。
【図１６】外部システムの遠隔測定システムの実施形態を示すブロック図である。
【図１７】図１６の遠隔測定システムの特定の実施形態を示すブロック図である。
【図１８】図１６の遠隔測定システムの別の特定の実施形態を示すブロック図である。
【図１９】図１６の遠隔測定システムの別の特定の実施形態を示すブロック図である。
【図２０】図１６の遠隔測定システムの別の特定の実施形態を示すブロック図である。
【図２１】図１６の遠隔測定システムの別の特定の実施形態を示すブロック図である。
【図２２】外部システムの遠隔測定システムの別の実施形態を示すブロック図である。
【図２３】外部システムの遠隔測定システムの別の実施形態を示すブロック図である。
【図２４】埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを操作する方法を示す流れ図である。
【図２５】埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを操作する別の方法を示す流れ図である。
【図２６】埋め込み式医療機器と通信する遠隔測定システムを操作する別の方法を示す流れ図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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