【誤訳訂正書】
【提出日】平成20年11月6日(2008.11.6)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】リモート局にエネルギーを供給する装置及び関連する方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  対象物と相互作用を行う装置であって、
対象物から情報を得るリモート局と、第１バンドの高周波電力信号と、第１バンドとは異なるデータバンドの第１高周波データ信号とを、リモート局に対して空間に送信する第１アンテナ手段を具えている基地局とを具えており、
リモート局は、マイクロコントローラと、データ送信器と、第１バンドの高周波電力信号及び上記データバンドの高周波データ信号を受信するデュアルバンド共振型アンテナとを具えており、
リモート局は、高周波電力信号を、マイクロコントローラ及びデータ送信器にエネルギーを供給するための直流信号に変換する変換手段を具えており、マイクロコントローラにエネルギーが供給されると、該マイクロコントローラで処理されたデータを、デュアルバンド共振型アンテナを通じて、データ送信器を用いて上記データバンドで基地局に送信するように構成されており、
リモート局には、基地局からリモート局への高周波電力信号の送信が終了した後にリモート局にエネルギーを供給するための電力貯蔵装置が設けられていない装置。
【請求項２】基地局にエネルギーを供給するための電源を含んでいる請求項１に記載の装置。
【請求項３】基地局の動作を制御する第１制御器手段を含んでいる請求項２に記載の装置。
【請求項４】第１制御器手段はマイクロプロセッサ手段を有している請求項３に記載の装置。
【請求項５】マイクロコントローラは、対象物を監視するセンサー手段からの情報を受信する請求項１に記載の装置。
【請求項６】基地局とリモート局の間は、電線で接続されていない請求項１に記載の装置。
【請求項７】センサー手段からの情報は、基地局に送信されるデータに含まれている請求項５に記載の装置。
【請求項８】センサー手段は、ＥＫＧセンサーである請求項７に記載の装置。
【請求項９】リモート局は、対象物と協同して機能するように構成され、対象物は患者である請求項１に記載の装置。
【請求項１０】センサー手段は、患者の体の状態又は体の機能を監視するための装置を有している請求項５に記載の装置。
【請求項１１】リモート局は、樹脂プラスチック材の内部に密封されている請求項１に記載の装置。
【請求項１２】リモート局は、ホモポリマー、エラストマー及び二酸化珪素からなる群から選択される物質の内部に密封されている請求項１に記載の装置。
【請求項１３】対象物と相互作用を行う方法であって、
対象物から情報を得るリモート局と、基地局とを協同して機能させる工程と、
基地局からリモート局に対して、第１バンドの高周波電力信号と、第１バンドとは異なるデータバンドの第１高周波データ信号とを空間に送信する工程と、
リモート局が受信した第１バンドの高周波電力信号を、リモート局のマイクロコントローラとデータ送信器とにエネルギーを与える直流信号に変換する工程と、
マイクロコントローラにエネルギーが与えられると、該マイクロコントローラで処理されたデータが、デュアルバンド共振型アンテナを通じて、データ送信器を用いて上記データバンドで基地局に送信される工程とを含んでおり、
上記送信する工程と上記変換する工程とが終了した後にリモート局にエネルギーを供給する電力貯蔵装置がリモート局に取り付けられていなくても、上記変換する工程と上記送信される工程とを行うことができる方法。
【請求項１４】対象物は患者であり、センサー手段によって患者を監視し、該センサー手段からの情報を、リモート局にあるマイクロコントローラへ送達し、マイクロコントローラから送信されるデータは、該センサー手段からの情報を含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】電源により、基地局にエネルギーを供給することを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】患者の体の状態又は体の機能を監視するために使用することを含んでいる請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】高周波電力信号を、リモート局における唯一の電源として用いることを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】電力貯蔵装置を有しないリモート局を使用することを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】第１マイクロプロセッサ手段を用いて、基地局の動作を制御することを含んでいる請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】対象物を確認するために使用することを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】セキュリティシステムに使用することを含んでいる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】電気信号をマイクロコントローラへ発するセンサー手段を使用する請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】基地局とリモート局の間で通信を行うためのアンテナ手段を使用することを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、空間に送信されたエネルギーにより、リモート局を作動させることのできる装置及びこれに関連した方法に関する。より具体的には、対象物についてのデータが、リモート局によって取得され、基地局によりインターロゲーション(interrogation)が行われて、基地局へ送信されるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
物理的な系又は患者の状態を監視し、ある状況についてリアルタイムで読み出された情報を供給することは、様々な分野において古くから知られている。このようなシステムは、一般的には、適当な電線を用いて、回線電流のような所望電圧の電源又はバッテリーに接続されている。
【０００３】
【発明の背景】
例えば、医療環境において、患者の呼吸、心拍動、心電図、体温などの特性を監視するシステムが用いられている。例えば、米国特許第４１２９１２５号、第４３０８８７０号、第４４４３７３０号、第４８８９１３１号及び第５３３５５５１号などを参照することができる。
【０００４】
また、医療環境においては、センサー、バッテリー駆動システム及びデジタルプロセッシング手段を用いて、測定値と蓄積値との比較を行ない、その結果を表示することにより、生理的パラメータを監視することも知られている。例えば、米国特許第４３５６８２５号を参照することができる。
【０００５】
米国特許第５２３０３４２号及び第５５８６５５５号には、特に眼窩上動脈の血圧測定用として、加圧可能な圧力変換ブラダーを用いた血圧モニターが開示されている。
【０００６】
米国特許第４５７６１７９号には、胸部運動トランスデューサ及びそれに関連した心拍数モニター装置の使用が開示されている。協同して機能する電子部品が配備される。監視されている人が所定の状態になったときにアラームが発せられたり、バッテリー電圧が設定値以下になったときに表示が発せられる。遠隔の監視局にショートレンジの無線信号送信をするための手段についても言及されている。米国特許第５０２２４０２号を参照することができる。
【０００７】
米国特許第４４９４５５３号には、バッテリー駆動式の呼吸及び心臓モニターが開示されており、ここでは、一対のインダクタンスコイルがＶＨＦ/ＦＭの送信信号と共に用いられている。
【０００８】
上述の公知のシステムがあるにもかかわらず、様々な環境下で使用することができ、基地局から離れたところでも、ハード配線システムやバッテリーを必要とせず、遠隔で作動できるようにした遠隔ユニットの必要性は依然として存在する。数多くの潜在的用途をもたらすことができるように、遠隔ユニットが小型化されたシステムもこれまで存在しない。
【０００９】
【発明の概要】
本発明は上記要請に応えるものである。本発明において、対象物と遠隔相互作用(remote interaction)を行なう装置は、対象物から情報を得るためのリモート局(remote station)と、リモート局に対して空間にエネルギーを送信し、リモート局と通信を行なう基地局(base station)とを含んでいる。リモート局は、送信されたエネルギーを利用することにより、リモート局にエネルギーを供給する(energizing)ための変換手段を有する。基地局は、エネルギーを、高周波(ＲＦ)電力、光、音、磁気として、又は、空間に伝送された「放射」エネルギー等のその他適当な形態として、送ることができる。
【００１０】
基地局を作動させるために、電源が配備される。基地局には、第１アンテナ手段が配備され、リモート局には第２アンテナ手段が配備される。基地局からエネルギーが供給されると、センサー手段又はその他の情報供給手段により、対象物及びリモート局の状態に関する情報が、リモート局から基地局へ送られる。これは、リアルタイムで行える。リモート局には、複数のトランスポンダが設けられ、各トランスポンダは、基地局によって順次インターロゲートされ(interrogated)、別個の情報パケットが供給される。
【００１１】
本発明の方法は、対象物と遠隔相互作用を行うもので、リモート局と、該リモート局と協同して機能する基地局を配備し、基地局からリモート局へ空間を伝わるエネルギーを供給することを含み、送られたエネルギーは、リモート局において、リモート局を作動させるための電力に変換されることを含んでいる。
【００１２】
リモート局には、複数のトランスポンダが配備されることができ、トランスポンダの各々は、他のものとは異なる情報源となるであろう。
システムでは、リモート局にバッテリーは不要であり、また、配線系を使用しなくてもすむ。
本発明の目的は、基地局によるインターロゲーションが開始されるとき、基地局に情報を与えることができるようにしたリモート局を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、リモート局に、バッテリーのようなエネルギー貯蔵装置を必要とせず、また、電気配線やプリント回路を必要としないシステムを提供することである。
本発明のさらなる目的は、高周波電力や光のように空間を伝わるエネルギーが、リモート局で交流(ＡＣ)又は直流(ＤＣ)電力に変換され、この電力によりリモート局を作動させるシステムを提供することである。
本発明のさらなる目的は、高周波電力を用いることにより、光の存在の有無に拘わらず、リモート局の動作を開始させることのできるシステムを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、動的リアルタイム測定値を基地局へ送信するリモート局を提供することである。
本発明の他の目的は、リモート局が小型化され、頻繁なメンテナンスを必要といないシステムを提供することである。
本発明のさらなる目的は、リモート局に複数の受動型インテリジェントトランスポンダを配備したシステムを提供することである。
本発明のこれら及び他の目的は、添付図面を参照した以下の発明の説明からさらに充分に理解されるであろう。
【好ましい実施例の説明】
【００１５】
本明細書で使用される「対象物(object of interest)」なる語は、リモート局が情報を得ることのできる全ての生物体又は無生物体を意味する。
本明細書で使用される「空間に(in space)」なる語は、エネルギー又は信号が空気又は類似の媒体を通じて伝送されることを意味し、電気配線やプリント回路基板による電気エネルギーの伝送と対比されるものである。なお、伝送は、エンクロージャの中又は部分的にエンクロージャの中で行われるかどうかを問わない。
【００１６】
本明細書で使用される「患者(patient)」なる語は、人間を含む動物界におけるそれを意味する。
【００１７】
図１には、遠隔の測定及び／又は検知を行うことのできる本発明の装置の概要が示されている。基地局(2)は、リモート局(4)の通信可能距離Ｄの範囲内にある。以下に記載されるとおり、基地局(2)はエネルギーを送信する。エネルギーは、例えば、高周波電力、光、音、磁気の他、空間を伝わる「放射」エネルギーなどの形態であってよく、このエネルギーは、破線(8)で示されるように、リモート局(4)へ送られる。リモート局(4)内では、受信したエネルギーは直流電力に変換され、該電力は、リモート局(4)を動作させるのに供される。
図示の形態において、対象物(12)は、複数のセンサー(16)(18)(20)を具えている。これらセンサー(16)(18)(20)は、夫々、配線(24)(26)(28)を通じて、センサーの読み値をリモート局(4)に送る。次に、リモート局(4)は、本明細書に記載された要領にて、矢印線(30)で示す如く、空間を通じて、基地局(2)へデータを送信する。また、リモート局(4)に供給された電力は、配線(24)(26)(28)を通じてセンサー(16)(18)(20)を作動させることもできる。また、高周波エネルギーを使用することにより、配線(24)(26)(28)なしでセンサー(16)(18)(20)を作動させることもできる。距離Ｄは、システムのパラメータにより変化する。距離Ｄは、用途に応じて、数ミリメータ、数フィート、又は数光年であってよい。矢印(30)に示されるように、データは基地局(2)からリモート局(4)へも送信される。
【００１８】
本発明の利点の１つとして、リモート局(4)の電力源が基地局(2)であり、それゆえ、リモート局(4)との間で、配線又はプリント回路の物理的接続を必要としないことが挙げられる。また、リモート局(4)は、バッテリーのような電気貯蔵装置を持ち運ぶ必要がない。その結果、リモート局(4)への電力供給は、基地局(2)のエネルギーを利用して行われる。従って、リモート局(4)において、バッテリー量のチェックを行なったり、またバッテリーその他の電源を交換するための定期的なメンテナンスは不要となる。
これはまた、リモート局が、樹脂プラスチックのように適当な保護材の中に包まれ易くする。この目的のために適当な材料として、例えば、ホモポリマー(熱可塑性ポリマーを含む)、エラストマー、二酸化珪素がある。また、リモート局の小型化を達成することができる。さらに、アクセスの容易性は必要ではないので、機能的に望ましい位置にリモート局を配置することができる。例えば、リモート局を患者の中に埋め込むこともできる。
【００１９】
リモート局(4)は、例えば、基地局(2)によってインターロゲートされることができ、(16)(18)(20)のようにリモート局(4)に連繋された電気的又は機械的センサーの読み値を、リモート局(4)を通じて供給できることは理解されるだろう。
【００２０】
図２は、本発明において使用可能な基地局(2)の一形態についてより詳細な概略ブロック図を示している。図示の形態において、基地局(2)は、１２０ＶＡＣの実用電源(40)から電力が供給される。しかしながら、所望により、例えば、バッテリー、オルタネータ及びインバータのような他の電源を用いることもできる。電源(40)は、電源(42)に接続されており、電源(42)へ電力を供給する。次に、電源(42)は、基地局(2)を作動させるために所望レベルの直流電力を出力する。所望により、交流電力を用いて、リモート局(4)を作動させることもできる。マイクロコントローラ(50)は、マイクロプロセッサ又はインテリジェントマイクロチップの形態をとることができる。マイクロコントローラ(50)は、例えば、ワイヤレスリンク、人工衛星又はテレビのケーブル等を通じて、アナログデジタル変換器や、電子手段を用いたトランスデューサ(例えば、音、光、温度、湿度など)から入力を受けるし、また、メモリ、配線された論理回路、アプリケーション・スペシフィック・インテグレーテッド・サーキット(ＡＮＳＩ)におけるプログラムから入力を受ける。
【００２１】
コンピュータ(52)は、シリアルインターフェイス(54)を通じてネットワーク上に置かれるものであれば、どんな種類のパーソナルコンピュータやモデムであってよく、マイクロコントローラ(50)と双方向通信を行う。データロガーメモリ(58)(datalogger memory)は、マイクロコントローラ(50)と双方向通信を行い、マイクロコントローラ(50)に対して、所望の比較基準、基本データ及び較正情報をもたらす働きをする。キーパットとディスプレイ(60)は、マイクロコントローラ(50)と双方向通信を行い、マイクロコントローラ(50)へのキー入力と、基地局(2)が得た情報の表示をする。
【００２２】
基地局(2)は、ＩＳＭ(工業的(Industrial)、科学的(Scientific)、医学的(Medical))のバンドアンテナ(70)を有しており、ＩＳＭ電力トランスミッタ(72)から発せられた高周波信号を、マイクロコントローラ(50)で受信した信号に応答して送信する。
【００２３】
このようにして、リモート局(4)に向けて、高周波電力を空間に送ることができる。送られるエネルギーが光である場合、該エネルギーの源は、例えば、太陽、部屋の光(白熱光又は蛍光)、又はレーザ光であってよい。この一方向の送信は図１中、破線の矢印(8)によって示される。
【００２４】
基地局(2)は、データバンドアンテナ(76)によってリモート局(4)へデータを送信する送信器(74)を有している。送信されたデータは、制御、配列(configuration)、同定(identification)に関するもの、及びこれらが処理された後のデータであってよい。
【００２５】
マイクロコントローラ(50)はデータ送信器(74)を制御する。データ受信器(80)は、データバンドアンテナ(76)を通じてリモート局(40)からデータを受信し、同データをマイクロコントローラ(50)に導入する。
【００２６】
このように、基地局(2)に供給された電力は、基地局(2)を作動させるだけでなく、リモート局(4)に向けてエネルギーを空間に送信する手段となり、これによってリモート局(4)が作動し、データは基地局(2)からリモート局(4)へ送信され、基地局(2)はリモート局(4)からのデータを受信することは理解されるであろう。
【００２７】
図３は、リモート局(4)の一形態をより詳細に示している。図示の形態において、リモート局(4)は、センサーインターフェイス(92)を介して対象物を検知する測定センサー(90)と協同して機能し、好ましくは不揮発性のメモリを有するマイクロコントローラ(94)と相互作用し、アナログデジタル変換器、直接デジタル測定デバイス又はその他サンプリングデバイスを通じて、デジタル入力をマイクロコントローラ(94)に入力する。マイクロコントローラ(94)は、リモート局(4)の動作を制御する。デュアルバンド共振型アンテナ(100)は、基地局(2)からの電力送信とデータ送信の両方を受信する。
電力送信は、コンバータ(102)で受信されて、高周波電力が直流電力に変換される。直流電力はリモート局(4)を作動させるために供される。あるいはまた、高周波電力を交流電力に変換するデバイスを、リモート局(4)を作動させるのに用いることもできる。これにより、配線系統を設ける必要はなくなり、また、リモート局に電力貯蔵装置を設ける必要もなくなる。基地局(2)から受信したデータは、アンテナ(100)により、データ受信器(108)に送信され、次に、該データ受信器(108)から、マイクロコントローラ(94)へ送信される。このデータは、リモート局の動作サイクルを開始させ、インターロゲーション手段として供される。データは、ＯＮ/ＯＦＦスイッチング、較正、遠隔制御又は配列制御(configuration control)などの他の機能を制御するデータにもなる。
【００２８】
マイクロコントローラ(94)によって処理され、図示の測定センサー(90)から受信したデータは、データ送信器(110)により、ダブルバンド共振アンテナを介して、図１の破線矢印(30)で示されるように、基地局(2)へ送信される。それゆえ、基地局(2)に対するリモート局(4)の配置は、適用される用途に大きく依存しており、リモート局(4)を所望の電力に維持すると共に、リモート局(4)と基地局(4)との間で効果的なデータ通信を維持するのに、適当な高周波電力と十分なアンテナ容量を具えるシステムを設計する必要があることは理解されるであろう。
【００２９】
当該分野の専門家であれば、最終用途への適用が数多くあることは明らかであろう。例えば、用途の多くは、図１の距離Ｄが６.０９６メートル(２０フィート)より短いだろう。例えば、センサー(16)(18)(20)がＥＫＧセンサーであるような医療用途においては、複数のリモート局の各々は、センサーが組み込まれ、機能が関連づけられて、対象物(12)へ適用されることができる。その場合、対象物(12)は患者であり、配線を設けないことが要求される。或いはまた、図１に示された形態では、リモート局(4)と基地局(2)との間に配線を設ける必要はない。その他の医療用途では、ベンチレータ、静脈送達システム、腎臓透析システム、酸素補助装置及び心臓バイパス装置などの患者支持装置の性能を監視するモニターと同様、心臓モニター、脳モニター、パルスモニター、血圧モニター、酸素モニターなどのセンサー又は情報収集装置が使用されており、これらの用途では、本発明を使用すると有利である。最終用途によっては、システムから得られる情報の視覚的表現又はコンピュータ保存若しくはハードコピーに加えて、アラームが発するようにすることが望ましい。
【００３０】
発明の他の実施例では、装置の性能又は製品の製造を監視できるようにするため、本発明を製造プロセスに使用するものであり、本発明による利点を見出すことができる。システムはまた、例えば、設備のノイズの監視や、コンピュータ数値制御(ＣＮＣ)の通信を行うのに使用することができる。
【００３１】
セキュリティ目的のように、同定することが望まれる幾つかの場合において、リモートユニットは、基地ユニットが物品又は個人が表されていることを確認できる情報を提供することができる。
【００３２】
小売り店では、本発明のリモート局を製品に取り付けることもできる。この場合、現金レジスタにおいて、リモート局から基地局に情報が送られるので、バーコード及びその類似物は不要となる。これは、特定顧客の費用を合計するのに使用できるし、また、在庫管理のためや、顧客の好みの記録を保持するのに使用できる。
【００３３】
また、用途によっては、リモート局から、地上に置かれた基地局に情報を供給する外部空間を必要とするものがある。
当該技術分野の専門家であれば、その他に用途があることは明らかであろう。本発明の重要な特徴は、リモート局の作動源としてバッテリーや配線系統を必要としないことである。リモート局への電力送達と、基地局及びリモート局間の双方向データ送信を容易に行える。
【００３４】
図４に示すシステムでは、基地局(120)にマイクロプロセッサ(122)が接続されている。マイクロプロセッサ(122)は、パーソナルコンピュータ又はモデムであってよい。基地局(120)は、アンテナ(124)と協同作用して、リモート局(130)へ電力を供給すると共に、リモート局(130)と双方向データ通信を行う。図４に示される実施例は、例えば(140)(142)のように複数のトランスポンダを使用する例を示しており、図示の形態では総数が１６個である。この実施例では、各トランスポンダが、１種類の情報を受信する１つのセンサーと協同して機能できるように繋がっており、基地局が各トランスポンダ(140)(142)を順次インターロゲートして、リアルタイムの情報を受信できるようにする。これは、インターロゲーションとインターロゲーションの間に適当な時間間隔をあけて行われる。適用例によっては、センサー情報の代わりに、インターロゲーションにより、製品コード又は特定個人を識別することができる。
【００３５】
図５には、本発明のシステムに用いられる適当な通信プロトコルが示されている。基地局(120)は、受信されるデータのソースである特定のトランスポンダを識別する手段を具え、各トランスポンダを順番にポーリングすることによってそれを行う。基地局(120)から送られた電力信号は、ポーリング動作の開始を示す信号の供給手段として用いられることができる。トランスポンダのシステムアドレスに応じて、送り返されるデータは固有の時間に送信される。ＩＭＳ電力インタロゲータ(148)により、符号(149)で示される初期遅延の後、各トランスポンダのインターロゲーションが行われる。トランスポンダ(140)は、時間ｔ１とｔ２の間にインターロゲートされ、トランスポンダ(142)は、時間ｔ２とｔ３との間でインターロゲートされる。
このようにして、様々なトランスポンダから受信した個々のデータパケットには、ソースに関する標識(identification)が順次与えられる。連続するトランスポンダのデータパケットの間には、衝突を避けるために、短いデッドタイムを設けることが好ましい。トランスポンダからのデータパケットは、センサーデータと状態情報の両方を含むことができる。センサーデータは、上述のシステムを通じてセンサーから与えられた情報である。状態情報は、特定のトランスポンダのアドレス標識、内部直流バス電圧、所望により個々のデジタル入力のような情報を含むこともできる。基地局のインタロゲータは、状態情報を用いて、通信リンクの整合性を確かめると共に、必要に応じて、ＩＭＳ電力を変換することができる。
【００３６】
図６は、患者(180)の概要を示しており、患者には、複数のセンサーとそれに関連するリモート局(190)(198)(204)が取り付けられている。基地局(184)との空間通信については、高周波信号(192)(200)(206)によって示している。Ｒ/ＸとＸ/Ｒの表示に関して、「Ｒ」が受信機能、「Ｘ」が送信機能を有していることを表している。
【００３７】
図７において、(220)は基地局であり、符号(230)で模式的に示される高周波電力が手(222)へ送信されることにより、基地局(220)と手(222)とは空間接触状態にある。手(222)には、例えば、脈拍、血圧又は体温などの医療情報を得るためのセンサーがあり、このセンサーはリモート局(224)と協同して機能する。
【００３８】
実施例
発明の理解をさらに深めるために、次の具体例を示す。
図１乃至図３を参照して説明した種類のシステムの場合、基地のインタロゲータユニット又は基地局には、標準の家庭用１２０ＶＡＣ電源又は同等なＵＰＳから電力が供給される。ＩＳＭ電力送信器(72)は、マイクロコントローラ(50)によって決定された高周波エネルギーを、１ワットより少ない出力、又は、１、２、４，８又は１６ワットの出力で供給できることが好ましい。これにより、プログラムインストラクション及びセットアップパラメータ用電力に関するフレキシビリティが向上する。非同期シリアルポートは、ＲＳ２３２Ｃ型インターフェイスにより、基地局とパーソナルコンピュータ又はモデム(52)を接続する役割を有する。適当なマイクロコントローラ(50)として、市販されている「インテル８０５１(商標名)」を挙げることができる。使用者は、キーパッドとディスプレイ(60)により、システムのトランスポンダからの測定データと状態を監視できる。使用者は、キーパッドのスイッチ操作により、メニューディスプレイを通じて、種々のパラメータに設定することができる。キーパッドはまた、システムパラメータの機密保持のためのパスワード機能を具えることもできる。
【００３９】
データロガーメモリ(58)により、基地局は、典型的なシステム形態で多重トランスポンダデバイスをポーリングすることができる。不揮発性メモリは、ファイル保存バッファにおける時間スタンプされたトランスポンダデータのロギングを容易にする。このデータは、データトレンディングのために用いられ、シリアルインターフェイス(54)によってアップロードされることができる。不揮発性メモリは、リアルタイムクロックを有するＳＲＡＭモジュールとしてマイクロコントローラバスに直接インターフェイスをとることができる。
シリアルインターフェイス(54)により、パーソナルコンピュータとモデムのどちらか一方と接続される。ソフトウェア、ファームウェア、ＡＳＣＩ、又は基地局に常駐する配線論理回路は、ＡＳＣＩＩステーション通信プロトコルのためのドライバを含んでよく、これにより、システムは、ＰＣのＧＵＩメニューシステムによってコンフィギュレーションされることができる。モデムドライバにより、基地局は、独立して存在することができ、電話通信を受け入れることができる。システムのファームウェア、不揮発性パラメータ及びデータロガーメモリは、全てシリアルインタフェイス(54)によってアクセス可能である。電源(42)は、実用電源の１２０ＶＡＣの入力を、制御回路と高周波送信器を動作させるための低電圧直流へ変換することができる。電源は、論理回路用に十分調整された５ＶＤＣ(±５％)と、ＩＳＭ送信器(72)を動作させるための１２―２４ＶＤＣを出力することができる。
【００４０】
リモート局は、図３に示されるように、小型化することができ、好ましくは、約１２.７センチメートル×５.０８センチメートル×２.５４センチメートル(約５インチ×２インチ×１インチ)以下の寸法であることが好ましい。リモート局が人体に埋め込まれる場合、そのサイズは適当に小さくすることができる。小型化を制限する１つの因子はアンテナである。従って、動作周波数を実用上できるだけ高くすることが好ましい。トランスポンダは、直径約１.２７センチメートル(約０.５インチ)、厚さ約０.０８１６６１センチメートル(約０.０３２１５インチ)であってよい。
【００４１】
全ての電力は基地局から送られるので、リモート局では電力貯蔵装置を必要としない。実験結果では、少なくとも２０ｍｗの使用可能な直流電力が、ここで記載したシステムによってリモート局で得ることができる。トランスポンダは、測定センサーとインターフェイスするための直接結合型アナログ入力を有する。アナログデジタル変換器は、０―２.５ＶＤＣの入力レンジを有することができる。リモート局におけるＩＳＭ Ｅフィールドは、約３Ｖ/ｍであってよく、有効アンテナゲインに応じた特定の電界がある。
遠隔測定リンクに関しては、データは、ＩＳＭバンド外で動作する通信リンクによって戻される。基地局のデータ受信器の感度は、０.５ｕｖ/ｍのオーダであってよい。リモート局のデータリンク高周波出力は、一般的に１０ｍｗよりも小さく、要求されるレンジにおいて信頼性のある通信を行うことができる。コンバータにより、ＩＳＭの高周波電力は３ＶＤＣのオーダの直流バス電圧に変換される。リモート局のアンテナに結合された高周波エネルギーは、搬送波周波数で変化する交流電圧である。ＲＦ−ＤＣ変換回路は、整流しフィルタリングして、高周波の交流電圧を使用可能な直流形態にする。整流器とフィルター回路のインピーダンスは、アンテナの特性インピーダンスが３７７オームのオーダで整流器回路のインピーダンスが１０オームより小さいオーバーオールアンテナよりも数倍小さい。リモート局に用いられる適当なマイクロコントローラとして、市販されているマイクロチップＰＩＣ(商標名)を挙げることができる。
【００４２】
このように、本発明が提供するシステムは、基地局はリモート局と協同機能してデータが両方向で交換されるようにしており、基地局はエネルギーを送信し、リモート局は送信されたエネルギーを利用して作動し、その機能を果たすことができる。それゆえ、電力源とリモート局を繋ぐ配線系統は不要であり、リモート局で電力貯蔵ユニットを持ち運ぶ必要もない。これはまた、遠隔システムのメンテナンスをほとんど又は全く不要にすることができるので、この遠隔システムは、個体に埋め込んで使用したり、その他の医療目的で使用したり、宇宙、産業、セキュリティその他広範囲の用途に用いられる。これは全て、本発明の装置及び方法を用いて、簡単かつ効率良く行うことができる。
【００４３】
開示を簡素化するために、リモート局に送られるエネルギー源として、現在望ましいとされている高周波電力を使用したシステムについて主に説明したが、他の電力源を用いてもよいことは理解されるであろう。光線の場合、例えば、リモート局において受光し、受けた光を、適当な直流電圧のような応答性電気出力に変換する手段と共に用いることができる。ＣＭＯＳ又はＴＴＬのような変換デバイスは、所望レベルの電圧と、ミリアンペアオーダの電流を、装置に対し電力供給することができる。
【００４４】
例示目的のために、発明の具体的実施例について説明したが、当該分野の専門家であれば、特許請求の範囲に記載された発明から逸脱することなく種々の変形を成し得ることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一形態の略説明図であって、基地局、リモート局及び複数の情報提供センサーを示している。
【図２】
本発明で使用可能な基地局の略図である。
【図３】
本発明で使用可能なリモート局及びそれに連繋されたセンサーの略図である。
【図４】
リモート局に複数のトランスポンダを使用した本発明の実施例の略図である。
【図５】
基地局のインタロゲータと、複数のトランスポンダをインターロゲートする対応時間シーケンス略図である。
【図６】
複数の心電図測定用センサーと、それに関連するトランスポンダと、空間通信する基地局の略図である。
【図７】
患者の監視を行うために、基地局と、患者の手に取り付けられたセンサー及びリモート局との間で行われる空間通信を説明する図である。