(57)【要約】  ウェアラブルデバイスにおける、圧縮センシングを用いるデータ圧縮のための装置および方法について説明する。また、格納された命令を備える機械可読記録媒体についても説明しており、命令は実行時に、１または複数のプロセッサに、入力信号をセンサから受信し、入力信号をデジタルストリームに変換し、デジタルストリームの両端をデジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成する、処理を実行させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから入力信号を受信する段階と、
前記入力信号をデジタルストリームに変換する段階と、
前記デジタルストリームの両端を前記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成する段階と、
を備える、方法。
【請求項２】
前記デジタルストリームの部分を選択する段階と、
前記デジタルストリームの選択された前記部分を他のデバイスに送信する段階と、
前記他のデバイスから、前記デジタルストリームの前記送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、前記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する段階をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記要素数が、前記デジタルストリームの前記部分を決定する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、前記他のデバイスから動的に受信される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、前記他のデバイスから周期的に受信される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築する段階と、
前記エンコーディングマトリックスを用いて、前記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成する段階と、
をさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
圧縮された前記パディングデータを前記他のデバイスに処理のために送信する段階をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記センサを含む少なくとも２つのセンサのタイプを識別する段階と、
前記少なくとも２つのセンサの前記タイプに関する情報を集約する段階と、
集約された前記情報を他のデバイスに送信する段階と、
前記他のデバイスから、前記少なくとも２つのセンサの各々のための構成パラメータを受信する段階と、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記センサのタイプまたは前記入力信号のタイプを示す信号を他のデバイスに送信する段階と、
前記他のデバイスから、送信された前記信号に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、をさらに備え、
前記１または複数の構成パラメータは、前記センサの前記タイプまたは前記入力信号の前記タイプに依存する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、前記パディングされたデジタルストリームのマトリックスをエンコーディングするための圧縮率である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
入力信号を処理する受信機と、
処理された前記入力信号をデジタルストリームに変換するアナログ‐デジタルコンバータと、
前記デジタルストリームの両端を前記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するロジックと、
１または複数の構成パラメータを適用することによって、エンコーディングマトリックスを構築するロジックと、
前記エンコーディングマトリックスを適用することによって、前記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングするエンコーダと、を備える、センサ。
【請求項１５】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１７】
アンテナと、
前記アンテナを介して、前記エンコーディングされたパディングデジタルストリームを他のデバイスに処理のために送信する送信機と、を備える、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１８】
前記デジタルストリームの選択された部分を他のデバイスに送信するアンテナを備える、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記アンテナは、前記他のデバイスから、前記デジタルストリームの選択された前記部分の送信に応答する前記１または複数の構成パラメータを受信する、請求項１８に記載のセンサ。
【請求項２０】
前記受信機は、
前記入力信号を受信し、対応する電流を生成するフォトダイオードと、
前記対応する電流を処理された前記入力信号に変換する回路と、
を含む、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項２１】
格納された命令を備える機械可読記録媒体であって、前記命令は実行時に、１または複数のプロセッサに、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法に係る処理を実行させる、機械可読記録媒体。
【請求項２２】
入力信号を受信するための手段と、
前記入力信号をデジタルストリームに変換するための手段と、
前記デジタルストリームの両端を前記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するための手段と、
を備える、装置。
【請求項２３】
前記デジタルストリームの部分を選択するための手段と
前記デジタルストリームの選択された前記部分を他のデバイスに送信するための手段と、
前記他のデバイスから、前記デジタルストリームの前記送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信するための手段と、
をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、前記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算するための手段を備え、
前記要素数が、前記デジタルストリームの前記部分を決定する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築するための手段と、
前記エンコーディングマトリックスを用いて前記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成するための手段と、を備え、
前記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権の主張］
本願は、２０１５年７月３日に出願された、発明の名称「ウェアラブルデバイスにおけるデータ圧縮のための装置および方法」に係るインド特許出願第３４１１／ＣＨＥ／２０１５号に基づく優先権を主張し、当該出願は参照によりその全体が組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
心電図（ＥＣＧ）信号および光電式指尖容積脈波（ＰＰＧ）信号が、認証からヘルスおよびウェルネスにわたるウェアラブルアプリケーションで使用されている。ＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号は、オンデマンドで測定可能であるが、ボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）におけるＥＣＧ信号／ＰＰＧ信号の連続的センシングが課題である。生体信号の連続的な移動モニタリングは、ヘルスケアおよびスポーツから生体認証にわたるウェアラブルアプリケーションにとって重要である。例えば、連続的なリアルタイムのＥＣＧモニタリングは、長期間（例えば、日数）にわたる心臓の活動のモニタリングを可能にし、潜在的リスクの同定および軽減、患者の健康の改善に役立つ。スポーツのモニタリングシステムは、リアルタイムの性能向上のために、生理学的信号の連続的追跡を頼りにし始めている。
【０００３】
しかしながら、自由な生活環境下での長期間にわたる生体電気信号のリアルタイムのモニタリング（例えば、走っている人に接続された無線センサノード上での）は、バッテリ寿命の向上、無線センサノードでの効率的なメモリ使用、ノイズ回復力、および連続的なサンプリング信号の非定常属性への適合等の厳格な制約条件を課す。例えば、５００バイト／秒レートでの数時間にわたるＥＣＧ信号の連続的サンプリングは、数メガバイトのデータをもたらす。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本開示の実施形態は、以下に記載する詳細な説明および本開示の様々な実施形態に係る添付図面から、より十分に理解されることになろう。しかしながら、これらは、本開示を特定の実施形態に限定するものとして解釈すべきではなく、これらは専ら説明と理解を目的としている。
【０００５】
【図１Ａ】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的圧縮センシング（ＣＳ）のための装置を有する１または複数のセンサノードを含むウェアラブルデバイスのアンサンブルを示す。
【０００６】
【図１Ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための装置を有する複数のセンサノードを備えたボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）を示す。
【０００７】
【図２】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための装置を有するセンサノードを備えたシステムを示す。
【０００８】
【図３】本開示のいくつかの実施形態による、パディングされたデジタルストリームを示す。
【０００９】
【図４】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための装置によって使用されるバイナリ置換ブロック対角（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｅｒｍｕｔｅｄ  Ｂｌｏｃｋ  Ｄｉａｇｏｎａｌ：ＢＰＢＤ）マトリックスを示す。
【００１０】
【図５】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳための方法のフローチャートを示す。
【００１１】
【図６】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための１または複数の構成パラメータの動的および／または周期的更新の方法のフローチャートを示す。
【００１２】
【図７】本開示のいくつかの実施形態による、信号の効率の良い連続的ＣＳのためのセンサデータを集約するシステムを示す。
【００１３】
【図８Ａ】クリーン入力の光電式指尖容積脈波（ＰＰＧ）信号を表わすプロットを示す。
【００１４】
【図８Ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、図８ＡのクリーンＰＰＧ信号のセンサノードによるエンコーディング効果を表わすプロットを示す。
【００１５】
【図８Ｃ】本開示のいくつかの実施形態による、コンピューティングデバイスによるＰＰＧ信号の再構成を表わすプロットを示す。
【００１６】
【図９Ａ】不連続的圧縮曲線をもたらす典型的なＢＰＢＤベースのエンコーディングマトリックスを用いたデータ圧縮を表わすプロットを示す。
【００１７】
【図９Ｂ】いくつかの実施形態による、連続的圧縮曲線をもたらすＢＰＢＤベースのエンコーディングマトリックスを用いたデータ圧縮を表わすプロットを示す。
【００１８】
【図１０Ａ】２つの異なる圧縮率における、パーセンテージ二乗平均平方根差（ＰＲＤ）を用いた信号のノイズの多い再構成を表わすプロットを示す。
【図１０Ｂ】２つの異なる圧縮率における、パーセンテージ二乗平均平方根差（ＰＲＤ）を用いた信号のノイズの多い再構成を表わすプロットを示す。
【００１９】
【図１１Ａ】本開示のいくつかの実施形態による、心電図（ＥＣＧ）信号およびＰＰＧ信号の拍数の精度に対する圧縮率の影響を表わすプロットを示す。
【図１１Ｂ】本開示のいくつかの実施形態による、心電図（ＥＣＧ）およびＰＰＧ信号の拍数の精度に対する圧縮率の影響を表わすプロットを示す。
【００２０】
【図１２Ａ】様々な実施形態に係る装置および／または方法によって生成されるＢＰＢＤエンコーディングマトリックスを用いたＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号の再構成の先行技術に対する向上を表わすプロットを示す。
【図１２Ｂ】様々な実施形態に係る装置および／または方法によって生成されるＢＰＢＤエンコーディングマトリックスを用いたＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号の再構成の先行技術に対する向上を表わすプロットを示す。
【００２１】
【図１３】本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳを実行するための命令を有する機械可読記録媒体を備えたセンサノードを示す。
【００２２】
【図１４】いくつかの実施形態による、連続的ＣＳ信号を再構成するための装置および／または機械実行可能命令を備えたスマートデバイスまたはコンピュータシステムまたはＳｏＣ（システムオンチップ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
従来、圧縮センシング（ＣＳ）の処理は、ランダムガウスセンシングマトリックスを適用して、入力生体電気信号（例えば、心電図（ＥＣＧ）信号）をエンコーディングしていた。しかしながら、ランダムガウスマトリックスは、高密度であり、高い計算能力を備えた比較的大型のオンボードメモリを必要とし、リソース制約のある無線センシングノードに組み込むことは難しい。従って、異なる分配およびコンパクトな構造を持つ代替的なセンシングマトリックスタイプが提案されている。
【００２４】
例えば、ＥＣＧ信号のＣＳに対し、Ｔｏｅｐｌｉｔｚセンシングマトリックス、円形センシングマトリックス、三角形センシングマトリックスが、有効性および節電性のために研究されている。しかしながら、これらのマトリックスをリソース制約のあるノードに埋め込むことは、サブマトリックスのランダム要素が、センサノード上で生成される必要があるので、課題がある。これらのマトリックスの事前計算および格納は、非実用的で、あまり有益ではない。というのは、そのエンコーディングロジックおよびマトリックス構造をサンプリングされた信号のばらつきに適合させ、異なるタイプの生体信号（例えば、ＥＣＧ信号、光電式指尖容積脈波（ＰＰＧ）信号、ＥＥＧ（脳波計）信号）に合わせてスケーリングする必要があるためである。
【００２５】
バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）センシングマトリックスを用いると、エンコーディングアルゴリズムのハードウェア実装は簡素化される。同時に、ＢＰＢＤマトリックスは、正確な再構成と共に、高効率のセンシングをもたらす。ＢＰＢＤマトリックスを用いたこれまでの研究に基づく１つの制約としては、可能な圧縮率（ＣＲ）に対し制約があると共に、圧縮曲線が、非常に不連続であるということである。例えば、先行技術のＢＰＢＤマトリックスを用いた圧縮率は、５１２サンプルの入力信号に対し、２、４、８、１６...等のみを取り得る。そのため、先行技術のＢＰＢＤマトリックスを用いた圧縮率は、不連続的圧縮曲線を形成する。圧縮率は、以下のように、入力ビットと出力ビットとの割合で表わすことができる。
【数１】
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【００２６】
しかしながら、信号がいくつかのセンサから連続的にサンプリングされるボディセンサネットワーク（ＢＳＮ）においては、限定的な一連の実行可能な圧縮設計ポイントによる制約を受けず、最適な性能のために、連続的圧縮率曲線上の任意のポイントにおいて処理するといった柔軟性へのニーズがある。
【００２７】
圧縮の１メカニズムは、離散ウェーブレット変換（ＤＷＴ）アルゴリズムである。ＤＷＴは、低信号損失での高圧縮を提供する。しかしながら、ＤＷＴアルゴリズムは計算上の要求が多く、メモリ集中的で、大量のエネルギーを消費する。さらに、ＤＷＴベースのメカニズムをリソース制約のある無線センサノード（例えば、システムオンチップ（ＳｏＣ））に埋め込むためには、低電力のための固定小数点の実装、有限メモリへの埋め込みコード、計算の正確さのための適切なデータタイプの使用、電力およびランタイムのためのアルゴリズムの最適化等といった他の制約を克服する必要がある。これらの課題によって、ＤＷＴ圧縮メカニズムは、このような用途に対し、より魅力の低いものとなっている。
【００２８】
システム実装の観点からは、的確な圧縮パラメータを動的に選択すること（すなわち、検討している特定の信号およびアプリケーションに対する目標の圧縮率を動的に選択すること）が、課題である。例えば、ウェルネスおよびゲーム等の非クリティカルアプリケーションは、より高い再構成損失を許容でき、そのため、より高い圧縮率が可能となる。これに対して、医療アプリケーションは、許容可能な圧縮率がより低く、低再構成損失が要求される。再構成損失とは、入力信号（すなわち、圧縮されていない信号）と出力再構成信号との間の差分を指すメトリックである。再構成損失は、入力信号と出力信号とのパーセンテージ差として表わすことができる。
【００２９】
ウェアラブルシステムでは、センサノードは、複数の生体信号チャネルを同時にサンプリングし、それぞれが圧縮を必要とする。設計者は、各チャネルの圧縮パラメータをリアルタイムに自動的に設定する必要がある。従って、圧縮アルゴリズムは、移動モニタリングの信号のばらつきに適合し、ＢＳＮにおける異なるタイプの生体信号を処理し、ゲートウェイデバイス上の異なるアプリケーションに対する信号品質要件を満たすことが所望される。
【００３０】
連続的な認証に加え、自由な生活条件におけるリアルタイムの診断は、大量のストリーミングデータを生成し、それは直ちにセンサノードのバッテリ寿命を低減させ、無線帯域幅を飽和させ、大量データの格納を要求する。例えば、リアルタイムの圧縮を介し、センサノードからのデータトラフィックを低減することによって、バッテリ寿命の延長が達成できる。ランダムガウスベースの圧縮センシングアルゴリズム等の圧縮技術は、電力およびメモリ制約付きエッジのシステムオンチップには埋め込みできない可能性があるので、ＢＳＮ内のアプリケーションには好適ではない可能性がある。また、ＤＷＴアルゴリズムは、電力を消費し過ぎ、バッテリ寿命期間が課題となる。
【００３１】
いくつかの実施形態は、センサノード上で連続的にセンシングされた入力信号（例えば、ＥＣＧ信号／ＰＰＧ信号等の生体信号）の高圧縮をリアルタイムに提供し、信号の忠実度を維持すると同時に、非常に低い電力消費量で、データトラフィックを低減する省電力技術について説明する。いくつかの実施形態において、ＣＳの効率的な実施形態が適用され、埋め込みセンサノード上で入力信号を連続的に省電力で圧縮する。いくつかの実施形態により、この連続的に圧縮された入力信号はその後、無線送信され、ゲートウェイデバイス上で再構成される。様々な実施形態は、入力信号は生体信号（すなわち、生物に関連する信号）として説明されている。しかしながら、実施形態はそのように限定はされず、任意のタイプの信号のセンシングに適用可能である。
【００３２】
いくつかの実施形態において、入力生体信号の対称的パディングと共に、連続的センシングＢＰＢＤマトリックスを使用して、生体信号の高圧縮率を達成するエンコーディングスキームが説明されている。いくつかの実施形態において、エンコーディングスキームは容易に埋め込み可能であり、非常に省電力であり、ウェアラブルアプリケーションに大変好適である。さらに、いくつかの実施形態により、ＢＰＢＤエンコーディングマトリックスを用いて、信号がスパースである任意の基底の生体信号を復元できる。
【００３３】
いくつかの実施形態は、圧縮アルゴリズムのための制御パラメータ（例えば、圧縮率）を最初に設定し、この制御情報をセンサノードに送信するゲートウェイロジック（またはコンピューティングデバイス）を含むシステムアーキテクチャについて説明する。いくつかの実施形態において、センサノードは、ＢＰＢＤエンコーダを用いて生体信号をはるかにより小さいサイズにエンコーディングし、センサノードでの高圧縮を達成する。いくつかの実施形態において、この圧縮またはエンコーディングされた信号はその後、別のコンピューティングデバイス（例えば、ゲートウェイデバイス）に送信され、当該別のコンピューティングデバイスにおいて、その後、元の信号が、線形最適化技術を用いて高忠実度で復元される。いくつかの実施形態において、移動モニタリングのために、制御パラメータ（例えば、圧縮率）は、サンプリングされた信号の非定常状態に応じて、周期的に更新されてよい。様々な実施形態から、他の技術的効果は明らかであろう。
【００３４】
以下の説明には、本開示の実施形態に係るより詳しい説明をもたらすべく、多数の詳細が記載されている。しかしながら、本開示の実施形態は、これらの具体的な詳細を省いても、実施可能であることは当業者に自明なところである。他の例においては、本開示の実施形態を曖昧にすることを回避すべく、周知の構造およびデバイスは詳しく示す代わりに、ブロック図の形態で示す。
【００３５】
実施形態の対応する図面中、信号は、線で表わされていることに留意されたい。より多くの構成信号パスを示すべく、いくつかの線はより太く、および／または、主要な情報のフロー方向を示すべく、１または複数の端部において、矢印を有することがある。このような表示は、限定を意図するものではない。回路または論理ユニットの理解をしやすくするために、線は、１または複数の例示的実施形態と関連して用いられている。設計ニーズまたは好みによって表された任意の信号は、実際には、いずれの方向にも移動可能で、任意の好適なタイプの信号スキームで実装可能な１または複数の信号を含んでよい。
【００３６】
明細書中および特許請求の範囲において、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」と言う用語は、中間デバイスがない状態で、接続された物と物との間の電気的、機械的、または磁気的接続等の直接的な接続を意味する。「連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、接続された物と物との間の直接的な電気的、機械的若しくは磁気的接続、または１または複数のパッシブ若しくはアクティブな中間デバイスを通した間接的な接続等の直接または間接の接続を意味する。「回路」または「モジュール」という用語は、所望の機能を提供すべく、互いに連携するように配置された１または複数のパッシブおよび／またはアクティブのコンポーネントを指してよい。「信号」という用語は、少なくとも１つの電流信号、電圧信号、磁気信号またはデータ／クロック信号を指してよい。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」の意味は、複数の参照を含む。「ｉｎ（において）」の意味は、「ｉｎ（において）」および「ｏｎ（で）」を含む。
【００３７】
「実質的（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、「近傍（ｃｌｏｓｅ）」、「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「近い（ｎｅａｒ）」、および「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、一般に、対象の値の＋／−１０％以内（別途指定されない限り）にあることを指す。別途の記載がない限り、共通のオブジェクトを記載するための序数形容詞「第１の」、「第２の」および「第３の」等を用いることは、同様のオブジェクトの異なる例が参照されていることを示すに過ぎず、そのように記載されたオブジェクトが、時間的、空間的順位付け、または任意の他の態様において特定の順番に置かれる必要があることを示唆していない。
【００３８】
本開示の目的として、「Ａおよび／またはＢ」および「ＡまたはＢ」という文言は、（Ａ）、（Ｂ）、または（ＡおよびＢ）を意味する。本開示の目的として、「Ａ、Ｂおよび／またはＣ」という文言は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（ＡおよびＢ）、（ＡおよびＣ）、（ＢおよびＣ）または（Ａ、ＢおよびＣ）を意味する。
【００３９】
実施形態の目的として、様々な回路、モジュールおよびロジックブロック内のトランジスタは、金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタであり、これらはドレイン、ソース、ゲートおよびバルク端末を含む。また、トランジスタは、トライゲートトランジスタおよびＦｉｎＦＥＴトランジスタ、全周ゲート円筒状トランジスタ（Ｇａｔｅ  Ａｌｌ  Ａｒｏｕｎｄ  Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、トンネルＦＥＴ（ＴＦＥＴ）、角線、または長方形リボントランジスタ、またはカーボンナノチューブ等のトランジスタ機能を実装する他のデバイスまたはスピントロニクスデバイスを含む。ＭＯＳＦＥＴ対称ソースおよびドレイン端子は、すなわち同一の端末であり、本明細書において交換可能に用いられる。他方、ＴＦＥＴデバイスは、非対称のソースおよびドレイン端子を有する。他のトランジスタ、例えば、バイポーラ接合トランジスタ、すなわち、ＢＪＴ  ＰＮＰ／ＮＰＮ、ＢｉＣＭＯＳ、ＣＭＯＳ、ｅＦＥＴ等が、本開示の範囲から逸脱することなく用いられてよいことは、当業者の理解するところである。
【００４０】
図１Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための装置を有する１または複数のセンサノードを含むウェアラブルデバイスのアンサンブル１００を示す。この例において、アンサンブル１００は、人およびその人の乗り物（ここでは、自転車）に存在する。しかしながら、実施形態は、このように限定はされない。ウェアラブルデバイスの他のシナリオおよびそれらの使用法が、様々な実施形態とうまく機能してよい。
【００４１】
例えば、センサノードは、いくつかの他の製品（例えば、家の壁、車両、衣服、人の身体等）に埋め込まれてよく、コントローラ、ゲートウェイデバイス、またはコンピューティングデバイスを用いて制御されてよい。また、いくつかの実施形態に係るセンサノードは、ウェアラブルデバイスの一部であってもよい。「ウェアラブルデバイス」（または、ウェアラブルコンピューティングデバイス）という用語は、概して、人に連結されるデバイスを指す。例えば、人に直接装着される、または人の衣服に装着されるデバイス（センサ、カメラ、スピーカ、マイクロフォン（ｍｉｃ）、スマートフォン、スマートウォッチ等のような）は、ウェアラブルデバイスの範囲に属する。
【００４２】
いくつかの例において、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、ＡＣ／ＤＣ電源コンセント等の主電源によって電力供給されてよい。いくつかの例において、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、バッテリによって電力供給されてよい。いくつかの例において、ウェアラブルコンピューティングデバイスは、近距離通信（ＮＦＣ）に基づく特別な外部ソースによって電力供給されてよい。当該特別な外部ソースは、ウェアラブルコンピューティングデバイスにある回路によって採取されてよい電磁場を提供してよい。ウェアラブルコンピューティングデバイスに電力供給するための別の方法に、例えば、ＷＬＡＮ送信といった無線通信に関連する電磁場がある。ＷＬＡＮ送信は、ウェアラブルコンピューティングデバイスに電力供給するための範囲がＮＦＣ送信よりも、はるかに広い範囲を有する遠距離無線通信を用いる。ＷＬＡＮ送信は、一般に、多くのタイプの端末コンピューティングデバイスとの無線通信のために用いられる。
【００４３】
例えば、ＷＬＡＮ送信は、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）によって公表されたもの等、搬送波感知多重アクセス／衝突検出（ＣＳＭＡ／ＣＤ）に基づく、１または複数のＷＬＡＮ規格に従い、用いられてよい。これらのＷＬＡＮ規格は、Ｗｉ‐Ｆｉ（商標）等のＣＳＭＡ／ＣＤ無線技術に基づいてよく、これらのＷＬＡＮ規格は、２０１２年３月に発表された、情報技術のためのＩＥＥＥ８０２．１１‐２０１２仕様「システム間のテレコミュニケーションおよび情報交換‐ローカルエリアネットワークおよびメトロポリタンエリアネットワーク‐特有の要件  パート１１：ＷＬＡＮメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ）および物理層（ＰＨＹ）仕様」に関連するイーサネット（登録商標）無線規格（後継版および変形版を含む）および／または当該仕様（「ＩＥＥＥ８０２．１１」）より後の版を含んでよい。
【００４４】
図１の例で続けると、ウェアラブルデバイスのアンサンブル１００は、ヘルメットにあるデバイス１０１（例えば、カメラ、マイクロフォン等）、人の腕にあるデバイス１０２（例えば、血圧センサ、血糖センサ、温度センサ、パルスセンサ等）、デバイス１０３（例えば、端末コントローラまたは制御されるべきデバイスとして機能してよいスマートウォッチ）、デバイス１０４（例えば、スマートフォンおよび／または人の衣服のポケット内のタブレット）、デバイス１０５（例えば、タイヤの圧力を感知または測定するための圧力センサ、タイヤから漏れる窒素ガスを感知するための気体センサ）、デバイス１０６（例えば、漕ぐ速度を測定するための加速時計）、デバイス１０７（例えば、他のタイヤのための別の圧力センサ）を含む。いくつかの実施形態において、ウェアラブルデバイスのアンサンブル１００は、無線エネルギー採取メカニズムまたは他のタイプの無線送信メカニズムにより通信する能力を有する。
【００４５】
いくつかの実施形態において、デバイス１０２は、センサノード上で連続的にセンシングされた生体信号（例えば、ＥＣＧ信号／ＰＰＧ信号）の高圧縮をリアルタイムに提供し、信号の忠実度を維持すると同時に非常に低い電力消費量で、データトラフィックを低減する省電力技術をもたらすセンサノードを有する。いくつかの実施形態において、ＣＳの効率的な方法が、デバイス１０２のセンサノードによって適用され、埋め込みセンサノード上で生体信号を連続的に圧縮し、圧縮された生体信号を省電力で無線送信する。いくつかの実施形態において、ゲートウェイデバイス（例えば、コントローラ、端末デバイス、クラウドのサーバ等）は、元のセンシングされた生体信号を、受信された圧縮生体信号データから再構成する。いくつかの実施形態において、入力信号の対称的パディングと共に、ＢＰＢＤマトリックスを使用して、生体信号（例えば、ＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号）の高圧縮率を達成するエンコーディングスキームについて説明する。
【００４６】
いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、入力生体信号（例えば、ＥＣＧ信号またはＰＰＧ信号）を処理するための受信機、処理された入力信号をデジタルストリームに変換するためのアナログ‐デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、およびデジタルストリームの両端をデジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するように処理可能なロジックを含む。いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、デジタルストリームの部分を選択し、デジタルストリームの選択された部分を他のデバイス（例えば、ゲートウェイデバイス）に送信し、他のデバイスから、デジタルストリームの送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する。いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、未加工生体信号の部分を選択し、未加工生体信号の選択された部分を他のデバイス（例えば、ゲートウェイデバイス）に送信し、他のデバイスから、未加工生体信号の送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する。
【００４７】
いくつかの実施形態において、デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、デバイス１０２のセンサノードは、１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する。いくつかの実施形態において、要素数が、パディングに用いられるデジタルストリームの部分を決定する。いくつかの実施形態において、１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、他のデバイス（例えば、ゲートウェイデバイス）によって、デバイス１０２のセンサノードに動的に（例えば、任意の時点で）提供される。いくつかの実施形態において、１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、他のデバイス（例えば、ゲートウェイデバイス）によって、デバイス１０２のセンサノードに周期的に（例えば、一定間隔で）提供される。いくつかの実施形態において、１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である。
【００４８】
いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築し、その後、当該エンコーディングマトリックスを用いて、パディングされたデジタルストリームをエンコーディングし、圧縮されたパディングデータを生成する。いくつかの実施形態において、エンコーディングマトリックスは、ＢＰＢＤマトリックスである。いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、圧縮されたパディングデータを他のデバイスに処理（例えば、入力信号のデコーディングおよび再構成）のために送信する。
【００４９】
いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、当該センサノードのセンサを含む少なくとも２つのセンサのタイプを識別する。例えば、デバイス１０２のセンサノードは、センシングノードが、ＥＣＧ信号を受信するためのものであるか、または特定のタイプのＰＰＧ信号を受信するためのものであるかを判断する。いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、少なくとも２つのセンサのタイプに関する情報を集約し、その後、集約された情報をゲートウェイデバイスに送信する。いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、少なくとも２つのセンサの各々のための構成パラメータをゲートウェイデバイスから受信する。そのため、少なくとも２つのセンサのエンコーディングメカニズムは、独立して構成および最適化される。
【００５０】
いくつかの実施形態において、最適化された１または複数の構成パラメータを受信すべく、デジタルストリームの選択された部分をゲートウェイデバイスに送信する代わりに、デバイス１０２のセンサノードは、センサのタイプ（例えば、ＥＣＧセンサ、ＰＰＧセンサ等）または入力信号のタイプ（例えば、ＥＣＧ信号、ＰＰＧ信号等）を示す信号をゲートウェイデバイスに送信する。いくつかの実施形態において、デバイス１０２のセンサノードは、ゲートウェイデバイスから、送信された信号に応答する１または複数の構成パラメータを受信し、ここで、１または複数の構成パラメータは、センサのタイプまたは入力信号のタイプに依存する。
【００５１】
いくつかの実施形態において、センサは、アンテナと、処理（例えば、エンコーディングされた信号から元のセンシングされた信号の再構成）のために、アンテナを介して、コンピューティングデバイス（またはゲートウェイデバイス）にエンコーディングされたパディングデジタルストリームを送信するための送信機とを有する。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイスは、センシングされた信号および／またはセンサノードのタイプに従い、特定の圧縮率を用いるようにセンサノードに対し、動的または周期的に命令する。
【００５２】
図１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための装置を有する複数のセンサノードを用いるＢＳＮを備えたシステム１２０を示す。任意の他の図面の構成要素と同一参照符号（または名前）を有する図１Ｂのこれらの構成要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【００５３】
ＢＳＮは、ウェアラブルコンピューティングデバイスの無線ネットワークである。ＢＳＮデバイスは、インプラントとして身体内に埋め込まれてよく、または身体の固定位置に表面搭載されてよい。また、ＢＳＮは、人間が様々な場所に運搬できるデバイスを含んでもよい。例えば、衣服のポケットに入れて、手で、または様々なバッグに入れて運搬可能なデバイスが、ＢＳＮの一部であってよい。この例示的な実施形態においては、ＢＳＮは、ＥＥＧ（脳波計）および／または目の動きセンサ１２１、血圧（ＢＰ）センサ１２２、パルス、血液、呼気ガスおよび首の動きセンサ１２３、温度、熱流束、および／またはＥＣＧセンサ１２４、身体活動姿勢センサ１２５、パルス、血液および／または酸素センサ１２６、血糖センサ１２７、ＥＭＧ（節電図）歪、ひざの運動センサ１２８、歩行センサ１２９、重量圧力センサ１３０を含む。
【００５４】
ＥＥＧセンサ１２１を使用して、脳のニューロン内のイオン電流から生じる電圧フリッカが測定されてよい。ＢＰセンサ１２２は、血流を制限し、その後、再編成された血流によって生じる圧力を測定するためのハードウェアを含んでよい。ＢＰセンサ１２２は、オシロメトリック検出メカニズム（例えば、圧電型圧力センサを用いる）を使用して、収縮期圧および拡張期圧を推測してよい。ＥＣＧセンサ１２４は、人の身体の様々な部分（例えば、四肢、胸等）に配置された複数の電極（例えば、１０から１２個の電極）を使用して、心臓の脱分極を検出してよい。ＥＭＧセンサ１２８は、筋細胞が電気的または神経学的に活性化されたとき、筋細胞によって生成される電位を検出してよい。歩行センサ１２９は、例えば、人の四肢の動きのパターンを正確に測定するように動作可能である。ＢＳＮ内のこれらのセンサは、センサの網羅的列挙を意味するものではない。ＢＳＮを形成するために、図示されたものより少ない数または多い数のセンサが、使用されてよい。
【００５５】
大量のデータが、ＢＳＮ内の各センサノード（例えば、センサ１２１〜１３０）によって生成される。以下の表１は、ＢＳＮ内の異なるセンサのサンプルのデータレートを示す。
【表１】
2018528627.tif 000004
【００５６】
いくつかの実施形態において、システム１２０は、ＢＳＮおよびゲートウェイデバイス１３１（例えば、タブレットコンピュータ、スマートフォン、ラップトップ、クラウドのコンピュータ等）を含む。いくつかの実施形態において、ＢＳＮにおける生体信号のリアルタイムの省電力データ圧縮のために、ＣＳ技術が使用される。いくつかの実施形態において、ＣＳのためのエンコーディングロジックが、センサノード（例えば、センサ１２１〜１３０上）に存在する。いくつかの実施形態において、エンコーディングロジックは、ゲートウェイデバイス１３１への送信前に、受信された生体信号を圧縮する。いくつかの実施形態において、ゲートウェイデバイス１３１は、線形最適化アルゴリズムを用いて、元の生体信号を復元する。
【００５７】
図２は、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための装置を有するセンサノードを備えたシステム２００を示す。任意の他の図面の要素と同一参照符号（または名前）を有する図２のこれらの要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【００５８】
いくつかの実施形態において、システム２００は、センサノード２０１およびコンピューティングデバイス２１０（ゲートウェイデバイス１３１と同一）を有する。いくつかの実施形態において、センサノード２０１は、第１のアンテナ２０２（例えば、受信アンテナ）、受信機／送信機２０３、ＡＤＣ２０４、パディングロジック２０５、エンコーダ２０６、送信機２０７、第２のアンテナ２０８（送信アンテナ）および有線インタフェース２０９を有する。いくつかの実施形態において、第１のアンテナ２０２および第２のアンテナ２０８の機能はそれぞれ、単一のアンテナに組み合わされてよい。
【００５９】
いくつかの実施形態において、アンテナ２０２／２０８は、他のデバイスと通信すべく、センサノード２０１の一部として設けられている。いくつかの実施形態において、アンテナ２０２／２０８は、１または複数の指向性アンテナまたは全方向性アンテナを含んでよく、これらとしては、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、パッチアンテナ、マイクロストリップアンテナ、コプレーナ波アンテナ、または無線周波数（ＲＦ）信号の送信に好適な他のタイプのアンテナが含まれる。いくつかの複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）の実施形態においては、アンテナ２０２／２０８は、空間ダイバーシティを活用すべく、分離される。
【００６０】
いくつかの実施形態において、受信機／送信機２０３は、対象の生体信号をセンシングするための好適なセンシングメカニズムを含む。例えば、受信機／送信機２０３は、人の身体の部分／器官から反射される光を検出し、その検出された光を電流に変換するためのフォトダイオードを含む。いくつかの実施形態において、受信機／送信機２０３は、検出された電流を電圧信号に変換するための増幅器（トランスインピーダンスアンプ等）を含む。いくつかの実施形態において、受信機／送信機２０３は、コンピューティングデバイス２１０から、１または複数の構成パラメータ（例えば、圧縮率）を受信する。いくつかの実施形態において、受信機／送信機２０３の出力は、アナログ信号（未加工データとも呼ばれる）である。アナログ信号とは、時間および振幅の両方において連続的である任意の連続的な信号であり、そのため、当該信号の時間と共に変化する特徴（可変）が、いくつかの他の時間と共に変化する量の一典型である。
【００６１】
いくつかの実施形態において、ＡＤＣ２０４によって、アナログ信号は、デジタルストリームに変換される。デジタル信号またはストリームは、例えば、任意のビットストリームといった、一連の別個の値を表わした物理信号（すなわち、定量化された離散時間信号）である。いくつかの実施形態において、ＡＤＣ２０４の出力はまた、デジタル化された１または複数の構成パラメータを含み、当該パラメータはその後、エンコーダ２０６に提供される。任意の好適なＡＤＣを用いて、ＡＤＣ２０４が実装されてよい。例えば、ＡＤＣ２０４は、直接変換ＡＤＣ（フラッシュＡＤＣ用）、逐次比較型ＡＤＣ、ランプ比較ＡＤＣ、ウィルキンソンＡＤＣ、積分ＡＤＣ、デルタ‐エンコーディングＡＤＣまたはカウンタランプ型、パイプライン型ＡＤＣ（サブレンジング量子化器とも呼ばれる）、シグマ‐デルタＡＤＣ（デルタ‐シグマＡＤＣとしても知られる）、タイムインタリーブ型ＡＤＣ、中間ＦＭ段を持つＡＤＣ、またはタイムストレッチ型ＡＤＣ、のうちの１つである。
【００６２】
いくつかの実施形態において、デジタルストリームは、パディングロジック２０５によって受信され、パディングロジック２０５は、デジタルストリームを操作して、エンコーダ２０６に対し、パディングされたデジタルストリームを提供する。いくつかの実施形態において、パディングロジック２０５は、デジタルストリームの両端をデジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するように処理可能である。デジタルストリームの部分は、例えば、予め定められた数の、またはプログラム可能な数のデジタルストリームの先頭ビットまたは末尾ビットであってよい。いくつかの実施形態において、デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、センサノード２０１は、１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する。いくつかの実施形態において、要素数が、デジタルストリームの部分を決定する。
【００６３】
図３は、本開示のいくつかの実施形態による、パディングされたデジタルストリーム３００を示す。いくつかの実施形態において、デジタルストリーム３０１（例えば、０および１のビットを有するセンサデータストリーム）は、デジタルストリーム３０１の両端を部分３０２および部分３０３（例えば、デジタルストリーム３０１からの３〜５ビット）によってパディングされる。図２の参照に戻ると、いくつかの実施形態において、センサノード２０１は、デジタルストリームの部分を選択し、デジタルストリームの選択された部分をコンピューティングデバイス２１０に送信し、コンピューティングデバイス２１０から、デジタルストリームの送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する。
【００６４】
いくつかの実施形態において、エンコーダ２０６は、パディングされたデジタルストリームを受信し、パディングされたデジタルストリームを圧縮またはエンコーディングする。いくつかの実施形態において、エンコーダ２０６は、１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築し、その後、当該エンコーディングマトリックスを用いて、パディングされたデジタルストリームをエンコーディングし、圧縮されたパディングデータを生成する。いくつかの実施形態において、エンコーディングマトリックスは、複数の厳格な制約条件を同時に満たす。
【００６５】
例えば、エンコーディングマトリックスは、次の基準、すなわち、圧縮形態で埋め込み可能であること、低い再構成エラー率で高度な圧縮性能をもたらすこと、生体信号がスパースであることがわかっている場合、ＥＣＧおよびＰＰＧ等の重要な生体信号に対し良好に機能すること、および省電力性の高いバッテリ寿命をもたらすこと、を満たす。いくつかの実施形態において、エンコーディングマトリックスは、ＢＰＢＤマトリックスである。
【００６６】
図４は、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのために、エンコーダ２０６によって用いられるサンプルのＢＰＢＤマトリックス４００を示す。ＢＰＢＤマトリックス４００は、ゼロに設定された非対角要素と共に、対角線上にブロックとして配置された１のサブマトリックスで構成されている。ＢＰＢＤマトリックス４００内の要素数またはサブマトリックスのサイズは、Ｎ／Ｍであり、ここで、'Ｎ'は列数であり、'Ｍ'は行数である。いくつかの実施形態において、'Ｎ'は、ウィンドウ内のサンプル数である。このように、サブマトリックスのサイズは、本質的に圧縮率である。
【００６７】
いくつかの実施形態において、ＢＰＢＤマトリックス４００は、コンピューティングデバイス２１０から受信された、目標の圧縮率制御設定を用いて、構築される。通常、従来のＢＰＢＤ方法を用いる実行可能な圧縮ポイントは、ウィンドウ内のサンプル数が、サブマトリックスサイズまたは圧縮率で割り切れるものである。これは、固定のサンプリングウィンドウサイズ（すなわち、ＡＤＣ２０４からのデジタルストリームのビット数によるサイズ）に対し、圧縮率の不連続なセットのみが、実行可能であることを示唆する。
【００６８】
いくつかの実施形態において、ＢＰＢＤマトリックス４００を用いた、任意の所望の整数の圧縮率（不連続性のない）を可能にする改良された方法が使用される。いくつかの実施形態において、サンプルは、パディングロジック２０５によって、信号ウィンドウの最後の要素からデジタルストリームの入力に対しパディング（すなわち、対称的パディング）され、マトリックスの内積を可能にする、各圧縮率に対してＢＰＢＤマトリックス４００のサイズにマッチする。他の実施形態においては、本明細書に記載の制約条件を満たす他のタイプのエンコーディングマトリックスが、使用されてよい。
【００６９】
図２の参照に戻ると、いくつかの実施形態において、送信機２０７は、圧縮されたパディングデータをコンピューティングデバイス２１０に処理（例えば、入力信号のデコーディングおよび再構成）のために送信する。送信機２０７は、任意の既知の送信スキームを用いてよい。例えば、送信機２０７は、ＩＥＥＥによって発表されたもののようなＣＳＭＡ／ＣＤに基づく１または複数のＷＬＡＮ規格によるＷＬＡＮ送信を用いて、圧縮されたデータをコンピューティングデバイス２１０に送信する。これらのＷＬＡＮ規格は、Ｗｉ‐Ｆｉ（商標）等のＣＳＭＡ／ＣＤ無線技術に基づいてよく、これらのＷＬＡＮ規格は、ＩＥＥＥ８０２．１１に関連するイーサネット（登録商標）無線規格（後継版および変形版を含む）を含んでよい。いくつかの実施形態において、送信機２０７は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）に準拠する送信メカニズムを用いてよい。
【００７０】
送信機２０７の実装に対し、任意の好適な低電力の送信機（例えば、低電力の増幅器ドライバを有する送信機）が用いられてよい。いくつかの実施形態において、送信機２０７は、圧縮されたパディングデータをアナログ無線周波数（ＲＦ）信号に変換し、当該信号がその後、アンテナ２０８によってコンピューティングデバイス２１０に送信される。他の実施形態においては、無線送信の他の形態が、送信機２０７によって用いられてよい。
【００７１】
いくつかの実施形態において、送信機２０７は、圧縮されたデジタルデータを送信のためのアナログ信号に変換するためのＤＡＣ（不図示）を含む。いくつかの実施形態において、ＤＡＣは、パルス幅変調器（ＰＷＭ）である。いくつかの実施形態において、ＤＡＣは、シグマ‐デルタＤＡＣ等のオーバサンプリングＤＡＣまたは補間ＤＡＣである。他の実施形態においては、他のタイプのＤＡＣが用いられてよい。例えば、送信機２０７のＤＡＣは、スイッチ式抵抗型ＤＡＣ、スイッチ式電流源型ＤＡＣ、スイッチ式容量型ＤＡＣ、Ｒ‐２Ｒバイナリ重み付けＤＡＣ、逐次比較型または循環型ＤＡＣ、温度計コード型ＤＡＣ等のうちの１つである。いくつかの実施形態により、ＤＡＣの出力は、増幅され、その後、有線チャネル２０９を介して、アンテナ２０８からコンピューティングデバイス２１０へと送信されるアナログ信号である。
【００７２】
いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、大量のデータを処理するように動作可能な任意のゲートウェイデバイス（例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、クラウドのコンピューティングリソース等）である。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、圧縮されたデータをセンサノード２０１から受信するための受信機を含む。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、受信機／送信機２０３によって、経時的にセンシングされた信号を復元すべく、エンコーディングされた圧縮データをデコーディングするためのデコーダを含む。
【００７３】
図５は、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための方法のフローチャート５００を示す。任意の他の図面の要素と同一参照符号（または名前）を有する図５のこれらの要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【００７４】
図５に関するフローチャート内のブロックは、特定の順序で示されているが、アクションの順序は変更可能である。故に、示された実施形態は、異なる順序で実行されてよく、いくつかのアクション／ブロックは、並行に実行されてよい。特定の実施形態により、図５に示されるブロックおよび／または処理の一部は、オプションである。示されるブロックの番号は、わかりやすさのためのものであり、様々なブロックが行われるべき処理の順序を示す意図はない。また、種々のフローの処理は、様々な組み合わせで使用されてよい。
【００７５】
ブロック５０１において、受信機／送信機２０３は、アンテナ２０２または有線手段（例えば、胸または人に取り付けられたケーブル）を介して、生体信号を取得する。いくつかの実施形態において、生体信号は、電流信号、光信号、磁気信号等であってよく、生体信号は、アナログ信号（例えば、アナログ電圧信号）に変換される。ブロック５０２において、ＡＤＣ２０４は、アナログ信号をデジタルストリームに変換する。
【００７６】
ブロック５０３において、デジタルストリームの部分またはサンプルが、その部分またはサンプルを別の処理デバイスに（すなわち、アンテナ２０８または有線手段２０９を介して、コンピューティングデバイス２１０に）送信するために、送信機２０７に提供される。いくつかの実施形態において、センサタイプ（例えば、センサノード２０１がＥＣＧセンサであるか、ＢＰセンサであるか等）が、センサノード２０１から、コンピューティングデバイス２１０に送信される。ブロック５０４において、コンピューティングデバイス２１０は、取得された信号のサンプルまたはセンサのタイプを受信する。ブロック５０５において、コンピューティングデバイス２１０は、受信されたサンプルおよび／またはセンサのタイプに従い、１または複数の構成パラメータ（例えば、圧縮率）を決定する。ブロック５０６において、コンピューティングデバイスは、当該１または複数の構成パラメータ（例えば、圧縮率）をセンサノード２０１に送信する。いくつかの実施形態において、アナログ信号がコンピューティングデバイス２１０に送信されるために、送信機２０７に提供される。このような一実施形態においては、コンピューティングデバイス２１０は、当該アナログ信号を使用して、センサノード２０１のための１または複数の構成パラメータを決定する。
【００７７】
いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、圧縮アルゴリズム（エンコーダ２０６によって実装される）の圧縮率を動的に設定し、復元された信号から抽出される特徴の精度に対し、再構成損失率を相殺する。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、この目標の圧縮率設定をセンサノード２０１に周期的に送信する。
【００７８】
ブロック５０７において、センサノード２０１は、１または複数の構成パラメータを受信する。例えば、センサノード２０１は、アンテナ２０２を介して、１または複数の構成パラメータを受信する。ブロック５０８において、パディングロジック２０５は、デジタルストリームの両端をデジタルストリームの部分を用いてパディングする。いくつかの実施形態において、パディングロジック２０５は、デジタルストリームの両端を、予め定められたビットパターンを用いて対称的にパディングする。ブロック５０９において、エンコーダ２０６は、この目標の圧縮率を適用し、ＣＳエンコーディングマトリックスを用いて、生体信号を表わすデジタルストリームを、はるかにより低いサイズに圧縮する。いくつかの実施形態において、ＣＳエンコーディングマトリックスが使用され、センサノード２０１での省電力の圧縮が達成される。いくつかの実施形態において、ブロック５０９において、エンコーダ２０６は、１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築し、その後、当該エンコーディングマトリックスを用いて、パディングされたデジタルストリームをエンコーディングし、圧縮されたパディングデータを生成する。いくつかの実施形態において、エンコーディングマトリックスは、ＢＰＢＤマトリックスである。
【００７９】
ブロック５１０において、センサノード２０１の送信機２０７は、圧縮されたパディングデータを、コンピューティングデバイス２１０（例えば、入力信号のデコーディングおよび再構成のために）に送信する。ブロック５１１において、コンピューティングデバイス２１０は、圧縮されたデータを受信する。ブロック５１２において、コンピューティングデバイス２１０は、受信された圧縮データをデコーディングする。ブロック５１３において、コンピューティングデバイス２１０は、その後、線形最適化技術（例えば、Ｌ１ノルムベースオプティマイザ）を用いて、元の生体信号を高忠実度で復元する。
【００８０】
いくつかの実施形態において、生体信号（例えば、ＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号）のためのエンコーディングマトリックスは、センサノード２０１に埋め込み可能である。そのため、センサノード２０１のメモリおよびコンピュータ能力の要件が低減されても、コンピューティングデバイス２１０での高速且つ正確なＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号の再構成がもたらされる。
【００８１】
図６は、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための１または複数の構成パラメータの動的および／または周期的更新の方法のフローチャート６００を示す。任意の他の図面の構成要素と同一参照符号（または名前）を有する図６のこれらの構成要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【００８２】
図６に関するフローチャート内のブロックは、特定の順序で示されているが、アクションの順序は変更可能である。故に、示された実施形態は、異なる順序で実行されてよく、いくつかのアクション／ブロックは、並行に実行されてよい。特定の実施形態により、図６に示されるブロックおよび／または処理の一部は、オプションである。示されるブロックの番号は、わかりやすさのためのものであり、様々なブロックが行われるべき処理の順序を示す意図はない。また、種々のフローの処理は、様々な組み合わせで使用されてよい。
【００８３】
いくつかの実施形態において、サンプリングされた信号が、モホロジ、ノイズ、信号品質等における大きなばらつきを示す可能性がある連続的な移動モニタリングにおいては、圧縮率は、コンピューティングデバイス２１０によって、周期的に更新され、エンコーダ２０６への入力として、センサノード２０１に対し送信される。これにより、いくつかの実施形態による、リアルタイムの圧縮ロジックの調整が可能になり、アプリケーションにより決まる品質制約条件を満たす。フローチャート６００は、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的ＣＳのための１または複数の構成パラメータの動的および／または周期的更新のためのこのような一方法を説明する。
【００８４】
ブロック６０１において、未加工センサデータ（例えば、パディングされていないデジタルストリームの部分等）が、センサノード２０１の送信機２０７によって、コンピューティングデバイス２１０に送信される。ブロック６０２において、コンピューティングデバイス２１０は、許容可能な再構成損失率、要求される精度等の制約条件を用いて、圧縮パラメータを計算する。いくつかの実施形態において、ＢＳＮから受信される信号を正確にカバーするために、より高い粒度の圧縮率が所望される。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、センサノードの電力消費要件および再構成損失等の競合するパラメータのバランスを採ることによって、圧縮率を決定する。
【００８５】
例えば、選択された圧縮率（例えば、２）が低すぎる場合、センサノード２０１は、より多くの送信機／無線の電力を散逸することになる。同様に、コンピューティングデバイス２１０によって選択された圧縮率（例えば、３２）が高すぎる場合、再構成損失は、許容不可であってよい。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１０は、ＢＳＮ内の各センサノードに対し、競合する基準の適正なバランスを見出す。ブロック６０３において、コンピューティングデバイス２１０は、圧縮パラメータをセンサノード２０１に送り返す。この処理が周期的または動的に実行され、再構成損失率を低減し、および／またはセンサノード２０１での消費電力のバランスを採ってよい。
【００８６】
図７は、本開示のいくつかの実施形態による、センサデータを集約するためのシステム７００を示す。任意の他の図面の構成要素と同一参照符号（または名前）を有する図７のこれらの構成要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【００８７】
いくつかの実施形態において、システム７００は、複数のセンサノード（例えば、センサノード１から'Ｎ'、ここで'Ｎ'は、１より大きい整数である）、センサ集約機７０１およびコンピューティングデバイス２１０を備える。いくつかの実施形態において、センサ集約機７０１は、複数のセンサノードから圧縮データを収集し、そのデータをコンピューティングデバイス２１０に処理のために送信する中間ノードまたはデバイスとして動作する。また、いくつかの実施形態において、センサ集約機７０１は、コンピューティングデバイス２１０からの１または複数の構成パラメータを複数のセンサノードに（周期的または動的に）提供する。いくつかの実施形態において、センサ集約機７０１は、複数のセンサノードのコンピューティングデバイス２１０からの距離よりも、複数のセンサノードにより近い。そのため、センサノードは、長距離の通信を行う必要がないので、センサノードの複雑さおよび電力消費量は、さらに低減されてよい。
【００８８】
図８〜１２は、様々なプロットを示しており、これらのいくつかは、様々な実施形態の従来の圧縮技術と比較した、技術的効果を示している。ＥＣＧおよびＰＰＧのためのＢＰＢＤ‐ＣＳモデリングおよび埋め込み電力測定の結果が示されている。任意の他の図面の構成要素と同一参照符号（または名前）を有する図８〜１２のこれらの構成要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【００８９】
様々な実施形態は、既知の圧縮技術より高い圧縮、精度および低消費電力をもたらす。いくつかの実施形態は、信号再構成で用いられる２つの異なる制約条件、パーセンテージ二乗平均平方根差分（ＰＲＤ）および心拍数精度の下で評価される。ここで、ＰＲＤは、デジタルストリーム（すなわち、ウィンドウ）によってサポートされる信号全体を再構成する精度を測定する。ＰＲＤは、以下のように表わすことができる。
【数２】
2018528627.tif 000005
式中、"ｘ１"は元の信号であり、"ｘ２"は再構成された信号であり、'Ｎ'は、両方の信号（すなわち、"ｘ１"信号および"ｘ２"信号）の長さ（すなわち、次元）である。
【００９０】
ここで、心拍数精度とは、復元された信号から計算された拍数と、元の圧縮されていない信号から計算された拍数とを比較した差分を指す（すなわち、デジタルストリームから関連する信号特徴のみを再構成する精度の測定）。当該２つの異なる制約条件（すなわち、ＰＲＤおよび心拍）下で信号再構成を評価するこのアプローチによって、設計者は、どの制約条件を用いるかを決定し、それにより、圧縮パラメータの設定を行うことができるようになる。いくつかの実施形態は、ＰＲＤ制約条件を満たすべく得られる圧縮率をはるかに超える圧縮率を推進すべく、特徴精度の制約を適用する。
【００９１】
概して、「特徴精度」という用語は、圧縮されていない元の未加工信号から抽出される特徴量を参照標準として用いることを指す。例えば、未加工ＥＣＧの拍数が７２ｂｐｍであり、再構成された信号から抽出された拍数が、例えば７５ｂｐｍである場合、特徴誤差は３ｂｐｍであり、特徴精度はおよそ９６％である。
【００９２】
表２は、いくつかの実施形態に係るＢＰＢＤマトリックスが、フーリエ基底に対し、ＣＳの優れたインコヒーレンシを有することを示している。
【表２】
2018528627.tif 000006
【００９３】
「インコヒーレンシ」という用語は、概して、'Φ'（センシングマトリックス）および離散フーリエ変換（ＤＦＴ）マトリックスの逆であるΨ（スパース基底）間の最大相関を指し、以下のように表される。
【数３】
2018528627.tif 000007
式中、"Φｉ"は'Φ'の行であり、"Ψｊ"は'Ψ'の列であり、'Φ'はＢＰＢＤマトリックスのサイズＭｘＮであり、'Ψ'はスパース基底のサイズＮ×Ｎであり、'Ｎ'は、いくつかの実施形態により、サンプルが、対称的パディングによって、人為的に元の入力ウィンドウに追加された後に得られたパディングされたウィンドウサイズである。
【００９４】
いくつかの実施形態において、デジタルストリームに追加されるサンプルの特定数は、元のウィンドウサイズと、元のウィンドウサイズより大きいＣＲの最も近い倍数との差によって与えられる。例えば、表２のように、５１２サンプルの元のウィンドウサイズに対し、ＣＲが５の場合、パディングされる要素数は３であり、ＢＰＢＤマトリックスサイズは１０３×５１５であり、スパース基底'Ψ'のサイズは、５１５×５１５である。
【００９５】
図８Ａは、クリーン入力ＰＰＧ信号を表わすプロット８００を示す。ここで、ｘ軸はサンプル数であり、ｙ軸はミリボルト（ｍＶ）でのＰＰＧ信号（例えば、受信機／送信機２０３のアナログ出力）の振幅である。この例においては、入力クリーンＰＰＧ信号は、５１２サンプルを有する。
【００９６】
図８Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、図８ＡのクリアなＰＰＧ信号のセンサノード２０１によるエンコーディングの効果を表わすプロット８２０を示す。ここで、ｘ軸はサンプル数であり、ｙ軸は、エンコーディングされたＰＰＧ信号（例えば、ＣＲ１０でＢＰＢＤエンコーディングマトリックスを用いた、エンコーダ２０６の出力）の振幅の大きさである。この例においては、ＣＲ１０でＢＰＢＤエンコーディングマトリックスを用いて、パディングされたデジタルストリーム（クリーンＰＰＧ信号から得られた）をエンコーディングすると、次元が５２サンプル（５１２サンプルから）にまで低減される。いくつかの実施形態において、そのエンコーディングサブマトリックスのサイズは、コンピューティングデバイス２１０において、アプリケーションによって要求される目標の信号復元品質および特徴精度等の制約条件により設定される初期サンプルを用いて動的に判断される。
【００９７】
図８Ｃは、本開示のいくつかの実施形態による、コンピューティングデバイス２１０によるＰＰＧ信号の再構成を表わすプロット８３０を示す。ここで、ｘ軸はサンプル数であり、ｙ軸はＰＰＧ信号のｍＶ単位の振幅である。
【００９８】
図９Ａは、不連続的圧縮曲線をもたらす典型的なＢＰＢＤベースのエンコーディングマトリックスを用いた、データ圧縮を表わすプロット９００を示す。図９Ｂは、いくつかの実施形態による、連続的圧縮曲線をもたらすＢＰＢＤベースのエンコーディングマトリックスを用いた、データ圧縮を表わすプロット９２０を示す。
【００９９】
図１０Ａ〜１０Ｂは、いくつかの実施形態による、２つの異なる圧縮率における、ＰＲＤを用いた信号のノイズの多い再構成を表わすプロット１０００および１０２０を示す。
【０１００】
様々な実施形態は、基線遊走を持つノイズの多いＥＣＧ信号（図１０Ａに図示されるような）およびモーションアーチファクト（図１０Ｂに図示されるような）を持つノイズの多いＰＰＧ信号に対しても、十分機能する。そのため、様々な実施形態に係るＢＰＢＤエンコーディングスキームを使用すると、クリーンなＥＣＧ信号若しくはＰＰＧ信号またはノイズの多いＥＣＧ信号若しくはＰＰＧ信号のいずれをもコンピューティングデバイス２１０に対し省電力で送信し且つ信号を当該デバイス２１０（比較的十分な計算能力およびエネルギーが存在する）で再構成できる。そのため、センサノード２０１とコンピューティングデバイス２１０との間の計算能力における非対称性を利用することによって、連続的モニタリングが可能になる。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、達成可能な圧縮の度合いは、アプリケーションによって設定される特有の制約条件に依存する。表３は、ＰＲＤと拍数精度の制約条件が、達成可能な最大ＣＲに対し及ぼす影響を例示で示す。
【表３】
2018528627.tif 000008
【０１０２】
図１１Ａ〜１１Ｂは、本開示のいくつかの実施形態による、ＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号の拍数精度に対するＣＲの影響を表わすプロット１１００および１１２０を示す。ここで、ｘ軸は圧縮率であり、ｙ軸は拍数である。ＰＲＤがおよそ１０％の場合、ＣＲ＝１４が、ＰＰＧに対し達成可能である。拍数のみが関心となり、信号全体の品質は副次的な関心事項であるといった場合においては、同一のＰＰＧ信号に対し、係数２３でデータ送信トラフィックをカットし、ＣＲ＝２３が達成されてよい。いくつかの実施形態では、再構成された信号品質が低い（ＰＲＤがおよそ２０％）場合であっても、正確な拍数が抽出されてよい。
【０１０３】
図１２Ａ〜１２Ｂは、様々な実施形態に係る装置および／または方法によって生成されるＢＰＢＤエンコーディングマトリックスを用いたＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号の再構成の先行技術に対する向上を表わすプロットを示す。
【０１０４】
ここで、ｘ軸はＣＲであり、ｙ軸は再構成損失の割合である。プロット１２００および１２２０は、様々な実施形態に係るパディングされたＢＰＢＤ‐ＣＳスキームが、ランダムガウスベースのＣＳおよびＤＷＴ等の先行技術より優れていることを示している。ランダムガウスＣＳは、容易に埋め込みできないが、連続的圧縮曲線を提供できる。これは、我々も、データパディングを通したＢＰＢＤ‐ＣＳを用いて達成している。プロット１２００および１２２０は、様々な実施形態に係るＢＰＢＤ‐ＣＳスキームが、ＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号の圧縮率の範囲にわたり、ランダムガウスアルゴリズムより優れていること（すなわち、同一圧縮率に対し、様々な実施形態は、はるかに低い再構成損失％を達成している）を示している。
【０１０５】
また、様々な実施形態に係るＢＰＢＤ‐ＣＳスキームは、最先端のＤＷＴ圧縮アルゴリズムに対し、ＣＳ実装を用いることで、同一の再構成品質に対し、より省電力である。いくつかの実施形態において、埋め込みＢＰＢＤスキームは、ＤＷＴスキームよりも、約１００倍高速であり、エネルギー消費量は、同一の再構成損失において、ＤＷＴスキームのエネルギー消費量の１％未満である。
【０１０６】
表４および表５は、ＥＣＧ信号およびＰＰＧ信号についての様々な実施形態に係るＢＰＢＤ‐ＣＳのＤＷＴスキームと比較した非常に小さい電力消費量を示す。
【表４】
2018528627.tif 000009
【表５】
2018528627.tif 000010
【０１０７】
図１３は、本開示のいくつかの実施形態による、信号の連続的圧縮センシングを実行するための命令を有する機械可読記録媒体１３０２を備えたセンサノード１３００（例えば、２０１の部分）を示す。任意の他の図面の構成要素と同一参照符号（または名前）を有する図１３のこれらの構成要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【０１０８】
いくつかの実施形態において、センサノード１３００／２０１は、低電力プロセッサ１３０１（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＣＩ）、汎用中央処理装置（ＣＰＵ））、機械可読記録媒体１３０２（有形の機械可読媒体とも呼ばれる）、アンテナ１３０５（例えば、アンテナ２０２／２０８）およびネットワークバス１３０６を備える。いくつかの実施形態において、センサノード１３００／２０１の様々なロジックブロックが、ネットワークバス１３０６を介して共に連結される。任意の好適なプロトコルを用いて、ネットワークバス１３０６を実装してよい。いくつかの実施形態において、機械可読記録媒体１３０２は、様々な実施形態およびフローチャートを参照して説明したパディングされたデジタルストリームをエンコーディングするためのエンコーディング命令１３０２ａ（プログラムソフトウェアコード／命令とも呼ばれる）を含む。
【０１０９】
フローチャート５００に関連する本開示の主題に係る実施形態を実装するために実行されるプログラムソフトウェアコード／命令１３０２ａは、オペレーティングシステム若しくは特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール、ルーチン、または「プログラムソフトウェアコード／命令」、「オペレーティングシステムプログラムソフトウェアコード／命令」、「アプリケーションプログラムソフトウェアコード／命令」、または単にプロセッサ内に埋め込まれた「ソフトウェア」若しくはファームウェアと呼ばれる他の命令シーケンス若しくは命令シーケンスの編成の一部として実装されてよい。いくつかの実施形態において、フローチャート５００に関連するプログラムソフトウェアコード／命令は、センサノード１３００（図２に図示されるような）によって実行される。
【０１１０】
図１３の参照に戻り、いくつかの実施形態において、フローチャート５００に関連するプログラムソフトウェアコード／命令１３０２ａは、コンピュータで実行可能な記録媒体１３０２に格納され、プロセッサ１３０１によって実行される。ここで、コンピュータで実行可能な記録媒体１３０２は、プログラムソフトウェアコード／命令およびデータを格納するために使用可能な有形の機械可読媒体であり、当該プログラムソフトウェアコード／命令およびデータは、コンピューティングデバイスによる実行時、１または複数のプロセッサ（例えば、プロセッサ１３０１）に、本開示の主題を対象として１または複数の添付の請求項に記載されてよい方法を実行させる。
【０１１１】
有形の機械可読媒体１３０２は、様々な有形の場所に、実行可能なソフトウェアプログラムコード／命令１３０２ａおよびデータのストレージを含んでよく、そのようなものとしては、例えば、ＲＯＭ，揮発性ＲＡＭ、不揮発性メモリおよび／またはキャッシュおよび／または本願で言及される他の有形のメモリが挙げられる。本プログラムソフトウェアコード／命令１３０２ａおよび／またはデータの一部が、これらのストレージおよびメモリデバイスの任意のものに格納されてよい。さらに、プログラムソフトウェアコード／命令は、他のストレージから取得されてよく、例えば、集中サーバまたはインターネットを含むピアツーピアネットワーク等を通して行われることが含まれる。ソフトウェアプログラムコード／命令およびデータの異なる部分が、異なる時点および異なる通信セッションまたは同一の通信セッションにおいて取得されてよい。
【０１１２】
ソフトウェアプログラムコード／命令１３０２ａ（フローチャート５００および他の実施形態に関連する）およびデータは、それぞれのソフトウェアプログラムまたはアプリケーションのコンピューティングデバイスによる実行の前に、その全体が取得されてよい。代替的に、ソフトウェアプログラムコード／命令１３０２ａおよびデータの部分が、例えば、実行のために必要なときに、ジャストインタイムで動的に取得されてよい。代替的に、ソフトウェアプログラムコード／命令１３０２ａおよびデータを取得するこれらの方法に係るいくつかの組み合わせが、例示として、例えば、異なるアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール、ルーチンまたは他の命令のシーケンス若しくは命令のシーケンスの編成のために、行われてよい。故に、データおよび命令は、特定の時点において、有形の機械可読媒体上に全体として存在することは要求されていない。
【０１１３】
有形のコンピュータ可読媒体１３０２の例としては、限定はされないが、とりわけ、揮発性および不揮発性メモリデバイス、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリデバイス、フロッピー（登録商標）および他の取り外し可能なディスク、磁気記録媒体、光記録媒体（例えば、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ  ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）等）の記録可能なタイプの媒体および記録不可能なタイプの媒体が含まれる。ソフトウェアプログラムコード／命令は、デジタルの有形の通信リンクに一時的に格納され、同時に、搬送波、赤外線信号、デジタル信号等の電気、光、音響またはその他の形態の伝搬信号をこのような有形の通信リンクを通して実装してよい。
【０１１４】
概して、有形の機械可読媒体１３０２は、機械（すなわち、コンピューティングデバイス）によってアクセス可能な形態で情報を提供（すなわち、デジタル形式で、例えば、データパケットを格納および／または送信する）する任意の有形メカニズムを含み、当該メカニズムは、インターネット等の通信ネットワークから、アプリケーションおよび補助アプリケーションをダウンロードおよび実行可能な否かに関わらず、例えば、通信デバイス、コンピューティングデバイス、ネットワークデバイス、パーソナルデジタルアシスタント、製造ツール、モバイル通信デバイスの中に含まれてよく、このようなものとしては、例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ｇａｌａｘｙ（登録商標）、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標）Ｄｒｏｉｄ（登録商標）等またはコンピューティングデバイスを含むその他のデバイスが挙げられる。一実施形態において、プロセッサベースのシステムは、ＰＤＡ、携帯電話、ノートブックコンピュータ、タブレット、ゲームコンソール、セットトップボックス、埋め込みシステム、ＴＶ、パーソナルデスクトップコンピュータ等の形態である、またはそれらの中に含まれている。代替的に、従来の通信アプリケーションおよび補助アプリケーションが、本開示の主題のいくつかの実施形態において使用されてよい。
【０１１５】
図１４は、いくつかの実施形態による、連続的に圧縮された信号を再構成するための装置および／または機械実行可能命令を備えたスマートデバイスまたはコンピュータシステムまたはＳｏＣ（システムオンチップ）２１００を示す。任意の他の図面の構成要素と同一参照符号（または名前）を有する図１４のこれらの構成要素は、説明された方法に類似する任意の方法で動作または機能してよいが、そのように限定はされないことを特記する。
【０１１６】
図１４は、平面インタフェースコネクタが使用されてよいモバイルデバイスの一実施形態に係るブロック図を示す。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１００は、コンピューティングタブレット、携帯電話、スマートフォン、無線が有効な電子書籍リーダ、または他の無線モバイルデバイス等のモバイルコンピューティングデバイスを表わす。コンピューティングデバイス２１００における特定のコンポーネントが全体的に図示されており、このようなデバイスのすべてのコンポーネントが、図示されているわけではないことを理解されたい。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス２１００は、いくつかの説明された実施形態による連続的に圧縮された信号を再構成するための装置および／または機械実行可能命令を備えた第１のプロセッサ２１１０を含む。コンピューティングデバイス２１００の他のブロックも、いくつかの実施形態による連続的に圧縮された信号を再構成するための装置および／または機械実行可能命令を含んでよい。本開示に係る様々な実施形態は、また、システムの実施形態が、無線デバイス、例えば、携帯電話またはパーソナルデジタルアシスタントに組み込み可能であるように、無線インタフェース等のネットワークインタフェース２１７０を備えてよい。
【０１１８】
一実施形態において、プロセッサ２１１０（および／またはプロセッサ２１９０）は、マイクロプロセッサ、アプリケーションプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックデバイス、または他の処理手段等の１または複数の物理デバイスを含んでよい。プロセッサ２１１０によって実行される処理動作は、オペレーティングプラットフォームまたはオペレーティングシステムの実行を含み、オペレーティングプラットフォームまたはオペレーティングシステム上で、アプリケーションおよび／またはデバイスの機能が実行される。当該処理動作には、人間のユーザとのまたは他のデバイスとのＩ／Ｏ（入力／出力）に関する処理、電力管理に関する処理、および／またはコンピューティングデバイス２１００の別のデバイスへの接続に関する処理が含まれる。当該処理動作には、また、オーディオＩ／Ｏおよび／またはディスプレイＩ／Ｏに関する処理が含まれてよい。
【０１１９】
一実施形態において、コンピューティングデバイス２１００は、オーディオサブシステム２１２０を含み、オーディオサブシステム２１２０は、オーディオ機能をコンピューティングデバイスに提供することに関連するハードウェア（例えば、オーディオハードウェアおよびオーディオ回路）コンポーネントおよびソフトウェア（例えば、ドライバ、コーデック）コンポーネントを表わす。オーディオ機能は、マイク入力に加え、スピーカおよび／またはヘッドフォン出力を含んでよい。このような機能のためのデバイスが、コンピューティングデバイス２１００に統合されてよく、またはコンピューティングデバイス２１００に接続されてよい。一実施形態において、ユーザは、プロセッサ２１１０によって受信および処理されるオーディオコマンドを提供することによって、コンピューティングデバイス２１００と対話する。
【０１２０】
ディスプレイサブシステム２１３０は、ユーザが、コンピューティングデバイス２１００と対話するための視覚ディスプレイおよび／または触覚ディスプレイを提供するハードウェアコンポーネント（例えば、ディスプレイデバイス）およびソフトウェア（例えば、ドライバ）コンポーネントを表わす。ディスプレイサブシステム２１３０は、ディスプレイインタフェース２１３２を含み、ディスプレイインタフェース２１３２は、ディスプレイをユーザに提供するために用いられる特定のスクリーンまたはハードウェアデバイスを含む。一実施形態において、ディスプレイインタフェース２１３２は、ディスプレイに関する少なくとも一部の処理を実行するためのロジックをプロセッサ２１１０とは別個に含む。一実施形態において、ディスプレイサブシステム２１３０は、ユーザに出力と入力の両方を提供するタッチスクリーン（またはタッチパッド）デバイスを含む。
【０１２１】
Ｉ／Ｏコントローラ２１４０は、ユーザとの対話に関連するハードウェアデバイスおよびソフトウェアコンポーネントを表わす。Ｉ／Ｏコントローラ２１４０は、オーディオサブシステム２１２０および／またはディスプレイサブシステム２１３０の一部であるハードウェアを管理するように動作可能である。また、Ｉ／Ｏコントローラ２１４０は、コンピューティングデバイス２１００に接続される追加のデバイスのための接続ポイントを示し、それを通して、ユーザはシステムと対話してよい。例えば、コンピューティングデバイス２１００に取り付可能なデバイスとしては、マイクロフォンデバイス、スピーカまたはステレオシステム、ビデオシステムまたは他のディスプレイデバイス、キーボードまたはキーパッドデバイス、またはカードリーダ若しくは他のデバイス等の特定のアプリケーションと用いるための他のＩ／Ｏデバイスが含まれてよい。
【０１２２】
上記の通り、Ｉ／Ｏコントローラ２１４０は、オーディオサブシステム２１２０および／またはディスプレイサブシステム２１３０と対話してよい。例えば、マイクロフォンまたは他のオーディオデバイスを通した入力は、コンピューティングデバイス２１００の１または複数のアプリケーションまたは機能のための入力またはコマンドを提供してよい。また、ディスプレイ出力の代わりに、またはディスプレイ出力に加えて、オーディオ出力が提供されてよい。別の例においては、ディスプレイサブシステム２１３０がタッチスクリーンを含む場合、ディスプレイデバイスは、入力デバイスとしても機能し、入力デバイスは、少なくとも部分的にＩ／Ｏコントローラ２１４０によって管理されてよい。また、コンピューティングデバイス２１００に、Ｉ／Ｏコントローラ２１４０によって管理されるＩ／Ｏ機能を提供するための追加のボタンまたはスイッチが存在してよい。
【０１２３】
一実施形態において、Ｉ／Ｏコントローラ２１４０は、加速度計、カメラ、光センサまたは他の環境センサ等のデバイス、またはコンピューティングデバイス２１００に含まれてよい他のハードウェアを管理する。入力は、システムの動作（ノイズのフィルタリング、輝度検出のためのディスプレイの調整、カメラへのフラッシュの適用、または他の機能等）に影響を与えるための環境入力のシステムへの提供に加え、直接的なユーザインタラクションの一部であってよい。
【０１２４】
一実施形態において、コンピューティングデバイス２１００は、バッテリ消費電力、バッテリの充電および省電力動作に関する機能を管理する電力管理２１５０を含む。メモリサブシステム２１６０は、コンピューティングデバイス２１００に情報を格納するためのメモリデバイスを含む。メモリは、不揮発性（メモリデバイスへの電力が割り込まれても、状態が変わらない）メモリデバイスおよび／または揮発性メモリデバイス（メモリデバイスへの電力が割り込まれると、状態が不確定となる）を含んでよい。メモリサブシステム２１６０は、アプリケーションデータ、ユーザデータ、音楽、写真、文書、または他のデータに加え、コンピューティングデバイス２１００のアプリケーションおよび機能の実行に関連するシステムデータを格納（長期であれ、または一時的にであれ）してよい。
【０１２５】
実施形態に係る構成要素は、コンピュータで実行可能な命令（例えば、本明細書に記載の任意の他のプロセスを実装するための命令）を格納するための機械可読媒体（例えば、メモリ２１６０）としても提供される。機械可読媒体（例えば、メモリ２１６０）としては、限定ではないが、フラッシュメモリ、光ディスク、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ  ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード若しくは光カード、相変化メモリ（ＰＣＭ）、または電子的な命令若しくはコンピュータで実行可能な命令を格納するために好適な他のタイプの機械可読媒体が含まれてよい。例えば、本開示の実施形態は、コンピュータプログラム（例えば、ＢＩＯＳ）としてダウンロードされてよく、当該プログラムはリモートコンピュータ（例えば、サーバ）から、要求元コンピュータ（例えば、クライアント）に、通信リンク（例えば、モデムまたはネットワーク接続）を介して、データ信号として転送されてよい。
【０１２６】
接続２１７０は、コンピューティングデバイス２１００が、外部デバイスと通信できるようにするためのハードウェアデバイス（例えば、無線および／または有線コネクタおよび通信ハードウェア）およびソフトウェアコンポーネント（例えば、ドライバ、プロトコルスタック）を含む。コンピューティングデバイス２１００は、他のコンピューティングデバイス、無線アクセスポイントまたは基地局に加え、ヘッドセット、プリンタ等の周辺機器、または他のデバイス等の複数の別個のデバイスであってよい。
【０１２７】
接続２１７０は、複数の異なるタイプの接続を含んでよい。一般化のため、コンピューティングデバイス２１００は、セルラ接続２１７２および無線接続２１７４を備えるように図示されている。概して、セルラ接続２１７２とは、ＧＳＭ（登録商標）（グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション）またはその変形版若しくは派生版、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）またはその変形版若しくは派生版、ＴＤＭ（時分割多重）または変形版若しくは派生版、または他のセルラサービス規格を介して提供されるもののような無線キャリアによって提供されるセルラネットワーク接続を指す。無線接続（または、無線インタフェース）２１７４とは、セルラではない無線接続を指し、無線接続２１７４としては、パーソナルエリアネットワーク（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離等）、ローカルエリアネットワーク（Ｗｉ‐Ｆｉ等）および／またはワイドエリアネットワーク（ＷｉＭＡＸ（登録商標）等）または他の無線通信が含まれてよい。
【０１２８】
いくつかの実施形態において、周辺接続２１８０は、周辺接続を形成するハードウェアインタフェースおよびコネクタに加え、ソフトウェアコンポーネント（例えば、ドライバ、プロトコルスタック）を含む。コンピューティングデバイス２１００は、他のコンピューティングデバイスへの周辺デバイス（「への」２１８２）であってよく、また他のコンピューティングデバイス２１００に接続された周辺デバイス（「からの」２１８４）を有してもよいことを理解されたいい。コンピューティングデバイス２１００は、一般に、コンピューティングデバイス２１００にあるコンテンツの管理（例えば、ダウンロードおよび／またはアップロード、変更、同期）等の目的で、他のコンピューティングデバイスに接続するための"ドッキング"コネクタを有する。また、ドッキングコネクタは、コンピューティングデバイス２１００が特定の周辺機器に接続することを可能にし、特定の周辺機器は、コンピューティングデバイス２１００が、例えば、視聴覚システムまたは他のシステムへのコンテンツ出力を制御できるようにする。
【０１２９】
独自のドッキングコネクタまたは他の独自の接続ハードウェアに加え、コンピューティングデバイス２１００は、一般的なまたは規格ベースのコネクタを介して、周辺接続２１８０を形成してよい。一般的なタイプとしては、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタ（複数の異なるハードウェアインタフェースのうちの任意のものを含んでよい）、Ｍｉｎｉディスプレイポート（ＭＤＰ）を含むディスプレイポート、高精細度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））、ファイヤワイヤ、または他のタイプが含まれてよい。
【０１３０】
明細書中の「１つの実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」または「他の実施形態（ｏｔｈｅｒ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」への言及は、当該実施形態に関し記載された特定の特徴、構造、または特性が、必ずしもすべての実施形態ではないが、少なくともいくつかの実施形態に含まれることを意味する。「１つの実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」または「いくつかの実施形態（ｓｏｍｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）」という様々な箇所での記載は、必ずしもすべてが同一の実施形態に言及していない。明細書に、コンポーネント、特徴、構造または特性が、「含まれてよい」、「含まれる可能性がある」、または「含まれ得る」と記載されている場合、それらの特定のコンポーネント、特徴、構造または特性が含まれるべきであることは要求されてはいない。明細書または特許請求の範囲が、「１つ（ａ）」または「一つ（ａｎ）」の要素に言及する場合、それは、当該要素のうちの１つのみが存在することを意味してない。明細書または特許請求の範囲が、「１つの追加の（ａｎ  ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ）」要素に言及する場合、それは、２個以上の当該追加の要素が存在することを除外しない。
【０１３１】
さらに、１または複数の実施形態において、特定の特徴、構造、機能または特性が任意の好適な態様で組み合わされてよい。例えば、第１の実施形態と第２の実施形態の２つの実施形態に関連する特定の特徴、構造、機能または特性が相互排他的でない場合はいつでも、第１の実施形態は第２の実施形態と組み合わされてよい。
【０１３２】
開示内容は、その特定の実施形態に関連して記載されている一方、上記の説明に照らし、このような実施形態に係る多くの代替例、修正例および変形例が、当業者にとって自明であろう。本開示の実施形態は、このような代替例、修正例および変形例のすべてが、添付の特許請求の範囲に係る広範な範囲に属するように包含する意図である。
【０１３３】
また、図示および説明を簡易にするため、および本開示を不明瞭にしないため、集積回路（ＩＣ）および他のコンポーネントへの周知の電力接続／アース接続は、提示の図面中に図示されていてもされていなくてもよい。さらに、構成は、ブロック図の形態で示されることがあるが、これは、本開示を不明瞭にすることを回避するためであり、またこのようなブロック図の構成に係る実装に関する詳細は、本開示が実装されるべきプラットフォームに大きく依存するという事実に鑑みてのことである（すなわち、このような詳細は、十分に当業者の視野の範囲内である）。本開示の例示的な実施形態を説明すべく、具体的な詳細（例えば、回路）が記載されている一方、本開示は、これらの具体的な詳細を省いても、または当該詳細の変形をもってしても、実施可能であることは、当業者に自明であろう。よって、詳細な説明は、限定的ではなく、例示的なものとしてみなされるべきである。
【０１３４】
以下の例は、さらなる実施形態に関する。一例において、格納された命令を備える機械可読記録媒体が提供され、命令は実行時に、１または複数のプロセッサに、入力信号をセンサから受信し、入力信号をデジタルストリームに変換し、デジタルストリームの両端をデジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成する、処理を実行させる。いくつかの実施形態において、上記機械可読記録媒体は、実行時に、上記１または複数のプロセッサに、上記デジタルストリームの部分を選択し、上記デジタルストリームの選択された上記部分を他のデバイスに送信し、上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの送信された上記選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する、さらなる処理を実行させるための格納されたさらなる命令を備える。
【０１３５】
いくつかの実施形態において、上記機械可読記録媒体は、実行時に、上記１または複数のプロセッサに、上記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、上記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する、さらなる処理を実行させるための格納されたさらなる命令を備える。いくつかの実施形態において、上記要素数が、上記デジタルストリームの上記部分を決定する。いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、上記他のデバイスから動的に受信される。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータうちの少なくとも１つが、上記他のデバイスから周期的に受信される。いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータうちの少なくとも１つは、圧縮率である。いくつかの実施形態において、上記機械可読記録媒体は、実行時に、上記１または複数のプロセッサに、上記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築し、上記エンコーディングマトリックスを用いて、上記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成する、さらなる処理を実行させるための格納されたさらなる命令を備える。いくつかの実施形態において、上記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、上記機械可読記録媒体は、実行時に、上記１または複数のプロセッサに、上記圧縮されたパディングデータを上記他のデバイスに処理のために送信する、さらなる処理を実行させるための格納されたさらなる命令を備える。いくつかの実施形態において、上記機械可読記録媒体は、実行時に、上記１または複数のプロセッサに、上記センサを含む少なくとも２つのセンサのタイプを識別し、上記少なくとも２つのセンサの上記タイプに関する情報を集約し、集約された上記情報を他のデバイスに送信し、上記他のデバイスから、上記少なくとも２つのセンサの各々のための構成パラメータを受信、さらなる処理を実行させるための格納されたさらなる命令を備える。
【０１３８】
いくつかの実施形態において、上記機械可読記録媒体は、実行時に、上記１または複数のプロセッサに、上記センサのタイプまたは上記入力信号のタイプを示す信号を他のデバイスに送信し、上記他のデバイスから、送信された上記信号に応答する１または複数の構成パラメータを受信するさらなる処理を実行させるための格納されたさらなる命令を備え、上記１または複数の構成パラメータは、上記センサの上記タイプまたは上記入力信号の上記タイプに依存する。いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、上記パディングされたデジタルストリームのマトリックスをエンコーディングするための圧縮率である。
【０１３９】
別の例において、入力信号を処理する受信機と、処理された上記入力信号をデジタルストリームに変換するアナログ‐デジタルコンバータと、上記デジタルストリームの両端を上記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するように処理可能なロジックと、１または複数の構成パラメータを適用することによって、エンコーディングマトリックスを構築するように処理可能なロジックと、上記エンコーディングマトリックスを適用することによって、上記パディングされたデジタルストリームをエンコードするエンコーダと、を備える、センサが提供される。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である。いくつかの実施形態において、上記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである。いくつかの実施形態において、上記センサは、アンテナと、上記アンテナを介して、エンコーディングされた上記パディングデジタルストリームを他のデバイスに処理のために送信する送信機と、を備える。
【０１４１】
いくつかの実施形態において、上記センサは、上記デジタルストリームの選択された部分を他のデバイスに送信するアンテナを備える。いくつかの実施形態において、上記アンテナは、上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの選択された上記部分の送信に応答する上記１または複数の構成パラメータを受信する。いくつかの実施形態において、上記受信機は、上記入力信号を受信し、対応する電流を生成するフォトダイオードと、上記対応する電流を処理された上記入力信号に変換する回路と、を含む。
【０１４２】
別の例において、センサから入力信号を受信する段階と、上記入力信号をデジタルストリームに変換する段階と、上記デジタルストリームの両端を上記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成する段階と、を備える、方法が提供される。いくつかの実施形態において、上記方法は、上記デジタルストリームの部分を選択する段階と、上記デジタルストリームの選択された上記部分を他のデバイスに送信する段階と、上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの送信された上記選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、をさらに備える。
【０１４３】
いくつかの実施形態において、上記方法は、上記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、上記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する段階を備え、上記要素数が、上記デジタルストリームの上記部分を決定する。いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータの少なくとも１つは、圧縮率である。いくつかの実施形態において、上記方法は、上記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築する段階と、上記エンコーディングマトリックスを用いて、上記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成する段階と、を備える。いくつかの実施形態において、上記マトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである。
【０１４４】
別の例において、入力信号を受信するための手段と、上記入力信号をデジタルストリームに変換するための手段と、上記デジタルストリームの両端を上記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するための手段と、を備える、装置が提供される。いくつかの実施形態において、上記装置は、上記デジタルストリームの部分を選択するための手段と、上記デジタルストリームの選択された上記部分を他のデバイスに送信するための手段と、上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの送信された上記選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信するための手段と、をさらに備える。
【０１４５】
いくつかの実施形態において、上記装置は、上記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、上記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算するための手段を備え、上記要素数が、上記デジタルストリームの上記部分を決定する。いくつかの実施形態において、上記１または複数の構成パラメータの少なくとも１つは、圧縮率である。いくつかの実施形態において、上記装置は、上記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築するための手段と、上記エンコーディングマトリックスを用いて、上記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成するための手段と、を備える。いくつかの実施形態において、上記マトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである。
【０１４６】
当該例における特定内容が、１または複数の実施形態のいずれにおいても使用されてよい。本明細書に記載の装置に係るすべてのオプションの特徴は、方法またはプロセスに関し実装されてよい。
【０１４７】
要約書は、読み手が、技術的な開示の本質および要点を把握できるようにするために記載されている。要約書は、特許請求の範囲に係る範囲または意味を限定するために用いられることはないという理解の下、提出されている。以下の特許請求の範囲は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として独立している。
【図１Ａ】
2018528627.tif 000011
【図１Ｂ】
2018528627.tif 000012
【図２】
2018528627.tif 000013
【図３】
2018528627.tif 000014
【図４】
2018528627.tif 000015
【図５】
2018528627.tif 000016
【図６】
2018528627.tif 000017
【図７】
2018528627.tif 000018
【図８Ａ】
2018528627.tif 000019
【図８Ｂ】
2018528627.tif 000020
【図８Ｃ】
2018528627.tif 000021
【図９Ａ】
2018528627.tif 000022
【図９Ｂ】
2018528627.tif 000023
【図１０Ａ】
2018528627.tif 000024
【図１０Ｂ】
2018528627.tif 000025
【図１１Ａ】
2018528627.tif 000026
【図１１Ｂ】
2018528627.tif 000027
【図１２Ａ】
2018528627.tif 000028
【図１２Ｂ】
2018528627.tif 000029
【図１３】
2018528627.tif 000030
【図１４】
2018528627.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月5日(2018.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサから入力信号を受信する段階と、
前記入力信号をデジタルストリームに変換する段階と、
前記デジタルストリームの両端を前記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成する段階と、
を備える、方法。
【請求項２】
前記デジタルストリームの部分を選択する段階と、
前記デジタルストリームの選択された前記部分を他のデバイスに送信する段階と、
前記他のデバイスから、前記デジタルストリームの前記送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、前記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する段階をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記要素数が、前記デジタルストリームの前記部分を決定する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、前記他のデバイスから動的に受信される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、前記他のデバイスから周期的に受信される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築する段階と、
前記エンコーディングマトリックスを用いて、前記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成する段階と、
をさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
圧縮された前記パディングデータを前記他のデバイスに処理のために送信する段階をさらに備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記センサを含む少なくとも２つのセンサのタイプを識別する段階と、
前記少なくとも２つのセンサの前記タイプに関する情報を集約する段階と、
集約された前記情報を他のデバイスに送信する段階と、
前記他のデバイスから、前記少なくとも２つのセンサの各々のための構成パラメータを受信する段階と、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記センサのタイプまたは前記入力信号のタイプを示す信号を他のデバイスに送信する段階と、
前記他のデバイスから、送信された前記信号に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、をさらに備え、
前記１または複数の構成パラメータは、前記センサの前記タイプまたは前記入力信号の前記タイプに依存する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、前記パディングされたデジタルストリームのマトリックスをエンコーディングするための圧縮率である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
入力信号を処理する受信機と、
処理された前記入力信号をデジタルストリームに変換するアナログ‐デジタルコンバータと、
前記デジタルストリームの両端を前記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するロジックと、
１または複数の構成パラメータを適用することによって、エンコーディングマトリックスを構築するロジックと、
前記エンコーディングマトリックスを適用することによって、前記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングするエンコーダと、を備える、センサ。
【請求項１５】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１７】
アンテナと、
前記アンテナを介して、前記エンコーディングされたパディングデジタルストリームを他のデバイスに処理のために送信する送信機と、を備える、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１８】
前記デジタルストリームの選択された部分を他のデバイスに送信するアンテナを備える、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記アンテナは、前記他のデバイスから、前記デジタルストリームの選択された前記部分の送信に応答する前記１または複数の構成パラメータを受信する、請求項１８に記載のセンサ。
【請求項２０】
前記受信機は、
前記入力信号を受信し、対応する電流を生成するフォトダイオードと、
前記対応する電流を処理された前記入力信号に変換する回路と、
を含む、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項２１】
１または複数のプロセッサに、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法に係る処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項２２】
入力信号を受信するための手段と、
前記入力信号をデジタルストリームに変換するための手段と、
前記デジタルストリームの両端を前記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するための手段と、
を備える、装置。
【請求項２３】
前記デジタルストリームの部分を選択するための手段と
前記デジタルストリームの選択された前記部分を他のデバイスに送信するための手段と、
前記他のデバイスから、前記デジタルストリームの前記送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信するための手段と、
をさらに備える、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、前記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算するための手段を備え、
前記要素数が、前記デジタルストリームの前記部分を決定する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築するための手段と、
前記エンコーディングマトリックスを用いて前記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成するための手段と、を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記エンコーディングマトリックスは、
バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
請求項２１に記載のコンピュータプログラムを記録した機械可読記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４７】
要約書は、読み手が、技術的な開示の本質および要点を把握できるようにするために記載されている。要約書は、特許請求の範囲に係る範囲または意味を限定するために用いられることはないという理解の下、提出されている。以下の特許請求の範囲は、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として独立している。
（項目１）
センサから入力信号を受信する段階と、
上記入力信号をデジタルストリームに変換する段階と、
上記デジタルストリームの両端を上記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成する段階と、
を備える、方法。
（項目２）
上記デジタルストリームの部分を選択する段階と、
上記デジタルストリームの選択された上記部分を他のデバイスに送信する段階と、
上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの上記送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、
をさらに備える、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、上記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算する段階をさらに備える、項目２に記載の方法。
（項目４）
上記要素数が、上記デジタルストリームの上記部分を決定する、項目３に記載の方法。
（項目５）
上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、上記他のデバイスから動的に受信される、項目２に記載の方法。
（項目６）
上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つが、上記他のデバイスから周期的に受信される、項目２に記載の方法。
（項目７）
上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、項目２に記載の方法。
（項目８）
上記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築する段階と、
上記エンコーディングマトリックスを用いて、上記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成する段階と、
をさらに備える、項目３に記載の方法。
（項目９）
上記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、項目８に記載の方法。
（項目１０）
圧縮された上記パディングデータを上記他のデバイスに処理のために送信する段階をさらに備える、項目９に記載の方法。
（項目１１）
上記センサを含む少なくとも２つのセンサのタイプを識別する段階と、
上記少なくとも２つのセンサの上記タイプに関する情報を集約する段階と、
集約された上記情報を他のデバイスに送信する段階と、
上記他のデバイスから、上記少なくとも２つのセンサの各々のための構成パラメータを受信する段階と、
をさらに備える、項目１に記載の方法。
（項目１２）
上記センサのタイプまたは上記入力信号のタイプを示す信号を他のデバイスに送信する段階と、
上記他のデバイスから、送信された上記信号に応答する１または複数の構成パラメータを受信する段階と、をさらに備え、
上記１または複数の構成パラメータは、上記センサの上記タイプまたは上記入力信号の上記タイプに依存する、項目１に記載の方法。
（項目１３）
上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、上記パディングされたデジタルストリームのマトリックスをエンコーディングするための圧縮率である、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
入力信号を処理する受信機と、
処理された上記入力信号をデジタルストリームに変換するアナログ‐デジタルコンバータと、
上記デジタルストリームの両端を上記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するロジックと、
１または複数の構成パラメータを適用することによって、エンコーディングマトリックスを構築するロジックと、
上記エンコーディングマトリックスを適用することによって、上記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングするエンコーダと、を備える、センサ。
（項目１５）
上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、項目１４に記載のセンサ。
（項目１６）
上記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、項目１４に記載のセンサ。
（項目１７）
アンテナと、
上記アンテナを介して、上記エンコーディングされたパディングデジタルストリームを他のデバイスに処理のために送信する送信機と、を備える、項目１４に記載のセンサ。
（項目１８）
上記デジタルストリームの選択された部分を他のデバイスに送信するアンテナを備える、項目１４に記載のセンサ。
（項目１９）
上記アンテナは、上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの選択された上記部分の送信に応答する上記１または複数の構成パラメータを受信する、項目１８に記載のセンサ。
（項目２０）
上記受信機は、
上記入力信号を受信し、対応する電流を生成するフォトダイオードと、
上記対応する電流を処理された上記入力信号に変換する回路と、
を含む、項目１４に記載のセンサ。
（項目２１）
格納された命令を備える機械可読記録媒体であって、上記命令は実行時に、１または複数のプロセッサに、項目１から１３のいずれか一項に記載の方法に係る処理を実行させる、機械可読記録媒体。
（項目２２）
入力信号を受信するための手段と、
上記入力信号をデジタルストリームに変換するための手段と、
上記デジタルストリームの両端を上記デジタルストリームの部分で対称的にパディングして、パディングされたデジタルストリームを形成するための手段と、
を備える、装置。
（項目２３）
上記デジタルストリームの部分を選択するための手段と
上記デジタルストリームの選択された上記部分を他のデバイスに送信するための手段と、
上記他のデバイスから、上記デジタルストリームの上記送信された選択部分に応答する１または複数の構成パラメータを受信するための手段と、
をさらに備える、項目２２に記載の装置。
（項目２４）
上記デジタルストリームの両端を対称的にパディングする前に、上記１または複数の構成パラメータを用いて、パディングされるべき要素数を計算するための手段を備え、
上記要素数が、上記デジタルストリームの上記部分を決定する、項目２３に記載の装置。
（項目２５）
上記１または複数の構成パラメータのうちの少なくとも１つは、圧縮率である、項目２４に記載の装置。
（項目２６）
上記１または複数の構成パラメータを用いて、エンコーディングマトリックスを構築するための手段と、
上記エンコーディングマトリックスを用いて上記パディングされたデジタルストリームをエンコーディングして、圧縮されたパディングデータを生成するための手段と、を備え、
上記エンコーディングマトリックスは、バイナリ置換ブロック対角（ＢＰＢＤ）マトリックスである、項目２４に記載の装置。
【国際調査報告】
2018528627.tif 000032
2018528627.tif 000033