JP2015529486A - 距離ゲートされた無線周波数による生理学的センサ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2012年7月20日に出願された米国仮特許出願第61/673,774号の出願日の利益を主張する。この特許文献の開示は、参照することによりその全体が本明細書の一部をなすものとする。
図1に示すように、本技術の幾つかの実施形態は、装置の近傍のユーザ又は患者の生理学的特性を検出するのに有用な検知又は検出装置100を実施することができる。センサはスタンドアロンセンサとすることもできるし、呼吸治療装置等の他の装置と結合して、装置のセンサによって検出される生理学的特定の解析に基づいて自動治療応答を提供することもできる。例えば、コントローラ及びフロー発生器を有する呼吸治療装置は、そのようなセンサとともに構成することができ、センサによって検出される生理学的特性に応じて患者インタフェース(例えばマスク)において生成される圧力治療を調整するように構成することができる。
(1)ホモダイン送受信器フロントエンド部分:この部分は、パルス状のRFレーダ信号の生成及び受信のために、10.525GHzスイッチド広帯域発振器又はスイッチド増幅器等のスイッチド回路506と、DRO発振器504と、アンテナ給電装置510と、振幅検出器512とを備えることができる、
(2)パルス発生器508部分:この部分は、デジタルパルス発生器回路を備えることができる。発生器は、RFレーダ信号の変調及び復調のためのタイミングパルス信号508−PRF、508−IF(IFは中間周波数を表す)を生成するように構成することができる、
(3)受信したIF信号を増幅及び復調してベースバンド信号を生成するための二重チャネルIF増幅器514及び同期IF復調器516、及び
(4)ベースバンド信号の増幅及びフィルタリング(例えば、心臓、呼吸及び/又は運動信号を導出するための未加工信号の信号処理)のためのベースバンド回路518、
により形成することができる。
Claims (40)
- 無線周波数運動センサであって、
無線周波数パルスを放射するように構成された無線周波数送信器と、
該放射された無線周波数パルスの反射パルスを受信するように構成された受信器と、
を備え、前記無線周波数送信器は、
信号パルスを生成するように構成されたパルス発生器と、
安定した無線周波数発振信号を生成するように構成された誘電体共振発振器と、
前記パルス発生器と前記誘電体共振発振器とに結合されたスイッチド回路であって、パルス状の無線周波数発振信号を生成するように構成され、該パルス状の無線周波数発振信号は、前記パルス発生器の前記信号パルスによって変調され、該パルス状の無線周波数発振信号の優位周波数は、前記誘電体共振発振器から導出される、スイッチド回路と、
を備える、無線周波数運動センサ。 - 前記誘電体共振発振器は、誘電体共振器及びトランジスタを備える、請求項1に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記スイッチド回路は、切り替え可能無線周波数増幅器を備える、請求項1又は2に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記増幅器は、ドレインとゲートとソースとを有するトランジスタを備え、前記増幅器は、前記無線周波数発振信号を前記信号パルスと同期して増幅し、前記パルス状の無線周波数発振信号を生成するように構成される、請求項3に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記ドレインは、前記パルス発生器からの前記信号パルスを受信するように結合される、請求項4に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記増幅器のトランジスタのゲートは、前記誘電体共振発振器から前記無線周波数発振信号を受信するように結合される、請求項4又は5に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記スイッチド回路は広帯域発振器を備え、該広帯域発振器は、前記誘電体共振発振器と注入同期するように構成される、請求項1又は2に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記広帯域発振器は、ドレインとゲートとソースとを有するトランジスタを備え、前記広帯域発振器は、前記ドレインに結合されたフィードバック回路網を含む、請求項7に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記誘電体共振発振器の出力と前記スイッチド回路の入力との間に減衰器及び整合回路網を更に備える、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記整合回路網は、前記スイッチド回路のトランジスタのゲートに結合されたマイクロストリップ給電線を備える、請求項9に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記マイクロストリップ給電線は、直接給電構成である、請求項10に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記マイクロストリップ給電線は、間接給電構成である、請求項10に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記パルス発生器は、論理ゲート回路を備える、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記論理ゲート回路は、NANDゲートを備える、請求項13に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記論理ゲート回路の出力は、前記スイッチド回路のトランジスタのゲートと結合される、請求項13又は14に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記信号パルスのオンセット時間は、全体信号パルス発生タイミングに対して変動する、請求項1又は2に記載の無線周波数運動センサ。
- プロセッサを更に備え、該プロセッサは、前記放射された無線周波数パルスの受信された反射パルスを処理し、身体の動き、呼吸、睡眠及び心拍数のうちの任意の1つ又は複数のインジケータを導出するように構成される、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の無線周波数運動センサ。
- 呼吸治療装置を更に備え、該呼吸治療装置は、プロセッサを有するフロー発生器を備え、前記呼吸治療装置の前記プロセッサは、前記インジケータを処理するように構成される、請求項17に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記無線周波数送信器はディザリング回路を更に備え、該ディザリング回路は前記パルス発生器と結合され、該パルス発生器によって生成される信号パルスをディザリングする、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の無線周波数運動センサ。
- 前記ディザリング回路は、同期ランプディザリング回路を備える、請求項19に記載の無線周波数運動センサ。
- 距離ゲート式生理学的検知のための無線周波数パルスを生じる信号を生成する回路であって、
信号パルスを生成するように構成されたパルス発生器と、
無線周波数発振信号を生成するように構成された誘電体共振発振器と、
前記パルス発生器と前記誘電体共振発振器とに結合されたスイッチド増幅器回路であって、前記信号パルス及び前記無線周波数発振信号に従ってパルス状の無線周波数発振信号を生成するように構成された、スイッチド増幅器回路と、
前記スイッチド増幅器回路の出力に結合されたアンテナ給電装置であって、生成されたパルス状の無線周波数発振信号を受け取り、該パルス状の無線周波数発振信号に従って無線周波数パルスを、アンテナを介して放射する、アンテナ給電装置と、
を備える、回路。 - 前記誘電体共振発振器は、誘電体共振器及びトランジスタを備える、請求項21に記載の回路。
- 前記トランジスタは、ドレインとゲートとソースとを有し、前記誘電体共振器は、前記トランジスタのゲート及びドレインに結合される、請求項22に記載の回路。
- 前記増幅器回路は、ドレインとゲートとソースとを有するトランジスタを備え、前記増幅器回路は、前記無線周波数発振信号を前記信号パルスと同期して増幅し、前記パルス状の無線周波数発振信号を生成するように構成される、請求項22又は23に記載の回路。
- 前記増幅器回路のトランジスタのドレインは、前記パルス発生器からの前記信号パルスを受信するように結合される、請求項24に記載の回路。
- 前記増幅器回路のトランジスタのゲートは、前記誘電体共振発振器から前記無線周波数発振信号を受信するように結合される、請求項24又は25に記載の回路。
- 前記アンテナ給電装置に結合されるフィルタ及び1組の振幅検出器を更に備え、該振幅検出器は、前記スイッチド増幅器回路から生成された信号に基づいて前記アンテナ給電装置により受信された信号を検出する、請求項22乃至26のいずれか1項に記載の回路。
- ディザリング回路を更に備え、該ディザリング回路は前記パルス発生器と結合され、該パルス発生器によって生成される信号パルスをディザリングする、請求項21乃至27のいずれか1項に記載の回路。
- 前記ディザリング回路は、同期ランプディザリング回路を備える、請求項28に記載の回路。
- 距離ゲート式生理学的検知のための無線周波数パルスを生じる信号を生成する回路であって、
信号パルスを生成するように構成されたパルス発生器と、
無線周波数発振信号を生成するように構成された誘電体共振発振器と、
前記パルス発生器と前記誘電体共振発振器とに結合されたスイッチド回路であって、前記信号パルス及び前記無線周波数発振信号に従ってパルス状の無線周波数発振信号を生成するように構成された、スイッチド回路と、
前記スイッチド回路の出力に結合されたアンテナ給電装置であって、前記パルス状の無線周波数発振信号を受け取り、該パルス状の無線周波数発振信号に従って無線周波数パルスを、アンテナを介して放射する、アンテナ給電装置と、
を備える、回路。 - 前記誘電体共振発振器は、誘電体共振器及びトランジスタを備える、請求項30に記載の回路。
- 前記トランジスタは、ドレインとゲートとソースとを有し、前記誘電体共振器は、前記トランジスタのゲート及びドレインに結合される、請求項31に記載の回路。
- 前記スイッチド回路はスイッチド広帯域発振器を備え、該広帯域発振器は、前記誘電体共振発振器と注入同期するように構成される、請求項30乃至32のいずれか1項に記載の回路。
- 前記スイッチド回路は、ドレインとゲートとソースとを有するトランジスタを備え、前記スイッチド回路は、前記ドレインに結合されたフィードバック回路網を備える、請求項30乃至33のいずれか1項に記載の回路。
- 減衰器及び整合回路網は、前記誘電体共振発振器の前記無線周波数発振信号の出力を、前記スイッチド回路の前記トランジスタのゲートに結合されたマイクロストリップ給電線によって、前記スイッチド回路の前記トランジスタのゲートと結合する、請求項34に記載の回路。
- 前記マイクロストリップ給電線は、直接構成である、請求項35に記載の回路。
- 前記マイクロストリップ給電線は、間接構成である、請求項35に記載の回路。
- 前記パルス発生器は、前記スイッチド回路のトランジスタのゲートと結合される、請求項30乃至37のいずれか1項に記載の回路。
- ディザリング回路を更に備え、該ディザリング回路は前記パルス発生器と結合され、該パルス発生器によって生成される信号パルスをディザリングする、請求項30乃至38のいずれか1項に記載の回路。
- 前記ディザリング回路は、同期ランプディザリング回路を備える、請求項39に記載の回路。
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