JP4597663B2 - 低電力伝送 - Google Patents
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Description
本発明を説明するための実施例では、例えば、聴覚装置の部品間で低電力信号伝送を行う装置と方法が提供される。低電力信号伝送は、非常に短い超広帯域(UWB)パルスの伝送により実現する。種々の実施の形態において、伝送されるUWB信号は、1又は2MHzを超えない帯域幅の信号を表す。UWBパルスは、このように非常に小さいデューティサイクルで伝送され、その結果、伝送電力消費が非常に低くなる。入力UWBパルスと同期するパッシブ受信器又はゲート受信器を用いることにより、受信器における更なる電力節減が実現する。説明のための実施例の詳細を以下に説明する。
パルス繰り返し期間 T 1〜10μsec
「起動パルス」継続時間 d 5〜100μsec
伝送パルスのデューティファクタ τ/T 約 1:1000
受信器ゲートリングのデューティファクタ d/T 約 1:100
双方向配置における
前方及び後方伝送間での時間遅れ Δ 例えばT/2(図13参照)
Claims (54)
- 超広帯域パルスの伝送により通信可能な、人に移植するためのインプラントと、
超広帯域パルスの伝送により前記インプラントと通信可能な装置と、
を具備する低電力インプラントシステムであって、
前記装置は、超広帯域パルスを伝送することができる送信器を具備し、前記インプラントは、入力点で超広帯域パルスを受信することができる受信器を具備し、該受信器は、
前記入力点で受信したパルスを増幅する時間ゲート増幅器と、
前記入力点で受信したパルスの少なくとも一部に基づき、前記送信器により送信されたパルスを受信する可能性と前記時間ゲート増幅器の動作を同期させる制御装置と、
を具備することを特徴とする低電力インプラントシステム。 - 前記インプラントと前記装置とは、超広帯域パルスの伝送により一方向又は双方向通信が可能であることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラントは蝸牛インプラントであることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラントは中耳インプラントであることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記装置は人の体外に装着できるように作られ、前記装置は音響信号を処理する信号処理装置と、音響信号を表現するパルスを人の皮膚を通して前記インプラントに伝送することができる送信器とを具備することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラントは、少なくとも1つの電極を具備し、前記送信器から受信した音響信号の作用として、少なくとも1つの電極を介して電気的刺激を与える能力を有することを特徴とする、請求項5に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記装置は、人に移植するための第2のインプラントであることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラントと前記装置とは、約1/1000以下のデューティサイクルを持つ超広帯域パルスを介して通信を行うことを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラント及び前記装置は、継続時間が0.5nsと10nsとの間である超広帯域パルスにより通信を行うことを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラント及び前記装置は、パルス繰り返し時間が5μsと100μsとの間である超広帯域パルスにより通信を行うことを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記時間ゲート増幅器は、前記送信器からパルスを受信する可能性がゼロより大きいとき動作することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記時間ゲート増幅器は、前記送信器からパルスを受信する可能性がゼロのときでも完全に停止しないようにバイアスがかけられることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記時間ゲート増幅器は継続時間Dで周期的に動作し、前記増幅器の動作は前記送信器からのパルスの受信の可能性と同期することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記制御装置は、あらかじめ定めた振幅を持つパルスの受信に基づき、前記ゲート増幅器を前記送信器から受信したパルスに同期させることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記制御装置は、あらかじめ定めた継続時間を持つパルスの受信に基づき、前記ゲート増幅器を前記送信器から受信したパルスに同期させることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記増幅器は差動増幅器又は擬似差動増幅器のうちの1つであることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記送信器は1次電線コイルを具備し、前記受信器は2次電線コイルを具備し、前記送信器と前記受信器との間の通信は前記1次コイルと前記2次コイルとの誘導結合により行われることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記送信器は1次ループアンテナを具備し、前記受信器は2次ループアンテナを具備し、前記送信器と前記受信器との間の通信は前記1次ループアンテナと前記2次ループアンテナとの誘導結合により行われることを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記受信器は、超広帯域パルスを介して伝送されてきたRF成分をベースバンドに変換するために非線形電子部品を具備することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記送信器は、超広帯域パルスを介してベースバンド信号を直接伝送することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記送信器は、低周波スペクトル成分を除去するために超広帯域モノサイクルパルスを伝送することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 前記インプラント及び/又は前記装置はバッテリーを具備することを特徴とする、請求項1に記載の低電力インプラントシステム。
- 補聴器又はインプラントのうちの1つに情報を伝送する第1の外部信号処理装置と、
超広帯域パルスを介して第1の外部信号処理装置と通信することができる第2の外部信号処理装置と、
を具備する低電力聴覚システムであって、
前記第1の外部信号処理装置及び/又は前記第2の外部信号処理装置は、入力点で超広帯域パルスを受信する受信器を有し、該受信器は前記入力点で受信した前記パルスを増幅する時間ゲート増幅器を具備し、前記受信器は、前記入力点で受信したパルスの少なくとも一部に基づき、前記時間ゲート増幅器の動作を同期させる制御装置をさらに具備することを特徴とする、低電力聴覚システム。 - 前記超広帯域パルスは1/1000以下のデューティサイクルを持つことを特徴とする、請求項23に記載の低電力聴覚システム。
- 前記超広帯域パルスは継続時間が0.5nsと10nsとの間であることを特徴とする、請求項23に記載の低電力聴覚システム。
- 前記超広帯域パルスはパルス繰り返し時間が5μsと100μsとの間であることを特徴とする、請求項23に記載の低電力聴覚システム。
- 前記制御装置は、あらかじめ定めた振幅を持つパルスの受信に基づき、前記ゲート増幅器を受信したパルスに同期させることを特徴とする、請求項23に記載の低電力聴覚システム。
- 前記制御装置は、あらかじめ定めた継続時間を持つパルスの受信に基づき、前記ゲート増幅器を受信したパルスに同期させることを特徴とする、請求項23に記載の低電力聴覚システム。
- 前記第1の外部信号処理装置は第1のマイクロフォンを具備し、前記第2の外部信号処理装置は、第2のマイクロフォンと、使用者の第1の耳にある音響信号を処理するための第1の信号処理装置と、使用者の第2の耳にある音響信号を処理するための第2の信号処理装置とを具備することを特徴とする、請求項23に記載の低電力聴覚システム。
- 装置と体内に移植されたインプラントとの間で情報を伝送する方法であって、
前記装置又は前記インプラントのうちの一方が、情報を表現する超広帯域パルスを伝送する段階と、
前記装置又は前記インプラントのうちの他の一方が、前記超広帯域パルスを入力点で受信する段階と、
時間ゲート増幅器が前記入力点で受信した超広帯域パルスを増幅する段階であり、該時間ゲート増幅器の動作は、前記入力点でのパルスの受信に基づいて、送信されたパルスを受信する可能性と同期することを特徴とする、段階と、
を具備することを特徴とする、装置と体内に移植されたインプラントとの間で情報を伝送する方法。 - 前記装置は、人の体外にある信号処理装置であり、伝送する段階には前記信号処理装置が超広帯域パルスを皮膚を通して伝送することが含まれることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記伝送する段階には、
前記信号処理装置が音響信号を処理する段階と、
前記信号処理装置が音響信号を表現する超広帯域パルスを皮膚を通して前記インプラントに伝送する段階と
が含まれることを特徴とする、請求項31に記載の方法。 - 前記インプラントは少なくとも1つの電極を有する蝸牛インプラントであり、前記方法は、さらに、前記音響信号の作用として少なくとも1つの電極を電気的に刺激する段階を具備することを特徴とする、請求項32に記載の方法。
- 前記装置は第2のインプラントであることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 伝送する段階には、約1/1000以下のデューティサイクルで超広帯域パルスを伝送することが含まれることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 伝送する段階には、継続時間が0.5nsと10nsとの間である超広帯域パルスを伝送することが含まれることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 伝送する段階には、パルス繰り返し時間が5μsと100μsとの間であるパルスを伝送することが含まれることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記増幅する段階は、前記超広帯域パルスの整流の前に行われることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記増幅する段階は、前記超広帯域パルスの整流の後に行われることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記増幅する段階には、前記装置からパルスを受信する可能性がゼロより大きいとき増幅器を動作することが含まれることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記増幅する段階には、前記送信器からパルスを受信する可能性がゼロのときでも完全に停止しないようにバイアスをかけることが含まれることを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- さらに、あらかじめ定めた振幅を持つパルスの受信に基づき、伝送されたパルスの受信の可能性と前記増幅器の動作を同期させる段階を含むことを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- さらに、あらかじめ定めた継続時間を持つパルスの受信に基づき、伝送されたパルスの受信の可能性と前記増幅器の動作を同期させる段階を含むことを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記装置は1次コイルを具備し、前記インプラントは2次コイルを具備し、伝送する段階には、前記1次コイルと前記2次コイルとを誘導結合させることを含むことを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 前記装置は1次ループを具備し、前記インプラントは2次ループを具備し、伝送する段階には、前記1次ループと前記2次ループとを誘導結合させることを含むことを特徴とする、請求項30に記載の方法。
- 聴覚システムにおける低電力通信方法であって、
第1の外部信号処理装置と第2の外部信号処理装置のうちのどちらか一方が、該第1の外部信号処理装置と該第2の外部信号処理装置のうちの他の一方に超広帯域パルスを伝送する段階と、
前記他の一方が、入力点で超広帯域パルスを受信する段階と、
時間ゲート増幅器が前記入力点で受信した超広帯域パルスを増幅する段階であり、該時間ゲート増幅器の動作は、前記入力点でのパルスの受信に基づいて、送信されたパルスを受信する可能性と同期することを特徴とする、段階と、
を具備することを特徴とする、聴覚システムにおける低電力通信方法。 - 伝送する段階には、1/1000以下のデューティサイクルで超広帯域パルスを伝送することを含むことを特徴とする、請求項46に記載の方法。
- 伝送する段階には、継続時間が0.5nsと10nsとの間である超広帯域パルスを伝送することが含まれることを特徴とする、請求項46に記載の方法。
- 伝送する段階には、パルス繰り返し時間が5μsと100μsとの間であるパルスを伝送することが含まれることを特徴とする、請求項46に記載の方法。
- 前記増幅する段階には、前記装置からパルスを受信する可能性がゼロより大きいとき動作することが含まれることを特徴とする、請求項46に記載の方法。
- 前記増幅する段階には、前記装置からパルスを受信する可能性がゼロのときでも完全に停止しないように前記増幅器にバイアスをかけることが含まれることを特徴とする、請求項50に記載の方法。
- さらに、前記第1の外部信号処理装置と第2の外部信号処理装置のうちの他の一方が、あらかじめ定めた振幅を持つパルスの受信に基づき、伝送されたパルスの受信の可能性と前記増幅器の動作を同期させる段階を含むことを特徴とする、請求項46に記載の方法。
- さらに、前記第1の外部信号処理装置と第2の外部信号処理装置のうちの他の一方が、あらかじめ定めた継続時間を持つパルスの受信に基づき、伝送されたパルスの受信の可能性と前記増幅器の動作を同期させる段階を含むことを特徴とする、請求項46に記載の方法。
- 前記第1の外部信号処理装置は第1のマイクロフォンを具備し、前記第2の外部信号処理装置は第2のマイクロフォンを具備し、前記方法は、
前記第1の外部信号処理装置が、使用者の第1の耳にある音響信号を処理する段階と、
前記第2の外部信号処理装置が、使用者の第2の耳にある音響信号を処理する段階と、
前記第2の外部信号処理装置が、前記使用者の第2の耳にある前記音響信号を表現する超広帯域パルスを、前記第1の外部信号処理装置に伝送する段階と、
をさらに具備することを特徴とする、請求項46に記載の方法。
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