JP7142068B2 - 多センサー高周波検出 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年４月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／１４９、９１６
号および２０１５年８月２０日に出願された米国仮特許出願第６２／２０７、６７０号の
出願日の恩恵を主張する。本明細書に同文献の開示内容を参考のため援用する。

発明の分野
本技術は、移動物体および生体の特性の検出のための回路およびセンサーに関する。よ
り詳細には、本発明は、高周波放出（例えば、距離ゲートパルス、動作検知）を生成する
ためのセンサーに関し、特に、類似のセンサーに接近したときのセンサー動作の向上を特
に重要視している。

連続波（ＣＷ）ドップラーレーダー動作センサーは、連続波高周波（ＲＦ）キャリアを
放出し、送信されたＲＦをリターンエコーと混合して、移動ターゲットによって生成され
たドップラーシフトに等しい差周波数を生成する。これらのセンサーは、明確なレンジ限
界を持っていない（すなわち、近隣および遠隔の物体双方の信号を受信することができ、
受信信号は、レーダー断面の関数となる）。その結果、誤トリガ（すなわち、動作アーチ
ファクト干渉）に繋がり得る。近距離における感度が高いと望ましい場合もあり、誤トリ
ガの原因になり得る。

パルスドップラー動作センサーについて、Ｆｏｌｌｅｎらに付与された米国特許第４、
１９７、５３７号中に記載がある。短パルスが送信され、そのエコーが送信パルスと自己
混合される。パルス幅は、距離ゲート領域を規定する。送信パルスが終了すると、送信パ
ルス終了後に到着した混合端およびターゲットリターンは混合されないため、ゲートアウ
トされる。

米国特許第５、９６６、０９０号（ＭｃＥｗａｎへ付与された「Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉ
ａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｒａｄａｒ Ｍｏｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ」）中に開示された差分パ
ルスドップラー動作センサーの場合、２つのパルス幅を交互に送信する。その後、ドップ
ラー応答を各幅から減算して、距離に対する応答がかなり一定の距離ゲートドップラー感
知領域を生成する。

例えば米国特許第５、３６１、０７０号（ＭｃＥｗａｎへ付与された「Ｕｌｔｒａ－Ｗ
ｉｄｅｂａｎｄ Ｒａｄａｒ Ｍｏｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ」）中に記載されたインパル
スレーダーの場合、送信インパルス幅に関連して、感知領域が極めて狭い。例えば米国特
許第５、６８２、１６４号（ＭｃＥｗａｎへ付与された「Ｐｕｌｓｅ Ｈｏｍｏｄｙｎｅ
Ｆｉｅｌｄ Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ Ｓｅｎｓｏｒ」）に記載された２パルスドップ
ラーレーダー動作センサーの場合、第１のパルスを送信し、遅延後に第２のパルスを生成
する。第２のパルスは、第１のパルスからのエコーと混合する。そのため、規定された最
小距離および最大距離と共に距離ゲート感知帯が形成される。ＵＷＢレーダー動作センサ
ーの場合、意図されたラジエーターとしてのＲＦ調節受容幅が広くないという不利点があ
る。また、中程度の距離における物体感知が困難であり、いくつかの実施形態においては
ＲＦ干渉が発生し得る。

変調パルスドップラーセンサーについて、ＭｃＥｗａｎへ付与された米国特許第６、４
２６、７１６号中に記載がある。距離ゲートマイクロ波動作センサーは、調節可能な最小
および最大の検出範囲を含む。本装置は、ＲＦ発振器を含む。このＲＦ発振器は、送信お
よびミキサーパルスを生成する関連付けられたパルス生成および遅延要素、単一送信（Ｔ
Ｘ）／受信（ＲＸ）アンテナまたは一対の別個のＴＸおよびＲＸアンテナ、およびＲＦ受
信器を備える（例えば、ミキサーおよびエコーパルスから距離ゲートドップラー信号を生
成するための関連付けられたフィルタリング、増幅および復調要素を備えた検出器／ミキ
サー）。

米国特許第７、９５２、５１５号において、ＭｃＥｗａｎは、特定のホログラフィック
レーダーを開示している。同文献は、特定のダウンレンジ領域への応答を制限するために
、範囲ゲートをホログラフィックレーダーへ付加している。ＭｃＥｗａｎによれば、内部
像面またはスライスを結像するために材料を貫通する際に、結像表面のより清潔でよりク
ラッターフリーのレーダーホログラムを得ることが可能である。範囲ゲーティングによれ
ば、複数の結像表面をダウンレンジ方向に積層させることが可能な積層ホログラム技術が
可能になる。

米国特許出願公開第２０１０／０２１４１５８号において、ＭｃＥｗａｎは、ホログラ
フィックレーダーのためのＲＦマグニチュードサンプラーを開示している。ＭｃＥｗａｎ
は、ＲＦマグニチュードサンプラーは、狭帯域ホログラフィックパルスレーダーによって
生成された干渉パターンを細かく分解することができる旨を述べている。

米国特許出願公開第２０１４／００２４９１７号において、ＭｃＭａｈｏｎらは、距離
ゲート感知のための高周波パルスを出射するための振動信号を生成するように、構成され
得る生理感知のためのセンサーについて述べている。このセンサーは、パルスを出射する
ように構成された高周波送信器と、出射された高周波パルスのうち反射パルスを受信する
ように構成された受信器を含み得る。受信パルスは、動作、睡眠、呼吸および／または心
拍などの生理特性を検出するために処理され得る。

複数のセンサーが共通位置にある場合の生理特性検出などの高周波感知のためのセンサ
ーおよび／またはその信号処理の向上が、必要になり得る。センサー近接は、望ましくな
い干渉を持ち得る。例えば、これは、信号／ノイズ比を悪化させ得る。

技術の要旨
本技術のいくつかの実施形態の一局面は、高周波信号を用いて生理特性を検出するため
のセンサーに関する。

本技術のいくつかの実施形態の別の局面は、対象（例えば、人間）へ送信されるパルス
高周波（ＲＦ）信号を生成するように構成された回路を備えたこのようなセンサーに関連
する。受信器は、対象から反射された信号を検出し、この信号は増幅され、元々の信号の
一部と混合される。その後、このミキサーの出力がフィルタリングされ得る。その結果得
られた信号は、当該人物の動き、呼吸および心臓活動についての情報を含み得、例えば生
の動作センサー信号と呼ばれ得る。送信信号と反射信号との間の位相差は、当該人物の一
般的な身体の動き、呼吸および心臓活動を推測するために、受信器においてまたは独立プ
ロセッサによって測定され得る。

いくつかのバージョンにおいて、ＲＦ動作センサーは、他のＲＦ動作センサーからの干
渉を低減するように、構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、センサーは、ＲＦパルスの時間的重複を回避するため
に、ローカルセンサーのグループ間で同期するように、構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、センサーは、ＲＦパルスの周波数の重複を回避するよ
うに、ローカルセンサーの群間を同期させるように、構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、各センサーからの信号パルシングは、本明細書中に記
載の多様な手段により（例えば、パルス幅低減、タイミングディザリングおよび／または
周波数ディザリングにより）干渉の可能性を低減させるように適合され得る。

いくつかのバージョンにおいて、複数の（例えば２つの）センサーは、共通ハウジング
構造などにより、（例えば、ヘッドボードにおいてベッドに沿ってまたは足下において中
途に配置されるなどの）干渉を回避するように、異なるまたは適切な方向に対向するよう
に、構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、複数のセンサーにより、ノイズを軽減するための最適
な配置が可能になり得る。これらのバージョンは、必要なＲＦ干渉減衰を可能にするため
のセンサーアンテナ偏波またはアンテナビームパターンに依存し得る。

本技術のいくつかのバージョンは、多センサー構成における動作のために構成された高
周波動作センサーを含み得る。高周波動作センサーは、高周波送信器を含み得る。送信器
は、パルス高周波信号などの感知信号を出力するように、構成され得る。高周波動作セン
サーは、反射面の動作を検出するために出射された高周波信号の反射信号を受信するよう
に構成された受信器を含み得る。送信器は、高周波動作センサーからの出射パルス間の干
渉を軽減するように高周波動作センサーの近隣においてパルス高周波信号と別の高周波動
作センサーとの同期送信が可能のように、構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、送信器は、出射パルス高周波信号を別の高周波動作セ
ンサーの出射パルス高周波信号とインタリーブさせるように、時間的に同期され得る。高
周波動作センサー間の同期は、クロック信号の送信を含み得る。高周波動作センサー間の
同期は、ディザー同期信号の送信を含み得る。任意選択的に、高周波動作センサーは、出
射されたパルス高周波信号からタイミングを検出するかまたは検出し得る。いくつかのバ
ージョンにおいて、高周波動作センサーは、出射されたパルス高周波信号から独立して同
期信号を検出し得る。高周波動作センサーは、出射されたパルス高周波信号のタイミング
に適合された赤外線信号送信器を含み得る。高周波動作センサーは、別の高周波動作セン
サーとの有線接続のためのインターフェースを含み得る。有線接続は、出射されたパルス
高周波信号のタイミングのために構成され得る。干渉低減のため、送信器は、別のセンサ
ーの送信器と周波数について同期され得る。

任意選択的に、送信器は、検出された干渉ノイズに応答した周波数調節のために構成さ
れた可変発振器を含み得る。送信器は、周波数ディザリングのためにさらに構成され得る
。送信器は、時間ディザリングのために、さらに構成され得る。送信器は、パルス高周波
信号の周波数をディザーするように、構成され得る。

本技術のいくつかのバージョンは、高周波動作センサーを含み得る。高周波動作センサ
ーは、高周波感知信号（例えば、パルス高周波信号）を出射するように構成された高周波
送信器と、反射面の動作を検出するために、出射された高周波信号のうち反射信号を受信
するように構成された受信器を含み得る。送信器は、高周波動作センサーからの出射パル
ス間の干渉を低減するように、高周波動作センサーの近隣において別の高周波動作センサ
ーのディザータイミングと異なるディザータイミングと共に構成され得る。送信器のディ
ザータイミングは、疑似ランダムであり得る。送信器は、周波数ディザリングと共に構成
され得る。

本技術のいくつかのバージョンは、高周波動作検知装置を含み得る。本装置は、２つ以
上の高周波センサーを含み得る。各センサーは、感知信号（例えば、パルス高周波信号）
を出射するように構成された高周波送信器と、出射された高周波信号のうち反射された１
つを受信して動作を検出するように構成された受信器を含み得る。本装置は、高周波動作
センサーからの出射パルス間の干渉を軽減するように高周波信号を異なる方向に出射する
ための構成においてセンサーを維持するためのハウジングを含み得る。これらのセンサー
は、出射されたパルスを約９０度～２７０度の相対的角度で方向付けるように、方向付け
られ得る。これらのセンサーは、出射されたパルスを約１８０度以上の相対的角度で方向
付けるように、配置され得る。

本技術のいくつかのバージョンは、感知などのための高周波を送信するためのシステム
を含み得る。本システムは、マスター高周波動作センサーおよびスレーブ高周波動作セン
サーを含み得る。マスター高周波動作センサーは、第１の高周波（ＲＦ）信号を送信する
ように、構成され得る。スレーブ高周波動作センサーは、第２のＲＦ信号を送信するよう
に、構成され得る。本システムは、双方のセンサーのＲＦ信号間の干渉を最小限にするよ
うに配置または構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、スレーブ高周波動作センサーは、第１のＲＦ周波数信
号との最小干渉を発生させる第２のＲＦ信号を送信するように、構成され得る。マスター
高周波動作センサーおよびスレーブ高周波動作センサーは、単一または共通のハウジング
内に適合され得る。マスター高周波動作センサーおよびスレーブ高周波動作センサーは、
単一または共通のハウジング内におよそ９０度の角度で配置され得る。ＲＦ送信器は、少
なくとも１つの同期ＲＦパルス信号を送信するように、構成され得る。スレーブ高周波動
作センサーは、同期ＲＦパルス信号を受信するようにさらに構成され得る。スレーブ高周
波センサーは、受信された同期ＲＦパルス信号を中間周波数において検出するようにさら
に構成され得る。マスター高周波センサーは、少なくとも１つのＲＦパルス信号を別個の
産業用、科学用および／または医療用の送信帯域（ＩＳＭ）上において送信するようにさ
らに構成され得る。マスター高周波センサーは、赤外線（ＩＲ）送信器をさらに含み得る
（例えば、ＩＲ同期信号を送信するように構成されたもの）。スレーブ高周波センサーは
、赤外線（ＩＲ）受信器を含み得る（例えば、送信されたＩＲ同期信号を受信するように
構成されたもの）。

任意選択的に、マスター高周波センサーおよびスレーブ高周波センサーは、マスター―
スレーブ発振器回路をさらに含み得る。マスター―スレーブ発振器回路は、マルチワイヤ
ケーブル相互接続をさらに含み得る（例えば、タイミングおよびディザリング同期情報を
マスター高周波センサーからスレーブ高周波センサーへ送信するように構成されたもの）
。マスター高周波動作センサーおよびスレーブ高周波動作センサーのうち少なくとも１つ
は、少なくとも１つの共振器発振器回路を含み得る。少なくとも１つの共振器発振器回路
は、水晶振動子を含み得る。

いくつかのバージョンにおいて、スレーブ高周波動作センサーは、少なくとも１つの共
振器発振器回路および電圧制御型ＲＦ発振器を含み得る。電圧制御型ＲＦ発振器は、その
ＲＦ信号周波数をマスター高周波動作センサーと同期させるように、構成され得る。電圧
制御型ＲＦ発振器は、高レベルの干渉ノイズの原因となる高電圧の検出と、高レベルの干
渉ノイズの原因となる低電圧の検出と、高電圧と低電圧との間の中央制御電圧位置への電
圧制御型ＲＦ発振器の移動を行うことにより、ＲＦ周波数をマスター高周波センサーと同
期させるように、構成され得る。任意選択的に、第１のＲＦ信号および第２のＲＦ信号の
うち少なくとも１つは、約０．５μｓのＲＦパルス幅を持ち得る。

マスター高周波センサーは、第１のディザリング時間を第１のＲＦ信号へ提供するよう
に、構成され得る。スレーブ高周波センサーは、異なるディザリング時間を第２のＲＦ信
号へ提供するように、構成され得る。マスター高周波センサーは、第１のバイナリリップ
ルカウンタおよび排他的ＯＲゲートを含み得る。同様に、スレーブ高周波センサーは、第
２のバイナリリップルカウンタおよび排他的ＯＲゲートを含み得る。第１および第２のバ
イナリリップルカウンタおよび排他的ＯＲゲートは、疑似ランダムディザリング時間を発
生させるように、構成され得る。マスター高周波センサーは、第１の電圧によって変調さ
れ得る第１の誘電共鳴発振器を含み得る。スレーブ高周波センサーは、第２の電圧によっ
て変調され得る第２の誘電共鳴発振器を含み得る。任意選択的に、第１および第２のＲＦ
信号は、異なる周波数であり得る。

本技術のいくつかのバージョンは、感知などのための高周波を送信するためのシステム
を含み得る。本システムは、第１の高周波動作センサーおよび第２の高周波動作センサー
を含み得る。第１の高周波動作センサーは、第１の高周波（ＲＦ）信号を送信するように
、構成され得る。第２の高周波動作センサーは、第２のＲＦ信号を送信するように、構成
され得る。本システムは、双方のセンサーのＲＦ信号間の干渉を最小にするように適合さ
れ得る。

いくつかのバージョンにおいて、第１の周波数動作センサーは、第２の高周波動作セン
サーから送信された周波数の表示を受信するように構成され得、第２の高周波動作センサ
ーは、第１の高周波動作センサーから送信された周波数の表示を受信するように、構成さ
れ得る。第１の周波数動作センサーは、第２の高周波動作センサーから送信された周波数
の受信された表示に応答して第１の高周波信号の周波数を調節するように、構成され得る
。第１の周波数動作センサーおよび第２の周波数動作センサーはそれぞれ、センサーが動
作することが可能な選択可能な周波数を含むルックアップテーブルへアクセスするように
、構成され得る。このルックアップテーブルは、センサーが動作することが可能な選択可
能な周波数を含む。第１の周波数動作センサーは、周波数を第１のルックアップテーブル
から選択するように構成され得、第２の周波数動作センサーは、周波数を第２のルックア
ップテーブルから選択するように、構成され得る。第１のルックアップテーブルは奇周波
数を含み得、第２のルックアップテーブルは偶周波数を含み得る。第１の周波数動作セン
サーおよび第２の高周波動作センサーは、その各周波数を、ネットワーク時間プロトコル
（ＮＴＰ）を用いて調節するように、構成され得る。

第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波動作センサーは、干渉の検出に応答して
その各送信周波数を調節するように、構成され得る。第１の周波数動作センサーおよび第
２の高周波動作センサーは、各送信周波数を所定の温度係数に基づいて調節するように、
構成され得る。第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波動作センサーは、高周波動
作センサーが地理的位置の入力に応答してＲＦ信号を送信する際に用いられる周波数を確
認または抽出するように、構成され得る。第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波
動作センサーのうち少なくとも１つは、動作の不在が検出されたときに低出力モードで動
作するように、構成され得る。第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波動作センサ
ーは、連続クロック信号を有線または無線リンクを介して送るように、構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波動作セ
ンサーのうち少なくとも１つは、以下のことを行うように構成され得る、すなわち、各セ
ンサーからネットワークを介して読み出された周期的中心周波数値を送ることおよび／ま
たは第１および第２のセンサー間の干渉を最小化させるように、各センサーによる送信が
行われる周波数を調節することを行うように構成され得る。第１の周波数動作センサーお
よび第２の高周波動作センサーのうち少なくとも１つは、以下を行うように構成され得る
、すなわち、その各電流中心周波数を動的に検出することおよび／または規定されたスペ
クトルマスク内にあることを維持しつつ２つのセンサー間の干渉が最小化されるように、
その各電流中心周波数が同意されたルックアップテーブル中心周波数と整合するようにそ
の各電流中心周波数を周期的に調節することを行うように構成され得る。任意選択的に、
第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波動作センサーは、以下のことを行うように
構成され得る、すなわち、最小および最大干渉が検出されるように周波数範囲が動的に走
査されることおよび／またはセンサーのうち少なくとも１つの中心周波数が最小値と関連
付けられた周波数へ調節可能なことを行うように構成され得る。これらのセンサーは、最
大干渉の周波数を介して通信し得る。第１の周波数動作センサーおよび第２の高周波動作
センサーのうち少なくとも１つは、以下を行うように構成され得る、すなわち、温度変化
を検出することおよび／またはセンサーのうち少なくとも１つの中心周波数を調節するた
めに、センサー間のポーリングを検出された温度変化に基づいて開始することを行うよう
に構成され得る。

いくつかのバージョンにおいて、システムは、ＲＦ信号を生成するセンサーの１つ以上
の発振器の周波数ディザリングにより、双方のセンサーのＲＦ信号間の干渉を最小化させ
るように配置され得る。例えば、周波数ディザリングを生成するために、１つ以上の発振
器のうち少なくとも１つに対する電圧レベルに傾斜が付けられ得る。本システムは、セン
サー双方のＲＦ信号のパルスのタイミングディザリングにより、双方のセンサーのＲＦ信
号間の干渉を最小化させるように配置され得る。例えば、センサーのうち少なくとも１つ
のタイミングディザリングを実行するために、１つ以上の発振器のうち少なくとも１つと
連結されたダイオードに対する電圧レベルに傾斜が付けられ得る。いくつかの場合、１つ
以上の発振器のうち少なくとも１つは、誘電共鳴発振器であり得る。

この技術の他の局面、特徴および利点は、本開示の一部でありかつ本技術の原理を例示
的に示す以下の詳細な記載を添付図面と共に参照すれば明らかになる。本技術のさらなる
局面は、添付図面から明らかになるであろう。

以下、本技術のさらなる例示的な実施形態について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本技術の高周波生理センサーを用いた実行に適した例示的な検出システムを示す。 図２は、本技術のいくつかの実施形態の動作の概念図である。 図３は、本技術のいくつかの実施形態に適したセンサー信号を入手するための概念的構造およびプロセスフローを示す。 図４は、本技術のためのセンサー回路のいくつかの実施形態における振動切り換えを用いた距離ゲート高周波信号の生成において用いられる例示的構成要素を示す。 図５Ａは、本技術のいくつかの実施形態に適したＲＦパルスの生成および検出を示す図である。 図５Ｂは、本技術のいくつかの実施形態に適したＲＦパルスの生成および検出を示す図である。 図６は、本技術のいくつかの実施形態に適した、結果として得られる受信器ＲＦ信号の例示である。 図７は、送信された信号（７００）と、受信信号（７０２）と、本技術に述べるようなベースバンドノイズを含む、結果として得られる受信器ＲＦ信号（７０４）を示す。結果として得られる受信器ＲＦ信号（７０４）における定数変化の結果、ベースバンド干渉に繋がり得る。 図８Ａは、本技術のいくつかの実施形態に見受けられるような、ＲＦ信号が通過する信号経路の例を示す図である。 図８Ｂは、本技術のいくつかの実施形態に見受けられるような、ＲＦ信号が通過する信号経路の例を示す図である。 図９は、本技術のいくつかの実施形態に適したセンサー位置を示す図である。 図１０Ａは、パルス生成の同期タイミングを示す信号表現である。 図１０Ｂは、パルス生成の「ディザリング」の信号表現である。 図１１Ａは、パルス生成および読み取りの同期タイミングの信号表現である。 図１１Ｂは、本技術に記載のような重複している信号の信号表現である。 図１２は、本技術のいくつかの実施形態に適したＩＲ信号タイミング接続の図である。 図１３は、本技術のいくつかの実施形態において用いられるような３線式同期マスター―スレーブ試験回路である。 図１４は、本技術のいくつかの実施形態に適したハウジングの例である。 図１５は、センサーベースバンド範囲、中間周波数およびフィルタ範囲間のサンプル比を示す。 図１６Ａは、干渉の無い時間領域における例となる同相および直交ベースバンド信号の信号グラフである。 図１６Ｂは、間欠的な干渉信号の信号グラフである。 図１６Ｃは、ピークノイズが２００ｍＶｒｍｓを超える信号グラフであり、ここで、ピークノイズレベルのタイミングは予測不可能である。 図１７は、４ＭＨｚセラミック共振器発振器および関連付けられたバイナリリップルカウンタによりＲＦ変調および復調タイミングを確立させる方法の模式図である。

詳細な説明
１．概要
図１に示すように、本技術のいくつかの実施形態は、複数のユーザまたは患者の生理特
性の検出に有用な感知または検出装置１００および１０２を実行し得る。これらのセンサ
ーは、スタンドアロンセンサーであり得るか、または、装置のセンサーによって検出され
た生理特性の分析に基づいた自動治療応答を提供するように、呼吸治療装置などの他の装
置に連結され得る。例えば、コントローラおよびフロー生成器を備えた呼吸治療装置は、
このようなセンサーと共に構成され得るかまたはこのようなセンサーと通信するように構
成され得、センサーによって検出された生理特性に応答して患者インターフェース（例え
ば、マスク）において生成された圧力治療を調節するように、構成され得る。あるいは、
このようなセンサーは、患者がフロー生成器を用いていない場合に患者の生理特性を検出
してフロー生成器の使用の有利性について患者に通知するために用いられ得る。例示的な
呼吸治療装置について、２０１５年６月３１日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ
２０１５／０４３２０４号に記載がある。本明細書に同文献の開示内容全体を参考のため
援用する。

このような装置の典型的なセンサーは、高周波（ＲＦ）波（例えば、距離ゲート感知の
ための高周波パルス）を出射する送信器を用い得る。送信器との結合装置中に任意選択的
に含まれ得る受信器は、患者の身体から反射された波を受信および処理するように、構成
され得る。信号処理は、受信された反射信号に基づいて生理特性を導出するために、セン
サーを起動させる装置のプロセッサなどと共に用いられ得る。このようなセンサーの動作
の例について、米国特許出願公開第２００９／０２０３９７２号に記載がある。本明細書
に同文献の開示内容全体を参考のため援用する。

センサーまたはセンサー構成要素の主要図を図３に示す。図３に示すように、送信器は
、高周波信号ｔを対象（例えば、人間）へ送信する。一般的に、ＲＦ信号源はローカル発
振器（ＬＯ）である。その後、反射信号がＲＦ受信器によって受信され、増幅され、元々
の信号の一部と混合され、このミキサーの出力がフィルタリングされ得る。その結果得ら
れる信号は、当該人物の動き、呼吸および心臓活動についての情報を含み得、例えば生の
動作センサー信号と呼ばれる。 当該人物の動き、呼吸および心臓活動のうちいずれか１
つを推定するために、送信された信号と反射信号との間の位相差が測定され得る。

身体の動き、呼吸および心臓活動を反映する信号構成要素を入手するために、生の動作
センサー信号が処理され得る。身体の動きは、ゼロ交差またはエネルギーエンベロープ検
出アルゴリズム（またはより複雑なアルゴリズム）を用いることにより特定され得、「動
作オン」または「動作オフ」インジケータを形成するために用いられ得る。例えば、この
ような動き検出アルゴリズムは、上記した米国特許出願公開第２００９／０２０３９７２
号、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１４／０４５８１４号、２０１５年４月２０日に出願さ
れた米国仮特許出願第６２／１４９、８３９号、および２０１５年８月２０日に出願され
た米国仮特許出願第６２／２０７、６８７号のうちいずれかに開示された方法論に従って
実行され得る。本明細書に同文献の開示内容全体を参考のため援用する。呼吸活動は典型
的には０．１～０．８Ｈｚの範囲内であり、元々の信号を当該領域中の通過帯域を用いて
バンドパスフィルタによってフィルタリングすることにより、導出され得る。心臓活動は
、より高周波数において信号中において反射され、通過帯域が０．８～１０Ｈｚの範囲（
例えば、毎分あたり７０心拍は、この範囲内においておよそ１．１７Ｈｚである）のバン
ドパスフィルタによるフィルタリングにより、この活動にアクセスすることができる。

このような呼吸および動きセンサーは、距離ゲートＲＦ動作検出器であり得る。本セン
サーは、ＤＣ電源またはバッテリ入力を受容するように構成され得、例えば呼吸の同相お
よび直交構成要素ならびに検出範囲内の人物の動き信号双方を用いた４つのアナログ動作
チャンネル出力を提供し得る。パルスＲＦ動作センサーの場合、範囲ゲーティングは、動
き検出を好適なゾーンまたは範囲のみに限定することを支援することができる。そのため
、センサーによる検出を、センサーから規定距離内において行うことができる。

図４に示すように、本技術の典型的なセンサー４０２は、１つ以上の発振器を用い得る
（例えば、発振器４０４（例えば、誘電共鳴発振器（ＤＲＯ）））。ＤＲＯは、高ＱＤＲ
Ｏであり得、狭帯域発振器（例えば、１０．５２５ＧＨｚで動作するＤＲＯ）である（例
えば、誘電材料のパックを用いた発振器）。ＤＲＯは典型的には、安定したＲＦ周波数特
性を生成し、温度、湿度および構成要素寄生の変動による影響を比較的受けにくい。いく
つかの場合、センサーは、米国特許出願公開第２０１４／００２４９１７号に記載される
センサーであり得る。本明細書に同文献の開示内容全体を参考のため援用する。

図５Ａに示すように、パルス高周波信号は、２つの主要な変調パラメータを有する。こ
れらは、時間継続長さがＴによって表されるパルス反復間隔（ＰＲＩ）および時間継続長
さがτによって表されるパルス幅（ＰＷ）である。パルス反復周波数（ＰＲＦ）は、ＰＲ
Ｉ逆数である。例えば、センサーは、パルス反復間隔Ｔが４μｓに指定されかつパルス幅
タイミングτが２μｓに指定されたＲＦパルス信号を生成するようにおよそ２５０ＫＨｚ
の周波数においてパルス変調された１０．５２５ＧＨｚのＲＦ信号を送信し得る。そのた
め、本例におけるＲＦ信号は、長さ０．５μｓであり、４μｓ毎に生成される（すなわち
、１２．５％のデューティサイクル）。

本センサーは、ＲＦ信号の送信も受信も可能なホモダイントランシーバであり得る。そ
のため、トランシーバは、受信信号の送信された信号に対するマグニチュードおよび位相
を測定し得る。受信信号の位相および／またはマグニチュードは、当該受信信号が移動し
た距離までターゲットが移動すると、送信信号に対して変化する。その結果、復調マグニ
チュード検出器受信器出力信号は、ターゲットの動きおよび／または信号が移動した距離
の測定値である。このようなマグニチュード検出器は任意選択的に実行可能であるものの
、場合によっては、他の回路要素または検出器が、マグニチュード検出器（単数または複
数）の代わりまたはマグニチュード検出器（単数または複数）の機能を提供するために用
いられ得る。例えば、信号変調を検出するように構成された任意の検出器回路（例えば、
ピーク検出器、エンベロープ検出器、または高調波ミキサー回路）が用いられ得る。

送信ＲＦ信号および受信ＲＦ信号はどちらも、ホモダイン受信器切り換え型のマグニチ
ュード検出器（例えば、ＲＦマグニチュード検出器）の入力に対して提供され得る。例え
ば、図５Ｂに示すように、受信信号は、センサーがＲＦパルスを送信しているときに受信
時間間隔期間において検出され得る。この点について、マグニチュード検出器は、ＲＦパ
ルスが送信されるたびにＲＦパルスを検出し得る。いくつかの実施形態において、マグニ
チュード検出器は、ＲＦパルス送信の第１の１２ｎｓの間の５ｎｓ期間の間に信号を検出
し得る（すなわち、５ｎｓは、例えば第７のｎｓ、第１のｎｓなどで開始する第１の１２
ｎｓ内のいずれかの位置であり得る）。

ＲＦパルス源が１つしか無い場合、送信ＲＦ信号および受信ＲＦ信号は、以下の数式を
用いて表現され得る。
送信ＲＦ信号：Ｓｉｎ（ω１ｔ＋θ１）、および
受信ＲＦ信号：ＢＳｉｎ（ω１ｔ＋θ２）
式中、ＡおよびＢは振幅であり、ω１は角度周波数であり、ｔは時間であり、θ１およ
びθ２は各位相である。（移動時間は、θ１［例えば、発振器における基準位相］とθ２
［対象からの反射後］との間の位相差を暗示する）。

これら２つの信号が同じ源からのものである場合、これらの信号の周波数も同じになる
。そのため、これらの信号が重畳された場合、その結果得られるＲＦ信号の振幅は、反射
信号の位相および振幅と共に変化する。送信ＲＦ信号および受信ＲＦ信号は、以下の式を
用いることにより、組み合わされ得る。式中、ａおよびｂは振幅であり、ｘは時間を角度
周波数（２πｆｔ）で乗算した値であり、βおよびαは位相である。

図６に示すように、その結果得られる信号６０２は、送信ＲＦ信号を受信ＲＦ信号で変
調した結果であり得る。その結果、得られる信号６０２は、周期的な正弦振幅エンベロー
プ６００と、ターゲットの距離および動きそれぞれのみが変動する位相を持ち得る。その
ため、重畳信号は、ターゲットへの距離またはターゲットの動きと共に変化する。

時間ディザリング
２つ以上のセンサーが動作する場合、発振器タイミングの差および／またはディザリン
グにより、ノイズ干渉低減が促進され得る。例えば、いくつかのセンサーにおいて、パル
ス生成のタイミングは、ディザリング回路（図示せず）（例えば、パルス生成器４０８に
連結されたかまたはパルス生成器４０８と共に設けられたもの）を設けることにより、下
側のパルス反復周波数と関連付けられたタイミングに対してディザーされ得る。図１０ｂ
は、パルス生成の「ディザリング」の信号表現を示す（ここにおいて、パルスの開始時間
は、全体的パルス生成タイミングに対して変化する）。このようなディザリングにより、
パルス開始時間がノミナルの全体的パルス中心に対して直線的に遅延または前進する（す
なわち、第２のパルス列が第１のパルス列よりもより低いパルス反復周波数にある）よう
に、全体的パルス反復周波数を変化させることができる。この場合、正味の影響として、
ＰＲＦが固定されたままである場合、パルス開始時間の位置がそのノミナルの開始時間に
比べて変化することがある。これは、同期傾斜ディザリング回路によって達成され得る。
例示的な同期傾斜ディザリング回路は、下側のＲＣ（抵抗‐コンデンサ）時間定数に基づ
いて、電圧制御型遅延要素と共に実行され得る。傾斜制御電圧の結果、バラクタキャパシ
タンスが変化し、その結果共振器周波数が変化する。このようにして、パルス生成回路発
振器の周波数および関連付けられたＰＲＦは、同期的かつ直線的におおよそ１ｍｓ毎に約
１％のオーダーで変化する。いくつかの例において、直線的な傾斜関数は１ｋＨｚであり
得、その結果、関連付けられたディザーがＰＲＩおよびＰＷタイミング上に発生する。デ
ィザリングは、同期ＲＦ復調ノイズアーチファクトの除去に用いられ得る。傾斜ディザリ
ングは、実行するのに複雑度が低いため、利用が可能であるものの、ＲＦ変調および復調
タイミングと同期していない場合、トーンアーチファクトを発生させ得る。同期傾斜ディ
ザリングを用いた場合、これらの不要なトーンの発生が回避される。しかし、タイミング
ディザリング回路を用いた場合、ユニット間のＰＲＩタイミング差が複雑化し、そのため
パルスタイミング同期も複雑化する。

いくつかのセンサーにおいて、ＲＦ変調および復調のタイミングは、４ＭＨｚセラミッ
ク共振器発振器および関連付けられたバイナリリップルカウンタによって確立される（図
１７の例を参照）。低復調ノイズを達成するため、その後発振器タイミングを（例えば、
１ｋＨｚにおける）直線的な傾斜関数と「同期的にディザー」させることができ、その結
果、関連付けられたディザーがＰＲＩおよびＰＷタイミング上に発生する。このようなタ
イミングディザリング回路を用いた場合、ユニット間のＰＲＩタイミング差が複雑化する
。このタイミング差は、水晶振動子よりも周波数公差およびより高いドリフトが低いセラ
ミック共振器を用いた場合にさらに悪化する。まとめると、同期ディザリングの場合、Ｒ
Ｆ干渉信号ノイズを軽減できるものの、ディザリングおよび／またはタイミング差に起因
して、第２のＲＦ干渉信号ノイズ低減方法（すなわち、パルスタイミング同期）について
問題が発生する。例えば、図１０Ａに示すように、第１のセンサーの読み出し信号が第２
のセンサーのパルスと重複し得るかまたは逆の場合があり得る。

ＲＦ干渉第１のセンサーの生成無く２つのセンサーを共存させるためには、そのＲＦパ
ルスを第２のセンサーの静穏な期間において送信するかまたは逆を行うことが必要になる
。例えば、図１１Ａに示すように、第１のセンサーの読み出し信号（白線／図中「ＲＬ」
として図示されている）は、第２のセンサーがＲＦ信号を送信していない時間期間のみに
おいて発生する。同様に、第２のセンサーは、第１のセンサーが送信していないときに信
号のみを読み出す。しかし、実際は、センサーの動作（ディザリング、周波数差および周
波数ドリフト）の非同期性であるため、図１１Ｂに示すように、第１のセンサーのＲＦパ
ルスは第２のセンサーの受信タイミングと周期的に重複する。この点について、センサー
の性質に起因して、第２のセンサーによるＲＦパルスの送信および逆の場合において、第
１のセンサーの読み出し信号が発生し得る。

２．ノイズ源
センサー（例えば、相互に近接して配置された例示の検出装置１００および１０２セン
サー）の場合、高周波（ＲＦ）が共存する問題を被り得る。図２に示すように、対向する
センサーの方向においてその各ＲＦパルスが突出するように、２つのセンサー３００およ
び３０２が配置され得る。この点について、センサー３００はＲＦパルス３１２をセンサ
ー３０２の方向において送信し得、センサー３０２はＲＦパルス３１０をセンサー３００
の方向に送信し得る。その結果、センサー３００は、そのＲＦパルス３１２、対向するセ
ンサー３０２の直接ＲＦパルス３１０および対向するセンサーの二重反射ＲＦパルス（図
示せず）の反射を受け得る。そのため、センサーが受信したＲＦパルスは、センサーから
元々送信されたＲＦ信号によって生成された望ましいＲＦパルス反射以外のものを含み得
るため、受信されたＲＦパルスが復調された際にベースバンド干渉が発生する。（一般的
に、いくつかの場合において、ベースバンド信号は、周波数範囲が極めて狭い信号であり
得る（すなわち、スペクトルマグニチュードは、発生源（ｆ＝０と示す）の近隣の周波数
のみにおいてゼロであり、無視できる大きさである））。

センサーのＲＦパルスのみを図２中において示しているが、他の装置からのＲＦ波も、
センサーによって受信され得る。このようなＲＦ波は、センサーの近隣位置および離隔位
置に配置された装置から発生し得る。ＲＦ波の性質に起因して、ＲＦ波は、障壁（例えば
、壁および他の障害物および地理的トポグラフィー）を通じて移動する能力を持ち得る。
そのため、本技術の実施形態は、ＲＦが共存する問題によるセンサーへの影響度を大幅に
低減することに向けられる。

受信されたＲＦ信号が装置または送信元センサー以外の源から来たものである場合、受
信されたＲＦ信号にノイズが発生し得る。送信信号、受信信号および結果として得られる
ＲＦ信号は、以下の数式によって表され得る。
第１の源から送信されるＲＦ信号、
ＡＳｉｎ（ω１ｔ＋θ１）、および
第２の源から送信されるＲＦ信号、
ＡＳｉｎ（ω２ｔ＋θ２）
結果として得られる結合ＲＦ信号：

ここで、ＡおよびＢは振幅であり、ω１ｔおよびω２ｔは、各時間に依存する角度周波
数である、θ１およびθ２は各位相である。第１の源からの送信信号および第２の源から
の受信ＲＦ信号を結合すると、周期的正弦振幅エンベロープおよび位相がターゲットのい
かなる動きと無関係に時間的に常に変化するＲＦ信号が発生し得る。図７の例において、
第１の源からの送信信号７００は、第２の源から受信された信号７０２と結合し得、その
結果信号７０４が発生する。理解されるように、その結果得られる信号７０４の周期的正
弦振幅エンベロープおよび位相は、ターゲットのいかなる動きと無関係に時間的に常に変
化する。（位相が時間的に常に変化するため、これは、図７中の円［左手側］として表さ
れる）。その結果得られる信号に対するこのような常なる変化は、受信信号７０２が送信
周波数の複数の中間周波数において送信信号７００と結合した場合に発生し得る。このよ
うな変動に起因して、ベースバンド干渉が発生し得る。

受信側センサー以外の装置または源から送信されたＲＦ信号によって生成される干渉の
量は、不要な干渉ＲＦ信号の受信信号強度に依存し得る。この点について、不要な干渉Ｒ
Ｆ信号の強度は、経路干渉ＲＦ信号が受信側センサーに到達する距離に依存し得る。例え
ば、図８Ａに示すように、干渉信号８０６は、物体８０４から反射され得、受信側センサ
ー８００によって受信され得る。そのため、信号が受信側センサー８００に直接到達する
場合と比較して、干渉ＲＦ信号８０６が受信側センサー８００に到達した際に、干渉ＲＦ
信号８０６の出力が低下する。反射後の干渉信号の出力の式は、以下によって得られる。

式中、
Ｐ_ｒ＝反射された干渉信号の出力
Ｐ_ｔ＝送信器出力
Ｇ_ｔ＝送信側アンテナの利得、
Ａ_ｒ＝受信側アンテナの有効アパチャ（領域）（おおむねＧｒと示す）、
δ＝ターゲットのレーダー断面または散乱係数、
Ｒ_ｒ＝（反射信号の）送信器からターゲットまでの距離、および
Ｆ＝パターン伝搬係数（通常は１に近い）

これとは対照的に、図８Ｂに示すように、干渉信号８０８は、第２の活性源８０２によ
って生成され、いかなる反射を引き起こすこと無く、センサー８００によって直接受信さ
れ得る。干渉信号８０８の反射が発生しないため、干渉信号８０８の出力は、移動距離に
基づいてのみ低減する。そのため、干渉ＲＦ信号の出力は、距離に基づいて低減する。干
渉信号８０８の出力が反射されずかつ直接受信器に到達した場合の式は、以下によって得
られる。

式中、
Ｐ_ｒ＝反射された干渉信号の出力
Ｐ_ｔ＝送信器出力
Ｇ_ｔ＝送信側アンテナの利得、
Ａ_ｒ＝受信側アンテナの有効アパチャ（領域）（おおむねＧｒと示す）、
δ＝ターゲットのレーダー断面または散乱係数、
Ｒ_ｄ＝送信器から受信器までの距離（直接送信～受信の場合）、および
Ｆ＝パターン伝搬係数（通常は１に近い）

その結果、２つのセンサーが室内に配置された場合、有効経路長さがより短くまた散乱
に起因した減衰が無くなるため、第２のユニットからの干渉信号レベルが第１のセンサー
から送信された信号よりも高くなり、反射されて、第１のセンサーへ戻る。

干渉ＲＦ信号がセンサーにおいて受信された場合、干渉ＲＦ信号に起因して、ベースバ
ンドノイズが、以下の特定の条件下において発生し得る、つまり、（１）干渉ＲＦ周波数
が帯域内であること（すなわち、１０．５２５ＧＨｚ、１０．５８７ＧＨｚ、９．３ＧＨ
ｚ、６１ＧＨｚ、２４ＧＨｚ、１０．４５ＧＨｚ）、（２）干渉ＲＦ信号がセンサーの受
信時間間隔において受信されること、（３）センサーから送信されるＲＦ信号の周波数お
よび干渉ＲＦ信号の周波数の差周波数が複数の送信周波数信号のパルス反復周波数の倍数
であること、および（４）ＲＦ干渉信号が、干渉ノイズ信号を発生させるために充分な振
幅を有することにおいて発生し得る。

これら４つの条件は、以下のように言い換えることができる。すなわち、ＲＦ１は主要
センサーのＲＦ中心周波数を表し、ＲＦ２は干渉源ＲＦ中心周波数を表し、ＩＦ１は中間
周波数を表す（一般的に、通信および電子エンジニアリングなどのいくつかの場合におい
て、中間周波数（ＩＦ）は、送信または受信における中間ステップとしてＲＦ１のキャリ
ア周波数がシフトする周波数としてみなされ得る。）、ＩＦ２はＲＦ２の中間周波数を表
す。
（１）ＲＦ２がＲＦ１の復調周波数範囲内（典型的には、＋／－２５ＭＨｚ以内）にあ
る場合、干渉が発生し得る。
（２）ＲＦ２（ＰＲＦ２）のパルス反復周波数がＲＦ１周波数の倍数である場合、干渉
が発生し得る。より詳細には、ＲＦ１＝ＲＦ２＋／－ｎ（ＰＲＦ２）の場合、ｎは任意の
整数である。
（３）受信器は非同期であるため、復調ＲＦ２についての情報にＩＦ１の周波数または
その奇高調波のうちいずれかが含まれる場合に、位相検出器干渉が発生し得る。換言する
と、ＲＦ２（すなわち、ＡＭ／ＦＭ変調または他の任意の変調方式によって変調された信
号）は、ＩＦ１またはその奇高調波についての情報を含む。
（４）ＲＦ１およびＲＦ２が結合された後に復調された場合、干渉が発生し得る。ここ
で、ＲＦ２は、ベースバンドノイズ構成要素を発生させるために充分な信号レベルである
。

このようなベースバンドノイズ干渉を低減するために、本技術は、いくつかの解決法の
実行を企図する。第１に、ＲＦパルスとの時間的な重複を完全に回避するために、センサ
ーが時間的に同期させられ得る。第２に、ＲＦパルスの周波数的重複を回避するために、
センサーが同期させられ得る（すなわち、ＲＦ１＝ＲＦ２＋／－（ｎ＋０．５）（ＰＲＦ
２））。第３に、これらのセンサーは、干渉の可能性が無視できる位になるような様態で
パルスを発生させるように、構成され得る。第４に、２つ以上のセンサーが、異なる方向
を向く１つのハウジング内に配置され得る（例えば、ベッドに沿ってヘッドボードまたは
足下において中ほどに配置され得る）。本明細書中、上記実行それぞれについて詳述する
。

基準発振器としてＤＲＯを用いた距離ゲートＲＦセンサーの場合、第２のまたは後続の
センサーは、近隣の類似のセンサーに対して近隣の最適な干渉となる安定した出射周波数
および挙動を持ち得る（すなわち、複数の非接触距離ゲートセンサーシステムを考えた場
合）。

１つより多くのセンサーが近接している有効な低ノイズ動作のためにこの干渉を軽減す
るために、以下の実行が行われ得る。
（ｉ）センサー間におけるタイミング同期が、有線的または無線的に行われ得る（この場
合、協働センサー間において高精度タイミング信号が用いられる）、または、
（ｉｉ）各センサーを、このほとんど完全な干渉を（協働を必要とすることなく）発生さ
せない様態で独立的に構成することができる。

後者の場合（すなわち、センサー間協働が無い場合）、時間および／または周波数にお
いてディザリングが用いられ得る。周波数のディザリングが干渉回避のために用いられ得
るのに対し、タイミングのディザリングは、ノイズの拡散のために用いられ得る。例えば
、本明細書中により詳述するように、いくつかの実施形態において、タイミング発振器へ
連結されたダイオード上の電圧を傾斜させると、ダイオードキャパシタンスが変化し得る
。その結果、タイミング発振器の振動周波数が変化し、その結果、（例えば、生成された
パルスＲＦ信号において用いられるディザリングタイミングパルスによって）タイミング
ディザリングが行われる。さらに、ＤＲＯ（誘電共鳴発振器）の供給電圧に傾斜を付ける
ことにより、周波数が変化し、その結果、（例えば、ＲＦ信号の電圧２．５～３．０～２
．５Ｖを傾斜させることにより）周波数ディザリングに繋がる。

３．タイミング同期
ＲＦパルスの時間同期は、同期パルスを第１のセンサー（マスター）から第２のセンサ
ー（スレーブ）へ生成することにより、実行され得る。そのため、第２のセンサーは、そ
のＲＦパルスを第１のセンサーの静穏な期間において送信する。この解決法の場合、図９
の「ベースラインノイズ」セットアップに示すように、ノイズレベルは同じであり得る。
マスターセンサーに利用の代わりに、マスターセンサーが１つ以上のスレーブセンサーの
駆動の際に用いる際に用いる方法と極めて類似する方法で、全センサーの同期を独立コン
トローラによって駆動することができる。あるいは、実際に、これらのセンサーは、ピア
として機能することができる。例えば、制御および通信がフィールド内のデバイス間に分
配され、これにより、各デバイスは、マスターデバイスを通じる／介する必要無く周囲の
デバイスと直接通信する。

センサー間のタイミング同期を実行するために、以下の要素が考慮され得る。第１に、
センサーのタイミングは、同期ディザリング（例えば、１ｍｓ間隔、それ以上またはそれ
以下におけるもの）を含み得るため、同期の達成は容易ではない場合がある。第２に、わ
ずか約１％周波数精度のセラミック共振器により、センサーのタイミングが制御され得る
。第３に、スレーブユニットは、同期の損失を検出することおよびセンサータイミングを
維持することについてイネーブルされるべきである。第４に、例えばディザリングの利用
および動作の非同期性のアドレス問題を支援するように、クロックおよびディザー同期信
号双方をマスターからスレーブセンサーへ送信することができる。第５に、必要なＲＦパ
ルスインタリーブロッキングを維持するため、同期をサブマイクロ秒タイミング精度で達
成すべきである。第６に、マスターおよびスレーブセンサーは、同期信号を送信および受
信することが必要であることを知るべきである（すなわち、これらのセンサーは、必要な
ときに自動的に同期すべきであるかまたは取付時に同期するように設定されるべきである
）。

３．１ ＲＦパルス信号
これらの考慮事項から発生して、特にタイミングのディザリングおよび非同期性の観点
から、いくつかのバージョンは、クロックおよびディザー同期信号双方の送信を含むタイ
ミング同期の生成を含み得、サブマイクロ秒のタイミング精度で行われ得る。これを達成
するための方法は、複数存在する（例えば、マスターユニットからのＲＦパルス信号の検
出）。この点について、マスターユニットからのパルス信号がスレーブユニットによって
受信された場合、マスターユニットのパルス信号と関連付けられたタイミングでスレーブ
ユニットがＲＦ信号を確実に送信しないように、スレーブユニットのタイミングが調節さ
れる。しかし、ＲＦパルス信号が発振器のクロック周波数に無い場合があるため、タイミ
ングアーキテクチャの変更が必要になり得る。さらに、位相ロックループ（ＰＬＬ）の実
行が必要になり得るが、ディザリングによって複雑化し得る。タイミングディザリングが
用いられない場合、上記の同期要件は、より少要件のＰＲＦパルスタイミング同期まで低
減される。いくつかの場合において、パルスタイミングディザリングが用いられ得、代わ
りに、向上した干渉ノイズ低減が、ＲＦ周波数ディザリングによって達成され得る。

３．２ 中間段階におけるＲＦパルス信号検出
クロックおよびディザー同期信号双方をサブマイクロ秒のタイミング精度で送信する別
の方法において、マスターセンサーのＲＦパルス信号をＩＦ（中間周波数）段階において
スレーブセンサーによって検出することが用いられる。受信信号の受信、増幅および調整
ならびにローカル４ＭＨｚ発振器へ位相ロックするために回路複雑度が必要になるため、
この解決法は実行が容易ではないが、特にデジタルサンプリングが用いられた場合に実行
可能である。

３．３ 別個のＲＦ信号
別の方法において、別個のＲＦ同期信号が送られ得る。例えば、マスターユニットから
スレーブユニットへ同期信号を提供するために、別個の産業、科学および医療バンド（Ｉ
ＳＭ）ＲＦ信号が生成され得る。この点について、無線手段を通じて、ＩＳＭＲＦ信号を
既存のＲＦ通信チャンネル上に潜在的にピギーバックすることができる。

３．４ 他の無線信号
別の方法において、タイミング同期を他の無線通信方法を通じて実行することができる
（例えば、ＲＦ信号（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、ＺｉｇＢ
ｅｅまたは他の専用の無線手段））。

３．５ 赤外線信号
別の方法において、タイミング同期は、フォトニック手段（例えば、光パルスを通じた
もの、特に赤外線信号を通じたもの）により実行され得る。図１２に示すように、マスタ
ーセンサー１２０１は、赤外線信号１２０４をスレーブセンサー１２０２へ送ることがで
きる。この点について、マスターセンサー１２０１は赤外線送信器／受信器を含み得、ス
レーブセンサー１２０２は赤外線送信器／受信器を含み得る。そのため、マスターセンサ
ー１２０１は、タイミング信号を赤外線送信器からスレーブセンサー１２０２の赤外線受
信器へ送信し得る。しかし、必要な網羅範囲およびタイミング精度に必要な速度を達成す
る複雑化が発生し得る。例えば、センサー間の距離に応じて赤外線信号が遅延し得、その
ため適切な同期が得られなくなる。さらに、干渉問題（例えば、他のデバイスからの高速
ＩＲ信号「ジャミング」出力などの問題（例えば、テレビジョンリモート制御））に遭遇
する場合がある。他の方法（例えば、光ファイバー接続または可視光通信を介した送信（
例えば、パルシングＬＥＤまたは蛍光灯）を４００～８００ＴＨｚ（７８０～３７５ｎｍ
）の範囲で用いたもの）も用いられ得る。

３．６ ワイヤケーブル連結
別のタイミング同期方法を、有線接続を通じて実行することができる。例えば、マスタ
ーセンサーをスレーブセンサーへ接続するために、マルチワイヤケーブル（例えば、３線
式ケーブルまたは２ワイヤケーブル）が用いられ得る。このような３線式ケーブル同期マ
スター―スレーブ発振器回路を図１３に示す。３線式ケーブルは、マスターセンサーをス
レーブセンサーへ接続することにより、マスターセンサーがタイミングおよびディザリン
グ同期情報をマスターセンサーからスレーブセンサーへ送ることを可能にし得る。図１３
の左側にはマスターセンサー回路１３０１があり、同図の右側にはスレーブセンサー回路
１３０２がある。マスターセンサー回路は、リセット制御（図示せず）を可能にするよう
に１ｋ抵抗を介して接地接続されたリセットＵ１ピン１１を含み得る。さらに、マスター
センサー回路１３０１は、ゲートドライバ／バッファによってバッファされ（かつスレー
ブへのクロック出力として供給される）４ＭＨｚ発振器入力Ｕ１ＣＬＫピン１０を含み得
る。さらに、マスターセンサー回路は、スレーブへのリセット出力として供給されるゲー
トドライバ／バッファによってバッファされる１ｋＨｚディザー出力Ｕ１Ｑ１２ピン１を
含み得る。最後に、マスター回路は、接地（０Ｖ）へ接続され、スレーブセンサーへの出
力として供給され得る。

スレーブセンサー回路は、リセット制御を可能にするように１ｋ抵抗を介して接地接続
されたリセットＵ１ピン１１と、マスター回路から受信されかつ２．２Ｎｆ直接コンデン
サを介してスレーブ回路リセットＵ１ピン１１へ提供される１ｋＨｚディザー出力を含み
得る。スレーブセンサー回路は、１ｋＨｚ抵抗を介してトランジスタＱ１コレクタを駆動
するようにマスター回路から受信される４ＭＨｚ発振器出力ゲートドライバ／バッファを
さらに含み得る。最後に、スレーブ回路は、マスター回路から入力として供給される回路
接地（０Ｖ）を含み得る。

より一般的に述べると、マスタークロック出力は、（マスター回路上の）第１のバッフ
ァを通じて、スレーブ回路上の第２のバッファによって受信されるワイヤへ送信される。
第２のバッファからの出力は、スレーブクロック入力へ提供される。同様に、リセット出
力は、バッファを通じて、スレーブ回路上のバッファによって受信されるワイヤへ送信さ
れる。第２のバッファからの出力は、微分器回路／ハイパスフィルタを通じてリセットピ
ンへ提供される。リセットパルスの前縁のみが、リセットピンへ送られる。スレーブ回路
は、接地接続され得る。

マスターおよびスレーブセンサーは、マスターセンサーから例えば約０．５ｕｓのパル
ス幅を送ることにより、３線式ケーブルによって同期され得る。このようなパルス幅によ
り、ＲＦパルスの異相同期が可能になる。

既述のように、タイミングディザリングが用いられない場合、上記の同期要件は、より
少要件のＰＲＦパルスタイミング同期の要件まで低減する。この場合、記載の３ワイヤ３
配線タイミング回路が、２配線タイミング回路のものにまで低減する。２配線回路は、マ
スターリセット出力を送信し、クロックを実行することにより、実行され得る。その結果
、マスタークロック要件が不要になる。

有線接続を用いれば、同期要件を達成することができ、他の機能を任意選択的に提供す
ることも可能になる。例えば、ワイヤケーブルは、第２の（または後続の）ユニット（単
数または複数）へ電源供給するように、実行され得る。そのため、ワイヤにより、より多
数のワイヤおよびケーブルを必ずしも導入することなく、センサーをより遠隔位置に配置
することが可能になり得る。加えて、２配線により、信号を変調することによりタイミン
グ同期をおよび電力を第２のユニットへ提供することが可能になる。このワイヤにより、
他の無線チップセットの必要性も低減することが可能になる（関連制御／センサーデータ
もワイヤ上に変調されるため、例えば、１組のセンサーにより一対を形成することができ
、そのうち１つだけにＷｉ－ＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースおよび電力
アダプタまたはバッテリ用空間を持たせ、第２のものをケーブルを介して単純に接続し、
別個のＷｉ－Ｆｉなどの無線能力を設ける必要が無くなる）。イーサネット（登録商標）
に基づいたより複雑な有線接続も利用可能である。

上記の３線式同期回路および２配線式同期回路はどちらも、センサーの回路上に実行し
てもよいし、あるいは接続ワイヤ内に配置してもよい。後者の利点としては、同期回路お
よび関連コストが各ユニットに含まれる点がある。

３．７ 水晶振動子
上記のタイミング同期解決法に加えてまたは独立型アロン解決法として、発振器は、水
晶振動子内に実行され得る。そのため、水晶振動子が高周波数公差および低周波数ドリフ
トレートを有するため、より低周期の同期信号が必要になる。さらに、ディザリング無し
で水晶振動子を実行することが可能であるため、単一の同期信号のみ（例えば、クロック
）で済む。

４．周波数同期
複数のセンサー間のＲＦ干渉を低減するための別の実行として、センサーのＲＦ周波数
の同期がある。この点について、ＲＦ干渉の発生無しにはセンサーの共存ができない。例
えば、２つのセンサーがＲＦ周波数ｆ１およびｆ２においてそれぞれ時間ｔにおいて送信
する場合、ｆ１およびｆ２に起因する受信信号は以下のようになる。

ｆ１およびｆ２間の最大干渉は、ｆ１－ｆ２＝ｎ＊ＰＲＦ±ＩＦのときに発生する。こ
こで、ＩＦは中間周波数であり、ｎは整数である。ｆ１－ｆ２＝（ｎ＋０．５）＊ＰＲＦ
±ＩＦのとき、最小干渉が発生する。

４．１ 異なる周波数の使用
干渉の最小化のため、異なるセンサーが異なる周波数に合わせて構成され得る。この点
について、センサーは、異なる周波数に動的に設定され得る。例えば、これらのセンサー
は、周波数が電圧の関数であるＤＲＯを実行し得る。例えば、１ＶＤＣの変動が発生した
場合、１．５ＭＨｚのＲＦ周波数変化が発生し得る。

第１のセンサーの電圧制御型ＲＦ発振器は、ＲＦ周波数を第２のユニットへ同期させ得
る。この点について、第１のセンサー内の制御回路は、高レベルの干渉ノイズの原因とな
るＤＲＯ電圧を検出し、これら２つの「高ノイズレベル」電圧間の（例えば、建設的、破
壊的、建設的、破壊的なパターンが存在する）中央制御電圧位置（すなわち、低ノイズ領
域）へ移動することにより、ＤＲＯ電圧を最小ノイズ電圧へ調節することができる。干渉
に起因して、複数の干渉最大値が発生する。２つのンサー間のＲＦ周波数同期は、単一の
センサーが１つだけ用いられた場合と全く同様のノイズレベルを発生させることが実証さ
れている。

４．２ 有線または無線ネットワークを介したまたは符号化干渉パルスを介した干渉およ
びセンサー間の通信の自動検出
干渉を最小化させる別の方法において、複数のセンサーそれぞれにその固有の各中心周
波数を検出させる。その後、各センサーは、その各周波数値をその他のセンサーへ有線ま
たは無線接続を介して送信し得る。その後、これらのセンサーは、相互間の干渉を最大に
低減するために最適な間隔を達成するように、その各中心周波数を調節し得る。このよう
にして、１つよりも多数のセンサーが協働して、干渉を低減または回避することができる
。このような構成は、クロック信号、クロック縁および／またはリセットを送信する必要
性を回避し得る。また、このアプローチは、遅延および通信チャンネル中に発生し得る他
の潜在的問題に耐えられるため、センサーが低いサービスの質（ＱｏＳ）のリンクを介し
て協働することが可能になる。しかし、このようなアプローチは、低ＱｏＳのネットワー
クに限定されず、良品質または高品質のＱｏＳリンク上において実行することができる。
さらに、各中心周波数を送信した場合、（必要にならない限り）バッファ回路の使用、専
用ケーブルおよび／または無線または赤外線リンクの同期を回避することが可能になる。
これと対照的に、クロック信号、クロック縁および／またはリセットを常にセンサー間で
送信するためには、規定されたＱｏＳが必要になり得る（例えば、待ち時間、帯域幅、お
よび他のパラメータ）。ネットワーク（例えば、インターネット）またはアドホックのピ
アツーピアＷｉ－Ｆｉリンク（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ保護セットアップ（ＷＰＳ）を用いた
Ｗｉ－Ｆｉダイレクト）は、このようなリンクの例である（例えば、これらは、中心周波
数送信またはクロック信号送信に適したリンクの例である）。

中心周波数の検出は、いくつかのさらなる回路構成要素量の回路（例えば、ミキサーか
らの信号のタッピング）を必要とし、デジタルセンサーによってイネーブルされ得る。こ
の点について、第１のデジタルセンサーは、その大部分の電流または最近の中心周波数読
み取り値の通知を第２のデジタルセンサーへ送り、第２のデジタルセンサーは、その大部
分の電流または最近の中心周波数読み取り値を第１のセンサーへ送り得る。例えば、第１
のデジタルセンサーは、１０．２５２７９１ＧＨｚの中心周波数を送り、第２のデジタル
センサーは、１０．５２５８３６ＧＨｚの中心周波数を送り得る。その後、第１および第
２のデジタルセンサーは、相互間の干渉を最大に低減するために例えば１２５ｋＨｚの最
適な間隔を達成するように、その各中心周波数を調節できる。最適な調節量は、各センサ
ーのＩＦおよびＰＲＦ構成に基づき得る。デジタルセンサーについて述べたが、周波数値
の送信は、取り付けられたデバイス中のプロセッサと情報を共有するように構成されたア
ナログベースバンドセンサーによって可能にすることもできる。

中心周波数の送信は、Ｗｉ－Ｆｉ、イーサネット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈまたは他の任意
の種類の接続を介して発生し得る。送信においては、認証ハンドシェイクの後に中心周波
数値の周期的送信が行われる。任意選択的に、これらの値が過去の値から規定された閾値
だけ逸脱した場合、更新値の送信が発生し得る。いくつかの実施形態において、送信され
たデータは、Ｗｉ－Ｆｉリンクを介してパケットとして符号化され得る。

４．３ 周波数ルックアップテーブル
周波数同期を確立するための別の技術として、各センサー中の周波数のルックアップテ
ーブルの利用がある。この点について、センサーはそれぞれ、ルックアップテーブルのコ
ピー（またはこのような周波数を動的に計算するための関数または式）を保存し得る。例
えば、テーブル（単数または複数）は、１組の奇周波数および１組の偶周波数を含み得る
。奇周波数および偶周波数は、相互干渉において空値となるように選択され得る。その後
、これらのセンサーは、奇テーブルおよび偶テーブルで動作するように、周波数を選択す
るようにプログラムされ得る。そのため、これらのテーブルは、センサーと関連付けられ
たフィルタの許容可能なスペクトルマスク内の領域に及び、ここで、この領域は、センサ
ーの制御可能な中心周波数範囲内である。例えば、周波数は、以下から選択され得る。
（０．５＋ｎ）＊ＰＲＦ
式中、ｎは整数であり、ＰＲＦはパルスレート周波数である。センサーが数式を必要な
ときに用いて周波数を計算するようにプログラムされる場合、このような構成は、センサ
ーメモリの低減を可能にし得る。

特定の実施形態において、第１のセンサーは、偶テーブルまたは奇テーブル中の周波数
または当該周波数に近い周波数で動作しているかを確認し、いずれかのテーブル上の近い
（または最も近い）周波数のうち１つに整合するように微調節を行い得る。例えば、第１
のセンサーは、その周波数を偶テーブル中の最も近い周波数へ調節できる。その後、第２
のセンサーは、その周波数を奇テーブル中の最も近い周波数へ調節し、これにより最小の
干渉が達成される。

規定された一対の（または複数の）センサー間の通信は、セットアップ時にのみ行えば
よい。そのため、規定された一対の構成により、センサー間の進行中の有線または無線送
信の必要性を無くすことが支援され得る。そのため、進行中の動作時において周波数を継
続的に更新することに起因する複雑性が最小化または排除され得る。

規定された一対の（または複数のセンサー）のためのワンオフペアリングプロセスを、
有線または無線手段を介して行うことができる。例えば、近接場通信（ＮＦＣ）および／
または加速度計を用いて「タップツーペア」をイネーブルすることができ、これにより、
センサー間のテーブル情報の通信をイネーブルするために接近および／または制御信号が
用いられる。

あるいは、例えば、制御パラメータの変更が無いことを確認するために時折またはベス
トエフォートベースで（例えばストアアンドフォワードネットワークを介して））ペアリ
ングプロセスを周期的に繰り返してもよい。この点について、１つ以上のセンサーの位置
または状況が変化した場合、ユーザに手動修理を行うようにシステムが促され得るか、あ
るいは、修理プロセスをバックグラウンドで自動的に行ってもよい。

２つ以上のセンサーが接近している場合、各テーブルの部分が各センサーに限定され得
る。例えば、各センサーは、偶テーブル上の可能な周波数の範囲または奇テーブル上の可
能な周波数の範囲へ割り当てられ得る。さらに、好適な挙動を規定するためのスイッチま
たはいくつかの他の種類の入力がセンサー上に設けられ得る。例えば、スイッチは、セン
サーが動作する際に用いられる周波数を調節するかあるいはセンサーが偶テーブルの周波
数または奇テーブルの周波数またはそのいくつかの部分において動作するかを選択するよ
うに、設定され得る。

ＲＦ環境の他の計量をシステムの１つ以上のセンサーデバイスによって収集することが
望ましい場合もある。例えば、ＲＦ環境の収集可能な他の計量は、センサー間の間隔また
は距離の測定値およびセンサーの相対的方向であり得る。これらの計量を用いて、相互干
渉を最小化させるためにセンサーが協働するように、構成がプログラムされ得る。高レベ
ルの残留干渉の可能性が高い位置にセンサーが配置された場合、ペアリングルーチンを行
う前または後に、センサーは、センサーのうち１つ以上を再配置または再方向付けの通知
を提供し得る。

４．４ 敵味方の検出
記載のように、２つ以上などの複数のセンサーが近接し、対策をとらないと相互に強く
干渉する場合がある。しかし、これらのセンサーは干渉し得るため、相互干渉の検出およ
び調節時において特定の挙動を持つように構成され得る点において「味方」である。これ
と対照的に、ＲＦ信号のサードパーティ源は、パルス列を偶発的または活動的にジャミン
グすることにより、センサー動作と干渉し得る。センサーと類似の中心周波数で動作して
いるこのようなサードパーティ源は「敵」とみなされ、例として、類似の周波数／パルシ
ング戦略で動作する別の製造業者または供給業者からの感知技術であり得、あるいは、医
療心肺センサーの動作を故意に妨害しようとする悪意のユーザであり得る。他の例となる
干渉し得る源は、寝室内／病院内（または寝室外）の複合受動型赤外線センサー（ＰＩＲ
）およびマイクロ波セキュリティ検出器であり得（例えば、マイクロ波検出器構成要素が
類似のＲＦ中心周波数で動作する場合）、高出力航空レーダーおよび／または軍事、警察
または交通規制または車両レーダーは全て、センサー動作と干渉し得る類似の中心周波数
を生成し得る。

干渉が味方のセンサーから発生する場合、センサーは、干渉の存在を決定するために、
周波数範囲を意図的に走査するようにプログラムされ得る。この点について、味方のセン
サーのうち１つ以上はそれぞれ、干渉を最大化させようとするサーチモードにおいて、そ
の中心周波数を変更し得る。干渉が最大化されると、これらのセンサーはその後、干渉を
最小化させるようにその中心周波数を再構成し得る。その後、最大干渉周波数と最小干渉
周波数との間の周波数範囲がこれらのセンサー（単数または複数）によって決定され得る
。その後、これらのセンサーは、周波数範囲が例えば既知の周波数範囲に関連するかを決
定し、その場合、これらのセンサーは、既知の種類の別のセンサーが干渉源であると推定
する。このような走査は、センサーの近隣において動作が全く無い場合に優先的に発生す
る。

味方のセンサーが干渉源であるとの決定に基づいて、センサーは、通信（例えばマンチ
ェスター符号化）を用いて通信を開始し得る。例えば、これらのセンサーのうち１つ以上
は、２つ以上のセンサーが最大値に同意するまで、決定された干渉最大値の周囲のその各
中心周波数を調節できる。この点について、第１のセンサーはその中心周波数を所定の比
率で移動させ、第２の（または複数の他のセンサー）は干渉最大値が達成されたときを検
出する。各センサーは、同意が得られた最大値点を通信し得、その後、最小周波数点を探
すために動くべきセンサーについて同意する。最小値が達成されると、最小値まで調節さ
れたセンサーは、修正が必要になるまで（例えば温度ドリフトまたは他の変化する要素を
考慮するために）、その中心周波数で保持される。

味方のセンサー間におけるこのような協働活動は、ベースステーションを通じておよび
／またはデバイスの網ネットワークを通じて行われ得る。この点について、センサーは、
例えば電圧変化を例えば電圧制御型発振器および／または他のＲＦ特性（例えば、パルス
タイミングおよび放射電力）へ制御するプロセッサを設けることにより、（例えば、中心
周波数を動的に調節する能力を持つように）再構成可能であり得る。別の実施形態におい
て、他の通信チャンネルを用いることなく「味方」間のより高速の通信が可能となるよう
に、符号化がいくつかのＲＦパルス列へ適用され得る。

そのため、短期干渉信号およびマスクアウトを考慮するために、制御信号を用いたロー
カルまたはリモートプロセッサへのポーリングイベントの通信が確立される。そのため、
その結果、相互通信が不要な（すなわち、電流中心周波数についての正確な知識が不要な
）システムが実現される。そのため、温度変動基準（例えば、特定の温度変化の検出）が
、最近の温度変化の結果の干渉を回避するための各センサーの周波数の更新のためのセン
サー間のポーリングのトリガまたは開始のために、用いられる。

検出された最大干渉およびセンサー固有の中心周波数に基づいて、干渉信号の周波数の
測定が可能になる。これが機能する様態として、（ａ）センサーの中心周波数を知ること
と、（ｂ）中心周波数を任意選択的に掃引することと、（ｃ）最大干渉を配置することと
、（ｄ）この干渉源の周波数を減算することとが行われる。最大（または高）干渉が検出
された場合、当該干渉源が当該周波数にある構成要素を有すると推測され得る。干渉周波
数が分かった後、（例えば、サードパーティセンサー（単数または複数）の構成が可能な
場合、例えばオフにし、角度、距離、周波数、出力レベルなどが調節することにより）セ
ンサーを再構成すること、ユーザに警告を出すこと、または実際にサードパーティ干渉源
を再構成することが可能になる。最大干渉は、最大ノイズによって規定される。これは、
ベースバンドおよび／または中間周波数中のより高周波数構成要素を視認することにより
、測定され得る。ベースバンド範囲がＤＣ～２００Ｈｚであり中間周波数が８ｋＨｚであ
るセンサーの例の場合、干渉を確認するためのフィルタ範囲は、例えば５００～１５００
Ｈｚであり得る（おおよそで言うと、これらは１０離れた要素であり、１つの中心が約１
００であり、１つが約１０００、１つが約１０、０００である）（図１５を参照）。図１
６Ａは、干渉の無い時間領域内の例示的な同相および直交（ＩＱ）ベースバンド信号を示
す。図１６Ｂは、間欠的な干渉信号を示す。図１６Ｃは、２００ｍＶｒｍｓを超えるピー
クノイズを持つことおよびピークノイズレベルの予測不可能性を示す。

４．５ 敵（または他の干渉源）を回避するための中心周波数の調節
上記したように、他のセンサー（すなわち、味方）からのものではない強い干渉源は、
敵としてみなされる。敵は、１つ以上のセンサーから送信された周波数またはそれに近い
中心周波数でＲＦ信号を送信し得る。そのため、ジャミング信号または他の悪意のあるＲ
Ｆ放出を送信し得る敵が存在する場合に協働することが可能なセンサーが望ましい。

いくつかの実施形態において、敵に起因してＲＦ干渉が別のセンサー（単数または複数
）と協働するセンサーによって連続的に検出された場合、当該センサーが動作する周波数
範囲をシステムが調節することが促され得る。例えば、システムは、通常と異なる外部干
渉が最小化される状況を発見するために、値の許容されるルックアップテーブルまたは電
波スペクトルの他の許容されるブロックについて検索を行い得る。サードパーティ源が類
似のパルシング方式を用いたセンサーである場合、空値の干渉周波数へ移動させる（例え
ば、中心周波数を１２５ｋＨｚだけ移動させると、干渉を最小化させるのに充分であり得
、および／またはＰＲＦの調節により）ことが分かる。これが成功しなかった場合、セン
サーは、ローカルＲＦ環境の写真を構築し、干渉最小を経時的に見つけるために（例えば
傾斜降下干渉回避を用いて）最適化プロセスを行うために、中心周波数を段階的に調節で
きることが分かる。いくつかの例において、これを行うためには、中心周波数の大きな変
更（例えば、１０．５８７ＧＨｚから９．３ＧＨｚへの移動（またはその逆））が必要に
なり得る。

敵および／または他の源に起因する外部干渉の最小化にシステムが成功しなかった場合
、システムはユーザに通知し得る。例えば、システムは、クロッキング、調節された中心
周波数または中心トラバースの特殊ルックアップテーブルを介した送信により、動作を調
節しようと試行し得る。このような調節が成功しなかった場合、システムは、所定の受容
可能な閾値を超えたような残留干渉が検出されたため、再調節が「不成功」に終わった旨
をユーザへ通知し得る。任意選択的に、このような情報は、干渉が本質的に継続する場合
にのみ、ユーザへ提示され得る。干渉のいくつかの極端な例において、センサーのＲＦ無
線が自動的にオフにされ得、エラー信号が設定され得る（例えば、画面上に表示され得る
）。そのため、センサーは、生理信号を処理および／または抽出することができなくなる
ため、ユーザの生体パラメータの検出ができなくなり得る。さらに、検出された場合、こ
れらの生体パラメータが不正確になり得る。

５．非同期要件を用いないノイズ低減
いくつかの実施形態において、２つ以上のセンサー間の同期無しに、ノイズ低減が達成
され得る。この点について、これらのセンサーは、センサーの周波数またはタイミングの
同期無くＲＦの共存問題を最小化するように、構成され得る。

５．１ ＲＦパルス幅の低減
１つのこのような技術は、干渉の可能性を低減するためにＲＦパルス幅を低減すること
を含み得る。図５Ａに戻って、パルス幅τは、ＲＦパルス信号の長さを決定するために用
いられる。パルス反復間隔ＰＲＩを維持しつつパルス幅を低減すると、センサー動作への
悪影響が無くなり得る。さらに、より短いパルス幅の場合他のパルスで変調される可能性
がより長いパルスよりも少なくなる。最低のパルス幅値が、ＲＦ信号帯域幅およびスプリ
アス信号レベルについての規制認可基準要件を満たすように、選択され得る。

５．２ 各センサーのディザー
ノイズ低減のための別の技術は、各センサーのパルスタイミングを異なる様態でディザ
リングすることまたは各センサーのパルスタイミングを相互にオフセットしている一定周
波数を維持することを含み得る。この点について、マスターおよびスレーブセンサーと異
なるタイミングにより、センサーＲＦパルスが相互に同相でロックされる可能性を低減す
ることができる。

５．３ ディザータイミングの増加
ノイズ低減のため、２つのセンサー間のパルスタイミングディザーも増加され、疑似ラ
ンダムにされ得る。各センサーの時間のディザリングと同様に、ディザリングサイクルを
延長し、マスターおよびスレーブセンサーのいずれかまたは双方について疑似ランダムに
され得る。いくつかの例において、延長された疑似ランダムディザリングサイクルを生成
するために、第２のバイナリリップルカウンタおよび排他的ＯＲゲートまたはマイクロコ
ントローラまたはプロセッサが用いられ得る。既述のように、ディザリングまたは疑似ラ
ンダムタイミングディザリングｗｉｔｈＰＲＦ（およびＩＦ）との同期性は、トーンアー
チファクトがセンサーの位相敏感復調器受信器によって生成されないようにするために、
重要である。一例において、ダイオードは、タイミングが付けられたパルスのＤＲＯから
の放出を制御するように構成されたタイミング発振器（例えば、図４のパルス生成器４０
８）と連結され得る。ダイオード上の電圧レベルを上方に傾斜を付けることができ、これ
によりダイオードキャパシタンスが変化する。その結果、タイミング発振器の振動の周波
数が変化する。そのため、タイミングディザリングが発生し得る。

５．４ ＲＦ周波数のディザー
ノイズおよび干渉を非同期的に低減するための別の技術として、ＰＲＦ周波数ロックを
軽減するように誘電共鳴発振器（ＤＲＯ）ＲＦ周波数をディザーすることがある。さらに
、周波数ディザリングの場合、外部ＲＦ干渉の軽減という利点がある。いくつかの例にお
いて、ＤＲＯのドレイン電圧を変調するかまたは電圧制御型調整器からのＤＲＯの供給電
圧をディザーするためのさらなる回路が必要になり得る。この点について、ＤＲＯの供給
電圧に傾斜を付けることにより、ＤＲＯによる周波数出力が調節され得る。

周波数ディザリングにより、複数のセンサーが共通する近隣に共存することが可能にな
り得る。例えば、周波数ディザリングを用いることにより、通常動作時のセンサー間に干
渉が発生する可能性が統計的に非有意になるように、各センサーの中心周波数が移動する
。このような技術は、単独で用いてもよいし、あるいはディザリングへのタイミング付与
と併用してもよい。

５．５ 単一のハウジング
センサー間のノイズ低減のための別の技術において、単一のハウジングユニット中にセ
ンサーが配置される。図１４に示すように、２つのセンサー１４０６および１４０８がハ
ウジングユニット１４００内に配置される。センサー１４０６はセンサー１４０８から１
８０度離れて配置されるため、信号１４０２および１４０４により干渉は（有ったとして
も）最小である。図９に戻って、センサーを少なくとも９０度離して配置した場合、これ
らのセンサー間に最低レベルのノイズが発生する。そのため、センサーをハウジング内に
配置する際は、これらのセンサーを相互に少なくとも９０度を以て配置する必要がある。
この技術の恩恵として、直接接続を通じてセンサーを容易に同期させることが可能な点が
ある。

５．６ 方向付け
干渉源の信号レベルは重要であるため、センサーの位置は、ノイズ低減において役割が
ある。センサーを相互に接近して視線内に配置すると、干渉ノイズが最大になる。有効経
路長さが増加するようにこれらのセンサーを方向付けることにより、このノイズを軽減す
ることが可能になる。センサーをさらに離隔して相互に角度を以て配置することは、共存
ノイズを低減する有効な手段である。

５．７ 偏波
ＲＦ信を送信および受信するセンサーが円形に偏波される（すなわち、そのＲＦ信号電
界および磁界が好適な送信および受信方向を有する）場合、１つのセンサーの偏波が他方
の偏波に直交するようにセンサーを配置することにより、さらなるノイズ低減を達成する
ことができる。このようにして、受信された干渉ＲＦ信号が拒絶される（その直交偏波に
起因して減衰が発生する）一方、反射動き信号が好適である（偏波に起因して減衰が無く
なる）。

６．複合構成
記載のノイズ低減アーキテクチャおよび／または技術のうちの１つ以上を用いることに
より、ノイズ低減も得られる。以下のテーブル１において、「Ｓ」は同期を表し、「Ｄ」
はディザリングを表す。用語が括弧「（）」中にある場合、「Ｓ」および／または「Ｄ」
の場合を示す（すなわち、テーブル１の表示を簡易化するため）。テーブル１において、
「ｔ」はタイミングを表す（これは、ＩＦタイミングおよびＰＲＦタイミングを含む）。
「ｆ」はＲＦ中心周波数を表す。介入が存在しない場合は「何も」存在しない（すなわち
、同様に些細なものは無い）。テーブルは、共存センサーが１つある場合を示すが、（１
、２、…ｎ）個のリンクされたセンサーまで延長可能される。タイミングの同期は、有線
または無線制御信号（すなわち、第１の制御信号）の同期を示し、ディザリングも用いら
れる（タイミングの同時同期およびタイミングのディザリング）場合、同期の容易化のた
めに第２の制御信号が用いられる点に留意されたい。タイミング同期のため、これは、Ｐ
ＲＦタイミングがロックされることを示す。ディザリングのため、これは、ＩＦおよびＰ
ＲＦが同期されるがディザーされること（よって、第２の制御信号の要件）を示す。

タイミング同期単独の場合の潜在的制限として、良好なＲＦパルス分離が必要になる点
がある。（ＲＦ変調のＯＦＦ期間にＲＦ信号からＲＦが流れると、ＲＦパルス分離が悪化
する）。そのため、パルス間のＲＦ無線送信器をオフにするかまたはこの流出を無くすた
めの他のアプローチが望ましい。

テーブル１を考慮する際、タイミングディザーおよび周波数同期［ｔ（Ｄ）ｆ（Ｓ）］
の組み合わせが良く機能する可能性が高い。タイミング同期および周波数同期［ｔ（Ｓ）
ｆ（Ｓ）］の組み合わせ（特に、分離が良好である場合）またはタイミング同期およびタ
イミングディザーおよび周波数同期［ｔ（Ｓ、Ｄ）ｆ（Ｓ）］も良好に機能する可能性が
高い。

７．他の考慮事項
７．１ 温度変動のための修正
ＤＲＯの制御下においても、特定の動作パラメータが変化すると、センサーの中心周波
数がシフトし得る。この点について、雰囲気温度および内部温度双方が変動すると、セン
サーの周波数出力がシフトし得る。いくつかの例において、高出力光または熱源がＲＦセ
ンサーに近接するかまたはＲＦセンサーと同じハウジングにある場合、センサーは温度の
大きな変化を繰り返し経験し、このような源は経時的にオンまたはオフに切り替わる。プ
ロセッサおよびセンサーを備える製品が先ずオンにされ、封入物がシステムの（雰囲気温
度を超え得る）期待される動作温度に到達すると、中心周波数もシフトし得る。

別個の温度監視を含むシステムの場合、温度（温度の経時的な変化率に相対する）温度
変化の検出を用いて、センサー送信周波数を調節することができる。そのため、実施形態
は、センサーが任意の温度変動に関係無く特定の周波数を出力することを支援するための
設計パラメータを含み得る。

連続クロックまたは関連付けられたリセット同期信号を規定されたＱｏＳで有線または
無線リンクを介して送る２つ以上のセンサーを含むシステムの場合、任意の温度または中
心周波数の関連変化が自動的に修正され得る。この点について、センサーは、ＱｏＳにつ
いて上記した技術により調節され得る。

センサーから読み出された周期的中心周波数値を送る２つ以上のセンサーを含むシステ
ムの場合、最適な間隔が維持され得る。例えば、これらのセンサーは、センサーから読み
出された値をネットワークを介して送信し得、その結果、１つ以上のセンサーの調節が規
定された周波数間隔が達成および保持されるような様態で可能になる。そのため、センサ
ー間の干渉が最小化され得る。このような修正は、規定閾値を超えたセンサーの中心周波
数の変化または差分に基づいて、行われる。

ルックアップテーブルを用いた２つ以上のセンサーを含むシステムの場合、初期ペアリ
ングプロセスの後、各センサーは、その電流中心周波数（例えば、温度または他のパラメ
ータの変化に起因してドリフトしているもの）を動的に検出し、その周波数を（同意され
たルックアップテーブル中心周波数と整合するように）継続的または周期的に調節し得る
。これにより、このような調節は、センサーを規定されたスペクトルマスク内に確実に残
留させつつ、センサー間の干渉を最小化させ得る。

ＲＦセンサー変動およびプロセッサ制御オフセットは、特定の分解能に対する温度を推
定するためにＲＦセンサーを単独で用いることが可能のように、温度の推定にも用いられ
る。この点について、これらの温度は、センサー起動効果を可能にし、さらに、この分解
能は、別個の温度センサーが設けられていない場所における温度感知を可能にし得る。そ
のため、発振器の温度係数を前もって知る必要が無くなり得る。

７．２ センサー同期イベントの低減
製造時に中心周波数を読み出し、高精度に設定することにより、センサーがその実際の
中心周波数を近隣のセンサーへ提供し、時間の量の低減が可能になり得る。この点につい
て、ＤＲＯまたは水晶振動子の動作温度の最大値および最小値を知ることが可能である。
ＤＲＯの動作は直線的であるため、これらの最大値および最小値に基づいて、温度係数を
決定することも可能である。既知の温度係数になると、センサーから出力される動作の周
波数に基づいて、動作温度に起因する不正確性を修正するための調節が行われる。

７．３ サードパーティのタイミング修正
センサーがその固有の中心周波数を測定する実施形態において、ＲＦ信号を生成するク
ロックの精度は既知であり、中心周波数の決定において調節され得る。例えば、特定の時
間におけるクロックの実際の周波数を決定するために、ネットワーク時間プロトコル（Ｎ
ＴＰ）が用いられる。その後、他のセンサーが事前規定された周波数差で動作し、その他
のセンサーが調節できるように、クロックに対してタイミング較正が行われる。ＮＴＰは
、パケットスイッチ型の可変待ち時間型のデータネットワーク（例えば、インターネット
、ポート番号１２３上のユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）を用いる）を介したシ
ステム間のクロック同期のためのネットワーキングプロトコルである。

市販の水晶圧電素子は、既知のクロックレートおよび精度を持ち得る。例えば、水晶圧
電素子は、２０ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）の精度と、温度による関
連変化を持ち得る。温度変化が遅い場合（例えば、１０分間または３０分間の期間）、タ
イミング較正が４ＭＨｚクロックに行われ得る。この点について、電流時間が利用可能に
なった後、その他のデバイスへ送ることが可能になる。

電流時間を他のセンサーへ提供するために、クロックレート（本例においては４ＭＨｚ
クロック）が、度数率（例えば１０．５２５ＧＨｚ）と混合され得る。混合信号の結果、
４ＭＨｚクロック信号の高調波が受信信号上に出現する。そのため、出力に基づいて、以
下の周波数が存在する。
ｎ＊実際の周波数
ここで、ｎは整数であり、実際の周波数とは、（電流例１０．５２５ＧＨｚにおける）
センサーの出力周波数である。精度損失に起因して、クロックレートが上記レートと若干
異なり得る。上記例を続けて、クロックレートは４．０１３８７ＭＨｚであり得る。セン
サー間の高精度のタイミングを確保するために、出力周波数が周波数逸脱および／または
ビート周波数を含まなくなるまで、クロックレートが調節され得る。調節されたレートに
基づいて、ｎにクロックレートを乗算した値において水晶圧電素子が動作するものと決定
することができる。

ネットワークタイミングプロトコルまたはＧＰＳタイミング信号または他の時間基準を
用いた時間経過に基づいて、クロック同期信号が計算され得る。例えば、基準周波数がイ
ンターネットソースから発見され得る。ＮＴＰを用いた時間経過に基づいて、クロック同
期信号が計算され得る。その後、この同期信号はその他のセンサーへ送られ得る。

７．４ 位置認識センサーパラメータ
いくつかの実施形態において、センサーが位置情報を入手することが可能であり得る。
この点について、センサーは、位置決めシステム（例えば、グローバルポジショニングシ
ステム（ＧＰＳ））のデータを含み得るかまたはそのようなデータへのアクセスを持ち得
、これにより、センサーは、センサーが現在位置しているかについての地理的位置情報を
入手し得る。いくつかの実施形態において、センサーは、スマートデバイス（例えば、ス
マートフォン、タブレット、スマートウォッチ）に含まれるか、または接続され得る。そ
のため、センサーは、その地理的位置情報を当該スマートデバイスから受信し得る。タイ
ミング情報をＧＰＳ受信器を介して受信することも可能であり、無線同期が可能になる（
ただし、適切なＧＰＳ信号が利用可能である場合）。

その後、地理的位置の入力情報に基づいて、センサーは、センサーが配置された現在の
地理的領域について、自身の動作が許容されたスペクトルマスク内にあることを保証し得
る。あるいは、センサーのパラメータの可能な制御集合によってセンサーが配置された地
理的領域の許容されるスペクトルマスク内のセンサーが動作できない場合、センサーは自
動的に不活性化し得る。そのため、１つ以上のセンサーが、ローカル高周波調整と共にか
つ相互に共存することができる。

７．５ 低出力状態
所定長さの時間にわたって動作が検出されない場合、センサーは、低出力サーチモード
（またはさらには睡眠またはオフモード）へ切り換えられる。この点について、センサー
は、身体装着型デバイス（例えば、ペンダント、チェストバンド、ブレスレット、腕時計
、帽子および他のこのようなデバイス）と一体化され得る。そのため、センサーは、既存
の電子デバイス（例えば、スマートウォッチ、スマートフォン、モノのインターネット（
ＩｏＴ）デバイス）中に直接設けられる。

そのため、一体化されているデバイスが使用されていない場合（例えば、動作が検出さ
れない場合）、センサーは、低出力サーチモードに切り替わるようにプログラムされ得る
。例えば、ペンダントに一体化されたセンサーは、ドレッサー上に配置され得る。ユーザ
はそのペンダントを装着していないため、センサーは動作を検出できない。そのため、全
体的電力消費を低減するようにパルスの出力電力、周波数および／または継続長さを低減
することにより、センサーの範囲を調節することができる。さらに、これらの調節は、許
容範囲内に入るようにプログラムされ得る。デバイスに一体化されたセンサーについて述
べたが、センサーが動作を検出しない場合、スタンドアロンセンサーを低出力サーチモー
ドに切り替わるようにプログラムしてもよい。よって、低出力状態は、１つ以上のセンサ
ーのＲＦ出射出力を低減することにより、共存へのさらなる支援として機能することがで
きる。

７．６ セキュリティ
センサーは、セキュリティ感知用途においても用いられ、検出領域内への不正な生理パ
ターン（例えば、人物（単数または複数）の侵入）を検出して、警告を出す（かまたは制
御信号をプロセッサへ送る）ことができる。理解されるように、セキュリティ用途におい
ては、多数のこのようなセンサーを建物内に共同配置することができるため、ＲＦセンサ
ーの共存は極めて重要である。また、（例えば、寝室内の侵入者を検出するための）侵入
者（強盗）警告システム中のノードまたはセンサーとして機能するようにユーザが日中外
出している場合、１つ以上の睡眠センサーを制御システムによって再構成することも可能
である。

７．７ 処理
センサーが受信した信号などの信号の処理は、センサープリント板ユニット（ＰＣＢＡ
）上のプロセッサによって行われ得る。このようなＰＣＢＡにより、アナログおよび／ま
たはデジタルリンクを介したリモートプロセッサ（例えば、メインボード上のマイクロプ
ロセッサ）との通信も可能になり得る。

デジタルセンサーを用いた実施形態において、信号がデジタル化され、無線または有線
接続を介して送信され得る。デジタル化は、高分解能および／またはサンプリングレート
で行われ、センサー信号そのもの（例えば、同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ストリーム、ま
たはＩおよびＱのこのような分離の前またはそのような分離を不要とするストリーム）が
、単一のまたは複数のプロセッサへ送信され得る。さらに、送信された情報の各チャンネ
ルは、電流または最近の中心周波数、中心周波数の相対的変化、使用されているルックア
ップテーブル位置などについての情報も含み得る。

１つ以上のセンサー上の構成要素数を最小限にすることにより、多センサーシステムを
実行するための構成要素数が低減され得る。例えば、動作環境（例えば、複数のセンサー
が用いられる家、アパートメントブロック、ホテル、オフィス、病院または用語施設にお
いて、システムは、所望の動作および生理感知を達成するために、より広範なシステム実
行において利用可能な既存のデータリンクおよび／またはデータ処理出力を用い得る。一
例において、センサーは、その各信号を遠隔に配置、別個に収容された、複数のセンサー
信号を一度に処理することが可能なプロセッサへ送信し得る。

任意選択的に、デジタル化されたセンサー信号は、特定の動作パターンを検出するため
に既存の音声処理アクセラレータおよびルーチンが用いられるように、音声周波数へコー
ド変換され得る。

加えて、記載の技術の主要な目的は、呼吸、睡眠および心拍の検出のための用途に関連
するが、人体（または相応に構成されている場合は動物）の他の動きを検出するのにも同
様に適している。

他に文脈から明確に分かる場合および一定の範囲の値が提供されていない限り、下限の
単位の１／１０、当該範囲の上限と下限の間、および記載の範囲の他の任意の記載の値ま
たは介入値に対する各介入値は本技術に包含されることが理解される。介入範囲中に独立
的に含まれるこれらの介入範囲の上限および下限が記載の範囲における制限を特に超えた
場合も、本技術に包含される。記載の範囲がこれらの制限のうち１つまたは双方を含む場
合、これらの記載の制限のいずれかまたは双方を超える範囲も、本技術に包含される。

さらに、本明細書中に値（単数または複数）が本技術の一部として実行される場合、他
に明記無き限り、このような値が近似され得、実際的な技術的実行が許容または要求する
範囲まで任意の適切な有効桁までこのような値を用いることが可能であると理解される。

他に明記無き限り、本明細書中の全ての技術用語および科学用語は、本技術が属する分
野の当業者が一般的に理解するような意味と同じ意味を持つ。本明細書中に記載の方法お
よび材料に類似するかまたは等しい任意の方法および材料を本技術の実践または試験にお
いて用いることが可能であるが、限られた数の例示的方法および材料が本明細書中に記載
される。

特定の材料が構成要素の構築に好適に用いられるものとして記載されているが、特性が
類似する明白な代替的材料が代替物として用いられる。さらに、それとは反対に記載無き
限り、本明細書中に記載される任意および全ての構成要素は、製造可能なものとして理解
されるため、集合的にまたは別個に製造され得る。

本明細書中に用いられるように、添付の特許請求の範囲において、単数形である「ａ」
、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにならない限り、その複数の均等物を含
む点に留意されたい。

本明細書中に記載される公開文献は全て、これらの公開文献の対象である方法および／
または材料を開示して記載するように、参考のため援用される。本明細書中に記載の公開
文献は、本出願の出願日前のその開示内容のみのために提供するものである。本明細書中
のいずれの内容も、本技術が先行特許のためにこのような公開文献に先行していない、認
めるものと解釈されるべきではない。さらに、記載の公開文献の日付は、実際の公開文献
の日付と異なる場合があり、個別に確認が必要であり得る。

さらに、本開示の解釈において、全ての用語は、文脈に基づいた最大範囲の合理的な様
式で解釈されるべきである。詳細には、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓ
ｉｎｇ」という用語は、要素、構成要素またはステップを排他的な意味合いで指すものと
して解釈されるべきであり、記載の要素、構成要素またはステップが明記されていない他
の要素、構成要素またはステップと共に存在、利用または結合され得ることを示す。

詳細な説明において用いられる見出しは、読者の便宜のためのものであり、本開示また
は特許請求の範囲全体において見受けられる内容を制限するために用いられるべきではな
い。これらの見出しは、特許請求の範囲または特許請求の範囲の制限の範囲の解釈におい
て用いられるべきではない。

本明細書中の技術について、特定の実施形態を参照して述べてきたが、これらの実施形
態は本技術の原理および用途を例示したものに過ぎないことが理解されるべきである。い
くつかの場合において、用語および記号は、本技術の実施に不要な特定の詳細を示し得る
。例えば、「第１の」および「第２の」という用語が用いられるが、他に明記無き限り、
これらの用語は任意の順序を示すことを意図しておらず、別個の要素を区別するために用
いられる。さらに、本方法におけるプロセスステップについての記載または例示を順序付
けて述べる場合があるが、このような順序は不要である。当業者であれば、このような順
序が変更可能であり、および／または、その局面を同時にもしくはさらに同期的に行うこ
とが可能であることを認識する。

従って、本技術の意図および範囲から逸脱することなく、例示の実施形態において多数の変更例が可能であり、他の配置構成を案出できることが理解されるべきである。本明細書において当該分野における公知の内容に言及した場合、逆の記載が無き限り、このような内容は、本技術が関連する分野の当業者に共通に公知であることを示していないことが、さらに理解されるべきである。
なお、本願の出願当初の開示事項を維持するために、本願の出願当初の請求項１～６１の記載内容を以下に追加する。
（請求項１）
多センサー構成における動作のために構成された高周波動作センサーであって、前記高周波動作センサーは、
高周波送信器であって、前記送信器は、パルス高周波信号を出射するように構成される、高周波送信器と、
前記出射されたパルス高周波信号のうち反射されたものを受信して反射面の動作を検出するように構成された受信器と、を含み、
前記送信器は、前記高周波動作センサーからの出射パルス間の干渉を軽減するために、前記パルス高周波信号の前記高周波動作センサーの近隣の別の高周波動作センサーとの同期された送信のために構成される、高周波動作センサー。
（請求項２）
前記送信器は、出射されたパルス高周波信号を前記別の高周波動作センサーの出射パルス高周波信号とインタリーブするように、時間的に同期される、請求項１の高周波動作センサー。
（請求項３）
前記高周波動作センサー間の同期はクロック信号の送信を含む、請求項２の高周波動作センサー。
（請求項４）
前記高周波動作センサー間の同期は、ディザー同期信号の送信を含む、請求項３の高周波動作センサー。
（請求項５）
前記高周波動作センサーは、出射されたパルス高周波信号からタイミングを検出する、請求項３～４のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項６）
前記高周波動作センサーは、前記出射されたパルス高周波信号から独立する非同期信号を検出する、請求項３～４のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項７）
前記高周波動作センサーは、前記出射されたパルス高周波信号のタイミングに適合された赤外線信号送信器をさらに含む、請求項１～４のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項８）
前記高周波動作センサーは、前記別の高周波動作センサーとの有線接続のためのインターフェースを含み、前記有線接続は、前記出射されたパルス高周波信号のタイミングのために構成される、請求項１～４のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項９）
前記送信器は、干渉低減のために、前記別の高周波動作センサーの送信器と周波数について同期される、請求項１の高周波動作センサー。
（請求項１０）
前記送信器は、検出された干渉ノイズに応答した周波数調節のために構成された可変発振器を含む、請求項１の高周波動作センサー。
（請求項１１）
前記送信器は、周波数ディザリングのためにさらに構成される、請求項１～１０のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項１２）
前記送信器は、時間ディザリングのためにさらに構成される、請求項１～１１のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項１３）
高周波動作センサーであって、前記高周波動作センサーは、
高周波送信器であって、前記送信器は、パルス高周波信号を出射するように構成される、高周波送信器と、
前記出射されたパルス高周波信号のうち反射されたものを受信して反射面の動作を検出するように構成された受信器と、含み、
前記送信器は、前記高周波動作センサーからの出射パルス間の干渉を軽減するために、前記高周波動作センサーの近隣における別の高周波動作センサーのディザータイミングと異なるディザータイミングと共に構成される、高周波動作センサー。
（請求項１４）
前記送信器の前記ディザータイミングは疑似ランダムである、請求項１１、１２および１３のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項１５）
前記送信器は、周波数ディザリングと共に構成される、請求項１３～１４のうちいずれか１つの高周波動作センサー。
（請求項１６）
高周波動作検知装置であって、
２つ以上の高周波センサーであって、各センサーは、パルス高周波信号を出射するように構成された高周波送信器と、前記出射されたパルス高周波信号のうち反射されたものを受信して動作を検出するように構成された受信器を含み、前記装置は、前記高周波センサーからの出射パルス間の干渉を軽減するために、前記高周波信号を異なる方向において出射する構成において前記センサーを維持するためのハウジングを含む、高周波センサーを含む、高周波動作検知装置。
（請求項１７）
前記センサーは、前記出射されたパルスを９０度～２７０度の相対的角度で方向付けるように配置される、請求項１１の高周波動作センサー。
（請求項１８）
前記センサーは、前記出射されたパルスを１８０度以上の相対的角度で方向付けるように配置される、請求項１６または１７の高周波動作センサー。
（請求項１９）
高周波を送信するシステムであって、
マスター高周波動作センサーと、
スレーブ高周波動作センサーを含み、
前記マスター高周波動作センサーは、第１の高周波（ＲＦ）信号を送信するように構成され、
前記スレーブ高周波動作センサーは、第２のＲＦ信号を送信するように構成され、
前記システムは、前記第１の高周波（ＲＦ）信号と前記第２のＲＦ信号との間の干渉を軽減するように配置される、システム。
（請求項２０）
前記スレーブ高周波動作センサーは、前記第２のＲＦ信号が前記第１の高周波（ＲＦ）信号との最小干渉を発生させるように、前記第２のＲＦ信号を送信するように構成される、請求項１９のシステム。
（請求項２１）
前記マスター高周波動作センサーおよびスレーブ高周波動作センサーは、単一のハウジング内に配置される、請求項１９または請求項２０のシステム。
（請求項２２）
前記マスター高周波動作センサーおよびスレーブ高周波動作センサーは、前記単一のハウジング内に９０度の角度で配置される、請求項２１のシステム。
（請求項２３）
ＲＦ送信器は、少なくとも１つの同期ＲＦパルス信号を送信するように構成される、請求項１９～２２のうちいずれか１つのシステム。
（請求項２４）
前記スレーブ高周波動作センサーは、前記同期ＲＦパルス信号を受信するようにさらに構成される、請求項２３のシステム。
（請求項２５）
前記スレーブ高周波動作センサーは、前記受信された同期ＲＦパルス信号を中間周波数で検出するようにさらに構成される、請求項２４のシステム。
（請求項２６）
前記マスター高周波動作センサーは、前記の少なくとも１つのＲＦパルス信号を別個の産業、科学および／または医療用送信帯域（ＩＳＭ）上で送信するようにさらに構成される、請求項２３のシステム。
（請求項２７）
前記マスター高周波動作センサーは、ＩＲ同期信号を送信するように構成された赤外線（ＩＲ）送信器をさらに含み、
前記スレーブ高周波動作センサーは、前記送信されたＩＲ同期信号を受信するように構成された赤外線（ＩＲ）受信器をさらに含む、請求項１９～２２のうちいずれか１つのシステム。
（請求項２８）
前記マスター高周波動作センサーおよび前記スレーブ高周波動作センサーは、マスター―スレーブ発振器回路をさらに含む、請求項１９～２２のうちいずれか１つのシステム。
（請求項２９）
前記マスター―スレーブ発振器回路は、同期情報を前記マスター高周波動作センサーから前記スレーブ高周波動作センサーへタイミング送信およびディザリングするように構成されたマルチワイヤケーブル相互接続をさらに含む、請求項２８のシステム。
（請求項３０）
前記マスター高周波動作センサーおよび前記スレーブ高周波動作センサーのうち少なくとも１つは、少なくとも１つの共振器発振器回路を含む、請求項１９～２２のうちいずれか１つのシステム。
（請求項３１）
少なくとも１つの共振器発振器回路は水晶振動子を含む、請求項３０のシステム。
（請求項３２）
前記スレーブ高周波動作センサーは、前記少なくとも１つの共振器発振器回路および電圧制御型ＲＦ発振器を含み、前記電圧制御型ＲＦ発振器は、そのＲＦ信号周波数を前記マスター高周波動作センサーと同期させるように構成される、請求項３０のシステム。
（請求項３３）
前記電圧制御型ＲＦ発振器は、高レベルの干渉ノイズの原因となる高電圧を検出し、高レベルの干渉ノイズの原因となる低電圧を検出し、前記電圧制御型ＲＦ発振器を前記高電圧と前記低電圧との間の中央制御電圧位置へ移動させることにより、前記ＲＦ周波数を前記マスター高周波動作センサーと同期させるように構成される、請求項３２のシステム。
（請求項３４）
前記第１の高周波（ＲＦ）信号および第２のＲＦ信号のうち少なくとも１つは、０．５μｓのＲＦパルス幅を有する、請求項１９～３３のうちいずれか１つのシステム。
（請求項３５）
前記マスター高周波動作センサーは、第１のディザリング時間を前記第１の高周波（ＲＦ）信号へ提供するように構成され、
前記スレーブ高周波動作センサーは、異なるディザリング時間を前記第２のＲＦ信号へ提供するようにさらに構成される、
請求項１９～３４のうちいずれか１つのシステム。
（請求項３６）
前記マスター高周波動作センサーは、第１のバイナリリップルカウンタおよび排他的ＯＲゲートを含み、
前記スレーブ高周波動作センサーは、第２のバイナリリップルカウンタおよび排他的ＯＲゲートを含み、
前記第１のおよび第２のバイナリリップルカウンタおよび排他的ＯＲゲートは、疑似ランダムディザリング時間を発生させるように構成される、
請求項１９～３５のうちいずれか１つのシステム。
（請求項３７）
前記マスター高周波動作センサーは第１の誘電共鳴発振器を含み、前記第１の誘電共鳴発振器は、第１の電圧によって変調され、
前記スレーブ高周波動作センサーは第２の誘電共鳴発振器を含み、前記第２の誘電共鳴発振器は第２の電圧によって変調される、請求項１９～３６のうちいずれか１つのシステム。
（請求項３８）
前記第１の高周波（ＲＦ）信号および第２のＲＦ信号は、異なる周波数にある、請求項１９～３７のうちいずれか１つのシステム。
（請求項３９）
前記送信器は、前記パルス高周波信号の前記周波数をディザーするように構成される、請求項１の高周波動作センサー。
（請求項４０）
高周波を送信するシステムであって、
第１の高周波動作センサーと、
第２の高周波動作センサーを含み、
前記第１の高周波動作センサーは、第１の高周波（ＲＦ）信号を送信するように構成され、
前記第２の高周波動作センサーは、第２のＲＦ信号を送信するように構成され、前記システムは、双方のセンサーの前記ＲＦ信号間の干渉を最小化させるように配置されるシステム。
（請求項４１）
前記第１の高周波動作センサーは、前記第２の高周波動作センサーから送信された前記周波数の表示を受信するように構成され、前記第２の高周波動作センサーは、前記第１の高周波動作センサーから送信された周波数の表示を受信するように構成される、請求項４０のシステム。
（請求項４２）
前記第１の高周波動作センサーは、前記第２の高周波動作センサーから送信された前記周波数の前記受信された表示に応答して前記第１の高周波（ＲＦ）信号の前記周波数を調節するように構成される、請求項４１のシステム。
（請求項４３）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーはそれぞれ、前記センサーが動作することが可能な選択可能な周波数を含むルックアップテーブルへアクセスするように構成される、請求項４０のシステム。
（請求項４４）
前記第１の高周波動作センサーは、第１のルックアップテーブルから周波数を選択するように構成され、前記第２の高周波動作センサーは、第２のルックアップテーブルから周波数を選択するように構成される、請求項４３のシステム。
（請求項４５）
前記第１のルックアップテーブルは奇周波数を含み、前記第２のルックアップテーブルは偶周波数を含む、請求項４４のシステム。
（請求項４６）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーは、ネットワーク時間プロトコル（ＮＴＰ）を用いてその各周波数を調節するように構成される、請求項４０のシステム。
（請求項４７）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーは、干渉の検出に応答してその各送信周波数を調節するように構成される、請求項４０のシステム。
（請求項４８）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーは、所定の温度係数に基づいてその各送信周波数を調節するように構成される、請求項４０のシステム。
（請求項４９）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーは、地理的位置の入力に応答して前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーがＲＦ信号を送信する前記周波数を確認または調節するように構成される、請求項４０～４８のうちいずれか１つのシステム。
（請求項５０）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーのうち少なくとも１つは、動作の不在が検出された際に低出力モードで動作するように構成される、請求項４０～４９のうちいずれか１つのシステム。
（請求項５１）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーは、連続クロック信号を有線または無線リンクを介して送るように構成される、請求項４０のシステム。
（請求項５２）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーのうち少なくとも１つは、
各センサーからネットワークを介して読み出された周期的中心周波数値を送ることと、
前記第１および前記第２のセンサー間の干渉を最小化するように、各センサーが送信する前記周波数を調節することを行うように構成される請求項４０のシステム。
（請求項５３）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーのうち少なくとも１つは、
その各電流中心周波数を動的に検出することと、
前記第１のおよび第２の高周波動作センサー間の干渉が規定されたスペクトルマスク内に残留しつつ最小化されるように、同意されたルックアップテーブル中心周波数と整合するように、このような周波数を周期的に調節することを行うように構成される、請求項４０、４３または４４のいずれかのシステム。
（請求項５４）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーは、
周波数範囲は、最小および最大の干渉を検出するように、動的に走査され、
前記センサーのうち少なくとも１つの中心周波数は、前記最小値と関連付けられた周波数へ調節されるように構成される、請求項４０、４３または４４のいずれかのシステム。
（請求項５５）
前記センサーは、最大干渉の周波数を介して通信する、請求項５４のシステム。
（請求項５６）
前記第１の高周波動作センサーおよび前記第２の高周波動作センサーのうち少なくとも１つは、
温度変化を検出することと、
前記センサーのうち少なくとも１つの中心周波数を調節するために、前記検出された温度変化に基づいて前記センサー間のポーリングを開始することを行うように構成される、請求項４０、４３または４４のいずれかのシステム。
（請求項５７）
前記システムは、前記ＲＦ信号を発生させる前記センサーの１つ以上の発振器の周波数ディザリングにより、双方のセンサーの前記ＲＦ信号間の干渉を最小化させるように配置される、請求項４０のシステム。
（請求項５８）
前記１つ以上の発振器のうち少なくとも１つに対する電圧レベルは、前記周波数ディザリングを発生させるように傾斜が付けられる、請求項５７のシステム。
（請求項５９）
前記システムは、前記センサー双方の前記ＲＦ信号のパルスのタイミングディザリングにより、双方のセンサーの前記ＲＦ信号間の干渉を最小化させるように配置される、請求項４０、５７および５８のいずれかのシステム。
（請求項６０）
前記１つ以上の発振器のうち少なくとも１つへ連結されたダイオードに対する電圧レベルは、前記センサーのうち少なくとも１つの前記タイミングディザリングを実行するように、傾斜が付けられる、請求項５９のシステム。
（請求項６１）
前記１つ以上の発振器のうち少なくとも１つは誘電共鳴発振器である、請求項５８および６０のいずれかのシステム。

部品リスト
検出装置１００
検出装置１０２
センサー３００
センサー３０２
ＲＦパルス ３１０
ＲＦパルス ３１２
センサー４０２
発振器 ４０４
パルス生成器 ４０８
周期的正弦振幅エンベロープ ６００
信号 ６０２
信号 ７００
信号 ７０２
結果として得られる受信器ＲＦ信号 ７０４
センサー８００
第２の活性源 ８０２
物体 ８０４
ｒｆ信号８０６
信号 ８０８
マスターセンサー１２０１
スレーブセンサー１２０２
赤外線信号 １２０４
マスターセンサー回路 １３０１
スレーブセンサー回路 １３０２
ハウジングユニット １４００
信号 １４０２
信号 １４０４
センサー１４０６
センサー１４０８

Claims (23)

1. 接近して動作する別の高周波生理的動作センサーを含むように構成された高周波生理的動作センサーであって、
   高周波信号を出射するように構成される、高周波送信器と、
   出射された前記高周波信号のうち反射されたものを受信して反射面の動作を検出するように構成された受信器と
   を含んでなり、
   前記高周波送信器及び前記受信器は、少なくとも呼吸活動を含むユーザの１つ以上の生理特性を検出するように構成され、
   前記高周波生理的動作センサーは、前記別の高周波生理的動作センサーから放出される干渉を低減するように構成され、
   前記高周波生理的動作センサーは、干渉の存在を決定するように構成され、前記高周波生理的動作センサーは、決定された前記干渉の存在を低減するために、前記高周波生理的動作センサーの動作の再構成を決定するように構成され、前記高周波生理的動作センサーは、周波数範囲を走査して干渉の存在を決定し、最小干渉の動作周波数を決定するように構成される、高周波生理的動作センサー。
2. 前記高周波送信機は、送信された当該高周波信号を、前記別の高周波生理的動作センサーの送信された高周波信号とインタリーブさせるように時間的に同期させる、請求項１に記載の高周波生理的動作センサー。
3. いくつかの前記高周波生理的動作センサー間の同期は、クロック信号の送信を含む、請求項２に記載の高周波生理的動作センサー。
4. いくつかの前記高周波生理的動作センサー間の同期は、ディザー信号の送信を含む、請求項３に記載の高周波生理的動作センサー。
5. 前記高周波生理的動作センサーは、放出された高周波信号からタイミングを検出する、請求項３に記載の高周波生理的動作センサー。
6. 前記高周波生理的動作センサーは、出射された前記高周波信号から独立して同期信号を検出する、請求項３に記載の高周波生理的動作センサー。
7. 前高周波生理的動作センサーは、前記高周波信号のタイミングに適合された赤外線信号送信器をさらに備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー。
8. 前記高周波生理的動作センサーは、前記別の高周波生理的動作センサーと有線接続するためのインターフェースを含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー。
9. 前記高周波送信器は、周波数に関して干渉を低減するために、前記別の高周波生理的動作センサーの送信器と同期される、請求項１～８のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー。
10. 前記高周波送信器が、検出された干渉ノイズに応答した周波数調節のために構成された可変発振器を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー。
11. 前記可変発振器は、周波数をディザリングするように構成されている、請求項１０に記載の高周波生理的動作センサー。
12. 前記高周波生理的動作センサーは、擬似ランダムディザリングサイクルで構成される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー。
13. 前記疑似ランダムディザリングサイクルは、マイクロコントローラによって作成される、請求項１２に記載の高周波生理的動作センサー。
14. 前記疑似ランダムディザリングサイクルは、前記高周波生理的動作センサーのタイミング発振器のタイミングを調節するものである、請求項１３に記載の高周波生理的動作センサー。
15. 前記タイミング発振器は、ある発振器からのタイミングが付けられたパルスの出射を制御するように構成される、請求項１４に記載の高周波生理的動作センサー。
16. 前記高周波生理的動作センサー間の干渉を低減するために、前記送信器は、同期傾斜ディザリング回路を使用してディザータイミングに傾斜を付けるように構成され、前記送信器は周波数ディザリング用に構成される、請求項１に記載の高周波生理的動作センサー。
17. 前記高周波生理的動作センサー間の干渉を軽減するために、いくつかの前記センサーは、同期傾斜ディザリング回路を使用してディザータイミングに傾斜を付けるように構成され、前記送信器は時間ディザリング用に構成される、請求項１～１６のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー 。
18. 動作を再構成するために、前記高周波生理的動作センサーは、その動作する周波数を調節するように構成される、請求項１に記載の高周波生理的動作センサー。
19. 外部干渉が最小化される状況を発見するために、前記高周波生理的動作センサーは、無線スペクトルの値のルックアップテーブルにわたって検索を実行するように構成される、請求項１８に記載の高周波生理的動作センサー。
20. 周波数範囲を走査するために、前記高周波生理的動作センサーは、干渉の周波数範囲を決定するために干渉を最大化して干渉を最小化するサーチモードにおいて、中心周波数を変更するように構成される、請求項１に記載の高周波生理的動作センサー。
21. 前記高周波生理的動作センサーは、決定された前記動作周波数を用いて動作の検出を設定するように構成される、請求項１又は２０に記載の高周波生理的動作センサー。
22. 前記動作周波数は中心周波数である、請求項１又は２１に記載の高周波生理的動作センサー。
23. 前記高周波生理的動作センサーは、残留干渉が所定の受容可能な閾値を超える場合には、再調節が不成功であることをユーザへ通知するように構成されている、請求項１～２２のいずれか一項に記載の高周波生理的動作センサー。

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