JPH0250694A - 無線有線両用送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生体電気信号を無線又は有線で送受信する無線
有線両用送受信装置に関する。

〔発明のｍ要〕

本発明は生体電気信号を無線又は有線で送受信する無線
、有線両用送受信装置に関し、生体信号を変調して無線
送信或は有線送信する送信手段と、送信手段からの変調
された生体信号を受信して復調し、元の生体信号を得る
受信手段と、送信手段で有線、無線のいずれの伝送状態
であるかを検知する検知手段と、サンプリングクロック
周波数を変化させる可変手段とを具備し、有線によって
生体信号を送信手段から受信手段に伝送するときは検知
手段に基づいて可変手段のクロック周波数を増加させる
様にしたことで有線時に自動的に占有帯域幅を拡大し、
広帯域伝送が可能な無線有線両用送受信装置を得る様に
したものである。

〔従来の技術〕

運動生体監視や集中患者監視のために脳波、心電図、心
拍数、血圧等の生体信号を計測し、これら生体信号の記
録或はモニタを行なうためのテレメータが広（用いられ
ている。斯るテレメータに於いてはこれら生体信号の情
報を伝達する手段としては有線による方法と無線による
方法との両方をそなえた無線有線両用送受信装置が利用
されていた。第３図は従来の無線、有線両用送受信装置
の１例を示す系統図である。

第３図に於いて、増幅器（ｌａ）　　（ｌｂ）　　（ｌ
ｃ）　・・・・（Ｉｎ）の入力には各種の心電図、脳波
等のアナログ生体信号がチャンネルＣＨＬ〜ＣＨｎとし
て示す様に複数チャンネルで入力される。複数の増幅器
（ｌａ）　　（ｌｂ）　　（ｌｃ）　−（ｌｄ）の出力
はマルチプレクサ（２）を介して多重信号変調回路（３
）に供給される。マルチプレクサ（２）はコントローラ
（５ａ）からサンプリングクロックＳＣでサンプリング
されて複数チャンネルの生体信号から１つのチャンネル
の生体信号を多重信号変調回路（３）に出力する。

多重信号変調回路（３）はＡＭ、ＦＭ、ＰＣＭ、ＰＷＭ
等の適宜変調方式が利用されているが、例えば多重信号
変調回路（３）がＰＣＭであればコントローラ（５ａ）
からのサンプリングクロックでサンプリングされてＰＣ
Ｍされ、次段の高調波変調回路（４）で送信に通した変
調が行なわれて、送信用アンテナ（６）を介して無線送
信される。又、多重信号変調回路、（３）からの変調さ
れた生体信号は送信機（１３）側に設けたジャック（７
ａ）とプラグ（７ｂ）からなるコネクタ（７）と後述す
る受信機（２４）側に設けられたジャック（１８ａ）と
プラグ（１８ｂ）からなるコネクタ（１８）間に接続さ
れた有線用のケーブル（２６）を通して受信機（２４）
側に変調された生体信号を伝送する。

受信機（２４）側では無線伝送された生体信号を受信す
るために受信アンテナ（１４）で受信し、高周波増幅回
路、中間周波増幅回路等を含むチューナ（１５）と多重
信号復調回路（１６）並にデマルチプレクサ（１７）を
介して元のチャンネルの生体信号に変換され、図示しな
い記録器或はモニタ用の表示手段等に心電図波形等を記
録或は表示をする様に成されている。尚（５ｂ）は受信
機（２４）側のコントローラを示すものである。

又、有線伝送されて来た生体信号は受信機（２４）側の
コネクタ（１８）を介して多重信号復調回路（１６）で
元の生体信号に戻されてデマルチプレクサ（１７）を介
して記録器等で生体信号波形を記録する。

上述構成の無線有線両用送受信装置では生体信号情報源
がＰＭＳ　（患者監視装置）等の帯域が狭くてよく、操
作性の重視されるものでは無線伝送が行なわれ、ポリグ
ラフ等の多チャンネルで広帯域で高精度計測システムの
生体信号情報源からの情報伝達を行なう場合には伝送路
の確保が確実で、電源の供給が送信側から供給可能など
の利益があるために有線伝送を行なっている。

然し、無線有線両用送受信装置では無線伝送システムで
定まる信号占有帯域幅をそのまま有線伝送時に用いてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

叙上の無線有線両用送受信装置で生体信号情報を伝送し
ようとする場合に情報源の信号の帯域幅に対応して無線
伝送か有線伝送かを選択しているが、無線伝送システム
で定まる占有帯域幅から占有帯域幅が大きく異なる様な
情報源の信号伝送時には別のシステムを構築する必要が
あり、この為に複数の別装置を用窓するために高価とな
り、操作も煩雑となる問題があった。或は有線伝送に限
ってしまうことになるが、この場合は移動性等の装置の
使い勝手が悪（なる問題があった。

本発明は叙上の問題点に鑑み成されたもので、その目的
とするところは有線伝送時に無線伝送の占有帯域幅で定
まる占有帯域幅を自動的に拡大して、広帯域伝送が出来
る様にした無線有線両用送受信装置を提供しようとする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の無線有線両用送受信装置はその一実施例が第１
図に示されている様に、生体信号を変調して無線送信或
は有線送信する送信手段（１３）と、送信手￥！ｔ（１
３）からのｉｌｌされた生体信号を受信して復調し、元
の生体信号を得る受信手段（２４）と、送信手段（１３
）で有線、無線のいずれの伝送状態であるかを検知する
検知手段（１１）と、サンプリングクロツタ周波数を変
化させる可変手段（８）！９１（１０）とを具備し、有
線によって生体信号を送信手段（１３）から受信手段（
２４）に伝送するときは検知手段（１１）に基づいて可
変手段（８）（９）　（１０）のクロック周波数を増加
させる様にしたものである。

〔作用〕

本発明の無線有線両用送受信装置によれば、無線伝送用
の送受信機設計時に定まる占有帯域幅を有線時に自動的
に拡大出来る様にしている。即ち無線か有線かを検出す
る検知手段（１１）に基づいてクロック周波数を増大さ
せる様にしたので、有線伝送時に占有帯域幅が拡大され
て、広帯域の伝送を行なうことが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の無線有線両用送受信装置の一実施例を第
１図について説明する。

第１図で第３図との対応部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。

第１図に於いて、破線で囲った部分が本例の有線伝送状
態を検知してクロックを可変させる可変手段（１２）　
、　　（１２’）を示す、これら可変手段（１２）　。

（１２’）は送受信機（１３）　　（２４）側に設けら
れ、その構成は同一であるので受信機（２４）側は同一
符号にダッシュを付して示しである。

以下、送信機（１３）側の可変手段（１２）を説明する
。（８）は切換スイッチで可動接片ａはコントローラ（
５ａ）受信機（２４）側の稼働接片ａは多重信号復調回
路（１６）に接続され、この可動接片ａは有線伝送状態
か無線伝送状態かを検知する有線無１ｊＩｔ検知回路（
１１）で制御される。有線無線検知回路（１１）は例え
ば送信機（１３）と受信機（２４）間を接続する有線ケ
ーブル（２６）のコネクタ（７）のジャック（７ａ）と
プラグ（７ｂ）が互いに結合されたか否かを検知するた
めにその一端がジャック（７ａ）に接続されている。切
換スイッチ（８）の第１の固定接点すは１／２分周回路
（９）の出力に接続され、第２の固定接点Ｃはクロック
発生回路（１０）の出力に接続されている。クロック発
生回路（１０）の出力は１／２分周回［ｉ　ｆ９）に入
力されている。

上述の本例構成に於ける動作を説明する。

生体現像から得られる生体信号は多種に亘っていて、そ
の信号の周波数も、例えば、体温の変化は数分程度では
変化しない程に緩かであり、測定部位が変われば大きく
変化する。

一方、心電信号ではその周波数は通常最大画数＋Ｈｚで
あるが、心臓内のヒス束などをみる場合のヒス束心電信
号では１　ｋＨｚの信号帯域を持っている。又、血圧信
号は２０　Ｈｚ程度である。この様な多数の生体信号チ
ャンネルと種々の帯域の周波数が組合せられ、複数の増
幅器（ｌａ）　　（ｌｂ）　　（ｌｃ）・・・・（１ｎ
）に入力される。これらチャンネルＣＨ１〜ＣＨｎの生
体ｆ８号の伝送可能な帯域幅はマルチプレクサ（２）に
供給するサンプリングクロックｓｃに供給するサンプリ
ングクロックによって決定される。然し、無線伝送を行
なう場合には伝送路のＳ／Ｎ、無線チャンネル数等を確
保するために制限を受ける。特に受信ｆｉ（２４）側の
チューナ（１５）内に図示されていないが設けられてい
る、高周波増幅段の共振回路の帯域幅や、中間周波数増
幅段のフィルタの帯域幅はサンプリングクロックＳＣに
よって決定される信号帯域で設計されて固定されるため
設計後に変更することは出来ない構成である。所が、生
体信号は広帯域伝送を必要とする、例えば、ヒス束心電
信号と神経反応信号を組合せて伝送しようとすると、無
線伝送では帯域が広すぎて伝送不可能となる場合が発生
する。この時は有線伝送に切換えて伝達する。この為に
本例では有線無線検知回路（１１）で有線ケーブル（２
６）の一端に接続されたプラグ（７ｂ）　　（１８ｂ）
と送受信機（１３）　　（２４）側に設けられたジャッ
ク（７ａ）（１８ａ　）との嵌合状態を検知し、この検
知信号に基づいて、切換スイッチ（８１、（８’）の可
動接片ａを第２の固定接点Ｃ側に切換えることでクロッ
ク発生回路（１０）　、　　（１０’）からのクロック
が直接コントローラ（５ａ）或は多重信号復調回路（１
６）に供給され、１／２分周回路（９１（９’）をバイ
パスするため無線伝送時に１／２分周回路＋９）、　　
（９’）及び切換スイッチ（８１，（８’）の第１の固
定接点ｂ　−可動接片ａを介してコントローラ（５ａ）
或は多重信号復調回路（１６）に供給されていたクロッ
ク信号は２倍となり、その結果法伝送帯域を確保するこ
とが出来る。

この場合、有線ケーブル（２６）で伝送されるため無線
の時の様に制限を受けることがなく、特に有線ケーブル
が同軸ケーブルや光ケーブルの場合はサンプリングクロ
ック信号を大きく可変させることが出来る。

又、送受信機（１３）　　（２４）側の有線無線検知回
路（１１）　　（１１’）としては有線又は無線伝送時
に機械的スイッチを“オン”又は“オフ１させて有線伝
送状態か無線伝送状態かを検知してもよい。

第２図は有線、無線検知回路の更に他の実施例を示す系
統図である。

第２図で第１図との対応部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。

第２図の送信機（１３）では多重信号変調回路（３）と
してＰＣＭが用いられる。コントローラ（５ａ）からの
サンプリングクロック信号ＳＣによって標本化され、ア
ナログ生体信号はパルス振幅変調（以下ＰＡＭと記す）
され、ＰＡＭのパルスは量子化され、２値化され、例え
ば、非零もとり（以ＦＮＲＺ方式と記す）でマンチェス
タコードエンコーダ（２５）に供給される。

マンチェスタコードエンコーダには切換スイッチ（８）
を介してクロック発生回路（１０）からクロック信号Ｃ
Ｌが供給される。ＮＲＺ方式では２値信号の　“１゛を
伝送するときはマーク（高レベル）に、逆に“０”を伝
送するときはスペース（低レベル）にするが、′１”或
は“θ″が続くとクロック信号を受信機（２４）で受信
出来ない。そこでマンチェスタコードエンコーダ（２５
）で２送信％の“１”に対しビット区間の中央で高レベ
ルから低レベルに変化させ、一方“Ｏ”に対しては逆に
低レベルから高レベルに変化させる。マンチェスタコー
ドエンコーダでは直流成分がなく、クロック信号ＣＬ成
分を持つため特別のクロック信号を必要としない、即ち
マンチェスタコードエンコーダ（２５）でエンコードし
て受信機（２４）側に有線ケーブル（２６）を通して送
信すれば、受信機（２４）側ではこのクロック信号成分
を分離して有線か無線かの検知信号とすることが出来る
。第２図でコネクタ（７１（１Ｂ）のプラグ（７ｂ）　
　（１８ｂ）が送信機及び受信機（１３）　　（２４）
側のジャック（７ａ）　　（１８ａ）に接合されたとす
れば、マンチェスタコードエンコーダ（２５）から上述
したクロック信号ＣＬを含むエンコードデータをバンド
パスフィルタ（２９）に供給して、クロック信号ＣＬを
分離し、この分離したクロック信号ＣＬを検波回路（３
０）で検波し、この検波出力をレベルコンパレータ（３
１）に供給して所定レベルと比較し、一定のレベル以上
になると有線接続されたものと判断し、切換スイッチ（
８′）の可動接片ａを固定接点Ｃ側に切換える様にする
。即ち本例の場合はマンチェスタコードデコーダ（２８
）は送信機（２４）側のクロック信号ＣＬの再生を行な
えるので第１図の様に受信機（２４）側にクロック発生
回路（１０’）と１／２分周回路（９′）を必要としな
い。

上述の場合はクロック信号を検知して切換スイッチ（８
′）を制御した例を説明したが、受信機（２４）側では
有線ケーブル（２６）に伝達されて来る電気信号の有無
を検知するために電気信号を増幅し、コンパレータを動
作させて信号の到来を検出する様にしてもよい。

送信機（１３）側の有線、無線検知回路（１１）として
ショートピン（２７）をコネクタ（７）に組合せた例を
第２図で説明する。コネクタ（マ）のプラグ（７ｂ）に
は有線ケーブル（２６）を接続するメインピンの他にシ
ョートピン（２７）が設けられ、ジャック（７ａ）にも
メインピンの外に一端が接地され、他端がプルアップ抵
抗器（８ｅ）を介して＋Ｖ電圧に接続されているショー
トピン（２７）と嵌り合うジャックピンを有する。切換
スイッチ（８）は３個のナントゲート回路（８ａ）　　
＜　８ｂ）　　（８ｄ）並にノット回路（８Ｃ）で構成
され、クロック発生回路（１０）の出力端子はナントゲ
ート回路（８ａ）の一方の入力端子に接続され、１／２
分周回路（９）の出力端子はナントゲート回路（８ｂ）
の一方の入力端子に接続されている。又、プルアップ抵
抗器（８ｅ）の一端はナントゲート回路（８ｂ）の他端
とノット回路（８ｃ）の入力端子に接続され、ソフト回
路（８ｃ）の出力端子はナントゲート回路（８ａ）の他
方の入力端子に接続されている。ナントゲート回路（８
ａ）（８ｂ）の夫々の出力端子はナントゲート回路（８
ｄ）の入力端子に夫々接続され、ナントゲート回路（８
ｄ）の出力端子はコントローラ（５ａ）とマンチェスタ
コードエンコーダ（２５）に接続されている。

上述の構成でコネクタ（７）のプラグ（７ｂ）とジャッ
ク（７ａ）が接合されるとプラグ（７ｂ）のショートビ
ン（２７）を介してプルアップ電圧は接地され、“Ｌ”
状態となり、入力が“Ｈ″Ｈ″Ｈ″状態たナントゲート
（８ｂ）はＬ″″Ｈ”状態となると共にナントゲート（
８ａ）は′″Ｈ″″し”状態から“Ｈ“Ｈ”状態となり
、ナントゲート回路（８ｄ）の入力は“Ｈ”Ｌ”となり
その出力は“Ｈ″となってクロック発生回路（１ｏ）か
らの無線伝送時の２倍のクロック信号ＣＬがマンチェス
タコードエンコーダ（２５）とコントローラ（５ａ）に
供給される。

本例は畝上の様に構成させたのでポリグラフ等の多チャ
ンネル、広帯域、高精度、計測システムと、帯域が狭く
てもよいＰＭＳ等の操作性が重視されるシステムが同一
ハードウェアによって総合的に構築することが出来る。

又、有線伝送時に自動的に占有帯域を拡大し、広帯域伝
送を行なうことが出来る。

上述の例ではクロンク周波数を変化させる可変手段とし
て機械的、電気的切換スイッチを用いた例を説明したが
ＰＬＬ等を用いて、クロック信号を連続的に可変させる
ことも出来る。

向、本発明は畝上の実施例に限定されることなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが出来
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、有線伝送時に無線伝送時の占有帯域を
拡大し、広帯域の生体信号を伝送し得る無線有線両用送
受信装置が得られる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無線有線両用送受信装置の一実施例を
示す系統図、第２図は本発明の無線有線両用送受信装置
の他の実施例を示す系統図、第３図は従来の無線有線両
用送受信装置の系統図である。 （Ｉａ）　　（ｌｂ）　　（Ｌｃ）　−（ｉｎ）は増幅
器、（２）はマルチプレクサ、（３）は多重信号変調回
路、（４）は高周波変調回路、（５ａ）　　（５ｂ）は
コントローラ、（７）（１８）はコネクタ、＋０１．　
　（９’）は１／２分周回路、（１０）　、　　（１０
’）はクロック発生回路、（１１）。 （１１’）は有線無線検知回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生体信号を変調して無線送信或は有線送信する送信手段
   と、 該送信手段からの変調された生体信号を受信して復調し
   、元の生体信号を得る受信手段と、上記送信手段で有線
   、無線のいずれの伝送状態であるかを検知する検知手段
   と、 サンプリングクロック周波数を変化させる可変手段とを
   具備し、 有線によって生体信号を上記送信手段から受信手段に伝
   送するときは上記検知手段に基づいて上記可変手段のク
   ロック周波数を増加させる様にしたことを特徴とする無
   線有線両用送受信装置。