JPH06233829A - 移植可能な医療装置用の同期遠隔測定システム - Google Patents
移植可能な医療装置用の同期遠隔測定システムInfo
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- JPH06233829A JPH06233829A JP3174127A JP17412791A JPH06233829A JP H06233829 A JPH06233829 A JP H06233829A JP 3174127 A JP3174127 A JP 3174127A JP 17412791 A JP17412791 A JP 17412791A JP H06233829 A JPH06233829 A JP H06233829A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
- A61N1/18—Applying electric currents by contact electrodes
- A61N1/32—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
- A61N1/36—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
- A61N1/372—Arrangements in connection with the implantation of stimulators
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- A61N1/37252—Details of algorithms or data aspects of communication system, e.g. handshaking, transmitting specific data or segmenting data
- A61N1/3727—Details of algorithms or data aspects of communication system, e.g. handshaking, transmitting specific data or segmenting data characterised by the modulation technique
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- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4902—Pulse width modulation; Pulse position modulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ペースメーカーその他の移植可能な医療装置
からのアナログ情報およびデジタル情報の多重化遠隔測
定のための同期遠隔測定システムとその方法を提供す
る。 【構成】 アナログ・デジタル同期遠隔測定システムは
2チャンネルアナログ変調器・パルス発生器10と、遠
隔測定モード制御回路36と、パルス発生器38と、メ
インビットタイミング発生器40およびORゲート42
で構成される。遠隔測定同期パルスが1kHz のレートで
発生され、パルス位置変調が採用されている。 【効果】 該システムを採用することにより、移植可能
な医療装置に課せられた電気的および物理的制約を軽減
する。
からのアナログ情報およびデジタル情報の多重化遠隔測
定のための同期遠隔測定システムとその方法を提供す
る。 【構成】 アナログ・デジタル同期遠隔測定システムは
2チャンネルアナログ変調器・パルス発生器10と、遠
隔測定モード制御回路36と、パルス発生器38と、メ
インビットタイミング発生器40およびORゲート42
で構成される。遠隔測定同期パルスが1kHz のレートで
発生され、パルス位置変調が採用されている。 【効果】 該システムを採用することにより、移植可能
な医療装置に課せられた電気的および物理的制約を軽減
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は心臓ペースメーカーとそ
の他の移植可能な医療装置に用いる遠隔測定システムに
関し、さらに詳細にはパルス変調を用いる遠隔測定シス
テムに関する。
の他の移植可能な医療装置に用いる遠隔測定システムに
関し、さらに詳細にはパルス変調を用いる遠隔測定シス
テムに関する。
【0002】最近のペースメーカーは従来、患者の体内
に移植された際の情報の伝送および受信のためのなんら
かの形態の通信リンク(link)を採用している。刺
激パルス率、逸脱間隔、不応期、パルス幅、パルス振
幅、および感度といった、ペースメーカーの動作に影響
する動作モードおよび他のパラメータを遠隔プログラミ
ングするには通常外部プログラミング装置が用いられ
る。さらに、ペースメーカーは通常、遠隔測定を介して
状態情報および生物学的情報を伝送する能力を有する。
動作モードとその他のプログラムされたパラメータの実
際の設定、たとえばペースメーカーの電池の状態等をこ
の方法で確認することができる。ペースメーカーの感知
した心臓中の電気的活動、温度、および他の生理的パラ
メータもまた遠隔測定を介して外部で監視される。
に移植された際の情報の伝送および受信のためのなんら
かの形態の通信リンク(link)を採用している。刺
激パルス率、逸脱間隔、不応期、パルス幅、パルス振
幅、および感度といった、ペースメーカーの動作に影響
する動作モードおよび他のパラメータを遠隔プログラミ
ングするには通常外部プログラミング装置が用いられ
る。さらに、ペースメーカーは通常、遠隔測定を介して
状態情報および生物学的情報を伝送する能力を有する。
動作モードとその他のプログラムされたパラメータの実
際の設定、たとえばペースメーカーの電池の状態等をこ
の方法で確認することができる。ペースメーカーの感知
した心臓中の電気的活動、温度、および他の生理的パラ
メータもまた遠隔測定を介して外部で監視される。
【0003】各種の遠隔測定法と皮膚に侵襲することな
く通信を行うために採用される変調の形態の例を以下の
米国特許に見ることができる。
く通信を行うために採用される変調の形態の例を以下の
米国特許に見ることができる。
【0004】 特許番号 発明者 発行日 変 調* 4,026,305 Brownleeその他 1977年 5月31日 PIM 4,223,679 Schulmanその他 1980年 9月23日 FM/FM, FM/AM 4,237,895 Johnson 1980年12月 9日 PIM, PWM 4,281,664 Duggan 1981年 8月 4日 FM, FSK 4,409,984 Dick 1983年10月18日 FM 4,522,208 Buffet 1985年 6月11日 PPM 4,543,953 Slocumその他 1985年10月 1日 PM, PSK 4,550,370 Baker 1985年10月29日 PIM 4,556,063 Thompsonその他 1985年12月 3日 PIM 4,681,111 Silvian 1987年 7月21日 FM, PSK, PWM, PPM, FSK 4,686,990 Moberg 1987年 8月18日 PPM 4,741,340 Batinaその他 1988年 5月 3日 PWM 4,757,816 Ryanその他 1988年 7月 9日 PIM 4,791,936 Snell その他 1988年12月20日 FM, PAM /PWM, PSK *AM =振幅変調 FM =周波数変調 FSK =周波数シフトキーイング PM =位相変調 PAM =パルス振幅変調 PIM =パルス間隔変調 PPM =パルス位置変調 PSK =位相シフトキーイング PWM =パルス幅変調 なんらかの形態のパルス変調を説明する特許の中で、M
obergの特許では電池の充電状態に依存する連続す
る刺激パルスの間のクロノロジカルな位置にマーキング
パルス(marking pulse)を配置するペー
スメーカー電池テスト回路を開示している。マーキング
パルスの発生はペースメーカーによって発生する刺激パ
ルスに依存する。このシステムではある心拍周期中にわ
ずか1ビットの情報しか伝送できず、したがってデータ
率に関しては非常に限られたものであることは明らかで
ある。
obergの特許では電池の充電状態に依存する連続す
る刺激パルスの間のクロノロジカルな位置にマーキング
パルス(marking pulse)を配置するペー
スメーカー電池テスト回路を開示している。マーキング
パルスの発生はペースメーカーによって発生する刺激パ
ルスに依存する。このシステムではある心拍周期中にわ
ずか1ビットの情報しか伝送できず、したがってデータ
率に関しては非常に限られたものであることは明らかで
ある。
【0005】Buffetの特許では大きな可能設定範
囲(すなわち開示された実施例におけるあらゆるパラメ
ータに対して16の可能な値)を有する多数のプログラ
ム可能なパラメータの実際の設定をチェックする能力を
提供することを意図したデジタル遠隔測定システムを開
示している。ペーシング期間T(心拍周期)の小部分で
ある時間ΔTがあるパラメータ値に割り当てられ、次
に、持続時間を合わせると2Tとなる2つの連続するペ
ーシング間隔が、一方を短縮し、他方をΔTだけ長くす
ることによって変更される。このパラメータ値は2つの
変更された間隔の相対的な長さを比較することによって
外部から知ることができる。遠隔測定は所定のペーシン
グ率の非同期モードで動作するペースメーカーについて
のみ行われる。1個のデジタル値の伝送に2つの全心拍
周期、たとえば毎分60パルスで2秒を要するというよ
うに実際のデータ率は非常に低い。このようなデータ率
は移植可能な装置からのデータの遠隔測定の多くの応用
において許容できないほど低いものである。
囲(すなわち開示された実施例におけるあらゆるパラメ
ータに対して16の可能な値)を有する多数のプログラ
ム可能なパラメータの実際の設定をチェックする能力を
提供することを意図したデジタル遠隔測定システムを開
示している。ペーシング期間T(心拍周期)の小部分で
ある時間ΔTがあるパラメータ値に割り当てられ、次
に、持続時間を合わせると2Tとなる2つの連続するペ
ーシング間隔が、一方を短縮し、他方をΔTだけ長くす
ることによって変更される。このパラメータ値は2つの
変更された間隔の相対的な長さを比較することによって
外部から知ることができる。遠隔測定は所定のペーシン
グ率の非同期モードで動作するペースメーカーについて
のみ行われる。1個のデジタル値の伝送に2つの全心拍
周期、たとえば毎分60パルスで2秒を要するというよ
うに実際のデータ率は非常に低い。このようなデータ率
は移植可能な装置からのデータの遠隔測定の多くの応用
において許容できないほど低いものである。
【0006】Thompsonその他が伝送されたパル
スの間隔がアナログ信号の振幅に対応する、ペースメー
カー用の非同期遠隔測定システムを開示している。アナ
ログ電圧が変化するに連れて、可変周波数発振器によっ
て制御されるパルス間隔が、該特許の図3の波形に示す
ように、600〜1000μsの範囲で変化する。発振
器によってトリガーされたタンク回路からのRFエネル
ギーのバーストは外部受信器に結合される。この発振器
は自走式である。
スの間隔がアナログ信号の振幅に対応する、ペースメー
カー用の非同期遠隔測定システムを開示している。アナ
ログ電圧が変化するに連れて、可変周波数発振器によっ
て制御されるパルス間隔が、該特許の図3の波形に示す
ように、600〜1000μsの範囲で変化する。発振
器によってトリガーされたタンク回路からのRFエネル
ギーのバーストは外部受信器に結合される。この発振器
は自走式である。
【0007】自走式発振器とともに動作する別の非同期
遠隔測定システムが上述のBrownleeその他の特
許に開示されており、そこでは主として電池の電圧の遠
隔測定用パルス間隔変調を述べ、さらに不応の遅延時間
およびペーシングパルスの振幅および/もしくは幅の遠
隔測定のためのより高い変調率の搬送波周波数の変調に
言及している。同様に、Johnsonの特許において
はペーサーパルスの間隔がペーサー電池の状態の測定値
として表される。Ryanその他は心臓内の電位図が電
圧制御されたパルス発生器への制御信号として適用され
る非同期遠隔測定システムを開示している。
遠隔測定システムが上述のBrownleeその他の特
許に開示されており、そこでは主として電池の電圧の遠
隔測定用パルス間隔変調を述べ、さらに不応の遅延時間
およびペーシングパルスの振幅および/もしくは幅の遠
隔測定のためのより高い変調率の搬送波周波数の変調に
言及している。同様に、Johnsonの特許において
はペーサーパルスの間隔がペーサー電池の状態の測定値
として表される。Ryanその他は心臓内の電位図が電
圧制御されたパルス発生器への制御信号として適用され
る非同期遠隔測定システムを開示している。
【0008】上に掲げたSilvian,Dugga
n,Baker,およびThompsonその他の特許
のうちのいくつかはペースメーカーからのアナログ情報
あるいはデジタル情報のいずれかを選択的に伝送するこ
とのできるシステムを説明している。Thompson
その他もまた2チャンバーペースメーカーからの心房お
よび心室の電位図等のような1つ以上のアナログデータ
のチャンネルの順次転送のための時分割多重化法に言及
している。Thompsonその他のシステムは公称発
振器周波数をシフトし、第2のアナログチャンネルを作
り、それによって追加のパルス間隔の範囲を生成する。
第2のチャンネルの情報を復調するためにこの追加のパ
ルス間隔を外部受信器内で測定する必要がある。このシ
ステムはアナログデータの伝送を開始する前にデジタル
データの伝送を完了するように思われる。
n,Baker,およびThompsonその他の特許
のうちのいくつかはペースメーカーからのアナログ情報
あるいはデジタル情報のいずれかを選択的に伝送するこ
とのできるシステムを説明している。Thompson
その他もまた2チャンバーペースメーカーからの心房お
よび心室の電位図等のような1つ以上のアナログデータ
のチャンネルの順次転送のための時分割多重化法に言及
している。Thompsonその他のシステムは公称発
振器周波数をシフトし、第2のアナログチャンネルを作
り、それによって追加のパルス間隔の範囲を生成する。
第2のチャンネルの情報を復調するためにこの追加のパ
ルス間隔を外部受信器内で測定する必要がある。このシ
ステムはアナログデータの伝送を開始する前にデジタル
データの伝送を完了するように思われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】移植可能な医療装置か
らのアナログデータおよびデジタルデータの遠隔測定の
ための数多くの技術が存在するにもかかわらず、かかる
遠隔測定システムの設計において直面するさまざまな問
題に対するよりよい包括的な解決に対する必要性が残っ
ている。かかる問題には非常に低い電力消費、低電圧源
からの動作、最小限の回路部品点数、回路の再生可能
性、かかる応用に使用可能な能動素子との互換性、およ
び許容可能なデジタルデータ率および/もしくは実用的
なアナログチャンネルバンド幅等に対する要請がある。
らのアナログデータおよびデジタルデータの遠隔測定の
ための数多くの技術が存在するにもかかわらず、かかる
遠隔測定システムの設計において直面するさまざまな問
題に対するよりよい包括的な解決に対する必要性が残っ
ている。かかる問題には非常に低い電力消費、低電圧源
からの動作、最小限の回路部品点数、回路の再生可能
性、かかる応用に使用可能な能動素子との互換性、およ
び許容可能なデジタルデータ率および/もしくは実用的
なアナログチャンネルバンド幅等に対する要請がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は改善された遠隔
測定装置と方法を提供し、特にペースメーカーに適した
第1実施例においては、連続するペーシングパルスの間
に複数の遠隔測定同期パルスが発生し、アナログデータ
パルスを同期パルスのうちの1つからアナログ入力信号
の瞬時値に対応する間隔だけずらすためにパルス位置変
調が採用されている。このアナログデータパルスは関連
する同期パルスとともに外部の装置に伝送される。
測定装置と方法を提供し、特にペースメーカーに適した
第1実施例においては、連続するペーシングパルスの間
に複数の遠隔測定同期パルスが発生し、アナログデータ
パルスを同期パルスのうちの1つからアナログ入力信号
の瞬時値に対応する間隔だけずらすためにパルス位置変
調が採用されている。このアナログデータパルスは関連
する同期パルスとともに外部の装置に伝送される。
【0011】この発明の別の側面によれば、移植可能な
医療装置からのアナログ情報およびデジタル情報の同期
多重化遠隔測定のためのシステムと方法が提供される。
複数の遠隔測定同期パルス中の同じ同期パルスに対する
アナログデータパルスとデジタルデータパルスを発生す
るためにパルス位置変調が採用される。このアナログデ
ータパルスとデジタルデータパルスは同じ同期パルスか
ら、アナログ入力信号の瞬時値とデジタル入力信号の瞬
時状態にそれぞれ対応する異なる間隔でずらされる。こ
のアナログおよびデジタルデータパルスは同期パルスと
ともに外部装置に伝送される。移植可能な医療装置は心
臓ペースメーカーとすることができ、ペースメーカーと
いう用語の意味するところには心臓に制御された刺激を
加えるための装置や、人工心臓や心室支援装置等の他の
装置用のペーシングおよび制御装置が含まれる。またか
かる医療装置には、移植可能な除細動器あるいは電気除
細動器、移植可能な投薬装置、あるいは脳、脊髄、筋
肉、骨、神経あるいは他の身体器官あるいは組織に関す
る治療や診察等を行うための他の移植可能な装置が含ま
れる。
医療装置からのアナログ情報およびデジタル情報の同期
多重化遠隔測定のためのシステムと方法が提供される。
複数の遠隔測定同期パルス中の同じ同期パルスに対する
アナログデータパルスとデジタルデータパルスを発生す
るためにパルス位置変調が採用される。このアナログデ
ータパルスとデジタルデータパルスは同じ同期パルスか
ら、アナログ入力信号の瞬時値とデジタル入力信号の瞬
時状態にそれぞれ対応する異なる間隔でずらされる。こ
のアナログおよびデジタルデータパルスは同期パルスと
ともに外部装置に伝送される。移植可能な医療装置は心
臓ペースメーカーとすることができ、ペースメーカーと
いう用語の意味するところには心臓に制御された刺激を
加えるための装置や、人工心臓や心室支援装置等の他の
装置用のペーシングおよび制御装置が含まれる。またか
かる医療装置には、移植可能な除細動器あるいは電気除
細動器、移植可能な投薬装置、あるいは脳、脊髄、筋
肉、骨、神経あるいは他の身体器官あるいは組織に関す
る治療や診察等を行うための他の移植可能な装置が含ま
れる。
【0012】この発明の広義の目的は移植可能な医療装
置からのデータの遠隔測定のための改善されたシステム
と方法を提供することである。
置からのデータの遠隔測定のための改善されたシステム
と方法を提供することである。
【0013】もう1つの目的は移植可能な装置に課せら
れた電気的および物理的制約を軽減することである。
れた電気的および物理的制約を軽減することである。
【0014】この発明の他の目的と利点は以下の実施例
の詳細な説明を添付図面を参照して読むことによって明
らかになろう。
の詳細な説明を添付図面を参照して読むことによって明
らかになろう。
【0015】
【実施例】本発明の原理のよりよい理解を計るために図
面に示した実施例について説明する。また、実施例の説
明には特定の用語が用いられる。しかし、それはこの発
明の範囲を限定するものではなく、当業者が通常考えつ
くような図示した装置に対する変更、改造、更にここに
説明する本発明の原理の応用に制約を加えるものでもな
い。
面に示した実施例について説明する。また、実施例の説
明には特定の用語が用いられる。しかし、それはこの発
明の範囲を限定するものではなく、当業者が通常考えつ
くような図示した装置に対する変更、改造、更にここに
説明する本発明の原理の応用に制約を加えるものでもな
い。
【0016】本発明による2チャンネルアナログ遠隔測
定パルス発生器を図1に示し、参照符号10で指定す
る。この発生器はアナログ入力チャンネル1と2の信号
に対してスケーリングを含むアナログ処理を行うための
別個のアナログ入力増幅器12および14を含む。増幅
器12と14の出力は、それぞれが図2に示すように構
成された電圧制御単安定マルチバイブレータ(以下、単
安定と言う)16および18の制御入力に結合される。
当業者には理解できるように、それぞれの電圧制御され
た単安定、あるいはワンショットマルチバイブレータ
(以下、ワンショットと言う)はトリガー入力のハイ
(“1”)論理レベルによってトリガーされ、NORゲ
ート34の1つの入力に接続され、そこでコンパレータ
32の出力がハイになり、コンデンサC1が抵抗器R1
を介して幅制御入力に供給されるアナログ入力信号の瞬
時電圧を越える電圧まで充電されるまでハイの状態にと
どまる。R1の値は電流消費を最小限にするためにでき
るだけ高くしなければならない。現在のところ好適なR
1とC1の値はそれぞれ8.2MΩと220pFであ
る。電圧制御された単安定(VCM)16は後に説明す
るように好適には1チャンネルモードにおいて1kHz 、
すなわち1ミリ秒毎に1回トリガーされ、単安定16お
よび18は1ミリ秒毎にトグルされるチャンネル多重化
回路(MUX)28を介して2チャンネル動作中交互に
トリガーされ、その結果500Hzの個々のアナログチャ
ンネルサンプル率が得られる。各単安定のR1−C1時
定数と入力増幅器12および14のスケーリング部材は
各単安定の各出力パルスの持続時間が関連するチャンネ
ル入力に供給される±20ミリボルト(mV)の入力範囲
に対するアナログ入力電圧の関数として200マイクロ
秒(μs)の範囲でリニアに変化するように選定され
る。このリニアな範囲は好適には−20mVの入力電圧に
対応する600μsの最小時間間隔と、+20mVの入力
電圧に対応する800μsの最大時間間隔を有する。各
単安定の出力パルスが終了するとこれが単安定マルチバ
イブレータ16および18とORゲート20を介して結
合された固定長単安定22をトリガーする。単安定22
の出力はORゲート24を介して結合コイル26を動か
す。このORゲート24はアナログデータ遠隔測定に関
連するすべてのパルスを通すその機能を示すために3つ
の入力を有するものとして示されている。後述するが、
IDパルスとトリガー/同期(TRIG/SYNC)パ
ルスは好適には図5(ゲート42)に示すように2入力
ORゲートへの同じラインに供給される。図3には電圧
制御された単安定をトリガーする同期パルスとその結果
得られるアナログデータパルスとの同期パルスの相対的
なタイミング、さらに後述するように、複合アナログ/
デジタル遠隔測定データビットを形成するためにそれに
組み合わされた他のパルスの相対的タイミングを示す。
定パルス発生器を図1に示し、参照符号10で指定す
る。この発生器はアナログ入力チャンネル1と2の信号
に対してスケーリングを含むアナログ処理を行うための
別個のアナログ入力増幅器12および14を含む。増幅
器12と14の出力は、それぞれが図2に示すように構
成された電圧制御単安定マルチバイブレータ(以下、単
安定と言う)16および18の制御入力に結合される。
当業者には理解できるように、それぞれの電圧制御され
た単安定、あるいはワンショットマルチバイブレータ
(以下、ワンショットと言う)はトリガー入力のハイ
(“1”)論理レベルによってトリガーされ、NORゲ
ート34の1つの入力に接続され、そこでコンパレータ
32の出力がハイになり、コンデンサC1が抵抗器R1
を介して幅制御入力に供給されるアナログ入力信号の瞬
時電圧を越える電圧まで充電されるまでハイの状態にと
どまる。R1の値は電流消費を最小限にするためにでき
るだけ高くしなければならない。現在のところ好適なR
1とC1の値はそれぞれ8.2MΩと220pFであ
る。電圧制御された単安定(VCM)16は後に説明す
るように好適には1チャンネルモードにおいて1kHz 、
すなわち1ミリ秒毎に1回トリガーされ、単安定16お
よび18は1ミリ秒毎にトグルされるチャンネル多重化
回路(MUX)28を介して2チャンネル動作中交互に
トリガーされ、その結果500Hzの個々のアナログチャ
ンネルサンプル率が得られる。各単安定のR1−C1時
定数と入力増幅器12および14のスケーリング部材は
各単安定の各出力パルスの持続時間が関連するチャンネ
ル入力に供給される±20ミリボルト(mV)の入力範囲
に対するアナログ入力電圧の関数として200マイクロ
秒(μs)の範囲でリニアに変化するように選定され
る。このリニアな範囲は好適には−20mVの入力電圧に
対応する600μsの最小時間間隔と、+20mVの入力
電圧に対応する800μsの最大時間間隔を有する。各
単安定の出力パルスが終了するとこれが単安定マルチバ
イブレータ16および18とORゲート20を介して結
合された固定長単安定22をトリガーする。単安定22
の出力はORゲート24を介して結合コイル26を動か
す。このORゲート24はアナログデータ遠隔測定に関
連するすべてのパルスを通すその機能を示すために3つ
の入力を有するものとして示されている。後述するが、
IDパルスとトリガー/同期(TRIG/SYNC)パ
ルスは好適には図5(ゲート42)に示すように2入力
ORゲートへの同じラインに供給される。図3には電圧
制御された単安定をトリガーする同期パルスとその結果
得られるアナログデータパルスとの同期パルスの相対的
なタイミング、さらに後述するように、複合アナログ/
デジタル遠隔測定データビットを形成するためにそれに
組み合わされた他のパルスの相対的タイミングを示す。
【0017】各パルスの幅は情報を伝達せず、したがっ
てすべてのパルスは電力消費を最小限にするために非常
に幅を狭くし、持続時間を25μs以下のオーダーとす
るのが好適である。遠隔測定されるすべての情報は関連
する同期パルスからのパルスの時間変位の中に含まれ、
最も好適にはこれらのパルスの立上り区間の間の時間変
位に含まれる。たとえば、同期パルスの立上り区間と関
連するアナログデータパルスの立上り区間の間の時間の
長さは遠隔測定されるアナログ信号の瞬時電圧に対応す
る。外部受信器が同期パルスとデータパルスの間の時間
を測定し、元のアナログ(変調)信号を再度作成する。
データ受信器には後に詳述するようにアナログ信号位相
を保存するように同期パルスとデータパルスとを自動的
に識別する回路が組み込まれている。
てすべてのパルスは電力消費を最小限にするために非常
に幅を狭くし、持続時間を25μs以下のオーダーとす
るのが好適である。遠隔測定されるすべての情報は関連
する同期パルスからのパルスの時間変位の中に含まれ、
最も好適にはこれらのパルスの立上り区間の間の時間変
位に含まれる。たとえば、同期パルスの立上り区間と関
連するアナログデータパルスの立上り区間の間の時間の
長さは遠隔測定されるアナログ信号の瞬時電圧に対応す
る。外部受信器が同期パルスとデータパルスの間の時間
を測定し、元のアナログ(変調)信号を再度作成する。
データ受信器には後に詳述するようにアナログ信号位相
を保存するように同期パルスとデータパルスとを自動的
に識別する回路が組み込まれている。
【0018】受信側でチャンネルを識別する目的で、ア
ナログチャンネル2が選択されたときにはビット同期パ
ルスの100マイクロ秒後にIDパルスが伝送され、図
3に示すように、現在のアナログデータビットがチャン
ネル2に対応することを表示する。このIDパルスはチ
ャンネル1が選択されたときには発生せず、図3に示す
2つのデジタルデータパルスのうちの1つだけがデジタ
ルデータ遠隔測定のいずれかの1つのビット期間中に発
生する。
ナログチャンネル2が選択されたときにはビット同期パ
ルスの100マイクロ秒後にIDパルスが伝送され、図
3に示すように、現在のアナログデータビットがチャン
ネル2に対応することを表示する。このIDパルスはチ
ャンネル1が選択されたときには発生せず、図3に示す
2つのデジタルデータパルスのうちの1つだけがデジタ
ルデータ遠隔測定のいずれかの1つのビット期間中に発
生する。
【0019】必要であれば、マルチプレクサ28をチャ
ンネル1に対応する位置に維持することによって単一チ
ャンネル動作を簡単に行うことができる。また、トリガ
ー/同期パルスがマルチプレクサを介さず単安定16の
トリガー入力に直接供給され、単安定16の出力がOR
ゲートを介さず単安定22のトリガー入力に直接接続さ
れる簡略化した回路を設けることができる。増幅器14
と単安定18を削除することによってこの簡略化した回
路の部品点数をさらに減らすことができる。
ンネル1に対応する位置に維持することによって単一チ
ャンネル動作を簡単に行うことができる。また、トリガ
ー/同期パルスがマルチプレクサを介さず単安定16の
トリガー入力に直接供給され、単安定16の出力がOR
ゲートを介さず単安定22のトリガー入力に直接接続さ
れる簡略化した回路を設けることができる。増幅器14
と単安定18を削除することによってこの簡略化した回
路の部品点数をさらに減らすことができる。
【0020】入力増幅器12および14はともに図4A
に示すように構成され、別個のしかし同じ入力およびフ
ィードバックインピーダンスC2,R2,およびR3を
有し、図示するように接続された抵抗器R4,R5およ
びコンデンサC3からなる共通のインピーダンス網を有
する。増幅器12および14としては、それぞれがCM
OS装置の4000シリーズの4575デュアル/デュ
アル増幅器−コンパレータの2つの演算増幅器のうちの
1つを用いた演算増幅器回路が好適である。4575の
この2つのコンパレータは好適にはVCM16および1
8のコンパレータ32に用いられる。入力増幅器の受動
素子の好適な値は次の通りである。
に示すように構成され、別個のしかし同じ入力およびフ
ィードバックインピーダンスC2,R2,およびR3を
有し、図示するように接続された抵抗器R4,R5およ
びコンデンサC3からなる共通のインピーダンス網を有
する。増幅器12および14としては、それぞれがCM
OS装置の4000シリーズの4575デュアル/デュ
アル増幅器−コンパレータの2つの演算増幅器のうちの
1つを用いた演算増幅器回路が好適である。4575の
この2つのコンパレータは好適にはVCM16および1
8のコンパレータ32に用いられる。入力増幅器の受動
素子の好適な値は次の通りである。
【0021】 図4Aに示す基準電圧(VREF)は、図4Bに概略を
示す固定ワンショット22のコンパレータ35の非反転
入力に供給される。当業者には理解できるように、ワン
ショット22はそのトリガー入力に供給されるVCM出
力パルスの立下り区間によってトリガーされ、その出力
がハイになりコンザンサC4が抵抗器R6を介してVR
EFを越える電圧まで充電されるまでハイの状態にとど
まる。R6とC4の好適な値はそれぞれ200kΩと2
20pFである。
示す固定ワンショット22のコンパレータ35の非反転
入力に供給される。当業者には理解できるように、ワン
ショット22はそのトリガー入力に供給されるVCM出
力パルスの立下り区間によってトリガーされ、その出力
がハイになりコンザンサC4が抵抗器R6を介してVR
EFを越える電圧まで充電されるまでハイの状態にとど
まる。R6とC4の好適な値はそれぞれ200kΩと2
20pFである。
【0022】図5において、図1に示す2チャンネルア
ナログ変調器とパルス発生器10は、好適にはアナログ
変調器10に結合された遠隔測定モード制御回路36を
含み、さらに図示したように接続されたデジタルに導出
されたパルス発生器38、メインビットタイミング発生
器40、およびORゲート42を含むアナログ/デジタ
ル同期遠隔測定システムの一部を成す。4000シリー
ズCMOS装置は図5の送信機回路のすべての能動素子
に用いられる。この遠隔測定システムは前述した移植可
能な医療装置のいずれにも組み込むことができるが、実
施例の説明はパルス発生器と、ペーシング機能の監視と
制御用のマイクロプロセッサとを有するプログラム可能
なペースメーカーについて行う。このペースメーカーは
従来型の電池によって電力を得、この電池はまた遠隔測
定システムにも電力を供給する。遠隔測定システムの動
作はペースメーカーのマイクロプロセッサによって発生
するモード制御信号の組み合わせによって開始され、図
5に示す遠隔測定制御ライン上を遠隔測定システムに供
給される。該信号は以下に示す。
ナログ変調器とパルス発生器10は、好適にはアナログ
変調器10に結合された遠隔測定モード制御回路36を
含み、さらに図示したように接続されたデジタルに導出
されたパルス発生器38、メインビットタイミング発生
器40、およびORゲート42を含むアナログ/デジタ
ル同期遠隔測定システムの一部を成す。4000シリー
ズCMOS装置は図5の送信機回路のすべての能動素子
に用いられる。この遠隔測定システムは前述した移植可
能な医療装置のいずれにも組み込むことができるが、実
施例の説明はパルス発生器と、ペーシング機能の監視と
制御用のマイクロプロセッサとを有するプログラム可能
なペースメーカーについて行う。このペースメーカーは
従来型の電池によって電力を得、この電池はまた遠隔測
定システムにも電力を供給する。遠隔測定システムの動
作はペースメーカーのマイクロプロセッサによって発生
するモード制御信号の組み合わせによって開始され、図
5に示す遠隔測定制御ライン上を遠隔測定システムに供
給される。該信号は以下に示す。
【0023】 ANENA=アナログ可能(許可.enable) ANONE=アナログチャンネル1、のみ可能 ANTWO=アナログチャンネル2、のみ可能 DDZER=デジタルデータ0可能 DDONE=デジタルデータ1可能 この遠隔測定システムの実施例において必要とされるこ
れらの制御信号を発生するには6502マイクロプロセ
ッサが適している。これらの制御信号による制御のもと
で遠隔測定システムは単一チャンネルあるいは2チャン
ネル(多重化)アナログデータ遠隔測定のいずれか、お
よび/もしくは単一チャンネルデジタルデータ遠隔測定
を行うことができる。
れらの制御信号を発生するには6502マイクロプロセ
ッサが適している。これらの制御信号による制御のもと
で遠隔測定システムは単一チャンネルあるいは2チャン
ネル(多重化)アナログデータ遠隔測定のいずれか、お
よび/もしくは単一チャンネルデジタルデータ遠隔測定
を行うことができる。
【0024】ペースメーカーから伝送されるデジタルデ
ータはまずDDZERおよびDDONE遠隔測定制御ラ
イン上を遠隔測定モード制御回路36に供給される。こ
のデータの状態はいかなる単一の遠隔測定ビットに対し
ても相補的でなければならない。これに応じて、パルス
発生器38が図3に示す複合アナログ・デジタルビット
の2つの位置の1つ、あるいは他方でデジタルデータパ
ルスを発生する。デジタルデータ“0”は同期パルスの
立上り区間の200μs後に始まるパルスによって表さ
れ、デジタルデータ“1”は同期パルスの立上り区間の
400μs後に始まるパルスによって表される。デジタ
ルデータパルスの挿入はライン52と、アナログ変調器
10からライン58を介して複合遠隔測定ビットのため
のアナログデータパルスを受け取るORゲート42を介
して行われる。チャンネル2のIDパルスはパルス発生
器38によって、ANENA制御信号の機能と、ライン
54を介して接続されたチャンネル選択フリップフロッ
プの状態として生成される。パルス発生器38はまたラ
イン52上に各同期パルスを出力する。
ータはまずDDZERおよびDDONE遠隔測定制御ラ
イン上を遠隔測定モード制御回路36に供給される。こ
のデータの状態はいかなる単一の遠隔測定ビットに対し
ても相補的でなければならない。これに応じて、パルス
発生器38が図3に示す複合アナログ・デジタルビット
の2つの位置の1つ、あるいは他方でデジタルデータパ
ルスを発生する。デジタルデータ“0”は同期パルスの
立上り区間の200μs後に始まるパルスによって表さ
れ、デジタルデータ“1”は同期パルスの立上り区間の
400μs後に始まるパルスによって表される。デジタ
ルデータパルスの挿入はライン52と、アナログ変調器
10からライン58を介して複合遠隔測定ビットのため
のアナログデータパルスを受け取るORゲート42を介
して行われる。チャンネル2のIDパルスはパルス発生
器38によって、ANENA制御信号の機能と、ライン
54を介して接続されたチャンネル選択フリップフロッ
プの状態として生成される。パルス発生器38はまたラ
イン52上に各同期パルスを出力する。
【0025】すべての遠隔測定パルスのタイミングはメ
インビットタイミング発生器40のQ1,Q2,Q3お
よびQ5に供給されるタイミング信号によって制御さ
れ、このメインビットタイミング発生器40は通常20
から50kHz の範囲、好適には40kHz のペースメーカ
ーのメインクロックによって制御される。同期パルス、
IDパルス、およびデジタルデータパルスはすべてこの
メインクロックからデジタル的に発生し、持続時間は好
適には25μsである。アナログデータパルスは持続時
間はそれとほぼ同じであるが、パルス幅はメインクロッ
クではなくワンショット22(図1)によって制御され
る。
インビットタイミング発生器40のQ1,Q2,Q3お
よびQ5に供給されるタイミング信号によって制御さ
れ、このメインビットタイミング発生器40は通常20
から50kHz の範囲、好適には40kHz のペースメーカ
ーのメインクロックによって制御される。同期パルス、
IDパルス、およびデジタルデータパルスはすべてこの
メインクロックからデジタル的に発生し、持続時間は好
適には25μsである。アナログデータパルスは持続時
間はそれとほぼ同じであるが、パルス幅はメインクロッ
クではなくワンショット22(図1)によって制御され
る。
【0026】タイミング発生器40はモード制御回路3
6からライン46および48上に供給されるリセット信
号によって初期化され、各ビット周期の始めに出力Q0
からペースメーカーのマイクロプロセッサにパルスを供
給し、またモード制御回路36にもビット位置基準(B
PREF)としてパルスを供給する。
6からライン46および48上に供給されるリセット信
号によって初期化され、各ビット周期の始めに出力Q0
からペースメーカーのマイクロプロセッサにパルスを供
給し、またモード制御回路36にもビット位置基準(B
PREF)としてパルスを供給する。
【0027】前に述べたように、アナログデータパルス
はそれぞれが対応する同期パルスの後の600μsから
800μsの“枠(ウインドウ,window)”に制
限される。各ビットの後半はアナログデータ専用であ
る。すなわち、同期信号の500μs後から次のビット
の同期パルスまではアナログデータパルス以外のパルス
は伝送されない。このようにしてビットの後半を残して
おくことによって適当なアナログ信号位相を維持するこ
とができる。
はそれぞれが対応する同期パルスの後の600μsから
800μsの“枠(ウインドウ,window)”に制
限される。各ビットの後半はアナログデータ専用であ
る。すなわち、同期信号の500μs後から次のビット
の同期パルスまではアナログデータパルス以外のパルス
は伝送されない。このようにしてビットの後半を残して
おくことによって適当なアナログ信号位相を維持するこ
とができる。
【0028】デジタル情報の転送はデータビットの前半
に起こる。したがって、上述しまた図3に示すように、
このシステムは単一ビット内のアナログ情報あるいはデ
ジタル情報を遠隔測定する、あるいはアナログ情報とデ
ジタル情報の両方を遠隔測定するものである。アナログ
チャンネル識別パルスはビットの前半に発生し、デジタ
ルデータパルスから完全に分離され、それによって2チ
ャンネルアナログデータおよびデジタルデータの同時遠
隔測定中にデジタル情報が失われることがない。
に起こる。したがって、上述しまた図3に示すように、
このシステムは単一ビット内のアナログ情報あるいはデ
ジタル情報を遠隔測定する、あるいはアナログ情報とデ
ジタル情報の両方を遠隔測定するものである。アナログ
チャンネル識別パルスはビットの前半に発生し、デジタ
ルデータパルスから完全に分離され、それによって2チ
ャンネルアナログデータおよびデジタルデータの同時遠
隔測定中にデジタル情報が失われることがない。
【0029】図6には図5のさまざまなブロックに含ま
れる回路をさらに詳細に示す。カウンター60とDフリ
ップフロップ62および64を用いた分周器がそれらに
関連する接続線とともにメインビットタイミング発生器
40を形成する。カウンター40は4017十進カウン
ターが好適である。同様に、ゲート72,74,76お
よびDフリップフロップ78はそれらに関連する接続線
とともにモード制御回路36を形成する。デジタルに導
出されたパルス発生器38は、図示するようにカウンタ
ー60の出力Q2,Q3およびQ5にそれぞれ接続され
た3つのANDゲートとカウンター60の出力Q1に接
続された1つの入力を有する4入力ORゲートを含む組
み合わせ論理回路66、ANDゲート68、および図示
したように接続された1対のDフリップフロップを用い
て設計したデジタルワンショット70からなる。
れる回路をさらに詳細に示す。カウンター60とDフリ
ップフロップ62および64を用いた分周器がそれらに
関連する接続線とともにメインビットタイミング発生器
40を形成する。カウンター40は4017十進カウン
ターが好適である。同様に、ゲート72,74,76お
よびDフリップフロップ78はそれらに関連する接続線
とともにモード制御回路36を形成する。デジタルに導
出されたパルス発生器38は、図示するようにカウンタ
ー60の出力Q2,Q3およびQ5にそれぞれ接続され
た3つのANDゲートとカウンター60の出力Q1に接
続された1つの入力を有する4入力ORゲートを含む組
み合わせ論理回路66、ANDゲート68、および図示
したように接続された1対のDフリップフロップを用い
て設計したデジタルワンショット70からなる。
【0030】図6にはまた図1のMUX28をさらに詳
細に示し、また入力がANENA制御ラインに接続され
たインバータ80を示す。16および18への出力ライ
ンはそれぞれVCM16とVCM18のトリガー入力に
接続されている。このインバータの出力は、動作中ペー
スメーカーの電池の消耗を低減するために、電流設定抵
抗器を介して、好適には各ISET入力用の個々の10
MΩ抵抗器を介してアナログ変調器10の演算増幅器と
コンパレータのISET入力に接続されている。アナロ
グ遠隔測定が必要とされない場合、電池の消耗はアナロ
グ変調器の演算増幅器とコンパレータを不能とすること
によって最小限とすることができる。これはANENA
ラインをローに設定し、それによってインバータ80の
出力に高出力状態を供給することによって達成される。
細に示し、また入力がANENA制御ラインに接続され
たインバータ80を示す。16および18への出力ライ
ンはそれぞれVCM16とVCM18のトリガー入力に
接続されている。このインバータの出力は、動作中ペー
スメーカーの電池の消耗を低減するために、電流設定抵
抗器を介して、好適には各ISET入力用の個々の10
MΩ抵抗器を介してアナログ変調器10の演算増幅器と
コンパレータのISET入力に接続されている。アナロ
グ遠隔測定が必要とされない場合、電池の消耗はアナロ
グ変調器の演算増幅器とコンパレータを不能とすること
によって最小限とすることができる。これはANENA
ラインをローに設定し、それによってインバータ80の
出力に高出力状態を供給することによって達成される。
【0031】ペースメーカーは遠隔測定システムに対し
て通信結合コイル26を介して受け取られ、ペースメー
カー内のプログラミングレシーバー回路(図示せず)に
よって処理された遠隔測定要求信号に応答して動作する
よう指令を出す。ペースメーカーは交互の1と0を有す
る8ビットワード(10101010)からなるACC
EPT(受け入れ)コードを発生し、DDZERライン
とDDONEラインを介して遠隔測定システムにこれに
対応する8対の補数信号をシリアルに供給することによ
って遠隔測定要求信号の受信の承認をする。より詳細に
はこのときアナログ遠隔測定回路を不能にするためにA
NENAラインをローに保持し、ANONEラインとA
NTWOラインのうち少なくとも1つをローに保持する
と、DDONEラインはDDZERラインがローに維持
される間ハイに設定される。DDONEライン上のハイ
状態はNORゲート72を介してフリップフロップ62
のリセット(R)入力をローにし、それによって分周器
が相補的な10kHz のクロック信号を発生することを可
能にし、またゲート72と74を介してカウンター60
をリセットし、それによってデジタルデータ遠隔測定ビ
ットの発生を開始する。組み合わせロジック66はAN
Dゲート68を介してQ1およびQ5出力パルスだけを
ゲートすることによってANENA,DDZERおよび
DDONEラインの電流状態に応答する。このようにし
て組み合わせロジック66がこれら2つのパルスの間隔
中にDフリップフロップ64からワンショット70への
10kHz のクロック信号をゲートして第1の遠隔測定ビ
ットに対する同期パルスとデジタルデータ“1”パルス
を形成することが可能となる。
て通信結合コイル26を介して受け取られ、ペースメー
カー内のプログラミングレシーバー回路(図示せず)に
よって処理された遠隔測定要求信号に応答して動作する
よう指令を出す。ペースメーカーは交互の1と0を有す
る8ビットワード(10101010)からなるACC
EPT(受け入れ)コードを発生し、DDZERライン
とDDONEラインを介して遠隔測定システムにこれに
対応する8対の補数信号をシリアルに供給することによ
って遠隔測定要求信号の受信の承認をする。より詳細に
はこのときアナログ遠隔測定回路を不能にするためにA
NENAラインをローに保持し、ANONEラインとA
NTWOラインのうち少なくとも1つをローに保持する
と、DDONEラインはDDZERラインがローに維持
される間ハイに設定される。DDONEライン上のハイ
状態はNORゲート72を介してフリップフロップ62
のリセット(R)入力をローにし、それによって分周器
が相補的な10kHz のクロック信号を発生することを可
能にし、またゲート72と74を介してカウンター60
をリセットし、それによってデジタルデータ遠隔測定ビ
ットの発生を開始する。組み合わせロジック66はAN
Dゲート68を介してQ1およびQ5出力パルスだけを
ゲートすることによってANENA,DDZERおよび
DDONEラインの電流状態に応答する。このようにし
て組み合わせロジック66がこれら2つのパルスの間隔
中にDフリップフロップ64からワンショット70への
10kHz のクロック信号をゲートして第1の遠隔測定ビ
ットに対する同期パルスとデジタルデータ“1”パルス
を形成することが可能となる。
【0032】カウンター60は10kHz クロックの反対
の位相で駆動され、その出力は逐次それぞれ100μs
の期間ハイになる。ANDゲート68からの出力パルス
の持続時間はわずか50μsであるが、10kHz クロッ
クのハイ状態の持続時間が50μsであるため、パルス
間は100μsずつ離れている。これによってゲート6
8は、カウンター60のQ2出力がアナログチャンネル
IDパルスの発生に必要なためゲートされるときのよう
な、組み合わせロジック66の出力が所望のパルス間の
遷移期間中ハイのままでありうる場合にも、ワンショッ
ト70の第1段のためのクロックパルスを発生する。ゲ
ート68からのそれぞれの出力パルスは、デジタルワン
ショット70の出力段が40kHz メインクロック信号が
次に正に遷移するのに応じてハイになることを可能とす
る。第2段がハイになると、それは第1段をリセット
し、それによってランイ52上の出力パルスの持続時間
を40kHz クロックの1周期、すなわち25μsに制限
する。したがって、ACCEPTコードの第1の遠隔測
定ビットは同期パルスとデジタルデータパルスからな
り、それらの立上り区間は時間的に400μs離れてお
り、それぞれ25μs持続し、それによってデジタルデ
ータ“1”を表す。
の位相で駆動され、その出力は逐次それぞれ100μs
の期間ハイになる。ANDゲート68からの出力パルス
の持続時間はわずか50μsであるが、10kHz クロッ
クのハイ状態の持続時間が50μsであるため、パルス
間は100μsずつ離れている。これによってゲート6
8は、カウンター60のQ2出力がアナログチャンネル
IDパルスの発生に必要なためゲートされるときのよう
な、組み合わせロジック66の出力が所望のパルス間の
遷移期間中ハイのままでありうる場合にも、ワンショッ
ト70の第1段のためのクロックパルスを発生する。ゲ
ート68からのそれぞれの出力パルスは、デジタルワン
ショット70の出力段が40kHz メインクロック信号が
次に正に遷移するのに応じてハイになることを可能とす
る。第2段がハイになると、それは第1段をリセット
し、それによってランイ52上の出力パルスの持続時間
を40kHz クロックの1周期、すなわち25μsに制限
する。したがって、ACCEPTコードの第1の遠隔測
定ビットは同期パルスとデジタルデータパルスからな
り、それらの立上り区間は時間的に400μs離れてお
り、それぞれ25μs持続し、それによってデジタルデ
ータ“1”を表す。
【0033】ACCEPTコードの第2のビットは同様
にして形成されるが、DDZERはハイでありDDON
Eはローである。この場合、パルス発生器38は同期パ
ルスを発生し、その後第2のパルスを200μs発生
し、それによってデジタルデータ“0”を表す。6つの
遠隔測定ビットが同じ1−0のパターンで続き完全な8
ビットACCEPTコードを形成し、次に短い遅延があ
り、この遅延の間にマイクロプロセッサはペーシングそ
の他の機能を実行することができ、この遅延の後遠隔測
定要求にしたがって遠隔測定制御ラインを介して遠隔測
定モードが設定される。
にして形成されるが、DDZERはハイでありDDON
Eはローである。この場合、パルス発生器38は同期パ
ルスを発生し、その後第2のパルスを200μs発生
し、それによってデジタルデータ“0”を表す。6つの
遠隔測定ビットが同じ1−0のパターンで続き完全な8
ビットACCEPTコードを形成し、次に短い遅延があ
り、この遅延の間にマイクロプロセッサはペーシングそ
の他の機能を実行することができ、この遅延の後遠隔測
定要求にしたがって遠隔測定制御ラインを介して遠隔測
定モードが設定される。
【0034】要求された遠隔測定モードが単一チャンネ
ルデジタルデータのみである場合、ANENA,ANO
NEおよびANTWOはすべてローに保持され、次のビ
ット周期中に伝送すべきデジタルデータビットの状態に
応じてDDZERとDDONEのいずれかがハイに設定
される。デジタルデータ遠隔測定に好適なフォーマット
においては、デジタルデータを表す8つの連続したビッ
トが伝送され、すぐそれに続いて伝送されたデジタルデ
ータの補数を表す第2の8つの連続するビットが伝送さ
れる。
ルデジタルデータのみである場合、ANENA,ANO
NEおよびANTWOはすべてローに保持され、次のビ
ット周期中に伝送すべきデジタルデータビットの状態に
応じてDDZERとDDONEのいずれかがハイに設定
される。デジタルデータ遠隔測定に好適なフォーマット
においては、デジタルデータを表す8つの連続したビッ
トが伝送され、すぐそれに続いて伝送されたデジタルデ
ータの補数を表す第2の8つの連続するビットが伝送さ
れる。
【0035】純粋なアナログデータの遠隔測定を行うに
はDDZERとDDONEはともにローに保持され、A
NENAはハイに設定され、アナログ遠隔測定を可能と
し、アナログ遠隔測定チャンネルのうちの1つあるいは
他方がANONEあるいはANTWO制御ラインを介し
て選択される。単一チャンネルアナログ遠隔測定が必要
である場合、ANONEはハイに保持され、一方、2チ
ャンネルアナログ遠隔測定が必要である場合、ANON
EあるいはANTWO制御ラインのうちの1つあるいは
他方が、フリップフロップ78の初期状態を確立するた
めの初期化動作中に一時的にハイに引き上げられ、それ
によってどのアナログチャンネルが始めに動作するかを
判定する。選択された制御ラインは好適には少なくとも
BPREFパルスの始めまでハイに保持され、次にAN
ONEとANTWOがともにローに保持され、それによ
ってチャンネル選択フリップフロップ78が後続の遠隔
測定ビットのそれぞれに対するBPREFパルスに応じ
てトグルする。ペースメーカーのマイクロプロセッサ
は、それに従来の方法で接続されたリード(reed)
スイッチ(図示せず)がペースメーカーのプログラマー
が近傍に存在することを示す限り、ANENAラインを
ハイに保持するようにプログラムされている。このシス
テムは特定の遠隔測定要求に応じて所定の期間伝送する
ように設計することもできる。いずれの場合も、アナロ
グ遠隔測定回路への電力の自動遮断が早すぎる電池の消
耗を防止する働きをする。
はDDZERとDDONEはともにローに保持され、A
NENAはハイに設定され、アナログ遠隔測定を可能と
し、アナログ遠隔測定チャンネルのうちの1つあるいは
他方がANONEあるいはANTWO制御ラインを介し
て選択される。単一チャンネルアナログ遠隔測定が必要
である場合、ANONEはハイに保持され、一方、2チ
ャンネルアナログ遠隔測定が必要である場合、ANON
EあるいはANTWO制御ラインのうちの1つあるいは
他方が、フリップフロップ78の初期状態を確立するた
めの初期化動作中に一時的にハイに引き上げられ、それ
によってどのアナログチャンネルが始めに動作するかを
判定する。選択された制御ラインは好適には少なくとも
BPREFパルスの始めまでハイに保持され、次にAN
ONEとANTWOがともにローに保持され、それによ
ってチャンネル選択フリップフロップ78が後続の遠隔
測定ビットのそれぞれに対するBPREFパルスに応じ
てトグルする。ペースメーカーのマイクロプロセッサ
は、それに従来の方法で接続されたリード(reed)
スイッチ(図示せず)がペースメーカーのプログラマー
が近傍に存在することを示す限り、ANENAラインを
ハイに保持するようにプログラムされている。このシス
テムは特定の遠隔測定要求に応じて所定の期間伝送する
ように設計することもできる。いずれの場合も、アナロ
グ遠隔測定回路への電力の自動遮断が早すぎる電池の消
耗を防止する働きをする。
【0036】ペースメーカーのマイクロプロセッサはま
たデジタルデータの遠隔測定中、遠隔測定データワード
間で少なくとも2ミリ秒間停止するようにプログラムさ
れている。後述するように、このような停止あるいは遅
延にはアナログデータの自動同期が必要な場合、それに
対して十分な時間を与え、それによってシステムがデジ
タルデータ遠隔測定ワードの長さの検出や修正を行わず
同期していない状態となりうる時間の量を制限するとい
う利点がある。
たデジタルデータの遠隔測定中、遠隔測定データワード
間で少なくとも2ミリ秒間停止するようにプログラムさ
れている。後述するように、このような停止あるいは遅
延にはアナログデータの自動同期が必要な場合、それに
対して十分な時間を与え、それによってシステムがデジ
タルデータ遠隔測定ワードの長さの検出や修正を行わず
同期していない状態となりうる時間の量を制限するとい
う利点がある。
【0037】図7において、遠隔測定トランスミッタの
出力は内部結合コイル26から関連する受信器内の対応
する外部結合コイル(図示せず)に結合される。この受
信器は外部結合コイルで受信した信号を増幅し、増幅さ
れたPPM信号を図に示すPPM入力に供給する。所望
の増幅を得るために従来のアナログ入力増幅器を用いる
ことができるが、これは80dbから100dbの範囲で調
整可能なものが好適である。このアナログ入力増幅器は
100kHz の中心周波数と50kHz と150kHz の−3
db点を有する帯域フィルターとして構成するのが好適で
ある。この受信器のPPM入力はCA3130コンパレ
ータICの周囲に設けられ、図7に示す受動素子を含む
コンパレータ100に接続される。コンパレータ100
の出力は4040CMOSカウンターの周囲に設けら
れ、1MHz クロック104からのクロックパルスに応じ
てタイムアウトになるまでに64μsかかるように構成
された入力調整タイマー102のリセット入力に供給さ
れる。タイマー102は間隔が64μs以下である入力
パルスを排除することによってノイズフィルターとして
働く。有効な遠隔測定ビット内のパルスの間隔は約75
μs以上であり、したがってこのパルスはタイマー10
2から入るそれぞれのパルスに応じて1μsの出力パル
スを発生するデジタルワンショット106に順次送られ
る。このように、図3に示すタイプの伝送パルスのそれ
ぞれに対して、対応するパルスが図7の回路の点Aにお
いて発生し、DATA PULSE(データパルス)ラ
イン上を図10に示すデジタルデータ復調器に供給され
る。
出力は内部結合コイル26から関連する受信器内の対応
する外部結合コイル(図示せず)に結合される。この受
信器は外部結合コイルで受信した信号を増幅し、増幅さ
れたPPM信号を図に示すPPM入力に供給する。所望
の増幅を得るために従来のアナログ入力増幅器を用いる
ことができるが、これは80dbから100dbの範囲で調
整可能なものが好適である。このアナログ入力増幅器は
100kHz の中心周波数と50kHz と150kHz の−3
db点を有する帯域フィルターとして構成するのが好適で
ある。この受信器のPPM入力はCA3130コンパレ
ータICの周囲に設けられ、図7に示す受動素子を含む
コンパレータ100に接続される。コンパレータ100
の出力は4040CMOSカウンターの周囲に設けら
れ、1MHz クロック104からのクロックパルスに応じ
てタイムアウトになるまでに64μsかかるように構成
された入力調整タイマー102のリセット入力に供給さ
れる。タイマー102は間隔が64μs以下である入力
パルスを排除することによってノイズフィルターとして
働く。有効な遠隔測定ビット内のパルスの間隔は約75
μs以上であり、したがってこのパルスはタイマー10
2から入るそれぞれのパルスに応じて1μsの出力パル
スを発生するデジタルワンショット106に順次送られ
る。このように、図3に示すタイプの伝送パルスのそれ
ぞれに対して、対応するパルスが図7の回路の点Aにお
いて発生し、DATA PULSE(データパルス)ラ
イン上を図10に示すデジタルデータ復調器に供給され
る。
【0038】ワンショット106からの出力パルスはそ
れぞれ、受信器が送信機と同期しているとき同期パルス
とアナログデータパルスのそれぞれに応答してトグルす
るデータ包絡線ラッチ108にも結合されている。その
結果この回路の点Dの出力信号はアナログデータのデー
タ包絡線を表す。このデータ包絡線はデータ包絡線の持
続時間中1MHz クロックパルスをデータパルス列(スト
リング,string)として通すANDゲート114
の可能信号として用いられる。後に簡単に説明するが、
データ包絡線の持続時間が次にデータパルス列中のクロ
ックパルスを計数することによって測定される。
れぞれ、受信器が送信機と同期しているとき同期パルス
とアナログデータパルスのそれぞれに応答してトグルす
るデータ包絡線ラッチ108にも結合されている。その
結果この回路の点Dの出力信号はアナログデータのデー
タ包絡線を表す。このデータ包絡線はデータ包絡線の持
続時間中1MHz クロックパルスをデータパルス列(スト
リング,string)として通すANDゲート114
の可能信号として用いられる。後に簡単に説明するが、
データ包絡線の持続時間が次にデータパルス列中のクロ
ックパルスを計数することによって測定される。
【0039】データ包絡線ラッチ108はまた位相復元
タイマー110と同期分離器としての別のワンショット
112と連動して動作する。ラッチ108は各同期パル
スの後位相復元タイマー110によって512μs間不
能とされる。この位相復元タイマー110はタイマー1
02と同様に4040カウンターの周囲に設けられ、そ
のクロック信号を1MHz クロック104から受信する。
タイマー110は図7に示すようにラッチ108の設定
(S)入力に接続された出力を有し、それによってその
ラッチのQ出力をタイマー110がタイムアウトになる
までハイに保持する。タイマー110はデジタルワンシ
ョット112からの各出力パルスによってトリガーさ
れ、このデジタルワンショット112はラッチ108に
よって生成されるデータ包絡線の正に行くエッジによっ
てトリガーされる。このように、遠隔測定送信機と受信
器がアナログ遠隔測定を含むモードで同期していると
き、ラッチ108のQ出力は各同期パルスの始めでハイ
になり、1μs後ワンショット112の第2段のQ出力
はハイになり、それによってタイマー110をリセット
し、このタイマー110が現在の遠隔測定ビット中のア
ナログデータパルス以外のすべてのパルスが通過するま
でラッチ108のQ出力をハイに保持する。その結果こ
の回路の点Cにおける出力は同期パルスの復元された列
となる。
タイマー110と同期分離器としての別のワンショット
112と連動して動作する。ラッチ108は各同期パル
スの後位相復元タイマー110によって512μs間不
能とされる。この位相復元タイマー110はタイマー1
02と同様に4040カウンターの周囲に設けられ、そ
のクロック信号を1MHz クロック104から受信する。
タイマー110は図7に示すようにラッチ108の設定
(S)入力に接続された出力を有し、それによってその
ラッチのQ出力をタイマー110がタイムアウトになる
までハイに保持する。タイマー110はデジタルワンシ
ョット112からの各出力パルスによってトリガーさ
れ、このデジタルワンショット112はラッチ108に
よって生成されるデータ包絡線の正に行くエッジによっ
てトリガーされる。このように、遠隔測定送信機と受信
器がアナログ遠隔測定を含むモードで同期していると
き、ラッチ108のQ出力は各同期パルスの始めでハイ
になり、1μs後ワンショット112の第2段のQ出力
はハイになり、それによってタイマー110をリセット
し、このタイマー110が現在の遠隔測定ビット中のア
ナログデータパルス以外のすべてのパルスが通過するま
でラッチ108のQ出力をハイに保持する。その結果こ
の回路の点Cにおける出力は同期パルスの復元された列
となる。
【0040】図7の回路はまた後述するように、アナロ
グデータの復調に用いられるDATA STRING
LATCH(データ列ラッチ)、DATA COUNT
ERCLEAR(データカウンタークリア)制御パルス
を発生する。ワンショット116は図7に示すようにそ
れが接続されたラッチ108からのクロックパルスに応
じて、データ包絡線の終了の1μs後にDATA ST
RING LATCHライン上にパルスを発生する。D
ATA COUNTER CLEAR制御パルスはDA
TA STRING LATCH制御パルスの1μs後
にワンショット118によって発生する。このワンショ
ット118は図示するように、ワンショット116の出
力に接続された第1段クロック入力を有し、同じ1MHz
クロックによって駆動される。
グデータの復調に用いられるDATA STRING
LATCH(データ列ラッチ)、DATA COUNT
ERCLEAR(データカウンタークリア)制御パルス
を発生する。ワンショット116は図7に示すようにそ
れが接続されたラッチ108からのクロックパルスに応
じて、データ包絡線の終了の1μs後にDATA ST
RING LATCHライン上にパルスを発生する。D
ATA COUNTER CLEAR制御パルスはDA
TA STRING LATCH制御パルスの1μs後
にワンショット118によって発生する。このワンショ
ット118は図示するように、ワンショット116の出
力に接続された第1段クロック入力を有し、同じ1MHz
クロックによって駆動される。
【0041】図7の回路はまたやはり4040カウンタ
ーの周囲に構成された非活動状態タイマー120を含
み、このタイマーは遠隔測定中にデータパルスが規則的
に受信される間このカウンターのQ11出力に低出力を
発生させるように設計されているが、遠隔測定の終了あ
るいは停止の表示として、同期パルス間の所期の間隔よ
り少し長いパルスがないときタイムアウトし、それによ
ってQ11に高出力を発生するように設計されている。
より詳細には、このタイマーはトリガーされて1.02
4ミリ秒後、すなわち次のビットの同期パルスが到着し
て24μs後にタイムアウトになるように設計されてい
る。ワンショット122は、非活動状態が検出された場
合にデータラッチをクリアするために、タイマー120
がタイムアウトになると常にDATA LATCH C
LEAR(データラッチクリア)制御信号を発生する。
ワンショット122はまたこのような場合にデータ包絡
線ラッチ108をリセットするパルスを発生する。
ーの周囲に構成された非活動状態タイマー120を含
み、このタイマーは遠隔測定中にデータパルスが規則的
に受信される間このカウンターのQ11出力に低出力を
発生させるように設計されているが、遠隔測定の終了あ
るいは停止の表示として、同期パルス間の所期の間隔よ
り少し長いパルスがないときタイムアウトし、それによ
ってQ11に高出力を発生するように設計されている。
より詳細には、このタイマーはトリガーされて1.02
4ミリ秒後、すなわち次のビットの同期パルスが到着し
て24μs後にタイムアウトになるように設計されてい
る。ワンショット122は、非活動状態が検出された場
合にデータラッチをクリアするために、タイマー120
がタイムアウトになると常にDATA LATCH C
LEAR(データラッチクリア)制御信号を発生する。
ワンショット122はまたこのような場合にデータ包絡
線ラッチ108をリセットするパルスを発生する。
【0042】図8には、アナログ復調器の回路の詳細を
一部概略的に、また一部はブロック図の形で示す。AN
Dゲート114からのデータパルス列は別の4040カ
ウンターであるデータカウンター124のクロック入力
に結合される。図示するように、このデータカウンター
は、それぞれが1対の4174ラッチを用いるラッチ回
路126と128のデータ入力にビット2〜10として
接続されたQ2〜Q10出力を有する。この結果2μs
の分解能が得られ、対象とするアナログ信号に対して3
00から400の範囲の計数値が得られる。
一部概略的に、また一部はブロック図の形で示す。AN
Dゲート114からのデータパルス列は別の4040カ
ウンターであるデータカウンター124のクロック入力
に結合される。図示するように、このデータカウンター
は、それぞれが1対の4174ラッチを用いるラッチ回
路126と128のデータ入力にビット2〜10として
接続されたQ2〜Q10出力を有する。この結果2μs
の分解能が得られ、対象とするアナログ信号に対して3
00から400の範囲の計数値が得られる。
【0043】ラッチ回路126と128のリセット入力
は、図7を参照して上に説明したDATA LATCH
CLEARラインに接続されており、そのクロック入
力は、補数出力がANDゲートの1つを使用可能とし、
他方を不能とするように構成されたDフリップフロップ
を有するマルチプレクサ130のそれぞれのANDゲー
トに接続されている。DATA STRING LAT
CHパルスはこのように、データがあるときそれをチャ
ンネル2に導くようにフリップフロップを設定するチャ
ンネルステアリングパルスにしたがって、現在のアナロ
グデータビットに対して適当なラッチ回路に導かれる。
MUX130のフリップフロップはDATA COUN
TER CLEARパルスによってリセットされ、それ
によって各ラッチパルス後にアナログデータをチャンネ
ル1に導く省略時状態に戻る。ラッチ回路の現在のデジ
タル値はそれぞれのR−2Rラダー網132と134お
よび関連する帯域通過増幅器136と138によってア
ナログ値に変換される。帯域通過増幅器内の各ラダー網
は図9に示す通りであり、好適にはそれぞれが図示する
ようにデジタル制御された3PDTスイッチとして構成
された3つの4053アナログマルチプレクサ/デマル
チプレクサを含む。このラダー網に対する電圧基準は好
適にはHarris ICL 7663電圧調整器13
5と図9に示す付随回路によって与えられる。それぞれ
の帯域通過増幅器は図に示す通りであり、好適にはCA
3160演算増幅器が用いられる。
は、図7を参照して上に説明したDATA LATCH
CLEARラインに接続されており、そのクロック入
力は、補数出力がANDゲートの1つを使用可能とし、
他方を不能とするように構成されたDフリップフロップ
を有するマルチプレクサ130のそれぞれのANDゲー
トに接続されている。DATA STRING LAT
CHパルスはこのように、データがあるときそれをチャ
ンネル2に導くようにフリップフロップを設定するチャ
ンネルステアリングパルスにしたがって、現在のアナロ
グデータビットに対して適当なラッチ回路に導かれる。
MUX130のフリップフロップはDATA COUN
TER CLEARパルスによってリセットされ、それ
によって各ラッチパルス後にアナログデータをチャンネ
ル1に導く省略時状態に戻る。ラッチ回路の現在のデジ
タル値はそれぞれのR−2Rラダー網132と134お
よび関連する帯域通過増幅器136と138によってア
ナログ値に変換される。帯域通過増幅器内の各ラダー網
は図9に示す通りであり、好適にはそれぞれが図示する
ようにデジタル制御された3PDTスイッチとして構成
された3つの4053アナログマルチプレクサ/デマル
チプレクサを含む。このラダー網に対する電圧基準は好
適にはHarris ICL 7663電圧調整器13
5と図9に示す付随回路によって与えられる。それぞれ
の帯域通過増幅器は図に示す通りであり、好適にはCA
3160演算増幅器が用いられる。
【0044】遠隔測定受信器は同期パルスがなんらかの
理由で受信されない、あるいは正しく受信されない場合
に正しいアナログ位相を復元する能力を有する。位相復
元あるいは自動同期はアナログデータの遠隔測定中にの
み起こり、後に図11のタイミング図を参照して説明す
る。図11は図示した4つの連続する遠隔測定ビットを
参照して説明すべき2つの状態に応じて図7の回路中の
上述の点A,B,CおおよびDで見られる波形を示す。
第1および第2ビットは特定のデータビットに対する同
期パルスが受信されない第1の状態を示す。同期パルス
がないために180°の位相反転が起こる。これは同期
パルスではなくアナログデータパルスがデータ包絡線を
開始するようにデータ包絡線ラッチ108をトグルする
ためである。このような場合、データ包絡線は第2ビッ
トのアナログデータパルスの始めまで伸長する。これは
ラッチ108が点Aと点Bにおける波形で示されるよう
に第2ビットに対する同期パルスが到着するまでその状
態を変えることを抑止されるためである。アナログ情報
だけが伝送されているとき次のアナログデータパルスの
前には他のパルスは発生しないため、このようにラッチ
108を抑止すれば、あるアナログデータパルスがデー
タ包絡線を終了させない場合、次のアナログデータパル
スが受信されると仮定すればそれがデータ包絡線を終了
させることが確実になるためである。したがって、デー
タ包絡線が同期パルスではなくアナログデータパルスに
よって間違って始まる場合、図11の第1のビットに見
られるように、位相復元タイマーが第2ビットのデータ
パルスを使用可能とし、データ包絡線ラッチをローにク
ロックしてそれによって正しい位相を復元する。このと
き送信器と受信器は同期している。第3ビット以降のす
べてのビットは図11に示すように適正に復調される。
図11では第3ビットおよび第4ビットは、期待される
通りに同期パルスが最初に受信される正常な状態を表
す。
理由で受信されない、あるいは正しく受信されない場合
に正しいアナログ位相を復元する能力を有する。位相復
元あるいは自動同期はアナログデータの遠隔測定中にの
み起こり、後に図11のタイミング図を参照して説明す
る。図11は図示した4つの連続する遠隔測定ビットを
参照して説明すべき2つの状態に応じて図7の回路中の
上述の点A,B,CおおよびDで見られる波形を示す。
第1および第2ビットは特定のデータビットに対する同
期パルスが受信されない第1の状態を示す。同期パルス
がないために180°の位相反転が起こる。これは同期
パルスではなくアナログデータパルスがデータ包絡線を
開始するようにデータ包絡線ラッチ108をトグルする
ためである。このような場合、データ包絡線は第2ビッ
トのアナログデータパルスの始めまで伸長する。これは
ラッチ108が点Aと点Bにおける波形で示されるよう
に第2ビットに対する同期パルスが到着するまでその状
態を変えることを抑止されるためである。アナログ情報
だけが伝送されているとき次のアナログデータパルスの
前には他のパルスは発生しないため、このようにラッチ
108を抑止すれば、あるアナログデータパルスがデー
タ包絡線を終了させない場合、次のアナログデータパル
スが受信されると仮定すればそれがデータ包絡線を終了
させることが確実になるためである。したがって、デー
タ包絡線が同期パルスではなくアナログデータパルスに
よって間違って始まる場合、図11の第1のビットに見
られるように、位相復元タイマーが第2ビットのデータ
パルスを使用可能とし、データ包絡線ラッチをローにク
ロックしてそれによって正しい位相を復元する。このと
き送信器と受信器は同期している。第3ビット以降のす
べてのビットは図11に示すように適正に復調される。
図11では第3ビットおよび第4ビットは、期待される
通りに同期パルスが最初に受信される正常な状態を表
す。
【0045】同期パルスのないビットに加えて1ビット
の情報が失われる。しかし、このシステムがアナログデ
ータだけを伝送しているかぎり失われる情報は2ビット
だけである。アナログおよびデジタル遠隔測定の組合せ
の場合、このシステムは必要であればデジタルデータ遠
隔測定ワードの間隔中に再同期し、それによってアナロ
グ情報の損失を最悪でも20ms以下の間隔に制限する。
この損失は通常少なくとも10秒間継続し、数分間続く
ことも多いリアルタイムのアナログデータ伝送において
は取るに足りないものである。この理由から、アナログ
遠隔測定だけを行う場合、受信器のオペレーターはアナ
ログ遠隔測定のエラーについての警報を受けない。デジ
タルデータ遠隔測定のエラーが検出されるとエラーメッ
セージが表示され、後述するが同期パルスの損失がこの
ようなエラーを発生させる。
の情報が失われる。しかし、このシステムがアナログデ
ータだけを伝送しているかぎり失われる情報は2ビット
だけである。アナログおよびデジタル遠隔測定の組合せ
の場合、このシステムは必要であればデジタルデータ遠
隔測定ワードの間隔中に再同期し、それによってアナロ
グ情報の損失を最悪でも20ms以下の間隔に制限する。
この損失は通常少なくとも10秒間継続し、数分間続く
ことも多いリアルタイムのアナログデータ伝送において
は取るに足りないものである。この理由から、アナログ
遠隔測定だけを行う場合、受信器のオペレーターはアナ
ログ遠隔測定のエラーについての警報を受けない。デジ
タルデータ遠隔測定のエラーが検出されるとエラーメッ
セージが表示され、後述するが同期パルスの損失がこの
ようなエラーを発生させる。
【0046】図10において、クロック104の発生し
た1MHs クロック信号は25分割分周器140に供給さ
れる。この分周器からの出力パルスはワンショット14
2によって整形され、次に2分割分周器144に供給さ
れ、さらにこの分周器は第2の2分割分周器146に結
合される。分周器140は好適には2つの4029プロ
グラマブルカウンターと、1つは4001型NORゲー
トおよびもう1つは4071型ORゲートを用いる。4
013型Dフリップフロップはワンショット142と分
周器144および146に適しており、また後述するが
ワンショット154と158にも適している。ワンショ
ット142は出力ライン148上に、出力の1つ(Q
3)がパルス整形ワンショット154を介して“復号化
枠(decoding window)”タイマー15
2に結合された75μs遅延タイマー150へのクロッ
クパルスを供給する。図示するように、遅延タイマー1
50は別のパルス整形ワンショット158を介して、別
のタイマーである“総ビット周期”タイマー156によ
ってトリガーされる。上述した3つのタイマーはすべて
4017カウンターの周囲に設けられており、4081
型ANDゲートと4584型インバータを用いている。
た1MHs クロック信号は25分割分周器140に供給さ
れる。この分周器からの出力パルスはワンショット14
2によって整形され、次に2分割分周器144に供給さ
れ、さらにこの分周器は第2の2分割分周器146に結
合される。分周器140は好適には2つの4029プロ
グラマブルカウンターと、1つは4001型NORゲー
トおよびもう1つは4071型ORゲートを用いる。4
013型Dフリップフロップはワンショット142と分
周器144および146に適しており、また後述するが
ワンショット154と158にも適している。ワンショ
ット142は出力ライン148上に、出力の1つ(Q
3)がパルス整形ワンショット154を介して“復号化
枠(decoding window)”タイマー15
2に結合された75μs遅延タイマー150へのクロッ
クパルスを供給する。図示するように、遅延タイマー1
50は別のパルス整形ワンショット158を介して、別
のタイマーである“総ビット周期”タイマー156によ
ってトリガーされる。上述した3つのタイマーはすべて
4017カウンターの周囲に設けられており、4081
型ANDゲートと4584型インバータを用いている。
【0047】図10に示すデジタルデータ復調器は同期
パルスの受信後の所定の時間に一連の復号化枠を発生す
るように設計されている。ビット周期タイマー156は
アナログおよびデジタルデータの組み合わせ遠隔測定中
に図10に示すモードスイッチを介して接続される図7
のワンショット112からのSYNC PULSE(同
期パルス)ライン、あるいはデジタルデータのみの遠隔
測定中に接続される図7のワンショット106からのD
ATA PULSE(データパルス)ラインのいずれか
1つから同期パルスを受け取る。通常の動作では、いず
れかのソースからの同期パルスが周期タイマーをトリガ
ーし、その時点ではハイとなっているように設計された
Q9出力をリセットし、それによってワンショット15
8をトリガーし、このワンショットが遅延タイマー15
0をトリガーする。それに応じてタイマー150のQ3
出力がローになり、そのクロック可能入力を介して遅延
タイマー150がタイムアウトになるまで周期タイマー
156を不能にする。遅延タイマー150はトリガーさ
れるとライン148上のクロックパルスを25μs毎に
1クロックパルスの率で受け取り、したがって75μs
でタイムアウトになる。その結果Q3出力信号が正に遷
移することによって、ワンショット154が、この時点
でQ9出力がハイで他のすべての出力がローになってい
るように設計された復号化枠タイマー152をトリガー
するパルスを発生する。次にタイマー152はライン1
60上のワンショット144からの50μs毎のクロッ
クパルスを受け取り、このパルスに応じてタイマー出力
が順次50μsの間ハイになる。
パルスの受信後の所定の時間に一連の復号化枠を発生す
るように設計されている。ビット周期タイマー156は
アナログおよびデジタルデータの組み合わせ遠隔測定中
に図10に示すモードスイッチを介して接続される図7
のワンショット112からのSYNC PULSE(同
期パルス)ライン、あるいはデジタルデータのみの遠隔
測定中に接続される図7のワンショット106からのD
ATA PULSE(データパルス)ラインのいずれか
1つから同期パルスを受け取る。通常の動作では、いず
れかのソースからの同期パルスが周期タイマーをトリガ
ーし、その時点ではハイとなっているように設計された
Q9出力をリセットし、それによってワンショット15
8をトリガーし、このワンショットが遅延タイマー15
0をトリガーする。それに応じてタイマー150のQ3
出力がローになり、そのクロック可能入力を介して遅延
タイマー150がタイムアウトになるまで周期タイマー
156を不能にする。遅延タイマー150はトリガーさ
れるとライン148上のクロックパルスを25μs毎に
1クロックパルスの率で受け取り、したがって75μs
でタイムアウトになる。その結果Q3出力信号が正に遷
移することによって、ワンショット154が、この時点
でQ9出力がハイで他のすべての出力がローになってい
るように設計された復号化枠タイマー152をトリガー
するパルスを発生する。次にタイマー152はライン1
60上のワンショット144からの50μs毎のクロッ
クパルスを受け取り、このパルスに応じてタイマー出力
が順次50μsの間ハイになる。
【0048】タイマー150によって導入された75μ
sの遅延と図示するようにタイマー152のQ0,Q2
およびQ6出力によって発生した一連の50μsのパル
スの組み合わせによる効果は、同期パルスの立上り区間
の後それぞれ100μs,200μs,400μsを中
心とし、50μsの幅を有する3つの枠のセットであ
る。第1の枠はアナログチャンネルステアリングパルス
に、第2の枠はデジタルデータ“0”のパルスに、第3
の枠はデジタルデータ“1”のパルスにそれぞれ対応す
る。DATA PULSEラインが図示した枠タイマー
152の3つのANDゲートのすべてに接続された状態
では、このそれぞれの時間枠内に発生するデータパルス
はすべてそれぞれのANDゲート出力に現れるパルスと
なる。デジタルデータ変調器の3つの出力は受信器内の
マイクロプロセッサ(図示せず)によって周期的に読み
取られ、後述する方法で処理される。
sの遅延と図示するようにタイマー152のQ0,Q2
およびQ6出力によって発生した一連の50μsのパル
スの組み合わせによる効果は、同期パルスの立上り区間
の後それぞれ100μs,200μs,400μsを中
心とし、50μsの幅を有する3つの枠のセットであ
る。第1の枠はアナログチャンネルステアリングパルス
に、第2の枠はデジタルデータ“0”のパルスに、第3
の枠はデジタルデータ“1”のパルスにそれぞれ対応す
る。DATA PULSEラインが図示した枠タイマー
152の3つのANDゲートのすべてに接続された状態
では、このそれぞれの時間枠内に発生するデータパルス
はすべてそれぞれのANDゲート出力に現れるパルスと
なる。デジタルデータ変調器の3つの出力は受信器内の
マイクロプロセッサ(図示せず)によって周期的に読み
取られ、後述する方法で処理される。
【0049】ライン162上のワンショット146から
のクロックパルスを受ける周期タイマー156はタイム
アウトになるまでに975μsかかる設計にされてい
る。そのタイミング周期は上述したように遅延タイマー
150によって初めは75μs遅延されており、計数を
開始するとタイムアウトになるまでに900μsかか
り、したがって合計が975μsとなる。これは予想さ
れる次の同期パルスの受信の前に最小限の時間しか残さ
ないように選択される。タイマー156はそれによって
モードスイッチを介して供給されるパルスによって起こ
りうる復号化枠タイマー152の不慮にトリガーするこ
とを防止する。
のクロックパルスを受ける周期タイマー156はタイム
アウトになるまでに975μsかかる設計にされてい
る。そのタイミング周期は上述したように遅延タイマー
150によって初めは75μs遅延されており、計数を
開始するとタイムアウトになるまでに900μsかか
り、したがって合計が975μsとなる。これは予想さ
れる次の同期パルスの受信の前に最小限の時間しか残さ
ないように選択される。タイマー156はそれによって
モードスイッチを介して供給されるパルスによって起こ
りうる復号化枠タイマー152の不慮にトリガーするこ
とを防止する。
【0050】モードスイッチは周期タイマー156に対
する同期パルスのパルス源の選択を可能にする。モード
スイッチは、デジタル情報のみが伝送されるときにはデ
ジタル(DIG)位置にセットされ、アナログとデジタ
ルの組み合わせの遠隔測定が必要なときにはアナログ/
デジタル(ANA/DIG)位置にセットされる。図7
を参照して説明した同期分離器はアナログデータが伝送
されるとき同期パルスを他の遠隔測定パルスから分離す
るように設計されており、アナログデータパルスに基づ
いてデータ包絡線を終了し、それによって次の同期パル
スに応じて新しいデータ包絡線の開始を可能とする。
“デジタルのみ”のモードの場合のようにアナログデー
タビットがないとき、データ包絡線は次の同期パルスま
で終了せず、新しいデータ包絡線は次のデジタルデータ
ビットが発生するまでは始まらない。その結果、このと
きはSYNC PULSEライン上に誤った同期パルス
が発生する。したがって同期分離器はデジタルデータ復
調のための同期が失われるのを防止するために、“デジ
タルのみ”のモードではバイパスされる。しかし、アナ
ログおよびデジタルの組み合わせ遠隔測定中には同期分
離器は意図された機能を果たし、またデジタルデータ復
調器の同期パルス源として好適である。これはデジタル
データ復調器に供給されるパルスの数を最小限にし、そ
れによって不慮にトリガーすることの危険性を最小限と
するためである。より詳細には、後述するように予想さ
れるときにデジタルデータビットがないことを検出する
ことによって同期が失われるのを検出するために周期タ
イマー156がタイムアウトになる前に発生する誤った
同期パルスの後に長いギャップがあることが望ましい。
受信器内のマイクロプロセッサはこれから説明するよう
にデジタルデータのエラーをチェックするようにプログ
ラムされる。復号化枠タイマー156のデジタルデータ
“0”および“1”の出力はともにマイクロプロセッサ
によって周期的に読み取られ、次のように復号される。
する同期パルスのパルス源の選択を可能にする。モード
スイッチは、デジタル情報のみが伝送されるときにはデ
ジタル(DIG)位置にセットされ、アナログとデジタ
ルの組み合わせの遠隔測定が必要なときにはアナログ/
デジタル(ANA/DIG)位置にセットされる。図7
を参照して説明した同期分離器はアナログデータが伝送
されるとき同期パルスを他の遠隔測定パルスから分離す
るように設計されており、アナログデータパルスに基づ
いてデータ包絡線を終了し、それによって次の同期パル
スに応じて新しいデータ包絡線の開始を可能とする。
“デジタルのみ”のモードの場合のようにアナログデー
タビットがないとき、データ包絡線は次の同期パルスま
で終了せず、新しいデータ包絡線は次のデジタルデータ
ビットが発生するまでは始まらない。その結果、このと
きはSYNC PULSEライン上に誤った同期パルス
が発生する。したがって同期分離器はデジタルデータ復
調のための同期が失われるのを防止するために、“デジ
タルのみ”のモードではバイパスされる。しかし、アナ
ログおよびデジタルの組み合わせ遠隔測定中には同期分
離器は意図された機能を果たし、またデジタルデータ復
調器の同期パルス源として好適である。これはデジタル
データ復調器に供給されるパルスの数を最小限にし、そ
れによって不慮にトリガーすることの危険性を最小限と
するためである。より詳細には、後述するように予想さ
れるときにデジタルデータビットがないことを検出する
ことによって同期が失われるのを検出するために周期タ
イマー156がタイムアウトになる前に発生する誤った
同期パルスの後に長いギャップがあることが望ましい。
受信器内のマイクロプロセッサはこれから説明するよう
にデジタルデータのエラーをチェックするようにプログ
ラムされる。復号化枠タイマー156のデジタルデータ
“0”および“1”の出力はともにマイクロプロセッサ
によって周期的に読み取られ、次のように復号される。
【0051】 “0”出力 “1”出力 復号されたデータ値 0 0 無効コード 0 1 1 1 0 0 1 1 無効コード 復号化枠タイマーの出力はまずデータビットの存在を表
す有効コードについてチェックされ、有効コードが検出
される場合その都度さらにチェックを行うために復号さ
れたデジタル値が一時的に記憶される。有効データコー
ドをもとに第1のデジタルデータビットの存在が検出さ
れると、マイクロプロセッサは現在の遠隔測定モードか
ら予想されるデジタルデータビットの数を検出するま
で、あるいは無効データコードを検出するまで復号化枠
タイマーの連続する出力をチェックする。受信器が予想
する最初のデジタルデータワードはACCEPTコード
であり、これは前述したように10101010であ
る。受信器はまた事象マーカーの遠隔測定を要求し、受
け取るようにプログラムされる。事象マーカーはこの実
施例ではペースメーカーに必要な事象マーカーの4つの
組み合わせに対応する2ビットのデータワードである。
受信器は16ビットの遠隔測定データワードの形式以外
のデジタルデータを受け取るようにプログラムされてお
り、前述したようにこのデータワードの最初の8ビット
は伝送されている8ビットワードであり、後の8ビット
はこの8ビットデータワードの補数である。必要であれ
ば遠隔測定データワードがデータビットとその補数との
間でビット単位で交番する、すなわち8ビットデータワ
ードのそれぞれのビットの直後に次のデータビットの代
わりにそのビットの補数が続くようなフォーマットを代
わりに用いることもできる。多くの応用においては、マ
ーカー信号をアナログデータとともに送りたいときにだ
けアナログデータとデジタルデータを多重化するのが適
切である。しかし、このシステムはあらゆる形態のデジ
タルデータをアナログデータと多重化する、しかも同期
の損失を修正するために必要な限度内で任意の時間に多
重化するのに有用である。たとえば、ある種の応用では
ペースメーカーの動作パラメータのうちのあるもの、あ
るいはすべてを遠隔測定が要求されるときにいつでも周
期的に伝送するという利点がある。
す有効コードについてチェックされ、有効コードが検出
される場合その都度さらにチェックを行うために復号さ
れたデジタル値が一時的に記憶される。有効データコー
ドをもとに第1のデジタルデータビットの存在が検出さ
れると、マイクロプロセッサは現在の遠隔測定モードか
ら予想されるデジタルデータビットの数を検出するま
で、あるいは無効データコードを検出するまで復号化枠
タイマーの連続する出力をチェックする。受信器が予想
する最初のデジタルデータワードはACCEPTコード
であり、これは前述したように10101010であ
る。受信器はまた事象マーカーの遠隔測定を要求し、受
け取るようにプログラムされる。事象マーカーはこの実
施例ではペースメーカーに必要な事象マーカーの4つの
組み合わせに対応する2ビットのデータワードである。
受信器は16ビットの遠隔測定データワードの形式以外
のデジタルデータを受け取るようにプログラムされてお
り、前述したようにこのデータワードの最初の8ビット
は伝送されている8ビットワードであり、後の8ビット
はこの8ビットデータワードの補数である。必要であれ
ば遠隔測定データワードがデータビットとその補数との
間でビット単位で交番する、すなわち8ビットデータワ
ードのそれぞれのビットの直後に次のデータビットの代
わりにそのビットの補数が続くようなフォーマットを代
わりに用いることもできる。多くの応用においては、マ
ーカー信号をアナログデータとともに送りたいときにだ
けアナログデータとデジタルデータを多重化するのが適
切である。しかし、このシステムはあらゆる形態のデジ
タルデータをアナログデータと多重化する、しかも同期
の損失を修正するために必要な限度内で任意の時間に多
重化するのに有用である。たとえば、ある種の応用では
ペースメーカーの動作パラメータのうちのあるもの、あ
るいはすべてを遠隔測定が要求されるときにいつでも周
期的に伝送するという利点がある。
【0052】無効データコードはデジタルデータの遠隔
測定が始まる前に発生し、また無効データコードは、た
とえばデジタルデータのみの伝送中に同期パルスが受信
されないといった状況において同期が失われることから
も発生することがある。この状況では周期タイマー15
6は次に受け取られるパルスによってトリガーされる。
このパルスはそれもまた無くなるということがなければ
デジタルデータパルス自体である。データパルスはこの
ように誤った同期パルスを引き起こす。データパルスが
1と0のいずれであっても、後続の遠隔測定データビッ
ト中にハイになる枠タイマー152の出力はない。これ
は周期タイマー156がトリガーしてから200μs後
および400μs後にデジタルデータ用に設けられる枠
内でDATA PULSEライン上に現れるパルスはな
いためである。受信器は適当な表示装置(図示せず)に
表示されるエラー信号あるいはメッセージを発生するこ
とによってこの状況あるいはその他の状況において無効
データコードの検出に対応する。勿論、枠タイマー15
2もまた同期パルスが受け取られたがなんらかの理由で
データパルスがない場合には無効データを発生する。こ
の場合の対応もまたエラーメッセージである。
測定が始まる前に発生し、また無効データコードは、た
とえばデジタルデータのみの伝送中に同期パルスが受信
されないといった状況において同期が失われることから
も発生することがある。この状況では周期タイマー15
6は次に受け取られるパルスによってトリガーされる。
このパルスはそれもまた無くなるということがなければ
デジタルデータパルス自体である。データパルスはこの
ように誤った同期パルスを引き起こす。データパルスが
1と0のいずれであっても、後続の遠隔測定データビッ
ト中にハイになる枠タイマー152の出力はない。これ
は周期タイマー156がトリガーしてから200μs後
および400μs後にデジタルデータ用に設けられる枠
内でDATA PULSEライン上に現れるパルスはな
いためである。受信器は適当な表示装置(図示せず)に
表示されるエラー信号あるいはメッセージを発生するこ
とによってこの状況あるいはその他の状況において無効
データコードの検出に対応する。勿論、枠タイマー15
2もまた同期パルスが受け取られたがなんらかの理由で
データパルスがない場合には無効データを発生する。こ
の場合の対応もまたエラーメッセージである。
【0053】受信器はまた遠隔測定の要求の後最初に受
け取ったデータワードがACCEPTコードの1−0の
パターンに整合しない場合エラーメッセージを発生す
る。前述した16ビットのフォーマットで伝送されるデ
ジタル情報については、遠隔測定受信器は遠隔測定デー
タワードの最初の8ビットを第2の8ビットと比較し、
第2の8ビットが予想通り第1の8ビットの補数である
場合にのみこのデータを有効と認める。
け取ったデータワードがACCEPTコードの1−0の
パターンに整合しない場合エラーメッセージを発生す
る。前述した16ビットのフォーマットで伝送されるデ
ジタル情報については、遠隔測定受信器は遠隔測定デー
タワードの最初の8ビットを第2の8ビットと比較し、
第2の8ビットが予想通り第1の8ビットの補数である
場合にのみこのデータを有効と認める。
【0054】受信器のマイクロプロセッサにプログラム
されたエラーチェックルーチンもまた早すぎる誤った同
期パルス、すなわち誤って同期パルスとして検出された
が周期タイマー156がタイムアウトになる前に到着
し、したがって1つの遠隔測定ビット用の復号化枠のセ
ットをトリガーするには早すぎるパルスに起因する無効
データコードに基づいて同期が失われたことを検出す
る。たとえば、デジタルデータ“1”が伝送されたが同
期パルスが受け取られない場合、遠隔測定ビットの復号
化枠はこのデータパルス自体について確立され、前述し
たようにこの結果自動的に、アナログデータがない状態
で無効データコードが発生することになる。しかし、単
一チャンネルのアナログデータがたとえばデジタルデー
タと結合し、同期していない遠隔測定データビットのア
ナログデータパルスがその関連する同期パルス600μ
s後か800μs後のいずれかに来るということが起こ
ると、このアナログデータパルスはそれぞれ“0”ある
いは“1”と誤って解釈される。このような場合、受信
器は次の遠隔測定ビットに対しては送信機と同期しない
ままである。これは位相復元タイマー110がこのアナ
ログデータパルスの後まで包絡線ラッチ108のクロッ
キングを抑止するためである。次の同期パルスはしたが
ってラッチ108をハイではなくローにクロックする。
これはデジタルデータ復調器の同期パルスを適切な時間
に発生しなければならないためである。その結果、次の
デジタルデータパルスに応じて別の誤った同期パルスが
発生する。この次のデータパルスもまた1である場合、
エラーは検出されないままである。しかし、次のデータ
パルスが0である場合、遅くともデータの補数が伝送さ
れるとき、この“0”パルスが、最後の誤った同期パル
スの800μs後に、したがって新しい遠隔測定ビット
の復号化枠のセットを発生させるために周期タイマー1
56を再度トリガーするにはあまりにも早く誤った同期
パルスを発生させる。この結果枠タイマーの両方のデー
タ出力はマイクロプロセッサに読み取られるときにはロ
ーであり、マイクロプロセッサはエラーメッセージを発
生することによって応答する。
されたエラーチェックルーチンもまた早すぎる誤った同
期パルス、すなわち誤って同期パルスとして検出された
が周期タイマー156がタイムアウトになる前に到着
し、したがって1つの遠隔測定ビット用の復号化枠のセ
ットをトリガーするには早すぎるパルスに起因する無効
データコードに基づいて同期が失われたことを検出す
る。たとえば、デジタルデータ“1”が伝送されたが同
期パルスが受け取られない場合、遠隔測定ビットの復号
化枠はこのデータパルス自体について確立され、前述し
たようにこの結果自動的に、アナログデータがない状態
で無効データコードが発生することになる。しかし、単
一チャンネルのアナログデータがたとえばデジタルデー
タと結合し、同期していない遠隔測定データビットのア
ナログデータパルスがその関連する同期パルス600μ
s後か800μs後のいずれかに来るということが起こ
ると、このアナログデータパルスはそれぞれ“0”ある
いは“1”と誤って解釈される。このような場合、受信
器は次の遠隔測定ビットに対しては送信機と同期しない
ままである。これは位相復元タイマー110がこのアナ
ログデータパルスの後まで包絡線ラッチ108のクロッ
キングを抑止するためである。次の同期パルスはしたが
ってラッチ108をハイではなくローにクロックする。
これはデジタルデータ復調器の同期パルスを適切な時間
に発生しなければならないためである。その結果、次の
デジタルデータパルスに応じて別の誤った同期パルスが
発生する。この次のデータパルスもまた1である場合、
エラーは検出されないままである。しかし、次のデータ
パルスが0である場合、遅くともデータの補数が伝送さ
れるとき、この“0”パルスが、最後の誤った同期パル
スの800μs後に、したがって新しい遠隔測定ビット
の復号化枠のセットを発生させるために周期タイマー1
56を再度トリガーするにはあまりにも早く誤った同期
パルスを発生させる。この結果枠タイマーの両方のデー
タ出力はマイクロプロセッサに読み取られるときにはロ
ーであり、マイクロプロセッサはエラーメッセージを発
生することによって応答する。
【0055】同期が失われたことは一定の状況、たとえ
ば受信器が同期パルスとデジタルデータパルスを伝送中
なんらかの理由で失われた遠隔測定ビットのアナログデ
ータパルスに同期するといった状況においても補数チェ
ック中に検出することができる。このような状況は通
常、この場合アナログデータパルスに続く復号化枠内に
デジタルデータがないことに起因する無効データコード
によって直ちに認識される。しかし、受信器が関連する
同期パルスの600μs後に位置するアナログデータパ
ルスに同期する場合、次のビットの同期パルスは受信器
によってデジタルデータ“1”として誤って解釈され
る。これはこの同期パルスが(誤った)同期パルスの4
00μs後を中心とする枠内にあるためである。この次
のビットに対する実際のデジタルデータパルスはデータ
包絡線を終了させ、それによって次のアナログデータパ
ルスに応じてまた別の誤った同期パルスの発生を可能と
する。したがって復調器の出力はアナログデータパルス
が600μsの位置にとどまる限り“1”のままであ
る。アナログ値の変化のために早期に検出されない場
合、エラーは補数チェック中に検出される。これは復号
された遠隔測定データワードが16個の1であり、これ
はここに説明したシステムに用いられる遠隔測定データ
フォーマットではいかなる有効データにも起こりえない
ものであるためである。
ば受信器が同期パルスとデジタルデータパルスを伝送中
なんらかの理由で失われた遠隔測定ビットのアナログデ
ータパルスに同期するといった状況においても補数チェ
ック中に検出することができる。このような状況は通
常、この場合アナログデータパルスに続く復号化枠内に
デジタルデータがないことに起因する無効データコード
によって直ちに認識される。しかし、受信器が関連する
同期パルスの600μs後に位置するアナログデータパ
ルスに同期する場合、次のビットの同期パルスは受信器
によってデジタルデータ“1”として誤って解釈され
る。これはこの同期パルスが(誤った)同期パルスの4
00μs後を中心とする枠内にあるためである。この次
のビットに対する実際のデジタルデータパルスはデータ
包絡線を終了させ、それによって次のアナログデータパ
ルスに応じてまた別の誤った同期パルスの発生を可能と
する。したがって復調器の出力はアナログデータパルス
が600μsの位置にとどまる限り“1”のままであ
る。アナログ値の変化のために早期に検出されない場
合、エラーは補数チェック中に検出される。これは復号
された遠隔測定データワードが16個の1であり、これ
はここに説明したシステムに用いられる遠隔測定データ
フォーマットではいかなる有効データにも起こりえない
ものであるためである。
【0056】それぞれのデジタルデータビットの直後に
その補数が続く上述した別の遠隔測定データフォーマッ
トにおいては、エラーの不検出の可能性はさらに低くな
る。それは、同期分離器がなんらかの理由でデジタルデ
ータ“1”を誤って同期パルスと認識する場合、“0”
パルスに応じて、あるいは2チャンネルアナログ遠隔測
定と組み合わされたデジタル遠隔測定の場合アナログチ
ャンネルのIDパルスに応じて、遠隔測定データワード
の受信中に早すぎる誤った同期パルスがいずれかの時点
で現れるように、このフォーマットでは遠隔測定データ
ワード中のある時点で“0”が“1”に確実に続くよう
になっているためである。この代替のフォーマットはま
た、アナログデータパルスの同期エラーといった他の状
況におけるエラー検出の問題を大きくすることもある。
その補数が続く上述した別の遠隔測定データフォーマッ
トにおいては、エラーの不検出の可能性はさらに低くな
る。それは、同期分離器がなんらかの理由でデジタルデ
ータ“1”を誤って同期パルスと認識する場合、“0”
パルスに応じて、あるいは2チャンネルアナログ遠隔測
定と組み合わされたデジタル遠隔測定の場合アナログチ
ャンネルのIDパルスに応じて、遠隔測定データワード
の受信中に早すぎる誤った同期パルスがいずれかの時点
で現れるように、このフォーマットでは遠隔測定データ
ワード中のある時点で“0”が“1”に確実に続くよう
になっているためである。この代替のフォーマットはま
た、アナログデータパルスの同期エラーといった他の状
況におけるエラー検出の問題を大きくすることもある。
【0057】別の代替実施例において、枠タイマー15
2のアナログチャンネルステアリングパルス出力は2チ
ャンネルアナログ遠隔測定モード中にエラーチェックル
ーチンでチェックされる。ステアリングパルスが交互の
遠隔測定データビット中に予想された通りに現れない場
合、マイクロプロセッサはエラーメッセージを発生す
る。また、必要であればアナログ遠隔測定中のエラーは
SYNC PULSEラインを監視し、期待される同期
パルスの間の時間が1msを所定の量だけ越える場合エラ
ーメッセージを発生することによって検出することがで
きる。
2のアナログチャンネルステアリングパルス出力は2チ
ャンネルアナログ遠隔測定モード中にエラーチェックル
ーチンでチェックされる。ステアリングパルスが交互の
遠隔測定データビット中に予想された通りに現れない場
合、マイクロプロセッサはエラーメッセージを発生す
る。また、必要であればアナログ遠隔測定中のエラーは
SYNC PULSEラインを監視し、期待される同期
パルスの間の時間が1msを所定の量だけ越える場合エラ
ーメッセージを発生することによって検出することがで
きる。
【0058】デジタルデータ復調器のモードスイッチは
ここまで電気的スイッチとして説明したが、受信器の制
御用に設けたキーボードと好適には受信器に内蔵される
ペースメーカープログラマーとを介して行われるモード
選択に応じて受信器のマイクロプロセッサによって自動
的に制御される電子スイッチとすることもできる。さら
に、入力調整、位相復元、非活動状態検出、遅延その他
のタイミング機能、制御信号の発生、およびクロック周
波数の分割といった、受信器に関連して説明したデジタ
ル処理機能の多くを上述のエラーチェックルーチンとと
もに受信器のマイクロプロセッサにソフトウェアとして
設けることも考えられる。
ここまで電気的スイッチとして説明したが、受信器の制
御用に設けたキーボードと好適には受信器に内蔵される
ペースメーカープログラマーとを介して行われるモード
選択に応じて受信器のマイクロプロセッサによって自動
的に制御される電子スイッチとすることもできる。さら
に、入力調整、位相復元、非活動状態検出、遅延その他
のタイミング機能、制御信号の発生、およびクロック周
波数の分割といった、受信器に関連して説明したデジタ
ル処理機能の多くを上述のエラーチェックルーチンとと
もに受信器のマイクロプロセッサにソフトウェアとして
設けることも考えられる。
【0059】この発明を図面および以上の明細書によっ
て詳細に図示および説明したが、これらは例示と理解す
べきものであり、限定的なものではなく、好適な実施例
だけが図示、説明されたに過ぎず、この発明の精神に合
致するすべての変更、改造が保護されることを希望する
ものである。
て詳細に図示および説明したが、これらは例示と理解す
べきものであり、限定的なものではなく、好適な実施例
だけが図示、説明されたに過ぎず、この発明の精神に合
致するすべての変更、改造が保護されることを希望する
ものである。
【図1】本発明の実施例による同期2チャンネルアナロ
グ遠隔測定パルス発生器の簡略ブロック図である。
グ遠隔測定パルス発生器の簡略ブロック図である。
【図2】図1に示すタイプの電圧制御された単安定マル
チバイブレータの回路図である。
チバイブレータの回路図である。
【図3】本発明の実施例による復号アナログ/デジタル
遠隔測定ビットにおけるビット符号化を説明するタイミ
ング図である。
遠隔測定ビットにおけるビット符号化を説明するタイミ
ング図である。
【図4】(A)は図1に示すタイプのアナログ入力増幅
器の回路図である。(B)は図1に示すタイプの固定長
単安定マルチバイブレータの回路図である。
器の回路図である。(B)は図1に示すタイプの固定長
単安定マルチバイブレータの回路図である。
【図5】本発明の実施例によるアナログおよびデジタル
情報の多重化遠隔測定用の同期遠隔測定システムのブロ
ック図である。
情報の多重化遠隔測定用の同期遠隔測定システムのブロ
ック図である。
【図6】図5に示すタイミング発生器、モード制御回路
およびデジタルに導出されたパルス発生器の回路図であ
る。
およびデジタルに導出されたパルス発生器の回路図であ
る。
【図7】本発明の実施例による遠隔測定受信器の回路図
である。
である。
【図8】本発明の実施例による遠隔測定受信器の回路図
である。
である。
【図9】本発明の実施例による遠隔測定受信器の回路図
である。
である。
【図10】本発明の実施例による遠隔測定受信器の回路
図である。
図である。
【図11】図7〜図10の遠隔測定受信器のタイミング
図である。
図である。
10:2チャンネルアナログ変調器・パルス発生器、1
6,18:単安定マルチバイブレータ(トリガー出力制
御)、22:固定長単安定マルチバイブレータ、36:
遠隔測定モード制御回路、38:パルス発生器、40:
メインビットタイミング発生器、60:カウンター、6
2,64:分周器、70:ワンショットマルチバイブレ
ータ、78:Dフリップフロップ、100:コンパレー
タ、102:入力調整タイマー、104:1MHz クロッ
ク、106,112,116,122:ワンショット、
108:データ包絡線ラッチ、110:位相復元タイマ
ー、120:非活動状態タイマー、124:データカウ
ンター、126,128:ラッチ回路、130:マルチ
プレクサ、132,134:R−2Rラダー網、13
3:アナログマルチプレクサ/デマルチプレクサ、13
5:電圧調整器、140:25分割分周器、142:ワ
ンショット、144,146:2分割分周器、150:
75μs遅延タイマー、152:ウインドウタイマー、
154,158:パルス整形ワンショット、156:ビ
ット周期タイマー。
6,18:単安定マルチバイブレータ(トリガー出力制
御)、22:固定長単安定マルチバイブレータ、36:
遠隔測定モード制御回路、38:パルス発生器、40:
メインビットタイミング発生器、60:カウンター、6
2,64:分周器、70:ワンショットマルチバイブレ
ータ、78:Dフリップフロップ、100:コンパレー
タ、102:入力調整タイマー、104:1MHz クロッ
ク、106,112,116,122:ワンショット、
108:データ包絡線ラッチ、110:位相復元タイマ
ー、120:非活動状態タイマー、124:データカウ
ンター、126,128:ラッチ回路、130:マルチ
プレクサ、132,134:R−2Rラダー網、13
3:アナログマルチプレクサ/デマルチプレクサ、13
5:電圧調整器、140:25分割分周器、142:ワ
ンショット、144,146:2分割分周器、150:
75μs遅延タイマー、152:ウインドウタイマー、
154,158:パルス整形ワンショット、156:ビ
ット周期タイマー。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年10月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】 図6には図5のさまざまなブロックに含
まれる回路をさらに詳細に示す。カウンター60とDフ
リップフロップ62および64を用いた分周器がそれら
に関連する接続線とともにメインビットタイミング発生
器40を形成する。カウンター60は4017十進カウ
ンターが好適である。同様に、ゲート72、74、76
およびDフリップフロップ78はそれらに関連する接続
線とともにモード制御回路36を形成する。デジタルに
導出されたパルス発生器38は、図示するようにカウン
ター60の出力Q2、Q3およびQ5にそれぞれ接続さ
れた3つのANDゲートとカウンター60の出力Q1に
接続された1つの入力を有する4入力ORゲートを含む
組み合わせ論理回路66、ANDゲート68、および図
示したように接続された1対のDフリップフロップを用
いて設計したデジタルワンショットからなる。
まれる回路をさらに詳細に示す。カウンター60とDフ
リップフロップ62および64を用いた分周器がそれら
に関連する接続線とともにメインビットタイミング発生
器40を形成する。カウンター60は4017十進カウ
ンターが好適である。同様に、ゲート72、74、76
およびDフリップフロップ78はそれらに関連する接続
線とともにモード制御回路36を形成する。デジタルに
導出されたパルス発生器38は、図示するようにカウン
ター60の出力Q2、Q3およびQ5にそれぞれ接続さ
れた3つのANDゲートとカウンター60の出力Q1に
接続された1つの入力を有する4入力ORゲートを含む
組み合わせ論理回路66、ANDゲート68、および図
示したように接続された1対のDフリップフロップを用
いて設計したデジタルワンショットからなる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】 データ包絡線ラッチ108はまた位相復
元タイマー110と同期分離器としての別のワンショッ
ト112と連動して動作する。ラッチ108は各同期パ
ルスの後位相復元タイマー110によって512μs間
不能とされる。この位相復元タイマー110はタイマー
102と同様に4040カウンターの周囲に設けられ、
そのクロック信号を1MHzクロック104から受信す
る。タイマー110は図7(点B)に示すようにラッチ
108の設定(S)入力に接続された出力を有し、それ
によってそのラッチのQ出力をタイマー110がタイム
アウトになるまでハイに保持する。タイマー110はデ
ジタルワンショット112からの各出力パルスによって
トリガーされ、このデジタルワンショット112はラッ
チ108によって生成されるデータ包絡線の正に行くエ
ッジによってトリガーされる。このように、遠隔測定送
信機と受信器がアナログ遠隔測定を含むモードで同期し
ているとき、ラッチ108のQ出力は各同期パルスの始
めでハイになり、1μs後ワンショット112の第2段
のQ出力はハイになり、それによってタイマー110を
リセットし、このタイマー110が現在の遠隔測定ビッ
ト中のアナログデータパルス以外のすべてのパルスが通
過するまでラッチ108のQ出力をハイに保持する。そ
の結果この回路の点Cにおける出力は同期パルスの復元
された列となる。
元タイマー110と同期分離器としての別のワンショッ
ト112と連動して動作する。ラッチ108は各同期パ
ルスの後位相復元タイマー110によって512μs間
不能とされる。この位相復元タイマー110はタイマー
102と同様に4040カウンターの周囲に設けられ、
そのクロック信号を1MHzクロック104から受信す
る。タイマー110は図7(点B)に示すようにラッチ
108の設定(S)入力に接続された出力を有し、それ
によってそのラッチのQ出力をタイマー110がタイム
アウトになるまでハイに保持する。タイマー110はデ
ジタルワンショット112からの各出力パルスによって
トリガーされ、このデジタルワンショット112はラッ
チ108によって生成されるデータ包絡線の正に行くエ
ッジによってトリガーされる。このように、遠隔測定送
信機と受信器がアナログ遠隔測定を含むモードで同期し
ているとき、ラッチ108のQ出力は各同期パルスの始
めでハイになり、1μs後ワンショット112の第2段
のQ出力はハイになり、それによってタイマー110を
リセットし、このタイマー110が現在の遠隔測定ビッ
ト中のアナログデータパルス以外のすべてのパルスが通
過するまでラッチ108のQ出力をハイに保持する。そ
の結果この回路の点Cにおける出力は同期パルスの復元
された列となる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】 ラッチ回路126と128のリセット入
力は、図7を参照して上に説明したDATA LATC
H CLEARラインに接続されており、そのクロック
入力は、補数出力がANDゲートの1つを使用可能と
し、他方を不能とするように構成されたDフリップフロ
ップを有するマルチプレクサ130のそれぞれのAND
ゲートに接続されている。DATA STRING L
ATCHパルスはこのように、データがあるときそれを
チャンネル2に導くようにフリップフロップを設定する
チャンネルステアリングパルスにしたがって、現在のア
ナログデータビットに対して適当なラッチ回路に導かれ
る。MUX130のフリップフロップはDATA CO
UNTER CLEARパルスによってリセットされ、
それによって各ラッチパルス後にアナログデータをチャ
ンネル1に導く省略時状態に戻る。ラッチ回路の現在の
デジタル値はそれぞれのR−2Rラダー網132と13
4および関連する帯域通過増幅器136と138によっ
てアナログ値に変換される。帯域通過増幅器と各ラダー
網は図9に示す通りであり、好適にはそれぞれが図示す
るようにデジタル制御された3PDTスイッチとして構
成された3つの4053アナログマルチプレクサ/デマ
ルチプレクサを含む。このラダー網に対する電圧基準は
好適にはHarris ICL 7663電圧調整器1
35と図9に示す付随回路によって与えられる。それぞ
れの帯域通過増幅器は図に示す通りであり、好適にはC
A3160演算増幅器が用いられる。
力は、図7を参照して上に説明したDATA LATC
H CLEARラインに接続されており、そのクロック
入力は、補数出力がANDゲートの1つを使用可能と
し、他方を不能とするように構成されたDフリップフロ
ップを有するマルチプレクサ130のそれぞれのAND
ゲートに接続されている。DATA STRING L
ATCHパルスはこのように、データがあるときそれを
チャンネル2に導くようにフリップフロップを設定する
チャンネルステアリングパルスにしたがって、現在のア
ナログデータビットに対して適当なラッチ回路に導かれ
る。MUX130のフリップフロップはDATA CO
UNTER CLEARパルスによってリセットされ、
それによって各ラッチパルス後にアナログデータをチャ
ンネル1に導く省略時状態に戻る。ラッチ回路の現在の
デジタル値はそれぞれのR−2Rラダー網132と13
4および関連する帯域通過増幅器136と138によっ
てアナログ値に変換される。帯域通過増幅器と各ラダー
網は図9に示す通りであり、好適にはそれぞれが図示す
るようにデジタル制御された3PDTスイッチとして構
成された3つの4053アナログマルチプレクサ/デマ
ルチプレクサを含む。このラダー網に対する電圧基準は
好適にはHarris ICL 7663電圧調整器1
35と図9に示す付随回路によって与えられる。それぞ
れの帯域通過増幅器は図に示す通りであり、好適にはC
A3160演算増幅器が用いられる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正内容】
【図7】
Claims (18)
- 【請求項1】 心拍数を制御するためのペーシングパル
スを発生するペースメーカー用の同期遠隔測定システム
において、 連続するペーシングパルス間に複数の遠隔測定同期パル
スを発生する手段と、 アナログ信号入力と、 前記同期パルスの第1のものから前記のアナログ信号入
力におけるアナログ信号の瞬時値に対応する時間間隔だ
けずれたアナログデータパルスを発生するパルス位置変
調手段と、 前記第1の同期パルスと前記アナログデータパルスを外
部の装置に伝送する手段と、を含むことを特徴とする同
期遠隔測定システム。 - 【請求項2】 前記パルス位置変調手段が前記の第1の
同期パルスに所定の最小時間間隔で続く所定の時間枠内
に前記アナログデータパルスを発生する手段を含むこと
を特徴とする請求項1に記載の同期遠隔測定システム。 - 【請求項3】 前記同期遠隔測定システムがさらにデジ
タル信号入力を含み、 前記のパルス位置変調手段がさらに前記所定の最小時間
間隔内で前記デジタル信号入力のデジタル信号の瞬時の
状態に対応する分離した間隔だけ前記第1の同期パルス
からずれたデジタルデータパルスを発生する手段を含む
ことと、 前記伝送する手段が前記第1の同期パルスと前記アナロ
グデータパルスと共に前記デジタルデータパルスを伝送
する手段を含むこと、を特徴とする請求項2に記載の同
期遠隔測定システム。 - 【請求項4】 前記パルス位置変調手段がさらに前記同
期パルス発生手段に接続されたトリガー入力と、前記ア
ナログ信号入力に接続されたパルス間隔制御入力とを有
する電圧制御された可変ワンショットを含むことを特徴
とする請求項3に記載の同期遠隔測定システム。 - 【請求項5】 前記所定の時間枠内のアナログデータパ
ルスを多重化する手段と、前記時間枠内のアナログデー
タパルスのソースを前記時間枠外の識別パルスを用いて
表示する手段と、を含むことを特徴とする請求項2に記
載の同期遠隔測定システム。 - 【請求項6】 心拍数を制御するためのペーシングパル
スを発生するペースメーカー用の同期遠隔測定法におい
て、 連続するペーシングパルス間に複数の遠隔測定同期パル
スを発生するステップと、 前記同期パルスの第1のものからアナログ入力信号の瞬
時値に対応する時間間隔だけずれたアナログデータパル
スを発生するステップと、 前記第1の同期パルスと前記アナログデータパルスとを
外部の装置に伝送するステップと、を含むことを特徴と
する同期遠隔測定法。 - 【請求項7】 前記アナログデータパルスが前記第1の
同期パルスに所定の最小時間間隔で続く所定の時間枠内
に発生することを特徴とする請求項6に記載の同期遠隔
測定法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の同期遠隔測定法が更に
前記所定の最小時間間隔内でデジタル入力信号の瞬時の
状態に対応する分離した間隔だけ前記第1の同期パルス
からずれたデジタルデータパルスを発生するステップを
含み、 前記デジタルデータパルスが前記第1の同期パルスと前
記アナログデータパルスと共に伝送されることを特徴と
する請求項7に記載の同期遠隔測定法。 - 【請求項9】 前記アナログデータパルスを発生するス
テップが、可変ワンショットのパルス幅を前記アナログ
入力信号で制御することと、前記ワンショットを前記同
期パルスで制御するステップを含むことを特徴とする請
求項8に記載の同期遠隔測定法。 - 【請求項10】 前記所定の時間枠内のアナログデータ
パルスを多重化するステップと、前記時間枠内のアナロ
グデータパルスのソースを前記時間枠外の識別パルスを
用いて表示するステップと、を含むことを特徴とする請
求項7に記載の同期遠隔測定法。 - 【請求項11】 移植される医療装置からのアナログお
よびデジタル情報の多重化遠隔測定用の同期遠隔測定シ
ステムにおいて、 複数の遠隔測定同期パルスを発生する手段と、 アナログ信号入力と、 デジタル信号入力と、 同じ同期パルスに対してアナログデータパルスとデジタ
ルデータパルスを発生するパルス位置変調手段と、前記
パルス位置変調手段は前記アナログデータパルスと前記
デジタルデータパルスを、前記アナログ信号入力におけ
るアナログ信号の瞬時値と、前記デジタル信号入力にお
けるデジタル信号の瞬時状態にそれぞれ対応する異なる
時間間隔だけ前記の同じ同期パルスからずらす手段を含
むことと、 前記同期パルスと前記アナログデータパルスおよびデジ
タルデータパルスを外部の装置に伝送する手段と、を含
むことを特徴とする同期遠隔測定システム。 - 【請求項12】 前記パルス位置変調手段が前記同じ同
期パルスに所定の最小時間間隔で続く所定の時間枠内に
前記アナログデータパルスを発生する手段を含むことを
特徴とする請求項11に記載の同期遠隔測定システム。 - 【請求項13】 前記パルス位置変調手段が前記の所定
の最小時間間隔内に前記デジタルデータパルスを発生す
る手段を含むことを特徴とする請求項12に記載の同期
遠隔測定システム。 - 【請求項14】 前記同期遠隔測定システムがさらに前
記のアナログ信号入力に結合された複数のアナログチャ
ンネルからの信号を多重化するマルチプレクサ手段を含
み、前記マルチプレクサ手段が前記のアナログチャンネ
ルのうちの選択された1つからの信号に対して前記の所
定の時間枠内でアナログデータパルスを発生する手段
と、前記の時間枠外のチャンネル識別パルスを用いて対
応するアナログチャンネルを表示する手段とを含むこと
を特徴とする請求項13に記載の同期遠隔測定システ
ム。 - 【請求項15】 移植される医療装置からのアナログお
よびデジタル情報の多重化遠隔測定用の同期遠隔測定法
において、 複数の遠隔測定同期パルスを発生するステップと、 同じ同期パルスに対してアナログデータパルスとデジタ
ルデータパルスを発生するステップと、前記データパル
ス発生ステップは前記アナログデータパルスと前記デジ
タルデータパルスを、アナログ入力信号の瞬時値と、デ
ジタル入力信号の瞬時状態にそれぞれ対応する異なる時
間間隔だけ前記同じ同期パルスからずらすステップを含
むことと、 前記同期パルスと前記アナログデータパルスおよびデジ
タルデータパルスを外部の装置に伝送するステップと、
を含むことを特徴とする同期遠隔測定法。 - 【請求項16】 前記アナログデータパルスが前記同じ
同期パルスに所定の最小時間間隔で続く所定の時間枠内
に発生することを特徴とする請求項15に記載の同期遠
隔測定法。 - 【請求項17】 前記デジタルデータパルスが前記所定
の最小時間間隔内に発生することを特徴とする請求項1
6に記載の同期遠隔測定法。 - 【請求項18】 前記同期遠隔測定法がさらに前記アナ
ログ信号入力に結合された複数のアナログチャンネルか
らの信号を多重化するステップを含み、前記マルチプレ
クサステップが前記アナログチャンネルのうちの選択さ
れた1つからの信号に対して前記の所定の時間枠内でア
ナログデータパルスを発生することを含むことと、 前記時間枠外のチャンネル識別パルスを用いて対応する
アナログチャンネルを表示することと、を含むことを特
徴とする請求項17に記載の同期遠隔測定法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US553435 | 1990-07-13 | ||
US07/553,435 US5137022A (en) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | Synchronous telemetry system and method for an implantable medical device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06233829A true JPH06233829A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=24209385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3174127A Pending JPH06233829A (ja) | 1990-07-13 | 1991-07-15 | 移植可能な医療装置用の同期遠隔測定システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5137022A (ja) |
EP (1) | EP0466413A3 (ja) |
JP (1) | JPH06233829A (ja) |
AU (1) | AU624291B2 (ja) |
CA (1) | CA2046547C (ja) |
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