RU2606696C2 - Считыватель беспроводного датчика - Google Patents

Считыватель беспроводного датчика Download PDF

Info

Publication number
RU2606696C2
RU2606696C2 RU2013152259A RU2013152259A RU2606696C2 RU 2606696 C2 RU2606696 C2 RU 2606696C2 RU 2013152259 A RU2013152259 A RU 2013152259A RU 2013152259 A RU2013152259 A RU 2013152259A RU 2606696 C2 RU2606696 C2 RU 2606696C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
wireless sensor
reader
frequency
parameter
Prior art date
Application number
RU2013152259A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013152259A (ru
Inventor
Майкл НЭДЖИ
Гарри РОУЛАНД
Роджер УОТКИНС
Баламуруган СУНДАРАМ
Original Assignee
Эндотроникс, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/423,693 external-priority patent/US8432265B2/en
Application filed by Эндотроникс, Инк. filed Critical Эндотроникс, Инк.
Publication of RU2013152259A publication Critical patent/RU2013152259A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2606696C2 publication Critical patent/RU2606696C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/12—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is frequency or phase of ac
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • A61B5/0031—Implanted circuitry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6879—Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6882—Anchoring means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/726—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
    • H04Q2213/13095—PIN / Access code, authentication

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Изобретение относится к средству и устройству измерения беспроводного сигнала от датчика. Заявлена группа изобретений, содержащая способ получения измерения из удаленного положения, а также системы получения измерения из удаленного положения. Особенностью заявленного способа является то, что идентифицируют набор возможных значений частоты беспроводного датчика для отдельного считывания из отдельного измерения, относящегося к упомянутому измерению, получаемому из упомянутого удаленного положения, причем упомянутое отдельное измерение представляет собой давление окружающей среды. Особенностью заявленных систем является то, что они включают считыватель, содержащий второй датчик, который измеряет параметр, относящийся к упомянутому одному воспринимаемому параметру, для определения упомянутой полосы значений резонансной частоты. Техническим результатом является повышение эффективности отслеживания статуса удаленного датчика. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США №13/423,693, озаглавленной "WIRELESS SENSOR READER", поданной 19 мая 2012 года, и притязает на приоритет предварительной патентной заявки №61/478,647, озаглавленной "WIRELESS SENSOR READER TUNING BASED ON AMBIENT CONDITION", поданной 25 апреля 2011 года, причем полное содержимое каждой из упомянутых заявок включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к средству и устройству измерения беспроводного сигнала от датчика.
Уровень техники
Системы беспроводного датчика и считывателя могут быть выполнены с возможностью отслеживания по беспроводной связи статуса удаленного датчика. Некоторые такие беспроводные системы включают в себя датчик, который преобразует физический параметр в частоту сигнала. В этом случае считыватель выполнен с возможностью приема и измерения частоты сигнала датчика.
Фиг. 1 иллюстрирует пример ширины полосы рабочих частот системы беспроводного датчика/считывателя и соответствующего параметра. Как показано, соответствующим параметром является давление, однако, понятно, что описанная здесь идея может применяться к любому преобразуемому параметру. Примерный диапазон частот проиллюстрированного беспроводного датчика составляет от 13 до 14 МГц, что соответствует абсолютным давлениям 550-900 мм рт. ст. В примере, показанном на Фиг. 1, частота обратно пропорциональна давлению.
В системах беспроводного датчика/считывателя датчик может быть возбужден передаваемым импульсом от считывателя, заставляющим датчик издавать ответный вызов или сигнал «вызова» на его резонансной частоте, как только удаляют этот возбудитель. Считыватель может измерять частоту сигнала вызова и использовать калибровочную таблицу или формулу для определения воспринимаемого давления.
Сигнал вызова, принимаемый в считывателе, может быть маломощным и может очень быстро ослабевать, в особенности, если расстояние между датчиком и считывателем является большим. Это является проблемой во всех подобных системах беспроводного датчика, независимо от того, какой передаваемый сигнал используют системы, с фиксированной или с качающейся частотой. Другие типы систем беспроводного датчика, такие, как те, что основаны на технологиях измерения резонансной частоты, могут требовать относительно длительного времени и много циклов передачи для идентификации резонансной частоты датчика, в особенности, когда возможный диапазон резонансных частот является большим.
Некоторые конструкции систем беспроводного считывателя/датчика требуют показание манометрического давления, обозначающего давление относительно локального атмосферного давления. Однако в таких конструкциях датчик часто расположен в положении, где он не может иметь доступ к атмосферному давлению и, таким образом, не может непосредственно передавать показание манометрического давления. Например, датчик кровяного давления, имплантированный в легочную артерию, не способен непосредственно иметь доступ к атмосферному давлению. В некоторых медицинских условиях клиницисты обычно хотят знать манометрическое давление легочной артерии в пределах диапазона 100 мм рт. ст. Однако имплантированный датчик не имеет возможности знать, каким является локальное атмосферное давление. Другими словами, имплантированный датчик способен воспринимать только абсолютное давление.
Одно решение заключается в размещении датчика давления окружающей среды в считывателе. В этом случае считыватель измеряет абсолютное давление от имплантированного датчика, а также абсолютное атмосферное давление окружающей среды от его датчика давления окружающей среды, и вычитает давление окружающей среды из абсолютного давления для получения манометрического давления.
Пример на Фиг. 1 иллюстрирует диапазон давления между 550-900 мм рт. ст. по абсолютной величине. Давления окружающей среды в населенных областях земли обычно находятся в диапазоне 550-800 мм рт. ст. по абсолютной величине. Таким образом, чтобы измерять 0-100 мм рт. ст. манометрического давления, абсолютный диапазон датчика должен составлять от 550 мм рт. ст. (наименьшее давление окружающей среды 550 мм рт. ст. плюс наименьшее манометрическое давление 0 мм рт. ст.) до 900 мм рт. ст. (наибольшее давление окружающей среды 850 мм рт. ст. плюс наибольшее манометрическое давление 100 мм рт. ст.).
В связи с этим, имеется необходимость измерения частоты слабого сигнала, когда полный диапазон сигнала является широким, но только маленький поднабор этого полного диапазона используется для любого отдельного измерения.
Независимо от способа, используемого для определения частоты сигнала датчика, внутри считывателя различные схемы должны быть выполнены или настроены с возможностью захватывания максимального количества энергии в сигнале датчика без захватывания нежелательной энергии из источников, отличных от датчика, таких как естественный или искусственный шум. Например, приемная антенна считывателя и внутренние фильтры, такие как аналоговые или цифровые фильтры, могут быть настроены на полосу пропускания, которая пропускает любую возможную частоту, на которой датчик может резонировать, и отклоняет все частоты за пределами этой полосы пропускания. Однако расширение полос пропускания антенн и фильтров может вызывать проблемы, включая более высокое затухание, более низкие отношения сигнала к шуму и увеличенную восприимчивость нежелательных сигналов помех.
Системам с фиксированной частотой трудно преодолевать эти проблемы. Некоторые системы с качающейся частотой могут пытаться преодолевать эти проблемы путем постоянной перенастройки приемников и фильтров с возможностью соответствия передаваемой мгновенной частоте. Однако это обычно требует использовать значительную дополнительную схему и обработку.
В связи с этим, необходимы улучшенные способ и устройство.
Раскрытие изобретения
Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в повышении эффективности отслеживания статуса удаленного датчика за счет побуждения датчика испускать сигнал вызова для отдельного считывания, а также за счет идентификации набора возможных значений частоты для этого сигнала вызова.
Устройство считывателя обеспечено с возможностью взаимодействия с беспроводным датчиком. Считыватель излучает короткий импульс энергии или короткий всплеск радиочастотной энергии, чтобы заставлять беспроводной датчик совершать вызов. Непосредственно после передачи считыватель принимает и усиливает сигнал датчика, далее посылает сигнал к схеме фазовой автоматической подстройки частоты («PLL»), которая подстраивается под частоту вызова датчика. Как только PLL подстроилась под частоту вызова, управляемый напряжением генератор PLL («VCO») переводят в режим ожидания для поддержания частоты VCO на подстроенной частоте. Частоту VCO рассчитывают для определения резонансной частоты датчика.
Считыватель может включать в себя устройство, такое как второй датчик, для определения набора возможных значений частоты сигнала вызова. Компоненты устройства считывателя могут быть настроены на набор возможных значений частоты, которые идентифицированы.
Согласно одному аспекту изобретения, предложен способ получения измерения из удаленного положения, содержащий этапы, на которых:
идентифицируют набор возможных значений частоты
беспроводного датчика для отдельного считывания из отдельного измерения, относящегося к упомянутому измерению, получаемому из упомянутого удаленного положения, причем упомянутое отдельное измерение представляет собой давление окружающей среды;
настраивают схемы считывателя на функционирование в полосе пропускания, определенной упомянутым набором возможных значений частоты;
передают возбуждающий импульс упомянутому беспроводному датчику только на фиксированной частоте;
принимают сигнал от упомянутого беспроводного датчика в ответ на упомянутый возбуждающий импульс;
отбирают и удерживают упомянутый принятый сигнал; и
устанавливают частоту упомянутого принятого сигнала;
причем упомянутый беспроводной датчик выполнен с возможностью изменения его резонансной частоты пропорционально по меньшей мере одному воспринимаемому параметру.
Упомянутое измерение, получаемое из упомянутого удаленного положения, может представлять собой внутрисосудистое кровяное давление.
Упомянутую фиксированную частоту упомянутого возбуждающего импульса выбирают на основании упомянутого набора возможных значений частоты.
Упомянутый сигнал вызова принимают с помощью схемы антенны, способной настраиваться на прием частот в полосе пропускания, основанной на упомянутом наборе возможных значений частоты упомянутого беспроводного датчика.
В одном варианте осуществления способ дополнительно содержит этап, на котором фильтруют упомянутый сигнал от упомянутого беспроводного датчика на основании упомянутого набора возможных значений частоты упомянутого беспроводного датчика.
В одном варианте осуществления на этап установления упомянутой частоты упомянутого принятого сигнала влияет упомянутый набор возможных значений частоты упомянутого беспроводного датчика.
Согласно второму аспекту изобретения, предложена система получения измерения из удаленного положения, содержащая:
беспроводной датчик, выполненный с возможностью изменения его резонансной частоты пропорционально по меньшей мере одному воспринимаемому параметру;
считыватель, выполненный с возможностью определения полосы значений резонансной частоты, самооптимизации для функционирования на основании упомянутой полосы, передачи возбуждающего импульса упомянутому беспроводному датчику только на фиксированной частоте, приема сигнала от упомянутого беспроводного датчика в ответ на упомянутый возбуждающий импульс, и отбора и удержания упомянутого принятого сигнала.
Упомянутый считыватель включает в себя второй датчик, который измеряет параметр, относящийся к упомянутому по меньшей мере одному воспринимаемому параметру, для определения упомянутой полосы значений резонансной частоты.
Упомянутый второй датчик может представлять собой датчик давления окружающей среды, а упомянутый по меньшей мере один воспринимаемый параметр может представлять собой кровяное давление. Упомянутая фиксированная частота упомянутого возбуждающего импульса выбрана на основании упомянутой полосы значений резонансной частоты.
Упомянутая оптимизация содержит регулирование одной или более из следующих схем: передающая антенна, приемная антенна, аналоговый фильтр, цифровой фильтр, усилитель, управляемый напряжением генератор.
Согласно третьему аспекту изобретения, предложена система получения измерения из удаленного положения, содержащая:
беспроводной датчик, выполненный с возможностью изменения его резонансной частоты пропорционально по меньшей мере одному воспринимаемому параметру;
портативный, питаемый от батареи считыватель, выполненный с возможностью определения полосы значений резонансной частоты, самооптимизации для функционирования на основании упомянутой полосы, передачи возбуждающего импульса упомянутому беспроводному датчику только на фиксированной частоте и приема сигнала от упомянутого беспроводного датчика в ответ на упомянутый возбуждающий импульс.
Упомянутый считыватель включает в себя второй датчик, который измеряет параметр, относящийся к упомянутому по меньшей мере одному воспринимаемому параметру, для определения упомянутой полосы значений резонансной частоты.
Варианты осуществления системы согласно третьему аспекту изобретения аналогичны вариантам осуществления системы согласно второму аспекту изобретения.
Краткое описание чертежей Задачи и преимущества вместе с функционированием изобретения могут быть лучше поняты со ссылкой на подробное описание, принятое в связи со следующими иллюстрациями, на которых:
Фиг. 1 представляет собой график ширины полосы рабочих частот датчика и соответствующего параметра;
Фиг. 2 представляет собой вариант выполнения системы беспроводного датчика; и
Фиг. 3 представляет собой график ширины полосы рабочих частот датчика и соответствующего параметра и окна полосы пропускания.
Осуществление изобретения
Далее будет выполнена подробная ссылка на примерные варианты выполнения настоящего изобретения, примеры которых проиллюстрированы на сопровождающих чертежах. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты выполнения и могут быть выполнены конструктивные и функциональные изменения без отклонения от соответствующего объема охраны настоящего изобретения.
В общем обеспечена беспроводная система 10. Беспроводная система 10 может включать в себя беспроводной считыватель 12 и беспроводной датчик 14. Беспроводной датчик 14 может представлять собой пассивное устройство, такое как устройство, содержащее конденсатор 16 и индуктивность 18, или активное устройство. Беспроводной датчик 14 может являться имплантируемым, например, имплантируемым в живое существо. Например, беспроводной датчик 14 может быть имплантирован в тело человека для отслеживания состояния или параметра внутри тела человека.
Считыватель 12 может быть выполнен с возможностью передачи возбуждающего импульса 20 для возбуждения датчика 14. Возбуждающий импульс 20 может заставлять датчик 14 совершать вызов или издавать сигнал 22 вызова на его резонансной частоте. Резонансная частота датчика 14 может изменяться на основании параметра, воспринимаемого датчиком 14. Считыватель 12 может измерять частоту сигнала 22 вызова и определять воспринимаемый параметр. Например, считыватель 12 может использовать формулу, справочную таблицу или калибровочную таблицу для определения воспринимаемого параметра.
Считыватель 12 может включать в себя приемник для приема сигнала 22 вызова от датчика 14. Приемник может содержать антенну 24 или любое другое устройство приема сигнала. Приемник может дополнительно включать в себя один или более фильтров, таких как, например, аналоговые или цифровые фильтры, для фильтрования сигнала 22, принимаемого от датчика 14. Фильтры могут быть настроены на полосу пропускания с возможностью позволять считывателю 12 принимать ширину полосы требуемых частот. Полоса пропускания может быть сужена для пропускания только той полосы частот, которая соответствует конкретному нужному параметрическому диапазону 26, показанному на Фиг. 3.
Описанные здесь примерные варианты выполнения могут ссылаться на отслеживание и восприятие конкретного параметра, такого как давление. Однако, понятно, что изложенные здесь системы и способы могут быть применены к любому измеряемому или воспринимаемому параметру, такому как давление, температура или любому другому параметру.
В качестве неограничивающего примера, беспроводная система 10, выполненная с возможностью воспринимать давление, такое как кровяное давление, может включать в себя фильтры с возможностью сужения окна 26 полосы пропускания для приема только тех частот, которые соответствуют давлениям в пределах диапазона манометрического давления 100 мм рт. ст. Пример этого диапазона 26 полосы пропускания проиллюстрирован на Фиг. 3. Частоты, которые соответствуют давлениям в пределах диапазона манометрического давления 100 мм рт. ст., могут представлять собой «окно полосы пропускания» или «нужное окно» 26 частот, которые обеспечивают оптимальные или наиболее значимые данные. Однако понятно, что окно 26 полосы пропускания может соответствовать любому подходящему диапазону воспринимаемого параметра.
Спектральное положение окна 26 полосы пропускания в пределах всего диапазона абсолютного давления может изменяться с возможностью захватывания требуемых данных. Например, положение окна 26 может быть определено на основании давления окружающей среды во время приема считывателем 12 сигнала 22 вызова от датчика 14. С этой целью считыватель 12 может включать в себя датчик 25 окружающей среды, такой как датчик давления окружающей среды, для восприятия условия окружающей среды, например, давления. Датчик 25 окружающей среды может быть встроен в или расположен на считывателе 12. Такой датчик 25 окружающей среды также может быть расположен вдали от считывателя 12, как часть другого устройства или системы, которая сообщает ее показание окружающей среды считывателю 12 или стороннему процессору, для определения положения окна 26 полосы пропускания.
Как показано на графике, проиллюстрированном на Фиг. 3, окно 26 полосы пропускания может быть оптимально расположено на основании давления окружающей среды, измеряемого датчиком 25 давления окружающей среды считывателя. Например, в варианте выполнения, где датчик представляет собой беспроводной датчик давления, имплантированный в легочную артерию человека, нужный диапазон давления находится на 0-100 мм рт. ст. выше давления окружающей среды. В связи с этим, процессор считывателя будет запрограммирован с возможностью расположения окна 26 полосы пропускания так, что его края находятся на частотах, соответствующих показанию давления окружающей среды и давлению, которое на 100 мм рт. ст. больше, чем показание давления окружающей среды, показанное на Фиг. 3. Соответственно, считыватель 12 может настраивать его антенну 24, а также свои внутренние схемы и алгоритмы, для фокусирования окна 26 полосы пропускания вблизи давления окружающей среды.
В варианте выполнения беспроводной датчик 14 может быть имплантирован в тело человека, расположенного на относительно большой высоте, например, высоте, имеющей давление окружающей среды около 630 мм рт. ст. по абсолютной величине. В связи с этим, нужный диапазон давления может составлять 630-730 мм рт. ст. по абсолютной величине, соответствуя окну 26 полосы пропускания частот 13,831-13,546 МГц. Считыватель 12 может измерять давление окружающей среды, используя его датчик 25 давления окружающей среды. Далее считыватель 12 может по результату измерения давления окружающей среды определять поднабор полного диапазона частот, который будет содержать частоту удаленного датчика. Далее считыватель 12 может настраивать его приемник, такой как антенны 24, фильтры, усилители, другие схемы или алгоритмы, для пропускания требуемого поднабора и блокирования нежелательного участка диапазона. Например, считыватель 12 может увеличивать добротность Q его принимающей антенны путем сужения ее ширины полосы до соответствия окну 26 частот. Дополнительно считыватель 12 может увеличивать коэффициент усиления и отношение сигнала к шуму одного или более усилителей в канале приема путем настройки их на окно 26 полосы пропускания. Считыватель 12 также может настраивать фильтры в канале приема на соответствие окну 26 полосы пропускания, и, таким образом, отфильтровывать любой шум или помеху за пределами окна 26 полосы пропускания. Считыватель 12 может снимать многочисленные показания давления с датчика и усреднять их (в его собственном встроенном процессоре или в удаленном процессоре) для дополнительного повышения точности. Усредняющий процессор может выполнять алгоритм, посредством которого все показания, которые выходят за пределы окна 26 полосы пропускания, считаются случайными всплесками и не включаются в среднюю величину.
Эта система и способ, которые описаны, обеспечивают некоторые преимущества над известными системами и способами. Например, ограничение окна 26 полосы пропускания принимаемого сигнала 22 вызова может позволять использовать датчик 14 с более высокой добротностью Q, таким образом, обеспечивая большее время затухания и более высокую амплитуду сигнала 22 вызова. Ограничение окна 26 полосы пропускания также обеспечивает использование антенн 24 приемника и фильтров, имеющих более высокую добротность Q, таким образом, увеличивая отношение сигнала к шуму. Кроме того, в системах, которые используют возбуждающий импульс 20 фиксированной частоты, спад передаточной функции датчика обуславливает, что сигнал 22 может быть слабее, когда датчик 14 располагается вблизи краев его диапазона рабочих частот. Выполнение схемы считывателя с возможностью фокусирования на полосах вблизи краев может компенсировать этот эффект.
Как только было определено окно 26 полосы пропускания, многие из внутренних компонентов считывателя могут настраиваться на фокусирование только на диапазоне окна 26 полосы пропускания. Например, приемная антенна 24 считывателя может быть настроена на окно 26 полосы пропускания, содержащее сигнал 22 вызова. Это может быть выполнено путем подключения к или отключения реактивных компонентов от схемы антенны, включая части антенны 24, или другими способами, известными в уровне техники.
Беспроводная система 10 может включать в себя секцию усилителя. Секция усилителя может включать в себя фильтры и усилители. Фильтры и усилители могут быть адаптивно настроены на окно 26 полосы пропускания частот, которое содержит сигнал 22 вызова. Это может быть выполнено путем подключения к или отключения от схемы усилителя и фильтров реактивных компонентов или другими способами, известными в уровне техники.
Беспроводная система 10 может включать в себя по меньшей мере одну схему фазовой автоматической подстройки частоты с возможностью подстраиваться под и помогать определять частоту вызова. Исходная опорная частота для PLL может быть установлена приблизительно в центре окна 26 полосы пропускания частот. Это будет уменьшать время, необходимое для подстройки PLL под частоту сигнала 22 вызова. Например, процессор считывателя 12 может вычислять или отыскивать напряжение управления управляемого напряжением генератора PLL (VCO), которое соответствует центру окна 26 полосы пропускания, который определяют датчиком 25 давления окружающей среды. Другие способы и схемы для подстройки и предварительной подстройки PLL могут быть использованы в сочетании с описанными здесь системами и способами.
Возбуждающий импульс 20, излучаемый считывателем 12, может удерживаться на приблизительно фиксированной частоте. Постоянный возбуждающий импульс 20 может быть выполнен размещаемым вблизи центра окна 26 полосы пропускания, содержащего сигнал 22 вызова. В результате, система может использовать датчик 14, имеющий более высокую добротность Q, которая может обеспечивать более сильный, более длительный сигнал 22 вызова.
Беспроводная система 10 может использовать возбуждающий импульс 20 с качающейся частотой. Ширина полосы возбуждающего импульса 20 с качающейся частотой может быть ограничена окном 26 полосы пропускания, содержащим сигнал 22 вызова. Ограничение возбуждающего импульса 20 таким образом может уменьшать время, требуемое для получения сигнала 22 вызова, и позволять принимать больше выборок для данного примера давления.
Параметр, измеряемый датчиком 14, может быть статическим или квазистатическим по сравнению со скоростью измерения. В качестве неограничивающего примера, измеряемая форма волны кровяного давления может быть статичной или квазистатичной по сравнению со скоростью измерения. В таких обстоятельствах считыватель 12 может снимать множественные показания измерения датчика 14 и усреднять их, используя алгоритм обработки. Например, когда сигнал 22 вызова становится слабее, и отношение сигнала к шуму (SNR) уменьшается, количество шумных, случайных показаний может увеличиваться. Считыватель 12 может быть выполнен с возможностью игнорирования любых измерений, которые лежат за пределами окна 26 полосы пропускания во время процесса усреднения для удаления резко отклоняющихся и неточных данных.
Считыватель 12 может отбирать входящий сигнал 22 вызова и сравнивать входные данные с окном 26 полосы пропускания. На основании сравнения входные данные от сигнала 22 вызова могут быть сохранены или исключены. Также считыватель 12 может оптимизировать или усиливать обработку сигнала, например, способами быстрого преобразования Фурье, путем обработки только тех участков сигнала, которые располагаются в пределах допустимой полосы частот, основываясь на отфильтрованном окне 26 полосы пропускания. Также могут использовать другие способы улучшения измерения принимаемого сигнала, основываясь на сужении допустимой полосы частот до соответствия измерению окружающей среды.
Используемые здесь примеры направлены на показание давления окружающей среды с возможностью определения суженной ширины полосы для абсолютного показания и адаптации схемы считывателя 12 и/или алгоритмов к этой ширине полосы. Однако понятно, что этот способ может использоваться при любых обстоятельствах, где снимают два измерения датчика, а результат одного измерения может быть использован для ограничения возможных результатов другого измерения. Воспринимаемый параметр не ограничен давлением, а может быть любым параметром. Дополнительно, беспроводные датчики 14 и датчик окружающей среды необязательно должны измерять одинаковую величину или параметр, а могут вместо этого измерять различные величины или параметры.
Несмотря на то, что варианты выполнения настоящего изобретения были проиллюстрированы на сопровождающих чертежах и описаны в вышеупомянутом подробном описании, следует понимать, что настоящее изобретение не должно ограничиваться только раскрытыми вариантами выполнения, и что описанное здесь изобретение способно к многочисленным изменениям, преобразованиям и заменам без отклонения от объема охраны следующей далее формулы изобретения. Следующая далее формула изобретения предназначена для включения всех преобразований и изменений в тех случаях, когда они подпадают под объем охраны формулы изобретения, или их эквивалента.

Claims (27)

1. Способ получения измерения из удаленного положения, причем способ содержит этапы, на которых:
идентифицируют набор возможных значений частоты беспроводного датчика для отдельного считывания из отдельного измерения, относящегося к упомянутому измерению, получаемому из упомянутого удаленного положения, причем упомянутое отдельное измерение представляет собой давление окружающей среды;
настраивают схемы считывателя на функционирование в полосе пропускания, определенной упомянутым набором возможных значений частоты;
передают возбуждающий импульс упомянутому беспроводному датчику только на фиксированной частоте;
принимают сигнал от упомянутого беспроводного датчика в ответ на упомянутый возбуждающий импульс;
отбирают и удерживают упомянутый принятый сигнал; и
устанавливают частоту упомянутого принятого сигнала;
причем упомянутый беспроводной датчик выполнен с возможностью изменения его резонансной частоты пропорционально по меньшей мере одному воспринимаемому параметру.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутое измерение, получаемое из упомянутого удаленного положения, представляет собой внутрисосудистое кровяное давление.
3. Способ по п. 1, в котором упомянутую фиксированную частоту упомянутого возбуждающего импульса выбирают на основании упомянутого набора возможных значений частоты.
4. Способ по п. 1, в котором упомянутый сигнал вызова принимают с помощью схемы антенны, способной настраиваться на прием частот в полосе пропускания, основанной на упомянутом наборе возможных значений частоты упомянутого беспроводного датчика.
5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором фильтруют упомянутый сигнал от упомянутого беспроводного датчика на основании упомянутого набора возможных значений частоты упомянутого беспроводного датчика.
6. Способ по п. 1, в котором на этап установления упомянутой частоты упомянутого принятого сигнала влияет упомянутый набор возможных значений частоты упомянутого беспроводного датчика.
7. Система получения измерения из удаленного положения, причем упомянутая система содержит:
беспроводной датчик, выполненный с возможностью изменения его резонансной частоты пропорционально по меньшей мере одному воспринимаемому параметру;
считыватель, выполненный с возможностью определения полосы значений резонансной частоты, самооптимизации для функционирования на основании упомянутой полосы, передачи возбуждающего импульса упомянутому беспроводному датчику только на фиксированной частоте приема сигнала от упомянутого беспроводного датчика в ответ на упомянутый возбуждающий импульс, и отбора, и удержания упомянутого принятого сигнала; и
при этом упомянутый считыватель включает в себя второй датчик, который измеряет параметр, относящийся к упомянутому по меньшей мере одному воспринимаемому параметру, для определения упомянутой полосы значений резонансной частоты.
8. Система по п. 7, в которой упомянутый второй датчик представляет собой датчик давления окружающей среды, а упомянутый по меньшей мере один воспринимаемый параметр представляет собой кровяное давление.
9. Система по п. 7, в которой упомянутая фиксированная частота упомянутого возбуждающего импульса выбрана на основании упомянутой полосы значений резонансной частоты.
10. Система по п. 7, в которой упомянутая оптимизация содержит регулирование одной или более из следующих схем: передающая антенна, приемная антенна, аналоговый фильтр, цифровой фильтр, усилитель, управляемый напряжением генератор.
11. Система получения измерения из удаленного положения, причем упомянутая система содержит:
беспроводной датчик, выполненный с возможностью изменения его резонансной частоты пропорционально по меньшей мере одному воспринимаемому параметру;
портативный, питаемый от батареи считыватель, выполненный с возможностью определения полосы значений резонансной частоты, самооптимизации для функционирования на основании упомянутой полосы, передачи возбуждающего импульса упомянутому беспроводному датчику только на фиксированной частоте и приема сигнала от упомянутого беспроводного датчика в ответ на упомянутый возбуждающий импульс; и
при этом упомянутый считыватель включает в себя второй датчик, который измеряет параметр, относящийся к упомянутому по меньшей мере одному воспринимаемому параметру, для определения упомянутой полосы значений резонансной частоты.
12. Система по п. 11, в которой упомянутый второй датчик представляет собой датчик давления окружающей среды, а упомянутый по меньшей мере один воспринимаемый параметр представляет собой кровяное давление.
13. Система по п. 11, в которой упомянутая фиксированная частота упомянутого возбуждающего импульса выбрана на основании упомянутой полосы значений резонансной частоты.
14. Система по п. 11, в которой упомянутая оптимизация содержит регулирование одной или более из следующих схем: передающая антенна, приемная антенна, аналоговый фильтр, цифровой фильтр, усилитель, управляемый напряжением генератор.
RU2013152259A 2011-04-25 2012-04-25 Считыватель беспроводного датчика RU2606696C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161478647P 2011-04-25 2011-04-25
US61/478,647 2011-04-25
US13/423,693 2012-03-19
US13/423,693 US8432265B2 (en) 2007-03-15 2012-03-19 Wireless sensor reader
PCT/US2012/034979 WO2012149008A2 (en) 2011-04-25 2012-04-25 Wireless sensor reader

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013152259A RU2013152259A (ru) 2015-05-27
RU2606696C2 true RU2606696C2 (ru) 2017-01-10

Family

ID=49551867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013152259A RU2606696C2 (ru) 2011-04-25 2012-04-25 Считыватель беспроводного датчика

Country Status (14)

Country Link
EP (2) EP2702578B1 (ru)
JP (1) JP6080840B2 (ru)
KR (1) KR20140071278A (ru)
CN (1) CN103620657B (ru)
AU (1) AU2012249815B2 (ru)
BR (1) BR112013027604A2 (ru)
CA (2) CA2834350C (ru)
DK (1) DK2702578T3 (ru)
ES (2) ES2650072T3 (ru)
IL (1) IL229087B (ru)
PL (1) PL2702578T3 (ru)
PT (1) PT2702578T (ru)
RU (1) RU2606696C2 (ru)
WO (1) WO2012149008A2 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8570186B2 (en) 2011-04-25 2013-10-29 Endotronix, Inc. Wireless sensor reader
CN112220593A (zh) 2015-02-12 2021-01-15 方德里创新研究第一有限公司 用于心力衰竭监测的可植入式设备和相关方法
WO2017024051A1 (en) 2015-08-03 2017-02-09 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Devices and methods for measurement of vena cava dimensions, pressure, and oxygen saturation
US9996712B2 (en) * 2015-09-02 2018-06-12 Endotronix, Inc. Self test device and method for wireless sensor reader
IT201600079657A1 (it) * 2016-07-28 2018-01-28 Agenzia Naz Per Le Nuove Tecnologie Lenergia E Lo Sviluppo Economico Sostenibile Enea Dispositivo e sistema di misura
US11206992B2 (en) 2016-08-11 2021-12-28 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Wireless resonant circuit and variable inductance vascular monitoring implants and anchoring structures therefore
US11701018B2 (en) 2016-08-11 2023-07-18 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Wireless resonant circuit and variable inductance vascular monitoring implants and anchoring structures therefore
EP3496606A1 (en) 2016-08-11 2019-06-19 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Systems and methods for patient fluid management
JP7241405B2 (ja) 2016-11-29 2023-03-17 ファウンドリー イノベーション アンド リサーチ １，リミテッド 患者の血管及び体液状態をモニタリングするための無線共振回路ならびに可変インダクタンス血管インプラント、ならびにそれを利用するシステム及び方法
US11615257B2 (en) 2017-02-24 2023-03-28 Endotronix, Inc. Method for communicating with implant devices
US10430624B2 (en) 2017-02-24 2019-10-01 Endotronix, Inc. Wireless sensor reader assembly
EP3629937A1 (en) 2017-05-31 2020-04-08 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Implantable ultrasonic vascular sensor
US11779238B2 (en) 2017-05-31 2023-10-10 Foundry Innovation & Research 1, Ltd. Implantable sensors for vascular monitoring
US10557879B2 (en) 2017-06-05 2020-02-11 Hamilton Sundstrand Corporation Sensor excitation in systems where remote sensor signal processing is performed
WO2019018644A1 (en) 2017-07-19 2019-01-24 Endotronix, Inc. PHYSIOLOGICAL MONITORING SYSTEM
JP2023500960A (ja) * 2019-11-12 2023-01-11 ファウンドリー イノベーション アンド リサーチ １，リミテッド 共振回路ベースの血管モニター、関連するシステム、および方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2222030C2 (ru) * 2001-12-06 2004-01-20 Закрытое акционерное общество "Отраслевой центр внедрения новой техники и технологий" Система идентификации объектов
US7566308B2 (en) * 2005-10-13 2009-07-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for pulmonary artery pressure signal isolation
US20090189741A1 (en) * 2007-03-15 2009-07-30 Endotronix, Inc. Wireless sensor reader
US20100308974A1 (en) * 2007-03-15 2010-12-09 Rowland Harry D Wireless sensor reader

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60500599A (ja) * 1983-02-14 1985-05-02 アリスミア・リサ−チ・テクノロジ−・インコ−ポレ−テッド 心室頻拍予測方法および装置
JP2604181B2 (ja) * 1987-11-02 1997-04-30 東洋通信機株式会社 超音波による非接触温度／圧力検知方法
JP2001112728A (ja) * 1999-10-15 2001-04-24 Advanced Medical Kk 脈拍計
US6915157B2 (en) * 2003-02-18 2005-07-05 Medtronic, Inc. Implantable medical device for assessing heart failure state from Mechanical Pulsus Alternans
JP2008532590A (ja) * 2005-03-04 2008-08-21 カーディオメムス インコーポレイテッド 埋込み型無線センサーとの通信
ATE542472T1 (de) * 2005-09-06 2012-02-15 Cardiomems Inc Verhindern von falschen sperren in einem system, das mit einem eingebauten drahtlosen sensor kommuniziert
US20070142727A1 (en) * 2005-12-15 2007-06-21 Cardiac Pacemakers, Inc. System and method for analyzing cardiovascular pressure measurements made within a human body
WO2008115456A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-25 Nunez Anthony I Transseptal monitoring device
AU2008262127A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Cardiac Pacemakers, Inc. Intracorporeal pressure measurement devices and methods
CN101982156B (zh) * 2010-09-08 2012-05-16 北京航空航天大学 基于微泡超声造影剂的血压无创测量装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2222030C2 (ru) * 2001-12-06 2004-01-20 Закрытое акционерное общество "Отраслевой центр внедрения новой техники и технологий" Система идентификации объектов
US7566308B2 (en) * 2005-10-13 2009-07-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for pulmonary artery pressure signal isolation
US20090189741A1 (en) * 2007-03-15 2009-07-30 Endotronix, Inc. Wireless sensor reader
US20100308974A1 (en) * 2007-03-15 2010-12-09 Rowland Harry D Wireless sensor reader

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013152259A (ru) 2015-05-27
EP2702578B1 (en) 2016-08-10
CA2834350A1 (en) 2012-11-01
JP2014519359A (ja) 2014-08-14
JP6080840B2 (ja) 2017-02-15
EP3057075A1 (en) 2016-08-17
DK2702578T3 (en) 2016-11-14
AU2012249815B2 (en) 2016-09-29
WO2012149008A2 (en) 2012-11-01
PL2702578T3 (pl) 2017-02-28
EP2702578A4 (en) 2015-04-29
CA2953282C (en) 2019-06-18
KR20140071278A (ko) 2014-06-11
CA2834350C (en) 2019-06-25
EP2702578A2 (en) 2014-03-05
CN103620657A (zh) 2014-03-05
EP3057075B1 (en) 2017-09-27
IL229087A0 (en) 2013-12-31
BR112013027604A2 (pt) 2017-02-14
ES2650072T3 (es) 2018-01-16
WO2012149008A3 (en) 2012-12-27
IL229087B (en) 2019-05-30
PT2702578T (pt) 2016-11-08
CA2953282A1 (en) 2012-11-01
AU2012249815A1 (en) 2013-11-14
CN103620657B (zh) 2018-02-13
ES2602073T3 (es) 2017-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2606696C2 (ru) Считыватель беспроводного датчика
US9894425B2 (en) Wireless sensor reader
JP6393022B2 (ja) ワイヤレスセンサリーダ
US8493187B2 (en) Wireless sensor reader
US9531484B2 (en) Super-regenerative receiver (SRR) and super-regenerative reception method with increased channel selectivity
JP2018137815A (ja) ワイヤレスセンサリーダ
US10060800B2 (en) Physical quantity measuring device and physical quantity measuring system
JP2017038396A (ja) ワイヤレスセンサリーダ

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190426