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特表2024-528491異種媒体に無線リンクを確立するためのシステム、デバイス、及び方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-30
(54)【発明の名称】異種媒体に無線リンクを確立するためのシステム、デバイス、及び方法
(51)【国際特許分類】
   H04B 13/00 20060101AFI20240723BHJP
【FI】
H04B13/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023579480
(86)(22)【出願日】2022-06-29
(85)【翻訳文提出日】2024-02-07
(86)【国際出願番号】 US2022035574
(87)【国際公開番号】W WO2023278612
(87)【国際公開日】2023-01-05
(31)【優先権主張番号】63/216,282
(32)【優先日】2021-06-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.PYTHON
2.FRAM
3.BLUETOOTH
4.WCDMA
(71)【出願人】
【識別番号】521565464
【氏名又は名称】ユーリンク ラブス,インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】チャーサド,ジャヤント
(72)【発明者】
【氏名】ウェーバー,マーカス
(72)【発明者】
【氏名】テリチコ,アルセニー
(57)【要約】
2つ以上の無線デバイス間の無線リンクを確立するためのシステム、デバイス、及び方法が本明細書に説明される。一部の変形例では、無線システムは、第1の持続時間でフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスを備え得る。システムはまた、トランスデューサアレイ及びプロセッサを含む第2のデバイスを備え得る。トランスデューサアレイは、第2の持続時間の間、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上でフィードバック信号を受信するように構成され得る。プロセッサは、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成するように構成され得る。プロセッサは、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、トランスデューサアレイ構成を決定するように更に構成され得る。第2のデバイスは、トランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成され得る。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
第1の持続時間でフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
トランスデューサアレイ及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
前記トランスデューサアレイが、第2の持続時間の間、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上で前記フィードバック信号を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって前記第2の持続時間内に受信された前記フィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成し、前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、トランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
前記第2のデバイスが、前記トランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【請求項2】
前記第2の持続時間が、前記第1の持続時間を超える、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記プロセッサが、包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波、及び所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用して、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の前記受信されたフィードバック信号の開始を検出するように更に構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項4】
前記フィードバック信号データが、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって前記第2の持続時間以内に受信された前記フィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、並びに相対信号対雑音比のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項5】
前記トランスデューサアレイ構成が、無線信号を前記第1のデバイスに送信するために、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、選択されたトランスデューサ要素のセット、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、デューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、及び送信持続時間のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項6】
無線信号を前記第1のデバイスに送信するために前記トランスデューサアレイの前記1つ以上のトランスデューサ要素に適用される前記位相が、所定の周波数の前記第2の持続時間における前記受信されたフィードバック信号の前記相対位相、及び前記1つ以上のトランスデューサ要素上で受信された前記フィードバック信号の前記到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項5に記載のシステム。
【請求項7】
無線信号を前記第1のデバイスに送信するために前記トランスデューサアレイの前記1つ以上のトランスデューサ要素に適用される前記時間遅延が、所定の周波数の前記第2の持続時間における前記受信されたフィードバック信号の前記相対位相、及び前記1つ以上のトランスデューサ要素上で受信された前記フィードバック信号の前記到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項5に記載のシステム。
【請求項8】
前記受信されたフィードバック信号が、持続時間及び固定振幅を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項9】
前記フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項10】
前記プロセッサが、時間領域解析、周波数領域解析、及び内挿解析のうちの1つ以上を使用して、前記フィードバック信号を処理するか、又は前記トランスデューサアレイ構成を決定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項11】
前記時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含む、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
前記周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含む、請求項10に記載のシステム。
【請求項13】
前記プロセッサが、前記フーリエ変換、前記離散フーリエ変換(DFT)、及び前記離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を前記1つ以上の所定の周波数で計算するために、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを使用するように構成されている、請求項12に記載のシステム。
【請求項14】
前記1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数に基づく、請求項12に記載のシステム。
【請求項15】
前記プロセッサが、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって、前記第1の持続時間、前記第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信された前記フィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づいて、前記1つ以上の所定の周波数を決定するように構成されている、請求項12に記載のシステム。
【請求項16】
前記プロセッサが、前記フィードバック信号データ及び送信された前記フィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を前記第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項17】
前記第1のデバイスと交換される前記1つ以上の無線信号が、第1の周波数セットを含み、前記フィードバック信号が、第2の周波数セットを含み、前記第1の周波数セットが、前記第2の周波数セットとは異なる、請求項1に記載のシステム。
【請求項18】
前記フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成された前記トランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットを有する1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項19】
前記フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成された前記トランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットとは異なるトランスデューサ要素を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項20】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項21】
前記第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項22】
前記第1のデバイスが、前記フィードバック信号を1回以上の所定の繰り返し間隔で送信するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項23】
前記第2のデバイスが、無線コマンドを前記第1のデバイスに送信するように更に構成されており、前記第1のデバイスが、前記無線コマンドを受信することに応答して、前記フィードバック信号を送信するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項24】
送信された前記フィードバック信号が、前記第2のデバイスによって前記第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号又は後方散乱信号を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項25】
送信された前記フィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項26】
前記第1のデバイスが、1つ以上のデータ信号を前記第2のデバイスに送信するように更に構成されている、請求項1に記載のシステム。
【請求項27】
前記プロセッサが、前記1つ以上のデータ信号を処理するために、前記第2のデバイスの前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように更に構成されている、請求項26に記載のシステム。
【請求項28】
前記プロセッサが、前記受信されたフィードバック信号の信号強度、前記受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における前記受信されたフィードバック信号のエネルギー、前記トランスデューサ要素のアポダイゼーション、前記フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間のうちの1つ以上に基づいて、前記第2のデバイスの前記トランスデューサアレイの前記1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成されている、請求項27に記載のシステム。
【請求項29】
無線システムで無線信号を交換する方法であって、
前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに第1の持続時間でフィードバック信号を送信することと、
前記第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第2の持続時間の間、前記フィードバック信号を受信することと、
前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して前記第2の持続時間内に受信された前記フィードバック信号を処理して、前記第2のデバイスのプロセッサを使用してフィードバック信号データを生成することと、
前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して、前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することと、
前記第2のデバイスの前記トランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【請求項30】
前記第2の持続時間が、前記第1の持続時間を超える、請求項29に記載の方法。
【請求項31】
包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波、及び所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用して、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の前記受信されたフィードバック信号の開始を検出することを更に含む、請求項29に記載の方法。
【請求項32】
前記フィードバック信号データが、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって前記第2の持続時間以内に受信された前記フィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、並びに相対信号対雑音比のうちの1つ以上を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項33】
前記トランスデューサアレイ構成が、無線信号を前記第1のデバイスに送信するために、前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、トランスデューサ要素のセットの選択、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、信号のデューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、及び送信持続時間のうちの1つ以上を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項34】
無線信号を前記第1のデバイスに送信するために前記トランスデューサアレイの前記1つ以上のトランスデューサ要素に適用される前記位相が、所定の周波数の前記第2の持続時間における前記受信されたフィードバック信号の前記相対位相、及び前記1つ以上のトランスデューサ要素を使用して受信された前記フィードバック信号の前記到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
無線信号を前記第1のデバイスに送信するために前記トランスデューサアレイの前記1つ以上のトランスデューサ要素に適用される前記時間遅延が、所定の周波数の前記第2の持続時間における前記受信されたフィードバック信号の前記相対位相、及び前記1つ以上のトランスデューサ要素を使用して受信された前記フィードバック信号の前記到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項33に記載の方法。
【請求項36】
前記受信されたフィードバック信号が、持続時間及び固定振幅を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項37】
前記フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項38】
前記フィードバック信号を処理すること、又は前記第2のデバイスの前記トランスデューサアレイ構成を決定することが、時間領域解析、周波数領域解析、及び内挿解析のうちの1つ以上を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項39】
前記時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含む、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含む、請求項38に記載の方法。
【請求項41】
前記フーリエ変換、前記離散フーリエ変換(DFT)、及び前記離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を前記1つ以上の所定の周波数で計算することが、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを使用することを含む、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数に基づく、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記第1の持続時間、前記第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信された前記フィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づいて、前記1つ以上の所定の周波数を決定することを更に含む、請求項40に記載の方法。
【請求項44】
前記第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、前記フィードバック信号データ及び送信された前記フィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を前記第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項29に記載の方法。
【請求項45】
前記第1のデバイスと交換される前記1つ以上の無線信号が、第1の周波数セットを含み、前記フィードバック信号が、第2の周波数セットを含み、前記第1の周波数セットが、前記第2の周波数セットとは異なる、請求項29に記載の方法。
【請求項46】
前記フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成された前記トランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットを有する1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項47】
前記フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成された前記トランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットとは異なるトランスデューサ要素を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項48】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項29に記載の方法。
【請求項49】
前記第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含む、請求項29に記載の方法。
【請求項50】
前記フィードバック信号を1回以上の所定の繰り返し間隔で前記第1のデバイスから送信することを更に含む、請求項29に記載の方法。
【請求項51】
前記第2のデバイスから前記第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、前記無線コマンドの受信に応答して、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスに前記フィードバック信号を送信することと、を更に含む、請求項29に記載の方法。
【請求項52】
送信された前記フィードバック信号が、前記第2のデバイスによって前記第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号又は後方散乱信号を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項53】
送信された前記フィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項29に記載の方法。
【請求項54】
1つ以上のデータ信号を前記第1のデバイスから前記第2のデバイスに送信することを更に含む、請求項29に記載の方法。
【請求項55】
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して前記1つ以上のデータ信号を処理するために、前記第2のデバイスの前記トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することを更に含む、請求項54に記載の方法。
【請求項56】
前記受信されたフィードバック信号の信号強度、前記受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における前記受信されたフィードバック信号のエネルギー、前記トランスデューサ要素のアポダイゼーション、前記フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間のうちの1つ以上に基づいて、前記第2のデバイスの前記トランスデューサアレイの前記1つ以上のトランスデューサ要素を選択することを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
無線データ通信のために構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
1つ以上のトランスデューサ要素、及びプロセッサを含む、第2のデバイスと、を備え、
前記1つ以上のトランスデューサ要素が、前記第1のデバイスから前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成し、前記第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて前記第1のデータ信号を復号化するように構成されている、システム。
【請求項58】
前記リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、前記第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、前記第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項57に記載のシステム。
【請求項59】
前記パルス信号又は前記フィードバック信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及び前記パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項58に記載のシステム。
【請求項60】
前記第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、及び直交振幅変調(QAM)のうちの1つ以上を含む、請求項57に記載のシステム。
【請求項61】
前記プロセッサが、所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択するように更に構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項62】
前記プロセッサが、前記受信されたリンクスキャン信号を処理して、前記無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定するように構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項63】
前記リンクスキャン信号が、フィードバック信号を含み、前記プロセッサが、周波数領域計算及び時間領域計算のうちの1つ以上を使用して、前記スケーリングされた受信されたフィードバック信号をスケーリングされた基準フィードバック信号でデコンボリューションすることによって、前記無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定するように構成されている、請求項62に記載のシステム。
【請求項64】
前記スケーリングされたインパルス応答、前記スケーリングされた受信されたフィードバック信号、及び前記スケーリングされた基準フィードバック信号のうちの1つ以上が、前記時間領域内の振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、前記インパルス応答のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、前記受信されたフィードバック信号、及び前記基準フィードバック信号、前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項63に記載のシステム。
【請求項65】
前記第2のデバイスが、前記スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上がプリロードされたメモリを備える、請求項63に記載のシステム。
【請求項66】
前記プロセッサが、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、前記スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成するように更に構成されている、請求項63に記載のシステム。
【請求項67】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の前記1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含む、請求項66に記載のシステム。
【請求項68】
前記プロセッサが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、前記スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションすることによって、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号を処理して、前記第2のデータ信号を生成するように構成されている、請求項62に記載のシステム。
【請求項69】
前記スケーリングされた受信された第1のデータ信号、前記スケーリングされたインパルス応答、及び前記スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上が、前記時間領域における振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、前記受信された第1のデータ信号、前記インパルス応答、及び前記受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、並びに正規化倍率によってスケーリングされる、請求項68に記載のシステム。
【請求項70】
前記プロセッサが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションすることによって、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号を処理して、前記第2のデータ信号を生成するように構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項71】
前記リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、前記第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、前記第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項70に記載のシステム。
【請求項72】
前記プロセッサが、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用して、前記リンクスキャン信号、前記第1のデータ信号、及び前記第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングするように更に構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項73】
前記プロセッサが、2つ以上の第2のデータ信号を、ヘッダチェック、フッタチェック、前記2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、前記2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、前記2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対干渉比、前記2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する前記2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値のうちの1つ以上に基づいて、信号合成のために選択するように更に構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項74】
前記プロセッサが、前記第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、前記対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、前記対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及び前記リンクスキャン信号又は前記第1のデータ信号が受信される前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて、前記基準の第2のデータ信号を決定するように更に構成されている、請求項73に記載のシステム。
【請求項75】
前記プロセッサが、合計、遅延及び合計、平均化、並びに遅延及び平均化のうちの1つ以上を使用して、2つ以上のスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成するように更に構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項76】
前記スケーリングされた第2のデータ信号が、前記時間領域における振幅、周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、前記第2のデータ信号の信号対雑音比、前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項75に記載のシステム。
【請求項77】
前記プロセッサが、前記合成されたデータ信号の時間領域における振幅、ある周波数における前記合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における前記合成されたデータ信号のエネルギー、及び前記合成されたデータ信号の信号対雑音比のうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号を選択するように更に構成されている、請求項75に記載のシステム。
【請求項78】
前記プロセッサが、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する前記1つ以上の合成されたデータ信号の前記振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける前記1つ以上の合成されたデータ信号の前記振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化するように更に構成されている、請求項75に記載のシステム。
【請求項79】
前記プロセッサが、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する前記1つ以上の第2のデータ信号の前記振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける前記1つ以上の第2のデータ信号の前記振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号に対応するデータビットを復号化するように更に構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項80】
前記プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、前記1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、前記1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、前記1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する前記1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値に基づいて、データビットを復号化する前に、1つ以上の第2のデータ信号を選択するように更に構成されている、請求項79に記載のシステム。
【請求項81】
前記プロセッサが、2つ以上の第2のデータ信号に対応する前記復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、及び加重平均ビット値のうちの1つ以上を決定するように更に構成されている、請求項79に記載のシステム。
【請求項82】
前記プロセッサは、前記対応するリンクスキャン信号又は前記対応する第1のデータ信号が受信される前記トランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、前記第2のデータ信号、前記対応する第1のデータ信号、及び前記対応するリンクスキャン信号のうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によって前記ビット値をスケーリングすることによって、前記加重最頻値又は前記加重平均ビット値を決定するように構成されている、請求項81に記載のシステム。
【請求項83】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、前記第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項57に記載のシステム。
【請求項84】
前記第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み、前記第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項57に記載のシステム。
【請求項85】
前記第1のデバイスが、前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号のうちの1つ以上を1回以上の所定の繰り返し間隔で送信するように構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項86】
前記第2のデバイスが、無線コマンドを前記第1のデバイスに送信するように更に構成されており、前記第1のデバイスが、前記無線コマンドを受信することに応答して、前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号を送信するように構成されている、請求項57に記載のシステム。
【請求項87】
前記送信されたリンクスキャン信号及び前記送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、前記第2のデバイスによって前記第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含む、請求項57に記載のシステム。
【請求項88】
前記送信されたリンクスキャン信号及び前記送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項57に記載のシステム。
【請求項89】
無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成することと、
前記第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のデータ信号を復号化することと、を含む、方法。
【請求項90】
前記リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、前記第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、前記第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項89に記載の方法。
【請求項91】
前記パルス信号又は前記フィードバック信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及び前記パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項90に記載の方法。
【請求項92】
前記第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、及び直交振幅変調(QAM)のうちの1つ以上を含む、請求項89に記載の方法。
【請求項93】
所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、処理前に、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択することを更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項94】
前記受信されたリンクスキャン信号を処理することが、前記無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定することを含む、請求項89に記載の方法。
【請求項95】
前記リンクスキャン信号が、フィードバック信号を含み、前記無線システムの前記スケーリングされたインパルス応答を決定することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信されたフィードバック信号をスケーリングされた基準フィードバック信号でデコンボリューションすることを含む、請求項94に記載の方法。
【請求項96】
前記スケーリングされたインパルス応答、前記スケーリングされた受信されたフィードバック信号、及び前記スケーリングされた基準フィードバック信号のうちの1つ以上が、前記時間領域内の振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、前記インパルス応答のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、前記受信されたフィードバック信号、及び前記基準フィードバック信号、前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項95に記載の方法。
【請求項97】
前記スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を、前記第2のデバイスのメモリに記憶することを更に含む、請求項95に記載の方法。
【請求項98】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、前記スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成することを更に含む、請求項95に記載の方法。
【請求項99】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の前記1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含む、請求項98に記載の方法。
【請求項100】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、前記スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションして、前記第2のデータ信号を生成することを含む、請求項94に記載の方法。
【請求項101】
前記スケーリングされた受信された第1のデータ信号、前記スケーリングされたインパルス応答、及び前記スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上が、前記時間領域における振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、前記受信された第1のデータ信号、前記インパルス応答、及び前記受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、並びに正規化倍率によってスケーリングされる、請求項100に記載の方法。
【請求項102】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションして、前記第2のデータ信号を生成することを含む、請求項89に記載の方法。
【請求項103】
前記リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、前記第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、前記第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項102に記載の方法。
【請求項104】
バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用して、前記リンクスキャン信号、前記第1のデータ信号、及び前記第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングすることを更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項105】
2つ以上の第2のデータ信号を、ヘッダチェック、フッタチェック、前記2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、前記2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、前記2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対干渉比、前記2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する前記2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値のうちの1つ以上に基づいて、信号合成のために選択することを更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項106】
前記基準の第2のデータ信号が、前記第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、前記対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、前記対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及びリンクスキャン信号又は第1のデータ信号が受信される前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて決定される、請求項105に記載の方法。
【請求項107】
合計、遅延及び合計、平均化、並びに遅延及び平均化のうちの1つ以上を使用して、2つ以上のスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成することを更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項108】
前記スケーリングされた第2のデータ信号が、前記時間領域における振幅、周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、前記第2のデータ信号の信号対雑音比、前記対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項107に記載の方法。
【請求項109】
前記合成されたデータ信号の時間領域における振幅、ある周波数における前記合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における前記合成されたデータ信号のエネルギー、及び前記合成されたデータ信号の信号対雑音比のうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号を選択することを更に含む、請求項107に記載の方法。
【請求項110】
OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する前記1つ以上の合成されたデータ信号の前記振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける前記1つ以上の合成されたデータ信号の前記振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化することを更に含む、請求項107に記載の方法。
【請求項111】
OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する前記1つ以上の第2のデータ信号の前記振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける前記1つ以上の第2のデータ信号の前記振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号に対応するデータビットを復号化することを更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項112】
ヘッダチェック、フッタチェック、前記1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、前記1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、前記1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する前記1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値に基づいて、データビットを復号化する前に、1つ以上の第2のデータ信号を選択することを更に含む、請求項111に記載の方法。
【請求項113】
2つ以上の第2のデータ信号に対応する前記復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、及び加重平均ビット値のうちの1つ以上を決定することを更に含む、請求項111に記載の方法。
【請求項114】
前記加重最頻値又は加重平均ビット値を決定することが、前記対応するリンクスキャン信号又は前記対応する第1のデータ信号が受信される前記トランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、前記第2のデータ信号、前記対応する第1のデータ信号、及び前記対応するリンクスキャン信号のうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によって前記ビット値をスケーリングすることを含む、請求項113に記載の方法。
【請求項115】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、前記第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項89に記載の方法。
【請求項116】
前記第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み、前記第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項89に記載の方法。
【請求項117】
前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号のうちの1つ以上を、1つ以上の所定の繰り返し間隔で送信することを更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項118】
前記第2のデバイスから前記第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、前記第1のデバイスによって前記無線コマンドを受信することに応答して、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスに前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号を送信することと、を更に含む、請求項89に記載の方法。
【請求項119】
前記送信されたリンクスキャン信号及び前記送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、前記第2のデバイスによって前記第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含む、請求項89に記載の方法。
【請求項120】
前記送信されたリンクスキャン信号及び前記送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項89に記載の方法。
【請求項121】
無線データ通信のために構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
1つ以上のトランスデューサ要素、及びプロセッサを含む、第2のデバイスと、を備え、
前記1つ以上のトランスデューサ要素が、前記第1のデバイスから前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択し、前記第2のデバイスの前記選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて前記第1のデータ信号を復号化するように構成されている、システム。
【請求項122】
前記リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、前記第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、前記第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項121に記載のシステム。
【請求項123】
前記プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、前記リンクスキャン信号の相対強度、前記リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、前記リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における前記リンクスキャン信号のエネルギー、前記リンクスキャン信号振幅の移動平均、前記第1のデータ信号の相対強度、前記第1のデータ信号の相対信号対雑音比、前記第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における前記第1のデータ信号のエネルギー、前記第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、及び前記1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて、前記第2のデバイスの前記1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成されている、請求項121に記載のシステム。
【請求項124】
無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記リンクスキャン信号及び前記第1のデータ信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することと、
前記第2のデバイスの前記選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のデータ信号を復号化することと、を含む、方法。
【請求項125】
前記リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、前記第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、前記第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項124に記載の方法。
【請求項126】
前記第2のデバイスの前記1つ以上のトランスデューサ要素を選択することが、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、前記リンクスキャン信号の相対強度、前記リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、前記リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における前記リンクスキャン信号のエネルギー、前記リンクスキャン信号振幅の移動平均、前記第1のデータ信号の相対強度、前記第1のデータ信号の相対信号対雑音比、前記第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における前記第1のデータ信号のエネルギー、前記第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、及び前記1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づく、請求項124に記載の方法。
【請求項127】
無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
フィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第1のデバイスから前記フィードバック信号を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出し、前記受信されたフィードバック信号の前記抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成し、前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
前記第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【請求項128】
前記受信されたフィードバック信号の前記抽出された1つ以上の部分が、前記受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有する、請求項127に記載のシステム。
【請求項129】
前記フィードバック信号の前記持続時間が、前記フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える、請求項127に記載のシステム。
【請求項130】
前記フィードバック信号データが、前記第2のデバイスの前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された前記フィードバック信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含む、請求項127に記載のシステム。
【請求項131】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項127に記載のシステム。
【請求項132】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項127に記載のシステム。
【請求項133】
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項127に記載のシステム。
【請求項134】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項127に記載のシステム。
【請求項135】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項127に記載のシステム。
【請求項136】
前記音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項135に記載のシステム。
【請求項137】
無線システムで無線信号を交換する方法であって、
フィードバック信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用して前記フィードバック信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記第2のデバイスの前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することと、
前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して、前記受信されたフィードバック信号の前記抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成することと、
前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することと、
前記第2のデバイスの前記第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【請求項138】
前記受信されたフィードバック信号の前記抽出された1つ以上の部分が、前記受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有する、請求項137に記載の方法。
【請求項139】
前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有する前記受信されたフィードバック信号波形の1つ以上の領域を見つけることを含む、請求項137に記載の方法。
【請求項140】
送信された前記フィードバック信号の前記持続時間が、前記フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える、請求項137に記載の方法。
【請求項141】
前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、前記受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの1つ以上を検出することを更に含む、請求項137に記載の方法。
【請求項142】
前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、前記第1のトランスデューサアレイの前記要素のサブセットによって受信された前記フィードバック信号に対して実施される、請求項137に記載の方法。
【請求項143】
前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された前記フィードバック信号をデジタル化することを更に含む、請求項137に記載の方法。
【請求項144】
前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された前記フィードバック信号をデジタル化する前に、アナログ信号処理を使用して、前記受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジを検出することを更に含む、請求項143に記載の方法。
【請求項145】
前記受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、デジタル信号処理及びアナログ信号処理のうちの1つ以上を使用して実施される、請求項137に記載の方法。
【請求項146】
前記フィードバック信号データが、前記第2のデバイスの前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された前記フィードバック信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含む、請求項137に記載の方法。
【請求項147】
前記第2のデバイスの前記第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項137に記載の方法。
【請求項148】
前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの前記1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含む、請求項147に記載の方法。
【請求項149】
前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの前記1つ以上を決定することが、前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイの前記トランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記遅延のうちの1つ以上の補間を更に含む、請求項147に記載の方法。
【請求項150】
前記第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む、請求項137に記載の方法。
【請求項151】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項137に記載の方法。
【請求項152】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項137に記載の方法。
【請求項153】
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項137に記載の方法。
【請求項154】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項137に記載の方法。
【請求項155】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項137に記載の方法。
【請求項156】
前記音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項155に記載の方法。
【請求項157】
無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第1のデバイスから前記リンクスキャン信号を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、前記第2のデバイスの前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成し、前記リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
前記第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【請求項158】
前記リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項157に記載のシステム。
【請求項159】
前記パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及び前記パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項158に記載のシステム。
【請求項160】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項157に記載のシステム。
【請求項161】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項157に記載のシステム。
【請求項162】
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項157に記載のシステム。
【請求項163】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項157に記載のシステム。
【請求項164】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項157に記載のシステム。
【請求項165】
前記音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項164に記載のシステム。
【請求項166】
無線システムで無線信号を交換する方法であって、
リンクスキャン信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用して前記リンクスキャン信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記第2のデバイスの前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、
前記リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することと、
前記第2のデバイスの前記第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【請求項167】
前記リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項166に記載の方法。
【請求項168】
前記パルス信号が、前記パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルを含む、請求項167に記載の方法。
【請求項169】
前記第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたリンクスキャン信号を処理することが、前記無線システムのインパルス応答を決定することを含む、請求項166に記載の方法。
【請求項170】
前記受信されたリンクスキャン信号を処理することが、1つ以上のテンプレート信号との前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対応する前記無線システムの前記インパルス応答のコンボリューションを実施することを更に含む、請求項169に記載の方法。
【請求項171】
前記リンクスキャン信号データが、前記コンボリューションの前記出力信号を含む、請求項170に記載の方法。
【請求項172】
前記リンクスキャン信号データが、前記コンボリューションの前記出力信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含む、請求項170に記載の方法。
【請求項173】
前記テンプレート信号が、パルス信号を含む、請求項170に記載の方法。
【請求項174】
前記テンプレート信号の前記持続時間が、前記テンプレート信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える、請求項170に記載の方法。
【請求項175】
前記パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及び前記パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項167又は173に記載の方法。
【請求項176】
前記第2のデバイスの前記第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項166に記載の方法。
【請求項177】
前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの前記1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含む、請求項176に記載の方法。
【請求項178】
前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの前記1つ以上を決定することが、前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイの前記トランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの1つ以上の補間を更に含む、請求項176に記載の方法。
【請求項179】
前記第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む、請求項166に記載の方法。
【請求項180】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項166に記載の方法。
【請求項181】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項166に記載の方法。
【請求項182】
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項166に記載の方法。
【請求項183】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項166に記載の方法。
【請求項184】
前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項166に記載の方法。
【請求項185】
前記音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項184に記載の方法。
【請求項186】
無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号及びフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
前記第1のトランスデューサアレイが、前記第1のデバイスから前記リンクスキャン信号及び前記フィードバック信号を受信するように構成されており、
前記プロセッサが、前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成し、前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
前記第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【請求項187】
無線システムで無線信号を交換する方法であって、
リンクスキャン信号及びフィードバック信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用して前記リンクスキャン信号及び前記フィードバック信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記第2のデバイスの前記第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成することと、
前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することと、
前記第2のデバイスの前記第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を前記第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【請求項188】
前記リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項187に記載の方法。
【請求項189】
前記パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及び前記パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項188に記載の方法。
【請求項190】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信されたフィードバック信号を処理することが、前記受信されたリンクスキャン信号による前記受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項187に記載の方法。
【請求項191】
前記第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、前記受信されたリンクスキャン信号を処理することが、前記無線システムのインパルス応答を決定することを含む、請求項187に記載の方法。
【請求項192】
前記受信されたリンクスキャン信号及び前記受信されたフィードバック信号を処理することが、前記無線システムの前記インパルス応答による前記受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項191に記載の方法。
【請求項193】
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記デコンボリューションの前記出力信号の1つ以上の部分を抽出することを更に含む、請求項192に記載の方法。
【請求項194】
前記デコンボリューションの前記出力信号の前記1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有する前記デコンボリューションの前記出力信号の1つ以上の領域を見つけることを含む、請求項193に記載の方法。
【請求項195】
前記第2のデバイスの前記第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項187に記載の方法。
【請求項196】
前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの前記1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含む、請求項195に記載の方法。
【請求項197】
前記第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記時間遅延のうちの前記1つ以上を決定することが、前記第1のトランスデューサアレイ及び前記第2のトランスデューサアレイの前記トランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、前記振幅、前記信号強度、前記位相、及び前記遅延のうちの1つ以上の補間を更に含む、請求項195に記載の方法。
【請求項198】
前記第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む、請求項187に記載の方法。
【請求項199】
無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
リンクスキャン信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記リンクスキャン信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、
前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して、前記リンクスキャン信号データに基づいて、プリディストーションデータ信号を生成することと、
前記プリディストーションデータ信号を前記第2のデバイスから前記第1のデバイスに送信することと、
前記第1のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記プリディストーションデータ信号を受信することと、
前記第1のデバイスのプロセッサを使用して、前記受信されたプリディストーションデータ信号を処理して、復号化されたデータを生成することと、を含む、方法。
【請求項200】
前記リンクスキャン信号が、インパルス信号を含み、前記プリディストーションデータ信号を生成することが、前記受信されたリンクスキャン信号によるデータ信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項199に記載の方法。
【請求項201】
前記リンクスキャン信号データが、前記無線システムのインパルス応答を含み、前記プリディストーションデータ信号を生成することが、前記無線システムの前記インパルス応答によるデータ信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項199に記載の方法。
【請求項202】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、前記プリディストーションデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項199に記載の方法。
【請求項203】
前記第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み、前記プリディストーションデータ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項199に記載の方法。
【請求項204】
無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
データ信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して、前記データ信号を受信することと、
前記第2のデバイスの前記複数のトランスデューサ要素を使用して受信された、1つ以上の受信されたデータ信号に、前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、所定の遅延を適用して、遅延されたデータ信号を生成することと、
前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して2つ以上の遅延したデータ信号を合計して、1つ以上の遅延され合計されたデータ信号を生成することと、
前記1つ以上の遅延され合計されたデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して前記データ信号を復号化することと、を含む、方法。
【請求項205】
前記データ信号を送信する前に、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスにフィードバック信号を送信することと、
前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記フィードバック信号を受信することと、
前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して前記受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成することと、
前記フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記所定の遅延を計算することと、を更に含む、請求項204に記載の方法。
【請求項206】
前記データ信号を送信する前に、前記第1のデバイスから前記第2のデバイスにリンクスキャン信号を送信することと、
前記第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、前記リンクスキャン信号を受信することと、
前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して、前記受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、
前記リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記所定の遅延を計算することと、を更に含む、請求項204に記載の方法。
【請求項207】
前記第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、前記データ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項204に記載の方法。
【請求項208】
前記第1のデバイスが、外部無線デバイスを備え、前記第2のデバイスが、前記第1のデバイスから物理的に分離して配置されるように構成された移植可能医療デバイスを備え、前記データ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項204に記載の方法。
【請求項209】
無線システムを較正する方法であって、
1つ以上のキャリア周波数を含む1つ以上のテスト信号を、前記無線システムの第1のデバイスから前記無線システムの第2のデバイスに送信することと、
前記第2のデバイスを使用して前記1つ以上のテスト信号を受信することと、
前記第2のデバイスのプロセッサを使用して、前記1つ以上の受信されたテスト信号を処理して、テスト信号データを生成することと、
前記テスト信号データに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のデバイスの前記プロセッサを使用して、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定することと、
前記1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を含む、1つ以上の無線コマンドを前記第2のデバイスから前記第1のデバイスに送信することと、
前記1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する前記情報を前記第1のデバイスのメモリに記憶することと、を含む、方法。
【請求項210】
前記1つ以上の選択されたキャリア周波数を含む無線信号を前記第1のデバイスから前記第2のデバイスに送信することを更に含む、請求項209に記載の方法。
【請求項211】
前記送信された無線信号が、フィードバック信号、リンクスキャン信号、及びアップリンクデータ信号のうちの1つ以上を含む、請求項210に記載の方法。
【請求項212】
1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定することが、前記受信されたテスト信号のパラメータが所定の閾値よりも大きい値を有する1つ以上のキャリア周波数を決定することを含む、請求項209に記載の方法。
【請求項213】
前記受信されたテスト信号の前記パラメータが、信号強度、信号振幅、信号電力、信号エネルギー、信号対ノイズ比、信号対干渉比、リンク効率、及びリンクゲインのうちの1つ以上を含む、請求項212に記載の方法。
【請求項214】
前記第1のデバイスの前記メモリが、不揮発性メモリ及び揮発性メモリのうちの1つ以上を含む、請求項209に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年6月29日に出願された米国仮特許出願第63/216,282号に対する優先権を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本明細書のデバイス、システム、及び方法は、無線システムの2つ以上の無線デバイス間の無線リンクを確立することに関する。
【背景技術】
【0003】
無線システムは、無線システムの2つ以上の無線デバイス間の無線リンクを含み得る。そのような無線リンクは、無線電力転送、無線データ通信、無線コマンドの転送、無線信号の転送、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に使用され得る。例えば、無線移植可能デバイスは、外部無線デバイスによって無線で電力供給され得、外部無線デバイスと無線通信し得る。体内の異なる組織構造などの、無線リンク内の異種媒体の存在、及び/又は無線デバイス間の相対動作は、無線リンクの信頼性及び/又は効率を制限し得る。このように、無線システムの2つ以上の無線デバイス間の信頼できる及び/又は効率的な無線リンクを確立するために、追加のデバイス、システム、及び方法が望ましい場合がある。
【発明の概要】
【0004】
本明細書では、無線システムの無線デバイス間で無線信号を交換するためのシステム、デバイス、及び方法が説明される。概して、システムは、フィードバック信号、リンクスキャン信号、及びデータ信号のうちの1つ以上に基づいて、無線デバイス間で無線電力、無線データ、及び無線コマンドのうちの1つ以上を交換するように構成され得る。一部の変形例では、本明細書に説明されるシステム、デバイス、及び方法は、無線移植可能デバイスと外部無線デバイスとの間の無線信号(例えば、電力、データ、コマンド)の効率的かつ/又は信頼性の高い交換のために、異種組織媒体におけるマルチパス干渉の軽減を可能にし得る。一部の変形例では、無線電力又はデータを交換するよう構成されたシステムは、第1の持続時間でフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、トランスデューサアレイ及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、トランスデューサアレイが、第2の持続時間の間、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上でフィードバック信号を受信するように構成され得、プロセッサが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成することと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、トランスデューサアレイ構成を決定することと、を行うように構成され得、第2のデバイスが、トランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成され得る。
【0005】
一部の変形例では、第2の持続時間が、第1の持続時間を超え得る。一部の変形例では、プロセッサが、包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波、及び所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用して、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたフィードバック信号の開始を検出するように更に構成され得る。
【0006】
一部の変形例では、フィードバック信号データが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間以内に受信されたフィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、並びに相対信号対雑音比のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、トランスデューサアレイ構成が、無線信号を第1のデバイスに送信するために、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、選択されたトランスデューサ要素のセット、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、デューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、及び送信持続時間のうちの1つ以上を含み得る。
【0007】
一部の変形例では、無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される位相が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づき得る。一部の変形例では、無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される時間遅延が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づき得る。
【0008】
一部の変形例では、受信されたフィードバック信号が、持続時間及び固定振幅を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、プロセッサが、時間領域解析、周波数領域解析、及び内挿解析のうちの1つ以上を使用して、フィードバック信号を処理するか、又はトランスデューサアレイ構成を決定するように構成され得る。一部の変形例では、時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含み得る。一部の変形例では、プロセッサが、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算するために、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを使用するように構成され得る。一部の変形例では、1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数に基づき得る。一部の変形例では、プロセッサが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって、第1の持続時間、第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信されたフィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づいて、1つ以上の所定の周波数を決定するように構成され得る。
【0009】
一部の変形例では、プロセッサが、フィードバック信号データ及び送信されたフィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定するように構成され得る。一部の変形例では、第1のデバイスと交換される1つ以上の無線信号が、第1の周波数セットを含み得、フィードバック信号が、第2の周波数セットを含み得、第1の周波数セットが、第2の周波数セットとは異なる。
【0010】
一部の変形例では、フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットを有する1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットとは異なるトランスデューサ要素を含み得る。
【0011】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得る。
【0012】
一部の変形例では、第1のデバイスが、フィードバック信号を1回以上の所定の繰り返し間隔で送信するように構成され得る。一部の変形例では、第2のデバイスが、無線コマンドを第1のデバイスに送信するように更に構成されており、第1のデバイスが、無線コマンドを受信することに応答して、フィードバック信号を送信するように構成され得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号又は後方散乱信号を含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含み得る。
【0013】
一部の変形例では、第1のデバイスが、1つ以上のデータ信号を第2のデバイスに送信するように更に構成され得る。一部の変形例では、プロセッサが、1つ以上のデータ信号を処理するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように更に構成され得る。一部の変形例では、プロセッサが、受信されたフィードバック信号の信号強度、受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における受信されたフィードバック信号のエネルギー、トランスデューサ要素のアポダイゼーション、フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間のうちの1つ以上に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成され得る。
【0014】
無線システムで無線信号を交換する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに第1の持続時間でフィードバック信号を送信するステップと、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第2の持続時間の間、フィードバック信号を受信するステップと、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、第2のデバイスのプロセッサを使用してフィードバック信号データを生成するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含み得る。
【0015】
一部の変形例では、第2の持続時間が、第1の持続時間を超え得る。一部の変形例では、方法が、包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波、及び所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用して、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたフィードバック信号の開始を検出することを含み得る。
【0016】
一部の変形例では、フィードバック信号データが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間以内に受信されたフィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、並びに相対信号対雑音比のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、トランスデューサアレイ構成が、無線信号を第1のデバイスに送信するために、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、トランスデューサ要素のセットの選択、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、信号のデューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、及び送信持続時間のうちの1つ以上を含み得る。
【0017】
一部の変形例では、無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される位相が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素を使用して受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づき得る。一部の変形例では、無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される時間遅延が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素を使用して受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づき得る。
【0018】
一部の変形例では、受信されたフィードバック信号が、持続時間及び固定振幅を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号を処理すること、又は第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、時間領域解析、周波数領域解析、及び内挿解析のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含み得る。一部の変形例では、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することが、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを使用することを含み得る。一部の変形例では、1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数に基づき得る。一部の変形例では、方法が、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第1の持続時間、第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信されたフィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づいて、1つ以上の所定の周波数を決定するステップを含み得る。
【0019】
一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、フィードバック信号データ及び送信されたフィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定することを含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスと交換される1つ以上の無線信号が、第1の周波数セットを含み得、フィードバック信号が、第2の周波数セットを含み得、第1の周波数セットが、第2の周波数セットとは異なり得る。
【0020】
一部の変形例では、フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットを有する1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットとは異なるトランスデューサ要素を含み得る。
【0021】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得る。
【0022】
一部の変形例では、方法が、フィードバック信号を1回以上の所定の繰り返し間隔で第1のデバイスから送信するステップを更に含み得る。一部の変形例では、方法が、第2のデバイスから第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、無線コマンドの受信に応答して、第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号を送信することと、を更に含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号又は後方散乱信号を含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含み得る。
【0023】
一部の変形例では、方法が、1つ以上のデータ信号を第1のデバイスから第2のデバイスに送信するステップを更に含み得る。一部の変形例では、方法が、第2のデバイスのプロセッサを使用して1つ以上のデータ信号を処理するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するステップを含み得る。一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することが、受信されたフィードバック信号の信号強度、受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における受信されたフィードバック信号のエネルギー、トランスデューサ要素のアポダイゼーション、フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間のうちの1つ以上に基づき得る。
【0024】
無線データ通信のために構成されたシステムも説明される。一部の変形例では、システムは、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成された第1のデバイスと、1つ以上のトランスデューサ要素、及びプロセッサを含む、第2のデバイスと、を備え得、1つ以上のトランスデューサ要素が、第1のデバイスからリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するように構成され得、プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成し、第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて第1のデータ信号を復号化するように構成され得る。
【0025】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号又はフィードバック信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、及び直交振幅変調(QAM)のうちの1つ以上を含み得る。
【0026】
一部の変形例では、プロセッサが、所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択するように更に構成され得る。
【0027】
一部の変形例では、プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号を処理して、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定するように構成され得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号を含み得、プロセッサが、周波数領域計算及び時間領域計算のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信されたフィードバック信号をスケーリングされた基準フィードバック信号でデコンボリューションすることによって、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定するように構成され得る。一部の変形例では、スケーリングされたインパルス応答、スケーリングされた受信されたフィードバック信号、及びスケーリングされた基準フィードバック信号のうちの1つ以上が、時間領域内の振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、インパルス応答のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、受信されたフィードバック信号、基準フィードバック信号、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされ得る。
【0028】
一部の変形例では、第2のデバイスが、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上がプリロードされたメモリを備え得る。一部の変形例では、プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成するように更に構成され得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含み得る。
【0029】
一部の変形例では、プロセッサが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションすることによって、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するように構成され得る。一部の変形例では、スケーリングされた受信された第1のデータ信号、スケーリングされたインパルス応答、及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上が、時間領域における振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、受信された第1のデータ信号、インパルス応答、及び受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、並びに正規化倍率によってスケーリングされ得る。
【0030】
一部の変形例では、プロセッサが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションすることによって、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するように構成され得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。
【0031】
一部の変形例では、プロセッサが、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用して、リンクスキャン信号、第1のデータ信号、及び第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングするように更に構成され得る。
【0032】
一部の変形例では、プロセッサが、2つ以上の第2のデータ信号を、ヘッダチェック、フッタチェック、2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対干渉比、2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、基準の第2のデータ信号に対する2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値のうちの1つ以上に基づいて、信号合成のために選択するように更に構成され得る。一部の変形例では、プロセッサが、第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及びリンクスキャン信号又は第1のデータ信号が受信される対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて、基準の第2のデータ信号を決定するように更に構成され得る。
【0033】
一部の変形例では、プロセッサが、合計、遅延及び合計、平均化、並びに遅延及び平均化のうちの1つ以上を使用して、2つ以上のスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成するように更に構成され得る。一部の変形例では、スケーリングされた第2のデータ信号が、時間領域における振幅、周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、第2のデータ信号の信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされ得る。
【0034】
一部の変形例では、プロセッサが、合成されたデータ信号の時間領域における振幅、ある周波数における合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における合成されたデータ信号のエネルギー、及び合成されたデータ信号の信号対雑音比のうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号を選択するように更に構成され得る。一部の変形例では、プロセッサが、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の合成されたデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の合成されたデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化するように更に構成され得る。
【0035】
一部の変形例では、プロセッサが、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の第2のデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の第2のデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号に対応するデータビットを復号化するように更に構成され得る。一部の変形例では、プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値に基づいて、データビットを復号化する前に、1つ以上の第2のデータ信号を選択するように更に構成され得る。
【0036】
一部の変形例では、プロセッサが、2つ以上の第2のデータ信号に対応する復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、及び加重平均ビット値のうちの1つ以上を決定するように更に構成され得る。一部の変形例では、プロセッサは、対応するリンクスキャン信号又は対応する第1のデータ信号が受信され得るトランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、第2のデータ信号、対応する第1のデータ信号、及び対応するリンクスキャン信号のうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によってビット値をスケーリングすることによって、加重最頻値又は加重平均ビット値を決定するように構成され得る。
【0037】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。
【0038】
一部の変形例では、第1のデバイスが、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上を1回以上の所定の繰り返し間隔で送信するように構成され得る。一部の変形例では、第2のデバイスが、無線コマンドを第1のデバイスに送信するように更に構成され得、第1のデバイスが、無線コマンドを受信することに応答して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成され得る。一部の変形例では、送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含み得る。
【0039】
無線システムでデータ信号を復号化する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するステップと、第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化するステップと、を含み得る。
【0040】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号又はフィードバック信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、及び直交振幅変調(QAM)のうちの1つ以上を含み得る。
【0041】
一部の変形例では、方法は、所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、処理前に、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択するステップを含み得る。
【0042】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定することを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号を含み得、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信されたフィードバック信号をスケーリングされた基準フィードバック信号でデコンボリューションすることを含み得る。一部の変形例では、スケーリングされたインパルス応答、スケーリングされた受信されたフィードバック信号、及びスケーリングされた基準フィードバック信号のうちの1つ以上が、時間領域内の振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、インパルス応答のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、受信されたフィードバック信号、及び基準フィードバック信号、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされ得る。
【0043】
一部の変形例では、方法が、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を、第2のデバイスのメモリに記憶するステップを含み得る。一部の変形例では、方法が、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成するステップを含み得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含み得る。
【0044】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションして、第2のデータ信号を生成することを含み得る。一部の変形例では、スケーリングされた受信された第1のデータ信号、スケーリングされたインパルス応答、及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上が、時間領域における振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、受信された第1のデータ信号、インパルス応答、及び受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、並びに正規化倍率によってスケーリングされ得る。
【0045】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションして、第2のデータ信号を生成することを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、方法が、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用して、リンクスキャン信号、第1のデータ信号、及び第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングするステップを含み得る。
【0046】
一部の変形例では、方法が、2つ以上の第2のデータ信号を、ヘッダチェック、フッタチェック、2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対干渉比、2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値のうちの1つ以上に基づいて、信号合成のために選択するステップを含み得る。一部の変形例では、基準の第2のデータ信号が、第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及びリンクスキャン信号又は第1のデータ信号が受信され得る対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて決定され得る。
【0047】
一部の変形例では、方法が、合計、遅延及び合計、平均化、並びに遅延及び平均化のうちの1つ以上を使用して、2つ以上のスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成するステップを含み得る。一部の変形例では、スケーリングされた第2のデータ信号が、時間領域における振幅、周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、第2のデータ信号の信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされ得る。一部の変形例では、方法が、合成されたデータ信号の時間領域における振幅、ある周波数における合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における合成されたデータ信号のエネルギー、及び合成されたデータ信号の信号対雑音比のうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号を選択するステップを含み得る。一部の変形例では、方法が、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の合成されたデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の合成されたデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化するステップを含み得る。
【0048】
一部の変形例では、方法が、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の第2のデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の第2のデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号に対応するデータビットを復号化するステップを含み得る。一部の変形例では、方法が、ヘッダチェック、フッタチェック、1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値に基づいて、データビットを復号化する前に、1つ以上の第2のデータ信号を選択するステップを含み得る。
【0049】
一部の変形例では、方法が、2つ以上の第2のデータ信号に対応する復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、及び加重平均ビット値のうちの1つ以上を決定するステップを含み得る。一部の変形例では、加重最頻値又は加重平均ビット値を決定することが、対応するリンクスキャン信号又は対応する第1のデータ信号が受信され得るトランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、第2のデータ信号、対応する第1のデータ信号、及び対応するリンクスキャン信号のうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によってビット値をスケーリングすることを含み得る。
【0050】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。
【0051】
一部の変形例では、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上を、1つ以上の所定の繰り返し間隔で送信するステップを含み得る。一部の変形例では、方法が、第2のデバイスから第1のデバイスに無線コマンドを送信するステップと、第1のデバイスによって無線コマンドを受信することに応答して、第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するステップと、を含み得る。一部の変形例では、送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含み得る。
【0052】
無線データ通信のために構成されたシステムも説明される。一部の変形例では、システムは、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成された第1のデバイスと、1つ以上のトランスデューサ要素、及びプロセッサを含む、第2のデバイスと、を備え得、1つ以上のトランスデューサ要素が、第1のデバイスからリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するように構成され得、プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択し、第2のデバイスの選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて第1のデータ信号を復号化するように構成され得る。
【0053】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、リンクスキャン信号の相対強度、リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域におけるリンクスキャン信号のエネルギー、リンクスキャン信号振幅の移動平均、第1のデータ信号の相対強度、第1のデータ信号の相対信号対雑音比、第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における第1のデータ信号のエネルギー、第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、及び1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成され得る。
【0054】
無線システムでデータ信号を復号化する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するステップと、第2のデバイスの選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化するステップと、を含み得る。
【0055】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することが、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、リンクスキャン信号の相対強度、リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域におけるリンクスキャン信号のエネルギー、リンクスキャン信号振幅の移動平均、第1のデータ信号の相対強度、第1のデータ信号の相対信号対雑音比、第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における第1のデータ信号のエネルギー、第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、及び1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づき得る。
【0056】
無線電力及びデータのうちの1つ以上を交換するように構成されたシステムも説明される。一部の変形例では、システムは、フィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え得、第1のトランスデューサアレイが、第1のデバイスからフィードバック信号を受信するように構成され得、プロセッサが、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出し、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成し、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成され得、第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成され得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分が、受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有し得る。一部の変形例では、フィードバック信号の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。
【0057】
一部の変形例では、フィードバック信号データが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含み得る。
【0058】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含み得る。一部の変形例では、音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含み得る。
【0059】
無線システムで無線信号を交換する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、フィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してフィードバック信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成するステップと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分が、受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有し得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有する受信されたフィードバック信号波形の1つ以上の領域を見つけることを含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。
【0060】
一部の変形例では、方法が、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの1つ以上を検出するステップを含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、第1のトランスデューサアレイの要素のサブセットによって受信されたフィードバック信号に対して実施され得る。一部の変形例では、方法が、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号をデジタル化するステップを含み得る。一部の変形例では、方法が、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号をデジタル化する前に、アナログ信号処理を使用して、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジを検出するステップを含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、デジタル信号処理及びアナログ信号処理のうちの1つ以上を使用して実施され得る。
【0061】
一部の変形例では、フィードバック信号データが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含み得る。
【0062】
一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上の補間を更に含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含み得る。
【0063】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含み得る。一部の変形例では、音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含み得る。
【0064】
電力及びデータのうちの1つ以上を交換するように構成されたシステムも説明される。一部の変形例では、システムは、リンクスキャン信号を送信するように構成された第1のデバイスと、第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え得、第1のトランスデューサアレイが、第1のデバイスからリンクスキャン信号を受信するように構成され得、プロセッサが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成し、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成され得、第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成され得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含み得る。
【0065】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含み得る。一部の変形例では、音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含み得る。
【0066】
無線システムで無線信号を交換する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップと、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルを含み得る。
【0067】
一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答を決定することを含み得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、1つ以上のテンプレート信号との第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対応する無線システムのインパルス応答のコンボリューションを実施することを更に含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号データが、コンボリューションの出力信号を含み得る。
【0068】
一部の変形例では、リンクスキャン信号データが、コンボリューションの出力信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、テンプレート信号が、パルス信号を含み得る。一部の変形例では、テンプレート信号の持続時間が、テンプレート信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含み得る。
【0069】
一部の変形例では、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上の補間を更に含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含み得る。
【0070】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含み得る。一部の変形例では、音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含み得る。
【0071】
電力及びデータのうちの1つ以上を交換するように構成されたシステムも説明される。一部の変形例では、システムは、リンクスキャン信号及びフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え得、第1のトランスデューサアレイが、第1のデバイスからリンクスキャン信号及びフィードバック信号を受信するように構成され得、プロセッサが、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成し、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成され得、第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成され得る。
【0072】
無線システムで無線信号を交換する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、リンクスキャン信号及びフィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号及びフィードバック信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成するステップと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含み得る。
【0073】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含み得る。
【0074】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理することが、受信されたリンクスキャン信号による受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答を決定することを含み得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理することが、無線システムのインパルス応答による受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含み得る。
【0075】
一部の変形例では、方法が、第2のデバイスのプロセッサを使用して、デコンボリューションの出力信号の1つ以上の部分を抽出するステップを更に含み得る。一部の変形例では、デコンボリューションの出力信号の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有するデコンボリューションの出力信号の1つ以上の領域を見つけることを含み得る。
【0076】
一部の変形例では、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上の補間を更に含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含み得る。
【0077】
無線システムでデータ信号を復号化する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、リンクスキャン信号データに基づいて、プリディストーションデータ信号を生成するステップと、プリディストーションデータ信号を第2のデバイスから第1のデバイスに送信するステップと、第1のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、プリディストーションデータ信号を受信するステップと、第1のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたプリディストーションデータ信号を処理して、復号化されたデータを生成するステップと、を含み得る。
【0078】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号を含み得、プリディストーションデータ信号を生成することが、受信されたリンクスキャン信号によるデータ信号のデコンボリューションを実施することを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号データが、無線システムのインパルス応答を含み得、プリディストーションデータ信号を生成することが、無線システムのインパルス応答によるデータ信号のデコンボリューションを実施することを含み得る。
【0079】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、プリディストーションデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、プリディストーションデータ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。
【0080】
無線システムでデータ信号を復号化する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、データ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して、データ信号を受信するステップと、第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して受信された、1つ以上の受信されたデータ信号に、第2のデバイスのプロセッサを使用して、所定の遅延を適用して、遅延されたデータ信号を生成するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して2つ以上の遅延したデータ信号を合計して、1つ以上の遅延され合計されたデータ信号を生成するステップと、1つ以上の遅延され合計されたデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用してデータ信号を復号化するステップと、を含み得る。
【0081】
一部の変形例では、方法が、データ信号を送信する前に、第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号を送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、フィードバック信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成するステップと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、所定の遅延を計算するステップと、を更に含み得る。
【0082】
一部の変形例では、方法が、データ信号を送信する前に、第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号を送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップと、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、所定の遅延を計算するステップと、を更に含み得る。
【0083】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、データ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、データ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。
【0084】
無線システムを較正する方法も説明される。一部の変形例では、方法は、1つ以上のキャリア周波数を含む1つ以上のテスト信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスを使用して1つ以上のテスト信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の受信されたテスト信号を処理して、テスト信号データを生成するステップと、テスト信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定するステップと、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を含む、1つ以上の無線コマンドを第2のデバイスから第1のデバイスに送信するステップと、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を第1のデバイスのメモリに記憶するステップと、を含み得る。
【0085】
一部の変形例では、方法が、1つ以上の選択されたキャリア周波数を含む無線信号を第1のデバイスから第2のデバイスに送信するステップを更に含み得る。一部の変形例では、送信された無線信号が、フィードバック信号、リンクスキャン信号、及びアップリンクデータ信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定することが、受信されたテスト信号のパラメータが所定の閾値よりも大きい値を有し得る1つ以上のキャリア周波数を決定することを含み得る。一部の変形例では、受信されたテスト信号のパラメータが、信号強度、信号振幅、信号電力、信号エネルギー、信号対ノイズ比、信号対干渉比、リンク効率、及びリンクゲインのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスのメモリが、不揮発性メモリ及び揮発性メモリのうちの1つ以上を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0086】
図1】無線システムの例示的な変形例の概略ブロック図である。
図2】無線システムの例示的な変形例の断面概略図である。
図3】フィードバック信号に基づいて無線信号をデバイスと交換する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図4】フィードバック信号及びフィードバック信号データの例示的な変形例のタイミング図である。
図5】フィードバック信号に基づいて無線信号をデバイスと交換する別の方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図6】固定振幅を有する受信されたフィードバック信号の例示的な変形例のタイミング図である。
図7】超音波トランスデューサアレイの超音波ビーム及び送信信号強度の例示的な変形例の断面概略図である。
図8】リンクスキャン信号に基づいて無線信号をデバイスと交換する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図9】無線信号をデバイスと交換する方法で使用される信号の例示的な変形例のタイミング図である。
図10】リンクスキャン信号及びフィードバック信号に基づいて無線信号をデバイスと交換する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図11】無線システムでデータ信号を復号化する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図12】無線システムでデータ信号を復号化する方法で使用される信号の例示的な変形例のタイミング図である。
図13】無線システムでデータ信号を復号化する方法で使用される信号の別の例示的な変形例のタイミング図である。
図14】合成されたデータ信号及び整合フィルタリングに基づいて無線システムでデータ信号を復号化する方法で使用される信号の例示的な変形例のタイミング図である。
図15】無線システムでデータ信号を復号化する方法の別の例示的な変形例のフローチャートである。
図16】プリディストーションデータ信号に基づいて無線システムでデータ信号を復号化する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図17】遅延され合計されたデータ信号に基づいて無線システムでデータ信号を復号化する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図18】無線システムを較正する方法の例示的な変形例のフローチャートである。
図19】較正用に構成された無線システムの例示的な変形例の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0087】
I.システム
A.概要
本明細書では、無線システムの2つ以上の無線デバイス間の無線リンクを確立するためのシステム、デバイス、及び方法が概して説明される。概して、無線システムは、1つ以上の無線モニタ又は無線移植可能デバイス又は移植可能医療デバイスと、1つ以上の無線デバイス又は外部無線デバイスと、を備え得る。無線移植可能デバイスは、無線電力転送を使用して、外部無線デバイスによって無線で給電又は再充電され得る。無線移植可能デバイスはまた、データ及び/又はコマンドを外部無線デバイスと双方向に無線通信し得る。
【0088】
図1は、無線移植可能デバイス(110)及び無線デバイス(114)を備える無線システム(100)の例示的な変形例の概略ブロック図であり、構成要素の各々は、本明細書でより詳細に説明される。無線デバイス(114)は、無線ダウンリンク信号(140)を、電力、データ、コマンド、信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含む、無線移植可能デバイス(110)に送信し得る。無線デバイス(114)は、無線アップリンク信号(150)を、電力、データ、コマンド、信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含む、無線移植可能デバイス(110)から受信し得る。これらの信号の各々はまた、本明細書でより詳細に説明される。
【0089】
図2は、組織(270)及びリブケージ又はリブ(272)によって取り囲まれた、心臓に移植された第1のデバイス(210)を、1つ以上のトランスデューサ要素(222)を備える1つ以上のトランスデューサアレイ(220)を備える外部の第2のデバイス(214)とともに備えるシステムの例示的な変形例である。一部の変形例では、第2のデバイス(214)は、患者の胸部上に配置され得る。第2のデバイス(214)は、問い合わせ信号、電力信号、ダウンリンクコマンド、ダウンリンクデータ信号などのうちの1つ以上を含むダウンリンク信号(242)を第1のデバイス(210)に送信するように構成され得る。第1のデバイス(210)は、フィードバック信号、アップリンクデータ信号、第1のデバイス(210)からの反射信号、第1のデバイス(210)からの後方散乱信号などのうちの1つ以上を含む無線信号(252)を生成するように構成され得る。一部の変形例では、第1のデバイス(210)は、空間経路(280)又は周期的軌道に沿って第2のデバイス(214)に対して移動し得る。
【0090】
B.無線モニタ
概して、無線モニタは、限定されるものではないが、感知、監視、刺激、療法の送達、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上の機能を実施するように構成され得る。一部の変形例では、無線モニタは、無線電力、無線データ、無線コマンド、及び無線信号のうちの1つ以上を、外部無線デバイス又は別の無線モニタとの間で受信及び/又は送信し得る。例えば、無線モニタは、患者の1つ以上の生理学的パラメータを監視、測定、及び/又は処理するように構成され得る。
【0091】
一部の変形例では、本明細書に説明される無線モニタは、本明細書に説明される測定、処理、データストレージ、及び/又は信号送信ステップのサブセットのみを実施するように構成され得る。一部の変形例では、無線モニタは、本明細書に説明される構成要素又はブロックのサブセットのみを含み得る。例えば、一部の変形例では、無線モニタは、トランスデューサ、電源回路、及びプロセッサのみを含み得る。別の例として、一部の変形例では、無線モニタは、1つ以上のトランスデューサ、電源回路、プロセッサ、センサ、及びメモリを含み得る。一部の変形例では、無線モニタは、本明細書に説明され得るものに加えて他の構成要素(例えば、センサ、刺激装置、送達及び/若しくはアンカー機構、身体若しくは器官への配置を可能にする機械部品、又は他の構成要素)を含み得る。
【0092】
一部の変形例では、無線モニタは、患者又は動物の内側に移植され得る。一部の変形例では、本明細書に説明される無線モニタは、移植可能デバイス、又は移植可能デバイスの任意の部分に結合され得る(例えば、取り付けられ得る)。例えば、1つ以上の無線モニタは、人工心臓弁又はステントに取り付けられ得る。別の例として、1つ以上の無線モニタは、パルス発生器及び/若しくはペースメーカーの1つ以上のリード、植込み型除細動器、並びに/又は心臓再同期療法デバイスのうちの1つ以上に取り付けられ得る。一部の変形例では、無線モニタは、心臓構造(例えば、心臓弁、心室)、血管構造(例えば、肺動脈、任意の他の血管)、体腔(body lumen)、体腔(body cavity)、組織、器官などのうちの1つ以上内又はその上に移植され得る。
【0093】
一部の変形例では、無線モニタは、移植可能デバイスについて本明細書に説明される1つ以上の構成要素又はブロックを含み得る。一部の変形例では、移植可能デバイスは、無線モニタについて本明細書に説明される1つ以上の構成要素又はブロックを含み得る。例えば、無線モニタは、トランスデューサ、電源回路、エネルギー貯蔵デバイス、センサ、プロセッサ、メモリ、無線送信機、無線受信機、マルチプレクサ回路、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0094】
C.移植可能デバイス
概して、本明細書に説明される移植可能デバイス、無線移植可能デバイス、又は移植可能医療デバイスは、患者又は動物の内側に移植されるように構成され得る。一部の変形例では、移植可能デバイスは、無線移植可能デバイスであり得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイスは、無線電力、無線データ、無線コマンド、及び無線信号のうちの1つ以上を、外部無線デバイス又は別の無線移植可能デバイスとの間で受信及び/又は送信し得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイスは、限定されるものではないが、感知、監視、刺激、療法の送達、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上の機能を実施するように構成され得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイスは、無線モニタであり得る。
【0095】
一部の変形例では、移植可能デバイスが、人工心臓弁、人工心臓弁導管、弁尖接合デバイス、弁輪形成リング、弁修復デバイス(例えば、クリップ、綿球)、中隔欠損閉鎖器、左心耳閉鎖器、補助人工心臓、ペースメーカー(例えば、リード、パルス発生器を含む)、植込み型除細動器(例えば、リード、パルス発生器を含む)、心臓再同期療法デバイス(例えば、リード、パルス発生器を含む)、植込み型心臓モニタ、ステント(例えば、冠動脈又は末梢ステント、布製ステント、金属ステント)、ステントグラフト、足場、塞栓保護デバイス、塞栓コイル、血管内プラグ、血管パッチ、血管閉鎖デバイス、心房シャント、心不全を治療するためのパラシュートデバイス、心電計、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。例えば、人工心臓弁は、経カテーテル心臓弁(THV)、自己拡張可能THV、バルーン拡張可能THV、外科用生体心臓弁、機械弁などのうちの1つ以上を含み得る。
【0096】
概して、本明細書に説明される移植可能デバイスは、限定されるものではないが、心臓弁(例えば、大動脈弁、僧帽弁)、心室(例えば、左心室又はLV、左心房又はLA、右心室又はRV、右心房又はRA)、血管(例えば、肺動脈、大動脈、浅大腿動脈、冠動脈、肺静脈など)、心臓組織(例えば、心筋又は壁、隔壁)、消化管(例えば、胃、食道)、膀胱、それらの組み合わせなどを含む身体内の任意の領域内又はその近く(例えば、隣接、近位)に位置し得る。
【0097】
図1に示されるように、無線移植可能デバイス(110)は、トランスデューサ(120)、プロセッサ(130)、及び電源回路(160)を備え得る。無線デバイス(114)は、トランスデューサ(120)及びプロセッサ(130)を備え得る。これらの構成要素の各々は、本明細書でより詳細に説明される。
【0098】
a.トランスデューサ
概して、本明細書に説明されるトランスデューサは、無線エネルギーモダリティと電気信号との間で変換するように構成され得る。一部の変形例では、デバイスのトランスデューサは、無線電力、無線信号、無線データ、無線コマンド、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を、別のデバイス及び/又は同じデバイスの別のトランスデューサと交換するように構成され得る。一部の変形例では、トランスデューサ(120)は、力学的な波(例えば、音響、超音波(ultrasonic又はultrasound)、振動)、磁界(例えば、誘導性)、電界(例えば、容量性)、電磁波(例えば、無線周波数又はRF、光学)、ガルバニック結合、表面波、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して信号を受信及び/又は送信するとともに、信号を電気信号に及び/又はそれから変換するように構成され得る。本明細書に説明されるトランスデューサは、無線移植可能デバイス、無線モニタ、外部無線デバイスなど(例えば、本明細書に説明されるデバイスのうちのいずれか)のうちの1つ以上に含まれ得る。
【0099】
一部の変形例では、トランスデューサ(120)は、超音波トランスデューサ、無線周波数(RF)トランスデューサ(例えば、コイル、RFアンテナ)、静電容量トランスデューサ、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、超音波トランスデューサは、圧電デバイス、容量性微細加工超音波トランスデューサ(CMUT)、圧電微細加工超音波トランスデューサ(PMUT)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、超音波トランスデューサは、圧力及び/又は力を電気信号に変換し得、及び/又はその逆であってもよい。一部の変形例では、トランスデューサ(120)は、限定されるものではないが、ピストン(例えば、ロッド、プレート)、円筒形、リング、球状(例えば、シェル)、屈曲(例えば、棒、ダイアフラム)、フレクテンショナル、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上のタイプであり得る1つ以上の超音波トランスデューサを含み得る。一部の変形例では、圧電デバイスは、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、PMN-PT、チタン酸バリウム(BaTiO3)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、その任意の誘導体などのうちの1つ以上から作製され得る。一部の変形例では、無線周波数(RF)トランスデューサは、近距離無線及び/又は非近距離無線(例えば、遠距離無線)信号を送信及び/又は受信するように構成され得る。例えば、RFアンテナは、電力、データ、及び/又は他の信号の非近距離無線送信及び/又は受信のために構成され得る。RFコイルは、電力、データ、及び/又は他の信号の近距離無線(例えば、誘導性)送信及び/又は受信のために構成され得る。
【0100】
一部の変形例では、トランスデューサ(120)は、無線電力の受信、別の無線デバイスとの間のデータの送信/受信、及び別の無線デバイスとの間の信号の送信/受信のうちの1つ以上のための1つ以上の超音波トランスデューサを含み得る。例えば、無線モニタの超音波トランスデューサは、外部無線デバイスから電力を受信するために、約20kHz~約20MHzの周波数で動作するように設計され得る。そのような周波数範囲の動作は、超音波トランスデューサをミリメートル又はミリメートル未満の寸法に小型化するために有用であり得、これは、1つ以上の無線モニタを別の移植可能デバイス(例えば、経カテーテル心臓弁、ステント)に統合するのに有利であり得る。一部の変形例では、超音波トランスデューサは、約数百オーム~約数百キロオーム(例えば、約100Ω~約500kΩ)程度の実部を有するインピーダンスを有し得る。一部の変形例では、超音波トランスデューサは、数十オーム程度の実部を有するインピーダンスを有し得る。
【0101】
一部の変形例では、トランスデューサ(120)は、無線モニタの小型化を可能にし得る単一のトランスデューサ要素(例えば、超音波圧電デバイス)を含み得る。一部の変形例では、単一のトランスデューサ要素は、外部無線デバイスから送信される電力信号(例えば、超音波電力)を受信し、信号を電力に変換するように構成され得る。追加的に、又は代替的に、単一のトランスデューサ要素は、外部無線デバイス又は無線モニタからダウンリンクデータ(例えば、超音波信号を使用して)及び/又は他の信号を受信するように構成され得る。一部の変形例では、単一のトランスデューサ要素は、アップリンクデータ(例えば、超音波信号を使用して)及び/又は他の信号を外部無線デバイス又は無線モニタに送信するように構成され得る。一部の変形例では、単一のトランスデューサ要素は、別のデバイス(例えば、外部無線デバイス)から超音波電力を受信すること、別のデバイス(例えば、外部無線デバイス、無線モニタ)との双方向超音波データ通信又は信号交換(例えば、アップリンク及びダウンリンク)を実施すること、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を実施するように構成された超音波トランスデューサを含み得る。
【0102】
一部の変形例では、トランスデューサ(120)は、2つ以上のトランスデューサ要素又はトランスデューサ要素の1つ以上のアレイを含み得る。例えば、トランスデューサ(120)は、超音波トランスデューサ要素のアレイを含み得る。別の例として、第1のトランスデューサ要素は、電力を受信し、データ及び/又は他の信号を外部無線デバイスと通信するように構成されたRFコイルを含み得る。第2のトランスデューサ要素は、他の信号を送信及び/又は受信するように構成された超音波トランスデューサを含み得る。一部の変形例では、外部無線デバイスの超音波トランスデューサは、無線モニタによる電力転送、データ転送、及び/又は他の信号の交換のうちの1つ以上のための超音波ビームを生成するように構成された超音波トランスデューサ要素の1つ以上のアレイを含み得る。
【0103】
一部の変形例では、複数のトランスデューサ要素を含むトランスデューサ(120)は、所定の機能セットを実施するように構成され得る。例えば、第1のトランスデューサ要素は、無線電力を回収するように構成され得、第2のトランスデューサ要素は、データ及び/又は信号を受信するように構成され得、第3のトランスデューサ要素は、データ及び/又は信号を送信するように構成され得る。
【0104】
小さいトランスデューササイズは、1つ以上の無線モニタが小型化されることを可能にし得、これは、1つ以上の無線モニタを心臓移植可能デバイス(例えば、人工心臓弁)などの別の移植可能デバイスに取り付けるのに有用であり得、及び/又は体内への無線モニタ若しくは無線移植可能デバイスの低侵襲的な送達を可能にし得る(例えば、経皮的若しくは経カテーテル技術を介して)。一部の変形例では、トランスデューサは、約10cm未満の体積を有し得る。
【0105】
一部の変形例では、無線モニタのトランスデューサ(例えば、超音波トランスデューサ)は、別の無線モニタのトランスデューサ、外部無線デバイスのトランスデューサ、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に向かって配向又は角度付けられ得る。これは、無線モニタと外部無線デバイスとの間で、又は2つの無線モニタの間で、電力、データ、及び/又は他の信号を送信/受信する信頼性を促進し得る。
【0106】
一部の変形例では、無線モニタは、1つ以上のトランスデューサを備え得る。一部の変形例では、1つ以上の無線モニタは、1つ以上のトランスデューサを共有し得る。例えば、一部の変形例では、2つ以上の無線モニタは、2つ以上のフィード又はポートを有するトランスデューサ(例えば、RFコイル)に接続され得る。例えば、ステントデバイスは、2つ以上の無線モニタが接続され得る2つ以上のフィード又はポートを有するRFコイルを含み得る。一部の変形例では、2つ以上の無線モニタは、トランスデューサの単一のフィード又はポート(例えば、RFコイルの単一のフィード又はポートで並列に接続された2つ以上の無線モニタ)に接続され得る。
【0107】
b.電源回路
概して、本明細書に説明される電源回路は、電力又はエネルギーを回収、調整、検出、選択、合成、貯蔵、及び/又は供給するように構成され得る。例えば、電源回路は、トランスデューサによって受信された無線電力を回収し、それを無線モニタの1つ以上の回路ブロックに給電するために使用可能なエネルギーに変換するように構成され得る。一部の変形例では、電源回路は、トランスデューサによって受信されたエネルギーを貯蔵するように構成された1つ以上のエネルギー貯蔵要素(例えば、電池、コンデンサ)を含み得る。電源回路は、無線モニタの1つ以上の構成要素(例えば、回路ブロック)に提供される電力を制御(例えば、調節、制限)するように更に構成され得る。本明細書に説明される電源回路及びトランスデューサの組み合わせは、外部無線デバイスと、患者に移植された1つ以上の低電力デバイス(例えば、無線モニタ)との間の電力、データ、及び/又は信号転送に有用であり得る。一部の変形例では、電源回路(160)は、電力回収回路、電力管理回路、電力検出器回路、電力分配回路、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0108】
一部の変形例では、電源回路(160)は、交流(AC)電圧をDC電圧に変換するように構成されたAC-DCコンバータを含み得る。例えば、電源回路(160)は、トランスデューサの端子におけるAC電圧をDC電圧レールに変換するように構成された整流器を含み得る。整流器は、受動整流器、能動整流器、受動電圧ダブラー、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、電源回路(160)は、DC電圧レールを別のDC電圧レールに変換するように構成されたDC-DCコンバータを含み得る。例えば、電源回路(160)は、スイッチトキャパシタDC-DCコンバータ、充電ポンプ、それらの組み合わせなどを含み得る。一部の変形例では、電源回路(160)は、調節された又は一定のDC電圧レールを生成するように構成された電圧調節器(例えば、低ドロップアウト調節器(LDO)回路、電圧クランプ回路)を含み得る。一部の変形例では、電源回路(160)は、電流基準回路、バンドギャップ基準回路、電圧基準回路、それらの組み合わせなどの1つ以上の基準生成回路を含み得る。
【0109】
一部の変形例では、電源回路(160)は、無線モニタ上に位置する複数のトランスデューサ要素によって受信された無線電力を回収及び/又は合成するように構成され得る。例えば、複数のトランスデューサ要素に接続されたそのような電力回路は、AC電力合成、DC電力合成、DC電圧合成、DC電流合成、それらの任意の組み合わせなどのうちの1つ以上を実施し得る。
【0110】
一部の変形例では、電源回路(160)は、その入力のうちの1つ以上で電力及び/又はエネルギーを検出又は測定するように構成された電力検出器回路を含み得る。一部の変形例では、電力検出器回路は、1つ以上の入力における電力の検出に応じて、無線モニタ内の1つ以上の回路ブロックに1つ以上の供給電圧又は電力を提供するように構成され得る。一部の変形例では、電力検出器回路は、本明細書に説明されるように、電力ORing回路、電力合成回路、電力選択回路、1つ以上のダイオード、及び1つ以上のスイッチのうちの1つ以上を含み得る。電力ORing回路、電力合成回路、又は電力選択回路は、概して、その入力で複数の電源上で動作し、その出力で1つ以上の電源又は電圧源を生成し得る。例えば、電力合成回路は、複数の供給源からの電力を合成し得る。例えば、電力選択回路は、複数の電源からの電源からの電力を選択し得る。
【0111】
一部の変形例では、電源回路(160)は、コンデンサ、スーパーキャパシタ、再充電可能又は二次電池、再充電不能又は一次電池、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含むエネルギー貯蔵デバイスを含み得る。一部の変形例では、電源回路(160)は、エネルギー貯蔵のための再充電可能電池を、電池と並列なコンデンサとともに含み得、コンデンサは、再充電可能電池の過渡充電/放電中に電流の少なくとも一部を吸い込む/供給し得る。
【0112】
一部の変形例では、電源回路(160)は、エネルギー貯蔵デバイスから分離され得る。一部の変形例では、電源回路(160)は、いかなるエネルギー貯蔵デバイスも含まなくてもよく、無線モニタは、無線モニタの動作中に別のデバイス(例えば、外部無線デバイス、別の無線モニタなど)によって給電されてもよい。一部の変形例では、電力は、所定の機能セットを完了するまで無線モニタに提供され得、無線モニタは、再び給電されるまで非アクティブのままであってもよい。エネルギー貯蔵デバイスのない電源回路は、電源回路及び無線モニタのサイズの低減を可能にし得る。
【0113】
一部の変形例では、本明細書に開示されるシステム、デバイス、及び方法は、2014年5月13日出願の米国特許第9,544,068号、2016年9月30日出願の米国特許第10,177,606号、2016年12月7日出願の米国特許第10,014,570号、及び2020年7月10日出願の国際特許出願第PCT/US2020/041696号に説明される1つ以上のシステム、デバイス、及び方法を含み得、それらの各々の内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0114】
c.エネルギー貯蔵デバイス
概して、本明細書に説明されるエネルギー貯蔵デバイスは、無線移植可能デバイス又は無線モニタの1つ以上の回路ブロックに給電するために使用され得るエネルギーを貯蔵するように構成され得る。一部の変形例では、エネルギー貯蔵デバイスは、コンデンサ、スーパーキャパシタ、再充電可能又は二次電池、再充電不能又は一次電池、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0115】
一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のエネルギー貯蔵デバイスは、約100ミリワットアワー(約360ジュール)未満の容量を有する電池(例えば、再充電可能電池)を含み得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のエネルギー貯蔵デバイスは、約10ミリワットアワー(約36ジュール)未満の容量を有する電池(例えば、再充電可能電池)を含み得る。そのような電池は、ペースメーカー又は深部脳刺激装置などの従来の移植可能デバイスで使用される電池よりもサイズが著しく小さくてもよく、1センチメートル、1ミリメートル、又は1ミリメートル未満の程度の寸法への無線移植可能デバイス(110)の小型化を可能にする。
【0116】
一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のエネルギー貯蔵デバイスは、約0.1ナノファラド(nF)~約100マイクロファラド(μF)の静電容量を有するコンデンサを含み得る。そのようなコンデンサは、オンチップ(すなわち、集積回路内に含まれる)又はオフチップであり得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)は、複数のエネルギー貯蔵デバイスを含み得、それらの各々は、本明細書に説明される任意のタイプのエネルギー貯蔵デバイスを含み得る。
【0117】
d.センサ
概して、本明細書に説明されるセンサは、1つ以上のパラメータを感知又は測定するように構成され得る。一部の変形例では、センサは、圧力センサ、フローセンサ、トランスデューサ(例えば、超音波トランスデューサ、赤外線/光学フォトダイオード、赤外線/光学LED、RFアンテナ、RFコイル)、温度センサ、電気センサ(例えば、インピーダンスを測定するための電極の使用、筋電図又はEMG、心電図又はECGなど)、磁気センサ(例えば、RFコイル)、電磁センサ(例えば、赤外線フォトダイオード、光学フォトダイオード、RFアンテナ)、神経センサ(例えば、神経活動電位を感知するための)、力センサ(例えば、歪みゲージ)、フロー又は速度センサ(例えば、熱線流速計、渦流量計)、加速度センサ(例えば、加速度計)、化学センサ(例えば、pHセンサ、タンパク質センサ、グルコースセンサ)、酸素センサ(例えば、パルスオキシメトリセンサ、心筋酸素消費センサ)、音声センサ(例えば、心雑音、人工弁雑音を検出するためのマイクロフォン、聴診)、他の生理学的パラメータを感知するためのセンサ(例えば、心拍数を感知、呼吸数、不整脈、心臓壁の動きを感知するためのセンサ)、刺激装置(例えば、刺激及び/又はペーシング機能のための)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0118】
一部の変形例では、1つ以上の圧力センサ(代替的に、圧力トランスデューサと呼ばれる)は、心機能及び/又は心不全を監視すること(例えば、LV、RV、LA、RA、肺動脈、大動脈などの圧力を測定すること)、人工弁(例えば、狭窄を監視するための弁圧力勾配)を監視すること、ステントデバイスを監視すること(例えば、内腔内の圧力を測定すること)、血液速度測定値の推定及び/又は検証(例えば、ベルヌーイ式を使用して)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上のために使用され得る。一部の変形例では、1つ以上の圧力センサは、限定されるものではないが、絶対圧力センサ、ゲージ圧力センサ、密閉型圧力センサ、差圧センサ、気圧センサ、それらの組み合わせなどを含む、タイプのものであり得る。一部の変形例では、1つ以上の圧力センサは、限定されるものではないが、抵抗(例えば、ピエゾ抵抗、歪みゲージ又は膜を使用して、感圧抵抗を生成するなど)、静電容量(例えば、ダイアフラム又は膜を使用して、感圧静電容量を生成するなど)、圧電、光学、共振(例えば、構造の感圧共鳴周波数など)、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上の感圧技術に基づき得る。一部の変形例では、圧力センサは、マイクロ電気機械システム(MEMS)技術を使用して製造され得る。一部の変形例では、圧力センサは、よどみ点圧力センサ、静圧センサなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0119】
一部の変形例では、センサは、心臓組織(例えば、ヒス束、房室結節)、心室(例えば、LVの隔壁、側壁)、血管壁、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上の筋肉及び/又はニューロン若しくは神経を刺激するために使用される刺激装置を含み得る。例えば、1つ以上の刺激装置は、ペーシング及び/又は心臓再同期のためにLV壁を刺激するために使用され得る。一部の変形例では、刺激装置は、電気刺激装置(例えば、電極)、超音波刺激装置(例えば、超音波トランスデューサ)、光学刺激装置(例えば、光学LED)、赤外線刺激装置(例えば、赤外線LED)、熱刺激装置(例えば、組織内で熱を発生させるための電極)、それらの組み合わせなどを含み得る。
【0120】
一部の変形例では、センサは、感知トランスデューサ及び感知回路のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、感知回路は、信号調整回路、アナログフロントエンド(AFE)、増幅器、フロントエンド増幅器(FEA)、計装増幅器、フィルタ、アンチエイリアシングフィルタ、アナログデジタルコンバータ(ADC)、コンパレータ、基準発生器、供給発生器、デジタルコントローラ、バイアス回路、クロック回路、タイマー回路、発振器、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0121】
一部の変形例では、センサは、患者の生理学的パラメータを測定するように構成され得る。一部の変形例では、患者の生理学的パラメータは、心内圧、血管内圧、血圧、血流速度、血流、血液酸素レベル、心拍数、呼吸数、温度、電圧(例えば、ECG、EMGなどの組織によって生成される電圧)、電流、インピーダンス(例えば、組織インピーダンス、胸部インピーダンスなど)、神経信号、心臓音、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0122】
e.プロセッサ
概して、本明細書に説明されるプロセッサ(例えば、CPU)は、データ及び/若しくは他の信号を受信、送信、及び/若しくは処理し、並びに/又はシステムの1つ以上の構成要素を制御し得る(例えば、無線モニタの1つ以上の回路ブロックを制御する)。プロセッサは、データ及び/又は他の信号を受信、処理、コンパイル、計算、記憶、アクセス、読み取り、書き込み、送信、及び/又は生成するように構成され得る。追加的に、又は代替的に、無線モニタのプロセッサの1つ以上のブロックは、プロセッサの1つ以上の他のブロック及び/又は無線モニタの1つ以上の構成要素(例えば、トランスデューサ、電源回路、メモリ、センサ、無線送信機、無線受信機など)を制御するように構成され得る。プロセッサは、本明細書に説明されるように、無線モニタ、無線移植可能デバイス、外部無線デバイスなどのうちの1つ以上に含まれ得る。
【0123】
一部の変形例では、無線デバイス(114)のプロセッサ(130)は、信号(例えば、フィードバック信号)を処理し、措置を講じる(例えば、フィードバック信号データを生成する)ように構成され得る。一部の変形例では、無線デバイス(114)のプロセッサ(130)は、本明細書で詳細に説明されるように、信号(例えば、フィードバック信号)を処理し、データ(例えば、フィードバック信号データ)を生成し、無線移植可能デバイス(110)に給電するための無線デバイスのトランスデューサ構成(例えば、信号強度及びトランスデューサアレイの要素に適用される遅延)を決定するように構成され得る。例えば、プロセッサは、そのような計算を実施するための、増幅器、位相検出器、周波数検出器、デジタル信号プロセッサ、アナログ信号プロセッサ、積分器、加算回路、乗算回路、有限状態機械、それらの組み合わせなどを含み得る。一部の変形例では、無線デバイス(114)及び/又は無線移植可能デバイス(110)のプロセッサ(130)は、無線リンク(例えば、無線移植可能デバイス110と無線デバイス114との間のリンク)を介して送信される1つ以上の無線信号を処理して、無線システムのインパルス応答を決定するように構成され得る。
【0124】
一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のプロセッサ(130)は、センサによって測定されたパラメータ(例えば、患者の生理学的パラメータ)を処理し、パラメータデータ(例えば、生理学的パラメータデータ)を生成するように構成され得る。一部の変形例では、プロセッサ(130)は、無線移植可能デバイス(110)及び/又は無線デバイス(114)の1つ以上の回路ブロックを制御するように構成され得る。例えば、プロセッサ(130)は、無線送信機の1つ以上のパラメータ(例えば、送信周波数)を調整するために、無線移植可能デバイス(110)の無線送信機を制御するように構成され得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)及び/又は無線デバイス(114)のプロセッサ(130)は、無線移植可能デバイス(110)及び/又は無線デバイス(114)の1つ以上の回路ブロック又は構成要素を監視するように構成され得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のプロセッサ(130)は、アナログ信号(例えば、変換器によって受信された信号)をデジタル化するように構成され得る。
【0125】
一部の変形例では、プロセッサ(130)は、データ受信機であり得るデータ通信回路を含み得、データ通信回路は、トランスデューサ、センサ(例えば、圧力センサ)、及び記憶媒体(例えば、メモリ、フラッシュドライブ、メモリカード)のうちの1つ以上からのデータ及び/又は他の信号にアクセスするか、又はそれらを受信するように構成され得る。例えば、プロセッサは、トランスデューサを通してデータ及び/又は信号を受信するために、信号受信機(例えば、問い合わせ信号を検出する)、包絡線検波器回路、増幅器(例えば、低ノイズ増幅器又はLNA)、フィルタ、周波数検出器回路、位相検出器回路、コンパレータ回路、デコーダ回路、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0126】
一部の変形例では、プロセッサ(130)は、命令又はコードのセットを動作及び/又は実行するように構成された任意の好適な処理デバイスを含み得、1つ以上のデータプロセッサ、画像プロセッサ、グラフィック処理ユニット(GPU)、物理処理ユニット、デジタル信号プロセッサ(DSP)、アナログ信号プロセッサ、混合信号プロセッサ、機械学習プロセッサ、深層学習プロセッサ、有限状態機械(FSM)、圧縮プロセッサ(例えば、データレート及び/若しくはメモリ要件を低減するためのデータ圧縮)、暗号化プロセッサ(例えば、安全な無線データ及び/若しくは電力転送のための)、並びに/又は中央処理装置(CPU)を含み得る。プロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、プロセッサボード、及び/又は類似物を含み得る。プロセッサは、システムと関連付けられたアプリケーションプロセス及び/若しくは他のモジュール、プロセス、並びに/又は機能を動作及び/又は実行するように構成され得る。基礎となるデバイス技術は、様々な構成要素タイプ(例えば、相補型金属酸化膜半導体(CMOS)のような金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)技術、エミッタ結合論理(ECL)のようなバイポーラ技術、ポリマー技術(例えば、シリコン共役ポリマー及び金属共役ポリマー金属構造)、混合アナログ及びデジタル、並びに/又は類似物において提供され得る。
【0127】
本明細書に説明されるシステム、デバイス、及び/又は方法は、ソフトウェア(ハードウェア上で実行される)、ハードウェア、又はそれらの組み合わせによって実施され得る。ハードウェアモジュールは、例えば、汎用プロセッサ(又はマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラ)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、グラフィック処理ユニット(GPU)、中央処理装置(CPU)、及び/又は特定用途向け集積回路(ASIC)を含み得る。ソフトウェアモジュール(ハードウェア上で実行される)は、C、C++、Java(登録商標)、Python、Ruby、Visual Basic(登録商標)、並びに/又は他のオブジェクト指向言語、手続き型言語、若しくは他のプログラミング言語及び開発ツールを含む、様々なソフトウェア言語(例えば、コンピュータコード)で表現され得る。コンピュータコードの例としては、限定されるものではないが、マイクロコード又はマイクロ命令、コンパイラによって生成されるなどの機械命令、ウェブサービスを生成するために使用されるコード、及びインタプリタを使用してコンピュータによって実行されるより高いレベルの命令を含有するファイルが挙げられる。コンピュータコードの追加の例としては、限定されるものではないが、制御信号、暗号化コード、及び圧縮コードが挙げられる。
【0128】
一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のプロセッサ(130)は、包絡線検波回路、エネルギー検出器回路、電力検出器回路、電圧センサ、時間デジタルコンバータ(TDC)回路、積分回路、サンプリング回路、アナログデジタルコンバータ(ADC)回路、タイマー回路、クロック、カウンタ、発振器、位相同期ループ(PLL)、周波数同期ループ(FLL)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、プロセッサ(130)は、計算を実施するための、増幅器、位相検出器、周波数検出器、デジタル信号プロセッサ、積分器、加算回路、乗算回路、有限状態機械、それらの組み合わせなどを含み得る。
【0129】
一部の変形例では、無線移植可能デバイス(110)のプロセッサ(130)は、データトランスミッタ又は無線トランスミッタであり得るデータ通信回路を含み得、これは、トランスデューサ、記憶媒体などのうちの1つ以上を通してデータ及び/又は他の信号を生成又は送信するように構成され得る。例えば、無線移植可能デバイス(110)のプロセッサ(130)は、トランスデューサを介してデータ及び/又は信号を生成又は送信するために、信号送信機、アップリンクデータ送信機、発振器、電力増幅器、ミキサー、インピーダンス整合回路、スイッチ、ドライバ回路、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第1のプロセッサは、無線モニタ又は無線移植可能デバイスに含まれ得、第2のプロセッサは、外部無線デバイスに含まれ得る。
【0130】
f.メモリ
概して、本明細書に説明される移植可能デバイス、無線モニタ、及び/又は無線デバイスは、データ及び/又は情報を記憶するように構成されたメモリを備え得る。一部の変形例では、メモリは、限定されるものではないが、ランダムアクセスメモリ(RAM)、静的RAM(SRAM)、動的RAM(DRAM)、抵抗ランダムアクセスメモリ(ReRAM又はRRAM)、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ(MRAM)、強誘電体ランダムアクセスメモリ(FRAM)、スタンダードセルベースメモリ(SCM)、シフトレジスタ、読み出し専用メモリ(ROM)、プログラマブル読み出し専用メモリ(PROM)、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(EPROM)、電気的に消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ(例えば、NOR、NAND)、埋め込みフラッシュ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ワンタイムプログラマブル(OTP)メモリ、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上のタイプのものであり得る。
【0131】
一部の変形例では、メモリは、命令及び/又はデータを記憶して、プロセッサに、無線モニタ及び/又は外部無線デバイスと関連付けられたモジュール、プロセス、及び/又は機能を実行させ得る(例えば、検索アルゴリズムを実行させる)。本明細書に説明される一部の変形例は、様々なコンピュータ実装動作を実施するための命令又はコンピュータコードを有する、非一時的コンピュータ可読媒体(非一時的プロセッサ可読媒体とも呼ばれ得る)を有するコンピュータストレージ製品に関連し得る。コンピュータ可読媒体(又はプロセッサ可読媒体)は、それ自体が一時的伝播信号(例えば、空間又はケーブルなどの伝送媒体上に情報を運ぶ伝播電磁波)を含まない場合があるという意味で、非一時的であり得る。媒体及びコンピュータコード(コード又はアルゴリズムとも呼ばれ得る)は、特定用途又は目的のために設計及び構築されたものであってもよい。
【0132】
一部の変形例では、メモリは、センサデータ(例えば、生理学的パラメータデータ)、受信されたデータ、並びに/又は無線モニタによって生成されたデータ(例えば、無線モニタのプロセッサによって生成されたデータ、較正パラメータなど)、及び/若しくは外部無線デバイスによって生成されたデータ(例えば、周波数領域表現及び/又は時間領域表現における基準フィードバック信号)を記憶するように構成され得る。一部の変形例では、無線モニタのメモリは、センサによって感知された信号を処理する際に生成されたデータ(例えば、無線モニタに含まれ得る圧力センサによって感知された血圧データ)を記憶するように構成され得る。一部の変形例では、メモリは、一時的又は恒久的にデータを記憶するように構成され得る。
【0133】
g.無線送信機
概して、無線移植可能デバイス又は無線モニタの無線送信機は、無線信号、無線データ、無線コマンド、及び無線電力のうちの1つ以上を無線で送信するように構成され得る。例えば、無線移植可能デバイス(110)の無線送信機は、無線移植可能デバイス(110)のトランスデューサ(120)を介してデータ及び/又は信号を生成及び/又は無線で送信するために、信号送信機、アップリンクデータ送信機、発振器、クロック回路、電力増幅器、ミキサー、インピーダンス整合回路、スイッチ、ドライバ回路、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0134】
h.無線受信機
概して、無線移植可能デバイス又は無線モニタの無線受信機は、無線信号、無線データ、無線コマンド、及び無線電力のうちの1つ以上を無線で受信するように構成され得る。例えば、無線移植可能デバイス(110)の無線受信機は、無線移植可能デバイス(110)のトランスデューサ(120)を介してデータ及び/又は信号を無線で受信するために、信号受信機、データ回収回路、クロック回収回路、クロック回路、電力回収回路、包絡線検波器、ウェイクアップ受信機回路、データ復調器、増幅器、ミキサー、アナログデジタルコンバータ(ADC)、位相同期ループ(PLL)、周波数同期ループ(FLL)、インピーダンス整合回路、スイッチ、コヒーレント受信機回路、非コヒーレント受信機回路、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0135】
i.マルチプレクサ回路
概して、本明細書に説明されるマルチプレクサ又はマルチプレクサ回路は、トランスデューサによって受信及び/又は送信される電力信号、データ信号、及び/又は他の信号のうちの1つ以上を分離するように構成され得る。これは、これらの信号間の干渉を回避し、無線モニタ、無線移植可能デバイス、及び/又は外部無線デバイスなどの無線デバイスの適切な機能を確保するために行われ得る。例えば、無線モニタ内のマルチプレクサは、電力信号が電力回収及び調整のために電源回路に提供され、かつデータ信号がデータ回収のために無線受信機又はプロセッサに提供されるように、無線モニタのトランスデューサによって受信されたデータ信号からの電力信号を、外部無線デバイスから分離するように構成され得る。
【0136】
一部の変形例では、マルチプレクサは、送信/受信スイッチ、受動デバイス(例えば、ダイオード、リレー、MEMS回路、ブロッカー、受動スイッチ)、サーキュレータ、周波数選択(例えば、フィルタ、インピーダンス整合ネットワークを使用する)、直接有線接続、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0137】
一部の変形例では、送信/受信スイッチは、電力信号、データ信号、及び他の信号のうちの1つ以上が異なる時間に無線モニタによって受信されるように、タイミング制御又は時間多重化に基づいて駆動され得る。一部の変形例では、送信/受信スイッチは、電力信号、データ信号、及び他の信号のうちの1つ以上が異なる振幅を有する振幅選択に基づいて駆動され得る。一部の変形例では、送信/受信スイッチは、電力信号、データ信号、及び他の信号のうちの1つ以上が異なる周波数を有する周波数選択又は周波数多重化に基づいて駆動され得る。一部の変形例では、送信/受信スイッチは、無線モニタが電力、貯蔵されたエネルギー、又は確立された電圧レールを有しなくてもよいときに動作するように、枯渇モードトランジスタを使用して実装され得る。
【0138】
D.無線デバイス
概して、無線デバイス又は外部無線デバイスは、無線移植可能デバイス又は無線モニタから物理的に分離される任意のデバイスを指し得る。一部の変形例では、外部無線デバイスは、限定されるものではないが、トランスデューサ、電源回路、エネルギー貯蔵デバイス、センサ、プロセッサ、メモリ、無線送信機、無線受信機、マルチプレクサ回路、それらの組み合わせなどを含む無線移植可能デバイスの文脈で本明細書に説明される1つ以上のブロックを含み得る。無線移植可能デバイスの文脈で本明細書に説明されるこれらのブロックの変形例も、ここで適用可能である。
【0139】
一部の変形例では、外部無線デバイスのトランスデューサは、無線信号(送信及び/又は受信)を1つ以上の無線移植可能デバイスと交換するように構成された複数の超音波トランスデューサ要素又は超音波アレイを含み得る。別の例として、一部の変形例では、外部無線デバイスのトランスデューサは、1つ以上のRFコイル及び/又はRFアンテナを含み得る。一部の変形例では、外部無線デバイスのプロセッサは、1つ以上の無線モニタから受信されたデータ及び/又は信号を処理すること、1つ以上の他の無線デバイスから受信されたデータを処理すること、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を実施し得る。
【0140】
一部の変形例では、外部無線デバイスは、限定されるものではないが、無線電力、データ、及び他の信号のうちの1つ以上を1つ以上の無線移植可能デバイスを送信すること、無線データ及び他の信号のうちの1つ以上を1つ以上の無線移植可能デバイスから受信すること、データ及び/又は信号を処理すること、感知及び/又は作動を実施すること(例えば、血圧、心拍数、心拍数変動性、ECG、EKG、胸部インピーダンス、呼吸速度又は呼吸、患者活動レベル、心音、温度、体重、血糖、血液酸素、それらの組み合わせなどを測定すること)、データ又は情報をメモリに記憶すること、有線を介して及び/又は無線リンク(例えば、Bluetooth)を使用して、他の外部無線デバイス(例えば、タブレット、電話、コンピュータ)と通信すること、データ又は情報(例えば、画面又はモニタ上の視覚的表示、音声信号)を表示又は提供すること、ユーザ(例えば、患者、看護師、医師)にアラート/通知(例えば、視覚的、音声、振動)を生成すること、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上の機能を実施し得る。
【0141】
一部の変形例では、外部無線デバイスは、限定されるものではないが、身体の外側(例えば、ウェアラブルデバイス、ストラップ、ベルト、ハンドヘルドデバイス、測定セットアップに接続されたプローブ、皮膚上に配置されたデバイス、接着剤を使用して皮膚に取り付けられたデバイス、他の技術を使用して皮膚に取り付けられたデバイス、患者に接触しないデバイス、ラップトップ、コンピュータ、携帯電話、スマートウォッチなどとして)、体内に恒久的に移植されること(例えば、皮膚の下、器官の外壁に沿って、筋肉の下、心臓壁の外側などに移植される)、体内(例えば、手術又は処置中に使用される、血管、食道、又は胸壁を通して挿入されるカテーテル又はプローブに位置する)に一時的に移植されること(例えば、所定の時間)、それらの組み合わせなどを含む、1つ以上の場所に位置し得る。一部の変形例では、外部無線デバイスは、限定されるものではないが、平面、身体又は器官に共形、可撓性、伸縮性、平坦、プローブのような形状などを含む、異なる形状又は形態を有し得る。
【0142】
一部の変形例では、外部無線デバイスは、ユーザ及び/又は医療従事者が、無線システムのデバイスのうちの1つ以上を制御することを可能にするように構成された通信デバイスを更に含み得る。通信デバイスは、有線又は無線接続によって外部無線デバイスを別のシステム(例えば、インターネット、遠隔サーバ、データベース)に接続するように構成されたネットワークインターフェースを含み得る。一部の変形例では、外部無線デバイスは、1つ以上の有線及び/又は無線ネットワークを介して、他のデバイス(例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、スマートウォッチなど)と通信し得る。一部の変形例では、ネットワークインターフェースは、1つ以上のデバイス及び/又はネットワークと通信するように構成された無線周波数受信機/送信機、光学(例えば、赤外線)受信機/送信機、音響又は超音波受信機/送信機などのうちの1つ以上を含み得る。ネットワークインターフェースは、有線及び/又は無線によって、外部無線デバイス、ネットワーク、データベース、及びサーバのうちの1つ以上と通信し得る。
【0143】
ネットワークインターフェースは、RF信号を受信及び/又は送信するように構成されたRF回路を含み得る。RF回路は、電磁信号に/電磁信号から電気信号を変換し、電磁信号を介して通信ネットワーク及び他の通信デバイスと通信し得る。RF回路は、限定されるものではないが、アンテナシステム、RF送受信機、1つ以上の増幅器、チューナ、1つ以上の発振器、ミキサー、デジタル信号プロセッサ、CODECチップセット、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリなどを含む、これらの機能を実施するための周知の回路を含み得る。
【0144】
デバイスのいずれかを通した無線通信は、限定されるものではないが、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ(GSM)、拡張データGSM環境(EDGE)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、エボリューションデータオンリー(EV-DO)、HSPA、HSPA+、デュアルセルHSPA(DC-HSPDA)、ロングタームエボリューション(LTE)、近距離無線通信(NFC)、広帯域コード分割マルチアクセス(W-CDMA)、コード分割マルチアクセス(CDMA)、時間分割マルチアクセス(TDMA)、Bluetooth、ワイヤレスフィディリティ(WiFi)(例えば、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11nなど)、ボイスオーバーインターネットプロトコル(VoIP)、Wi-MAX、電子メールのプロトコル(例えば、インターネットメッセージアクセスプロトコル(IMAP)及び/若しくはポストオフィスプロトコル(POP))、インスタントメッセージング(例えば、拡張可能なメッセージング及びプレゼンスプロトコル(XMPP)、インスタントメッセージング及びプレゼンス利用拡張のためのセッション開始プロトコル(SIMPLE)、インスタントメッセージング及びプレゼンスサービス(IMPS))、並びに/又はショートメッセージサービス(SMS)、あるいは任意の他の好適な通信プロトコルを含む、複数の通信規格、プロトコル、及び技術のうちのいずれかを使用し得る。一部の変形例では、本明細書のデバイスは、ネットワークを通じて(例えば、NFC、Bluetooth、WiFi、RFIDなどを通じて)データを送信することなく、互いに直接通信し得る。
【0145】
通信デバイスは、ユーザ(例えば、対象又は患者、パートナー、家族、医療従事者などの所定の連絡先)が外部無線デバイスを制御することを可能にするように構成されたユーザインターフェースを更に含み得る。通信デバイスは、ユーザが、直接及び/又は遠隔で外部無線デバイスと対話及び/又はそれを制御することを可能にし得る。例えば、外部無線デバイスのユーザインターフェースは、ユーザがコマンドを入力するための入力デバイスと、ユーザが出力(例えば、ディスプレイデバイス上の血圧読取値)を受信するための出力デバイスと、を含み得る。
【0146】
一部の変形例では、ユーザインターフェースの出力デバイスは、外部無線デバイスの組織又は皮膚への結合に関する情報、外部無線デバイスと無線モニタとの間の無線リンクに関する情報(例えば、信頼できるリンクが確立されていること)、無線モニタ及び外部無線デバイスのうちの1つ以上によって測定されたデータ(例えば、生理学的パラメータデータ)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を出力し得る。一部の変形例では、ユーザインターフェースの出力デバイスは、ディスプレイデバイス及び音声デバイスのうちの1つ以上を含み得る。サーバによって生成されるデータ分析は、外部無線デバイスの出力デバイス(例えば、ディスプレイ)によって表示され得る。トランスデューサ構成を見つけるか、又は外部無線デバイスが組織に十分に結合されることを確保する際に使用されるデータは、ネットワークインターフェースを通して受信され、外部無線デバイスの1つ以上の出力デバイスを通して視覚的及び/又は聴覚的に出力され得る。一部の変形例では、出力デバイスは、発光ダイオード(LED)、液晶ディスプレイ(LCD)、電気発光ディスプレイ(ELD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、薄膜トランジスタ(TFT)、有機発光ダイオード(OLED)、電子紙/電子インクディスプレイ、レーザディスプレイ、及び/又はホログラフィックディスプレイのうちの少なくとも1つを含むディスプレイデバイスを含み得る。
【0147】
一部の変形例では、音声デバイスは、任意のデータ、コマンド、ユーザへの命令、アラーム、通知などのうちの1つ以上を聴覚的に出力し得る。例えば、音声デバイスは、無線モニタと外部無線デバイスとの間のリンクが妨害又は中断され、ユーザによる手動調整が必要とされ得るときに可聴アラームを出力し得る。一部の変形例では、音声デバイスは、スピーカ、圧電音声デバイス、磁歪スピーカ、及び/又はデジタルスピーカのうちの少なくとも1つを含み得る。一部の変形例では、ユーザは、音声デバイス及び通信チャネルを使用して他のユーザと通信し得る。例えば、ユーザは、遠隔医療従事者との音声通信チャネル(例えば、VoIPコール)を形成し得る。
【0148】
一部の変形例では、ユーザインターフェースは、入力デバイス(例えば、タッチスクリーン)及び出力デバイス(例えば、ディスプレイデバイス)を含み、無線モニタ、外部無線デバイス、ネットワーク、データベース、及びサーバのうちの1つ以上から入力データを受信するように構成され得る。例えば、入力デバイス(例えば、キーボード、ボタン、タッチスクリーン)のユーザ制御は、ユーザインターフェースによって受信され得、次いで、ユーザインターフェースのためのプロセッサ及びメモリによって処理されて、制御信号を無線モニタに出力し得る。入力デバイスの一部の変形例は、制御信号を生成するように構成された少なくとも1つのスイッチを含み得る。例えば、入力デバイスは、制御信号に対応する入力(例えば、タッチ表面への指の接触)をユーザが提供するためのタッチ表面を含み得る。タッチ表面を含む入力デバイスは、容量性、抵抗性、赤外線、光学撮像、分散信号、音響パルス認識、及び表面音響波技術を含む複数のタッチ感度技術のうちのいずれかを使用して、タッチ表面上の接触及び移動を検出するように構成され得る。少なくとも1つのスイッチを含む入力デバイスの変形例では、スイッチは、例えば、ボタン(例えば、ハードキー、ソフトキー)、タッチ表面、キーボード、アナログスティック(例えば、ジョイスティック)、方向パッド、マウス、トラックボール、ジョグダイヤル、ステップスイッチ、ロッカースイッチ、ポインタデバイス(例えば、スタイラス)、モーションセンサ、画像センサ、及びマイクロフォンのうちの少なくとも1つを含み得る。モーションセンサは、光学センサからユーザ動作データを受信し、ユーザジェスチャを制御信号として分類し得る。マイクロフォンは、音声データを受信し、ユーザボイスを制御信号として認識し得る。
【0149】
触覚デバイスは、追加的な感覚出力(例えば、力フィードバック)をユーザに提供するために、入力及び出力デバイスのうちの1つ以上に組み込まれ得る。例えば、触覚デバイスは、入力デバイス(例えば、接触表面)へのユーザ入力を確認するために触覚応答(例えば、振動)を生成し得る。別の例として、触覚フィードバックは、ユーザ入力が外部無線デバイスによって無効化されることを通知し得る。
【0150】
a.サブアレイ
サブアレイは、概して、無線デバイスの複数のトランスデューサ要素の任意のサブセットを指し得る。一部の変形例では、サブアレイは、隣接するトランスデューサ要素のセット、交互トランスデューサ要素のセット(例えば、第2の要素毎)、「第n」のトランスデューサ要素毎のセット、又はトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の任意のサブセットのうちの1つ以上を含み得る。例えば、サブアレイは、本明細書で詳細に説明されるように、フィードバック信号に基づいて無線電力を無線移植可能デバイスに効率的に転送するために選択されたトランスデューサ要素のセットを含み得る。一部の変形例では、サブアレイは、外部無線デバイスの単一のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、サブアレイは、外部無線デバイスの全てのトランスデューサ要素を含み得る。
【0151】
一部の変形例では、サブアレイは、トランスデューサ要素の非重複セットを含み得る。例えば、外部無線デバイスは、1、2、3などとラベル付けされたアレイ要素を有する線形1Dアレイを含み得、サブアレイは、要素番号1~8、9~16、17~24などから構成され得る。一部の変形例では、サブアレイは、トランスデューサ要素の重複セットを含み得る。例えば、線形1Dアレイの実施例では、サブアレイは、要素番号1~8、2~9、3~10などから構成され得る。一部の変形例では、サブアレイは、異なるサイズを有し得る。例えば、同じ外部無線デバイスの異なるサブアレイは、異なる数のトランスデューサ要素(例えば、一部のサブアレイが、4つのトランスデューサ要素を含み得、一部のサブアレイが、16個のトランスデューサ要素を含み得る)、異なるサイズを有するトランスデューサ要素、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、外部無線デバイスの所定のサブアレイに対するトランスデューサ要素の選択は、本明細書に詳細に説明されるように、フィードバック信号データに基づき得る。
【0152】
b.トランスデューサ構成
トランスデューサ構成(例えば、トランスデューサアレイ構成、トランスデューサアレイの構成)は、概して、無線電力、データ、コマンド、及び信号のうちの1つ以上を別の無線デバイスと交換するように構成された無線デバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を指し得る。トランスデューサ構成はまた、信号(例えば、周波数、振幅、位相、時間遅延、持続時間など、それらを用いて1つ以上のトランスデューサ要素が信号を送信するように構成され得る)を送信し、及び/又は信号(例えば、位相シフト、時間遅延、ゲインなど、それらを用いて1つ以上のトランスデューサ要素が信号を受信するように構成され得る)を受信するように構成された1つ以上のトランスデューサ要素(トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素)のパラメータ及び設定を指し得る。一部の変形例では、トランスデューサ構成は、別の無線デバイス(例えば、無線移植可能デバイス)から受信されたフィードバック信号に基づいて、無線デバイス(例えば、外部無線デバイス)のプロセッサによって選択され得る。
【0153】
一部の変形例では、無線デバイスに無線信号を送信するように構成されたトランスデューサ構成は、送信トランスデューサ構成(TTC)と呼ばれ得る。一部の変形例では、無線デバイスから無線信号を受信するように構成されたトランスデューサ構成は、受信トランスデューサ構成(RTC)と呼ばれ得る。一部の変形例では、別の無線デバイスから受信されたフィードバック信号に基づいて無線デバイスのプロセッサによって選択されるトランスデューサ構成は、デフォルトのトランスデューサ構成と比較して改善され得るが、必ずしも最も最適なトランスデューサ構成ではなくてもよい、最適なトランスデューサ構成(OTC)と呼ばれ得る。一部の変形例では、無線デバイスのトランスデューサ要素のセットは、無線移植可能デバイスに給電するために、及び/又は他のダウンリンク信号を無線移植可能デバイスに送信するために選択的に構成され得る、それらのトランスデューサ要素の各々の駆動信号とともに、サブアレイ給電スナップショットと総称され得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイスからアップリンク信号(例えば、データ)を受信するように構成された無線デバイスのトランスデューサ要素のセットは、信号を受信すること、又は信号を受信するためのゲイン、位相シフト、遅延、フィルタリング、時間ウィンドウなどの受信される信号を調整することに関連するパラメータとともに、サブアレイアップリンクデータスナップショットと総称され得る。
【0154】
c.ユーザプロンプト
ユーザプロンプト(ユーザフィードバックとも呼ばれる)は、概して、無線デバイスによってユーザに提供される1つ以上の命令、通知、推奨、アラートなどを指し得る。ユーザプロンプトは、限定されるものではないが、無線移植可能デバイスのエネルギー貯蔵デバイスの充電状態(SoC)及び/若しくは放電深度(DoD)、並びに/又は外部無線デバイスの電池に関するデータを通信すること、電池を再充電するようにユーザに求めること、データ転送及び/若しくは2つの無線デバイス間の無線信号の交換に関するデータ(例えば、データ転送完了率)を通信すること、患者の身体上の無線デバイスを手動で調整又は再配置するようにユーザに求めること、それらの組み合わせなどを含む、いくつかの目的に役立ち得る。一部の変形例では、ユーザプロンプトは、フィードバック信号データ(例えば、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーション)、リンクスキャン信号データ、トランスデューサアレイ構成、第1のデータ信号の特性、第2のデータ信号の特性、合成されたデータ信号の特性、遅延及び合計されたデータ信号の特性、デコードされたデータビット、プリディストーションデータ信号の特性、テスト信号の特性、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、ユーザプロンプトは、視覚的命令、音声命令、振動、通知(例えば、電話、コンピュータ上などのアラート、プッシュ通知、電子メールなど)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して提供され得る。本明細書に説明される通信デバイス、ユーザインターフェース、入力デバイス、出力デバイスなどの変形例は、ユーザプロンプトを提供するために使用され得る。
【0155】
一部の変形例では、ユーザプロンプト(例えば、視覚的命令)は、患者の胸部の画像、写真、及び定型化された表現(例えば、概略図、漫画、図)(例えば、胸部、腕、首、頭部のうちの1つ以上を示す)、無線デバイスの現在のデバイス構成(例えば、位置、角度、傾斜など)、無線デバイスの標的デバイス構成(例えば、位置、角度、回転、傾斜など)、現在/標的位置を示すマップ、テキストの形態で表示される命令(例えば、無線デバイスを患者の左腕、右腕、頭部などに向かって移動させるようにユーザに求める文章、無線デバイスによって受信される電力を表す数又はパーセンテージ、電池のSoC及び/又はDoDなど)、ユーザが無線デバイスを移動、回転、及び/又は調整するように方向付ける矢印、LED(例えば、定常、点滅)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。例えば、一部の変形例では、無線デバイスの現在の位置及び標的位置は、胸部の画像上に重ねられ得る。ユーザは、無線デバイスが標的位置に到達するまで、無線デバイスを移動させるように命令され得る。
【0156】
一部の変形例では、音声命令は、ボイスコマンド(例えば、無線デバイスを患者の左腕に向かって移動させるようにユーザに求めること、無線デバイスの電池を再充電するようにユーザに求めること、2つの無線デバイス間で完了したデータ転送をユーザに通知すること)、ビープ音、アラーム、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0157】
d.ネットワーク
一部の変形例では、本明細書に説明されるシステム、デバイス、及び方法は、例えば、1つ以上のネットワークを介して他の無線デバイスと通信し得、それらの各々は、任意のタイプのネットワーク(例えば、有線ネットワーク、無線ネットワーク)であり得る。通信は、暗号化されてもよく、又は暗号化されなくてもよい。無線ネットワークは、いかなる種類のケーブルによっても接続されていない、任意のタイプのデジタルネットワークを指し得る。無線ネットワークにおける無線通信の例としては、限定されるものではないが、セルラー、無線、衛星、及びマイクロ波通信を含む。しかしながら、無線ネットワークは、インターネット、他のキャリアボイス及びデータネットワーク、ビジネスネットワーク、及びパーソナルネットワークとインターフェースするために、有線ネットワークに接続され得る。有線ネットワークは、典型的には、銅のツイストペア、同軸ケーブル、及び/又は光ファイバケーブルを介して伝送される。ワイドエリアネットワーク(WAN)、メトロポリタンエリアネットワーク(MAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネットエリアネットワーク(IAN)、キャンパスエリアネットワーク(CAN)、インターネットのようなグローバルエリアネットワーク(GAN)、及び仮想プライベートネットワーク(VPN)を含む、多くの異なるタイプの有線ネットワークが存在する。以下、ネットワークは、統一されたネットワーキング及び情報アクセスシステムを提供するために、典型的には、インターネットを通じて相互接続される無線、有線、公開、及びプライベートデータネットワークの任意の組み合わせを指す。
【0158】
セルラー通信は、GSM、PCS、CDMA又はGPRS、W-CDMA、EDGE又はCDMA2000、LTE、WiMAX、及び5Gネットワーキング規格などの技術を包含し得る。一部の無線ネットワーク展開は、複数のセルラーネットワークからのネットワークを組み合わせるか、又はセルラー通信、Wi-Fi通信、及び衛星通信の組み合わせを使用する。一部の変形例では、ネットワークは、本明細書に説明される無線システムによって使用される任意のデータ又は情報の遠隔処理に使用され得る。例えば、無線システムに関連する任意のデータ又は情報を処理し得るプロセッサは、無線移植可能デバイスと同じハウジング内及び/又は外部無線デバイスと同じハウジング内、無線移植可能デバイスと同じ部屋又は建物内の別個のハウジング内、無線移植可能デバイス及び外部無線デバイス(例えば、異なる建物、都市、国)から遠隔の場所、それらの任意の組み合わせなどに位置し得る。無線システムに関連するデータ又は情報の処理は、データ(例えば、フィードバック信号データ、生理学的データ)が受信又は記録される際にリアルタイムで実施されてもよく、又は異なる時間に実施されてもよい。
【0159】
E.無線信号
本明細書で使用される無線信号は、概して、無線移植可能デバイス及び外部無線デバイスなどの2つのデバイス間で交換される任意の無線信号を指し得る。一部の変形例では、無線信号は、無線電力又は電力信号、ダウンリンクデータ信号、ダウンリンクコマンド、問い合わせ信号、フィードバック信号、リンクスキャン信号、アップリンクデータ信号、アップリンクコマンド、反射信号、後方散乱信号などのうちの1つ以上を含み得る。
【0160】
a.フィードバック信号
フィードバック信号は、概して、別の無線デバイス(例えば、無線移植可能デバイス)から無線デバイス(例えば、外部無線デバイス)によって受信される任意の信号を指し得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、別の信号(例えば、問い合わせ信号)に応答して生成され得る。一部の変形例では、無線デバイス(例えば、無線移植可能デバイス)は、別の無線デバイスによって問い合わせられることなく、1つ以上のフィードバック信号を送信するように構成され得る。例えば、無線移植可能デバイスは、フィードバック信号を定期的に送信するように構成され得、これは、一部の変形例でビーコン信号とも呼ばれ得る。
【0161】
一部の変形例では、フィードバック信号は、力学的な波(例えば、超音波、音響、振動)、磁界(例えば、誘導性)、電界(例えば、容量性)、電磁波(例えば、RF、光学)、ガルバニック結合、表面波などのうちの1つ以上を使用して生成され得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、連続波(CW)信号又はパルス波(PW)信号の形態で生成され得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、ASK、FSK、PSK、AM、FM、PM、パルス変調、PAM、PIMD、PPM、PCM、PDMなどの任意の既知のデジタル又はアナログ変調技術を使用して生成され得る。一部の変形例では、超音波フィードバック信号は、約20kHz~約20MHzのキャリア周波数を含み得る。一部の変形例では、超音波フィードバック信号パルスは、約1μs~約1msのパルス持続時間を含み得る。
【0162】
一部の変形例では、フィードバック信号は、1つ以上のパルスを含み得る。例えば、無線移植可能デバイスは、単一の超音波パルスをフィードバック信号として送信するように構成され得るか(例えば、キャリア周波数の1つ以上のサイクルを含む)、又は複数の超音波パルスを定期的に送信し得る。そのような超音波パルスは、本明細書でより詳細に説明されるように、無線移植可能デバイスの三角測量又は位置特定のために、及び/又は外部無線デバイスと無線移植可能デバイスとの間のリンクゲインを推定するために、外部無線デバイスによって使用され得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、キャリア周波数の複数のサイクルを含み得る。例えば、フィードバック信号の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。一部の変形例では、フィードバック信号が、パルス信号を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、キャリア周波数の正弦波サイクルを含み得る。一部の変形例では、パルス信号は、2レベルの矩形波、3レベルの矩形波、5レベルの矩形波、多レベルの矩形波、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、第1のデバイスのマルチレベルパルス回路(例えば、3レベルパルス)によって生成され得る。
【0163】
一部の変形例では、フィードバック信号は、変調技術(例えば、デジタル変調)を使用して符号化されたデータを含み得る。例えば、一部の変形例では、無線移植可能デバイスが、フィードバック信号上に、限定されるものではないが、無線移植可能デバイスの1つ以上のトランスデューサによって受信された電力又は電圧(例えば、電力又は電圧のデジタル化後)、無線移植可能デバイスの電池及び/又はコンデンサ電圧、無線移植可能デバイスのエネルギー状態、無線移植可能デバイスの電源(例えば、電池、コンデンサ)上の貯蔵されたエネルギー、電池充電電流、無線移植可能デバイスの電源回路によって生成されるDC電圧、それらの組み合わせなどを含むもののうちの1つ以上を符号化し得る。別の例として、一部の変形例では、無線移植可能デバイスは、フィードバック信号上に一意の識別(ID)番号又はコードを符号化し得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、時間遅延を符号化し得る。例えば、一部の変形例では、フィードバック信号は、外部無線デバイスからの問い合わせ及び/又は電力信号の受信と、外部無線デバイスへのフィードバック信号の送信との間の時間遅延(例えば、デジタル化後)を符号化し得る。
【0164】
一部の変形例では、フィードバック信号は、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含み得る。これらの信号は、1つ以上の無線移植可能デバイス及び/又は1つ以上の組織構造(肋骨、肺、2つの組織タイプ間の境界など)からの、外部無線デバイスによって送信される問い合わせ信号、又は任意の他の信号の反射又は後方散乱時に生成され得る。無線移植可能デバイスからの反射は、無線移植可能デバイスのハウジング、コーティング、又はカプセル化、無線移植可能デバイストランスデューサ(例えば、超音波トランスデューサ)、無線移植可能デバイスの表面(例えば、前部、後部、側部、外側、内側)、無線移植可能デバイスの任意の部分、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上からの1つ以上の反射を含み得る。一部の変形例では、反射信号は、外部無線デバイスのサブアレイによって組織内に送信される超音波信号の反射時に生成される超音波反射信号を含み得る。
【0165】
b.リンクスキャン信号
リンクスキャン信号は、概して、無線リンクの特性を決定するために処理され得る無線リンクで転送される任意の信号を指し得る。リンクスキャン信号は、無線システムの任意のデバイスによって送信され得る。例えば、リンクスキャン信号は、無線移植可能デバイス及び外部無線デバイスのうちの1つ以上によって送信され得る。例えば、リンクスキャン信号は、無線移植可能デバイスによって送信され、かつ外部無線デバイスによって受信されるインパルス信号であり得る。外部無線デバイスのプロセッサは、受信されたインパルス信号を処理して、無線リンク又はシステムのインパルス応答を決定するように構成され得る。
【0166】
一部の変形例では、リンクスキャン信号は、フィードバック信号について説明されたものと同様のパラメータ又は特性(例えば、信号モダリティ、タイプ、変調など)を含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号は、力学的な波(例えば、超音波、音響、振動)、磁界(例えば、誘導性)、電界(例えば、容量性)、電磁波(例えば、RF、光学)、ガルバニック結合、表面波などのうちの1つ以上を使用して生成され得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号は、インパルス信号、パルス信号、フィードバック信号、所定のデジタルコード、及び連続波信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、キャリア周波数の正弦波サイクルを含み得る。一部の変形例では、パルス信号は、2レベルの矩形波、3レベルの矩形波、5レベルの矩形波、多レベルの矩形波、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号は、第1のデバイスのマルチレベルパルス回路(例えば、3レベルパルス)によって生成され得る。一部の変形例では、超音波リンクスキャン信号は、約20kHz~約20MHzのキャリア周波数を含み得る。
【0167】
一部の変形例では、リンクスキャン信号は、変調技術(例えば、デジタル変調)を使用して符号化されたデータを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号は、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含み得る。例えば、リンクスキャン信号は、外部無線デバイスによって組織内に送信される信号に対応する無線移植可能デバイスからの反射信号を含み得る。
【0168】
c.データ信号
データ信号は、概して、データ通信のために無線リンクで転送される任意の信号を指し得る。データ信号は、無線システムの任意のデバイスによって送信され得る。例えば、データ信号は、無線移植可能デバイス及び外部無線デバイスのうちの1つ以上によって送信され得る。データ信号は、アップリンクデータ信号及びダウンリンクデータ信号のうちの1つ以上を含み得る。アップリンクデータ信号は、無線移植可能デバイスから外部無線デバイスへのデータ信号を指し得る。ダウンリンクデータ信号は、外部無線デバイスから無線移植可能デバイスへのデータ信号を指し得る。
【0169】
一部の変形例では、データ信号は、フィードバック信号について説明されたものと同様のパラメータ又は特性(例えば、信号モダリティ、タイプ、変調など)を含み得る。一部の変形例では、データ信号は、力学的な波(例えば、超音波、音響、振動)、磁界(例えば、誘導性)、電界(例えば、容量性)、電磁波(例えば、RF、光学)、ガルバニック結合、表面波などのうちの1つ以上を使用して生成され得る。一部の変形例では、データ信号は、連続波(CW)信号又はパルス波(PW)信号の形態で生成され得る。一部の変形例では、データ信号は、デジタルデータ及びアナログデータのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、データ信号は、ASK、FSK、PSK、AM、FM、PM、パルス変調、PAM、PIMD、PPM、PCM、PDMなどの任意の既知のデジタル又はアナログ変調技術を使用して生成され得る。一部の変形例では、超音波データ信号は、約20kHz~約20MHzのキャリア周波数を含み得る。一部の変形例では、データ信号(例えば、超音波データ信号)のデータビットは、約1μs~約1msのパルス持続時間(又はビット持続時間)を含み得る。一部の変形例では、データ信号は、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含み得る。例えば、データ信号は、後方散乱通信を含み得る。
【0170】
一部の変形例では、データ信号は、生理学的パラメータ(例えば、無線移植可能デバイスによって感知された生理学的パラメータについての情報)、無線デバイスのパラメータ(例えば、無線移植可能デバイスのエネルギー貯蔵デバイスの電圧、無線デバイスの周波数、無線デバイスのIDなど)、無線リンクのパラメータ(例えば、リンクゲイン)、無線デバイスのプロセッサによって生成されるデータ(例えば、フィードバック信号データ)、ユーザによって生成されるデータ(例えば、ユーザコマンド)、無線コマンド又は命令、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を符号化し得る。
【0171】
II.方法
本明細書に説明されるシステム及びデバイスのいずれかを使用して、無線システムで無線信号を交換するための方法が本明細書に説明される。概して、無線システム又はデバイスは、本明細書に説明される方法、又は本明細書に説明される1つ以上の方法の任意のサブセット、又は方法若しくはそれらのサブセットの組み合わせのうちの1つ以上を実装し得る。本明細書に説明される1つ以上の方法、又はそのステップは、複数の無線移植可能デバイス及び/又は無線モニタに適用され得る。
【0172】
異種媒体(例えば、肋骨、肺、筋肉など)を含む無線システムで交換される無線信号は、媒体内の異なる物体又は構造からの反射を経験し得る。そのような反射は、マルチパス干渉に起因して、無線信号の望ましくない破壊的及び/又は建設的な干渉を引き起こし得る。無線システムで無線信号(例えば、電力、データ、コマンドなど)を効率的及び/又は確実に転送するために、マルチパス干渉の影響を軽減及び/又は考慮するための解決策が本明細書に提供される。
【0173】
一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換することは、フィードバック信号を無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することによって容易にされ得る。一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換する方法は、限定されるものではないが、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに第1の持続時間でフィードバック信号を送信するステップと、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第2の持続時間の間、フィードバック信号を受信するステップと、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、第2のデバイスのプロセッサを使用してフィードバック信号データを生成するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含むステップのうちの1つ以上を含み得る。
【0174】
一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換する方法は、限定されるものではないが、フィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してフィードバック信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成するステップと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含むステップのうちの1つ以上を含み得る。
【0175】
一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換することは、リンクスキャン信号を無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することによって容易にされ得る。一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換する方法は、限定されるものではないが、リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップと、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定するステップと、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含むステップのうちの1つ以上を含み得る。
【0176】
一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換することは、リンクスキャン信号及びフィードバック信号の両方を無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することによって容易にされ得る。一部の変形例では、無線システムで無線信号を交換する方法は、限定されるものではないが、リンクスキャン信号及びフィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号及びフィードバック信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号及びフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成するステップと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を決定するステップと、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップと、を含むステップのうちの1つ以上を含み得る。
【0177】
音響ビームのデフォーカスに基づいて無線信号を交換する方法も本明細書に説明される。無線電力を第2のデバイスから第1のデバイスに送信するときに、第1のデバイスで必要な電圧及び/又は電力レベルを標的化するための閉ループ給電の方法もまた、本明細書に説明される。
【0178】
無線システムの2つ以上のデバイス間の無線データ通信の方法も本明細書に説明される。一部の変形例では、2つの無線デバイス間の無線データ通信は、リンクスキャン信号を利用し得る。一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、限定されるものではないが、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するステップと、第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化するステップと、を含むステップを含み得る。
【0179】
一部の変形例では、無線システムの第1のデバイスと第2のデバイスとの間の無線データ通信は、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素の選択を利用し得る。一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、限定されるものではないが、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するステップと、第2のデバイスの選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化するステップと、を含むステップを含み得る。
【0180】
一部の変形例では、2つの無線デバイス間の無線データ通信は、プリディストーションデータ信号を利用し得る。一部の変形例では、無線システムで信号を復号化する方法は、限定されるものではないが、リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、リンクスキャン信号データに基づいて、プリディストーションデータ信号を生成するステップと、プリディストーションデータ信号を第2のデバイスから第1のデバイスに送信するステップと、第1のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、プリディストーションデータ信号を受信するステップと、第1のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたプリディストーションデータ信号を処理して、復号化されたデータを生成するステップと、を含むステップを含み得る。
【0181】
無線システムを較正する方法も本明細書に説明される。一部の変形例では、無線システムを較正する方法は、限定されるものではないが、1つ以上のキャリア周波数を含む1つ以上のテスト信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップと、第2のデバイスを使用して1つ以上のテスト信号を受信するステップと、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の受信されたテスト信号を処理して、テスト信号データを生成するステップと、テスト信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定するステップと、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を含む、1つ以上の無線コマンドを第2のデバイスから第1のデバイスに送信するステップと、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を第1のデバイスのメモリに記憶するステップと、を含むステップを含み得る。
【0182】
A.無線デバイスと無線信号を交換すること
一部の変形例では、ビームフォーミングは、2つ以上の無線デバイス間の信頼性のある及び/又は効率的な無線リンクを確立するために、無線システムで実施され得る。一部の変形例では、無線システムの第1のデバイスから無線で伝播するフィードバック信号などの無線信号は、無線システムの第2のデバイスによって受信され得る。そのような受信された信号は、無線信号を第1のデバイスと交換するための第2のデバイスのトランスデューサ構成を決定するために、第2のデバイスのプロセッサによって処理され得る。例えば、トランスデューサ構成は、無線電力を第1のデバイスに送信するための、第2のデバイスのトランスデューサアレイの要素のセット、並びにそれらの対応する信号強度及び遅延又は位相を含み得る。そのようなトランスデューサ構成の決定は、異種媒体及び構造からの無線リンク内で伝播する無線信号の反射に起因して、マルチパス干渉を経験する無線リンク又はシステムでは困難であり得る。例えば、胸郭で伝播する超音波信号は、肋骨、肺、及び/又は他の組織境界からの超音波の反射及び/又は散乱に起因して、マルチパス干渉を経験し得る。従来の超音波ビームフォーミング技術は、マルチパス干渉を考慮しない場合があるため、無線電力又はエネルギーを無線移植可能デバイスに送達するためのそのような技術を使用することは、結果的に、媒体内の1つ以上の反射器から無線移植可能デバイスに到達する超音波の潜在的な破壊的な干渉に起因して、総電力又はエネルギー送達の減少をもたらし得る。そのような課題を克服するために、解決策が本明細書に提供される。
【0183】
a.フィードバック信号に基づいて無線信号を交換すること
一部の変形例では、無線システムの無線デバイスは、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに伝播するフィードバック信号に基づいて、無線信号を交換し得る。
【0184】
図3は、フィードバック信号に基づいて、無線信号をデバイスと交換する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(300)。一部の変形例では、フィードバック信号データ(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの間の無線リンクを特徴付ける)に少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することは、集束した無線信号(例えば、超音波)が第2のデバイスによって送信されることを可能にし、それによって、結果的に、第2のデバイスと第1のデバイスとの間の信頼性のある及び/又は効率的な無線リンクをもたらし得る。方法(300)は、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに第1の持続時間でフィードバック信号を送信するステップ(302)と、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第2の持続時間の間、フィードバック信号を受信するステップ(304)と、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、第2のデバイスのプロセッサを使用してフィードバック信号データを生成するステップ(306)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定するステップ(308)と、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップ(310)と、を含み得る。
【0185】
一部の変形例では、フィードバック信号は、1つ以上のアナログパルスを含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号を処理することは、振幅、位相、時間遅延、到着時間、持続時間、サイクル数、周波数、電力、エネルギー、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上などのフィードバック信号のアナログ特徴を抽出することを含み得る。
【0186】
一部の変形例では、受信されたフィードバック信号は、フィードバック信号が受信されるトランスデューサ要素のサブセット(例えば、一部又は全て)上で処理され得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号を処理するように選択されたトランスデューサ要素は、予め決定されてもよい。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号を処理するように選択されたトランスデューサ要素は、受信されたフィードバック信号、無線システムの他の信号、トランスデューサ要素の特性、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて選択され得る。例えば、受信されたフィードバック信号を処理するために選択されるトランスデューサ要素は、受信されたフィードバック信号の信号強度、受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における受信されたフィードバック信号のエネルギー、トランスデューサ要素の所定のアポダイゼーション、フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間に基づいて選択され得る。アポダイゼーションは、無線信号を送信及び/又は受信するために、トランスデューサアレイの異なるトランスデューサ要素に適用される相対的な振幅の重み付けを指し得る。例えば、0.7のアポダイゼーション値を有するトランスデューサ要素は、1.0のアポダイゼーション値を有する別のトランスデューサ要素と比較して、約70%である信号振幅、又は等価に約49%である電力レベルを送信するように構成され得る。一部の変形例では、マルチパス時間は、無線リンクのマルチパス反射又はマルチパス干渉が所定の閾値(例えば、所定の電力レベル)未満で散逸し得る持続時間を指し得る。
【0187】
一部の変形例では、第2の持続時間が、第1の持続時間を超え得る。一部の変形例では、第2の持続時間は、無線リンクにおけるマルチパス伝播、マルチパス時間、媒体における信号減衰、媒体における無線信号の伝播速度、システムを通して信号を送信し、かつマルチパスエコーが散逸するために必要な時間を測定することによるシステムの較正、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて予め決定され得る。一部の変形例では、第2の持続時間は、受信されたフィードバック信号の特性に基づいて、第2のデバイスのプロセッサによって決定され得る(例えば、受信されたフィードバック信号のマルチパスエコーが散逸するために必要な時間を測定することによって)。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の第2の持続時間は、送信されたフィードバック信号の第1の持続時間よりも小さくてもよい。例えば、送信されたフィードバック信号は、キャリア周波数の複数のサイクルを含むパルス信号を含み得、受信されたフィードバック信号の第2の持続時間は、固定信号振幅(例えば、マルチパスエコーが散逸された振幅)を有する1つ以上のサイクルを含むパルス信号の一部分を含み得る。
【0188】
一部の変形例では、方法(300)が、包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波(例えば、ミキシングを使用する)、所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたフィードバック信号の開始(例えば、立ち上がりエッジ、到着時間)を検出することを含み得る。一部の変形例では、開始検出は、包絡線検波、所定のタイミング(例えば、第1のデバイスが第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号及び信号伝播遅延を送信し得る時間に基づく)、コヒーレント検波、及び閾値レベル(例えば、所定の閾値)に対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用することを含み得る。
【0189】
一部の変形例では、フィードバック信号データが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間以内に受信されたフィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、相対信号対雑音比、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。例えば、一部の変形例では、1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたフィードバック信号の到着時間は、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジの絶対タイミング、又は基準トランスデューサ要素に対する受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジのタイミングを検出することを含み得る。一部の変形例では、基準トランスデューサ要素は、受信されたフィードバック信号の振幅、エネルギー、信号対ノイズ比、又は信号対干渉比、トランスデューサ要素のアポダイゼーション、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて決定され得る。例えば、基準トランスデューサ要素は、フィードバック信号の最も強い振幅又はSNRを受信するトランスデューサ要素であり得る。
【0190】
一部の変形例では、トランスデューサアレイ構成が、無線信号を第1のデバイスに送信するために、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、トランスデューサ要素の選択、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、信号のデューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、送信持続時間、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、送信された無線信号は、電力、データ、コマンド、1つ以上の他の信号(例えば、パルス)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第2のデバイスは、無線信号を送信するためのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を駆動するための1つ以上のパルス回路を含み得る。一部の変形例では、パルス回路の出力又は送信信号は、1つ以上の信号レベル(例えば、2レベルパルス出力又は矩形波、3レベルパルス出力、5レベルパルス出力、それらの組み合わせなど)を含み得る。一部の変形例では、マルチレベルパルス出力は、パルス幅又はデューティサイクルを含み得、これは、送信電力を変調するために変調(例えば、パルス幅変調)され得る。
【0191】
一部の変形例では、トランスデューサアレイ構成は、フィードバック信号のパラメータ(例えば、位相)に基づいて、パラメータのセット(例えば、トランスデューサ要素位相)を含み得る。例えば、無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される位相が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づき得る。追加的又は代替的に、無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される時間遅延が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づき得る。一部の変形例では、所定の周波数は、フィードバック信号のキャリア周波数、キャリア周波数の高調波、キャリア周波数の低調波、受信されたフィードバック信号の周波数帯域の更に別の周波数、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、トランスデューサ要素に適用される時間遅延は、フィードバック信号のキャリア周波数の期間に対する、切り捨てられたフィードバック信号の相対的な到着時間(例えば、基準トランスデューサ要素に対する)と、フィードバック信号のキャリア周波数における第2の持続時間中に受信された、受信されたフィードバック信号の相対位相(例えば、基準トランスデューサ要素に対する)に対応する時間遅延又は位相との合計を含み得る。例えば、これは、無線信号(例えば、超音波圧力波)の立ち上がりエッジ及び/又は立ち下がりエッジ、並びに第2のデバイスの異なるトランスデューサ要素から第1のデバイスのトランスデューサ要素によって受信された無線信号の定常状態位相の整列を容易にし得る。一部の変形例では、立ち下がりエッジ及び/又は立ち下がりエッジを整列させることは、第2のデバイス(例えば、外部デバイス)によって第1のデバイス(例えば、移植可能医療デバイス)に送信されるOOK変調ダウンリンクデータビットのビット持続時間を短縮することを可能にし得、それによって、より高いデータレート及びより速いデータ通信を可能にする。一部の変形例では、所定の周波数で第2の持続時間中に受信されたフィードバック信号の相対位相は、固定振幅を有するフィードバック信号の一部分の相対位相であり得る(例えば、マルチパス反射が所定の閾値未満で散逸している場合、振幅は、その定常状態値の約5%以内である)。一部の変形例では、送信位相又は時間遅延は、クロックサイクル数、遅延線、デジタル制御された位相又は時間遅延、アナログ位相又は時間遅延、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して適用され得る。一部の変形例では、送信位相は、ラップされ得る(例えば、[0、2π)又は[-π、π)ラジアンに限定される)。一部の変形例では、送信位相は、アンラップされ得る。
【0192】
一部の変形例では、受信されたフィードバック信号が、固定振幅とともに持続時間を含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号の第1の持続時間は、無線リンクのマルチパス時間を超え得る(例えば、マルチパス反射が弱まり、結果的に、受信されたフィードバック信号の固定振幅をもたらすことを可能にする)。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号の第1の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。一部の変形例では、フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0193】
一部の変形例では、フィードバック信号を処理すること、又は第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、時間領域解析、周波数領域解析、内挿解析、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含み得る。例えば、トランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号(又は固定振幅を有するフィードバック信号の一部分)は、それらの相対位相差又は時間遅延を決定するために、別のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号(又は固定振幅を有するフィードバック信号の一部分)と相互相関し得る。一部の変形例では、相対位相差又は時間遅延は、無線信号を第1のデバイスに送信するために(例えば、第1のデバイスのトランスデューサにおける電力又は連続波信号の集束を達成するために)、トランスデューサ要素に反転及び適用され得る。
【0194】
一部の変形例では、周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、離散時間フーリエ変換(DTFT)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含み得る。一部の変形例では、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することが、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズム、Goertzelアルゴリズム、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用することを含み得る。一部の変形例では、Goertzelアルゴリズムを1つ以上の所定の周波数に適用することは、広周波数帯域のフーリエ変換又はDFTを決定することと比較して、計算上より効率的であり得る。一部の変形例では、1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数(例えば、フィードバック信号のキャリア周波数)に基づき得る。一部の変形例では、1つ以上の所定の周波数を決定することは、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって、第1の持続時間、第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信されたフィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づき得る。例えば、第3の持続時間は、受信されたフィードバック信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルを含み得る。一部の変形例では、1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号パルスの開始(例えば、立ち上がりエッジ)が検出され得、第3の持続時間は、開始時間(例えば、フィードバック信号パルスの立ち上がりエッジのタイミング)及びフィードバック信号の所定のパルス幅のうちの1つ以上に基づいて決定され得る。例えば、第3の持続時間は、開始時間又は開始時間の後の固定時間オフセット(例えば、開始時間後のキャリア周波数の1つ以上のサイクル)で開始し、受信されたフィードバック信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル(例えば、5サイクル)後に終了し得る。
【0195】
一部の変形例では、内挿解析は、フィードバック信号データ及びトランスデューサアレイ構成のうちの1つ以上を、1つ以上のトランスデューサ要素から他の1つ以上のトランスデューサ要素(例えば、隣接するトランスデューサ要素)に補間することを含み得る。例えば、そのような内挿解析は、スプライン補間、線形補間、立方体補間、それらの組み合わせなどの1つ以上の補間技術に基づき得る。一部の変形例では、トランスデューサ要素の所定の空間位置は、補間(例えば、第1のデバイスから第2のデバイスの異なるトランスデューサ要素へのフィードバック信号伝播の経路長の差に基づいて、送信位相を計算する)に使用され得る。一部の変形例では、補間は、フィードバック信号を受信するか、又は受信されたフィードバック信号を処理するように構成されていなかった、1つ以上のトランスデューサ要素上の無線信号を送信することを可能にし得る。
【0196】
一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、フィードバック信号データ及び送信されたフィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定することを含み得る。例えば、本明細書に説明される閉ループ給電の方法が、リンク効率(例えば、アップリンク及び/又はダウンリンク効率)並びに無線信号を第2のデバイスから第1のデバイスに送信するための送信電力のうちの1つ以上を決定するために使用され得る。
【0197】
一部の変形例では、第1のデバイスと交換される1つ以上の無線信号は、フィードバック信号の1つ以上の周波数と比較して、同一又は異なる1つ以上の周波数を含み得る。例えば、フィードバック信号は、キャリア周波数fを含み得、受信されたフィードバック信号の周波数領域解析は、周波数fでフィードバック信号データ(例えば、受信されたフィードバック信号の大きさ、位相など)を生成するために実施され得、fは、fと等しくなくてもよい。一部の変形例では、フィードバック信号データは、周波数f及び/又は周波数fで生成され得、トランスデューサアレイ構成(例えば、送信位相又は時間遅延、アポダイゼーション、送信信号強度、送信信号パルス幅など)は、周波数fで決定され得(例えば、周波数f~周波数fの大きさ及び位相をスケーリングすることによって)、fは、fと等しくなくてもよい(例えば、f2は、fの高調波、fの低調波、又はfに対する任意の周波数であってもよい)。
【0198】
一部の変形例では、フィードバック信号を受信するように構成されたトランスデューサ要素、及び無線信号を第1のデバイスと交換するために使用されるトランスデューサアレイ構成は、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、フィードバック信号を受信するために使用されるトランスデューサ要素、及び無線信号を第1のデバイスと交換するために使用されるトランスデューサアレイ構成は、異なるトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、補間(例えば、隣接するトランスデューサ要素に基づく)は、1つ以上のトランスデューサ要素がフィードバック信号を受信又は処理するために使用されなかった場合に、無線信号を第1のデバイスと交換するために使用される1つ以上のトランスデューサ要素の構成を決定するために使用され得る。
【0199】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得る。
【0200】
一部の変形例では、方法(300)は、第1のデバイスから1回以上の所定の繰り返し間隔でフィードバック信号又は複数のフィードバック信号を送信することを含み得る。一部の変形例では、所定の繰り返し間隔は、無線リンクが準静的であり得る持続時間(例えば、リンク効率が約3dB未満変動し得る持続時間)に対応し得るか、又は第1のデバイスが第1のデバイスに対して相対的に静止し得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号の第1の持続時間は、異なる繰り返し間隔において同一であってもよく、又は異なっていてもよい。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の第2の持続時間は、異なる繰り返し間隔において同一であってもよく、又は異なっていてもよい。一部の変形例では、方法(300)が、第2のデバイスから第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、無線コマンドを受信することに応答して、第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号を送信することと、を含み得る。一部の変形例では、無線コマンドは、無線信号、パルス信号、複数のパルス信号、符号化されたデータビットを有する信号(例えば、オンオフキーイング(OOK)変調を使用する)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号に応答して、反射信号又は後方散乱信号を含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、光信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号は、約20kHz~約20MHzのキャリア周波数を有する超音波又は音響信号であり得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号の第1の持続時間は、約1μs~1msであり得る(例えば、キャリア周波数の1つ以上のサイクルを有するパルス信号を含む)。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の第2の持続時間は、約1μs~100ms(例えば、送信されたフィードバック信号パルスのマルチパス反射を捕捉するために500μs)であり得る。
【0201】
一部の変形例では、方法(300)は、第1のデバイスから第2のデバイスに1つ以上のデータ信号を送信することを含み得る。一部の変形例では、方法(300)が、第2のデバイスのプロセッサを使用して1つ以上のデータ信号を処理するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素(例えば、一部又は全て)を選択することを更に含み得る。一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することが、受信されたフィードバック信号の信号強度、受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における受信されたフィードバック信号のエネルギー、トランスデューサ要素のアポダイゼーション、フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づき得る。一部の変形例では、方法(300)は、第2のデバイスから第1のデバイスに1つ以上のデータ信号を送信することを含み得る。
【0202】
図4は、無線信号を無線デバイスと交換する方法で使用されるフィードバック信号の例示的な変形例のタイミング図を示す(400)。示されるように、第1のデバイス(例えば、無線移植可能デバイス)からの送信されたフィードバック信号(402)は、第1の持続時間(404)を含み得る。第1のデバイスと第2のデバイスとの間の媒体(例えば、異種組織構造)を通した無線伝播時に、送信されたフィードバック信号(402)は、マルチパス干渉に供され得る。第2の持続時間(408)中にトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号(406)も示されている。第2の持続時間(408)中に受信されたフィードバック信号(406)は、無線リンクにおけるマルチパス干渉に起因して、マルチパス反射(410)を含み得る。一部の変形例では、第2の持続時間(408)は、マルチパス反射(410)又はエコーが散逸するために必要な持続時間を超え得る(例えば、マルチパス反射の強度が、第1の受信されたフィードバック信号パルスの強度を下回るか、又は所定の閾値レベルを下回る、30dBなどの特定のレベルだけ散逸するために)。第2のデバイスのプロセッサは、周波数領域で受信されたフィードバック信号(406)を処理するように構成され得る。例えば、プロセッサは、1つ以上の所定の周波数でFFTアルゴリズム及びGoertzelアルゴリズムのうちの1つ以上を使用して、第2の持続時間(又は受信されたフィードバック信号をゼロパディングすることによって取得された第3の持続時間)で、受信されたフィードバック信号(406)のフーリエ変換の大きさ(412)及び位相(414)のうちの1つ以上を計算するように構成され得る。一部の変形例では、プロセッサは、図4のfによって示される送信されたフィードバック信号のキャリア周波数などの、1つ以上の所定の周波数で、受信されたフィードバック信号(406)の大きさ値Mag0(416)及び位相値Phase0(418)のうちの1つ以上を含むフィードバック信号データを生成するように構成され得る。一例として、トランスデューサアレイの3つのトランスデューサ要素の受信されたフィードバック信号に対応するフィードバック信号データは、任意単位における[85.8、61.5、32.0]の大きさ、及び度の単位における[19.3、-89.6、72.5]の位相を含み得る。フィードバック信号データに基づいて、プロセッサは、任意単位における[1.00、0.72、0.37]のアポダイゼーション又は送信信号強度を含むトランスデューサアレイ構成、及び3つのトランスデューサ要素上の無線信号を第1のデバイスに送信するための[0、-108.9、53.2]度の送信位相を決定し得る。アポダイゼーションは、大きさを最大の大きさに正規化することによって計算され得る。送信位相は、基準トランスデューサ要素に対する位相差として計算され得る。
【0203】
図5は、フィードバック信号に基づいて、無線信号をデバイスと交換する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(500)。方法(500)は、フィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(502)と、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してフィードバック信号を受信するステップ(504)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出するステップ(506)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成するステップ(508)と、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定するステップ(510)と、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップ(512)と、を含み得る。本明細書に説明される、フィードバック信号、トランスデューサアレイ、プロセッサ、トランスデューサアレイ構成、フィードバック信号データ、及び無線信号は、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分が、受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有し得る。
【0204】
図6は、無線信号を無線デバイスと交換する方法で使用されるフィードバック信号の例示的な変形例のタイミング図を示す(600)。示されるように、第1のデバイス(例えば、無線移植可能デバイス)から送信されたフィードバック信号(602)は、無線リンクでマルチパス干渉を受け得、それにより、第2のデバイス(例えば、外部無線デバイス)によって、受信されたフィードバック信号(604)は、変動する振幅レベルを含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号(604)の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅(606)を有する受信されたフィードバック信号波形の1つ以上の領域を見つけることを含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号(606)のそのような領域は、無線リンクのフィードバック信号の全ての主要な反射が定常状態にあり得る持続時間に対応し得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号(606)のそのような領域は、フィードバック信号の最後の大部分の反射が第2のデバイスによって受信された後に発生し得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号(602)の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。フィードバック信号のこの長い持続時間は、無線リンクのフィードバック信号の反射からの建設的及び/又は破壊的な干渉を考慮する、受信されたフィードバック信号の振幅の固定を可能にし得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号(602)の持続時間は、第1のデバイス及び第2のデバイスの位置に対する無線リンクの反射器(例えば、肋骨、肺、組織境界など)の予想される位置に基づいて選択され得る。例えば、一部の変形例では、無線リンクの反射が約100マイクロ秒以内に固定されると予想される場合(例えば、5%又は1%以内の信号振幅の固定など)、フィードバック信号の持続時間は、約100マイクロ秒以上となるように選択され得る。一部の変形例では、送信されたフィードバック信号(602)の持続時間は、リンクのマルチパス時間(例えば、直接照準線信号又は第1の反射の到着時間と、無線システムの第1のデバイスから第2のデバイスに伝搬する信号の最後の反射との間の時間遅延)に基づいて選択され得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の一部分を抽出することは、受信されたフィードバック信号波形の1つ以上の領域を検出することを含み得、受信されたフィードバック信号の包絡線は、所定のパーセンテージの外側(例えば、±5%の外側)に変化しない場合がある。
【0205】
任意選択的に、一部の変形例では、方法(500)が、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの1つ以上を検出することを含み得る。例えば、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジが検出され得、立ち上がりエッジの発生のタイミングが決定され得、受信されたフィードバック信号の領域が、立ち上がりエッジの発生のタイミングの後の所定の持続時間であり得る時点で開始して抽出され得る。そのような所定の持続時間は、無線リンクのマルチパス時間、又はリンク内の反射が固定されるのに必要な時間に基づき得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジ及び/又は立ち下がりエッジの検出は、受信されたフィードバック信号の振幅包絡線及び/又はエネルギーを所定の閾値と比較することによって実施され得る。一部の変形例では、所定の閾値に対するそのような比較は、時間領域及び/又は周波数領域で(例えば、受信されたフィードバック信号のフーリエ変換又は短時間フーリエ変換を計算した後に)実施され得る。一部の変形例では、動作ウィンドウ若しくはフィルタ、又は整合フィルタが、受信されたフィードバック信号に適用されて、立ち上がりエッジ及び/又は立ち下がりエッジを検出し得る。一部の変形例では、所定の持続時間にわたって平均化された、受信されたフィードバック信号の平均振幅包絡線及び/又は平均エネルギーが、その立ち上がりエッジ及び/又は立ち下がりエッジを検出するために、所定の閾値と比較され得る。例えば、受信されたフィードバック信号は、デジタル化され得、立ち上がりエッジは、受信されたフィードバック信号の振幅包絡線の所定の数の連続するサンプルが所定の閾値と交差するときをチェックすることによって検出され得る。
【0206】
一部の変形例では、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイ(例えば、超音波アレイ)は、複数のトランスデューサ要素(例えば、超音波トランスデューサ要素)を含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、第1のトランスデューサアレイの要素のサブセットによって受信されたフィードバック信号に対して実施され得る。例えば、受信されたフィードバック信号の十分な信号強度を受信しない場合がある(例えば、肋骨による信号遮断に起因して)トランスデューサ要素は、計算資源を節約するために、更なる処理から省略され得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することは、フィードバック信号の最も高い信号強度若しくは信号対雑音比(SNR)、又は所定の閾値を上回る信号強度若しくはSNRを受信し得る、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対してのみ実施され得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することは、第1のデバイスによる最も高いリンクゲイン(若しくは効率)、又は所定の閾値を上回る第1のデバイスによるリンクゲイン(若しくは効率)を有し得る、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対してのみ実施され得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上の所定のトランスデューサ要素に対してのみ実施され得る。
【0207】
一部の変形例では、方法(500)が、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号をデジタル化することを更に含み得る。一部の変形例では、方法(500)が、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号をデジタル化する前に、アナログ信号処理を使用して、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジを検出することを更に含み得る。例えば、そのようなアナログ信号処理は、包絡線検波(例えば、包絡線検波器回路を使用する)、積分(例えば、電荷積分ベースの待ちタイマー回路を使用する)、所定の閾値との比較(例えば、コンパレータ及び基準発生器回路を使用する)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、デジタル信号処理、アナログ信号処理、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して実施される。
【0208】
一部の変形例では、フィードバック信号データが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されるフィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、相対信号対雑音比、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、所与のトランスデューサ要素の相対振幅、信号強度、位相、及び/又は時間遅延は、第2のデバイスの別のトランスデューサ要素に対するものであり得る。一部の変形例では、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、時間遅延、周波数、持続時間、サイクル数、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を決定することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するために、振幅、信号強度、位相、時間遅延、周波数、持続時間、サイクル数、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を決定することは、相互相関、時間反転、周波数領域解析(例えば、FFT及びGoertzelアルゴリズムのうちの1つ以上を使用して、フーリエ変換、DFT、DTFTのうちの1つ以上を計算する)、内挿解析(例えば、隣接するトランスデューサ要素に基づいて)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を実施することを含み得る。一部の変形例では、時間反転は、無線信号を第1のデバイスに送信するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第1のデバイスから受信された、受信されたフィードバック信号の時間遅延又は位相を反転させることを含み得る。一部の変形例では、時間反転は、結果的に、第1のデバイスにおける超音波ビームの集束をもたらし得、これは、第1のデバイス(例えば、無線移植可能デバイス)への効率的な無線電力送達に有利であり得る。
【0209】
一部の変形例では、本明細書に説明される相互相関は、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの少なくとも2つのトランスデューサ要素によって受信された、少なくとも2つの受信されたフィードバック信号のスライディングドット積を計算することを含み得る。一部の変形例では、相互相関は、少なくとも2つの受信されたフィードバック信号間の相対時間遅延、ラグ、又は位相差を決定するために実施され得る。一部の変形例では、少なくとも2つの受信されたフィードバック信号間の相対時間遅延、ラグ、又は位相差は、無線信号(例えば、電力)を第2のデバイスから第1のデバイスに送信するときに反転され得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号は、最も高い信号強度又は振幅、SNR、及び/又はリンクゲインを有する受信されたフィードバック信号と相互相関し得る。一部の変形例では、受信されデジタル化されたフィードバック信号は、相互相関を使用して計算された相対的な時間遅延、ラグ、及び/又は位相差の分解能を変更(例えば、増加)するために、相互相関の前に再サンプリングされ得る(例えば、アップサンプリング、補間、拡張などを使用して)。一部の変形例では、1つ以上の受信されたフィードバック信号は、相互相関の前に正規化され得る(例えば、信号の振幅をスケーリングして、その最大値を1に設定する)。一部の変形例では、計算を低減するために、2つ以上の受信されたフィードバック信号間の相互相関は、受信されたフィードバック信号の期間に基づいて、最大ラグ(又は時間シフト)を使用して実施され得る。例えば、相互相関のための最大ラグは、フィードバック信号のキャリア周波数の1つの期間に設定され得る。
【0210】
一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅及び信号強度のうちの1つ以上を決定することは、包絡線検波、所定の周波数帯域(例えば、送信されたフィードバック信号のキャリア周波数を中心とする帯域幅)、第1のトランスデューサアレイの異なるトランスデューサ要素上で受信された相対信号強度を比較すること、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。送信振幅又は信号強度を決定するためのそのような信号処理は、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分上で実施され得る。受信されたフィードバック信号の固定領域の相対振幅を決定することに基づいて計算された相対送信信号強度は、第2のデバイスから第1のデバイスに効率的に給電するのに有益であり得る。
【0211】
一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上の補間を更に含み得る。例えば、第1のトランスデューサアレイは、複数の等間隔のトランスデューサ要素を含む一次元の第2のトランスデューサアレイの代替的なトランスデューサ要素を含み得る。この場合、第1のトランスデューサアレイの要素について決定された振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上は、補間されて(例えば、スプライン補間、線形補間などを使用して)、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素の振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上を決定し得る。一部の変形例では、位相は、(-π、π]又は[0、2π)ラジアンのその主値に拘束されない連続位相信号を取得するために、補間前にアンラップされ得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの構成を決定することはまた、本明細書に説明されるように、閉ループ給電の方法を含み得る。
【0212】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素(例えば、同じトランスデューサ要素のセット)を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響(例えば、超音波)トランスデューサアレイを含み得る。
【0213】
図7は、超音波トランスデューサアレイの超音波ビーム及び送信信号強度の変形例の断面概略図を示す(700)。第2のデバイス(714)のトランスデューサアレイ(720)のトランスデューサ要素(722)の相対送信信号強度又はアポダイゼーションが示されている。アポダイゼーションは、トランスデューサアレイの異なるトランスデューサ要素に適用される相対的な振幅の重み付けを指し得る。相対送信信号強度及び対応する送信遅延(図示せず)は、上記に説明される方法のうちのいずれかを使用して計算され得る。第2のトランスデューサアレイ(720)のこのトランスデューサ構成は、結果的に、胸郭又は肋骨(772)を含む胸部組織(770)に移植された無線移植可能デバイス(710)の場所に集束され得る超音波ビーム(742)をもたらし得る。
【0214】
b.リンクスキャン信号に基づいて無線信号を交換すること
一部の変形例では、長い持続時間(例えば、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える)でフィードバック信号を送信することは、望ましくない場合がある。例えば、無線移植可能デバイスからの長い持続時間フィードバック信号の送信を、その限定されたエネルギー収支に起因して、回避することが望ましい場合がある(例えば、小型の移植可能デバイスは、十分な貯蔵されたエネルギーを有していない場合があるか、又は感知若しくは刺激などの他の動作のためにその貯蔵されたエネルギーを利用することが有利である場合がある)。これは、マルチパス干渉を経験する無線システムで特に困難であり得る。例えば、上記の実施例で論じられたように、一部の変形例では、無線システムのマルチパス時間が約100マイクロ秒である場合、約100マイクロ秒以上のフィードバック信号持続時間が、受信されたフィードバック信号の振幅の固定を可能にするために必要とされ得る。しかしながら、より電池の少ない無線移植可能デバイスは、そのような長い持続時間のフィードバック信号を送信するのに十分なエネルギーを有していない場合がある。この課題を克服するために、解決策が本明細書に提供される。
【0215】
一部の変形例では、無線信号を交換する方法は、本明細書に説明されるように、リンクスキャン信号に基づき得る。図8は、リンクスキャン信号に基づいて、無線信号をデバイスと交換する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(800)。方法(800)は、リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(802)と、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号を受信するステップ(804)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップ(806)と、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を決定するステップ(808)と、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップ(810)と、を含み得る。本明細書に説明される、リンクスキャン信号、トランスデューサアレイ、プロセッサ、トランスデューサアレイ構成、リンクスキャン信号データ、及び無線信号は、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。
【0216】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号、パルス信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルを含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0217】
一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答を決定することを含み得る。例えば、送信されたリンクスキャン信号がインパルス信号を含む場合、受信されたリンクスキャン信号は、無線システムのインパルス応答を含み得る。一部の変形例では、無線システムのインパルス応答は、受信されたリンクスキャン信号及び送信されたリンクスキャン信号に基づいて決定され得る。例えば、無線システムのインパルス応答は、基準リンクスキャン信号(例えば、送信されたリンクスキャン信号)による受信されたリンクスキャン信号のデコンボリューションを実施することによって、第2のデバイスのプロセッサによって決定され得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号のフーリエ変換は、無線システムのインパルス応答を決定するために、送信されたリンクスキャン信号のフーリエ変換によって除算され得る。
【0218】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、1つ以上のテンプレート信号との第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対応する無線システムのインパルス応答のコンボリューションを実施することを更に含み得る。テンプレート信号は、第2のデバイスのプロセッサによって生成及び/又は受信される任意の信号であり得る。例えば、テンプレート信号は、キャリア周波数の1つ以上のサイクルを含む正弦波パルス又は矩形パルスを含み得る。一部の変形例では、テンプレート信号は、フィードバック信号に基づいて無線信号を交換する方法(500)の送信されたフィードバック信号を表し得るか、又は同じであり得る。一部の変形例では、テンプレート信号が、パルス信号を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、テンプレート信号の持続時間が、テンプレート信号のキャリア周波数の約5サイクルを超え得る。一部の変形例では、同じテンプレート信号は、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの異なるトランスデューサ要素によって受信されたリンクスキャン信号を処理するために使用され得る。一部の変形例では、異なるテンプレート信号は、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの異なるトランスデューサ要素によって受信されたリンクスキャン信号を処理するために使用され得る。本明細書で論じられるフィードバック信号の持続時間(例えば、無線リンクのマルチパス時間以上のフィードバック信号持続時間)に対する検討事項は、テンプレート信号の持続時間にも同様に適用され得る。
【0219】
一部の変形例では、リンクスキャン信号データは、テンプレート信号との受信されたリンクスキャン信号のコンボリューションの出力信号、又はコンボリューションの出力信号の任意の特性(例えば、振幅、時間遅延、位相、周波数など)を含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号データが、コンボリューションの出力信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、所与のトランスデューサ要素の相対振幅、信号強度、位相、及び/又は時間遅延は、第2のデバイスの別のトランスデューサ要素に対するものであり得る。
【0220】
図9は、リンクスキャン信号を使用して無線信号を交換する方法で使用される信号の例示的な変形例のタイミング図である(900)。示されるように、一部の変形例では、無線システムの第1のデバイスによって送信された、送信されたリンクスキャン信号(902)は、Diracパルス又はDirac Delta関数に近似し得る、短い持続時間の矩形パルスを含み得る。そのようなリンクスキャン信号は、無線システムのインパルス応答(例えば、無線システムの無線リンクの伝達関数を特徴付けるために)、又は無線システムの近似インパルス応答、又は無線システムのスケーリングされたインパルス応答を測定するのに有利であり得る。また、無線システムの第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、対応する受信されたリンクスキャン信号(904)の概念表現も示される。受信されたリンクスキャン信号(904)は、第1のデバイスのトランスデューサ及び第2のデバイスのトランスデューサのうちの1つ以上の共振周波数及び帯域幅に基づくキャリア周波数及び帯域幅を含み得る。更に、受信されたリンクスキャン信号(904)は、マルチパス干渉(無線リンクの1つ以上の反射器又は散乱器から受信されたリンクスキャン信号の反射)に起因する1つ以上のパルス信号を含み得る。また、キャリア周波数の複数のサイクルを含むテンプレート信号(906)の例も示されている。受信されたリンクスキャン信号(904)は、第2のデバイスのプロセッサによってテンプレート信号(906)とコンボリューションされて、コンボリューションの出力信号(908)を生成し得る。一部の変形例では、コンボリューションの出力信号(908)は、フィードバック信号に基づいて無線信号を交換する方法(500)の受信されたフィードバック信号を模倣し得る。一部の変形例では、コンボリューション(908)の出力信号は、本明細書に説明されるフィードバック信号に基づいて無線信号を交換する方法(500)で受信されたフィードバック信号に適用されるものと同様の処理ステップを使用して更に処理され得る。
【0221】
一部の変形例では、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、時間遅延、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を決定することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関、時間反転、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を実施することを含み得る。本明細書に説明されるように、相互相関及び時間反転のステップも、同様にここで適用可能であり得る。
【0222】
一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上の補間を更に含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含み得る。本明細書に説明されるように、補間のステップは、本明細書でも同様に適用され得る。
【0223】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素(例えば、同じトランスデューサ要素のセット)を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響(例えば、超音波)トランスデューサアレイを含み得る。
【0224】
一部の変形例では、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイ(例えば、超音波アレイ)は、複数のトランスデューサ要素(例えば、超音波トランスデューサ要素)を含み得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することは、第1のトランスデューサアレイの要素のサブセットによって受信されたリンクスキャン信号に対して実施され得る。例えば、受信されたリンクスキャン信号の十分な信号強度を受信しない場合がある(例えば、肋骨による信号遮断に起因して)トランスデューサ要素は、計算資源を節約するために、更なる処理から省略され得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することは、リンクスキャン信号の最も高い信号強度若しくは信号対雑音比、又は所定の閾値を上回る信号強度若しくはSNRを受信し得る、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対してのみ実施され得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することは、第1のデバイスによる最も高いリンクゲイン(若しくは効率)、又は所定の閾値を上回る第1のデバイスによるリンクゲイン(若しくは効率)を有し得る、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対してのみ実施され得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上の所定のトランスデューサ要素に対してのみ実施され得る。
【0225】
c.フィードバック信号及びリンクスキャン信号に基づいて無線信号を交換すること
一部の変形例では、無線信号を交換する方法は、本明細書に説明されるように、フィードバック信号及びリンクスキャン信号に基づき得る。図10は、フィードバック信号及びリンクスキャン信号に基づいて、無線信号をデバイスと交換する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(1000)。方法(1000)は、リンクスキャン信号及びフィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(1002)と、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号及びフィードバック信号を受信するステップ(1004)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成するステップ(1006)と、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を決定するステップ(1008)と、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイの構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するステップ(1010)と、を含み得る。本明細書に説明される、フィードバック信号、リンクスキャン信号、トランスデューサアレイ、プロセッサ、トランスデューサアレイ構成、フィードバック信号データ、リンクスキャン信号データ、及び無線信号は、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。
【0226】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理することが、受信されたリンクスキャン信号による受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答を決定することを含み得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理することが、無線システムのインパルス応答又は無線システムのスケーリングされたインパルス応答による受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含み得る。一部の変形例では、方法(1000)が、第2のデバイスのプロセッサを使用して、デコンボリューションの出力信号の1つ以上の部分を抽出することを更に含み得る。一部の変形例では、デコンボリューションの出力信号の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有するデコンボリューションの出力信号の1つ以上の領域を見つけることを含み得る。
【0227】
一部の変形例では、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含み得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含み得る。本明細書に説明されるように、相互相関及び時間反転のステップも、同様にここで適用可能であり得る。
【0228】
一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上の補間を更に含み得る。本明細書に説明されるように、補間のステップは、本明細書でも同様に適用され得る。一部の変形例では、第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む。
【0229】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素(例えば、同じトランスデューサ要素のセット)を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含み得る。一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響(例えば、超音波)トランスデューサアレイを含み得る。
【0230】
一部の変形例では、第1のトランスデューサアレイの特定のトランスデューサ要素は、フィードバック信号に基づいて無線信号を交換する方法(500)及びリンクスキャン信号に基づいて無線信号を交換する方法(800)について説明されたものと同様の基準を使用して、それらの対応するフィードバック信号及びリンクスキャン信号を処理するために選択され得る。
【0231】
d.デフォーカスに基づいて無線信号を交換すること
一部の変形例では、上記に説明された方法を使用して決定された第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成は、第1のデバイスが第2のデバイスに対して過度の移動を呈する場合、無線信号を第1のデバイスと交換するのに十分ではない場合がある。例えば、心臓に移植された無線移植可能デバイスは、患者の胸部に位置する固定外部無線デバイスに対して移動し得る。一部の場合、フィードバック信号及び/又はリンクスキャン信号を送信した後、無線移植可能デバイスは、外部無線デバイスが、受信されたフィードバック信号及び/又は受信されたリンクスキャン信号を処理し、無線移植可能デバイスの元の場所に電力を送信し得る前に、外部無線デバイスに対して異なる場所に移動し得る。これは、結果的に、無線移植可能デバイスへの不十分な無線電力送達をもたらし得、したがって、その機能を著しく制限し得る。この課題を克服するために、解決策が本明細書に提供される。
【0232】
一部の変形例では、無線ビーム(例えば、超音波ビーム)のデフォーカスが、移動する無線移植可能デバイスと無線信号を交換するために意図的に実施され得る。これは、結果的に、所与の持続時間にわたる無線移植可能デバイスの動作範囲を収容するために、無線移植可能デバイスの場所の近くに大きいビーム直径をもたらし得る。
【0233】
一部の変形例では、無線システムの第1のデバイスと無線システムの第2のデバイスとの間で無線信号を交換する方法は、フィードバック信号及びリンクスキャン信号のうちの1つ以上に基づく、上記に説明された方法を含み得る。第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成は、トランスデューサアレイのトランスデューサ要素のセット、信号強度、振幅、アポダイゼーション、時間遅延、位相、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含むと決定され得る。トランスデューサ構成のそのようなパラメータは、本明細書に説明される相互相関及び/又は時間反転などの技術を使用して決定され得る。一部の変形例では、トランスデューサ構成のパラメータは、ビームをデフォーカスするために更に調整され得る。
【0234】
一部の変形例では、トランスデューサアレイの開口及び/又はアポダイゼーションは、ビームをデフォーカスするように調整され得る。一部の変形例では、より小さい開口が、より広いビーム直径に対応し得るため、無線信号を第1のデバイスと交換するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイのより小さいサブ開口又はサブアレイが選択され得る(例えば、アレイの他のトランスデューサ要素をオフにすることによって)。例えば、サブアレイ(連続的なトランスデューサ要素のセット又は非連続的なトランスデューサ要素のセットを含む)は、所定の閾値よりも大きいフィードバック信号強度を受信したトランスデューサ要素を選択することによって選択され得る。一部の変形例では、サブアレイは、所定の閾値(例えば、約0.5超)よりも大きいアポダイゼーション(受信されたフィードバック信号及び/又は受信されたリンクスキャン信号を処理した後に決定される)を有するトランスデューサ要素を選択することによって選択され得る。一部の変形例では、サブアレイは、最大又は最小の遅延又は位相を有するトランスデューサ要素に隣接して、又はその近くでトランスデューサ要素を選択することによって選択され得る。
【0235】
一部の変形例では、複数のフィードバック信号及び/又はリンクスキャン信号は、第2のデバイスに対する第1のデバイスの1つ以上の位置に対応する第1のデバイスから受信され得る。そのような複数の受信されたフィードバック信号及び/又は受信されたリンクスキャン信号は、相互相関、時間反転、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、複数のアポダイゼーション及び/又は遅延プロファイルを生成するために、第2のデバイスのプロセッサによって処理され得る。一部の変形例では、無線信号を第1のデバイスと交換するための第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成は、複数のアポダイゼーション及び/又は遅延プロファイルの平均を含み得る。そのような平均アポダイゼーション及び/又は遅延プロファイルは、結果的に、第1のデバイスの動作範囲をカバーするより広いビーム直径をもたらし得る。一部の変形例では、無線信号を第1のデバイスと交換するための選択された遅延プロファイルは、複数の無線移植可能デバイスの場所にわたって、アポダイゼーションプロファイルが平均アポダイゼーションプロファイルに最も近い(又は最も類似している)、無線移植可能デバイスの場所に対応する遅延プロファイルを含み得る。
【0236】
一部の変形例では、トランスデューサアレイのトランスデューサ要素に適用される位相及び/又は遅延は、ビームをデフォーカスするように調整され得る。一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイにわたる遅延又は位相プロファイルの曲線は、超音波ビームの焦点を第1のデバイスと第2のデバイスとの間の場所、又は第2のデバイスから更に離れた第1のデバイスを越えてシフトさせるように調整(例えば、増加又は減少)され得る。そうすることによって、ビームが第1のデバイスの場所のうちの1つに直接集束されるときと比較して、より広いビーム直径が第1のデバイスの場所の近くで達成され得る(それによって、その動作範囲をカバーする)。
【0237】
一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイによって送信される無線信号の周波数は、ビームをデフォーカスするように調整され得る。一部の変形例では、低周波数は、結果的に、より大きい波長に起因して、より広いビーム直径をもたらし得るため、選択され得る。一部の変形例では、フィードバック信号は、第1の周波数で第1のデバイスから第2のデバイスによって受信され得るが、電力は、第2のデバイスによって第2の周波数で第1のデバイスに転送され得、第2の周波数は、第1の周波数よりも低くてもよい。一部の変形例では、第1の周波数のフィードバック信号に基づいて計算された同じアポダイゼーション及び時間遅延は、第2の周波数で第1のデバイスに無線信号を送信するために利用され得る。より低い第2の周波数を使用して無線電力を転送することは、結果的に、より広いビーム直径及びより少ない組織損失をもたらし、それによって、第2のデバイスに対する第1のデバイスの移動にもかかわらず、第1のデバイスへの信頼できる電力転送を可能にする。
【0238】
e.閉ループ給電
閉ループ給電の方法が本明細書に説明される。一部の変形例では、閉ループ給電の方法は、無線システムにおいて、第2のデバイスから第1のデバイスに無線電力を送信するときに、第1のデバイスで必要な電力レベルを標的化するために使用され得る。第2のデバイスのトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって送信される絶対信号強度、又は第2のデバイスの総送信電力は、閉ループ給電の方法に基づいて決定され得る。
【0239】
一部の変形例では、第1のデバイスによって送信されるフィードバック信号の電力は、既知であり、PTX,fbによって示され得る。第2のデバイスによって受信されるフィードバック信号の電力は、PRX,fbによって示され得る。第2のデバイスのプロセッサは、アップリンクリンクゲイン又はアップリンクリンク効率、
【数1】
(すなわち、第1のデバイスから第2のデバイスに伝播する信号に対するゲイン又は効率)を計算するように構成され得る。アップリンクリンク効率は、次式によって与えられ得る。
【数2】
【0240】
一部の変形例では、ダウンリンク効率、
【数3】
(すなわち、第2のデバイスから第1のデバイスに伝播する信号に対するゲイン又は効率)は、測定されたアップリンクリンク効率、
【数4】
に基づいて推定され得る。一部の変形例では、無線リンクの相互関係に基づいて、ダウンリンク効率は、アップリンクリンク効率と等しいか、又はほぼ等しいと決定され得る。一部の変形例では、ダウンリンク効率は、アップリンクリンク効率とは異なり得る(例えば、リンクゲインが1つ以上の非相互的ゲイン構成要素を含む場合)。ダウンリンク効率、
【数5】
は、次式を使用して、第2のデバイスから第1のデバイスを無線で給電するときの第1のデバイスにおける標的受信電力レベル(PRX、power)、及び第2のデバイスからの送信電力(PTX、power)に関連し得る。
【数6】
【0241】
ダウンリンクリンク効率が、相互的システムのアップリンクリンク効率と等しいと仮定すると、第2のデバイスからの必要な送信電力レベルは、次のように計算され得る。
【数7】
【0242】
一部の変形例では、第2のデバイスのトランスデューサアレイの総送信電力レベルは、リンク変動又は異常に対して十分なマージンを保つために、上記の方程式を使用して計算された値を超えるように選択され得る。トランスデューサアレイの計算された総送信電力レベルに基づいて、アレイの個々のトランスデューサ要素に対する絶対送信信号強度は、トランスデューサ要素のそれらの相対信号強度及びインピーダンスに基づいて決定され得る。
【0243】
一部の変形例では、第2のデバイスで必要とされる総送信電力レベルは、第1のデバイスからのフィードバックに基づいて決定され得る。例えば、第1のデバイスは、その受信された電圧又は電力レベルをデジタル化し、このデジタル化された電圧又は電力レベルを1つ以上のフィードバック信号を介して第2のデバイスに送信するように構成され得、第2のデバイスは、第1のデバイスで必要な電圧又は電力レベルを達成するために、その送信電力を調整(増加又は減少)し得る。
【0244】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得る。
【0245】
B.無線データ信号を復号化すること
一部の変形例では、無線システムにおける無線データ通信は、異種媒体及び構造から無線リンクで伝播する無線信号の反射に起因して、マルチパス干渉によって影響され得る。マルチパス干渉は、結果的に、無線システムの受信デバイスによって受信された無線データ信号波形の破損をもたらし得る。従来の技術を使用してそのような無線データ信号を復号化することは、結果的に、望ましくないビットエラーをもたらし得る。例えば、心臓に移植された無線移植可能デバイスは、生理学的パラメータ(例えば、圧力)を感知し、それをデジタル化し、超音波アップリンクデータ信号を介して、デジタル化された生理学的パラメータデータを外部無線デバイスに送信し得る。超音波アップリンクデータ信号は、肋骨、肺、及び/又は他の組織境界からの超音波の反射及び/又は散乱に起因して、マルチパス干渉を経験し得る。これは、結果的に、外部無線デバイスによって受信されたアップリンクデータ信号波形の破損をもたらし得、復号化された生理学的パラメータデータのビットエラーにつながり、結果的に、患者の疾患の不適切又は不正確な管理をもたらし得る。そのような課題を克服するために、解決策が本明細書に提供される。
【0246】
一部の変形例では、2つの無線デバイス間の無線データ通信は、リンクスキャン信号を利用し得る。図11は、無線システムでデータ信号を復号化する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(1100)。方法(1100)は、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(1102)と、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するステップ(1104)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するステップ(1106)と、第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化するステップ(1108)と、を含み得る。本明細書に説明される、リンクスキャン信号、データ信号(第1のデータ信号、第2のデータ信号)、トランスデューサ要素、及びプロセッサは、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。
【0247】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、複数のパルス信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号は、第1のデータ信号の一部分を含み得る。例えば、リンクスキャン信号は、第1のデータ信号の1つ以上のヘッダ及び/又は1つ以上のフッタセクションを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号と第1のデータ信号との間の時間遅延(例えば、インパルス信号、フィードバック信号、又はパルス信号のマルチパス反射を捕捉するための時間遅延)が存在し得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号と第1のデータ信号との間に時間ギャップがない場合がある(例えば、それらは連続波形であり得る)。
【0248】
一部の変形例では、第1のデータ信号は、アップリンクデータ信号及びダウンリンクデータ信号のうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、直交振幅変調(QAM)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0249】
一部の変形例では、1つ以上のトランスデューサ要素によって受信され、かつ本明細書の任意の方法で説明される、受信されたリンクスキャン信号及び/又は受信された第1のデータ信号を処理することは、アナログ信号処理、デジタル信号処理、信号増幅、ローパスフィルタリング(例えば、アンチエイリアスフィルタリング)、デジタル化、受信されたリンクスキャン信号又は無線システムのインパルス応答による受信されたデータ信号のデコンボリューション、バンドパスフィルタリング(例えば、帯域外の熱ノイズを除去し、それによって、SNRを改善するために)、整合フィルタリング(例えば、デジタル信号内のビット、ヘッダ、フッタなどを検出するために)、相互相関(例えば、2つのデータ信号を遅延及び合計するために、2つのデータ信号間の相対的なラグ又は遅延を決定するために)、自動相関、信号合成(例えば、データ信号のSNRを改善するために、2つ以上のデータ信号を遅延及び合計すること(例えば、SNRを改善するために)、デジタル復調(例えば、OOK復調)、所定の閾値との比較と、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0250】
一部の変形例では、第2のデバイスの異なるトランスデューサ要素又はチャネルによって受信されたリンクスキャン信号及び第1のデータ信号は、最初に個別に処理されて(例えば、増幅、デジタル化、ローパスフィルタリング、デコンボリューション、整合フィルタリング、相互相関、それらの組み合わせなどを使用して)、処理されたチャネルの各々に対応する第2のデータ信号を生成し得る。次いで、異なるチャネルからの第2のデータ信号のうちの1つ以上が、互いに合成され得(例えば、相互相関を使用して、相対的なラグを決定し、信号、それらの組み合わせなどを合成するために遅延及び合計する)、続いて、合成された信号からデータを復号化する(例えば、合成された信号に整合フィルタを適用し、出力の包絡線を所定の閾値と比較して、比較の結果に応じて、「1」又は「0」ビットを検出することによって)。信号合成の理由は、復号化されたデータにおけるビットエラー又はビットエラーレートの数を低減するために、SNR及び/又は信号干渉比(SIR)を改善することであり得る。一部の変形例では、全ての処理されたチャネル上で信号合成動作を実施する代わりに、特定のチャネルが信号合成のために選択され得る。一部の変形例では、信号合成のために選択されるそのようなチャネルは、第2のデータ信号が、所定の閾値を上回る最も高いSNR、SIR、SNR、所定の閾値を上回るSIR、データストリームのヘッダビットの正しい値、それらの組み合わせなどを有し得るチャネルであり得る。
【0251】
一部の変形例では、処理されたチャネルの各々に対応する第2のデータ信号を生成すると、信号を合成してデータ復号化する代わりに、データ復号化が、複数の第2のデータ信号上で実施され得る。一部の変形例では、復号化されたデータビットの最終結果は、ビットの大部分の発生に基づいて決定され得る(例えば、処理されたチャネルの大部分に対する第1の復号化されたビットが「1」である場合、第1の復号化されたビットは、「1」と指定され得る)。一部の変形例では、複数のチャネルからの受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号は、第2のデータ信号の処理及び生成の前に合成され得る。例えば、第2のデバイスのトランスデューサアレイの複数のチャネル又はトランスデューサ要素からの受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号は、相互相関を使用して計算された遅延、フィードバック信号を処理することから決定された遅延、本明細書に説明される無線データ信号を復号化する方法の以前の反復で決定又は使用された遅延、本明細書に説明される無線信号を交換する方法の以前の反復で決定又は使用された遅延、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて遅延及び合計され得る。
【0252】
一部の変形例では、第2のデバイスのプロセッサは、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の開始(例えば、立ち上がりエッジ、到着時間)を検出するように構成され得る。一部の変形例では、開始検出は、包絡線検波、所定のタイミング(例えば、第1のデバイスが第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号又は第1のデータ信号及び信号伝播遅延を送信し得る時間の知識に基づく)、コヒーレント検波、及び閾値レベル(例えば、所定の閾値)に対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用することを含み得る。
【0253】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を処理することは、所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、受信された第1のデータ信号の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、更なる処理前に、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択することを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号(例えば、フィードバック信号パルス)及び第1のデータ信号のうちの1つ以上の立ち上がりエッジのタイミングが検出され得(例えば、包絡線検波を使用して、包絡線を所定の閾値と比較する)、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を処理するための持続時間は、立ち上がりエッジの時間の前後の所定の固定時間オフセットに基づいて選択され得る。立ち上がりエッジのタイミング前の固定時間オフセットは、第1のデバイスと第2のデバイスの異なるトランスデューサ要素との間の無線信号の最小伝播遅延と最大伝播遅延との間の差に基づいて決定され得る。立ち上がりエッジのタイミング後の固定時間オフセットは、第1のデバイスによって送信されたリンクスキャン信号の持続時間、第1のデバイスによって送信された第1のデータ信号の持続時間、マルチパス干渉の持続時間(例えば、マルチパス時間)、及びリンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上の終了(例えば、立ち下がりエッジ、フッタなど)の検出のうちの1つ以上に基づいて決定され得る。
【0254】
一部の変形例では、本明細書で処理される1つ以上の信号は、更なる処理の前にゼロパディングされ得る(例えば、FFT計算などのデジタル処理動作のための所定の数のサンプルに適合するために)。例えば、信号は、本明細書に説明されるように、デコンボリューション及び/又はコンボリューション動作の前にゼロパディングされ得る。一部の変形例では、本明細書で処理される1つ以上の信号は、フィルタリングされ得る(例えば、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用する)。一部の変形例では、本明細書で処理される1つ以上の信号は、周波数領域又は時間領域のうちの1つ以上で処理を実施するために、時間領域から周波数領域への変換(例えば、FFT動作を使用する)及び周波数領域から時間領域への変換(例えば、逆FFT動作を使用する)のうちの1つ以上を受け得る。一部の変形例では、本明細書で処理される1つ以上の信号は、更なる処理の前に、アップサンプリング、ダウンサンプリング、又は再サンプリングされ得る。例えば、2つの信号は、それらの相対的なラグ又は時間遅延のより細かい時間分解能を取得するために、相互相関前にアップサンプリングされ得る(例えば、スプライン補間などの1つ以上の補間技術を使用して信号のサンプリング周波数を増加させる)。一部の変形例では、本明細書で処理される1つ以上の信号は、更なる処理の前にスケーリング又は正規化され得る。例えば、2つの信号は、両方、相互相関又はデコンボリューションの前に正規化され得る(例えば、-1~+1の振幅範囲に広がる)。
【0255】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答又はスケーリングされたインパルス応答を決定することを含み得る。インパルス応答を決定することは、本明細書に説明されるように、マルチパス干渉の存在下における正確なデータ復号化を可能にし得る、無線リンクの転送機能を特徴付け得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号は、それ自体が、無線システムのインパルス応答又はスケーリングされたインパルス応答を表し得る(例えば、リンクスキャン信号がインパルス信号を含み得るとき)。一部の変形例では、無線システムのスケーリングされたインパルス応答は、1の値又は1以外の値を有し得る所定の係数によってスケーリングされた無線システムのインパルス応答を含み得る。
【0256】
一部の変形例では、無線システムのスケーリングされたインパルス応答(例えば、無線システム又は無線リンクの転送関数)を決定することは、周波数領域(又はLaplace領域)解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた基準リンクスキャン信号(例えば、基準フィードバック信号)を用いて、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号(例えば、フィードバック信号)をデコンボリューションすることを含み得る。
【0257】
一部の変形例では、本明細書に説明されるスケーリングされた信号(例えば、インパルス応答、受信されたフィードバック信号、基準フィードバック信号、受信されたリンクスキャン信号、基準リンクスキャン信号、受信された第1のデータ信号、第2のデータ信号、合成されたデータ信号、それらの組み合わせなど)は、時間領域における信号の振幅、周波数における信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における信号のエネルギー、信号対雑音比、信号が受信される対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定のスケーリング係数(例えば、1又は1以外の値のスケーリング係数、正規化のためのスケーリング係数、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上によってスケーリングされた信号を含み得る。一部の変形例では、信号のスケーリング(例えば、信号の最大振幅の低減)は、振幅制限(例えば、FPGAレジスタ内の最大ビット数)に対する結果として生じる信号の振幅の飽和を回避するために、動作(例えば、別の信号による乗算又は別の信号とのコンボリューション)の前に実施され得る。一部の変形例では、信号を合成する前に信号のSNR値によって信号をスケーリングすることは、信号の事前のスケーリングなしで取得された合成された信号と比較して、より高いSNRを有する合成された信号を生成することを可能にし得る。
【0258】
一部の変形例では、スケーリングされた基準リンクスキャン信号は、第1のデバイスによって送信されたリンクスキャン信号を表し得る(すなわち、リンクスキャン信号が無線リンクを介して伝播する前の)。一部の変形例では、スケーリングされた基準リンクスキャン信号は、理想的なリンクスキャン信号(例えば、理想的なインパルス、理想的な矩形パルス)を含み得る。一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた基準リンクスキャン信号(例えば、スケーリングされた基準フィードバック信号)を第2のデバイスのメモリにプリロード(又は記憶)することを含み得る。例えば、これは、第1のデバイスによって送信されるリンクスキャン信号が第2のデバイスよりも前に既知である(例えば、送信されたリンクスキャン信号の周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上が、事前に既知であり得る)システムで可能であり得る。
【0259】
一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法が、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、スケーリングされた基準リンクスキャン信号(例えば、スケーリングされた基準フィードバック信号)の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成することを含み得る。一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含み得る。例えば、第2のデバイスのプロセッサは、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号(1つ以上のトランスデューサ要素上)のうちの1つ以上のキャリア周波数を検出し、検出されたキャリア周波数及び所定のサイクル数に基づいてパルス信号を生成するように構成され得る。これは、信号送信のために第1のデバイスによって使用されるキャリア周波数が、第2のデバイスの前に知られていない可能性があるシステムで有用であり得る。
【0260】
一部の変形例では、デコンボリューションは、時間領域及びラプラス又は周波数領域のうちの1つ以上で実施され得る。例えば、ラプラス又は周波数領域の別の時間領域信号b(t)で時間領域信号a(t)をデコンボリューションすることは、時間領域信号を周波数領域信号(例えば、A(f)及びB(f))に変換し、除算A(f)/B(f))を計算することを含み得る。例えば、無線システムのインパルス応答(IR)は、受信されたフィードバック信号のFFTを基準(又は送信された)フィードバック信号のFFTで除算することによって決定され得る。一部の変形例では、本明細書に説明される1つ以上のデコンボリューション動作は、ゼロによる除算(若しくは非常に小さい数による除算)を回避するために、又はデコンボリューションの出力におけるアーチファクトを除去するために、正則化及びノイズフロアの追加のうちの1つ以上を追加的に含み得る。
【0261】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションして、第2のデータ信号を生成することを含み得る。
【0262】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号(例えば、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号における)及び受信された第1のデータ信号を処理することは、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションして、第2のデータ信号又はそのスケーリングされたバージョンを生成することを含み得る。例えば、受信されたリンクスキャン信号は、無線システムのインパルス応答又はパルス応答を表し得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号(例えば、OOK変調の「1」ビットを表すパルス)、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、複数のパルス信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0263】
一部の変形例では、デコンボリューションは、マルチパス干渉を除去すること、及び信号を時間的に整列させることのうちの1つ以上を達成するために実施され得る。一部の変形例では、第2のデータ信号は、デコンボリューションの出力信号(例えば、時間領域、周波数領域、又は両方における)、インパルスの列、パルスの列、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0264】
図12は、無線システムでデータ信号を復号化する方法で使用され得る信号の変形例のタイミング図を示す(1200)。受信されたリンクスキャン信号(1202)が示され、これは、無線リンクにおけるマルチパス干渉に起因する1つ以上のパルスを含み得る。OOK変調を使用して受信された第1のデータ信号(1204)も示されており、これは、破損している可能性があるか、又はマルチパス干渉に起因して、低い信号干渉比(SIR)、若しくはSNRを有する可能性がある。従来のOOK復調技術を使用して、そのような受信された第1のデータ信号(1204)を復号化することは困難であり得る。一部の変形例では、受信された第1のデータ信号(1204)は、無線システムのインパルス応答を表し得る、受信されたリンクスキャン信号(1202)を使用してデコンボリューションされ得る。一部の変形例では、デコンボリューションは、時間領域及び/又は周波数領域で実施され得る。デコンボリューションの出力信号、又は第2のデータ信号(1206)もまた、図12に示されている。受信された第1のデータ信号(1204)及び第2のデータ信号(1206)の検査時に、デコンボリューションが、マルチパス干渉を除去若しくは低減するか、又はデータ信号のSIR若しくはSNRを改善するのを助け得ることに留意されたい。第2のデータ信号(1206)上でOOK復調を実施することは、結果的に、図12の復号化されたデータ(1208)によって示されるように、正確なデータ回収をもたらし得る。一部の変形例では、コヒーレントOOK復調技術(例えば、ミキシングを使用する)、非コヒーレントOOK復調技術(例えば、包絡線検波を使用する)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上が、復号化に使用され得る。
【0265】
図13は、無線システムでデータ信号を復号化する方法で使用され得る信号の別の変形例のタイミング図を示す(1300)。トランスデューサ要素の受信されたリンクスキャン信号(1302)が示されており、これは、無線リンクにおけるマルチパス干渉に起因して、受信されたフィードバック信号パルス(例えば、キャリア周波数の1つ以上のサイクルを含む)及びそのマルチパス反射(1304)を含み得る。OOK変調に基づいてトランスデューサ要素の受信された第1のデータ信号(1306)も示されており、これは、破損している可能性があるか、又はマルチパス干渉に起因して、低い信号干渉比(SIR)若しくはSNRを有する可能性がある。従来のOOK復調技術を使用して、トランスデューサ要素のそのような受信された第1のデータ信号(1306)を復号化することは困難であり得る。一部の変形例では、トランスデューサ要素のインパルス応答(1310)は、トランスデューサ要素上の受信されたリンクスキャン信号(1302)を基準リンクスキャン信号(1308)でデコンボリューションすることによって決定され得る。例えば、基準リンクスキャン信号(1308)は、第1のデバイスによって送信されたリンクスキャン信号を表すキャリア周波数の1つ以上のサイクルを含み得る。一部の変形例では、トランスデューサ要素上の受信された第1のデータ信号(1306)は、トランスデューサ要素上の受信された第1のデータ信号(1306)内に存在するマルチパス干渉を除去又は低減するために、トランスデューサ要素に対する第2のデータ信号(1314)、又はデコンボリューション動作の出力信号を生成するために、トランスデューサ要素に対するインパルス応答(1310)でデコンボリューションされ得る。一部の変形例では、本明細書に説明されるデコンボリューション動作は、時間領域及び周波数領域のうちの1つ以上で実施され得る。一部の変形例では、OOK復調が、第1のデータ信号を正確に復号化するために、トランスデューサ要素に対する第2のデータ信号(1314)上で更に実施され得る(例えば、図14の合成されたデータ信号について説明されたものと同様の動作を使用する)。
【0266】
一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法が、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、バンドリジェクトフィルタ、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、リンクスキャン信号、第1のデータ信号、及び第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングすることを含み得る。一部の変形例では、フィルタリングは、熱ノイズの低減又は除去、干渉物の強度を低減すること、干渉物を除去すること、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を可能にし得る。
【0267】
一部の変形例では、選択された第2のデータ信号を合成する方法は、結果として生じるSNR又はSIRを改善し、したがって、データビットを復号化する際のエラーの可能性を低減するために必要とされ得る。一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、単一のデータ信号に合成するための第2のデータ信号のうちの2つ以上を、ヘッダチェック、フッタチェック、2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、基準の第2のデータ信号に対する2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて選択することを更に含み得る。例えば、選択された2つ以上の第2のデータ信号は、正しいヘッダビットを有する2つ以上の第2のデータ信号を含み得る(例えば、ヘッダビットを復号化し、それらを所定のヘッダビットと比較すると)。ヘッダチェックに基づいて第2のデータ信号をスクリーニングすることは、正確なビット復号化のためにより高いSNR又はSIRを達成するために、合成前に第2のデータ信号をスクリーニングするための計算的に効率的な手法であり得る。一部の変形例では、第2のデータ信号又は第2のデバイスの対応するトランスデューサ要素は、第2のデータ信号の相対強度、第2のデータ信号の相対信号対雑音比、第2のデータ信号の相対信号干渉比、第2のデータ信号中に存在する残留干渉の相対強度、基準の第2のデータ信号に対する第2のデータ信号の相互相関値、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に従って選別又はランク付けされ得る。例えば、高ランク(例えば、高SNR又はSIR)を有する第2のデータ信号は、更なる処理(例えば、信号合成)に使用され得る。一部の変形例では、基準の第2のデータ信号が、第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及びリンクスキャン信号又は第1のデータ信号が受信され得る対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて決定され得る。例えば、基準の第2のデータ信号は、最も高いSNR又はSIRを有する第2のデータ信号であり得る。
【0268】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することは、デコンボリューションの出力信号(又は第2のデータ信号)のうちの1つ以上に対する整合フィルタリングを適用することを更に含み得る。例えば、ビット幅に等しい持続時間を有する正弦波パルスを含む整合フィルタが、復号化のための時間基準を決定するため、及び/又はビットを「1」若しくは「0」として指定するために、デコンボリューション(又は第2のデータ信号)の出力信号に適用され得る。一部の変形例では、データストリームのヘッダ及び/又はフッタに対応する整合フィルタが、データ信号内のヘッダ及び/又はフッタのタイミング及び/又は存在を検出するために、デコンボリューションの出力信号に適用され得る。一部の変形例では、第1のデータ信号は、第1のデータ信号のビットストリームの中間場所に複数のヘッダ、フッタ、及び/又は所定のビット若しくはワードを含み得る(例えば、時間同期の容易さ、又は第2のデバイス上でデータビットの復号化を実施する間にビット場所を決定するために、これは、多数のデータビットを含む長いデータストリームを復号化するのに特に有用であり得る)。
【0269】
一部の変形例では、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することは、相互相関、遅延及び合計、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、デコンボリューション(又は第2のデータ信号)の出力信号のうちの2つ以上を合成することを更に含み得る。デコンボリューションのそのような2つ以上の出力信号は、第2のデバイスのトランスデューサアレイの2つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を処理することによって生成され得る。このようにして、異なるトランスデューサ要素からの信号を合成することは、結果的に、個々の信号のSIR又はSNRと比較して、合成された信号に対する改善されたSIR又はSNRをもたらし得、それによって、正確なデータ回収を可能にするか、又はビットエラーレートを低減する(ビットエラーの数又は確率がSIR又はSNRに逆相関し得るため)。一部の変形例では、一方の信号を他方に対して遅延させることから結果的に生じる時間ギャップは、ゼロパディングされ得る。一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、合計、遅延及び合計、平均化、遅延及び平均化、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、2つ以上の第2のデータ信号又はスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成することを含み得る。一部の変形例では、合成される信号は、選別、順序付け、又はランク付けされ得(例えば、S1、S2、S3など)、異なる遅延及び合計の組み合わせが計算されてもよい(例えば、S1+S2、S1+S2+S3など)。一部の変形例では、そのような選別、順序付け、又はランク付けは、基準信号(例えば、最も高いSNR又はSIRを有する信号)に対する信号の相互相関値(又は類似性)に基づき得る。一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、時間領域における合成されたデータ信号の振幅、周波数における合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における合成されたデータ信号のエネルギー、合成されたデータ信号の信号対雑音比、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号(例えば、第2のデータ信号の遅延及び合計された組み合わせ)を選択することを更に含み得る。一部の変形例では、方法が、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の合成されたデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の合成されたデータ信号の振幅のサンプリング、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化することを更に含み得る。
【0270】
図14は、合成されたデータ信号及び整合フィルタリングに基づいて無線システムでデータ信号を復号化する方法で使用される信号の例示的な変形例のタイミング図である。図14によって例示されるように、同様の動作が、1つ以上の第1のデータ信号を復号化するために、1つ以上のインパルス応答による1つ以上の第1のデータ信号のデコンボリューションの1つ以上の出力信号などの、1つ以上の第2のデータ信号上で実施され得る。合成されたデータ信号(1402)が示されており、これは、2つ以上の第2のデータ信号(例えば、インパルス応答による、受信された第1のデータ信号のデコンボリューションの出力)を遅延及び合計した結果であり得る。一部の変形例では、合成されたデータ信号(1402)は、ヘッダ整合フィルタ(1404)とコンボリューションされて(例えば、時間領域又は周波数領域で)、ヘッダコンボリューション出力(1406)を生成し得る。一部の変形例では、ヘッダ整合フィルタ(1404)は、第1のデータ信号の開始時に存在することが知られている所定のヘッダビット(例えば、11001)に対応する基準OOKデータ信号(例えば、1つ以上のパルスを含む)を含み得る。一部の変形例では、ヘッダコンボリューション出力(1408)の包絡線が決定され得る(例えば、ヘッダコンボリューション出力を積算し、ローパスフィルタを適用するか、又は他の包絡線検波技術を使用することによって)。ヘッダコンボリューション出力(1408)の包絡線は、ヘッダコンボリューション閾値(1410)と比較されて、ヘッダコンボリューション閾値(1410)を交差するヘッダコンボリューション出力(1408)の包絡線の第1のピークのタイミングを含むヘッダ場所(1412)を決定し得る。一部の変形例では、合成されたデータ信号(1402)は、ビット整合フィルタ(1414)とコンボリューションされて(例えば、時間領域又は周波数領域で)、ビットコンボリューション出力(1416)を生成し得る。一部の変形例では、ビット整合フィルタ(1414)は、所定の単一の「1」ビットに対応する基準OOKデータ信号(例えば、単一のパルスを含む)を含み得る。一部の変形例では、ビットコンボリューション出力(1418)の包絡線が決定され得る(例えば、ヘッダコンボリューション出力を積算し、ローパスフィルタを適用するか、又は他の包絡線検波技術を使用することによって)。一部の変形例では、図14の矢印によって例示されるように、ビット場所(1422)は、ヘッダ場所(1412)、ヘッダビットの数、所定のビット持続時間(すなわち、持続時間、キャリア周波数のサイクル数、又は「1」及び/若しくは「0」ビットに対応するクロックサイクル数)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて決定され得る。例えば、第1のビットの場所は、ヘッダ場所(1412)、ヘッダビットの数(例えば、5)、及び単一ビットの持続時間に基づいて決定され得、他のビットの場所は、第1のビットの場所から始まる単一ビットの持続時間に対応する固定タイミングオフセットに基づいて決定され得る。一部の変形例では、ビット場所(1422)におけるビットコンボリューション出力(1418)の包絡線の値は、ビットコンボリューション閾値(1420)と比較して、各ビットを「1」(例えば、ビットコンボリューション閾値を超える包絡線値)又は「0」(例えば、ビットコンボリューション閾値よりも小さい包絡線値)として復号化し得る。一部の変形例では、ヘッダ整合フィルタ(1404)、ビット整合フィルタ(1414)、ヘッダコンボリューション閾値(1410)、及びビットコンボリューション閾値(1420)のうちの1つ以上は、予め決定され、第2のデバイスのメモリにプリロード(例えば、記憶)され得る。一部の変形例では、ヘッダ整合フィルタ(1404)及びビット整合フィルタ(1414)のうちの1つ以上は、時間領域表現及び/又は周波数領域表現にプリロード(例えば、記憶)され得る。一部の変形例では、ヘッダ整合フィルタ(1404)、ビット整合フィルタ(1414)、ヘッダコンボリューション閾値(1410)、及びビットコンボリューション閾値(1420)のうちの1つ以上は、データ信号を復号化する方法の実行中に(例えば、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上のキャリア周波数を検出する際)、第2のデバイスのプロセッサによって計算され得る。
【0271】
一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の第2のデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の第2のデータ信号の振幅のサンプリング、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号(例えば、無線システムのインパルス応答による第1のデータ信号のデコンボリューションの出力信号)に対応するデータビットを復号化することを含み得る。一部の変形例では、方法は、ヘッダチェック、フッタチェック、1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、基準の第2のデータ信号に対する1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値、それらの組み合わせなどに基づいて、データビットを復号化する前に1つ以上の第2のデータ信号を選択することを更に含み得る。一部の変形例では、方法は、2つ以上の第2のデータ信号に対応する復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値(過半数)、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、加重平均ビット値、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を決定することを更に含み得る。一部の変形例では、最頻値の発生に基づくビットを復号化することは、第2のデータ信号を合成して、複数の合成された信号を生成すること、最も高いSNRを有する合成された信号を選択すること、及び最も高いSNRを有する合成された信号に基づいてビットを復号化することと比較して、あまり計算集約的ではない場合がある。一部の変形例では、加重最頻値又は加重平均ビット値を決定することが、対応するリンクスキャン信号又は対応する第1のデータ信号が受信されるトランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、第2のデータ信号、対応する第1のデータ信号、対応するリンクスキャン信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によってビット値をスケーリングすることを含み得る。例えば、トランスデューサ要素又はチャネルにわたる復号化された「1」及び「0」ビット値の平均が計算され、「1」又は「0」復号化されたビット値の最終割り当てのための所定の閾値(例えば、0.5)と比較され得る。
【0272】
一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、ビットを確実に復号化することができない可能性があるというエラー又は表示を報告することを含み得る。そのようなエラー又は表示は、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、リンクスキャン信号の強度、リンクスキャン信号の信号対ノイズ比、リンクスキャン信号の信号干渉比、1つ以上の周波数帯域におけるリンクスキャン信号のエネルギー、リンクスキャン信号振幅の移動平均、第1のデータ信号の強度、第1のデータ信号の信号対雑音比、第1のデータ信号の信号対干渉比、1つ以上の周波数帯域における第1のデータ信号のエネルギー、第1のデータ信号振幅の移動平均、第2のデータ信号の強度、第2のデータ信号の信号対雑音比、第2のデータ信号の信号対干渉比、1つ以上の周波数帯域における第2のデータ信号のエネルギー、第2のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーション、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づいて生成され得る。
【0273】
一部の変形例では、1つ以上のリンクスキャン信号は、1つ以上の第1のデータ信号を送信する前に、第1のデバイスによって送信され得る。例えば、一部の変形例では、複数の第1のデータ信号は、リンクスキャン信号を送信した後に第1のデバイスによって送信され得る。一部の変形例では、1つ以上の第1のデータ信号は、1つ以上のリンクスキャン信号を送信する前に、第1のデバイスによって送信され得る。一部の変形例では、1つ以上のリンクスキャン信号は、1つ以上の第1のデータ信号を送信する前及び後に、第1のデバイスによって送信され得る。
【0274】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。
【0275】
一部の変形例では、無線システムでデータ信号を復号化する方法は、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに、1回以上の所定の繰り返し間隔でリンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上を送信することを更に含み得る。一部の変形例では、これは、第1のデバイスと第2のデバイスとの間の相対動作(例えば、心拍及び呼吸に起因する)の存在下における第1のデバイス(例えば、無線心血管移植可能デバイス)と第2のデバイス(例えば、外部無線デバイス)との間の信頼できるデータ転送を可能にし得る。一部の変形例では、1つ以上の所定の繰り返し間隔は、第1のデバイスと第2のデバイスとの間の相対動作の速度に基づいて決定され得る。一部の変形例では、所定の繰り返し間隔は、無線リンクが準静的であり得る持続時間(例えば、リンク効率が約3dB未満変動し得る持続時間)に対応し得るか、又は第1のデバイスが第1のデバイスに対して相対的に静止し得る。一部の変形例では、第1のデバイスは、複数の第1のデータ信号に対応する1つのリンクスキャン信号(例えば、1つのフィードバック信号パルス)を送信し得る(例えば、複数の第1のデータ信号を送信する前にフィードバック信号パルスを含むリンクスキャン信号を送信するなど)。一部の変形例では、第1のデバイスは、単一の第1のデータ信号に対応する複数のリンクスキャン信号を送信し得る(例えば、第1のデータ信号を送信する前及び後にフィードバック信号パルスを含むリンクスキャン信号を送信するなど)。一部の変形例では、方法は、第2のデバイスから第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、第1のデバイスによって無線コマンドを受信することに応答して、第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信することと、を更に含み得る。一部の変形例では、無線コマンドは、無線信号、パルス信号、複数のパルス信号、符号化されたデータビットを有する信号(例えば、OOK変調を使用する)、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、1つ以上の送信されたリンクスキャン信号及び1つ以上の送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号を含み得る。
【0276】
一部の変形例では、送信されたリンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、光信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0277】
図15は、無線システムでデータ信号を復号化する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(1500)。方法は、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(1502)と、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するステップ(1504)と、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するステップ(1506)と、第2のデバイスの選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化するステップ(1508)と、を含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、複数のパルス信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することは、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、リンクスキャン信号の相対強度、リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域におけるリンクスキャン信号のエネルギー、リンクスキャン信号振幅の移動平均、第1のデータ信号の相対強度、第1のデータ信号の相対信号対雑音比、第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における第1のデータ信号のエネルギー、第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーション、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上に基づき得る。一部の変形例では、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択すると、選択されたトランスデューサ要素上で受信された、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号は、本明細書に説明される1つ以上の動作(例えば、信号合成、整合フィルタリング、OOK復調を使用したデータ復号化、バンドパスフィルタリング、それらの組み合わせなど)を使用して処理され得る。
【0278】
一部の変形例では、データ信号のビット持続時間は、マルチパス干渉が固定されることを可能にするように選択され得る(例えば、無線リンクのマルチパス時間を超えるビット持続時間)。一部の変形例では、高周波は、マルチパス干渉の影響を低減するために(例えば、より高い周波数における組織内のより高い信号減衰に起因する)、データ信号(例えば、電力信号の周波数よりも高い)に使用され得る。一部の変形例では、第1のデータ信号は、パルス位置変調(PPM)を含み得、リンクスキャン信号は、時間同期(例えば、PPMパルスのタイミングを検出するために)に使用され得る。
【0279】
一部の変形例では、受信された第1のデータ信号は、合計、遅延及び合計、平均化、遅延及び平均化、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を使用して合成されて、1つ以上の合成された信号を生成し得る。これは、1つ以上の第1のデータ信号と比較して、合成された信号のSNR又はSIRを改善するために行われ得る。一部の変形例では、遅延及び合計又は遅延及び平均化の遅延は、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の到着時間に基づいて計算され得る。一部の変形例では、包絡線検波は、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上で実施され得、包絡線は、信号を合成及び合計する前に信号を遅延させるために使用され得る、信号の開始、到着時間、又は立ち上がりエッジを検出するために、所定の閾値と比較され得る。
【0280】
図16は、無線システムでデータ信号を復号化する方法の更に別の変形例のフローチャートを示す(1600)。方法(1600)は、リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(1602)と、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信するステップ(1604)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成するステップ(1606)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、リンクスキャン信号データに基づいて、プリディストーションデータ信号を生成するステップ(1608)と、プリディストーションデータ信号を第2のデバイスから第1のデバイスに送信するステップ(1610)と、第1のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、プリディストーションデータ信号を受信するステップ(1612)と、第1のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたプリディストーションデータ信号を処理して、復号化されたデータを生成するステップ(1614)と、を含み得る。本明細書に説明される、リンクスキャン信号、データ信号、リンクスキャン信号データ、トランスデューサ要素、及びプロセッサは、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。
【0281】
一部の変形例では、リンクスキャン信号が、インパルス信号を含み得、プリディストーションデータ信号を生成することが、受信されたリンクスキャン信号によるデータ信号(例えば、いかなるマルチパス干渉もない理想的なOOKデータ波形)のデコンボリューションを実施することを含み得る。一部の変形例では、リンクスキャン信号データが、無線システムのインパルス応答を含み得、プリディストーションデータ信号を生成することが、無線システムのインパルス応答によるデータ信号(例えば、いかなるマルチパス干渉もない理想的なOOKデータ波形)のデコンボリューションを実施することを含み得る。プリディストーションデータ信号が第2のデバイスから第1のデバイスに移動するとき、無線システムのインパルス応答とのコンボリューションを受け得る。したがって、第1のデバイスによって受信される、受信されたプリディストーションデータ信号は、元のデータ信号(すなわち、いかなるマルチパス干渉もない理想的なOOKデータ波形)に類似し得、それによって、マルチパス干渉に起因して、任意の信号破損の軽減を可能にする。一部の変形例では、時間反転は、1つ以上の受信されたリンクスキャン信号に適用され得、結果として生じる1つ以上の時間反転信号は、プリディストーションデータ信号を生成及び送信するのではなく、1つ以上のデータ信号を第1のデバイスに送信するために使用され得る。
【0282】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、プリディストーションデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、プリディストーションデータ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。
【0283】
図17は、無線システムでデータ信号を復号化する方法の更に別の変形例のフローチャートを示す(1700)。方法(1700)は、データ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(1702)と、第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して、データ信号を受信するステップ(1704)と、第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して受信された、1つ以上の受信されたデータ信号に、第2のデバイスのプロセッサを使用して、所定の遅延を適用して、遅延されたデータ信号を生成するステップ(1706)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して2つ以上の遅延したデータ信号を合計して、1つ以上の遅延され合計されたデータ信号を生成するステップ(1708)と、1つ以上の遅延され合計されたデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用してデータ信号を復号化するステップ(1710)と、を含み得る。本明細書に説明される、データ信号、トランスデューサ要素、及びプロセッサは、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。
【0284】
一部の変形例では、方法(1700)が、データ信号を送信する前に、第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号を送信することと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、フィードバック信号を受信することと、第2のデバイスのプロセッサを使用して受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成することと、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、所定の遅延を計算することと、を更に含み得る。一部の変形例では、方法(1700)が、データ信号を送信する前に、第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号を送信することと、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信することと、第2のデバイスのプロセッサを使用して受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、所定の遅延を計算することと、を更に含み得る。本明細書に説明される、フィードバック信号、リンクスキャン信号、データ信号、トランスデューサ要素、プロセッサ、フィードバック信号データ、及びリンクスキャン信号データは、本明細書に説明される方法のうちのいずれかに適用可能である。
【0285】
一部の変形例では、第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み得、データ信号が、アップリンクデータ信号を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み得、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み得、データ信号が、ダウンリンクデータ信号を含み得る。
【0286】
一部の変形例では、第2のデバイスのプロセッサは、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づくリンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上の更なる処理のために、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成され得る。
【0287】
一部の変形例では、データ信号を復号化する際に、無線システムの第2のデバイス及び第1のデバイスのうちの1つ以上のプロセッサは、エラー検出、エラー補正、それらの組み合わせなど(例えば、エラー補正コード又はECC、巡回冗長検査又はCRCなどを使用して)のうちの1つ以上を実施するように構成され得る。一部の変形例では、データ信号を検出すると、第2のデバイス及び第1のデバイスのうちの1つ以上のプロセッサは、確認応答信号(ACK)及び否定確認応答信号(NACK)のうちの1つ以上を生成するように構成され得る。例えば、第2のデバイスのプロセッサは、復号化された第1のデータ信号のゼロビットエラーを検出すると(例えば、巡回冗長検査を実施した後に)ACK信号を生成し、本明細書に説明される第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を使用してACK信号を第1のデバイスに送信するように構成され得る。本明細書に説明されるデータ信号の変形例は、ACK信号及びNACK信号のうちの1つ以上に適用可能であり得る。
【0288】
C.無線システムを較正すること
一部の変形例では、無線移植可能デバイスは、共振周波数を有するトランスデューサと、発振器周波数を有する発振回路を含む無線送信機と、を備え得る。一部の変形例では、発振器周波数は、デバイス間の変動に起因して(例えば、集積回路製造プロセスの変動によって引き起こされるチップ間の変動に起因して)、異なる無線移植可能デバイスにわたって著しく変化し得る。一部のデバイスでは、無線移植可能デバイスのトランスデューサの共振周波数は、その過剰な変動に起因して、発振器周波数と整合しない場合があり、これは、結果的に、無線移植可能デバイスによって送信される任意のアップリンク信号に対して低出力電力をもたらし得る。そのような場合、発振器周波数の較正及び/又は調整が望ましい場合がある。しかしながら、無線移植可能デバイス及び/又はその構成要素をベンチ上でテストすることによって発振器周波数を較正する従来の方法は、時間が掛かり、かつ/又は高価であり得、全体的な無線システム性能を考慮しない場合がある。この課題を軽減するために、解決策が本明細書に提供される。
【0289】
図18は、無線システムを較正する方法の変形例を概略的に説明するフローチャートである(1800)。方法(1800)は、1つ以上のキャリア周波数を含む1つ以上のテスト信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信するステップ(1802)と、第2のデバイスを使用して1つ以上のテスト信号を受信するステップ(1804)と、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の受信されたテスト信号を処理して、テスト信号データを生成するステップ(1806)と、テスト信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定するステップ(1808)と、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を含む、1つ以上の無線コマンドを第2のデバイスから第1のデバイスに送信するステップ(1810)と、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を第1のデバイスのメモリに記憶するステップ(1812)と、を含み得る。テスト信号は、2つのデバイス間の無線リンクの1つ以上の特性をテストするために、無線システムのデバイスから無線システムの別のデバイスに送信される任意の信号であり得る。例えば、テスト信号は、テスト信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクル、又は第1のデバイス(例えば、無線移植可能デバイス)の発振器周波数の1つ以上のサイクルを含む正弦波及び/又は矩形信号を含み得る。一部の変形例では、テスト信号データは、テスト信号の任意の特性(例えば、振幅、信号強度、周波数、位相など)及び/又は無線リンクの任意の特性(例えば、リンク効率)を含み得る。
【0290】
一部の変形例では、方法(1800)が、1つ以上の選択されたキャリア周波数を含む無線信号を第1のデバイスから第2のデバイスに送信することを更に含み得る。一部の変形例では、送信された無線信号が、フィードバック信号、リンクスキャン信号、アップリンクデータ信号、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。
【0291】
一部の変形例では、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定することが、受信されたテスト信号のパラメータが所定の閾値よりも大きい値を有し得る1つ以上のキャリア周波数を決定することを含み得る。一部の変形例では、受信されたテスト信号のパラメータが、信号強度、信号振幅、信号電力、信号エネルギー、信号対ノイズ比、信号対干渉比、リンク効率、リンクゲイン、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、第1のデバイスのメモリが、不揮発性メモリ、揮発性メモリ、それらの組み合わせなどのうちの1つ以上を含み得る。一部の変形例では、不揮発性メモリは、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を恒久的に記憶するために、及び/又は次の較正動作まで1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を記憶するために構成され得る。
【0292】
図19は、較正用に構成された無線システムの概略ブロック図を示す(1900)。システム(1900)は、トランスデューサ(1920)及びプロセッサ(1930)を含む無線デバイス(1914)を備え得る。システムは、トランスデューサ(1920)と、無線送信機(1960)と、無線受信機(1970)と、プロセッサ(1930)と、メモリ(1980)とを含む、無線移植可能デバイス(1910)を更に備え得る。一部の変形例では、無線移植可能デバイス(1910)のプロセッサ(1930)は、無線送信機(1960)を制御して、無線移植可能デバイス(1910)のトランスデューサ(1920)を介して1つ以上のキャリア周波数を含む1つ以上のテスト信号(1950)を送信するように構成され得る。無線デバイス(1914)のトランスデューサ(1920)は、1つ以上のテスト信号(1950)を受信するように構成され得る。無線デバイス(1914)のプロセッサ(1930)は、1つ以上の受信されたテスト信号(1950)を処理して、テスト信号データを生成するように構成され得る。一部の変形例では、無線デバイス(1914)のプロセッサ(1930)は、テスト信号データに少なくとも部分的に基づいて、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定するように更に構成され得る。無線デバイス(1914)のプロセッサ(1930)は、無線デバイス(1914)のトランスデューサ(1920)を制御して、1つ以上のダウンリンク信号(1940)を介して1つ以上の無線コマンドを無線移植可能デバイス(1910)に送信するように更に構成され得、1つ以上の無線コマンドは、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を含み得る。無線移植可能デバイス(1910)の無線受信機(1970)は、トランスデューサ(1920)を介して1つ以上の無線コマンドを受信するように構成され得る。一部の変形例では、プロセッサ(1930)は、1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を、無線移植可能デバイス(1910)のメモリ(1980)に記憶するように構成され得る。任意選択的に、一部の変形例では、プロセッサ(1930)は、無線送信機(1960)を制御して、1つ以上の選択されたキャリア周波数で1つ以上の無線信号を送信するように構成され得る。
【0293】
例示的な実施形態
実施形態A1.無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
第1の持続時間でフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
トランスデューサアレイ及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
トランスデューサアレイが、第2の持続時間の間、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上でフィードバック信号を受信するように構成されており、
プロセッサが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成し、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、トランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
第2のデバイスが、トランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【0294】
実施形態A2.第2の持続時間が、第1の持続時間を超える、請求項A1に記載のシステム。
【0295】
実施形態A3.プロセッサが、包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波、及び所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用して、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたフィードバック信号の開始を検出するように更に構成されている、請求項A1に記載のシステム。
【0296】
実施形態A4.フィードバック信号データが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間以内に受信されたフィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、並びに相対信号対雑音比のうちの1つ以上を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0297】
実施形態A5.トランスデューサアレイ構成が、無線信号を第1のデバイスに送信するために、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、選択されたトランスデューサ要素のセット、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、デューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、及び送信持続時間のうちの1つ以上を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0298】
実施形態A6.無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される位相が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項A5に記載のシステム。
【0299】
実施形態A7.無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される時間遅延が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素上で受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項A5に記載のシステム。
【0300】
実施形態A8.受信されたフィードバック信号が、持続時間及び固定振幅を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0301】
実施形態A9.フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0302】
実施形態A10.プロセッサが、時間領域解析、周波数領域解析、及び内挿解析のうちの1つ以上を使用して、フィードバック信号を処理するか、又はトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されている、請求項A1に記載のシステム。
【0303】
実施形態A11.時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含む、請求項A10に記載のシステム。
【0304】
実施形態A12.周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含む、請求項A10に記載のシステム。
【0305】
実施形態A13.プロセッサが、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算するために、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを使用するように構成されている、請求項A12に記載のシステム。
【0306】
実施形態A14.1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数に基づく、請求項A12に記載のシステム。
【0307】
実施形態A15.プロセッサが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって、第1の持続時間、第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信されたフィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づいて、1つ以上の所定の周波数を決定するように構成されている、請求項A12に記載のシステム。
【0308】
実施形態A16.プロセッサが、フィードバック信号データ及び送信されたフィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定するように構成されている、請求項A1に記載のシステム。
【0309】
実施形態A17.第1のデバイスと交換される1つ以上の無線信号が、第1の周波数セットを含み、フィードバック信号が、第2の周波数セットを含み、第1の周波数セットが、第2の周波数セットとは異なる、請求項A1に記載のシステム。
【0310】
実施形態A18.フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットを有する1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0311】
実施形態A19.フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットとは異なるトランスデューサ要素を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0312】
実施形態A20.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項A1に記載のシステム。
【0313】
実施形態A21.第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含む、請求項A1に記載のシステム。
【0314】
実施形態A22.第1のデバイスが、フィードバック信号を1回以上の所定の繰り返し間隔で送信するように構成されている、請求項A1に記載のシステム。
【0315】
実施形態A23.第2のデバイスが、無線コマンドを第1のデバイスに送信するように更に構成されており、第1のデバイスが、無線コマンドを受信することに応答して、フィードバック信号を送信するように構成されている、請求項A1に記載のシステム。
【0316】
実施形態A24.送信されたフィードバック信号が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号又は後方散乱信号を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0317】
実施形態A25.送信されたフィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項A1に記載のシステム。
【0318】
実施形態A26.第1のデバイスが、1つ以上のデータ信号を第2のデバイスに送信するように更に構成されている、請求項A1に記載のシステム。
【0319】
実施形態A27.プロセッサが、1つ以上のデータ信号を処理するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように更に構成されている、請求項A26に記載のシステム。
【0320】
実施形態A28.プロセッサが、受信されたフィードバック信号の信号強度、受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における受信されたフィードバック信号のエネルギー、トランスデューサ要素のアポダイゼーション、フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間のうちの1つ以上に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成されている、請求項A27に記載のシステム。
【0321】
実施形態B1.無線システムで無線信号を交換する方法であって、
無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに第1の持続時間でフィードバック信号を送信することと、
第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第2の持続時間の間、フィードバック信号を受信することと、
トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して第2の持続時間内に受信されたフィードバック信号を処理して、第2のデバイスのプロセッサを使用してフィードバック信号データを生成することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することと、
第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【0322】
実施形態B2.第2の持続時間が、第1の持続時間を超える、請求項B1に記載の方法。
【0323】
実施形態B3.包絡線検波、所定のタイミング、コヒーレント検波、及び所定の閾値レベルに対する受信されたフィードバック信号振幅の比較のうちの1つ以上を使用して、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素上の受信されたフィードバック信号の開始を検出することを更に含む、請求項B1に記載の方法。
【0324】
実施形態B4.フィードバック信号データが、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって第2の持続時間以内に受信されたフィードバック信号の絶対振幅又は大きさ、相対振幅又は大きさ、絶対信号強度、相対信号強度、1つ以上の周波数帯域における信号エネルギー、アポダイゼーション、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、相対時間遅延、絶対到着時間、相対到着時間、周波数、持続時間、サイクル数、絶対信号対雑音比、並びに相対信号対雑音比のうちの1つ以上を含む、請求項B1に記載の方法。
【0325】
実施形態B5.トランスデューサアレイ構成が、無線信号を第1のデバイスに送信するために、トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される、トランスデューサ要素のセットの選択、アポダイゼーション、信号強度、電圧レベル、電流レベル、パルス幅、パルス幅変調、信号のデューティサイクル、位相、時間遅延、周波数、及び送信持続時間のうちの1つ以上を含む、請求項B1に記載の方法。
【0326】
実施形態B6.無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される位相が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素を使用して受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項B5に記載の方法。
【0327】
実施形態B7.無線信号を第1のデバイスに送信するためにトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に適用される時間遅延が、所定の周波数の第2の持続時間における受信されたフィードバック信号の相対位相、及び1つ以上のトランスデューサ要素を使用して受信されたフィードバック信号の到着時間のうちの1つ以上に基づく、請求項B5に記載の方法。
【0328】
実施形態B8.受信されたフィードバック信号が、持続時間及び固定振幅を含む、請求項B1に記載の方法。
【0329】
実施形態B9.フィードバック信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項B1に記載の方法。
【0330】
実施形態B10.フィードバック信号を処理すること、又は第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、時間領域解析、周波数領域解析、及び内挿解析のうちの1つ以上を含む、請求項B1に記載の方法。
【0331】
実施形態B11.時間領域解析が、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を含む、請求項B10に記載の方法。
【0332】
実施形態B12.周波数領域解析が、フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することを含む、請求項B10に記載の方法。
【0333】
実施形態B13.フーリエ変換、離散フーリエ変換(DFT)、及び離散時間フーリエ変換(DTFT)のうちの1つ以上を1つ以上の所定の周波数で計算することが、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムを使用することを含む、請求項B12に記載の方法。
【0334】
実施形態B14.1つ以上の所定の周波数が、1つ以上のフィードバック信号周波数に基づく、請求項B12に記載の方法。
【0335】
実施形態B15.トランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、第1の持続時間、第2の持続時間、及び第3の持続時間のうちの1つ以上で受信されたフィードバック信号の時間領域解析及び周波数領域解析のうちの1つ以上に基づいて、1つ以上の所定の周波数を決定することを更に含む、請求項B12に記載の方法。
【0336】
実施形態B16.第2のデバイスのトランスデューサアレイ構成を決定することが、フィードバック信号データ及び送信されたフィードバック信号の所定の電力のうちの少なくとも1つを使用して、無線信号を第1のデバイスに送信するためのリンク効率及び送信電力のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項B1に記載の方法。
【0337】
実施形態B17.第1のデバイスと交換される1つ以上の無線信号が、第1の周波数セットを含み、フィードバック信号が、第2の周波数セットを含み、第1の周波数セットが、第2の周波数セットとは異なる、請求項B1に記載の方法。
【0338】
実施形態B18.フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットを有する1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項B1に記載の方法。
【0339】
実施形態B19.フィードバック信号を受信するように構成された第1のトランスデューサ要素のセットが、無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されたトランスデューサアレイ構成に対応する第2のトランスデューサ要素のセットとは異なるトランスデューサ要素を含む、請求項B1に記載の方法。
【0340】
実施形態B20.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項B1に記載の方法。
【0341】
実施形態B21.第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含む、請求項B1に記載の方法。
【0342】
実施形態B22.フィードバック信号を1回以上の所定の繰り返し間隔で第1のデバイスから送信することを更に含む、請求項B1に記載の方法。
【0343】
実施形態B23.第2のデバイスから第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、無線コマンドの受信に応答して、第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号を送信することと、を更に含む、請求項B1に記載の方法。
【0344】
実施形態B24.送信されたフィードバック信号が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号又は後方散乱信号を含む、請求項B1に記載の方法。
【0345】
実施形態B25.送信されたフィードバック信号が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項B1に記載の方法。
【0346】
実施形態B26.1つ以上のデータ信号を第1のデバイスから第2のデバイスに送信することを更に含む、請求項B1に記載の方法。
【0347】
実施形態B27.第2のデバイスのプロセッサを使用して1つ以上のデータ信号を処理するために、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することを更に含む、請求項B26に記載の方法。
【0348】
実施形態B28.受信されたフィードバック信号の信号強度、受信されたフィードバック信号の信号対雑音比、1つ以上の周波数帯域における受信されたフィードバック信号のエネルギー、トランスデューサ要素のアポダイゼーション、フィードバック信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、及びマルチパス時間のうちの1つ以上に基づいて、第2のデバイスのトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することを含む、請求項B27に記載の方法。
【0349】
実施形態C1.無線データ通信のために構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
1つ以上のトランスデューサ要素、及びプロセッサを含む、第2のデバイスと、を備え、
1つ以上のトランスデューサ要素が、第1のデバイスからリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するように構成されており、
プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成し、第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて第1のデータ信号を復号化するように構成されている、システム。
【0350】
実施形態C2.リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項C1に記載のシステム。
【0351】
実施形態C3.パルス信号又はフィードバック信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項C2に記載のシステム。
【0352】
実施形態C4.第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、及び直交振幅変調(QAM)のうちの1つ以上を含む、請求項C1に記載のシステム。
【0353】
実施形態C5.プロセッサが、所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択するように更に構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0354】
実施形態C6.プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号を処理して、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定するように構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0355】
実施形態C7.リンクスキャン信号が、フィードバック信号を含み、プロセッサが、周波数領域計算及び時間領域計算のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信されたフィードバック信号をスケーリングされた基準フィードバック信号でデコンボリューションすることによって、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定するように構成されている、請求項C6に記載のシステム。
【0356】
実施形態C8.スケーリングされたインパルス応答、スケーリングされた受信されたフィードバック信号、及びスケーリングされた基準フィードバック信号のうちの1つ以上が、時間領域内の振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、インパルス応答のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、受信されたフィードバック信号、及び基準フィードバック信号、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項C7に記載のシステム。
【0357】
実施形態C9.第2のデバイスが、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上がプリロードされたメモリを備える、請求項C7に記載のシステム。
【0358】
実施形態C10.プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成するように更に構成されている、請求項C7に記載のシステム。
【0359】
実施形態C11.受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含む、請求項C10に記載のシステム。
【0360】
実施形態C12.プロセッサが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションすることによって、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するように構成されている、請求項C6に記載のシステム。
【0361】
実施形態C13.スケーリングされた受信された第1のデータ信号、スケーリングされたインパルス応答、及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上が、時間領域における振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、受信された第1のデータ信号、インパルス応答、及び受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、並びに正規化倍率によってスケーリングされる、請求項C12に記載のシステム。
【0362】
実施形態C14.プロセッサが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションすることによって、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成するように構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0363】
実施形態C15.リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項C14に記載のシステム。
【0364】
実施形態C16.プロセッサが、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用して、リンクスキャン信号、第1のデータ信号、及び第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングするように更に構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0365】
実施形態C17.プロセッサが、2つ以上の第2のデータ信号を、ヘッダチェック、フッタチェック、2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対干渉比、2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、基準の第2のデータ信号に対する2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値のうちの1つ以上に基づいて、信号合成のために選択するように更に構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0366】
実施形態C18.プロセッサが、第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及びリンクスキャン信号又は第1のデータ信号が受信される対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて、基準の第2のデータ信号を決定するように更に構成されている、請求項C17に記載のシステム。
【0367】
実施形態C19.プロセッサが、合計、遅延及び合計、平均化、並びに遅延及び平均化のうちの1つ以上を使用して、2つ以上のスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成するように更に構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0368】
実施形態C20.スケーリングされた第2のデータ信号が、時間領域における振幅、周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、第2のデータ信号の信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項C19に記載のシステム。
【0369】
実施形態C21.プロセッサが、合成されたデータ信号の時間領域における振幅、ある周波数における合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における合成されたデータ信号のエネルギー、及び合成されたデータ信号の信号対雑音比のうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号を選択するように更に構成されている、請求項C19に記載のシステム。
【0370】
実施形態C22.プロセッサが、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の合成されたデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の合成されたデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化するように更に構成されている、請求項C19に記載のシステム。
【0371】
実施形態C23.プロセッサが、OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の第2のデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の第2のデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号に対応するデータビットを復号化するように更に構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0372】
実施形態C24.プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値に基づいて、データビットを復号化する前に、1つ以上の第2のデータ信号を選択するように更に構成されている、請求項C23に記載のシステム。
【0373】
実施形態C25.プロセッサが、2つ以上の第2のデータ信号に対応する復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、及び加重平均ビット値のうちの1つ以上を決定するように更に構成されている、請求項C23に記載のシステム。
【0374】
実施形態C26.プロセッサは、対応するリンクスキャン信号又は対応する第1のデータ信号が受信されるトランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、第2のデータ信号、対応する第1のデータ信号、及び対応するリンクスキャン信号のうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によってビット値をスケーリングすることによって、加重最頻値又は加重平均ビット値を決定するように構成されている、請求項C25に記載のシステム。
【0375】
実施形態C27.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項C1に記載のシステム。
【0376】
実施形態C28.第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み、第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項C1に記載のシステム。
【0377】
実施形態C29.第1のデバイスが、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上を1回以上の所定の繰り返し間隔で送信するように構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0378】
実施形態C30.第2のデバイスが、無線コマンドを第1のデバイスに送信するように更に構成されており、第1のデバイスが、無線コマンドを受信することに応答して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成されている、請求項C1に記載のシステム。
【0379】
実施形態C31.送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含む、請求項C1に記載のシステム。
【0380】
実施形態C32.送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項C1に記載のシステム。
【0381】
実施形態D1.無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理して、第2のデータ信号を生成することと、
第2のデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化することと、を含む、方法。
【0382】
実施形態D2.リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項D1に記載の方法。
【0383】
実施形態D3.パルス信号又はフィードバック信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項D2に記載の方法。
【0384】
実施形態D4.第1のデータ信号が、オンオフキーイング(OOK)変調、振幅シフトキーイング(ASK)変調、パルス位置変調(PPM)、周波数シフトキーイング(FSK)変調、位相シフトキーイング(PSK)変調、及び直交振幅変調(QAM)のうちの1つ以上を含む、請求項D1に記載の方法。
【0385】
実施形態D5.所定のタイミング、信号開始検出、信号立ち上がりエッジ及び信号立ち下がりエッジのうちの1つ以上の検出、信号のヘッダ成分及びフッタ成分のうちの1つ以上の検出、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の周波数におけるマルチパス時間及びドリフトのうちの1つ以上に基づいて、処理前に、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の持続時間を選択することを更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0386】
実施形態D6.受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定することを含む、請求項D1に記載の方法。
【0387】
実施形態D7.リンクスキャン信号が、フィードバック信号を含み、無線システムのスケーリングされたインパルス応答を決定することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信されたフィードバック信号をスケーリングされた基準フィードバック信号でデコンボリューションすることを含む、請求項D6に記載の方法。
【0388】
実施形態D8.スケーリングされたインパルス応答、スケーリングされた受信されたフィードバック信号、及びスケーリングされた基準フィードバック信号のうちの1つ以上が、時間領域内の振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、インパルス応答のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、受信されたフィードバック信号、基準フィードバック信号、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項D7に記載の方法。
【0389】
実施形態D9.スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を、第2のデバイスのメモリに記憶することを更に含む、請求項D7に記載の方法。
【0390】
実施形態D10.受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性に基づいて、スケーリングされた基準フィードバック信号の周波数領域表現及び時間領域表現のうちの1つ以上を生成することを更に含む、請求項D7に記載の方法。
【0391】
実施形態D11.受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上の1つ以上の特性が、周波数、持続時間、サイクル数、振幅、位相、及び到着時間のうちの1つ以上を含む、請求項D10に記載の方法。
【0392】
実施形態D12.受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされたインパルス応答及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上でデコンボリューションして、第2のデータ信号を生成することを含む、請求項D6に記載の方法。
【0393】
実施形態D13.スケーリングされた受信された第1のデータ信号、スケーリングされたインパルス応答、及びスケーリングされた受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上が、時間領域における振幅、ある周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、受信された第1のデータ信号、インパルス応答、及び受信されたリンクスキャン信号のうちの1つ以上に対する信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、並びに正規化倍率によってスケーリングされる、請求項D12に記載の方法。
【0394】
実施形態D14.受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号を処理することが、周波数領域解析及び時間領域解析のうちの1つ以上を使用して、スケーリングされた受信された第1のデータ信号を、スケーリングされた受信されたリンクスキャン信号でデコンボリューションして、第2のデータ信号を生成することを含む、請求項D1に記載の方法。
【0395】
実施形態D15.リンクスキャン信号が、インパルス信号、フィードバック信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項D14に記載の方法。
【0396】
実施形態D16.バンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、オールパスフィルタ、ノッチフィルタ、及びバンドリジェクトフィルタのうちの1つ以上を使用して、リンクスキャン信号、第1のデータ信号、及び第2のデータ信号のうちの1つ以上をフィルタリングすることを更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0397】
実施形態D17.2つ以上の第2のデータ信号を、ヘッダチェック、フッタチェック、2つ以上の第2のデータ信号の相対強度、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、2つ以上の第2のデータ信号の相対信号対干渉比、2つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、基準の第2のデータ信号に対する2つ以上の第2のデータ信号の相互相関値のうちの1つ以上に基づいて、信号合成のために選択することを更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0398】
実施形態D18.基準の第2のデータ信号が、第2のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応する第1のデータ信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、対応するリンクスキャン信号の振幅、エネルギー、信号対雑音比、又は信号対干渉比、及びリンクスキャン信号又は第1のデータ信号が受信される対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて決定される、請求項D17に記載の方法。
【0399】
実施形態D19.合計、遅延及び合計、平均化、並びに遅延及び平均化のうちの1つ以上を使用して、2つ以上のスケーリングされた第2のデータ信号を合成して、1つ以上の合成されたデータ信号を生成することを更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0400】
実施形態D20.スケーリングされた第2のデータ信号が、時間領域における振幅、周波数における振幅、1つ以上の周波数帯域におけるエネルギー、第2のデータ信号の信号対雑音比、対応するトランスデューサ要素のアポダイゼーション、所定の倍率、及び正規化倍率のうちの1つ以上によってスケーリングされる、請求項D19に記載の方法。
【0401】
実施形態D21.合成されたデータ信号の時間領域における振幅、ある周波数における合成されたデータ信号の振幅、1つ以上の周波数帯域における合成されたデータ信号のエネルギー、及び合成されたデータ信号の信号対雑音比のうちの1つ以上に基づいて、データビットを復号化するための合成されたデータ信号を選択することを更に含む、請求項D19に記載の方法。
【0402】
実施形態D22.OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の合成されたデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の合成されたデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、少なくとも1つ以上の合成されたデータ信号に基づいて、データビットを復号化することを更に含む、請求項D19に記載の方法。
【0403】
実施形態D23.OOK復調、ASK復調、PPM復調、FSK復調、PSK復調、QAM復調、包絡線検波、整合フィルタリング、所定の閾値に対する1つ以上の第2のデータ信号の振幅の比較、及び固定時間オフセットにおける1つ以上の第2のデータ信号の振幅のサンプリングのうちの1つ以上を使用して、1つ以上の第2のデータ信号に対応するデータビットを復号化することを更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0404】
実施形態D24.プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、1つ以上の第2のデータ信号の相対強度、1つ以上の第2のデータ信号の相対信号対雑音比、1つ以上の第2のデータ信号内に存在する残留干渉の相対強度、及び基準の第2のデータ信号に対する1つ以上の第2のデータ信号の相互相関値に基づいて、データビットを復号化する前に、1つ以上の第2のデータ信号を選択することを更に含む、請求項D23に記載の方法。
【0405】
実施形態D25.2つ以上の第2のデータ信号に対応する復号化されたデータビット値のうちの、ビット値の最頻値、ビット値の加重最頻値、平均ビット値、及び加重平均ビット値のうちの1つ以上を決定することを更に含む、請求項D23に記載の方法。
【0406】
実施形態D26.加重最頻値又は加重平均ビット値を決定することが、対応するリンクスキャン信号又は対応する第1のデータ信号が受信されるトランスデューサ要素のアポダイゼーション、振幅、エネルギー、信号対雑音比、時間遅延、第2のデータ信号、対応する第1のデータ信号、及び対応するリンクスキャン信号のうちの1つ以上の位相及びマルチパス時間のうちの1つ以上によってビット値をスケーリングすることを含む、請求項D25に記載の方法。
【0407】
実施形態D27.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、第1のデータ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項D1に記載の方法。
【0408】
実施形態D28.第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み、第1のデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項D1に記載の方法。
【0409】
実施形態D29.リンクスキャン信号及び第1のデータ信号のうちの1つ以上を、1つ以上の所定の繰り返し間隔で送信することを更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0410】
実施形態D30.第2のデバイスから第1のデバイスに無線コマンドを送信することと、第1のデバイスによって無線コマンドを受信することに応答して、第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信することと、を更に含む、請求項D1に記載の方法。
【0411】
実施形態D31.送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、第2のデバイスによって第1のデバイスに送信された無線信号を受信することに応答して、反射信号及び後方散乱信号のうちの1つ以上を含む、請求項D1に記載の方法。
【0412】
実施形態D32.送信されたリンクスキャン信号及び送信された第1のデータ信号のうちの1つ以上が、超音波信号、音響信号、振動信号、無線周波数信号、電磁信号、磁気信号、電気信号、及び光信号のうちの1つ以上を含む、請求項D1に記載の方法。
【0413】
実施形態E1.無線データ通信のために構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
1つ以上のトランスデューサ要素、及びプロセッサを含む、第2のデバイスと、を備え、
1つ以上のトランスデューサ要素が、第1のデバイスからリンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信するように構成されており、
プロセッサが、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択し、第2のデバイスの選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて第1のデータ信号を復号化するように構成されている、システム。
【0414】
実施形態E2.リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項E1に記載のシステム。
【0415】
実施形態E3.プロセッサが、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、リンクスキャン信号の相対強度、リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域におけるリンクスキャン信号のエネルギー、リンクスキャン信号振幅の移動平均、第1のデータ信号の相対強度、第1のデータ信号の相対信号対雑音比、第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における第1のデータ信号のエネルギー、第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、及び1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づいて、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択するように構成されている、請求項E1に記載のシステム。
【0416】
実施形態F1.無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号及び第1のデータ信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号及び受信された第1のデータ信号のうちの1つ以上を処理して、第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することと、
第2のデバイスの選択された1つ以上のトランスデューサ要素に少なくとも部分的に基づいて、第1のデータ信号を復号化することと、を含む、方法。
【0417】
実施形態F2.リンクスキャン信号が、フィードバック信号、インパルス信号、パルス信号、第1のデータ信号の単一のデータビットを表すパルス信号、第1のデータ信号の複数のデータビットを表すパルス信号、ヘッダ信号、フッタ信号、所定のデジタルコード、連続波信号、複数のインパルス信号、及び複数のパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項F1に記載の方法。
【0418】
実施形態F3.第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を選択することが、ヘッダチェック、フッタチェック、ビットエラーレート、リンクスキャン信号の相対強度、リンクスキャン信号の相対信号対雑音比、リンクスキャン信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域におけるリンクスキャン信号のエネルギー、リンクスキャン信号振幅の移動平均、第1のデータ信号の相対強度、第1のデータ信号の相対信号対雑音比、第1のデータ信号の相対信号干渉比、1つ以上の周波数帯域における第1のデータ信号のエネルギー、第1のデータ信号振幅の移動平均、干渉物の信号強度、マルチパス干渉の信号強度、マルチパス時間、及び1つ以上のトランスデューサ要素のアポダイゼーションのうちの1つ以上に基づく、請求項F1に記載の方法。
【0419】
実施形態G1.無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
フィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
第1のトランスデューサアレイが、第1のデバイスからフィードバック信号を受信するように構成されており、
プロセッサが、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出し、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成し、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【0420】
実施形態G2.受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分が、受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有する、請求項G1に記載のシステム。
【0421】
実施形態G3.フィードバック信号の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える、請求項G1に記載のシステム。
【0422】
実施形態G4.フィードバック信号データが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含む、請求項G1に記載のシステム。
【0423】
実施形態G5.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項G1に記載のシステム。
【0424】
実施形態G6.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項G1に記載のシステム。
【0425】
実施形態G7.第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項G1に記載のシステム。
【0426】
実施形態G8.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項G1に記載のシステム。
【0427】
実施形態G9.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項G1に記載のシステム。
【0428】
実施形態G10.音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項G9に記載のシステム。
【0429】
実施形態H1.無線システムで無線信号を交換する方法であって、
フィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してフィードバック信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分を処理して、フィードバック信号データを生成することと、
フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することと、
第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【0430】
実施形態H2.受信されたフィードバック信号の抽出された1つ以上の部分が、受信されたフィードバック信号の持続時間未満の持続時間を有する、請求項H1に記載の方法。
【0431】
実施形態H3.受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有する受信されたフィードバック信号波形の1つ以上の領域を見つけることを含む、請求項H1に記載の方法。
【0432】
実施形態H4.送信されたフィードバック信号の持続時間が、フィードバック信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える、請求項H1に記載の方法。
【0433】
実施形態H5.受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちの1つ以上を検出することを更に含む、請求項H1に記載の方法。
【0434】
実施形態H6.受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、第1のトランスデューサアレイの要素のサブセットによって受信されたフィードバック信号に対して実施される、請求項H1に記載の方法。
【0435】
実施形態H7.受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出する前に、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号をデジタル化することを更に含む、請求項H1に記載の方法。
【0436】
実施形態H8.第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号をデジタル化する前に、アナログ信号処理を使用して、受信されたフィードバック信号の立ち上がりエッジを検出することを更に含む、請求項H7に記載の方法。
【0437】
実施形態H9.受信されたフィードバック信号の1つ以上の部分を抽出することが、デジタル信号処理及びアナログ信号処理のうちの1つ以上を使用して実施される、請求項H1に記載の方法。
【0438】
実施形態H10.フィードバック信号データが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信されたフィードバック信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含む、請求項H1に記載の方法。
【0439】
実施形態H11.第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項H1に記載の方法。
【0440】
実施形態H12.第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含む、請求項H11に記載の方法。
【0441】
実施形態H13.第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上の補間を更に含む、請求項H11に記載の方法。
【0442】
実施形態H14.第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む、請求項H1に記載の方法。
【0443】
実施形態H15.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項H1に記載の方法。
【0444】
実施形態H16.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項H1に記載の方法。
【0445】
実施形態H17.第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項H1に記載の方法。
【0446】
実施形態H18.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項H1に記載の方法。
【0447】
実施形態H19.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項H1に記載の方法。
【0448】
実施形態H20.音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項H19に記載の方法。
【0449】
実施形態I1.無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
第1のトランスデューサアレイが、第1のデバイスからリンクスキャン信号を受信するように構成されており、
プロセッサが、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成し、リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【0450】
実施形態I2.リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項I1に記載のシステム。
【0451】
実施形態I3.パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項I2に記載のシステム。
【0452】
実施形態I4.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項I1に記載のシステム。
【0453】
実施形態I5.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項I1に記載のシステム。
【0454】
実施形態I6.第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項I1に記載のシステム。
【0455】
実施形態I7.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項I1に記載のシステム。
【0456】
実施形態I8.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項I1に記載のシステム。
【0457】
実施形態I9.音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項I8に記載のシステム。
【0458】
実施形態J1.無線システムで無線信号を交換する方法であって、
リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、
リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することと、
第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【0459】
実施形態J2.リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項J1に記載の方法。
【0460】
実施形態J3.パルス信号が、パルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルを含む、請求項J2に記載の方法。
【0461】
実施形態J4.第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答を決定することを含む、請求項J1に記載の方法。
【0462】
実施形態J5.受信されたリンクスキャン信号を処理することが、1つ以上のテンプレート信号との第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素に対応する無線システムのインパルス応答のコンボリューションを実施することを更に含む、請求項J4に記載の方法。
【0463】
実施形態J6.リンクスキャン信号データが、コンボリューションの出力信号を含む、請求項J5に記載の方法。
【0464】
実施形態J7.リンクスキャン信号データが、コンボリューションの出力信号の絶対振幅、相対振幅、絶対信号強度、相対信号強度、絶対位相、相対位相、絶対時間遅延、及び相対時間遅延のうちの1つ以上を含む、請求項J5に記載の方法。
【0465】
実施形態J8.テンプレート信号が、パルス信号を含む、請求項J5に記載の方法。
【0466】
実施形態J9.テンプレート信号の持続時間が、テンプレート信号のキャリア周波数の約5サイクルを超える、請求項J5に記載の方法。
【0467】
実施形態J10.パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項J2又はJ8に記載の方法。
【0468】
実施形態J11.第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項J1に記載の方法。
【0469】
実施形態J12.第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含む、請求項J11に記載の方法。
【0470】
実施形態J13.第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上の補間を更に含む、請求項J11に記載の方法。
【0471】
実施形態J14.第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む、請求項J1に記載の方法。
【0472】
実施形態J15.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含む、請求項J1に記載の方法。
【0473】
実施形態J16.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、1つ以上の共通のトランスデューサ要素を含む、請求項J1に記載の方法。
【0474】
実施形態J17.第1のトランスデューサアレイが、第2のトランスデューサアレイのサブセットを含む、請求項J1に記載の方法。
【0475】
実施形態J18.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、別個のトランスデューサ要素を含む、請求項J1に記載の方法。
【0476】
実施形態J19.第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイが、各々、音響トランスデューサアレイを含む、請求項J1に記載の方法。
【0477】
実施形態J20.音響トランスデューサアレイが、超音波トランスデューサアレイを含む、請求項J19に記載の方法。
【0478】
実施形態K1.無線電力又はデータを交換するように構成されたシステムであって、
リンクスキャン信号及びフィードバック信号を送信するように構成された第1のデバイスと、
第1のトランスデューサアレイ、第2のトランスデューサアレイ、及びプロセッサを含む第2のデバイスと、を備え、
第1のトランスデューサアレイが、第1のデバイスからリンクスキャン信号及びフィードバック信号を受信するように構成されており、
プロセッサが、第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成し、フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のトランスデューサアレイ構成を決定するように構成されており、
第2のトランスデューサアレイ構成が、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換するように構成されている、システム。
【0479】
実施形態L1.無線システムで無線信号を交換する方法であって、
リンクスキャン信号及びフィードバック信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイを使用してリンクスキャン信号及びフィードバック信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、第2のデバイスの第1のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成することと、
フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することと、
第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を使用して、1つ以上の無線信号を第1のデバイスと交換することと、を含む、方法。
【0480】
実施形態L2.リンクスキャン信号が、インパルス信号及びパルス信号のうちの1つ以上を含む、請求項L1に記載の方法。
【0481】
実施形態L3.パルス信号が、矩形パルス、ディラックパルス、正弦波パルス、三角形パルス、台形パルス、二乗余弦パルス、シンクパルス、ガウスパルス、及びパルス信号のキャリア周波数の1つ以上のサイクルのうちの1つ以上を含む、請求項L2に記載の方法。
【0482】
実施形態L4.受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理することが、受信されたリンクスキャン信号による受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項L1に記載の方法。
【0483】
実施形態L5.第1のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素によって受信された、受信されたリンクスキャン信号を処理することが、無線システムのインパルス応答を決定することを含む、請求項L1に記載の方法。
【0484】
実施形態L6.受信されたリンクスキャン信号及び受信されたフィードバック信号を処理することが、無線システムのインパルス応答による受信されたフィードバック信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項L5に記載の方法。
【0485】
実施形態L7.第2のデバイスのプロセッサを使用して、デコンボリューションの出力信号の1つ以上の部分を抽出することを更に含む、請求項L6に記載の方法。
【0486】
実施形態L8.デコンボリューションの出力信号の1つ以上の部分を抽出することが、固定振幅を有するデコンボリューションの出力信号の1つ以上の領域を見つけることを含む、請求項L7に記載の方法。
【0487】
実施形態L9.第2のデバイスの第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することを含む、請求項L1に記載の方法。
【0488】
実施形態L10.第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、相互相関及び時間反転のうちの1つ以上を実施することを含む、請求項L9に記載の方法。
【0489】
実施形態L11.第2のトランスデューサアレイの1つ以上のトランスデューサ要素を通して無線信号を送信するための振幅、信号強度、位相、及び時間遅延のうちの1つ以上を決定することが、第1のトランスデューサアレイ及び第2のトランスデューサアレイのトランスデューサ要素の相対的な空間位置に基づく、振幅、信号強度、位相、及び遅延のうちの1つ以上の補間を更に含む、請求項L9に記載の方法。
【0490】
実施形態L12.第2のトランスデューサアレイ構成を決定することが、閉ループ給電の方法を含む、請求項L11に記載の方法。
【0491】
実施形態M1.無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
リンクスキャン信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、リンクスキャン信号データに基づいて、プリディストーションデータ信号を生成することと、
プリディストーションデータ信号を第2のデバイスから第1のデバイスに送信することと、
第1のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、プリディストーションデータ信号を受信することと、
第1のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたプリディストーションデータ信号を処理して、復号化されたデータを生成することと、を含む、方法。
【0492】
実施形態M2.リンクスキャン信号が、インパルス信号を含み、プリディストーションデータ信号を生成することが、受信されたリンクスキャン信号によるデータ信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項M1に記載の方法。
【0493】
実施形態M3.リンクスキャン信号データが、無線システムのインパルス応答を含み、プリディストーションデータ信号を生成することが、無線システムのインパルス応答によるデータ信号のデコンボリューションを実施することを含む、請求項M1に記載の方法。
【0494】
実施形態M4.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、プリディストーションデータ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項M1に記載の方法。
【0495】
実施形態M5.第1のデバイスが、外部無線デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された移植可能医療デバイスを含み、プリディストーションデータ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項M1に記載の方法。
【0496】
実施形態N1.無線システムでデータ信号を復号化する方法であって、
データ信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して、データ信号を受信することと、
第2のデバイスの複数のトランスデューサ要素を使用して受信された、1つ以上の受信されたデータ信号に、第2のデバイスのプロセッサを使用して、所定の遅延を適用して、遅延されたデータ信号を生成することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して2つ以上の遅延したデータ信号を合計して、1つ以上の遅延され合計されたデータ信号を生成することと、
1つ以上の遅延され合計されたデータ信号に少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用してデータ信号を復号化することと、を含む、方法。
【0497】
実施形態N2.
データ信号を送信する前に、第1のデバイスから第2のデバイスにフィードバック信号を送信することと、
第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、フィードバック信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して受信されたフィードバック信号を処理して、フィードバック信号データを生成することと、
フィードバック信号データに少なくとも部分的に基づいて、所定の遅延を計算することと、を更に含む、請求項N1に記載の方法。
【0498】
実施形態N3.
データ信号を送信する前に、第1のデバイスから第2のデバイスにリンクスキャン信号を送信することと、
第2のデバイスの1つ以上のトランスデューサ要素を使用して、リンクスキャン信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、受信されたリンクスキャン信号を処理して、リンクスキャン信号データを生成することと、
リンクスキャン信号データに少なくとも部分的に基づいて、所定の遅延を計算することと、を更に含む、請求項N1に記載の方法。
【0499】
実施形態N4.第1のデバイスが、移植可能医療デバイスを含み、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配設されるように構成された外部無線デバイスを含み、データ信号が、アップリンクデータ信号を含む、請求項N1に記載の方法。
【0500】
実施形態N5.第1のデバイスが、外部無線デバイスを備え、第2のデバイスが、第1のデバイスから物理的に分離して配置されるように構成された移植可能医療デバイスを備え、データ信号が、ダウンリンクデータ信号を含む、請求項N1に記載の方法。
【0501】
実施形態O1.無線システムを較正する方法であって、
1つ以上のキャリア周波数を含む1つ以上のテスト信号を、無線システムの第1のデバイスから無線システムの第2のデバイスに送信することと、
第2のデバイスを使用して1つ以上のテスト信号を受信することと、
第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の受信されたテスト信号を処理して、テスト信号データを生成することと、
テスト信号データに少なくとも部分的に基づいて、第2のデバイスのプロセッサを使用して、1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定することと、
1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を含む、1つ以上の無線コマンドを第2のデバイスから第1のデバイスに送信することと、
1つ以上の選択されたキャリア周波数に対応する情報を第1のデバイスのメモリに記憶することと、を含む、方法。
【0502】
実施形態O2.1つ以上の選択されたキャリア周波数を含む無線信号を第1のデバイスから第2のデバイスに送信することを更に含む、請求項O1に記載の方法。
【0503】
実施形態O3.送信された無線信号が、フィードバック信号、リンクスキャン信号、及びアップリンクデータ信号のうちの1つ以上を含む、請求項O2に記載の方法。
【0504】
実施形態O4.1つ以上の選択されたキャリア周波数を決定することが、受信されたテスト信号のパラメータが所定の閾値よりも大きい値を有する1つ以上のキャリア周波数を決定することを含む、請求項O1に記載の方法。
【0505】
実施形態O5.受信されたテスト信号のパラメータが、信号強度、信号振幅、信号電力、信号エネルギー、信号対ノイズ比、信号対干渉比、リンク効率、及びリンクゲインのうちの1つ以上を含む、請求項O4に記載の方法。
【0506】
実施形態O6.第1のデバイスのメモリが、不揮発性メモリ及び揮発性メモリのうちの1つ以上を含む、請求項O1に記載の方法。
【0507】
上記の説明は、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために特定の命名法を使用した。しかしながら、本発明を実施するために特定の詳細は必要とされないことは、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の特定の変形例の上記の説明は、例示及び説明の目的で提示される。これらは網羅的であること、又は本発明を開示される正確な形態に限定することを意図するものではなく、当然ながら、上記の教示を考慮して多くの修正及び変形が可能である。変形は、本発明の原理及びその実用的な用途を最もよく説明するために選択及び説明され、それによって、当業者であれば、企図される特定の使用に適している様々な修正を用いて、本発明及び様々な実装を最もよく利用することができる。以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物は、本発明の範囲を定義することが意図される。
図1
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【国際調査報告】