TOP > 国内特許検索 > インプラント通信用送信アンテナおよびそれを用いたUWB通信システム

インプラント通信用送信アンテナおよびそれを用いたUWB通信システム コモンズ

国内特許コード P150011158
掲載日 2015年1月5日
出願番号 特願2014-234331
公開番号 特開2016-100671
出願日 平成26年11月19日(2014.11.19)
公開日 平成28年5月30日(2016.5.30)
発明者
  • 清水 悠斗
  • 安在 大祐
  • 王 建青
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 インプラント通信用送信アンテナおよびそれを用いたUWB通信システム コモンズ
発明の概要 【課題】BAN用の小型で広帯域対応の送信用アンテナを提供する。
【解決手段】インプラント通信用送信アンテナであって、比誘電率が10以下で厚みが0.5.0~2.0mmの誘電体基板に、導体幅が0.5~2.0mm、長軸/短軸が1.0~3.0の円形または楕円形の導体パターンが形成された一対の平面ループアンテナから構成され、当該ループアンテナの導体面が互いに直交するように配置された、インプラント通信用偏波ダイバーシティ送信アンテナ。また、当該偏波ダイバーシティ送信アンテナと平面ループ受信アンテナと対で使用するUWBインプラント通信システム。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


近年、内視鏡分野では、撮影機能や無線通信機能等を内蔵したカプセル型内視鏡が消化管等の被検体内部を移動し、被検体内部を順次撮影して画像データを生成し、この画像データを順次無線送信し、被検体外部の受信装置が受信するシステムが普及してきた。受信した画像データは受信装置に内蔵されたメモリに記憶され、さらに検査後には画像データが画像表示装置に取り込まれて被検体の診断が行われる。



このカプセル型内視鏡の主な利用周波数帯は400MHzMICS (Medical Implant Communication Service) 帯であるが、カプセル内視鏡の無線通信の信号は人体中を伝搬するため,周波数がさらに高くなると人体からの信号減衰の影響を大きく受けるため、人体からの信号減衰を低く抑えるために低い周波数を用いているのが現状である.しかし,カプセル内視鏡の開発が進んだことによって,より鮮明で高解像度の画像取得が可能になった背景より,インプラント通信においても高品質な画像伝送に耐えうる高速かつ大容量の通信の要求が強くなってきた。しかし、現状のカプセル内視鏡の伝送速度は数百kbps 程度で,リアルタイムの高品質画像伝送という条件を満たしているとは言えず,さらには,現在主流の400MHz MICS 帯カプセル内視鏡は狭帯域周波数帯の制限を受けるため,高速伝送を実現するのは原理的に困難である。



そこで、カプセル内視鏡等の無線ボディエリアネットワーク(Body Area Networks:BAN)において、より広帯域のUWBローバンド(3.4-4.8GHz)に着目される。この周波数帯を使用したBANは、本来は人体の体表上に通信端末が配置されるウェアラブルBANとして利用されてきた背景があるが、この周波数帯をインプラントBANに適用する報告が数例行われている。しかしながら、高周波数帯であるため通信特性は非常に低く通信特性向上が課題として残されていた。関連技術としては、受信側で複数のアンテナを用いる受信ダイバーシティ技術が非特許文献1参照に開示されており、通信特性の向上は確認されているものの高品質カプセル内視鏡伝送の要求に耐えられる性能が十分に得られていない問題があった。



また、カプセル内視鏡に埋め込むにはアンテナの小型化が要求されるが、アンテナサイズは周波数に依存するため、400MHz MICS 帯ではアンテナ小型化のためにアンテナ効率が低下する問題があった。一方、UWB帯では高周波数帯であるため波長が短く、400MHz MICS 帯よりもアンテナサイズをより容易に小型化・高効率化が可能である。しかしながら、UWB帯は単一周波数ではなく広帯域にわたる周波数範囲で優れた性能を示すアンテナが要求されるなど別の課題もある。UWB帯の導入によりアンテナ小型化が容易になったことでダイバーシティアンテナ等の種々のアンテナ技術が候補として知られているが、インプラントBANにおいて小型かつ広帯域送信用アンテナの開発はほとんど行われていない。

産業上の利用分野


本発明は、カプセル型内視鏡等のインプラント通信等に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
インプラント通信用送信アンテナであって、比誘電率が10以下で厚みが0.5~2.0mmの誘電体基板に、導体幅が0.5~1.5mmで、長軸/短軸が1.0~3.0の円形または楕円形の導体パターンが形成された一対の平面ループアンテナから構成され、当該ループアンテナの導体面を含む平面が互いに直交するように配置された、インプラント通信用偏波ダイバーシティ送信アンテナ。

【請求項2】
比誘電率が10以下で厚みが0.5~2.0mmの誘電体基板の一表面に半径が10.0~15.0mmの半円、基板裏面に上底が20.0~25.0mm、下底が35.0~40.0mm、高さが15.0~25.0mm の台形の導体パターンが形成されたダイポール型受信アンテナと対で使用される請求項1に記載のインプラント通信用偏波ダイバーシティ送信アンテナ。

【請求項3】
前記インプラント通信用偏波ダイバーシティ送信アンテナと前記ダイポール型受信アンテナとを対で使用するUWBインプラント通信システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2014234331thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close