Ultrasound monitor

【発明の詳細な説明】 超音波モニター本発明は超音波モニターに関する。 本発明は主に、人間その他の動物でありうる対象物の呼吸運動をモニターするためのモニターのような超音波動作モニターに関する。 しかしながら、本発明は流体粘性測定のような流体の特性を超音波で測定することにも関する。 無呼吸即ち呼吸停止を感知するために、乳児から反射された超音波をモニターすることによって乳児の呼吸をモニターすることが提案されている。 呼吸が停止すると警報信号が発せられ、緊急の手当ができるように、親または病院の看護婦が呼び出される。 ＧＢ ２ １９２ ７１３及びＵＳ ４ １９７ ８５６の明細書に提案されているようなシステムにおいて連続的な超音波が使用され、フェーズロックループが提供されることにより、超音波源の周波数が変化する。 フェーズロックループのアナログ出力信号は時間領域の対象物の運動を表す。 周知のシステムは、ベビーベッドのそばを通る人のような近くの対象物の運動に反応するため誤った警報信号を発し易い。 現システムによってより識別可能にしようとすると、乳児の呼吸に対する感度が失われる可能性がある。 本発明の第一局面によると、対象物の運動をモニターするための運動モニターは、超音波エミッター及び対象物から反射される音波を受けるようになされた超音波レシーバと、エミッターが定期的に超音波パルスのバーストを発するようにさせるためのパルス付勢手段と、レシーバに応答して、レシーバの出力をモニターし、異常な動き又は動きがないことを示す検出手段とを備える。 モニターすべき運動が周期的な運動である場合、続けて起こる超音波のバーストの時間周期は実質上 その周期時間よりも短いように設けられる。 異常な動き又は動きがないことを示す上に、検出手段は通常の運動を示すように設けられることもできる。 本発明は運動モニターとして使用するためになされたのであるが、我々は流体特性の測定にデジタル位相識別分析技術を適用することに利点があるであろうと考えた。 超音波が流体を通じてエミッターからレシーバへ伝達され、流体の状態が幾分変化すると、この変化によって、受けた信号に位相の変化が生じうることがわかった。 本発明の第二局面において、超音波モニターは、超音波エミッター及び超音波レシーバと、エミッターとレシーバとの間の音の経路に挿入されることにより超音波がチャンバ内の流体を通過する流体チャンバと、エミッターへの入力及びレシーバからの出力に応答し、該入力と該出力との位相関係における変化をモニターするようになされたデジタル位相モニタリング手段とを備える。 このようなモニターは例えば、温度変化のようなチャンバ内の流体における変化をモニターするために使用可能である。 このような変化は音速を変えるので、 入力と出力との位相関係が変化する。 流体における粘性又は組成の変化も音速の変化に関連するので、測定可能である。 このようなモニターは例えば、超音波をチャンバ内の流体行程方向に平行に送り、チャンバ内の有効超音波速度を変化させることによって、流体の速度を測定するために使用可能である。 流体速度は、所定の流体への加圧差に対する流体粘性の度合でありうるので、入力と出力との位相変化が粘性変化の度合となるようにすることも可能である。 本発明の第二局面による超音波モニターが固定超音波反射体を含むことにより、音波は流体を通ってエミッターからエミッターに隣接可能なレシーバへ二方向に通過することが可能である。 本発明の第一又は第二局面によるモニターの好適な実施例において、超音波エミッターは、超音波レシーバとの混信の問題を解決するために不活動時間を有する。 超音波パルスはエミッターに最適な周波数で発せられることが好ましい。 流体の速度測定に使用される以外は、超音波エミッター手段及び超音波レシーバ手段は互いに近接して取り付けられるか又は一体に形成されることが好ましく、さらに好適な実施例において、超音波エミッター及びレシーバは共に、エミッター機能とレシーバ機能との切り替えをするようになされている単一の変換器を備えている。 検出手段は好ましくはレシーバの今回の出力と前回の出力とを比較するように設けられている。 また、レシーバの出力もしくはレシーバの成分が所定時間以上の間、実質上、変化しない場合は検出手段によって警報出力が発せられる。 モニターが呼吸モニターとして使用される場合、警報出力は、驚愕ルーチンを開始するように設けられる。 このルーチンにおいて、モニターされた対象物は大きな音のような剌激にさらされ、対象物の刺激への応答は検出手段によって検出される。 このような装置は特に、乳児をモニターするのに適しているが、高年齢の患者にも使用可能である。 対象物を驚かすことによって呼吸させることができなかった場合に警報信号が発せられるようにすることが好ましい。 新生児の身長及び体重は、１８カ月頃の子供のものと非常に異なり、呼吸その他の行動のパターン及び深さも著しく異なることが認識されている。 従って、乳児の運動モニターは、単一の運動モニターが幼児の発育において傷を受け易い期間を通じて使用可能であるように、幼児において発生する変化に、運動モニター検出パラメータが自動的に適合するように設けられたソフトウェア又はファームウェエアを制御することを含むことが好ましい。 本発明の重要な特徴は、出力増幅器で断続的にしか表されていないにもかかわらず装置内でなお継続している進行中の送信器駆動振動と固定されている対象物から反射される戻り信号振動との間に実質上固定されている位相関係があること、これら二つの信号と動いている対象物から反射される戻り信号振動との位相における差異が変化していること、さらに、この位相差異の変化の大きさが運動の大きさに対して、実質上線状の関係を有し、位相差異の変化率によって運動速度が表されることを認識することにより、対象物の動いた距離とその速度を測定可能とすることにある。 位相検出器からのアナログ信号を処理している時に生じうる誤差を回避するために、位相における差異は完全なデジタル手段によって検出されることが好ましい。 タイミングジッターによって引き起こされる誤差をなくすために、処理装置クロックと指示の実行とを、また位相検出器クロックと超音波駆動発振器とを同期させるよう、単一のマスタシステムクロックからタイミング及び計数パルスを得るように運動モニターがなされることが好ましい。 運動検出システムの分解能及びこのシステムによって可能な運動検出の正確さは、位相検出器の安定度及び位相検出器クロックの周波数の関数である。 システムの帯域及び範囲は、超音波パルスバーストの頻度及び持続時間によって限定される。 マスタクロックは高周波数 好ましくは１０〜３０ＭＨｚの範囲で作動するようになされることが好ましい。 本発明の好適な特徴は、モニターすべき対象物からの超音波の反射と静止状態のベビーベッドの横木のようなその他の対象物からの反射とを識別するための検出手段のトレーニングに関し、上述した原則に基づく。 好適な特徴に従って、位相差信号のシーケンスをパルス毎に分析し、グループ内の相関関係を識別することによってレシーバの視界における対象物を特定し、 エコー信号の特徴を記憶し、続いて行われるモニターの間に多様なエコー信号の識別をするように検出手段が設けられている。 これにより、特定の選択された対象物における好ましくない状態にのみ応答して警報信号が発せられる。 トレーニングシーケンスは好ましくは、エミッターが超音波パルスのバーストを発するようにさせることを含み、このバーストの持続時間は異なる。 また、シーケンスは、異なる対象物から結果として受けるエコーの持続時間をモニターすることを含み、エミッターパルスの持続時間の変化とともに、特定の対象物に対応している識別可能なエコーの持続時間の変化が対象物の記憶プロフィール設定のために、モニターされる。 記憶プロフィールは、超音波を受けるレシーバの視界内の対象物の各々に対して、このように設定される。 従って、モニターの通常の作動において、モニターすべき特定の対象物以外の対象物からのエコーは無視され、動きにおいて検出される異常な状態、または特定の対象物が動かないことにのみ応答して警報信号が発せられる。 本発明の第三局面によって提供される対象物の運動をモニターするための超音波モニターは、超音波エミッターと、対象物から反射される音波を受けるようになされた超音波レシーバと、エミッターが周期的に超音波パルスのバーストを発するようにさせるためのパルス付勢手段と、レシーバに応答して、レシーバの出力をモニターするための検出手段とを備える。 検出手段は、位相差信号のシーケンスをパルス毎に分析し、パルスのグループ内の相関関係を識別することによってレシーバの視界における対象物を特定し、エコー信号の特徴を記憶し、続いて行われるモニターの間に多様なエコー信号の識別をするように設けられている。 これにより、特定の選択された対象物の状態にのみ応答して、対象物の状態を示す指示信号が検出手段によって発せられる。 本発明の第四局面によって提供される対象物の運動をモニターするための超音波モニターは、超音波エミッターと、対象物から反射される音波を受けるようになされた超音波レシーバと、エミッターが周期的に超音波パルスのバーストを発するようにさせるためのパルス付勢手段と、レシーバに応答して、レシーバの出力をモニターするための検出手段とを備える。 モニターはトレーニングシーケンスを有し、このシーケンスは、エミッターが超音波パルスの「バースト」を発するようにさせることを含み、このバーストの持続時間は異なる。 また、シーケンスは、異なる対象物から結果として受けるエコーの持続時間をモニターすることを含み、エミッターパルスの持続時間の変化とともに、特定の対象物に対応している識別可能なエコーの持続時間の変化が対象物の記憶プロフィール設定のために、モニターされる。 記憶プロフィールは、超音波を受けるレシーバの視界内の対象物の各々に対して、このように設定される。 さらに、本発明による運動モニターは、橋、建物、煙突等のような土木工学建造物を低周波振動でモニターするために使用される。 この場合、必要な帯域は１ ／１０Ｈｚ〜１０Ｈｚであり、分解能は０．１ｍｍより小さいであろう。 以下、本発明による乳児呼吸モニタリング装置の例のみ、添付している図面を参照して述べる。 図面において、 図１は装置のブロック回路図であり、 図２は使用位置に示されている装置の斜視図であり、 図３はレシーバの円錐形の視界を示し、 図４〜７はトレーニングシーケンスの原理を示す図であり、 図８は、通常の作動モードにおいて記録されているデータの一連の一次元アレイを示し、 図９はソフトウェア機能を示すフローチャートであり、 図１０はエコー信号データのグラフである。 ハードウェア ： 図１に示すように、超音波送信変換器１は、メインマイクロプロセッサの水晶制御発振器即ちクロック２の正確な分周である周波数ディバイダ４からの固定周波数で、増幅器１２によって駆動される。 通常のモニタリングモードにおいて、 振動のバーストが、マイクロプロセッサ３及びこれに続くプログラムメモリ５に記憶されているソフトウェアによって制御されている間、周期的に送信される。 目標領域から戻された超音波エコーは超音波レシーバ６によって感知され、結果として生じた信号は増幅器７によって十分に利得調節され、通常予測されるエコー振幅信号に制限されるよう処理される。 この信号は、マイクロプロセッサ３によって制御され、戻りエコー信号の各振動に対してデジタル出力を発するデジタル位相差検出器８に供給される。 高周波プロセッサクロックは、位相差弁別器内の位相差計数器を駆動するためのクロックとして使用される。 マイクロプロセッサはこれらの計数を、読み取り、プログラムメモリ５に記憶されている分析ソフトウェアの制御下で処理するために、データ記憶装置９に記憶させる。 本システムは標準ＨＣＭＯＳ論理素子を利用して実行される。 通信手段１０が、運動検出を詳細に分析することができるようにコンピュータ又はネットワークとの接続のために、設けられている一方で、局部指示のために表示及び警報手段１１が設けられている。 論理は、送信器又はレシーバ変換器の素子が一度に一つだけ有効であるように設計されている。 図２に示されているように、装置は直立部材１５及び直立部材１５に対して鈍角に延出している張り出し部材１６を有するハウジング１４を備える。 送信器１ 及びレシーバ６は、発信及び受信の円錐形領域が通常、下に向けられるように、 部材１６内に収容されている。 従って、部材１５をベビーベッドの側方又はベビーベッドに沿った壁面に固定した場合、円錐形領域はベビーベッドの床面の中央領域に当たる。 ソフトウェア ： ソフトウェアによって行われるメインシーケンスが図９に示されている。 最初に、ソフトウェア制御によって、トレーニングモードが開始する。 このモードの詳細は後に述べる。 本来、短時間のパルスのバーストが伝送される。 戻り信号は次に処理され、どこに目標となる対象物が位置しているのかが決定される。 次にソフトウェアによってこの情報が使用され、走査しなければならない有効領域が決定される。 このトレーニングモードは、安定した「目標領域」が設定されるまで維持される。 この時点で、ソフトウェアは、運動及び呼吸を検出するための通常の作動モードに変化し、より長時間の規則的なパルスバーストを開始する。 戻りパルス及び隣接しているパルス間の時間差が次に分析される。 この情報は記憶され使用され、規則的な呼吸を表すソフトウェアプロフィール又は運動マップが作成される。 「驚愕」シーケンスは、呼吸が極端に長い間、極端に浅い場合、検出された呼吸の時間が極端に長い場合、又は呼吸が検出された後、呼吸が行われない場合に開始される。 最後の場合には警報シーケンスが開始される。 驚愕刺激の後、応答が検出されたが、その後も呼吸が検出できないと、再び驚愕音が鳴らされる。 また、驚愕音が鳴らされた後も状態が変わらない場合は、外傷の可能性を示すパルス警報が鳴らされる。 本装置は好ましくは、様々に手動調節可能なレベル、周波数及び持続時間で、 驚愕音又は警報音を発することができる。 ソフトウェアは、トレーニングモードにおいて、目標が通常、装置の２〜６フィート以内に位置する場合、目標領域を検出するために自動レンジングが行われ、同様に、呼吸プロフィールが自動的に作成される程度に適応性を有する。 トレーニングモード ： 装置が作動を開始すると、目標対象物が視界内のどこに位置するかを知ることが重要である。 実際上、この視界は図３に示されているように円錐形であり、円錐の頂点は超音波変換送信器にあたる。 円錐の広がりの角度は任意であり、使用されているタイプの変換器の特性のみによって決定される。 実際上、この角度は通常、２５〜１２０゜の範囲内でありうる。 視界の深さは最高６フィートでありうるが、実際上、目標対象物が送信器の２〜６フィート内にある場合に最善の結果が得られた。 この視界内の少なくとも一つの対象物は、超音波にあたると、エコーを超音波変換レシーバ６に戻す。 戻されたエコーの大きさは対象物のサイズによる。 どのような対象物が視界に位置するかを決めるために、マイクロプロセッサソフトウェアによってシーケンスが開始され、超音波の１６の「バースト」が伝送される。 最初のバーストは正確に２つの超音波周期からなり、第二バーストは正確に４周期、第三は正確に６周期、最後に１６番目のバーストは３２周期からなる。 このことは図４に示されている。 各バーストのあと、４０ｍＳの遅延がみられ、それにより隣接しているバーストを識別する手段が形成される。 図５に示されているように、視界に向けられた場合のこれらの超音波のバーストによる効果を考える。 図において２次元で示されているが、実際は、３次元における対象物によって超音波エコーが戻される。 送信器Ｔによって２周期の第一バーストが伝送された後、小さな対象物Ｓは、 サイズが小さいので、わずかなエコーしか戻さない。 又はエコーは戻されない。 より大きな対象物Ｌは、サイズが大きいので、より大きな信号を戻す。 戻されたエコーは左に図示されている。 送信器Ｔによって４周期の第二バーストが伝送された後は、どのような対象物から戻されたエコーも図６に示されているように比例して大きい。 同様に、伝送バーストが長くなるにつれて、対象物のサイズによって、図７に示されているように戻されたエコーも長くなる。 エコーが重なることは、可能であり、許容できることは注意すべきである。 即ち、対象物Ｓが対象物Ｌに非常に近いと、超音波の長いバーストの後、Ｓからのエコーの後縁がＬからのエコーの前縁に重なる可能性がある。 最初に使用されたソフトウエアデータ圧縮技術によって依然として二つの対象物の間の識別が可能であろう。 １６の伝送バーストの各々の後、マイクロプロセッサ及びハードウェアによって戻り信号エコーが捕獲される。 信号の振幅は重要ではないことに注意すべきである。 各場合において戻りエコーの持続時間のみが重要である。 この持続時間はマイクロプロセッサクロック発振器の周期の数によって測定される。 この発振器は通常１０ＭＨｚ以上で作動する安定した水晶制御装置なので、１００ｎＳ以上のタイミングの正確さが得られる。 各伝送バーストの後に捕獲されたデータはデータ圧縮を受け、結果として１６ バイトのデータが順次メモリに記憶される。 本来、データ圧縮後、エコーの存在がＦＦの１６進数値として記憶され、エコーがないことは００として記憶される。 このことは次の表に示されている。

各

コラムに示されているＦＦ及び０値の数が次に合計される。 高い合計数値は大きな対象物とその物理的な位置を示し、低い数値は小さな対象物とその物理的な位置を示している。 位置づけられた各対象物に対して、マイクロプロセッサのメモリにおいて各対象物から戻されたエコーデータを評価するためにデータの表が作成される。 表は各々、視界内の特定領域に対して「ウインドウ」を表しているといえるかもしれない。 一旦、目標対象物の大体の位置が評価され、各対象物に対してデータウィンドウが作成されると、ソフトウェアによってループに入り、それにより超音波バーストの類似のシーケンスが伝送されるが、各バーストは初期のレンジングシーケンスによって使用されたバーストよりも持続時間が長い。 戻されたデータは以前のようにデータ圧縮を受けるが、その程度は小さい。 このことにより各ウィンドウに記憶されるべきより多くのデータ（又は少なくともより高い分解能のデータ）が作成される。 数多くのプログラムループの後、どのウィンドウが静的対象物、例えば子供のベッドのレールからのデータを含むのか、またどのウィンドウが動的目標、例えば動いている幼児から得られたデータを含むのかを決定することができる。 乳児をモニターするために、マイクロプロセッサのソフトウェアは静的対象物によって戻された情報を放棄する。 有効ウィンドウが一旦選択されると、規則的な呼吸パターンが現れるまでデータは連続的に分析される。 その後、ソフトウェアはそのトレーニング又は自動レンジングフェーズを完了させ通常のモニタリングフェーズへ出る。

通常作動モード ： 通常の作動において、ソフトウェアによって、目標領域内の運動のプロフィールが分析され、通常、空気流又はベビーベッド上でのブランケットによって生じるランダムな動きと眠っている間に呼吸している子供の規則的な繰り返しの運動の特徴との識別がなされる。 呼吸運動の最大の深さが検出される点が目標の中心として分類され、この距離を中心とした１６の連続的な超音波振動のバーストのウィンドウがかなり詳細に分析される。 これは目標ウィンドウとして規定される。 図８にはウィンドウから反射された振動を記録する一連の一次元的な１６のビットアレイが示されている。 このアレイは、発せられたバーストの周波数の通常半分である例えば２０Ｈｚの基本周波数で結局、記録される。 アレイの最初又は最後の一連の０はレシーバから出力がとられない時間を示している。 アレイにおける００から最大Ｃ６までの値を有する数は、ベースと発せられたバーストから一パルスのエコーとして受けられた各信号との位相差の大きさを表している。 この大きさは０から最大位相差（１８０゜）の範囲で変化する。 例えば図８の００７０の行に示されているように、類似している数字のシーケンスが現れた場合、このシーケンスはウィンドウにおけるある対象物から反射され発せられたバーストの断片を表しているようである。 アレイにおけるシーケンスの位置は対象物の送信器からの距離に相当している。 逐次バーストに対して記録されたアレイにおけるシーケンス間の変化を比較することによって、ソフトウェアは、乳児の呼吸を示す例えば一分間当り１５〜６ ２周期の規則的運動を行っている対象物を識別することができる。 このような運動が停止するか又は不十分な運動が検出された場合、「驚愕」シーケンスが上述したように初期化される。 乳児が、運動の最大量が目標ウィンドウの中心近くでなくなるほどベビーベッドでの位置を変えた場合には、乳児の新たな位置を追跡するために目標ウィンドウの位置が調節される。 乳児が目をさまし絶えずベビーベッドの回りをはったり動いたりすると、呼吸パターンを正確に感知できなくなるが、これは重要ではない。 このような運動は乳児がずっと元気でいることを表しているからである。 無呼吸モニターの成功及び受容性における重要な要因は誤った警報を発することができないことであり、あまり規則的でない間隔で作動しているソフトウェアの多くによって目標ウィンドウが乳児の運動を追跡していることが確実にされる。 例えば、一秒間で６回レンジングルーチンが実行され、このルーチンにおいて所定の規則を用いて目標識別のために入力データがチェックされ、必要な場合は目標ウィンドウが調節される。 ４秒毎に別のルーチンによって目標領域全体における運動プロフィールが分析され、認識可能な呼吸運動が行われている場所が識別される。 目標ウィンドウにおけるイベント及びその位置を記録する数多くの確率イメージが作成される。 呼吸運動が停止した場合、１５秒間の警報秒読みが開始され、ソフトウェアによって、呼吸運動を認識し誤った警報を回避しようとするために、ソフトウェアが作成したデータバンクのインテリジェントスキャンが開始される。 第一に、良好な目標位置がチェックされ、フィルタされた出力ピーク値の位置、運動ピーク値の位置、最後に前回のイベントの確率マップがチェックされる。 運動が検出されない場合は、秒読みが終わると、警報シーケンスが開始される。 ハウジング１４には装置の通常機能を示すためにライト１７を設けることができる。 好ましくは、ライトは一列に設けられ、規則的な呼吸運動が検出されている問、端から連続的にライトがつき、呼吸パターンを示す運動と一致させて変化する照らされた「棒グラフ」が形成される。 乳児の寝返り又は腕ふりのような不規則な運動は検出されると、ディスプレイパターンに短い不規則な変化が生じるかもしれないが、ソフトウェアによって目標ウィンドウ内が続けてモニターされる。 図１０のグラフに示されているように、マイクロプロセッサソフトウェアによってエコー信号から得られたパラメータのいくつかがコンピュータ画面にプロット表示され、Ｘ軸はモニターからの距離をメータで示す。 一番上の線は視界内に生じる運動の振幅を表し、本実施例において最も著しい運動は約０．８Ｍと１． ３Ｍとの間の「こぶ」によって示されている。 次の線は連続しているアレイ間の位相差が一波長の５／１９８よりも小さい距離を示し、その次の線は、位相差が一波長の２／１９８よりも小さい距離を示している。 一番下の線は、ｘ軸方向に８．３ｍｍ間隔をあけて連続している１６の位置を含むウィンドウを識別し、ここにおいて最も規則的な運動が行われている。 モニターされている対象物が周期的運動を行う場合、運動の位相を示す信号を発するためにモニターの検出手段を使用してもよい。 このように信号は運動の各周期の所定の位相で生じさせることができ、この所定位相は調節可能とすることができるであろう。 この信号は接続されている装置を起動させるために用いてもよい。 本装置は乳児の呼吸のモニターに関して記載したが、心臓の鼓動をモニターするために本装置を修正することもできるであろう。 さらに本装置は、例えば産業処理制御において対象物の運動をモニターするために使用することもできるであろう。 呼吸モニターを用いて、心臓の鼓動によって引き起こされる胸の運動の信号をフィルタする必要があるが、鼓動をモニターする必要がある場合は、もちろん呼吸による成分をフィルタする必要がある。 必要な場合は、心臓の鼓動と呼吸成分の両方をモニターすることもできるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年３月３０日【補正内容】 請求の範囲１． 超音波エミッター（１）と、対象物（１３）から反射される音波を受けるようになされた超音波レシーバ（６）と、エミッターが周期的に超音波パルスのバーストを発するようにさせるためのパルス付勢手段（１２）と、レシーバに応答して、レシーバの出力をモニターし、対象物の通常の運動の所定のパラメータに関して異常である運動又は運動がないことを示す検出手段（８）とを備え、検出手段が、エミッターへの入力及びレシーバからの出力に応答して上記入力と上記出力との位相関係における変化をモニターするようになされているデジタル位相モニタリング手段（８）を備えることを特徴とする、対象物（１３）の運動をモニターするための超音波モニター。 ２． 検出手段がまた通常の運動を示すために設けられていることを特徴とする請求項１記載の超音波モニター。 ３． 一周期の運動を実行している対象物の周期的運動と一致させて逐次照らされるように設けられているライト（１７）を特徴とする請求項２記載の超音波モニター。 ４． 検出手段（８）がレシーバ（６）の出力とレシーバのそれ以前の出力とを比較し、レシーバ出力又はレシーバの成分が所定時間よりも長く実質上変化しない場合に警報出力を発するように設けられていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の超音波モニター。 ５． モニターが乳児呼吸モニターとして使用されるようになされ、モニターが乳児の呼吸運動を検出することができ、警報出力に応答して、モニターされている対象物（１３）が驚愕刺激にさらされる驚愕ルーチンを開始するための驚愕生成手段を備え、対象物の刺激に対する応答が検出手段（８）によって検出されることを特徴とする請求項４記載の超音波モニター。 ６． 上記驚愕生成手段によって驚愕剌激が生成されることに続いて乳児（１３） の呼吸運動を検出することができなかった場合に警報信号が開始されることを特徴とする請求項５記載の超音波モニター。 ７． モニターが幼児の発育の傷を受け易い時期を通じて使用できるようにモニター検出パラメータを幼児において生じる変化に適合させるように自動的に設けられているソフトウェア又はファームウェアを制御することを特徴とする請求項５ 又は６のいずれか一つに記載の超音波モニター。 ８． 検出手段（８）が、位相差信号のシーケンスをパルス毎に分析しパルスのグループ内の相関関係を識別することによってレシーバ（６）の視界内の特定対象物を識別し、エコー信号の特徴を記憶し、引き続いて行うモニターの間に様々なエコー信号間を弁別するために設けられ、それにより異常な運動又は運動がないことを示す指示信号が特定の選択された対象物（１３）の状態に応答してのみ発せられることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の超音波モニター。 ９． エミッター（１）により持続期間が異なる超音波パルスの「バースト」を発するようにさせ、異なる対象物から結果として受けたエコーの持続期間をモニターし、エミッターパルスの持続時間における変化とともに特定の対象物（１３） に対応する識別可能なエコーの持続時間における変化を対象物のメモリープロフィールを設定するためにモニターするトレーニングシーケンスをモニターが有し、メモリプロフィールは超音波発信を受けるレシーバの視界内の対象物の各々に対してこのように設定されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の超音波モニター。 １０． モニターが、モニターするべき特定の対象物（１３）以外の対象物からのエコーを無視するトレーニングシーケンスに続く通常作動を有し、警報信号が、 特定の対象物（１３）の運動において検出される異常な状態又は運動がないことに応答してのみ発せられることを特徴とする請求項９記載の超音波モニター。 １１． モニターが、０．１ｍｍよりも小さな分解能とともに実質上１／１０Ｈｚ 〜１０Ｈｚの範囲である帯域を有することによって土木工学建築物の低周波振動モニターを行うようになされていることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波モニター。 １２． 超音波エミッター（１）と、対象物（１３）から反射される音波を受けるようになされた超音波レシーバ（６）と、エミッターが周期的に超音波パルスのバーストを発するようにさせるためのパルス付勢手段（１２）と、レシーバに応答して、レシーバの出力をモニターするための検出手段（８）とを備え、検出手段（８）は、位相差信号のシーケンスをパルス毎に分析し、パルスのグループ内の相関関係を識別することによってレシーバ（６）の視界における特定対象物を識別し、エコー信号の特徴を記憶し、引き続いて行われるモニターの間、様々なエコー信号間を弁別するように設けられ、それにより対象物の状態を示す指示信号が、特定の選択された対象物（１３）の状態に応答してのみ検出手段によって発せられる、対象物（１３）の運動をモニターするための超音波モニター。 １３． 超音波エミッター（１）と、対象物（１３）から反射される音波を受けるようになされた超音波レシーバ（６）と、エミッターが周期的に超音波パルスのバーストを発するようにさせるためのパルス付勢手段（１２）と、レシーバに応答して、レシーバの出力をモニターするための検出手段（８）とを備え、エミッター（１）により持続期間が異なる超音波パルスの「バースト」を発するようにさせ、異なる対象物から結果として受けたエコーの持続期間をモニターし、エミッターパルスの持続時間における変化とともに特定の対象物（１３）に対応する識別可能なエコーの持続時間における変化を対象物のメモリープロフィールを設定するためにモニターするトレーニングシーケンスをモニターが有し、メモリプロフィールは超音波発信を受けるレシーバの視界内の対象物の各々に対してこのように設定される、対象物（１３）の運動をモニターするための超音波モニター。 １４． 検出手段が一周期の運動をする対象物の運動をモニターするようになされ、該検出手段が対象物の運動の周期の所定の位相で信号を発するように設けられている前記請求項のいずれかに記載の超音波モニター。 １５． 上記信号が発せられる位相を調節するための手段を備える請求項１４記載の超音波モニター。 １６． 超音波エミッター（１）及び超音波レシーバ（６）と、エミッター（１） とレシーバ（６）との間の音の経路に挿入されることにより超音波がチャンバ内の流体を通過する流体チャンバと、エミッターへの入力及びレシーバからの出力に応答し、該入力と該出力との位相関係における変化をモニターするようになされたデジタル位相モニタリング手段（８）とを備える、流体における変化をモニターするための超音波モニター。 １７． 固定超音波反射体により、音波は流体を通ってエミッター（１）からレシーバ（６）へ二方向に通過することを特徴とする請求項１６記載の超音波モニター。 １８． 超音波エミッター（１）及び超音波レシーバ（６）は互いに近接して取り付けられていることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の超音波モニター。 １９． 超音波エミッター（１）及び超音波レシーバ（６）が共に一体に取り付けられていることを特徴とする請求項１８記載の超音波モニター。 ２０． 超音波エミッター（１）及びレシーバ（６）が共に、エミッター機能とレシーバ機能との切り替えをするようになされている単一の変換器素子を備えていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一つに記載の超音波モニター。 ２１． モニターが流体の速度における変化をモニターするようになされていることを特徴とする請求項１６又は１７記載の超音波モニター。 ２２． モニターが流体の粘性における変化をモニターするようになされていることを特徴とする請求項１６又は１７記載の超音波モニター。 ２３． 超音波エミッター（１）が、超音波レシーバ（６）との混信の問題を解決するために不活動時間を有することを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の超音波モニター。 ２４． タイミングジッターによって引き起こされる誤差をなくすために、処理装置クロックと指示の実行とを、また位相検出器クロックと超音波駆動発振器とを同期させるよう、単一のマスタシステムクロック（２）からタイミング及び計数パルスを得るようにモニターがなされていることを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の超音波モニター。 ２５． マスタクロックが、実質上１０〜５０ＭＨｚの範囲の高い周波数で作動するようになされていることを特徴とする請求項２４記載の超音波モニター。 ２６． 超音波エミッターに入力を与えることによって超音波を超音波エミッター（１）から超音波レシーバ（６）へ流体を経て伝送し、レシーバから出力を得て、上記入力及び上記出力に応答して上記入力と上記出力との間の位相関係における変化をモニターするためのデジタル位相モニタリング手段（８）を使用することを含む、流体における変化をモニターする方法。 ２７． 流体の流れの速度を、超音波が流れの方向に平行に伝送されるようにすることによってモニターし、上記位相関係における変化を速度における変化を計算するために使用することを特徴とする請求項２６記載の方法。 ２８． 流体の粘性を、流体が超音波の伝送方向に平行に流れるようにすることによってモニターし、上記位相関係における変化を流体の速度における変化と関連のある粘性における変化を計算するために使用することを特徴とする請求項２７ 記載の方法。 ２９． 位相差検出が完全なデジタル手段で行われることを特徴とする前記請求項のいずれか一つに記載の発明。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ