用于適應(yīng)性優(yōu)化通信設(shè)備的電源中的功率耗散和廣播功率的裝置、系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于適應(yīng)性優(yōu)化通信設(shè)備的電源中的功率耗散和廣播功率 的裝置、系統(tǒng)和方法
[0001] 引言
[0002] 本公開大體針對用于適應(yīng)性優(yōu)化通信設(shè)備的電源中的功率耗散和廣播功率的技 術(shù)。更具體而言，本公開針對用于適應(yīng)性優(yōu)化可攝取式通信設(shè)備的電源中的功率耗散和廣 播功率的技術(shù)。尤其是，本公開針對用于對可攝取式事件標(biāo)示器（IEM)適應(yīng)性優(yōu)化功率耗 散或適應(yīng)性優(yōu)化廣播功率（或其組合）的技術(shù)，所述可攝取式事件標(biāo)示器在相異材料暴露 于導(dǎo)電液體而溶解時充當(dāng)流電電源、例如電池。一旦以上述方式通電，IEM則傳遞廣播信號， 這將在下文中更詳細地描述。相應(yīng)地，可能期望在IEM廣播周期期間優(yōu)化信號的傳輸，同時 將從流電電池源中移除的電荷最小化。還可能期望的是通過控制在廣播周期期間從電池流 出的電流與傳輸脈沖的脈沖寬度的組合、并且權(quán)衡輸出電荷與預(yù)定的電池恢復(fù)電壓或電池 阻抗測量來優(yōu)化信號傳輸。
[0003] 本公開還大體針對用于判斷在可攝取式通信設(shè)備進入操作的高電流消耗模式之 前電池功率的可用性的裝置、系統(tǒng)和方法。對于可攝取式設(shè)備諸如IEM的操作，電池阻抗是 由隨時間的材料溶解量來確定的，并且可能以十倍或更多倍來變化，可能期望獲知在執(zhí)行 廣播通信操作之前電池能夠維持預(yù)定的電流消耗。
[0004] 本公開還大體針對使用襯底作為負端子的集成電路的裝置、系統(tǒng)和方法。對于使 用P型原材料的互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS)設(shè)備，使其襯底涉及系統(tǒng)的最負電位并不少 見。對于可攝取式設(shè)備（諸如IEM)，這樣的襯底連接形成電源的負端子，而半導(dǎo)體晶片的頂 部連接至電源的正端子。在這樣的配置之下，可能難以在晶片的頂側(cè)提供負端子連接，這是 由于存在正端子在電源激活期間短路的可能性、或者導(dǎo)致兩個端子之間的泄漏電流增大的 可能性。這種僅在晶片的頂側(cè)提供負端子并且依賴于襯底連接的困難，可能導(dǎo)致在晶片分 類測試中的測量不準(zhǔn)確性，這是由于存在從襯底到連接至負端子的片上電路的阻抗。相應(yīng) 地，可能期望提供這樣的負端子連接，其能夠位于晶片的頂側(cè)，僅在測試模式期間被激活并 且在操作的所有其他模式期間處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
[0005] 本公開還大體針對用于在可攝取式設(shè)備（諸如IEM)中將電源與廣播功率源分離 的裝置、系統(tǒng)和方法。在典型的架構(gòu)中，數(shù)字電路、模擬電路和I/O電路之間共享IEM的電 源。這種電源共享導(dǎo)致需要額外的電路而在廣播之前將共享的電源與模擬和/或數(shù)字電路 斷開從而不影響其操作，并且將足夠的電荷儲存在存儲設(shè)備上使得在電源與這些電路斷開 時模擬電路和數(shù)字電路保持可操作。相應(yīng)地，可能期望提供如下方法，通過所述方法IEM電 源能夠物理性地分離成允許移除電荷存儲設(shè)備的具有預(yù)定值的多個電源。此外，可能期望 提供用以使數(shù)字和模擬電路從任何耦接效應(yīng)去敏感化的架構(gòu)，所述耦接效應(yīng)是一個電源與 另一電源的緊密靠近所可能導(dǎo)致的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一個方面中，提供一種在廣播數(shù)據(jù)包的通信期間優(yōu)化傳送給接收器的功率的同 時穩(wěn)定電池設(shè)備的電池電壓的方法。所述方法包括：通過邏輯電路來接收廣播數(shù)據(jù)包，所述 廣播數(shù)據(jù)包具有預(yù)定數(shù)目的比特，用于被控制器傳遞至遠離于控制器而設(shè)置的接收器；通 過邏輯電路來判斷，在廣播數(shù)據(jù)包的預(yù)定數(shù)目的比特的第一子集上，采樣的電池電壓大于、 或小于、或等于額定電池電壓的周期數(shù)目；以及基于所計數(shù)的周期數(shù)目，其中采樣的電池電 壓不等于額定電池電壓超過所計數(shù)的周期總數(shù)目的一半，來執(zhí)行上調(diào)過程或下調(diào)過程。
【附圖說明】
[0007] 圖1是相異金屬位于相對端部的事件指示器系統(tǒng)的一個方面的框圖表示。
[0008] 圖2是可已被用在圖1的系統(tǒng)中的所用的控制設(shè)備的一個方面的框圖表示。
[0009] 圖3是與接收器通信的事件指示器系統(tǒng)的一個方面的框圖。
[0010] 圖4A示出提供比傳輸信號重復(fù)周期更長的嗅探周期（sniff period)的信標(biāo)開關(guān) 模塊的一個方面的圖。
[0011] 圖4B示出提供短但頻繁的嗅探周期以及提供長傳輸數(shù)據(jù)包的信標(biāo)開關(guān)模塊的一 個方面。
[0012] 圖5示出用于自動校準(zhǔn)過程的判決邏輯的一個方面。
[0013] 圖6示出用于自動校準(zhǔn)上調(diào)過程的判決邏輯的一個方面。
[0014] 圖7示出用于自動校準(zhǔn)下調(diào)過程的判決邏輯的一個方面。
[0015] 圖8示出用于判斷在可攝取通信設(shè)備進入操作的高電流消耗模式之前的電池可 用性的電池可用性判斷電路的一個方面。
[0016] 圖9示出用于提供負端子連接的電路圖，該負端子連接可位于晶片的頂側(cè)、僅在 測試模式期間被激活并且在操作的所有其他模式期間處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
【具體實施方式】
[0017] 在詳細解釋用于適應(yīng)性優(yōu)化通信設(shè)備的電源中的功率耗散和廣播功率的裝置、系 統(tǒng)和方法的各個實施例之前，應(yīng)注意，本文所公開的這種技術(shù)的各方面在應(yīng)用或用途上不 限于以下描述和附圖中所示出的結(jié)構(gòu)細節(jié)和各部分的設(shè)置。各個方面可以實施或合并在其 他方面、變型和修改中，以及可以用各種方式來實踐或?qū)嵤４送?，除非另外指明，否則本文 所采用的術(shù)語和表述這樣選擇是為了向讀者方便地描述所示出的方面，而不是出于對其進 行限制。另外，應(yīng)理解，任何一個或更多個所公開的方面、表述和實例可以與任何一個或更 多個其他所公開的方面、表述和實例進行組合，不受到限制。
[0018] 實施例1
[0019] 在一個方面，本公開大體針對用于適應(yīng)性優(yōu)化通信設(shè)備的電源（諸如電池）中的 功率耗散和廣播功率的裝置、系統(tǒng)和方法。更具體而言，在一個方面，本公開針對用于適應(yīng) 性優(yōu)化可攝取式通信設(shè)備的電源中的功率耗散和廣播功率的裝置、系統(tǒng)和方法。更具體而 言，在另一個方面，本公開針對用于適應(yīng)性優(yōu)化例如IEM的電池中的功率耗散和廣播功率 的裝置、系統(tǒng)和方法。
[0020] 在一個方面，用于適應(yīng)性優(yōu)化電源（諸如電池）中的功率耗散和廣播功率的技術(shù) 可以利用自動校準(zhǔn)判決邏輯來實現(xiàn)，所述自動校準(zhǔn)判決邏輯采用用于適應(yīng)性優(yōu)化電池中的 功率耗散和廣播功率的上調(diào)和下調(diào)過程。根據(jù)本公開，包括用于適應(yīng)性優(yōu)化電池中的功率 耗散和廣播功率的上調(diào)和下調(diào)過程的自動校準(zhǔn)判決邏輯，可在包括IEM的系統(tǒng)中實踐或?qū)?現(xiàn)。IEM 設(shè)備的方面在 Zdeblick 等的發(fā)明名稱為 "Communication System with Partial Power Source"的美國專利No. 7, 978, 064中公開，其全部內(nèi)容通過引用并入本文中。
[0021] 在描述自動校準(zhǔn)判決邏輯以及用于適應(yīng)性優(yōu)化電池中的功率耗散和廣播功率的 上調(diào)/下調(diào)過程的各個方面之前，本公開現(xiàn)在轉(zhuǎn)向?qū)τ谀軌驅(qū)嵺`自動校準(zhǔn)判決邏輯以及用 于適應(yīng)性優(yōu)化電池中的功率耗散和廣播功率的上調(diào)/下調(diào)過程的系統(tǒng)的簡要描述。
[0022] 相應(yīng)地，圖1是是相異金屬位于相對端部的事件指示器系統(tǒng)100的一個方面的框 圖表示。在一個方面，系統(tǒng)100可以與任何藥物制品結(jié)合使用。在一個方面，所述系統(tǒng)可用 于判斷患者何時服用了藥物制品，諸如藥丸、藥片、膠囊，且不限制于這些。然而，本公開范 圍不受到與系統(tǒng)100 -起使用的環(huán)境和制品的影響。例如，系統(tǒng)100可置于藥片上或置于 膠囊中，并置于導(dǎo)電液體中。藥片或膠囊然后經(jīng)一段時間溶解，并且將系統(tǒng)100釋放到導(dǎo)電 液體中。因此，在一個方面，藥片或膠囊可以在沒有藥物制劑或制品的情況下包含系統(tǒng)100。 這樣的膠囊例如可以用在存在導(dǎo)電液體的任何環(huán)境中，或者可以與任何制品、諸如活性藥 物制劑、維生素、安慰劑等一起使用，沒有限制。在各個實例中，膠囊或藥片可投入到裝有航 空燃油、鹽水、番茄醬、機油或任何相似品的容器中。此外，包含系統(tǒng)100的膠囊可在藥物制 品被攝取的同時被攝取，以記錄事件的發(fā)生，諸如何時服用了所述制品或觸發(fā)了任何其他 的事件。
[0023] 在與藥物制品組合的系統(tǒng)100的特定實例中，隨著所述制品或藥丸被攝取，系統(tǒng) 100被激活。系統(tǒng)100控制電導(dǎo)以產(chǎn)生被檢測的唯一電流簽名，由此表示已經(jīng)服用了藥物 制品。系統(tǒng)100包括框架102?？蚣?02是用于系統(tǒng)100的底架，且多個組件附接至框架 102、沉積在框架102上、或緊固至框架102。在系統(tǒng)100的這個方面，可消化的第一材料104 在物理上與框架102相關(guān)聯(lián)。材料104可化學(xué)沉積在框架上、蒸鍍到框架上、緊固至框架、 或構(gòu)建在框架上，其全部可以在本文中稱為相對于框架102 "沉積"。材料104沉積在框架 102的一側(cè)。可用作材料104的關(guān)注材料包括但不限于：Cu或Cul。材料104通過物理氣相 沉積、電沉積或等離子體沉積以及其它方法來沉積。材料104可為約0. 05 y m至約500 y m 厚，諸如約5um至約lOOum厚。形狀由陰影掩模沉積或光刻和刻蝕來控制。另外，雖然僅 示出一個區(qū)用于沉積所述材料，但每個系統(tǒng)100可根據(jù)需要而包含兩個或更多個電性唯一 區(qū)，在所述電性唯一區(qū)可沉積材料104。
[0024] 在不同側(cè)（其可為如圖1所示的相對側(cè)），沉積可消化的第二材料106,使得材料 104和106相異。雖然未圖示，但所選擇的該不同側(cè)可為與針對材料104所選擇的一側(cè)鄰 接的一側(cè)。本發(fā)明的范圍不受所選擇的側(cè)的限制，并且術(shù)語"不同側(cè)"可意指不同于第一選 定側(cè)的多個側(cè)中的任一個。此外，雖然系統(tǒng)的形狀被示出為方形，但形狀可為任何幾何上合 適的形狀。第一材料104和第二材料106被選擇為使得其在系統(tǒng)100與導(dǎo)電液體（諸如體 液）接觸時產(chǎn)生電壓電勢差。用于材料106的關(guān)注材