(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させる方法であって、前記方法は、
論理回路によって、コントローラから遠隔に位置する受信機への前記コントローラによる通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信するステップと、
前記論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定するステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うステップと、
を含み、
前記上方調節手順は、前記ブロードキャストパケットのビットのパルス幅または前記バッテリデバイスの電流制限を増加させることを含み、前記下方調節手順は、前記ブロードキャストパケットのビットのパルス幅または前記バッテリデバイスの電流制限を減少させることを含む、方法。
【請求項２】
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きいときに、前記上方調節手順を行うステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きくないときに、前記下方調節手順を行うステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記論理回路によって、動作モードを判定するステップを含み、前記動作モードは、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より小さくない、周期の数であるときに、Ｘビット多周期動作モードまたはＹビット単周期動作モードのいずれか一方である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が前記公称バッテリ電圧より大きい、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第２のサブセットにわたって、周期の数を判定するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第２のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きいかどうかを判定するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第２のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きくないときに、後続のブロードキャストパケットを待つステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第２のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きい、周期の数であるときに、前記上方調節手順を行うステップと、
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が前記公称バッテリ電圧より大きい、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第３のサブセットにわたって、周期の数を判定するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第３のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きいかどうかを判定するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第３のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きくないときに、後続のブロードキャストパケットを待つステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第３のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きい、周期の数であるときに、前記上方調節手順を行うステップと、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記上方調節手順は、
論理回路によって、所定のプログラム可能な値によって定義されるようなバッテリ電流が最大電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限より小さいときに、前記バッテリ電流が最小電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限にあるときに、前記ブロードキャストパケットのビットがデフォルトパルス幅を有するかどうかを判定するステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にないときに、前記パルス幅を増加させるステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にあるときに、前記電流制限を増加させるステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限にないときに、前記パルス幅を前記デフォルトパルス幅に設定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限にあるときに、前記パルス幅が最大パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記パルス幅が最大パルス幅にないときに、前記パルス幅を増加させるステップと、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記下方調節手順は、
論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限より小さいときに、前記バッテリ電流が最大電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限にあるときに、前記ブロードキャストパケットのビットがデフォルトパルス幅を有するかどうかを判定するステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にないときに、前記パルス幅を減少させるステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にあるときに、前記電流制限を減少させるステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限にないときに、前記パルス幅を前記デフォルトパルス幅に設定するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限にあるときに、前記パルス幅が最小パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記パルス幅が最小パルス幅にないときに、前記パルス幅を縮小するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させるように構成される、論理回路であって、前記論理回路は、
コントローラから遠隔に位置する受信機への前記コントローラによる通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信することと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定することと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うことと
を行うように構成される、プロセッサ
を備え、
前記上方調節手順は、前記ブロードキャストパケットのビットのパルス幅または前記バッテリデバイスの電流制限を増加させることを含み、前記下方調節手順は、前記ブロードキャストパケットのビットのパルス幅または前記バッテリデバイスの電流制限を減少させることを含む、論理回路。
【請求項１７】
サンプルアンドホールド回路と、
それぞれ前記プロセッサおよび前記バッテリに連結される、アナログ・デジタル変換器と、
を備え、
前記アナログ・デジタル変換器は、前記サンプリングされたバッテリ電圧を判定するように、前記バッテリ電圧をサンプリングする、請求項１６に記載の論理回路。
【請求項１８】
前記プロセッサに連結されるバッテリを備える、請求項１７に記載の論理回路。
【請求項１９】
通信システムであって、
事象インジケータによる受信機へのブロードキャストパケットの通信中に前記受信機に送達される電力を最適化しながら、前記事象インジケータによって生成される電位を安定させるように構成される、プロセッサであって、前記ブロードキャストパケットは、所定の数のビットを有する、プロセッサと、
反対端に位置付けられた異種金属を伴う、事象インジケータシステムであって、前記事象インジケータは、反対端に位置付けられた異種金属が伝導流体中で溶解するときに、電位を生成するように構成される、事象インジケータシステムと、
を備え、
前記プロセッサはさらに、
サンプリングされた電位が、前記ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称電位よりも大きい、または、前記公称電位よりも小さい、または、前記公称電位と等しい、のいずれかである、周期の数を判定することと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うことと
を行うように構成され、
前記上方調節手順は、前記ブロードキャストパケットのビットのパルス幅またはバッテリデバイスの電流制限を増加させることを含み、前記下方調節手順は、前記ブロードキャストパケットのビットのパルス幅または前記バッテリデバイスの電流制限を減少させることを含む、通信システム。
【請求項２０】
サンプルアンドホールド回路と、
それぞれ前記プロセッサおよび前記事象インジケータに連結される、アナログ・デジタル変換器と、
を備え、
前記アナログ・デジタル変換器は、前記サンプリングされたバッテリ電位を判定するように、前記電位をサンプリングするものである、請求項１９に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、通信デバイス用の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化する技法を対象とする。より具体的には、本開示は、摂取可能な通信デバイス用の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化する技法を対象とする。具体的には、本開示は、異種材料が伝導流体に暴露されたときに溶解している間に、電力消失を適応的に最適化する、またはガルバニ電源、例えば、バッテリの役割を果たす、摂取可能な事象マーカ（ＩＥＭ）のためのブロードキャスト電力を適応的に最適化する技法（またはそれらの組み合わせ）を対象とする。いったん本明細書で議論される様式で通電させられると、ＩＥＭは、以下でさらに詳細に説明されるように、ブロードキャスト信号を伝達する。したがって、ＩＥＭブロードキャスト周期中に、ガルバニバッテリ源から除去される電荷を最小限化しながら、信号の伝送を最適化することが望ましくあり得る。さらに、ブロードキャスト周期中にバッテリから放出される電流および伝送パルスのパルス幅の組み合わせを制御し、所定のバッテリ回復電圧またはバッテリインピーダンス測定に対して出力電荷の平衡を保つことによって、信号伝送を最適化することが望ましくあり得る。
【背景技術】
【０００２】
本開示はまた、概して、摂取可能な通信デバイスが高電流引き込み動作モードになる前に、バッテリ電力の可用性を判定する装置、システム、および方法も対象とする。バッテリインピーダンスが経時的に材料溶解の量によって判定され、１０倍以上変動し得る、ＩＥＭ等の摂取可能なデバイスの動作については、バッテリがブロードキャスト通信動作を行う前に所定の電流引き込みを持続することが可能であることを把握することが望ましくあり得る。
【０００３】
本開示はまた、概して、負端子として基板を使用する集積回路のための装置、システム、および方法も対象とする。Ｐ型開始材料を使用する相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスが、それらの基板に本システムの最負電位を参照させることは、珍しくない。ＩＥＭ等の摂取可能なデバイスについては、この基板接続が、電源の負端子を形成する一方で、半導体ウエハの最上部は、電源の正端子に接続される。この構成を考慮すると、電源起動中に正端子を短絡させること、または２つの端子の間で増加した漏出電流を引き起こすことのいずれか一方の可能性により、ウエハの上面に負端子接続を提供することが困難であり得る。ウエハの上面に負端子を提供し、基板接続のみに依拠することのこの困難は、基板から負端子に接続されたオンチップ回路までのインピーダンスにより、ウエハ選別試験時に測定不正確性を引き起こし得る。したがって、試験モード中のみに起動され、全ての他の動作モード中に高インピーダンス状態で放置される、ウエハの上面に配置することができる負端子接続を提供することが望ましくあり得る。
【０００４】
本開示はまた、概して、ＩＥＭ等の摂取可能なデバイスの中のブロードキャスト電源から電源を分離する装置、システム、および方法も対象とする。典型的なアーキテクチャでは、ＩＥＭの電源は、デジタル回路、アナログ回路、および入出力回路の間で共有される。この電源の共有は、電源がこれらの回路から切断されている時間の間に、アナログおよびデジタル回路が動作中のままであるように、それらの動作に影響を及ぼさず、貯蔵デバイス上に十分な電荷を貯蔵するよう、ブロードキャストに先立ってアナログおよび／またはデジタル回路から共有電源を切断するために必要とされる、付加的な回路をもたらす。したがって、ＩＥＭ電源を所定の値の複数の電源に物理的に分離することができ、電荷貯蔵デバイスの除去を可能にする、方法を提供することが望ましくあり得る。加えて、１つの電源の別の電源への近接近性が引き起こし得る、任意の結合効果から、デジタルおよびアナログ回路を脱感作するアーキテクチャを提供することが望ましくあり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一側面では、ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させる方法が提供される。本方法は、論理回路によって、コントローラから遠隔に位置する受信機へのコントローラによる通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信するステップと、論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定するステップと、論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うステップとを含む。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させる方法であって、前記方法は、
論理回路によって、コントローラから遠隔に位置する受信機への前記コントローラによる通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信するステップと、
前記論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定するステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うステップと、
を含む、方法。
（項目２）
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きいときに、上方調節手順を行うステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きくないときに、下方調節手順を行うステップと、
を含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記論理回路によって、動作モードを判定するステップを含み、前記動作モードは、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より小さくない、周期の数であるときに、Ｘビット多周期動作モードまたはＹビット単周期動作モードのいずれか一方である、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が前記公称バッテリ電圧より大きい、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第２のサブセットにわたって、周期の数を判定するステップを含む、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第２のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きいかどうかを判定するステップを含む、項目４に記載の方法。
（項目６）
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第２のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きくないときに、後続のブロードキャストパケットを待つステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第２のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きい、周期の数であるときに、前記上方調節手順を行うステップと、
を含む、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が前記公称バッテリ電圧より大きい、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第３のサブセットにわたって、周期の数を判定するステップを含む、項目３に記載の方法。
（項目８）
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第３のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きいかどうかを判定するステップを含む、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記論理回路によって、前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第３のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きくないときに、後続のブロードキャストパケットを待つステップと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの前記第３のサブセットにわたって、前記周期の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧より大きい、周期の数であるときに、前記上方調節手順を行うステップと、
を含む、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記上方調節手順は、
論理回路によって、所定のプログラム可能な値によって定義されるようなバッテリ電流が最大電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限より小さいときに、前記バッテリ電流が最小電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限にあるときに、前記ブロードキャストパケットのビットがデフォルトパルス幅を有するかどうかを判定するステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にないときに、前記パルス幅を増加させるステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にあるときに、前記電流制限を増加させるステップと、
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１１）
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限にないときに、前記パルス幅を前記デフォルトパルス幅に設定するステップを含む、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限にあるときに、前記パルス幅が最大パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記パルス幅が最大パルス幅にないときに、前記パルス幅を増加させるステップと、
を含む、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
前記下方調節手順は、
論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限より小さいときに、前記バッテリ電流が最大電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限にあるときに、前記ブロードキャストパケットのビットがデフォルトパルス幅を有するかどうかを判定するステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にないときに、前記パルス幅を減少させるステップと、
前記パルス幅が前記デフォルトパルス幅にあるときに、前記電流制限を減少させるステップと、
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１４）
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最大電流制限にないときに、前記パルス幅を前記デフォルトパルス幅に設定するステップを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記論理回路によって、前記バッテリ電流が前記最小電流制限にあるときに、前記パルス幅が最小パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、
前記論理回路によって、前記パルス幅が最小パルス幅にないときに、前記パルス幅を縮小するステップと、
を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させるように構成される、論理回路であって、前記論理回路は、
コントローラから遠隔に位置する受信機への前記コントローラによる通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信することと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、前記ブロードキャストパケットの前記所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定することと、
前記サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うことと
を行うように構成される、プロセッサ
を備える、論理回路。
（項目１７）
サンプルアンドホールド回路と、
それぞれ前記プロセッサおよび前記バッテリに連結される、アナログ・デジタル変換器と、
を備え、
前記アナログ・デジタル変換器は、前記サンプリングされたバッテリ電圧を判定するように、前記バッテリ電圧をサンプリングする、項目１６に記載の論理回路。
（項目１８）
前記プロセッサに連結されるバッテリを備える、項目１７に記載の論理回路。
（項目１９）
通信システムであって、
事象インジケータによる受信機へのブロードキャストパケットの通信中に前記受信機に送達される電力を最適化しながら、前記事象インジケータによって生成される電位を安定させるように構成される、プロセッサであって、前記ブロードキャストパケットは、所定の数のビットを有する、プロセッサと、
反対端に位置付けられた異種金属を伴う、事象インジケータシステムであって、前記事象インジケータは、反対端に位置付けられた異種金属が伝導流体中で溶解するときに、電位を生成するように構成される、事象インジケータシステムと、
を備え、
前記プロセッサはさらに、
サンプリングされた電位が、前記ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称電位よりも大きい、または、前記公称電位よりも小さい、または、前記公称電位と等しい、のいずれかである、周期の数を判定することと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて前記公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うことと
を行うように構成される、通信システム。
（項目２０）
サンプルアンドホールド回路と、
それぞれ前記プロセッサおよび前記事象インジケータに連結される、アナログ・デジタル変換器と、
を備え、
前記アナログ・デジタル変換器は、前記サンプリングされたバッテリ電位を判定するように、前記電位をサンプリングするものである、項目１９に記載の通信システム。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、反対端に位置付けられた異種金属を伴う事象インジケータシステムの一側面のブロック図表現である。
【図２】図２は、図１のシステムで採用され得る、使用される制御デバイスの一側面のブロック図である。
【図３】図３は、受信機と通信している事象インジケータシステムの一側面のブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、伝送信号反復期間より長いスニフ期間を提供する、ビーコン切替モジュールの一側面を図示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、短いがより頻繁なスニフ期間、および長い伝送パケットを提供する、ビーコン切替モジュールの一側面を図示する。
【図５】図５は、自動較正プロセスのための決定論理の一側面を図示する。
【図６】図６は、自動較正上方調節プロセスのための決定論理の一側面を図示する。
【図７】図７は、自動較正下方調節プロセスのための決定論理の一側面を図示する。
【図８】図８は、摂取可能な通信デバイスが高電流引き込み動作モードになる前に、バッテリ電力の可用性を判定するバッテリ可用性判定回路の一側面を図示する。
【図９】図９は、試験モード中のみに起動され、全ての他の動作モード中に高インピーダンス状態で放置される、ウエハの上面に配置することができる負端子接続を提供するための回路図を図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
通信デバイス用の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための装置、システム、および方法の種々の側面を詳細に説明する前に、本明細書で開示されるそのような技法の側面は、用途または使用が以下の説明および添付図面で例証される部品の構造および配列の詳細に限定されないことに留意されたい。種々の側面が、他の側面、変形例、および修正で実装され、またはそれらに組み込まれてもよく、種々の方法で実践または実行されてもよい。さらに、特に指示されない限り、本明細書で採用される用語および表現は、読者の利便性のために例証的側面を説明する目的で選択されており、それらの制限の目的のためではない。さらに、開示された側面、それらの表現、および実施例のうちのいずれか１つ以上を、制限ではないが、他の開示された側面、それらの表現、および実施例のうちのいずれか１つ以上と組み合わせることができることを理解されたい。
【０００８】
（実施形態１）
一側面では、本開示は、概して、通信デバイス用のバッテリ等の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための装置、システム、および方法を対象とする。より具体的には、一側面では、本開示は、摂取可能な通信デバイス用の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための装置、システム、および方法を対象とする。より具体的には、さらに別の側面では、本開示は、例えば、ＩＥＭ用のバッテリにおいて電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための装置、システム、および方法を対象とする。
【０００９】
一側面では、通信デバイス用のバッテリ等の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための技法は、バッテリにおいて電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための上方調節および下方調節手順を採用する、自動較正決定論理を伴って実装されてもよい。本開示によると、バッテリにおいて電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための上方調節および下方調節手順を含む、自動較正決定論理を実践することができ、ＩＥＭを備えるシステムで実装される。ＩＥＭデバイスの側面は、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ」と題された、Ｚｄｅｂｌｉｃｋらに対する米国特許第７，９７８，０６４号で開示されている。
【００１０】
バッテリにおいて電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための自動較正決定論理および上方調節／下方調節手順の種々の側面を説明する前に、本開示はここで、バッテリにおいて電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための自動較正決定論理および上方調節／下方調節手順を実践することができる、システムの簡潔な説明に取り掛かる。
【００１１】
したがって、図１は、反対端に位置付けられた異種金属を伴う事象インジケータシステム１００の一側面のブロック図表現である。一側面では、システム１００は、任意の医薬製品と関連して使用することができる。一側面では、本システムは、患者が、限定ではないが、錠剤、タブレット、またはカプセル等の医薬製品を服用するときを判定するために使用されてもよい。しかしながら、本開示の範囲は、システム１００とともに使用される環境および製品によって限定されない。例えば、システム１００は、タブレット上に、またはカプセル内に配置され、かつ伝導液体内に配置されてもよい。次いで、タブレットまたはカプセルは、ある期間にわたって溶解し、システム１００を伝導液体の中へ放出するであろう。したがって、一側面では、タブレットまたはカプセルは、医薬品または製品を伴わずにシステム１００を含有してもよい。そのようなカプセルは、例えば、伝導液体が存在する任意の環境で、限定ではないが、活性医薬品、ビタミン、プラセボ等の任意の製品とともに使用されてもよい。種々の実施例では、カプセルまたはタブレットは、ジェット燃料、塩水、トマトソース、モータ油、または任意の類似製品で充填されたコンテナの中へ投入されてもよい。加えて、システム１００を含有するカプセルは、製品が服用されたとき等の事象の発生を記録するため、または任意の他の事象をトリガするために、医薬製品が摂取されるのと同時に摂取されてもよい。
【００１２】
医薬製品と組み合わせられたシステム１００の具体的実施例では、製品または錠剤が摂取されると、システム１００が起動される。システム１００は、検出される独特の電流シグネチャを生成するようにコンダクタンスを制御し、それによって、医薬製品が服用されたことを表す。システム１００は、フレームワーク１０２を含む。フレームワーク１０２は、システム１００のためのシャーシであり、複数の構成要素が、フレームワーク１０２に取り付けられ、その上に堆積させられ、またはそれに固着される。システム１００のこの側面では、第１の可消化材料１０４が、フレームワーク１０２と物理的に関連付けられる。材料１０４は、フレームワーク上に化学的に堆積させられ、その上に蒸発させられ、それに固着され、またはその上に蓄積されてもよく、その全ては、フレームワーク１０２に関して本明細書では「堆積」と称され得る。材料１０４は、フレームワーク１０２の片側に堆積させられる。材料１０４として使用することができる、目的とする材料は、ＣｕまたはＣｕｌを含むが、それらに限定されない。材料１０４は、いくつかのプロトコルの中でも、物理的蒸着、電着、またはプラズマ蒸着によって堆積させられる。材料１０４は、厚さ約５μｍ〜約１００μｍ等の厚さ約０．０５μｍ〜約５００μｍであってもよい。形状は、シャドウマスク蒸着、またはフォトリソグラフィおよびエッチングによって制御される。加えて、たとえ１つだけの領域が材料を堆積させるために示されていても、各システム１００は、材料１０４が所望に応じて堆積させられ得る、２つ以上の電気的に独特の領域を含有してもよい。
【００１３】
図１に示されるような反対側であり得る、異なる側面では、材料１０４および１０６が異種であるように、可消化の第２の材料１０６が堆積させられる。示されていないが、選択される異なる側面は、材料１０４のために選択される側面の隣の側面であってもよい。本発明の範囲は、選択される側面によって限定されず、「異なる側面」という用語は、第１の選択された側面とは異なる複数の側面のうちのいずれかを意味することができる。さらに、たとえ本システムの形状が正方形として示されていても、形状は、任意の幾何学的に好適な形状であってもよい。第１および第２の材料１０４、１０６は、システム１００が体液等の伝導液体と接触しているときに電位差を生成するように選択される。材料１０６のための目的とする材料は、Ｍｇ、Ｚｎ、または他の電気陰性金属を含むが、それらに限定されない。第１の材料１０４に関して上記で示されるように、第２の材料１０６は、フレームワーク上に化学的に堆積させられ、その上に蒸発させられ、それに固着され、またはその上に蓄積させられてもよい。また、接着層が、第２の材料１０６（ならびに必要とされるときに材料１０４）がフレームワーク１０２に接着することを助けるために必要であり得る。第２の材料１０６のための典型的な接着層は、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、または類似材料である。アノード材料および接着層は、物理的蒸着、電着、またはプラズマ蒸着によって堆積させられてもよい。第２の材料１０６は、厚さ約５μｍ〜約１００μｍ等の厚さ約０．０５μｍ〜約５００μｍであってもよい。しかしながら、本発明の範囲は、材料のうちのいずれかの厚さによっても、材料をフレームワーク１０２に堆積させるか、または固着するために使用されるプロセスの種類によっても限定されない。
【００１４】
記載される本開示によると、材料１０４、１０６は、異なる電気化学電位を伴う任意の一対の材料であり得る。加えて、システム１００が生体内で使用される実施形態では、材料１０４、１０６は、吸収することができるビタミンである。より具体的には、材料１０４、１０６は、システム１００が動作するであろう環境に適切である、いずれか２つの材料で作製することができる。例えば、摂取可能な製品とともに使用されるとき、材料１０４、１０６は、摂取可能である、異なる電気化学電位を伴う任意の一対の材料である。例証的実施例は、システム１００が胃酸等のイオン溶液と接触しているときの事例を含む。好適な材料は、金属に制限されず、ある実施形態では、対合材料は、金属および非金属、例えば、金属（Ｍｇ等）および塩（ＣｕＣｌまたはＣｕｌ等）で構成されたペアから選択される。活性電極材料に関して、好適に異なる電気化学電位（電圧）および低い界面抵抗を伴う、物質、すなわち、金属、塩、または層間化合物の任意の対合が、好適である。
【００１５】
目的とする材料および対合は、以下の表１で報告されるものを含むが、それらに限定されない。一側面では、金属の一方または両方は、例えば、伝導液体と接触すると、材料の間で生成される電位を増進するように、非金属でドープされてもよい。ある実施形態でドープ剤として使用され得る非金属は、硫黄、ヨウ素、および同等物を含むが、それらに限定されない。別の実施形態では、材料は、アノードとしてのヨウ化銅（Ｃｕｌ）、およびカソードとしてのマグネシウム（Ｍｇ）である。本開示の側面は、人体に有害ではない電極材料を使用する。
【００１６】
【表１】
0005869736.tif 000002
【００１７】
したがって、システム１００が伝導液体と接触しているとき、電流経路が、第１および第２の材料１０４、１０６の間に伝導液体を通して形成される。コントローラ１０８は、フレームワーク１０２に固着され、第１および第２の材料１０４、１０６に電気的に連結される。コントローラ１０８は、電子回路、例えば、材料１０４、１０６の間のコンダクタンスを制御して変化させることが可能である、制御論理を含む。
【００１８】
第１および第２の材料１０４、１０６の間に生成される電位は、システム１００を操作するための電力を提供するとともに、伝導流体およびシステムを通る電流を生成する。一側面では、本システム１００は、直流モードで動作する。代替的な側面では、システム１００は、交流電流と同様に、電流の方向が周期的に逆転させられるように、電流の方向を制御する。システム１００が伝導流体または電解質に到達すると、流体または電解質成分が、生理学的流体、例えば、胃酸によって提供される場合、材料１０４、１０６の間の電流のための経路が、システム１００の外部に完成し、システム１００を通る電流経路は、コントローラ１０８によって制御される。電流経路の完成は、電流が流動することを可能にし、順に、受信機３０４（図３に示される）は、電流の存在を検出し、システム１００によって伝送／放射される情報を受信することができる。一側面では、受信機は、システム１００が起動されており、所望の事象が起こっているか、または起こったことを認識する。
【００１９】
一側面では、２つの材料１０４、１０６は、バッテリ等の直流電源のために必要とされる２つの電極と機能が類似し得る。伝導液体は、電源を完成させるために必要とされる電解質の役割を果たす。説明される完成した電源は、システム１００の材料１０４、１０６と身体の周辺流体との間の物理的な化学反応によって画定される。完成した電源は、胃液、血液、または他の体液およびいくつかの組織等のイオン性または伝導性溶液中の逆電解を活用する、電源と見なされてもよい。加えて、環境は、身体以外の何かであってもよく、液体は、任意の伝導液体であってもよい。例えば、伝導流体は、塩水または金属系塗料であってもよい。
【００２０】
ある側面では、これら２つの材料１０４、１０６は、材料の付加的な層によって周辺環境から保護されてもよい。したがって、保護物が溶解させられ、２つの異種材料１０４、１０６が標的部位に暴露されるとき、電位が生成される。
【００２１】
ある側面では、完全電源または供給部は、電流コレクタ、包装等の活性電極材料、電解質、および不活性材料で構成されるものである。活性材料は、異なる電気化学電位を伴ういずれか一対の材料である。好適な材料は、金属に制限されず、ある実施形態では、対合材料は、金属および非金属、例えば、金属（Ｍｇ等）および塩（Ｃｕｌ等）で構成されたペアから選択される。活性電極材料に関して、好適に異なる電気化学電位（電圧）および低い界面抵抗を伴う、物質、すなわち、金属、塩、または層間化合物の任意の対合が、好適である。
【００２２】
種々の異なる材料が、電極を形成する材料として採用されてもよい。ある側面では、電極材料は、標的生理学的部位、例えば、胃と接触すると、識別子のシステムを駆動するために十分である電圧を提供するように選択される。ある実施形態では、標的生理学的部位との電源の金属の接触時に電極材料によって提供される電圧は、０．１Ｖ以上等の０．０１Ｖ以上を含む、０．００１Ｖ以上、例えば、０．５ボルト以上を含む、および１．０ボルト以上を含む、０．３Ｖ以上であり、ある実施形態では、電圧は、約０．０１Ｖから約１０Ｖ等の約０．００１ボルトから約１０ボルトに及ぶ。
【００２３】
第１および第２の材料１０４、１０６は、制御デバイス１０８を起動するように電位を提供する。いったん制御デバイス１０８が起動されるか、電源を入れられると、制御デバイス１０８は、独特の様式で材料１０４および１０６の間のコンダクタンスを変化させることができる。材料１０４、１０６の間のコンダクタンスを変化させることによって、制御デバイス１０８は、システム１００を包囲する伝導液体を通る電流の規模およびデューティサイクルを制御することが可能である。これは、身体の内部または外部に位置付けることができる受信機３０４（図３に示される）によって検出および測定することができる、独特の電流シグネチャを生成する。情報は、第１および第２の材料がもはや電源を持続することができなくなるまで、パケットの形態でシステム１００によって伝達することができる。材料の間の電流経路の規模を制御することに加えて、その内容全体が参照することにより本明細書に組み込まれる、２００８年９月２５日に出願された、「Ｉｎ−Ｂｏｄｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ」と題された米国特許出願第１２／２３８，３４５号で開示されるように、電流経路の「長さ」を増加させるため、したがって、コンダクタンス経路を強化するように作用するために、非伝導材料、膜、または「スカート」が使用される。代替として、本明細書の本開示の全体を通して、「非伝導材料」、「膜」、および「スカート」という用語は、本明細書の範囲または本実施形態および請求項に影響を及ぼすことなく、「電流経路拡張器」という用語と同義的に使用される。スカート要素１０５、１０７は、フレームワーク１０２と関連付けられ、例えば、それに固着されてもよい。スカートの種々の形状および構成は、本発明の範囲内と見なされる。例えば、システム１００は、スカートによって完全または部分的に包囲されてもよく、スカートは、システム１００の中心軸に沿って、または中心軸に対して中心を外れて位置付けられてもよい。したがって、本明細書で請求されるような本開示の範囲は、スカートの形状またはサイズによって限定されない。さらに、他の側面では、第１および第２の材料１０４、１０６は、材料１０４、１０６の間の任意の画定された領域中に位置付けられる、１つのスカートによって分離されてもよい。
【００２４】
ここで図２を参照すると、コントローラ１０８のブロック図表現が示されている。デバイス１０８は、制御モジュール２０２と、カウンタまたはクロック２０４と、メモリ２０６と、論理回路２０８とを含む。加えて、コントローラ１０８は、１つ以上のセンサモジュールを含んでもよい。制御モジュール２０２は、第１の材料１０４に電気的に連結される入力２１０と、第２の材料１０６に電気的に連結される出力２１２とを有する。制御モジュール２０２、クロック２０４、メモリ２０６、および論理回路２０８（および随意にセンサモジュール）はまた、電力入力も有する（いくつかが示されていない）。これらの構成要素のそれぞれのための電力は、システム１００が伝導流体と接触しているときに、第１および第２の材料１０４、１０６と伝導流体との間の化学反応によって生成される、電位によって供給される。制御モジュール２０２は、システム１００の全体的なインピーダンスを変化させる論理を通してコンダクタンスを制御する。制御モジュール２０２は、クロック２０４に電気的に連結される。クロック２０４は、クロックサイクルを制御モジュール２０２に提供する。制御モジュール２０２のプログラムされた特性に基づいて、設定数のクロックサイクルが過ぎたとき、制御モジュール２０２は、第１および第２の材料１０４、１０６の間のコンダクタンス特性を変化させる。このサイクルは、繰り返され、それによって、コントローラ１０８は、独特の電流シグネチャ特性を生成する。制御モジュール２０２はまた、メモリ２０６にも電気的に連結される。クロック２０４およびメモリ２０６の両方は、第１および第２の材料１０４、１０６の間に生成される電位によって電力供給される。
【００２５】
図３に示されるように、一側面では、本システムがイオン流体に含浸されるときに、第１および第２の材料の間に形成される、結果として生じる電源またはバッテリの電流ドレインおよびインピーダンスを監視するように、論理回路２０８が提供される。一側面では、サンプルアンドホールドと、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）とを備える、論理回路２０８は、結果として生じる電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するように、自動較正アルゴリズムまたはプロセスとして構成される。一側面では、以下でさらに詳細に説明されるように、論理回路２０８は、受信機３０４（図３に示される）に送達される電力を最適化しながら、バッテリ電圧および伝送された信号のデューティサイクルを安定させるために、システム１００の出力のパルス幅および電流制限を監視して調整する。一側面では、アルゴリズムは、所定のデータパケットの伝送中にバッテリ電圧の値（ＶＢＡＴＴ）をサンプリングするように実装されてもよい。一側面では、パルス幅および／または電流制限の調整は、例えば、次のデータパケットの伝送中等の後続のパケットの伝送中に、実施されてもよい。アルゴリズム設定（開始パルス幅、最小および最大電流制限）は、例えば、不揮発性メモリ等のメモリ２０６にプログラムされてもよい。このプログラミングステップは、例えば、ウエハ選別段階で行われてもよい。動作中に、論理回路２０８は、バッテリ回復電圧およびバッテリインピーダンスの状態に応じて、上方調節手順または下方調節手順を実行してもよい。上方調節および下方調節手順を含む、論理回路２０８は、図５−７を参照して以下でさらに詳細に説明される。論理回路２０８は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装されてもよい。一側面では、論理回路２０８は、いくつかある実装の中でも、当業者に容易に明白となるであろう、プロセッサ、状態マシン、デジタル信号プロセッサ、離散論理のいずれか一方として、実装されてもよい。一側面では、論理回路２０８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）で具現化されてもよい。したがって、アルゴリズムまたは手順という用語の使用は、必ずしもコンピュータ命令の実行として解釈されるべきではない。一側面では、論理回路２０８は、第１および第２の材料１０４、１０６の間で生成される電位によって電力供給される。
【００２６】
図３は、事象インジケータシステム１００が通信リンク３０８を経由して受信機３０４と通信している、通信システム３００の一側面のブロック図である。通信リンク３０８は、制限ではないが、イオン放出によって生成される電流または無線リンクであり得ることが理解されるであろう。一側面では、論理回路２０８は、内部インピーダンスＺＢＡＴＴおよび出力電流（ｉ）を有する、電圧源ＶＢＡＴＴとしてモデル化される、バッテリ３０２電源に連結される。論理回路２０８は、バッテリ３０２の出力電流（ｉ）およびバッテリ３０２のインピーダンスＺＢＡＴＴを監視する。一側面では、バッテリ３０２は、第１および第２の材料１０４、１０６が図１および２に関連して説明されるようにイオン流体に含浸されるときに形成される。受信機３０４デバイスの側面は、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、「Ｂｏｄｙ−ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」と題された、Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎらに対する米国特許第８，１１４，０２１号で開示されている。
【００２７】
一側面では、論理回路２０８は、事象インジケータシステム１００の電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化する自動較正アルゴリズムまたはプロセスを実行するように構成される。一側面では、事象インジケータシステム１００のコントローラ２０２は、ブロードキャスト信号３０６を受信機３０４に出力する。ブロードキャスト信号３０６は、所定の周波数（ｆ）で伝送される一連のパルスから成る。ブロードキャスト信号３０６の個々のパルスは、情報のビットを定義し、一連のパルスは、情報のパケットを定義する。パルスは、その間に出力信号がアクティブである、期間（Ｔ）およびパルス幅（ｗ）を有する。パルス期間（Ｔ）の逆数は、ブロードキャスト信号３０６の周波数である。パルスは、パルス幅（ｗ）および期間（Ｔ）の比として定義される、所定のデューティサイクルで伝送されてもよい。
【００２８】
ｆ＝１／Ｔ  Ｈｚ
デューティサイクル＝ｗ／Ｔ
【００２９】
一側面では、コントローラ２０２は、情報の第１のパケットを備える、ブロードキャスト信号３０６を伝送してもよく、第１のパケットは、第１の周波数ｆ１で所定の数のパルスｍ（例えば、情報のｍビット）を備える。一側面では、コントローラ２０２は、第１の周波数ｆ１で所定の数のビットを備える、複数の第１のパケットを伝送してもよい。しばらくして、コントローラ２０２は、情報の第２のパケットをブロードキャストし始めてもよく、第２のパケットは、第２の周波数ｆ２で所定の数のパルスｎ（例えば、情報のｎビット）を備える。一側面では、ｆ１での一連の第１のパケットは、受信機３０４を起動するために十分な電力で受信機３０４にブロードキャストされる。事象インジケータシステム１００と関連付けられる実際のデータまたは情報は、ｆ２で第２の一連のパケットを介してブロードキャストされる。したがって、いったん受信機３０４が第１のパケットを検出すると、第２のパケットを介してブロードキャストされるデータを受信するように準備する。
【００３０】
第１の周波数ｆ１は、任意の所定の周波数であってもよく、一側面では、約１０ｋＨｚ〜約３０ｋＨｚ、より好ましくは約２０ｋＨｚの任意の周波数であってもよい。第２の周波数ｆ２は、任意の所定の周波数であってもよく、一側面では、約１０ｋＨｚ〜約１５ｋＨｚ、より好ましくは約１２  １／２ｋＨｚの周波数であってもよい。
【００３１】
一側面では、事象インジケータシステム１００は、第１の周波数ｆ１でのパケットと第２の周波数ｆ２でのパケットとの間のブロードキャスト時間を遅延させるように、または伝送衝突を回避するようにパケット間の時間間隔を変化させることによって、第１の周波数ｆ１での所定の数のパケット、例えば、３つから６つ以上のパケットをブロードキャストしてもよい。同様に、一側面では、事象インジケータシステム１００は、伝送衝突を回避するように、第２の周波数ｆ２で、所定の数のパケット、例えば、３つから６つ以上のパケットをブロードキャストしてもよい。しかしながら、第１または第２の周波数ｆ１、ｆ２での反復パケット伝送の数は、患者によって摂取される事象インジケータシステム１００の数に基づいて統計的に判定され得ることが理解されるであろう。
【００３２】
一側面では、以下でさらに詳細に説明されるように、論理回路２０８は、受信機３０４に送達される電力を最適化しながら、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴおよびブロードキャスト信号３０６パルスのデューティサイクルを安定させるために、コントローラ２０２出力のパルス幅（ｗ）および事象インジケータシステム１００によって生成されるブロードキャスト信号３０６の電流（ｉ）制限を監視して調整する。一側面では、論理は、コントローラ２０２による所定のデータパケットのブロードキャスト伝送中にバッテリ電圧ＶＢＡＴＴをサンプリングするように構成される。一側面では、パルス幅（ｗ）および／または電流（ｉ）制限への調整は、現在のパケットブロードキャストについて判定されてもよく、例えば、次のデータパケットのブロードキャスト伝送中等に後続のパケットに適用されてもよい。例えば、開始パルス幅（ｗｏ）、最小電流（ｉｍｉｎ）、および最大電流（ｉｍａｘ）制限等のアルゴリズム設定は、例えば、不揮発性メモリ等のメモリ２０６（図２）にプログラムされてもよい。本プログラミングステップは、例えば、ウエハ選別段階で行われてもよい。
【００３３】
一側面では、最小電流ｉｍｉｎは、約１ｍＡであり、最大電流ｉｍａｘは、約４ｍＡである。一側面では、最小デューティサイクルＤＣｍｉｎは、約１５％であり、最大デューティサイクルＤＣｍａｘは、約５０％である。これらの値は、実施例にすぎず、本システムは、この文脈で限定されるべきではない。
【００３４】
動作中に、論理回路２０８は、バッテリ３０２回復電圧ＶＢＡＴＴおよびインピーダンスＺＢＡＴＴの状態に応じて、上方調節手順または下方調節手順を実行してもよい。上方調節手順および下方調節手順を含む、論理回路２０８は、図５−７を参照して以下でさらに詳細に説明される。
【００３５】
論理回路２０８は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装されてもよい。一側面では、論理回路２０８は、いくつかある実装の中でも、当業者に容易に明白となるであろう、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、離散論理、または状態マシンのいずれか一方として、実装されてもよい。一側面では、論理回路２０８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）で具現化されてもよい。したがって、アルゴリズムまたは手順という用語の使用は、必ずしもコンピュータ命令の実行として解釈されるべきではない。
【００３６】
図１−３に関連して図示される側面では、論理回路２０８は、第１および第２の材料１０４および１０６の間で生成される電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化することに関連して説明されているが、論理回路２０８は、この文脈で限定されない。例えば、論理回路２０８は、従来のバッテリ等の任意のエネルギー源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するように構成されてもよい。
【００３７】
受信機３０４はさらに、ビーコン機能モジュールを採用してもよい。種々の実施形態では、ビーコン切替モジュールは、ビーコン起動モジュール、ビーコン信号モジュール、波動／周波数モジュール、多周波数モジュール、および変調信号モジュールのうちの１つ以上を採用してもよい。
【００３８】
ビーコン切替モジュールは、ビーコン通信、例えば、ビーコン通信チャネル、ビーコンプロトコル等と関連付けられてもよい。本開示の目的で、ビーコンは、典型的には、メッセージの一部として、またはメッセージを増強するためのいずれか一方で、コントローラ１０８によって送信される信号である（本明細書では「ビーコン信号」と呼ばれることもある）。ビーコンは、周波数等の明確に定義された特性を有してもよい。ビーコンは、雑音の多い環境で容易に検出されてもよく、以下で説明されるスニフ回路へのトリガに使用されてもよい。
【００３９】
一側面では、ビーコン切替モジュールは、起動機能性を有する、ビーコン起動モジュールを備えてもよい。起動機能性は、概して、信号を受信するため等の特定の目的で特定の時間、例えば、短い期間の間のみ、高電力モードで動作する機能性を備える。システムの受信機部分についての重要な考慮事項としては、それが低電力である。この特徴は、小さいサイズを提供するため、およびバッテリからの長期機能電力供給を保存するための両方で、埋め込まれた受信機において有利であり得る。ビーコン切替モジュールは、非常に限定された期間にわたって高電力モードで受信機を動作させることによって、これらの利点を可能にする。この種類の短いデューティサイクルは、最適なシステムサイズおよびエネルギー引き込み特徴を提供することができる。
【００４０】
実践では、受信機３０４は、例えば、スニフ回路を介して、「スニフ機能」を果たすように、周期的に低エネルギー消費量で「起動」してもよい。受信機３０４が第１の周波数ｆ１で第１のパケットを検出するのは、この期間の間である。本願の目的で、「スニフ機能」という用語は、概して、伝送機、例えば、通信システム１００が存在するかどうかを判定するように、短期低電力機能を指す。通信システム１００のブロードキャスト信号３０６がスニフ機能によって検出される場合、受信機３０４は、高電力通信復号モードに移行してもよい。通信システム１００のブロードキャスト信号３０６が存在しない場合、受信機３０４は、スリープモードに戻り、例えば、即時に戻ってもよい。このようにして、エネルギーは、伝送機信号が存在しない比較的長い期間の間に保存されてもよい一方で、高電力能力は、ブロードキャスト信号３０６が存在する比較的少ない期間の間に、効率的な復号モード動作に利用可能なままである。いくつかのモードおよびそれらの組み合わせが、スニフ回路を操作するために利用可能であり得る。特定のシステムの必要性をスニフ回路構成に合致させることによって、最適化されたシステムが達成されてもよい。
【００４１】
図４Ａは、スニフ期間４０１がブロードキャスト信号３０６（図３）の反復期間４０３より長い、ビーコン切替モジュールの略図４００を図示する。時間関数が水平軸上で提供される。示されるように、ブロードキャスト信号３０６は、スニフ関数も作動している状態で、４０３の反復期間で周期的に反復する。実践では、効果的に、スニフ期間４０１は、ブロードキャスト信号３０６の反復期間４０３より長くあり得る。種々の側面では、スニフ期間の間に比較的長い期間があってもよい。このようにして、例えば、スニフ回路として実装されるスニフ関数は、スニフ回路がアクティブとなるたびに少なくとも１回の伝送を生じさせるように保証されている。
【００４２】
図４Ｂは、ビーコン切替モジュールが、短いが頻繁なスニフ期間４０５を提供し、長期伝送パケット４０７が提供される、略図４１０を図示する。スニフ回路は、伝送時間中のある時点で起動するであろう。このようにして、スニフ回路は、伝送信号を検出し、高電力復号モードに切り替わってもよい。
【００４３】
付加的なビーコン起動側面は、連続モードで「スニフィング」機能を提供することである。トランスボディビーコン伝送チャネルのこの側面は、総エネルギー消費量が平均電力消費量および時間の積であるという事実を活用してもよい。この側面では、本システムは、活動の非常に短い期間を有することによって、総エネルギー消費量を最小限化してもよく、その場合、活動の期間は、小さい数に平均される。代替として、低連続スニフ活動が提供される。この場合、構成は、伝送受信機が、特定のシステムのパラメータに対して適切なレベルで総エネルギー消費量を伴って連続的に作動するように、十分に低い電力を提供する。
【００４４】
一側面では、受信機３０４のスニフモジュールは、イオン放出によって生成される電流において、コントローラ２０２によって符号化されるデータについて走査するように構成される。データは、設定されたスケジュールで、例えば、２０秒毎に、伝導性信号として受信機３０４で受信される。アクティブなスニフの間の期間は、限定され、例えば、３００ミリ秒である。この比較的低いデューティサイクルは、長期システム寿命のために、より低い平均電力の機能性を可能にする。受信機３０４は、ブロードキャスト信号３０６が存在するかどうか、およびそのブロードキャスト信号３０６が有効なＩＤを有するかどうかを判定する。有効なＩＤを有する信号がアクティブなスニフの間に検出されない場合、アクティブなスニフは、次の所定のアクティブな期間までオフにされる。有効なＩＤを有するブロードキャスト信号３０６が受信される場合、受信機３０４は、受信される信号３０６が以前に検出されたイオン伝送機からであるかどうかを判定する。ブロードキャスト信号３０６が以前に検出されたイオン伝送機からである場合、受信機３０４は、電流起動周期（１０分等の最後に報告されたＩＤ以降の特定時間）内のカウント（換言すると、同一のＩＤの個々の有効な検出）が、閾値カウンタによって測定されるような特定数（５０等）より大きいかどうかを判定する。カウントが、閾値カウンタによって判定されるようなこの閾値を超える場合、受信機３０４は、スニフモードに戻る。カウントが閾値を超えない場合、受信機は、イオン放出によって電流において符号化される受信データを分析するように、１００％検出モードで動作する。いったん受信データが復号および分析されると、受信機３０４が、電流において符号化されるデータが以前に検出されたものとは異なる有効ソースに由来していると判定し、次いで、閾値カウンタがリセットされる。
【００４５】
別の側面では、受信機３０４への着信ブロードキャスト信号３０６は、電極によって受信され、高周波数信号伝達連鎖（搬送波周波数を包含する）によって帯域通過フィルタにかけられ（１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚ等）、アナログからデジタルに変換される、信号を表す。次いで、ブロードキャスト信号３０６は、デシメートされ、混合器において公称駆動周波数（１２．５ＫＨｚ、２０ＫＨｚ等）で混合させられる。結果として生じる信号は、搬送波オフセット信号に混合させられた搬送波信号を生成するように、デシメートされて（５  ＫＨｚ  ＢＷ等の）低域通過フィルタにかけられる。搬送波オフセット信号は、真の搬送波周波数信号を提供するように、さらに処理される（高速フーリエ変換、次いで、２つの最強ピークの検出）。このプロトコルは、伝送されたビーコンの搬送波周波数の正確な判定を可能にする。
【００４６】
図１−４では、バッテリ３０２において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化する装置、システム、および方法が実践され得る、一般的な摂取可能デバイスシステム１００を説明したが、ここで、本開示は、図５に示されるような自動較正決定論理５００のためのプロセスの一側面を図示する、フロー図の説明を参照する。自動較正決定論理５００は、論理回路２０８によって実装することができる。したがって、図１−５を参照して、自動較正決定論理５００を説明する。通信システム１００によるブロードキャスト周期中に、図５で説明される手順の一側面を使用して、バッテリ３０２から除去される電荷を最小限化しながら、ブロードキャスト信号３０６を最適化することが望ましい。ブロードキャスト信号３０６は、ブロードキャスト周期中に電流（ｉ）およびパルス幅（ｗ）の組み合わせを制御し、所定のバッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣまたはバッテリインピーダンスＺＢＡＴＴ測定に対して出力電荷の平衡を保つことによって、最適化されてもよい。
【００４７】
一側面では、これは、図６および７に関連して説明されるような「上方調節」および「下方調節」プロセスまたはアルゴリズムによって達成されてもよい。上方調節段階中に、ブロードキャスト周期の電流（ｉ）またはパルス幅（ｗ）は、所定のバッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣまたはバッテリインピーダンスＺＢＡＴＴが得られるまで増加させられる。次いで、このステップは、バッテリ３０２の電圧ＶＢＡＴＴがバッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣより大きいことを確実にするように、１だけ増加させられる。次いで、「下方調節」段階になり、それによって、ブロードキャスト周期の他のパラメータ、電流（ｉ）、またはパルス幅（ｗ）は、所定のバッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣまたはバッテリインピーダンスＺＢＡＴＴがもう一度検出されるまで減少させられる。次いで、ブロードキャスト電流（ｉ）およびパルス幅（ｗ）の組み合わせは、メモリに記憶され、後続のパケット、例えば、次のパケットの単一のブロードキャスト周期中に使用される。
【００４８】
一側面では、バッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣまたはバッテリインピーダンスＺＢＡＴＴを判定するプロセスは、非ブロードキャスト周期中にバッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣをサンプリングし、結果に平均値計算を行うことによって達成される。加えて、最小および最大ブロードキャストパラメータが違反されていないことを確実にするために、電流（ｉ）およびパルス幅（ｗ）の開始値、ならびに電流（ｉ）およびパルス幅（ｗ）の最大値が、最適化プロセスによって利用されてもよい。
【００４９】
ブロードキャスト信号３０６の従来の伝送中に、バッテリ３０２の全ての電力が、バッテリ３０２を本質的に短絡させることによって活用される。これは、バッテリ３０２のより長い回復時間およびより速い放電速度につながる。一側面では、自動較正決定論理５００は、受信機３０４による好適な検出のために十分なブロードキャスト電力をコントローラ２０２に依然として提供しながら、バッテリ３０２の寿命を延長させるように消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化するための方法を提供する。一側面では、自動較正決定論理５００は、論理回路２０８によって実装されてもよい。したがって、ここで図５を参照すると、自動較正決定論理５００の一側面が示される。一側面では、自動較正決定論理５００は、受信機３０４に送達される電力を最適化しながら、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴおよびブロードキャスト信号３０６のデューティサイクルを安定させるために、コントローラ２０２によって出力されるブロードキャスト信号３０６のパルス幅（ｗ）および電流（ｉ）制限を調整するように採用されてもよい。一側面では、論理５００は、データパケット伝送中にＶＢＡＴＴの値をサンプリングする。一側面では、データパケット伝送は、２０ｋＨｚデータパケットであってもよい。パルス幅（ｗ）および／または電流（ｉ）制限への調整は、例えば、次のデータパケット等の後続のデータパケットから始まって実施される。一側面では、論理５００設定（開始パルス幅、最小および最大電流制限）は、ウエハ選別時に不揮発性メモリ２０６（図２）においてプログラム可能である。
【００５０】
ここで図３および５を参照すると、５０２では、自動較正決定論理５００、例えば、論理回路２０８が、バッテリ電圧ＶＢＡＴＴおよびインピーダンスＺＢＡＴＴを特性化するために、次の利用可能なブロードキャストパケットを待つ。決定ブロック５０４では、論理回路２０８は、最後のブロードキャストパケットが伝送待ち行列の中にあるかどうかを判定する。「いいえ」であれば、論理５００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って継続し、最後のパケットを待つ。「はい」であれば、論理５００プロセスは、「はい」の分岐に沿って継続する。５０６では、論理回路２０８は、バッテリ３０２電圧ＶＢＡＴＴをサンプリングし、カウンタを使用して、例えば、サンプリングされたバッテリ電圧（ＶＣＡＰ）が、ブロードキャストパケットのｉ番目のビットからｊ番目のビットまで、公称バッテリ電圧（ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭ）より小さい、例えば、ＶＣＡＰ＜ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭである、周期の数を判定する。決定ブロック５０８では、論理回路２０８は、サンプリングされた電圧ＶＣＡＰが、ブロードキャストパケットのｉ番目のビットとｊ番目のビットとの間の周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭより小さいかどうかを判定する。サンプリングされたバッテリ電圧（ＶＣＡＰ）は、例えば、図８に関連して示され、説明されるサンプルアンドホールド回路８０８およびアナログ・デジタル変換器８１２によく似ている、例えば、サンプルアンドホールド回路およびＡＤＣを使用して、論理回路２０８によって判定されてもよい。したがって、一側面では、論理回路２０８は、バッテリ電圧をサンプリングするために内部または外部サンプルアンドホールド回路およびアナログ・デジタル変換器回路を採用するように構成されてもよい。
【００５１】
サンプリングされた電圧ＶＣＡＰが、ブロードキャストパケットのｉ番目のビットとｊ番目のビットとの間の周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭより小さい場合、論理５００プロセスは、「はい」の分岐に沿って、図７に関連して説明される「下方調節」プロセス７００まで継続する。簡潔には、「下方調節」７００プロセス中に、ブロードキャスト周期の電流（ｉ）またはパルス幅（ｗ）は、所定のバッテリ３０２の回復電圧ＶＢＡＴＴ−ＲＥＣまたはバッテリインピーダンスＺＢＡＴＴがもう一度検出されるまで減少させられる。
【００５２】
サンプリングされた電圧ＶＣＡＰが、ブロードキャストパケットのｉ番目のビットとｊ番目のビットとの間の周期の半分未満について公称バッテリ電圧ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭより小さいとき、論理５００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って決定ブロック５１０まで継続し、動作モードを判定する。
【００５３】
一側面では、論理５００は、Ｘビット多周期動作モードまたはＹビット単周期動作モードで動作するように構成することができる。Ｘビット多周期モードで動作するとき、５１２では、論理回路２０８は、サンプリングされた電圧が、（ｊ＋１）番目のビットからｋ番目のビットまで、公称バッテリ電圧より小さい、例えば、ＶＣＡＰ＜ＶＢＡＴ＿ＮＯＭである、周期の数を数える。そうでなければ、５１４では、論理回路２０８は、（ｋ＋１）番目のビットからｌ番目のビットまでＶＣＡＰ＜ＶＢＡＴ＿ＮＯＭである、周期の数を数える。そのような周期の数を数えた後、決定ブロック５１６で、論理５００は、サンプリングされた電圧ＶＣＡＰが、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭより大きい、例えば、ＶＣＡＰ＜ＶＢＡＴ＿ＮＯＭであるかどうかを判定する。サンプリングされた電圧ＶＣＡＰが、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧ＶＢＡＴＴ＿ＮＯＭより大きくない、例えば、ＶＣＡＰ＜ＶＢＡＴ＿ＮＯＭであるとき、論理は、「いいえ」の分岐に沿って５０２まで継続し、そこで、新しいブロードキャストパケットを待ち、プロセスが新たに始まる。
【００５４】
したがって、プロセス５００は、バッテリ３０２が動作するはずである場合の所定の閾値を判定する。例えば、一実施例では、バッテリ３０２電圧が約１Ｖであり、約１Ｖまで回復する限り、システム３００は、設計パラメータ内で動作する可能性が高い。図６および７に関連して以下で説明されるように、自動較正上方調節および下方調節プロセスのための決定論理は、バッテリ３０２によって送達されている全電荷を最適化するように、バッテリ３０２によって送達される電流（ｉ）およびブロードキャスト信号３０６のパルス幅（ｗ）の両方を変化させるために採用される。
【００５５】
図６は、自動較正上方調節プロセスのための決定論理６００の一側面を図示する。一側面では、決定論理６００は、例えば、回路２０８によって実装されてもよい。自動較正決定論理５００プロセスが自動較正プロセスの上方調節決定論理６００部分に移動するとき、決定ブロック６０２で、決定論理６００は、バッテリ３０２電流（ｉ）が最大電流制限（ｉｍａｘ）にあるかどうかを判定する。バッテリ３０２電流（ｉ）が最大電流制限（ｉｍａｘ）にあるとき、論理６００プロセスは、「はい」の分岐に沿って決定ブロック６０４まで継続し、そこで、ブロードキャスト信号３０６パルス幅（ｗ）のビットが最大パルス幅（ｗｍａｘ）にあるかどうかを判定する。パルス幅（ｗ）が最大パルス幅（ｗｍａｘ）より小さい（ｗ＜ｗｍａｘ）とき、６１０では、論理６００プロセスが所定のインクリメント値だけパルス幅（ｗ）を増加させる。一側面では、ｆ１周波数インクリメント値は、約２μｓであり、例えば、約７．５μｓから約２５μｓの範囲から選択されてもよい。パルス幅（ｗ）が最大パルス幅（ｗｍａｘ）にある（ｗ＝ｗｍａｘ）とき、６１２では、論理６００プロセスは、いかなる措置も講じない。
【００５６】
バッテリ３０２電流（ｉ）が最大電流制限（ｉｍａｘ）にないとき、論理６００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って決定ブロック６０６まで継続し、そこで、バッテリ電流（ｉ）が、不揮発性メモリによって記憶される値によって事前に判定される、例えば、約１ｍＡである、最小電流（ｉｍｉｎ）制限にあるかどうかを判定する。バッテリ３０２電流（ｉ）が最小電流制限（ｉｍｉｎ）にないとき、論理６００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って６０８まで継続し、電流制限を増加させるようにパルス幅をデフォルトに設定する。バッテリ３０２電流（ｉ）が最小電流制限（ｉｍｉｎ）にあるとき、論理６００プロセスは、「はい」の分岐に沿って決定ブロック６１４まで継続し、パルス幅（ｗ）がデフォルトパルス幅値に設定されているかどうかを判定する。パルス幅（ｗ）がデフォルトパルス幅値に設定されていないとき、論理６００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って６１６へ進み、所定のパルス幅インクリメント値だけパルス幅を増加させる。一側面では、所定のパルス幅インクリメント値は、約２μｓである。パルス幅（ｗ）がデフォルトパルス幅値に設定されるとき、論理６００プロセスは、「はい」の分岐に沿って６１８へ進み、所定の電流インクリメント値だけ電流（ｉ）を増加させる。一側面では、所定の電流インクリメント値は、約２００μＡであり、例えば、約２００μＡから約４ｍＡの範囲から選択されてもよい。
【００５７】
図７は、自動較正下方調節プロセスのための決定論理７００の一側面を図示する。一側面では、決定論理７００は、例えば、回路２０８によって実装されてもよい。自動較正決定論理５００プロセスが自動較正プロセスの下方調節決定論理７００部分に移動するとき、決定ブロック７０２で、決定論理７００は、バッテリ３０２電流（ｉ）が最小電流制限（ｉｍｉｎ）にあるかどうかを判定する。バッテリ３０２電流（ｉ）が最小電流制限（ｉｍｉｎ）にあるとき、論理７００プロセスは、「はい」の分岐に沿って決定ブロック７０４まで継続し、そこで、ブロードキャスト信号３０６パルス幅（ｗ）のビットが最小パルス幅（ｗｍｉｎ）にあるかどうかを判定する。パルス幅（ｗ）が最小パルス幅（ｗｍａｘ）より大きい（ｗ＞ｗｍａｘ）とき、７１０では、論理７００プロセスが所定のデクリメント値だけパルス幅（ｗ）を減少（縮小）させる。一側面では、ｆ１周波数デクリメント値は、約２μｓであり、例えば、約７．５μｓから約２５μｓの範囲から選択されてもよい。パルス幅（ｗ）が最小パルス幅（ｗｍｉｎ）にある（ｗ＝ｗｍｉｎ）とき、７１２で、論理７００プロセスは、いかなる措置も講じない。
【００５８】
バッテリ３０２電流（ｉ）が最小電流制限（ｉｍａｘ）にないとき、論理７００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って決定ブロック７０６まで継続し、バッテリ電流（ｉ）が約４ｍＡの最大電流（ｉｍａｘ）制限にあるかどうかを判定する。バッテリ３０２電流（ｉ）が最大電流制限（ｉｍａｘ）にないとき、論理７００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って７０８まで継続し、電流制限を低減させるようにパルス幅をデフォルトに設定する。バッテリ３０２電流（ｉ）が最大電流制限（ｉｍａｘ）にあるとき、論理７００プロセスは、「はい」の分岐に沿って決定ブロック７１４まで継続し、パルス幅（ｗ）がデフォルトパルス幅値に設定されているかどうかを判定する。パルス幅（ｗ）がデフォルトパルス幅値に設定されていないとき、論理７００プロセスは、「いいえ」の分岐に沿って７１６まで継続し、所定のパルス幅デクリメント値だけパルス幅を減少または縮小する。一側面では、所定のパルス幅デクリメント値は、約２μｓであり、例えば、約７．５μｓから約２５μｓの範囲から選択されてもよい。パルス幅（ｗ）がデフォルトパルス幅値に設定されるとき、論理７００プロセスは、「はい」の分岐に沿って７１８まで継続し、所定の電流デクリメント値だけ電流（ｉ）制限を減少または低減させる。一側面では、所定の電流デクリメント値は、約２００μＡであり、例えば、約２００μＡ〜約４ｍＡの範囲から選択されてもよい。
【００５９】
（実施形態２）
ここで図８を参照すると、別の側面では、本開示は、概して、摂取可能な通信デバイスが高電流引き込み動作モードになる前に、バッテリ電力の可用性を判定する装置、システム、および方法を対象とする。バッテリ８０２のインピーダンスＺＢＡＴＴが、経時的に材料溶解の量によって判定され、１０倍以上変動し得る、ＩＥＭ等の摂取可能なデバイスの動作については、バッテリ８０２がブロードキャスト通信動作を行う前に所定の電流引き込みを持続することが可能であることを把握することが望ましくあり得る。この種類の動作の一実施例は、不揮発性メモリの読取またはプログラミングであり、それによって、そのメモリの読取または書込の失敗が、ＩＥＭの非動作または誤った動作をもたらすであろう。
【００６０】
一側面では、摂取可能な通信デバイスが高電流引き込み動作モードになる前に、バッテリ電力の可用性を判定するために、バッテリ可用性判定回路８００が採用されてもよい。一側面では、バッテリ可用性判定回路８００は、パワーオンリセット制御論理回路８２２を備え、低電力ＡＤＣ８１２が、バッテリ８０２のインピーダンスＺＢＡＴＴを判定するために使用される。パワーオンリセット制御論理回路８２２は、第１および第２のアナログスイッチ８１８、８２０の動作を制御して、それぞれ、第１、第２、または第３の負荷抵抗Ｒ１、Ｒ２、またはＲ３のいずれかをバッテリ８０２と並列に接続するように構成される。各抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３にわたって発生させられる電圧８０６は、サンプルアンドホールド（Ｓ／Ｈ）回路８０８の入力８０４の中へ連結される。Ｓ／Ｈ回路８０８の出力８１０は、ＡＤＣ８１２に連結され、それによって測定される。ＡＤＣ８１２の測定されたバッテリ電圧（Ｖｂｍｅａｓ）出力８１４は、３つの電圧測定値のうちの２つに基づいてバッテリ８０２のインピーダンスＺＢＡＴＴを計算するために、通信システム３００（図３）の論理回路２０８（図３）に連結される。基準電圧８１６（ＶＲＥＦ）が、ＡＤＣ８１２の内部または外部に提供されてもよい。
【００６１】
バッテリ可用性判定回路８００の動作は、以下の通りである。パワーオンリセット制御論理回路８２２は、パワーオンリセット信号８３２を受信し、バッテリ８０２が所定の電圧および電流容量に達した時点を検出する。この時点で、ＡＤＣ８１２が有効にされ、以下の測定を行う。典型的な値の第１の既知の抵抗器Ｒ１が、制御８２６を介して、第１のアナログスイッチ８１８によってバッテリ８０２から接地まで接続され、第１の抵抗器Ｒ１にわたるバッテリ電圧が、Ｓ／Ｈ回路８０８を介してＡＤＣ８１２によって測定される。次いで、測定されたバッテリ電圧Ｖｂｍｅａｓ１は、論理回路２０８に提供される（図３）。第１の既知の所定の抵抗器Ｒ１の典型的な値は、約１．５ｋΩであり、例えば、約１．２７５ｋΩから約１．７２５ｋΩ、または１．５ｋΩ±１５％の範囲から選択されてもよい。
【００６２】
高い値の第２の既知の抵抗器Ｒ２が、制御８２４を介して、第２のアナログスイッチ８２０によってバッテリ８０２から接地まで接続され、第２の抵抗器Ｒ２にわたって発生させられるバッテリ電圧が、Ｓ／Ｈ回路８０８を介してＡＤＣ８１２によって測定される。次いで、測定されたバッテリ電圧Ｖｂｍｅａｓ２は、論理回路２０８に提供される（図３）。第２の既知の所定の抵抗器Ｒ２の典型的な値は、約１５ｋΩであり、例えば、約１２．７５ｋΩ〜約１７．２５ｋΩ、または１５ｋΩ±１５％の範囲から選択されてもよい。
【００６３】
低い値の第３の既知の抵抗器Ｒ３が、制御８３０を介して、第３のアナログスイッチ８２８によってバッテリ８０２から接地まで接続され、第３の抵抗器Ｒ３にわたって発生させられるバッテリ電圧が、Ｓ／Ｈ回路８０８を介してＡＤＣ８１２によって測定される。次いで、測定されたバッテリ電圧Ｖｂｍｅａｓ３は、論理回路２０８に提供される（図３）。第３の既知の所定の抵抗器Ｒ３の典型的な値は、約１Ωであり、例えば、約０．８５Ω〜約１．１５Ω、または１Ω±１５％の範囲から選択されてもよい。
【００６４】
高値抵抗器Ｒ２および低値抵抗器Ｒ３の値は、抵抗器Ｒ２、Ｒ３のいずれか一方にわたる結果として生じた電圧が、考慮されているバッテリ８０２インピーダンスＶＢＡＴＴのＡＤＣ８１２測定範囲内であるように、選択されてもよい。３つの測定されたバッテリ電圧Ｖｂｍｅａｓ１（１．５ｋΩ）、Ｖｂｍｅａｓ２（１５ｋΩ）、およびＶｂｍｅａｓ３（１Ω）値のうちの２つを使用することによって、例えば、Ｖｂｍｅａｓ１およびＶｂｍｅａｓ２を採用する、以下の式に従って、バッテリインピーダンスが計算される。
【００６５】
【数１】
0005869736.tif 000003
【００６６】
Ｖｂｍｅａｓ２およびＶｂｍｅａｓ３については、式は、以下の通りである。
【００６７】
【数２】
0005869736.tif 000004
【００６８】
Ｖｂｍｅａｓ１およびＶｂｍｅａｓ３については、式は、以下の通りである。
【００６９】
【数３】
0005869736.tif 000005
【００７０】
バッテリ８０２のインピーダンスＺＢＡＴＴが許容パラメータ以内であるとき、バッテリ８０２の高電流動作が可能にさせられ、しかしながら、バッテリインピーダンスＺＢＡＴＴがこの範囲外であるとき、通信回路３００（図３）（例えば、ＩＥＭ）は、スリープ状態に戻り、所定の時間量後に、またはパワーオンリセット信号８３２の別の発生時に起動するであろう。
【００７１】
（実施形態３）
ここで図９を参照すると、別の側面では、本開示は、概して、負端子として基板を使用する集積回路の装置、システム、および方法を対象とする。Ｐ型開始材料を使用する相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスが、それらの基板に本システムの最負電位を参照させることは、珍しくない。ＩＥＭ等の摂取可能なデバイスについては、この基板接続が、電源の負端子を形成する一方で、半導体ウエハの最上部は、電源の正端子に接続される。この構成を考慮すると、電源起動中に正端子を短絡させること、または２つの端子の間で増加した漏出電流を引き起こすことのいずれか一方の可能性により、ウエハの上面に負端子接続を提供することが困難であり得る。ウエハの上面に負端子を提供し、基板接続のみに依拠することのこの困難は、基板から負端子に接続されたオンチップ回路までのインピーダンスにより、ウエハ選別試験時に測定不正確性を引き起こし得る。したがって、一側面では、試験モード中のみに起動され、全ての他の動作モード中に高インピーダンス状態で放置される、ウエハの上面に配置することができる負端子接続が提供される。
【００７２】
したがって、一実施形態では、図９は、試験モード中のみに起動され、全ての他の動作モード中に高インピーダンス状態で放置される、ウエハの上面に配置することができる負端子接続を提供するための回路図９００を図示する。図９で図示されるように、試験論理９０２回路は、試験検出入力チャネルと、Ｎ型チャネル電界効果トランジスタデバイス９１０のゲート端子に連結される出力チャネル９０６とを有する。Ｎチャネルデバイス９１０のドレイン端子は、プローブ針を通して、Ｐ型チャネル半導体ウエハのＶＳＳＰＡＤに連結される。Ｎ型チャネルデバイス９１０のソース端子は、半導体集積回路（ＩＣ）の負の基板９１２に連結され、基板への内部接続を提供する。ＩＣは、最初に、負端子である基板９１２を用いて電力供給される。正しい電圧および周波数シグネチャを試験論理９０２の試験有効ピン９０４に適用することによって、試験モードになることができる。いったん試験モードになると、基板９１２抵抗より低いオン抵抗を伴うＮ型チャネルデバイス９０１が、基板９１２接続よりもむしろＮ型チャネルデバイス９１０を通して電流を方向転換することを可能にする、信号が活性化される。
【００７３】
（実施形態４）
本開示はまた、概して、ＩＥＭ等の摂取可能なデバイスの中のブロードキャスト電源から電源を分離する装置、システム、および方法も対象とする。典型的なアーキテクチャでは、ＩＥＭの電源は、デジタル回路、アナログ回路、および入出力回路の間で共有される。この電源の共有は、（１）それらの動作に影響を及ぼさないよう、ブロードキャストに先立ってアナログおよびデジタル回路から共有電源を切断する、（２）電源がこれらの回路から切断されている時間の間に、アナログおよびデジタル回路が動作中のままであるように、貯蔵デバイス上に十分な電荷を貯蔵する、および（３）ブロードキャスト周期が完了した後、かつ電源が貯蔵デバイス上の電位以上の電圧まで回復したときのみ、ブロードキャスト回路に接続し、電源をアナログおよびデジタル回路に接続するように、付加的な回路をもたらす。したがって、一側面では、本開示は、ＩＥＭ電源を所定の値の複数の電源に物理的に分離することができ、電荷貯蔵デバイスの除去を可能にする、方法を提供する。別の側面では、本開示は、１つの電源の別の電源への近接近性が引き起こし得る、任意の結合効果から、デジタルおよびアナログ回路を脱感作するアーキテクチャを提供する。
【００７４】
したがって、一側面では、本開示は、ＩＥＭ電源を所定の値の複数の電源に物理的に分離することができ、電荷貯蔵デバイスの除去を可能にする、方法を説明する。加えて、本開示は、１つの電源の別の電源への近接近性が引き起こし得る、任意の結合効果から、デジタルおよびアナログ回路を脱感作するために利用される、アーキテクチャを提供する。
【００７５】
一側面では、単一のＩＥＭ電源が複数のより小さい電源に分割される、方法が提供される。正電極の領域を制御することによって、その電極に接続された回路に供給することができる、利用可能な電荷を制御することが可能である。さらに、入力が電源のうちの１つに接続され、出力がその電源によって制御されるアナログまたはデジタル回路に接続され、かつ電源より電位が低い、低ドロップアウト電圧調節器を使用して、別の電源への１つの電源連結の任意の断続的効果を最小限化することができる。
【００７６】
また、アナログおよびデジタル回路の異なる所要電力に適応するように、電源のうちの２つ以上を電気的に接続および／または切断することも可能である。実施例として、１つの電源が、ブロードキャスト回路に電力供給する一次機能を有し、第２の電源が、ブロードキャスト周期中に全てのアナログおよびデジタル回路に電力供給する一次機能を有する場合には、スイッチを通して、非ブロードキャスト周期中に両方の電源をともに接続することができ、アナログおよびデジタル回路の付加的な容量が、単独で使用された場合に第２の電源の容量を超え得る機能を果たすことを可能にする。
【００７７】
本開示で説明される機能的モジュールのいくつかの側面は、例えば、機械によって実行された場合、本側面による方法および／または動作を機械に行わせ得る、命令または一式の命令を記憶し得る、機械可読媒体または物品を使用して、実装されてもよい。そのような機械は、例えば、任意の好適な処理プラットフォーム、コンピュータプラットフォーム、コンピュータデバイス、処理デバイス、コンピュータシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ、または同等物を含んでもよく、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の好適な組み合わせを使用して実装されてもよい。機械可読媒体または物品は、例えば、任意の好適な種類のメモリ、メモリデバイス、メモリ物品、メモリ媒体、記憶デバイス、記憶物品、記憶媒体、および／または記憶ユニット、例えば、メモリ、可撤性または非可撤性媒体、消去可能または非消去可能媒体、書込可能または書換可能媒体、デジタルまたはアナログ媒体、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、記録可能コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、書換可能コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）、光ディスク、磁気媒体、磁気光学媒体、可撤性メモリカードまたはディスク、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）フラッシュドライブ、種々の種類のデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、テープ、カセット、または同等物を含んでもよい。命令は、ソースコード、コンパイラ型コード、インタープリタ型コード、実行可能コード、静的コード、動的コード、および同等物等の任意の好適な種類のコードを含んでもよい。命令は、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、ＢＡＳＩＣ、Ｐｅｒｌ、Ｍａｔｌａｂ、Ｐａｓｃａｌ、Ｖｉｓｕａｌ  ＢＡＳＩＣ、配列言語、機械コード等の任意の好適な高レベル、低レベル、オブジェクト指向、視覚、コンパイラ型、および／またはインタープリタ型プログラミング言語を使用して実装されてもよい。
【００７８】
種々の詳細が前述の説明に記載されているが、これらの具体的詳細を伴わずに、通信デバイス用の電源において電力消失およびブロードキャスト電力を適応的に最適化する装置、システム、および方法の種々の側面が実践され得ることが理解されるであろう。例えば、簡潔かつ明確にするために、選択された側面は、詳細よりもむしろブロック図形態で示されている。本明細書で提供される詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリに記憶されるデータに作用する命令に関して提示され得る。そのような説明および表現は、仕事の内容を説明して当業者に伝えるために、当業者によって使用される。一般に、アルゴリズムとは、所望の結果につながる自己矛盾のない一連のステップを指し、「ステップ」とは、記憶され、転送され、組み合わされ、比較され、および別様に操作されることが可能な電気または磁気信号の形態を成し得るが、必ずしもその必要はない、物理量の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、項、数、または同等物と称することは、一般的な使用法である。これらおよび類似用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、これらの量に適用される便利な標識にすぎない。
【００７９】
前述の議論から明白であるように特に記述されない限り、前述の説明の全体を通して、「処理する」または「算出する」または「計算する」または「判定する」または「表示する」、あるいは同等物等の用語を使用する議論は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理（電子）量として表されるデータを操作し、コンピュータシステムメモリまたはレジスタあるいは他の情報記憶、伝送、または表示デバイス内の物理量として同様に表されるデータに変換する、コンピュータシステム、または類似電子コンピュータデバイスの作用およびプロセスを指す。
【００８０】
「一側面」、「側面」、「実施形態」、または「一実施形態」という任意の言及は、該側面に関して説明される特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの側面に含まれることを意味することに留意する価値がある。したがって、本明細書の全体を通した様々な場所での「一側面では」、「側面では」、「一実施形態では」、または「実施形態では」という語句の出現は、必ずしも全て同一の側面を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つ以上の側面において任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。
【００８１】
いくつかの側面は、それらの派生語とともに、「連結される」および「接続される」という表現を使用して説明されてもよい。これらの用語は、相互に対する同義語として意図されないことを理解されたい。例えば、いくつかの側面は、２つ以上の要素が相互と直接物理的または電気的に接触していることを示すように、「接続される」という用語を使用して説明されてもよい。別の実施例では、いくつかの側面は、２つ以上の要素が直接物理的または電気的に接触していることを示すように、「連結される」という用語を使用して説明されてもよい。しかしながら、「連結される」という用語はまた、２つ以上の要素が相互と直接接触していないが、依然として相互と協働または相互作用することを意味してもよい。
本発明の側面は、以下の付記でも定義される。
付記１．ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させる方法であって、前記方法は、
論理回路によって、コントローラから遠隔に位置する受信機へのコントローラによる通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信するステップと、
論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定するステップと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うステップと、
を含む、方法。
付記２．サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きいときに、上方調節手順を行うステップと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きくないときに、下方調節手順を行うステップと、
を含む、付記１に記載の方法。
付記３：論理回路によって、動作モードを判定するステップを含み、動作モードは、サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より小さくない、周期の数の数であるときに、Ｘビット多周期動作モードまたはＹビット単周期動作モードのいずれか一方である、付記１または２に記載の方法。
付記４：論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が公称バッテリ電圧より大きい、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第２のサブセットにわたって、周期の数を判定するステップを含む、付記３に記載の方法。
付記５：論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第２のサブセットにわたって、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きいかどうかを判定するステップを含み、好ましくはさらに、
論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第２のサブセットにわたって、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きくないときに、後続のブロードキャストパケットを待つステップと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第２のサブセットにわたって、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きい、周期の数であるときに、上方調節手順を行うステップと、
を含む、付記４に記載の方法。
付記６：論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が公称バッテリ電圧より大きい、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第３のサブセットにわたって、周期の数を判定するステップを含み、好ましくは、論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第３のサブセットにわたって、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きいかどうかを判定するステップを含み、本方法は、好ましくは、
論理回路によって、サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第３のサブセットにわたって、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きくないときに、後続のブロードキャストパケットを待つステップと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第３のサブセットにわたって、周期の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧より大きい、周期の数であるときに、上方調節手順を行うステップと、
を含む、前述の付記のうちのいずれかに記載の方法。
付記７：上方調節手順は、
論理回路によって、所定のプログラム可能な値によって定義されるようなバッテリ電流が最大電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
論理回路によって、バッテリ電流が最大電流制限より小さいときに、バッテリ電流が最小電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にあるときに、ブロードキャストパケットのビットがデフォルトパルス幅を有するかどうかを判定するステップと、
パルス幅がデフォルトパルス幅にないときに、パルス幅を増加させるステップと、
パルス幅がデフォルトパルス幅にあるときに、電流制限を増加させるステップであって、好ましくは、論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にないときに、パルス幅をデフォルトパルス幅に設定するステップを含み、および／または、
論理回路によって、バッテリ電流が最大電流制限にあるときに、パルス幅が最大パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、
論理回路によって、パルス幅が最大パルス幅にないときに、パルス幅を増加させるステップと、
を含む、ステップと、
を含む、前述の付記のうちのいずれかに記載の方法。
付記８：論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にないときに、パルス幅をデフォルトパルス幅に設定するステップ、および／または
論理回路によって、バッテリ電流が最大電流制限にあるときに、パルス幅が最大パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、
論理回路によって、パルス幅が最大パルス幅にないときに、パルス幅を増加させるステップと、
を含む、付記７に記載の方法。
付記９：下方調節手順は、
論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限より小さいときに、バッテリ電流が最大電流制限にあるかどうかを判定するステップと、
論理回路によって、バッテリ電流が最大電流制限にあるときに、ブロードキャストパケットのビットがデフォルトパルス幅を有するかどうかを判定するステップと、
パルス幅がデフォルトパルス幅にないときに、パルス幅を減少させるステップと、
パルス幅がデフォルトパルス幅にあるときに、電流制限を減少させるステップと、
を含む、前述の付記のうちのいずれかに記載の方法。
付記１０：論理回路によって、バッテリ電流が最大電流制限にないときに、パルス幅をデフォルトパルス幅に設定するステップ、および／または論理回路によって、バッテリ電流が最小電流制限にあるときに、パルス幅が最小パルス幅にあるかどうかを判定するステップと、論理回路によって、パルス幅が最小パルス幅にないときに、パルス幅を縮小するステップとを含む、付記９に記載の方法。
付記１１：ブロードキャストパケットの通信中に受信機に送達される電力を最適化しながら、バッテリデバイスのバッテリ電圧を安定させるように構成される、論理回路であって、前記論理回路は、
コントローラから遠隔に位置する受信機への通信のために、所定の数のビットを有する、ブロードキャストパケットを受信することと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、ブロードキャストパケットの所定の数のビットの第１のサブセットにわたって、公称バッテリ電圧よりも大きい、または、前記公称バッテリ電圧よりも小さい、または、前記公称バッテリ電圧と等しい、のいずれかである、周期の数を判定することと、
サンプリングされたバッテリ電圧が、数えられた周期の総数の半分よりも多くについて公称バッテリ電圧に等しくない、数えられた周期の数に基づいて、上方調節手順または下方調節手順のいずれか一方を行うことと
を行うように構成される、プロセッサ
を備える、論理回路。
付記１２：サンプルアンドホールド回路と、
それぞれプロセッサおよびバッテリに連結される、アナログ・デジタル変換器と、
を備え、
アナログ・デジタル変換器は、サンプリングされたバッテリ電圧を判定するように、バッテリ電圧をサンプリングし、
論理回路は、好ましくは、プロセッサに連結されるバッテリを備える、
付記１１に記載の論理回路。
付記１３：論理回路は、付記１〜１０のいずれかに記載の方法を行うように構成される、付記１１または１２に記載の論理回路。
付記１４：バッテリデバイスは、事象インジケータシステムであり、
事象インジケータシステムは、反対端に位置付けられた異種金属を備え、事象インジケータは、反対端に位置付けられた異種金属が伝導流体中で溶解するときに、電位を生成するように構成される、
付記１１〜１３のいずれかに記載の論理回路を備える、通信システム。
付記１５：
サンプルアンドホールド回路と、
それぞれプロセッサおよび事象インジケータに連結される、アナログ・デジタル変換器と、
を備え、
アナログ・デジタル変換器は、サンプリングされたバッテリ電位を判定するように、電位をサンプリングするものである、付記１４に記載の通信システム。
【００８２】
側面のある特徴が本明細書で説明されるように例証されているが、多くの修正、置換、変更、および同等物が、当業者に想起されるであろう。したがって、添付の請求項は、側面の真の精神内にある全ての修正および変更を対象とすることを目的としていることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005869736.tif 000008
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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