ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к модулям приемников, модулям передатчиков и модулям приемопередатчиков для устройств связи через тело. Изобретение дополнительно относится к устройству связи через тело, содержащему модуль приемника, модуль передатчика и/или модуль приемопередатчика. Изобретение дополнительно относится к способу пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Связь через тело (BCC) позволяет осуществлять обмен информацией между устройствами, которые находятся на теле или в непосредственной близости от тела, например, пользователя. BCC-сигналы передаются через тело вместо передачи по проводу или вместо передачи через радиосигналы. Сигнал передается через маломощные электрические поля, которые емкостным или гальваническим образом соединяются на поверхности тела. Маломощное электрическое поле соединяется с телом через соединители, которыми являются, например, электроды. Иногда термин «антенна» используется в области BCC для идентификации соединителей, однако, в BCC радиосигналы не передаются через соединители, и только маломощное электрическое поле формируется или принимается через соединители. BCC возможна, когда тело пользователя находится в непосредственной близости от соединителей устройства, и емкостная или гальваническая связь между устройством и телом является основой для передачи сигналов. В другом варианте осуществления тело может быть в непосредственном контакте с соединителями. BCC имеет некоторые конкретные преимущества, такие как: величина энергии, используемой в связи через тело, является относительно низкой, и сигналы связи через тело могут приниматься (и передаваться) только посредством устройств, которые находятся в непосредственной близости от тела, которое формирует канал передачи данных для связи через тело. Таким образом, зона охвата связи через тело ограничена.
В публикации заявки WO2010/049842A1 были раскрыты примерное устройство связи и способ для приема сигнала связи через тело. Хотя величина энергии, используемой в связи через тело, является относительно низкой, устройство связи упомянутого предшествующего уровня техники может все еще использовать слишком много энергии. В частности, в области BCC в системе связи могут быть использованы относительно небольшие устройства, такие как наручные часы, мобильный телефон и т.д., и такие устройства имеют в общем ограниченные энергетические ресурсы.
В опубликованной патентной заявке US2011/0299512A1 предусмотрено устройство связи, включающее в себя первый блок связи для осуществления связи по схеме связи. Схема связи состоит в приложении напряжения от сигнального электрода, который находится в контакте или который размещается поблизости от человеческого тела, и для формирования электрического ближнего поля на поверхности человеческого тела и выполнения передачи. Второй блок связи отличается от первого блока связи и содержит блок обнаружения сигнала переключения для обнаружения, из сигналов, периодически принимаемых первым блоком связи, сигнала переключения режима для переключения второго блока связи из режима экономии энергии в обычный режим, и блок управления переключением для переключения второго блока связи из режима экономии энергии в обычный режим в случае, когда сигнал переключения режима обнаруживается посредством блока обнаружения сигнала переключения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения состоит в создании модулей устройства связи через тело и/или системы, которая использует меньше энергии, и в создании устройств связи через тело, которые используют меньше энергии.
Аспект изобретения предусматривает модуль приемника. Другой аспект изобретения предусматривает модуль приемопередатчика. Другой аспект изобретения предусматривает устройство связи через тело. В еще одном аспекте изобретения предусмотрен способ пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело. Предпочтительные варианты осуществления определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Модуль приемника для устройства связи через тело в соответствии с аспектом изобретения содержит соединители, основной приемник и приемник для пробуждения. Модуль приемника предназначен для приема сигналов через канал передачи через тело. Соединители принимают сигналы из канала передачи через тело, который следует по телу пользователя, когда тело находится в непосредственной близости от соединителей. Основной приемник соединяется с соединителями и принимает данные через сигналы, передаваемые через канал передачи через тело. Основной приемник может работать в спящем режиме и может работать в рабочем режиме. Приемник для пробуждения также соединяется с соединителями и передает сигнал пробуждения схеме устройства связи через тело, чтобы непосредственно или опосредованно конфигурировать основной приемник в рабочий режим. Приемник для пробуждения содержит полосовой фильтр, который позволяет сигналам проходить в заданном спектральном диапазоне, который относится к сигналам пробуждения, которые передаются по каналу передачи данных через тело. Приемник для пробуждения формирует сигнал пробуждения, когда энергия сигналов, принимаемых посредством соединителей в заданном спектральном диапазоне, превышает пороговый уровень энергии.
Согласно изобретению модуль приема подразделяется на приемник для пробуждения и основной приемник. Основной приемник является в общем схемой, которая требует относительно большой величины логической и вычислительной мощности. Поэтому, когда основной приемник имеет возможность входить в спящий режим, в котором много энергии не используется, основной приемник может экономить немало энергии в моменты времени, когда нет связи по каналу передачи через тело. Однако, когда существует связь по каналу передачи через тело, основной приемник должен пробуждаться, так что он работает в своем обычном рабочем режиме. Сигнал пробуждения, принимаемый от приемника для пробуждения, непосредственно или опосредованно конфигурирует основной приемник в рабочий режим. Таким образом, особенно в течение периодов без связи по каналу передачи через тело, основной приемник экономит немало энергии вследствие спящего режима. Приемник для пробуждения имеет относительно простую задачу, которая содержит фильтрацию сигналов, принимаемых в соединителях в конкретном спектральном диапазоне, и определение того, превышает ли энергия сигналов в конкретном спектральном диапазоне пороговый уровень энергии. Это может быть реализовано в энергоэффективной схеме, и, таким образом, приемник для пробуждения не использует много энергии. Величина энергии, используемой приемником для пробуждения, меньше величины энергии, сэкономленной основным приемником, который спит в периодах без связи по каналу передачи через тело. Таким образом, модуль приемника, который описан выше, является более энергоэффективным, чем известные модули приемников для устройств связи через тело.
Сигнал пробуждения передается в схему устройства связи через тело. Такая схема является, например, микропроцессором, микроконтроллером или блоком обработки устройства связи через тело, и эта схема конфигурирует основной приемник в рабочий режим. Это - пример опосредованного конфигурирования основного приемника в рабочий режим, поскольку сигнал пробуждения непосредственно не передается в основной приемник. Сигнал пробуждения является видом сигнала прерывания, который принимается схемой, которая управляет всеми прерываниями, формируемыми устройством связи через тело, и эта схема имеет возможность управлять другими элементами устройства связи через тело в рабочем режиме. В другом примере основной приемник сам содержит микропроцессор, микроконтроллер или блок обработки, который принимает сигнал пробуждения, и этот интегрированный микропроцессор, интегрированный микроконтроллер или интегрированный блок обработки управляет основным приемником в рабочем режиме, когда сигнал пробуждения принимается. В еще одном примере схема, в которую передается сигнал пробуждения, является основным приемником. Основной приемник может содержать вход пробуждения, на который подается сигнал пробуждения, и основной приемник содержит некоторые специализированные аппаратные средства, которые управляют основным приемником в рабочем режиме, когда сигнал пробуждения принимается на входе пробуждения.
Приемник для пробуждения, в частности, чувствителен к сигналам в заданном спектральном диапазоне.
Таким образом, заданный спектральный диапазон является диапазоном частотного спектра, в котором сигналы передаются через канал передачи через тело к приемнику для пробуждения. Это фактически означает, что другое устройство, которое находится в непосредственной близости от того же тела, что и модуль приемника, должно по меньшей мере передавать энергию в этом заданном спектральном диапазоне, чтобы пробуждать модуль приемника. Изобретение не ограничивается конкретными сигналами пробуждения, и единственным ограничением является то, что достаточно энергии передается в заданном спектральном диапазоне, так что модуль пробуждения принимает больше энергии, чем заданный пороговый уровень энергии. В варианте осуществления превышение порогового уровня может относиться к превышению пороговой амплитуды, поскольку величина принимаемой энергии зачастую относится к амплитуде принимаемых сигналов, и, таким образом, в этом варианте осуществления, это означает, что приемник для пробуждения должен сравнивать амплитуду принимаемых сигналов с пороговым уровнем амплитуды. В общем величина энергии относится к периоду времени, и, таким образом, в другом варианте осуществления, заданный пороговый уровень может определять, что больше конкретной величины энергии должно быть принято в заданном периоде времени, прежде чем сигнал пробуждения формируется.
Непосредственная близость определяется как максимальное расстояние, на котором основной приемник имеет возможность принимать информацию по каналу передачи через тело. Максимальное расстояние - это расстояние между телом пользователя и соединителями. При необходимости максимальное расстояние ближе 10 см, или ближе 5 см. При необходимости максимальное расстояние ближе 2 см. В факультативном варианте осуществления изобретения непосредственная близость означает, что пользователь касается соединителей. Следует отметить, что, как обсуждалось в разделе предшествующего уровня техники, соединители предназначены для формирования и приема маломощного электрического поля и для создания емкостного или гальванического соединения между телом пользователя и соединителями. Соединители могут быть осуществлены в электродах, металлических пластинах и т.д.
Следует отметить, что спящий режим - это режим, в котором основной приемник не функционирует и не использует много энергии. Может даже быть так, что основной приемник полностью выключен, и что только небольшая наблюдающая схема, которая наблюдает прием сигнала пробуждения, активна в течение спящего режима. Хотя непосредственно неважно в контексте вышеописанных результатов и преимуществ изобретения, основной приемник или устройство связи через тело могут содержать средство, которое управляет основным приемником в спящем режиме. Такое средство, например, обнаруживает, не было ли активности связи по каналу передачи через тело в течение заданного интервала времени. Если связи не было в течение заданного интервала времени, основной приемник может направляться в спящий режим.
Приемник для пробуждения содержит детектор уровня энергии, который выполнен с возможностью обнаружения в течение интервала времени, превышает ли общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне пороговый уровень энергии. Обнаружение в течение интервала времени имеет преимущество в том, что очень короткий сигнал помехи не обнаруживается как возможный сигнал пробуждения, поскольку очень короткие сигналы помех зачастую не содержат достаточно энергии, чтобы превышать пороговый уровень энергии, который определяется в течение интервала времени.
При необходимости детектор уровня энергии содержит интегратор для объединения принимаемой энергии, начиная от конкретного момента времени в течение интервала времени, и детектор уровня энергии содержит элемент сравнения для сравнения выходного сигнала интегратора с пороговым уровнем энергии. Интегратор принимает, например, на регулярной основе сигнал сброса, чтобы сбрасывать интегральное значение в 0. Однако варианты осуществления детектора уровня энергии не ограничиваются этим описанным факультативным вариантом осуществления, и специалист в области техники способен спроектировать другие детекторы уровня энергии, которые имеют возможность обнаруживать в течение интервала времени, превышает ли общая величина принятой энергии пороговый уровень энергии.
При необходимости заданный спектральный диапазон размещается в спектральном диапазоне связи через тело ниже несущей частоты, используемой для передачи данных по каналу передачи через тело. Канал передачи через тело хорошо передает сигналы в спектральном диапазоне связи через тело от 50 кГц до 10 МГц, и является оптимальным для сигнала в частотном диапазоне от 100 кГц до 1 МГц. Чтобы иметь высокую достаточную пропускную способность через канал передачи через тело, данные, которые передаются между передатчиком и модулем приемника устройства связи через тело после инициализации соединения между передатчиком и приемником, зачастую передаются с относительно высокой несущей частотой, например, на частоте по меньшей мере 1 МГц, а зачастую на частотах около 10 МГц. При необходимости используются другие несущие частоты. Однако для того, чтобы иметь энергоэффективный передатчик и/или иметь энергоэффективный приемник для пробуждения, полезно использовать сигналы относительно низких частот, чтобы пробуждать модуль приемника. Таким образом, заданный спектральный диапазон размещается ниже несущей частоты или несущих частот, которые используются для связи, которые следуют за инициализацией соединения между передатчиком и приемником. Например, заданный спектральный диапазон равен от 50 кГц до 1 МГц. Или, в другом диапазоне, заданный спектральный диапазон равен от 100 кГц до 1 МГц. Или, в дополнительном примере, заданный спектральный диапазон равен от 110 кГц до 500 кГц. Также возможно, что сигналы пробуждения передаются на частотах, например, около 7 МГц. В этом случае заданный спектральный диапазон, например, равен от 6,5 до 7,5 МГц.
При необходимости приемник для пробуждения содержит контроллер, который формирует сигнал пробуждения, когда детектор уровня приема энергии обнаруживает, что пороговый уровень превышен. Контроллер может дополнительно управлять началом интервала времени и окончанием интервала времени. Другими словами, детектор уровня приема энергии соединяется с контроллером и передает контроллеру сигнал, когда общая величина энергии превышает пороговый уровень энергии. Контроллер может решать сформировать сигнал пробуждения на основе информации, принятой от детектора уровня приема энергии. Кроме того, контроллер передает детектору уровня приема энергии сигнал, который указывает, когда интервал времени начинается, и/или когда интервал времени заканчивается. Такой сигнал может быть, например, сигналом сброса для факультативного интегратора детектора уровня приема энергии. Контроллер может содержать таймер, который формирует в регулярные моменты времени сигнал, который передается детектору уровня приема энергии, чтобы сбрасывать интегратор. Контроллер и/или таймер может быть выполнен с возможностью использования интервала времени заданной фиксированной продолжительности, но в конкретных вариантах осуществления продолжительность последовательных интервалов времени может изменяться.
При необходимости контроллер выполнен с возможностью определения порогового уровня энергии и передачи порогового уровня энергии в форме управляющего сигнала детектору уровня приема энергии.
При необходимости контроллер выполнен с возможностью формирования сигнала пробуждения, только когда детектор уровня приема энергии обнаруживает в двух или более последовательных интервалах времени, что общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень. Таким образом, когда в течение первого интервала времени детектор уровня приема обнаруживает, что пороговый уровень был превышен, контроллер не формирует немедленно сигнал пробуждения, но контроллер может начинать новый интервал времени, в котором детектор уровня приема обнаруживает еще раз, превышен ли пороговый уровень. Контроллер подсчитывает, в каком количестве последовательных интервалов времени пороговый уровень превышается, и формирует, когда заданное минимальное число последовательных интервалов превышено, сигнал пробуждения. Следует отметить, что контроллер управляет началом и окончанием (последовательных) интервалов времени. В варианте осуществления последовательные интервалы времени имеют одинаковую продолжительность (например, заданную фиксированную продолжительность), или последовательные интервалы времени имеют переменные продолжительности. Результатом этого факультативного варианта осуществления является то, что формирование ложного сигнала пробуждения значительно, поскольку, когда общая величина энергии принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне больше порогового значения в последовательных интервалах времени, вероятность того, что другое устройство с функцией связи через тело находится в непосредственной близости от тела пользователя, является более значительной. Таким образом, более надежный механизм пробуждения получается.
При необходимости контроллер выполнен с возможностью обнаружения с начала интервала времени, в каком количестве единичных интервалов времени общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень. Другими словами, когда контроллер управляет началом интервала времени, измерение времени начинается, чтобы обнаруживать, в каком количестве единичных интервалов времени детектор уровня приема энергии обнаруживает, что пороговый уровень превышен. Это может быть выполнено посредством счетчика, который подсчитывает единичные интервалы времени, начиная с момента во времени, когда принимается сигнал сброса. Контроллер может быть выполнен с возможностью сброса подсчитанного в начале интервала времени, и контроллер может быть выполнен с возможностью считывания подсчитанных единичных интервалов времени из счетчика, когда он принимает от детектора уровня приема сигнал, указывающий, что общая величина энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень. Может быть полезным знать, в каком количестве единичных интервалов времени пороговый уровень был достигнут, поскольку это относится к мощности принимаемого сигнала.
При необходимости контроллер выполнен с возможностью формирования сигнала указания мощности принятого сигнала на основе числа единичных интервалов времени между началом интервала времени и моментом времени, в который общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень. Формирование сигнала указания мощности принятого сигнала может также принимать во внимание пороговый уровень энергии. Во многих применениях полезно знать значение RSSI (индикация уровня принимаемого сигнала), поскольку она говорит иногда о качестве принимаемых сигналов и/или близости передатчика сигналов. Если мощность сигнала относительно высокая, передатчик может быть в непосредственном соседстве и/или может быть мощный передатчик, и принятые сигналы вероятно имеют относительно высокое качество. Эта информация может быть использована основным приемником, так что он может быстрее и лучше синхронизироваться с передатчиком сигналов, и эта информация может быть использована основным передатчиком, так что он передает сигналы обратно на соответствующем уровне мощности сигнала. Кроме того, сигнал указания мощности сигнала может быть использован для протоколирования и/или отладки.
При необходимости контроллер выполнен с возможностью оценки величины шума или величины сигналов помех в заданном спектральном диапазоне в течение периода времени, в котором сигналы пробуждения или сигналы данных не передаются по каналу передачи через тело, обнаруживая с начала подынтервала периода времени, в каком количестве единичных интервалов времени общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает дополнительный пороговый уровень. Продолжительность подынтервала другого интервала времени длиннее продолжительности интервала времени (который используется, чтобы обнаруживать, должен ли быть сформирован сигнал пробуждения), и/или дополнительный пороговый уровень ниже порогового уровня (который используется, чтобы обнаруживать, должен ли быть сформирован сигнал пробуждения).
В этом факультативном варианте осуществления контроллер знает о факте того, что другие сигналы данных и/или сигналы пробуждения не принимаются через сеть связи через тело. Например, между двумя последовательными пакетами данных, передаваемых в последовательности, всегда может быть период времени, в течение которого сигналы не передаются. В течение этого периода измерения могут выполняться, чтобы обнаруживать уровень шума выходного сигнала соединителей или уровень сигналов помех, принимаемых каналом передачи через тело и принимаемых соединителями. При обычной работе продолжительность интервалов времени (в которых обнаруживается, что общая величина энергии, принимаемой в заданном спектральном диапазоне, превышает пороговый уровень) и пороговый уровень выбираются так, что в обычных условиях шум и сигналы помех не дают в результате превышение порогового уровня. Таким образом, для того, чтобы обнаруживать, в каком количестве единичных интервалов времени шум или сигналы помех дают в результате превышение дополнительного порогового уровня, дополнительный пороговый уровень должен быть ниже порогового уровня, или продолжительность подынтервала времени должна быть дольше интервала времени. Если контроллер содержит счетчик, счетчик может быть использован, чтобы подсчитывать единичные интервалы времени от начала подынтервала. Информация о величине шума и/или сигналах помех может быть использована, например, основным приемником для более надежного приема сигналов данных. Если эта информация объединяется с RSSI-значением, может быть определено соотношение сигнал-шум.
При необходимости основной приемник выполнен с возможностью анализа сигналов, принимаемых от соединителей, чтобы обнаруживать значение идентификатора типа связи, которое указывает конкретный тип связи для предстоящей связи по каналу передачи через тело. Основной приемник дополнительно выполнен с возможностью приема дополнительного сигнала пробуждения для конфигурирования других схем устройства связи через тело в рабочем режиме, когда конкретное значение идентификатора типа связи обнаружено. Согласно этому факультативному варианту осуществления, дополнительное средство предусматривается, чтобы пробуждать другие схемы устройства связи через тело. В частности, согласно этому факультативному варианту осуществления, другие схемы принимают дополнительный сигнал пробуждения позже по времени, чем модуль приемника принимает сигнал пробуждения, и другие схемы принимают дополнительный сигнал пробуждения, только когда значение идентификатора типа связи было обнаружено. Таким образом, если другое устройство передает информацию по каналу передачи через тело, оно должно передавать такое значение идентификатора типа связи прежде, чем связь может быть продолжена с модулем приемника этого факультативного варианта осуществления. Значение идентификатора типа связи может также быть использовано другими схемами, чтобы инициировать конкретные действия, типа инициализации, конкретных процессов, необходимых для предстоящего типа связи, или подготавливать особый ответ, который соответствует формату предстоящего типа связи. Этот факультативный вариант осуществления обеспечивает возможность большей экономии энергии модулем приемника, поскольку другие схемы могут быть в спящем режиме в течение более длительного времени, прежде чем они пробуждаются в рабочий режим. Это также предотвращает то, что связь начинается с устройствами, которые не имеют возможности идентифицировать тип предстоящей связи.
При необходимости сигналы, принятые в соединителях, содержащие значение идентификатора типа связи, имеют функцию широковещательного сообщения, чтобы указывать другим устройствам связи через тело в непосредственной близости от тела пользователя, какой вид услуг может быть предложен устройством, которое передает сигналы, содержащие значение идентификатора типа связи.
При необходимости значение идентификатора типа связи указывает одно из следующего: протокол, который должен быть использован в предстоящей связи, служба, обеспечиваемая устройством, которое передало сигналы пробуждения, или служба, которую собирается использовать устройство, которое передало сигналы пробуждения, уровень безопасности предстоящей связи. Эта дополнительная информация может помогать выбирать то, должны ли другие схемы быть пробуждены, и как другие схемы должны работать в рабочем режиме.
При необходимости основной приемник содержит хранилище данных для хранения списка значений идентификатора типа связи для типов связи, поддерживаемых и/или обеспечиваемых устройством связи через тело, которое содержит модуль приемника. Основной приемник выполнен с возможностью формирования дополнительного сигнала пробуждения, только когда значение идентификатора типа связи присутствует в списке значений идентификатора типа связи. Таким образом, согласно этому факультативному варианту осуществления, другие схемы устройства связи через тело пробуждаются, только когда они имеют возможность связываться с передатчиком значений идентификатора типа связи. Это предотвращает ложные пробуждения и, таким образом, экономит энергию в устройстве связи через тело, которое содержит модуль приемника.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предусмотрен модуль приемопередатчика для устройства связи через тело. Модуль приемопередатчика предназначен для приема и передачи сигналов по каналу передачи через тело. Модуль приемопередатчика содержит модуль приемника согласно одному из вариантов осуществления ранее описанного аспекта изобретения и содержит основной передатчик, который соединяется с соединителями. Соединители также предназначены для передачи сигналов по каналу передачи через тело. Основной передатчик выполнен с возможностью передачи данных через сигналы, передаваемые по каналу передачи через тело. Основной передатчик выполнен с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме. Следует отметить, что основной передатчик и основной приемник не обязательно являются отдельными частями аппаратных средств - они могут, например, быть объединены в один основной приемопередатчик - для ясности, вышеописанные компоненты / блоки / модули обсуждаются отдельно.
Следует отметить, что режим сна - это режим, в котором основной передатчик не функционирует и не использует много энергии. Может даже быть так, что основной передатчик полностью выключен, и что только небольшая наблюдающая схема, которая наблюдает прием сигнала пробуждения, активна в течение спящего режима. Хотя непосредственно неважно в контексте результатов и преимуществ изобретения, основной передатчик может содержать средство, которое направляет основной передатчик в спящий режим. Такое средство, например, обнаруживает, не было ли активности связи по каналу передачи через тело в течение заданного интервала времени. Если связи не было в течение заданного интервала времени, основной передатчик может быть направлен в спящий режим.
При необходимости, когда основной приемник формирует сигнал пробуждения и не формирует дополнительный сигнал пробуждения, основной передатчик принимает сигнал пробуждения, и основной передатчик выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда сигнал пробуждения принят. Когда основной приемник также формирует дополнительный сигнал пробуждения, основной приемник принимает дополнительный сигнал пробуждения, и основной приемник выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда дополнительный сигнал пробуждения принят.
Этот дополнительный вариант осуществления экономит энергию, поскольку основной передатчик может быть в спящем режиме в течение относительно большого периода времени, и когда один из сигналов пробуждения указывает, что основной передатчик может быть приведен в рабочий режим, основной передатчик начинает использовать энергию.
При необходимости основной передатчик выполнен с возможностью передачи сигнала подтверждения по каналу передачи через тело вскоре после конфигурирования в рабочий режим. Сигнал подтверждения указывает, что модуль приемопередатчика готов для последующей связи, и/или сигнал подтверждения указывает, что модуль приемопередатчика имеет возможность обрабатывать особый тип связи, идентифицируемый посредством принятого значения идентификатора типа связи. Таким образом, устройство, которое передало сигнал пробуждения со значением идентификатора типа связи, узнает из сигнала подтверждения, что другое устройство соединено с каналом передачи через тело, и что, следовательно, связь идентифицированного типа связи может начаться.
При необходимости сигнал подтверждения содержит информацию для установления безопасной линии связи между модулем приемопередатчика и устройством, которое передало сигнал пробуждения со значением идентификатора типа связи.
Согласно дополнительному аспекту изобретения предусмотрено устройство связи через тело, которое содержит модуль приемопередатчика согласно ранее описанному аспекту изобретения и содержит блок обработки. Блок обработки выполнен с возможностью обработки принятых данных и данных, которые должны быть переданы через модуль приемопередатчика. Блок обработки также выполнен с возможностью работы в спящем режиме и в рабочем режиме. Когда основной приемник формирует сигнал пробуждения, а не дополнительный сигнал пробуждения, блок обработки принимает сигнал пробуждения, и блок обработки выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда сигнал пробуждения принят. Когда основной приемник также формирует дополнительный сигнал пробуждения, блок обработки принимает дополнительный сигнал пробуждения, и блок обработки выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда дополнительный сигнал пробуждения принят.
Устройство связи через тело является очень энергоэффективным, поскольку не только модули из модуля приемопередатчика могут быть в спящем режиме, когда не существует активности связи по каналу передачи через тело, но также блок обработки такого устройства может быть конфигурирован в спящий режим, чтобы экономить энергию. Когда впоследствии сигналы принимаются по каналу передачи через тело, и эти сигналы удовлетворяют определенным условиям (например, достаточная энергия в заданном спектральном диапазоне, и/или сигналы содержат значение идентификатора типа связи, которое было распознано), блок обработки начинает использовать больше энергии в рабочем режиме.
Согласно еще одному аспекту изобретения предусмотрен способ пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело. Соединенный с телом приемник выполнен с возможностью работы в спящем режиме и в рабочем режиме, и соединенный с телом приемник выполнен с возможностью приема данных через сигналы, передаваемые по каналу передачи через тело, который следует по телу пользователя. Способ содержит этапы: i) приема сигналов из канала передачи через тело, сигналы принимаются в соединителях устройства связи через тело, соединители конфигурируются, чтобы принимать сигналы по каналу передачи через тело, когда пользователь находится в непосредственной близости от соединителей, ii) фильтрации принятых сигналов, чтобы получать фильтрованный сигнал, который содержит спектральные компоненты принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне, который относится к сигналам пробуждения, которые передаются по соединенному с телом каналу передачи, iii) обнаружения на основе фильтрованного сигнала того, превышает ли энергия принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне пороговый уровень энергии, и iv) передачи сигнала пробуждения соединенному с телом в приемник для конфигурирования соединенного с телом приемника в рабочий режим.
При необходимости устройство связи через тело содержит по меньшей мере дополнительную схему, которая выполнена с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме, и способ пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело дополнительно содержит этапы: v) обнаружения значения идентификатора типа связи в фильтрованном сигнале, значение идентификатора типа связи указывает конкретный тип связи для предстоящей связи по каналу передачи через тело, и vi) передачи дополнительного сигнала пробуждения в дополнительную схему, чтобы конфигурировать дополнительную схему в рабочий режим. Следует отметить, что дополнительная схема может быть блоком обработки устройства связи через тело или может быть соединенным с телом передатчиком устройства связи через тело.
Вышеописанный способ обеспечивает те же преимущества, что и модуль приемника, модуль приемопередатчика, устройство связи через тело и модуль передатчика, и имеет аналогичные варианты осуществления с аналогичными результатами, что и соответствующие варианты осуществления модулей и устройств.
При необходимости предусмотрена компьютерная программа, которая содержит инструкции, чтобы инструктировать процессорной системе выполнять этап способа пятого аспекта изобретения.
При необходимости предусмотрена компьютерная программа, как описано выше, и которая осуществлена на машиночитаемом носителе.
Эти и другие аспекты изобретения очевидны из описанных ниже вариантов осуществления и будут пояснены с обращением к ним.
Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что два или более вышеуказанных вариантов, реализаций и/или аспектов изобретения могут быть комбинированы любым способом, считающимся применимым.
Модификации и вариации системы, способа и/или компьютерного программного продукта, которые соответствуют описанным модификациям и вариациям системы, могут быть выполнены специалистом в данной области техники на основе настоящего описания.
Краткое описание чертежей
На чертежах:
Фиг. 1 схематично показывает вариант осуществления системы связи через тело, содержащей устройства и модули согласно изобретению,
Фиг. 2 схематично показывает вариант осуществления приемника для пробуждения устройства связи через тело согласно первому аспекту изобретения,
Фиг. 3 схематично показывает другой вариант осуществления системы связи через тело,
Фиг. 4a схематично показывает сигнал, переданный модулем передатчика, и интервалы времени, относящиеся к работе модуля приемника,
Фиг. 4b схематично показывает передачу сигналов между различными компонентами системы связи через тело, и
Фиг. 5 схематично показывает вариант осуществления способа пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело.
Следует отметить, что элементы, обозначенные одинаковыми ссылочными позициями на различных чертежах, имеют одинаковые структурные признаки и одинаковые функции или являются одинаковыми сигналами. Там, где была объяснена функция и/или структура такого элемента, нет необходимости повторного его объяснения в подробном описании.
Чертежи являются исключительно схематическими и не выполнены в масштабе. В особенности для ясности, некоторые размеры сильно преувеличены.
Осуществление изобретения
Первый вариант осуществления показан на фиг. 1. Фиг. 1 схематично показывает вариант осуществления системы 190 связи через тело, содержащей первое устройство 100 связи через тело и второе устройство 180 связи через тело. Как и первое устройство 100 связи через тело, второе устройство 180 связи через тело связи выполнено с возможностью передачи сигналов и данных по каналу 160 передачи через тело, который формируется посредством тела пользователя 150. Первое устройство 100 связи через тело и второе устройство 180 связи через тело имеют возможность связываться по каналу передачи через тело, когда соединители соответствующих устройств находятся в непосредственной близости от тела пользователя. Непосредственная близость тела пользователя означает, что соединители и тело находятся в пределах максимального расстояния друг от друга, чтобы обеспечить возможность обмена сигналами через тело пользователя. При необходимости максимальное расстояние (непосредственная близость) ближе 10 см, или ближе 5 см. При необходимости максимальное расстояние ближе 2 см. В факультативном варианте осуществления изобретения непосредственная близость означает, что пользователь касается соответствующих соединителей первого устройства 100 связи через тело и второго устройства 180 связи через тело. Следует отметить, что связь возможна, только когда оба устройства одновременно находятся в непосредственной близости от тела пользователя.
Первое устройство 100 связи через тело содержит модуль 101 приемника, который имеет возможность принимать сигналы, данные и информацию по каналу 160 передачи через тело. Модуль 101 приемника содержит соединители 102 для приема сигналов из канала передачи через тело, когда тело находится в непосредственной близости от соединителей 102. В варианте осуществления соединители 102 содержат две металлические пластины 104, которые формируют два полюса соединителей 102. Модуль 101 приемника дополнительно содержит основной приемник 106, который присоединяется к соединителям 102, и дополнительно содержит приемник 108 для пробуждения, который также присоединяется к соединителям 102.
Основной приемник 106 выполнен с возможностью работы в рабочем режиме и работы в спящем режиме. В спящем режиме большинство схем основного приемника 106 выключаются и не используют энергию. В спящем режиме основной приемник 106 имеет возможность лишь обнаруживать, принимает ли он сигнал 107 пробуждения, и когда он принимает сигнал 107 пробуждения, основной приемник 106 конфигурируется в рабочий режим, в котором основной приемник 106 является полностью функционирующим, чтобы принимать сигналы и, таким образом, данные и информацию по каналу 160 передачи через тело. В факультативном варианте осуществления основной приемник 106 содержит средство для обнаружения отсутствия активности связи по каналу передачи через тело. Например, такое средство формирует сигнал засыпания, когда в течение заданного периода времени сигналы не принимаются по каналу 160 передачи через тело, и основной приемник 160 конфигурируется в спящий режим, когда сигнал засыпания формируется. Основной приемник 106 может дополнительно быть выполнен с возможностью синхронизации с сигналами, принимаемыми по каналу 160 передачи через тело, и демодуляции принимаемых сигналов. Демодулированные сигналы могут быть переданы другим схемам (не показаны) первого устройства 100 связи через тело, таким как, например, блок обработки.
Приемник 108 для пробуждения принимает сигналы, которые перехватываются посредством соединителей 102. Сигналы соединителей 102 фильтруются посредством полосового фильтра (не показан), чтобы получать фильтрованный сигнал. Полосовой фильтр позволяет проходить только сигналам в конкретном заданном спектральном диапазоне и ослабляет сигналы за пределами этого заданного спектрального диапазона. Заданный спектральный диапазон относится к частотам сигналов пробуждения, которые передаются по каналу передачи через тело. Приемник 108 для пробуждения содержит средство, чтобы обнаруживать, превышает ли энергия фильтрованного сигнала пороговый уровень энергии. Когда пороговый уровень энергии превышается, приемник 108 для пробуждения формирует сигнал 107 пробуждения, который передается основному приемнику 106. Как обсуждалось ранее, когда сигнал 107 пробуждения принимается основным приемником 106, основной приемник 106 конфигурируется в свой рабочий режим. Таким образом, в периодах времени, когда основной приемник 106 находится в своем спящем режиме, и сигнал 107 пробуждения не формируется посредством приемника 106 для пробуждения, энергия экономится.
Второе устройство 180 связи через тело также содержит соединители (не показаны) и содержит передатчик (не показан), который выполнен с возможностью передачи сигнала через соединители и, таким образом, через канал передачи через тело. Когда второе устройство 180 связи через тело должно инициировать связь по каналу передачи через тело, второе устройство 180 связи через тело передает сигналы пробуждения по каналу 160 передачи через тело. Сигналы пробуждения являются, например, синусоидальными волнами с частотой пробуждения, и эти синусоидальные волны могут передаваться в течение периодов времени пробуждения. Например, в течение 100 миллисекунд может передаваться сигнал с частотой 100 кГц. Например, в течение последовательных периодов времени каждые первые 0,5 секунды сигнал передается с частотой 150 кГц. Например, могут быть переданы микропреамбулы, такие как описанные в публикации заявки на патент США US 2012/0033584.
В факультативном варианте осуществления заданный спектральный диапазон, который является спектральным диапазоном, в котором сигналы пробуждения передаются/принимаются, находится ниже частоты или частот, с которыми обычная передача данных выполняется по каналу передачи через тело. Например, обычная передача данных от второго устройства 180 связи через тело к первому устройству 100 связи через тело выполняется, например, на одной несущей частоте, равной 10 МГц, или, например, на множестве несущих частот в диапазоне от 1 МГц до 50 МГц. Сигналы пробуждения передаются, например, с частотой 100 кГц, и, таким образом, заданный спектральный диапазон может быть от 90 кГц до 110 кГц.
В варианте осуществления приемник 108 для пробуждения может анализировать амплитуду принимаемых сигналов пробуждения, чтобы обнаруживать, превышает ли их энергия пороговый уровень энергии. Однако это может заканчиваться в результате ложными обнаружениями пробуждения, когда шум или помеха относительно высокого уровня амплитуды принимается. Таким образом, в другом варианте осуществления, приемник для пробуждения определяет в течение интервала времени, превышает ли общая величина принятой энергии, принятой в заданном спектральном диапазоне, пороговый уровень энергии. Таким образом, фильтрованный сигнал анализируется, чтобы определять общую величину энергии, принятой в течение интервала времени, и общая величина принятой энергии сравнивается с пороговым уровнем энергии, и если общая величина принятой энергии больше порогового уровня энергии, сигнал 107 пробуждения формируется и передается в основной приемник 106.
Примерный вариант осуществления основного приемника 106 может быть найден в документе WO2010/049842, однако, основной приемник согласно этому документу должен быть дополнительно выполнен с возможностью работы в рабочем режиме или в спящем режиме. Это может быть выполнено специалистом в данной области техники посредством обеспечения схемы включения/выключения в основном приемнике согласно этому документу, который выключает энергию для модулей основного приемника, когда основной приемник должен работать в спящем режиме, и которая обеспечивает энергию модулям основного приемника, когда основной приемник должен работать в рабочем режиме.
Фиг. 2 схематично показывает вариант осуществления приемника 200 для пробуждения устройства связи через тело согласно первому аспекту изобретения. Приемник 200 для пробуждения может, например, быть использован в первом устройстве 100 связи через тело на фиг. 1. Приемник 200 для пробуждения содержит схему 218, чтобы обнаруживать, превышает ли энергия сигналов в заданном спектральном диапазоне пороговый уровень энергии, и приемник 200 для пробуждения содержит контроллер 202.
Схема 218 принимает сигналы 250 от соединителей, таких как, например, соединители 102 модуля 101 приемника на фиг. 1. Сигналы 250 передаются в усилитель 210, который, например, является дифференциальным усилителем, чтобы формировать усиленный сигнал 252. Усиленный сигнал 252 передается в полосовой фильтр 212, который позволяет проходить сигналам в заданном спектральном диапазоне (который является спектральным диапазоном, который относится к сигналам пробуждения) и ослабляет сигналы за пределами заданного спектрального диапазона. Полосовой фильтр 212 формирует фильтрованный сигнал 254. Фильтрованный сигнал 254 передается в интегратор 214, который объединяет величину энергии сигналов из фильтрованного сигнала 254 в течение интервала времени. Интегратор 214 формирует сигнал 256 общей величины энергии, который передается в детектор 216. Датчик 216 сравнивает сигнал 256 общей величины энергии с пороговым уровнем энергии и формирует, когда значение, указанное посредством сигнала общей величины энергии, больше порогового уровня энергии, пороговый сигнал 258, который передается в контроллер. Следует отметить, что выходной сигнал интегратора 214 может быть непрерывным сигналом 256 общей величины энергии, который постепенно увеличивается в течение интервала времени, и, таким образом, как только общая величина принятой энергии превышает пороговое значение энергии, детектор 216 формирует пороговый сигнал. Однако изобретение не ограничивается этой реализацией, и, в другом варианте осуществления, интегратор 214 обеспечивает в конце интервала времени сигнал 256 общей величины энергии детектору 216, и, тогда, только в конце интервала времени детектор 216 имеет возможность формировать пороговый сигнал 258, когда общая величина принятой энергии в заданном спектральном диапазоне превысила где-нибудь в течение интервала времени пороговый уровень энергии. В последующем в этом документе предполагается первый тип выходного сигнала интегратора 214 (как обсуждалось выше).
Также следует отметить, что представленная схема 218 может быть реализована как аналоговая схема, цифровая схема или комбинация обеих. Соответствующие аналого-цифровые преобразования могут быть добавлены между представленными функциональными блоками, если переход от аналого-цифрового сигнала должен быть выполнен. Дополнительно следует отметить, что представленная схема является примерной, и что специалист в области техники способен найти и определить другие решения, чтобы определять, превышает ли энергия сигналов в заданном спектральном диапазоне пороговый уровень энергии.
В варианте осуществления, когда контроллер 202 принимает пороговый сигнал 258, контроллер 202 формирует сигнал 274 пробуждения, который используется, чтобы конфигурировать основной приемник в рабочий режим. Альтернативные варианты осуществления работы контроллера обсуждаются далее в данном документе.
Контроллер 202 может быть выполнен с возможностью передачи в детектор 216 сигнала 260 установки порогового уровня энергии. В конкретных вариантах осуществления может быть полезным иметь возможность управлять пороговым уровнем энергии. Например, когда известно, что величина шума относительно большая, и что ложные сигналы пробуждения формируются, которые заканчиваются в результате нежелательным пробуждением основного приемника, контроллер может решать увеличить пороговый уровень энергии и инструктирует детектор 216 соответствующим образом. Контроллер 202 может дополнительно быть выполнен с возможностью передачи в интегратор 214 сигнала 262 сброса, который сбрасывает интегральное значение интегратора 214 в ноль. Это фактически означает, что сигнал 262 сброса определяет, когда начинается интервал времени, в течение которого интегратор определяет общую величину энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне. При необходимости контроллер 202 передает интегратору 214 окончание сигнала интервала времени (не показан), которое определяет, когда интервал времени закончился. В практических вариантах осуществления сигнал 262 сброса указывает, когда новый интервал времени начинается, тем самым, косвенно указывая, что предыдущий интервал времени закончился. В другом факультативном варианте осуществления контроллер 202 может быть выполнен с возможностью передачи сигнала 264 коэффициента усиления в усилитель 210, чтобы определять коэффициент усиления усилителя 210. В конкретных ситуациях может быть полезно увеличивать или уменьшать коэффициент усиления так, что приемник для пробуждения становится менее или более чувствительным. Как обсуждалось ранее, в ситуациях со слишком многими ложными формированиями сигналов пробуждения чувствительность приемника для пробуждения может быть уменьшена посредством уменьшения коэффициента усиления.
В варианте осуществления контроллера контроллер 202 содержит логическую схему 208 принятия решений. Логическая схема 208 принятия решений принимает пороговый сигнал 258 и решает, должен ли быть сформирован сигнал 274 пробуждения. Логическая схема 208 принятия решений может быть реализована как специализированные аппаратные средства, которые выполняют задачу(и) логической схемы 208 принятия решений, так что специализированные аппаратные средства могут быть оптимизированы относительно пользователя энергии. В качестве альтернативы, логическая схема 208 принятия решений может быть реализована посредством процессора (общего назначения), который выполняет компьютерную программу, содержащую инструкции для инструктирования процессору выполнять задачу логической схемы 208 принятия решений. Логическая схема 208 принятия решений может иметь многие задачи. Следует отметить, что контроллер 202 может также быть реализован в специализированных аппаратных средствах, или, в качестве альтернативы, контроллер 202 в общем может использовать процессор общего назначения и, кроме того, функцию логической схемы 208 принятия решений, процессор общего назначения может также выполнять задачу таймера и счетчика, которые обсуждаются далее в данном документе.
Первой задачей, которая должна быть выполнена посредством логической схемы 208 принятия решений, является решение формировать сигнал 274 пробуждения. Как обсуждалось ранее, логическая схема 208 принятия решений может решать сформировать сигнал 274 пробуждения, как только был принят пороговый сигнал 258. Однако в альтернативном варианте осуществления, логическая схема 208 принятия решений может быть выполнена с возможностью формирования сигнала 274 пробуждения, только когда в двух или более последовательных интервалах времени принимается пороговый сигнал 258. Таким образом, в течение относительно длительного периода времени сигналы в заданном спектральном диапазоне превышают пороговый уровень энергии, и, таким образом, вероятность того, что другое устройство передает сигналы пробуждения по каналу передачи через тело, увеличивается. Логическая схема 208 принятия решений может содержать, например, счетчик, который подсчитывает, в каком количестве последовательных интервалов времени принимается пороговый сигнал 258, и если подсчитанное значение превышает конкретное значение, сигнал 274 пробуждения формируется.
В вышеописанных факультативных вариантах осуществления логическая схема 208 принятия решений должна принимать информацию таймера. Информация таймера также используется для других задач, которые должны выполняться посредством логической схемы 208 принятия решений. В факультативном варианте осуществления контроллер 202 содержит таймер 206, который выполнен с возможностью приема сигнала 270 сброса и начала интервала времени, когда принят сигнал 270 сброса. Таймер 206 также выполнен с возможностью приема сигнала 271 продолжительности интервала, который указывает требуемую продолжительность интервала времени, и который выполнен с возможностью передачи сигнала 272 ожидания, когда от приема сигнала 270 сброса прошел период времени, который имеет продолжительность, которая была задана посредством сигнала 271 продолжительности интервала. Следует отметить, что таймер 206 может также быть выполнен с возможностью работы с приемом сигнала 271 продолжительности интервала, и что в таком варианте осуществления таймер 206 может формировать сигнал 272 ожидания после периода времени заданной продолжительности. Таймер 206 может иметь внутренний тактовый генератор, который используется таймером 206, чтобы определять, прошел ли период времени заданной продолжительности или продолжительности, указанной посредством сигнала 271 продолжительности интервала.
Второй задачей логической схемы 208 принятия решений может быть формирование сигнала 262 сброса, который указывает интегратору 214, что новый интервал времени начинается. Этот сигнал 262 сброса может быть сформирован в тот же момент времени, в который формируется сигнал 270 сброса таймера 206. Когда таймер передает сигнал 272 ожидания, сигнал 262 сброса для интегратора 214 и сигнал 270 сброса для таймера 206 впоследствии формируются, когда пороговый сигнал 258 не был принят в течение интервала времени.
При необходимости третьей задачей логической схемы 208 принятия решений является формирование сигнала 260 настройки, который указывает детектору 216 пороговый уровень энергии. Логическая схема 208 принятия решений может принимать дополнительный входной сигнал (не показан) для адаптации порогового уровня энергии. Пороговый уровень энергии может также быть предварительно запрограммирован в логической схеме 208 принятия решений.
При необходимости четвертой задачей логической схемы 208 принятия решений является формирование сигнала 264 коэффициента усиления, который указывает усилителю 210, с каким коэффициентом сигналы 250, принимаемые от соединителей, должны быть усилены. Логическая схема 208 принятия решений может принимать дополнительный входной сигнал (не показан) для адаптации коэффициента усиления усилителя 210. Коэффициент усиления может также быть предварительно запрограммирован в логической схеме 208 принятия решений.
Дополнительной задачей логической схемы 208 принятия решений при необходимости является формирование RSSI (индикация уровня принимаемого сигнала) сигнала 275, который указывает мощность принимаемых сигналов в заданном спектральном диапазоне. В частности, когда интегратор 214 непрерывно передает сигнал 256 общей величины энергии (обеспечивающий интегральное значение) в детектор 216, и когда детектор 216 непосредственно передает пороговый сигнал 258 в логическую схему принятия решений, когда сигнал 256 общей величины энергии превышает пороговый уровень принятия решений, логическая схема принятия решений может определять, в каком количестве единичных интервалов времени от начала интервала времени (которое было указано посредством сигнала 262 сброса) пороговый сигнал 258 был сформирован. Чем быстрее пороговый сигнал 258 был сформирован после того, как сигнал 262 сброса был передан в интегратор 214, тем сильнее мощность принятого сигнала в заданном спектральном диапазоне. Контроллер 202 может содержать счетчик 204, чтобы подсчитывать вышеописанные единичные интервалы времени. Счетчик может быть выполнен с возможностью приема сигнала 270 сброса, который сбрасывает подсчитанное значение счетчика 204, например, в ноль. Счетчик 204 может содержать внутренний тактовый генератор (или совместно использует тактовый генератор с таймером 206), который определяет продолжительность единичных интервалов времени, которые подсчитываются посредством счетчика 204. Счетчик 204 может дополнительно содержать дополнительный вход для приема сигнала 268 фиксации, и когда счетчик 204 принимает сигнал 268 фиксации, в логическую схему 208 принятия решений передается сигнал 266 подсчета, который указывает значение счетчика 204 в момент времени, когда был принят сигнал 268 фиксации. Логическая схема 208 принятия решений выдает в начале интервала времени сигнал 270 сброса (который существует в тот же момент времени, в который интегратор принимает сигнал 262 сброса). Впоследствии, когда логическая схема 208 принятия решений принимает пороговый сигнал 258, логическая схема 208 принятия решений передает сигнал 268 фиксации в счетчик, который впоследствии выдает подсчитанное число единичных интервалов времени. Впоследствии, логическая схема 208 принятия решений имеет возможность формировать RSSI-сигнал 276. Когда логическая схема 208 принятия решений также задает пороговый уровень энергии через сигнал 260 настройки, и/или логическая схема 208 принятия решений также задает коэффициент усиления усилителя 210 через сигнал 264 коэффициента усиления, логическая схема 208 принятия решений должна принимать во внимание эти настройки, чтобы определять значение RSSI-сигнала 276.
В факультативном варианте осуществления логическая схема 208 принятия решений знает о периоде времени, в течение которого данные, информация или сигналы пробуждения не передаются по каналу передачи через тело. Эти периоды времени без передачи могут быть использованы, чтобы обнаруживать шум и/или уровень помех канала передачи через тело, а более конкретно, в заданном спектральном диапазоне. При нормальной работе коэффициент усиления усилителя 210, продолжительность интервала времени (который используется, чтобы определять, больше ли общая величина принятой энергии в заданном спектральном диапазоне, чем пороговый уровень энергии), и пороговый уровень энергии, используемый детектором 216, имеют такое значение, что сигнал 274 пробуждения не формируется на основе величины энергии только шума и сигналов помех в заданном спектральном диапазоне, в то время как эти параметры при нормальной работе / операции пробуждения задаются такими, что сигналы 274 пробуждения формируются, когда (относительно слабые) сигналы пробуждения принимаются через канал передачи через тело. Для того чтобы определять уровень шума, логическая схема 208 принятия решений может быть выполнена с возможностью увеличения коэффициента усиления, укрупнения интервала времени или снижения порогового уровня энергии в периоде времени, когда данные или информация не передаются по каналу передачи через тело. Когда значение одного или более из этих параметров изменяется, и детектор 216 обнаруживает, что общая величина принятой энергии превышает пороговый уровень энергии, единичные интервалы времени от начала (возможно расширенного) интервала времени до момента времени, когда пороговый сигнал 258 формируется вместе со значениями параметров, являются указанием уровня шума и сигналов помех в заданном спектральном диапазоне. Если логическая схема 208 принятия решений изменила одно из вышеописанных значений, чтобы обнаруживать шум и уровень помех, и пороговый сигнал 258 не был сформирован в течение (возможно расширенного) интервала времени, значения параметров могут быть изменены даже больше для последующего интервала времени, чтобы обнаруживать уровень шума и сигналы помех. Следует отметить, что, когда вышеописанный период времени (в котором данные или информация не передаются по каналу передачи через тело) заканчивается, логическая схема 208 принятия решений должна конфигурировать коэффициент усиления, продолжительность интервала времени и пороговый уровень энергии обратно в их обычные значения, чтобы обнаруживать сигналы пробуждения. Дополнительно следует отметить, что логическая схема принятия решений может вычислять на основе обнаруженного уровня шума и помех и сформированного RSSI (индикация уровня принимаемого сигнала) сигнала 276 значение соотношения сигнал-шум, которое может быть передано в сигнале соотношения SN (сигнал-шум) (не показан) другим схемам устройства связи через тело или модулю приемника, который содержит приемник 200 для пробуждения.
Фиг. 3 схематично показывает другой вариант осуществления системы 300 связи через тело. Система 300 связи через тело содержит первое устройство 310 связи через тело и второе устройство 380 связи через тело. Для описания работы системы 300 связи через тело сначала будет описано второе соединенное с телом устройство 380.
Второе устройство 380 связи через тело содержит соединители 384 и модуль 382 передатчика. Когда тело пользователя 150 находится в непосредственной близости от соединителей 384, второе устройство 380 связи через тело имеет возможность передавать данные и информацию по каналу 160 передачи через тело. Соединители могут быть осуществлены посредством двух металлических пластин способом, аналогичным соединителям 102 первого устройства 100 связи через тело на фиг. 1. Модуль 382 передатчика соединяется с соединителями 384 и выполнен с возможностью передачи через соединители 384 и через канал 160 передачи через тело сигналы другим устройствам (например, первому устройству 310 связи через тело). В частности, модуль 382 передатчика выполнен с возможностью формирования при инициировании связи с другим устройством сигналов пробуждения, которые должны быть переданы по каналу 160 передачи через тело, чтобы пробуждать модуль приемника другого устройства. В примере на фиг. 3 сигналы пробуждения передаются второму устройству 310 связи через тело (когда оба устройства одновременно находятся в непосредственной близости от тела пользователя 150), чтобы пробуждать по меньшей мере основной приемник 318 первого устройства 310 связи через тело. Модуль 382 передатчика выполнен с возможностью передачи сигналов пробуждения в заданном спектральном диапазоне. Заданный спектральный диапазон выбирается для передачи сигналов пробуждения.
В конкретном варианте осуществления модуля 382 передатчика модуль 382 передатчика выполнен с возможностью передачи идентификационного значения типа связи в сигналах пробуждения. Значение идентификатора типа связи указывает/идентифицирует конкретный тип связи для предстоящей связи. Таким образом, модуль 382 передатчика знает о типе связи, которой будет следовать, когда, после пробуждения, связь с другим устройством инициируется. Это знание может быть основано на информации, переданной модулю 382 передатчика другими схемами второго устройства 380 связи через тело. Модуль 382 передатчика знает различные значения идентификатора типа связи и выбирает подходящее значение для предстоящей связи. Например, модуль 382 передатчика модулирует часть сигналов пробуждения в соответствии со значением идентификатора типа связи. Пример сигнала/пакета пробуждения будет описан в контексте фиг. 4. Следует отметить, что значение идентификатора типа связи может быть модулировано согласно различным схемам модуляции в сигналы пробуждения. Изобретение не ограничивается конкретной схемой модуляции. В варианте осуществления сигналы пробуждения начинаются с первого фрагмента сигнала, который содержит достаточную энергию, чтобы пробуждать (основной) приемник другого устройства связи через тело (такое как первое устройство 310 связи через тело), которое одновременно находится в непосредственной близости от тела пользователя 150. После первого фрагмента сигнала сигналов пробуждения следует второй фрагмент сигнала, в котором было модулировано значение идентификатора типа связи.
Значение идентификатора типа связи указывает/идентифицирует конкретный тип связи для предстоящей связи. Примерами типов связи являются конкретные протоколы, которые собираются использоваться в предстоящей связи, или служба, которая собирается быть представленной вторым устройством 380 связи через тело, или служба, которая запрашивается вторыми устройствами 380 связи через тело из одного или более других устройств, которые находятся в непосредственной близости от тела пользователя 150. Другим примером является то, что значение идентификатора типа связи указывает уровень безопасности предстоящей связи. Сигналы пробуждения со значением идентификатора типа связи могут также иметь функцию широковещательной трансляции, какой тип услуг может быть обеспечен для других устройств, которые имеют возможность принимать информацию по каналу 160 передачи через тело.
Следует отметить, что второе устройство 380 связи через тело может также содержать другие схемы, такие как модуль приемника, схему обработки и т.д. В контексте изобретения важно, что второе устройство 380 связи через тело содержит модуль передатчика, который имеет характеристики, которые описаны выше.
Первое устройство 310 связи через тело содержит соединители 102, модуль 312 приемопередатчика и блок 316 обработки. Соединители 102 аналогичны ранее описанным соединителям (см., например, фиг. 1). Модуль 312 приемопередатчика выполнен с возможностью приема и передачи данных и информации через соединители 102 и, таким образом, через канал 160 передачи через тело от других устройств, которые одновременно находятся в непосредственной близости от тела пользователя 150, и к этим устройствам. Блок обработки имеет возможность обрабатывать данные, принятые посредством, и данные, которые должны быть переданы через модуль приемопередатчика. Блок 316 обработки выполняет, например, программный код приложений, которые, например, взаимодействуют с пользователем через дисплей, через средство ввода и/или через звук. В качестве альтернативы или дополнения, блок 316 обработки выполняет службы или клиенты служб, которые обеспечиваются по каналу 160 передачи через тело. Блок 316 обработки соединяется с модулем 312 приемопередатчика, чтобы принимать принятые данные от модуля 312 приемопередатчика или обеспечивать данные для передачи модулю 312 приемопередатчика. Блок 316 обработки может работать в различных режимах, из которых один режим является по меньшей мере рабочим режимом, в котором он имеет возможность передавать и принимать данные и информацию через модуль 312 приемопередатчика, и из которых один режим является по меньшей мере режимом экономии энергии, в котором блок 316 обработки не полностью имеет возможность принимать и передавать данные через модуль 312 приемопередатчика. Блок 316 обработки, например, выполнен с возможностью вхождения в режим экономии энергии после периодов без связи через модуль 312 приемопередатчика.
Модуль приемопередатчика содержит модуль 319 приемника и модуль 314 передатчика. В соответствии с различными вариантами осуществления модулей приемника модуль 319 приемника содержит приемник 200 для пробуждения и основной приемник 318. Приемник 200 для пробуждения, основной приемник 318 и модуль 314 передатчика соединяются с соединителями 102. Модуль 200 для пробуждения аналогичен модулю 200 для пробуждения на фиг. 2 и имеет аналогичные варианты осуществления. Модуль 200 пробуждения передает сигнал 274 пробуждения основному приемнику 318, когда сигналы, которые принимаются в заданном спектральном диапазоне, превышают пороговый уровень энергии. Основной приемник 318 выполнен с возможностью работы в спящем режиме и в рабочем режиме. В спящем режиме большинство схем основного приемника 318 выключены, и энергия экономится. В спящем режиме основной приемник 318 обнаруживает, принимается ли сигнал 274 пробуждения, и когда сигнал 274 пробуждения принимается, основной приемник 318 конфигурируется в рабочий режим. В рабочем режиме основной приемник 318 является полностью функциональным, и основной приемник 318 имеет возможность принимать данные и информацию по каналу 160 передачи через тело. Основной приемник 318 содержит детектор 317 типа связи, который выполнен с возможностью анализа сигналов, принимаемых от соединителей 102, чтобы обнаруживать значение идентификатора типа связи (которое было описано выше в контексте второго устройства 380 связи через тело). Таким образом, когда приемник 200 для пробуждения принимает достаточно энергии в заданном спектральном диапазоне, и, следовательно, основной приемник 318 конфигурируется в рабочий режим, остальная часть сигналов пробуждения, переданных вторым устройством 380 связи через тело, принимается основным приемником 318 и анализируется посредством детектора 317 типа связи. Основной приемник 318 может также использовать фрагмент принятых сигналов обнаружения для синхронизации с модулем 382 передатчика второго устройства 380 связи через тело.
В варианте осуществления, как только значение идентификатора типа связи обнаруживается детектором 317 типа связи, формируется первый дополнительный сигнал 320 пробуждения и/или второй дополнительный сигнал 322 пробуждения. Первый дополнительный сигнал 320 пробуждения передается основному приемнику 314, чтобы конфигурировать основной приемник 314 в рабочий режим. Как будет описано позже, основной приемник 314 также имеет возможность работать в спящем режиме и в рабочем режиме, и прием значения идентификатора типа связи может быть полезным триггером для пробуждения основного приемника 314. Второй дополнительный сигнал 322 пробуждения передается блоку 316 обработки, чтобы конфигурировать блок 316 обработки в рабочий режим. Следует отметить, что детектор 317 типа связи может лишь обеспечивать простой дополнительный сигнал 320, 322 пробуждения, который лишь указывает другим модулям, что они должны проснуться, но соответствующий дополнительный сигнал 320, 322 пробуждения может также содержать обнаруженное значение идентификатора типа связи, так что, например, значение может быть использовано для выполнения конкретного приложения или службы.
В другом варианте осуществления основного приемника 318, детектор 317 типа связи также содержит хранилище данных (не показано), в котором хранятся различные типы поддерживаемых типов связи - поддерживаемых означает в контексте изобретения, что первое устройство 310 связи через тело имеет возможность связываться согласно идентифицированному типу связи. Таким образом, первое устройство 310 связи через тело поддерживает идентифицированный протокол или имеет возможность обеспечивать или использовать идентифицированную службу и т.д. Датчик 317 типа связи сравнивает обнаруженное значение идентификатора типа связи с сохраненными типами связи, и только когда обнаруженное значение идентификатора типа связи находится в списке в хранилище данных, первый дополнительный сигнал 320 пробуждения и/или второй дополнительный сигнал 322 пробуждения формируется.
Основной передатчик 314 выполнен с возможностью передачи данных и/или информации через соединители 102 и, таким образом, по каналу 160 передачи через тело, когда соединители находятся в непосредственной близости от тела пользователя 150. Основной передатчик 314 дополнительно выполнен с возможностью работы в спящем режиме, в котором большинство схем основного передатчика 314 не работают, чтобы экономить энергию, и основной передатчик 314 выполнен с возможностью работы в рабочем режиме. Когда основной передатчик 314 принимает первый дополнительный сигнал 320 пробуждения, основной передатчик 314 переключается в рабочий режим, в котором он имеет возможность передавать сигналы данных, когда инструктируется посредством блока 316 обработки, чтобы передавать конкретные данные. В конкретном варианте осуществления, когда основной передатчик 314 конфигурируется в рабочий режим, он передает сигнал подтверждения по каналу 160 передачи через тело, чтобы указывать устройство связи через тело, которое передало сигналы пробуждения, что первое устройство 310 связи через тело готово для последующей связи. Сигнал подтверждения может также указывать, что модуль 312 приемопередатчика имеет возможность обрабатывать конкретный тип связи, который был идентифицирован в принимаемом значении идентификатора типа связи. В другом варианте осуществления сигнал подтверждения может содержать дополнительные данные, чтобы устанавливать линию связи между первым устройством 310 связи через тело и вторым устройством 380 связи через тело. Примером таких дополнительных данных является открытый или секретный ключ, чтобы устанавливать безопасную линию связи между двумя устройствами связи через тело.
Вместо термина «блок 316 обработки» может также читаться термин «микроконтроллер» или «микропроцессор» в той мере, в которой такой микроконтроллер или микропроцессор имеет те же функции, что и блок 316 обработки. В варианте осуществления блок обработки является блоком, который хорошо может обращаться с прерываниями в первой системе связи через тело. Примерным прерыванием является сигнал 274 пробуждения. Вместо непосредственной передачи сигнала 274 пробуждения основному приемнику 318, сигнал 274 пробуждения может быть передан в блок 316 обработки, который управляет этим прерыванием, и блок 316 обработки может быть выполнен с возможностью управления основным приемником 318 в рабочем режиме. То же применяется к первому дополнительному сигналу 320 пробуждения.
Фиг. 3 также представляет некоторые другие элементы примерного первого устройства 310 связи через тело. Первое устройство 310 связи через тело может также содержать основную память 326, которая может работать в спящем режиме и в рабочем режиме. В момент времени, когда схемы устройства 310 связи через тело требуют доступ к основной памяти 326, блок 316 обработки может формировать сигнал 324 пробуждения памяти, чтобы конфигурировать основную память 326 в рабочий режим. Когда первое устройство 310 связи через тело имеет возможность применять безопасную технологию кодирования/декодирования, первое устройство 310 связи через тело может также содержать блок 330 безопасности, который выполнен с возможностью кодирования информации, которая должна быть передана, и/или декодировать принятую информацию. Блок 330 безопасности выполнен с возможностью вхождения в спящий режим или работы в рабочем режиме. Такой блок 330 безопасности может быть в рабочем режиме, только когда защита применяется к связи через тело. Например, в некоторых типах связи защита может применяться, в то время как в других типах связи информация передается по каналу 160 передачи через тело незакодированным образом. В такой ситуации блок 316 обработки может быть выполнен с возможностью формирования сигнала 328 пробуждения защиты, который передается в блок 330 безопасности, чтобы конфигурировать блок 330 безопасности в рабочий режим.
В варианте осуществления предусмотрен модуль передатчика для устройства связи через тело. Модуль передатчика предназначен для передачи сигналов по каналу связи через тело. Модуль передатчика содержит соединители и основной передатчик. Соединители предназначены для передачи сигналов через передачу через тело, которая формируется посредством тела пользователя, когда тело находится в непосредственной близости от соединителей. Основной передатчик соединяется с соединителями и выполнен с возможностью передачи сигналов пробуждения в заданном спектральном диапазоне для инициирования связи с приемником. Модуль передатчика четвертого аспекта изобретения позволяет модулю приемника, который соединен с другими соединителями с тем же каналом передачи через тело, экономить энергию, поскольку модуль приемника может выключать фрагмент модуля приемника до тех пор, пока не будут приняты сигналы пробуждения. Модуль передатчика может указывать модулям приемника других устройств связи через тело, что он имеет намерение начать связь по каналу передачи через тело, передавая сигналы пробуждения. При необходимости основной передатчик модуля передатчика дополнительно выполнен с возможностью передачи значения идентификатора типа связи как части сигналов пробуждения. значение идентификатора типа связи идентифицирует конкретный тип связи для предстоящей связи по каналу передачи через тело. Таким образом, основной передатчик выполнен с возможностью указания другому устройству, какой тип связи он предполагает начинать. Это позволяет другому устройству решать, должно ли оно участвовать в этой связи. Это позволяет другим устройствам экономить энергию, когда они обнаруживают, что они не могут или не желают участвовать в указанном типе связи.
Фиг. 4a схематично показывает сигнал 400, переданный модулем передатчика, и интервалы времени, относящиеся к работе модуля приемника. На верхнем краю на фиг. 4a сигнал 400 представлен в формате пакета (данных). Сигнал 400 подразделяется на сигнал 402 преамбулы пробуждения и сигнал 404 ID типа. Сигнал 402 преамбулы пробуждения содержит сигнал, чтобы пробуждать основной приемник устройства, который собирается принимать сигнал 400. Примером преамбулы пробуждения является, например, простой синусоидальный сигнал с конкретной частотой, например, 100 кГц. Во многих практических вариантах осуществления приемник сигнала 400 должен синхронизировать основной приемник, который собирается обнаруживать значение идентификатора типа связи, с передатчиком. Сигнал 402 преамбулы пробуждения также подходит для такой синхронизации. Поэтому в практических вариантах осуществления, продолжительность сигнала 402 преамбулы пробуждения является достаточно длительной, чтобы пробуждать основной приемник принимающего устройства и обеспечивать возможность синхронизации основного приемника с передатчиком сигнала 402 преамбулы пробуждения. Впоследствии, сигнал 404 ID типа содержит значение идентификатора типа связи. В сигнале 404 ID типа значение идентификатора типа связи модулировано в сигнале. Например, используется модуляция амплитуды с частотой 100 кГц.
На нижнем краю на фиг. 4a начерчена линия времени с моментами времени от t0 до t4. В момент t0 приемник для пробуждения устройства связи через тело (такой как приемник 200 для пробуждения на фиг. 2), который принимает сигнал 400, начинает интервал времени. Этот интервал времени заканчивается в момент t1. Между моментами t0 и t1, приемник для пробуждения проверяет, больше ли общая величина энергии принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне (диапазоне, в котором передаются сигналы пробуждения), чем пороговое значение энергии. Если это тот случай, в последующем интервале это проверяется снова, прежде чем сигнал пробуждения формируется. Таким образом, в момент t1 времени приемник для пробуждения сбрасывает схему обнаружения энергии и проверяет между моментами t1 и t2, больше ли общая величина энергии, принятой в заданном спектральном диапазоне, чем пороговый уровень энергии. Если, в этом конкретном варианте осуществления, общая величина энергии больше порогового значения энергии в двух последующих интервалах времени, приемник для пробуждения формирует сигнал пробуждения в момент t2 и передает сигнал пробуждения основному приемнику (такому как, например, основной приемник 318 на фиг. 3), который впоследствии переключается в рабочий режим. Временная фаза от момента t0 до t2 является первой фазой пробуждения. Во второй фазе пробуждения, которая существует от момента t2 до момента t4, основной приемник сначала синхронизируется с принимаемым сигналом 402 преамбулы пробуждения в течение периода времени, начинающегося в момент t2 и заканчивающегося в момент t3. Когда основной приемник синхронизируется с передатчиком, основной приемник пытается обнаружить значение идентификатора типа связи (передаваемое в сигнале 404 ID типа). Это выполняется начиная от момента t3 и до момента t4, когда заканчивается сигнал 404 ID типа, обнаруживается значение идентификатора типа связи, и основной приемник формирует дополнительный сигнал пробуждения, чтобы пробуждать основной передатчик и/или блок обработки устройства связи через тело, которое содержит этот основной приемник. Таким образом, в момент t4 вторая фаза пробуждения закончилась.
Фиг. 4b схематично показывает передачу и прием сигналов между различными компонентами системы связи через тело. В горизонтальном направлении показаны различные компоненты различных устройств связи через тело. На левом краю вертикальная линия представляет основной передатчик TX второго устройства Dev2 связи через тело (например, второе устройство 380 связи через тело на фиг. 3). В правой половине на фиг. 4b три вертикальные линии представляют, соответственно, приемник WR для пробуждения, основной приемник MR и основной передатчик MT первого устройства связи через тело (например, первого устройства 310 связи через тело на фиг. 3). Вертикальное направление представляет измерение времени.
Первоначально, основной приемник TX второго устройства Dev2 связи через тело передает сигнал 400 на фиг. 4a по каналу передачи через тело. Первое устройство Dev1 связи через тело, которое находится вместе со вторым устройством Dev2 связи через тело в непосредственной близости от тела пользователя, принимает переданный сигнал 400. Первоначально, только приемник WR для пробуждения первого устройства Dev1 связи через тело включен и принимает передаваемый сигнал пробуждения. В частности, сигнал 402 преамбулы пробуждения принимается посредством приемника WR для пробуждения, и когда приемник WR для пробуждения обнаружил в двух или более последовательных интервалах времени, что принятая общая величина энергии больше порогового уровня энергии, приемник WR для пробуждения формирует сигнал пробуждения основного приемника (который был назван сигналом 274 пробуждения в описаниях на фиг. 1-3) и передает сигнал пробуждения основного приемника в основной приемник MR. Основной приемник MR конфигурируется в рабочий режим, когда принимает сигнал пробуждения основного приемника. Передача сигнала 400 еще не была закончена, что означает, что основной приемник MR принимает последнюю часть сигнала 400, который может содержать оставшийся фрагмент сигнала 402 преамбулы пробуждения и который содержит по меньшей мере сигнал 404 ID типа. Оставшийся фрагмент преамбулы пробуждения может быть использован, чтобы синхронизировать основной приемник MR первого устройства Dev1 связи через тело с основным передатчиком TX второго устройства Dev2 связи через тело. Сигнал 404 ID типа демодулируется посредством основного приемника MR, и, впоследствии, обнаруживается значение идентификатора типа связи. Когда значение идентификатора типа связи обнаружено, сигнал пробуждения основного передатчика (первый дополнительный сигнал 320 пробуждения в описаниях на фиг. 1-3) формируется посредством основного приемника MR и передается в основной передатчик MT, чтобы конфигурировать основной передатчик MT в рабочий режим. Когда основной передатчик MT находится в рабочем режиме, он отправляет сигнал подтверждения основному передатчику TX второго устройства Dev2 связи через тело. Также следует отметить, что основной приемник MR первого устройства Dev1 связи через тело может сначала проверять, относится ли обнаруженное значение идентификатора типа связи к типу связи, который поддерживается первым устройством Dev1 связи через тело, прежде чем формируется сигнал пробуждения основного приемника. Следует отметить, что основной приемник может также, или в качестве альтернативы, формировать сигнал пробуждения блока обработки (не показан) и передавать сигнал пробуждения блока обработки в блок обработки (не показан) первого устройства Dev1 связи через тело.
На фиг. 4a и фиг. 4b было предложено, что, когда второе устройство Dev2 связи через тело передает сигнал 400, сигнал 400 непосредственно, в первый раз, корректно принимается приемником WR для пробуждения и/или основным приемником MR первого устройства Dev1 связи через тело. Может быть так, что второе устройство Dev2 связи через тело и/или первое устройство Dev1 связи через тело еще не находится в непосредственной близости от тела пользователя, и, таким образом, что сигнал 400 еще не принят приемником WR для пробуждения и/или основным приемником MR первого устройства Dev1 связи через тело. В практических вариантах осуществления, пока второе устройство Dev2 связи через тело не приняло сигнал подтверждения, основной передатчик TX второго устройства Dev2 связи через тело регулярно передает сигнал 400, когда второе устройство Dev2 связи через тело должно инициировать связь с другим устройством связи через тело. Обратимся к заявке на патент США US 2012/0033584, в которой регулярно передаются микропреамбулы, чтобы инициировать связь.
Фиг. 5 схематично показывает вариант осуществления способа 500 пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело. Соединенный с телом приемник выполнен с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме, и соединенный с телом приемник выполнен с возможностью приема данных через сигналы, передаваемые по каналу передачи через тело, который следует по телу пользователя. Способ содержит этапы: i) приема 502 сигналов из канала передачи через тело, сигналы принимаются в соединителях устройства связи через тело, соединители конфигурируются, чтобы принимать сигналы по каналу передачи через тело, когда пользователь находится в непосредственной близости от соединителей, ii) фильтрации 504 принятых сигналов, чтобы получать фильтрованный сигнал, который содержит спектральные компоненты принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне, который относится к сигналам пробуждения, передаваемым по соединенному с телом каналу передачи, iii) обнаружения 506 на основе фильтрованного сигнала того, превышают ли принятые сигналы в заданном спектральном диапазоне пороговый уровень энергии, и iv) передачи 508 сигнала пробуждения в соединенный с телом приемник для конфигурирования соединенного с телом приемника в рабочий режим. Устройство связи через тело при необходимости содержит по меньшей мере дополнительную схему, которая выполнена с возможностью работы в спящем режиме, и которая выполнена с возможностью работы в рабочем режиме. Способ при необходимости содержит дополнительные этапы: v) обнаружения 510 значения идентификатора типа связи в фильтрованном сигнале, причем значение идентификатора типа связи указывает конкретный тип связи для предстоящей связи по каналу передачи через тело, и vi) передачи 512 дополнительного сигнала пробуждения в дополнительную схему, чтобы конфигурировать дополнительную схему в рабочий режим.
В факультативном варианте осуществления предусмотрена компьютерная программа, которая содержит инструкции для инструктирования системе процессора выполнять вышеописанный способ. При необходимости компьютерная программа осуществляется на машиночитаемом носителе.
Вкратце, изобретение предусматривает модуль приемника, модуль передатчика, модуль приемопередатчика для устройств связи через тело и способ пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело. Модуль приемника устройства связи через тело содержит соединители для приема сигналов по каналу передачи через тело, который следует по телу пользователя. Приемник для пробуждения и основной приемник модуля приемника присоединяются к соединителям. Основной приемник может работать в спящем режиме и в рабочем режиме. Приемник для пробуждения формирует сигнал пробуждения, когда сигналы, принимаемые по каналу передачи через тело в заданном спектральном диапазоне, превышают пороговый уровень энергии. Сигнал пробуждения передается в схему устройства связи через тело, чтобы непосредственно или опосредованно конфигурировать основной приемник в рабочий режим.
Следует отметить, что вышеуказанные варианты осуществления скорее иллюстрируют, чем ограничивают изобретение, и специалисты в данной области техники будут иметь возможность проектировать множество альтернативных вариантов осуществления без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения.
В формуле изобретения все ссылочные позиции, помещенные в круглые скобки, не должны рассматриваться как ограничивающие формулу изобретения. Использование глагола «содержать» и его спряжений не исключает присутствия элементов или этапов, отличных от установленных в формуле. Упоминание элемента в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Изобретение может быть осуществлено посредством аппаратных средств, содержащих несколько отдельных элементов, и посредством соответствующе запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения на устройство, перечисляющем несколько средств, некоторые из этих средств могут быть осуществлены посредством идентичного элемента аппаратных средств. Простой факт того, что определенные меры упомянуты в различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, чтобы комбинация этих мер не может быть использована с выгодой.
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах связи через тело. Технический результат состоит в понижении энергопотребления при установлении связи через тело. Для этого модуль 101 приемника устройства 100 связи через тело содержит соединители 102 для приема сигналов по каналу 160 передачи через тело, который следует по телу пользователя 150. Приемник 108 для пробуждения и основной приемник 106 модуля 101 приемника соединены с соединителями 102. Основной приемник 106 может работать в спящем режиме и в рабочем режиме. Приемник 108 для пробуждения формирует сигнал 107 пробуждения, когда сигналы, принимаемые по каналу 160 передачи через тело в заданном спектральном диапазоне, превышают пороговый уровень энергии. Сигнал 107 пробуждения передается в схему устройства 100 связи через тело, чтобы непосредственно или опосредованно конфигурировать основной приемник 106 в рабочий режим. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Модуль (101, 319) приемника для устройства (100, 310, Dev1) связи через тело и выполненный с возможностью приема сигналов по каналу (160) передачи через тело, причем модуль (101, 319) приемника содержит
- соединители (102) для приема сигналов из канала (160) передачи через тело, образованного телом пользователя (150), когда тело находится в непосредственной близости от соединителей (102),
- основной приемник (106, 318, MR), соединенный с соединителями (102), причем основной приемник (106, 318, MR) выполнен с возможностью приема данных через сигналы, передаваемые по каналу (160) передачи через тело, причем основной приемник (106, 318, MR) выполнен с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме,
- приемник (108, 200, WR) для пробуждения, соединенный с соединителями (102), причем приемник (108, 200, WR) для пробуждения выполнен с возможностью передачи сигнала (107, 274) пробуждения в схему устройства (100, 310, Dev1) связи через тело для непосредственного или опосредованного конфигурирования основного приемника (106, 318, MR) в рабочем режиме,
при этом
- приемник (108, 200, WR) для пробуждения содержит полосовой фильтр (212), чтобы позволять проходить сигналам в заданном спектральном диапазоне, относящемся к сигналам пробуждения, передаваемым по каналу (160) передачи через тело,
- приемник (108, 200, WR) для пробуждения выполнен с возможностью формирования сигнала (107, 274) пробуждения, когда энергия сигналов, принятых посредством соединителей (102) в заданном спектральном диапазоне, превышает пороговый уровень энергии, и
- приемник (108, 200, WR) для пробуждения содержит детектор (218) уровня приема энергии, выполненный с возможностью обнаружения, превышает ли общая величина энергии сигналов, принятых посредством соединителей в заданном спектральном диапазоне в течение интервала времени, пороговый уровень энергии.
2. Модуль (101, 319) приемника по п. 1, в котором приемник (108, 200, WR) для пробуждения содержит контроллер (202), выполненный с возможностью формирования сигнала (107, 274) пробуждения, когда детектор (218) уровня приема энергии обнаруживает, что пороговый уровень превышен, и контроллер (202) выполнен с возможностью управления началом интервала времени и окончанием интервала времени.
3. Модуль (101, 319) приемника по п. 2, в котором контроллер (202) выполнен с возможностью формирования сигнала (107, 274) пробуждения, только когда детектор (218) уровня приема энергии обнаруживает в двух или более последовательных интервалах времени, что общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень.
4. Модуль (101, 319) приемника по п. 2, в котором контроллер (202) выполнен с возможностью обнаружения от начала интервала времени, в каком количестве единичных интервалов времени общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень.
5. Модуль (101, 319) приемника по п. 4, в котором контроллер (202) выполнен с возможностью формирования сигнала (276) индикации уровня принимаемого сигнала на основании числа единичных интервалов времени между началом интервала времени и моментом времени, в который общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает пороговый уровень.
6. Модуль (101, 319) приемника по п. 2, в котором контроллер (202) выполнен с возможностью оценки величины шума или величины сигналов помех в заданном спектральном диапазоне в течение периода времени, в котором сигналы пробуждения или сигналы данных не передаются по каналу (160) передачи через тело, посредством обнаружения от начала подынтервала времени периода времени того, в каком количестве единичных интервалов времени общая величина принятой энергии сигналов в заданном спектральном диапазоне превышает дополнительный пороговый уровень, при этом продолжительность подынтервала времени длиннее упомянутого интервала времени, и/или дополнительный пороговый уровень ниже порогового уровня.
7. Модуль (101, 319) приемника по п. 1, в котором основной приемник (106, 318, MR) выполнен с возможностью анализа сигналов, принимаемых от соединителей (102), для обнаружения значения (404) идентификатора типа связи, указывающего конкретный тип связи для предстоящей связи по каналу (160) передачи через тело, причем основной приемник (106, 318, MR) дополнительно выполнен с возможностью обеспечения дополнительного сигнала (320, 322) пробуждения для конфигурирования других схем устройства (100, 310, Dev1) связи через тело в рабочий режим, когда обнаружено конкретное значение (404) идентификатора типа связи.
8. Модуль (101, 319) приемника по п. 7, в котором значение (404) идентификатора типа связи указывает одно из:
- протокола, который должен быть использован в предстоящей связи,
- обеспечиваемой службы через предстоящую связь,
- службы, которая должна быть использована в предстоящей связи,
- уровня безопасности предстоящей связи.
9. Модуль (101, 319) приемника по п. 7, в котором основной приемник (106, 318, MR) содержит хранилище данных для хранения списка значений идентификатора типа связи для типов связи, поддерживаемых и/или обеспечиваемых устройством (100, 310, Dev1) связи через тело, которое содержит модуль (101, 319) приемника, и основной приемник (106, 318, MR) выполнен с возможностью формирования дополнительного сигнала (320, 322) пробуждения, только когда значение идентификатора типа связи присутствует в списке значений идентификатора типа связи.
10. Модуль (101, 319) приемника по п. 1, в котором заданный спектральный диапазон находится в спектральном диапазоне связи через тело ниже несущей частоты, используемой для передачи данных по каналу (160) передачи через тело.
11. Модуль (312) приемопередатчика для устройства (100, 310, Dev1) связи через тело и для приема и передачи сигналов по каналу (160) передачи через тело, причем модуль (312) приемопередатчика содержит
- модуль (101, 319) приемника по п. 1, при этом соединители (102) также предназначены для передачи сигналов по каналу (160) передачи через тело,
- основной передатчик (314, MT), соединенный с соединителями (102), причем основной передатчик (314, MT) выполнен с возможностью передачи данных через сигналы, передаваемые по каналу (160) передачи через тело, причем основной передатчик (314, MT) выполнен с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме.
12. Модуль (312) приемопередатчика по п. 11, в котором
- основной передатчик (314, MT) также принимает сигнал (107, 274) пробуждения, и основной передатчик (314, MT) выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда принят сигнал пробуждения, или
- основной передатчик (314, MT) принимает дополнительный сигнал (320, 322) пробуждения, и основной передатчик (314, MT) выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда принят дополнительный сигнал пробуждения.
13. Модуль (312) приемопередатчика по п. 12, в котором основной передатчик (314, MT) выполнен с возможностью передачи сигнала подтверждения по каналу (160) передачи через тело вскоре после конфигурирования в рабочий режим, при этом сигнал подтверждения указывает, что модуль (312) приемопередатчика готов для последующей связи, и/или сигнал подтверждения указывает, что модуль (312) приемопередатчика имеет возможность обрабатывать конкретный тип связи, идентифицируемый посредством принятого значения (404) идентификатора типа связи.
14. Устройство (100, 310, Dev1) связи через тело, содержащее
- модуль (312) приемопередатчика по любому из пп. 11-13,
- блок (316) обработки для обработки данных, принятых посредством модуля (312) приемопередатчика, или данных, которые должны быть переданы через него, и/или для выполнения приложений и/или служб,
при этом блок (316) обработки также выполнен с возможностью работы в спящем режиме и в рабочем режиме, и
- блок (316) обработки также принимает сигнал (107, 274) пробуждения, и блок (316) обработки выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда принят сигнал (107, 274) пробуждения, или
- блок (316) обработки принимает дополнительный сигнал (320, 322) пробуждения, и блок (316) обработки выполнен с возможностью работы в рабочем режиме, когда принят дополнительный сигнал (320, 322) пробуждения.
15. Способ (500) пробуждения соединенного с телом приемника устройства связи через тело, причем соединенный с телом приемник выполнен с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме, и соединенный с телом приемник выполнен с возможностью приема данных через сигналы, передаваемые по каналу передачи через тело, образованному телом пользователя, причем способ содержит этапы, на которых
- принимают (502) сигналы из канала передачи через тело, причем сигналы принимают в соединителях устройства связи через тело, причем соединители выполнены с возможностью приема сигналов по каналу передачи через тело, когда пользователь находится в непосредственной близости от соединителей,
- фильтруют (504) принятые сигналы для получения фильтрованного сигнала, который содержит спектральные компоненты принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне, которые относятся к сигналам пробуждения, которые передаются по соединенному с телом каналу передачи,
- обнаруживают (506) на основании фильтрованного сигнала, превышает ли общая величина энергии принятых сигналов в заданном спектральном диапазоне, принятых в течение интервала времени, пороговый уровень энергии,
- если обнаружено, что общая величина энергии принятых сигналов превышает пороговый уровень энергии, передают (508) сигнал пробуждения в соединенный с телом приемник, чтобы конфигурировать соединенный с телом приемник в рабочий режим.
16. Способ (500) по п. 15, в котором устройство связи через тело содержит по меньшей мере дополнительную схему, которая выполнена с возможностью работы в спящем режиме и работы в рабочем режиме,
- обнаруживают (510) значение идентификатора типа связи в фильтрованном сигнале, причем значение идентификатора типа связи указывает конкретный тип связи для предстоящей связи по каналу передачи через тело,
- передают (512) дополнительный сигнал пробуждения в дополнительную схему, чтобы конфигурировать дополнительную схему в рабочий режим.
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО РАДИОВОЛНОВОГО ОБНАРУЖЕНИЯ НАРУШИТЕЛЯ | 1998 |
|
RU2145441C1 |
| Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек | 1923 |
|
SU2007A1 |
| Способ приготовления мыла | 1923 |
|
SU2004A1 |
