以下描述涉及一种通信装置和电极装置。
背景技术：
在通信技术和无线电力传输技术(诸如，例如，短程无线通信和蓝牙)的发展当中，电子装置(例如，移动通信装置)包括以各种不同的频带操作的天线装置。
通过使用多个天线模块，各种频带的无线信号的发送和接收以及无线电力发送和接收可成为可能，并且发送和接收中的数据传送速率和无线电力传送速率也可被提高。然而，由于天线模块的有限空间，安装在移动通信装置中的天线模块的尺寸可受到限制。
技术实现要素：
提供本发明内容以用简化的形式介绍对在下面的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容不是旨在识别所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不意图被用作帮助确定所要求保护主题的范围。
在一个总体的方面，一种通信装置包括：线圈，被设置在通信装置的核心区域周围；处理器，被设置在核心区域中，并被配置为通过线圈建立与外部装置的通信；分立元件，被设置在线圈之上并通过过孔连接到处理器。
处理器可被设置在与线圈不同的层中。
分立元件可包括：无源元件，被配置为分离包括处理器的芯片中的电路的电压。
分立元件可包括通过过孔连接到包括处理器的芯片的电容器、电感器和电阻器中的任意一个或者任意两个或更多个的任意组合，并且分立元件被布置在与线圈不同的层中的线圈的外边缘环形区域中。
所述通信装置还可包括：第一收发器电路，被配置为通过线圈发送和接收第一带宽的信号；第二收发器电路，被配置为通过线圈发送和接收与第一带宽不同的第二带宽的信号，其中，第一收发器电路和第二收发器电路包括在包括处理器的芯片中。
第一收发器电路可被配置为在小于或等于第一阈值电压的电压下进行操作。第二收发器电路可被配置为在大于或等于第二阈值电压的电压下进行操作，其中，第二阈值电压大于第一阈值电压。
所述通信装置还可包括：电极路由器电路，连接到多个电极，其中，电极路由器电路包括在包括处理器的芯片中。
电极路由器电路可被配置为：将所述多个电极之中的第一电极连接到感测电路，并将所述多个电极之中的第二电极连接到驱动电路。感测电路可被配置为通过第一电极检测与第一电极所附着的点对应的电信号。驱动电路可被配置为通过第二电极将电信号施加到第二电极所附着的点。
感测电路可被配置为在小于或等于第一阈值电压的电压下进行操作。驱动电路可被配置为在大于或等于第二阈值电压的电压下进行操作，其中，第二阈值电压大于第一阈值电压。
线圈可包括：第一局部线圈，被配置为以第一带宽谐振；第二局部线圈，被配置为以与第一带宽不同的第二带宽谐振。第一局部线圈和第二局部线圈可共享环。
第一局部线圈可包括被配置为沿第一方向产生磁场的环。第二局部线圈可包括被配置为沿第一方向产生电场的环。
所述通信装置还可包括：嵌入元件，被设置在与包括线圈的层和包括处理器的层不同的层中，并通过过孔连接到处理器；运动传感器，被配置为感测所述通信装置的运动。
包括处理器的芯片可与线圈相隔大于或等于阈值距离的距离。
处理器可连接到被布置为覆盖目标的多个电极，并可被配置为从所述电极中的一些电极接收电信号或将电信号提供给所述多个电极中的一些电极。
处理器可被配置为：基于接收的电信号，将感测通道分配给所述多个电极之中的一个或多个电极，并将刺激通道分配给所述多个电极之中的一个或多个剩余电极。
在另一总体的方面，一种电极装置包括：基底，由柔性材料形成，并被配置为覆盖目标；多个电极，沿基底的纵向方向被设置在基底的被配置为与目标接触的面上；电极路由器，被配置为将所述多个电极连接到处理器。
基底可螺旋形地覆盖目标。
电极路由器可被配置为：将通过所述多个电极之中的第一电极检测的电信号传送到处理器，并将电信号施加到与所述多个电极之中的与第一电极不同的第二电极接触的目标的点。
处理器可被配置为：将电极路由器的感测通道分配给所述多个电极之中的一个或多个电极，并将电极路由器的刺激通道分配给所述多个电极之中的一个或多个剩余电极。
所述多个电极可基于多个通道被分类，与所述多个通道之中的同一通道对应的多个电极可被设置为在基底上彼此邻近。
所述多个电极可基于多个通道被分类，与所述多个通道之中的同一通道对应的多个电极可被设置为在基底上彼此不邻近。
处理器可被配置为：基于从目标检测的电信号，将电极路由器的感测通道分配给所述多个电极之中的一个或多个电极，并将电极路由器的刺激通道分配给所述多个电极之中的一个或多个其他电极。
处理器可被配置为：响应于具有大于或等于阈值的值的公共噪声包括在从目标检测的电信号中，将多个通道分配给所述多个电极并将与所述多个通道之中的同一通道对应的多个电极布置为在基底上彼此邻近。
处理器可被配置为：响应于具有小于阈值的值的公共噪声包括在从目标检测的电信号中，将多个通道分配给所述多个电极并将与所述多个通道之中的同一通道对应的多个电极布置为在基底上彼此不邻近。
在另一总体的方面，一种无线装置包括：基底，被配置为覆盖神经；多个电极，被设置在基底上并被配置为接触神经；电极路由器，连接到所述多个电极；处理器，被配置为基于来自神经的信号中的公共噪声将所述多个电极分配给多个通道。
所述多个通道可包括用于刺激神经的刺激通道和用于感测来自神经的信号的感测通道。
处理器还可被配置为：响应于公共噪声的值大于或等于阈值，将所述多个电极之中的第一邻近电极分配给刺激通道；响应于公共噪声的值大于或等于所述阈值，将所述多个电极之中的第二邻近电极分配给感测通道。
处理器还可被配置为：响应于公共噪声的值小于阈值，将所述多个电极之中的第一非邻近电极分配给刺激通道；响应于公共噪声的值小于所述阈值，将所述多个电极之中的第二非邻近电极分配给感测通道。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求书，其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1和图2是示出无线系统的示例的示图。
图3是示出中继装置的示例的示图。
图4是示出无线装置的示例的示图。
图5是示出包括在无线装置中的元件的示例的示图。
图6至图8是示出通信装置的结构的示例的示图。
图9至图11是示出通信装置的结构的另一示例的示图。
图12至图14是示出通信装置的示例配置的示图。
图15是示出通信装置的线圈和芯片之间的距离的示例的示图。
图16和图17是示出通信装置的线圈的结构的示例的示图。
图18和图19是示出通信装置的示例和电极装置的示例的示图。
图20是示出电极装置的电极的布置的示例的示图。
图21和图22是示出电极装置的电极通道的布置的示例的示图。
图23是示出电极装置的电极通道的动态分配的示例的示图。
图24和图25是示出基于电极通道的分配的差分信号的示例的示图。
图26和图27是示出通信装置的配置的另一示例的示图。
贯穿附图和具体实施方式，除非另外描述或提供，否则相同的附图参考标记将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描述可被夸大。
具体实施方式
提供下面的详细描述，以帮助读者获得对这里描述的方法、设备和/或系统的全面的理解。然而，在理解本申请的公开之后，这里描述的方法、设备和/或系统的各种变形、修改和等同物将是清楚的。例如，这里描述的操作的顺序仅仅是示例，并不限于这里阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，这里描述的操作的顺序可以如在理解本申请的公开之后将清楚地那样改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域公知的特征的描述可被省略。
这里描述的特征可以以不同的形式体现，并不将被解释为局限于这里所描述的示例。相反地，提供这里描述的示例，仅用于示出在理解本申请的公开之后将是清楚的实现这里描述的方法、设备和/或系统的多种可能的方式中的一些方式。
贯穿说明书，当元件(诸如，层、区域或基底)被描述为“在另一元件上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，它可直接“在该另一元件上”、“连接到”该另一元件或“结合到”该另一元件，或者它们之间可存在一个或多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在另一元件上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，它们之间可不存在其他元件。
如这里使用的，术语“和/或”包括多个关联的所列项中的任意一个和任意两个或多个的任意组合。
尽管可在这里使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。相反，这些术语只是用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一个构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里描述的示例中称呼的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
空间相对术语(诸如，“在……之上”、“在……上面”、“在……之下”、“在……下面”)可在这里使用以便于说明书描述在附图中示出的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意图包含除了在附图中描述的方向之外的装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果翻转在附图中的装置，则被描述为相对于另一元件在“之上”或“上面”的元件将变为相对于该另一元件在“之下”或“下面”。因此，术语“在……之上”可根据装置的空间方向而包含上面和下面的方向二者。装置还可以以其他方式被定向(旋转90度或朝向其他方向)，并且这里使用的空间相对术语也将被相应地解释。
这里使用的术语仅是用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文明确地另有指示，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”和“具有”表明描述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在，但不排除一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有和本公开所属领域的普通技术人员基于对本公开的理解而普遍理解的含义相同的含义。除非在这里明确地定义，否则术语(诸如，在通用字典中定义的术语)将被解释为具有与它们在本公开和相关领域的语境中的含义一致的含义，而不将被解释为理想化或过于形式化的意义。
可以以在理解本申请的公开之后将清楚的各种方式来组合这里描述的示例的特征。此外，虽然这里描述的示例具有各种各样的配置，但是在理解本申请的公开之后将清楚的其他配置是可行的。
图1和图2是分别示出无线系统100和无线系统200的示例的示图。
参照图1，无线系统100包括无线装置110和外部装置120。参照图2，无线系统200还包括中继装置230。
无线装置110执行与外部装置120的无线通信。无线装置110建立与外部装置120的直接通信，或者通过中继装置230建立与外部装置120的通信。无线装置110被配置为覆盖目标190，并将电信号施加到目标190或从目标190检测电信号。无线装置110将从目标190检测的信号传送到外部装置120。此外，无线装置110定期将电信号施加到目标190。无线装置110基于从外部装置120接收的控制信号改变例如电信号施加周期、电极的布置和强度。
此外，无线装置110从外部装置120和中继装置230中的任何一个或二者无线地接收电力。无线装置110基于从外部装置120和中继装置230中的任何一个或二者接收的电力对嵌入的电池充电。例如，在电池的电力释放至少于或等于阈值电力的情况下，无线装置110请求外部装置120和中继装置230中的任何一个或二者无线地传输电力。无线装置110附着到目标190，或被布置为通过与中继装置230的磁场方向相同的磁场方向来发送和接收电力。通过中继装置230与线圈之间形成的相互谐振，无线装置110可执行无线电力传送或无线电力传输。
中继装置230在无线装置110与外部装置120之间中继通信。中继装置230执行无线装置110与外部装置120之间的信息交换。例如，中继装置230从无线装置110接收由无线装置110检测的电信号，并将接收到的电信号传送到外部装置120。在另一示例中，中继装置230将从外部装置120接收的信息或指令传送到无线装置110。
中继装置230被穿戴在与目标190相关联的对象上。中继装置230附着到与目标190邻近的对象的部分。例如，对象是人和动物，目标190可以是神经。神经可以是迷走神经。与目标190邻近的部分可以是与迷走神经邻近的皮肤。在这样的情况下，无线装置110在不引起人体损伤的电压、电流和电力的范围内将电信号施加到迷走神经，以刺激迷走神经。
此外，中继装置230向无线装置110提供电池中充入的电力。无线装置110的尺寸可比中继装置230的尺寸相对小，电池的容量也可相对小。响应于从无线装置110接收到无线电力传送的请求，中继装置230将电力提供给无线装置110，以对无线装置110的电池充电。中继装置230对无线装置110的电池充电，以延长无线装置110的操作时间。以下将参照图3描述中继装置230的具体结构。
例如，外部装置120是被配置为收集从无线装置110接收的信息或将用于控制无线装置110的操作的命令或指令传送到无线装置110的装置。此外，外部装置120将电力无线地提供给无线装置110和中继装置230中的任何一个或二者。例如，外部装置120处理从无线装置110接收的信息，并输出处理的结果作为视觉信息和听觉信息。
根据示例，无线装置110和中继装置230基于线圈、分立元件和嵌入元件的布置而被生产为较小尺寸。此外，无线装置110和中继装置230可基于包括在无线装置110和中继装置230中的线圈被布置的方向来更高效地执行无线通信和无线充电。
当无线装置110插入对象中并附着到目标190，并且中继装置230附着到对象时，使用线圈谐振方向被相互布置的结构，无线装置110和中继装置230可以以小尺寸具有高传输效率。在对象是人体的情况下，无线装置110可从人体的表面插入人体内，中继装置230可附着到人体的表面的外部。
根据示例，无线装置110将电信号持续施加到目标190(例如，人神经元)，以治疗遭受神经症性障碍(诸如，癫痫)的病人。此外，无线装置110可将电信号施加到目标190，以缓解或防止来自例如类风湿性关节炎的慢性疼痛。此外，中继装置230可具有针对无线装置110的高电力传输效率，而不需要由中继装置230覆盖对象的周围(例如，领口)。
图3是示出中继装置230的示例的示图。
参照图3，中继装置230包括线圈310、处理器320和电池330。中继装置230由柔性材料形成，并因此可以以绷带的形式紧密附着到对象的弯曲表面。
线圈310被设计为具有与插入在对象中的无线装置的谐振方向匹配的谐振方向。线圈310形成关于无线装置的线圈的相互谐振。例如，线圈310被设计为具有与无线装置的线圈的谐振频率匹配的谐振频率。
处理器320被布置在柔性基底上，并控制中继装置230的操作。例如，处理器320通过线圈310从外部装置接收电力，并对电池330充电。处理器320通过线圈310将电池中充入的电力传送到无线装置。
电池330由柔性材料形成，并将电力提供给中继装置230中的每个模块。例如，响应于电池330的电力被消耗，中继装置230被用户替换为新的中继装置。因此，用户可方便地替换附着到对象的外部表面的中继装置230，而不替换插入在对象中的无线装置110的电池330。
图4是示出无线装置110的示例的示图。
参照图4，无线装置110包括电极装置410和通信装置420。
电极装置410包括布置为覆盖目标190的多个电极。多个通道可被分配给该多个电极。多个通道包括例如用于感测或检测电信号的感测通道和用于施加电信号的刺激通道。因此，电极装置410可通过不同的通道来同时执行从目标190感测或检测电信号的操作和将电信号施加到目标190的操作。
通信装置420包括可随着存在于对象外部的中继装置(例如，中继装置230)谐振的线圈。例如，包括在中继装置230中的线圈310和包括在通信装置420中的线圈被设计为具有相同或相似的谐振频率。此外，通信装置420中的线圈可形成与中继装置230中的线圈310的谐振方向相同的谐振方向409。在有限的形状因数下，元件可被布置在通信装置420的线圈的上面的空间和下面的空间中。
无线装置110的外壳包裹有抗水层或防水层。无线装置110的外壳由生物相容性材料形成，并封装无线装置110。电极装置410的接口(例如，神经接口)被布置为通过电极的线性布置来覆盖目标190(例如，神经)。电极装置410的神经接口的电极被布置为与目标190接触。
图5是示出包括在无线装置110中的元件的示例的示图。包括在无线装置110中的元件可按照每个元件的功能和尺寸被分类。
参照图5，分立元件510是布置在线圈之上并通过垂直互联通路(过孔)连接到芯片的元件。在一个示例中，分立元件510是被配置为分离包括处理器的芯片中的电路的电压的无源元件。例如，分立元件510是通过过孔连接到包括处理器的芯片的电容器、电感器和电阻器。例如，分立元件510的尺寸小于或等于0.6毫米(mm)×0.3mm。
嵌入元件520是布置在与包括线圈的层和包括处理器的层不同的层中并通过过孔连接到处理器的元件。例如，嵌入元件520的尺寸在2mm×1.6mm和1mm×0.5mm之间。
电极接触件530是连接到电极的接触件。例如，电极接触件530由导电金属材料形成。例如，电极接触件530的尺寸可小于或等于1mm×1mm。
电池接触件540是连接到电池的接触件。例如，电池接触件540由导电金属材料形成。例如，电池接触件540的尺寸可小于或等于2mm×2mm。
芯片封装件550是被配置为执行各种功能的芯片。例如，芯片包括通信相关电路、电极相关电路和电池相关电路。将参照图13和图14详细描述包括在芯片中的电路。例如，芯片封装件550的尺寸可小于或等于3mm×3mm。
基底560是上面设置有线圈、分立元件510、嵌入元件520、电极接触件530、电池接触件540和芯片封装件550的元件。例如，基底560由生物相容性并且柔性的材料形成。例如，基底560的尺寸在通信装置中可小于或等于5mm×5mm，在电极装置中可在2mm×30mm和2mm×50mm之间。
根据示例，无线装置110可通过使用堆叠上述元件的结构而变得尺寸更小。例如，分立元件510被布置在线圈上，通过线圈接收的信号通过过孔被传送到处理器，因此，安装空间可被提供。此外，芯片封装件550和嵌入元件520被设置在通信装置420的核心区域中。线圈被设置在核心区域周围，核心区域与线圈横向地相隔阈值距离。例如，核心区域对应于由线圈包围的区域的内部区域。安装空间可被体现为三维(3d)空间。芯片封装件550还可被称为芯片。
图6至图8是示出通信装置600的结构的示例的示图。
图6是通信装置600的俯视图，图7是通信装置600的立体图，图8是通信装置600的前视图。
参照图6至图8，分立元件610、芯片650和嵌入元件620被设置在上层，其中，上层在包括通信装置600的线圈670的层的上面。电极接触件630、电池接触件640和基底660被设置在下层，其中，下层在包括线圈670的层的下面。例如，包括在芯片650中的处理器被设置在与线圈670不同的层中。换言之，包括在芯片650中的处理器和线圈670被设置在不同的层中。
在一个示例中，分立元件610被布置在线圈670之上的与包括线圈670的层不同的层(例如，上层)中。例如，分立元件610被布置在与线圈670不同的层中的与除了周围布置有线圈670的核心区域601之外的外边缘环形区域对应的区域中。因此，分立元件610可更少受到由线圈670在核心区域601中形成的磁场或电场影响。例如，分立元件610被布置为在线圈670之上彼此相隔预设或特定距离。此外，分立元件610以预设或特定间隔(例如，通过将线圈670的周长除以分立元件610的数量而获得的间隔)沿线圈670被布置。
包括处理器的芯片650被设置在核心区域601中。
嵌入元件620被设置在与包括线圈670的层和包括处理器的层不同的层中。例如，在具有大尺寸或大面积的嵌入元件将被设置在线圈670之上的情况下，该嵌入元件被设置在包括芯片650的层之下的层中的核心区域601中。
在一个示例中，嵌入元件620包括被配置为分离第一带宽的信号和第二带宽的信号的隔离网络电路。嵌入元件620还包括连接到线圈670中的第一局部线圈以接收第一带宽的信号的第一电容器和连接到线圈670中的第二局部线圈以接收第二带宽的信号的第二电容器。在这个示例中，第一局部线圈和第二局部线圈共享至少一个环。
例如，隔离网络电路阻碍第二带宽的信号流入到被配置为通过第一局部线圈发送和接收第一带宽的信号的第一收发器电路。类似地，隔离网络电路阻碍第一带宽的信号流入到被配置为通过第二局部线圈发送和接收第二带宽的信号的第二收发器电路。例如，隔离网络电路包括在第一收发器电路的前端的用于阻碍第二带宽的信号的带阻滤波器和在第二收发器电路的前端的用于阻碍第一带宽的信号的带阻滤波器。
第二带宽是分配用于无线电力传送的带宽，第一带宽是分配用于无线通信的带宽。例如，第二带宽指示低于第一带宽的频率带宽。带宽不限于前面的示例，第二带宽和第一带宽可基于设计而改变。
布置在包括线圈670的层之下的下层中的电极接触件630、电池接触件640和基底660通过过孔连接到芯片650。电极接触件630、电池接触件640和基底660通过过孔与芯片650发送和接收信号。
图9至图11是示出通信装置900的结构的另一示例的示图。
图9是通信装置900的俯视图，图10是通信装置900的立体图，图11是通信装置900的前视图。
图9至图11中示出的通信装置900中设置在线圈上面的上层中的元件(例如，分立元件910、嵌入元件920和芯片950)可与图6至图8示出的分立元件610、嵌入元件620和芯片650类似地被布置。
线圈包括被配置为以第一带宽谐振的第一局部线圈970和被配置为以与第一带宽不同的第二带宽谐振的第二局部线圈980。
第一局部线圈970和第二局部线圈980被设计为具有不同的谐振方向。例如，第一局部线圈970的谐振方向与第二局部线圈980的谐振方向正交。在一个示例中，第一局部线圈970包括被配置为沿第一方向产生电场e-field的环，第二局部线圈980包括被配置为沿第二方向产生磁场h-field的环。第一方向和第二方向可彼此正交。此外，第二局部线圈980包括被配置为在沿第二方向产生h-field的同时沿与第二方向正交的第一方向产生e-field的环。因此，第一局部线圈970和第二局部线圈980可被布置为在不阻碍h-field和e-field中的每个的情况下使同一方向的无线电力传送和无线通信成为可能。
例如，如在图9中所示，第一局部线圈970包括平面环，第二局部线圈980包括双螺旋环。此外，如在图10和图11中所示，第二局部线圈980被设置为占据包括第一局部线圈970的层之下的3d空间。
电池接触件940和基底960被设置在第二局部线圈980之下的层中。
图12至图14是示出通信装置配置的示例的示图。
图12是示出通信装置1200的配置的示图。
参照图12，通信装置1200包括分立元件1210、处理器1250和线圈1270。
线圈1270用于建立与中继装置和存在与对象外部的外部装置中的任何一个或二者的无线通信，或者从中继装置和外部装置中的任何一个或二者无线地接收电力。
处理器1250被设置在周围设置有线圈1270的核心区域中，并通过线圈1270建立与外部装置的通信。处理器1250连接到以覆盖目标的形式布置的多个电极，并从多个电极中的至少一个电极接收电信号或者将电信号提供给多个电极中的至少一个电极。
分立元件1210被布置在线圈1270之上并通过过孔连接到处理器1250。如上所述，分立元件1210被设置与线圈1270不同的层中的线圈1270中的区域中，因此，安装空间可在通信装置1200中被保证。如在图12中所示，分立元件1210被布置在与线圈1270不同的层中的包括线圈1270的区域(例如，平面区域)中。例如，以外边缘环形的形式设置包括线圈1270的区域，并在与线圈1270不同的层中的外边缘环形区域中布置分立元件1210。
图13是示出与图6至图8中示出的通信装置600对应的通信装置1300的电路的示图。
参照图13，通信装置1300包括分立元件1310、嵌入元件1320、芯片1350、线圈1370、电极接口1380和电池1390。
分立元件1310分离包括处理器1351的芯片1350中的电路的电压。例如，分立元件1310使电源(例如，电力管理电路1357)的噪声从电路分离。如上所述，分立元件1310被布置在线圈1370之上并通过过孔连接到芯片1350。在图13和图14中，
嵌入元件1320包括连接到芯片1350中的电力管理电路1357的电感器。此外，嵌入元件1320包括被配置为设置馈线1371的谐振频率和线圈1370的谐振频率的电容器，其中，馈线1371被配置为将电力馈送到线圈1370。
芯片1350包括处理器1351、第一收发器电路1352、第二收发器电路1353、感测电路1354、驱动电路1355、电极路由器电路1356、电力管理电路1357和电池管理电路1358。
第一收发器电路1352通过线圈1370发送和接收第一带宽的信号。例如，第一收发器电路1352通过线圈1370的第一局部线圈发送和接收第一带宽的信号。第二收发器电路1353通过线圈1370发送和接收与第一带宽不同的第二带宽的信号。例如，第二收发器电路1353通过线圈1370的第二局部线圈发送和接收第二带宽的信号。第一局部线圈和第二局部线圈共享至少一个环。如在图13中所示，第一收发器电路1352和第二收发器电路1353包括在芯片1350中，其中，芯片1250包括处理器1351。例如，第一收发器电路1352通过第一带宽的信号执行无线通信，第二收发器电路1353通过第二带宽的信号无线地接收电力。无线通信可以是远场通信，无线电力传送可以是近场通信。
感测电路1354通过第一电极检测与第一电极附着的对象(例如，人体)上的点对应的电信号。第一电极是包括在电极接口1380中的多个电极之中的通过电极路由器电路1356连接到感测电路1354的电极。第一电极还是分配有感测通道的电极。感测电路1354从目标(例如，人神经)检测电信号。
驱动电路1355通过第二电极将电信号施加到第二电极附着的对象上的点。第二电极是包括在电极接口1380中的多个电极之中的通过电极路由器电路1356连接到驱动电路1355的电极。第二电极还是分配有刺激通道的电极。驱动电路1355将可不引起损伤的大小或幅度的电信号施加到目标(例如，人神经)。
感测电路1354和驱动电路1355可以是模拟前端(afe)。
电极路由器电路1356连接到多个电极。电极路由器电路1356包括在芯片1350中，其中，芯片1350包括处理器1351。电极路由器电路1356将多个电极中的第一电极连接到感测电路1354，并将多个电极中的第二电极连接到驱动电路1355。
电力管理电路1357是用于将电力供应给通信装置1300中的其他电路中的每个的电路。例如，电力管理电路1357管理通过线圈1370接收和从电池1390获得的电力，并将电力分配到其他电路中的每个。
电池管理电路1358对电池1390充电或放电。例如，电池管理电路1358使用通过电力管理电路1357获得的电力对电池1390充电。此外，电池管理电路1358向电力管理电路1357提供从电池1390获得的电力。
图14是示出与图9至图11中示出的通信装置900对应的通信装置1400的电路的示图。
包括在图14中示出的通信装置1400中的分立元件1410、芯片1450、电极接口1480和电池1490可与包括在图13中示出的通信装置1300中的分立元件1310、芯片1350、电极接口1380和电池1390类似。此外，包括在图14中示出的芯片1450中的处理器1451、感测电路1454、驱动电路1455、电极路由器电路1456、电力管理电路1457和电池管理电路1458可与包括在图13中示出的芯片1350中的处理器1351、感测电路1354、驱动电路1355、电极路由器电路1356、电力管理电路1357和电池管理电路1358类似。
参照图14，通信装置1400包括第一局部线圈1472和第二局部线圈1473。第一局部线圈1472和第二局部线圈1473分别连接到第一收发器电路1452和第二收发器电路1453。第一收发器电路1452发送和接收第一带宽的信号，第二收发器电路1453发送和接收第二带宽的信号。
嵌入元件1420之中的一个嵌入元件是连接到第一局部线圈1472并被配置为设置第一局部线圈1472的谐振频率的第一电容器。嵌入元件1420之中的另一嵌入元件是连接到第二局部线圈1473并被配置为设置第二局部线圈1473的谐振频率的第二电容器。此外，嵌入元件1420之中的又一嵌入元件是连接到电力管理电路1457的电感器。
图15是示出通信装置1500的线圈1570和芯片1550之间的距离的示例的示图。
参照图15，包括处理器的芯片1550与线圈1570相隔大于或等于阈值距离的距离1501。响应于线圈1570与芯片1550之间的距离1501增大，线圈1570的辐射效率可被提高。
例如，在线圈1570与芯片1550之间的距离1501为1毫米(mm)的情况下，与仅布置线圈1570的结构相比，辐射效率可衰减大约2分贝(db)。在线圈1570与芯片1550之间的距离1501小于1mm的情况下，与仅布置线圈1570的结构相比，辐射效率可衰减大约5分贝(db)。
此外，线圈1570之上的分立元件的布置可减少线圈1570的辐射效率的衰减。例如，如在图15中示出，均具有1mm的长度和0.05mm的宽度的八个分立元件被布置在线圈1570的区域中，并且辐射效率仅衰减0.4db。
因此，通过将分立元件布置在与线圈1570不同的另一层中的与线圈1570对应的平面区域中，线圈1570的辐射效率可最小地衰减，并且通信装置可具有空间利用最大化的结构。
图16和图17是示出通信装置的线圈的结构的示例的示图。
参照如16和图17，通信装置1600的线圈1670包括第一局部线圈和第二局部线圈，第一局部线圈和第二局部线圈共享至少一个环。
在一个示例中，第一局部线圈和第二局部线圈被设计为具有相同的谐振轴和由线圈1670沿谐振轴产生的磁场的方向(例如，图16中示出的第二方向1602)。例如，第一局部线圈发送和接收用于无线通信的信号，无线通信通过沿第一方向1601产生电场e-field而被建立。此外，第二局部线圈无线地接收电力，电力通过沿第二方向1602产生磁场h-field而被无线地接收。
如在图16中示出，第一局部线圈和第二局部线圈具有相同的磁场的方向(例如，第二方向1602)。在这个示例中，电场的方向和磁场的方向可彼此正交，因此，第一局部线圈可通过第一方向1601的电场e-field建立无线通信，第二局部线圈可通过第二方向1602的磁场h-field无线地接收电力。第一方向1601和第二方向1602可彼此正交。
因此，第一局部线圈和第二局部线圈共享至少一个环的结构可被设计为平面结构，以最小化空间。此外，用于无线通信的方向和用于无线电力传送的方向可被分离为无线通信的第一方向1601和无线电力传送的第二方向1602。
图17是示出第一局部线圈1771的谐振方向和第二局部线圈1772的谐振方向彼此正交的通信装置1700的示图。
参照图17，第一局部线圈1771被配置为处于平面环结构，第二局部线圈1772被配置为处于3d双螺旋环结构。
例如，第一局部线圈1771的磁场的方向和第二局部线圈1772的磁场的方向被设计为彼此正交。由于电场的方向和磁场的方向可彼此正交，所以第一局部线圈1771包括被配置为沿第一方向1701产生电场e-field的环，第二局部线圈1772包括被配置为沿第一方向1702产生磁场h-field的环。第一局部线圈1771沿第一方向1701建立无线通信，第二局部线圈1772从第一方向1702无线地接收电力。因此，通信装置1700可沿方向相同的第一方向1701和第一方向1702执行无线通信和无线电力传送。
因此，通过如上所述地布置磁场的方向和电场的方向，当通信装置1700插入在对象(例如，人体)中时，可改善通信距离和电力传输效率。
图18和图19是示出通信装置的示例和电极装置的示例的示图。
图18是示出具有集成通信装置1810与电极装置1820的结构的无线装置1800的示例的示图，其中，通信装置1810包括具有平面结构的线圈。
可与图6至图8中示出的通信装置600类似地配置图18中示出的通信装置1810。
电极装置1820包括上面布置有电极的基底1850和电池1822。
电池接触件1821被设置在电池1822上。电池1822的电力通过电池接触件1821被传送到通信装置1810。电极接触件1821包括正接触件和负接触件。
多个电极被布置在基底1850上。该多个电极基于多个通道(例如，感测通道1831和1832以及刺激通道1833)被分类。
感测通道1831和1832是用于从对象检测或感测电信号的通道。感测通道1831和1832包括第一感测通道1831和第二感测通道1832。感测通道1831和1832中的每个包括正电极、负电极和参考电极。因此，感测通道1831和1832中的每个可获得差分信号。感测通道的数量不限于上述示例，并可根据设计而改变。
刺激通道1833包括工作电极、对电极和参考电极。
图19示出与参照图9至图11描述的通信装置900类似地配置的通信装置的示图。
参照图19，与第一局部线圈对应的电路1910以及与第二局部线圈对应的电路1920以有序的顺序被堆叠或层积。例如，与包括平面环的第一局部线圈对应的电路1910被设置在上层中，与包括双螺旋环的第二局部线圈对应的电路1920被三维地设置在中间层中，其中，双螺旋环具有与第一局部线圈正交的谐振方向。电极装置1930被设置在下层中。可与图18中示出的电极装置1820类似地配置电极装置1930。
通信装置可最小化与第一局部线圈对应的电路1910以及与第二局部线圈对应的电路1920的辐射性能的劣化，并还可使用3d结构最大化堆叠效率。
图20是示出电极装置的电极的布置的示例的示图。
参照图20，电极装置包括电极2010。
电极2010沿基底2050的纵向方向被布置在基底2050的与目标2090接触的面上。例如，电极2010沿基底2050以它们之间的预设或特定间隔排成线地被布置。每个电极2010被分配给感测通道和刺激通道中的一个。电极2010由生物相容性材料形成。
基底2050由柔性材料形成，并覆盖目标2090。例如，基底2050具有小宽度和大长度而是薄的和长的，并被布置为螺旋形地覆盖目标2090。以螺旋线的形式设置基底2050。基底2050由适于活体的材料形成。
电极路由器(未示出)连接电极2010和处理器。电极路由器还被称为如图13和图14中示出的电极路由器电路。电极路由器将通过电极2010之中的第一电极检测或感测的电信号传送到处理器。电极路由器将电信号施加到与电极2010之中的与第一电极不同的第二电极接触的对象2090的点。第一电极是分配给感测通道的电极，第二电极是分配给刺激通道的电极。
图21和图22是示出图18的电极装置1820的电极通道的布置的示例的示图。
图21是示出连接到图18中示出的电极装置1820的基底上的电极的布置的示例的示图。
在一个示例中，多个电极基于多个通道被分类，属于多个通道之中的同一通道的多个电极在基底上被布置为彼此不邻近。例如，与同一通道中的单个差分信号对应的正电极和负电极在基底上被布置为相隔尽可能远。
如在图21中示出，刺激通道的对电极ce2111和工作电极we2112在基底上被布置为相隔尽可能远。第一感测通道的负电极se1-2121和正电极se1+2122被布置为彼此不邻近。类似地，第二感测通道的负电极se2-2131和正电极se2+2132被布置为彼此不邻近。每个通道的参考电极re被布置在基底的中心部分上，并作为地进行操作。
同一通道中的对应的多个电极被布置为彼此相隔尽可能远的情况下，可获得如图25中示出的信号放大效果。
图22是示出连接到图18中示出的电极装置1820的基底上的电极的布置的另一示例的示图。
在一个示例中，多个电极基于多个通道被分类，属于多个通道之中的同一通道的多个电极在基底上被布置为彼此邻近。例如，与同一通道中的单个差分信号对应的正电极和负电极在基底上被布置为彼此邻近。
如在图22中所示，第一感测通道的负电极se1-2211和正电极se1+2212被布置为连同参考电极re1彼此邻近。第二感测通道的负电极se2-2231和正电极se2+2232被布置为连同参考电极re2彼此邻近。刺激通道的对电极ce2221和工作电极we2222被布置为连同参考电极re3彼此邻近。
图23是示出电极装置2300的电极通道的动态分配的示例的示图。
参照图23，电极装置2300包括电极接口2310、电极路由器2320、感测电路2330和驱动电路2340。
电极接口2310包括多个电极和上面布置有该多个电极的基底。
电极路由器2320连接到基底上的多个电极。电极路由器2320基于分配给多个电极的多个通道，通过感测电路2330将从每个电极接收的电信号传送到处理器(未示出)。此外，电极路由器2330通过驱动电路2340将从处理器接收的电信号传送到电极接口2310。
感测电路2330通过电极路由器2320从连接的电极检测或感测电信号。
驱动电路2340通过电极路由器2320将电信号施加给连接的电极。
在一个示例中，响应于处理器的控制命令，电极路由器2320改变分配给每个电极的通道的映射。这里，术语“分配”可用于电极和通道二者，并且将电极分配给通道和将通道分配给电极在这里可被解释为具有相同含义。例如，响应于处理器的控制命令，电极路由器2320通过将多个电极中的至少一部分(例如，一个或多个)连接到感测电路2330来将电极路由器2320的感测通道分配给多个电极中的该至少一部分。此外，响应于处理器的控制命令，电极路由器2320通过将多个电极之中的多个剩余电极中的至少一部分(例如，一个或多个)连接到驱动电路2340来将电极路由器2320的刺激通道分配给多个剩余电极中的该至少一部分。如在图23中示出，多个电极包括电极a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2和c3，电极路由器2320将第一感测通道的正电极se1+和负电极se1-、第二感测通道的正电极se2+和负电极se2-以及刺激通道的工作电极we和对电极ce分配给多个电极。
如上所述，处理器控制电极路由器2320以控制感测电路2330、驱动电路2340和电极接口2310之间的连接。例如，处理器将多个电极中的至少一部分分配给电极路由器的感测通道，并将多个电极之中的多个剩余电极中的至少一部分分配给电极路由器2320的刺激通道。又例如，处理器基于从目标检测的电信号将多个电极中的至少一部分分配给电极路由器2320的感测通道，并将多个电极中的至少另一部分分配给电极路由器2320的刺激通道。将参照图24和图25详细描述基于从目标检测的电信号执行的这样的动态通道分配。
图24和图25是示出基于电极通道的分配的差分信号的示例的示图。
如上所述，处理器可将感测通道分配给多个电极中的至少一部分，并将刺激通道分配给多个电极之中的多个剩余电极中的至少一部分。
例如，如在图24中示出，响应于从目标2490检测的电信号包括具有阈值或更大值的公共噪声(commonnoise)，处理器将多个通道分配给多个电极，以将属于同一通道的多个电极布置为在基底上彼此邻近。
如在图24中示出，在分配给同一通道的多个电极被布置为彼此邻近的情况下，公共噪声从差分信号2440被去除，其中，差分信号2440与从感测通道的正通道2411检测的第一信号2420和从感测通道的负通道2412检测的第二信号2430相关联。因此，处理器可通过响应于检测到具有阈值或更大值的公共噪声而将同一通道的多个电极布置为彼此邻近来获得对公共噪声稳健的信号。
又例如，如在图25中示出，响应于从目标2590检测的电信号包括具有小于阈值的值的公共噪声，处理器将多个通道分配给多个电极，以将属于同一通道的多个电极布置为在基底上不彼此邻近。
如在图25中示出，在分配给同一通道的多个电极被布置为不彼此邻近的情况下，与从感测通道的正通道2511检测的第一信号2520和从感测通道的负通道2512检测的第二信号2530相关联的差分信号2540的幅度被放大。因此，响应于公共噪声低(例如，小于阈值)，处理器可通过将同一通道的多个电极布置为彼此相隔得远来获得放大的电信号。
如上所述，无线装置的处理器、通信装置和电极装置可基于从观察的目标检测的电信号的周期和幅度来将多个通道动态映射到线性布置的电极。因此，在无线装置插入在对象中之后，无线装置可在不从对象分离的情况下确定最优电极布置。
除检测之外，就刺激而言，无线装置、通信装置和电极装置可通过具有较高的信噪比(snr)的电流路径来将电信号施加到目标。因此，可调节用于施加到目标的电刺激的电力，并可提高电力效率。
图26和图27是示出通信装置2600的配置的另一示例的示图。
参照图26，通信装置2600包括第一芯片封装件2601、第二芯片封装件2602、运动传感器2660、线圈2670和电池2690。第一芯片封装件2601和第二芯片封装件2602可被实现为单个芯片的形式。然而，形式不限于上面提供的示例，因此，第一芯片封装件2601和第二芯片封装件2602可被实现为独立的芯片的形式。
第一芯片封装件2601可以是被配置为在小于或等于第一阈值电压的电压下进行操作的芯片。小于或等于第一阈值电压的电压还可被称为低电压。在一个示例中，包括在第一芯片封装件2601中的第一收发器电路2652、处理器2651、感测电路2654在这样的低电压下进行操作。例如，当第一阈值电压被设计为2伏特(v)时，第一芯片封装件2601将1.8v的低电压施加到第一收发器电路2652、处理器2651、感测电路2654。
然而，示例不限于上述示例。例如，第一芯片封装件2601可被配置为在第一电压范围内进行操作。第一电压范围可以是小于或等于第一阈值电压的低电压的范围。例如，当第一电压范围被设计为1.6v至2v时，第一芯片封装件2601将1.7v或1.9v的低电压施加到第一收发器电路2652、处理器2651、感测电路2654。在低电压下进行操作的第一芯片封装件2601可主要操作为传输信号。
第二芯片封装件2602可以是被配置为在大于或等于第二阈值电压的电压下进行操作的芯片。大于或等于第二阈值电压的电压还可被称为高电压。第二阈值电压可大于第一阈值电压。在一个示例中，包括在第二芯片封装件2602中的第二收发器电路2653、驱动电路2655、电力管理电路2657在这样的高电压下进行操作。例如，当第二阈值电压被设计为11v时，第二芯片封装件2602将12v的高电压施加到第二收发器电路2653、驱动电路2655、电力管理电路2657。
然而，示例不限于上述示例。例如，第二芯片封装件2602可被实现为在第二电压范围内进行操作。第二电压范围可以是大于或等于第二阈值电压的高电压的范围。例如，当第二电压范围被设计为11v至13v时，第二芯片封装件2602将11.5v或12.5v的高电压施加到第二收发器电路2653、驱动电路2655、电力管理电路2657。在高电压下进行操作的第二芯片封装件2602可主要操作为管理电压。
在图26中，实线箭头指示电力传送，虚线箭头指示信号传送。如示出的，通过线圈2670接收的电力通过第二收发器电路2653被传送到电池2690。电力管理电路2657将从电池2690接收的电力提供给其余电路。此外，通过线圈2670接收的信号通过第一收发器电路2652被传送到处理器2651。处理器2651处理信号并将处理的信号传送到其他电路，或者处理从其他电路传送的信号。
在一个示例中，通信装置2600通过将小于施加到第二芯片封装件2602的电压的电压施加到第一芯片封装件2601来降低电力消耗。
运动传感器2660感测通信装置2600的运动。例如，运动传感器2660被实现为加速度传感器和地磁场传感器。运动传感器2660可测量施加到通信装置2600的加速度。
处理器2651、第一收发器电路2652、第二收发器电路2653、感测电路2654、驱动电路2655、电力管理电路2657、线圈2670和电池2690可如参照图13和图14所述地操作或被配置。
图27示出与图26的通信装置2600对应的通信装置2700的堆叠的结构。
参照图27，通信装置2700包括基底2709、线圈2770、第一芯片封装件2701、第二芯片封装件2702和电池2790按有序的顺序被堆叠的结构。例如，如示出的，通信装置2700的组件按第一芯片封装件2701、第二芯片封装件2702和电池2790的顺序被堆叠在基底2709的第一表面上。此外，运动传感器可被堆叠在包括电池2790的层中，或者被堆叠在电池2790之上。
分立元件2710被堆叠在基底2709的与其上堆叠有第一芯片封装件2701、第二芯片封装件2702和电池2790的第一表面相对的第二表面上。例如，分立元件2710是去耦电容器。
第一芯片封装件2701、第二芯片封装件2702和电池2790可如参照图26的第一芯片封装件2601、第二芯片封装件2602和电池2690所述地操作或被配置，并且基底2709可与上面参照图5描述的基底560相同。
通过被配置为执行在本申请中描述的通过硬件组件执行的操作的硬件组件来分别实现执行在本申请中描述的操作的图1、图12、图13、图14和图26中的处理器320、1250、1351、1451和2651和其他组件。可用于执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当情况下包括控制器、传感器、生成器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、集成器和被配置为执行本申请中描述的操作的任何其他电子组件。在其他示例中，通过计算硬件(例如，通过一个或多个处理器或计算机)来实现执行本申请中描述的操作的一个或多个硬件组件。通过一个或多个处理元件(诸如，逻辑门的阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或被配置为以限定的方式响应并执行指令以获得期望结果的任意其他装置或装置的组合)来实现处理器或计算机。在一个示例中，处理器或计算机包括(或连接到)存储由处理器或计算机执行的指令或软件的一个或多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件可执行指令或软件(诸如，操作系统(os)和在os上运行的一个或多个软件应用)，以执行本申请中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行而访问、操控、处理、创建和存储数据。为了简单起见，单数术语“处理器”或“计算机”可用于本申请中描述的示例的描述，但在其他示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或多种类型的处理元件或二者。例如，可通过单个处理器或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器来实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。可通过一个或多个处理器或者处理器和控制器来实现一个或多个硬件组件，可通过一个或多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器来实现一个或多个其他硬件组件。一个或多个处理器或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有任意一个或多个不同的处理配置，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理、单指令多数据(simd)多处理、多指令单数据(misd)多处理和多指令多数据(mimd)多处理。
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)实现硬件组件并且执行如上面描述的方法的指令或软件可被写为计算机程序、代码段、指令或其任何组合，以单独地或共同地指示或配置一个或多个处理器或计算机作为用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的机器或专用计算机进行操作。在一个示例中，指令或软件包括直接由一个或多个处理器或计算机执行的机器代码，诸如，由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括由一个或多个处理器或计算机使用解释器执行的更高级代码。可基于附图中示出的框图和流程图以及公开了用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的算法的说明书中的相应描述，使用任意的编程语言编写指令或软件。
用于控制计算硬件(例如，一个或多个处理器或计算机)实现硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件以及数据结构可被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质中，或被记录、存储或固定在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-rlth、bd-re、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘和任意其它装置，所述任意其它装置被配置为以非暂时性的方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构，并将指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件以及数据结构提供给一个或多个处理器或计算机，以便一个或多个处理器或计算机能执行指令。在一个示例中，指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件以及数据结构被分布在联网的计算机系统上，使得指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件以及数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式的方式被存储、访问和执行。
虽然本公开包括特定示例，但是本领域普通技术人员将清楚的是：在不脱离权利要求和它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。在此描述的示例应仅在描述意义上考虑，而非为了限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被视为可应用于其他示例中的相似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同方式被组合和/或被其他组件或其等同物替代或补充，则可实现合适的结果。因此，本公开的范围并非由具体实施方式限定，而是由权利要求和它们的等同物所限定，并且在权利要求和它们的等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。