CN104884121B - 控制开启/关闭开关的方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于控制开关电路的状态的控制电路可包括第一单元以感测和解析无线信号或物理参数作为“开启”信号以转换开关电路到“开启”的状态，或作为“关闭”信号以转换开关电路到“关闭”的状态，并分别由第一单元的第一输出和/或第二输出传输可分别或组合地表示“开启”信号或“关闭”信号的第一数字信号或逻辑值和/或第二数字信号或逻辑值到第二单元。第二单元可以迫使开关电路的控制输入为逻辑值，其是所述第一数字信号或值和/或第二数字信号或值的函数并与该开关电路被转换的状态相一致。

Description

控制开启/关闭开关的方法和系统

技术领域

本发明一般地涉及开关电路，其用于切换系统(例如，体内传感胶囊，内窥镜胶囊等)“开启”和“关闭”，更具体地涉及用于控制系统开启/关闭开关的状态的方法和系统。

背景技术

体内测量系统是本领域已知的。一些自主胶囊状的体内设备，其遍历胃肠(GI)系统，可包括成像传感器，或成像器，用于成像胃肠系统的内部(例如，捕捉其图像或拍摄其图片)。体内设备可包括其他类型的传感器(例如，pH值传感器，压力传感器，温度传感器，运动传感器等)，和/或各种类型的工具(例如，微机电系统，或“MEMS”)，例如在体内进行手术操作和/或在GI系统中施用药物，例如从包含在体内设备的容器中。

可吞咽的体内设备可能不允许手动操作开启/关闭开关，因为这种设备通常是气密和密封的，在任何情况下，它们通常一旦吞噬不能被手动操作。然而，质量控制标准可以要求每个设备在使用之前进行测试，这可能需要该设备可被激活和停用数次，用于在使用前测试的目的，并且体内设备必须在不使用时被切换到“关闭”(为了保持其电池的能量)，以及在刚刚吞咽之前“开启”。

通常使用簧片开关，在某些情况下，在与其它设备相结合，以在使用之前激活和停用体内器件。自然，簧片开关对电磁(“EM”)场敏感，并当暴露于EM场时可处于“关闭”状态或处于“开启”状态。某些簧片开关可对机械冲击敏感，该机械效果可能在它们激活/停用的设备上具有不希望的效果，例如，在变换和处理设备的过程中。簧片开关可不需要由EM干涉激活，例如通过可用于操纵设备的EM场，或通过随机EM干涉。在其他情况下，簧片开关的电触点有时会机械地卡住，并且在这样的情况下，它不会正常工作。

尽管开关体内设备的开启和关闭是有利的，但也存在与传统的开启/关闭开关方案相关的缺点。对于体内设备具有克服上述缺点的开启/关闭开关方案是有益的。

发明内容

提供一种开启/关闭机制，这有利于控制设备或系统(例如，吞咽的体内设备)的“开启”和“关闭”状态不受电磁干扰。

本文描述的开启/关闭机制通常控制设备的主要部件，例如，成像器、照明源和发射器以发送体内数据，并且可以通过不是最初(当处于关闭状态中)运行或未加电的电路控制。例如，当开启/关闭机制处于关闭状态时，本文所描述的电路的实施方案可以是例如成像胶囊的设备的一部分，并且电路可以是未加电，或不运行。

包括在或由设备或系统(例如，在/由吞咽的体内设备)使用的开启/关闭开关机制可包括控制电路和开关电路。开关电路可包括可连接到电源的功率输入终端，可连接到电负载的功率输出终端，和开关控制输入，经由/通过该开关控制输入控制电路可控制开关电路在“开启”状态和“关闭”状态之间转换，在开启状态中所述功率输入终端可电连接到所述功率输出终端(从而对电负载加电)，在“关闭”状态中所述功率输入终端与功率输出终端不电连接(由此从电源断开电负载)。该开关系统到特定状态(例如，”开启”或“关闭”)的转换可依赖于开关控制输入(例如“1”)的/在开关控制输入的逻辑值(例如“0”或“1”)。

控制电路可包括第一单元和第二单元。第二单元可功能上/电学上插入在第一单元和所述开关电路之间。第一单元可感测无线信号(例如，通过使用无线天线)和/或物理参数(例如，通过使用压力传感器，温度传感器，运动传感器，加速度计，等等)，解析所感测的无线信号和/或物理参数作为“开启”信号以转换开关电路到“开启”状态，或作为“关闭”信号以转换开关电路到“关闭”状态，并分别经由第一单元的第一输出和/或第二输出传送第一数字信号或逻辑值或第二数字信号或逻辑值，或该两个信号或值到所述第二单元。第一数字信号或逻辑值和第二数字信号或逻辑值可分别或组合地(共同)表示，或者与“开启”状态/信号/命令或“关闭”状态/信号/命令相一致。“分别”是指数字信号的其中一个(或者逻辑值中的一个)与”开启”状态(例如，用作转换开关电路到“开启”状态的命令)相一致并且另一数字信号(或逻辑值)与“关闭”状态(例如，用作转换开关电路到“关闭”状态的命令)相一致的的实施方式。“组合地”指的是第一和第二数字信号(或逻辑值)的组合被用来转换开关电路到“开启”状态并且第一和第二数字信号(或逻辑值)的不同组合被用于转换开关电路到“关闭”状态的实施方式。例如，第一组合可包括第一数字信号，其可以是或具有某一逻辑值(例如，“1”)，以及第二数字信号，其可以是时钟脉冲(或脉冲的上升或者脉冲的下降缘)，并且第二组合可包括第一数字信号，其可以是不同的逻辑值(例如，“0”)，和第二数字信号，其可以是时钟脉冲(或脉冲的上升或者脉冲的下降缘)。

在一些实施方案中，第二单元可包括控制器和逻辑单元。在其它实施方案中，第二单元可包括触发器(例如，D-FF)。第二单元可以设置或强制开关电路的(开关)控制输入到逻辑值，该逻辑值是与开关电路要被转换至的状态相一致的所述第一数字信号和/或第二数字信号的函数。第一单元可以使用有线通信协议例如在IIC(I2C)通信协议传输所述第一数字信号或逻辑值或第二数字信号或逻辑值或两个信号/值到第二单元。

第一单元可以是或包括“通信和能量收集(“CEH”)单元，并且第二单元可以是或包括控制和逻辑单元(“CLU”)。所述CEH单元可包括接收单元，用于感测例如射频(“RF”)信号和/或物理参数；第一输出终端，每当CEH单元从RF信号(或另一类型的信号)或通过接收输入感测的物理参数收集电能时CEH单元可控制地设置为电压+V(V>0伏)；以及第二输出终端，CEH单元可以从‘高Z’状态(高阻抗状态)可控地转换到零伏状态(或低阻抗状态，或‘低Z’状态)，例如，每当CEH单元内部写入数据到本地/内部寄存器时。

CLU可包括两个二进制输入，在本文中称为“设置”输入和“复位”输入，以及一个二进制输出。CLU的“复位”输入可以在功能上被连接到CEH单元的第二输出(例如，“高Z/零，低Z”端)。所述CEH单元的第二输出，通过被连接到所述CLU的“复位”输入，可控制CLU逻辑输出的逻辑状态(例如，“0”/“1”)。CLU的逻辑输出可功能上被连接到开关电路的开关控制输入，以控制所述开关电路的“开启/关闭“状态。

所述CEH单元的第一输出(输出可设置到0v或+V，V>0伏)，在某些实施方案中，也可功能性地连接(例如，逻辑或地)到开关电路的开关控制输入(例如，它可以是与CLU输出的逻辑或)，以控制所述开关电路的“开启/关闭状态。如果任一个被或的信号(CLU的输出或CEH单元的第一输出)或两个信号具有某一预定的逻辑值(例如，“1”)，开关电路可以由“关闭”状态转换为“开启”状态，或保持在“开启”状态中，以电连接电源到要被通电的设备或系统。否则(两个被或的信号不具有该某一预定逻辑值；例如，它们都具有逻辑值“0”)，开关电路可以从“开启”状态转换到“关闭”状态，或保持在“关闭”状态，并断开设备或系统的电源。

所述CEH单元可配置为例如在RF通信信道上与远程、无线、开关激活系统进行无线通信。所述CEH单元可被配置成接收例如来自远程开关激活系统的对应于“开启”命令的第一RF信号，并通过下述响应接收的第一信号：(i)断开第二输出(其被连接到CLU的“复位”输入终端)，例如通过迫使它处于高Z状态，并同时或一些延迟后，(ⅱ)实现它的第一输出(其功能上连接到开关电路的输入终端)，并设置为高电压+V，其可表示逻辑电平/状态“1”，以便将开关电路设定到“开启”状态。在开关电路“开启”状态期间，CLU可通过电源被通电，在这种情况下，CLU的“设置”输入并因此它的输出转换为逻辑值/状态“1”。因为，在一些实施方案中，CLU的逻辑输出被连接到开关电路的开关控制输入，故转换其状态到逻辑值/状态“1”保持开关电路的“开启”状态，并且因此自支持功率回路。

所述CEH单元可被配置成接收例如来自远程开关激活系统的对应于“关闭”命令的第二RF信号，并通过转换它的第二输出(它被连接到CLU输入的“复位”)从高Z状态到零或低-Z状态，响应所接收的第二RF信号，从而迫使CLU设置其输出为逻辑值“0”。当CEH单元的第二输出转变到逻辑值/电平“0”时，开关电路的状态可以从“开启”改变到“关闭”(假设连接到逻辑值为“1”的开关电路的输入终端CEH的第一输出，已转变到逻辑值“0”，例如通过CEH禁用其第一输出，或者通过减弱/降低的能量，该能量为由CEH(预先)收集)。

根据另一示例实施方案，CEH单元的第一输出(VOUT)可以在功能上被连接到CLU的第一输入(例如数据输入)，并且CEH单元的第二输出(例如，“高Z/零，低Z”终端)可功能上被连接到CLU(例如，时钟输入)的第二输入。CLU的输出可在功能上被连接到开关电路的开关控制输入并通过由CEH单元的两个输出同时提供到CLU的两个输入的数字信号或逻辑值操纵，从而控制所述开关电路的状态。

在一些实施方案中，CLU可以被实现为数字触发器(“FF”)，其包括两个输入和一个输出。在这些实施方案中，CEH单元的第一输出(例如，VOUT终端)可在功能上被连接到FF的数据(D)输入，且CEH单元的第二输出(例如，“高Z/零，低Z”终端)可在功能上连接到FF的时钟(CLK)输入，以便基于D输入出现的逻辑状态(“0”或“1”)控制FF输出(Q)的所述状态(例如，逻辑电平“0”或“1”)。所述FF输出(Q)可以在功能上被连接到开关电路的开关控制输入，以控制该开关电路的“开启/关闭”状态。

所述CEH单元可以被配置成例如在RF通信信道上接收来自远程系统的对应于“开启”命令的第一RF信号，并响应于所接收的“开启”命令通过设置其第一输出到高压+V(+V对应于或体现逻辑电平“1”)，设置FF的数据(D)输入到逻辑值“1”，并且，可选地，用于启动CEH单元和FF。当通电时，CEH单元可以使用它的第二输出传送时钟脉冲到FF的CLK输入，由此，设置FF输出(Q)，以对应于FF的D输入的逻辑电平/状态(例如“1”)。所述FF的输出Q设置为逻辑位“1”可转变开关电路从“关闭”状态到“开启”状态，其中所述开关电路可连接电源到电负载(例如，CEH单元和/或FF设备，以及可能的其它电负载；例如，体内设备或系统)。

在开关电路“开启”状态期间，CEH单元可接收例如来自远程系统的对应于“关闭”命令的第二RF信号，并且通过禁用其第一输出响应所接收的“关闭”命令以设置FF的D输入为逻辑值“0”，并通过改变第二输出的状态(其在功能上连接到所述FF的CLK输入)从高Z到零或低-Z状态，由此设定FF输出(Q)到对应于FF的D输入的逻辑值/状态(例如，“0”)的逻辑电平/状态。FF输出Q设置为逻辑电平“0”可转换开关电路从“开启”状态到“关闭”状态。触发器可以是“D”型触发器(D-FF)或闩锁。

所述CEH单元可以是或包括射频识别(“RFID”)标签或设备，RFID标签/设备的第一输出可以是能量收集(“EH”)终端，其可以在内部被连接到能量收集单元并赋能以输出直流电压，该直流电压被无线收集，例如从RF传输器(或者EH可被禁用，以防止这种情况的发生)，并且RFID标签/设备的第二输出可以是RFID设备的“RF-BUSY/WIP”终端，该RFID设备可配置为在“RF-BUSY”运作模式中运行，其中每当RFID感测RF信号时它会从高Z状态转变到零电压或低Z状态，以指示(例如，向外部设备)该RFID标签/设备正忙于处理传入(感测)的RF信号，或在WIP(“写进程”)的操作模式，其中每当RFID标签/设备在本地寄存器内部写入数据时它从高Z状态转变为零电压或低-Z状态，，以指示(例如，向外部设备)该RFID标签/设备忙于在内部写入数据。

第一数字信号或逻辑值可包括或体现从感测到的无线信号或感测的物理参数收集能量，而第二数字信号或逻辑值可包括，或可以是，表示在RFID标签/设备中写入的内部数据的信号。

在本发明的一个实施方案中，CLU控制器可以是控制体内设备/传感器或系统的控制器，所述CLU的“设置”输入可以是控制器自身的功率输入(+VCC)，CLU的输出终端可以连接到寄存器位，该寄存器位被配置成当所述控制器被加电时具有逻辑值“1”且当控制器接收复位信号时具有逻辑值“0”，且CLU的“复位”输入可被连接到寄存器位，该寄存器位被配置成接收所述复位信号。

附图说明

各种示范实施方案在附图中示出，但并不意图这些实施方案是限制性的。应当理解，为了简单和清楚的说明，在下面所引用的附图中示出的元件不必按比例绘制。此外，在认为适当时，附图标记可以在附图之间重复以指示相同、相应或类似的元件。

附图中：

图1A是根据本发明的开关控制系统的总体图。

图1B是根据本发明第一实施方案的开关控制系统的框图；

图1C是根据本发明第二实施方案的开关控制系统的框图；

图1D是根据本发明第三实施方案的开关控制系统的框图；

图2是根据本发明的第二实施方案的示例RFID设备的示意框图；

图3示出第一实施方案的示例执行；

图4示出第二实施方案的示例执行；

图5是根据示例实施方案的体内成像系统的框图；

图6A示出了根据示例实施方案用于转换开关电路到“开启”状态的方法；

图6B示出了根据示例实施方案用于转换开关电路到“关闭”状态的方法；

图7A示出了根据另一示例实施方案用于转换开关电路到“开启”状态的方法；和

图7B示出了根据另一示例实施方案用于转换开关电路到“关闭”状态的方法。

具体实施方式

下面的描述提供了示例性实施方案的各种细节。然而，该描述不意图限制权利要求的范围，而是用于解释本发明和实施它的方式的各种原理。

图1A是用于控制根据本发明的开关的开关控制系统(控制电路)101的总图。开关控制电路101可包括第一单元103，例如通信和能量收集(CEH)单元103。CEH单元103可包括换能器105。换能器105可包括接收器或发送器，或接收器和发送器，用于接收和/或发射(108)的RF信号(119)，或其他类型的无线信号(119)(例如，可见光，不可见光，等等)。换能器105可替代地或另外包括一个或多个传感器，用于感测物理参数(多个)119(例如，温度，压力，运动等)。换能器105可被配置为将接收到的，或感测的，无线信号或物理参数，转换成电能(例如，电压)。换能器105可以是部分能量收集(EH)电路170，其被配置成从接收的或感测的信号收集能量，或通过利用电能(例如，电压)，该换能器105可以输出。EH电路170还可包括功率调节器107以调节传感器的输出能量，和可控电源开关109，该可控电源开关可被控制(例如，通过控制器111)，以在内部(CEH单元103内部)和/或外部(至CEH 103外部的设备(多个)或系统(多个))分配可调能量/功率。电压调节器107可包括例如升压电路(例如，倍压器等)、降压电路、电容器、线圈、控制器、开关、过滤器(多个)等，以获得一个或多个电源电压。

CEH单元103还可包括收发器113。收发器113可以在功能上被连接到换能器105并置成从中接收并处理信号，以解析/识别它为命令/信号之一来转换开关电路141“开启”，或者作为命令/信号来转换开关电路141“关闭”。收发器113可传送消息到控制器111，根据通过传感器105接收到的或感测的信号的类型，通知控制器111“开启”命令/信号或“关闭”命令/信号。

开关控制电路101还可包括第二单元，例如控制和逻辑单元(CLU)102，其可包括控制单元121和逻辑单元131。CLU 102(控制单元121)，可具有通信输入(在123所示的“通信端口”，)通过通信总线129连接到CEH单元103的输出端口172。CLU 102(逻辑单元131)可具有逻辑输出(在137示出的“Out”)连接到开关电路141的开关控制输入147。CLU 102可以与CEH单元103交换消息。CEH单元103(例如，通过使用控制器111)可分别经由两个输出端口174和172，或经由一个端口(例如，端口172)传输第一数字信号或逻辑值，和第二数字信号，或逻辑值到CLU 102。第一和第二数字信号，或逻辑值，可分别或组合地(共同地或一起)表示，或者与以下相一致，例如，“开启”信号或命令以转换开关电路141为“开启”状态，其中该开关电路141，例如，可以连接电源/电源143到开关电路141的“功率输出”输出147，或“关闭”信号或命令以转换开关电路141到“关闭”状态，其中开关电路141例如，可从开关电路141的“功率输出”输出147断开电源/电源143。输出端口172和174可以是一部分单个/公共通信信道(192)，或构成单个/公共通信信道(192)，通过该通信信道CEH 103可以使用协议传输所述第一和第二数字信号到CLU 102，该协议可以与，例如，互连集成电路(IIC或I2C)接口兼容。简单地说，IIC统称为“两线接口”，是多主串行，单端，计算机总线，用于将低速外围设备连接到电子设备(例如，控制器)。

CLU 102(例如，控制单元121和逻辑单元131其中之一或两个单元)可响应于所述第一和第二信号，或逻辑值，它经由端口172和174通过输出到开关电路的输入(开关控制输入149)，经由“Out”输出137的逻辑信号/值，该逻辑信号/值可根据或按照信号/命令转换开关电路141到开关状态，该信号/命令由所述第一信号或逻辑值，或由第二信号或逻辑值，或者由所述第一和第二信号，或值的组合表示，其是/与该开关电路141转换的状态相一致。在下面将更详细地描述由CEH 103产生的，并由CLU 102使用的第一和第二信号，或逻辑值来控制开关电路141状态，或状态转换。

控制器111可响应消息/命令，它接收来自收发器113的经由第一输出(例如，通信端口172和通信总线129)通过传送到控制单元121的输入123的第一信号(或多个信号)，以及任选地，经由第二输出(例如，输出174)到逻辑单元131的第二信号115。控制器111可迫使所述第一信号和/或所述第二信号具有逻辑值，使得所述第一信号或第二信号或它们的组合，有可能造成，开关电路141从“关闭”状态到“开启”状态的触发，发起或开始变换，在“关闭”状态，开关电路141断开电源143，该电源从它的“功率输出”输出147连接到它的“功率输入”输入145，在“开启”状态中开关电路141连接电源143到“功率输出”输出147。当电源143经由/通过开关电路141，被连接到“功率输出”终端147时，电源最初可加电，例如，电负载(多个)160和/或其它设备或系统(例如，CEH单元103和/或CLU 102(例如，控制部121))。可替代地，控制器111可响应于消息/命令，它从收发器113通过将两个信号(例如，第一和第二信号)经由共同输出(例如，输出172)，传输到控制单元121和公共通信总线(例如，通信总线129)接收消息/命令。

在开关控制电路101的一个实施中，CEH单元103可具有一个输出端口(例如，输出端口172)，通过该端口控制器111单元103可经由通信总线129，通过使用任何适当的通信协议(例如，IIC或另一有线协议)与控制单元121交换消息，和/或传送所述第一和第二信号到控制单元121。在该实施中，第一和第二信号用于同时转换开关电路141到“开启”状态和“关闭”状态，如下所述。例如，控制器111可经由通信信道129传输第一信号或逻辑值和第二信号或逻辑值到控制单元121，并且控制单元121可以分别或组合地解析或识别从控制器111传送来的第一和第二信号，如，或与“开启”信号(假设开关电路141从“关闭”状态转换为“关闭”状态)相一致，或为“关闭”信号(如果开关电路141从“开启”状态转换到“关闭”状态)。控制单元121可以通过通信端口123(“通信端口”)接收来自CEH单元的端口172的第一和第二信号。

控制单元121可以具有第一输出127(“开关控制”)，其可以在功能上被连接到逻辑单元131的第一输入133(“输入1”)，并且可以用于控制开关电路141的状态。控制单元121还可以具有第二输出126(“负载控制”)，其可以在功能上被连接到一个或多个电负载(例如，相机系统)，并且可以由控制单元121用来与这些负载交换消息。控制单元121可以响应于第一和第二信号，它从CEH单元103经由输入“通信端口”(123)通过输出经由控制单元的“开关控制”输出(127)，接收提供给逻辑单元的输入端口“输入1”(133)的对应逻辑信号(例如，“开启”或“关闭”信号)的第一和第二信号。响应于逻辑单元131在其输入端口“输入1”(133)接收的所述逻辑信号，逻辑单元131可经由其“输出”的输出137输出控制信号到开关电路141的“开关控制”输入149，以借此使开关电路141从“关闭”到“开启”(如果它是在“关闭”状态且CEH的第一信号，或第二信号或它们的组合，指定或表示“开启”命令/信号)改变其状态，或反之亦然(如果它是在“开启”状态且CEH的第一信号，或第二信号或它们的组合，指定或表示“关闭”命令/信号)。

在上述的实施中，控制单元121可以从控制器111(经由输出172)接收的第一信号可以是或可代表转换开关单元121或者到“开启”状态或“关闭”状态所需的逻辑值，并且控制单元121可接收的来自控制器111(也经由输出172)的第二信号可导致控制单元121经由“开关控制”输出127输出逻辑值，该逻辑值匹配表示所述第一信号的逻辑值。例如，第一信号可表示逻辑值“1”，而仅当控制单元121解析所述第二信号作为命令用来设置/迫使它的输出127到由第一信号所表示的逻辑值时，控制单元121可响应于它(例如，还设置了“开关控制”输出127到逻辑值)。设置/迫使控制单元的输出127到第一信号的逻辑值所需的第二信号可包括或由时钟脉冲，信号上升沿(从“0”到“1”的信号变换)，或者信号下降沿(从“1”到“0”的信号变换)构成。

当由换能器105接收的信号或物理参数119由收发机113解析为，例如，“开启”命令(例如，改变开关电路141到“开启”状态的命令；即电源143被连接到“功率输出”输出147的状态)，控制器111可迫使所述第一信号具有第一逻辑值(例如，“1”)，而第二信号具有值(例如，“1”)，或逻辑转换(例如，上升沿)，以设置控制器单元的输出127为与该第一信号的值(以由此转换开关电路141到“开启”状态)匹配的值。

当由换能器105接收的信号或物理参数119由收发机113解析为，例如，“关闭”命令(例如，改变开关电路141到电源143与“功率输出”输出147断开的状态的命令)，控制器111可迫使所述第一信号具有第二逻辑值(例如，“0”，如果它前面的逻辑电平为“1”)，而第二信号具有值(例如，“1”)，或转换(例如，上升沿)，以设置控制器单元的输出127为与该第一信号的值(以由此转换开关电路141到“关闭”状态)匹配的值。

当开关电路141连接电源143到“功率输出”输出147时，控制单元121可以经由复用器MUX-2上电(159)。结果，控制单元121的“开关控制”输出127可被强制具有逻辑值(例如，“1”)，其继续迫使(182)逻辑单元131输出(137)开关电路141所需的逻辑值以连接电源143到“功率输出”输出147。因此，通过开关电路141连接电源143到“功率输出”输出147可产生自支持‘功率回路’180，其被保持直到CEH 103接收解析为转换开关电路141回到“关闭”状态信号119的命令。

在开关控制电路101的第二实施中，控制器111可传输第一信号(例如，“1”)，经由第一输出(例如，输出174)，到逻辑单元131的第二输入135(输入“In2”)，且第二信号(例如，“复位”信号)，经由第二输出(例如，输出172)，到控制单元121的“通信端口”的输入123。在该实施中，一个信号(例如，第一信号)可用于转换开关电路141到“开启”状态，而另一个信号(例如，第二信号)可用于转换开关电路141到“关闭”状态，如下所述。(其他实施方案可以被使用。)

当由换能器105接收的信号或物理参数119，由收发机113解析为“开启”命令(例如，改变开关电路141状态到电源143被连接到“功率输出”输出147的命令)，控制器111可以使能输出174并传输第一信号(例如，逻辑值“1”)到逻辑单元131的输入“输入2”135，由此，导致逻辑单元131输出(137)逻辑值，该逻辑值可能会导致开关电路141连接电源143到“功率输出”147。如上所述，例如，结合第一实施，当开关电路141转换到“开启”状态，功率回路180经由控制单元121经由“开关控制”输出127输出的输出信号182自支持。

当/而开关单元141处于“开启”状态且由换能器105接收的信号或物理参数119由收发机113解析为“关闭”命令时，控制器111可停用CEH 103的输出174并传输第二信号到控制单元121的输入123以重置它的“开关控制”输出127(例如，将其逻辑值设定为“0”)。输出174被禁止时复位输出127可能导致开关电路141“功率输出”147与电源143断开，因此，断开功率回路180。(控制111可选择的禁用输出174在功率回路180经由逻辑单元131的逻辑输入“输入1”(133)自支持后不久，或者在由收发器113解析接收的或感测到的信号或物理参数119为“关闭”命令之前。)因此，控制单元121和逻辑单元131可以，共同解析从控制器111传送的所述第一和第二信号分别或组合为“开启”信号(假设开关电路141可从“关闭”状态转换到“开关”状态)，或作为“关闭”信号(假设开关电路141可从“开启”状态转换到“关闭”状态)。

开关控制电路101还可包括外部功率分布(“EPD”)单元150。EPD单元150可包括第一多路复用器151(其被指定为“MUX-1”)，和第二多路转换器153(其被指定为“MUX-2”)。当开关电路141被接通时，或者转换到“开启”状态(例如)，它可提供电压源148到MUX-1和MUX-2。MUX-1和MUX-2还可设有电压源形式的CEH单元103，如在155所示。

每个MUX-1(151)和MUX-2(153)可包括控制器或逻辑电路，以管理电源，并确定哪个电源(例如，通过电源143经由开关电路141提供的电源148，和/或由CEH单元103提供的所述电压源(155))将被提供给哪个设备(例如，到CEH单元103，在157所示，和/或到控制单元121，如在159所示)。这样的确定可以基于，例如，开关电路141的状态，和/或每个电压源的电压电平，和/或在任何给定的时间需要被通电的设备的电负载，等)。例如，当开关电路141将电源143连接到EPD单元150，提供电压/功率148时，嵌入在MUX-1中的逻辑电路可确定(157)通过使用电源143，而不是CEH单元103加电CEH单元103；例如，通过使用功率开关109，并且嵌入在MUX-2的逻辑电路也可确定通过使用电源143，而不是使用例如，CEH单元103的功率开关109加电(159)控制单元121。在另一实例中，当开关电路141将电源143与它的输出147断开时，MUX-1和MUX-2可确定将由EH电路170产生的电压源连接回CEH单元103(如在157所示)和/或控制单元121(如在159所示)。

例如，CEH 103可以被实现作为RFID设备，例如，通过图2-4所示。例如，控制单元121可以被实现为控制器的设备，例如由图3所示，或作为D-FF设备，例如由图4所示。控制单元121可以是体内感测设备(例如，体内成像胶囊)的控制器，或驻留在其中。在这种情况下，成像胶囊的控制器可以通过使用双向通信总线129传输各种数据和信息类型(例如，胶囊的识别和/或类型和/或版本，感测数据；例如，压力，温度或运动数据)到CEH 103，且CEH 103可包括发送器(图1A未示出)，该发送器可发送数据和信息到外部或远程系统中，例如，到切换胶囊开启或关闭(通过开关电路141)的远程系统。例如，胶囊可以发送反馈信号到外部系统，例如，通过使用相同方式，或以类似方式工作的控制器，该胶囊已被“开启”，作为控制单元121。控制单元121一般可以是具有适当的逻辑电路的任何存储设备。逻辑单元131可以是，例如，逻辑或门，例如图3所示。EPD150是可选的。当开关电路141处于“开启”状态，电源143作为默认，或独占可以向CEH单元103和控制单元121之一或两者都供电。结合图1A说明的开关系统和方法可以并入或嵌入到如吞咽的体内成像设备，或其他方式感测的，例如如图5所示的胶囊的设备。图1A的第一和第二单元可以以各种方式实现，其中一些结合相关的附图描述。

图1B是根据本发明第一实施方案的开关控制系统100的狂图。开启/关闭开关电路100可包括CEH单元110，作为第一单元的例子，和CLU 120，作为第二单元的例子。CEH单元110可具有RF输入Al，其功能性地连接到RF天线114，第一输出A2功能上直接(116)，或间接地(194)，连接到开关电路130的控制(逻辑)输入C1，且第二逻辑输出A3功能性地连接到CLU120的逻辑输入B2。CLU 120可具有逻辑输出B3功能性地连接到控制开关电路130的输入C1。CEH单元110的输出A2有时可以输出电压源以加电外部设备(例如，CLU 120，参见图1C)。输出A2可以输出(例如，在其它时间)逻辑值/电平“0”或“1”来控制开关电路130(如图1B示意)的输入C1或到CLU 120(如图1C所示)。CEH单元110的输出A3可输出逻辑电平到CLU 120的输入B2，从而影响CLU 120终端B3的逻辑输出，以及由此的开关电路130的逻辑状态。CLU 120的输入终端B1可以接收功率用于供电CLU 120，例如图1B所示，或者它可以是逻辑输入终端接收来自CEH单元110输出A2的逻辑值/电平，例如图1C所示。

开关电路130可以是两个状态(“开启”或“关闭”)之一，实际状态依据在其控制输入C1的不同的逻辑值/电平。如果在控制输入C1的逻辑值是”1“时，开关电路130可以在“开启”状态，其中开关电路130可将CLU132连接到其功率输出C2且输出电源132以加电134电路(负载)和CLU120，如在136所示。CLU 120可被配置成当它被加电(经由输入B1)时，输出B3设定为(它被强制为)逻辑值/电平“1”。设置输出终端B3为逻辑电平“1”，可引发自支持功率回路(136，122)。

开关电路130从“关闭”状态到“开启”状态的转换，反之亦然，可通过例如远程开关激活电路140控制。开关激活电路140可在包括开关电路100的器件的外部。开关激活电路140可包括可被配置为发送数据(例如，识别数据，消息，控制数据等)，和接收数据的RF收发器。根据CEH单元110的功能性，CEH单元110可仅包括RF接收器或RF接收器和RF发送器两者。

开关电路130“开启”：在“关闭”状态中，CEH单元110，CLU 120和开关电路130不接收功率，电源132与开关电路130的输出C2断开。为了开关电路130从“关闭”状态转换到“开启”状态(例如，“开启”体内设备或另一设备或系统，其可以使用开启/关闭开关电路100操作)，开关激活系统140可以使用天线142来发送RF信号144至CEH单元110(例如，类似于图1A电路105的电路。)以转换开关电路130到“开启”状态，如下所述。CEH单元110可以经由天线114接收RF信号144，并通过设置输出A2响应它，从而控制开关电路130的输入C1为逻辑电平“1”。开关电路130可通过连接，或者传输连接到它的输入C3的电源132至其输出C2响应在控制输入C1的逻辑电平“1”(“设置”命令)。当电源132连接，或传输到开关电路130的输出C2时，电源132经由输入B1加电(136)CLU 120。如上所述，当输入B1被通电(接收功率)，输出B3被设置为逻辑电平“1”。因此，功率回路(136，122)被保持。(CEH单元110的输出A2可以被配置为在逻辑值“1”的时刻，足够长以使能输出端B3以稳定在逻辑电平“1”，之后，功率回路(136122)维持自身。

开关电路130“关闭”：为了切换该体内设备“关闭”，如上所述的功率回路(136，122)必须断开。断开功率回路(136，122)例如，可通过迫使CLU 120的输出B3到逻辑值/状态“0”被执行。断开功率回路(136，122)可通过开关激活系统140执行，经由天线142和114传输另一(“关闭”)RF信号144至CEH单元110，以如下所述变换开关电路130到“关闭”状态。

CEH单元110可以经由天线114接收“关闭”RF信号144，并按如下方式响应它：如果输出A2继续输出逻辑值“1”在开关电路130“开启”状态期间，则CEH单元110可停用(例如，断开)输出A2。此外，CEH单元110可经由输出A3转发复位/“关闭”信号(例如，时钟脉冲，脉冲的上升沿或下降沿)到CLU 120的输入B2，与之响应CLU 120可以设置其输出B3为逻辑电平“0”。CLU 120可通过迫使其输出B3为逻辑电平“0”响应从CEH单元110的输出A3收到的复位/“关闭”信号。如上所述，CLU120的输出B3的逻辑电平从“1”变为“0”断开了功率回路(122，136)，因此，开关电路130从“开启”状态转换到“关闭”状态。结合图1B说明的开关系统和方法可并入或嵌入如吞咽的体内成像设备，或另有感测的，例如图5所示的胶囊的设备。

图1C是根据本发明的第二实施方案的开关控制系统105的框图。第二实施方案可类似于图1B所示的第一实施方案，除了CEH单元110的输出A2可以功能性连接(118)到CLU120的输入端子B1，而不是控制开关电路130的输入C1。在本实施方案中，当CEH单元110的输出A2输出(118)电压源经由输入B1以上电CLU 120时，开关电路130可以切换为“开启”。上电时，CLU 120可设置输出B3到逻辑电平“1”，以启动可持续功率回路(122，136)。开关电路130可以通过禁用输出A2(以防止意外“开启”状态事件)切换为“关闭”，并经由输出A3传送复位信号117到CLU 120的输入B2。由于CEH 110的输出A2禁用，复位信号117迫使CLU 120的输出B3为逻辑值“0”，从而断开自支持功率回路(122，136)。结合图1C说明的开关系统和方法可以并入或嵌入到如吞咽的体内成像设备，或另有的感测的，例如图5所示的胶囊的设备。

图1D是根据本发明第三实施方案的开关控制系统104的框图。开关电路130从“关闭”状态转换为“开启”状态可以如下所述进行。在本实施方案中，CEH单元110的输出A2可以同时用作功率提供输出，以加电(118)CLU 120(经由二极管D1)并作为二进制位或逻辑值，提供输出，以提供数据位或逻辑值(116)给CLU 120的输入B1。CEH单元110可经由输出A3转发“设置”信号(117)到输入B2，以使CLU 120设置输出B3到逻辑值，该逻辑值等同于在“设置”信号提供给输入B2时的输入B1中的逻辑值。如果“设置”信号提供给输入B2当输入B1为逻辑电平“1”时，转发“设置”信号到输入B2导致设置输出B3为逻辑电平“1”，因此，在转换中开关电路130到“开启”状态。当开关电路130处于“开启”的状态时，电源132连接到开关电路130输出C2并经由二极管D2加电(136)CLU 120。为了开关电路130从“开启”状态转换为“关闭”状态，提供到CLU 120输入B1的数据位116不得不设置为逻辑值“0”，且“复位”信号(117)可不得不同时提供给输入B2以迫使CLU 120的输出B3为输入B1的逻辑值，其在此情况下为“0”。(在输出B3的逻辑值“0”，断开了功率回路(122，136)，并导致开关电路130转换到“关闭”状态。)结合图1D描述的开关系统和方法可以被并入到或嵌入到如吞咽的体内成像设备，或另有的感测的，例如图5所示的胶囊的设备。

图2是RFID标签或设备200的示意图。RFID标签，在一般情况下，可包括如下特征，如果操纵正确，可能使它们适合于例如图1A-1D所示的CEH单元110的功能。通常，RFID读取器通过询问与RFID设备进行通信，这意味着该RFID读取器发送信号，使得RFID设备将所需的信息传回到RFID读取器/询问器。(这种信息可包括RFID标签的标识信息，与RFID标签等相关联的物品有关的信息)除了从RFID设备向响应于询问传输的询问RFID读取器传输信息，所述RFID设备内部生成各种形式的信号，其中的一些可能由本发明实施方案(与互补电路相结合)使用以从“开启”状态或“关闭”状态转换开启/关闭开关电路(例如，图3的开关电路328)，反之亦然。RFID信号的方式用于控制下述的开关系统，例如结合图3和4。本发明的一些实施方案可以不使用该RFID标签的传输能力来传输信息回到RFID读取器。例如，来自RFID设备的传输可以被禁用或忽略。可替代地，RFID设备可以不包括发送器，否则可能会被用来发送对RFID读取器的响应。在其它实施方案中，可以使用RFID标签的传输能力，例如，通知开启/关闭开关电路328(例如)当前切换状态的RFID读取器(例如，图3的激活系统360)，以及由此的终端设备(例如，胶囊)。下面将描述可使RFID 200适合用作CEH单元110的特征，或类似的方式。

RFID标签200可包括连接到射频天线的接收电路210，用于接收来自RFID读取器发射的RF信号，其可以是，或被包括在，例如，类似图1B的开关激活系统140的开关激活系统。RFID设备可包括或不包括内部电源。在一个实施方案中假设RFID设备200不包括电源。接收电路210可包括能量收集电路(例如，电线圈(多个)，电容器(多个)等)，用于从外部能量源无线地收集能量为RFID设备200上电。RFID设备200还可包括免费的电源电路220，其可以，例如，存储所收集的能量，并且可包括配电电路和功率控制电路。RFID设备200还可包括存储器230，用于存储信息(例如，RFID标签的识别信息，相关可由RFID设备200识别的对象的信息，该RFID设备200可经由RF天线212等接收信息/数据信息)，以及用于控制RFID设备200的各种功能的控制器240。

RFID设备200还可包括“能量收集”(EH)输出终端222。控制器240可被配置，或者接收命令(例如，经由RF天线212)，以使能(246)电源220的输出224和输出(EH)222之间的连接，或禁用该连接。在“使能”运作模式中，每当接收电路210从接收到的RF发射收集能量时，电源220可输出(224)电源电压(+V)到EH输出终端222。在“禁用”运作模式，控制器240可以从输出(EH)222断开电源220。当接收电路210接收不用于RFID设备200的RF信号时，或每当输出222的逻辑状态应从逻辑电平/状态“1”(例如，电压+V)变化到逻辑电平“0”，或保留在逻辑电平/状态“0”时，控制器240也可从电源220断开输出端子222(EH)以防止输出终端222(EH)输出电源电压(+V)或逻辑电平“1”。

RFID设备200还可包括“RF-BUSY/WIP”(RB/WIP)输出242。RF-BUSY/WIP输出242可以内部设置到零状态，其中，其电压可以是零或接近零(逻辑电平/状态“0”)，或高Z状态，其中，所述输出可以是与外部电路电断开的(例如图2的电阻器R2)。高Z状态，结合外部上拉电阻(例如，电阻器R2)，可用来产生逻辑电平/状态“1”。在数字电路中，“高Z”输出(也被称为“三态输出”或“浮动的输出”)是指不被电路驱动或被迫到任何定义的逻辑电平的电路输出；在该输出中的信号既不驱动到逻辑高也不驱动到低电平，因此被称为“三态”。在模拟电路中，高阻抗节点是不具有到任何其他节点的任何低阻抗路径的电路节点。因此，处于高Z状态的电路输出实际上可视为开路。

控制器240可以被配置，或者接收命令(例如，经由RF天线212)来配置(244)输出RB/WIP242作为RF-BUSY输出或WIP(在进程中写入)输出。如果RB/WIP输出242被配置(244)为RF-BUSY输出运行，每当接收电路210接收RF通信时，其状态可从高Z态转换到零状态。但是，如果RB/WIP输出242被配置成WIP输出，只有每当控制器240向内存230写入数据时，其状态可以从高Z态转变到零状态。为了本发明实施方案的目的，RB/WIP输出242被配置(244)作为WIP运行，因为用它作为RF-BUSY输出可补偿RFID设备，由此开关激活系统作为整体，容易遭受随机RF噪声。(随机RF信号可能无意/不受控的改变RF-BUSY输出的状态，这可能干扰控制系统作为整体的操作。)配置RB/WIP输出242作为WIP输出运行，另一方面，仅在控制器240将数据写入存储器230后，可确保输出A3(242)从高Z态变为零状态。(仅在它处理数据，并确定它的目的是RFID设备200后控制器240将数据写入存储器230，这确保了随机信号被忽略。)

RFID设备200可具有用于接收直接或间接地来自外部电源(例如，来自图1B-1D电源132的来自图1A的电源143)功率的功率输入终端Vdd(250)；例如，经由像开关电路130的开关电路。

使用RFID设备200作为CEH单元103、110、310：RFID设备200可被初始化，使得输出的EH(在222终端A2)被禁用，且RB/WIP输出242被配置成作为WIP输出运行。在操作中，当RFID设备200没有接收RF传输时，它被去激励，因此，在这种情况下EP(A2)输出222，电路终端VO1，处于零电位(对应于逻辑电平“0”)，并且RB/WIP输出242处于高Z态。由于输出RB/WIP242连接到上拉电阻R2，当输出242处于高Z态时没有电流流过电阻R2。因此，电源260的电压+V出现在终端Vo2，并且终端Vo2可被视为逻辑电平“1”。如果开关激活系统发送RF传输到RFID设备200并且控制器240确定该RF传输是用于它的“开启”命令，那么控制器240连接输出EH(222)到电源220，以输出电源电压+V(设置终端Vo1为逻辑状态“1”)，并可在存储器230中任意写入数据。当控制器240将数据写入到存储器230，输出242的状态从高Z变为零(低Z)，而这改变了终端Vo2从“1”到“0”的逻辑状态。

在一个实施方案中，因为与RFID设备200的通信是利用RF传输脉冲实现的，所以电源电压+V仅瞬间可被提供到输出222(输出222的逻辑状态可以改变为“1”)。(在RF传输脉冲结束后这可能会削弱。)同样，当控制器240完成将数据写入内存230，输出242继续高Z状态。在输出222(其对应于例如图1B-1D的输出A2)从“0”到“1”，并从“1”变为“0”的逻辑状态转换和在输出242(其对应于图1B-1D的输出A3)从“1”为“0”和从“0”到“1”的逻辑状态转换，可以用来控制CLU(例如，CLU 120)和/或开关电路(例如，开关电路130)以转换开关电路到“开启”状态。当“开启”命令/信号传输耗尽(这导致了末端设备或系统被“开启”)，RFID设备200可以继续被通电(例如，经由连接到输入250(Vdd)的外部电源)，输出222仍可以启用或禁用，并且输出242可以恢复高Z态(终端Vo2可恢复逻辑电平“1”)。

当开关激活系统发送RF传输到RFID设备200且控制器240确定该RF传输是用于它的“关闭”命令，控制器240从电源220断开输出EH(222)，以保持或者设置，终端Vo1到逻辑状态“0”。控制器240可以附加地写入另一个任意数据到存储器230，从而输出242从高Z的状态转换到零或低Z，终端Vo2的逻辑状态从“1”改变为“0”。在输出222(其对应于图1B-1D的输出A2)的逻辑状态“0”和在输出242(其对应图1B-1D的输出A3)从“1”到“0”和从“0”到“1”的逻辑状态转换可用于控制CLU(例如，CLU 120)和/或开关电路(例如，开关电路130)，以切换开关电路的“关闭”状态。结合图2说明的开关系统和“开启”/“关闭”信号的生成方法可并入，嵌入或用于如吞咽的体内成像设备，或另有的感测的，例如图5所示的胶囊的设备。

图3是根据另一示例实施方案的开启/关闭开关电路328的示意图。开启/关闭开关电路328可包括：第一电路，其可包括类似，或者被实现为RFID的设备，如RFID设备310(例如第一单元)。RFID设备310可具有RF输入312，其可以在功能上被连接到RF天线314，第一输出(EH)316，其可以在功能上被连接到OR逻辑门330的第一输入，以及第二输出(WIP)318，其可以在功能上被连接到控制器320的终端输入，例如第二单元。

输出EH(316)可在“禁用”的运行模式和“使能”的运行模式之间转换，在“禁用”运行模式中，它与RFID的内部电路断开(因此，不提供输出电压)，在“使能”的运行模式中允许输出直流(“DC”)电压响应于询问信号，该信号胶囊激活系统360可以发送且RFID设备310可以感测/接收(例如，通过天线314)。(胶囊或设备的激活系统360可以是或包括RFID读取器，该读取器可被配置为发送“开启”和“关闭”命令到RFID设备310以开始“开启”部分或“关闭”部分。)RFID设备可以是主动或被动的。如果RFID310是被动的，与其通信的RFID读取器系统/站(例如，胶囊激活系统360)也可以通过使用电磁感应加电RFID设备310。输出EH(316)和WIP输出318的这两种模式，或两种状态的方式，用于控制开关的状态，将在下面描述。

初始化开关电路328：起初，RFID设备310的输出EH 316被禁用以防止RFID设备310无意中“开启”胶囊。(如上所解析的，禁用RFID设备310的输出EH 316意味着这个输出可以被设置(强制)到零电压。)首先，RFID设备310的输出318被配置为仅在WIP模式中运行以确保RFID设备310仅响应于用于它的传输(例如，意图是切换开关系统328“开启”或“关闭”的传输)，而不是应该由RFID设备310忽略的其他类型的传输。

假设开关电路328最初在“关闭”状态，因此，断电，意味着没有操作电压被提供到开关电路328的各种电路/负载。在“关闭”状态，晶体管Q1(340)的基极(B)没有收到电流，由于这个原因晶体管340处于截止状态。因此，没有电流流过晶体管340的集电极(C)终端，由此通过上拉电阻器Rl。因此，电池的功率354，或其大部分，出现在晶体管340的集电极(C)的终端。因此，功率晶体管350也处于截止状态，因此，开关电路328的“关闭”状态被维持。

开关电路328“开启”：当RFID设备从RFID读取器接收到询问信号时，RFID标签通过将数据写入在其内部寄存器响应该询问信号。RFID设备的该特征或能力用于设置，配置或强制RFID设备的输出终端到所需的操作状态，如本文所述。(RFID设备内部写入的数据可以是任意的，因为它是写操作本身，而不是数据，其用来转换开关电路到“开启”状态。)

当设备激活系统360询问(例如，传输“开启”命令到)RFID设备310时，RFID设备310的输出EH316被使能并且输出电压+V，或任何其它的信号对应于或代表逻辑电平“1”。响应于输出EH 316输出电压+V，OR逻辑门330，其连接到所述开关电路的输入370，输出(332)逻辑电平“1”到控制晶体管Q1(340)的基极(B)输入终端，由此使晶体管340从截止状态转换到导通，或饱和状态。在导通状态(或饱和状态)，控制晶体管340迫使功率晶体管350的集电极(C)终端，和栅极(G)终端到零，或接近零，电位(地)356。当功率晶体管350的栅极G被强制为零或接近零电势(356)时，功率晶体管Q2(350)的电压从截止状态转换为导通或饱和状态。当功率晶体管350处于导通或饱和的状态时，它连接电池的功率354，经由晶体管Q2到控制器320的Vcc输入(B1)以上电控制器。当控制器320加电时，它会将其输出B3(322)设置为电压+V，或任何其他信号，对应于或表示逻辑电平“1”，并且逻辑电平“1”被转发，经由OR逻辑门330，到晶体管340以保持其导通(或饱和)状态。因此，功率晶体管350保持其导通或饱和状态，并继续提供电池功率354给控制器320，从而保持自支持功率回路358。(在此阶段，胶囊激活系统360可以停止将信号发射到RFID设备310或在不中断功率回路358的情况下可以远离它。)

开关电路328“关闭”：为了“关闭”体内设备，上述功率回路358(其保持在“开启”状态)必须被断开。断开永久回路可通过胶囊激活系统360经由天线362和314发送“关闭”RF信号364至电路328，以如下所述“关闭”功率开关350。当胶囊激活系统360‘询问’RFID设备310(此时它发送“关闭”命令给RFID设备310)，RFID设备310的输出EH 316(例如，RFID设备的能量收集终端)被禁用并且RFID设备310内部写入数据。由RFID设备310写入的数据导致，RFID设备310的输出318的状态暂时由高Z到零或低Z变化。由于从高Z态到零或低Z输出318状态的改变，并且由于输出318被连接到控制器32的输入B2，控制器320迫使输出B3(322)至零状态。因为禁用输出EH 316并改变输出322的状态到零，OR逻辑门330输出(332)逻辑值“0”。

当OR逻辑门的输出332从逻辑电平330“1”转换到逻辑电平“0”时，控制开关340进入截止状态，其中它提供了(342)电池的功率(+V)354给功率开关350的控制栅极(G)代替接地电位356。控制开关转变为截止状态导致，功率开关350从“开启”状态转变到(它恢复)“关闭”状态，由此从电路(以及从体内设备的其他负载；例如，控制器310)断开电池的功率254。功率开关350从“开启”状态转变到“关闭”状态导致，控制器320的输出322保持为低(在逻辑电平“0”，例如，零电压或高Z状态)，从而使逻辑或330的输出保持在逻辑电平“0”，控制开关340的输出342继续输出电池的功率(+V)245，并且因此，功率开关350保持其“关闭”状态，例如，直到另一“开启”命令由/从胶囊激活系统360传输到RFID设备310。结合图3说明的开关系统和方法可以被并入到或嵌入到如吞咽的体内成像设备，或另有的感测的，例如图5所示的胶囊的设备。

图4是根据另一示例实施方案的开启/关闭开关电路428的示意图。开启/关闭开关电路428可包括RFID设备410(例如第一单元)，其可以类似图3的RFID设备310的方式工作，以及“D”型触发器(“D-FF”)420，其可以结合图3的控制器320和OR逻辑设备330的“开启”和“关闭”功能。开启/关闭开关电路428还可包括控制开关440(作为第二单元示例)和功率开关450，它们可分别以类似图3的控制开关340和功率开关350的方式工作。RFID设备410可包括RF输入412，其可以在功能上被连接到RF天线314，用于接收信号，以转换开关电路428从状态“关闭”到“开启”，反之亦然。RFID设备410还可包括第一输出(EH)416，每次RFID设备收集能量时输出大于零的直流电压同时接收询问信号464，例如，从类似于图3的系统360的胶囊激活系统410。RFID设备410还可包括第二输出418(WIP)。D型触发器420可包括数据输入“D”(在421示出)，其可功能性地连接到RFID设备410的EH输出端口(416)。数据输入D(421)可接收来自EH输出端口416的控制数据位(一次一个控制数据位)。D-FF 420还可包括时钟输入终端“CLK”(在423示出)，和输出端口/终端“Q”(在425示出)。输出端口425可以功能性地连接到开关电路的输入(460)。假设D-FF 420被加电(例如，它的Vdd终端，在427示出，接收工作电压)，任何二进制位，“0”或“1”，其被提供到D输入421，当时钟脉冲到达CLK输入423时可以被转送到输出终端(Q)425。也就是，每一次CLK终端423是由WIP输出418“被时钟化”(它接收到时钟脉冲)时，在D终端421的二进制位'转发'到在425中所示的D-FF的输出Q。

初始化开关电路428：起初，RFID设备410的输出EH 416可以防止RFID设备410无意中切换“开启”胶囊。(如上面结合图3说明的，该说明也适用于图4，禁用RFID设备310的输出EH 316和RFID设备410的输出EH 416，这意味着输出EH 316(和416)强制为零电压。)首先，RFID设备310的输出418可以被配置在WIP模式中运行，以确保该RFID设备410仅响应用于它的传输(例如，传输，其意图是切换开关系统428“开启”或“关闭”)，而不是应该被RFID设备410忽略的其他类型的传输。

假设开关电路428最初在“关闭”状态，因此，断电意味着没有操作电压供给到开关电路428的各种电路/负载。在“关闭”状态D-FF 420的Q输出425在逻辑电平“0”，为此，晶体管的基极(B)440没有接收电流，因此晶体管440处于截止状态。因此，功率开关450的栅极(G)控制输入也处于其截止状态，因此，开关电路428的“关闭”状态被维持。

开关电路428“开启”：当胶囊激活系统，例如，类似于胶囊激活系统360的系统，发送询问信号给RFID设备410，RFID设备从询问信号410收集能量，以加电电路(在能量收集过程中，输出EH 416输出电压+V，其对应于或代表逻辑电平“1”)。通过RFID设备410输出的电压+V通过二极管D1提供给RFID设备410的VDD输入417和D-FF 420的VDD输入427以给他们通电。因为RFID设备410的输出EH 416功能性地连接到D-FF 420的D输入421，D-FF 420的D输入也处于逻辑电平“1”。如果在询问会话期间，或询问会话使得RFID设备410确定该询问信号是用于它，那么它开始在内部写入数据。由RFID设备410内部数据写入使得RFID设备410的WIP输出418从高Z态输出变为逻辑电平“0”，并因此(原因在于上拉电阻R2，其连接到由输出EH 416提供的电源电压)在CLK输入423的逻辑状态从“1”变化为“0”。由于数据写入结束之后WIP输出418将恢复高-Z状态(且CLK输入从而恢复逻辑电平“1”)，所以数据写入过程产生逻辑电平序列“1”→“0”→“l”，它创建了D-FF 420的CLK终端423的脉冲。响应于提供到CLK输入425的脉冲，在D-FF的D终端421的逻辑电平“1”(其由能量收集在询问过程产生)由D-FF 420‘转送’到其输出425(Q)。

D-FF 420的输出(Q)终端425状态从低逻辑状态(逻辑电平“0”)到高逻辑状态(逻辑电平“1”)改变，将导致控制开关/晶体管440从截止状态转换到传导，或饱和状态，其中控制晶体管440迫使集电极(C)终端，因此，功率晶体管450的栅极(G)终端至零电位(接地)456。响应于迫使功率晶体管450的栅极(G)到零电位456，功率晶体管从截止状态450转变到导通，或饱和状态，其中它的电池功率454分别连接到RFID设备410和D-FF 420的Vdd终端417和427以将它们加电。这个通电方案保证当RFID设备410停止收集能量时，例如因为RFID设备/标签停止接收询问信号，D-FF 420(且根据实施方案，还有RFID设备410)也被通电。只要D-FF420被加电且RFID设备没有接收到命令切换开关系统428“关闭”，那么D-FF 420的输出425(Q)继续处于高逻辑状态(“1”)，因此，电池的功率454继续提供到D-FF 420(以及可选地到RFID设备410)。(胶囊激活系统与RFID设备410的通信可在此阶段，停止发送信号464到RFID设备410或可远离它，且功率回路458经由D-FF 420的输出425仍然延续。

开关电路428“关闭”：为了切换体内设备“关闭”，上述功率回路458(其维持在“开启”状态)必须被断开。如下所述，断开功率回路458可通过询问系统(例如，系统360)发送另一个(“关闭”)RF信号464到电路428的天线414，以切换功率开关450“关闭”来执行。当RFID设备410再次被询问(这次开始由RFID设备410的关闭程序)，RFID设备410的能量收集输出EH 416被禁用是为了在D输入421改变逻辑状态从逻辑电平“1”到逻辑电平“0”。(在这种情况下功率回路458仍延续，因为D-FF 420经由二极管D2仍通电，其输出425仍处于逻辑状态“1”)。功率回路458可被断开，例如，通过迫使D-FF 420的输出Q为逻辑状态“0”。强制D-FF420的输出Q到零可以通过发送另一个时钟脉冲到D-FF 420的CLK输入423，而新的逻辑状态(逻辑状态“0”)由存在于D-FF 420的D输入(输入421)来完成。

由RFID设备为D-FF产生的新时钟脉冲按如下所述执行。假定存在一些最小时间段分隔在或在当RFID设备410接收命令以切换开关系统428“开启”的时间和当RFID设备410接收下一条命令来切换开关系统428“关闭”的时间之间。在此期间，RFID设备410的EH输出416因此，可被迫为零伏/状态，此外，WIP输出418处于高Z态，由于这个原因，在CLK输入423的逻辑电平是“1”。最小时间段结束后，RFID设备410可以接收“关闭”RF信号464，经由天线414，并通过写入任意数据到存储器响应它，当写入在进程中时，WIP输出418的状态从高Z态转换到零或低Z状态。当数据写入程序结束时，RFID设备410可以转换WIP输出418从零状态，或低-Z状态返回，到高Z状态，从而产生提供到CLK输入423的脉冲。

这里所公开的任何“开启”/“关闭”的开关系统、实施方案、配置或切换方法，例如，在结合图1A-4，可并入或嵌入可吞咽的体内，成像/感测系统，以控制其“开启”/“关闭”状态，其中的一个例子示于图5，这将在下面描述。

图5是根据本发明示例的实施方案的体内成像/感测系统500的示意图。体内成像系统500可包括体内成像设备510，外部(外体)接收器520，其可以用作数据记录器，工作站530(例如，个人计算机)，和显示器532。体内成像设备510可以是，例如一种吞服设备，拍摄图像并且发送对应的图像的帧到外部接收设备(例如，到接收器520)。图像帧可以存在于实时或处理后，例如通过使用显示器532可组合成图像流或视频电影以显示给用户。

体内成像设备可以有一个或多个成像器和/或其他类型的传感器(多个)。以举例的方式，成像设备510包括一个成像器；例如，成像器512。体内成像设备510还可包括光/照明源514，数据(例如，图像数据或)帧发生器516，控制器518，存储单元522，收发器524，以及用于给他们加电的电源526。控制器518，除其他事项外，可控制地操作照明源514照亮体内设备510走过的区域，并协调成像器512的图像捕获时间。控制器518可以暂时存储所拍摄的图像和存储单元522中的相关图像帧。控制器518还可以执行各种计算并在存储单元522中存储计算结果。

帧发生器516可以从成像器512接收图像数据513，并使用该图像数据，以产生用于有关捕获的图像的图像帧(简称“帧”)。控制器518可以操作照明源514照亮，例如，每秒4次，以使每秒捕获四幅图像，以及收发器524以相同的速率或以不同的速率来同时发送相应的帧。控制器518可以操作照明源514每秒拍摄更多图像，例如每秒十七幅图像或该系统可支持的每秒任何数目的图像，以及收发器524可以以相同的速率同时发送相应的帧。帧之后发生器516产生被捕获的图像帧，控制器518通过使用收发器524无线地将帧通信525到数据记录器520。接收器520可以是位于足够接近人吞咽的体内设备的独立的接收器，以便由数据记录器520接收(在此之后)发送帧的处理。

数据记录器520可包括收发器544，以从设备510接收数据帧，帧解析器546以解析帧，以及处理器548，用于管理收发器544和帧解析器546。数据记录器520可包括附加组件(例如，USB接口，安全数字(“SD”)卡驱动器/接口，控制器等)，元件或单元，例如，用于与外部处理/显示系统通信(例如，传输帧，数据等)，该系统可被配置为处理由体内设备510捕获的图像。

体内成像系统500还可包括工作站530。工作站530可包括显示器或在功能上连接到外部显示器，例如到显示器532。工作站530可以接收图像帧，以及其他类型的数据记录器520的数据，并实时呈现它们，例如实时视频，或产生视频流。工作站530可包括存储器534，用于存储从数据记录器520传输的帧(以及可能的其他类型的数据)，和处理器536，用于处理所存储的数据(例如，图像数据)。

体内成像设备510还可包括“开启/关闭”开关系统528，用于切换成像设备510开启和关闭。“开启/关闭”开关系统528可使用任何结合图1A-4所描述的配置来实现。控制器518还可以被配置为充当图3的控制器320，反之亦然。控制器518可以是图1A的控制单元121的一部分，或图1B-1D的CLU 120的一部分。控制器518的一部分可以用作(例如，它可以实现)图4的D-FF 420。收发器524可包括图1A的CEH单元103，图3的RFID设备310，或图4的RFID设备410。体内成像/感测系统500的部件可以类似于用在胶囊内窥镜系统中的部件，该胶囊内窥镜系统可从本发明的共同受让人商业上获得，其在商业上被称为胶囊，仅举例类型。

图6A示出了一种方法，用于转换相同或相似于例如开关电路141或130的开关电路从“关闭”状态到“开启”状态，例如，以激活体内感测系统，该系统初始可被关闭(关闭或停用)。假定开关电路(其可用于打开和关闭，例如，类似于图5的体内成像/感测设备510的设备，或另一种类型的设备或系统)，在“关闭”状态下，如在600所示。

在步骤610，CEH单元以类似于CEH单元103，110或310的方式运行，可接收无线(例如，RF)信号，或者它可以感测物理参数(例如，压力，加速度，运动等)。在步骤620中，CEH单元可以解析无线信号，或感测的参数，作为命令以“开启”或“关闭”开关电路。在步骤630中，CEH单元可以确定该无线信号，或感测的参数，是否是“开启”或“关闭”开关电路的命令。如果CEH单元确定，在步骤630中，该无线信号，或感测的参数，不是“开启”(该条件在步骤630示出为“否”)开关电路的命令，那么所述CEH单元可以保持在“关闭”状态(在步骤640)，并等待(650)和评价(620，630)另一无线信号或感测的参数，它应该接收/感知它(步骤610)。然而，如果CEH单元确定，在步骤630中，该无线信号，或感测的参数，是“开启”切换开关电路的命令(该条件在步骤630示出为“是”)，则CEH单元可生成并输出(步骤660)一个信号(根据一个实施方案)，表示“开启”命令，或者两个信号(根据另一实施方案)，该组合代表“开启”命令。如上所述，在CEH单元产生两个信号的情况下，这两个信号中的一个可以有条件地启动开关电路从“关闭”状态到“开启”状态，条件可以是所述第二信号具有实际执行或强制变换所需的特性(例如，形状，逻辑值，定时等)。在步骤670中，CEH单元可以传输一个信号(或两个信号)到CLU，以类似于CLU102，120或310的方式运行。在步骤680中，CLU可以从第一和/或第二信号生成逻辑值来切换开关电路。

结合图6A描述的切换方法可以由如吞咽的体内成像设备，或以其他方式感测的，例如图5所示的胶囊的设备使用。

图6B示出了根据一个实施方案的方法，用于转换等同或相似于例如开关电路141或130的开关电路从“开启”状态到“关闭”状态，例如关闭体内传感系统，该系统最初被开启或激发。假定开关电路(其可用于打开和关闭，例如，类似于图5所示的设备的体内成像/感测设备，或另一种类型的设备或系统)，在“开启”状态(在602示出)。

在步骤612，以类似于CEH单元103、110或310运行的CEH单元，可接收无线(例如，RF)信号，或感测物理参数(例如，运动)。在步骤622，CEH单元可以解析无线信号，或感测参数，作为“开启”或“关闭”开关电路的命令。在步骤632中，CEH单元可以确定该无线信号，或感测参数，是否是“开启”或“关闭”开关电路的命令。如果CEH单元确定，在步骤632，该无线信号，或感测的参数，不是“关闭”开关电路的命令(该条件在步骤632显示为“否”)，则CEH单元可以保持在“开启”状态(在步骤642)，并等待(652)，并评估(622，632)另一无线信号或感测的参数，它应该接收/感知它(步骤612)。然而，如果CEH单元确定，在步骤632，该无线信号，或感测的参数，是“关闭”开关电路的命令(该条件在步骤632被示为“是”)，则CEH单元可以生成并输出(步骤662)一个信号(根据一个实施方案)，表示“关闭”命令，或者两个信号(根据另一实施方案)，该组合代表“关闭”命令。如上所述，在CEH单元产生两个信号的情况下，这两个信号其中之一可以有条件地启动所述开关电路从“开启”状态转换为“关闭”状态，所述条件可以是所述第二信号具有实际执行转换所需的特性(例如，形状，逻辑值，定时等)。在步骤672中，CEH单元可以传输一个信号(或两个信号)到CLU，以类似于CLU 102，120或310的方式运作。在步骤682中，CLU可从第一和/或第二信号生成逻辑值来关闭开关电路。

结合图6B描述的开关方法可以由如吞咽的体内成像设备，或以其他方式感测的，例如图5所示的胶囊的设备使用。

图7A示出方法的一个实施方案，用于转换相同或相似于例如开关电路141或130的开关电路从“关闭”状态到“开启”状态，例如，以激活体内感测系统，该系统初始为关闭(关闭或停用)。假定开关电路(其可用于打开和关闭，例如，类似于图5所示的设备的体内成像/感测设备，或另一种类型的设备或系统)，在“关闭”状态(在700示出)。

在710，以类似于CEH单元103、110或310的方式运作的CEH单元，可接收无线(例如，RF)信号，或感测的物理参数(例如，运动)。在步骤720中，CEH单元可以解析无线信号，或感测的参数，作为“开启”或“关闭”开关电路的命令。在步骤730，CEH单元可以确定该无线信号，或感测的参数，是否是“开启”或“关闭”开关电路的命令。如果CEH单元确定，在步骤730，该无线信号，或感测的参数，不是“开启”开关电路的命令(该条件在步骤730示出为“否”)，则所述CEH单元可以保持在“关闭”状态(在步骤740)，并等待(750)和评价(720，730)另一无线信号或感测的参数，它应该接收/感知它(步骤710)。然而，如果CEH单元确定，在步骤730，该无线信号，或感测的参数，是“开启”开关电路的命令(该条件在步骤730示出为“是”)，则CEH单元可生成并输出(步骤760)，代表“开启”命令的第一信号。在步骤770中，CEH单元可传输第一信号到CLU，以类似于CLU 102，120或310的方式运作。在步骤780中，CLU可从第一信号生成逻辑值来开启开关电路。

结合图7A描述的开关方法可以由如吞咽的体内成像设备，或以其他方式感测的，例如图5所示的胶囊的设备使用。

图7B示出了方法的一种实施方案，用于转换相同或相似于开关电路141或130的开关电路从“开启”状态到“关闭”状态，例如以激活体内传感系统，该系统最初被开启，或激活。假定开关电路(其可用于打开和关闭，例如，类似于图5所示的设备的体内成像/感测设备，或另一种类型的设备或系统)，在“开启”状态(在702示出)。

在712，以类似CEH单元103，110或310的方式运作的CEH单元，可接收无线(例如，RF)信号，或感测的物理参数(例如，运动)。在步骤722，CEH单元可以解析无线信号，或感测的参数，作为“开启”或“关闭”开关电路的命令。在步骤732中，CEH单元可以确定该无线信号，或感测的参数，是否是“开启”或“关闭”开关电路的命令。如果CEH单元确定，在步骤732，该无线信号，或感测的参数，不是来切换开关电路“关闭”的命令(该条件在步骤732被显示为“否”)，则CEH单元可以保持在“开启”状态(在步骤742)，并等待(752)和评价(722，732)另一无线信号或感测的参数，它应该接收/感知它(步骤712)。然而，如果CEH单元确定，在步骤732，该无线信号，或感测的参数，是切换开关电路“关闭”的命令(该条件在步骤732被示为“是”)，则CEH单元可以在步骤762，禁止由CEH单元所使用的第一信号以“开启”开关电路(按照图7A的步骤760)，并产生，在步骤772，代表“关闭”命令的第二信号。

在步骤782中，CEH单元可以传输第二信号到CLU，以类似CLU 102，120或310的方式运作。在步骤792中，CLU可以从第二信号生成逻辑值来关闭开关电路。

结合图7B描述的该关闭方法可以由如吞咽的体内成像，或以其他方式感测的，例如图5所示的胶囊的设备使用。

由CEH单元感测到的物理参数(例如，方向加速度)的变化可以被解析为“开启”信号或命令，或为“关闭”信号或命令。例如，在特定方向相对于开启/关闭状态被控制的所述设备的由CEH单元(例如，通过换能器)感测的加速度可由CEH控制器解析为“开启”信号或命令，且由另一个方向上CEH单元感应的加速度可被解析为“关闭”信号或命令。在另一实例中，物理参数的特定图案(例如，特定图案中的压力改变)可以被解析为“开启”信号/命令(或“关闭”信号/命令)，且在物理参数的不同图案(例如，不同方式的压力变化)可以被解析为“关闭”信号/命令(或“关闭”信号/命令)。

冠词“一”和“一个”在本文中用于指一个或多于一个(例如，至少一个)冠词的语法对象，这取决于上下文。以举例的方式，取决于上下文，“元件”可表示一个元件或多于一个元件。术语“包括”在本文中用于指，短语“包括但不限于”，并与之交替使用。术语“或”和“和”在本文中用于表示，术语“和/或”，并与之可互换使用，除非上下文另有明确指出。术语“例如”在本文中用于指，短语“诸如但不限于”，并且可与之互换地使用。具有本发明如此描述的示范性实施方案，在本发明的范围之内的所公开的实施方案的修改对本领域技术人员是显而易见的。可替代实施方案，因此，可包括更多的模块，更少的模块和/或功能上等同的模块。某些实施方案的特征，可以与本文示出的其它实施方案使用。本公开内容相关各种类型的体内设备(例如，具有一种或多种成像器的体内设备，根本没有成像器的体内设备等)。因此权利要求的范围不受在本文中本公开的限制。

Claims (14)

1.一种用于控制开关电路开启/关闭状态的方法，该开关电路包括连接到电源的功率输入终端，连接到负载和控制输入的功率输出终端，所述方法包括：

由控制电路的第一单元感测无线信号或物理参数；

由第一单元解析所述无线信号或物理参数，作为“开启”信号以转换开关电路到“开启”状态，其中功率输入终端连接到开关电路的功率输出终端，或作为“关闭”信号以转换开关电路到“关闭”状态，其中功率输入终端与开关电路的功率输出终端断开；

从第一单元传输第一数字信号或第二数字信号或第一数字信号和第二数字信号两数字信号到第二单元，所述数字信号与“开启”状态或“关闭”状态的解析一致；

由第二单元提供输出逻辑值给所述开关电路的控制输入作为第一数字信号或第二数字信号或第一数字信号和第二数字信号两数字信号的函数；以及

根据提供给所述开关电路的控制输入的输出逻辑值，转换开关电路到“开启”状态或“关闭”状态。

2.根据权利要求1的控制方法，其中所述第一数字信号和第二数字信号分别与“开启”状态和“关闭”状态相一致。

3.根据权利要求1的控制方法，其中所述第一数字信号和第二数字信号的第一组合与“开启”状态一致，并且所述第一数字信号和第二数字信号的第二组合与“关闭”状态相一致。

4.根据权利要求1的控制方法，其中所述第一数字信号包括从感测到的无线信号或感测到的物理参数收集的能量，并且其中所述第二数字信号包括指示在第一单元中写入的内部数据的信号。

5.根据权利要求1的控制方法，包括：

提供所述第一数字信号给所述第二单元的逻辑单元，以转换开关电路到“开启”状态；和

提供所述第二数字信号给所述第二单元的控制单元，以转换开关电路到“关闭”状态。

6.根据权利要求1的控制方法，包括通过使用有线通信协议从所述第一单元将所述第一数字信号和/或第二数字信号转移到所述第二单元。

7.一种用于控制开关电路的状态的控制电路，该开关电路包括连接到电源的功率输入终端，连接到负载和控制输入终端的功率输出终端，所述控制电路包括：

第一单元，其被配置用于：

感测和解析无线信号或物理参数，作为“开启”信号以转换开关电路到“开启”状态，其中所述功率输入终端和所述开关电路的功率输出终端连接，或作为“关闭”信号以转换开关电路到“关闭”状态，其中所述功率输入终端与所述功率输出终端断开，

并且输出与“开启”状态或“关闭”状态一致的第一数字信号和/或第二数字信号；以及

第二单元，其被配置用于提供与所述开关电路转换至的状态相一致的逻辑值到所述控制输入，其中所述逻辑值是所述第一数字信号或第二数字信号或第一数字信号和第二数字信号两数字信号的函数。

8.根据权利要求7的控制方法，其中所述第一单元包括：

通信和能量收集单元，其包括换能器以感测所述无线信号和/或所述物理参数；

第一输出端口和第二输出端口；和

控制器，其配置用于解析感测到的无线信号或物理参数，并根据所述解析经由所述第一输出端口和第二输出端口输出第一数字信号或第二数字信号或第一数字信号和第二数字信号两数字信号。

9.如权利要求8的控制方法，其中所述通信和能量收集单元用于从感测到的无线信号或物理参数收集电能，以初始通电所述第一单元和/或所述第二单元。

10.如权利要求8的控制方法，其中所述第二单元包括：

控制单元，其包括连接到第一单元的第一输出端口和第二输出端口中一个的输入，以及输出；和

逻辑单元，其具有连接到所述控制单元的输出的第一输入，以及连接到第一单元的第一输出端口和第二输出端口中另一个的第二输入。

11.如权利要求10的控制方法，其中所述第一单元的所述控制器被配置用于通过提供所述第一数字信号到逻辑单元或控制单元转换开关电路到“开启”状态，并通过提供第二数字信号至控制单元或逻辑单元转换开关电路到“关闭”状态。

12.如权利要求10的控制方法，其中所述第一单元的所述控制器被配置用于通过提供第一数字信号和第二数字的不同组合到控制单元或者控制单元和逻辑单元，转换开关电路到“开启”状态和“关闭”状态。

13.根据权利要求7的控制方法，其中所述第一单元包括射频识别(“RFID”)设备，并且其中所述第一数字信号包括由所述RFID设备收集的电能，并且其中所述第二数字信号包括指示写入所述RFID设备内的数据的信号。

14.根据权利要求7的控制方法，其中所述第二单元包括“D”型触发器(D-FF)电路，并且其中所述第一单元的所述控制器被配置用于通过提供对应于“开启”状态的第一逻辑值到D-FF的数据(D)输入和时钟脉冲到D-FF的时钟(CLK)输入来设置D-FF的Q输出到第一逻辑值，转换开关电路到“开启”状态，并通过提供对应于“关闭”状态的第二逻辑值到D-FF的D输入和时钟脉冲到D-FF的CLK输入以设置D-FF的Q输出为第二逻辑值，转换开关电路到“关闭”状态。