(57)【要約】ＳＰＳ受信機、通信デバイスおよび電源を備える無線デバイスの電力を管理する電力管理システム、電力管理が開示される。電力管理システムは実時間クロック、入出力デバイス、無線周波数フロントエンドおよびＳＰＳエンジンを備える。そのＳＰＳエンジンはその実時間クロック、入出力デバイスおよび無線周波数フロントエンドと信号通信する。そのＳＰＳエンジンは動作モードの決定に応じて、それ自身と、入出力デバイスと、無線周波数フロントエンドの電力を低減することができる。
2005508494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＰＳ受信機、通信デバイスおよび電源を備える無線デバイスの電力管理方法であり、
ＳＰＳ受信機を用いて無線デバイスの位置を取得する工程と、
ＳＰＳ受信機の動作モードを決定する工程と、
決定された動作モードに応じて電源からＳＰＳ受信機に供給される電力量を調整する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記無線デバイスのフィックスを取得する工程は、コールドスタート動作において無線デバイスのフィックスを決定する工程を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記モードを決定する工程は、
通信デバイスからモードコマンドを受信する工程と、
無線デバイスの位置の取得に応じて動作環境を決定する工程と、
を含むことを特徴とする請求項１の方法。
【請求項４】
前記モードコマンドは、デューティー優先モードコマンドと時間間隔フィックスモードコマンドを含むことを特徴とする請求項３の方法。
【請求項５】
前記電源から供給される電力量を調整する工程は、前記モードが最大電力サブモードであるとの決定に応じて、ＳＰＳ受信機の全ての構成部品の電力を増加させる工程を含むことを特徴とする請求項４の方法。
【請求項６】
前記電源から供給される電力量を調整する工程は、前記モードがプロセッサ単独サブモードであるとの決定に応じて、プロセッサと実時間クロックを除くＳＰＳ受信機の構成部品の電力を低減させる工程を含むことを特徴とする請求項４の方法。
【請求項７】
前記電源から供給される電力量を調整する工程は、前記モードがトリクルステートサブモードであるとの決定に応じて、実時間クロックを除くＳＰＳ受信機の構成部品の電力を低減させる工程を含むことを特徴とする請求項６の方法。
【請求項８】
前記電源から供給される電力量を調整する工程は、
プロセッサを用いて実時間クロックに起動時間をプログラムする工程と、
ＳＰＳ受信機に設けられた無線周波数フロントエンドおよび入出力デバイスの電力を低減させる工程と、
プロセッサの電力を低減させる工程と
を含むことを特徴とする請求項７の方法。
【請求項９】
前記実時間クロックにプログラムする工程は、実時間クロックが起動時間にプロセッサに起動信号を送信するその起動時間をセットする工程を含むことを特徴とする請求項８の方法。
【請求項１０】
実時間クロックからの起動信号の受信に応じてプロセッサの電力を増加させる工程と、
ＳＰＳ受信機の無線周波数フロントエンドの電力を増加させる工程と、
無線周波数フロントエンドから計測データを取得する工程と、
無線周波数フロントエンドの電力を低減させる工程と、
計測値の取得に応じて無線デバイスの新たなフィックスを計算する工程と、
ＳＰＳ受信機の入出力デバイスの電力を増加させる工程と、
計算された新たなフィックスを通信デバイスに送信する工程と、
プロセッサのスリープ時間と起動時間を決定する工程と、
実時間クロックの新たな起動時間をセットする工程と、
プロセッサの電力を低減させる工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１１】
ＳＰＳ受信機、通信デバイスおよび電源を備える無線デバイスの電力を管理する電力管理システムであって、
実時間クロックと、
入出力デバイスと、
無線周波数フロントエンドと、
実時間クロック、入出力デバイスおよび無線周波数フロントエンドと信号通信するＳＰＳエンジンとを備え、
前記ＳＰＳエンジンは、動作モードの決定に応じて、それ自身と、入出力デバイスと、無線周波数フロントエンドの電力を低減させることが可能であることを特徴とする電力管理システム。
【請求項１２】
ＳＰＳエンジンは、通信デバイスからモードコマンドを受信することを特徴とする請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記モードコマンドは、デューティー優先モードおよび時間間隔フィックスモードコマンドを含むことを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１４】
前記実時間クロックは、バックアップメモリを含むことを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１５】
ＳＰＳ受信機、通信デバイスおよび電源を備える無線デバイスの電力を管理する電力管理システムであって、
ＳＰＳ受信機を用いて無線デバイスの位置を取得する手段と、
ＳＰＳ受信機の動作モードを決定する手段と、
決定された動作モードに応じて電源からＳＰＳ受信機に供給される電力量を調整する手段と、
を備えることを特徴とする電力管理システム。
【請求項１６】
前記決定手段は、
通信デバイスからモードコマンドを受信する手段と、
無線デバイスの位置の取得に応じて動作環境を決定する手段と、
を含むことを特徴とする請求項１５のシステム。
【請求項１７】
前記モードコマンドは、デューティー優先モードコマンドと時間間隔フィックスモードコマンドを含むことを特徴とする請求項１６のシステム。
【請求項１８】
前記調整手段は、前記モードが最大電力サブモードであることの決定に応じてＳＰＳ受信機の全ての構成部品の電力を増加させる手段を含むことを特徴とする請求項１７のシステム。
【請求項１９】
前記調整手段は、前記モードがプロセッサ単独サブモードであることの決定に応じてプロセッサと実時間クロックを除くＳＰＳ受信機の構成部品の電力を低減させる手段を含むことを特徴とする請求項１７のシステム。
【請求項２０】
前記調整手段は、前記モードがトリクルステートサブモードであるとの決定に応じて、実時間クロックを除くＳＰＳ受信機の構成部品の電力を低減させる手段を含むことを特徴とする請求項１９のシステム。
【請求項２１】
前記調整手段は、
プロセッサを用いて実時間クロックに起動時間をプログラムする手段と、
ＳＰＳ受信機に設けられている無線周波数フロントエンドおよび入出力デバイスの電力を低減させる手段と、
プロセッサの電力を低減させる手段と、
を含むことを特徴とする請求項２０のシステム。
【請求項２２】
前記プログラム手段は、実時間クロックが起動時間にプロセッサに起動信号を送信するその起動時間をセットする手段を含むことを特徴とする請求項２１のシステム。
【請求項２３】
実時間クロックからの起動信号の受信に応じてプロセッサの電力を増加させる手段と、
ＳＰＳ受信機の無線周波数フロントエンドの電力を増加させる手段と、
無線周波数フロントエンドから計測データを取得する手段と、
無線周波数フロントエンドの電力を低減させる手段と、
計測値の取得に応じて無線デバイスの新たなフィックスを計算する手段と、
ＳＰＳ受信機の入出力デバイスの電力を増加させる手段と、
計算された新たなフィックスを通信デバイスに送信する手段と、
プロセッサのスリープ時間と起動時間を決定する手段と、
実時間クロックの新たな起動時間をセットする手段と、
プロセッサの電力を低減させる手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項２２のシステム。
【請求項２４】
ＳＰＳ受信機、通信デバイスおよび電源を備える無線デバイスの電力を管理するソフトウェアを記憶している信号記憶済みのメディアであって、
ＳＰＳ受信機を用いて無線デバイスの位置を取得するように構成されたロジックと、
ＳＰＳ受信機の動作モードを決定するように構成されたロジックと、
決定された動作モードに応じて電源からＳＰＳ受信機に供給される電力量を調整するように構成されたロジックと、
を備えることを特徴とする信号記憶済みのメディア。
【請求項２５】
前記決定ロジックは、
通信デバイスからモードコマンドを受信するように構成されたロジックと、
無線デバイスの位置の取得に応じて動作環境を決定するよう構成されたロジックと、
を含むことを特徴とする請求項２４の信号記憶済みのメディア。
【請求項２６】
前記モードコマンドは、デューティー優先モードコマンドと時間間隔フィックスモードコマンドを含むことを特徴とする請求項２５の信号記憶済みのメディア。
【請求項２７】
前記調整ロジックは、前記モードが最大電力サブモードであるとの決定に応じて、ＳＰＳ受信機の全ての構成部品の電力を増加させるように構成されたロジックを含むことを特徴とする請求項２６の信号記憶済みのメディア。
【請求項２８】
前記調整ロジックは、前記モードがプロセッサ単独サブモードであるとの決定に応じて、プロセッサと実時間クロックを除くＳＰＳ受信機の構成部品の電力を低減させるように構成されたロジックを含むことを特徴とする請求項２６の信号記憶済みのメディア。
【請求項２９】
前記調整ロジックは、前記モードがトリクルステートサブモードであるとの決定に応じて、実時間クロックを除くＳＰＳ受信機の構成部品の電力を低減させるように構成されたロジックを含むことを特徴とする請求項１９の信号記憶済みのメディア。
【請求項３０】
前記調整ロジックは、
プロセッサを用いて実時間クロックに起動時間をプログラムするように構成されたロジックと、
ＳＰＳ受信機に設けられた無線周波数フロントエンドおよび入出力デバイスの電力を低減させるように構成されたロジックと、
プロセッサの電力を低減させるように構成されたロジックと
を含むことを特徴とする請求項２９の信号記憶済みのメディア。
【請求項３１】
前記プログラムするロジックは、実時間クロックが起動時間にプロセッサに起動信号を送信するその起動時間をセットするように構成されたロジックを含むことを特徴とする請求項３０の信号記憶済みのメディア。
【請求項３２】
実時間クロックからの起動信号の受信に応じてプロセッサの電力を増加させるように構成されたロジックと、
ＳＰＳ受信機の無線周波数フロントエンドの電力を増加させるように構成されたロジックと、
無線周波数フロントエンドから計測データを取得するように構成されたロジックと、
無線周波数フロントエンドの電力を低減させるように構成されたロジックと、
計測値の取得に応じて無線デバイスの新たなフィックスを計算するように構成されたロジックと、
ＳＰＳ受信機の入出力デバイスの電力を増加させるように構成されたロジックと、
計算された新たなフィックスを通信デバイスに送信するように構成されたロジックと、
プロセッサのスリープ時間と起動時間を決定するように構成されたロジックと、
実時間クロックの新たな起動時間をセットするように構成されたロジックと、
プロセッサの電力を低減させるように構成されたロジックと
をさらに含むことを特徴とする請求項３１の信号記憶済みのメディア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、アメリカ合衆国の仮特許出願Ｎｏ．60/322,329の利益を主張する。その出願は、”全地球的測位システム受信機の改良型電力管理（Advanced Power Management For Global Positioning System Receivers）”という名称で、2001年9月14日に出願されている。本出願において引用することによってその出願は本出願に組み込まれる。
【０００２】
（発明の背景）
１．発明の分野
本発明は、一般的に衛星測位システム（ＳＰＳ：Satellite Positioning Systems）用デバイスに関し、特に電力消費に敏感でありながら（コンシャスでありながら）、高速更新レートを提供することができるＳＰＳデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術の説明
双方向無線、ポケットベル、携帯用テレビ、パーソナルコミュニケーションシステム（ＰＣＳ：Personal Communication System）、個人用情報端末装置（ＰＤＡｓ：Personal Digital Assistants）、携帯電話（移動電話としても知られている）、ブルートゥース、衛星ラジオ受信機、およびNAVSTARとしても知られている全地球的測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning Systems）といった衛星測位システム（ＳＰＳ：Satellite Positioning Systems）等、無線デバイスの世界的な普及が急速に進んでいる。
【０００４】
無線デバイスを使用する人々の数が増加するに従い、無線サービスの提供者によって提供される特徴の数も増加し、これらの無線デバイスを他の製品に組込む傾向も増加している。
【０００５】
しかしながら、無線デバイスは、バッテリーのような携帯用電源から、動作のための電力を受け取る。提供するサービスの特徴数が増加し、複数のデバイスを単一の製品に統合する傾向の増加に伴って、これらの無線デバイスが複雑さを増加させており、これらの無線デバイスを正常に動作させるために必要とされる電力量も増加している。一例として、ＳＰＳデバイスが他の無線デバイス、例えば双方向無線、ポケットベル、携帯用テレビ、ＰＣＳ、ＰＤＡｓ、携帯電話、ブルートゥースデバイス、衛星ラジオおよび他の同様のデバイスに統合されると、付加的な電力の必要が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
あいにく、エネルギーは高価であり、しばしば供給不足になる。一般に、バッテリーのような携帯用電源は、限られたバッテリー時間を持つ。限られたバッテリー時間は、無線デバイスの限られた継続動作時間を結果として生じさせる。一例として、仮にユーザー（ユーザーは人でもよいしアプリケーションでもよい）が無線デバイスの電源を切り忘れた場合、バッテリーは放電し、もう一度利用可能となるに先立ってユーザーにバッテリーの再充電を強いることになる。
【０００７】
しかしながら、通常のＳＰＳアプリケーションでは、ユーザーはＳＰＳデバイスの測位情報（ＳＰＳデバイスの“フィックス”としても知られている）を継続して取得することを必要としたり望んだりしないため、ＳＰＳデバイスは継続して動作する必要はない。これはオープンスカイ（すなわち、利用可能な衛星との視通を遮る障害物がないこと）の環境下でゆっくりと移動する無線デバイスを伴うアプリケーションでは一般に正しい。この状況の例としては、ＳＰＳ受信機が統合された無線デバイス（例えば携帯電話）を所持して、オープンロード上を自動車で走行する場合、オープンウォーターで海の乗り物（例えば船やボート）で航行する場合、あるいはオープンパスでハイキングする場合を含む。ユーザーは、特定の時間（例えば２０秒〜３００秒毎）か、要求をしたとき（例えば新しい米国連邦通信委員会のＦＣＣガイドラインに準拠してユーザーがＥ９１１コールをかけたとき）にのみフィックスを必要とするだろう。結局、これらの状況でＳＰＳ受信機を継続して動作させることは、限られた電力の浪費であり、結果として無線デバイスのより短い動作時間を招く。従って、この分野では、無線デバイスおよびユーザーの要求に応じて、ＳＰＳデバイスの電力消費量を調整することが可能な電力管理の仕組み（スキーム）が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（要旨）
ＳＰＳ受信機、通信デバイスおよび電源を備える無線デバイスの電力を管理する電力管理システムと、電力管理が開示される。電力管理システムは、実時間クロック、入出力デバイス、無線周波数フロントエンドおよびＳＰＳエンジンを備える。ＳＰＳエンジンは、実時間クロック、入出力デバイスおよび無線周波数フロントエンドとの信号通信を行う。ＳＰＳエンジンは、動作モードの決定に応じて、それ自身と、入出力デバイスと、無線周波数フロントエンドの電力消費を低減することができる。
【０００９】
電力管理システムは、典型的には、ＳＰＳ受信機を用いて無線デバイスの位置を取得し、ＳＰＳ受信機の動作モードを決定し、決定された動作モードに応じて電源からＳＰＳ受信機に供給する電力量を調整することで動作する。
【００１０】
本発明による他のシステム、方法、特徴および利点は、以下の図面および詳細な記述を吟味することによって、その技術分野における通常の技量を有する者には明らかであるか、明らかになるであろう。それらすべての付加的なシステム、方法、特徴および利点は、この記述の中に含まれており、本発明の範囲に含まれており、添付の特許請求の範囲によって保護されることを意図する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（詳細な説明）
図１に、電力管理システム（ＰＭＳ：Power Management System）１００の実施例のブロック図が示されている。ＰＭＳは、処理（ＣＰ：Communication Processing）ユニット１０２のような通信ユニット、電源１０４およびアンテナ１０６と、信号経路１０８、１１０、１１２、１１４、１１６および１１８を経由して、信号通信している。ＰＭＳ１００は、衛星測位システム（ＳＰＳ：Satellite Positioning System）エンジン１２０、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）フロントエンド１２２、実時間クロック（ＲＴＣ：Real-Time Clock）１２４、および入出力（Ｉ／Ｏ：Input/Output）デバイス１２６を備える。ＳＰＳエンジン１２０は、ＲＦフロントエンド１２２、ＲＴＣ１２４、Ｉ／Ｏ１２６、電源１０４、およびＣＰユニット１０２と、それぞれ信号経路１２８、１３０、１３２、１３４、１３６、１４０、１４２および１１６を経由して信号通信している。ＲＴＣ１２４は、バックアップメモリ１４４を備え、ＳＰＳエンジンにクロック信号１３０を供給する。電源１０４はバッテリーである。
【００１２】
図２は、ＰＭＳ１００の動作例を説明する信号フローチャート２００である。一般に、ＰＭＳ１００は、先ずＲＦフロントエンド１２２から信号経路１２８を経由して衛星計測データを取得する（信号２０２）。その後ＳＰＳエンジン１２０は、フィックスを演算する。ここでフィックスとは、任意の時間におけるＳＰＳ受信機の位置（すなわち、フィックスした位置）である。その後ＳＰＳエンジン１２０は、フィックスデータとＳＰＳ受信機がフィックスを計算するのに要した時間（Ｔ０）を、ＳＰＳメモリ（図示されないがＳＰＳエンジン１２０に付属的に設けられる）に保存する。Ｉ／Ｏ１２６は、ＣＰ１０２から要求される動作モードを、信号経路１１４を経由して（信号２０４）受信し、ＳＰＳエンジン１２０に信号経路１３６を経由して（信号２０６）渡す。ＰＭＳ１００は、２つの動作モードを備える。第１のモードは、デューティーサイクルモードであり、第２のモードは、時間間隔フィックスモード（ＴＢＦ  ｍｏｄｅ：Time-Between Fixes）である。デューティーサイクルモードでは、ＰＭＳ１００は、電源１０４の寿命を最大化するように動作する。ＴＢＦモードでは、ＰＭＳ１００は、ＳＰＳ受信機が特定の時間にフィックスを作り出すようにセットされる。
【００１３】
ＣＰ１０２から要求されたモードに応じて、ＳＰＳエンジン１２０は、ＰＭＳ１００の電力消費を低減するために、それ自身と、ＲＦフロントエンド１２２と、Ｉ／Ｏ１２６の電力を低減する準備をする。ＳＰＳエンジン１２０は、先ず信号経路１３２を経由して（信号２０８）、アラーム信号を用いて、ＲＴＣ１２４をプログラムする。アラーム信号は、ひとたびスリープ動作モードになって消費電力を低減したＳＰＳエンジン１２０を起動するためにＲＴＣ１２４によって必要とされる情報を含む。ＲＴＣ１２４は、アラーム信号からの情報をバックアップメモリ１４４に記憶してもよい。その後ＳＰＳエンジン１２０は、ＲＦフロントエンド１２２およびＩ／Ｏ１２６に、それぞれ信号経路１１０および１０８を経由して、電源１０４から送られる電力をもう受け入れないよう指示することによって、信号経路１４６を経由して（信号２１０）ＲＦフロントエンド１２２の電力を低減し、信号経路１４８を経由して（信号２１２）Ｉ／Ｏ１２６の電力を低減する。その後ＳＰＳエンジン１２０は、信号経路１４２を経由してそれ自身の電力を低減し、もう電源１０４から信号線１４０を経由して送られる電力を受け入れない。
【００１４】
その後ＲＴＣ１２４は、アラーム信号によって与えられる情報に基づいて、ＳＰＳエンジン１２０に、信号経路１３４を経由して、起動信号（信号２１４）を送信する。起動信号を受信すると、それに応じて、ＳＰＳエンジン１２０は、それ自身と、それぞれ信号経路１４８および１４６を経由して、Ｉ／Ｏ１２６（信号２１６）と、ＲＦフロントエンド１２２（信号２１8）の電力を増加する。その後ＳＰＳエンジン１２０は、ＲＦフロントエンド１２２から、信号経路１２８を経由して（信号２２０）、新しい衛星計測データを取得し、再びＲＦフロントエンド１２２の電力を低減させる（信号２２２）。その後ＳＰＳエンジン１２０は、ＰＭＳ１００のフィックスを算出する。ひとたびフィックスが得られると、フィックスはＩ／Ｏ１２６を経由してＣＰ１０２へ送信される。その後ＳＰＳエンジン１２０は、ＰＭＳ１００の電力消費を所望のレベルに維持する電力デューティーサイクルに必要なオフ時間とオン時間を再度算出する。その後ＳＰＳエンジン１２０は、ＲＴＣ１２４を、信号経路１３２を経由して（信号２２４）、新たなアラーム信号と処理の繰り返しを用いて再度プログラムする。ＣＰ１０２は、信号経路１１６を経由して（信号２２６）、外部割込みメッセージを与えることによってＳＰＳエンジン１２０をいつでも起動し得ることは明らかである。
【００１５】
図３は、ＳＰＳエンジン１２０の実施例を示す。ＳＰＳエンジン１２０は、ＳＰＳ受信機の制御処理部である。ＳＰＳ受信機の例としては、California, San JoseのSiRF Technology社製のSiRFstarI, SiRFstarIIおよびSiRFstarIIIのＧＰＳ受信機、California, San DiegoのQualcomm社製のGPSOneのＧＰＳ受信機、あるいは他のＧＰＳ受信機が含まれる。ＳＰＳエンジン１２０は、ＳＰＳ処理装置３００、ＧＰＳメモリ３０２およびデジタル信号処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）３０４を備える。ＲＦフロントエンド１２２は、例えば全地球的測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）のようなＳＰＳ信号を受信する受信機の一般的なフロントエンドでよい。ＲＦフロントエンド１２２の例としては、California, San JoseのSiRF Technology社製のGRF2ｉ、Illinois， SchaumburgのMotorola社製のMRFIC1505、あるいは他の同様のＳＰＳのＲＦフロントエンドが含まれる。Ｉ／Ｏ１２６は、汎用非同期式送受信回路（ＵＡＲＴ：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）あるいは同様の入出力デバイスあるいはインターフェースである。この技術分野の技量を有する者にとって、ＳＰＳエンジン１２０、Ｉ／Ｏ１２６およびＲＴＣ１２４が、例えばCalifornia、San JoseのSiRF Technology社製のGSP2ｅのように、１つのユニットに統合されていてもよいことは明らかである。
【００１６】
動作の例として、ユーザー（図示されない）がＣＰ１０２とインターフェースで接続しているとする。ユーザーは人でもよいし、例えば携帯電話（図示されない）のハンドセット処理装置や携帯電話と信号通信するネットワークサーバー（図示されない）といった他のシステム（図示されない）のアプリケーション（図示されない）でもよい。前記したように、ＰＭＳ１００は、２つの動作モードを持つ。デューティーサイクルモードでは、ＰＭＳ１００は電源１０４の寿命を最大化するように動作するようユーザーによってセットされる。ＴＢＦモードではＳＰＳ受信機が確実に特定の時間においてフィックスを作り出すようユーザーによってセットされる。
【００１７】
デューティーサイクルモード（デューティー優先としても知られる）が選択されると、ＰＭＳ１００は先ずＳＰＳ受信機のフィックスを取得する。ＰＭＳ１００はＳＰＳ受信機がフィックスを得るまでに要した時間（Ｔ０）を測定する。ひとたびＰＭＳ１００がＴ０を測定すると、ＰＭＳ１００を望ましい電力消費状態に維持するために必要なデューティーサイクルに基づいて、ＰＭＳ１００は一定の時間（Ｔｏｆｆ）だけ、選択的にＲＦフロントエンド１２２、Ｉ／Ｏ１２６およびＳＰＳエンジン１２０の電力を低減させ（すなわちスリープモードにして）、その後に他の一定の時間（Ｔｏｎ）だけ、ＲＦフロントエンド１２２、Ｉ／Ｏ１２６およびＳＰＳエンジン１２０の電力を増加させ、電源１０４の電力の保存を試みる。この効果は、連続するフィックス間の時間間隔（ＴＴＢＦ）が変動可能となることである。一般にはＴＴＢＦは信号状態が変化しなければ変動しない。しかし一般にはＰＭＳ１００は、ＴＴＢＦを一定にしようとは試みない。通常は、
Ｔｏｎ＝Ｔ０であり、
Ｔｏｆｆ＝Ｔｏｎ（１−duty cycle）／duty cycleである。
【００１８】
ＰＭＳ１００は、普通はＴＴＢＦを一定にしようと試みないけれども、算出されたＴｏｆｆがユーザーの要求より短いＴＴＢＦを結果として生じるときは、ＰＭＳ１００は、ＴＴＢＦを一定にしようとする。このような場合、Ｔｏｆｆは要求されたＴＴＢＦが与えられるように延長される。
【００１９】
ＴＢＦモード（ＴＢＦ優先モードとも知られている）が代わりに選択されると、ＰＭＳ１００は、先ずＳＰＳ受信機のフィックスを取得し、ＰＭＳ１００は、Ｔ０を測定する。ひとたびＰＭＳ１００がＴ０を測定すると、ＰＭＳ１００は、所望のＴＴＢＦに基づいて、Ｔｏｆｆの時間だけ、ＲＦフロントエンド１２２、Ｉ／Ｏ１２６およびＳＰＳエンジン１２０の電力を選択的に低減し、その後に他の一定の時間Ｔｏｎだけ、ＲＦフロントエンド１２２、Ｉ／Ｏ１２６およびＳＰＳエンジン１２０の電力を増加させ、電源１０４の電力の保存を試みる。通常、ＴＴＢＦは、
Ｔｏｆｆ＝ＴＴＢＦ−Ｔｏｎの関係から決定される。ＰＭＳ１００が電力を低減して再び電力を増加するにはＴＴＢＦがあまりに短い場合には（すなわち、ＴｏｎがＴＴＢＦ以上である）場合には、ＰＭＳ１００は最大電力モードにセットされる。
【００２０】
ユーザーによる選択に先立って、デューティー優先モードとＴＢＦ優先モードの何れに対しても、環境がＰＭＳ１００の動作に影響を及ぼす。遮蔽されない環境（オープンスカイとして知られる）では、ＰＭＳ１００のＳＰＳ受信機は、利用可能な衛星から比較的高強度の信号を受信する。図４に、時間４０４に対して信号強度レベル４０２をプロットしたグラフ４００が示されている。オープンスカイ環境ではＰＭＳ１００で受信されるＳＰＳ信号強度レベルは相対的には高水準である（４０６）。しかしながら、無線デバイスがこのオープンスカイ環境から出て、例えば遮蔽された環境（建物の中あるいは山や木々や他の種類の遮蔽物のある地域へ入るなど）へ入る（４０８）と、受信されるＳＰＳ信号強度レベルは相対的に低水準４１０へ落ちる。この環境の結果として、信号を取得してフィックスを作り出すために、ＰＭＳ１００はより多くの時間を必要とする。
【００２１】
図５に、デューティー優先モードにおいて、時間５０２に対してＰＭＳ１００の動作電力５０２をプロットしたグラフ５００が示されている。時間の値は、図４の時間の値と対応している。図５には、ＰＭＳ１００が低電力５１４まで電力を低減して（トリクルステートとして知られる）、最大電力５１６まで電力を再び増加させるときの、デューティーサイクルに基づいて変化するものとして、ＴＴＢＦ（測定時間間隔）５０６、５０８、５１０および５１２が示されている。受信されたＳＰＳ信号強度レベルが降下すると（４０８）、ＰＭＳ１００は、ＳＰＳ受信機がフィックスを取得するためには、元々受信されていたＳＰＳ信号強度レベルが高水準４０６のときに必要とされていた時間より長い時間を必要とすると判断する。ＰＭＳ１００は、デューティー優先モードでは、フィックスを取得するために要求されるＴｏｎが以前よりも長いために、同一のデューティーサイクルを維持するために、Ｔｏｆｆを増加させる。結果として、ＰＭＳ１００は、受信されるＳＰＳ信号強度に応じてＴＴＢＦを変化させる。
【００２２】
図６に、ＴＢＦ優先モードにおいて、時間６０４に対して動作電力６０２をプロットしたグラフが示されている。ここでも、時間の値は、図４の時間の値と対応する。図６に、トリクルステートとするために電力を低電力６２０へ低減し、ついで最大電力６２２まで電力を増加させるときのデューティーサイクルに基づいて変化するものとして、ＴＴＢＦ（測定時間間隔）６０６、６０８、６１０、６１２、６１４、６１６および６１８が示されている。図５と同様に、受信したＳＰＳ信号強度レベルが降下すると（４０８）、ＰＭＳ１００は、ＳＰＳ受信機がフィックスを取得するために、元々受信していたＳＰＳ信号強度レベルが高水準４０６のときに必要とされていた時間よりも長い時間を要すると判断する。ＰＭＳ１００は、ＴＢＦ優先モードでは、フィックスを取得するために要求されるＴｏｎは以前より長いが、ＰＭＳ１００が同一のデューティーサイクルを維持するためにＴｏｆｆを増加させると、所望のＴＴＢＦに合致しないものと判断する。結果として、ＰＭＳ１００は全ての構成部品の電力を増加させ、デューティーサイクルなしで最大電力での動作を行い、所望のＴＴＢＦに合致させる。ひとたび受信されたＳＰＳ信号強度が増加する（すなわち、環境が改善される）と、ＰＭＳ１００は再びシステムの電力を必要に応じて低減させ始める。
【００２３】
図７は、ＣＰ７０２および電源７０４と信号通信を行うＰＭＳ７００の他の１つの実施例を説明するブロック図である。ＰＭＳ７００は、ＳＰＳエンジン７０６、ＲＦフロントエンド７０８、ＲＴＣ７１０、ＲＦセクションレギュレータ７１２、スイッチ７１４、および低雑音増幅回路７１６を備える。ＰＭＳ７００は、最大電力、セントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ：Central Processor Unit）単独モードおよびトリクルステートを含む３つの動作モードを持つ。
【００２４】
最初のハードリセット後の最大電力ステートでは、ＣＰ７０２は電源７０４の電力制御７１８を切り換え、ＲＦレギュレータ７１２およびＳＰＳエンジン７０６の双方に、それぞれ信号経路７２０、７２２を経由して電力を供給する。最初のハードリセットの後、ＲＦレギュレータ７１２が確実にオンになり、ＧＰＳＣＬＫ７２６がＳＰＳエンジン７０６へ確実に供給されるように、ＰＷＲＣＴＬ／ＧＰＩＯ８信号線７２４はデフォルトでハイにセットされる。ソフトウェア（ＳＰＳエンジン７０６内に付属的に設けられる）はＧＰＩＯ３  ７２８をハイに切り換え（デフォルトでの値はロー）、ＲＦフロントエンド７０８を最大電力モードとし、低雑音増幅回路（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）７１６に電力を供給する。ＧＰＩＯ３  ７２８がローである場合、ＲＦフロントエンド７０８は、電力が供給されている間だけずっとクロック単独（clock-only）モードとなる。従って、ＧＰＩＯ３  ７２８の状態に関わらず、ＲＦフロントエンド７０８は、ＲＦフロントエンド７０８がＲＦセクションレギュレータ７１２から電力を供給される間、ＳＰＳエンジン７０６にクロックを供給するために、ＧＰＳＣＬＫ７２６信号を生成する。
【００２５】
ＣＰＵ単独モードに入るためには、ＳＰＳエンジン７０６が、ＧＰＩＯ３  ７２８信号線をローに切り換える。これは、ＲＦフロントエンド７０８をクロック単独モードとし、ＬＮＡ７１６を動作しないようにする。このときにまた、ＳＰＳエンジン７０６は、ＳＰＳエンジン７０６のＳＰＳ  ＤＳＰ側（図示されない）への幾つかの内部クロックを動作しないようにする。その結果、インターフェース（例えばＡＲＭ）（図示されない）およびＵＡＲＴｓ（図示されない）のみが依然としてクロックを受けうる。このモードでは、ＳＰＳ７０ｒで利用可能である、どの内部タイマー割込みも利用できなくなる。
【００２６】
最小電力ステート（トリクルステートとして知られる）に入るためには、ＰＭＳ７００はまずＣＰＵ単独ステート（前述した）に入る。ＰＭＳ７００がシャットダウンの時間になったと判断すると、そのときＰＭＳ７００は内部有限状態機械（ＦＳＭ：Finite-State Machine）（図示されない）を稼動させ、全てのシリアル通信が完了した後にＰＭＳ７００をシャットダウンする。ＦＳＭはひとたび全ての保留中のタスクが完了すると、バックグラウンドタイプのループから入る。ＦＳＭはＳＰＳエンジン７０６インターフェースへのクロック供給を停止させ、ＲＴＣ７１０の周期を一定の回数だけ待機し、ＰＷＲＣＴＬ／ＧＰＩＯ８信号線７２４をローに切り換える（周期のデフォルトでの回数は１であり、周期の最大の回数は７である）。これはＧＰＳＣＬＫ７２６を停止するＲＦセクションレギュレータ７１２をシャットダウンする。
【００２７】
トリクルステートでは、内部メモリ（図示されない）は、内部での再充電を通して維持される。ひとたびＰＭＳ７００がトリクルステートに入ると、外部割込み７３０、ＲＴＣ割込み７３２あるいはＣＰ７０２からのハード電力リセットのみが、再始動させることができる。ＳＰＳエンジン７０６がシャットダウン後に別のフィックスの供給を試みる場合、ＳＰＳエンジン７０６はＲＴＣ７１０カウンタ（図示されない）にプログラムして、ＳＰＳエンジン７０６をタイミングを合わせて起動させる。要求された数のフィックスが送信されると、ＳＰＳエンジン７０６はＲＴＣ７１０をセットすることなく、トリクルステートに入る。ＳＰＳエンジン７０６は外部割込み７３０がＣＰ７０２から受信されるか、あるいはＳＰＳエンジン７０６がリセットされるまで、休眠状態となる。
ＳＰＳエンジン７０６がトリクルステートのとき、ＳＰＳエンジン７０６はＲＴＣ割込み７３２、外部割込み７３０あるいはハードリセットによって起動させられ得る。ハードリセットは前記した初期ハードリセット後の最大電力ステートと同様である。ハードリセットの場合、ＳＰＳエンジン７０６メモリの内容は失われ、どのような付加的な情報についても再度提供する必要がある。ＳＰＳエンジン７０６が割込みを受信すると、ＰＷＲＣＴＬ／ＧＰＩＯ８信号線７２４はＳＰＳエンジン７０６によってハイに駆動される。結果としてＲＦセクションレギュレータ７１２が起動する。そのときＲＦセクションレギュレータ７１２はＲＦフロントエンド７０８に電力を供給し、ＧＰＳＣＬＫ７２６は再度ＳＰＳエンジン７０６に供給され、インターフェースおよび他のコンポーネントの動作が許可される。安定したクロックがＳＰＳエンジン７０６に確実に提供されるようにするため、ＦＳＭはＰＷＲＣＴＬ／ＧＰＩＯ８信号線７２４がハイになってから、ＲＴＣ７１０のクロック周期の一定の回数を待機して、ＦＳＭがＳＰＳエンジン７０６のクロックを利用可能とする。そのボードが待機するクロックのデフォルトの回数は４８であり、最大の回数は６３である。この例では、ＰＷＲＣＴＬ／ＧＰＩＯ８信号線７２４が切り換えられたときと、ＳＰＳエンジン７０６のクロックが利用可能になったときとの間の遅延は、約１．５ｍｓである。割込みハンドラ（図示されない）のソフトウェアはＧＰＩＯ３  ７２８をハイに切り換え、ＰＭＳ７００を最大電力にする。
【００２８】
図２に示す処理はハードウェアないしソフトウェアで実現される。処理がソフトウェアで実現される場合は、そのソフトウェアは携帯装置ないしセルラーネットワークサーバー上のソフトウェアメモリ（図示されない）に存在する。ソフトウェアメモリ上のソフトウェアはロジックによるファンクションを実現するための実行命令の順序リストを備える（すなわちロジックは、例えばデジタル回路やソースコードといったデジタル形式や、例えばアナログ回路や例えばアナログの電気、音響、ビデオ信号のようなアナログソースといったアナログ形式で実行される）。そのロジックによるファンクションは選択的にコンピュータでの読み込みが可能な（あるいは信号が記憶されている）メディアによって具現化され、指示実行システム、装置、あるいはデバイス、例えばコンピュータをベースとするシステムや、プロセッサを含むシステムや、あるいは指示実行システム、装置、あるいはデバイスから指示を選択的に引き出し、その指示を実行する他のシステムとの結合によって利用される。本明細書の内容では、コンピュータでの読み込みが可能なメディアおよび／または信号が記憶されているメディアは、指示実行システム、装置、あるいはデバイスとの結合によって利用されるプログラムを内包し、保存し、伝達し、伝播し、移動する、どのような手段でもよい。コンピュータでの読み込みが可能なメディアは選択的に、例示するものに限定されないが、電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線、あるいは半導体のシステム、装置、デバイス、あるいは伝播媒体である。コンピュータでの読み込みが可能なメディアのより特定的な例示である“消去されないリスト”には以下が含まれる。１またはそれ以上のワイヤを持つ電気的接続（電子的）、携帯可能なフレキシブルディスク（磁気的）、ＲＡＭ（電子的）、読み込み専用メモリ“ＲＯＭ”（電子的）、消去可能な読み込み専用メモリ（ＥＰＲＯＭあるいはフラッシュメモリ）（電子的）、光ファイバ（光学的）、携帯可能な小型読み込み専用メモリ“ＣＤ−ＲＯＭ”（光学的）。コンピュータでの読み込みが可能なメディアは、プログラムが印刷され、例えば紙や他のメディアの光学的スキャニングによってプログラムが電子的に認識され、必要であればコンパイルされ、翻訳され、あるいは別な方法で適切に処理され、コンピュータメモリ上に保存される、紙や他の適切なメディアでもよい。
【００２９】
本発明の種々の実施例が記述されたが、この技術分野の通常の技量を有する者にとって、本発明の範囲の中で、より多くの実施例および実施形態が実施可能である。それゆえ、本発明は添付の特許請求の範囲およびそれらと等価なものを考慮する以外には制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
（図面の簡単な説明）
本発明は以下の図面を参照することによってより理解されやすいものとなるであろう。図面の構成要素は必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに本発明の原理を明示するために強調が用いられている。さらに、図面中では、同一参照番号は異なる図面を通して対応する部分を示す。
【図１】電力管理システム（ＰＭＳ：Power Management System）の実施例を説明するブロック図である。
【図２】図１に示すＰＭＳの動作方法の例を説明する信号フローチャートである。
【図３】図１に示すＳＰＳエンジンブロックの実施例を説明するブロック図である。
【図４】時間に対してＳＰＳ信号の強度レベルをプロットしたグラフである。
【図５】デューティー優先モードにおいて、時間に対してＰＭＳ動作電力をプロットしたグラフである。
【図６】時間間隔フィックス（ＴＢＦ：Time Between Fix）優先モードにおいて、時間に対してＰＭＳ動作電力をプロットしたグラフである。
【図７】ＰＭＳの他の実施例を説明するブロック線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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