(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスの熱管理を行うための方法であって、
前記電子デバイスのデバイス温度に対応する静的温度知覚値を求めるステップであって、調整可能な静的知覚モデルを使用するステップをさらに含む、ステップと、
前記デバイス温度の変化率に対応する動的温度知覚値を求めるステップであって、調整可能な動的知覚モデルを使用するステップをさらに含む、ステップと、
前記静的温度知覚値と前記動的温度知覚値との組合せに基づいた複合温度知覚値を求めるステップと、
前記複合温度知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを前記電子デバイスに関連付けるステップであって、前記不快レベルは前記電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを指定する、ステップと、
前記複合温度知覚値と少なくとも1つの前記不快レベルとに基づいて前記処理ユニットを制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記調整可能な静的および動的知覚モデルは、少なくとも1つの熱係数定数に基づく、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも1つの熱係数定数は調整可能であり、前記調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記調整可能な不快レベルのための前記温度値範囲は最大温度を含み、前記最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記処理ユニットを制御するステップは、
前記処理ユニットのアクティビティが、前記処理ユニットの前記最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断するステップと、
前記アクティビティが前記処理ユニットの前記最大許容アクティビティを満たしているかどうかに基づいて、前記処理ユニットの前記アクティビティを変更するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記処理ユニットが感知可能なデバイス温度と実際のデバイス温度との差を低減するように制御される、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記処理ユニットを制御するステップは、
前記感知可能なデバイス温度が前記実際のデバイス温度より大きくなると予測される期間を求めるステップと、
前記期間を低減するように前記処理ユニットを制御するステップと、
をさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記処理ユニットが前記期間を最小化するように制御される、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記不快レベルは、前記電子デバイスの外面が前記電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定する、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の不快レベルからの各不快レベルは、複合温度知覚値の特定の範囲に関連付けられる、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
前記デバイス温度は、前記電子デバイスの外面部分の温度であり、前記デバイス温度の前記変化率は、前記電子デバイスの前記外面部分の温度変化率である、請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
前記処理ユニットの処理ユニット温度に基づいて前記デバイス温度を推定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１３】
前記電子デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つに組み込まれる、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
電子デバイスの熱管理を行うように構成される装置であって、
前記電子デバイスのデバイス温度に対応する静的温度知覚値を求めるための手段であって、調整可能な静的知覚モデルを使用するように構成される、手段と、
前記デバイス温度の変化率に対応する動的温度知覚値を求めるための手段であって、調整可能な動的知覚モデルを使用するように構成される、手段と、
前記静的温度知覚値と前記動的温度知覚値との組合せに基づいた複合温度知覚値を求めるための手段と、
前記複合温度知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを前記電子デバイスに関連付けるための手段であって、前記不快レベルは前記電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを指定する、手段と、
前記複合温度知覚値と少なくとも1つの前記不快レベルとに基づいて前記処理ユニットを制御するための手段と、
を備える、装置。
【請求項１５】
前記調整可能な静的および動的知覚モデルは、少なくとも1つの熱係数定数に基づく、請求項14に記載の装置。
【請求項１６】
少なくとも1つの熱係数定数は調整可能であり、前記調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する、請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記調整可能な不快レベルのための前記温度値範囲は最大温度を含み、前記最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
前記デバイス温度は、前記電子デバイスの外面部分の温度であり、前記デバイス温度の前記変化率は、前記電子デバイスの前記外面部分の温度変化率である、請求項14に記載の装置。
【請求項１９】
音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つに組み込まれる、請求項14に記載の装置。
【請求項２０】
電子デバイスの熱管理を行うための1つまたは複数の命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、
前記電子デバイスのデバイス温度に対応する静的温度知覚値を求めることであって、調整可能な静的知覚モデルを使用することをさらに含む、求めることと、
前記デバイス温度の変化率に対応する動的温度知覚値を求めることであって、調整可能な動的知覚モデルを使用することをさらに含む、求めることと、
前記静的温度知覚値と前記動的温度知覚値との組合せに基づいた複合温度知覚値を求めることと、
前記複合温度知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを前記電子デバイスに関連付けることであって、前記不快レベルは前記電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを指定する、関連付けることと、
前記複合温度知覚値と少なくとも1つの前記不快レベルとに基づいて前記処理ユニットを制御することと、
を含む処理をさせる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２１】
前記調整可能な静的および動的知覚モデルは、少なくとも1つの熱係数定数に基づく、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２２】
少なくとも1つの熱係数定数は調整可能であり、前記調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する、請求項21に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２３】
前記調整可能な不快レベルのための前記温度値範囲は最大温度を含み、前記最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく、請求項22に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２４】
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、
前記処理ユニットのアクティビティが、前記処理ユニットの前記最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断させ、
前記アクティビティが前記処理ユニットの前記最大許容アクティビティを満たしているかどうかに基づいて、前記処理ユニットの前記アクティビティを変更させる、
1つまたは複数の命令をさらに含む、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２５】
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、感知可能なデバイス温度と実際のデバイス温度との差を低減させる1つまたは複数の命令を含む、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２６】
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、
前記感知可能なデバイス温度が前記実際のデバイス温度より大きくなると予測される期間を求めさせ、
前記期間を低減するように前記処理ユニットを制御させる、
1つまたは複数の命令をさらに含む、請求項25に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２７】
前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも1つのプロセッサに、前記期間を最小化させる1つまたは複数の命令を含む、請求項26に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２８】
前記デバイス温度は、前記電子デバイスの外面部分の温度であり、前記デバイス温度の前記変化率は、前記電子デバイスの前記外面部分の温度変化率である、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２９】
前記処理ユニットの処理ユニット温度に基づいて前記デバイス温度を推定するように前記少なくとも1つのプロセッサを制御するための命令をさらに含む、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項３０】
音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つに組み込まれる、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項３１】
電子デバイスであって、
1つまたは複数の命令を記憶するように構成されるメモリと、
少なくとも1つの処理回路であって、
前記電子デバイスのデバイス温度に対応する静的温度知覚値を求めることであって、調整可能な静的知覚モデルを使用することをさらに含む、求めることと、
前記デバイス温度の変化率に対応する動的温度知覚値を求めることであって、調整可能な動的知覚モデルを使用することをさらに含む、求めることと、
前記静的温度知覚値と前記動的温度知覚値との組合せに基づいた複合温度知覚値を求めることと、
前記複合温度知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを前記電子デバイスに関連付けることであって、前記不快レベルは前記電子デバイスの前記処理回路の最大許容アクティビティを指定する、関連付けることと、
前記複合温度知覚値と少なくとも1つの前記不快レベルとに基づいて前記処理回路の少なくとも1つの処理ユニットを制御することと、
を含む処理を行うように構成される、少なくとも1つの処理回路と、
を備える、電子デバイス。
【請求項３２】
前記調整可能な静的および動的知覚モデルは、少なくとも1つの熱係数定数に基づく、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項３３】
少なくとも1つの熱係数定数は調整可能であり、前記調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する、請求項32に記載の電子デバイス。
【請求項３４】
前記調整可能な不快レベルのための前記温度値範囲は最大温度を含み、前記最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく、請求項33に記載の電子デバイス。
【請求項３５】
前記少なくとも1つの処理回路は、
前記処理回路のアクティビティが、前記処理回路の前記最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断し、
前記アクティビティが前記処理回路の前記最大許容アクティビティを満たしているかどうかに基づいて、前記処理回路の前記アクティビティを変更する、
ようにさらに構成される、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項３６】
前記処理ユニットが感知可能なデバイス温度と実際のデバイス温度との差を低減するように制御される、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項３７】
前記少なくとも1つの処理回路は、
前記感知可能なデバイス温度が前記実際のデバイス温度より大きくなると予測される期間を求め、
前記期間を低減するように前記処理ユニットを制御する、
ようにさらに構成される、請求項36に記載の電子デバイス。
【請求項３８】
前記処理ユニットが前記期間を最小化するように制御される、請求項37に記載の電子デバイス。
【請求項３９】
前記デバイス温度は、前記電子デバイスの外面部分の温度であり、前記デバイス温度の前記変化率は、前記電子デバイスの前記外面部分の温度変化率である、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項４０】
前記少なくとも1つの処理回路は、前記処理回路の処理回路温度に基づいて前記デバイス温度を推定するようにさらに構成される、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項４１】
前記処理回路は、少なくとも中央処理装置(CPU)および/またはグラフィック処理ユニット(GPU)のうちの一方である、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項４２】
前記電子デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つである、請求項31に記載の電子デバイス。
【請求項４３】
前記感知可能なデバイス温度と前記実際のデバイス温度との差が前記デバイス温度の変化率に起因して生じる、請求項6に記載の方法。
【請求項４４】
前記感知可能なデバイス温度と前記実際のデバイス温度との差が前記デバイス温度の変化率に起因して生じる、請求項25に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項４５】
前記感知可能なデバイス温度と前記実際のデバイス温度との差が前記デバイス温度の変化率に起因して生じる、請求項36に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記デバイス温度の変化率の増大が、前記デバイス温度の対応する増大に起因する他の上昇より大きな前記複合温度知覚値の増大をもたらす、請求項1に記載の方法。
【請求項４７】
前記デバイス温度の変化率の増大が、前記デバイス温度の対応する増大に起因する他の上昇より大きな前記複合温度知覚値の増大をもたらす、請求項14に記載の装置。
【請求項４８】
前記デバイス温度の変化率の増大が、前記デバイス温度の対応する増大に起因する他の上昇より大きな前記複合温度知覚値の増大をもたらす、請求項20に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項４９】
前記デバイス温度の変化率の増大が、前記デバイス温度の対応する増大に起因する他の上昇より大きな前記複合温度知覚値の増大をもたらす、請求項31に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記複合温度知覚値と少なくとも1つの前記不快レベルとに基づいて前記処理ユニットを制御するステップは、ユーザの年齢、ユーザの職業、ユーザの性別、および/またはユーザの地理的領域のうちの1つまたは複数をさらに利用する、請求項1に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
様々な特徴が、知覚モデルに基づく電子デバイスの熱管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの熱管理は、電子デバイスの設計および動作における重要な要因である。熱管理は、携帯用ハンドヘルド電子デバイス(たとえば、スマートフォン、タブレット、装着可能携帯デバイス)にとって特に重要である。なぜなら、電子デバイスを保持/装着しているユーザは、電子デバイスによって生成される熱の影響を受けるためである。従来、電子デバイスの熱管理は、電子デバイスの絶対温度を制御することに依存している。すなわち、電子デバイスに対して絶対温度上限が指定され、熱管理は、電子デバイスをこの温度上限を超えて動作および/または発熱させないように電子デバイスを制御する。このため、電子デバイスが絶対温度上限未満で動作している限り、熱管理は電子デバイスの動作/アクティビティを制限、阻害または抑制しない。一方、温度上限のみに基づく電子デバイスの熱管理は本質的に制限されており、熱管理を行うときの人間の温度知覚の動的特性等の他の要因を考慮に入れていない。
【０００３】
したがって、熱管理の実行時に他の要因および検討事項を考慮に入れた携帯用および/または装着可能電子デバイスの改善された熱管理が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に記載の様々な特徴、装置および方法は、知覚モデルに基づく電子デバイスの熱管理を提供する。
【０００５】
第1の例は、電子デバイスの熱管理を行うための方法を提供する。本方法は、(i)電子デバイスの温度と、(ii)電子デバイスの温度変化率とに基づいて知覚値を求める。本方法は、求めた知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを電子デバイスに関連付ける。少なくとも1つの不快レベルは動的に調整可能である。不快レベルは、電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを指定する。
【０００６】
1つの態様によれば、本方法は、処理ユニットのアクティビティが、この処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断することを含む。本方法はまた、アクティビティが処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしていないとき、処理ユニットのアクティビティを変更することを含む。いくつかの実施態様では、アクティビティを変更することは、処理ユニットのアクティビティを低減することを含む。
【０００７】
一態様によれば、本方法は、処理ユニットのアクティビティが、この処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断することを含む。本方法はまた、アクティビティが処理ユニットの最大許容アクティビティを満たさなくなるまで、処理ユニットのアクティビティを変更することを含む。いくつかの実施態様では、アクティビティを変更することは、処理ユニットのアクティビティを増大させることを含む。
【０００８】
1つの態様によれば、不快レベルは、電子デバイスがこの電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定する。いくつかの実施態様では、複数の不快レベルからの各不快レベルは、知覚値の特定の範囲に関連付けられる。
【０００９】
一態様によれば、知覚値はユーザ調整可能な知覚モデルに基づく。いくつかの実施態様では、ユーザ調整可能な知覚モデルはいくつかの熱係数定数のうちの1つに基づく。
【００１０】
1つの態様によれば、電子デバイスの温度は、電子デバイスの外面部分の温度である。電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの外面部分の温度変化率である。
【００１１】
一態様によれば、温度は、処理ユニットの処理ユニット温度に基づく推定温度である。
【００１２】
1つの態様によれば、電子デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータおよび/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つに組み込まれる。
【００１３】
第2の例は、電子デバイスの熱管理を行うように構成される装置を提供する。本装置は、(i)電子デバイスの温度と、(ii)電子デバイスの温度変化率とに基づいて知覚値を求めるための手段を備える。本装置はまた、求めた知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを電子デバイスに関連付けるための手段も備える。不快レベルは電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを指定し、少なくとも1つの不快レベルは動的に調整可能である。
【００１４】
一態様によれば、知覚値は、静的知覚モデルおよび動的知覚モデルを含む調整可能な知覚モデルに基づく。いくつかの実施態様では、調整可能な知覚モデルは少なくとも1つの熱係数定数に基づく。いくつかの実施態様では、少なくとも1つの熱係数定数は調整可能である。調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する。いくつかの実施態様では、調整可能な不快レベルのための温度値範囲は最大温度を含み、この最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限(regulation limit)および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく。
【００１５】
1つの態様によれば、本装置はまた、処理ユニットのアクティビティが、この処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断するための手段を備える。本装置は、アクティビティが処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしていないとき、処理ユニットのアクティビティを変更するための手段をさらに備える。いくつかの実施態様では、アクティビティを変更するための手段は、処理ユニットのアクティビティを低減するための手段を含む。
【００１６】
一態様によれば、本装置はまた、処理ユニットのアクティビティが、この処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断するための手段を備える。本装置は、アクティビティが処理ユニットの最大許容アクティビティを満たさなくなるまで、処理ユニットのアクティビティを変更するための手段をさらに備える。いくつかの実施態様では、アクティビティを変更するための手段は、処理ユニットのアクティビティを増大させるための手段を含む。
【００１７】
1つの態様によれば、電子デバイスの温度は、電子デバイスの外面部分の温度である。電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの外面部分の温度変化率である。
【００１８】
1つの態様によれば、温度は、処理ユニットの処理ユニット温度に基づく推定温度である。
【００１９】
一態様によれば、本装置は、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つに組み込まれる。
【００２０】
第3の例は、電子デバイスの熱管理を行うための1つまたは複数の命令を含むコンピュータ可読記憶媒体を提供する。この1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサに、(i)電子デバイスの温度と、(ii)電子デバイスの温度変化率とに基づいて知覚値を求めさせ、求めた知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを電子デバイスに関連付けさせる。不快レベルは電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを指定し、少なくとも1つの不快レベルは動的に調整可能である。
【００２１】
一態様によれば、知覚値は、静的知覚モデルおよび動的知覚モデルを含む調整可能な知覚モデルに基づく。いくつかの実施態様では、調整可能な知覚モデルは、少なくとも1つの熱係数定数に基づく。いくつかの実施態様では、少なくとも1つの熱係数定数は調整可能である。調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する。いくつかの実施態様では、調整可能な不快レベルのための温度値範囲は最大温度を含む。この最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく。
【００２２】
1つの態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は1つまたは複数の命令をさらに含む。この1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサに、処理ユニットのアクティビティが、この処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断させ、アクティビティが処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしていないとき、処理ユニットのアクティビティを変更させる。いくつかの実施態様では、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサにアクティビティを変更させる1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサに処理ユニットのアクティビティを低減させる1つまたは複数の命令を含む。
【００２３】
1つの態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は1つまたは複数の命令をさらに含む。この1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサに、処理ユニットのアクティビティが、この処理ユニットの最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断させ、アクティビティが処理ユニットの最大許容アクティビティを満たさなくなるまで、処理ユニットのアクティビティを変更させる。いくつかの実施態様では、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサにアクティビティを変更させる1つまたは複数の命令は、少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、この少なくとも1つのプロセッサに処理ユニットのアクティビティを増大させる1つまたは複数の命令を含む。
【００２４】
一態様によれば、電子デバイスの温度は、電子デバイスの外面部分の温度である。電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの外面部分の温度変化率である。
【００２５】
1つの態様によれば、温度は、処理ユニットの処理ユニット温度に基づく推定温度である。
【００２６】
一態様によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つに組み込まれる。
【００２７】
第4の例は電子デバイスを提供する。この電子デバイスは、1つまたは複数の命令を記憶するように構成されるメモリと、少なくとも1つの処理回路とを備える。この少なくとも1つの処理回路は、(i)電子デバイスの温度と、(ii)電子デバイスの温度変化率とに基づいて知覚値を求め、求めた知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを電子デバイスに関連付けるように構成され、不快レベルは電子デバイスの処理回路の最大許容アクティビティを指定し、少なくとも1つの不快レベルは動的に調整可能である。
【００２８】
一態様によれば、知覚値は、静的知覚モデルおよび動的知覚モデルを含む調整可能な知覚モデルに基づく。いくつかの実施態様では、調整可能な知覚モデルは、少なくとも1つの熱係数定数に基づく。いくつかの実施態様では、少なくとも1つの熱係数定数は調整可能であり、この調整可能な熱係数定数は、調整可能な不快レベルのための温度値範囲を指定する。いくつかの実施態様では、調整可能な不快レベルのための温度値範囲は最大温度を含み、この最大温度は、少なくとも知覚値、規制制限および/または製造者制限のうちの1つの最小値に基づく。
【００２９】
1つの態様によれば、少なくとも1つの処理回路は、処理回路のアクティビティが、この処理回路の最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断し、アクティビティが処理回路の最大許容アクティビティを満たしていないとき、処理回路のアクティビティを変更するようにさらに構成される。いくつかの実施態様では、アクティビティを変更することは、処理回路のアクティビティを低減することを含む。
【００３０】
一態様によれば、少なくとも1つの処理回路は、処理回路のアクティビティが、この処理回路の最大許容アクティビティを満たしているか否かを判断し、アクティビティが処理回路の最大許容アクティビティを満たさなくなるまで、処理回路のアクティビティを変更するようにさらに構成される。いくつかの実施態様では、アクティビティを変更することは、処理回路のアクティビティを増大させることを含む。
【００３１】
1つの態様によれば、電子デバイスの温度は、電子デバイスの外面部分の温度であり、電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの外面部分の温度変化率である。
【００３２】
一態様によれば、温度は、処理回路の処理回路温度に基づく推定温度である。
【００３３】
1つの態様によれば、処理回路は、少なくとも中央処理装置(CPU)および/またはグラフィック処理ユニット(GPU)のうちの一方である。
【００３４】
一態様によれば、電子デバイスは、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯デバイス、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、位置固定端末、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、眼鏡、腕時計および/または装着可能デバイスのうちの少なくとも1つである。
【００３５】
以下に示す詳細な説明を図面と併せて読むとき、この詳細な説明から様々な特徴、特性および利点が明らかとなり得る。図面において、類似の参照符号は全体を通じて対応するものを識別する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】熱管理ユニットを備える電子デバイスを示す。
【図２】熱管理ユニットの熱知覚モジュール/回路を示す。
【図３】処理ユニットの動作に基づく熱プロファイルを示す。
【図４】デバイスにおける処理ユニットのアクティビティの変化に基づいてデバイスの温度およびユーザの不快がどのように影響を受け得るかの図を示す。
【図５】1つまたは複数のモデルに基づいて熱管理を行うための方法の流れ図を示す。
【図６】いくつかの実施形態において用いられる様々なモデル(たとえば、知覚モデルおよび不快モデル)の図を示す。
【図７】1つまたは複数のモデルに基づいて熱管理を行うための方法の流れ図を示す。
【図８】1つまたは複数の調整可能なモデルに基づいて熱管理を行うための方法の流れ図を示す。
【図９】熱係数定数の1つまたは複数の値を調整するための方法の流れ図を示す。
【図１０】熱管理ユニットが処理ユニットのアクティビティを低減および/または制限するように機能することができる方法の流れ図を示す。
【図１１】熱管理ユニットが処理ユニットのアクティビティの増大を許可または拒否するように機能することができる方法の流れ図を示す。
【図１２】ダイパッケージ内に存在することができる熱管理ユニットを示す。
【図１３】上記の集積回路、ダイまたはダイパッケージのうちの任意のものと統合することができる様々な電子デバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下の説明において、本開示の様々な態様の完全な理解を提供するための特定の詳細が与えられる。しかしながら、当業者であれば、これらの態様はこれらの特定の詳細なしで実施することができることを理解するであろう。たとえば、不要な詳細において態様を曖昧にすることを回避するために、回路がブロック図で示される場合がある。他の例では、開示の態様を曖昧にしないようにするために、既知の回路、構造および技法は詳細に示されない場合がある。
【００３８】
概観
いくつかの新規の特徴は、電子デバイスの熱管理を行うための方法に関する。本方法は、(i)電子デバイスの温度と、(ii)電子デバイスの温度変化率とに基づいて知覚値を求める。本方法は、求めた知覚値に基づいて、複数の不快レベルからのある不快レベルを電子デバイスに関連付ける。少なくとも1つの不快レベルは動的に調整可能である。いくつかの実施態様では、知覚値はユーザ調整可能な知覚モデルに基づく。いくつかの実施態様では、ユーザ調整可能な知覚モデルは、いくつかの熱係数定数のうちの1つに基づく。不快レベルは、電子デバイスの処理ユニットの最大許容アクティビティを規定する。いくつかの実施態様では、不快レベルは、電子デバイスがこの電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定する。いくつかの実施態様では、いくつかの不快レベルからの各不快レベルは、特定の範囲の知覚値に関連付けられる。
【００３９】
熱管理ユニットを含む例示的な電子デバイス
図1は、新規の特徴を有する熱管理ユニットを含む概念的な電子デバイスを示す。図1に示すように、電子デバイス100は、中央処理装置(CPU)102と、グラフィック処理ユニット(GPU)104と、熱管理(TM)ユニット106とを備える。電子デバイス100は、携帯用ハンドヘルド電子デバイスとすることができる。携帯用ハンドヘルド電子デバイスの例は、タブレットおよびスマートフォンを含む。CPU102および/またはGPU104は、システムオンチップ(SoC)である処理ユニットとすることができる。
【００４０】
図1に示すように、熱管理ユニット106は、CPU102およびGPU104と別個の集積回路/モジュールとすることができる。一方、いくつかの実施態様では、熱管理ユニット106は、CPU102および/またはGPU104と統合することができる。熱管理ユニット106は、CPU102および/またはGPU104(および/または他の処理ユニット)の動作/アクティビティを制御するように構成される。たとえば、いくつかの実施態様では、熱管理ユニット106は、CPU102および/またはGPU104の動作クロック周波数を制限または抑制することができる。いくつかの実施態様では、熱管理ユニット106は、CPU102および/またはGPU104に結合されたバスのクロック周波数も制限することができる。図1にさらに示すように、熱管理ユニット106は、熱知覚モジュール/回路108を備える。いくつかの実施態様では、熱知覚モジュール/回路108は、電子デバイスの熱管理を行うための一実施態様を提供する。
【００４１】
図2は、熱管理ユニットの熱知覚モジュール/回路を概念的に示す。特に、図2は、静的知覚モデル202と、動的知覚モデル204と、不快モデル206とを備える熱知覚モジュール/回路200を示す。いくつかの実施態様では、熱知覚モジュール/回路200は、図1の熱知覚モジュール/回路108である。いくつかの実施態様では、静的知覚モデル202および動的知覚モデル204はユーザ熱知覚を定量化する。異なる実施態様は、モデル202〜206を異なる形で用いることができる。1つの実施態様では、静的知覚モデル202および動的知覚モデル204が用いられる。別の実施態様では、3つすべてのモデル、すなわち、静的知覚モデル202、動的知覚モデル204および不快モデル206を用いて熱管理を行う。
【００４２】
静的知覚モデル202は、熱管理を行う際に電子デバイスの温度を考慮に入れたモデルを含む。いくつかの実施態様では、静的知覚モデル202は、ユーザが許容することができる電子デバイスの最大温度を指定する。いくつかの実施態様では、ユーザは45℃以下の電子デバイスの外面温度を許容することができる。
【００４３】
いくつかの実施態様では、電子デバイスの温度は、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU102、GPU104)の温度とすることができる。いくつかの実施態様では、電子デバイスの温度は、処理ユニットを含む領域の温度とすることができる。いくつかの実施態様では、電子デバイスの温度は、電子デバイスの外面部分(たとえば、画面、外表面)の温度とすることができる。さらに、電子デバイスの温度は、電子デバイスの(たとえば、外面を測定する専用温度センサを用いて)測定された温度および/または(たとえば、温度モデルに基づいて)推定された温度とすることができる。
【００４４】
動的知覚モデル204は、熱管理を行う際に電子デバイスの温度変化率を考慮に入れたモデルを含む。温度変化率は、たとえば温度変化がどの程度高速に生じるかを指定する。いくつかの実施態様では、動的知覚モデル204は、ユーザが、0.05℃/秒以下の温度変化率を許容することができることを指定することができる。
【００４５】
いくつかの実施態様では、電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU102、GPU104)の温度変化率とすることができる。いくつかの実施態様では、電子デバイスの温度変化率は、処理ユニットを含む領域の温度変化率とすることができる。いくつかの実施態様では、電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの外面部分(たとえば、画面、外表面)の温度変化率とすることができる。さらに、電子デバイスの温度変化率は、電子デバイスの計算された温度変化率および/または推定された温度変化率とすることができる。
【００４６】
いくつかの実施態様では、熱管理ユニット(たとえば、熱管理ユニット106)は、静的知覚モデル202と動的知覚モデル204の両方を用いて熱管理を行うことができる。いくつかの実施態様では、静的知覚モデル202は、以下の式(1)によって表される熱モデルを含むことができる。
【００４７】
【数１】
0006273299.tif 000002
【００４８】
式中、C0およびC1は熱係数定数を表し、Tskinは電子デバイスの外面部分(たとえば、ユーザが保持する/触れることができる外面部分)の温度を表し、Trefは基準の温度を表す。いくつかの実施態様では、Trefは人体の温度(たとえば、45℃)を表す。
【００４９】
いくつかの実施態様では、動的知覚モデル204は、以下の式(2)によって表される熱モデルを含むことができる。
【００５０】
【数２】
0006273299.tif 000003
【００５１】
式中、C2は熱係数定数を表し、Tskinは電子デバイスの外面部分(たとえば、ユーザが保持する/触れることができる外面部分)の温度を表す。いくつかの実施態様では、組み合わされた静的知覚モデルおよび動的知覚モデルを組み合わせることができ、以下の式(3)によって表すことができる。
【００５２】
【数３】
0006273299.tif 000004
【００５３】
異なる実施態様は、モデルを異なる形で用いることができる。いくつかの実施態様では、熱管理ユニットは、式(1)および式(2)において表されるモデルを独立して用いることができる。いくつかの実施態様では、熱管理ユニットは、式(3)において表されるモデルを用いることができる。以下でさらに説明するように、熱係数定数(たとえば、C0、C1、および/またはC2)のうちの1つまたは複数は、ユーザによって構成可能および/または調整可能であり得る。いくつかの実施態様では、ユーザ間の知覚レベル変動に応じてモデルを調整するために、熱係数定数は構成可能および/または調整可能である。
【００５４】
これらの静的知覚モデル202〜204に基づいて、熱管理ユニットはいくつかの異なる機能を実行することができる。いくつかの例では、熱管理ユニットは、処理ユニット(たとえば、CPU102、GPU104)のアクティビティを抑制または低減する(たとえば、クロック速度/周波数を低減する)ことができる。いくつかの例では、熱管理ユニットは、処理ユニットの任意の追加のアクティビティを規制または制限することができる。たとえば、熱管理ユニットは、処理ユニットが現在のクロック速度/周波数で動作することを許可することができるが、処理ユニットが自身のアクティビティを増大させることを許可しないようにすることができる。いくつかの例では、熱管理ユニットは、処理ユニットが、ターボモードでの動作等、自身のアクティビティを増大させる(たとえば、クロック速度/周波数を増大させる)ことを許可することができる。たとえば、処理ユニットのアクティビティは、ユーザが感じる温度(たとえば、電子デバイスの外面部分の温度)が45℃未満であり、かつアクティビティが増えた結果としての温度変化率が0.05℃/秒未満である限り、増大させることができる。さらに、いくつかの実施態様では、処理がさらなるアクティビティの実行に対応することができるにもかかわらず、アクティビティの増大を制限することができる。たとえば、処理ユニットは現在1Ghzで動作している場合があるが、1.6Ghzでの動作に対応することができる場合がある。いくつかの実施態様では、処理ユニットに、その最大速度で動作することを許可するのではなく、1.4Ghzで動作することを許可することができる。
【００５５】
いくつかの実施態様では、熱管理ユニットは、不快モデル(たとえば、不快モデル206)を用いて電子デバイスの熱管理を行うこともできる。そのような例では、熱管理ユニットは、いくつかの可能な不快レベルからの特定の不快レベルに電子デバイスを関連付けることができる。いくつかの実施態様では、電子デバイスに関連付けられる不快レベルは、静的知覚値および/または動的知覚値に基づく。異なる実施態様は異なる不快モデルおよび不快レベルを用いることができる。不快レベルは、(i)温度と、(ii)温度変化率とに基づいて、電子デバイスがこの電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定することができる。より詳細には、不快レベルは、(i)静的知覚値(たとえば、式1)および/または(ii)動的知覚値(たとえば、式2)に基づいて、電子デバイスがこの電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定することができる。電子デバイスに関連付けられた不快レベルに基づいて、熱管理ユニットおよび/または処理ユニット(たとえば、CPU)によって1つまたは複数の異なる動作を行うことができる。
【００５６】
1つの例では、いくつかの実施態様は、3つの不快レベルを含む不快モデルを用いることができる。特に、いくつかの実施態様は、第1の不快レベル(たとえば、不愉快なレベル)、第2の不快レベル(たとえば、感知可能な不快レベル)および第3の不快レベル(たとえば、感知不可能な不快レベル)を用いることができる。各不快レベルは、上記の知覚モデル(たとえば、式1〜3)から計算することができるある範囲の知覚値に関連付けることができる。たとえば、いくつかの実施態様では、知覚値の第1の範囲(たとえば、第1のより高い範囲)を第1の不快レベルに関連付けることができ、知覚値の第2の範囲(たとえば、第2の高い範囲、第2の中間範囲)を第2の不快レベルに関連付けることができ、知覚値の第3の範囲(たとえば、第3の低い範囲)を第3の不快レベルに関連付けることができる。このため、たとえば、電子デバイスについて計算された知覚値が知覚値の第2の範囲内にある場合、第2の不快レベルが電子デバイスに関連付けられる。
【００５７】
いくつかの実施態様では、第1の不快レベルが電子デバイスに関連付けられているとき、処理ユニットのアクティビティを減少させる(たとえば、処理ユニットの抑制を行う)ことができる。いくつかの実施態様では、第2の不快レベルが電子デバイスに関連付けられているとき、処理ユニットのアクティビティを増大させることを許可されないようにすることができる。いくつかの実施態様では、第3の不快レベルが電子デバイスに関連付けられているとき、処理ユニットのアクティビティを増大させることを許可することができる。たとえば、処理ユニットに、ターボモードで動作することを許可することができる。いくつかの実施態様では、ターボモードは、処理ユニットの処理能力を一時的に増大させること(たとえば、クロック速度またはクロック周波数を増大させること)を含む。いくつかの実施態様では、3つよりも多くの不快レベルを用いることができる。同様に、いくつかの実施態様では、3つ未満の不快レベルを用いることができる。したがって、上記で説明した不快レベルは例示にすぎない。同様に、上記で説明した不快レベル名は例示にすぎない。
【００５８】
熱管理ユニット、および熱管理ユニットが電子デバイスの熱管理を行うのに用いることができるいくつかのモデル(たとえば、知覚モデルおよび不快モデル)について説明したが、ここで、いくつかの実施態様について、熱管理を行うための電子デバイスおよび方法のための熱/温度プロファイルについて説明する。
【００５９】
例示的な熱/温度プロファイルおよび不快レベル
図3は、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)の動作周波数に基づく経時的な温度プロファイルを示す図を示す。図3に示すように、処理ユニットは、いくつかの周波数で動作することができる。より詳細には、処理ユニットは、第1の期間302において第1の動作周波数308(たとえば、通常動作周波数)で動作し、第2の期間304において第2の動作周波数310(たとえば、ターボ周波数)で動作し、第3の期間306において第3の動作周波数312(たとえば、通常動作周波数)で動作する。いくつかの実施態様では、第3の動作周波数312は第1の動作周波数308と同じ周波数とすることができる。
【００６０】
図3はまた、例示的な対応する温度プロファイルである、デバイスの温度プロファイル314(たとえば、処理ユニットを含むデバイスの表面/表層温度)と、デバイス内の処理ユニットの処理アクティビティ/動作に基づいてユーザが感じる温度プロファイル316とを示す。図3に示すように、第1の期間302の間、デバイスの温度およびユーザが感じる温度は、同じであるかまたは概ね同じである。第2の期間304の間、処理ユニットのアクティビティが増大し、このためデバイスの温度が上昇するとき、図3は、ユーザが感じる温度がデバイスの実際の温度よりも高いことを示す。このため、デバイス温度は特定の温度(たとえば、45℃)に達していないにもかかわらず、デバイスのユーザは、デバイスがその特定の温度に達したかのように感じる。これは、上記で説明したように、デバイス内の処理ユニットの処理アクティビティの増大の結果として生じるデバイスの温度の変化率によって、ユーザがデバイスの実際の温度よりも熱い温度を感じることに起因する。第3の期間306の間、処理ユニットは第3の周波数312(たとえば、通常の周波数)に戻る。これは、処理ユニットのアクティビティが低減され、結果としてデバイスの温度が下がることを意味する。デバイスは、動作周波数が下がることにより冷却し始めるので、ユーザはデバイスの実際の温度よりも低い温度を感じる。言い換えれば、第3の期間306中、デバイスが冷却するにつれ、ユーザは、デバイスが特定の温度(45℃)に達する前にその特定の温度(たとえば、45℃)を感じる場合がある。ここでもまた、上記で説明したように、これはデバイスの温度の変化率の結果である。
【００６１】
図3に示すように、ユーザがデバイス温度を特定の温度(45℃)よりも高いと感知する場合がある期間318と、デバイス(たとえば、デバイスの表面)が特定の温度(45℃)よりも高い温度を有する期間320との間にずれが存在する。いくつかの実施態様では、本開示において説明されるモデルおよび方法は、2つの期間318-320間のずれを最小化および/または低減する方法を提供する。
【００６２】
図4は、デバイスの温度およびユーザの不快がデバイス内の処理ユニットのアクティビティの変化に基づいてどのように影響を受け得るかの図を示す。特に、図4は、いくつかの実施態様において3つの異なるアクティビティがデバイスの温度およびユーザの不快にどのように影響を与え得るかを示す。
【００６３】
図4は、3つの事例/シナリオ、すなわち、(i)処理ユニットが低周波数から第1の周波数(たとえば、極高周波数ターボ)まで上昇する第1の事例402と、(ii)処理ユニットが低周波数から第2の周波数(たとえば、極低ターボ)まで上昇する第2の事例404と、(iii)処理ユニットが低周波数から第3の周波数(たとえば、ターボを有しない定常周波数)まで上昇する第3の事例406との下で上昇することができる処理ユニット(たとえば、CPU)を示す。
【００６４】
図4にさらに示すように、第1の事例402において、デバイスの温度(たとえば、デバイスの表面/表層温度)が実質的に上昇し、結果として第1の温度プロファイル412になる。さらに、人間の熱不快モデルは、第1の事例402の結果として不愉快知覚プロファイル422になることを示す。いくつかの実施態様では、不愉快知覚プロファイル422は、ユーザが感知可能であり、処理ユニットのアクティビティの変化(たとえば、低減)の根拠となる不快を表すプロファイルである。
【００６５】
第2の事例404では、デバイスの温度(たとえば、デバイスの表面/表層温度)が上昇し(しかし、第1の事例402ほど大幅でない)、結果として第2の温度プロファイル414になる。さらに、人間の熱不快モデルは、第2の事例404の結果として感知可能知覚プロファイル424になることを示す。いくつかの実施態様では、感知可能知覚プロファイル424は、ユーザが感知可能であるが、処理ユニットのアクティビティの変化の根拠となるには十分でない不快を表す。
【００６６】
第3の事例406では、デバイスの温度(たとえば、デバイスの表面/表層温度)が上昇し(しかし、第2の事例404ほど大幅でない)、結果として第3の温度プロファイル416となる。さらに、人間の熱不快モデルは、第3の事例406の結果として感知不可能知覚プロファイル426になることを示す。いくつかの実施態様では、感知不可能知覚プロファイル426は、ユーザが感知可能でなく、処理ユニットのアクティビティの変化(たとえば、低減)を正当化しない不快を表す。
【００６７】
電子デバイスの熱/温度プロファイルについて説明したが、ここで、いくつかの実施態様について熱管理を実行するための方法について説明する。
【００６８】
電子デバイスの熱管理のための例示的な方法
図5は、1つまたは複数のモデル(たとえば、知覚モデルおよび不快モデル)に基づいて熱管理を行うための方法の流れ図を示す。図5に示すように、本方法は、デバイスの温度を求める(505)。いくつかの実施態様では、温度を求めること(505)は、デバイスの温度を測定し、かつ/またはデバイスの温度を推定することを含むことができる。いくつかの実施態様では、デバイスの温度は、デバイスの表面/表層の温度とすることができる。いくつかの実施態様では、デバイスの温度は、デバイス内の処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)の温度とすることができる。いくつかの実施態様では、デバイスの温度は、デバイスの様々な構成要素(たとえば、表面、処理ユニット)のいくつかの温度の組合せとすることができる。
【００６９】
いくつかの実施態様では、本方法は、デバイスの温度を測定してデバイスの温度を求める(505)とき、デバイスの表面上のおよび/もしくは表面付近の専用温度センサ、ならびに/または1つもしくは複数の処理ユニット上のおよび/もしくはその処理ユニット付近の温度センサを用いることができる。異なる実施態様は、デバイスの温度を異なる形で測定することができる。
【００７０】
いくつかの実施態様では、本方法は、デバイスの温度を推定してデバイスの温度を求める(505)とき、デバイス上の1つもしくは複数の処理ユニットおよび/またはSOCの電力性能/状態から入力を取得してデバイスの温度を推定することができる。たとえば、本方法は、デバイスの1つまたは複数の構成要素(たとえば、処理ユニット、SoC)によってどれだけ多くの電流/電圧が引き出される/用いられるかを測定して、デバイスの温度を推定することができる。いくつかの実施態様では、温度推定モデルを用いてデバイスの温度を推定することができる。これらの温度推定モデルは、電圧、電流、動作周波数および/または動作時間に基づくことができる。
【００７１】
デバイスの温度が求められる(505)と、本方法は、ユーザ熱知覚モデルを適用する(510)。いくつかの実施態様では、ユーザ熱知覚モデルを適用すること(510)は、デバイスの求めた温度に基づいて、デバイスの静的知覚値および/または動的知覚値を含む値を計算することを含む。いくつかの実施態様では、ユーザ熱知覚モデルを適用することは、1つまたは複数の知覚値を計算することを含むことができる。いくつかの実施態様では、知覚値を求める(たとえば、計算する)ことは、デバイスの求めた温度に基づいて、上記で説明した式1、式2および/または式3を用いることを含む。
【００７２】
次に、本方法は、適用されたユーザ熱知覚モデルの結果に基づいて、ユーザ熱不快モデルを適用する(515)。異なる実施態様は、異なるユーザ熱不快モデルを用いることができる。1つの例では、ユーザ熱不快モデルは、第1の不愉快な不快レベル、第2の感知可能な不快レベル、および第3の感知不可能な不快レベルを含むことができる。ユーザ熱不快モデルの使用について以下でさらに説明する。
【００７３】
ユーザ熱不快モデルを適用した(515)後、本方法は、ユーザ熱不快モデルの結果に基づいて、デバイスに対し処理レベル制御(たとえば、ターボレベル制御)を適用する(520)。いくつかの実施態様では、処理レベル制御を適用すること(520)は、ユーザ熱不快レベルに基づいて、処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)に対する最大許容アクティビティを指定すること(520)を含む。いくつかの実施態様では、最大許容アクティビティは、処理ユニットの最大クロック速度または最大クロック周波数を指定することができる。
【００７４】
次に、本方法は、デバイスの熱管理を継続するべきか否かを判断する(525)。継続するべきである場合、本方法は505に戻り、デバイスの温度を求める。いくつかの実施態様では、本方法は、デバイスの温度の測定および/またはデバイスの温度の推定のいずれかによってデバイスの温度を求めることができる。いくつかの実施態様では、温度を求めること、モデルを適用すること、および処理レベル制御を適用することのいくつかの反復を実行することができる。いくつかの実施態様では、本方法は、デバイスの熱管理を継続しないと判断する(525)ときに終了する。
【００７５】
図6は、いくつかの実施態様において熱管理に用いられる様々なモデル(たとえば、知覚モデルおよび不快モデル)の図を示す。いくつかの実施態様では、図6で説明されるモデルは、図5の流れ図において適用することができる。
【００７６】
図6に示すように、熱知覚モデル605は、いくつかの実施態様において求めるおよび/または計算することができる様々な知覚値の例を示す。いくつかの実施態様では、知覚値を求める(たとえば、計算する)ことは、デバイスの求めた温度に基づいて、上記で説明した式1、式2および/または式3を用いることを含む。いくつかの実施態様では、これらの知覚値は入力温度に基づいて計算することができる。入力温度はデバイスの温度とすることができる。いくつかの実施態様では、デバイスの温度は、デバイスの表面/表層温度、および/またはデバイスの1つもしくは複数の処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)の温度を含むことができる。いくつかの実施態様では、デバイスの温度は、測定された温度および/または推定された温度とすることができる。いくつかの実施態様では、図5においてユーザ熱知覚モデルを適用する(510)ときに、熱知覚モデル605を用いることができる。
【００７７】
不快モデル610は、対応する知覚値に関連付けられる様々な不快レベルを示す。図6に示すように、知覚値が第1の知覚閾値制限(たとえば、S2)よりも大きいとき、第1の不快レベル(たとえば、L2)が指定される。知覚値が第1の知覚閾値制限(たとえば、S2)以下であり、かつ第2の知覚閾値制限(たとえば、S1)よりも大きいとき、第2の不快レベル(たとえば、L1)が指定される。知覚値が第2の知覚閾値制限(たとえば、S1)以下であり、かつ第3の知覚閾値制限(たとえば、0)よりも大きいとき、第3の不快レベル(たとえば、L0)が指定される。図6の例において、第1の不快レベルは不愉快な不快レベルであり、第2の不快レベルは感知可能な不快レベルであり、第3の不快レベルは感知不可能な不快レベルである。一方、異なる実施態様は、異なる数の不快レベルを有することを含めて、異なる不快レベルを用いることができる。いくつかの実施態様では、図5において不快知覚モデルを適用する(515)ときに、ユーザ不快知覚モデル610を用いることができる。
【００７８】
ターボレベル制御615(たとえば、処理ユニットレベル制御)は、デバイス内の1つまたは複数の処理ユニットに適用することができる様々な処理制御を示す。図6に示すように、第1の不快レベル(たとえば、L2)は処理ユニットの抑制に関連付けられる。いくつかの実施態様では、第1の不快レベルが指定される/デバイスに関連付けられているとき、熱管理は、処理ユニットに、その処理ユニットのアクティビティを低減する(たとえば、動作周波数を低減する)ように命令することができる。図6にさらに示すように、第2の不快レベル(たとえば、L1)は、アクティビティの増大が処理ユニットにおいて許可されないことに関連付けられる。いくつかの実施態様では、第2の不快レベルが指定される/デバイスに関連付けられているとき、熱管理は、処理ユニットに、その処理ユニットのアクティビティを増大させない(たとえば、動作周波数を維持する)ように命令することができる。処理ユニットは依然として、第2の不快レベルにあるとき、その処理ユニットのアクティビティを減少させることを許可され得る。図6は、第3の不快レベル(たとえば、L0)が、アクティビティの増大が処理ユニットにおいて許可されることに関連付けられることを示す。いくつかの実施態様では、第3の不快レベルが指定される/デバイスに関連付けられているとき、熱管理は、処理ユニットに、その処理ユニットのアクティビティを増大させる(たとえば、動作周波数を増大させる)ことが許可されることを知らせることができる。処理ユニットは依然として、第3の不快レベルにあるとき、自身のアクティビティを減少させることを許可され得る。いくつかの実施態様では、図5において処理レベル制御を適用する(520)ときに、ターボレベル制御615を用いることができる。
【００７９】
デバイスの熱管理を行うための特定の方法について説明したが、ここで、いくつかの実施態様について、熱管理を行うための一般的な方法について説明する。
【００８０】
電子デバイスの熱管理のための例示的な方法
図7は、1つまたは複数のモデル(たとえば、知覚モデルおよび不快モデル)に基づいて熱管理を行うための方法の流れ図を示す。図7に示すように、本方法は、電子デバイスの知覚値を求める(705)。いくつかの実施態様では、知覚値を求めること(705)は、電子デバイスの静的知覚値および/または動的知覚値を含む値を計算することを含む。いくつかの実施態様では、知覚値は、電子デバイスの温度および/または電子デバイスの温度変化率に基づく。いくつかの実施態様では、知覚値を求めることは、1つまたは複数の知覚値を計算することを含むことができる。いくつかの実施態様では、知覚値を求める(たとえば、計算する)ことは、上記で説明した式1、式2および/または式3を用いることを含む。
【００８１】
次に、本方法は、電子デバイスの求めた知覚値に基づいて、(いくつかの可能な不快レベルからの)ある不快レベルを電子デバイスに関連付ける(710)。いくつかの実施態様では、不快レベルを電子デバイスに関連付けること(710)は、(i)温度と、(ii)温度変化率とに基づいて、電子デバイスがこの電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定することを含む。異なる実施態様は、たとえば、第1の不愉快な不快レベル、第2の感知可能な不快レベルおよび第3の感知不可能な不快レベル等の異なる不快レベルを用いることができる。
【００８２】
不快レベルを電子デバイスに関連付けた(710)後、本方法は、関連付けられた不快レベルに基づいて、処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)に対する最大許容アクティビティを指定する(715)。いくつかの実施態様では、最大許容アクティビティは、処理ユニットの最大クロック速度または最大クロック周波数を指定することができる。本方法は、指定された最大許容アクティビティに基づいて、処理ユニットのアクティビティをさらに調整する(720)。いくつかの実施態様では、調整(720)は必要に応じて行われる。たとえば、指定された最大許容アクティビティに基づいて、処理ユニットは、(i)自身のアクティビティを低減する(たとえば、抑制する)か、同じアクティビティを維持する(たとえば、同じクロック速度またはクロック周波数を維持する)か、または自身のアクティビティを増大させる(たとえば、ターボモード、クロック速度またはクロック周波数を増大させる)ことができる。異なる実施態様は、調整を(行う場合)異なる形で行うことができる。いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティに対し調整が行われない。いくつかの実施態様では、図7の方法のいくつかの反復を実行することができる。
【００８３】
いくつかの実施態様では、熱管理ユニットの応答の感度は、ユーザによって構成可能および/または調整可能である。すなわち、いくつかの実施態様では、温度および温度変化率に起因して熱管理ユニットがどのように挙動するかは、単一の構成および/または感度によって制限されるのではなく、ユーザによって指定することができる。
【００８４】
熱管理ユニットの構成可能および/または調整可能な感度は、異なるユーザが温度および/または温度変化率に対し異なる感度を有する場合があることに起因して望ましい。たとえば、幼児および/または子供は、大人よりも温度および/または温度変化率に対し、より影響を受けやすい場合がある。同様に、若年成人(たとえば、大学生)は、より感度の低い神経終末を有する場合があるより熟年の大人のユーザ(たとえば、祖父母)よりも、温度変化および/または温度変化率の影響を受けやすい場合がある。
【００８５】
さらに、異なる電子デバイスは、異なる保護シェル(たとえば、ケース)で覆われる場合がある。これらの保護シェルは、電子デバイスによって生成される場合がある熱からの断熱層を提供する。このため、電子デバイスがケースで覆われているとき、そのようなケースを有しない電子デバイスと比較して、より高い温度および/または温度変化率を許容または許可することができる。結果として、熱管理ユニットの感度は、ユーザによって、ユーザおよび/または電子デバイスに関連付けられた特定の特性を考慮に入れるように構成可能および/または調整可能とすることができる。いくつかの実施態様では、熱管理ユニットの感度は、年齢、職業、地域(たとえば、乾燥地、湿地)、性別を含む、ユーザに関連付けられた1つまたは複数の特性に基づくことができる。
【００８６】
いくつかの実施態様では、熱管理ユニットの感度を調整および/または構成することは、式1〜式3の熱係数定数(たとえば、C0、C1、および/またはC2)のうちの1つまたは複数を指定することを含むことができる。
【００８７】
図8は、1つまたは複数の構成可能/調整可能なモデル(たとえば、知覚モデルおよび不快モデル)に基づいて電子デバイスの熱管理を行うための方法の流れ図を示す。図8に示すように、本方法は、電子デバイスの感度を指定するユーザ入力を受信する(805)。いくつかの実施態様では、電子デバイスの感度を指定することは、電子デバイスの熱管理を行うときに用いられるいくつかの知覚モデルから特定の知覚モデルを指定することを含む。知覚モデルは、ユーザの特定のタイプ(たとえば、子供、若年成人、熟年成人)および/または電子デバイスとともに用いることができるケース(存在する場合)のタイプを表すことができる。いくつかの実施態様では、知覚モデルは、電子デバイスの熱管理が温度変化および/または温度変化率にどの程度積極的に応答するかを指定する。いくつかの実施態様では、電子デバイスの感度を指定することは、式1〜式3の熱係数定数(たとえば、C0、C1、および/またはC2)のうちの1つまたは複数を指定することを含む。いくつかの実施態様では、熱管理ユニットの感度は、最小感度値および/または最大感度値の制限を受けることができる。これらの最小感度値および/または最大感度値は、電子デバイスの製造者によっておよび/または規制(たとえば、政府規制)によって指定することができる。熱係数定数を調整するための方法を図9において説明する。
【００８８】
図8にさらに示すように、本方法は、指定された感度を用いて電子デバイスの知覚値を求める(810)。いくつかの実施態様では、知覚値を求めること(810)は、電子デバイスの静的知覚値および/または動的知覚値を含む値を計算することを含む。いくつかの実施態様では、知覚値を求めることは、1つまたは複数の知覚値を計算することを含むことができる。いくつかの実施態様では、知覚値を求める(たとえば、計算する)ことは、上記で説明した式1、式2および/または式3を用いることを含む。
【００８９】
次に、本方法は、電子デバイスの求めた知覚値に基づいて、不快レベルを電子デバイスに関連付ける(815)。いくつかの実施態様では、不快レベルを電子デバイスに関連付けること(815)は、(i)温度と、(ii)温度変化率とに基づいて、電子デバイスがこの電子デバイスのユーザにとってどの程度熱的に不快であるかを指定することを含む。異なる実施態様は、たとえば、第1の不愉快な不快レベル、第2の感知可能な不快レベルおよび第3の感知不可能な不快レベル等の異なる不快レベルを用いることができる。
【００９０】
不快レベルを電子デバイスに関連付けた(815)後、本方法は、関連付けられた不快レベルに基づいて、処理ユニットに対する最大許容アクティビティを指定する(820)。いくつかの実施態様では、最大許容アクティビティは、処理ユニットの最大クロック速度または最大クロック周波数を指定することができる。本方法は、指定された最大許容アクティビティに基づいて、処理ユニットのアクティビティをさらに調整する(825)。いくつかの実施態様では、調整(825)は必要に応じて行われる。たとえば、指定された最大許容アクティビティに基づいて、処理ユニットは、(i)自身のアクティビティを低減する(たとえば、抑制する)か、同じアクティビティを維持する(たとえば、同じクロック速度またはクロック周波数を維持する)か、または自身のアクティビティを増大させる(たとえば、ターボモード、クロック速度またはクロック周波数を増大させる)ことができる。異なる実施態様は、調整を(行う場合)異なる形で行うことができる。いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティに対し調整が行われない。いくつかの実施態様では、図8の方法のいくつかの反復を実行することができる。
【００９１】
いくつかの実施態様では、熱係数定数の値を調整することができる。このため、いくつかの実施態様では、熱係数定数は一定でない。熱係数定数の値の調整は、動的に(たとえば、デバイスおよび/または熱管理の動作中に)行うことができる。ユーザおよび/またはデバイス(たとえば、処理ユニット、熱管理ユニット)によって、これらの熱係数定数の1つまたは複数の値を調整することができる。いくつかの実施態様では、熱係数定数の値を調整することによって、熱管理ユニットがデバイスの温度変化にどの程度応答するかを決めることができる。
【００９２】
図9は、熱係数定数の1つまたは複数の値を調整するための方法の流れ図を示す。図9に示すように、本方法は、熱係数定数のための初期値集合を用いる(905)。これらの値は、製造者によって初期指定することもできるし、ユーザによって初期指定することもできる。次に、本方法は、熱係数定数の指定された集合を用いて、デバイスの熱管理を行う(910)。いくつかの実施態様では、本方法は、本開示において説明された熱管理方法のうちの任意のものを用いてデバイスの熱管理を行うことができる(910)。いくつかの実施態様では、熱管理を行うことは、上記で説明した式1、式2および/または式3を用いることを含む。
【００９３】
次に、本方法は、ユーザによるデバイスの快/不快レベルのフィードバックを受信する(915)。異なる実施態様は、快/不快レベルのフィードバックを異なる形で受信することができる。いくつかの実施態様では、ユーザは、デバイスがどの程度快および/または不快であるかを格付けし(たとえば、星、数値(1〜10))、それによってユーザによりデバイスの快適レベルのフィードバックを与えることによって、デバイスの熱的な快および/または不快の入力を自発的に与えることができる。いくつかの実施態様では、デバイスは、デバイスの快/不快レベルのフィードバックについてユーザに問い合わせることができる(たとえば、デバイスが一定期間にわたってターボモードで動作しているとき、デバイスがL1またはL2に近づいているとき)。
【００９４】
次に、本方法は、受信したフィードバックが現在のモデル(たとえば、知覚モデル、不快モデル)の出力と一致するか否かを判断する(920)。たとえば、本方法は、ユーザによるデバイスの快レベルが、熱管理によって用いられている不快モデルの出力と一致するか否かを判断する。一致する場合、本方法は910に進み、デバイスの熱管理の実行を継続する。
【００９５】
一方、本方法が、受信したフィードバックが現在のモデルの出力に一致しないと判断する(920)とき、本方法は、熱係数定数の1つまたは複数の値を調整する(925)。異なる実施態様は値を異なる形で調整することができる。以下のTable 1(表1)は、熱係数定数の1つまたは複数の値に対し行うことができる様々な例示的な調整を示す。調整が行われると、本方法は910に戻ってデバイスの熱管理の実行を継続する。いくつかの実施態様では、図9の方法のいくつかの反復を実行することができる。さらに、図9の方法の動作は、任意の時点において停止することができる。いくつかの実施態様では、熱係数定数の値の調整間の時間も変動する場合があることにも留意するべきである。
【００９６】
以下のTable 1(表1)は、図9の方法の間に熱係数定数の1つまたは複数の値に対して行うことができる例示的な調整を示す。
【００９７】
【表１】
0006273299.tif 000005
【００９８】
Table 1(表1)に示すように、デバイスの温度が安定しており(たとえば、概ね同じままであり、変化しない)、かつユーザ不快の入力が不快モデルの出力よりも大きい場合、熱係数定数C0を増大させることができる。一方、デバイスの温度が安定しており、かつユーザ不快の入力が不快モデルの出力未満である場合、熱係数定数C0を減少させることができる。
【００９９】
同様にTable 1(表1)に示されるように、デバイスの温度が変化し、かつユーザ不快の入力が不快モデルの出力よりも大きいとき、熱係数定数C2を増大させることができる。一方、デバイスの温度が変化しており、かつユーザ不快の入力が不快モデルの出力未満である場合、熱係数定数C2を減少させることができる。
【０１００】
いくつかの実施態様では、熱係数定数の値の調整は、上記で説明した式1、式2および/または式3の熱係数定数の調整である。
【０１０１】
電子デバイスの熱管理の方法の一般的な概観について説明してきたが、ここで、図10〜図11を参照して、電子デバイスの熱管理のためのより詳細な方法について以下に説明する。
【０１０２】
図10は、いくつかの実施態様において熱管理ユニットが実行することができる方法の流れ図を示す。特に、図10は、いくつかの実施態様において、熱管理ユニットが処理ユニットのアクティビティを低減および/または制限するために実行することができる方法の流れ図を示す。図10に示すように、本方法は、電子デバイスの温度および電子デバイスの温度変化率を求める(1005)。
【０１０３】
異なる実施態様は、温度および温度変化率を異なる形で求めることができる。いくつかの実施態様では、温度および温度変化率は、電子デバイスの外面部分(たとえば、画面、外表面)の温度および温度変化率である。いくつかの実施態様では、温度および温度変化率は、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)の温度および温度変化率である。いくつかの実施態様では、温度および温度変化率を求めることは、電子デバイスの温度および温度変化率を計算および/または推定することを含む。1つまたは複数のセンサ(たとえば、温度センサ)を用いて、電子デバイスの温度および/または温度変化率を測定および/または推定することができる。これらのセンサは、電子デバイス内および/または電子デバイスの周囲の任意の場所に位置することができる。
【０１０４】
次に、本方法は、電子デバイスの温度が温度閾値を満たしているか否かを判断する(1010)。いくつかの実施態様では、温度閾値は、電子デバイスの外側の表面部分の最大許容温度である。いくつかの実施態様では、電子デバイスの外側の表面部分の最大許容温度は45℃とすることができる。温度閾値は、電子デバイスの処理ユニットによって異なることができる。
【０１０５】
本方法は、電子デバイスの温度が温度閾値を満たしていない(たとえば、電子デバイスの温度が温度閾値よりも高い)と判断する(1010)と、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)のアクティビティを減少させること(1025)に進む。いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティを減少させることは、処理ユニットのクロック速度またはクロック周波数を減少させることを含む。いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティは、電子デバイスの温度が温度閾値を満たすまで減少される。たとえば、処理ユニットのアクティビティを、電子デバイスの温度が温度閾値以下になる(たとえば、電子デバイスの外側の表面部分の温度が45℃以下になる)まで減少させることができる。
【０１０６】
一方、本方法は、電子デバイスの温度が温度閾値を満たしている(たとえば、電子デバイスの温度が温度閾値未満である)と判断する(1010)と、電子デバイスの温度変化率が温度変化率閾値を満たしているか否かを判断すること(1015)に進む。いくつかの実施態様では、本方法は、電子デバイスの温度変化率(たとえば、電子デバイスの外側の表面部分の温度変化率)が0.05℃/秒以下であるか否かを判断する。いくつかの実施態様では、温度変化率が処理ユニットに対応するとき、温度変化率閾値は異なる場合がある。
【０１０７】
本方法は、温度変化率が温度変化率閾値を満たしていない(たとえば、電子デバイスの温度が温度閾値よりも高い)と判断する(1015)と、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)のアクティビティを減少させること(1025)に進む。異なる実施態様は、処理ユニットのアクティビティを異なる形で減少させることができる。
【０１０８】
一方、本方法は、温度変化率が温度変化率閾値を満たしていると判断する(1015)と、電子デバイスの処理ユニットのアクティビティを増大させることを許可することができる(1020)。いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティは同じままとすることができる。いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティを増大させることができる。処理ユニットのアクティビティは、追加の処理能力が必要とされるとき(たとえば、ビデオ処理を行うとき、ゲームをプレイするとき)に増大させることができる。処理ユニットのアクティビティは、温度変化率がもはや温度変化率閾値を満たさなくなるまで増大させることができる。たとえば、いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティは、温度変化率が0.05℃/秒に達するまで増大させることができる。いくつかの実施態様では、図10の方法のいくつかの反復を実行することができる。
【０１０９】
いくつかの実施態様では、熱管理ユニットは動作およびアクティビティを制御および規制する。そのような例では、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)のうちの1つまたは複数が、アクティビティを増大させる前に熱管理ユニットからの承認または認可を要求することができる。図11は、いくつかの実施態様における、熱管理ユニットが、1つまたは複数の処理ユニットがアクティビティを増大させることを許可するか否かを判断するために実行することができる方法の流れ図を示す。
【０１１０】
特に、図11は、いくつかの実施態様における、熱管理ユニットが、処理ユニットのアクティビティにおける増大を許可または拒否するために実行することができる方法の流れ図を示す。図11に示すように、本方法は、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)のアクティビティを増大させることの要求を受信する(1105)。たとえば、本方法は、ユーザがさらなる処理力を要求する動作(たとえば、ゲーム、ビデオのプレイ、または追加のアプリケーションの開始)を実行することに応答して、処理ユニットのうちの1つまたは複数が自身のアクティビティを増大させる必要があるときに、そのような要求を受信することができる(1105)。
【０１１１】
次に、本方法は、電子デバイスの温度が温度閾値を満たしているか否かを判断する(1110)。いくつかの実施態様では、温度が温度閾値を満たすか否かを判断することは、電子デバイスの温度を求めることを含む。電子デバイスの温度を求めることは、電子デバイスの温度を測定および/または推定することを含むことができる。デバイスの温度は、電子デバイス内の処理ユニットの温度、および/または電子デバイスの外側の表面部分の温度とすることができる。いくつかの実施態様では、温度閾値は、電子デバイスの外側の表面部分の最大許容温度である。いくつかの実施態様では、電子デバイスの外側の表面部分の最大許容温度は45℃とすることができる。温度閾値は、電子デバイスの処理ユニットによって異なることができる。1つまたは複数のセンサ(たとえば、温度センサ)を用いて、電子デバイスの温度および/または温度変化率を測定および/または推定することができる。これらのセンサは、電子デバイス内のおよび/または電子デバイスの周囲の任意の場所に位置することができる。
【０１１２】
本方法は、電子デバイスの温度が温度閾値を満たしていない(たとえば、電子デバイスの温度が温度閾値よりも高い)と判断する(1110)と、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)のアクティビティを増大させることの要求を拒否すること(1125)に進む。
【０１１３】
一方、本方法は、電子デバイスの温度が温度閾値を満たしている(たとえば、電子デバイスの温度が温度閾値未満である)と判断する(1110)と、電子デバイスの温度変化率が温度変化率閾値を満たしているか否かを判断すること(1115)に進む。いくつかの実施態様では、本方法は、電子デバイスの温度変化率(たとえば、電子デバイスの外側の表面部分の温度変化率)が0.05℃/秒以下であるか否かを判断する。いくつかの実施態様では、温度変化率が処理ユニットに対応するとき、温度変化率閾値は異なる場合がある。本方法は、温度変化率が温度変化率閾値を満たしていないと判断する(1115)と、電子デバイスの処理ユニット(たとえば、CPU、GPU)のアクティビティを増大させることの要求を拒否すること(1125)に進む。
【０１１４】
一方、本方法は、温度変化率が温度変化率閾値を満たしていると判断する(1115)と、電子デバイスの処理ユニットのアクティビティを増大させることの要求を承認する(1120)。熱管理ユニットによって要求が承認されると(1120)、処理ユニットは自身のアクティビティを増大させる(たとえば、クロック速度またはクロック周波数を増大させる)ことができる。いくつかの実施態様では、処理ユニットは、自身のアクティビティを部分的に増大させることもできるし、自身のアクティビティを自身の最大能力まで増大させることもできる。処理ユニットのアクティビティは、温度変化率がもはや温度変化率閾値を満たさなくなるまで、または温度がもはや温度閾値を満たさなくなるまで(たとえば、最大許容温度に達するまで)増大させることができる。たとえば、いくつかの実施態様では、処理ユニットのアクティビティは、温度変化率が0.05℃/秒に達するまで、または電子デバイスの外側の表面部分の温度が45℃に達するまで増大させることができる。いくつかの実施態様では図11の方法のいくつかの反復を実行することができる。
【０１１５】
例示的な熱管理ユニット
上記の図では、熱管理ユニットに対し数多くの言及が行われている。熱管理ユニットは、多くの方法でパッケージ内に実装することができる。図12は、ダイパッケージ(たとえば、SiP、SoG)内に存在することができる熱管理ユニット1200を概念的に示す。熱管理ユニット1200は、プロセッサ、処理ユニットおよび/または処理回路とすることができる。たとえば、熱管理ユニット1200は、ダイ(たとえば、プロセッサ)の回路の一部とすることもできるし、パッケージ内の独自のダイ内に存在することもできる。熱管理ユニット1200は、コンピュータ/プロセッサ可読記憶媒体内に記憶されるコードとすることもできる。熱管理ユニット1200は、半導体デバイス、システムおよび/またはパッケージとすることもできるし、パッケージ内のいくつかの回路および/または1つもしくは複数のシリコン(Si)ダイにわたって分散された、半導体デバイス、システムおよび/またはパッケージの一部とすることもできる。
【０１１６】
図12に示すように、熱管理ユニット1200は、熱管理(TM)論理回路/モジュール1202と、温度センサインターフェースモジュール1204と、コントローラインターフェースモジュール1208と、チップ/ダイインターフェースモジュール1210とを備える。TM論理回路/モジュール1202は、パッケージ内の1つまたは複数のシリコンダイの温度およびアクティビティを制御および管理することによって、ダイおよび/またはパッケージの熱管理を実行する。TM論理回路/モジュール1202は、上記で説明した技法を利用して、パッケージ内の1つまたは複数のシリコンダイの温度およびアクティビティを制御および管理することができる。これには、熱モデル、プロファイルおよびルックアップテーブルを用いることが含まれる。
【０１１７】
TM論理回路/モジュール1202は温度センサインターフェースモジュール1204に結合することができ、温度センサインターフェースモジュール1204は、TM論理モジュール1202が温度センサ1212からデータを受信することを可能にする。図12に示すように、TM論理回路/モジュール1202はコントローラインターフェースモジュール1208にさらに結合することができ、コントローラインターフェースモジュール1208は、TM論理回路/モジュール1202がコントローラ1216(たとえば、メモリコントローラ、アクティビティコントローラ)と往復して通信することを可能にする。TM論理回路/モジュール1202はチップ/ダイインターフェースモジュール1210にも結合することができ、チップ/ダイインターフェースモジュール1210は、TM論理回路/モジュール1202が1つまたは複数のダイ1218(たとえば、シリコンダイ)と通信することを可能にする。1つまたは複数のダイ1218は、中央処理装置(CPU)および/またはグラフィック処理ユニット(GPU)を備えることができる。1つまたは複数のダイ1218は、ダイパッケージ内にカプセル化することができる。いくつかの実施態様では、ダイ1218からの各ダイはそれぞれのダイパッケージ内に存在することができる。
【０１１８】
TM論理回路/モジュール1202はまた、温度回路/モジュール1220と、アクティビティ回路/モジュール1224と、熱モデル/プロファイル回路/モジュール1226とを備えることができる。温度回路/モジュール1220は、温度データを解析するためのものである。アクティビティ回路/モジュール1224は、1つまたは複数のダイのアクティビティを決定および制御するためのものである。これは、ダイのアクティビティを増大させるべきかまたは減少させるべきか(たとえば、CPUおよび/またはGPUのアクティビティを増大させるかまたは減少させるか)を含む。いくつかの実施態様では、ダイ(たとえば、プロセッサ)のアクティビティの制御は、知覚値および/または不快レベルに基づく。熱モデル/プロファイル回路/モジュール1226は、熱プロファイルに関連するデータを記憶し、かつ/またはパッケージをモデル化するためのものである。TM論理回路/モジュール1202は、静的知覚モデル、動的知覚モデル、および/または不快モデルを含む熱知覚回路/モジュール(たとえば、図2の熱知覚モジュール200)とすることができる。これらのモデルは、温度回路/モジュール1220、アクティビティ回路/モジュール1224および/または熱モデル/プロファイル回路/モジュール1226の一部とすることができる。たとえば、熱モデル/プロファイル回路/モジュール1226は、知覚値(たとえば、静的知覚値、動的知覚値)、および/または不快レベルのうちのいくつかまたはすべてを計算する/求めることができる。
【０１１９】
温度センサ(たとえば、温度センサ1212)は、温度(たとえば、処理ユニットの温度)を測定するためのセンサである。温度センサは、ダイの一部とする(たとえば、ダイの回路に組み込む)こともできるし、ダイと別個にすることもできる。温度センサは、ダイまたはダイパッケージ(たとえば、ダイを含むパッケージ)の内部または外部に位置することができる。
【０１２０】
例示的な電子デバイス
図13は、上記の集積回路、ダイまたはパッケージのうちの任意のものと一体化することができる様々な電子デバイスを示す。たとえば、携帯電話1302、ラップトップコンピュータ1304、位置固定端末1306、眼鏡1308および腕時計1310が、本明細書において説明するような集積回路(IC)1300を備えることができる。IC1300は、たとえば、本明細書において説明するような集積回路、ダイまたはパッケージのうちの任意のものとすることができる。図13に示すデバイス1302、1304、1306は例示にすぎない。携帯デバイス、ハンドヘルドパーソナルコミュニケーションシステム(PCS)ユニット、携帯情報端末等の携帯用データユニット、GPS対応デバイス、ナビゲーションデバイス、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、娯楽ユニット、メーター読取り機器等の位置固定データユニット、通信デバイス、スマートフォン、タブレットコンピュータ、またはデータもしくはコンピュータ命令もしくはそれらの任意の組合せを記憶するかもしくは取り出す任意の他のデバイスを含むがこれらに限定されない他の電子デバイスも、IC1300を特徴とすることができる。
【０１２１】
図1、図2、図3、図4、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12および/または図13に示す構成要素、ステップ、特徴および/または機能のうちの1つまたは複数を再構成し、かつ/または組み合わせて、単一の構成要素、ステップ、特徴または機能にすることもできるし、それらをいくつかの構成要素、ステップまたは機能において実現することもできる。本発明から逸脱することなく、さらなる要素、構成要素、ステップおよび/または機能も加えることができる。
【０１２２】
図に示す構成要素、ステップ、特徴および/または機能のうちの1つまたは複数を再構成し、かつ/または組み合わせて、単一の構成要素、ステップ、特徴または機能にすることもできるし、それらをいくつかの構成要素、ステップまたは機能において実現することもできる。本明細書において開示される新規の特徴から逸脱することなく、さらなる要素、構成要素、ステップおよび/または機能も加えることができる。図に示す装置、デバイスおよび/または構成要素は、図に示す方法、特徴またはステップのうちの1つまたは複数を実行するように構成することができる。本明細書に記載の新規のアルゴリズムも効果的にはソフトウェアで実施し、かつ/またはハードウェアに埋め込むことができる。
【０１２３】
「例示的な」という用語は、本明細書において、「例、事例、説明としての役割を果たす」ことを意味するように用いられる。本明細書において「例示的」であるものとして記載される任意の実施態様または態様は必ずしも、本開示の他の態様よりも好ましいかまたは有利であると解釈されない。同様に、「態様」という用語は、本開示のすべての態様が、検討した特徴、利点または動作モードを含むことを必要とするものではない。「結合される」という用語は、本明細書において、2つの物体間を直接または間接的に結合することを指す。たとえば、物体Aが物体Bに物理的に接触し、物体Bが物体Cに接触する場合、物体Aおよび物体Cは、互いに直接物理的に接触していない場合であっても依然として、互いに結合されているとみなされる。「ダイパッケージ」という用語は、カプセル化またはパッケージ化されている集積回路ウェハを指すのに用いられる。
【０１２４】
また、実施形態は、フローチャート、流れ図、構造図またはブロック図として表されるプロセスとして記載される場合があることに留意されたい。フローチャートは、動作を連続プロセスとして記載する場合があるが、動作のうちの多くは並列にまたは同時に行うことができる。さらに、動作の順序を再構成することができる。プロセスは、そのプロセスの動作が完了すると終了する。プロセスは、方法、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム等に対応する場合がある。プロセスが関数に対応するとき、プロセスの終了は、関数が呼び出し関数または主関数に戻ることに対応する。
【０１２５】
当業者であれば、本明細書に開示される実施形態と併せて記載された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムを、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは両方の組合せとして実施することができることをさらに理解するであろう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの交換可能性を明確に示すために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップは、それらの機能の観点から包括的に上記で説明された。そのような機能がソフトウェアとして実施されるかまたはハードウェアとして実施されるかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計制約に応じて決まる。
【０１２６】
本明細書に記載される本発明の様々な特徴は、本発明から逸脱することなく様々なシステムにおいて実施することができる。本開示の上記の態様は例にすぎず、本発明を限定するものとして解釈されないことに留意するべきである。本開示の態様の記載は、説明を意図し、特許請求の範囲の範囲を限定することを意図していない。したがって、本教示は、他のタイプの装置に容易に適用することができ、多くの代替形態、変更形態および変形形態は当業者に明らかであろう。
【符号の説明】
【０１２７】
100  電子デバイス
102  中央処理装置(CPU)
104  グラフィック処理ユニット(GPU)
106  熱管理(TM)ユニット
108  熱知覚モジュール/回路
200  熱知覚モジュール/回路
202  静的知覚モデル
204  動的知覚モデル
206  不快モデル
302  第1の期間
304  第2の期間
306  第3の期間
308、312  通常周波数
310  ターボ周波数
320  デバイス表層温度が45℃よりも高い温度を有する期間
【図１】
0006273299.tif 000006
【図２】
0006273299.tif 000007
【図３】
0006273299.tif 000008
【図４】
0006273299.tif 000009
【図５】
0006273299.tif 000010
【図６】
0006273299.tif 000011
【図７】
0006273299.tif 000012
【図８】
0006273299.tif 000013
【図９】
0006273299.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
0006273299.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
0006273299.tif 000018