(57)【要約】  システムおよび方法は、仮想現実ヘッドセットなどの電子ヘッドセットの熱管理に関する。電子ヘッドセットは、処理システムを保持できる本体を含む。ヒートスプレッダは、本体に取り付けられ、チムニーを含む。チムニーは、処理システムにより生成された熱を放散するように設計される。ヒートスプレッダは、ユーザの皮膚と接触できる電子ヘッドセットの外側表面上で知覚された熱に基づいてチムニーを広げるように制御することができる。チムニーは、空隙を含み、受動的な冷却システムを提供する。
2018529289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理システムを備える本体と、
前記本体に取り付けられるヒートスプレッダであって、前記処理システムにより生成された熱を放散するように構成されたチムニーを備えるヒートスプレッダと
を備える電子ヘッドセット。
【請求項２】
前記ヒートスプレッダは、前記本体の外側部分に取り付けられ、前記外側部分が、ユーザの前頭部により接触可能な前記本体の内側部分から変位されている、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項３】
前記本体の前記外側部分は金属板を備える、請求項２に記載の電子ヘッドセット。
【請求項４】
前記ヒートスプレッダの内側部が前記本体に取り付けられ、また前記ヒートスプレッダは、前記ヒートスプレッダの側壁により前記ヒートスプレッダの前記内側部に結合された外側部をさらに備える、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項５】
ユーザの皮膚により知覚可能な前記電子ヘッドセットの外側表面温度が閾値温度を超えた場合は前記チムニーが展開され、前記外側表面温度が前記閾値温度を超えない場合は前記チムニーが畳まれるように、前記チムニーのサイズは調整可能である、請求項４に記載の電子ヘッドセット。
【請求項６】
前記チムニーが展開されるとき、前記ヒートスプレッダの前記側壁は延ばされ、また前記チムニーが畳まれるとき、前記ヒートスプレッダの前記側壁は畳まれる、請求項５に記載の電子ヘッドセット。
【請求項７】
前記処理システムの温度が、前記外側表面温度を超えている、請求項５に記載の電子ヘッドセット。
【請求項８】
前記外側表面温度に基づいて、前記チムニーの前記サイズを調整するように構成された制御システムを備える、請求項４に記載の電子ヘッドセット。
【請求項９】
前記ヒートスプレッダの少なくとも一部分は、ゴムケーシング内に格納される、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項１０】
前記チムニーは空隙を備える、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項１１】
ゲーム、マルチメディア、または仮想現実アプリケーションのうちの１つまたは複数のものに関して構成される、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項１２】
電子ヘッドセットの熱管理の方法であって、
前記電子ヘッドセットの本体の外側表面温度を測定するステップであって、前記本体が処理システムを備える、ステップと、
前記外側表面温度に応じて、前記処理システムにより生成された熱を放散するように、前記本体に取り付けられたヒートスプレッダを制御するステップであって、前記ヒートスプレッダがチムニーを備える、ステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記ヒートスプレッダは、前記本体の外側部分に取り付けられ、前記外側部分は、ユーザの前頭部により接触可能な前記本体の内側部分から変位されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記本体の前記外側部分は金属板を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ヒートスプレッダの内側部を前記本体に取り付けるステップを含み、また前記ヒートスプレッダが、前記ヒートスプレッダの側壁により前記ヒートスプレッダの前記内側部に結合される外側部をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ヒートスプレッダを制御する前記ステップは、ユーザの皮膚により知覚できる前記電子ヘッドセットの前記外側表面温度が閾値温度を超えた場合は前記チムニーを展開し、前記外側表面温度が前記閾値温度を超えない場合は前記チムニーを畳むことによって、前記チムニーのサイズを調整するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ヒートスプレッダの前記側壁を延ばすことによって前記チムニーを展開し、前記ヒートスプレッダの前記側壁を畳むことによって、前記チムニーを畳むステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記処理システムの温度が、前記外側表面温度を超える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記ヒートスプレッダの少なくとも一部分は、ゴムケーシング内に格納される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記チムニーは空隙を備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
電子ヘッドセットの処理システムを収容するための手段と、
前記処理システムにより生成された熱を放散するための手段と
を備えるシステム。
【請求項２２】
熱を放散するための前記手段は、チムニーを備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
ユーザの皮膚により知覚できる前記電子ヘッドセットの外側表面温度に基づいて、放散するための前記手段をフレキシブルに展開するための手段を備える、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される態様は、装着型電子デバイスに関する。より詳細には、例示的な態様は、電子ヘッドセットの熱管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
装着型技術は、可搬型コンピューティングデバイスのますます普及している分野である。スマートウォッチ、電子ヘッドセットなど、ユーザの身体に装着または取り付けることのできる電子デバイスは、健康およびフィットネス、ゲーム、ナビゲーション、通信、マルチメディアアプリケーションなど、数多くの応用分野を有する。装着型電子デバイスは、スタンドアロンで使用するように、または１つもしくは複数の他のデバイス（たとえば、携帯電話、ラップトップ、タブレットなどの可搬型デバイス、および／またはテレビジョンセット、ゲーム機、ネットワークハブなどの固定デバイスなど）とともに使用するように設計することができる。
【０００３】
装着型電子デバイスの機能および用途の数が増加するにつれて、装着型電子デバイスの複雑さもまた増加する。たとえば、電子ヘッドセットは、ゲーム、仮想現実などに適用されることが当技術分野で知られている。以前においては、電子ヘッドセットは、表示するだけのデバイスとして設計されており、デバイスは、表示画面、運動センサなどを含むが、ヘッドセットの処理の必要性は、可搬型である必要も、ユーザの身体に有線でつなぐ必要もない外部デバイスによって処理され得るので、重要な処理機能を含まない可能性があった。しかし、技術の進歩に伴い、電子ヘッドセットは、電子ヘッドセットの全体的な処理の必要性、またはその重要な部分に対処することができるより自立型のデバイスへと進化している。
【０００４】
電子ヘッドセットの複雑さが増加すると、電力消費およびそれに付随する熱生成の増加を生ずる。たとえば、処理の必要性の重要な部分（たとえば、グラフィックス処理、デジタル信号処理、ディスプレイドライバなど）を処理するように設計され組み込まれた処理システムを備えた仮想現実ヘッドセットは、動作中に非常に熱くなり始める可能性がある。仮想現実ヘッドセットは、たとえば、ユーザの前頭部に取り付けられるように設計されているので、動作中に生成された熱は、不快なものとなり、比較的短時間で、さらに耐えがたくなる可能性がある。
【０００５】
しかし、能動的な冷却システム（ファンなど）をヘッドセットに一体化するのは可能ではないが、それは、そのような冷却解決策は、それ自体で電力を消費し（どの可搬型デバイスにおいても付加的なもの（ｐｒｅｍｉｕｍ）として認識される）、ユーザ体験を損なうことになる雑音および振動を生成するおそれもあるからである。したがって、電子ヘッドセットの性能は、電子デバイスの温度特性を制御するために制限され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、性能、電力、およびユーザ体験など、装着型電子デバイスの他の態様を損なうことのない良好な熱管理が、当技術分野で求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な態様は、仮想現実ヘッドセットなどの電子ヘッドセットの熱管理のためのシステムおよび方法を対象とする。電子ヘッドセットは、処理システムを保持できる本体を含む。ヒートスプレッダが本体に取り付けられ、ヒートスプレッダはチムニーを含む。ヒートスプレッダは、処理システムにより生成された熱を放散するように設計される。ヒートスプレッダは、電子ヘッドセットの外側表面の温度に基づき、チムニーを広げる、または畳むことによって制御される、またはフレキシブルに展開することができ、外側表面は、ユーザの皮膚に接触することができる。チムニーは空隙を含み、また受動的な冷却システムを提供する。
【０００８】
例示的な態様は、処理システムを備える本体を備える電子ヘッドセットを対象とする。ヒートスプレッダは本体に取り付けられ、ヒートスプレッダは、処理システムにより生成された熱を放散するように構成されたチムニーを備える。
【０００９】
別の例示的な態様は、電子ヘッドセットの熱管理の方法を対象とし、方法は、電子ヘッドセットの本体の外側表面温度を測定するステップであって、本体は処理システムを備える、ステップと、外側表面温度に応じて、処理システムにより生成された熱を放散するように、本体に取り付けられたヒートスプレッダを制御するステップであって、ヒートスプレッダはチムニーを備える、ステップとを含む。
【００１０】
さらに別の例示的な態様は、電子ヘッドセットの処理システムを収容するための手段と、処理システムにより生成された熱を放散するための手段とを備えるシステムを対象とする。
【００１１】
添付図面は、本発明の諸態様の説明を支援するために提示されており、本発明の諸態様を限定するのではなく、例示するためだけに提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】従来の電子ヘッドセットの概略的な上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの電子ヘッドセットの熱管理に対するプロセスを示す図である。
【図２Ａ】ヒートスプレッダを含む例示的な電子ヘッドセットの概略的な上面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの例示的な電子ヘッドセットの熱管理に対するプロセスを示す図である。
【図３】本開示の諸態様による熱管理の別のプロセスを示す図である。
【図４】有利には本開示の一態様が使用され得る例示的なワイヤレスデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の諸態様が、本発明の特有の態様を対象とする以下の記述、および関連する図面において開示される。本発明の範囲から逸脱することなく、代替態様が考案され得る。さらに、本発明のよく知られた要素は、本発明の関連する細部が曖昧にならないように、詳細に述べられない、または除外されることになる。
【００１４】
「例示的な」という用語は、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）、実例（ｉｎｓｔａｎｃｅ）、例示（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として働く」ことを意味するように本明細書で使用される。本明細書で「例示的」として述べられるいずれの態様も、必ずしも、他の態様に対して好ましい、または有利であると解釈されるものではない。同様に、「本発明の態様」という用語は、本発明のすべての態様が、議論される特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
【００１５】
本明細書で使用する用語は、特定の態様のみを説明する目的のためのものであり、本発明の態様の限定であることを意図しない。本明細書で使用される場合、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」という単数形は、文脈が明確に他の形を示していない限り、複数形も同様に含むように意図されている。本明細書で使用される場合、「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、および／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、述べられた機能、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在もしくは追加を排除するものではないことをさらに理解されたい。
【００１６】
さらに、多くの態様は、たとえば、コンピューティングデバイスの要素により実施される一連のアクションに関して述べられる。本明細書で述べられる様々なアクションは、特定の回路（たとえば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）など）により、１つまたは複数のプロセッサにより実行されるプログラム命令により、またはその両方の組合せにより実施され得ることを理解されたい。さらに、本明細書で述べられるこれらの一連のアクションは、実行されると、関連するプロセッサに、本明細書で述べられる機能を実施させるコンピュータ命令の対応する組を記憶させた、任意の形のコンピュータ可読記憶媒体において完全に実施されるものと考えることができる。したがって、本発明の様々な態様は、いくつかの異なる形態で実施することができるが、そのすべてが、特許請求される主題の範囲に含まれるように企図されている。さらに、本明細書で述べられる態様の各々に対して、いずれのそのような態様の対応する形態も、たとえば、述べられたアクションを実施する「ように構成された論理」として、本明細書で述べることができる。
【００１７】
例示的な態様は、装着型電子デバイスに対するヒートスプレッダを対象とする。たとえば、電子ヘッドセットに対するヒートスプレッダが開示され、ヒートスプレッダは、電子ヘッドセットのヘッドストラップ内に設けられた中空のチムニーを含むことができる。ヒートスプレッダは、ヘッドセットの外側部分に取り付ける、または結合することができ、ヘッドセットの反対の内側部分は、ユーザの前頭部に近接している。ヒートスプレッダ、ならびにヘッドセットは、ゴムなどの断熱材料から作られた密閉容器の中に格納することができる。したがって、ユーザの前頭部に接触するヘッドセットの部分は、熱を遮断するゴムの密閉容器内に設けられることになる。
【００１８】
ヒートスプレッダは、ヘッドセットにより生成された熱を放散するように設計される。たとえば、ヘッドセットは、組み込まれた処理システム（たとえば、半導体チップまたはダイ上のシステムオンチップ（ＳｏＣ）として設計されたもの）を含むことができる。たとえば、ヘッドセットの動作中になど、処理システムにより生成された熱は、ヘッドセットの外側部分上のヒートスプレッダへと伝達され、したがって、ユーザに近接しているヘッドセットの内側部分が過熱するのを阻止することができる。
【００１９】
例示的な態様では、ヒートスプレッダ内に設けられるチムニーのサイズを制御することができる（たとえば、チムニーを広げる、または後退させる／畳むことができる）。制御システムまたは状態マシンは、ヘッドセットの様々な部分で感知された温度に基づき、チムニーのサイズを制御するように実施することができる。ヒートスプレッダとヘッドセットを組み合わせると、処理システムにより生成される熱を、ユーザの皮膚に接触し得る内側部分で現れる熱よりも高くすることができる。さらなる態様では、ヒートスプレッダの外側部分は、別の断熱層（たとえば、透明な、可撓性のあるナイロン層）で覆うことができて、ヒートスプレッダから空気への良好な放射熱伝達を可能にする。このように、ヒートスプレッダの外側部分はまた、ユーザが触れるには熱すぎる（たとえば、指定された閾値よりも熱い）ようになることが阻止されることになる。したがって、例示的な可撓性のあるヒートスプレッダは、ヘッドセットの電力消費、雑音、振動などを付加することなく、ヘッドセットの熱管理および性能を向上させることができる。
【００２０】
図１Ａを次に参照すると、従来のヘッドセット１００がまず述べられる。図１Ａは、電子ヘッドセット（たとえば、マルチメディア、ゲーム、仮想現実など、当技術分野で知られた任意の用途で使用されるもの）とすることのできるヘッドセット１００の概略的な上面図を提供する。このように、ヘッドセット１００は、参照数字１０１により識別される本体を含むことができる。本体１０１は、ユーザの身体（たとえば、前頭部）上に配置される、または装着され得る任意のケーシングまたはハウジングを含むことができ、またヘッドストラップ（図示せず）により固定することができる。本体１０１は、プラスチックなどの材料から作ることができる。本体１０１は、ユーザの前頭部と接触状態になり得ることを示すために、ユーザの眼１０８が示されている。ユーザの身体に近接している、または接触している本体１０１の第１の部分は、内側１０１ａとして識別され、また外側部分であり、ユーザの身体から離れている反対側は、外側１０１ｂとして識別される。側壁１０１ｃは、本体１０１の内側１０１ａと外側１０１ｂの２つの部分を結合する。
【００２１】
ヘッドセット１００は、ユーザが見ることのできるディスプレイ１０６を含むことができる。ディスプレイ１０６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、反射型液晶（ＬＣＯ：ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）など、本体１０１内に格納された、または設けられた任意の適切なディスプレイとすることができる。ヘッドセット１００はまた、参照識別子１０２で指定された処理システムを含むことが示されている。処理システム１０２は、プリント回路板（ＰＣＢ）１０４、または任意の他の半導体チップもしくはダイ上に一体化することができる。処理システム１０２は、任意の専用または汎用プロセッサとすることができ、またヘッドセット１００により実施される処理の少なくとも重要部分を扱うことのできるシステムオンチップ（ＳｏＣ）として設計することができる。したがって、処理システム１０２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理装置（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ディスプレイドライバなどのうちの１つまたは複数のものを含むことができる。
【００２２】
ヘッドセット１００では、処理システム１０２は、熱を生成する可能性があり、生成される熱の量は、動作性能または動作周波数に比例するはずである。生成された熱の量は、温度上昇を生ずる。処理システムにおける（たとえば、ＰＣＢ１０４上の）温度は、ジャンクション温度（ＴＪ）と呼ばれ、一方、ユーザにより知覚され得る本体１０１の温度は、皮膚温度（Ｔｓｋｉｎ）と呼ばれる。皮膚温度Ｔｓｋｉｎは、ユーザに対する不快感を、さらに悪い場合は、やけどもしくは外傷を阻止するために、設定点温度（ＴＳＰ）と呼ばれる一定の温度を超えて上昇できないようにすべきである。制御システムは、ヘッドセット１００の熱管理を監視し、かつ制御するために所定の位置に置くことができる。制御システムにより使用され得るプロセスは、図１Ｂを参照して述べるものとする。
【００２３】
図１Ｂにおいて、熱管理のアルゴリズムまたはプロセスを表す流れ図が１５０として示され、概略的に描かれている。プロセス１５０は、開始ブロック１５２で始まり、ブロック１５４へと進み、ＴＪとＴｓｋｉｎの両方が読み取られ、または感知される（たとえば、ＰＣＢ１０４の温度と本体１０１のいずれかの部分の温度とをそれぞれ測定するように構成された温度センサを使用することによる）。本体１０１は、すべてが同じ割合で加熱されない様々な構成要素もしくは要素から構成される、またはそれを含むことは可能であるが、この論議のために、ＴＪが熱を上昇させ、かつ本体１０１へと伝達するにつれて、本体１０１のすべての部分は、一様に加熱されるものと仮定する。代替的には、ユーザが触れる可能性があり、またその温度を監視すべきである本体１０１の任意の代表的部分の温度が感知され、Ｔｓｋｉｎと呼ばれる。
【００２４】
処理システム１０２により生成された熱のすべてが、本体１０１に伝達されるので、ＴＪまたはＴｓｋｉｎが、確実にＴＳＰを超えて上昇しないことが重要である。したがって、ブロック１５６において、ＴＪ＞ＴＳＰであるか、それともＴｓｋｉｎ＞ＴＳＰであるかどうかが判定される。これらの条件のいずれも真である場合、すなわち、ＴＪ＞ＴＳＰまたはＴｓｋｉｎ＞ＴＳＰである場合、ブロック１５８において、処理システム１０２の動作周波数は低減される。たとえば、ブロック１５８は、動的クロック周波数および電圧スケーリング（ＤＣＶＳ）機構を実施して、処理システム１０２により生成された熱を低減するように、周波数および／または電圧を下げることができる。プロセス１５０は、次いで、ブロック１５４へと戻り、ブロック１５８が、ＴＪとＴｓｋｉｎの両方がＴＳＰより低下させるその意図された目的を達成したかどうかを調べて、その後、ブロック１５４〜１５６は、ＴＪ＜ＴＳＰおよびＴｓｋｉｎ＜ＴＳＰになるまで、反復される。ともにＴＪ＜ＴＳＰおよびＴｓｋｉｎ＜ＴＳＰである場合、プロセス１５０は、ブロック１５６からブロック１５４へと進み、ＴＪおよびＴｓｋｉｎを監視する。プロセス１５０から分かるように、処理システム１０２の性能は（たとえば、周波数および電圧に基づいて）、ＴＪとＴｓｋｉｎの両方により制限される。特定の用途および指定されたＴＳＰの値に基づいて、処理システム１０２の性能が低下したとき、ユーザ体験は、悪くなるおそれがある。
【００２５】
電子ヘッドセットの温度および性能（または熱的性能）を向上させるために、例示的な態様は、前述したように、ヒートスプレッダを含む。例示的なヒートスプレッダ、および関連する態様は、図２Ａ〜図２Ｂを参照して、以下で述べるものとする。図２Ａ〜図２Ｂにおいては、図１Ａ〜図１Ｂからの同様の参照数字が、同様の構成要素を識別するために維持されている。したがって、以下の論議は、簡潔にするために、同様の参照数字を有する同様の機能の網羅的な繰返しを行うことなく、図２Ａ〜図２Ｂと図１Ａ〜図１Ｂとの間の重要な差に対して焦点を当てるものとする。
【００２６】
したがって、図２Ａをまず参照すると、例示的なヘッドセット２００の概略的な上面図が示されている。ヘッドセット２００の処理システム１０２、ＰＣＢ１０４、およびディスプレイ１０６は、図１Ａで示されたヘッドセット１００と同様に構成することができる。ヘッドセット２００はまた、（たとえば、マルチメディア、ゲーム、仮想現実など、当技術分野で知られた任意の用途で使用される）ヘッドセット１００と同様の電子デバイスとすることができ、それは、ユーザにより装着することができ、ユーザの眼１０８が図２Ａで概略的に示されている。
【００２７】
見られるように、ヘッドセット２００は、本体２０１およびヒートスプレッダ２１０を含み、それは、例示的な態様に従って構成され、かつ以下でさらに詳細に述べるものとする。例示的な態様において、本体２０１は、ヘッドセット２００の処理システム１０２を収容するための手段を含むことができ、またヒートスプレッダ２１０は、処理システム１０２により生成された熱を放散するための手段を備えることができる。
【００２８】
したがって、例示的な態様では、本体２０１は、外側部分２０１ｂ、内側部分２０１ａ、および側壁２０１ｃを含むことができる。外側部分２０１ｂは、本体２０１の内側部分２０１ａから、側壁２０１ｃに対応する距離だけ分離される、または変位することができ、内側部分２０１ａは、ヘッドセット２００がユーザにより装着されたとき、ユーザ（たとえば、ユーザの前頭部）により接触可能にすることができる。
【００２９】
ヒートスプレッダ２１０は、本体２０１の外側部分２０１ｂに取り付けることができる。ヒートスプレッダ２１０は、チムニー２１１として設計される、またはそれを含むことができ、チムニー２１１は中空の部分、すなわち、空隙であり、図２Ａの概略的な上面図において、上部および底部が開放されている。より具体的には、ヒートスプレッダ２１０は外側部２１０ｂ、内側部２１０ａ、および側壁２１０ｃとして識別される側部を含む。チムニー２１１は、外側部２１０ｂ、内側部２１０ａ、および側壁２１０ｃの内側表面により囲まれた中空の領域内に形成されるが、述べたように、上側および下側で開放されている。ヒートスプレッダ２１０の外側部２１０ｂ、内側部２１０ａ、および／または側壁２１０ｃは、金属などの導体から作ることができる。たとえば、外側部２１０ｂ、および／または側壁２１０ｃなど、ヒートスプレッダ２１０の外側表面の少なくとも一部分はまた、ゴムのケーシングまたはハウジングに格納することができる。ユーザの皮膚が、（たとえば、ヘッドセット２００を扱っている間に）ヒートスプレッダ２１０の外側部２１０ｂ、および／または側壁２１０ｃの外側表面と接触することもあるが、ゴムのケーシングが熱の遮断を提供する。
【００３０】
チムニー２１１のサイズは調整可能であり、チムニー２１１は、ユーザの皮膚により知覚されるヘッドセットの外側表面温度（皮膚温度Ｔｓｋｉｎとも呼ばれる）が、閾値温度または設定点温度ＴＳＰを超えた場合、広がることができる。チムニー２１１は、外側表面温度が、閾値温度を超えない場合、畳まれたままであり得る。たとえば、チムニー２１１のサイズは、ヒートスプレッダ２１０の側壁２１０ｃを延ばすか、畳むことによって制御することができる。チムニー２１１が畳まれた場合、外側部２１０ｂは、畳まれた側壁２１０ｃに基づき、内側部２１０ａに近接する、または接触することができる。側壁２１０が延ばされたとき、チムニー２１１は展開される。側壁２１０ｃが大きく延びるほど、チムニー２１１により覆われる領域が大きくなる。いくつかの場合、側壁２１０ｃは、２つの状態だけで、すなわち、完全に延びた状態、または完全に後退した状態で構成することができるが、それに対応して、チムニー２１１は、それぞれ、展開された、動作可能な使用状態、または完全に畳まれた不使用状態にある。いくつかの場合では、側壁２１０を、完全に延びた状態、または完全に後退した状態の２つの極端な状態の間で、制御可能な長さに延ばすために、よりフレキシブルな制御を可能にすることができるが、それに応じて、完全に展開された状態と完全に畳まれた状態との間で、チムニー２１１のサイズをフレキシブルに調整することもできる。
【００３１】
チムニー２１１を備えるヒートスプレッダ２１０を、ヘッドセット２００の本体２０１の外側部分２０１ｂに結合する、または取り付けることができる。本体２０１の外側部分２０１ｂは、金属板などの熱伝導性材料から形成することができる。処理システム１０２により生成された熱は、本体２０１の外側部分２０１ｂ（金属板）から、ヒートスプレッダ２１０の内側部２１０ａへと伝達される。生成された熱は、ヒートスプレッダ２１０の外側部２１０ｂおよび／または側壁２１０ｃへと広がることができるが、チムニー２１１により、ヒートスプレッダ２１０の外側部２１０ｂ、内側部２１０ａ、および側壁２１０ｃの内側表面から、外の空気へと放散されるようになる。したがって、ヒートスプレッダ２１０の外側表面（たとえば、前述のようにゴムのケーシング内に格納され得る外側部２１０ｂおよび／または側壁２１０ｃ）は、チムニー２１１（および提供される場合、外側部２１０ｂおよび／または側壁２１０ｃの外側表面上のゴムのケーシング）による熱の放散によって、処理システム１０２により生成された熱から保護されることになる。
【００３２】
本体２０１の側壁２０１ｃおよび内側部分２０１ａなど、ユーザの皮膚と接触し得る本体２０１の残りの部分もまた、チムニー２１１により行われる熱放散により、処理システム１０２により生成された熱から保護されることになる。さらに、これらの残りの部分（すなわち、本体２０１の側壁２０１ｃおよび内側部分２０１ａ）はまた、さらなる熱の遮断を提供するために、ゴムまたはプラスチックなどの断熱材料から作る、またはその中に格納することもできる。
【００３３】
したがって、チムニー２１１は、能動的な電力を消費し、雑音、振動などを生成することのない受動的な冷却システム（すなわち、ファンなどの能動的な冷却要素を必要としない）を提供することができる。チムニー２１１は、ユーザの皮膚（たとえば、ユーザの前頭部につながる眼１０８）とかなり接触し得る本体２０１の部分（たとえば、内側部分２０１ａ）から熱を吸引するので、処理システム１０２の温度は、ユーザにより知覚される温度を超えて上昇する可能性がある。
【００３４】
図２Ｂを検討すると、例示的な態様によるプロセス２５０の流れ図が示されている。プロセス２５０は、ヘッドセット２００で提供される特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの制御システム、または本開示の態様によるチムニー２１１を備えるヒートスプレッダ２１０をフレキシブルに展開するための他の手段により実施することができる。一例では、フレキシブルに展開するためのそのような制御システム、ＡＳＩＣ、または手段は、たとえば、ＰＣＢ１０４上に一体化することができ、また温度センサと通信して、ＰＣＢ１０４におけるジャンクション温度（ＴＪ）と、ユーザの皮膚と接触し得る任意の外側表面（たとえば、ヒートスプレッダ２１０の外側部２１０ｂ、側壁２１０ｃ、および／または本体２０１の側壁２０１ｃ、内側部分２０１ａの外側表面）における皮膚温度（Ｔｓｋｉｎ）とを感知することができる。制御システムは、ＴｓｋｉｎおよびＴＪを設定点温度ＴＳＰと比較することに基づき、展開（および関連する態様として、チムニー２１１のサイズ）を制御するように構成することができる。ヘッドセット２００においては、ＴＪは、従来の実装で可能な温度よりも高温に達することができるが、それは、ヘッドセット２００の性能を向上させ得ることを意味する。全体としてヘッドセット２００は、このように向上させた熱性能に向けて構成される。
【００３５】
さらに詳細には、プロセス２５０は、ブロック２５２で開始し、ブロック２５４へと進み、ＴｓｋｉｎおよびＴＪを（たとえば、前述のセンサから）読み取る、または監視する。判断ブロック２５６において、Ｔｓｋｉｎ＞ＴＳＰであるかどうかが判定され、そうである場合、制御システムは、たとえば、ブロック２６０で示されるように、チムニー２１１を広げることによって、ヒートスプレッダ２１０をフレキシブルに展開させることができる。判断ブロックで、ブロック２６０が問題を修正したかどうか、すなわち、ＴｓｋｉｎはＴＳＰより大きい状態が継続しているかどうかが判定される。問題が修正されて、Ｔｓｋｉｎ＜ＴＳＰ（すなわち、Ｔｓｋｉｎ＞ＴＳＰが真ではない）である場合、プロセス２５０は、ブロック２５４に戻り、ＴｓｋｉｎおよびＴＪの監視を続ける。他方で、ブロック２６０が問題を修正しておらず、ブロック２６２でＴｓｋｉｎ＞ＴＳＰである場合、プロセス２５０は、ブロック２５８に進み、処理システム１０２の性能または周波数を、（たとえば、上記のＤＣＶＳ機構を用いることによって）低減させる。したがって、ブロック２６０において、まずチムニー２１１を展開させた後に限って、ブロック２５８の周波数低減が、Ｔｓｋｉｎ＞ＴＳＰに基づいて開始される。
【００３６】
判断ブロック２５６に戻ると、Ｔｓｋｉｎ＞ＴＳＰが真ではない（すなわち、Ｔｓｋｉｎ＜ＴＳＰ）である場合、プロセス２５０は、判断ブロック２５７へと進み、ＴＪ＞ＴＳＰであるかどうかが判定される。ＴＪ＞ＴＳＰである場合、再度、ブロック２５８で、周波数低減が実施される。ＴＪがＴＳＰを超えていない場合、プロセス２５０は、ブロック２５４へと戻り、ＴｓｋｉｎおよびＴＪの監視を続ける。したがって、ブロック２５８において周波数を低減することは、Ｔｓｋｉｎではなく、ＴＪによって制御される。言い換えれば、ＰＣＢ１０４におけるジャンクション温度（ＴＪ）は、皮膚温度（Ｔｓｋｉｎ）が閾値ＴＳＰに達したとき周波数を低減する必要があるのではなく（ブロック２６０でチムニーがまず延ばされ、ブロック２６２で、ＴｓｋｉｎがＴＳＰを超えて増加したのではない限り）、周波数低減が実施される前に、閾値（たとえば、ＴＳＰ）まで増加することが可能である。こうすることは、ＴｓｋｉｎまたはＴＪのいずれかが、ＴＳＰを超えて増加したとき（たとえば、図１Ｂのブロック１５６）、周波数を低減させる必要のあることにより制限される可能性のある、図１Ｂを参照して述べた従来方法に対して利点を提供する。
【００３７】
したがって、例示的な態様は、本明細書で開示されたプロセス、機能、および／またはアルゴリズムを実施するための様々な方法を含むことを理解されたい。たとえば、図３で示すように、方法３００は、たとえば、ヘッドセット２００などの電子ヘッドセットの熱管理の方法に関する。
【００３８】
ブロック３０２では、方法３００は、電子ヘッドセットの本体の外側表面温度を測定することを含み、本体は、処理システムを備える。たとえば、ブロック３０２では、ヘッドセット２００の本体２０１の外側表面温度、すなわちＴｓｋｉｎを測定するために、温度センサを使用することができ、本体２０１は、処理システム１０２を備える。
【００３９】
ブロック３０４では、外側表面温度に応じて、本体に取り付けられたヒートスプレッダは、処理システムにより生成された熱を放散するように制御され、ヒートスプレッダは、チムニーを備える。たとえば、ブロック３０４において、ヒートスプレッダ２１０は、処理システム１０２により生成された熱を放散するようにフレキシブルに展開され得る。たとえば、ヒートスプレッダ２１０のチムニー２１１は、ヘッドセットの外側表面温度、たとえば、ユーザの皮膚により知覚できる皮膚温度Ｔｓｋｉｎが閾値温度（たとえば、設定点温度ＴＳＰ）を超えた場合は、（たとえば、チムニー２１１の展開に関して、図２Ｂのブロック２６０および２６２において、制御システムに関して示され、かつ述べられたように）広げることができる。他方で、チムニー２１１は、外側表面温度が、閾値温度を超えない場合は、後退される、または畳まれた状態に留まることができる。
【００４０】
図４を次に参照すると、例示的な態様により構成されたワイヤレスデバイス４００の特定の例示的な態様のブロック図が示されている。ワイヤレスデバイス４００は、図２Ａ〜図２Ｂを参照して述べられたヘッドセット２００を含む、またはそれに対応し、かつ図３の方法３００に従って構成することができる。ワイヤレスデバイス４００は、処理システムまたはシステムオンチップ（ＳｏＣ）デバイス４２２を含むように示され、それは、前に述べた処理システム１０２と同様のものとすることができる。したがって、ワイヤレスデバイス４００、またはより具体的には、システムオンチップ（ＳｏＣ）デバイス４２２は、プロセッサ４０２を含む（それは、本開示で述べられた電子ヘッドセットに関する命令を実行するように構成された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、グラフィックスコアなどとすることができる）。プロセッサ４０２は、メモリ４０４と通信することができる。別個に示されていないが、１つまたは複数のキャッシュ、または他のメモリ構造もまた、ワイヤレスデバイス４００に含めることができる。
【００４１】
図４はまた、プロセッサ４０２およびディスプレイ４２８に結合されたディスプレイコントローラ４２６を示している。符号器／復号器（コーデック）４３４（たとえば、オーディオおよび／または音声コーデック）をプロセッサ４０２に結合することができる。ワイヤレス制御装置４４０（モデムを含むことができる）などの他の構成要素も示されている。スピーカ４３６およびマイクロフォン４３８をコーデック４３４に結合することができる。図４はまた、ワイヤレス制御装置４４０を、ワイヤレスアンテナ４４２に結合できることを示している。ディスプレイコントローラ４２６もまた示されており、それは、（前に述べたディスプレイ１０６と同様のものであり得る）ディスプレイ４２８を制御することができる。特定の態様において、プロセッサ４０２、ディスプレイコントローラ４２６、メモリ４０４、コーデック４３４、およびワイヤレス制御装置４４０は、システムインパッケージ、またはシステムオンチップデバイス４２２に含まれる。
【００４２】
特定の態様では、入力デバイス４３０および電源４４４が、システムオンチップデバイス４２２に結合される。さらに、特定の態様では、図４で示すように、ディスプレイ４２８、入力デバイス４３０、スピーカ４３６、マイクロフォン４３８、ワイヤレスアンテナ４４２、および電源４４４は、システムオンチップデバイス４２２に対して外部にある。しかし、ディスプレイ４２８、入力デバイス４３０、スピーカ４３６、マイクロフォン４３８、ワイヤレスアンテナ４４２、および電源４４４の各々は、インターフェースまたは制御装置など、システムオンチップデバイス４２２の構成要素に結合することができる。
【００４３】
図４は、ワイヤレス通信デバイスを示しているが、プロセッサ４０２およびメモリ４０４はまた、電子ヘッドセット、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、通信デバイス、固定位置データユニット、またはコンピュータへと一体化できることに留意されたい。さらに、ワイヤレスデバイス４００の少なくとも１つまたは複数の例示的な態様は、少なくとも１つの半導体ダイにおいて一体化することができる。
【００４４】
当業者であれば、情報および信号を、様々な異なる技術および技法のいずれかを用いて表すことができることを理解されよう。たとえば、上記の記述を通して参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光学場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せにより表すことができる。
【００４５】
さらに、当業者であれば、本明細書で開示された諸態様に関して述べら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ステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実施できることを理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、上記では概してそれらの機能に関して説明してきた。そのような機能が、ハードウェアとして実施されるか、それともソフトウェアとして実施されるかについては、特定の用途、およびシステム全体に課せられた設計制約に依存する。当業者であれば、各特定の用途に対して、様々な方法で、述べられた機能性を実施できるが、そのような実施の判断を、本発明の範囲から逸脱させるものとして解釈すべきではない。
【００４６】
本明細書で開示された諸態様に関して述べられた方法、シーケンス、および／またはアルゴリズムは、ハードウェアで直接的に、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールで、またはその２つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られた記憶媒体の任意の他の形態に常駐することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが、記憶媒体から情報を読み取り、情報をそれに書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替的に、記憶媒体は、プロセッサに一体化することもできる。
【００４７】
したがって、本発明の一態様は、電子ヘッドセットの熱管理の方法を実施するコンピュータ可読媒体を含むことができる。したがって、本発明は、示された例に限定されず、本明細書で述べた機能を実施するためのいずれの手段も、本発明の諸態様に含まれる。
【００４８】
前述の開示は、本発明の例示的な態様を示しているが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を本明細書に行い得ることに留意されたい。本明細書で述べる本発明の諸態様による方法請求項の機能、ステップ、および／またはアクションは、いずれかの特定の順序で実施される必要はない。さらに、本発明の要素は、単数形で述べられ、または特許請求され得るが、単数形への限定が明示的に述べられていない限り、複数形も企図される。
【符号の説明】
【００４９】
１００  ヘッドセット
１０１  本体
１０１ａ  内側
１０１ｂ  外側
１０１ｃ  側壁
１０２  処理システム
１０４  プリント回路板（ＰＣＢ）
１０６  ディスプレイ
１０８  眼
２００  ヘッドセット
２０１  本体
２０１ａ  内側部分
２０１ｂ  外側部分
２０１ｃ  側壁
２１０  ヒートスプレッダ
２１０ａ  内側部
２１０ｂ  外側部
２１０ｃ  側壁
２１１  チムニー
４００  ワイヤレスデバイス
４０２  プロセッサ
４０４  メモリ
４２２  システムオンチップデバイス
４２６  ディスプレイコントローラ
４２８  ディスプレイ
４３０  入力デバイス
４３４  符号器／復号器（コーデック）
４３６  スピーカ
４３８  マイクロフォン
４４０  ワイヤレス制御装置
４４２  ワイヤレスアンテナ
４４４  電源
【図１Ａ】
2018529289.tif 000003
【図１Ｂ】
2018529289.tif 000004
【図２Ａ】
2018529289.tif 000005
【図２Ｂ】
2018529289.tif 000006
【図３】
2018529289.tif 000007
【図４】
2018529289.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月5日(2018.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理システムを備える本体と、
前記本体に取り付けられるヒートスプレッダであって、前記処理システムにより生成された熱を放散するように構成されたチムニーを備えるヒートスプレッダと
を備え、
前記ヒートスプレッダの内側部が前記本体に取り付けられ、また前記ヒートスプレッダは、前記ヒートスプレッダの側壁により前記ヒートスプレッダの前記内側部に結合された外側部をさらに備え、
ユーザの皮膚により知覚可能な電子ヘッドセットの外側表面温度が閾値温度を超えた場合は前記チムニーが展開され、前記外側表面温度が前記閾値温度を超えない場合は前記チムニーが畳まれるように、前記チムニーのサイズは調整可能である、
電子ヘッドセット。
【請求項２】
前記ヒートスプレッダは、前記本体の外側部分に取り付けられ、前記外側部分が、ユーザの前頭部により接触可能な前記本体の内側部分から変位されている、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項３】
前記本体の前記外側部分は金属板を備える、請求項２に記載の電子ヘッドセット。
【請求項４】
前記チムニーが展開されるとき、前記ヒートスプレッダの前記側壁は延ばされ、また前記チムニーが畳まれるとき、前記ヒートスプレッダの前記側壁は畳まれる、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項５】
前記処理システムの温度が、前記外側表面温度を超えている、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項６】
前記外側表面温度に基づいて、前記チムニーの前記サイズを調整するように構成された制御システムを備える、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項７】
前記ヒートスプレッダの少なくとも一部分は、ゴムケーシング内に格納される、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項８】
前記チムニーは空隙を備える、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項９】
ゲーム、マルチメディア、または仮想現実アプリケーションのうちの１つまたは複数のものに関して構成される、請求項１に記載の電子ヘッドセット。
【請求項１０】
電子ヘッドセットの熱管理の方法であって、
前記電子ヘッドセットの本体の外側表面温度を測定するステップであって、前記本体が処理システムを備える、ステップと、
前記外側表面温度に応じて、前記処理システムにより生成された熱を放散するように、前記本体に取り付けられたヒートスプレッダを制御するステップであって、前記ヒートスプレッダがチムニーを備える、ステップと、
前記ヒートスプレッダの内側部を前記本体に取り付けるステップとを含み、また前記ヒートスプレッダが、前記ヒートスプレッダの側壁により前記ヒートスプレッダの前記内側部に結合される外側部をさらに備え、
前記ヒートスプレッダを制御する前記ステップは、ユーザの皮膚により知覚できる前記電子ヘッドセットの前記外側表面温度が閾値温度を超えた場合は前記チムニーを展開し、前記外側表面温度が前記閾値温度を超えない場合は前記チムニーを畳むことによって、前記チムニーのサイズを調整するステップを含む、
方法。
【請求項１１】
前記ヒートスプレッダは、前記本体の外側部分に取り付けられ、前記外側部分は、ユーザの前頭部により接触可能な前記本体の内側部分から変位されている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記本体の前記外側部分は金属板を備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ヒートスプレッダの前記側壁を延ばすことによって前記チムニーを展開し、前記ヒートスプレッダの前記側壁を畳むことによって、前記チムニーを畳むステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記処理システムの温度が、前記外側表面温度を超える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
電子ヘッドセットの処理システムを収容するための手段と、
前記処理システムにより生成された熱を放散するための手段と、
ユーザの皮膚により知覚できる前記電子ヘッドセットの外側表面温度に基づいて、放散するための前記手段をフレキシブルに展開するための手段と
を備えるシステム。
【国際調査報告】
2018529289.tif 000009
2018529289.tif 000010