(57)【要約】  モバイルシステム内の熱流を制御するための方法および装置が開示される。本方法は、少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するステップを含む。本方法は、複数の場所の各々における現在の温度閾値のデルタ値を判断する。方法は、各デルタ値を熱モジュールにマッピングする。本方法は、システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出する。本方法は、熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信し、ここで熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられる。
2017517777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルシステム内の熱流を制御するための方法であって、
少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するステップと、
前記温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するステップと、
各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするステップと、
システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するステップと、
前記熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するステップであって、前記熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられる、ステップとを含む方法。
【請求項２】
前記熱流方向信号は、オフ、軽度冷却、強冷却、および逆冷却の4つの状態のうちの1つを送信する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの少なくとも1つの前記状態の強度および方向を制御するためのパルス幅変調信号である、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの第1の状態を前記少なくとも1つの熱電モジュールのうちの第1のものに、および前記4つの状態のうちの第2の状態を前記少なくとも1つの熱電モジュールのうちの第2のものに送信する、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
所与のときに、前記複数の場所の各々についての前記温度閾値のうちの1つは、別の温度閾値とは異なる、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
熱流を制御するための前記方法は、リアルタイムデータを使用して実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、熱電デバイスの外側部分に位置する、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは熱電冷却器である、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える第1の熱電デバイスは、第2の熱電デバイスとは異なる場所およびパターンのうちの少なくとも1つを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える熱電デバイスの形状は非矩形であることが可能である、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
熱流制御装置であって、
メモリであって、
少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するための温度データモジュールと、
前記温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するための比較モジュールと、
各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするためのマッピングモジュールと、
システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するための熱流方向モジュールとを備えるメモリと、
前記熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するためのプロセッサであって、前記熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられる、プロセッサとを備える装置。
【請求項１２】
前記熱流方向信号は、オフ、軽度冷却、強冷却、および逆冷却の4つの状態のうちの1つを送信する、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの少なくとも1つの前記状態の強度および方向を制御するためのパルス幅変調信号である、請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの第1の状態を前記少なくとも1つの熱電モジュールのうちの第1のものに、および前記4つの状態のうちの第2の状態を前記少なくとも1つの熱電モジュールのうちの第2のものに送信する、請求項12に記載の装置。
【請求項１５】
所与のときに、前記複数の場所の各々についての前記温度閾値のうちの1つは、別の温度閾値とは異なる、請求項11に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置はリアルタイムデータを使用して実施する、請求項11に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、熱電デバイスの外側部分に位置する、請求項11に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは熱電冷却器である、請求項11に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える第1の熱電デバイスは、第2の熱電デバイスとは異なる場所およびパターンのうちの少なくとも1つを有する、請求項11に記載の装置。
【請求項２０】
熱流制御装置であって、
少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するための手段と、
前記温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するための手段と、
各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするための手段と、
システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するための手段と、
前記熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するための手段であって、前記熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられる、手段とを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱流制御を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの場合、最大熱出力バジェットはホットスポットによって制限される。この結果、表面温度の均一性が乏しくなる可能性があり、このことは、小さい熱的出力バジェットと、システム性能の低下につながる。熱伝導材料(TIM)およびエアギャップは、スキンならびに接合部における熱性能に対して異なる影響を有する可能性がある。様々な温度制限レベルが、近くのハードウェア、ユーザとの接触点などに依存する可能性がある。たとえば、温度閾値は、スキン(45C)、メモリ(85C)、およびCPU(105〜120C)であってよい。ホットスポットは、使用によって変わる可能性もある。たとえば、ユーザがゲームをしている間のプロセッサおよびメモリ、ユーザがビデオを録画しているときのカメラモジュール、ユーザが電話しているときの送話器などである。
【０００３】
熱電効果は、温度差から電圧への、およびその逆の直接変換である。熱電デバイスは、各側で温度が異なるとき、電圧を生じさせる。逆に、熱電デバイスに電圧が印加されるとき、温度差を生じさせる。原子スケールでは、印加された温度勾配により、物質中の電荷キャリアが、熱い側から冷たい側に拡散する。
【０００４】
ペルチェ効果は、コンパクトであるとともに循環液も可動部ももたない冷却装置を作成するのに使うことができ、そのような冷却装置は、非常に低い効率という不利益に利点が優る適用例において有用である。ペルチェ冷却器、ヒーター、または熱電ヒートポンプは、電流の方向に依存して、電気エネルギーを消費しながら、デバイスの一方の側から他方に熱を移す固体アクティブヒートポンプである。そのような器具は、ペルチェデバイス、ペルチェヒートポンプ、固体冷却装置、または熱電冷却器ともいう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、モバイルシステムにおけるアクティブな熱流制御を対象とする。
【０００６】
たとえば、例示的な実施形態は、モバイルシステム内の熱流を制御するための方法を対象とし、この方法は、少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するステップと、温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するステップと、各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするステップと、システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するステップと、熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するステップであって、熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられる、ステップとを含む。
【０００７】
別の例示的な実施形態は、熱流制御装置を対象とし、この装置は、少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するための温度データモジュールと、温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するための比較モジュールと、各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするためのマッピングモジュールと、システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するための熱流方向モジュールとを備えるメモリと、熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するためのプロセッサであって、熱電モジュールは複数の温度センサに関連付けられる、プロセッサとを備える。
【０００８】
さらに別の例示的な実施形態は、熱流制御装置を対象とし、この装置はメモリを備え、メモリは、少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するための手段と、温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するための手段と、各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするための手段と、システムレベルモデルおよびICレベル熱モデルのうちの少なくとも1つを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するための手段と、熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するための手段であって、熱電モジュールは複数の温度センサに関連付けられる、手段とを備える。
【０００９】
本開示の態様およびその付随する利点の多くに関するより完全な理解は、以下の詳細な説明を参照しながら、本発明を限定するためではなく単に例示するために提示される添付の図面とともに考察することによって、本開示の態様およびその付随する利点の多くがより深く理解されるようになるときに容易に得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】熱流を制御することが可能な動作環境において使用可能なハードウェアを有する例示的な移動局を示す図である。
【図２】本開示の一態様による、モバイルシステム内の熱流を制御することが可能な例示的なハードウェアを示す図である。
【図３】本開示の一態様による、モバイルシステム内の熱流を制御するための方法の動作フローを示す図である。
【図４Ａ】本開示の一態様による、熱流を制御するように構成された論理手段を含むモバイルシステムを示す図である。
【図４Ｂ】本開示の一態様による、熱流を制御するように構成された論理手段を含むモバイルシステムを示す図である。
【図４Ｃ】本開示の一態様による、熱流を制御するように構成された論理手段を含むモバイルシステムを示す図である。
【図４Ｄ】本開示の一態様による、熱流を制御するように構成された論理手段を含むモバイルシステムを示す図である。
【図５】本開示の一態様による、アクティブな熱流のための例示的な抵抗-キャパシタ(RC)回路図を示す図である。
【図６】本開示の一態様による、様々な熱電アレイ形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明および関連する図面において様々な態様が開示される。本開示の範囲から逸脱することなく、代替の態様が考案され得る。さらに、本開示の関連する詳細を不明瞭にしないように、本開示のよく知られている要素は詳細に説明されないか、または省略される。
【００１２】
「例示的」および/または「例」という言葉は、本明細書では「例、事例、または例示として機能すること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」および/または「例」として説明するいかなる態様も、必ずしも他の実施形態よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。同様に、「本開示の態様」という用語は、本開示のすべての実施形態が、論じられた特徴、利点または動作モードを含むことを要求しない。
【００１３】
さらに、多くの態様について、たとえばコンピューティングデバイスの要素によって実施されるべき、動作のシーケンスに関して説明する。本明細書で説明する様々な動作は、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、1つもしくは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組合せによって実施され得ることを認識されよう。加えて、本明細書で説明するこれらの動作のシーケンスは、実行時に、関連するプロセッサに本明細書で説明する機能を実施させるコンピュータ命令の対応するセットを記憶した、任意の形式のコンピュータ可読記憶媒体内で完全に具現化されるものと見なされ得る。したがって、本開示の様々な態様は、そのすべてが特許請求される主題の範囲内に入ることが企図されているいくつかの異なる形で具現され得る。さらに、本明細書で説明される態様ごとに、任意のそのような態様の対応する形は、本明細書において、たとえば、説明する動作を実施する「ように構成された論理手段」として説明される場合がある。
【００１４】
図1は、例示的な移動局100の様々な構成要素を示すブロック図である。簡潔のために、図1のボックス図に示される様々な特徴および機能は、共通バスを使用して接続されており、このことは、これらの様々な特徴および機能が、動作可能に結合されることを表すことを意図している。他の接続、機構、特徴、機能なども、実際の可搬型ワイヤレスデバイスを動作可能に結合し構成する必要に応じて提供され適応され得ることが当業者には理解されよう。さらに、図1の例に示される特徴または機能の1つまたは複数は、さらに細分してもよく、図1に示される特徴または機能の2つ以上を組み合わせてもよいことも理解されたい。
【００１５】
移動局100は、1つまたは複数のアンテナ102に接続され得る1つまたは複数のワイドエリアネットワーク(WAN)トランシーバ104を含み得る。WANトランシーバ104は、WAN-WAPとの間で、および/またはネットワーク内の他のワイヤレスデバイスと直接信号を通信し、かつ/または検出するための、適切なデバイス、ハードウェア、および/またはソフトウェアを含む。一態様では、WANトランシーバ104は、ワイヤレス基地局のCDMAネットワークと通信するのに適したCDMA通信システムを備え得るが、他の態様では、ワイヤレス通信システムは、たとえば、TDMAやGSM(登録商標)など、別のタイプのセルラーテレフォニーネットワークを備え得る。さらに、たとえば、WiMAX(802.16)など、任意の他のタイプのワイドエリアワイヤレスネットワーキング技術が使われてもよい。移動局100は、1つまたは複数のアンテナ102に接続され得る1つまたは複数のローカルエリアネットワーク(LAN)トランシーバ106も含み得る。LANトランシーバ106は、LAN-WAPとの間で、および/またはネットワーク内の他のワイヤレスデバイスと直接信号を通信し、かつ/または検出するための、適切なデバイス、ハードウェア、および/またはソフトウェアを含む。一態様では、LANトランシーバ106は、1つまたは複数のワイヤレスアクセスポイントと通信するのに適したWLAN(802.11x)通信システムを備え得るが、他の態様では、LANトランシーバ106は、別のタイプのローカルエリアネットワーク、パーソナルエリアネットワーク(たとえば、Bluetooth(登録商標))を備える。さらに、たとえば、超広帯域、ZigBee、ワイヤレスUSBなど、他の任意のタイプのワイヤレスネットワーキング技術も用いることができる。
【００１６】
本明細書で使用する「ワイヤレスアクセスポイント」(WAP)という短縮用語は、LAN-WAPおよび/またはWAN-WAPを指すのに使われ得る。具体的には、以下に提示する説明において、「WAP」という用語が使われる際は、実施形態は、複数のLAN-WAP、複数のWAN-WAP、またはこれら2つの任意の組合せからの信号を利用することができる移動局100を含み得ることを理解されたい。移動局100によって使用されるWAPの具体的タイプは、動作の環境に依存し得る。さらに、移動局100は、正確な位置解に到達するために、様々なタイプのWAPの間で動的に選択することができる。他の実施形態では、様々なネットワーク要素がピアツーピア方式で動作することができ、それにより、たとえば、移動局100はWAPで置き換えられるか、またはその反対でもよい。他のピアツーピア実施形態は、1つまたは複数のWAPの代わりに作用する別の移動局(図示せず)を含み得る。移動局100には、SPSレシーバ108も含まれ得る。SPSレシーバ108は、衛星信号を受信するための1つまたは複数のアンテナ102に接続され得る。
【００１７】
熱流制御メモリ114は、熱電層を使用して熱流を制御するためのプロセッサ110に結合されてよい。熱流制御メモリ114は、温度データモジュール126、閾値データベース124、比較モジュール118、マッピングモジュール128、および熱流方向モジュール116を備えることができる。いくつかの実施形態では、温度データモジュール126は、少なくとも上の温度センサからデータを受信し、そのデータから温度を判断することができる。比較モジュール118は温度と、閾値データベース124から与えられることが可能な温度閾値とのデルタ値を判断することができる。マッピングモジュール128は、デルタ値を熱モジュールにマッピングすることができる。熱流方向モジュール118は次いで、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出することができる。熱流制御メモリ114は次いで、熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信することができる。方法は、いくつかの実施形態では、熱流制御メモリ114は、リアルタイムデータを使用して動作することができる。
【００１８】
プロセッサ110は、処理機能ならびに他の算出および制御機能を提供する、1つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、および/またはデジタル信号プロセッサを含み得る。プロセッサ110は、移動局100内にプログラムされた機能を実行するためのデータおよびソフトウェア命令を記憶するための熱流制御メモリ114も含み得る。熱流制御メモリ114はプロセッサ110に搭載されて(たとえば、同じICパッケージ内にあって)よく、かつ/またはメモリ114は、プロセッサ110の外部メモリであるとともにデータバスを介して機能的に結合されてよい。本開示の態様に関連した機能的詳細については、以下でより詳しく論じる。
【００１９】
いくつかのソフトウェアモジュールおよびデータテーブルは、熱流制御メモリ114内に常駐し、通信機能と測位決定機能との両方を管理するために、プロセッサ110によって使用され得る。メモリ114は、熱流方向モジュール116、比較モジュール118、およびマッピングモジュール128を含み、かつ/またはさもなければ受ける場合がある。図1に示すようなメモリ内容の編成は例示に過ぎず、したがってモジュールの機能および/またはデータ構造は、移動局100の実装形態に応じて異なるように、組み合わされ、分離され、かつ/または構造化されてよいことを了解されたい。
【００２０】
図1に示すモジュールは、この例では、熱流制御メモリ114に含まれるものとして示されているが、いくつかの実装形態では、そのような手順は、他のまたは追加の機構を使うために提供され、または場合によっては動作可能に配置されてよいことを認識されたい。たとえば、熱流方向モジュール116および/または比較モジュール118の全部または一部は、ファームウェアで提供され得る。さらに、この例では、比較モジュール118および熱流方向モジュール116は、別々の特徴であるものとして示されているが、たとえば、そのような手順は、1つの手順として、もしくは可能性としては他の手順と組み合わされ、または場合によっては複数の下位手順にさらに分けられ得ることを認識されたい。
【００２１】
プロセッサ110は、少なくとも本明細書で提供する技法を実施するのに適した任意の形の論理手段も含み得る。たとえば、プロセッサ110は、熱流制御メモリ114内の命令に基づいて、モバイルデバイスの他の部分で使用するための熱流制御データを利用する1つまたは複数のルーチンを選択的に開始するように、動作可能に構成可能であり得る。
【００２２】
移動局100は、移動局100とのユーザとの情報のやりとりを可能にするマイクロフォン/スピーカ152、キーパッド154、およびディスプレイ156など、適切な任意のインターフェースシステムも提供するユーザインターフェース150を含み得る。マイクロフォン/スピーカ152は、WANトランシーバ104および/またはLANトランシーバ106を使用して音声通信サービスを提供する。キーパッド154は、ユーザ入力のための任意の適切なボタンも備える。ディスプレイ156は、たとえば、バックライトLCDディスプレイなど、適切な任意のディスプレイも含み、追加ユーザ入力モードのためのタッチスクリーンディスプレイをさらに含み得る。
【００２３】
本明細書で使用するように、移動局100は、1つまたは複数のワイヤレス通信デバイスまたはネットワークから送信されたワイヤレス信号を取得し、それらのデバイスまたはネットワークにワイヤレス信号を送信するように構成可能な任意の可搬型または可動デバイスまたは機械でもよい。限定ではなく例として、移動局100は、無線デバイス、セルラー電話デバイス、コンピューティングデバイス、パーソナル通信システム(PCS)デバイス、または他の同様の可動ワイヤレス通信機能搭載デバイス、アプライアンス、もしくは機械を含み得る。また、「移動局」は、衛星信号受信、支援データ受信、および/または位置に関する処理がデバイスで生じるのか、サーバで生じるのか、またはネットワークと関連する別のデバイスで生じるのかとは関係なく、インターネット、WLAN、または他のネットワークなどを経由してサーバと通信することができるワイヤレスデバイス、コンピュータ、ラップトップなどを含むすべてのデバイスを含むことが意図されている。上記の任意の動作可能な組合せも「移動局」と見なされる。
【００２４】
本明細書で使用する「ワイヤレスデバイス」という用語は、ネットワークを介して情報を転送し、位置決定および/またはナビゲーション機能を有し得る任意のタイプのワイヤレス通信デバイスも指し得る。ワイヤレスデバイスは、任意のセルラーモバイル端末、パーソナル通信システム(PCS)デバイス、パーソナルナビゲーションデバイス、ラップトップ、携帯情報端末、またはネットワークおよび/もしくはSPS信号を受信し、処理することが可能な他の任意の適切なモバイルデバイスでもよい。
【００２５】
図2に示されるように、ある実施形態は、モバイルシステム200内の熱流を制御するための熱流制御装置を含むことができる。熱流制御装置は、複数の熱電モジュール202A、202B、202Cを有する熱電アレイ202、204、206などの熱電デバイスと、ヒートスプレッダ208、210と、プロセッサを備えるプリント回路基板(PCB)212とを含むことができる。いくつかの実施形態では、モバイルシステム200は電力源214を含むことができる。モバイルシステム200は、上部ケース216および下部ケース218も含むことができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、熱電アレイ202、204、206は、異なるモジュールロケーションおよびパターンを有することが可能である。熱電モジュール202A、202B、202Cの各々は、熱流方向信号を受信することができる。いくつかの実施形態では、熱流方向信号は、4つの状態、すなわちオフ、軽度冷却、強冷却、および逆冷却のうちの1つを送信することができる。
【００２７】
図3に示されるように、ある実施形態は、モバイルシステム内の熱流を制御するための方法を含むことができ、この方法は、ブロック302において、少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するステップと、ブロック304において、温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するステップと、ブロック306において、各デルタ値を熱電モジュール(たとえば、熱電冷却器)にマッピングするステップと、ブロック308において、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するステップ(たとえば、本方法は、システムレベルモデルまたはICレベル熱モデルを使用する)と、ブロック310において、熱流方向信号(たとえば、4つの状態のうちの少なくとも1つの、状態の強度および方向を制御するためのパルス幅変調信号)を少なくとも1つの熱電モジュールに送信するステップであって、ここで、熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられる、ステップとを含む。
【００２８】
図4Aに示されるように、モバイルデバイス400は、PCB402と、バッテリ404と、ヒートスプレッダ406と、複数の熱電モジュール408A〜Gを有する上部熱電アレイ408と、複数の熱電モジュール410A〜Gを有する下部熱電アレイ410と、上部ケース412と、下部ケース414とを備える。
【００２９】
図4Aは、所与のときに、上部ケース412の温度が温度閾値よりも大きく、下部ケース414が温度閾値を下回る状況の例を示す。上部熱電アレイ408の熱電モジュール408A〜Dは、熱流を下部ケース414に向けるようにオンにするための第1の状態を実行するための信号を受信する。下部熱電アレイ410の熱電モジュール410A〜Dは、上向き熱流を最小にするようにオフにするための第2の状態を実行するための信号を受信する。
【００３０】
図4Bに示されるように、モバイルデバイス420は、PCB422と、バッテリ424と、ヒートスプレッダ426と、複数の熱電モジュール428A〜Gを有する上部熱電アレイ428と、複数の熱電モジュール430A〜Gを有する下部熱電アレイ430と、上部ケース432と、下部ケース434とを備える。
【００３１】
図4Bは、下部ケース434の温度が温度閾値よりも大きい状況の例を示す。下部熱電アレイ410の熱電モジュール430A〜Dは、熱流を上部ケース432に向けるようにオンにするための信号を受信する。上部熱電アレイ428の熱電モジュール428A〜Dは、下向き熱流を最小にするようにオフにするための信号を受信する。
【００３２】
図4Cに示されるように、モバイルデバイス440は、PCB442と、バッテリ444と、上部ヒートスプレッダ446と、複数の熱電モジュール448A〜Gを有する上部熱電アレイ448と、複数の熱電モジュール450A〜Gを有する下部熱電アレイ450と、中央ヒートスプレッダ452と、複数の熱電モジュール454A〜Gを有する中央熱電アレイ454と、上部ケース456と、下部ケース458とを備える。
【００３３】
図4Cは、モバイルデバイス440の中央の温度が温度閾値よりも大きい状況の例を示す。上部熱電アレイ448の熱電モジュール448A〜Eおよび中央熱電アレイ454の熱電モジュール454A〜Dは、下向き熱流を最小にするようにオフにするための信号を受信する。下部熱電アレイ450の熱電モジュール450A〜Dは、上向き熱流を最小にするようにオフにするための信号を受信する。
【００３４】
図4Dに示されるように、モバイルデバイス460は、PCB462と、バッテリ464と、上部ヒートスプレッダ466と、複数の熱電モジュール468A〜Gを有する上部熱電アレイ468と、複数の熱電モジュール470A〜Gを有する下部熱電アレイ470と、中央ヒートスプレッダ472と、複数の熱電モジュール474A〜Gを有する中央熱電アレイ474と、上部ケース476と、下部ケース478とを備える。
【００３５】
図4Dは、上部ケース476および下部ケース478の温度が、対応する温度閾値よりも大きい状況の例を示す。上部外側熱源から逃げていく熱流を最大にするために、上部熱電アレイ468の熱電モジュール468B〜Dおよび中央熱電アレイ474の熱電モジュール474Bは、オフにするための信号を受信し、上部熱電アレイ468の熱電モジュール468AおよびE〜Gならびに中央熱電アレイ474の熱電モジュール474AおよびC〜Gは、オンにするための信号を受信する。下部外側熱源から逃げていく熱流を最大にするために、下部熱電アレイ470の熱電モジュール470B〜Cは、オフにするための信号を受信し、下部熱電アレイ470の熱電モジュール470AおよびD〜Gは、オンにするための信号を受信する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ある場所に対する現在の温度閾値は、別の場所に対する現在の温度閾値とは異なる可能性がある。たとえば、モバイルシステムの中央に対する温度閾値は、上部ケースまたは下部ケースに対する温度閾値よりも低い可能性がある。逆に、上部ケースおよび下部ケースは、ユーザを傷つけないように、より低い温度閾値を有する場合がある。
【００３７】
図5は、本開示の一態様による、アクティブな熱流のための例示的な抵抗-キャパシタ(RC)回路モデルを示す。示されるように、各実線矢印502、504は、現在の温度値がその点に対する温度閾値を上回る、RC回路500中の点を示す。各点線矢印506、508、510は、現在の温度値がその点に対する温度閾値を下回る、RC回路500中の点を示す。実線矢印502、504の間に示されるように、それらの閾値を上回ると判断された点から、温度がそれらの温度閾値を下回る点への熱を能動的に除くためのアクティブな熱流512、514、516が存在する。
【００３８】
図6は、本開示の一態様による、様々な熱電デバイス形状を示す。示されるように、モバイルシステム600は、様々な熱電アレイ形状を有することができる。たとえば、モバイルシステム600は、“L”字形熱電アレイ602、楕円形の熱電アレイ604、矩形熱電アレイ606、およびリング形状の熱電アレイ608を有することができる。そのような異なる形状は、モバイルシステムにおける様々なタイプのハードウェアとともに使われることが可能である。たとえば、リング形状の熱電アレイ608は、カメラレンズを囲むのに使うことができる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの熱電モジュールが、デバイスの外側部分に位置することが可能である。たとえば、モバイルシステムは、熱電モジュールアクセサリおよびモバイルデバイスを備えることができる。
【００４０】
情報および信号が多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを、当業者は諒解されよう。たとえば、上記の説明全体を通して参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップを電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
【００４１】
さらに、本明細書で開示する態様に関連して説明し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、または両方の組合せとして実装され得ることを当業者は理解されよう。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、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、一般的にそれらの機能性に関してこれまで説明されてきた。そのような機能性がハードウェアとして実現されるか、またはソフトウェアとして実現されるかは、具体的な適用例および全体的なシステムに課される設計制約によって決まる。当業者は、記載された機能を具体的な適用例ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
【００４２】
本明細書で開示される実施形態に関して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または、本明細書で説明される機能を実施するように設計されたそれらの任意の組合せによって、実装または実施され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。
【００４３】
本明細書において開示する態様に関連して説明した方法、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、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその2つの組合せで直接具現され得る。ソフトウェアモジュールは、RAM、フラッシュメモリ、ROM、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在し得る。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取り、そこに情報を書込みできるようにプロセッサに結合される。代替形態において、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。プロセッサおよび記憶媒体はASIC内に存在し得る。ASICは電子オブジェクト内に存在し得る。代替形態では、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内に個別構成要素として存在し得る。
【００４４】
1つまたは複数の例示的な態様では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せに実装される場合がある。ソフトウェアに実装される場合、機能は、1つもしくは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶することができるか、または、コンピュータ可読媒体を介して送信することができる。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能である任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイスもしくは他の磁気記憶デバイス、あるいは、命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用することができ、コンピュータによってアクセス可能である、任意の他の媒体を含むことができる。また、任意の接続も適切にコンピュータ可読媒体と称される。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、CD、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、DVD、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。前述の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００４５】
上記の開示は本開示の例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲によって規定される本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書で様々な変更および修正が行われ得ることに留意されたい。本明細書で説明した本開示の態様による方法クレームの機能、ステップおよび/または動作は、特定の順序で実施される必要はない。さらに、本開示の要素は、単数形で記載または特許請求されている場合があるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が考えられる。
【符号の説明】
【００４６】
100  移動局
102  アンテナ
104  ワイドエリアネットワーク(WAN)トランシーバ
106  ローカルエリアネットワーク(LAN)トランシーバ
108  SPSレシーバ
110  プロセッサ
114  熱流制御メモリ、メモリ
116  熱流方向モジュール
118  比較モジュール
124  閾値データベース
126  温度データモジュール
128  マッピングモジュール
150  ユーザインターフェース
152  マイクロフォン/スピーカ
154  キーパッド
156  ディスプレイ
200  モバイルシステム
202  熱電アレイ
202A  熱電モジュール
202B  熱電モジュール
202C  熱電モジュール
204  熱電アレイ
206  熱電アレイ
208  ヒートスプレッダ
210  ヒートスプレッダ
212  プリント回路基板(PCB)
214  電力源
216  上部ケース
218  下部ケース
400  モバイルデバイス
402  PCB
404  バッテリ
406  ヒートスプレッダ
408  上部熱電アレイ
408A〜G  熱電モジュール
410  下部熱電アレイ
410A〜G  熱電モジュール
412  上部ケース
414  下部ケース
420  モバイルデバイス
422  PCB
424  バッテリ
426  ヒートスプレッダ
428  上部熱電アレイ
428A〜G  熱電モジュール
430  下部熱電アレイ
430A〜G  熱電モジュール
432  上部ケース
434  下部ケース
440  モバイルデバイス
442  PCB
444  バッテリ
446  上部ヒートスプレッダ
448  上部熱電アレイ
448A〜G  熱電モジュール
450  下部熱電アレイ
450A〜G  熱電モジュール
452  中央ヒートスプレッダ
454  中央熱電アレイ
454A〜G  熱電モジュール
456  上部ケース
458  下部ケース
460  モバイルデバイス
462  PCB
464  バッテリ
466  上部ヒートスプレッダ
468  上部熱電アレイ
468A〜G  熱電モジュール
470  下部熱電アレイ
470A〜G  熱電モジュール
472  中央ヒートスプレッダ
474  中央熱電アレイ
474A〜G  熱電モジュール
476  上部ケース
478  下部ケース
500  RC回路
600  モバイルシステム
602  “L”字形熱電アレイ
604  楕円形の熱電アレイ
606  矩形熱電アレイ
608  リング形状の熱電アレイ
【図１】
2017517777.tif 000003
【図２】
2017517777.tif 000004
【図３】
2017517777.tif 000005
【図４Ａ】
2017517777.tif 000006
【図４Ｂ】
2017517777.tif 000007
【図４Ｃ】
2017517777.tif 000008
【図４Ｄ】
2017517777.tif 000009
【図５】
2017517777.tif 000010
【図６】
2017517777.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月26日(2016.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
熱流制御メモリ114は、熱電層を使用して熱流を制御するためのプロセッサ110に結合されてよい。熱流制御メモリ114は、温度データモジュール126、閾値データベース124、比較モジュール118、マッピングモジュール128、および熱流方向モジュール116を備えることができる。いくつかの実施形態では、温度データモジュール126は、少なくとも1つの温度センサからデータを受信し、そのデータから温度を判断することができる。比較モジュール118は温度と、閾値データベース124から与えられることが可能な温度閾値とのデルタ値を判断することができる。マッピングモジュール128は、デルタ値を熱モジュールにマッピングすることができる。熱流方向モジュール116は次いで、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出することができる。熱流制御メモリ114は次いで、熱流方向信号を少なくとも1つの熱電モジュールに送信することができる。いくつかの実施形態では、熱流制御メモリ114は、リアルタイムデータを使用して動作することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図4Aは、所与のときに、上部ケース412の温度が温度閾値よりも大きく、下部ケース414が温度閾値を下回る状況の例を示す。下部熱電アレイ410の熱電モジュール410A〜Dは、熱流を下部ケース414に向けるようにオンにするための第1の状態を実行するための信号を受信する。上部熱電アレイ408の熱電モジュール408A〜Dは、上向き熱流を最小にするようにオフにするための第2の状態を実行するための信号を受信する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図4Bは、下部ケース434の温度が温度閾値よりも大きい状況の例を示す。上部熱電アレイ428の熱電モジュール428A〜Dは、熱流を上部ケース432に向けるようにオンにするための信号を受信する。下部熱電アレイ430の熱電モジュール430A〜Dは、下向き熱流を最小にするようにオフにするための信号を受信する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図4Cは、モバイルデバイス440の中央の温度が温度閾値よりも大きい状況の例を示す。上部熱電アレイ448の熱電モジュール448A〜Eおよび中央熱電アレイ454の熱電モジュール454A〜Dは、上向き熱流を最大にするようにオンにするための信号を受信する。下部熱電アレイ450の熱電モジュール450A〜Dは、下向き熱流を最大にするようにオンになるための信号を受信する。
【手続補正５】
【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】
モバイルシステム内の熱流を制御するための方法であって、
少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するステップと、
前記温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するステップと、
各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするステップと、
システムレベルモデルもしくはICレベル熱モデルまたはそれらの組合せを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するステップと、
前記熱流方向信号を、複数の熱電モジュールのうちの少なくとも1つの熱電モジュールに送信するステップとを含み、
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられ、
前記熱流方向信号を送信する前記ステップは、前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える熱流経路が動的に再構成されるように、前記複数の熱電モジュールに前記熱流方向信号を送信するステップを含む、方法。
【請求項２】
前記熱流方向信号は、オフ、軽度冷却、強冷却、および逆冷却の4つの状態のうちの1つを送信する、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの少なくとも1つの前記状態の強度および方向を制御するためのパルス幅変調信号である、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの第1の状態を前記複数の熱電モジュールのうちの第1の熱電モジュールに、および前記4つの状態のうちの第2の状態を前記複数の熱電モジュールのうちの第2の熱電モジュールに送信する、請求項2に記載の方法。
【請求項５】
所与のときに、前記複数の場所の各々についての前記温度閾値のうちの1つは、別の温度閾値とは異なる、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
熱流を制御するための前記方法は、リアルタイムデータを使用して実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、熱電デバイスの外側部分に位置する、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは熱電冷却器である、請求項1に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える第1の熱電デバイスは、第2の熱電デバイスとは異なる場所およびパターンのうちの少なくとも1つを有する、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える熱電デバイスの形状は非矩形であることが可能である、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
熱流制御装置であって、
メモリであって、
少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するための温度データモジュールと、
前記温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するための比較モジュールと、
各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするためのマッピングモジュールと、
システムレベルモデルもしくはICレベル熱モデルまたはそれらの組合せを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するための熱流方向モジュールとを備えるメモリと、
前記熱流方向信号を、複数の熱電モジュールのうちの少なくとも1つの熱電モジュールに送信するためのプロセッサとを備え、
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられ、
前記プロセッサは、前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える熱流経路が動的に再構成されるように、前記複数の熱電モジュールに前記熱流方向信号を送信するように構成される、装置。
【請求項１２】
前記熱流方向信号は、オフ、軽度冷却、強冷却、および逆冷却の4つの状態のうちの1つを送信する、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの少なくとも1つの前記状態の強度および方向を制御するためのパルス幅変調信号である、請求項12に記載の装置。
【請求項１４】
前記熱流方向信号は、前記4つの状態のうちの第1の状態を前記複数の熱電モジュールのうちの第1の熱電モジュールに、および前記4つの状態のうちの第2の状態を前記複数の熱電モジュールのうちの第2の熱電モジュールに送信する、請求項12に記載の装置。
【請求項１５】
所与のときに、前記複数の場所の各々についての前記温度閾値のうちの1つは、別の温度閾値とは異なる、請求項11に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置はリアルタイムデータを使用して実施する、請求項11に記載の装置。
【請求項１７】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、熱電デバイスの外側部分に位置する、請求項11に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも1つの熱電モジュールは熱電冷却器である、請求項11に記載の装置。
【請求項１９】
前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える第1の熱電デバイスは、第2の熱電デバイスとは異なる場所およびパターンのうちの少なくとも1つを有する、請求項11に記載の装置。
【請求項２０】
熱流制御装置であって、
少なくとも1つの温度センサの各々についての温度値を判断するための手段と、
前記温度値と、複数の場所の各々における温度閾値のデルタ値を判断するための手段と、
各デルタ値を熱電モジュールにマッピングするための手段と、
システムレベルモデルもしくはICレベル熱的モデルまたはそれらの組合せを使用して、正のデルタ値を最小にするための熱流方向信号を算出するための手段と、
前記熱流方向信号を、複数の熱電モジュールのうちの少なくとも1つの熱電モジュールに送信するための手段とを備え、
前記少なくとも1つの熱電モジュールは、複数の温度センサに関連付けられ、
前記熱流方向信号を送信するための前記手段は、前記少なくとも1つの熱電モジュールを備える熱流経路が動的に再構成されるように、前記複数の熱電モジュールに前記熱流方向信号を送信する、装置。
【請求項２１】
前記モバイルシステムは、
上部ケースの下の上部熱電アレイであって、前記上部熱電アレイは複数の上部熱電モジュールを備える、上部熱電アレイと、
前記上部熱電アレイの下の回路基板と、
前記回路基板の下にあるとともに下部ケースの上にある下部熱電アレイであって、前記下部熱電アレイは複数の下部熱電モジュールを備える、下部熱電アレイとを備え、
少なくとも1つの上部熱電モジュールは、前記少なくとも1つの上部熱電モジュールがオンにされると、前記回路基板が前記少なくとも1つの上部熱電モジュールを通して前記上部ケースに熱的に結合されるように構成され、
少なくとも1つの下部熱電モジュールは、前記少なくとも1つの下部熱電モジュールがオンにされると、前記回路基板が前記少なくとも1つの下部熱電モジュールを通して前記下部ケースに熱的に結合されるように構成され、
前記熱流方向信号を前記少なくとも1つの熱電モジュールに送信する前記ステップは、
前記上部ケースの前記デルタ値が正であるとき、前記少なくとも1つの上部熱電モジュールをオフにするために前記熱流方向信号を送信するステップと、
前記下部ケースの前記デルタ値が正であるとき、前記少なくとも1つの下部熱電モジュールをオフにするために前記熱流方向信号を送信するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項２２】
上部ケースの下の上部熱電アレイであって、前記上部熱電アレイは複数の上部熱電モジュールを備える、上部熱電アレイと、
前記上部熱電アレイの下の回路基板と、
前記回路基板の下にあるとともに下部ケースの上にある下部熱電アレイであって、前記下部熱電アレイは複数の下部熱電モジュールを備える、下部熱電アレイとをさらに備え、
少なくとも1つの上部熱電モジュールは、前記少なくとも1つの上部熱電モジュールがオンにされるとき、前記回路基板が前記少なくとも1つの上部熱電モジュールを通して前記上部ケースに熱的に結合されるように構成され、
少なくとも1つの下部熱電モジュールは、前記少なくとも1つの下部熱電モジュールがオンにされるとき、前記回路基板が前記少なくとも1つの下部熱電モジュールを通して前記下部ケースに熱的に結合されるように構成され、
前記プロセッサは、前記上部ケースの前記デルタ値が正であるとき、前記少なくとも1つの上部熱電モジュールをオフにするために前記熱流方向信号を送信するように、かつ、前記下部ケースの前記デルタ値が正であるとき、前記少なくとも1つの下部熱電モジュールをオフにするために前記熱流方向信号を送信するように構成される、請求項11に記載の装置。
【請求項２３】
上部ケースの下の上部熱電アレイであって、前記上部熱電アレイは複数の上部熱電モジュールを備える、上部熱電アレイと、
前記上部熱電アレイの下の回路基板と、
前記回路基板の下にあるとともに下部ケースの上にある下部熱電アレイであって、前記下部熱電アレイは複数の下部熱電モジュールを備える、下部熱電アレイとをさらに備え、
少なくとも1つの上部熱電モジュールは、前記少なくとも1つの上部熱電モジュールがオンにされるとき、前記回路基板が前記少なくとも1つの上部熱電モジュールを通して前記上部ケースに熱的に結合されるように構成され、
少なくとも1つの下部熱電モジュールは、前記少なくとも1つの下部熱電モジュールがオンにされるとき、前記回路基板が前記少なくとも1つの下部熱電モジュールを通して前記下部ケースに熱的に結合されるように構成され、
送信するための前記手段は、前記上部ケースの前記デルタ値が正であるとき、前記少なくとも1つの上部熱電モジュールをオフにするために前記熱流方向信号を送信し、前記下部ケースの前記デルタ値が正であるとき、前記少なくとも1つの下部熱電モジュールをオフにするために前記熱流方向信号を送信する、請求項20に記載の装置。
【国際調査報告】
2017517777.tif 000012
2017517777.tif 000013
2017517777.tif 000014