專利名稱：使充電受限設(shè)備能夠在期望的時間段內(nèi)工作的制作方法
使充電受限設(shè)備能夠在期望的時間段內(nèi)工作
背景技術(shù)：
本發(fā)明總體上涉及基于處理器的設(shè)備。這包括例如由通用處理器運行的設(shè)備、由圖形控制器運行的設(shè)備、由嵌入式控制器運行的設(shè)備和由數(shù)字信號處理器運行的設(shè)備等寸。通常地，基于處理器的設(shè)備被設(shè)計成在給定量的電荷下使工作壽命最大化并且相應(yīng)地降低功耗。因此，各種基于處理器的設(shè)備包括降低功耗的節(jié)能模式。在電池供電的設(shè)備中節(jié)能是尤其重要的，因為一旦電池電量完全耗盡，它們就可能變成不可操作的了。如本文使用的，“充電受限設(shè)備”是在實際上不具有無限制供電的模式中工作的任何設(shè)備。例如，可以將耦合到墻上插座的任何設(shè)備視為非充電受限的設(shè)備，因為出于所有實用的目的，設(shè)備具有它能夠使用的所有電力。相反，充電受限設(shè)備包括電池供電的設(shè)備，因為電池電荷最終將被耗盡。充電受限設(shè)備的其他示例包括由充電電容器運行的設(shè)備和由可能不總是可用的受限電源運行的設(shè)備。這些受限電源的示例包括太陽能設(shè)備。“充電受限電源”是用于充電受限設(shè)備的電源。


圖1是本發(fā)明一個實施例的示意描述；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的充電之間平均功耗-時間的假設(shè)圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的設(shè)定序列的流程圖；圖4是用于實現(xiàn)本發(fā)明一個實施例的序列的流程圖；圖5是根據(jù)一個實施例的調(diào)整序列的流程圖；以及圖6是示出根據(jù)一個實施例的用于應(yīng)用級操作的序列的流程圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，充電受限設(shè)備可以操作用于達到必須的或期望的工作壽命。這可以是重要的，因為例如再充電可以僅是對特定的時間表可用的。如果在下一個可用的充電時間之前，充電受限設(shè)備耗盡電荷，則設(shè)備可能變成不可操作的并且可能不再提供它的服務(wù)。在期望具有相對高可信度的大量的應(yīng)用中，充電受限設(shè)備將在期望的工作時間內(nèi)工作。例如，一個示例涉及使用傳感器來監(jiān)視人的身體健康或體育活動的家庭監(jiān)視應(yīng)用等。 這些設(shè)備可以是電池供電的并且可以是在設(shè)定的時間間隔內(nèi)再供電或再充電的。如果設(shè)備在這些間隔之間失效，則關(guān)于病人健康的信息可能丟失。在許多情況中，充電受限設(shè)備可以用于依賴于可用電荷量的功能。例如，膝上型計算機可以具有僅有有限可用電力的電池。用戶可能希望使用該膝上型計算機給定的時間量，并且可能希望具有該膝上型計算機將在該時間段工作的某種確定。作為示例，乘坐持續(xù)給定時間航班的人可能希望確保膝上型計算機能夠在整個航程中工作。
因此，根據(jù)一些實施例，建立預算。預算指定可用的電荷量以及設(shè)備必須工作的時間段。該信息可以用于計算隨著時間的平均功耗。在一些實施例中，可以使用恒定的平均功耗。然而，在其它實施例中，可以提供使用模型，所述使用模型給出在時間段內(nèi)關(guān)于功率可以如何被消耗的不規(guī)律、非線性或非恒定的信息。然后，在一些實施例中，可以將在任何給定時間的累積的和/或瞬時的功耗與該使用模型進行比較以確定是否正在消耗過多的功率量。當相對于使用模型正在消耗過多的功率量時，可以降低功耗以便確保設(shè)備將在預期的時間段內(nèi)工作。在一些情況中，可以以最大程度地減少對設(shè)備正在進行的操作的影響的方式來實現(xiàn)該功耗降低或“調(diào)整”。在一些情況中，這可以通過對不同部件或不同功能進行不同地的加權(quán)來實現(xiàn)，以使得僅在采取了其他更不重要的步驟來降低功耗之后才犧牲這些部件或功能。因此，參考圖1，描述了是充電受限設(shè)備的基于處理器的系統(tǒng)的一個示例。圖1是可以用包括“片上系統(tǒng)”的一個或多個集成電路上的硬件和/或用在一個或多個集成電路上運行的軟件來實現(xiàn)其部件的功能圖。系統(tǒng)10可以是家庭衛(wèi)生保健器械。家庭衛(wèi)生保健器械可以用于監(jiān)視出院病人、需要監(jiān)視的老人或需要某種程度監(jiān)視但可以不需要住院治療的具有慢性病狀況的人的健康。器械10可以包括微控制器12，該微控制器12包括多個端口。因此，端口 A與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器18進行通信。該轉(zhuǎn)換器18通過信號調(diào)節(jié)電路16從模擬傳感器14接收信息。 模擬傳感器可以是任何測量設(shè)備，包括測量用戶健康特征、門打開或運動或任何其它期望特征的設(shè)備。轉(zhuǎn)換器18還從電池22和功率監(jiān)視電路20接收輸入。在一些實施例中，功率監(jiān)視電路20可以監(jiān)視可用的電池電力或可以監(jiān)視正在進行的瞬時和/或累積的功耗。因此，微控制器12的端口 A可以接收傳感器數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)。微控制器12也可以從數(shù)字傳感器M接收數(shù)字數(shù)據(jù)并且可以與存儲介質(zhì)沈進行通信以交換過程數(shù)據(jù)。在一些實施例中，音頻/視頻指示器觀可以從微控制器12的端口 D接收輸出以指示設(shè)備10正在進行的操作并且提供用戶反饋。該指示器可以包括指示音響、指示燈或顯不器。因此，為了給出與家庭監(jiān)視系統(tǒng)有關(guān)的簡單的示例，可以使用系統(tǒng)來顯示關(guān)于受監(jiān)視的人的活動的提醒消息。例如，可以監(jiān)視老人并且傳感器可以用于指示受監(jiān)視的人何時打開和關(guān)閉門。顯示設(shè)備可以位于門附近以在人進入或離開家時提供提醒。相反地，端口 E可以從實時時鐘30接收基于時間的數(shù)據(jù)。這提供關(guān)于當前時間是什么的信息，并且可以用于確定系統(tǒng)是否正在根據(jù)使用模型使用功率以獲得期望的工作壽命。端口 C可以將所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)提供給無線輸入/輸出收發(fā)器32。收發(fā)器32通過射頻(RF)鏈接與例如顯示設(shè)備、個人計算機、普通老式電話系統(tǒng)(P0TQ橋或局域網(wǎng)(LAN)橋等進行通信。此外，盡管收發(fā)器32被指示為使用射頻鏈接，但是也可以使用其它無線鏈接， 例如包括紅外線、光和聲等。理想地，器械10可以可靠地工作期望的時間量。在該實施例中，這確保設(shè)備收集的信息將在電池22再充電之間的全部時間中將是可用的。當說明電池22時，可以使用任何充電受限電源，包括充電電容器或太陽能電池。因此，參考圖2，縱軸指示假設(shè)平均功耗而橫軸指示工作時間。指示目標功耗水平， 以使得如果在充電之間的全部時間段內(nèi)消耗該確切的功率水平，則設(shè)備將在充電之間的全部時間中是可操作的。然而，如在to和tl之間的時間示出的，假設(shè)地，可能消耗過多的電荷量。作為示例，可以將更多的顯示時間用于在時間t0到tl將輸出信息提供給用戶。 當該過度的顯示時間已經(jīng)持續(xù)了給定的時間量時，在時間tl發(fā)出“警報”，指示如果繼續(xù)， 則可能損害在充電之間滿足工作壽命的能力。因此，如由對功耗水平的“調(diào)節(jié)”所指示的， 降低功耗。然后在時間t2，檢查確定功耗回到“正軌”，即累積功耗回到與使用模型相一致。 因此，可以在時間t2結(jié)束在tl實施的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的示例可以是用于降低短期功耗的任何技術(shù)。因此，可以限制顯示器的使用， 可以限制無線通信、可以改變顯示分辨率、可以改變在任何時間能夠傳送的數(shù)據(jù)量或可以實施任何各種其它調(diào)整。根據(jù)一些實施例，微控制器12可以用軟件、硬件或者固件實現(xiàn)序列以便獲得期望的工作壽命時間?？梢杂纱鎯υ诶绨雽w存儲器和由包括微控制器12的任何處理器執(zhí)行的的計算機可讀指令來實現(xiàn)基于軟件的序列。最初，圖3中示出的設(shè)定序列36使微控制器12能夠設(shè)置自身以實現(xiàn)期望的工作壽命時間保證。盡管微控制器12被說明為用于該目的，但是可以使用其它分離的設(shè)備來用于工作壽命監(jiān)視。最初，在方框38設(shè)定序列接收電量和時間。這可以對應(yīng)于關(guān)于設(shè)備在充電之間必須工作多長時間以及在再充電之前多少電力可用的信息。然后如在方框40中指示的，在一些實施例中，設(shè)備將接收使用模型。使用模型可以指示在工作壽命期間功率可以如何被消耗。在一些使用模型中，可以使用隨著時間的線性或恒定功耗。在其它使用模型中，最初或在一天給定的時間中可以允許或多或少的功耗而在其它時間內(nèi)則可以允許更少的功耗。在任何情況中，使用模型給出關(guān)于在期望的操作時間內(nèi)可以消耗功率的速率的信息。此外，如在方框42中所示的，可以建立歷史文件。在補充使用模型中，歷史文件可以是有用的。例如，結(jié)合傳感器感測門操作的實施例，歷史可以指示工作日里在7點鐘與8 點鐘之間的時間段中，由于與去上學和去工作有關(guān)的活動，可能產(chǎn)生大量的功耗。然而，系統(tǒng)可以知道這將僅是短暫的并且它可以隨后通過降低功耗來在進行調(diào)節(jié)。因此，在一些實施例中，可以用基于以往歷史的額外信息來補充使用模型。器械10 實際上可以知道它是由特定的用戶或在特定的環(huán)境中如何使用的，且它可以使用該信息來更好地調(diào)節(jié)其功耗。此外，如方框44中所指示的，可以設(shè)定一組功耗權(quán)重因子。權(quán)重因子可以以不同的方式對器械10的不同操作和不同部件進行加權(quán)。當需要調(diào)整來降低功耗時，可以建立優(yōu)先級列表，所述優(yōu)先級列表降低較低優(yōu)先級設(shè)備的性能或操作并且推遲降低較高優(yōu)先級項的性能或功耗。因此，在一些實施例中，可以減少功耗調(diào)整的影響。最后，如方框46中所指示的，可以存儲在設(shè)定序列36期間接收的值，以用于在功率監(jiān)視和功耗控制期間的后續(xù)使用。參考圖4，根據(jù)一個實施例說明了用于實際監(jiān)視正在進行的動態(tài)功耗和用于在該功耗下調(diào)用調(diào)整的序列。該序列可以是基于軟件的、基于硬件的或基于固件的。如在方框48所指示的，可以加載預測的初始功率。在一些實施例中，該預測可以僅是針對給定設(shè)備的缺省值，可以基于特定使用模型、歷史或用戶輸入調(diào)節(jié)該缺省值。然后，在方框50，接收任何特定時間的實際功耗信息。接下來，在方框52，確定剩余功率預算。這是總共的可用功率減去到再充電后的該瞬時已經(jīng)消耗的功率。接下來，如在方框M中所指示的，可以分析功率使用趨勢。在一些實施例中，這可以涉及累積的、瞬時的或最近的功耗與使用模型之間的比較。因此，在圖2給出的示例中， 在從to到tl的時間段中，累積的功耗超過僅為直線線性功耗的使用模型。在一些情況中， 瞬時功耗可以是相對高的，但是因為隨著時間的趨勢是低的，所以可以認為調(diào)節(jié)或調(diào)整是不必要的了。接下來，在方框56中，可以分析使用模型和以往歷史以確定如何將當前功耗和功率使用趨勢與其它信息進行比較以確定是否需要調(diào)整。然后，在方框58中，更新功率預測。 即基于額外信息更新初始功率預測。如在菱形框60中確定的，如果確定功率使用正在、已經(jīng)或?qū)⑹沁^度的，則如在方框62中指示的，可以調(diào)用調(diào)整程序。參考圖5，最初調(diào)整序列64從圖4的序列接收關(guān)于所需要的調(diào)整的范圍的信息 66。該調(diào)整序列可以是基于軟件的、基于硬件的或基于固件的。調(diào)整序列在方框68中獲得使用模型、在方框70中獲得加權(quán)，并且它在方框72中計算必須的調(diào)整。更具體地，調(diào)整的范圍與怎樣對不同的操作或部件進行加權(quán)一起用于確定哪些操作或部件應(yīng)當受到過度功耗的不利地影響。因此，可以縮減或排除一些操作，而其他可以不受到影響，因為它們具有較高的優(yōu)先級。然后，在方框74中，將調(diào)整計劃報告回圖 4的功率監(jiān)視序列以用于執(zhí)行。在軟件實施例中，在圖6中示出了應(yīng)用軟件。最初，如方框76中所指示的，可以加載調(diào)整。然后，在方框78中，可以按照需要配置系統(tǒng)、設(shè)備、例程或操作以達到期望的調(diào)整計劃。在方框80中可以報告和記錄狀態(tài)。因此，為了給出與家庭監(jiān)視系統(tǒng)有關(guān)的簡單示例，可以使用系統(tǒng)來確定受監(jiān)視的人有多活躍。例如，可以監(jiān)視老人。如果該人不再活躍，則該人可能需要更多的現(xiàn)場 (onsite)監(jiān)視?？梢允褂脗鞲衅鱽碇甘臼鼙O(jiān)視用戶什么時候打開和關(guān)閉門。在將監(jiān)視設(shè)備再充電后，確定直到下次充電時必須的工作時間量和電源可用的基本電量。然后使用模型被用來確定預期可用電荷將如何隨著時間被消耗。一旦功率監(jiān)視開始，由于在前門的很多活動，可能發(fā)出可能已經(jīng)遇到異常量的顯示活動的報警。可以確定，考慮到充電之間的時間推移，已經(jīng)使用了過多的顯示時間。因此， 可以命令調(diào)整以降低功耗。例如，如果無線通信被給予比諸如顯示等其它功耗操作更低的優(yōu)先級，則調(diào)整可以是減少無線通信以節(jié)省功率?！螘r間量之后，可以確定功耗下降且現(xiàn)在回降到使用模型之內(nèi)。因此，可以結(jié)束功率節(jié)省技術(shù)并且正常的操作可以繼續(xù)進行。在一些情況中，系統(tǒng)可能遇到過剩的可用功率，指示在功耗過度的下一情況時，可以不需要采取調(diào)整，因為即使短期功耗可能上升，器械仍然在其給定時間段的功耗目標之內(nèi)。貫穿該說明書中所引用的“一個實施例”或“實施例”表示結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明所包含的的至少一個實現(xiàn)中。因此，短語“一個實施例”或 “在實施例中”的出現(xiàn)未必指代同一實施例。此外，除了所說明的特定實施例的形式，還可以以其他合適的形式建立特定特征、結(jié)構(gòu)或特性，并且所有這些形式可以都被包含在本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)。 雖然已經(jīng)結(jié)合有限數(shù)量的實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解其的多種的修改和變型。所附權(quán)利要求意圖覆蓋落入本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括獲得針對充電受限設(shè)備在給定時間段內(nèi)可用電力的測量；監(jiān)視正在進行的功耗以確定是否需要改變功耗以確保在所述時間段內(nèi)的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲得可用電量的測量包括獲得電源的可用電荷量和使用所述電源需要達到的工作時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括接收指示在該時間內(nèi)功率可以如何被消耗的使用模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括基于以往歷史修改所述使用模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括確定功耗是否偏離所述模型，并且如果是的話，則降低功耗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括降低功耗直到累積的功耗回到與所述使用模型一致為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括將不同的權(quán)重分配給不同的活動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括通過基于不同活動的加權(quán)選擇活動來進行縮減以降低功耗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括獲得可用電池電力的測量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括確保所述設(shè)備能夠以所述可用電力在預定時間量內(nèi)工作。
11.一種裝置，包括充電受限電源；以及設(shè)備，用于獲得在給定時間段內(nèi)能從所述電源獲得的電力的測量，并且監(jiān)視正在進行的功耗以確定是否需要改變功耗以確保在所述時間段內(nèi)的工作。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述裝置是家庭衛(wèi)生保健器械。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述電源是電池。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，所述設(shè)備用于獲得可用電力的測量包括獲得所述電源的可用電荷量和使用所述電源需要達到的工作時間。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，所述設(shè)備使用指示在所述時間內(nèi)功率可以如何被消耗的使用模型。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，所述設(shè)備用于基于以往歷史修改所述使用模型。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述設(shè)備用于確定何時功耗偏離所述模型，并且作為響應(yīng)，降低功耗。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，所述設(shè)備用于降低功耗直到累積的功耗回到與所述使用模型一致為止。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，所述設(shè)備用于確保所述裝置在所述時間內(nèi)的工作。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，所述設(shè)備使用對不同操作的加權(quán)來確定要縮減哪些操作以便節(jié)省電力。
全文摘要
僅具有對電源的有限訪問的充電受限設(shè)備可以操作用于確保給定的工作時間。工作時間可以例如對應(yīng)于電池再充電之間的時間段。不是簡單地降低功耗，而是進行預算以使得能夠動態(tài)監(jiān)視該時間內(nèi)的功耗以確保實際的功耗符合預算。
文檔編號G01R31/36GK102292685SQ200980155091
公開日2011年12月21日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者B·庫里斯, S·M·艾爾 申請人:英特爾公司