TW201227200A - Thermal management device and method suitable for mobile electronic devices - Google Patents

Description

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hJNAl-AC-0015-TWXX 36349rtwf.d〇c/I 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於一種溫度管理(thermal management^) 裝置與方法，且特別是有關於一種適用於行動電子裝置的 溫度管理裝置與方法。 【先前技術】 擊 如一般手機、智慧型手機(smart phone)、或筆記型電 腦之類的行動電子装置都包括許多元件。傳統的溫度管理 著重於中央處理單元(CPU: central processing unit)或圖形 處理單元(GPU: graphics processing unit)等最容易發熱的 元件’例如將硬體設計成便於這些元件散熱，或是以降低 時脈頻率的方式使這些元件降溫。 傳統的溫度管理，其目的是避免硬體元件因為過熱而 當機或損壞，重點在於維護裝置本身，而不考慮使用者的 感受。行動電子裝置經常和使用者的皮膚接觸，如果過熱， 會讓使用者感覺不適’甚至燙傷。近幾年來，各種硬體元 件的操作時脈頻率迅速提高，已經能滿足絕大多數使用者 的需求’一味追求速度而忽視發熱問題已經不合時宜。 此外’網路、多媒體和通訊技術的應用越來越多樣 化’造成行動電子裝置的種類逐漸繁雜。在某些機種，發 熱最多的元件不再是中央處理單元和圖形處理單元，而是 其他元件，例如手機的通訊模組或電池充電器。具有眾多 功能的行動電子裝置’不同功能通常由不同元件負責，例

201227200 n>/vi-/Av.-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 如藍芽組負責連通藍芽耳機，網路模組負主 無線上網，3G模組負責電話通訊。在不同時間，使用者^ 能使用不同功能，使不同的元件散發高溫。 【發明内容】 如上所述，傳統的溫度管理機制已經過時。因此， 發明提供-種溫度管料置射法，作現更友善 活的溫度管理。 本發明提出-種溫度管理襄置，用於行動電子裝置， 上述溫度管理裝置包括職麵、溫度感 應器（thermal sensor)、以及控制器伽咖】c〇ntr〇iier)。觸 石亚感應器债測是否接收到使用者觸碰訊號，上述使用者 碰訊號是由使用者觸碰行動電子裝置的外殼的一個部位所 觸發，該部位對應行動電子裝置的元件其中之一。溫度感 應器量測上述元件的溫度。控制器減觸碰感應器與溫度 感應器。當觸碰感應器偵測到使用者觸碰訊號而且上述元 2的溫度高於-臨界值時’則控制器對上述元件進行溫度 g理，直到上述元件的溫度下降到低於臨界值或使用者停 止觸碰上述部位為止。 ，在本發明之一實施例+，上述部位是外殼之中最容易 党到上述元件的溫度影響而發熱之處。 1在本發明之一實施例中，上述之臨界值是在上述部位 的溫度不高於一預設值的條件下，所能允許的元件溫度上 限。 201227200

^Al-AC-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 類體溢 在本發日把―實施财，上収預錄小於或等於人 在本發明之—實施例中，上述之控制器包含—頻率控

Hi用來降低元件的操作時脈頻率’或暫停元件的操 作寺紅5虎’以對元件進行溫度管理。 “ 協定= ; = = = ; = 用來降低上述元件的通訊頻率，崎元 2明另提出—種溫度管理方法，用於行動電 列步驟。偵測是否接收到-使用者觸碰 〜述使用者觸石亚訊號是由使用者觸碰行動電子梦詈 個::所觸發，此部位對應行動電子裂置的元 η、里’、'上述％件的溫度。當_到使用者觸碰 述元件的溫度高於-臨界值時，則對上述元件 传’朗上述元件的溫度下降到低於臨界值或 使用者停止觸碰上述部位為止。 上^本發明的溫度管理裝置與方㈣使用者的 動電子裝置外殼的-到多個部位線 亚里測對應上述部位的元件溫度。若使用者 外卜位溫度過高，就進行溫度管理，使被觸碰的 ά ’皿。因此本發明可達成更靈活的溫度管理，提 升使用者的感受。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特

201227200 -J-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下 【實施方式】 圖1疋依照本發明一貫施例的一種溫度管理裝置的示 意圖，此溫度管理裝置可用於行動電子裝置100。行動= 子農置1GG可以是-般手機、智慧型手機、個人數位助理 (PDA: personal digital assistant)、多媒體網際網路裝置(Mid multimedia Internet device)、平板式電子裝置（丨邮七 device)、筆記型電腦、或其他可攜式電子裝置。圖i的^ 度管理裝置包括控制器12〇、觸碰感應器131〜133、以 溫度感應器141〜143。控㈣12〇_每__個觸碰感應器 131〜133以及每-個溫度感應器⑷〜143，為了使圖^ 潔圖1省略了上述的輕接連線。圖2是圖丄的溫度管理 裝置的方塊圖，如圖2所示，控制|| 12G墟觸碰感庶哭 131〜133以及溫度感應器mi〜143。 每-個觸碰感應器131〜133侧是否接收到一個使 者觸碰訊號，此使黯觸碰職是由使时觸碰行 的外殼⑽的—個部位所觸發，此部位對應行動 旦、100❺7L件其中之一。每一個溫度感應器⑷〜⑷ t上述元件其中之—的溫度。以上的觸碰感應器和溫度 感應器都可輯用财的_，其本身的細節不在此贅述。 本只Μ例的觸碰感應器、使用者觸碰訊 器、以及行動電子裝置刚的外殼部位和元件之間 一的對應_。行㈣子裝置⑽的上述元件可以是^

201227200 ί-jN Al-AU-0015-T WXX 36349rtwf.doc/I 在操作時會發熱的元件，例如3G通訊模組、WiFi模組、 藍芽模組、調頻收音機(FM Radio)模組、全球定位系統(Gps: global positioning system)模組、液晶顯示器（LCD:叫㈣ crystal display)、發光二極體(LED: light_emitting di〇de)、電 池充電态、中央處理單元、圖形處理單元、以及核心邏輯 元件。上述元件的數量不限，可以只有一個，也可以有多 個。每-個上述元件都有-個對應的溫度感應器以量測其 溫度，也有一個對應的外殼部位，使用者觸碰對應的該外 殼部位時會觸發一個對應的使用者觸碰訊號，還有一個對 應的觸减應1以仙是$接㈣龍时帛者觸碰訊 號。每一個上述元件所對應的外殼部位是行動電子裝置 100的外殼110之中，最容易受到該元件的溫度影響^發 。本實施财，觸碰感應器131〜133分別對應溫度 感應态141〜143。 為了簡略起見’圖i和圖2並未綠示上述元件。在本 實施例中’每-侧碰感應^ m〜133分絲置於 個溫度感應器141〜143分別與其對應 的件配置在相同位置。不過本發明並不以此為限， 使用者的觸碰，並不限制-定麵 =元件溫度， 電子==者=4的外殼部位’例域手拿起行動 、 或將仃動電子裳置刚貼身置放，就會有

201227200 mrti-rtvJ-0〇15-TWXX 36349rtwf.doc/I 觸碰感應n侧到使用者_發的❹棚觀號。若觸 石亚感應器有足_敏感度’甚至不需要實際的皮膚接觸， 只要使用者和外殼接近到一定距離以内，即使隔著衣物， 觸碰感應n健會減到❹相觀號。t_感應器 131 133接收到使用者觸碰訊號，可以用發出中斷的方式 通知控制器120。若使用者觸碰至少—虹述的外殼部位 而觸發對應的使用者觸碰峨，而且被觸碰的外殼部位所 對應的元件之中’至少有—個元件的溫度高於預設的臨界 值’控制if m會對符合上述條件的树騎溫度管理， 直到上述^件的溫度全部下_低於各自對應的臨界值， 或使用者停止觸碰上述的外殼部位為止。 控制器120可以包括-個表格，用此表格儲存每一個 上述元件所對應的臨界值。對每一個元件而言，其對應的 臨界值是在騎朗核躲的溫度不高於—個預設值的 條件下所此允斗的该元件的溫度上限。為了使用者的威 外殼U0的溫度不應超出人類體溫，否則使用者會感 見不適，甚至燙傷。所以在本實施例中，上述的預設值必 須小於或等於人類體溫。 ,·控制器120對元件進行的溫度管理是指運用各種技 術，使元件溫度降到對應的臨界值以下。例如圖3所示， 在圖3的實施例巾，控制ti 120包含-個頻率控制單元 15〇。對於依照時脈信號操作的元件，頻率控制單元 可降低it件的操作時關率，以對元件撕溫度管理，使 凡件降溫；頻率控料A 150也可以暫停元件的操作時脈

201227200 PNAI-AC-0015-T WXX 36349rtwf.doc/I 信號’以對元件進行溫度管理’使元件降溫。如果有元件 支援至少一種通訊協定，而且支援多個不同的通訊頻率， 則頻率控制單元150可降低元件的通訊頻率，以對元件進 行溫度管理，使元件降溫。例如支援3G通訊協定的通訊 模組必然向下相容2G通訊協定’如果其溫度超過對應的 臨界值，頻率控制單元150可控制此通訊模組改用2G通 汛協定來收發訊息或資料。由於2G的通訊頻率低於3G的 通訊頻率，這可以使元件進入低頻操作，降低元件溫度。 圖4疋依照本發明一實施例的一種溫度管理方法的流 程圖。® 4的溫度管理方法可用於行動電子裝置，可由圖 1的溫度管理裝置執行，或由其他農置執行，本發明並不 限定。圖4流程包括下列步驟。制是否接收到使用者觸 石亚錢，上述使用者觸碰訊號是由使用者觸碰行動電子裝 預設部位所觸發（步驟41〇)，這些部位分別 =電τ裝置的一個元件。量測上述元件的溫度(步 件本身的、1；;檢查是㈣測到使用者觸碰訊號而且元 這樣的===:步:如果沒有 4—3=:件:對符合條件的雜^ 其細節可夹者卜、+、AAjt於步驟44〇進行的溫度控制， 制。 >考逑的頻率控制單元150所進行的溫度控

201227200 fJNAi-AC-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 圖5是依照本發明一實施例的一種溫度管理機制的狀 態圖。圖5可表示圖1的控制器120的狀態，或執行圖4 方法的裝置的狀態。如果使用者未觸碰行動電子裝置的外 殼的任一部位，則處於傳統狀態510，對行動電子裝置進 行傳統的溫度管理。如果有外殼部位被使用者觸碰而觸發 使用者觸碰訊號’則進入掃描狀態520，逐一掃描每一個 外殼部位所對應的觸碰感應器，以確定是哪個或哪些外殼 部位被觸碰，並檢查被觸碰的外殼部位所對應的每一個元 件的溫度。若行動電子裝置中僅有一個元件可能發熱，就 =有一個需要偵測的外殼部位，也就只有一個觸碰'感應 器’不必逐一掃描。 掃柄之後，若有元件所對應的外殼部位被使用者觸碰 而觸發使用者觸碰訊號，而且元件本身的溫度高於對應的 臨界值，則進人降溫狀態53G，對符合上述條件的^進 2度管理，使其降溫。等到每__個符合上述條件的元件 /皿又都下降到低於對應的臨界值，就返回掃描狀離52〇。 無=描狀態520或降溫狀態53〇，只要使用；停止觸 卿動電子裝置，都會返回傳統狀態51〇。 者觸溫度”裝置和妓可以在使用 置的外殼時’控制被觸碰的外殼部位的 本發明_度管理以元件為單 能，’3=部倾㈣的μ讀降―犧牲效 :其餘凡件依然可發揮最大效能 理可將降溫所造成的效能、__最低。㈣皿度e 201227200

PNAI-AC-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】

圖1是依照本發明一實施例的一種溫度管理裝置的示 意圖。 圖2是依照本發明第一實施例的一種溫度管理裝置的 方塊圖。 ~ 方塊圖 圖3是依照本發明第二實施例的一種溫度管理裴 置的 程圖 態圖 圖4是依照本發明-實麵的—種溫好理方法的流 圖5是依照本發明—實施例的—種溫度管理機制的狀

【主要元件符號說明】 100 :行動電子裝置 110 :外殼 120 :控制器 131〜133 :觸碰感應器 141〜143 :溫度感應器 150 :頻率控制單元 201227200

πναι-αο-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 410〜440 :流程步驟 510 :傳統狀態 520 :掃描狀態 530 :降溫狀態

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Claims (1)

1. 201227200 ±ίν Ai-AC-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 七、申請專利範圍： 1. 一種溫度管理裝置，用於一行動電子裝 管理裝置包括： 罝皿度 一觸碰感應器，用來偵測是否接收到—使用者觸碰訊 號，其中該使用者觸碰訊號是由一使用者觸碰該行動 裝置的外殼的一部位所觸發，該部位對應該動 的元件其巾之—； 一溫度感應器’用來量測該元件的溫度；以及 ^ 控制器，搞接該觸碰感應器與該溫度感應器，其中 當該觸碰感應⑸貞_該使用麵觀號且該^件的、:产 南於-臨界值時’則該控制器對該元件進行温度管理皿^ 2d:溫度下降到低於該臨界值或該使用者停止觸碰 2·如申睛專利範圍第1項所述之溫度管 =位是該外殼之中最容易受到該元件的溫度 3.如中請專利範圍第丨項所述之溫度管理裝置，並中 =觸，應||_到減用者觸觀糾，則該觸碰感 α态U發出中斷的方式通知該控制器。 該|4丨專概圍第1項㈣之溫好縣置，其中 控制益包括一表格，該表格儲存該臨界值。 今=·如中請專利範圍第1項所述之溫度管縣置，盆中 值是在該部位的溫度不高於—預設值的條件下，所 允砟的該7L件的溫度上限。 13 201227200 riN/\i-/v^-0015-TWXX 36349rtwf.d〇c/I 6·如申睛專利範圍第5項所述之溫度管理裝置，其中 該預設值小於或等於人類體溫。 7. 如申凊專利範圍第1項所述之溫度管理裝置，其中 該控制器包含一頻率控制單元，用來降低該元件的操作時 脈頻率，以對該元件進行溫度管理。 8. 如申請專利範圍第1項所述之溫度管理裴置，其中 該^制11包含—頻率控鮮元，用來暫停該元件的操作時 脈信號，以對該元件進行溫度管理。 上―9·如申請專利範圍第1項所述之溫度管理裝置，其中 該兀件支援至少—通訊蚊而且支鮮财同的通訊頻 率以及該控制器包含—頻率控制單元，用來降低該 的通sfl頻率，以對該元件進行溫度管理。 1〇· -種溫度管理方法，用於一行動電子裝置 π 度管理方法包括： 碰Γ 使时靡减，其巾該使用者觸 所觸使用者觸碰該行動1子裝置的外殼的一部位 所觸毛’該部位對應該行動電子裝置的元件其中之一. 量測該元件的温度；以及 ’ 當债測到該使用者觸碰訊號 臨界值時，則對該树進行溫度管理，直 下降舰於誠界值或該❹者停止繼該雜為止“ 11 ·如申請專利範圍篦]π苗 中該部位是該外殼之中度官理方法，其 熱之處。 破谷易又到该兀件的溫度影響而發 201227200 riN Ai-AU-0015-TWXX 36349rtwf.doc/I 12. 如申請專利範圍f 10項所述之溫度管 中該臨界值是在該部㈣溫度不高於—預設_條件下: 所旎允許的該元件的溫度上限。 13. 如申請專利範圍帛12項所述之溫度管理方法，立 中該預設值小於或等於人類體溫。 ，、 14:如申請專利範圍帛1〇J頁所述之溫度管理方法，1 中對該元件進行溫度管理的步驟包括： /、 降低該元件的操作時脈頻率，以對該元件進行溫度管 理。 15:如申請專利範圍第1()項所述之溫度管理方法，其 中對该元件進行溫度管理的步驟包括： 理。暫停該元件的操作時脈信號，以對紅件進行溫度管 K如申請專利範圍帛1〇項所述之溫度管理方法，其 率IS援至少一通訊協定而且支援多個不同的通訊頻 率，而且對該TL件進行溫度管理的步驟包括： 降低該元件的通訊頻率’以對該元件進行溫度管理。 15