CN102300298A - 一种手机以及手机在睡眠模式下的省电方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于移动终端技术领域，提供的一种手机以及手机在睡眠模式下的省电方法，通过在手机内部增加一个三维空间加速度传感器，来采集手机在睡眠模式下三维空间的加速度信息，计算和判断手机在睡眠模式下所处的状态，根据手机状态不同，调整手机状态的唤醒间隔时间值，使手机待机时间随着所设置的唤醒间隔时间值的变化而不同；本发明所使用的传感器价格低廉，系统的软硬件设计简单，利用三维空间加速度传感器来判断手机静置时间，可优化手机在睡眠模式下的待机电流，达到手机待机时间的延长效果，具有广泛的市场前景。

Description

一种手机以及手机在睡眠模式下的省电方法

技术领域

本发明属于移动终端技术领域，尤其涉及一种可省电的手机以及手机在睡眠模式下的省电方法。

背景技术

近年来，随着移动终端的不断发展，移动终端在人们的日常生活中已经相当的普及，而且很多体积愈来愈小、功能非常齐全的手机也受到越来越多人的喜爱，手机的广泛应用缩短了人与人之间在时间和空间上的距离，这样人们对未来手机的要求也越来越高，未来通讯产品是否提供更方便、更有效率的功能及服务，以成为通讯产品制造商需要关注和研究的问题。

众所周知，手机硬件系统主要由基带模块和射频模块构成，基带模块主要实现模拟及数字基带信号处理、协议栈、操作系统、运行应用软件、电源管理、充电、背光、音频及外围设备管理等功能；射频模块主要实现模拟基带信号的上/下行变频、滤波、低噪声放大、功率放大、收发切换等功能，以GMS为例，手机通常有三种工作模式：1、通信业务模式，手机处在通话或数据业务通信状态中，该模式下，手机基带、射频模块处于全面工作模式，整机根据网络、信道质量状况处于相应的最大功耗状态下工作，平均功耗有300mA左右，瞬时功耗可达1A或更高；2、空闲应用模式，手机正在执行用户操作指令，进入相应的功能应用菜单，但没有进入通话或数据业务通信状态，在这种模式下，射频模块发射机关闭，接收机处于间歇工作模式间歇接收小区寻呼消息，系统主时钟、基带模块及实时时钟处于工作模式，整机功耗为100mA～150mA之间；3、睡眠模式，即手机不执行任何用户指令及操作，出于守候状态，此时射频模块发射机关闭，接收机、系统主时钟、基带模块（此时基带间歇工作也是出于最小系统节电工作模式）处于间歇工作模式间歇接收并处理小区寻呼消息，只有系统实时时钟为保持系统计时仍处于连续工作状态。此时整机消耗电流通常小于1mA，只有接收小区寻呼消息的时候，手机会唤醒接收部分的电路，并处理接收到的信号，这时电流会增大到几10mA，但是持续时间很短，如果没有收到来电或消息，手机会继续处于睡眠状态。手机待机时间的概念：通常所讲的待机时间就是指手机在睡眠模式下的续航能力。从上面描述的三点工作模式中对睡眠模式功耗说明可知，在电池容量固定的情况下，睡眠模式中待机电流的大小将决定手机的待机时间；由于手机待机电流的量值是计算一段较长时间的平均值，所以手机多久接收一次小区寻呼消息唤醒一次相关电路，或者说每次唤醒的时间间隔长短会影响到待机电流的大小。可知当手机在睡眠模式中接收小区寻呼消息的时间间隔短，待机电流的平均值就越大，手机待机时间就会越短；当手机接收小区寻呼消息的时间间隔越长时，待机电流的平均值就越小，手机待机时间就会越长。

为了降低功耗，在GSM规范中引入了不连续接收的机制（DRX），手机在待机时即睡眠模式状态下，是通过广播控制信道BCCH间歇接收小区寻呼消息，这样一旦有消息或电话呼入，手机将从小区寻呼消息中得知，并唤醒手机提醒用户接收；在此期间它还可用来监测临近小区的BCCH载波的接收电平，一旦手机监测到临近小区的信号质量优于当前小区，手机将向当前小区发起小区切换申请，从而进行小区的越区切换，保证手机保持在线不掉网。从以上得知在睡眠模式下，手机间歇接收小区寻呼消息一是为了确保及时接收到呼叫，二是保证用户在移动状态下手机及时完成驻留小区的越区切换动作，确保手机不掉网。

由于手机用户并不是24小时都处在移动状态，用户会因各种事务使得手机会阶段性、随机性的静置，比如用户会把手机放在某处不动，或用户休息、睡觉时会放置手机等等；可见在手机静置时，根本是不用进行越区切换的，因此如果在手机静置状态下，能自适应的将接收小区寻呼消息唤醒间隔时长设为最长，这样即不会影响及时的收到来电或消息，也不会发生越区切换断网的问题，所以手机在睡眠模式下如何根据手机的运动状态设置手机状态的唤醒间隔时间值，减少手机不必要的电池电量消耗，使手机的待机时间延长，并保证手机待机功耗与越区切换成功率的平衡是目前需要解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手机以及手机在睡眠模式下的省电方法，旨在解决手机不必要的电池电量消耗，达到使手机的待机时间延长，节省手机电池的目的。

本发明是这样实现的，一种手机的省电控制方法，所述手机与小区寻呼消息网络进行交互，其特征在于，当所述手机处于睡眠模式时包括如下步骤：

A、       预先设置所述手机状态的小区寻呼消息唤醒间隔时长为网络发起值；

B、        通过内置于所述手机的加速度传感器采集所述手机在多维度空间的加速度信息，将所采集的所述加速度信息传送至与所述加速度传感器相连接的中央处理器，通过所述中央处理器运算出所述加速度传感器在各维度空间上的状态；

C、       判断所述手机所处状态，所述手机自动配置所述小区寻呼消息唤醒间隔时长，调整所述手机待机平均电流消耗。

其中，所述步骤C具体包括如下判断：

C1、判断所述手机是否处于静置状态，当检测到所述手机为静置状态时，所述传感器产生静止中断通知给所述中央处理器，所述处理器将所述唤醒间隔时长调整为最大值，所述手机待机平均电流为最小，待机时间最长；

C2、判断所述手机是否处于运动状态，当检测到所述手机为运动状态时，所述传感器产生运动中断通知给所述中央处理器，所述手机根据网络发起的所述唤醒间隔时长来配置所需的唤醒间隔时长，用于保证所述手机在切换小区寻呼网络时网络的连续性。

其中，所述消息唤醒间隔时长根据所述手机的寻呼消息间隔步长计算得到，所述寻呼消息间隔步长范围是2至9。

其中，所述加速度传感器是三维空间加速度传感器，用于采集所述手机在三维度空间的加速度信息。

其中，所述加速度传感器采用BMA023三维加速度传感器, 通过两线式串行总线及中断信号与所述中央处理器相连。

一种手机，所述手机与小区寻呼消息网络进行交互，包括一中央处理器，其特征在于，还包括至少一个加速度传感器，所述加速度传感器内置于所述手机内并与所述中央处理器相连，所述加速度传感器用于采集所述手机在多维度空间的加速度信息，将所采集的所述加速度信息传送至所述中央处理器; 所述处理器用于运算出所述加速度传感器在各维度空间上的状态，根据所述手机状态不同，自动配置所述小区寻呼消息手机状态的唤醒间隔时长，用于实现所述待机手机在静置状态时，所述手机待机平均电流为最小。

其中，所述加速度传感器是三维空间加速度传感器，用于采集所述手机在三维度空间的加速度信息。

其中，所述加速度传感器采用BMA023三维加速度传感器, 通过两线式串行总线及中断信号与所述中央处理器相连。

本发明的有益效果为：本发明所提供的一种手机以及手机在睡眠模式下的省电方法，通过在手机内部增加一个三维空间加速度传感器，来采集手机在睡眠模式下三维空间的加速度信息，计算和判断手机在睡眠模式下所处的状态，根据手机状态不同，调整手机状态的唤醒间隔时长，使手机待机时间随着所设置的唤醒间隔时长的变化而不同；本发明所使用的传感器价格低廉，系统的软硬件设计简单，利用三维空间加速度传感器来判断手机静置时间，可优化手机在睡眠模式下的待机电流，达到手机待机时间的延长效果，具有广泛的市场前景。

附图说明

图1是本发明实施例的手机系统框图。

图2是本发明实施例流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种手机以及手机在睡眠模式下的省电方法，为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

为了解决现有技术手机在睡眠模式下不必要的电池电量消耗问题，本发明提供了一种可以优化手机待机时间，使手机待机电流减低即而达到节省手机电池电量的方法，该方法的核心思想包括：在手机内部增加一个三维空间加速度传感器，该传感器和手机内部的处理器相连，通过该加速度传感器采集手机在三个维度空间，即X,Y,Z轴上的多维度空间的加速度信息，将所采集的三维加速度信息传送至与加速度传感器相连接的处理器，通过手机处理器运算出加速度传感器在各维度空间上的状态加速度，然后判断所述手机所处状态是运动状态还是静置状态，如果系统判断手机已经静置一段时间，手机自动配置手机自身小区寻呼消息唤醒间隔时长，将该唤醒间隔时长设置为最长时长。如果检测到睡眠状态下的手机处于运动状态，就需要根据手机运动状态时的加速度，所配置的手机自身小区寻呼消息唤醒间隔时长就不能太长，以防止运动状态下切换网络时的断网问题。本发明由于增加了这个传感器，所以可以根据手机的状态灵活的调整接收小区寻呼消息唤醒间隔时长，进而优化手机待机时间，使手机待机电流减低，节省了手机的电量消耗。

附图1是本发明的手机系统框图，结合附图1对本发明的系统进行进一步的详细描述，

本发明系统主要包括内置于手机100内的三维空间加速度传感器102，三维空间传感器102与手机中央处理器101相连，其中，加速度传感器102用于采集手机100在多维度空间的加速度信息，将所采集的加速度信息传送至中央处理器101，通过中央处理器101运算出加速度传感器在各维度空间上的状态，判断手机所处状态，根据所述手机状态不同，自动配置所述小区寻呼消息手机状态的唤醒间隔时长，使手机待机时间随着所设置的小区寻呼消息唤醒间隔时长的变化而不同；本发明三维空间传感器102采用厂家BOSCH的三维加速传感器，其型号BMA023, 传感器通过I2C（两线式串行总线）总线及中断信号与中央处理器101相连，所述传感器开机后一直开启，其传感器功耗<0.4mA，开机后中央处理器101配置三维空间传感器102使所述传感器在从运动到静止时产生中断通知手机，以及从静止到运动又产生中断通知手机；当产生静止中断时手机自动进入最佳待机功耗状态，当产生运动中断时手机自动恢复到基站配置的寻呼间隔时长；手机给传感器供电及响应传感器产生的中断，这样达到省电的目的。 

本发明在接收小区寻呼消息的唤醒间隔时长并不是恒定的，GSM系统基带数据传输是以TDMA帧为单位来进行传输的，小区寻呼消息唤醒间隔时长就是由有多少个51组TDMA帧不断循环来决定；一个TDMA帧时长为4.615ms，步长设置值的范围从2～9，这个值一般由网络发起给手机。举例说明：

网络步长发起值为2，则小区寻呼消息唤醒间隔时长为2×51×4.615＝470.73ms；

网络步长发起值为9，则小区寻呼消息唤醒间隔时长为9×51×4.615＝2118.285ms；

根据上面所列值，手机会根据小区配置参数选择一定的时间间隔数值，如果选择网络发起值步长为9，手机接收小区寻呼消息唤醒间隔时长将是最长的，这样对应的待机电流将达到最小值；但在实际应用中却不能把间隔参数固定为9，因为实际上接收小区寻呼间隔长短对用户接收呼入消息或电话是没有影响的，比如当本机设置时间间隔参数为9时，小区寻呼消息唤醒间隔时长为9×51×4.615＝2118.285ms即对方拨号来电或消息给本机时要等待2秒多一点就能接通到本机，因为2秒时间很短，来电方根本不会有拨通时间长的感觉。但接收小区寻呼消息唤醒间隔时长太长对正在高速移动的手机用户是不利的，当用户携带手机高速移动时，如果手机在位置上已经从当前小区进入到另一小区范围时，如果手机因接收小区寻呼消息唤醒间隔时长太长而仍处于睡眠状态的话，手机将不能及时监测到当前小区与临近小区的网络信号质量的变化，从而没有完成手机越区切换登记，此时手机就会掉网。因此手机一般会根据当前小区网络和临近小区网络信号质量的比较选择合适的接收小区寻呼消息唤醒间隔时长值，从而保证手机待机功耗与越区切换成功率的平衡。

基于以上想法，本发明通过在手机内部加入三维空间加速度传感器就可以感知手机的运动状态，从而灵活配置手机接收小区寻呼消息唤醒间隔时长，根据图2所示。其具体具体步骤描述如下：

步骤S1、预先设置所述手机状态的小区寻呼消息唤醒间隔时长为网络发起值；

本发明实施例可以根据网络发起值作为参数来设定小区寻呼消息唤醒间隔时长，定义设置值的范围从2～9，根据手机的运动状态不同，所设定的唤醒间隔时长也是不同的，如果选择网络发起值为9，手机接收小区寻呼消息唤醒间隔时长将是最长的，这样对应的待机电流将达到最小值；消息唤醒间隔时长范围是470.73ms至2118.285ms；

步骤S2、通过内置于手机的三维空间加速度传感器采集手机在多维度空间的加速度信息, 通过三维空间加速度传感器判断手机是否静止；如果判断为静止状态进入步骤S3，否则进入步骤S7；

步骤S3、三维空间传感器产生静止中断通知给中央处理器，手机自动配置手机唤醒间隔时长为最大值（即手机自行配置寻呼步长为9），此时待机耗电最低；

步骤S4、判断手机是否从静止转为运动状态，如果是，进入步骤S5；

步骤S5、三维传感器产生运动中断，寻呼间隔时长采用网络发起值；

 步骤S6、如果手机由运动转静止时，转入步骤S3；

步骤S7、三维空间传感器产生运动中断通知手机中央处理器，手机根据网络发起的唤醒间隔时长来配置所需的唤醒间隔时长，用于保证所述手机在切换小区寻呼网络时网络的连续性；

步骤S8、判断手机是否转为静止状态，如果是，进入步骤S9；

步骤S9、当手机由运动转静止时，三维传感器产生静止中断，手机唤醒间隔步长为最大值（即手机自行配置寻呼步长为9），此时待机耗电最低；

步骤S10、手机由静止转运动时，转入步骤S7。

本发明通过三维空间加速度传感器，手机可以感知三维空间物体的移动情况，其灵敏度有＋/－2G、＋/－4G、＋/－8G不等，当传感器在三维空间上移动时，它可以感知本身在各维度上的加速度的大小，并将相关参数传送给处理器分析，处理器通过分析该传感器发来的参数数据可以运算出传感器在各维度上的移动状况，本发明所使用的传感器价格低廉，软硬件设计简单，已经在移动通信终端中广泛应用。将三维加速度传感器置于手机中并与手机处理器通信，手机是很容易感知手机的运动状态的。

本发明将该技术应用结合到自适应的配置手机，这里所说的自适应的配置手机就是：手机的寻呼消息间隔步长是2～9，即寻呼消息间隔时间为（2～9）×51×4.615mS，这个步长值是由网络发起然后手机根据此发起值配置的，采用上述技术后，手机静止时手机自行配置寻呼步长为9，此时待机耗电最低，而当手机运动时手机则根据网络发起的步长来配置，因此说手机通过自身的运动状态自适应的配置其寻呼消息间隔步长。

自适应配置手机的接收小区寻呼消息时间间隔时，比如当手机通过3维空间加速度传感器检测发现手机已经静置有若干时间时（比如30秒或1分钟时，但此时间可由用户配置选择），手机就自动配置手机自身小区寻呼消息唤醒间隔时长为最长时长为2118.285ms，这样我们将能优化手机在睡眠模式下的待机电流，达到手机待机时间的延长效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包越大含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种手机在睡眠模式下的省电方法，所述手机与小区寻呼消息网络进行交互，其特征在于，当所述手机处于睡眠模式时包括如下步骤：

预先设置所述手机状态的小区寻呼消息唤醒间隔时长为网络发起值；

通过内置于所述手机的加速度传感器采集所述手机在多维度空间的加速度信息，将所采集的所述加速度信息传送至与所述加速度传感器相连接的中央处理器，通过所述中央处理器运算出所述加速度传感器在各维度空间上的状态；

判断所述手机所处状态，所述手机自动配置所述小区寻呼消息唤醒间隔时长，调整所述手机待机平均电流消耗。

2.根据权利要求1所述的手机在睡眠模式下的省电方法，其特征在于，所述步骤C具体包括如下判断：

C1、判断所述手机是否处于静置状态，当检测到所述手机为静置状态时，所述传感器产生静止中断通知给所述中央处理器，所述处理器将所述唤醒间隔时长调整为最大值，所述手机待机平均电流为最小，待机时间最长；

C2、判断所述手机是否处于运动状态，当检测到所述手机为运动状态时，所述传感器产生运动中断通知给所述中央处理器，所述手机根据网络发起的所述唤醒间隔时长来配置所需的唤醒间隔时长，用于保证所述手机在切换小区寻呼网络时网络的连续性。

3.根据权利要求1所述的手机在睡眠模式下的省电方法，其特征在于，所述消息唤醒间隔时长根据所述手机的寻呼消息间隔步长计算得到，所述寻呼消息间隔步长范围是2至9。

4.根据权利要求1或2所述的手机在睡眠模式下的省电方法，其特征在于，所述加速度传感器是三维空间加速度传感器，用于采集所述手机在三维度空间的加速度信息。

5.根据权利要求4所述的手机在睡眠模式下的省电方法，其特征在于，所述加速度传感器采用BMA023三维加速度传感器, 通过两线式串行总线及中断信号与所述中央处理器相连。

6.一种手机，所述手机与小区寻呼消息网络进行交互，包括一中央处理器，其特征在于，还包括至少一个加速度传感器，所述加速度传感器内置于所述手机内并与所述中央处理器相连，所述加速度传感器用于采集所述手机在多维度空间的加速度信息，将所采集的所述加速度信息传送至所述中央处理器; 所述处理器用于运算出所述加速度传感器在各维度空间上的状态，根据所述手机状态不同，自动配置所述小区寻呼消息手机状态的唤醒间隔时长，用于实现所述待机手机在静置状态时，所述手机待机平均电流为最小。

7.根据权利要求6所述的手机，其特征在于，所述加速度传感器是三维空间加速度传感器，用于采集所述手机在三维度空间的加速度信息。

8.根据权利要求6所述的手机，其特征在于，所述加速度传感器采用BMA023三维加速度传感器, 通过两线式串行总线及中断信号与所述中央处理器相连。

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