CN102404461A - 一种智能手机系统功耗控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能手机系统功耗控制系统及方法，包括步骤：A、动圈麦克风根据声波的强度大小生产与之相应强度大小的电信号；B、该电信号经过放大器放大后输入到CPU；C、CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式；D、CPU根据上述不同强度的信号模式，控制切换器将手机切换到相应手机系统功耗工作模式。本发明利用动圈麦克风采集不同强度的声波信号，并利用CPU对不同强度的声波信号进行划分，形成高、中、低三种类型，同时根据不同强度类别的声波信号对应匹配手机系统功耗类别，由CPU对手机的功耗控制根据声波信号的强度进行切换。与现有技术相比，本发明操作简单、使用方便，可轻松有趣的调节手机的CPU工作模式，以达到省电的功效。

Description

一种智能手机系统功耗控制系统及方法
技术领域
本发明属于智能手机，具体涉及的是一种智能手机系统功耗控制系统及方法，主要是指通过手机麦克风输入指令，达到对手机系统功耗进行控制的系统及方法。
背景技术
随着智能手机的发展以及人们对智能手机的认同，各大芯片厂商均看好智能手机的市场，越来越高的CPU主频(1G、1.5G甚至2.0G)，越来越多的CPU数量(双核、四核)被规划到各大厂商的产品阵营，以高性能来吸引广大用户。
在智能手机高性能给用户带来极速体验的同时，其高能耗，待机时间短，机身发烫严重等问题也随之而来。由于智能手机CPU在满负荷下运行时功耗是非常大的，导致的散热量也是非常明显的，而在实际的使用过程中，并不是每个用户时刻都需要让CPU全速运行的，因此需要对CPU运行状况进行合理分配，避免其满负荷运行。
目前的手机系统中大都是通过内部自带的算法依据用户的程序运行状态来动态调节频率，以达到对CPU按需分配、尽量节能的目的，但是现实并非如此，这主要是因为目前所谓的动态调节频率并不能完全理会用户的意图，比如用户只开启记事本，但是CPU却在高速运行，散热量却很大。
而在一般的操作系统中，都是通过系统程序在一定时间内检测CPU上任务调度的状态，来得到当前系统的运行状态：系统忙或者系统空闲。这种设计思路有几个明显的缺点：1.固定的动态调频的算法并不适合所有用户使用情况。比如用户在做一些交互性质的工作，但是对CPU频率需求并不是很大，这是算法可能认为任务很轻松而把频率降到很低。2.调频算法本身是系统程序，有时候反应并不及时，甚至本身有漏洞。3.用户没有主动权。比如双核系统中用户在户外活动，这时为了省电想把CPU固定在某个频率使用，或者一直关闭其中一个CPU。
针对以上情况，在Linux系统内核已经将CPU调频方法归类为四种：Performance-CPU最大频率运行；ondemand-CPU根据任务量来动态调节；powersave-CPU跑在最低频率；userspace-CPU用户指定一个固定的CPU频率运行；conservative类似ondemand，只不过算法粒度上有些差异。内核提供了很完善的机制，在Linux桌面系统或者服务器上，会有一个策略应用程序供用户选择想要的CPU模式，用户通过鼠标可以选择想要的模式。然而，现在的Linux智能手机上并没有提供这样的工具，原因是没有一个好的方法解决用户交互性输入的，让用户时不时打开一个控制程序来选择自己想要的CPU模式，会给用户操作带来极大麻烦，十分繁琐，所以手机上固定的使用的还是动态调频。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能手机系统功耗控制系统及方法，该方法利用手机麦克风作为输入控制指令，达到对手机系统功耗进行控制的目的。
为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案：
一种智能手机系统功耗控制系统，包括手机本体、安装在手机本体中的CPU和内存储器，其中所述手机本体中还安装有一动圈麦克风和一切换器，所述动圈麦克风通过放大器与CPU连接，所述CPU通过切换器与内存储器连接。
其中所述内存储器中存储有手机系统低功耗工作模式、手机系统功耗兼容工作模式和手机系统高功耗工作模式。
其中所述动圈麦克风包括磁铁、安装磁铁内空心区域的金属膜片，以及与该金属膜片连接的振膜，所述金属膜片上设置有音圈，振膜振动带动金属膜片振动，金属膜片带动音圈振动。
其中所述音圈为金属线圈，该金属线圈位于磁铁内空心区域，被磁铁包裹。
另外，本发明还提供一种智能手机系统功耗控制方法，包括步骤：
A、动圈麦克风根据声波的强度大小生产与之相应强度大小的电信号；
B、该电信号经过放大器放大后输入到CPU；
C、CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式；
D、CPU根据上述不同强度的信号模式，控制切换器将手机切换到相应手机系统功耗工作模式。
其中步骤A具体包括：
a1、声波通过空气使振膜振动，振膜带动与之连接的金属膜片振动；
a2、金属膜片带动音圈振动，使音圈在磁铁内进行磁场切割，产生交变电流；
a3、将上述交变电流输入到放大器。
其中步骤C具体包括：
CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式，所述高、中、低三种强度的信号模式与动圈麦克风接收到的声波强度对应。
其中步骤D中手机系统功耗工作模式包括有手机系统低功耗工作模式、手机系统功耗兼容工作模式和手机系统高功耗工作模式。
本发明利用动圈麦克风采集不同强度的声波信号，并利用CPU对不同强度的声波信号进行划分，形成高、中、低三种类型，同时根据不同强度类别的声波信号对应匹配手机系统功耗类别，之后由CPU对手机的功耗控制根据声波信号的强度进行切换。与现有技术相比，本发明操作简单、使用方便，可轻松有趣的调节手机的CPU工作模式，以达到省电的功效。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图。
图2为本发明动圈麦克风的结构示意图。
图3为本发明的工作流程图。
具体实施方式
为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
本发明提供的是一种智能手机系统功耗控制系统及方法，主要用于解决目前用户在选择CPU工作模式时，所遇到的操作繁琐，效果差的问题。
请参见图1所示，图1为本发明的系统原理框图。其中该系统包括有手机本体、安装在手机本体中的CPU和内存储器，其中所述手机本体中还安装有一动圈麦克风和一切换器，所述动圈麦克风通过放大器与CPU连接，所述CPU通过切换器与内存储器连接。
其中所述内存储器中存储有手机系统低功耗工作模式、手机系统功耗兼容工作模式和手机系统高功耗工作模式。
本发明采用的是动圈麦克风，而在实际过程中手机采用驻极体式和硅微式麦克风也可以达到同样的效果，其原理与采用动圈麦克风原理类似，下面本发明仅以动圈麦克风为例进行说明。
如图2所示，图2为本发明动圈麦克风的结构示意图。其中所述动圈麦克风包括磁铁、安装磁铁内空心区域的金属膜片，以及与该金属膜片连接的振膜，所述金属膜片上设置有音圈，振膜振动带动金属膜片振动，金属膜片带动音圈振动，音圈为金属线圈，该金属线圈位于磁铁内空心区域，被磁铁包裹。
当声音通过空气使振膜振动，振膜会带动整个金属膜片振动，连接在金属膜片上的音圈也会跟随着一起振动，由于音圈金属线圈，而包裹着音圈的是个磁铁，这个动作就变成线圈在磁场中进行切割运动，这种运动能产生随着声音变化而变化的交变电流，从而形成微弱的电流，而且电流的大小和方向都在变化，变化的幅度和频率由声波决定。
本发明利用动圈麦克风对声音强度的感应作为一种可区分输入数据，当人对着麦克风大口吹气的时候，会伴随着一个相对较大的声音，而当轻轻吹气的时候，麦克风就能检测到一个相对较弱的声音，这些差异最终会转化成电信号，最终传输给手机CPU，CPU对输入的电信号可以进行分析，得出信号的幅度和频率，并依据分析结果的差异作为用户输入的意向评判尺度。
根据上述原理，可以让手持智能设备识别用户的操作差异，从而通过CPU进行不同的处理。这种方法既符合自然规律，又简单实用。
在对上述操作的实现上，可以将用户吹气的动作划分为不同的等级，比如高、中、低三个档次。在高档的时候，说明用户想让设备进入最低功耗模式；在中档时，设备进入功耗性能兼备模式；在低档时，设备将进入最高性能模式。这些具体的级别可以更细化。
另外，本发明还提供一种智能手机系统功耗控制方法，包括步骤：
A、动圈麦克风根据声波的强度大小生产与之相应强度大小的电信号；
其中步骤A具体包括：
a1、声波通过空气使振膜振动，振膜带动与之连接的金属膜片振动；
a2、金属膜片带动音圈振动，使音圈在磁铁内进行磁场切割，产生交变电流；
a3、将上述交变电流输入到放大器。
B、该电信号经过放大器放大后输入到CPU；
C、CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式；
CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式，所述高、中、低三种强度的信号模式与动圈麦克风接收到的声波强度对应。
D、CPU根据上述不同强度的信号模式，控制切换器将手机切换到相应手机系统功耗工作模式。
其中步骤D中手机系统功耗工作模式包括有手机系统低功耗工作模式、手机系统功耗兼容工作模式和手机系统高功耗工作模式。
以上是对本发明所提供的一种智能手机系统功耗控制系统及方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种智能手机系统功耗控制系统，包括手机本体、安装在手机本体中的CPU和内存储器，其特征在于所述手机本体中还安装有一动圈麦克风和一切换器，所述动圈麦克风通过放大器与CPU连接，所述CPU通过切换器与内存储器连接。
2.根据权利要求1所述的智能手机系统功耗控制系统，其特征在于所述内存储器中存储有手机系统低功耗工作模式、手机系统功耗兼容工作模式和手机系统高功耗工作模式。
3.根据权利要求1所述的智能手机系统功耗控制系统，其特征在于所述动圈麦克风包括磁铁、安装磁铁内空心区域的金属膜片，以及与该金属膜片连接的振膜，所述金属膜片上设置有音圈，振膜振动带动金属膜片振动，金属膜片带动音圈振动。
4.根据权利要求3所述的智能手机系统功耗控制系统，其特征在于所述音圈为金属线圈，该金属线圈位于磁铁内空心区域，被磁铁包裹。
5.一种智能手机系统功耗控制方法，其特征在于包括步骤：
A、动圈麦克风根据声波的强度大小生产与之相应强度大小的电信号；
B、该电信号经过放大器放大后输入到CPU；
C、CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式；
D、CPU根据上述不同强度的信号模式，控制切换器将手机切换到相应手机系统功耗工作模式。
6.根据权利要求5所述的智能手机系统功耗控制方法，其特征在于步骤A具体包括：
a1、声波通过空气使振膜振动，振膜带动与之连接的金属膜片振动；
a2、金属膜片带动音圈振动，使音圈在磁铁内进行磁场切割，产生交变电流；
a3、将上述交变电流输入到放大器。
7.根据权利要求5所述的智能手机系统功耗控制方法，其特征在于步骤C具体包括：
CPU对该电信号进行分析，并根据强度大小对其进行分类，形成高、中、低三种强度的信号模式，所述高、中、低三种强度的信号模式与动圈麦克风接收到的声波强度对应。
8.根据权利要求5所述的智能手机系统功耗控制方法，其特征在于步骤D中手机系统功耗工作模式包括有手机系统低功耗工作模式、手机系统功耗兼容工作模式和手机系统高功耗工作模式。
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