KR101772826B1

KR101772826B1 - 전자 시스템 및 그 안에서의 태양열 로딩을 고려한 열 관리 방법

Info

Publication number: KR101772826B1
Application number: KR1020167002172A
Authority: KR
Inventors: 크리쉬나 케이. 벨람콘다; 모리스 비. 바우어스; 폴 비. 크로스비; 브렛 엘. 로버트슨; 마닌더 에스. 셈베이
Original assignee: 구글 테크놀로지 홀딩스 엘엘씨
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2017-08-29
Also published as: EP3014195A4; CN105408699A; EP3014195A1; CN105408699B; EP3014195B1; WO2014210201A1; US9518873B2; US20150000889A1; KR20160024987A

Abstract

전자 시스템은 예상 태양열 로딩을 사전에 고려하여 그의 동작 동안 열 관리를 수행한다. 일 실시예에 따르면, 전자 시스템은 그의 위치 및 그의 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드 값을 결정한다. 시스템은 또한 태양열 로드 값에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하고, 온도 오프셋 값 및 (예로서, 하나 이상의 온도 센서에 의해 검출될 수 있는 바와 같은) 시스템에 대한 당시-현재 온도에 기초하여 시스템에 대한 미래 온도를 예측한다. 전자 시스템은 예측 온도를 적어도 하나의 임계치와 비교하고, 예측 온도가 하나 이상의 임계치를 초과하는 경우에 열 저감 절차를 실행한다. 전자 시스템이 운반 가능한 다른 실시예에 따르면, 결정된 태양열 로드 값은 시스템의 예상 이동 경로에 대한 태양열 로드 프로필을 포함할 수 있다.

Description

전자 시스템 및 그 안에서의 태양열 로딩을 고려한 열 관리 방법{ELECTRONIC SYSTEM AND METHOD FOR THERMAL MANAGEMENT THEREIN TAKING INTO ACCOUNT SOLAR THERMAL LOADING}

본 발명은 일반적으로 전자 시스템의 열 관리에 관한 것으로서, 구체적으로는 전자 시스템, 및 그 안에서 사용되는 태양열 로딩을 고려한 열 관리 방법에 관한 것이다.

스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 멀티미디어 장치, 모터 차량 및 다양한 다른 이동 및 휴대용 프로세서 기반 시스템과 같은 이동 및 휴대용 전자 시스템들은 과도한 가열 조건들에서 열악하게 응답 또는 작동하거나 심지어는 위험해질 수 있는 컴포넌트들을 사용한다. 예를 들어, 현재 많은 타입의 이동 및 휴대용 전자 시스템들에서 사용되는 리튬 기반 배터리들은 (자기 가열의 결과로 인한 것인지 또는 자기 가열과 다른 시스템 컴포넌트들의 가열의 결합의 결과로 인한 것인지에 관계없이) 고온에 노출될 때 고장나거나, 타버리거나, 심지어는 폭발할 수 있다. 게다가, 프로세서들 및 다른 회로 컴포넌트들은 과도한 온도들에 노출될 때 고장나거나 부적절하게 기능할 수 있다.

전자 시스템들 내에서의 과도한 가열로 인해 발생할 수 있는 바람직하지 못한 결과들로 인해, 그러한 시스템들은 통상적으로 시스템들 내의 온도들을 모니터링하고 바람직하지 않은 온도들의 검출시에 열 저감 절차들을 실행하는 열 관리 또는 보호 회로들을 포함한다. 열 관리 회로들은 통상적으로 온도에 따라 변하는 저항을 갖는 하나 이상의 서미스터를 포함한다. 서미스터 저항의 온도 가변성은 온도 가변 출력 전압을 발생시키며, 이 전압은 프로세서에 의해 서미스터의 전압 대 온도 관계에 기초하여 추정 온도로 변환될 수 있다. 서미스터들의 사용은 열 관리를 돕지만, 그러한 컴포넌트들은 반응성을 가지며, 따라서 반응성 열 관리 시스템을 유발한다. 반응성 열 관리 스킴들의 단점은 바람직하지 않은 온도가 검출되면 적극적인 열 저감 절차들이 빠르게 발생한다는 점이다. 그러한 절차들은 들어오는 데이터의 수신 또는 긴급 정보의 송신의 방해와 같은 바람직하지 않은 결과들을 유발할 수 있다.

전자 시스템 가열을 유발하는 하나의 외부 팩터는 전자 시스템 주위의 주변 온도의 상승이다. 주변 온도는 자연적으로는 예를 들어 태양 가열의 결과로서 또는 기계적으로는 전자 시스템 근처에서의 다른 발열 장치들 또는 시스템들(예로서, 다른 전자 시스템들 또는 가열, 환기 및 공기 조절(heating, ventilation, and air conditioning)(HVAC) 시스템)의 사용으로 인해 상승할 수 있다. 태양 가열은 전자 시스템 또는 그의 환경이 태양 복사선에 직접 노출되는 경우에 특히 중요한 외부 가열 팩터이다. 예를 들어, 전자 시스템이 태양 복사선에 직접 노출되는 휴대용 전자 장치인 경우, 주변 온도 상승은 주변 공기의 가열은 물론, 태양 에너지의 흡수로 인한 전자 장치의 하우징의 가열도 포함할 수 있다.

태양 가열에 노출되는 전자 시스템의 일례가 도 1에 도시된다. 이 예에서는, 전자 시스템(101)(이 예에서는 스마트폰)이 자동차의 계기반(105)에 고착된 도킹 스테이션(103) 내에 배치된다. 전자 시스템(101)은 자동차 바람막이(107)를 통해 태양 복사선(따라서, 태양 가열)에 직접 노출된다. 하루 중의 시각, 일 년 중의 시각, 자동차의 지리 위치, 하늘의 구름 정도, 계기반(105) 및/또는 전자 시스템 하우징의 컬러 및 다른 팩터들에 따라서는, 전자 시스템(101)에 가해지는 태양열 로드는 단독으로 또는 시스템 동작 관련 가열과 연계하여 전자 시스템(101) 내에서 열 저감 절차들을 활성화하기에 충분할 수 있다. 그러나, 그러한 저감 절차들은 반응적이고, 활성화 시에 종종 적극적이므로, 전자 시스템의 성능의 바람직하지 않은 빠른 저하를 유발할 수 있다.

도 1은 자동차의 계기반 상의 도킹 스테이션의 배치에 의해 태양 가열을 겪는 도킹 스테이션 내에 배치된 종래 기술의 전자 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 태양열 로딩을 고려하여 열 관리를 수행하는 전자 시스템의 전기 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른, 태양열 로딩을 고려하여 열 관리를 수행하는 전자 시스템의 전기 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 태양열 로딩을 사전에 고려하여 열 관리를 수행하기 위해 전자 시스템에 의해 실행되는 단계들의 논리 흐름도이다.
기술자들은 도면들 내의 요소들이 반드시 축척으로 그려진 것은 아니고 간명하게 도시된다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 도면들 내의 일부 요소들의 치수들은 단독으로 또는 다른 요소들에 비해 과장될 수 있거나, 요소들은 본 발명의 다양한 실시예들의 이해의 개선을 돕기 위해 블록도 형태로 도시될 수 있다.

일반적으로, 본 발명은 전자 시스템, 및 전자 시스템 안에서 사용되고 태양열 로딩을 고려하는 열 관리 방법을 포함한다. 전자 시스템은 휴대용 또는 운반 가능 전자 장치(예로서, 셀폰, 스마트폰, 휴대용 미디어 플레이어, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 개인 휴대 단말기, 핸드헬드 또는 휴대용 게이밍 장치, 카메라, 캠코더, 핸드헬드 GPS 유닛, 무선 이어피스 또는 헤드셋, 또는 휴대용 건강 모니터링 장치) 또는 주요 또는 보조 전력을 위해 배터리들을 사용하는 이동 전자 시스템(예로서, 전기 차량, 하이브리드 전기 차량, 비행기 또는 다른 항공 시스템, 또는 보트 또는 다른 해양 차량 내의 하나 이상의 시스템)일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전자 시스템은 하나 이상의 온도 센서 및 온도 센서들에 기능적으로 결합된 처리 서브시스템을 포함한다. 각각의 온도 센서는 감지 온도를 나타내는 출력을 생성한다. 예를 들어, 전자 시스템이 스마트폰일 경우, 전자 시스템은 (예로서, 배터리 팩 내의) 배터리, (예로서, 인쇄 회로 보드 상의 그리고/또는 증폭기의 트랜지스터 다이 내의) 전력 증폭기 또는 내장 카메라 근처에는 물론, 적절한 경우에 다른 위치들에도 배치되는 온도 센서들을 포함할 수 있다. 다른 전자 시스템들에서, 온도 센서들은 특정 전자 시스템들 내의 임계 온도들을 모니터링하도록 포함 또는 배치될 수 있다. 센서 출력들은 처리 서브시스템에 직접 또는 간접(예로서, 하나 이상의 다른 컴포넌트를 통해) 결합될 수 있다.

하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있는 처리 서브시스템은 저장된 동작 명령어들에 따라 동작하여, 특히 전자 시스템의 열 관리와 관련된 다양한 기능들을 수행한다. 일 실시예에 따르면, 본 발명의 다양한 기능들을 구현하도록 처리 서브시스템을 제어하기 위한 저장된 동작 명령어들은 "열 관리 프로세스"로서 지칭될 수 있다. 열 관리 프로세스의 일 실시예에 따르면, 처리 서브시스템은 전자 시스템의 위치, 전자 시스템의 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드를 나타내는 태양열 로드 값, 및 태양열 로드 값에 기초하는 온도 오프셋 값을 결정한다. 게다가, 처리 서브시스템은 각각의 온도 센서로부터 출력(예로서, 아날로그 전압 또는 그의 디지털 표현)을 수신하고, 수신된 출력에 기초하여(예로서, 처리 서브시스템 내에 또는 전자 시스템의 메모리 내에 저장된 온도 대 전압 탐색표를 참조하여) 감지 온도를 결정한다. 이어서, 처리 서브시스템은 온도 오프셋 값 및 감지 온도 또는 온도들에 기초하여 전자 시스템에 대한 미래 온도를 예측한다. 예를 들어, 처리 서브시스템은 태양 로드 기반 온도 오프셋 값과 최대 감지 온도를 합산하여 전자 시스템에 대한 예측 온도에 도달할 수 있다. 전자 시스템에 대한 미래 온도가 예측된 후, 처리 서브시스템은 예측 온도를 하나 이상의 임계치와 비교하고, 예측 온도가 임계치를 초과하는 경우에 전자 시스템에 대한 열 저감 절차를 실행한다.

대안 실시예에서, 처리 서브시스템은 예측 태양열 로드에 기초하여 열 관리를 제공하는 것과 관련된 기능들을 수행하는 (펌웨어 및/또는 미들웨어를 포함하는) 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 전자 시스템은 특히 적어도 하나의 온도 센서, 위치 결정 모듈, 태양열 로드 추정 모듈 및 열 관리 모듈을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 각각의 온도 센서는 감지 온도를 나타내는 출력을 생성하고, 위치 결정 모듈은 전자 시스템의 위치를 결정하도록 동작할 수 있다. 태양열 로드 추정 모듈은 전자 시스템의 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드를 나타내는 태양열 로드 값을 결정하고, 태양열 로드 값에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하도록 동작할 수 있다. 온도 센서(들) 및 태양열 로드 추정 모듈에 동작 가능하게(예로서, 직접, 간접 그리고/또는 논리적으로) 결합되는 열 관리 모듈은 온도 센서(들)로부터 출력들을 수신하고, 각각의 온도 센서 출력에 기초하여 감지 온도를 결정하고, 태양열 로드 추정 모듈에 의해 결정된 온도 오프셋 값 및 감지 온도 또는 온도들에 기초하여 전자 시스템에 대한 미래 온도를 예측하고, 예측 온도를 하나 이상의 임계치와 비교하고, 예측 온도가 하나 이상의 임계치를 초과하는 경우에 전자 시스템에 대한 열 저감 절차를 실행하도록 동작할 수 있다.

다른 실시예에서, 태양열 로드 값을 결정하기 전에, 처리 서브시스템은 전자 시스템이 그의 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는지를 결정한다. 전자 시스템이 그의 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는 경우, 처리 서브시스템은 태양열 로드 값을 결정한다. 즉, 이 실시예에서, 태양열 로드 값의 결정은 처리 서브시스템이 전자 시스템이 그의 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는 것으로 결정한 후에만 발생한다. 전자 시스템이 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는지에 대한 결정은 하루 중의 시각, 일 년 중의 하루, (전자 시스템이 차량 윈도-마운트 또는 계기반-마운트 도킹 스테이션 내에 설치되는지의 여부를 포함하는) 전자 시스템의 위치 및/또는 그러한 위치에서의 예상 태양 플럭스 강도를 포함하는 다양한 팩터들에 기초할 수 있다.

다른 실시예에서, 처리 서브시스템은 전자 시스템의 당시-현재 위치 및 전자 시스템에 대한 목적 위치에 기초하여 전자 시스템에 대한 예상 이동 경로를 결정함으로써 전자 시스템의 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 처리 서브시스템은 전자 시스템의 사용자에 의해 입력된 현재 및 목적 위치 입력들에 기초하여 예상 이동 경로를 결정하기 위해 국지적으로 또는 원격적으로 실행되는 내비게이션 애플리케이션으로부터 출력 데이터를 수신할 수 있다. 게다가, 전자 시스템이 처리 서브시스템에 기능적으로 결합되는 디스플레이를 포함하는 경우, 처리 서브시스템은 예상 이동 경로보다 적은 태양 가열을 초래할 것으로 예상되는 대안 이동 경로를 결정하고 디스플레이 상에 표시함으로써 열 저감 절차를 실행할 수 있다. 예를 들어, 국지적으로 또는 원격적으로 액세스 가능한 태양 플럭스 추정 애플리케이션으로부터 생성되거나 검색된 데이터를 이용하고, 국지적으로 또는 원격적으로 실행되는 내비게이션 애플리케이션의 실행을 제어하여, 처리 서브시스템은 예상 이동 경로보다 적은 태양 가열을 초래하는 하나 이상의 이동 경로를 결정할 수 있다. 이어서, 처리 서브시스템은 전자 시스템 사용자에 의한 사용을 위해 디스플레이 상에 경로들을 표시할 수 있다. 표시된 대안 경로 또는 경로들은 선택 사항으로서 바람직한 경로를 식별하거나, 시각적 지시(예로서, 컬러 코드 또는 다른 표시들)를 이용하여, 결정된 대안 경로들의 예상 태양 가열 레벨들을 식별할 수 있다.

예상 이동 경로가 결정되는 추가 실시예에서, 전자 시스템은 예상 이동 경로의 적어도 일부에 대한 태양열 로드 프로필을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템은 예상 이동 경로를 2개 이상의 경로 세그먼트로 분할하고, 경로 세그먼트들의 일부 또는 전부에 대한 태양열 로드들을 추정하여 태양열 로드 프로필을 생성할 수 있다. 특정 예상 이동 경로 및 다른 팩터들에 따라, 각각의 경로 세그먼트는 거리 또는 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 각각의 경로 세그먼트는 예상 이동 경로가 비교적 짧은 거리이나 전자 시스템이 시스템이 그 거리에 걸쳐 그의 사용자에 의해 손수 운반될 것으로 결정하는 경우에 시간에 기초할 수 있다. 대안으로서, 각각의 경로 세그먼트는 전자 시스템이 예상 이동 경로가 통상적으로 도보로 이동할 수 있는 것보다 멀고/멀거나 전자 시스템이 차량 도킹 스테이션 내에 설치되는 것으로 결정하는 경우에 거리에 기초하여 결정될 수 있다.

추가 실시예에서, 전자 시스템은 온도 오프셋 값들 대 태양열 로드 값들의 탐색표를 저장하도록 동작할 수 있는 메모리를 포함할 수 있다. 탐색표는 실험실 테스트 데이터, 경험적인 현장 데이터, 또는 전달된 태양 플럭스에 응답하여 특정 전자 시스템 내의 온도가 만일 상승한다면 얼마나 많이 상승하는지를 설정하는 수치 시뮬레이션 데이터에 기초하여 메모리 내에 사전 저장될 수 있다. 이 실시예에서, 처리 서브시스템이 예상 태양열 로드에 대한 태양열 로드 값을 결정한 후, 처리 서브시스템은 대응하는 온도 오프셋 값을 탐색표로부터 판독 또는 검색함으로써 또는 (예로서, 결정된 태양열 로드 값이 2개의 저장된 태양열 로드 값 사이에 위치하는 경우) 탐색표로부터 보간함으로써 결정할 수 있다. 추가 실시예에서, 탐색표에 저장된 각각의 온도 오프셋 값은 단일 태양열 로드 값 대신에 태양열 로드 값들의 범위와 관련될 수 있다. 그러한 경우, 처리 서브시스템은 결정된 태양열 로드 값을 포함하는 태양열 로드 값 범위에 대응하는 저장된 온도 오프셋 값을 선택함으로써 온도 오프셋 값을 결정할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 처리 서브시스템은 예측 온도를 일련의 임계치들과 비교하고, 예측 온도가 임계치들과 관련되는 방식에 맞춤화되는 열 저감 절차를 실행할 수 있다. 예를 들어, 처리 서브시스템은 예측 온도를 제1 열 저감 절차에 대응하는 제1 임계치와 비교할 수 있다. 예측 온도가 제1 임계치를 초과하는 경우, 처리 서브시스템은 제1 열 저감 절차를 실행할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 임계치는 전자 시스템에 대한 최대 허용 가능 온도일 수 있으며, 제1 열 저감 절차는 가장 적극적인 저감 절차일 수 있다. 예를 들어, 제1 저감 절차는 전자 시스템의 애플리케이션 프로세서의 최대 동작 주파수를 줄이고, 전자 시스템의 디스플레이에 대한 리프레시 레이트를 줄이고, 업로드 데이터 레이트를 줄이고, 다운로드 데이터 레이트를 줄이고/줄이거나, 디스플레이의 휘도를 줄이는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 예측 온도가 제1 임계치를 초과하지 않는 경우, 처리 서브시스템은 예측 온도를 제2의 덜 적극적인 열 저감 절차에 대응하는 제2 임계치와 비교할 수 있다. 이 경우, 예측 온도가 제1 및 제2 임계치들 사이에 있는 경우, 처리 서브시스템은 제2 열 저감 절차를 실행할 수 있다. 필요에 따라 추가적인 임계치들을 설정하여, 선택 사항으로서 점진적 열 저감 접근법을 생성하여, 전자 시스템 기능을 사전에 그리고 점진적으로 줄임으로써, 사용자에 대한 영향을 최소화하면서 시스템에 대한 수용 가능 동작 온도를 유지할 수 있다.

추가 실시예에서, 처리 서브시스템은 전자 시스템의 온도를 반복적으로, 예로서 주기적으로, 알고리즘에 의해 또는 소정 트리거들의 발생시에 예측할 수 있으며, 따라서 열 저감 절차가 시간 경과에 따라 변경 또는 중단될 수 있다. 전자 시스템의 온도의 반복 예측은 예측이 전자 시스템의 당시-현재 온도 및/또는 위치를 고려하여 예측 효력을 개선하는 것을 가능하게 한다.

전자 시스템이 그의 예상 이동 경로를 결정하는 추가 실시예에서, 전자 시스템은 예상 경로를 따른 이동 속도를 추정하고, 경로에 대한 태양열 로드 프로필 및 추정 이동 속도에 기초하여 예측 온도가 발생할 시간을 추정하고, 예상 온도가 발생할 것으로 예상되는 시간 전에 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 경로에 대한 태양열 로드 프로필 및 추정 이동 속도에 기초하여, 전자 시스템이 특정 양의 시간(예로서, 15분 또는 임의의 다른 시간 길이) 내에 열 저감 임계치 위의 온도에 도달할 것으로 예상되는 경우, 전자 시스템은 특정 양의 시간의 만료 전에 더 과도한 발열을 유발할 가능성이 있는 기능들을 수행하기 위해 선제적인 조처를 취할 수 있다. 더 과도한 발열을 유발할 가능성이 있는 기능들은 예를 들어 상당한 처리를 필요로 하는 기능들 또는 시스템의 하나 이상의 송수신기(모뎀)를 사용하는 기능들(예로서, 데이터 전송 또는 다운로드)을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 처리 서브시스템에 의해 실행되는 열 관리 프로세스는 열 관리 프로세스가 전자 시스템의 온도가 저감 임계치를 초과할 것으로 예측하는 경우에 처리 서브시스템에 의해 실행되는 다른 애플리케이션들에 통지 서비스를 제공할 수 있다. 그러한 경우, 다른 애플리케이션들은 열 관리 프로세스에 논리적으로 가입하고, 처리 서브시스템이 임의의 또는 소정의 열 저감 액션들을 수행하기 전에 열 관리 프로세스로부터 열 저감 통지들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 열 관리 프로세스는 임의의 열 저감 절차가 발생할 것으로 예측한 후에 통지들을 가입된 애플리케이션들로 전송할 수 있거나, 애플리케이션 프로세서의 주파수 또는 속도의 감소와 같은 열 저감과 관련된 소정의 활동들이 발생할 때만 통지들을 전송할 수 있다. 통지들은 데이터 저장, 송신 완료, 사용자에 대한 경고 등과 같은 예방 조처를 취할 기간을 가입된 애플리케이션들에 제공하기 위해 열 저감 활동들이 개시될 때까지의 시간의 양을 지시할 수 있다.

전자 시스템에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로딩의 영향을 설명함으로써, 본 발명은 종래 기술의 휴대용 전자 시스템들에서는 통상적으로 설명되지 않는 발열 소스를 고려하는 열 관리 접근법을 제공한다. 게다가, 본 발명에 의해 촉진되는 열 관리 프로토콜은 사전적이며, 전자 시스템이 열 관련 셧다운을 막기 위해 또는 성능 또는 기능의 열 관련 저하 전에 소정의 액션들을 마무리하기 위해 선제 액션을 취하는 것을 가능하게 한다. 또한, 다수의 임계치 및 다수의 관련 열 저감 절차의 선택적 사용을 통해, 본 발명은 시간 경과에 따른 시스템 성능의 점진적 감소를 용이하게 하여, 시스템 사용자에 대한 영향을 최소화하고, 더 극단적인 열 저감 수단의 사용을 잠재적으로 방지한다. 마지막으로, 전자 시스템에서 실행되는 다른 애플리케이션들에 임박한 열 저감을 통지를 선택적으로 제공함으로써, 본 발명은 그러한 애플리케이션들이 열 저감 절차들 전에 선제 액션을 취하는 것을 가능하게 한다. 결과적으로, 본 발명은 태양 복사선에 노출되는 전자 시스템들에 대한 향상된 열 관리 접근법을 제공한다.

본 발명의 실시예들은 동일 참조 번호들이 동일 아이템들을 지시하는 도 2-4를 참조하여 더 쉽게 이해될 수 있다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 태양열 로딩을 고려하여 열 관리를 수행하는 전자 시스템(200)의 전기 블록도를 나타낸다. 전자 시스템(200)은 특히 처리 서브시스템(201), 메모리(203) 및 하나 이상의 온도 센서(205)를 포함한다. 전자 시스템(200)의 특정 구현 및 기능에 따라, 시스템(200)은 태양 센서(207), 디스플레이(209), 그래픽 처리 유닛(GPU)(211), 사용자 인터페이스(213), 애플리케이션 프로세서(215), 재충전 가능 배터리(미도시)의 충전을 제어하는 전력 관리 회로(217), 무선 모뎀(221) 및 안테나 시스템(223)을 더 포함할 수 있다. 전자 시스템(200)의 나머지를 구현하는 데 사용되는 다양한 컴포넌트들은 시스템(200)의 타입에 의존하며, 본 발명의 이해에 중요하지 않다.

처리 서브시스템(201)은 메모리(203)에 저장된 동작 또는 프로그래밍 명령어들(225)에 기초하여 정보를 처리하는 하나 이상의 마이크로프로세서, 하나 이상의 마이크로컨트롤러, 하나 이상의 디지털 신호 프로세서(DSP), 하나 이상의 상태 기계, 논리 회로 또는 임의의 다른 장치 또는 장치들의 조합을 포함할 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자는 처리 서브시스템(201)이 본 발명의 처리 요구들 및 전자 시스템(200)의 다양한 다른 포함된 기능들을 다루는 데 필요할 수 있는 바와 같은 다수의 프로세서를 이용하여 구현될 수 있다는 것을 알 것이다. 이 분야의 통상의 기술자는, 처리 서브시스템(201)이 그의 기능들 중 하나 이상으로 하여금 상태 기계 또는 논리 회로에 의해 수행되게 할 때, 대응하는 동작 명령어들(225)을 포함하는 메모리가 도 2에 도시된 바와 같은 전자 시스템의 내부 메모리(203)와 같이 처리 서브시스템(201)의 외부가 아니라 상태 기계 또는 논리 회로 내에 내장될 수 있다는 것을 더 인식할 것이다.

메모리(203)는 처리 서브시스템(201)에 의해 본 발명의 특징들을 구현하는 데 사용될 동작 명령어들(225), 온도 센서들(205)에 의해 감지된 온도들로부터 생성되는 감지 온도 값들(227), 온도 오프셋 값 탐색표(229) 및 하나 이상의 열 저감 절차(231)를 포함하는 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(203)는 선택 사항으로서 전자 시스템(200)의 동작 동안 전자 시스템(200)의 처리 서브시스템(201) 또는 다른 프로세서들에 의해 실행될 다른 애플리케이션들(미도시)도 저장할 수 있다.

온도 오프셋 값 탐색표(229)는 전자 시스템(200)의 제조 동안 또는 판매 시점 또는 서비스 활성화 시에 메모리(203) 내에 로딩될 수 있으며, 전자 시스템(200)의 동작 동안 처리 서브시스템(201)에 의해 결정되는 예상 태양열 로드 값들에 응답하여 사용될 온도 오프셋 값들을 식별한다. 각각의 온도 오프셋 값은 특정 전자 시스템(200)에 대한 실험실 환경에서 결정될 수 있으며, 전자 시스템(200)의 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드(태양 플럭스)의 관련된 양에 기초하여 전자 시스템(200)에 의해 감지 또는 측정되는 온도와 합산될 온도의 양을 나타낸다. 따라서, 온도 오프셋 값 탐색표(229)에 저장되는 태양열 로드 값들은 관련 태양열 로드들의 결과로서 전자 시스템(200) 상에서 또는 그 안에서 예상되는 온도 상승을 나타낸다. 온도 오프셋 값 탐색표(229)에 저장되는 각각의 온도 오프셋 값은 특정 태양열 로드 값에 대응할 수 있거나, 각각의 온도 오프셋 값은 태양열 로드 값들의 범위에 대응할 수 있다.

저장되는 열 저감 절차들(231)은 처리 서브시스템(201)으로 하여금 시스템(200)에 의해 생성되는 열을 줄이기 위해 전자 시스템(200)의 기능을 조정하게 하기 위한 명령어들을 포함한다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 열 저감 절차(231)가 처리 서브시스템(201)에 의한 실행을 위해 메모리(203) 내에 저장될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 3개의 열 저감 절차(231)가 메모리(203)에 저장될 수 있으며, 전자 시스템(200)의 예측 온도가 관련 온도 범위 내에 속할 때 절차들(231) 중 어느 하나가 실행을 위해 트리거링될 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자들은 특정 전자 시스템(200)의 열 관리 요구들을 충족시키기 위해 임의 수의 열 저감 절차가 메모리(203)에 저장될 수 있다는 것을 쉽게 인식하고 알 것이다.

메모리(203)는 도 2에 도시된 바와 같이 처리 서브시스템(201)과 별개이거나, 전술한 바와 같이 처리 서브시스템(201) 내에 통합될 수 있다. 메모리(203)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, 전기적으로 소거 및 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM) 및/또는 이 분야에 공지된 바와 같은 다양한 다른 형태의 메모리를 포함할 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자는 다양한 메모리 컴포넌트들 각각이 전체 또는 집합 시스템 메모리(203) 내의 분리 배치된 메모리 영역들의 그룹일 수 있고, 시스템 메모리(203)가 하나 이상의 개별 메모리 요소를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다.

각각의 온도 센서(205)는 온도에 기초하여 전기적 특성들(예로서, 출력 전압)의 예측 가능한 변화를 보여주는 서미스터 또는 임의의 다른 전기 회로 장치를 포함할 수 있다. 온도 센서(305)는 처리 서브시스템(201)에 의한 감지 또는 검출을 위해 바람직한 범위의 온도 의존 출력들(예로서, 출력 전압들)을 생성하는 데 필요할 수 있는 바와 같은 저항기, 열전쌍, 적외선 센서, 다이오드 및/또는 트랜지스터와 같은 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 처리 서브시스템(201)은 메모리(203)에 저장된 센서 탐색표(미도시)를 참조하여, 온도 센서(205)로부터 수신된 출력에 기초하여 감지 온도를 결정할 수 있다. 센서 탐색표는 본질적으로 온도 센서(205)의 온도 의존 컴포넌트(예로서, 서미스터)에 대한 온도 대 전압 곡선을 불연속 형태로 나타낸다. 전자 시스템(200)은 하나 이상의 온도 센서(205)를 포함할 수 있으며, 온도 센서들(205)의 수는 전자 시스템(200)의 설계 및 임계 온도 요건에 기초하여 선택될 수 있다. 전자 시스템(200)이 스마트폰인 일 실시예에서, 전자 시스템(200)은 3개 이상의 온도 센서(205)를 포함할 수 있으며, 하나의 온도 센서(205)는 스마트폰의 배터리 근처에(예로서, 배터리 팩 내에) 배치될 수 있고, 다른 하나의 온도 센서(205)는 모뎀(221)의 송신기 부분 내의 전력 증폭기 근처에 배치될 수 있고, 제3 온도 센서(205)는 스마트폰의 내부 카메라 근처에 배치될 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자들은 전술한 스마트폰 실시예에서의 온도 센서들의 위치들이 예시적일 뿐이며, 온도 센서들(205)의 배치 및 수가 특정 전자 시스템(200)의 열 관리 요구를 충족시키도록 변할 수 있다는 것을 쉽게 인식하고 알 것이다.

포함될 때, 태양 센서(207)는 태양 플럭스의 다양한 레벨들을 검출하는 통상적인 소형 태양 센서일 수 있다. 태양 센서(207)의 출력은 직접 또는 아날로그/디지털 컨버터(ADC)를 통해 처리 서브시스템(201)에 제공될 수 있다. 선택 사항인 태양 센서(207)는 처리 서브시스템(201)으로 하여금 전자 시스템(200)이 태양열 로딩을 겪는 위치에 있고, 따라서 본 발명의 열 관리 프로세스를 필요로 하는 것으로 결정하는 것을 가능하게 하는 데 사용될 수 있다. 즉, 태양 센서(207)의 출력은 본 발명의 열 관리 프로세스를 실행하기 위한 트리거로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 처리 서브시스템(201)은 임계 레벨의 태양 플럭스(예로서, 300 W/m²)가 태양 센서(207)에 의해 검출될 때까지 전자 시스템(200)에 대한 태양열 로딩의 영향을 결정하지 않을 수 있다.

포함될 때, 디스플레이(209)는 임의의 통상적인 또는 미래에 개발될 디스플레이, 예로서 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 LED(OLED) 디스플레이 또는 임의의 다른 디스플레이 기술일 수 있다. 디스플레이(209)는 디스플레이 스크린 및 적절한 통상적인 드라이버들을 포함하며, 선택 사항으로서 처리 서브시스템(201)에 의해 지시되는 바와 같은 디스플레이 스크린의 다양한 부분들(예로서, 픽셀들)을 조명하기 위한 GPU(211)를 포함할 수 있다. 대안으로서, GPU(211)는 도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이(209)로부터 분리될 수 있다(예로서, 디스플레이 드라이버들을 포함하는 IC로부터 분리된 집적 회로(IC)). GPU(211)는 그래픽 처리를 수행하는 데 사용되는 임의의 통상적인 IC일 수 있다.

사용자 인터페이스(213)는 포함될 때 임의의 통상적인 사용자 인터페이스 또는 통상적인 사용자 인터페이스 컴포넌트들의 조합일 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(213)는 로커 키(rocker key), 버튼, 키패드, 키보드, 스크롤 휠, 썸휠(thumbwheel), 하나 이상의 마이크 및 관련 음성 변환/처리 소프트웨어, 하나 이상의 스피커, 터치패드, 디스플레이(209)의 디스플레이 스크린 내에 통합된 터치스크린, 및/또는 임의의 다른 현재 알려진 또는 미래에 개발될 사용자 인터페이스 기술을 포함할 수 있다.

애플리케이션 프로세서(215)는 전자 시스템(200)에 저장되거나 그에 의해 획득되는 다양한 운영 체제 고유 애플리케이션들을 실행하도록 구성되는 통상적인 프로세서 또는 프로세서들의 세트이다. 예를 들어, 전자 시스템(200)이 안드로이드 운영 체제를 실행하는 스마트폰일 경우, 애플리케이션 프로세서(215)는 운영 체제 및 그 안에서 동작하는 애플리케이션들의 실행을 담당할 수 있다. 그러나, 애플리케이션 프로세서(215)는 통상적으로는 스마트폰 내의 무선 통신 기능 또는 조정 기능들과 같은 스마트폰의 다른 기능들의 실행과는 관련되지 않지만, 애플리케이션 프로세서(215)에 의해 실행되는 애플리케이션들은 다른 시스템 프로세서들(예로서, 스마트폰의 메인 중앙 프로세서 및 기저대역 무선 칩셋)에 의해 제공되는 무선 통신 기능 및 조정의 이용을 필요로 할 수 있다.

선택 사항인 전력 관리 회로(217)는 재충전 가능 배터리가 전자 시스템(200)에 대한 전력을 공급할 때 그러한 배터리의 충전을 제어할 수 있다. 전력 관리 회로는 이 분야에 공지된 바와 같이 전력 관리 IC(PMIC) 내에 구현될 수 있다.

무선 모뎀(221) 및 안테나 시스템(223)은 전자 시스템(200)이 무선 통신할 수 있는 경우에 포함될 수 있다. 무선 모뎀(221)은 본 명세서에서 일반적으로 전자 시스템(200)에 대한 모든 무선 통신 기능을 제공하는 데 사용되는 모뎀들 및 송수신기들을 지칭하는 데 사용된다. 따라서, 본 명세서에서 사용될 때, 무선 모뎀(221)은 (예로서, 셀룰러 또는 위성 통신 시스템들에 액세스하는 데 사용되는 것과 같은) 하나 이상의 광역 무선 모뎀 및/또는 (예로서, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wi-Lan 및 다른 단거리 네트워크들을 포함하는 단거리 통신 네트워크들에 액세스하는 데 사용되는 것과 같은) 하나 이상의 단거리 무선 모뎀을 포함할 수 있다. 안테나 시스템(223)은 능동형 또는 수동형일 수 있으며, 이 분야에 공지된 바와 같이 무선 모뎀(221)의 무선 통신 기능들과 협조한다.

도 3은 도 2의 전자 시스템(200)에 대한 대안 구성인 전자 시스템(300)의 전기 블록도이다. 구체적으로, 도 3은 전자 시스템의 처리 서브시스템(301)의 열 관리 특징들을 구현하는 데 사용될 수 있는 (미들웨어 및 펌웨어를 포함하는) 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 모듈들을 나타낸다. 하드웨어 및 소프트웨어 모듈들은 위치 결정 모듈(303), 태양열 로드 추정 모듈(305) 및 열 관리 모듈(307)을 포함한다. 위치 결정 모듈(303)은 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 수신기 칩셋, 관련 안테나, 메모리, 및 GPS 위성들로부터 포지셔닝 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 삼변 측량을 이용하여 위치로 변환하도록 구성되는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 위치 결정 모듈(303)에 의해 결정된 위치는 위도 및 경도로 또는 물리 주소로서 표현될 수 있으며, 메모리(203)는 수신된 포지셔닝 데이터로부터 주소가 결정될 수 있는 맵 데이터를 저장한다. 대안으로서, 위치 결정 모듈(303)은 GPS 수신기, 및 (무선 모뎀일 수 있는) 모뎀(309)을 통해 위도 및 경도 데이터에 액세스하여 이를 Google Maps 또는 Google Now와 같은 위치 결정 프로그램에 제공하여 전자 시스템의 현재 위치를 획득하는 소프트웨어 프로그램으로서 구현될 수 있다.

태양열 로드 추정 모듈(305)은 지구의 표면 상의 위치들에서 태양 플럭스의 당시-현재 및 미래 레벨들을 결정 및/또는 추정하는 하나 이상의 원격 저장된 데이터베이스 또는 애플리케이션에 (무선 모뎀일 수 있는) 모뎀(309)을 통해 액세스하는 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있다. 미국 및 북아메리카의 다른 영역들에 대한 태양 플럭스 레벨들을 제공하는 하나의 그러한 애플리케이션은 미국 에너지국의 NREL(National Renewable Energy Laboratory)의 웹사이트로부터 다운로드할 수 있는 SMARTS(Simple Model of the Atmospheric Radiative Transfer of Sunshine)이다. 추가로 또는 대안으로서, 태양열 로드 추정 모듈(305)은 모뎀(309)을 통해 다양한 위치들로부터 날씨 피드들(예로서, 미국 내의 날씨 채널과 같은 전국 날씨 서비스들 또는 다양한 사설 기상 회사들)에 액세스하여, 본 발명에 따라 태양열 로드를 추정하는 데 사용하기 위해 지표 레벨 태양 로드 또는 플럭스 데이터를 포함하는 날씨 데이터를 획득할 수 있다. 태양열 로드의 추정에 응답하여, 태양열 로드 추정 모듈(305)은 시스템 메모리(203)에 저장된 온도 오프셋 값 탐색표(229)로부터 적절한 오프셋을 검색함으로써 추정 태양열 로드에 기초하여 온도 오프셋을 결정하도록 구성될 수 있다.

열 관리 모듈(307)은 시스템의 온도 센서들(205)로부터 출력들을 수신하는 프로세서의 하드웨어 부분으로서 그리고 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있다. 그러한 실시예에서, 소프트웨어 모듈은 (예로서, 온도 센서 출력 데이터에 기초하여 메모리(203)에 저장된 하나 이상의 탐색표로부터 온도 값들을 검색함으로써) 수신된 온도 센서 출력들에 기초하여 감지 온도들을 결정하고, 감지 온도들(227)을 메모리(203)에 저장하고, 태양열 로드 추정 모듈로부터 온도 오프셋을 수신하고, 저장된 감지 온도들(227) 및 온도 오프셋에 기초하여 전자 시스템(300)에 대한 온도를 예측하고, 예측 온도를 하나 이상의 임계치와 비교하고, 예측 온도가 임계치를 초과하는 경우에 열 저감 절차를 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 따라서, 이러한 특정 실시예에서, 열 관리 모듈(307)은 온도 센서 또는 센서들(205) 및 태양열 로드 추정 모듈(305)로부터의 입력들에 기초하여 열 저감 절차들을 구현한다. 도 2에 도시된 처리 서브시스템(201)의 실시예에서, 위치 결정 모듈(303), 태양열 로드 추정 모듈 및 열 관리 모듈(307)의 기능들은 처리 서브시스템(201)에 의해 수행된다.

본 발명의 실시예들에 따른 전자 시스템(200, 300)의 동작이 도 2-4를 참조하여 더 이해될 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 태양열 로딩을 사전에 고려하여 열 관리를 수행하기 위해 전자 시스템(200, 300)에 의해 실행되는 단계들을 나타내는 논리 흐름도(400)가 도시된다. 논리 흐름 단계들은 처리 서브시스템(201, 301)(및 그의 구성 하드웨어 및/또는 소프트웨어 모듈들(303-307)), 메모리(203), 온도 센서(들)(205) 및 디스플레이(209)를 포함하지만 이에 한정되지 않는 전자 시스템(200, 300)의 다양한 컴포넌트들에 의해 실행될 수 있다. 처리 서브시스템(201, 301) 및 그의 구성 소프트웨어 모듈들에 의해 실행되는 단계들은 메모리(203)에 저장된 동작 명령어들(225)(예로서, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램)에 따라 바람직하게 수행된다.

도 4의 논리 흐름에 따르면, 전자 시스템(200, 300)은 다양한 통상적인 위치 결정 기술들 중 어느 하나를 이용하여 그의 위치를 결정한다(401). 시스템의 위치의 결정은 시스템의 당시-현재 위치의 결정 및 선택 사항으로서 목적 위치 및 예상 이동 경로의 결정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템(200, 300)이 GPS 수신기 및 관련 처리 소프트웨어를 포함하는 (스마트폰, 셀룰러 폰 또는 태블릿 컴퓨터와 같은) 무선 통신 장치일 경우, 시스템(200, 300)은 수신된 GPS 신호들의 통상적인 처리를 이용하여 그의 현재 위치를 결정할 수 있다. 대안으로서, 시스템(200, 300) 또는 그의 처리 서브시스템(201, 301) 및/또는 위치 결정 모듈(303)은 3개의 상이한 고정 셀룰러 안테나로부터의 기지국 신호들의 수신에 기초하는 삼각 측량과 같은 다른 통상적인 기술들을 이용하여 시스템의 위치를 추정할 수 있다. 시스템(200, 300)이 위치 맵핑 또는 내비게이션 애플리케이션들에도 액세스하는 경우, 시스템(200, 300)은 선택 사항으로서 내비게이션 애플리케이션 내로의 사용자 입력에 기초하여 그의 목적 위치를 결정할 수 있고, 선택 사항으로서 내비게이션 애플리케이션의 출력에 기초하여 예상 이동 경로를 결정할 수 있다. 전자 시스템(200, 300)은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 더 정확한 최대 온도 예측들을 가능하게 하기 위해 그의 위치를 시간 경과에 따라 반복적으로(예로서, 계속적으로, 주기적으로, (예로서, 차량 도킹 스테이션 내의 시스템(200, 300)의 배치에 응답하는 것과 같이) 트리거 이벤트들에 응답하여 또는 요구될 수 있는 바와 같은 다른 시간들에) 결정할 수 있다.

전자 시스템(200, 300)은 그의 일반적인 지리 위치를 결정하는 것 외에도 그의 위치와 관련된 추가 상세들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템(200, 300)은 시스템(200, 300)이 그가 손 안에 있는지 또는 (예로서, 차량 내에서) 도킹 스테이션 내에 배치되었는지를 결정하는 것을 가능하게 하는 공간 인식 특징들, 예로서 (도킹 스테이션 상에 배치된 커패시터들 또는 자석들과 연계하여 동작할 수 있는) 시스템의 주변에 배치된 용량 또는 자기 센서들, 하나 이상의 근접 센서, 하나 이상의 적외선 센서, 하나 이상의 광센서, 가속도계, 자이로스코프 또는 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 전자 시스템의 위치에 관한 그러한 더 정밀한 상세들은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 시스템(200, 300)이 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는지를 결정하기 위해 단독으로 또는 다른 센서들과 연계하여 사용될 수 있다.

전자 시스템(200, 300)은 그의 위치를 결정하는 것에 더하여 시스템(200, 300)에 대한 당시-현재 온도를 결정한다(403). 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 처리 서브시스템(201, 301)은 전자 시스템(200, 300) 내의, 상의 그리고/또는 근처의 다양한 위치들에 배치된 하나 이상의 온도 센서(205)로부터 출력들(예로서, 전압들)을 수신하고, 온도 센서들(205)에 대한 저장된 탐색표들에 기초하여 출력들을 감지 온도들로 변환한다. 감지 온도들(227)은 메모리(203) 내에 저장될 수 있다.

온도 센서들(205)은 재충전 가능 배터리 서브시스템, 무선 송신기 서브시스템 또는 전력 증폭기, 중앙 프로세서 서브시스템, 및/또는 무선 통신 장치용 내부 카메라 서브시스템과 같은 중요한 시스템 컴포넌트들 또는 서브시스템들의 온도들을 모니터링하도록 배열될 수 있다. 추가로 또는 대안으로서, 온도 센서(205)는 예를 들어 전자 시스템(200, 300)이 태양 또는 다른 소스들로부터의 외부 가열에 노출될 수 있는 장치일 때 전자 시스템(200, 300)의 하우징의 표면 온도를 모니터링할 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자들은 온도 모니터링을 필요로 하는 전자 시스템(200, 300)의 서브시스템들 및/또는 컴포넌트들이 본 발명을 구현하는 특정 전자 시스템(200, 300)의 기능들 및 특징들에 따라 전술한 것들과 다를 수 있다는 것을 쉽게 인식하고 알 것이다. 전자 시스템(200, 300)은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 더 정확한 최대 온도 예측들을 가능하게 하기 위해 정기적으로(예로서, 계속적으로, 주기적으로, 트리거 이벤트들에 응답하여 또는 요구될 수 있는 바와 같은 다른 시간들에) 감지 온도들(227)을 결정 및 저장할 수 있다.

온도 센서 출력들에 기초하여 감지 온도들(227)을 결정한 후, 처리 서브시스템(201, 301)은 일 실시예에 따라 감지 온도들(227) 중 최대 온도를 전자 시스템(200, 300)에 대한 당시-현재 온도로서 선택할 수 있다. 대안으로서, 전자 시스템(200, 300)의 현재 온도는 사전 선택된 온도 센서(205)로부터 또는 시스템(200, 300)이 하나의 온도 센서(205)만을 포함하는 경우에는 유일한 온도 센서(205)로부터 획득된 온도로서 결정될 수 있다. 더구나, 전자 시스템(200, 300)에 대한 현재 온도는 감지 온도들(227)의 평균 또는 가중 평균으로서 결정될 수 있다.

전자 시스템(200, 300)에 대한 현재 온도는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 시스템의 예측 미래 온도들의 정확도를 개선하기 위해 정기적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 시스템의 현재 온도는 15분 간격으로 획득된 감지 온도들(227)에 기초하여 결정될 수 있다. 물론, 예를 들어 특정 전자 시스템(200, 300)의 물리적 크기, 시스템(200, 300)의 가열 프로필, 시스템 하우징 또는 도킹 스테이션을 구성하는 재료 또는 재료들의 타입, 더 무거운 프로세서 로딩 또는 다른 실질적인 전력 사용을 필요로 하는 소정의 애플리케이션들 또는 애플리케이션들의 조합들 및 프로세스들이 최근에 시작되었는지(예로서, 애플리케이션으로 인한 가열 기울기를 획득하기 위해 애플리케이션 시동 시에 더 짧은 또는 더 정밀한 측정 주기들이 필요할 수 있는지), 측정들 간의 온도 변화가 가파른 가열 기울기를 지시하는지, 예상 이동 경로가 많은 방향 변화를 포함하는지, 태양 로딩을 빠르게 변경할 수 있는 날씨 경보가 날씨 보고 엔티티로부터 수신되었는지 및/또는 전자 시스템(200, 300)이 능동적인 냉각을 포함하는 환경 내에 있는지와 같은 다양한 팩터들에 기초하여 다른 더 짧은 또는 더 긴 시간 간격들이 선택될 수 있다.

전자 시스템(200, 300)은 위치 및 현재 온도를 결정하는 외에도 선택 사항으로서 그가 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는지를 결정할 수 있다(405). 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 전자 시스템(200, 300)은 전자 시스템(200, 300)의 표면 상에 또는 근처에 배치된 태양 센서(207)(또는 선택 사항으로서 광센서)를 포함할 수 있다. 태양 센서(207)의 출력은 센서(207)에 의해 검출되는 태양 에너지(플럭스)의 레벨에 따라 변하는 전압일 수 있다. 전압 임계치가 메모리(203) 내에 저장되며, 시스템(200, 300)이 태양 광 환경 내에 있는지를 결정하기 위해 처리 서브시스템(201, 301)에 의해 태양 센서(207)의 출력과 비교될 수 있다. 태양 센서 출력이 임계치보다 높은 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 전자 시스템(200, 300)이 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 임계치는 태양 광 환경들과 생성 광 환경들을 구별하도록 설정될 수 있다.

대안으로서 또는 추가로, 전자 시스템의 위치의 결정과 관련하여 전술한 바와 같이, 전자 시스템(200, 300)은 공간 인식 특징들을 결정하고, 그러한 특징들을 이용하여, 시스템(200, 300)이 사용 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는지의 결정을 도울 수 있다. 예를 들어, 처리 서브시스템(201, 301)은 전자 시스템(200, 300)이 사용자에 의해 파지되고 있거나 차량 도킹 스테이션 내에 배치되었다는 것을 지시하는 신호를 공간 인식 센서로부터 수신할 수 있다. 그러한 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 그러한 지시를 단독으로 또는 태양 센서(207)로부터의 출력과 함께 이용하여, 시스템(200, 300)이 태양 가열을 겪는 환경에서 사용될 가능성이 있는 것으로 결정할 수 있다.

전자 시스템(200, 300)이 태양 가열에 대한 그의 가능한 노출을 결정하도록 구성되고, 처리 서브시스템(201, 301)이 태양 가열 노출이 가능하지 않은 것으로 결정하는 경우, 전자 시스템(200, 300)은 통상적인 열 관리 기술들에 따라 온도 센서들(205)에 의해 감지되는 바와 같은 그의 당시-현재 온도에만 기초하여 열 관리를 수행할 수 있다(407). 즉, 전자 시스템(200, 300)이 태양 가열에 대한 시스템의 가능한 노출을 열 관리에 대한 태양 로딩 영향의 추가적인 평가를 수행하기 위한 트리거로서 사용하도록 구성되는 경우, 전자 시스템(200, 300)은 태양 가열 노출이 가능하지 않을 때 통상적인 열 관리 기술들을 진행한다. 그러한 접근법은 태양열 로드 기반 열 관리 분석의 수행을 태양열 로드 영향이 가장 가능한 시간들로 제한함으로써 처리 서브시스템(201, 301)의 처리 자원들을 절약할 것이다.

반대로, 전자 시스템(200, 300)이 태양 가열에 대한 그의 가능한 노출을 결정하도록 구성되고, 처리 서브시스템(201, 301)이 태양 가열 노출이 가능한 것으로 결정하거나, 전자 시스템(200, 300)이 모든 사례들에서 열 관리에 대한 (존재할 경우) 태양열 로드 영향을 결정하도록 구성되는 경우, 전자 시스템(200, 300)은 시스템(200, 300)의 결정된 위치에 기초하여 태양열 로드 값을 결정한다(409). 태양열 로드 값은 시스템의 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드를 나타낸다. 일 실시예에서, 태양열 로드 값은, 전자 시스템(200, 300)에 의해 그의 무선 모뎀(221)을 통해 액세스될 수 있거나, 전자 시스템(200, 300) 내에 국지적으로 저장되거나, 전자 시스템(200, 300) 상에 저장되고 그에 의해 실행될 수 있는 이동 소프트웨어 애플리케이션을 통해 이용 가능해지는, 서버 또는 다른 호스트 상에서 실행되는 NREL SMARTS 모델과 같은 태양 플럭스 예측 애플리케이션 또는 모델로부터의 시스템의 위치에 기초하여 태양 플럭스 데이터를 요청함으로써, 처리 서브시스템(201, 301) 또는 그의 태양열 로드 추정 모듈(305)에 의해 결정될 수 있다. 대안으로서, 획득된 태양 플럭스 데이터는 전자 시스템의 위치에서의 태양열 로드 값을 생성하기 위해 호스트 또는 제삼자, 예로서 전국 날씨 서비스로부터 획득된 실제 및 예상 날씨 데이터에 기초하여 더 처리될 수 있다. 예를 들어, 호스트 또는 전자 시스템의 처리 서브시스템(201, 301)은 날씨 데이터를 이용하여 (예로서, 구름 커버 및 다른 날씨 관련 현상을 고려하여) 전자 시스템의 위치에서의 표면 레벨 태양 노출을 예측하고, 태양 플럭스 애플리케이션 또는 모델이 맑은 하늘 조건들의 가정 하에서 그의 데이터를 제공하는 경우에 태양 플럭스 애플리케이션 또는 모델에 의해 제공되는 태양 플럭스 데이터를 조정할 수 있다. 태양열 로드 값은 태양 플럭스 애플리케이션 또는 모델에 의해 결정되는 바와 같은 태양 플럭스 데이터의 갱신들 및/또는 날씨 예상 데이터의 갱신들을 고려하도록 필요에 따라 갱신될 수 있다.

시스템의 위치의 결정이 예상 이동 경로를 포함하는 경우, 태양열 로드 값의 결정은 예상 이동 경로의 전부 또는 일부에 대한 태양열 로드 프로필의 추정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예상 이동 경로는 내비게이션 또는 맵핑 프로그램의 출력에 기초하여 다수의 세그먼트로 분할될 수 있다. 그러한 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 각각의 경로 세그먼트에 대한 태양열 로드 값을 추정할 수 있거나, 선택된 경로 세그먼트들에 대한 태양열 로드 값들을 추정할 수 있다. 각각의 경로 세그먼트의 태양열 로드 값은 전술한 바와 같이 태양 플럭스 애플리케이션 또는 모델 및/또는 날씨 서비스 데이터에 액세스함으로써 추정될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 세그먼트는 처리 서브시스템(201, 301)에 의해 액세스 또는 실행되는 내비게이션 프로그램에 의해 추정되는 것과 동일한 거리 또는 동일한 추정 이동 시간을 가질 수 있다. 대안으로서, 경로 세그먼트들은 다양한 거리들 또는 추정 이동 기간들을 가질 수 있다. 예상 이동 경로에 대한 태양열 로드 값들의 집합은 예상 이동 경로에 대한 또는 태양열 로드 값들이 결정된 경로의 부분들에 대한 태양열 로드 프로필을 구성하며, 메모리(203)에 저장될 수 있다. 미래의 기간(예로서, 15분 증분에서의 다음 시간)에 대해 예상되는 태양열 로드 값들의 세트를 결정함으로써 단일 위치에 대해 태양열 로드 프로필이 결정될 수도 있다. 태양열 로드 프로필은 태양 플럭스 애플리케이션 또는 모델에 의해 결정되는 바와 같은 태양 플럭스 데이터의 갱신들 및/또는 날씨 예상 데이터의 갱신들을 고려하도록 필요에 따라 갱신될 수 있다.

전자 시스템(200, 300)의 현재 위치, 전자 시스템(200, 300)의 예상 이동 경로 또는 예상 이동 경로의 적어도 하나의 세그먼트에 대해 적어도 하나의 태양열 로드 값이 결정된 후, 전자 시스템(200, 300)은 태양열 로드 값에 기초하여 시스템(200, 300)에 대한 하나 이상의 온도 오프셋 값을 결정한다(411). 일 실시예에서, 처리 서브시스템(201, 301)은 열 관리 프로세스의 실행 전에(예로서, 전자 시스템(200, 300)의 제조 또는 최초 셋업 동안) 메모리(203)에 저장된 온도 오프셋 값 탐색표(229)로부터 온도 오프셋 값 또는 값들을 검색한다. 태양열 로드 프로필이 결정되어 메모리(203)에 저장된 경우, 검색된 온도 오프셋 값은 태양열 로드 프로필이 적용되는 예상 이동 경로의 적용 가능 세그먼트 또는 열 관리 분석이 수행되고 있는 특정 시간 세그먼트에 기초할 수 있다. 전술한 바와 같이, 온도 오프셋 값은 (예로서, W/m² 단위의) 결정된 태양열 로드 값에 대한 노출의 결과로서 전자 시스템(200, 300)에 의해 유발될 것으로 예상되는 (예로서, ℃ 단위의) 온도 증가이다.

시스템(200, 300)의 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드에 기초하여 전자 시스템(200, 300)에 대한 현재 온도 및 온도 오프셋 값을 결정한 후, 전자 시스템(200, 300)은 온도 오프셋 및 당시-현재 시스템 온도에 기초하여 특정 시간 세그먼트 동안 시스템(200, 300)에 대한 최대 온도를 예측한다(413). 일 실시예에 따르면, 처리 서브시스템(201, 301)(또는 그의 열 관리 모듈(307))은 시간 세그먼트에 대한 온도 오프셋 값과 시스템(200, 300)에 대한 당시-현재 온도를 합산함으로써 최대 온도를 예측한다. 즉, 이 실시예에서의 온도 오프셋 값은 예측이 행해지고 있는 특정 시간 세그먼트 동안 발생할 것으로 예상되는 태양열 로딩으로 인한 예측 시스템 온도 상승이다.

전자 시스템(200, 300)에 대한 최대 온도는 시스템의 예측 미래 온도들의 정확도를 개선하기 위해 정기적으로 예측될 수 있다(413). 예를 들어, 시스템의 최대 온도는 15분 또는 30분 간격으로 예측될 수 있다. 물론, 예를 들어 특정 전자 시스템(200, 300)의 물리적 크기, 시스템(200, 300)의 가열 프로필, 시스템 하우징 또는 도킹 스테이션을 구성하는 재료 또는 재료들의 타입, 더 무거운 프로세서 로딩 또는 다른 실질적인 전력 사용을 필요로 하는 소정의 애플리케이션들 또는 애플리케이션들의 조합들 및 프로세스들이 최근에 시작되었는지(예로서, 애플리케이션으로 인한 가열 기울기를 획득하기 위해 애플리케이션 시동 시에 더 짧은 또는 더 정밀한 측정 주기들이 필요할 수 있는지), 예측들 간의 온도 변화가 가파른 가열 기울기를 지시하는지, 예상 이동 경로가 많은 방향 변화를 포함하는지, 태양 로딩을 빠르게 변경할 수 있는 날씨 경보가 날씨 보고 엔티티로부터 수신되었는지 및/또는 전자 시스템(200, 300)이 능동적인 냉각을 포함하는 환경 내에 있는지와 같은 다양한 팩터들에 기초하여 다른 더 짧은 또는 더 긴 시간 간격들이 선택될 수 있다.

최대 시스템 온도가 특정 시간 간격에 대해 예측된 후, 시스템(200, 300)은 예측 온도를 메모리(203)에 저장될 수 있는 하나 이상의 임계치와 비교한다(415). 단일 임계치만이 사용되는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)(또는 그의 열 관리 모듈(307))은 예측 최대 온도를 임계치와 비교하고, (예측 최대가 임계치보다 작을 때) 통상적인 반응성 열 관리 프로토콜들에 따라 전자 시스템(200, 300)의 당시-현재 온도에 기초하여 열 관리를 수행하거나(407), (예측 최대가 임계치보다 클 때) 예측 최대 온도에 도달하기 전에 열 저감 절차를 사전에 실행한다(417). 열 저감 절차(231)는 열 관리 프로세스 또는 소프트웨어 프로그램으로서 메모리(203) 내에 저장될 수 있다.

단일 임계치가 사용되고, 예측 최대 온도가 특정 시간 간격 동안 임계치보다 큰 경우, 처리 서브시스템(201, 301)(또는 그의 열 관리 모듈(307))에 의해 실행되는 열 저감 절차(231)는 적극적인 저감 절차일 수 있는데, 그 이유는 처리 서브시스템(201, 301)이 시스템 온도가 곧 허용 불가능하게 높아질 것으로 예측했기 때문이다. 예를 들어, 열 저감 절차(231)는 애플리케이션 프로세서(215)의 최대 동작 주파수를 줄이는 것, 디스플레이(209)에 대한 리프레시 레이트를 줄이는 것, 무선 또는 유선 모뎀(221, 309)의 업로드 데이터 레이트를 줄이는 것, 모뎀(221, 309)의 다운로드 데이터 레이트를 줄이는 것, 디스플레이(209)의 휘도를 줄이는 것, 배터리 충전 레이트를 줄이는 것, 전자 시스템(200, 300)의 능동적인 냉각을 개시하는 것, 평균 모뎀 송신기 전력을 줄이는 것, 낮은 우선 순위의 애플리케이션들을 종료하는 것, GPU(211)의 주파수를 줄이는 것 및/또는 배경 프로세스들 및/또는 애플리케이션들에 대한 웨이크업 간격들의 증가 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 처리 서브시스템(201, 301)은 예측 최대 온도가 발생할 시간을 추정하고, 하나 이상의 기능의 수행을 촉진하여 추정 시간 전에 기능 또는 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 처리 서브시스템(201, 301)은 전자 시스템의 위치에 대한 태양 플럭스 데이터(예로서, 플럭스 대 시간)를 평가하고, 태양 플럭스가 그의 최대이거나 적어도 전자 시스템(200, 300)의 예측 최대 온도로 하여금 임계치를 초과하게 할 만큼 충분히 클 시간을 결정함으로써 예측 최대 온도가 발생할 시간을 추정할 수 있다. 미리 수행되는 기능들은 다양한 애플리케이션들(예로서, 내비게이션 및 뮤직 애플리케이션들)에 대한 데이터의 다운로드 또는 저장과 같은 열 저감 절차에 의해 부정적인 영향을 받을 기능들을 포함할 수 있다.

더구나, 예측 최대 온도가 임계치보다 크다는 결정에 응답하여, 그러나 (예로서, 애플리케이션 프로세서 속도 또는 주파수를 줄이는 것과 같이) 전자 시스템의 온도를 줄이도록 의도하는 소정 액션들을 개시하기 전에, 열 관리 프로세스는 열 저감 통지를 현재 실행중인 애플리케이션들로 전달할 수 있다. 열 저감 통지는 처리 서브시스템에 의해 취해질 임박한 열 저감 액션을 현재 실행중인 애플리케이션들에 알리고/알리거나, 그러한 저감 액션이 개시되기 전의 시간의 양을 지정하여, 전자 시스템 전반에 대해 포괄적인 열 저감 액션이 시작되기 전에 애플리케이션들이 그들 자신의 예방 액션들(예로서, 데이터 저장, 송신 또는 수신의 완료, 또는 다른 저감 액션들의 수행)을 취하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 애플리케이션들은 열 관리 프로세스로부터의 열 저감 통지들을 구독하도록 사전 구성될 수 있다. 예를 들어, 열 저감 통지의 포맷 및 다른 구성은 전자 시스템에서 동작하도록 생성되는 애플리케이션들의 개발자들에게 제공되는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)의 일부를 형성할 수 있다.

더구나, 예상 이동 경로 및 태양열 로드 프로필이 시스템(200, 300)에 대해 결정된 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 내비게이션 애플리케이션으로부터의 데이터를 공지 기술들에 따라 처리함으로써 시스템(200, 300)에 대한 이동 속도를 추정할 수 있다. 처리 서브시스템(201, 301)은 태양열 로드 프로필 및 이동 속도에 기초하여 예측 최대 온도가 발생할 시간을 추정하고, 예측 최대 온도가 발생할 추정 시간 전에 하나 이상의 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 예상 이동 경로를 따른 시스템(200, 300)에 대한 태양열 로드 프로필이 이동 경로를 따른 다양한 태양열 로드 레벨들을 지시하는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 시스템의 이동 속도가 주어질 경우에 시스템(200, 300)이 예측 최대 온도가 발생할 경로를 따라 하나 이상의 세그먼트에 도달하는 데 필요한 시간 또는 시간들을 추정할 수 있다.

예측 최대 온도에 도달하고, 열 저감 절차가 개시되기 전에 대략 얼마나 많은 시간이 남았는지에 대한 지식을 가진 후에, 처리 서브시스템(201, 301)은 예측 최대 온도가 발생할 가능성이 있는 경로 세그먼트에 도달하기 전에 열 저감 절차에 의해 영향을 받을 가능성이 있는 소정의 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 시스템(200, 300)에 대한 태양열 로드 프로필이 태양열 로드가 시스템의 예상 이동 경로를 따라 20 킬로미터(km)(약 12 마일)의 거리에서 10℃만큼의 시스템 온도 증가를 유발하여 예측 최대 온도가 사전 정의된 임계치를 초과할 것이라는 것을 지시하고, 처리 서브시스템(201, 301)이 시스템(200, 300)이 시간당 100 km(km/h)의 속도로 이동하고 있는 것으로 결정하는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 약 12분 내에 최대 예측 온도에 도달할 것으로 결정할 수 있다. 따라서, 처리 서브시스템(201, 301)은 시스템(200, 300)이 열 저감이 발생할 가능성이 있는 이동 경로를 따르는 포인트에 도달하기 전에 이용 가능한 12분을 이용하여 데이터를 다운로드 또는 업로드하고/하거나, 예방 액션들(예로서, 데이터 저장, 저감 액션 등)을 사전에 수행하도록 현재 실행중인 구독 애플리케이션들에 통지를 방송하는 것과 같은 소정 기능들을 수행할 수 있다.

대안 실시예에서, 처리 서브시스템(201, 301)은 내비게이션 또는 맵핑 애플리케이션 및 태양열 로드 추정 도구(들)(예로서, NREL SMARTS 모델 및/또는 날씨 서비스 데이터)를 이용하거나 그들에 액세스하여, 열 저감 절차의 실행의 일부로서 전자 시스템(200, 300)에 대한 대안 이동 경로를 결정할 수 있다. 대안 경로는 시스템(200, 300)이 본래의 예상 경로를 따르는 것보다 대안 경로를 따라 더 적은 태양 가열을 초래할 것으로 예상되도록 선택될 것이다. 대안 경로는 시스템(200, 300)의 사용자에 의한 사용을 위해 전자 시스템(200, 300)의 디스플레이 상에 표시될 수 있다.

추가적인 대안 실시예에서, 다수의 온도 임계치가 메모리(203)에 저장되며, 태양 가열로 인해 점진적인 열 저감을 제공하는 다수의 열 저감 절차(231)를 트리거링하는 데 사용될 수 있다. 이 실시예에 따르면, 처리 서브시스템(201, 301)(또는 그의 열 관리 모듈(307))은 예측 최대 온도를 더 적극적인 열 저감 절차와 관련될 수 있는 제1 임계치와 비교할 수 있다(415). 예측 최대 온도가 제1 임계치를 초과하는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 관련 열 저감 절차를 실행한다(417). 예측 최대 온도가 제1 임계치를 초과하지 않는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 예측 최대 온도를 덜 적극적인 열 저감 절차와 관련될 수 있는 제2의 더 낮은 임계치와 비교한다(415). 예측 최대 온도가 제2 임계치를 초과하여 예측 최대 온도가 제1 및 제2 임계치들 사이에 있는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 덜 적극적인 열 저감 절차를 실행한다(417). 전술한 바와 같이, 전자 시스템(200, 300)에 대한 최대 온도는 시스템의 예측 미래 온도들의 정확도를 개선하기 위해 그리고 적절한 열 저감이 사전에 실행되는 것을 보증하기 위해 정기적으로 예측될 수 있다(413). 시스템의 최대 온도가 예측되는 빈도는 전술한 바와 같은 다양한 팩터들에 기초할 수 있다. 게다가, 임계치들 및 관련 열 저감 절차들의 수는 특정 전자 시스템(200, 300)에 대한 바람직한 열 관리 접근법을 달성하도록 선택될 수 있다.

전술한 다중 온도 임계치 실시예의 예시적인 응용을 설명하기 위해, 3개의 임계치 및 3개의 열 저감 절차(231)가 메모리(203) 내에 저장되는 것으로 가정한다. 제1 임계치는 80℃일 수 있으며, 통상적으로 1.72 GHz의 주파수에서 동작하는 애플리케이션 프로세서(215)가 그의 당시-현재 처리 주파수를 918 MHz로 줄이는 것은 물론, 내비게이션 애플리케이션을 실행할 때 맵들의 사전 다운로드를 수행할 것을 요구하는 열 저감 절차와 관련될 수 있다. 제2 임계치는 73℃일 수 있으며, 애플리케이션 프로세서(215)가 그의 당시-현재 처리 주파수를 1.24 GHz로 줄일 것을 요구하는 열 저감 절차와 관련될 수 있다. 마지막으로, 제3 임계치는 70℃일 수 있으며, 애플리케이션 프로세서(215)가 그의 당시-현재 처리 주파수를 1.50 GHz로 줄일 것을 요구하는 열 저감 절차와 관련될 수 있다. 게다가, 메모리(203)에 저장된 온도 오프셋 값 탐색표(229)는 태양열 가열에 노출되는 특정 전자 시스템(200, 300)에 대해 실험실에서 결정된 아래의 데이터를 포함할 수 있다.

태양 플럭스 (q)	온도 오프셋 값 (℃)
q>800 W/m²	10
800 W/m²>q>500 W/m²	5
500 W/m²>q>100 W/m²	2

전술한 예시적인 임계치들 및 온도 오프셋 탐색표 데이터에 기초하면, 처리 서브시스템(201, 301)이 하나 이상의 온도 센서(205)로부터 출력들을 수신하고, (예로서, 온도 센서 출력으로부터 획득된 최고 온도를 이용하여) 시스템(200, 300)의 당시-현재 온도가 68.4℃인 것으로 결정하고(403), 시스템(200, 300)이 그의 현재 예상 이동 경로를 따라 다음 15분 내에 600 W/m²의 태양 플럭스를 초래할 것으로 예상될 수 있는 것으로 결정(409)하는 경우, 처리 서브시스템(201, 301)은 온도 오프셋 탐색표(229)로부터 태양 가열로 인한 예상 온도 상승이 5℃일 것으로 결정하고(411), 다음 15분 내에 발생할 73.4℃의 최대 시스템 온도를 예측할 것이다(413). 이어서, 처리 서브시스템(201, 301)은 예측 최대 온도를 3개의 임계치 모두와 또는 더 논리적으로는 제1 임계치와 그리고 이어서 예측 온도가 제1 임계치보다 낮은 것으로 결정할 때 제2 임계치와 비교할 것이다(415). 예측 최대 온도는 상위 2개의 임계치 사이에(73℃와 80℃ 사이에) 속하므로, 처리 서브시스템(201, 301)은 메모리(203)로부터 중간 열 저감 절차(231)를 검색하고, 애플리케이션 프로세서(215)의 처리 주파수를 1.72 GHz로부터 1.24 GHz로 낮추는 것은 물론, 중간 열 저감 절차(231) 내에 포함될 수 있는 임의의 다른 액션도 취함으로써 열 저감 절차를 실행할 것이다(417). 그러한 사전 액션을 취함으로써, 처리 서브시스템(201, 301)은 애플리케이션 프로세서 주파수를 918 MHz로 줄이고 (내비게이션 애플리케이션의 실행을 가정하여) 내비게이션 맵들의 사전 다운로드를 수행하는 더 적극적인 열 저감 액션을 취해야 하는 것을 피하거나 적어도 늦춘다. 따라서, 이 예에 의해 예시되는 바와 같이, 본 발명의 다중 임계치 실시예들은 태양 가열로 인한 온도 상승을 예상한 시스템 성능의 점진적 감소를 용이하게 하여 시스템 온도를 임계 레벨 아래로 유지할 수 있다.

본 발명은 전자 시스템 및 그 안에서의 태양열 로딩을 고려한 열 관리 방법을 포함한다. 본 발명을 이용하여, 전자 시스템 또는 그 안에서 사용되는 처리 서브시스템은 예상되는 태양열 로딩으로 인한 시스템 온도 상승을 예측하고, 사전에 열 저감을 수행하여 잠재적 열 오버로드를 방지할 수 있다. 게다가, 본 발명의 예측 특성은 전자 시스템이 태양 관련 가열에 의해 유발되는 예상 온도 상승으로 인해 가까운 미래에 발생할 것으로 예상되는 시스템 성능 또는 기능의 감소 전에 소정 액션들을 수행하는 것을 가능하게 한다. 또한, 다수의 임계치 및 다수의 관련 열 저감 절차의 선택적 사용을 통해, 본 발명은 시간 경과에 따른 시스템 성능의 점진적 감소를 용이하게 하여 시스템 사용자에 대한 영향을 최소화하고, 잠재적으로는 더 극단적인 열 저감 수단의 사용을 방지한다. 따라서, 본 발명은 태열 복사선에 노출되는 전자 시스템들에 대한 개선된 열 관리 접근법을 제공한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 태양 가열을 겪는 전자 시스템에서의 열 관리 수행과 관련된 방법 단계들 및/또는 장치 컴포넌트들의 조합들 내에 주로 존재한다. 따라서, 장치 컴포넌트들 및 방법 단계들은 적절한 경우에 본 명세서에서의 설명의 이익을 갖는 이 분야의 통상의 기술자들에게 자명할 상세들로 개시 내용을 불명확하게 하지 않기 위해 본 발명의 실시예들의 이해와 관련된 특정 상세들만을 나타내는 도면들 내의 통상적인 심벌들에 의해 표현되었다.

본 명세서에서, "제1" 및 "제2", "상부" 및 "하부" 등과 같은 관계 용어들은 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 구별하기 위해 사용될 수 있을 뿐이며, 이러한 엔티티들 또는 액션들 사이에 임의의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하는 것은 아니다. 용어 "포함하다"(comprises, includes, contains), "포함하는"(comprising, including, containing), "가지다", "갖는" 및 이들의 임의의 다른 변형들은 비-배타적 포함을 커버하도록 의도되고, 따라서, 요소들의 리스트를 포함하거나 가지는 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치는 오직 해당 요소들만을 포함하는 것이 아니라, 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 내재되거나 명시적으로 열거되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 임의의 대상 또는 동작 수단과 관련하여 사용되는 용어 "복수의"는 둘 이상의 이러한 대상 또는 동작을 의미한다. 관사 "a" 또는 "an"에 후속하는 청구항 요소는, 더 많은 제약이 없다면, 그 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치 내의 추가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지 않는다.

여기서 설명된 전자 시스템(200, 300)의 실시예들은 하나 이상의 통상적인 프로세서들, 및 여기서 설명된 바와 같은 전자 시스템(200, 300)의 기능들 및 그 동작 방법들 중 일부, 대부분, 또는 모두를 소정 비-프로세서 회로들과 연계하여 구현하도록 프로세서(들)를 제어하는 고유한 저장된 프로그램 명령어들을 포함할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 비-프로세서 회로들은 (메모리(203)와 같은) 저장 장치, 온도 센서(205), 태양 센서(207), 디스플레이(209), 사용자 인터페이스(213), 전력 관리 회로(217), 모뎀(221, 309), 안테나 시스템(223), 및 태양열 로드 추정 모듈(303) 및 전술한 다른 처리 서브시스템 모듈들의 하드웨어 부분들은 물론, 필터, 클럭 회로 및 다양한 다른 비-프로세서 회로를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 따라서, 프로세서 및 비-프로세서 회로들의 기능들은 전자 시스템에서의 열 관리를 위한 방법의 단계들로서 공동 해석될 수 있다. 대안으로, 일부 또는 모든 기능들은 프로그램 명령들이 저장되어 있지 않은 상태 기계에 의해 구현되거나, 또는, 특정 기능들의 각각의 기능 또는 일부 조합들이 커스텀 로직으로서 구현되는, 하나 이상의 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)(ASIC)들로 구현될 수 있다. 물론, 다양한 방식들의 조합이 사용될 수 있다. 따라서, 이들 기능들에 대한 방법들 및 수단이 일반적으로 여기서 기술되었다. 또한, 당업자가, 예를 들어, 이용가능한 시간, 현재 기술 및 경제적 고려사항들에 의해 동기가 부여되는 아마 상당한 노력 및 많은 설계 선택들에도 불구하고, 여기서 개시된 개념들 및 원리들에 의해 가이드되는 경우, 이러한 소프트웨어 명령들 및 프로그램들 및 집적 회로들을 과도한 실험 없이 용이하게 생성할 수 있을 것이라는 점이 예상된다.

상기한 명세서에서는, 본 발명의 구체적인 실시예들을 기술하였다. 그러나, 당업자라면, 첨부된 청구항들에서 기술되는 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경 및 변화가 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 개별적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 하므로, 모든 해당 변형들을 본 발명의 영역 내에 포함되는 것으로 하고자 한다. 이점들, 장점들, 문제점들에 대한 솔루션들, 및 임의의 이점, 장점 또는 솔루션이 발생하거나 보다 명백해지게 할 수 있는 임의의 요소(들)은, 임의의 또는 모든 청구항들의 핵심적, 필수적, 또는 본질적인 특징들 또는 요소들로서 해석되지 않아야 한다. 본 발명은 첨부된 청구항들 및 허여되는 바와 같은 청구항들의 모든 균등물들에 의해서만 정의된다.

Claims

전자 시스템에서의 열 관리를 위한 방법으로서,
상기 전자 시스템의 위치를 결정하는 단계;
상기 전자 시스템의 상기 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드를 나타내는 태양열 로드 값을 결정하는 단계;
상기 태양열 로드 값에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하는 단계;
예측 온도를 생성하기 위해 상기 온도 오프셋 값 및 상기 전자 시스템에 대한 당시-현재 온도에 기초하여 상기 전자 시스템에 대한 미래 온도를 예측하는 단계;
상기 예측 온도를 적어도 하나의 임계치와 비교하는 단계; 및
상기 예측 온도가 상기 적어도 하나의 임계치를 초과하는 경우에 열 저감 절차를 실행하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 전자 시스템이 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있는지를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 태양열 로드 값은 상기 전자 시스템이 동작 동안 태양 가열에 노출될 가능성이 있다는 결정 후에만 결정되는 방법.
제1항에 있어서,
상기 비교 및 실행 단계들은
상기 예측 온도를 복수의 임계치 중 제1 임계치와 비교하는 단계;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치를 초과하는 경우에 제1 열 저감 절차를 실행하는 단계;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치를 초과하지 않는 경우에 상기 예측 온도를 복수의 임계치 중 제2 임계치와 비교하는 단계 - 상기 제2 임계치는 상기 제1 임계치보다 낮음 -; 및
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치와 상기 제2 임계치 사이에 있는 경우에 제2 열 저감 절차를 실행하는 단계 - 상기 제2 열 저감 절차는 상기 제1 열 저감 절차보다 적은 열 저감을 필요로 함 -
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
열 저감 절차를 실행하는 단계는 상기 전자 시스템의 애플리케이션 프로세서의 최대 동작 주파수를 줄이는 단계, 상기 전자 시스템의 디스플레이에 대한 리프레시 레이트를 줄이는 단계, 업로드 데이터 레이트를 줄이는 단계, 다운로드 데이터 레이트를 줄이는 단계, 상기 디스플레이의 휘도를 줄이는 단계, 배터리 충전 레이트를 줄이는 단계, 상기 전자 시스템의 능동적 냉각을 개시하는 단계, 평균 모뎀 송신기 전력을 줄이는 단계, 낮은 우선순위의 애플리케이션들을 종료시키는 단계, 그래픽 처리 유닛의 주파수를 줄이는 단계, 및 배경 프로세스들 및 애플리케이션들에 대한 웨이크업(wakeup) 간격들을 증가시키는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 전자 시스템에 대한 미래 온도를 예측하는 단계는 상기 예측 온도를 생성하기 위해 상기 온도 오프셋 값과 상기 전자 시스템에 대한 상기 당시-현재 온도를 합산하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 전자 시스템의 동작 동안 하나 이상의 온도 센서로부터 출력들을 수신하는 단계;
하나 이상의 감지 온도를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 온도 센서로부터의 상기 출력들에 대응하는 하나 이상의 온도를 결정하는 단계; 및
상기 하나 이상의 감지 온도로부터의 최대 온도를 상기 전자 시스템에 대한 상기 당시-현재 온도로서 선택하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 전자 시스템의 위치를 결정하는 단계는 상기 전자 시스템의 당시-현재 위치 및 상기 전자 시스템에 대한 목적 위치에 기초하여 상기 전자 시스템에 대한 예상 이동 경로를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
태양열 로드 값을 결정하는 단계는 상기 예상 이동 경로의 적어도 일부에 대한 태양열 로드 프로필을 추정하는 단계를 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
열 저감 절차를 실행하는 단계는
상기 예상 이동 경로를 따른 상기 전자 시스템에 대한 이동 속도를 추정하는 단계;
상기 태양열 로드 프로필 및 상기 이동 속도에 기초하여 상기 예측 온도가 발생할 시간을 추정하는 단계; 및
상기 예측 온도가 발생할 것으로 예상되는 상기 시간 전에 하나 이상의 기능을 수행하는 단계
를 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 예상 이동 경로는 복수의 경로 세그먼트를 포함하고,
상기 예상 이동 경로의 적어도 일부에 대한 태양열 로드 프로필을 추정하는 단계는 상기 복수의 경로 세그먼트 중 각각의 경로 세그먼트에 대한 태양열 로드를 추정하는 단계를 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 전자 시스템은 디스플레이를 포함하고,
열 저감 절차를 실행하는 단계는
상기 당시-현재 위치로부터 상기 목적 위치로의 대안 이동 경로를 결정하는 단계 - 상기 대안 이동 경로는 상기 예상 이동 경로보다 적은 태양 가열을 초래할 것으로 예상됨 -; 및
상기 대안 이동 경로를 상기 전자 시스템의 상기 디스플레이 상에 표시하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
열 저감 절차를 실행하는 단계는
상기 예측 온도가 발생할 시간을 추정하는 단계; 및
상기 예측 온도가 발생할 것으로 예상되는 상기 시간 전에 상기 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 상기 하나 이상의 기능의 수행을 촉진하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 전자 시스템은 상기 전자 시스템의 동작 동안 적어도 하나의 애플리케이션을 실행하고,
열 저감 절차를 실행하는 단계는 상기 예측 온도가 상기 적어도 하나의 임계치를 초과한다는 결정에 응답하여 통지를 상기 적어도 하나의 애플리케이션으로 전달하는 단계를 포함하고, 상기 통지는 상기 전자 시스템에 의해 취해질 임박한 열 저감 액션을 상기 적어도 하나의 애플리케이션에 알리는 방법.
휴대용 전자 장치에서의 열 관리 방법으로서,
상기 휴대용 전자 장치의 당시-현재 위치를 결정하는 단계;
상기 당시-현재 위치 및 목적 위치에 기초하여 상기 휴대용 전자 장치에 대한 예상 이동 경로를 결정하는 단계;
상기 예상 이동 경로의 적어도 일부에 대한 태양열 로드 프로필을 추정하는 단계;
상기 태양열 로드 프로필에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하는 단계;
예측 온도를 생성하기 위해 상기 온도 오프셋 값 및 상기 휴대용 전자 장치에 대한 당시-현재 온도에 기초하여 상기 휴대용 전자 장치에 대한 미래 온도를 예측하는 단계;
상기 예측 온도를 적어도 하나의 임계치와 비교하는 단계; 및
상기 예측 온도가 상기 적어도 하나의 임계치를 초과하는 경우에 열 저감 절차를 실행하는 단계
를 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 비교 및 실행 단계들은
상기 예측 온도를 복수의 임계치 중 제1 임계치와 비교하는 단계;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치를 초과하는 경우에 제1 열 저감 절차를 실행하는 단계;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치를 초과하지 않는 경우에 상기 예측 온도를 복수의 임계치 중 제2 임계치와 비교하는 단계 - 상기 제2 임계치는 상기 제1 임계치보다 낮음 -; 및
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치와 상기 제2 임계치 사이에 있는 경우에 제2 열 저감 절차를 실행하는 단계 - 상기 제2 열 저감 절차는 상기 제1 열 저감 절차보다 적은 열 저감을 필요로 함 -
를 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
열 저감 절차를 실행하는 단계는 상기 휴대용 전자 장치의 애플리케이션 프로세서의 최대 주파수를 줄이는 단계, 상기 휴대용 전자 장치의 디스플레이에 대한 리프레시 레이트를 줄이는 단계, 업로드 데이터 레이트를 줄이는 단계, 다운로드 데이터 레이트를 줄이는 단계, 상기 디스플레이의 휘도를 줄이는 단계, 배터리 충전 레이트를 줄이는 단계, 상기 휴대용 전자 장치의 능동적 냉각을 개시하는 단계, 평균 모뎀 송신기 전력을 줄이는 단계, 낮은 우선순위의 애플리케이션들을 종료시키는 단계, 그래픽 처리 유닛의 주파수를 줄이는 단계, 및 배경 프로세스들 및 애플리케이션들에 대한 웨이크업 간격들을 증가시키는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 휴대용 전자 장치의 동작 동안 하나 이상의 온도 센서로부터 출력들을 수신하는 단계;
하나 이상의 감지 온도를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 온도 센서로부터의 상기 출력들에 대응하는 하나 이상의 온도를 결정하는 단계; 및
상기 하나 이상의 감지 온도로부터의 최대 온도를 상기 휴대용 전자 장치에 대한 상기 당시-현재 온도로서 선택하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
열 저감 절차를 실행하는 단계는
상기 예상 이동 경로의 적어도 일부를 따른 상기 휴대용 전자 장치에 대한 이동 속도를 추정하는 단계;
상기 태양열 로드 프로필 및 상기 이동 속도에 기초하여 상기 예측 온도가 발생할 시간을 추정하는 단계; 및
상기 예측 온도가 발생할 것으로 예상되는 상기 시간 전에 하나 이상의 기능을 수행하는 단계
를 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 휴대용 전자 장치는 디스플레이를 포함하고,
열 저감 절차를 실행하는 단계는
상기 당시-현재 위치로부터 상기 목적 위치로의 대안 이동 경로를 결정하는 단계 - 상기 대안 이동 경로는 상기 예상 이동 경로보다 적은 태양 가열을 초래할 것으로 예상됨 -; 및
상기 대안 이동 경로를 상기 휴대용 전자 장치의 상기 디스플레이 상에 표시하는 단계
를 포함하는 방법.
전자 시스템으로서,
하나 이상의 감지 온도를 나타내는 적어도 하나의 출력을 생성하는 적어도 하나의 온도 센서; 및
상기 적어도 하나의 온도 센서에 동작 가능하게 결합되고, 저장된 동작 명령어들에 따라:
상기 전자 시스템의 위치를 결정하고;
상기 전자 시스템의 상기 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드를 나타내는 태양열 로드 값을 결정하고;
상기 태양열 로드 값에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하고;
상기 적어도 하나의 온도 센서로부터 상기 적어도 하나의 출력을 수신하고;
적어도 하나의 감지 온도를 생성하기 위해 상기 적어도 하나의 온도 센서로부터의 상기 적어도 하나의 출력에 기초하여 하나 이상의 온도를 결정하고;
예측 온도를 생성하기 위해 상기 온도 오프셋 값 및 상기 적어도 하나의 감지 온도에 기초하여 상기 전자 시스템에 대한 온도를 예측하고;
상기 예측 온도를 적어도 하나의 임계치와 비교하고;
상기 예측 온도가 상기 적어도 하나의 임계치를 초과하는 경우에 상기 전자 시스템에 대한 열 저감 절차를 실행하도록 동작할 수 있는 처리 서브시스템
을 포함하는 전자 시스템.
제20항에 있어서,
상기 처리 서브시스템은 상기 저장된 동작 명령어들에 따라, 상기 전자 시스템의 당시-현재 위치 및 상기 전자 시스템에 대한 목적 위치에 기초하여 상기 전자 시스템에 대한 예상 이동 경로를 결정함으로써 상기 전자 시스템의 위치를 결정하도록 더 동작할 수 있는 전자 시스템.
제21항에 있어서,
상기 처리 서브시스템에 동작 가능하게 결합되는 디스플레이를 더 포함하고,
상기 처리 서브시스템은 상기 저장된 동작 명령어들에 따라,
상기 당시-현재 위치로부터 상기 목적 위치로의 대안 이동 경로를 결정하고 - 상기 대안 이동 경로는 상기 예상 이동 경로보다 적은 태양 가열을 초래할 것으로 예상됨 -;
상기 대안 이동 경로를 상기 디스플레이 상에 표시함으로써
열 저감 절차를 실행하도록 더 동작할 수 있는 전자 시스템.
제20항에 있어서,
상기 처리 서브시스템은 상기 저장된 동작 명령어들에 따라,
상기 예측 온도를 복수의 임계치 중 제1 임계치와 비교하고;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치를 초과하는 경우에 상기 전자 시스템에 대해 제1 열 저감 절차를 실행하고;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치를 초과하지 않는 경우에 상기 예측 온도를 상기 복수의 임계치 중 제2 임계치와 비교하고 - 상기 제2 임계치는 상기 제1 임계치보다 낮음 -;
상기 예측 온도가 상기 제1 임계치와 상기 제2 임계치 사이에 있는 경우에 상기 전자 시스템에 대해 제2 열 저감 절차를 실행함으로써
상기 예측 온도를 적어도 하나의 임계치와 비교하고, 열 저감 절차를 실행하도록 더 동작할 수 있으며,
상기 제2 열 저감 절차는 상기 제1 열 저감 절차보다 적은 열 저감을 필요로 하는 전자 시스템.
제20항에 있어서,
온도 오프셋 값들 대 태양열 로드 값들의 탐색표를 저장하도록 동작할 수 있는 메모리를 더 포함하고,
상기 처리 서브시스템은 상기 태양열 로드 값에 기초하여 상기 탐색표로부터 온도 오프셋 값을 검색함으로써 상기 태양열 로드 값에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하도록 동작할 수 있는 전자 시스템.
제20항에 있어서,
상기 처리 서브시스템은 상기 저장된 동작 명령어들에 따라,
상기 예측 온도가 발생할 시간을 추정하고;
상기 예측 온도가 발생할 것으로 예상되는 상기 시간 전에 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 상기 하나 이상의 기능의 수행을 촉진함으로써
열 저감 절차를 실행하도록 더 동작할 수 있는 전자 시스템.
제20항에 있어서,
상기 전자 시스템은 상기 전자 시스템의 동작 동안 적어도 하나의 애플리케이션을 실행하고,
상기 처리 서브시스템은 상기 저장된 동작 명령어들에 따라, 상기 예측 온도가 상기 적어도 하나의 임계치를 초과한다는 결정에 응답하여 통지를 상기 적어도 하나의 애플리케이션으로 전달함으로써 열 저감 절차를 실행하도록 더 동작할 수 있고, 상기 통지는 상기 처리 서브시스템에 의해 취해질 임박한 열 저감 액션을 상기 적어도 하나의 애플리케이션에 알리는 전자 시스템.
전자 시스템으로서,
하나 이상의 감지 온도를 나타내는 적어도 하나의 출력을 생성하는 적어도 하나의 온도 센서;
상기 전자 시스템의 위치를 결정하도록 동작할 수 있는 위치 결정 모듈;
상기 전자 시스템의 상기 위치에 영향을 줄 것으로 예상되는 태양열 로드를 나타내는 태양열 로드 값을 결정하고, 상기 태양열 로드 값에 기초하여 온도 오프셋 값을 결정하도록 동작할 수 있는 태양열 로드 추정 모듈; 및
상기 적어도 하나의 온도 센서 및 상기 태양열 로드 추정 모듈에 동작 가능하게 결합되는 열 관리 모듈
을 포함하고,
상기 열 관리 모듈은
상기 적어도 하나의 온도 센서로부터 상기 적어도 하나의 출력을 수신하고;
적어도 하나의 감지 온도를 생성하기 위해 상기 적어도 하나의 온도 센서로부터의 상기 적어도 하나의 출력에 기초하여 하나 이상의 온도를 결정하고;
예측 온도를 생성하기 위해 상기 온도 오프셋 값 및 상기 적어도 하나의 감지 온도에 기초하여 상기 전자 시스템에 대한 온도를 예측하고;
상기 예측 온도를 적어도 하나의 임계치와 비교하고;
상기 예측 온도가 상기 적어도 하나의 임계치를 초과하는 경우에 상기 전자 시스템에 대한 열 저감 절차를 실행하도록 동작할 수 있는 전자 시스템.