KR101849985B1 - 모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 전자 디바이스 - Google Patents

모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 전자 디바이스 Download PDF

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Abstract

일 실시예에서, 전자 디바이스는, 발진기 신호를 생성하도록 구성되는 발진기, 및 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하고, 카운트 값을 제 1 비교 값에 비교하고, 카운트 값이 제 1 비교 값에 매칭할 시 제 1 만료 이벤트를 결정하고, 그리고 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 제 1 웨이크업 신호를 생성하도록 구성되는 타이밍 회로를 포함한다. 전자 디바이스는 또한, 제 1 웨이크업 신호를 수신하고 그리고 제 1 웨이크업 신호에 대한 응답으로 전력 소스를 메인 디바이스에 커플링시킴으로써 메인 디바이스를 파워 온시키도록 구성되는 배터리 패스 회로를 포함한다. 전자 디바이스는 추가로, 메인 디바이스의 상태를 저장하도록 구성되는 상태 시퀀싱 회로, 및 저장된 상태를 메인 디바이스에 통신하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함한다.

Description

모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 전자 디바이스{ELECTRONIC DEVICE FOR EXTENDING BATTERY LIFE IN MOBILE APPLICATIONS}
관련 출원
[0001] 본 출원은, 2014년 5월 12일자로 출원된 미국 가출원 제 61/992,039호에 대해 35 U.S.C. § 119(e)하의 우선권을 주장하며, 상기 출원의 전체 명세서가 인용에 의해 본원에 통합된다.
[0002] 본 개시내용의 양상들은 일반적으로 전력 관리 시스템들에 관한 것으로, 더 상세하게는, 모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 전자 디바이스들에 관한 것이다.
[0003] (예컨대, 의료용 패치(medical patch)의 경우에서와 같이) 착용하도록 의도되는 무선 디바이스의 배터리 수명을 개선하기 위해, 극도의 저 전력 방법들이 필요하다. 무선 디바이스의 배터리 에너지의 큰 퍼센티지(예컨대, 97+%)가 활성화되기를 대기하는 저 전력 상태(예컨대, 유휴 상태)에서 낭비될 수 있다. 이러한 상태에서의 전력 소모의 감소(예컨대, 전력 소모에서의 2배의 개선)는, 감소된 배터리 사이즈 및 폼 팩터(form factor), 또는 더 긴 저장 수명(shelf life)을 허용할 것이다. 전자기기들이 저장 수명에 대한 제한 팩터인 경우들에서, 이것은 극히 바람직할 수 있다.
[0004] 다음은 그러한 실시예들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 하나 또는 그 초과의 실시예들의 간략화된 개요를 제시한다. 이러한 개요는, 고려되는 모든 실시예들의 포괄적인 개관이 아니며, 모든 실시예들의 핵심 또는 중요 엘리먼트들을 식별하거나 임의의 실시예들 또는 모든 실시예들의 범위를 기술하도록 의도되지 않는다. 그것의 유일한 목적은, 이후에 제시되는 더 상세한 설명에 대한 서론으로서 간략화된 형태로 하나 또는 그 초과의 실시예들의 일부 개념들을 제시하는 것이다.
[0005] 일 양상에 따르면, 전자 디바이스가 본원에 설명된다. 전자 디바이스는, 발진기(oscillator) 신호를 생성하도록 구성되는 발진기, 및 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하고, 카운트 값을 제 1 비교 값에 비교하고, 카운트 값이 제 1 비교 값에 매칭할 시 제 1 만료(expiry) 이벤트를 결정하고, 그리고 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 제 1 웨이크업(wakeup) 신호를 생성하도록 구성되는 타이밍 회로를 포함한다. 전자 디바이스는 또한, 제 1 웨이크업 신호를 수신하고 그리고 제 1 웨이크업 신호에 대한 응답으로 전력 소스를 메인 디바이스에 커플링(couple)시킴으로써 메인 디바이스를 파워 온(power on) 시키도록 구성되는 배터리 패스(battery pass) 회로를 포함한다. 전자 디바이스는 추가로, 메인 디바이스의 상태를 저장하도록 구성되는 상태 시퀀싱(state sequencing) 회로, 및 저장된 상태를 메인 디바이스에 통신하도록 구성되는 인터페이스 회로를 포함한다.
[0006] 제 2 양상은, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은, 발진기로부터 발진기 신호를 수신하는 단계, 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하는 단계, 카운트 값을 제 1 비교 값과 비교하는 단계, 및 카운트 값이 제 1 비교 값에 매칭할 시 제 1 만료 이벤트를 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 디바이스를 파워 온시키는 단계, 및 디바이스가 파워 온되는 동안, 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 디바이스에 통신하는 단계를 포함한다.
[0007] 제 3 양상은, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는, 발진기로부터 발진기 신호를 수신하기 위한 수단, 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하기 위한 수단, 카운트 값을 제 1 비교 값과 비교하기 위한 수단, 및 카운트 값이 제 1 비교 값에 매칭할 시 제 1 만료 이벤트를 결정하기 위한 수단을 포함한다. 장치는 또한, 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 디바이스를 파워 온시키기 위한 수단, 및 메인 디바이스가 파워 온되는 동안, 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 디바이스에 통신하기 위한 수단을 포함한다.
[0008] 전술한 목적 및 관련된 목적의 달성을 위해, 하나 또는 그 초과의 실시예들은, 아래에서 완전히 설명되고 특히 청구항들에서 지적되는 특성들을 포함한다. 다음의 설명 및 첨부된 도면들은, 하나 또는 그 초과의 실시예들의 특정한 예시적인 양상들을 상세히 기재한다. 그러나, 이들 양상들은, 다양한 실시예들의 원리들이 이용될 수 있는 다양한 방식들 중 단지 몇몇만을 표시하며, 설명된 실시예들은 모든 그러한 양상들 및 그들의 등가물들을 포함하도록 의도된다.
[0009] 도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른, 모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 전자 디바이스를 도시한다.
[0010] 도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 전자 디바이스를 포함하는 시스템의 예를 도시한다.
[0011] 도 3은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 전자 디바이스를 포함하는 시스템의 예를 도시한다.
[0012] 도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 리플 카운터(ripple counter)의 예를 도시한다.
[0013] 도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 전자 디바이스 및 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하는 시스템을 도시한다.
[0014] 도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른, 모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 방법을 예시하는 흐름도이다.
[0015] 첨부된 도면들과 관련하여 아래에 기재되는 상세한 설명은, 다양한 구성들의 설명으로서 의도되며, 여기에 설명된 개념들이 실시될 수 있는 유일한 구성들만을 표현하도록 의도되지 않는다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 철저한 이해를 제공하려는 목적을 위해 특정한 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이들 개념들이 이들 특정한 세부사항들 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자들에게 명백할 것이다. 몇몇 예시들에서, 그러한 개념들을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해, 잘 알려진 구조들 및 컴포넌트들은 블록도 형태로 도시되어 있다.
[0016] 무선 디바이스의 내용수명(longevity)을 개선하여 의료용 등급 능력들을 달성하기 위해서는 상당한 저 전력 방법들이 필요하다. 디바이스가 유휴 상태를 취하고 있는 경우에 비교적 큰 퍼센티지의 에너지(예컨대, 97%)가 낭비되는 한편, 활성 상태에서는 단지 작은 퍼센티지의 에너지(예컨대, 3%)만이 사용된다. 이와 관련하여, 의료용 무선 연결 패치들 또는 다른 작은 일회용 치료목적 전자 디바이스들에서 배터리 성능을 추가적으로 개선하기 위한 새로운 방법이 요구된다. 무선 전자 연결 패치들에 대한 배터리 수명을 연장시키는 것에 대한 필요성은 상당히 중요하다.
[0017] 이러한 목표를 달성하기 위해, 종래의 방법들에 대한 개선을 위한 주된 방법은, 무선 디바이스(예컨대, 무선 패치)에 대한 시간을 기록(keep time)함에 있어 매우 낮은 전력의 발진기를 구현하는 것이다. 이것은, 메인 시스템-온-칩(SoC; system-on-chip) 및/또는 디바이스에 대한 전력을 관리하기 위한 디바이스 내의 다른 칩에서 구현될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은, 이들 디바이스들에서 사용되는 종래의 상업적 규격품(commercial off-the-shelf) 전자기기들에 대한 10배(order of magnitude)의 개선을 산출(deliver)하기 위한 기술들을 제공한다. 더 양호한 성능을 산출하기 위해, 무선 디바이스는, 소형 저 전력 디바이스(예컨대, 주문형 집적 회로(ASIC)) 및 메인 디바이스(예컨대, SoC)를 포함한다. 소형 저 전력 디바이스는 메인 디바이스(예컨대, SoC)보다 전력을 훨씬 덜 소모하며, 이는 배터리 수명이 크게 연장되게 한다. 저 전력 디바이스는, 메인 디바이스가 동작할 필요가 있는 경우를 제외하고는 모든 시간들 동안 시간을 관리하고 전력을 최소로 유지하는 하나의 주요 태스크를 가질 수 있다. 이것은 일반적으로 사전-결정된 시간들 또는 사전결정된 레이트(rate)들에 있다. 통상적으로, 활동도(activity)의 듀티 사이클(duty cycle)이 상당히 낮으므로, 배터리 수명에서의 큰 개선에 대한 기회가 상당히 높다.
[0018] 몇몇 양상들에서, 저 전력 디바이스는, 저 전력 발진기 및 저 전력 발진기에 커플링되는 타이밍 회로를 포함하며, 여기서, 타이밍 회로는, 메인 디바이스가 슬립(sleep) 상태로부터 어웨이크닝될(awakened) 필요가 있는 경우, 배터리 패스 회로(예컨대, 하나 또는 그 초과의 PFET들)를 자동적으로 활성화시킨다. 배터리 패스 회로의 활성화는, 메인 디바이스를 배터리에 커플링시키며, 그에 의해 메인 디바이스가 파워 온된다.
[0019] 특히, 타이밍 회로에서의 카운터는, 저 전력 발진기로부터 발진기 신호(예컨대, 클록 신호)를 수신한다. 카운터는 카운트 값을 생성하기 위해 발진기 신호의 사이클들을 카운팅하고, 타이밍 회로는 카운트 값을 레지스터의 웨이크업 비교 값과 비교한다. 웨이크업 비교 값은, 메인 디바이스가 슬립 상태로부터 어웨이크닝될 카운트 값에 대응할 수 있다. 카운트 값이 웨이크업 비교 값에 매칭하는 경우, 타이밍 회로는 배터리 패스 회로를 활성화시키기 위한 신호를 어써팅(assert)한다. 신호는, 타이밍 회로가 새로운 웨이크업 비교 값으로 프로그래밍될 때까지 또는 배터리 패스 회로를 턴 오프(turn off)시킬 것을 저 전력 디바이스에 명령하는 신호 또는 명령들을 메인 디바이스로부터 저 전력 디바이스가 수신할 때까지, 어써팅된 채 유지될 수 있다.
[0020] 도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 저 전력 전자 디바이스(100)의 예를 도시한다. 저 전력 디바이스(100)는, 메인 디바이스(도 2에 도시됨)를 또한 포함하는 더 큰 디바이스(예컨대, 무선 패치)의 일부일 수 있다. 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 저 전력 디바이스(100)는 배터리 수명을 눈에 띄게 연장시키도록 더 큰 디바이스에 대한 전력을 관리한다.
[0021] 저 전력 디바이스(100)는, 저 전력 발진기(101), 타이밍 회로(102), 인터페이스 제어기(103), 상태 시퀀싱 회로(104), 및 배터리 패스 회로(105)를 포함할 수 있다. 타이밍 회로(102)는 발진기(101)의 출력에 커플링되고, 발진기(101)로부터 발진기 신호(106)를 수신하도록 구성된다. 타이밍 회로(102)는 카운터(120) 및 비교 레지스터(125)를 포함한다. 카운터(120)는 발진기 신호(106)의 사이클들을 카운팅하여 카운트 값을 생성하도록 구성되고, 레지스터(125)는, 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 비교 값들을 저장하도록 구성된다.
[0022] 타이밍 회로(102)는 또한, 인터페이스 제어기(103)에 커플링되어, 하나 또는 그 초과의 비교 값들을 갖는 제어 신호를 수신하고 그리고 카운터(120)에 의해 유지되는 카운트 값에 관련된 업데이트들을 전송한다. 타이밍 회로(102)는 또한, 배터리 패스 회로(105)에 커플링되어 배터리 패스 회로(105)로 하여금 턴 온(turn on)(활성화)되게 하는 웨이크업 신호를 전송함으로써 배터리(예컨대, 코인 셀(coin cell) 배터리)를 메인 디바이스에 커플링시켜 메인 디바이스를 파워 업(power up)시킨다. 인터페이스 제어기(103)는, 저 전력 디바이스(100) 및/또는 메인 디바이스의 상태를 추적하기 위해 상태 시퀀싱 회로(104)에 커플링된다.
[0023] 발진기(101)는, 카운트 값을 생성하기 위해 카운터(120)를 드라이빙(drive)하도록 구성된다. 몇몇 양상들에서, 발진기(101)는 수정 발진기(crystal oscillator), 인덕터-커패시터(LC) 발진기, 또는 저항-커패시터(RC) 발진기(이는, 적절한 저 전력 및 저 비용 구현을 제공함)일 수 있다. 발진기(101)는, 32 kHz 또는 다른 주파수 레이트의 발진기 신호를 생성할 수 있다. 32 kHz가 일 예로서 언급되지만, 다양한 토폴로지(topology)들은 최적인 다른 주파수들을 초래할 수 있다. 이와 관련하여, 발진기(101)는 100 nA 내지 250 nA의 범위에 있는 전류를 소모할 수 있다. 발진기(101)는, 전압 및 온도 변화들에 걸쳐 가능한 가장 낮은 전력에서 발진기(101)가 구동하도록 바이어스 제어될 수 있다.
[0024] 타이밍 회로(102)는, 매치(이는, 만료 이벤트의 발생에 대응함)를 위해 카운터(120)로부터의 카운트 값을 레지스터(125)에서의 웨이크업 비교 값에 비교하도록 구성된다. 카운터(120)의 목표는 32 kHz 틱(tick)들을 카운팅하는 것이며, 그러나, 앞서 언급된 바와 같이, 주파수는 32 kHz 이외의 것일 수 있다. 틱들의 수(또는 카운트 값)가 웨이크업 비교 값에 도달하는 경우, 타이밍 회로(102)는, 배터리가 메인 디바이스를 파워 업시키는 것을 허용하는 배터리 패스 회로(105)를 활성화시킨다. 카운터(120)는 리플 카운터일 수 있으며, 이러한 예는 도 4를 참조하여 아래에 논의된다. 카운터(120)는 임의의 길이(즉, 비트들의 수)를 가질 수 있다. 예를 들어, 카운터(120)의 길이는 슬립 사이클의 원하는 지속기간에 의존할 수 있다(예컨대, 더 긴 슬립 지속기간이 사용되면 더 긴 길이, 또는 더 짧은 슬립 사이클이 사용되면 더 짧은 길이). 따라서, 본 개시내용은 특정 길이에 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다.
[0025] 메인 디바이스가 웨이크 업되는 경우, 메인 디바이스는, 인터페이스 제어기(103)를 통해 타이밍 회로(102)의 카운터(120)로부터 카운트 값을 판독할 수 있고, 새로운 웨이크업 비교 값을 생성하기 위해, 원하는 지연 시간에 대응하는 카운트를 판독된 카운트 값에 부가한다. 원하는 지연 시간은, 메인 디바이스에 대한 다음 웨이크업 시간까지의 시간 지연에 대응할 수 있다. 그 후, 메인 디바이스는 인터페이스 제어기(103)를 통해 타이밍 회로(102)의 레지스터(125)에 새로운 웨이크업 비교 값을 기입(프로그래밍)할 수 있다.
[0026] 일 양상에서, 타이밍 회로(102)는, 슬립 비교 값을 저장하기 위한 제 2 레지스터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이러한 양상에서, 메인 디바이스가 웨이크 업한 이후에, 타이밍 회로(102)는, 언제 메인 디바이스를 다시 슬립 상태로 배치할 것인지를 결정하기 위해, 카운터(120)로부터의 카운트 값을 슬립 비교 값과 비교할 수 있다. 카운트 값이 슬립 비교 값에 매칭하는 경우, 타이밍 회로(102)는, 다음 웨이크 업(이는, 위에 논의된 레지스터(125)에 프로그래밍된 새로운 웨이크업 비교 값에 대응할 수 있음) 때까지 메인 디바이스를 파워 오프시키기 위해 배터리 패스 회로(105)를 턴 오프시킬 수 있다. 일 양상에서, 메인 디바이스는, 인터페이스 제어기(103)를 통해 카운터(120)로부터 카운트 값을 판독하고 판독된 카운트 값에 카운트를 부가하여 슬립 비교 값을 생성함으로써 슬립 비교 값을 프로그래밍할 수 있으며, 여기서, 카운트는 메인 디바이스가 활성이 될 시간 지속기간에 대응한다. 시간 지속기간은, 메인 디바이스가 하나 또는 그 초과의 태스크들을 완료하는데 예상되는 시간의 양의 추정에 기초할 수 있다. 그 후, 메인 디바이스는 인터페이스 제어기(103)를 통해 슬립 비교 값을 제 2 레지스터(도시되지 않음)에 기입할 수 있다.
[0027] 대안적으로, 메인 디바이스가 활성 상태에서 하나 또는 그 초과의 태스크들을 완료하는 경우, 메인 디바이스는, 다음 웨이크업 때까지 메인 디바이스를 파워 오프시킬 것을 타이밍 회로(102)에 명령하는 슬립 신호를 인터페이스 제어기(103)를 통해 전송할 수 있다. 이러한 실시예에서, 슬립 비교 값이 도달되는 경우에 메인 디바이스를 파워 오프시키는 대신, 타이밍 회로(102)는, 슬립 신호를 수신할 시에 메인 디바이스를 파워 오프시킨다.
[0028] 다른 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, 메인 디바이스가 다시 슬립으로 될 때마다, 카운터(120)를 0으로 리셋할 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 슬립 사이클의 지속기간이 대략적으로 동일하면, 복수의 슬립 사이클들에 대해 동일한 비교 값이 사용될 수 있다. 이것은, 각각의 슬립 사이클의 처음(beginning)에 카운터(120)가 0으로 리셋되기 때문이다. 복수의 슬립 사이클들에 대해 동일한 비교 값이 사용되므로, 레지스터(125) 내의 비교 값은 메인 디바이스가 웨이크 업할 때마다 업데이트될 필요는 없다. 따라서, 메인 디바이스는, 메인 디바이스가 웨이크 업할 때마다 레지스터(125) 내의 비교 값을 판독 및 업데이트할 필요가 없다. 이것은, 메인 디바이스와 저 전력 디바이스(100) 간의 트랜잭션(transaction)들(예컨대, 판독 및 기입 동작들)의 수를 감소시킴으로써 전력 소모를 감소시킨다. 이러한 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, (예컨대, 메인 디바이스로부터) 슬립 신호를 수신할 시 카운터(120)를 0으로 리셋하고 메인 디바이스를 파워 오프시킬 수 있다. 타이밍 회로(102)는 그 후, 카운터(120)의 카운트 값이 레지스터(125) 내의 비교 값에 매칭하는 경우 메인 디바이스를 다시 파워 온시킬 수 있다.
[0029] 인터페이스 제어기(103)는, 시스템의 파워-업 상태의 표시를 포함시키기 위한 레지스터 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레지스터 플래그는, 시스템이 처음으로 웨이크 업했는지(예컨대, "0"과 같은 레지스터 비트), 또는 구동되고 있었는지(예컨대, "1"과 같은 로드(load) 레지스터 비트)를 표시하는 비트를 포함할 수 있다.
[0030] 인터페이스 제어기(103)는, 시리얼(serial) 클록(114), 시리얼 데이터(115), 및 어드레스(116)를 수신하는 I2C 인터페이스일 수 있다. 이러한 예에서, 인터페이스 제어기(103)는 2개의 물리적 라인들, 즉, 시리얼 데이터 라인 및 시리얼 클록 라인을 통해 메인 디바이스와 통신할 수 있다. 시리얼 데이터 라인은 메인 디바이스와 저 전력 디바이스 사이에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있고, 시리얼 클록 라인은 메인 디바이스와 저 전력 디바이스(100) 사이에서의 데이터 전송들을 동기화하는데 사용되는 클록 신호를 반송할 수 있다. 메인 디바이스는, 데이터 라인을 통해 저 전력 디바이스의 어드레스를 송신함으로써 데이터 라인 상의 데이터를 저 전력 디바이스(100)로 어드레싱(address)할 수 있다. 저 전력 디바이스의 어드레스는 저 전력 디바이스 내에 프로그래밍될 수 있고, 여기서, 하나 또는 그 초과의 핀(pin)들을 풀 업(pull up) 또는 풀 다운(pull down)시킴으로써 어드레스의 마지막 하나 또는 2개의 디지트(digit)들이 셋팅될 수 있다.
[0031] 몇몇 양상들에서, 인터페이스 제어기(103)는, 동기화 및 전력 시퀀싱에 대한 문제들을 방지하기 위해, 메인 디바이스(예컨대, I/O 링(ring)들)의 전압에 매칭하기 위한 I/O 전압 입력을 포함한다. 이것은, 인터페이스 제어기(103)의 전압이 메인 디바이스에 의해 사용되는 전압 레벨과 호환가능함을 보장한다. 예를 들어, 메인 디바이스가 전자 디바이스(100)와 통신하는 경우, I/O 전압 입력은, 메인 디바이스가 신호들을 정확히 해석하기 위해 통신할 전압 레벨이 무엇인지를 표시할 수 있다. 다른 양상에서, 인터페이스는 풀-업 저항기들 및 개방 드레인 I/O를 사용할 수 있다. 이러한 양상에서, 풀-업 저항기는 데이터 라인을 하이(high)로 풀링(pull)할 수 있으며, 여기서, 인터페이스 제어기(103)는 0을 전송하기 위해 데이터 라인을 로우(low)로 드라이빙하고, 풀-업 저항기가 데이터 라인을 풀 업시킴으로써 1을 전송하게 한다.
[0032] 인터페이스 제어기(103)는, 특정 수의 레지스터들에 대한 제어를 갖도록 구성될 수 있다. 인터페이스 제어기(103)는, 웨이크업 타이머에 대한 제어를 가질 수 있고, 웨이크업 타이머는, 10 ms 단위로 웨이크업 지연들을 프로그래밍하는 것이 가능한 16-비트 레지스터이다. 웨이크업 타이머가 만료되는 경우, 디바이스는 배터리 패스 회로(105)를 턴 온시킬 것이다. 인터페이스 제어기(103)는, 판독 및 기입(R/W)이 가능한 16 비트 레지스터인 시퀀싱 레지스터에 대한 제어를 가질 수 있다. 인터페이스 제어기(103)는, 웨이크업 타이머 및 칩의 다른 특성들을 인에이블링/디스에이블링(enabling/disabling)하기 위한 제어 마스크(control mask)를 포함하는, 16 비트 레지스터인 슬립 제어 레지스터에 대한 제어를 가질 수 있다. 몇몇 양상들에서, 인터페이스 제어기(103)는, 디바이스 슬레이브(slave) 어드레스를 리턴(return)하는 식별 레지스터에 대한 제어를 갖는다.
[0033] 전자 디바이스(100)는, 파워 업되는 경우, 처음에 배터리 패스 회로(105)가 턴 온되게 한다. 전자 디바이스(100)가 웨이크 업하면, 처음에 초기화 시퀀스를 구동하고, 이후, 카운터(102) 내에 로케이팅된 비교 레지스터를 미리결정된 시간 값으로 프로그래밍한다. 이와 관련하여, 메인 디바이스가 턴 온되는 경우, 메인 디바이스는, 자신이 턴 오프될 필요가 있다는 것(또는 슬립 상태에 진입할 필요가 있다는 것)을 결정하고, 이후, 메인 디바이스는 배터리 패스 회로(105)를 턴 오프시키기 위해 전자 디바이스(100)에 I2C 커맨드를 전송한다. 프로그래밍가능한 시간의 디폴트(default) 상태는 메인 디바이스를 항상 턴 온시키는 것(예컨대, 배터리 패스 회로(105)를 활성화시키는 것)이다. 예를 들어, 처음 파워 업 시, 배터리 패스 회로(105)가 인에이블링되고, 슬립 타이머 기능이 디스에이블링된다. 이와 관련하여, 상태 시퀀싱 회로(104)는 처음에 0x00으로 셋팅될 수 있다.
[0034] 상태 시퀀싱 회로(104)는, 슬립 상태 및 웨이크업 상태를 비롯하여 메인 디바이스에 관련된 다수의 상태들을 결정(또는 적어도 그러한 다수의 상태들에 대한 추적을 유지)하도록 구성된다. 첫 번째 파워 업시, 상태 시퀀싱 회로(104)는 파워 온 리셋(power on reset) 상태를 벗어난다. 상태 시퀀싱 회로(104)는, 인터페이스 제어기(103)를 통해 카운터를 재프로그래밍하는, 처음에 배터리 패스 회로(105)를 턴 온시키고 이후 메인 디바이스를 턴 오프시키기 위한 로직을 포함할 수 있다. 몇몇 양상들에서, 상태 시퀀싱 회로(104)와 배터리 패스 회로(105) 사이에 경로가 부가될 수 있다. 이와 관련하여, 상태 시퀀싱 회로(104)는, 배터리 패스 회로(105)를 턴 오프 시킬 수 있고, 일 시간 지속기간 동안 배터리 패스 회로(105)를 턴 온되게 유지하기 위해 타이밍 회로(102)에 의존할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 회로(102)는 만료 이벤트의 표시를 인터페이스 제어기 회로(103)에 제공할 수 있다.
[0035] 배터리 패스 회로(105)는, 활성화되는 경우 배터리를 메인 디바이스에 커플링시키도록 구성된다. 이와 관련하여, 메인 디바이스는 필요한 경우 전력을 소모하고, 필요하지 않은 경우에는 배터리 패스 회로(105)가 메인 디바이스에 전력을 제공하지 않는다. 배터리 패스 회로(105)는, 배터리로부터의 전력 경로(111) 및 메인 디바이스로의 전력 경로(112)에 커플링되는 전력 스위치(예컨대, 전력 헤드(head) 스위치)일 수 있다. 이러한 예에서, 메인 디바이스는, 전력 스위치가 폐쇄(턴 온)된 경우 파워 온되고 그리고 전력 스위치가 개방(턴 오프)된 경우 파워 오프된다. 전력 스위치는 하나 또는 그 초과의 전력 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 스위치는, PFET(p-type field effect transistor)를 포함할 수 있는데, 여기서, PFET는, PFET의 게이트에 로직 0을 입력시킴으로써 턴 온(활성화)되고 그리고 PFET의 게이트에 로직 1을 입력시킴으로써 턴 오프된다.
[0036] 몇몇 양상들에서, 배터리로부터 메인 디바이스로의 전력 경로를 활성화시키기 위한 다수의 트랜지스터들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 배터리 패스 회로(105)는, 상태 시퀀싱 회로(104) 및 타이밍 회로(102)와 동일한 칩 상에 로케이팅되는 제 1 트랜지스터, 및 칩 외부의 제 2 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 칩은, 상태 시퀀싱 회로(104) 및/또는 타이밍 회로(102)를 인에이블링하여 제 1 트랜지스터를 드라이빙하기 위한 내부 연결, 및 상태 시퀀싱 회로(104) 및/또는 타이밍 회로(102)를 인에이블링하여 제 2 트랜지스터를 드라이빙하기 위한 핀을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 트랜지스터들은 병렬로 커플링될 수 있고, 순차적으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 메인 디바이스가 어웨이크닝되어야 하는 경우, 제 1 및 제 2 트랜지스터들은 메인 디바이스에 대한 원하는 파워-업 시퀀스에 따라 순차적으로 활성화될 수 있다.
[0037] 저 전력 전자 디바이스(100)는, 적어도 메인 디바이스에 대한 회로 다이의 코너(corner)에 배치된 회로의 부분일 수 있거나 또는 메인 디바이스와 상호작용하는 회로 다이 상의 독립형 디바이스일 수 있다. 저 전력 디바이스(100)가 메인 디바이스에 대한 회로 다이의 일부이면, 인터페이스 제어기(103)에 대한 입력들은, 인터페이스 제어기(103)로의 연결들을 획득하기 위해 칩의 더 높은 레벨의 기반구조(infrastructure)에 도달할 수 있다. 몇몇 양상들에서, 저 전력 디바이스(100)의 동작 전압은, 2.0V 내지 3.3V(선택적으로는 Li 셀 동작에 대해 4.25V)의 범위에 있을 수 있다. 저 전력 디바이스(100)는, 슬립 타이머 동작 동안 100 nA 미만의 전류 소모를 그리고 정상 동작 동안 500 nA 미만의 전류 소모를 나타낼 수 있다.
[0038] 저 전력 디바이스(100)와 메인 디바이스가 상이한 다이들 상에 있는 예들의 경우, 저 전력 디바이스(100)는 메인 디바이스보다 더 큰 사이즈의 제조 프로세스를 사용하여 개별적인 다이 상에 제조될 수 있다. 예를 들어, 저 전력 디바이스(100)는 65 nm 프로세스를 사용하여 제조될 수 있고, 메인 디바이스는 16 nm 프로세스 또는 더 작은 프로세스를 사용하여 제조될 수 있다. 저 전력 디바이스(100)에 대해 더 큰 사이즈의 프로세스를 사용하는 것은 저 전력 디바이스(100)에 대한 누설 전류를 감소시키며, 그에 의해, 전력 소모가 감소되고 배터리의 수명이 연장된다. 이러한 예에서, 저 전력 디바이스(100)는, 메인 디바이스보다 훨씬 더 적은 로직 게이트들을 포함할 수 있고, 그에 따라, 저 전력 디바이스의 누설 전류를 감소시키기 위해 더 큰 치수의 디바이스들(예컨대, 트랜지스터들)로 구현될 수 있다.
[0039] 위에 논의된 바와 같이, 저 전력 디바이스(101)는 시간의 추적을 유지하기 위해 저 전력 발진기(101)를 사용할 수 있다. 저 전력 발진기(101)는, 저 전력 수정 발진기(예컨대, 32 KHz 수정 발진기), 저 전력 LC 발진기, 저 전력 RC 발진기 등을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 저 전력 발진기(101)로부터의 발진기 신호(106)는 특정 애플리케이션들에 대해 충분한 정확도를 갖는 타이밍을 제공하지 않을 수 있다. 예를 들어, 발진기 신호의 주파수가 예상된 주파수로부터 벗어나고 그리고/또는 (예컨대, 온도 변화들로 인해) 드리프트(drift)될 수 있는데, 이는 메인 디바이스가 메인 디바이스의 웨이크업 시간들을 정확히 제어하는 능력을 감소시킨다. 이것은, 원하는 웨이크업 시간에 대응하는 웨이크업 비교 값을 정확히 컴퓨팅하기 위해서는 메인 디바이스가 발진기 신호의 주파수의 정확히 인지할 필요가 있기 때문이다.
[0040] 웨이크업들의 타이밍을 개선하기 위해, 메인 디바이스는 저 전력 발진기(101)를 주기적으로 교정할 수 있다. 저 전력 발진기(101)의 교정은, 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 알려진 주파수를 갖는 신호를 기준으로서 사용하여 저 전력 발진기(101)의 주파수를 결정하는 것, 및 결정된 주파수에 기초하여 저 전력 발진기(101)로부터의 카운트 값을 교정하는 것을 수반할 수 있다. 신호는, 저 전력 발진기(101)와 비교하여 정확한 주파수를 갖는 다른 발진기로부터 비롯될 수 있다. 따라서, 저 전력 발진기(101)의 교정은 저 전력 발진기(101)의 주파수를 조정하는 것을 요구하지 않는다는 것이 인식될 것이다.
[0041] 이와 관련하여, 도 2는, 저 전력 디바이스(100), 메인 디바이스(210), 및 배터리(204)를 포함하는 시스템(200)의 예를 도시한다. 시스템(200)은 무선 디바이스(예컨대, 무선 패치)의 일부일 수 있으며, 여기서, 저 전력 디바이스(100)는 무선 디바이스의 배터리 수명을 연장시키도록 무선 디바이스에 대한 전력을 관리한다.
[0042] 도 2에 도시된 예에서, 메인 디바이스(210)는, 제 2 발진기(220), 프로세서(212), 및 제 2 인터페이스 제어기(215)를 포함한다. 프로세서(212)는, 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 또는 본원에서 설명된 기능들을 수행하기 위한 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 프로세서(212)는 (예컨대, I2C 프로토콜에 따라) 인터페이스 제어기(215)를 통해 저 전력 디바이스(100)와 통신할 수 있다. 예시의 용이성을 위해 저 전력 디바이스(100)와 메인 디바이스(210) 사이에 하나의 통신 링크(216)가 도시되지만, 링크(216)는 다수의 링크들(예컨대, I2C 프로토콜에 따른 시리얼 클록 링크 및 시리얼 데이터 링크)을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다.
[0043] 몇몇 양상들에서, 제 2 발진기(220)는 저 전력 발진기(101)보다 더 많은 전력을 소모하지만, 더 정확한 발진기 신호(예컨대, 클록 신호)를 제공한다. 제 2 발진기(220)는, 교정에 부가하여 다른 목적들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 발진기(220)는, 프로세서(212)에서의 타이밍 동작들을 위한 클록 신호를 프로세서(212)에 제공할 수 있다. 다른 예에서, 제 2 발진기(220)는, 메인 디바이스(210)와 외부 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스) 사이의 무선 통신에 대해 사용되는 라디오-주파수(RF) 트랜시버(도 5에 도시됨)에 발진기 신호를 제공할 수 있다. 따라서, 교정은, 메인 디바이스 상에 미리존재하는(preexist) 발진기를 사용하여 수행될 수 있다. 이것은, 교정을 위한 전용 발진기를 사용하는 것과 비교하여 전력 소모 및 면적을 감소시킬 수 있지만, 전용 발진기가 교정을 위해 사용될 수 있다는 것이 인식된다.
[0044] 위에 논의된 바와 같이, 메인 디바이스(210)는, 각각의 웨이크업 사이클 동안 하나 또는 그 초과의 태스크들을 수행하기 위해 저 전력 디바이스(100)에 의해 주기적으로 턴 온될 수 있고, 전력을 보존하기 위해 시간의 대부분을 슬립 상태에서 보낼 수 있다. 따라서, 제 2 발진기(220)는, 전력을 보존하기 위해 오직 작은 시간 부분 동안만 턴 온될 수 있다. 대조적으로, 제 2 발진기(220)보다 더 적은 전력을 요구하고 덜 정확한 저 전력 발진기(101)는, 저 전력 디바이스(100)에 대한 지속적인 타이밍을 유지하기 위해 중단 없이 턴 온된 채 유지될 수 있다.
[0045] 몇몇 양상들에서, 저 전력 발진기(101)는 주기 기반으로 교정될 수 있다. 예를 들어, 저 전력 발진기(101)는, 메인 디바이스(210)가 웨이크 업할 때마다 교정될 수 있다. 다른 예에서, 저 전력 발진기(101)는, 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 메인 디바이스(210)의 매 N번째 웨이크업마다 교정될 수 있으며, 여기서, N은 1보다 큰 정수이다.
[0046] 본 개시내용의 다양한 실시예들에 따른, 제 2 발진기(220)를 사용하여 저 전력 발진기(101)를 교정하기 위한 방법이 이제 설명될 것이다. 아래의 논의에서 저 전력 발진기(101)는 제 1 발진기로서 지칭된다.
[0047] 교정 동안, 제 1 카운트 값 및 제 2 카운트 값을 생성하기 위해, 대략적으로 동일한 시간 기간에 걸쳐 제 1 발진기(101)의 사이클들의 수 및 제 2 발진기(220)의 사이클들의 수가 각각 카운팅된다. 일 예에서, 시간 기간은 제 2 발진기(220)의 미리결정된 수의 사이클들에 대응한다. 이러한 예에서, 제 1 발진기(101)의 사이클들은 제 2 발진기(220)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸쳐 카운팅된다. 일 예에서, 시간 기간은 제 1 발진기(101)의 미리결정된 수의 사이클들에 대응한다. 이러한 예에서, 제 2 발진기(220)의 사이클들은 제 1 발진기(101)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸쳐 카운팅된다. 제 2 발진기(220)의 주파수가 (제 1 발진기(101)에 비해) 정확하게 알려져 있으므로, 제 1 발진기(101)의 주파수는 다음과 같이 추정될 수 있다.
Figure 112016108979364-pct00001
여기서, F1은 제 1 발진기(101)의 추정 주파수이고, F2는 제 2 발진기(220)의 알려진 주파수이고, count1은 제 1 발진기(101)의 카운트 값이며, count2는 제 2 발진기(220)의 카운트 값이다.
[0048] 이러한 양상에서, 발진기(101)가 예상 주파수에 관하여 빠르게 또는 느리게 구동하는지 여부를 결정하고 그리고 그에 따라 다음 웨이크업에 대한 웨이크업 비교 값을 조정하기 위해, 제 1 발진기(101)의 추정 주파수가 제 1 발진기(101)의 예상 주파수에 비교될 수 있다. 예를 들어, 발진기(101)가 예상된 것보다 더 빠르게 구동하면 다음 웨이크업에 대한 웨이크업 비교 값은 증가될 수 있고, 발진기(101)가 예상된 것보다 더 느리게 구동하면 다음 웨이크업에 대한 웨이크업 비교 값은 감소될 수 있다. 위에 논의된 교정 절차는, 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 타이밍 회로(102) 및/또는 프로세서(212)에 의해 수행될 수 있다.
[0049] 일 양상에서, 메인 디바이스(210)가 웨이크 업하는 경우, 프로세서(212)는 후속하는 바와 같이 제 1 발진기(101)의 교정을 수행할 수 있다. 프로세서(212)는, 제 2 발진기(220)의 미리결정된 수의 사이클들을 카운팅할 수 있다. 카운트의 시작에서, 프로세서(212)는 인터페이스 제어기들(103 및 215) 또는 전용 링크(도시되지 않음)를 통해 카운터(120)의 카운트 값을 판독할 수 있다. 제 2 발진기(220)에 대한 카운트가 미리결정된 수에 도달하는 경우, 프로세서(212)는 카운터(120)의 카운트 값을 다시 판독할 수 있고, 제 2 발진기(220)의 미리결정된 카운트에 대응하는 제 1 발진기(101)에 대한 카운트 값을 결정하기 위해, 가장 최근에 판독된 카운트 값으로부터 앞서 판독된 카운트 값을 감산할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는 수학식 (1)에 따라 제 1 발진기(101)의 주파수를 추정할 수 있으며, 여기서, 제 2 발진기(220)에 대한 미리결정된 카운트는 count2에 대응하고, 제 1 발진기(101)에 대한 결정된 카운트 값은 count1에 대응한다. 그 후, 프로세서(212)는 그에 따라 다음 웨이크업 시간에 대한 웨이크업 비교 값을 조정할 수 있다(예컨대, 제 1 발진기(101)가 예상된 것보다 더 빠르게 구동하면, 웨이크업 비교 값을 증가시킴).
[0050] 제 1 발진기(101)의 교정을 용이하게 하기 위해, 프로세서(212)는 제 1 발진기(101)로부터 발진 신호(106)를 수신하고 그리고 발진 신호(106)를 사용하여 제 1 발진기(101)의 사이클들을 직접 카운팅할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3은, 저 전력 디바이스(300), 메인 디바이스(210), 및 배터리(204)를 포함하는 시스템(305)의 예를 도시한다. 이러한 예에서, 제 1 발진기(101)의 발진기 신호(106)는 스위치(315)(이는, 저 전력 디바이스(300) 상에 상주할 수 있음)를 사용하여 메인 디바이스(210)의 프로세서(212)에 선택적으로 커플링된다. 스위치(315)가 폐쇄(턴 온)된 경우에는 프로세서(212)가 제 1 발진기(101)에 커플링되고, 스위치가 개방(턴 오프)된 경우에는 프로세서(212)는 제 1 발진기(101)로부터 디커플링(decouple)된다.
[0051] 일 실시예에서, 프로세서(212)는, 인터페이스 제어기들(103 및 215) 또는 메인 디바이스(210)와 스위치(315) 사이의 직접 제어 링크(도시되지 않음)를 통해 스위치(315)를 제어할 수 있다. 이러한 실시예에서, 프로세서(212)가 제 1 발진기(101)를 교정할 필요가 있는 경우, 프로세서(212)는 스위치(315)를 턴 온시켜 발진기 신호(106)를 프로세서(212)에 커플링시킬 수 있다.
[0052] 교정 동안, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)에 대한 카운트 값 count1을 결정하기 위해 제 1 발진기(101)의 사이클들을 카운팅할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(212)는, 제 2 발진기(220)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸친 제 1 발진기(101)의 사이클들의 수를 카운팅할 수 있다. 이러한 예에서, 제 2 발진기(220)에 대한 카운트 값 count2는 미리결정된 사이클들의 수와 동일하고, 제 1 발진기(101)에 대한 카운트 값 count1은 제 2 발진기(220)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸쳐 카운팅된 발진 신호(106)의 사이클들의 수와 동일하다. 다른 예에서, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸친 제 2 발진기(220)의 사이클들의 수를 카운팅할 수 있다. 이러한 예에서, 제 1 발진기(101)에 대한 카운트 값 count1은 미리결정된 사이클들의 수와 동일하고, 제 2 발진기(220)에 대한 카운트 값 count2는 제 1 발진기(101)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸쳐 카운팅된 제 2 발진기(220)의 사이클들의 수와 동일하다.
[0053] 제 1 발진기(101)를 교정한 이후, 프로세서(212)는 스위치(315)를 턴 오프시켜 제 1 발진기(101)를 프로세서(212)로부터 디커플링시킬 수 있다. 따라서, 제 1 발진기(101)는 교정 동안 프로세서(212)에 커플링되고, 그리고 메인 디바이스(210)가 슬립 상태에 있는 경우를 비롯하여 나머지 시간에는 프로세서(212)로부터 디커플링될 수 있다.
[0054] 몇몇 실시예들에서, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)의 교정에 기초하여 스케일링 팩터(scaling factor)를 다음과 같이 컴퓨팅할 수 있다.
Figure 112016108979364-pct00002
여기서, F1은 수학식(1)에서의 제 1 발진기(101)의 추정 주파수이고, Fexpected는 제 1 발진기(101)의 예상 주파수이며, SF는 스케일링 팩터이다. 이러한 양상에서, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)의 예상 주파수에 기초하여 다음 웨이크업 시간까지의 시간 지연에 대응하는 카운트 값을 결정하고, 결정된 카운트 값에 스케일링 팩터 SF를 곱할 수 있다. 그 후, 스케일링된 카운트 값이 카운터(120)의 현재 카운트 값에 부가되어 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 생성한다.
[0055] 위에 논의된 교정 절차에 기초하여 다른 스케일링 팩터들이 생성될 수 있고, 따라서, 본 개시내용은 수학식(2)에서의 예시적인 스케일링 팩터로 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 스케일링 팩터는 다음과 같이 컴퓨팅될 수 있다.
Figure 112016108979364-pct00003
여기서, count1 및 count2는 각각, 동일한 시간 기간에 걸친 제 1 및 제 2 발진기들에 대한 카운트 값들이고, SF'는 스케일링 팩터이다. 이러한 양상에서, 프로세서(212)는, 제 2 발진기(220)의 주파수에 기초하여 다음 웨이크업 시간까지의 시간 지연에 대응하는 카운트 값을 결정할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는, 제 2 발진기(212)의 주파수에 기초한 카운트 값에 스케일링 팩터 SF'를 곱함으로써, 시간 지연에 대응하는 제 1 발진기(101)에 대한 카운트 값을 결정할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는, 카운터(120)의 현재 카운트 값(이는, 프로세서(212)가 타이밍 회로(102)로부터 판독할 수 있음)에 스케일링된 카운트 값을 부가함으로써, 다음 웨이크업 시간에 대한 웨이크업 비교 값을 결정할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는, 인터페이스 제어기들(103 및 215)을 통해 비교 레지스터(125)에 웨이크업 비교 값을 기입(프로그래밍)할 수 있다.
[0057] 다른 예에서, 스케일링 팩터는 다음과 같이 컴퓨팅될 수 있다.
Figure 112016108979364-pct00004
여기서, count1은 제 1 발진기(101)의 실제 카운트 값이고, count1'는 제 1 발진기(101)의 예상 주파수에 기초한 예상 카운트 값이며, SF''는 스케일링 팩터이다. 예상 카운트 값 count1'는, 제 1 발진기(101)가 예상 주파수에서 구동했으면 제 2 발진기(220)의 미리결정된 수의 사이클들에 걸쳐 카운팅되었을 제 1 발진기(101)의 사이클들의 수를 표현한다. 이러한 양상에서, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)의 예상 주파수에 기초하여 다음 웨이크업 시간까지의 시간 지연에 대응하는 카운트 값을 결정하고, 결정된 카운트 값에 스케일링 팩터 SF''를 곱할 수 있다. 그 후, 스케일링된 카운트 값이 카운터(120)의 현재 카운트 값에 부가되어 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 생성한다.
[0058] 일 실시예에서, 프로세서(212)는, 대응하는 웨이크업 비교 값을 생성하는 것 대신 다음 웨이크업까지의 시간 지연에 대응하는 스케일링된 카운트 값을 타이밍 회로(102)에 전송할 수 있다. 이러한 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, 카운터(120)의 현재 카운트 값에 수신된 카운트 값을 부가하여 대응하는 웨이크업 비교 값을 생성할 수 있다. 그 후, 타이밍 회로(102)는 웨이크업 비교 값을 비교 레지스터(125)에 기입할 수 있다.
[0059] 위에 논의된 바와 같이, 제 1 발진기(101)는, 메인 디바이스(210)가 웨이크 업할 때마다 교정될 수 있다. 다른 양상에서, 제 1 발진기(101)는 전력 소모를 감소시키기 위해 더 적은 빈도로 교정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 발진기(101)는, 메인 디바이스(210)의 매 N번째 웨이크업마다 교정될 수 있으며, 여기서, N은 1보다 큰 정수이다. 이러한 예에서, 저 전력 디바이스(100)는, 메인 디바이스(210)가 웨이크 업한 횟수의 추적을 유지하는 웨이크업 레지스터를 포함할 수 있다. 메인 디바이스(210)가 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는 웨이크업 레지스터를 1만큼 증분시킬 수 있다. 웨이크업 레지스터 내의 카운트가 N에 도달할 때마다, 프로세서(212)는 제 1 발진기(101)를 교정하고 웨이크업 레지스터를 0으로 리셋할 수 있다. 대안적으로, 프로세서(212)는, 웨이크업 레지스터 내의 카운트가 N의 배수일 때마다 제 1 발진기(101)를 교정할 수 있다. 어느 하나의 경우에서, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)가 교정될 필요가 있는지 여부를 결정하기 위해, 메인 디바이스(210)가 웨이크 업할 때마다 웨이크업 레지스터를 판독할 수 있다.
[0060] 이러한 예에서, 프로세서(212)가 제 1 발진기(101)를 교정할 때마다, 프로세서(212)는, 대응하는 스케일링 팩터를 메인 디바이스(210) 또는 저 전력 디바이스(100) 내의 교정 레지스터(도시되지 않음)에 기입할 수 있다. 제 1 발진기(101)가 교정되지 않는 웨이크업 사이클 동안 프로세서(212)가 턴 온되는 경우, 프로세서(212)는 교정 레지스터로부터 스케일링 팩터를 판독할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는, 다음 웨이크업 사이클까지의 시간 지연에 대응하는 카운트 값을 조정하기 위해, 판독된 스케일링 팩터를 사용할 수 있다(예컨대, 카운트 값에 스케일링 팩터를 곱함). 메인 디바이스(210)가 미리결정된 간격들로 웨이크업하면, 다음 웨이크업 사이클까지의 시간 지연에 대응하는 카운트 값은 미리결정되어 메모리(예컨대, 레지스터)에 저장될 수 있다.
[0061] 따라서, 이러한 예에서, 프로세서(212)는, 메인 디바이스(210)의 모든 각각의 N번째 웨이크업 동안 제 1 발진기(101)를 교정하여 교정 레지스터 내의 스케일링 팩터를 업데이트할 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 제 1 발진기(101)가 교정되지 않는 웨이크업 사이클들 동안, 프로세서(212)는 교정 레지스터로부터 가장 최근에 업데이트된 스케일링 팩터를 판독할 수 있고, 판독된 스케일링 팩터를 사용하여 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 결정할 수 있다.
[0062] 본 개시내용은 제 1 발진기를(101)를 미리결정된 간격들(예컨대, 매 N번째 웨이크업마다)로 교정하는 것으로 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 메인 디바이스(210)는, 프로세서(212)에 커플링되는 온도 센서(225)를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 프로세서(212)가 처음으로 제 1 발진기(101)를 교정하는 경우, 프로세서(212)는, 온도 센서(225)로부터 온도 판독을 수신하고 그 온도 판독을 메인 디바이스(210) 또는 저 전력 디바이스(100) 내의 온도 레지스터(도시되지 않음)에 기입할 수 있다. 다음 웨이크업 사이클에서, 프로세서(212)는, 온도 센서(225)로부터 현재 온도 판독을 수신하고, 온도 레지스터로부터 온도 판독을 리트리브하고, 그리고 2개의 온도 판독들을 비교할 수 있다. 온도 판독들 간의 차이가 온도 임계치 미만이면, 프로세서(212)는, 교정 레지스터 내의 스케일링 팩터를 사용하여 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 결정할 수 있다. 차이가 온도 임계치와 동일하거나 또는 온도 임계치를 초과하면, 프로세서(212)는, 제 1 발진기(101)를 교정하여 교정 레지스터 내의 스케일링 팩터를 업데이트하고, 업데이트된 스케일링 팩터를 사용하여 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 결정할 수 있다. 이러한 실시예에 따른 스케일링 팩터는, 예를 들어, 제 1 발진기(101)의 주파수가 온도 변화들에 민감한 경우에 업데이트될 수 있다.
[0063] 온도 센서(225)는, 메인 디바이스(210) 대신 저 전력 디바이스(100) 상에 통합될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 온도 센서(225)는, 제 1 발진기(101)로부터 정확한 온도 판독을 획득하기 위해 제 1 발진기(101) 근처에 로케이팅될 수 있다. 이러한 실시예에서, 온도 센서(225)로부터의 온도 판독들은 통신 링크(216) 또는 다른 링크를 통해 프로세서(212)에 통신될 수 있다.
[0064] 위에 논의된 바와 같이, 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크 비교 값을 타이밍 회로(102)에 전송하는 것 대신, 프로세서(212)는, 다음 웨이크업 사이클까지의 시간 지연에 대응하는 스케일링된 카운트 값을 타이밍 회로(102)에 전송할 수 있다. 이러한 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, 수신된 카운트 값을 카운터(120)의 현재 카운트 값에 부가하여 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 생성하고, 그 웨이크업 비교 값을 비교 레지스터(125)에 기입할 수 있다.
[0065] 몇몇 양상들에서, 교정 레지스터는 오프셋(offset) 값을 포함할 수 있다. 오프셋 값은, 저 전력 디바이스(100)와 메인 디바이스(210) 사이의 통신 신호들에서의 지연들을 처리하기 위해 웨이크업 비교 값을 조정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(212)가 카운터(120)의 카운트 값을 판독하여 웨이크업 비교 값을 생성하는 실시예에서, 오프셋 값은, 카운터(120)로부터 카운트 값을 판독하는 것과 판독된 카운트 값이 프로세서(212)에 도달하는 것 사이의 시간 지연에 대응할 수 있다. 이러한 예에서, 프로세서(212)는, 지연을 처리하기 위해, 판독된 카운트 값을 오프셋 값에 의해 조정할 수 있다. 다른 예에서, 프로세서(212)가 다음 웨이크업 사이클까지의 시간 지연에 대응하는 카운트 값을 생성하고 그 카운트 값을 저 전력 회로(100)에 전송하는 실시예에서, 오프셋은, 프로세서(212)로부터 카운트 값을 전송하는 것과 대응하는 웨이크업 비교 값이 비교 레지스터(125)에 기입되는 것 사이의 시간 지연에 대응할 수 있다. 이러한 예에서, 지연을 처리하기 위해 오프셋 값이 카운트 값을 조정할 수 있다. 몇몇 양상들에서, 오프셋 값은 오프셋 카운트 값의 형태일 수 있고, 스케일링 팩터에 의해 스케일링될 수 있다. 예를 들어, 수학식 (2)에서의 스케일링 팩터 SF에 대해, 스케일링 이전의 오프셋 카운트 값은, 제 1 발진기(101)의 예상 주파수에 대응하는 시간 지연(예컨대, 프로세서(212)로부터 비교 레지스터(125)로의 기입의 지연)을 곱함으로써 컴퓨팅될 수 있다.
[0066] 위에 논의된 바와 같이, 일 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, 메인 디바이스가 다시 슬립으로 될 때마다, 카운터(120)를 0으로 리셋할 수 있다. 이러한 실시예에서, 레지스터(125) 내의 웨이크업 비교 값은 교정들 간에 동일하게 유지될 수 있다. 발진기(101)가 교정되지 않는 웨이크업 사이클에서 메인 디바이스가 어웨이킹(awake)되는 경우, 메인 디바이스는 단독으로 레지스터(125)에 웨이크업 비교 값을 남길 수 있다. 이러한 경우에서, 메인 디바이스는 웨이크업 비교 값을 판독 및 업데이트하지 않으며, 그에 의해 전력 소모가 감소된다. 발진기(101)가 교정되는 웨이크업 사이클에서 메인 디바이스가 어웨이킹되는 경우, 메인 디바이스는 교정에 기초하여 새로운 웨이크업 비교 값을 컴퓨팅할 수 있다. 예를 들어, 메인 디바이스는, 교정 동안 결정된 발진기(101)의 추정 주파수 및 슬립 사이클에 대한 원하는 지속기간에 기초하여, 새로운 웨이크업 비교 값을 컴퓨팅할 수 있다. 그 후, 메인 디바이스는 새로운 웨이크업 비교 값을 레지스터(125)에 기입할 수 있다. 이러한 경우에서, 메인 디바이스가 다시 슬립으로 되는 경우, 타이밍 회로(102)는 카운터(120)를 0으로 리셋할 수 있고, 카운터(120)의 카운트 값이 레지스터(125) 내의 새로운 웨이크업 비교 값에 매칭하는 경우 메인 디바이스를 다시 파워 온시킬 수 있다.
[0067] 도 2에 도시된 예에서, 메인 디바이스(210)의 인터페이스 제어기(215), 프로세서(212), 및 제 2 발진기(220)는, 배터리 패스 회로(105)가 턴 온(활성화)되는 경우 배터리(204)에 커플링되고 그리고 배터리 패스 회로(105)가 턴 오프되는 경우 배터리(204)로부터 디커플링된다. 대조적으로, 저 전력 디바이스(100)는 배터리(204)에 의해 지속적으로 파워 온될 수 있다. 예를 들어, 제 1 발진기(101)는, 저 전력 디바이스(100)에 대한 타이밍을 유지하기 위해 배터리(204)에 의해 지속적으로 파워 온될 수 있다. 예시의 용이성을 위해, 저 전력 디바이스(100)의 다양한 컴포넌트들과 배터리(204) 사이의 전력 경로들은 명시적으로 도시되지 않는다.
[0068] 위에 논의된 바와 같이, 카운터(120)는 리플 카운터를 사용하여 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 4는, 카운터(120)를 구현하는데 사용될 수 있는 리플 카운터(420)의 예를 도시한다. 리플 카운터(420)는 복수의 플립-플롭들(422(1) 내지 422(N))을 포함하며, 여기서, 각각의 플립-플롭은 클록 입력("clk"로 표시됨), 데이터 입력("D"로 표시됨), 제 1 출력("Q"로 표시됨), 및 제 2 출력("
Figure 112016108979364-pct00005
"로 표시됨)을 포함한다. 각각의 플립-플롭은, 개별적인 클록 clk의 상승 엣지(rising edge) 상의 개별적인 데이터 입력 D에서 로직 상태를 래칭(latch)하고, 개별적인 제 1 출력 Q에서 래칭된 로직 상태를 그리고 개별적인 제 2 출력
Figure 112016108979364-pct00006
에서 래칭된 로직 상태의 역을 출력하도록 구성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 플립-플롭의 데이터 입력 D 및 제 2 출력
Figure 112016108979364-pct00007
는 함께 결속(tie)된다. 이것은, 각각의 플립-플롭의 제 1 출력 Q로 하여금 개별적인 클록 clk의 각각의 상승 엣지 상에서 토글링(toggle)하게(로직 상태들을 변경하게) 한다.
[0069] 제 1 플립-플롭(422(1))의 클록 입력 clk는 제 1 발진기(101)로부터의 발진기 신호(106)에 의해 드라이빙된다. 다른 플립-플롭들(422(2) 내지 422(N)) 각각의 클록 입력 clk는, 리플 카운터(420) 내의 앞선 플립-플롭의 제 1 출력 Q에 의해 드라이빙된다. 결과적으로, 제 1 플립-플롭(422(1))의 출력 주파수는 발진기 신호(106)의 주파수의 절반이고, 다른 플립-플롭들(422(2) 내지 422(N)) 각각의 출력 주파수는 리플 카운터(420) 내의 앞선 플립-플롭의 출력 주파수의 절반이다. 다시 말해서, 각각의 플립-플롭은, 입력주파수(즉, 개별적인 클록 입력 clk에서의 주파수)를 개별적인 제 1 출력 Q에서 2로 분할한다.
[0070] 플립-플롭들(422(1) 내지 422(N))은 N개의 출력 신호들을 출력하며, 여기서, N은 플립-플롭들의 개수이고, 각각의 플립-플롭의 출력은 개별적인 제 1 출력 Q에서 취해진다. N개의 출력 신호들은 카운터(420)에 대해 카운트 값을 제공하고, 여기서, 카운트 값은 2n의 최대 카운트 값을 갖는 N 비트들을 포함한다. 처음 플립-플롭(422(1))의 출력 신호는 카운트 값의 최하위 비트("비트 0"으로 표시됨)를 제공하고, 마지막 플립-플롭(422(N))의 출력 신호는 카운트 값의 최상위 비트("비트 N-1"로 표시됨)를 제공한다. 카운터가 0으로 리셋되는 실시예에 대해, 카운터(420)는 플립-플롭들(422(1) 내지 422(N)) 중 하나 또는 그 초과를 리셋함으로써 0으로 리셋될 수 있다.
[0071] 도 4는 또한, 비교 레지스터(125)를 구현하는데 사용될 수 있는 레지스터(425)의 예를 도시한다. 레지스터(425)는 N-비트 비교 값을 저장하도록 구성되고, N개의 비트 셀들(427(1) 내지 427(N))을 포함하며, 여기서, 각각의 비트 셀은 비교 값의 1 비트를 저장하도록 구성된다. 비트 셀들은 플립-플롭들 또는 다른 타입의 저장 셀들로 구현될 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 비트 셀(427(1))은 비교 값의 최하위 비트를 저장하고, 비트 셀(427(N))은 비교 값의 최상위 비트를 저장한다.
[0072] 도 4의 예에서, 타이밍 회로(102)는 또한, 리플 카운터(420)의 카운트 값을 레지스터(425) 내의 비교 값과 비교하도록 구성되는 비교 회로(424)를 포함한다. 메인 디바이스(210)를 웨이크 업시키는데 비교 값이 사용되는 예에 대해, 비교 회로(424)는, 비교 값이 카운트 값에 매칭하는 경우 배터리 패스 회로(105)를 활성화하여 메인 디바이스(210)를 파워 온시킬 수 있다. 비교 회로(424)는, 카운트 값의 각각의 비트를 레지스터(425) 내의 비교 값의 대응하는 비트와 비교함으로써, 레지스터(425) 내의 비교 값을 리플 카운터(420)의 비교 값과 비교하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 비교 회로(424)는, 카운트 값의 비트 0을 레지스터(425)의 비트 셀(427(1))에 저장된 비트와 비교할 수 있고 카운트 값의 비트 1을 레지스터(425)의 비트 셀(427(2))에 저장된 비트와 비교할 수 있는 그러한 식이다. 이러한 예에서, 비교 회로(424)는, 카운트 값의 각각의 비트가 비교 값의 대응하는 비트에 매칭하는 경우에 카운트 값 및 비교 값이 매칭한다는 것을 결정할 수 있다. 다른 예에서, 비교 회로(424)는, 카운트 값의 비트들의 서브세트만을 비교 값의 비트들의 서브세트와 비교하여 매치가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 이러한 예에서, 비교 회로(424)는, 카운트 값의 비트들의 서브세트가 비교 값의 비트들의 서브세트에 매칭하는 경우 매치를 결정한다.
[0073] 논의된 바와 같이, 프로세서(212)가 제 1 발진기(101)의 사이클들을 직접 카운팅하는 것을 가능하게 하기 위해, 교정 동안 발진 신호(106)가 프로세서(212)에 커플링될 수 있다. 다른 실시예에서, 대신, 리플 카운터(420)의 플립-플롭들 중 하나의 출력 신호가 프로세서(212)에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 처음 플립-플롭(422(1))의 출력 신호가 프로세서(212)에 커플링될 수 있다. 이러한 예에서, 처음 플립-플롭(422(1))의 출력 주파수는 발진기 신호(106)의 주파수의 절반이다. 따라서, 프로세서(212)가 제 1 플립-플롭(422(1))의 출력 신호의 사이클들의 수를 카운팅하는 경우, 프로세서(212)는, 발진 신호(106)에 대한 등가의 카운트 값을 결정하기 위해 결과적인 카운트 값을 두 배로 할 수 있다.
[0074] 위에 논의된 바와 같이, 무선 의료용 디바이스 또는 다른 타입의 무선 디바이스에서 배터리 성능을 개선하도록 전력을 관리하기 위해 저 전력 전자 디바이스(100)가 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 도 5는, 무선 의료용 디바이스 또는 타입의 디바이스에 통합될 수 있는 시스템(500)의 예를 도시한다. 시스템(500)은, 저 전력 디바이스(100), 메인 디바이스(510), 및 배터리(204)를 포함한다. 시스템(500)은, 다른 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스, 셀룰러 디바이스, 랩톱, 태블릿 등)와의 무선 통신을 위한 안테나(530), 및 환자의 하나 또는 그 초과의 생리학적 조건들을 측정하도록 구성되는 하나 또는 그 초과의 센서들(511 내지 515)을 더 포함할 수 있다. 일 예에서, 무선 디바이스는 환자에 의해 착용될 수 있다(예컨대, 환자의 피부 상에 배치됨).
[0075] 하나 또는 그 초과의 센서들(511 내지 515)은, 환자의 체온을 측정하기 위한 온도 센서, 환자의 O2 포화도를 측정하기 위한 맥박 산소측정기(pulse oximeter), 환자의 혈압을 측정하기 위한 압력 센서, 환자의 이동을 측정하기 위한 가속도계, 환자의 혈당 레벨을 측정하기 위한 혈당 센서 등을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 센서들(511 내지 515)이 위에 주어진 예들로 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 하나 또는 그 초과의 센서들(511 내지 515)은 또한, 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 무선 디바이스가 환자 상에 배치되었는지 여부를 결정하기 위한 접촉 센서를 포함할 수 있다.
[0076] 도 5의 예에서, 메인 디바이스(510)는, 트랜시버(525) 및 센서 인터페이스(520)를 더 포함한다. 트랜시버(525)는, 프로세서(212)로부터의 신호들(예컨대, 기저대역 신호들)을 안테나(530)를 통한 다른 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스)로의 송신을 위한 라디오-주파수(RF) 신호들로 변환하고 그리고 안테나(530)에 의해 수신되는 RF 신호들을 프로세서(212)에 의한 프로세싱을 위한 신호들(예컨대, 기저대역 신호들)로 변환하도록 구성된다. 따라서, 트랜시버(525) 및 안테나(530)는 다른 디바이스와 프로세서(212) 간의 무선 통신을 가능하게 한다. 센서 인터페이스(520)는, 프로세서(212)와 하나 또는 그 초과의 센서들(511 내지 515)을 인터페이싱(interface)하도록 구성된다. 예를 들어, 센서 인터페이스(520)는, 센서들 중 하나로부터의 신호(예컨대, 아날로그 신호)를, 프로세서(212)에 의해 프로세싱될 수 있는 디지털 센서 판독으로 변환할 수 있다. 또한, 프로세서(212)는, 센서 인터페이스(520)를 통해 동작하기 위해 전력을 요구하는 센서(예컨대, 능동 센서)에 전력을 제공할 수 있다.
[0077] 도 5에 도시된 바와 같이, 발진기 신호를 트랜시버(525)에 제공하기 위해 제 2 발진기(220)가 트랜시버(525)에 커플링될 수 있다. 트랜시버(525)는, 주파수 상향-변환, 주파수 하향-변환 등을 위해 발진기 신호를 사용할 수 있다. 따라서, 이러한 예에서, 제 2 발진기(220)는 라디오 통신 및 (위에 논의된 바와 같은) 제 1 발진기(101)의 교정 둘 모두에 대해 사용될 수 있다.
[0078] 위에 논의된 바와 같이, 메인 디바이스(510)는 슬립 상태에서 대부분의 시간을 보낼 수 있으며, 여기서, 각각의 웨이크업 사이클 동안 하나 또는 그 초과의 태스크를 수행하기 위해 저 전력 디바이스(100)가 주기적으로 메인 디바이스(510)를 웨이크 업시킨다. 더 상세하게는, 저 전력 디바이스(100)는, 만료 이벤트가 발생하는 경우(예컨대, 카운터(120)의 카운트 값이 비교 레지스터(125) 내의 웨이크업 비교 값에 매칭함), 배터리 패스 회로(105)를 활성화시킴으로써 메인 디바이스(510)를 웨이크 업시킨다. 웨이크 업 이후, 위에 논의된 바와 같이, 프로세서(212)는 다음 웨이크업 사이클에 대한 웨이크업 비교 값을 저 전력 디바이스(100) 내에 프로그래밍할 수 있다. 프로세서(212)는 또한 하나 또는 그 초과의 태스크들을 수행할 수 있고, 하나 또는 그 초과의 태스크들의 완료 시, 저 전력 디바이스(100)에 슬립 신호를 전송하여 다음 웨이크업 사이클까지 메인 디바이스(510)를 턴 오프시킨다. 하나 또는 그 초과의 태스크들은, 센서 인터페이스(520)를 통해 센서들(511 내지 515) 중 하나 또는 그 초과로부터 센서 데이터를 수신하는 것, 및 트랜시버(525) 및 안테나(530)를 통해 다른 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스)에 센서 데이터를 송신하는 것을 포함할 수 있다.
[0079] 따라서, 이러한 예에서, 저 전력 디바이스(100)는, 하나 또는 그 초과의 센서 판독들을 취하고 대응하는 센서 데이터를 다른 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스)에 송신하기 위해 메인 디바이스(510)를 주기적으로 웨이크 업시킬 수 있다. 메인 디바이스(510)의 활동도의 듀티 사이클은, 무선 디바이스(예컨대, 무선 의료용 디바이스)의 배터리 수명을 연장시키기 위해 매우 작게 이루어질 수 있다.
[0080] 각각의 웨이크업 사이클 동안 다른 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스)에 센서 데이터를 송신하는 것으로 메인 디바이스(510)가 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 프로세서(212)는, 모든 각각의 M번째 웨이크업 사이클 동안 다른 디바이스에 센서 데이터를 송신할 수 있으며, 여기서 M은 1보다 큰 정수이다. 이러한 예에서, 프로세서(212)는, 각각의 웨이크업 사이클 동안 센서들(511 내지 515) 중 하나 또는 그 초과로부터 센서 데이터를 수집하고 그리고 메인 디바이스(510) 또는 저 전력 디바이스(100) 상의 메모리에 센서 데이터를 저장할 수 있다. 각각의 웨이크업 사이클에 대한 센서 데이터는, 언제 대응하는 센서 판독들이 취해졌는지를 식별하기 위해 타임 스탬핑(time stamp)될 수 있다. 각각의 M번째 웨이크업 사이클 동안, 프로세서(212)는, 다른 디바이스로의 마지막 송신 이후로 수집된 센서 데이터를 리트리브하고, 그 센서 데이터를 트랜시버(525) 및 안테나(530)를 통해 다른 디바이스에 송신할 수 있다. 이것은, 트랜시버(525)가 파워 온되는 빈도를 감소시킴으로써 전력 소모를 추가로 감소시킬 수 있다.
[0081] 이러한 예에서, 프로세서(212)는, 웨이크업 레지스터를 사용하여, 메인 디바이스(210)가 웨이크 업한 횟수의 추적을 유지할 수 있다. 메인 디바이스(210)가 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는 웨이크업 레지스터를 1만큼 증분시킬 수 있다. 웨이크업 레지스터 내의 카운트가 M에 도달할 때마다, 프로세서(212)는 센서 데이터를 다른 디바이스에 송신하고 웨이크업 레지스터를 0으로 리셋할 수 있다. 대안적으로, 프로세서(212)는, 웨이크업 레지스터 내의 카운트가 M의 배수일 때마다 센서 데이터를 다른 디바이스에 송신할 수 있다. 어느 하나의 경우에서, 프로세서(212)는, 센서 데이터를 다른 디바이스에 송신할 지 여부를 결정하기 위해, 메인 디바이스(510)가 웨이크 업할 때마다 웨이크업 레지스터를 판독할 수 있다.
[0082] 몇몇 양상들에서, 프로세서(212)는, 센서 데이터를 다른 디바이스에 송신할 지 여부를 결정하기 위해 센서 데이터를 프로세싱할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(212)는, 센서 데이터가 정상 범위 내에 있는지 여부를 결정하기 위해 센서 데이터를 프로세싱할 수 있다. 센서 데이터가 정상 범위 내에 있으면, 프로세서(212)는, 센서 데이터를 송신하지 않을 것으로 결정하거나 또는 추후의 웨이크업 사이클(예컨대, M번째 웨이크업 사이클) 동안 센서 데이터를 송신할 것으로 결정할 수 있다. 센서 데이터가 정상 범위 밖에 있으면, 프로세서(212)는, (예컨대, 환자, 의료 인력 등에 경고하기 위해) 현재 웨이크업 사이클 동안 센서 데이터를 다른 디바이스에 송신할 것으로 결정할 수 있다. 이것은, 다른 디바이스(예컨대, 모바일 디바이스)가 환자와 통신하기 위한 사용자 인터페이스(예컨대, 디스플레이)를 갖는다는 것을 가정할 수 있다.
[0083] 위에 논의된 바와 같이, 상태 시퀀싱 회로(104)는 무선 디바이스(예컨대, 무선 의료용 패치)의 상태의 추적을 유지할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 디바이스는, 무선 디바이스의 수명 동안 복수의 상태들(모드들)에 걸쳐 순차적으로 트랜지션(transition)할 수 있다. 이러한 실시예에서, 웨이크업 사이클 동안 메인 디바이스(510)에 의해 수행되는 하나 또는 그 초과의 태스크들은, 무선 디바이스가 어느 상태(모드)에 있는지에 의존할 수 있다. 따라서, 메인 디바이스(510)가 웨이크 업하는 경우, 메인 디바이스(510)는, 현재 웨이크업 사이클 동안 어느 태스크(들)를 수행해야 하는지를 결정하기 위해 무선 디바이스가 어느 상태(모드)에 있는지를 결정할 필요가 있을 수 있다. 이와 관련하여, 상태 시퀀싱 회로(104)는, 무선 디바이스의 현재 상태(모드)를 저장하도록 구성되는 상태 레지스터를 포함할 수 있다. 일 예에서, 각각의 상태는 상이한 수치 값에 대응할 수 있고, 상태 레지스터는 현재 상태의 수치 값을 저장할 수 있다. 이러한 예에서, 메인 디바이스(510)가 웨이크 업하는 경우, 메인 디바이스(510)는, 상태 레지스터에 저장된 수치 값을 판독하고 판독된 수치 값에 기초하여 무선 디바이스의 현재 상태(모드)를 식별할 수 있다. 무선 디바이스(예컨대, 무선 의료용 디바이스)의 예시적인 상태들은 본 개시내용의 다양한 실시예들에 따라 아래에 논의된다.
[0084] 일 예에서, 저 전력 디바이스(100)가 처음에 파워 온되는 경우, 상태 시퀀싱 회로(104)는 처음에 제 1 상태(모드)로 셋팅될 수 있다. 이러한 상태에서, 저 전력 디바이스(100)는, 카운터(120)의 카운트 값을 웨이크업 비교 값에 비교함이 없이 디폴트에 의해 배터리 패스 회로(105)를 자동적으로 턴 온시킬 수 있다. 이것은, 예를 들어, 처음에 슬립 타이머 기능을 디스에이블링함으로써 이루어질 수 있다. 웨이크 업 시, 프로세서(212)는 상태 레지스터에서의 상태를 판독하고 무선 디바이스가 제 1 상태에 있다고 결정할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는, 상태 레지스터에서의 상태를 제 2 상태(모드)로 셋팅함으로써 무선 디바이스를 제 2 상태(모드)로 배치할 수 있다.
[0085] 일 실시예에서, 제 2 상태는, 메인 디바이스(510)가 연장된 시간 기간(예컨대, 하루 또는 그 초과의 시일) 동안 다시 슬립으로 되는 것을 수반할 수 있다. 예를 들어, 저 전력 디바이스(100)는 처음에, 무선 디바이스가 조립되고 있는 제조 공장에서 파워 온될 수 있다. 이러한 예에서, 저 전력 디바이스(100)가 처음에 파워 온된 이후에, 무선 디바이스는 적어도 특정 시간 기간 동안은 환자에 의해 착용될 것으로 예상되지 않을 수 있다. 시간 기간은, 제조 공장으로부터 무선 디바이스가 환자에게 주어지게 될 시설(예컨대, 병원, 약국 등)까지의 예상 수송(shipping) 시간을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 프로세서(212)가 제 1 상태에서 웨이크 업하는 경우, 프로세서(212)는, 저 전력 디바이스(100)를 제 2 상태로 배치하고, 비교 레지스터 내의 웨이크업 비교 값을 프로그래밍하고, 그리고 저 전력 디바이스(100)에 제어 신호를 전송하여 배터리 패스 회로(105)를 턴 오프시킴으로써 메인 디바이스(510)가 다시 슬립에 놓이게 할 수 있다. 프로세서(212)는 또한, 위에 논의된 바와 같이, 처음에 디스에이블링될 수 있는 슬립 타이머 기능을 인에이블링할 수 있다. 웨이크업 비교 값은, 메인 디바이스(510)가 제 2 상태에서 오프로 유지될 시간 기간에 대응하는 카운트 값일 수 있다. 제 2 상태는 공장 상태 또는 모드로 지칭될 수 있다.
[0086] 제 2 상태에서, 타이밍 회로(102)는, 카운터(120)의 카운트 값이 비교 레지스터(125) 내의 웨이크업 비교 값에 도달하는 경우 메인 디바이스(510)를 턴 온시킬 수 있다. 웨이크 업 이후, 프로세서(212)는 상태 레지스터에서의 상태를 판독하고 무선 디바이스가 제 2 상태(예컨대, 공장 상태)에 있다고 결정할 수 있다. 무선 디바이스가 제 2 상태에 있다고 결정한 이후, 프로세서(212)는 무선 디바이스를 제 3 상태(모드)로 트랜지션할 수 있다.
[0087] 다른 실시예에서, 제 2 상태(예컨대, 공장 상태)의 시간 지속기간은 카운터(120)의 최대 카운트를 초과할 수 있다. 따라서, 이러한 실시예에서, 메인 디바이스(510)는 제 2 상태에서 수차례 웨이크 업될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 저 전력 디바이스(100)는, 메인 디바이스(510)가 제 2 상태에서 웨이크 업한 횟수의 추적을 유지하는 웨이크업 레지스터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 제 2 상태의 시간 지속기간은 대략적으로 다음과 동일할 수 있다.
Figure 112016108979364-pct00008
여기서, T는 제 2 상태의 시간 지속기간이고, S는 제 2 상태에서의 웨이크업 사이클들의 수이고,
Figure 112016108979364-pct00009
는 인접 웨이크업 사이클들 사이의 슬립 시간(슬립 사이클의 지속기간)이며, 여기서 슬립 시간은 카운터(120)의 최대 카운트를 초과하지 않는다. 이러한 예에서, 프로세서(212)가 제 2 상태에서 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는 상태 레지스터에서의 상태를 판독하고 무선 디바이스가 제 2 상태에 있다는 것을 결정한다. 그 후, 프로세서(212)는, 메인 디바이스(510)가 제 2 상태에서 S회 웨이크 업했었는지 여부를 결정하기 위해 웨이크업 레지스터를 확인할 수 있다. 그렇지 않다면, 프로세서(212)는 웨이크업 레지스터를 증분하고, 다음 웨이크업 사이클에 대응하는 새로운 웨이크업 비교 값을 비교 레지스터에 프로그래밍하고, 그리고 슬립 신호를 저 전력 디바이스(100)에 전송하여 배터리 패스 회로(105)를 턴 오프시킴으로써 메인 디바이스(510)가 다시 슬립에 놓이게 할 수 있다. 메인 디바이스(510)가 제 2 상태(예컨대, 공장 상태)에서 S회 웨이크 업했으면, 프로세서(212)는, 상태 레지스터에서의 상태를 제 3 상태로 셋팅함으로써 무선 디바이스를 제 3 상태(모드)로 트랜지션할 수 있다. 이러한 예에서, 카운터(120)는, 카운터(120)가 카운터(120)의 최대 카운트에 도달할 때마다 롤 오버(roll over)할 수 있다.
[0088] 다른 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, 메인 디바이스가 제 2 상태(모드)에서 어웨이킹될 때마다, 카운터(120)를 0으로 리셋할 수 있다. 이러한 실시예에서, 레지스터(125) 내의 웨이크업 비교 값은 제 2 상태에서 동일하게 유지될 수 있다. 프로세서(212)가 제 2 상태에서 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는 상태 레지스터에서의 상태를 판독하고 무선 디바이스가 제 2 상태에 있다는 것을 결정한다. 그 후, 프로세서(212)는, 메인 디바이스(510)가 제 2 상태에서 S회 웨이크 업했었는지 여부를 결정하기 위해 웨이크업 레지스터를 확인할 수 있다. 그렇지 않다면, 프로세서(212)는 웨이크업 레지스터를 증분하고, 슬립 신호를 저 전력 디바이스(100)에 전송하여 배터리 패스 회로(105)를 턴 오프시킴으로써 메인 디바이스(510)가 다시 슬립에 놓이게 할 수 있다. 이러한 실시예에서, 프로세서(212)는, 비교 값이 동일한게 유지되므로 비교 값을 판독 및 업데이트하지 않으며, 그에 의해 전력 소모가 감소된다. 메인 디바이스(510)가 제 2 상태(예컨대, 공장 상태)에서 S회 웨이크 업했으면, 프로세서(212)는, 상태 레지스터에서의 상태를 제 3 상태로 셋팅함으로써 무선 디바이스를 제 3 상태(모드)로 트랜지션할 수 있다.
[0089] 또 다른 실시예에서, 타이밍 회로(102)는, 카운터(120)의 카운트 값이 비교 값에 도달하는 경우 웨이크업 레지스터를 자동적으로 증분하고 메인 디바이스를 웨이크 업시킴이 없이 카운터를 0으로 리셋할 수 있다. 타이밍 회로(102)는, 웨이크업 레지스터에서의 카운트가 S에 도달하는 경우(저 전력 디바이스가 원하는 지속기간 동안 제 2 상태(모드)에 있었다는 것을 표시함) 메인 디바이스를 웨이크 업시킬 수 있다. 이것은, 타이밍 회로(102)가 메인 디바이스를 웨이크 업시킬 필요 없이 긴 시간 기간의 추적을 유지하는 것을 허용하며, 이에 의해 전력 소모가 감소된다.
[0090] 제 3 상태에서, 저 전력 디바이스(100)는, 무선 디바이스가 환자 상에 배치되었는지 여부를 결정하기 위해, 메인 디바이스(510)를 주기적으로 웨이크 업시킬 수 있다. 예를 들어, 메인 디바이스(510)가 제 3 상태에서 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는, 무선 디바이스가 환자 상에 배치되었는지 여부를 결정하기 위해 접촉 센서로부터 센서 판독을 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 접촉 센서는, 무선 디바이스(예컨대, 무선 의료용 디바이스)가 환자의 피부 상에 배치되는 경우 환자의 피부에 관하여 대략적으로 수평으로 배향되는 평면 커패시터(planar capacitor)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 커패시터의 커패시턴스는 무선 디바이스가 환자의 피부 상에 배치된지 여부에 의존하여 눈의 띄게 변할 수 있다.
[0091] 무선 디바이스가 환자 상에 있지 않다고 프로세서(212)가 결정하면, 프로세서(212)는, 다음 웨이크업 사이클에 대응하는 새로운 웨이크업 비교 값을 비교 레지스터(125)에 프로그래밍하고, 슬립 신호를 저 전력 디바이스(100)에 전송하여 메인 디바이스(510)를 다시 슬립에 놓이게 할 수 있다. 이러한 경우에서, 타이밍 회로(102)는, 카운터(120)의 카운트 값이 새로운 웨이크업 비교 값에 도달하는 경우 메인 디바이스(510)를 웨이크 업시킨다. 무선 디바이스가 환자 상에 있다고 프로세서(212)가 결정하면, 프로세서(212)는, 상태 레지스터에서의 상태를 제 4 상태로 셋팅함으로써 무선 디바이스를 제 4 상태(모드)로 트랜지션할 수 있다.
[0092] 메인 디바이스가 다시 슬립으로 될 때마다 타이밍 회로(102)가 카운터(120)를 0으로 리셋하는 실시예에 대해, 비교 값은 제 3 상태(모드)에서 동일하게 유지될 수 있다. 이러한 예에서, 프로세서(212)는, 무선 디바이스가 처음 제 3 상태(모드)에 진입하는 경우 레지스터(125)에 비교 값을 기입할 수 있으며, 여기서, 비교 값은 제 3 상태(모드)에서의 웨이크업들 간의 원하는 지속기간에 대응한다. 비교 값이 처음에 레지스터(125)에 기입된 이후에, 비교 값은 제 3 상태의 지속기간 동안 동일하게 유지될 수 있다. 이러한 예에서, 카운터(120)가 비교 값에 도달할 때마다, 타이밍 회로(102)는 메인 디바이스를 웨이크 업시키고, 프로세서(212)는 무선 디바이스가 환자 상에 배치되었는지 여부를 결정할 수 있다. 무선 디바이스가 환자 상에 배치되지 않았으면, 메인 디바이스는 슬립 신호를 저 전력 디바이스에 전송할 수 있다. 그 후, 타이밍 회로(102)는 메인 디바이스를 파워 오프시키고 카운터(120)를 0으로 리셋할 수 있다.
[0093] 따라서, 무선 디바이스는, 무선 디바이스가 환자 상에 배치될 때까지 제 3 상태에서 유지될 수 있다. 제 3 상태는 저장 상태(모드)로 지칭될 수 있으며, 여기서 무선 디바이스는 환자 상에 배치되기를 대기한다. 무선 디바이스는 긴 시간 기간(예컨대, 몇 주, 몇 달 등) 동안 제 3 상태(저장 상태)에서 유지될 수 있다. 무선 디바이스의 저장 수명과 무선 디바이스가 얼마나 신속하게 자신이 환자 상에 배치되었다는 것을 검출하는 것 사이에 트레이드오프(tradeoff)가 존재할 수 있다. 예를 들면, 웨이크업 사이클들 간의 시간 지속기간을 증가시키는 것은 저장 수명을 증가시킬 수 있지만, 또한, 무선 디바이스가 자신이 환자 상에 배치되었다는 것을 검출하는데 소요하는 시간을 잠재적으로 증가시킨다. 이것은, 메인 디바이스(510)가 휴지(asleep) 상태인 동안 무선 디바이스가 환자 상에 배치되는 경우, 다음 웨이크업 사이클까지 무선 디바이스가 환자를 검출하지 않기 때문이다.
[0094] 무선 디바이스가 제 4 상태에 진입하는 경우, 프로세서(212)는, 트랜시버(525)를 턴 온시키고 안테나(530)를 통해 인근 디바이스들(예컨대, 모바일 디바이스)을 탐색하기 위한 탐색 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스가 블루투스(Bluetooth) 프로토콜을 사용하여 다른 디바이스들과 통신하는 경우, 프로세서(212)는 블루투스 프로토콜에 따른 탐색을 수행할 수 있다. 인근 디바이스를 탐색할 시, 프로세서(212)는, 인근 디바이스와 영구적(persistent) 키들 및/또는 다른 정보를 교환하고, 그 키들 및/또는 다른 정보를 메인 디바이스(510) 또는 저 전력 디바이스(100)의 메모리에 저장할 수 있다. 프로세서(212)가 리어웨이크닝되는(reawakened) 경우, 프로세서(212)는, 탐색 절차를 다시 수행할 필요 없이, 저장된 키들 및/또는 다른 정보를 사용하여 인근 디바이스와 무선 링크를 재설정할 수 있다. 제 4 상태는 탐색 상태(모드)로서 지칭될 수 있다.
[0095] 디바이스 탐색 이후에, 프로세서(212)는, 상태 레지스터에서의 상태를 제 5 상태로 셋팅함으로써 무선 디바이스를 제 5 상태(모드)로 트랜지션할 수 있다. 제 5 상태에서, 저 전력 디바이스(100)는, 위에 논의된 바와 같이, 메인 디바이스(510)를 주기적으로 웨이크 업시켜 센서들(511 내지 515) 중 하나 또는 그 초과로부터 센서 데이터를 수집할 수 있다. 더 상세하게는, 메인 디바이스(510)가 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는, 센서(511 내지 515) 중 하나 또는 그 초과로부터 센서 판독들을 수신하고 대응하는 센서 데이터를 트랜시버(525 및 530)를 통해 인근 디바이스에 송신할 수 있다. 프로세서(212)는 또한, 다음 웨이크업 사이클에 대응하는 새로운 웨이크업 비교 값을 비교 레지스터(125)에 프로그래밍하고, 그리고 슬립 신호를 저 전력 디바이스(100)에 전송하여 메인 디바이스(510)를 턴 오프시킬 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 프로세서(212)는, 모든 각각의 웨이크업 사이클 대신 매 M번째 웨이크업 사이클마다 인근 디바이스에 센서 데이터를 송신하고 그리고/또는 센서 데이터가 정상 범위 밖에 있는 경우 인근 디바이스에 센서 데이터를 전달할 수 있다. 제 5 상태는 미션(mission) 상태(모드)로서 지칭될 수 있다.
[0096] 제 5 상태(모드)에서, 메인 디바이스(510)의 웨이크업 횟수는 인근 디바이스와 동기화될 수 있다. 이러한 예에서, 인근 디바이스는, 메인 디바이스(510)의 모든 각각의 웨이크업 사이클 동안 또는 모든 각각의 M번째 웨이크업 사이클 동안 무선 디바이스로부터 센서 데이터를 수신하기 위해 트랜시버를 턴 온시킬 수 있다. 인근 디바이스와의 시간 동기화를 유지하기 위해, 프로세서(212)는 (예컨대, 제 1 발진기(101)의 주파수 드리프트를 보상하기 위해) 제 1 발진기(101)를 주기적으로 교정할 수 있다.
[0097] 일 실시예에서, 무선 디바이스는 미리결정된 시간 기간 동안 제 5 상태(모드)에서 유지될 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스는 W 웨이크업 사이클들에 걸쳐 제 5 상태에서 유지될 수 있으며, 여기서 W는 1보다 큰 정수이다. 이러한 예에서, 저 전력 디바이스(100)는, 메인 디바이스(510)가 제 5 상태(미션 상태)에서 웨이크 업한 횟수를 추적하는 웨이크업 레지스터를 포함할 수 있다. 프로세서(212)가 웨이크 업할 때마다, 프로세서(212)는 상태 레지스터에서의 상태를 판독하고 무선 디바이스가 제 5 상태에 있다는 것을 결정한다. 그 후, 프로세서(212)는, 메인 디바이스(510)가 제 5 상태에서 W회 웨이크 업했었는지 여부를 결정하기 위해 웨이크업 레지스터를 확인할 수 있다. 그렇지 않다면, 프로세서(212)는 웨이크업 레지스터를 증분하고 위에 논의된 태스크들 중 하나 또는 그 초과를 수행할 수 있다.
[0098] 메인 디바이스(510)가 제 5 상태에서 W회 웨이크 업했으면, 프로세서(212)는, 무선 디바이스의 동작을 종결시키기 위해 배터리(204)를 신속하게 소모시킬 수 있다. 프로세서(212)는, 예를 들어, 무선 디바이스의 고-전력 컴포넌트(예컨대, 트랜시버(525))를 지속적으로 파워 온시킴으로써 이를 행할 수 있다. 배터리가 소모되어 동작을 종결하기 이전에, 프로세서(212)는, 무선 디바이스가 자신의 유효 수명(useful life)의 끝에 도달했다는 것을 표시하는 메시지를 인근 디바이스에 송신하고 그리고/또는 하나 또는 그 초과의 다른 태스크들을 수행할 수 있다.
[0099] 일 실시예에서, 저 전력 디바이스(100)는, 저 전력 디바이스(100)가 제 3 상태(예컨대, 저장 모드)인 시간 지속기간의 추적을 유지하는 웨이크업 레지스터를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 무선 디바이스가 환자 상에 배치되었는지 여부를 결정하기 위해 메인 디바이스(510)가 어웨이킹될 때마다, 메인 디바이스(510) 또는 타이밍 회로(102)에 의해 웨이크업 레지스터의 카운트가 증분될 수 있다. 메인 디바이스가 제 4 상태로 트랜지션하는 경우, 프로세서(212)는, (예컨대, 카운트에 제 3 상태에서의 슬립 사이클의 지속기간을 곱함으로써) 무선 디바이스가 제 3 상태에 얼마나 오래 있었는지를 결정하기 위해 웨이크업 레지스터의 카운트를 판독할 수 있다. 그 후, 메인 디바이스는 이러한 정보를 (예컨대, 무선 링크를 통해) 인근 디바이스에 송신할 수 있다. 인근 디바이스는, 무선 디바이스가 제 3 상태에(예컨대, 미사용으로(on the shelf)) 얼마나 오래 있었는지를 환자에게 알리기 위해 이러한 정보를 환자에게 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 무선 디바이스가 미사용으로 너무 오래 있었으면, 환자는 다른 무선 디바이스를 시도할 수 있다.
[0100] 일 양상에서, 프로세서(212)는, 웨이크업 레지스터의 카운트에 기초하여 제 3 상태(예컨대, 저장 상태)로부터의 배터리(204)의 전력 소모를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(212)는, 제 3 상태에서의 각각의 웨이크업 사이클에 대한 전력 소모에 카운트를 곱함으로써 전력 소모를 추정할 수 있다. 프로세서(212)는, 제 3 상태로부터의 추정 전력 소모에 기초하여, 배터리(204)의 잔여 전력을 추정할 수 있다. 그 후, 프로세서(212)는, 무선 디바이스가 잔여 배터리 전력으로 제 5 상태(미션 상태)에서 동작할 수 있는 시간 지속기간을 추정할 수 있다. 프로세서(212)는, 제 5 상태에서의 웨이크업 사이클들의 수를 추정하기 위해 잔여 배터리 전력을 제 5 상태에서의 각각의 웨이크업 사이클에 대한 추정 전력 소모로 나누고 웨이크업 사이클들의 수에 인접 웨이크업 사이클들 간의 지속기간을 곱함으로써 이를 행할 수 있다. 무선 디바이스가 잔여 배터리 전력으로 제 5 상태에서 동작할 수 있는 지속기간을 결정한 이후, 메인 디바이스(515)는 그 지속기간을 환자에게 디스플레이하기 위해 인근 디바이스에 송신할 수 있다. 이것은, 무선 디바이스가 얼마나 오래 지속될 것인지를 환자가 결정하게 할 수 있다. 환자는, 예를 들어, 현재 디바이스의 기능이 정지되기 이전에 다른 무선 디바이스를 주문할 지 여부를 결정하기 위해 이러한 정보를 사용할 수 있다.
[0101] 위에 논의된 바와 같이, 프로세서(212)는, 잔여 배터리 전력을 이용한 제 5 상태에서의 웨이크업 사이클들의 수를 추정할 수 있다. 이러한 예에서, 프로세서(212)는, 추정 수에 기초하여 메인 디바이스가 제 5 상태에서 어웨이킹될 횟수 W를 셋팅하고 횟수 W를 상태 시퀀싱 회로(104)에 저장할 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 메인 디바이스가 제 5 상태에서 어웨이킹되는 횟수는, 메인 디바이스가 제 5 상태에서 어웨이킹될 때마다 웨이크업 레지스터를 증분시킴으로써 추적될 수 있다. 메인 디바이스가 제 5 상태에서 W회 웨이크 업한 경우, 프로세서(212)는, 무선 디바이스의 동작을 종결시키기 위해 배터리(204)를 신속하게 소모시킬 수 있다.
[0102] 저 전력 디바이스(100)는, 복수의 웨이크업 레지스터들(예컨대, 제 2 상태에서의 웨이크업들의 수를 추적하기 위한 것, 제 3 상태에서의 웨이크업들의 수를 추적하기 위한 것, 및 제 5 상태에서의 웨이크업들의 수를 추적하기 위한 것)을 포함할 수 있다. 다른 양상에서, 저 전력 디바이스(100)는 상이한 상태들에 대해 동일한 웨이크업 레지스터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 저 전력 디바이스(100)는, 제 3 상태 및 제 5 상태에 대해 동일한 웨이크업 레지스터를 사용할 수 있으며, 여기서, 웨이크업 레지스터는 저 전력 디바이스가 제 5 상태에 진입하는 경우 0으로 리셋될 수 있다. 이러한 예에서, 웨이크업 레지스터는, 웨이크업 레지스터가 리셋되기 전에 프로세서(212)에 의해 판독될 수 있어서, 프로세서(212)는 무선 디바이스가 제 3 상태에 얼마나 오래 있었는지를 결정할 수 있다.
[0103] 일 양상에서, 저 전력 디바이스(100)는, 위에 논의된 레지스터들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있는 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 이러한 양상에서, 휘발성 메모리는 저 전력 디바이스가 (예컨대, 제조 시설에서) 처음에 파워 온된 시간으로부터 무선 디바이스의 동작이 종결되는 시간까지 계속 파워 온된 채 유지될 수 있다. 결과적으로, 메모리에 저장된 정보는, 무선 디바이스의 동작이 종결되는 경우 소실될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 그 정보가 민감한 환자 정보(예컨대, 환자에 대한 센서 데이터)를 포함하는 경우에 바람직할 수 있다. 민감한 정보의 소실은, 허가되지 않은 사람이 추후 무선 디바이스로부터 정보를 리트리브하는 것을 방지한다.
[0104] 위에 논의된 상태들은 단지 예시적이며, 본 개시내용은 이들 상태들 또는 이들 상태들의 특정 순서로 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 위에 논의된 예시적인 상태들 중 하나 또는 그 초과가 생략될 수 있다. 추가로, 무선 디바이스는, 위에 논의된 예시적인 상태들 사이에 하나 또는 그 초과의 중간 상태들을 가질 수 있다.
[0105] 저 전력 디바이스(100)가 의료용 디바이스(예컨대, 의료용 패치)의 배터리 수명을 연장시키는데 유용하지만, 저 전력 디바이스(100)는 이러한 예로 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 일반적으로, 저 전력 디바이스(100)는, 메인 디바이스가 낮은 활동도의 듀티(대부분의 시간을 슬립 상태에서 보냄)를 갖는 임의의 모바일 애플리케이션에 대하여 배터리 수명을 개선하기 위해 사용될 수 있다.
[0106] 저 전력 디바이스(100) 및 메인 디바이스(510)는 동일한 다이 상에 제조될 수 있다. 다른 예에서, 저 전력 디바이스(100) 및 메인 디바이스(510)는 별개의 다이들 상에 제조되어 동일한 회로 패키지로 패키징될 수 있다(예컨대, 멀티-칩 패키지). 또 다른 예에서, 저 전력 디바이스(100) 및 메인 디바이스(510)는 별개의 다이들 상에 제조되어 별개의 회로 패키지들로 패키징될 수 있다.
[0107] 일 예에서, 타이밍 회로(102), 인터페이스 제어기(103), 및 상태 시퀀싱 회로(104)는, 별개의 다이 상에 구현된 발진기(101)(예컨대, 수정 발진기)와 동일한 다이 상에 구현될 수 있다. 또 다른 예에서, 타이밍 회로(102), 인터페이스 제어기(103), 상태 시퀀싱 회로(104), 및 발진기(예컨대, 저 전력 RC 발진기)는, 별개의 다이 상에 구현된 배터리 패스 회로(105)와 동일한 다이 상에 구현될 수 있다.
[0108] 카운터(120)는, 카운터(120)의 최대 카운트, 제 1 발진기(101)의 주파수, 및 수명 지속기간에 의존하여, 무선 시간의 수명 동안 일회 또는 그 초과의 회에 걸쳐 롤 오버할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 이러한 경우에서, 프로세서(212)는, 카운터(120)의 최대 카운트의 정보를 가질 수 있으며, 그에 따라, 언제 카운터가 롤 오버하는지를 인지할 수 있다. 프로세서(212)는 이러한 정보를 사용하여 웨이크업 비교 값을 그에 따라 조정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(212)는, 웨이크업 비교 값이 카운터(120)의 최대 카운트에 도달하는 경우 웨이크업 비교 값을 롤 오버할 수 있다.
[0109] 도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른, 모바일 애플리케이션들에서 배터리 수명을 연장시키기 위한 전자 디바이스 상에서 동작가능한 방법(600)의 흐름도이다.
[0110] 단계(610)에서, 발진기로부터 발진기 신호가 수신된다. 발진기는, 저 전력 발진기(예컨대, 발진기(101)), 이를테면 수정 발진기, LC 발진기, RC 발진기 등일 수 있다.
[0111] 단계(620)에서, 발진기 신호에 기초하여 카운트 값이 생성된다. 예를 들어, 카운트 값은, 발진기 신호로 카운터(예컨대, 카운터(120))를 드라이빙함으로써 생성될 수 있다.
[0112] 단계(630)에서, 카운트 값이 제 1 비교 값과 비교된다. 예를 들어, 제 1 비교 값(예컨대, 웨이크업 비교 값)은 디바이스(예컨대, 메인 디바이스(210 또는 510))의 웨이크업 시간에 대응할 수 있다.
[0113] 단계(640)에서, 카운트 값이 제 1 비교 값에 매칭할 시, 제 1 만료 이벤트가 결정된다. 단계(650)에서, 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 디바이스가 파워 온된다. 예를 들어, 디바이스(예컨대, 메인 디바이스(210 또는 510))는, 배터리(예컨대, 배터리(204))와 디바이스 사이의 전력 스위치(예컨대, 배터리 패스 회로(105))를 턴 온시킴으로써 파워 온될 수 있다.
[0114] 단계(660)에서, 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태가 디바이스가 파워 온되는 동안 디바이스에 통신된다. 예를 들어, 디바이스(예컨대, 메인 디바이스(210 또는 510))는, 인터페이스(예컨대, 인터페이스(103))를 통해 상태 시퀀싱 회로(예컨대, 상태 시퀀싱 회로(104))로부터 상태를 판독할 수 있다. 디바이스는, 판독된 상태에 기초하여 어느 태스크(들)를 수행할 지를 결정할 수 있다.
[0115] 당업자들은, 본원에 설명된 회로들이 다양한 트랜지스터 타입들을 사용하여 실현될 수 있으며, 따라서 도면들에 도시된 특정한 트랜지스터 타입들로 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 양극성 접합 트랜지스터(bipolar junction transistor)들, 접합형 전계 효과 트랜지스터(junction field effect transistor) 또는 임의의 다른 트랜지스터 타입과 같은 트랜지스터 타입들이 사용될 수 있다. 당업자들은 또한, 본원에 설명된 회로들이 COMS, BJT(bipolar junction transistor), BiCMOS(bipolar-CMOS), SiGe(silicon germanium), GaAs(gallium arsenide) 등과 같은 다양한 IC 프로세스 기술들로 제조될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
[0116] 본원의 개시내용과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래머블 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수 있다.
[0117] 본원의 개시내용과 관련하여 설명되는 알고리즘 또는 방법의 단계들은 직접적으로 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은, RAM 메모리, 플래쉬 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는, 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고, 저장 매체에 정보를 기입할 수 있도록 프로세서에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC는 사용자 단말에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 개별 컴포넌트들로서 상주할 수 있다.
[0118] 본 개시내용의 상기의 설명은 당업자가 본 개시내용를 사용하거나 또는 실시할 수 있게 하도록 제공된다. 본 개시내용에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 변형들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시내용은, 본원에 설명된 예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특성들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.

Claims (35)

  1. 시스템으로서,
    발진기 신호를 생성하도록 구성되는 발진기;
    상기 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하고, 상기 카운트 값을 제 1 비교 값과 비교하고, 상기 카운트 값이 상기 제 1 비교 값에 매칭(match)할 시 제 1 만료 이벤트를 결정하고, 그리고 상기 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 제 1 웨이크업(wakeup) 신호를 생성하도록 구성되는 타이밍 회로;
    상기 제 1 웨이크업 신호를 수신하고, 그리고 상기 제 1 웨이크업 신호에 대한 응답으로, 메인 디바이스를 웨이크 업(wake up)하기 위해 상기 메인 디바이스에 전력 소스를 커플링하도록 구성되는 배터리 패스 회로(battery pass circuit);
    상기 메인 디바이스의 상태를 저장하도록 구성되는 상태 시퀀싱 회로(state sequencing circuit);
    저장된 상태를 상기 메인 디바이스에 통신하도록 구성되는 인터페이스 회로;
    상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수를 추적하도록 구성되는 레지스터; 및
    상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수를 상기 레지스터로부터 판독하고, 그리고 상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수 및 상기 메인 디바이스의 인접 웨이크 업들 간의 지속기간에 기초하여, 상기 메인 디바이스가 상기 저장된 상태에 있었던 지속기간을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함하는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는, 상기 메인 디바이스로부터 다음 웨이크업 사이클에 대한 제 2 비교 값을 수신하고, 그리고 상기 제 2 비교 값을 상기 타이밍 회로에 프로그래밍하도록 구성되는, 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는, 상기 메인 디바이스로부터 슬립(sleep) 신호를 수신하고, 그리고 상기 슬립 신호에 대한 응답으로, 상기 메인 디바이스를 파워 오프(power off)시키기 위해 상기 배터리 패스 회로를 턴 오프(turn off)시킬 것을 상기 타이밍 회로에 명령하도록 구성되는, 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스가 파워 오프된 이후에, 상기 타이밍 회로는, 상기 카운트 값을 상기 제 2 비교 값과 비교하고, 상기 카운트 값이 상기 제 2 비교 값에 매칭할 시 제 2 만료 이벤트를 결정하고, 그리고 상기 제 2 만료 이벤트에 대한 응답으로 제 2 웨이크업 신호를 생성하도록 구성되며,
    상기 배터리 패스 회로는, 상기 제 2 웨이크업 신호에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스를 웨이크 업하는, 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 회로는 상기 발진기 신호에 의해 구동되는 카운터를 포함하고, 상기 카운터는 상기 카운트 값을 생성하도록 구성되는, 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발진기와 상기 메인 디바이스 사이의 스위치를 더 포함하며,
    상기 스위치는, 상기 메인 디바이스로부터의 제어 신호에 대한 응답으로 상기 발진기를 상기 메인 디바이스에 커플링하도록 구성되는, 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위치는, 상기 인터페이스 회로를 통해 상기 제어 신호를 수신하도록 구성되는, 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는, 상기 메인 디바이스로부터 복수의 상태 업데이트 신호들을 순차적으로 수신하고, 그리고 상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각에 대한 응답으로, 상기 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 업데이트하도록 구성되며,
    상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각은 상기 메인 디바이스의 서로 다른 상태에 대응하는, 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스 회로는, 상기 메인 디바이스로부터 복수의 상태 업데이트 신호들을 순차적으로 수신하고, 그리고 상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각에 대한 응답으로, 상기 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 업데이트하도록 추가로 구성되고,
    상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각은 상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 서로 다른 상태에 대응하고,
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 1 상태에서, 상기 메인 디바이스는 환자의 존재를 검출하기 위해 접촉 센서를 주기적으로 확인하도록 구성되고, 그리고
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 2 상태에서, 상기 메인 디바이스는 하나 또는 그 초과의 센서들로부터 센서 데이터를 주기적으로 수집하도록 구성되는, 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 상기 제 2 상태에서, 상기 메인 디바이스는 외부 디바이스에 무선으로 상기 센서 데이터를 주기적으로 송신하도록 구성되는, 시스템.
  11. 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법으로서,
    발진기로부터 발진기 신호를 수신하는 단계;
    상기 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하는 단계;
    상기 카운트 값을 제 1 비교 값과 비교하는 단계;
    상기 카운트 값이 상기 제 1 비교 값에 매칭할 시, 제 1 만료 이벤트를 결정하는 단계;
    상기 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 메인 디바이스를 웨이크 업하는 단계;
    상기 메인 디바이스가 파워 온(power on)되는 동안, 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 상기 메인 디바이스에 통신하는 단계;
    상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수를 추적하는 단계; 및
    상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수 및 상기 메인 디바이스의 인접 웨이크 업들 간의 지속기간에 기초하여, 상기 메인 디바이스가 상기 저장된 상태에 있었던 지속기간을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 수신하는 단계, 상기 생성하는 단계, 상기 비교하는 단계, 상기 제 1 만료 이벤트를 결정하는 단계, 상기 웨이크 업하는 단계, 상기 통신하는 단계 및 상기 추적하는 단계는, 저 전력 디바이스에 의해 수행되고, 그리고
    상기 지속기간을 결정하는 단계는, 상기 메인 디바이스에 의해 수행되는,
    모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 메인 디바이스로부터 다음 웨이크업 사이클에 대한 제 2 비교 값을 수신하는 단계를 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 메인 디바이스로부터 슬립 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 슬립 신호에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스를 파워 오프시키는 단계를 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 메인 디바이스가 파워 오프된 이후 상기 카운트 값을 상기 제 2 비교 값과 비교하는 단계;
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 카운트 값이 상기 제 2 비교 값에 매칭할 시, 제 2 만료 이벤트를 결정하는 단계; 및
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 제 2 만료 이벤트에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스를 웨이크 업하는 단계를 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 발진기의 주파수에 기초한 레이트(rate)로 상기 카운트 값을 증분시키는 단계를 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 메인 디바이스로부터 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스에 상기 발진기 신호를 커플링하는 단계를 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 메인 디바이스로부터 복수의 상태 업데이트 신호들을 순차적으로 수신하는 단계 ― 상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각은 상기 메인 디바이스의 서로 다른 상태에 대응함 ―; 및
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각에 대한 응답으로 상기 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 메인 디바이스로부터 복수의 상태 업데이트 신호들을 순차적으로 수신하는 단계; 및
    상기 저 전력 디바이스에 의해, 상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각에 대한 응답으로 상기 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 업데이트하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각은 상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 서로 다른 상태에 대응하고,
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 1 상태에서, 상기 메인 디바이스는 환자의 존재를 검출하기 위해 접촉 센서를 주기적으로 확인하고, 그리고
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 2 상태에서, 상기 메인 디바이스는 하나 또는 그 초과의 센서들로부터 센서 데이터를 주기적으로 수집하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 상기 제 2 상태에서, 상기 메인 디바이스는 외부 디바이스에 무선으로 상기 센서 데이터를 주기적으로 송신하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 방법.
  20. 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치로서,
    발진기로부터 발진기 신호를 수신하기 위한 수단;
    상기 발진기 신호에 기초하여 카운트 값을 생성하기 위한 수단;
    상기 카운트 값을 제 1 비교 값과 비교하기 위한 수단;
    상기 카운트 값이 상기 제 1 비교 값에 매칭할 시, 제 1 만료 이벤트를 결정하기 위한 수단;
    상기 제 1 만료 이벤트에 대한 응답으로 메인 디바이스를 웨이크 업하기 위한 수단;
    상기 메인 디바이스가 파워 온되는 동안, 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 상기 메인 디바이스에 통신하기 위한 수단; 및
    상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수를 추적하기 위한 수단; 및
    상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수 및 상기 메인 디바이스의 인접 웨이크 업들 간의 지속기간에 기초하여, 상기 메인 디바이스가 상기 저장된 상태에 있었던 지속기간을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스로부터 다음 웨이크업 사이클에 대한 제 2 비교 값을 수신하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스로부터 슬립 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    상기 슬립 신호에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스를 파워 오프시키기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스가 파워 오프된 이후에, 상기 카운트 값을 상기 제 2 비교 값과 비교하기 위한 수단;
    상기 카운트 값이 상기 제 2 비교 값에 매칭할 시, 제 2 만료 이벤트를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 제 2 만료 이벤트에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스를 웨이크 업하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 발진기의 주파수에 기초한 레이트로 상기 카운트 값을 증분시키기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스로부터 제어 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    상기 제어 신호에 대한 응답으로 상기 메인 디바이스에 상기 발진기 신호를 커플링하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스로부터 복수의 상태 업데이트 신호들을 순차적으로 수신하기 위한 수단 ― 상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각은 상기 메인 디바이스의 서로 다른 상태에 대응함 ―; 및
    상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각에 대한 응답으로 상기 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 업데이트하기 위한 수단을 더 포함하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스로부터 복수의 상태 업데이트 신호들을 순차적으로 수신하기 위한 수단; 및
    상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각에 대한 응답으로 상기 상태 시퀀싱 회로에 저장된 상태를 업데이트하기 위한 수단을 더 포함하고,
    상기 복수의 상태 업데이트 신호들 각각은 상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 서로 다른 상태에 대응하고,
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 1 상태에서, 상기 메인 디바이스는 환자의 존재를 검출하기 위해 접촉 센서를 주기적으로 확인하고, 그리고
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 2 상태에서, 상기 메인 디바이스는 하나 또는 그 초과의 센서들로부터 센서 데이터를 주기적으로 수집하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 상기 제 2 상태에서, 상기 메인 디바이스는 외부 디바이스에 무선으로 상기 센서 데이터를 주기적으로 송신하는, 모바일 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장하기 위한 장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 상태 시퀀싱 회로는, 상기 저장된 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수가 미리결정된 수에 도달하는 경우, 상기 메인 디바이스의 상기 저장된 상태를 변경하도록 구성되는, 시스템.
  30. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 센서들은, 맥박 산소측정기(pulse oximeter), 혈압 센서(blood pressure sensor) 또는 혈당 센서(blood sugar sensor) 중 적어도 하나를 포함하는, 시스템.
  31. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 센서들은 상기 환자의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 센서를 포함하는, 시스템.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 메인 디바이스에 있는, 시스템.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 트랜시버를 더 포함하고, 그리고
    상기 프로세서는, 상기 메인 디바이스가 상기 저장된 상태에 있었던 지속기간을 상기 트랜시버를 통해 외부 디바이스에 송신하도록 구성되는, 시스템.
  34. 제 9 항에 있어서,
    상기 시스템은 트랜시버를 더 포함하고, 그리고
    상기 프로세서는, 상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 상기 제 2 상태에서 상기 메인 디바이스가 웨이크 업한 횟수가 미리결정된 수에 도달하는 경우, 상기 메인 디바이스에 의해 수집된 상기 센서 데이터의 적어도 일부를 상기 트랜시버를 통해 외부 디바이스에 송신하도록 추가로 구성되는, 시스템.
  35. 제 9 항에 있어서,
    상기 시스템은 트랜시버를 더 포함하고, 그리고
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 제 3 상태에서, 상기 프로세서는, 외부 디바이스를 탐색(discovery)하기 위해 상기 트랜시버를 이용하여 탐색 절차를 수행하도록 구성되고, 그리고
    상기 메인 디바이스의 복수의 상태들 중 상기 제 2 상태에서, 상기 프로세서는, 상기 메인 디바이스에 의해 수집된 상기 센서 데이터의 적어도 일부를 상기 트랜시버를 통해 상기 외부 디바이스에 송신하도록 추가로 구성되는, 시스템.

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