TW201527725A - 測定一行動器具的周圍溫度的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於測定一行動器具的周圍溫度的方法，包含以下步驟：在一第一步驟(10)測定該行動器具的一操作狀態以測定該行動器具的一熱狀態；在一第二步驟(20)中評估一動態參數τ(t)，該動態參數代表該行動器具的熱性質；在一第三步驟(30)中利用該動態參數τ(t)計算該行動器具的一周圍溫度(Tamb)。 (圖3A)

Description

測定一行動器具的周圍溫度的方法
本發明關於一種測定一行動器具的周圍溫度的方法。
近乎年來，一些智慧型手機有一整合之周圍溫度感測器，但由於該器具自身發熱，該器具溫度並不等於周圍溫度。因此周圍溫度的測定可能不準，為了改善這點，也有一些行動器具將數個溫度感測器整合進去。在一行動電話中數個溫度感測器在器具不同位置測量器具溫度，周圍溫度利用內部溫度感測器和器具吸收的功率(熱)評估。在此，實際的周圍溫度仍不正確。
本發明關於一種用於測定一行動器具的周圍溫度的方法，包含以下步驟：在一第一步驟(10)測定該行動器具的一操作狀態以測定該行動器具的一熱狀態；在一第二步驟(20)中評估一動態參數τ(t)，該動態參數代表該行動器具的熱性質；在一第三步驟(30)中利用該動態參數τ(t)計算該行動器具的一周圍溫 度(Tamb)。
利用本發明的方法可有利地將行動器具的周圍溫度用內部的溫度感測器較準確地測定，並不需要一個設在行動器具外的溫度感測器以實際測量周圍溫度而不受該器具影響。
本發明方法一有利實施例在於，在該第三步驟(30)後在一第四步驟(40)中將該周圍溫度(Tamb)的資料濾除。
本發明方法另一有利實施例在於，將該行動器具的至少一溫度感測器的至少一溫度值檢出，以計算該行動器具的周圍溫度(Tamb)。利用本發明的方法可有利地只是少許溫度感測器較準確地測量該行動器具的周圍溫度，在最簡單的情形，只要一個設在行動器具中的溫度感測器就夠了。
本發明方法的一有利特點為：將該方法重複實施。
本發明一有利特點在於：要計算行動器具的周圍溫度(Tamb)將該行動器具的至少一溫度感測器的溫度值檢出。有利的是可利用本發明的方法將行動器具的周圍溫度連續測定。
利用本發明可只用一內部溫度感測器及該器具吸收的功率將溫度性質測定。相較於具數個內部溫度感測器的先前技術本發明的優點在於節省附加之內部溫度感測器的成本。
Tamb‧‧‧周圍溫度
Tg1,Tg2,Tg3‧‧‧溫度感測器
R1,R2,R3‧‧‧熱電阻
C1,C2,C3‧‧‧電容
R12,R23‧‧‧電阻
(10)‧‧‧第一步驟
(20)‧‧‧第二步驟
(30)‧‧‧第三步驟
(40)‧‧‧第四步驟
(100)‧‧‧評估之周圍溫度
(200)‧‧‧建入之感測器的測量的溫度
圖1係先前技術具有一溫度感測器的智慧型手機的熱轉換電路圖；圖2係先前技術具有三個溫度感測器的智慧型手機的熱轉換電路圖；圖3A及3B係本發明之用於測定行動器具的周圍溫度的方法的二個實 施例；圖4係一行動器具的評估之周圍溫度以及一建入之感測器的測量之溫度。
圖1顯示先前技術具有一溫度感測器的智慧型手機的熱轉換電路。
要將溫度性質模型化可利用熱網路和電網路之間的類比。對於具有一溫度感測器和一熱源的第一級的熱網路，產生圖1所示的轉換電路圖：
C 1 R 1=τ
利用方程式(1)可求出周圍溫度，此外還可得到評估溫度的“準確度值”。
利用方程式(1)測定周圍溫度並不能在所有操作模式得到所要結果。其原因在於C 1 R 1=τ和智慧型手機的實際操作狀態影響並不是常數。一錯誤假設的時間常數τ造成評估不準的周圍溫度。這點在溫度驟變後表面在評估的周圍溫度的過度波動過沖(Überschwingen，英：overshoot)測量顯示：在周圍溫度驟變後，由感測器測量的溫度可分成數個階段。
第一、是感測器變熱，這種變熱迅速發生且對慹地產生小的τ。
第二、電路板變熱(感測器軟銲到該電路板上)發生的較慢，且對應地產生中度的τ。
第三、整個電話變熱，這種變熱發生得最慢，且對應地產生大的τ。
這些不同階段示於圖4。過度波動的情事可利用一低通濾波器緩衝，此方法的缺點為：該系統表現得對應地拖拖拉拉的，這點造成評估的溫度的波動時間增加，這種效應係被用者注意到且視為不利的特性。
圖2顯示先前技術具有三個不同溫度感測器的一智慧型手機的熱轉換電路圖。
溫度性質也可利用數個內部溫度感測器Tg1,Tg2,Tg3，其具不同熱電阻R1,R2,R3或不同電容C1,C2,C3表示溫度測量點間相對於環繞以及各一個電阻R12,R23作表示模型化，如圖2所示。在此，要假設：Tg1對應於具小的熱電阻R1和小的電容C1的感測器的溫度。此外Tg對應於電路板(具中等電阻R2及中等電容C2的溫度感測器軟銲在其上)的溫度。最後Tg3相當於含有具高感測器的電路板的電話的溫度(該感測器具有高熱電阻R3及高電容C3)。
如果特模仿溫度驟變，則可看到溫度特性線中不同的階段(如上述)。
數個內部溫度感測器幫助改善周圍溫度的評估，因為不同的變熱階段可被不同的溫度感測器測量。但基於經濟理由，在一器具中只能提供具相關品質的有限數目的溫度感測器，加熱或冷卻的不同階段在圖1中例示。
溫度特性線中的不同階段也可在以下的事件中看到，它們表示不同之操作狀態。這點係為在智慧型手機正常使用時的自身發熱，以及 電池充電及周圍溫度改變時(例如在換到另一房間時)，在進到建築物中時此將器具從褲袋取出時周圍溫度驟變時，由於不同的操作狀態，即使有建入數個溫度改量器，要測定周圍溫度仍很困難。
本發明的重點在於動態之參數匹配，利用此動態參數匹配τ(t)可將溫度特性線的不同階段模型化。因此，即使用少數內部溫度感測器也可將周圍溫度的測量改善。周圍溫度也可特別只用一個內部溫度感測器，如此即使在評估的溫度特性線中有過度變動的情事也可避免。
對應於此，對於周圍溫度依式(2)得到：
C 1 R 1=τ(t)
此外該動態參數匹配也和操作狀態有關。因此本發明也維持藉該器具的溫度感測器資料及功率吸收的分析而主動檢知實際操作狀態。
溫度預測的準確度的評估和操作狀態及時間有關。此外，準確度的評估利用該智慧型手機的溫度感測器資料及功率吸收。
圖3A及3B顯示在二個實施例中依本發明測定一行動裝置的周圍溫度的方法，此方法維持周圍溫度的評估，且依圖3A分成至少三個步驟(10)(20)及(30)。
在此方法開始時，在一第一步驟(10)將一行動器具(例如一智慧型手機)的操作狀態檢出，亦即求出該器具在何種熱狀態。此熱狀態根據自身發熱的實際熱狀態及溫度感測器的測量值檢出。
用於檢出溫度驟變的有利實施方式，係將測量的溫度對時間的二次微分與一臨限值thr比較。
該溫度變化階段3(測量的電話發熱→慢，大的τ)可有利地用以下方式檢出：
在一第二步驟(20)，參數τ和操作狀態，在實際操作狀態中的駐留間(實際操作狀態已檢出了多久)，自身發熱及溫度測量值評估。在此將上述效應列入考慮，亦即：將內部溫度曲線可用不同時間常數模型化、與此平行地，根據輸入值(例如操作狀態及溫度測量值或充電電流而將以後計算的周圍溫度的準確性作評估。評估之周圍溫度的準確度值表示評估的周圍溫度的可靠範圍，且因此對於周圍溫度的使用很有幫助。
然後在一第三步驟(30)利用評估之時間常數依方程式(1)計算。
然後可視需要在一步驟(40)將周圍溫度資料過濾，如圖3B所示，舉例而言這點係利用一低通濾波器，如第二級的IIR濾波器。
圖4顯示一行動器具之評估之周圍溫度(100)及一建入之感測器的測量的溫度(200)，在上方的圖表中。實際周圍溫度當作參考溫度作圖。它係一種具有過變動的階段函數，因為行動器具被拿住以及從一冷環境帶到一溫暖環境。此外在上圖中行動器具的溫度當作電話溫度。這些曲 線在該溫暖環境中先快速上升，溫度快速改變表示小的τ(t)，然後溫度的上升變平緩，這表示連續升的τ(t)，電話溫度的時間走勢趨近周圍溫度，溫度改變很慢，這表示大的常數τ(t)。在下方的圖表中顯示動態參數τ(t)對時間的走勢。最後在上圖中顯示利用動態參數計算的周圍溫度，它在大多時間範圍中很正確地相當於實際周圍溫度。
(10)‧‧‧第一步驟
(20)‧‧‧第二步驟
(30)‧‧‧第三步驟

Claims (4)

  1. 一種用於測定一行動器具的周圍溫度的方法，包含以下步驟：在一第一步驟(10)測定該行動器具的一操作狀態以測定該行動器具的一熱狀態；在一第二步驟(20)中評估一動態參數τ(t)，該動態參數代表該行動器具的熱性質；在一第三步驟(30)中利用該動態參數τ(t)計算該行動器具的一周圍溫度(Tamb)。
  2. 如前述申請專利範圍第1項的方法，其中：在該第三步驟(30)後在一第四步驟(40)中將該周圍溫度(Tamb)的資料濾除。
  3. 如前述申請專利範圍任一項的方法，其中：將該行動器具的至少一溫度感測器的至少一溫度值檢出，以計算該行動器具的周圍溫度(Tamb)。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項的方法，其中：將該方法重複實施。
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