TWI510900B - 可攜式電子裝置之散熱控制系統及其控制方法 - Google Patents

Description

可攜式電子裝置之散熱控制系統及其控制方法

本發明有關於一種可攜式電子裝置之散熱控制系統，特別是一種可依據可攜式電子裝置中的部件的夾角來進行散熱的散熱控制系統。

超薄型筆記型電腦為日漸普及的可攜式電子裝置，由於觸控螢幕技術的導入，造成了使用行為的改變，筆記型電腦與平板電腦的界線也日趨模糊。多元的使用行為影響了可攜式電子裝置的結構，為了可在筆記型電腦與平板電腦兩種使用模式間切換，市場上開始出現各種結構可調整變形的機種，其中包含翻轉、滑蓋、360度翻折…等方式。而總體來說，調整的方式在於讓螢幕模組與主機模組可在不同的夾角下使用，以達最舒適的觀看角度。例如平板的模式下，螢幕模組與主機模組為貼合的狀態，以利攜帶或移動操作。而在筆電的模式下，螢幕模組與主機模組則呈現較大的角度，可讓螢幕站立。

然而，進一步觀察，平板與筆電兩種使用模式的效能需求是不同的，在使用平板時多為所需效能較低的應用程式，如上網、收信、小遊戲…等，產生的熱能也較低；當作為筆電使用時，往往是耗費效能高 的應用程式，如文書處理、繪圖等，產生的熱能也相對增高。再者，從使用的環境來看，當作為平板電腦時，往往不是在固定的場所使用，對於電力的節省尤為重要；反之，作為筆電使用時，常在固定位置，附近多有電源可連接，較不用擔心電力的問題。因此不同的模式下，也有不同的節電需求。

實施例揭露一種可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中可攜式電子裝置包括第一本體與第二本體，散熱控制系統包括角度感應模組與控制模組。角度感應模組用以感測第一本體與第二本體之一夾角，並產生相應於第一本體與第二本體之夾角之一角度訊號；控制模組回應角度訊號，以根據角度訊號產生一散熱控制訊號，以致能一第一散熱策略與一第二散熱策略至少其中之一。

實施例亦揭露一種可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中可攜式電子裝置包括一第一本體與一第二本體，散熱控制方法包括有：感測第一本體與第二本體之一夾角，並產生相應於第一本體與第二本體之夾角之一角度訊號；以及回應角度訊號，以根據角度訊號產生一散熱控制訊號，以致能一第一散熱策略與一第二散熱策略至少其中之一。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

100‧‧‧可攜式電子裝置

110‧‧‧第一本體

120‧‧‧第二本體

130‧‧‧角度感應模組第二本體

140‧‧‧控制模組

150‧‧‧主機系統

210‧‧‧角度感應器

211‧‧‧位置偵測元件

212‧‧‧角度感應器

213‧‧‧角度感應器

214‧‧‧角度感應器

215‧‧‧角度感應器

312‧‧‧發光元件

311‧‧‧光感測器

411‧‧‧第一感測器

412‧‧‧第二感測器

511‧‧‧電阻

512‧‧‧電流感應器

第1A圖與第1B圖係繪示依照本發明之實施例之可攜式電子裝置之立體圖。

第2圖係繪示可攜式電子裝置的系統配置。。

第3圖係為本發明所揭露之可攜式電子裝置之散熱控制系統之系統方塊圖。

第4圖，係為本發明所揭露之角度感應模組之實施例示意圖。

第5圖，係為本發明所揭露之角度感應模組之另一實施例示意圖。

第6圖，係為本發明所揭露之角度感應模組之另一實施例示意圖。

第7圖，係為本發明所揭露之角度感應模組之另一實施例示意圖。

第8圖，係為本發明所揭露之角度感應模組之另一實施例示意圖。

第9圖係繪示依照本發明之實施例之可攜式電子裝置之散熱控制系統之操作流程圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細 說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

『第1A圖』與『第1B圖』，繪示依照本發明之實施例之可攜式電子裝置之立體圖。本發明所應用之可攜式電子裝置100可區分成第一本體110與第二本體120。第一本體110上設置有顯示模組111，在一實施例中，第一本體110與第二本體120係以樞接的方式連接，致使第一本體110能相對於第二本體120移動，同樣地第二本體120能相對於第一本體110移動。當然也可設計成只能第一本體110相對於第二本體120移動。第一本體110中的顯示模組111可配置有一螢幕，而能供使用者觸控。前述的螢幕可以是一般的顯示面板或者觸控面板。

當可攜式電子裝置100於一收合位置時，如『第1A圖』所示，第一本體110與第二本體120接觸。當裝置係處於收合位置時，第一本體110與第二本體120的夾角是零度。因此，散熱控制系統所偵測到的夾角為零度。在另一實施例中，當所偵測到角度接近零度時或者第一本體110與第二本體120緊密接觸時的情況也可以判定為收合位置。當可攜式電子裝置100於一開啟位置時，如『第1B圖』所示，第一本體110與第二本體120彼此不接觸，因此，散熱控制系統所偵測到的夾角就不為零度。在另一實施例中，當所偵測到角度表示第一本體110與第二本體120為開啟時，也可以判定為開啟狀態。

『第1B圖』係繪示『第1A圖』所示之可攜式電子裝置100之操作，係與一般的筆記型電腦操作狀態類似。第一本體110以樞接於第二本體120之樞軸113而旋轉，而使第一本體110不疊合於第二本體120上。

請參照『第2圖』，繪示可攜式電子裝置100的系統配置。 第二本體120中還進一步配置有一主機系統121，主機系統121用以經由導線122而控制顯示模組111。第二本體120還可以設置有一電力供應單元123，電力供應單元122供給電力給主機系統121以及第一本體110中的顯示模組111。在此處，係以一個模組方塊表示主機系統121，但並非說明主機系統121是一個單一模組。通常，作為電腦使用的主機系統121包括有中央處理器、用以永久儲存資料之記憶體、用以暫時儲存資料之記憶體、網路模組以及其他根據實際需要而配置的模組等等。

『第3圖』，係為本發明所揭露之可攜式電子裝置之散熱控制系統之系統方塊圖。根據圖示所揭露之一種可攜式電子裝置之散熱控制系統，包括有一角度感應模組130與一控制模組140。散熱控制系統係因應不同的實施例配置於不同的本體中，這個部份將在以下的段落配合實施例說明。

角度感應模組130用以感測第一本體110與第二本體120之一夾角，並產生相應於第一本體110與第二本體120之夾角之角度訊號。控制模組140係與角度感應模組130電性連接，控制模組140回應角度感應模組130產生之角度訊號，以產生相應於角度訊號之一散熱控制訊號，以致能第一散熱策略或第二散熱策略，以對系統的散熱控制。第一散熱策略以及第二散熱策略係用來對系統或者對可攜式電子裝置100進行散熱。控制模組140與主機系統150電性連接。此處的主機系統150係如同『第2圖』所示之主機系統。主機系統150可利用硬體、軟體或者韌體的方式偵測系統溫度，或者改變中央處理器的操作頻率。因此，再依實施例中，控制模組140回應主機系統150所產生的控制以產生一相應的散熱控制訊號。實施 例將溫度控制訊號定義為主機系統150所產生的控制訊號。

通常電腦系統的散熱可以使用風扇進行，或者將中央處理器降頻，因此，在本發明中，係利用第一散熱策略以及第二散熱策略對系統進行散熱。舉例來說，第一散熱策略係啟動風扇進行散熱，第二散熱策略則降低中央處理器的頻率。

在一實施例中，角度感應模組130所感測到的角度訊號表示第一本體110與第二本體120之夾角為0度或接近0度時，例如，當夾角為0度至30度之間，可以定義成關閉狀態。角度訊號也表示第一本體110與第二本體120係為閉合狀態，或者將第一本體110與第二本體120視為閉合狀態。在此情況下，控制模組140產生的散熱控制訊號不致能第一散熱策略或第二散熱策略。散熱模組在此情況下不進行散熱。在一實施例中，控制模組140產生的散熱控制訊號也可以致能第二散熱策略。

在一實施例中，角度感應模組130所感測到的角度訊號表示第一本體與第二本體之夾角不為0度，或者被視為不是0度。角度訊號則表示第一本體與第二本體是處於非閉合狀態，或者被視為非閉合的操作狀態。非閉合狀態表示第一本體與第二本體彼此互相不接觸，或者被視為彼此互相不接觸。非閉合狀態以及閉合狀態可由主機系統根據所偵測到的夾角來決定。在另一實施例中，第一操作角度、第二操作角度以及第三操作角度被用來表示由角度偵測模組所偵測到的第一本體與第二本體的夾角。在實施例中定義至少兩個以上的操作角度，當然也可定義更多的操作角度。

角度感應模組130所感測到的角度訊號表示第一本體110 與第二本體120之夾角介於一第一操作角度與一第二操作角度之間時，例如介於0度與30度之間時，控制模組140所產生之散熱控制訊號用以致能第一散熱策略。當一環境熱感測器偵測到的可攜式電子裝置的溫度大於一第一預定溫度時，例如105度，散熱控制訊號致能第二散熱策略，或者最終將可攜式電子裝置關機。在一實施例中，當角度感測模組130所偵測到的第一本體110與第二本體120之夾角大於第二操作角度時，例如30度，散熱控制訊號致能第二散熱策略，亦即降低中央處理器之頻率。

以下說明角度感應模組130之實施例。

請參考『第4圖』，係為本發明所揭露之角度感應模組130之實施例示意圖。角度感應模組130包括有一個角度感應器210以及位置偵測元件211。角度感應器210設置於第一本體110中，位置偵測元件211設置於第二本體120中，當第一本體110相對於第二本體120移動時，角度感應器210據以產生相應於第一本體110與第二本體120之相對位置之一位置訊號。位置偵測元件211用以回應位置訊號以產生角度訊號。

請參考『第5圖』，係為本發明所揭露之角度感應模組130之另一實施例示意圖，其係與『第2圖』之實施例類似，不同之處在於使用多個位置偵測元件212、213、214、215。

請參考『第6圖』，係為本發明所揭露之角度感應模組130之另一實施例示意圖。包括有發光元件312以及光感測器311。發光元件312用以發射一光線。光感測器311設置於第二本體120中，用以感測發光元件312所發出之一光線。光感測器311根據反射之光線，以產生角度訊號。

請參考『第7圖』，係為本發明所揭露之角度感應模組130 之另一實施例示意圖。角度感應模組130包括有第一感測器411以及第二感測器412。第一感測器411設置於第一本體110中，用以感測第一角度或者第一本體的轉動狀況。第二感測器412設置於第二本體120中，用以感測第二角度或者第一本體的轉動狀況。角度資訊訊號會被傳送給系統以計算第一本體與第二本體之間的夾角。在此實施例中，控制模組140回應第一感測器411所感測之角度訊號以及第二感測器412所感測之角度訊號以產生散熱控制訊號。

在一實施例中，第一感測器411與第二感測器411係為重力感測器。在另一實施例中，其中第一感測器411與第二感測器411係為移動感測器。

請參考『第8圖』，係為本發明所揭露之角度感應模組130之另一實施例示意圖。角度感應模組130包括有電阻511與電流感應器512。電阻511設置於第一本體110與第二本體120中，當第一本體110相對於第二本體120轉動時，電阻511之一長度隨第一本體110與第二本體120之相對位置改變。電流感應器512用以偵測電阻對應於相對位置之長度，並回應所偵測之長度以產生相應之角度訊號。

請參考『第9圖』，係為本發明所揭露之可攜式電子裝置之散熱控制方法之流程圖。根據前面所述之實施例，以下說明之散熱控制方法係應用於至少具有第一本體與第二本體的可攜式電子裝置。在本發明中，係利用第一散熱策略以及第二散熱策略對系統進行散熱。舉例來說，第一散熱策略係啟動風扇進行散熱，第二散熱策略則降低中央處理器的頻率。通常中央處理器的溫度會與其運作的頻率有關，因此，降低中央處理 器的頻率會降低溫度，進而進一步對系統進行散熱。第一散熱策略與第二散熱策略在一實施例中並沒有啟動的順序，當然這邊對於將第一散熱策略定義為啟動風扇，將第二散熱策略定義為降低中央處理器的頻率，也是為了後續的描述方便性，並非限定一定要如此定義。同樣地，在一實施例中，也可以使用超過兩個的散熱策略。

首先，角度感應模組感測可攜式電子裝置之第一本體與第二本體之一夾角，並據以產生至少一個角度訊號(步驟S600)，接著控制模組或者利用可攜式電子裝置中的主機系統來判斷角度訊號(步驟S601)。若角度訊號表示第一本體與第二本體之夾角為0度或者接近0度，或者角度訊號表示第一本體與第二本體處於閉合狀態，則控制模組根據角度訊號產生一散熱控制訊號，此時散熱控制訊號就不致能第一散熱策略(步驟S602)，亦即前述定義的啟動風扇。

接著主機系統會進行溫度偵測(步驟S603)並進行系統溫度的判斷(步驟S604)。當主機系統所偵測到的溫度高於第一預定溫度，例如90度時，主機系統會產生一溫度控制訊號給控制模組，控制模組則回應溫度控制訊號產生散熱控制訊號，此時的散熱控制訊號會致能第二散熱策略，亦即前述定義的對中央處理器降頻(步驟S605)。當所偵測到的溫度高於第二預定溫度，例如105度時，主機系統會產生一關機控制訊號而將系統關機(步驟S605)。

在此一實施例中，因為角度訊號表示第一本體與第二本體處於閉合的狀態，因此本發明在此一情況下不會執行第一散熱策略，亦即不執行風扇的啟動。惟系統仍有過熱之虞，因此必須根據中央處理器的溫 度或者系統的溫度來決定是否執行第二散熱策略或者將系統關機。所以也可以將關機稱為第三散熱策略。

若角度訊號表示第一本體與第二本體之夾角不為0度，或者角度訊號表示第一本體與第二本體處於非閉合狀態，則表示第一本體與第二本體是處於非閉合的操作狀態。在此將第一本體與第二本體的夾角區分成第一預定角度、第二預定角度以及第三預定角度。舉例來說，當然並非限定，第一預定角度定義為30度，第二預定角度定義為60度，第三預定角度定義為80度。中央處理器會設定為回應角度訊號而有不同的執行狀態，因此這邊根據第一本體與第二本體的夾角，將中央處理器區分成回應第一預定角度之而操作於第一執行狀態、回應第二預定角度之而操作於第二執行狀態以及回應第三預定角度之而操作於第三執行狀態。

根據前述的定義，當角度訊號不為0度，中央處理器會根據角度感測模組所感測第一本體與第二本體之夾角以執行於相應的執行狀態(步驟S607)，例如當感測到的角度為30度時，中央處理器則操作於第一執行狀態。接著系統會進行溫度偵測(步驟S608)並進行系統溫度的判斷(步驟S609)，當所偵測到的溫度高於一第三預定溫度，例如60度時，主機系統會產生一溫度控制訊號給控制模組，控制模組則回應溫度控制訊號產生散熱控制訊號，此時的散熱控制訊號會使散熱系統執行第一散熱策略(步驟S610)，亦即前述定義的啟動風扇。由於前述將中央處理器區分成第一執行狀態、第二執行狀態或者第三執行狀態，因此這邊也將風扇的轉速進行區分，例如回應第一執行狀態之第一轉速，回應第二執行狀態之第二轉速，回應第三執行狀態之第三轉速。舉例來說，第一轉速可以設定為 1500RPM，第二轉速可以設定為3000 RPM，第三轉速可以設定為4000 RPM。同樣地，如果所偵測到的溫度高於一第一預定溫度，例如90度時，主機系統會產生一溫度控制訊號給控制模組，控制模組則回應溫度控制訊號產生散熱控制訊號，此時的散熱控制訊號會使散熱系統執行第二散熱策略(步驟S611)，亦即前述定義的對中央處理器降頻。當所偵測到的溫度高於一第二預定溫度，例如105度時，系統會產生一關機控制訊號而將系統關機(步驟S612)。

接下來說明中央處理器的執行狀態。在一實施例中，可利用中央處理器的消耗功率來限定，例如將第一執行狀態設定成功率消耗為8瓦特，第二執行狀態設定成功率消耗為11瓦特，第三執行狀態設定成功率消耗為13瓦特。在另一實施例中，針對將中央處理器區分多個運作區塊而言，可將第一執行狀態定義為啟動一個區塊運作，第二執行狀態定義為啟動兩個區塊運作，第三執行狀態則定義為全部個區塊運作。

在另一實施例中，也可利用中央處理器的操作頻率來定義操作狀態。例如，最大操作頻率(P0)為2300MHz，最小操作頻率(Pn_max)為800 MHz，中間定義另外兩個操作頻率P1以及P2，分別為2200MHz與2100MHz。因此在實施例中，將頻率介於Pn_max與P0之間定義為第一執行狀態，在Pn_max與P2之間定義為第二執行狀態，在Pn_max與P1之間定義為第三執行狀態。

雖然在以上的實施例中，第一本體與第二本體之角度有進行特定角度之定義，然在其他的實施例中，第一本體與第二本體之角度散熱模式，可以擴大到0~360度。

本發明所揭露之方法與系統可應用於具有第一本體與第二本體之可攜式電子系統上。當第一本體與第二本體處於閉合狀態時，可攜式電子裝置可當作平板電腦使用。當第一本體與第二本體處於非閉合狀態時，可攜式電子裝置可當作一般的筆記型電腦使用。因使，配置角度感測模組以偵測第一本體與第二本體的夾角，以根據所偵測的夾角或者根據系統的操作與溫度進行最佳的散熱策略。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

130‧‧‧角度感應模組第二本體

140‧‧‧控制模組

150‧‧‧主機系統

Claims (16)

1. 一種可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中該可攜式電子裝置包括一第一本體與一第二本體，該散熱控制系統包括有：一角度感應模組，用以感測該第一本體與該第二本體之一夾角，並產生相應於該第一本體與該第二本體之該夾角之一角度訊號，該角度感應模組包括：至少一個位置偵測元件，設置於該第二本體中，當該第一本體相對於該第二本體移動時，該至少一個之位置偵測元件據以產生相應於該第一本體與該第二本體之相對位置之一位置訊號；以及一角度感應器，設置於該第一本體中，用以回應該位置訊號以產生該角度訊號；以及一控制模組，回應該角度訊號，以根據該角度訊號產生一散熱控制訊號，以致能一第一散熱策略與一第二散熱策略至少其中之一。
2. 如請求項1所述之可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中該角度訊號表示該第一本體與該第二本體之該夾角小於一第一操作角度時，該散熱控制訊號不致能該第一散熱策略。
3. 如請求項2所述之可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中該角度訊號表示該第一本體與該第二本體之該夾角介於一第一操作角度與一第二操作角度之間時，該散熱控制訊號致能該第一散熱策略。
4. 如請求項2所述之可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中該可攜式電子裝置之溫度大於一預定溫度時，該散熱控制訊號致能該第二散熱策略。
5. 如請求項2所述之可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中該角度訊號表 示該第一本體與該第二本體之該夾角大於一第二操作角度時，該散熱控制訊號致能該第二散熱策略。
6. 一種可攜式電子裝置之散熱控制系統，其中該可攜式電子裝置包括一第一本體與一第二本體，該散熱控制系統包括有一角度感應模組，用以感測該第一本體與該第二本體之一夾角，並產生相應於該第一本體與該第二本體之該夾角之一角度訊號，該角度感應模組包括：一發光元件，用以發射一光線；以及一光感測器，設置於該第二本體中，該光感測器根據反射之該光線，以產生該角度訊號；以及一控制模組，回應該角度訊號，以根據該角度訊號產生一散熱控制訊號，以致能一第一散熱策略與一第二散熱策略至少其中之一。
7. 一種可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該可攜式電子裝置包括一第一本體與一第二本體，該散熱控制方法包括有：感測該第一本體與該第二本體之一夾角，並產生相應於該第一本體與該第二本體之該夾角之一角度訊號；於該角度訊號為一第一角度時，不執行一第一散熱策略並偵測一系統溫度；於該系統溫度高於一第一溫度時，執行一第二散熱策略並重新偵測該系統溫度；以及於該系統溫度高於一第二溫度時執行一第三散熱策略。
8. 如請求項7所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該第一散熱策 略係為啟動該可攜式電子裝置中之一風扇。
9. 如請求項7所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該第二散熱策略係為降低該可攜式電子裝置中之一中央處理器之頻率。
10. 如請求項7所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中第三散熱策略係該可攜式電子裝置被關機。
11. 如請求項14所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中另包含於該角度訊號不為該第一角度時，根據該角度訊號操作於至少一狀態並偵測該系統溫度。
12. 如請求項11所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其另包含：於該系統溫度高於一第三預定溫度時，致能該第一散熱策略；於該系統溫度高於該第一溫度時，執行該第二散熱策略；以及於該系統溫度高於一第二溫度時執行該第三散熱策略。
13. 如請求項12所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該第一散熱策略係為啟動該可攜式電子裝置中之一風扇。
14. 如請求項13所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該第一散熱策略另包含根據該至少一狀態，設定該風扇至不同轉速。
15. 如請求項12所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該第二散熱策略係為降低該可攜式電子裝置中之一中央處理器之頻率。
16. 如請求項15所述之可攜式電子裝置之散熱控制方法，其中該第二散熱策略另包含根據該至少一狀態，設定該中央處理器至不同頻率。