[发明专利]用于控制电子装置的功耗的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制电子装置的功耗的控制系统。

除此之外，本发明涉及电子装置。

而且，本发明涉及通信系统。

而且，本发明涉及用于控制电子装置的功耗的方法。

而且，本发明涉及计算机可读介质。

除此之外，本发明涉及程序元件。

背景技术

将能量供给至电子装置的传统方法要求在物理上将该装置连接至能量源。能量源可以像干线一样的非活动源或像电池一样的活动源。在这些装置的正常操作期间，能量源被认为是静态能量源，这意味着能量源的特性存在不明显的变化。如今，使用越来越多的应用，其中能量被无线地供给至电子装置。常用的非接触式智能卡、无线传感器或体域网是通常采用无线能量传输原理的应用中的一些。可以预想，在不久的将来，越来越多的应用将由某些形式的能量包供电，这些能量包被无线地输送至这些应用。

无线能量传输可以通过用于无线地传输能量的磁耦合进行。采用磁耦合传输无线能量的一般装置包括建立磁场的发射机线圈，该磁场在接收器线圈中感生电流以对电池进行充电。功率发射部包括功率源和用于建立电磁场的发射线圈。接收器分成接收线圈、整流电路和存储和使用接收到的能量的电子系统。从无线装置接收到的能量存储在能量存储装置中。这种能量可以用于提供能量至多种系统元件，其可以包括模拟、数字电子元件、传感器、换能器等。

在正常应用，接收器系统由数字和模拟子系统构成。模拟子系统主要用于传输和接收信息信号，而数字部主要处理信息。计算策略依赖于能量可用时的计算并且在能量不可用时的停止。

由于无线能量传输的特性，能量源可以具有如由接收器看到的变化的特性。问题有点类似于在无线数据通信中观察到的问题。因此，能量传输率(rate)根据运行环境变化，并且系统应当意识到这种变化。

考虑稳定电源设计常见电子系统。对于被供给无线功率的系统，可用的能量在操作期间连续地变化。考虑到应用的活动特性，这种变化会变得更坏。在类似功耗模式中操作系统的通常实践不考虑前述变化。因此，可以从这种系统中预期到的最大性能受到限制。例如，要求在弱能量场中工作的装置将被设计用于低功耗并且因此用于低总处理能力。这可以通过选择数字系统的低时钟频率和该系统的其他子部件中的对应的设计参数的调整而实现。因此，即使能量场变得较强，这种系统的最大总处理能力在最大时钟速率处饱和并且不再改善。另一方面，计算平台也被设计为通过采用高时钟速率和其他设计参数进行非常快的计算，结果引起功耗高。然而，弱能量环境将带来这种系统的非常频繁的启动和停止。根据应用要求，这可能是不希望的，因为它会导致不可靠的计算时间并且会引起到附近的其他装置的不可控的EMI。在极限情况中，弱能量场可能不能支持高时钟速率所需要的切换电流，并且该装置不能运行。总结起来，常见系统可能具有下述限制：

基于弱场的设计不能利用强场的优点，浪费能量且具有有限的总处理能力；

基于强场的装置限制由无线供电的发送器和接收器之间的最大距离。

由于系统的频繁启动和停止，像不想要的启动-停止次数、向邻近装置的EMI问题、不可预测的计算时间等之类的其他副效应也会出现。

US2003121985公开了例如位于非接触式智能卡中的转发器。转发器经由天线从高频交变场接收能量。用整流器形成的电压作为控制量供给至具有时钟频率调整装置的时钟发生器。在天线上的高场强度处，通过增加用于数字电路的时钟频率，向下调整该电压。如果不可能进一步增加时钟信号的时钟频率，电荷泵被连接用于EPROM以增加其写入速度。任选地，也可以连接常规分路调节器。接口电路不受调整的时钟频率影响，但在与读出器通信期间以固定频率工作。

US2002097144公开了具有功率控制器、时钟发生器和数字电路的便携式数据装置。功率控制器具有输出信号。输出信号表示可用功率。时钟发生器耦合至功率控制器的输出信号，用于产生对应于输出信号的可变时钟速率。数字电路连接至时钟发生器，并且数字电路由可变时钟速率控制。

发明内容

本发明的目标是提供用于提供控制电子装置内的功耗的有效方式的控制系统或方法。

为了实现上述目标，提供了根据独立权利要求的控制系统、电子装置、通信系统、控制方法、计算机可读介质和程序元件。