专利名称：移动设备内的传感器的功率管理的制作方法
移动设备内的传感器的功率管理根据35 U. S. C. § 119的优先权要求本专利申请要求于2009年5月沈日提交且被转让给本发明受让人并因而通过援引明确纳入于此的题为“SENSORS BASED POWER MANAGEMENT (基于传感器的功率管理)”的临时申请No. 61/181，225的优先权。公开领域本公开的实施例一般涉及移动设备的功率管理，尤其涉及管理移动设备内所利用的一个或更多个传感器的功耗。背景现代移动设备除了具有通信和媒体再现功能性两者之外正快速成为尖端传感器平台。随着利用移动设备能力的高级高速无线业务的日益流行，移动设备的每日使用时间将持续增加。由于用户变得越来越习惯于随时随地的高速数据网接入，移动设备的电池寿命可能成为确定此使用时间的决定因素。结果，电池寿命将很可能在重要性方面上升为针对作出购买决定的个体的主要卖点之一。除了电池技术的改善，目前为了延长电池寿命的努力关注影响电池消耗的移动设备设计的各种方面。这些努力的示例可包括射频(RF)组件、显示器、以及包括各种处理器和逻辑电路的数字电子器件的能效的改善。除这些尝试之外，还存在通过管理移动设备内所利用的传感器的功耗来实现电池寿命改善的额外空间。这些传感器可包括一个或更多个用于成像、定位、相对运动确定、用户接近性、环境光确定、用户输入、噪声消去等的传感器。在移动设备内的传感器数量日益增加且事实上某些类型的传感器可汲取相对显著量的电流(例如，CCD图像传感器)的情况下，实现用于管理传感器功耗的技术并由此延长移动设备内的电池的工作时间将是有益的。概述本发明的示例性实施例针对用于管理移动设备内的功耗的系统和方法。在一个实施例中，提供了一种用于管理多个传感器的功耗的方法。该方法可包括接收来自传感器客户端的关于传感器的请求；以及确定传感器客户端是否请求了注册/撤销注册。该方法还可包括基于注册/撤销注册请求控制传感器的供电和操作模式以便降低传感器的功耗; 以及确定传感器客户端是否提供了对来自该传感器的数据的启动/停止请求。该方法还可包括基于对数据的启动/停止请求来控制提供给该传感器的功率、设备/驱动器配置、以及该传感器的操作模式以便降低该传感器的功耗。在另一个实施例中，提供了一种用于管理移动设备内的至少一个传感器的功耗的装置。该装置可包括处理器、耦合到处理器的电源、耦合到电源的至少一个传感器、以及耦合到处理器的存储器。该存储器可包括指令，这些指令用于使处理器接收来自传感器客户端的关于传感器的请求；以及确定传感器客户端是否请求了注册/撤销注册。这些指令还可使处理器基于注册/撤销注册请求控制传感器的供电和操作模式以便降低传感器的功耗。这些指令还可使处理器确定传感器客户端是否提供了对来自该传感器的数据的启动/停止请求，以及基于对数据的启动/停止请求来控制提供给该传感器的功率、设备/驱动器配置、以及该传感器的操作模式以便降低传感器的功耗。附图简述给出附图以帮助对本发明实施例进行描述，且提供附图仅用于解说实施例而非对其进行限定。
图1是根据本发明的实施例的支持接入终端和接入网的无线网络架构的示图。图2解说了根据本发明的实施例的示例性网络及其中的各种元件。图3是根据本发明的至少一个实施例的移动设备的解说。图4A描绘了与本发明的实施例一致的移动设备的顶级框图。图4B示出示例性移动设备的更详细框图。图5是解说与本发明实施例一致的示例性传感器软件子系统的框图。图6A-6C是解说与本发明的至少一个实施例一致的示例性过程的流程图。图7是解说与本发明的至少一个实施例一致的顶级过程的流程图。详细描述本发明的各方面在以下涉及本发明的具体实施例的描述和相关附图中被公开。可以设计替换实施例而不脱离本发明的范围。另外，本发明中众所周知的元素将不被详细描述或将被省去以免湮没本发明中切题的详情。措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。同样，术语“本发明的实施例”并不要求本发明的所有实施例都包括所讨论的特征、优点或操作模式。本文所用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并不旨在限定本发明的实施例。如本文所使用的，单数形式的“一”、“某”和“该”旨在同样包括复数形式，除非上下文明确指示并非如此。还将理解，术语“包括”、“具有”、“包含”和/或“含有”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素、和/或组件的存在，但并不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、组件和/或其群组的存在或添加。此外，许多实施例是以要由例如计算设备的元件执行的动作序列的形式来描述的。将可认识到，本文中所描述的各种动作能由专用电路(例如，专用集成电路(ASIC))、由正被一个或更多个处理器执行的程序指令、或由两者的组合来执行。此外，本文中所描述的这些动作序列可被认为是整体地实施在任何形式的其中存储有相应计算机指令集的计算机可读存储介质内，该计算机指令集在执行时将致使相关联的处理器执行本文中所描述的功能性。因此，本发明的各种方面可以用数种不同形式来实施，所有这些形式都已被构想落在所要求保护的主题内容的范围内。另外，对于本文所描述的实施例中的每一个而言，任何此类实施例的相应形式可能在本文中被描述为例如“配置成执行所描述的动作的逻辑”。如本文中所使用的，移动设备可以是具有至少一个传感器以及用于将传感器数据处理成有用信息的资源的任何类型的便携式计算设备。控制多个传感器可由包括传感器处理器系统的架构来实施。传感器处理器系统可基于来自在移动设备上运行的应用的多个请求来分配任务并协调不同的传感器。传感器子系统还可控制提供给每个个体传感器的功率以管理其功率汲取并降低不必要的功耗。以下给出的实施例解说了能被用来降低功耗并改善移动设备的电池寿命的架构和过程的细节。
在各种实施例中，移动设备还可具有联网能力，并被用作如以下在图1-3中描述的接入终端(AT)。图1解说了根据本发明的至少一个实施例的无线系统100的一个示例性实施例的框图。就此实施例而言，移动设备包括联网能力，并且可被视为在本文中被称为接入终端(AT)的高数据率(HDR)订户站。AT可与一个或更多个在本文中被称为调制解调器池收发机(MPT)或基站(BQ的HDR基站通信。接入终端通过一个或更多个调制解调器池收发机向HDR基站控制器传送和接收数据分组，该HDR基站控制器被称为调制解调器池控制器 (MPC)、基站控制器(BSC)和/或分组控制功能(PCF)。调制解调器池收发机和调制解调器池控制器是称为接入网的网络的部分。接入网在多个接入终端之间输送数据分组。接入网可被进一步连接到该接入网外部的其他网络，诸如公司内联网或因特网等，并可在每一接入终端与此类外部网络之间输送数据分组。已与一个或更多个调制解调器池收发机建立活跃话务信道连接的接入终端被称为活跃接入终端，并且被认为处在话务状态中。处在与一个或更多个调制解调器池收发机建立活跃话务信道连接的过程中的接入终端被认为处在连接建立状态中。接入终端可以是通过无线信道或通过有线信道例如使用光纤或同轴电缆来通信的任何数据设备。接入终端还可以是包括但不限于PC卡、致密闪存、外置或内置调制解调器、或者无线或有线电话的多类设备之中的任一种。接入终端通过其向调制解调器池收发机发送信号的通信链路被称为反向链路或反向话务信道。调制解调器池收发机通过其向接入终端发送信号的通信链路被称为前向链路或前向话务信道。如本文中所使用的，术语话务信道可以指前向或反向话务信道中的任一者。进一步参照图1，系统100可包含跨空中接口 104与接入网或无线电接入网 (RAN) 120通信的诸如蜂窝电话102之类的接入终端，接入网或无线电接入网(RAN) 120能将接入终端102连接到提供分组交换数据网(例如，内联网、因特网、和/或承运商网络126) 与接入终端102、108、110、112之间的数据连通性的网络装备。如此处所示地，接入终端可以是蜂窝电话102、个人数字助理108、在此处示为双向文本寻呼器的寻呼器110、或甚至是具有无线通信入口的分开的计算机平台112。因此，本发明的实施例能在任何形式的包括无线通信入口或具有无线通信能力的接入终端上实现，包括但不限于无线调制解调器、 PCMCIA卡、个人计算机、电话、或者其任何组合或子组合。此外，如本文中所使用的，术语“接入终端”、“无线设备”、“客户端设备”、“移动终端”及其变体可互换地使用。无线网络100的组件以及本发明的示例性实施例的元件的相互关系不限于所解说的配置。系统100仅仅是示例性的且可包括允许诸如无线客户端计算设备102、108、 110、112之类的远程接入终端通过空中在彼此之间或之中通信和/或在经由空中接口 104 和RAN 120连接的组件——包括但不限于承运商网络126、因特网、和/或其他远程服务器——之间和之中通信的任何系统。RAN 120控制向基站控制器/分组控制功能(BSC/PCF) 122发送的消息(典型地是作为数据分组发送的)。BSC/PCF 122负责信令、建立、以及拆除分组数据服务节点 100( “PDSN”)与接入终端102/108/110/112之间的承载信道(即，数据信道)。如果启用了链路层加密，则BSC/PCF 122还在经空中接口 104转发内容之前对内容进行加密。BSC/ PCF 122的功能在本领域中是公知的且出于简明起见将不作进一步讨论。承运商网络126 可通过网络——因特网和/或公共交换电话网(PSTN)——与BSC/PCF 122通信。替换地，BSC/PCF 122可直接连接到因特网或外部网络。典型地，承运商网络1 与BSC/PCF 122之间的网络或因特网连接传递数据，并且PSTN传递话音信息。BSC/PCF 122可连接到多个基站(BS)或调制解调器池收发机(MPT) 124。以与承运商网络相似的方式，BSC/PCF 122典型地通过网络——因特网或PSTN——连接到MPT/BS 124以进行数据传递和/或话音信息。 MPT/BS IM可无线地向诸如蜂窝电话102之类的接入终端广播数据消息。MPT/BS 124、 BSC/PCF 122以及其他组件可如本领域中已知的那样构成RAN 120。然而，也可使用替换配置，并且本发明不限于所解说的配置。例如，在另一个实施例中，BSC/PCF 122以及一个或更多个MPT/BS 1 的功能性可被折叠到具有BSC/PCF 122和MPT/BS 1 两者的功能性的单个“混合”模块中。图2解说了根据本发明的实施例的承运商网络126。在图2的实施例中，承运商网络1 包括分组数据服务节点(PDSN) 160、广播服务节点(BSN) 165、应用服务器170和因特网175。然而，在替换实施例中，应用服务器170和其他组件可位于承运商网络外部。PDSN 160利用例如cdma2000无线电接入网(RAN)(例如，图1的RAN 120)为移动站(例如，接入终端，诸如来自图1的102、108、110、112)提供对因特网175、内联网和/或远程服务器 (例如，应用服务器170)的接入。充当接入网关的PDSN 160可提供简单的IP和移动IP接入、区外代理支持、以及分组输送。如本领域中已知的，PDSN 160可充当认证、授权和记账 (AAA)服务器以及其他支持性基础设施的客户端，并向移动站提供至IP网络的网关。如图 2中所示，PDSN 160可经由常规的AlO连接与RAN 120 (例如，BSC/PCF 122)通信。AlO连接是本领域中公知的，且出于简明起见将不作进一步描述。进一步参照图2，广播服务节点(BSN) 165可被配置成支持多播和广播服务。BSN 165经由广播(BC) AlO连接与RAN 120 (例如，BSC/PCF 122)通信，并经由因特网175与应用服务器170通信。BCAlO连接用来传递多播和/或广播消息接发。相应地，应用服务器170 经由因特网175向PDSN 160发送单播消息接发，并经由因特网175向BSN 165发送多播消息接发。一般而言，如以下将更详细地描述的，RAN 120在空中接口 104的广播信道(BCH) 上将经由BCAlO连接从BSN 165接收到的多播消息传送给一个或更多个接入终端200。参照图3，诸如蜂窝电话之类的接入终端200 (在此实施例中为无线设备)具有平台202，该平台202能容纳并执行软件应用、从RAN 120传送来的可能最终是来自承运商网络126、因特网、和/或其他远程服务器和网络的数据和/或命令。平台202可包括收发机 206，收发机206起作用地耦合到专用集成电路(“ASIC” 208)或其他处理器、微处理器、逻辑电路、或其他数据处理设备。ASIC 208或其他处理器执行与无线设备的存储器212中的任何驻留程序接口的应用编程接口(API) 210层。存储器212可包括只读或随机存取存储器 (ROM和RAM)、EEPR0M、闪存卡、或计算机平台常用的任何存储器。平台202还可包括能保持未在存储器212中活跃地使用的应用的本地数据库214。本地数据库214典型地为闪存单元，但也可以是本领域中已知的任何二级存储设备，诸如磁介质、EEPR0M、光介质、磁带、软盘或硬盘、或诸如此类。内部平台202组件也可以起作用地耦合到外部设备，诸如天线222、 显示器224、一键通按钮2 和按键板226以及其他组件，如本领域中已知的。相应地，本发明的实施例可包括有能力执行本文中描述的功能的接入终端。如本领域技术人员将领会的，各个逻辑元件可在分立的元件、在处理器上执行的软件模块或软件与硬件的任何组合中实施以实现本文中公开的功能性。例如，ASIC 208、存储器212、API210和本地数据库214可全部协作地用来加载、存储和执行本文中所公开的各种功能，且用于执行这些功能的逻辑由此可分布在各元件上。替换地，该功能性可被纳入一个分立组件中。因此，图3中的接入终端的特征将仅被视为解说性的，且本发明不限于所解说的特征或安排。接入终端102与RAN 120之间的无线通信可基于不同的技术，诸如码分多址 (CDMA)、WCDMA、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分复用(OFDM)、全球移动通信系统(GSM)、或可在无线通信网络或数据通信网络中使用的其他协议。数据通信典型地在客户端设备102、MPT/BS 1 和BSC/PCF 122之间。BSC/PCF 122可连接到多个数据网，诸如承运商网络U6、PSTN、因特网、虚拟专用网络等，由此允许接入终端102接入更宽泛的通信网络。如上文所讨论的以及本领域中已知的，可使用各种各样的网络和配置将话音传输和 /或数据从RAN传送到接入终端。因此，本文中提供的解说并非意图限定本发明的实施例， 而仅仅是帮助对本发明的实施例的方面进行描述。如以上所讨论的，恰当地管理功率对于移动设备(例如，蜂窝电话、MP3播放器、无线移动接入终端、非无线移动接入终端等)而言可能是合意的。在常规的接入终端中可能存在多种不同的用于管理功耗的机制。一些移动设备可在没有应用正在执行时进入低功率模式或休眠模式。其他移动设备可具有更复杂的功率管理机制，从而所消耗功率的量随着相应移动设备的处理负荷而按比例缩放。然而，常规的移动设备没有用于调整驻留在移动设备内的个体传感器内可能可用的功率模式的精细粒度能力。本发明的实施例由此针对基于软件控制来选择性地控制向个体传感器施加的功率。图4A描绘了与本发明的实施例一致的示例性移动设备架构400A的高级框图。参照图4A，移动设备400A(其在此实施例中也可用作接入终端)可包括传感器处理器系统 402A、应用处理器系统430A和功率管理控制器440A。移动设备可进一步包括可由功率管理控制器440A控制的一个或更多个电源(例如，传感器电源410A和MSM电源420A)。传感器处理器系统402A可包括多个传感器1...M405A)以及传感器软件子系统415A。虽然在图4A中没有显式地示出，但传感器处理器系统可包括传感器处理器，其配置用于低功率操作且消耗比驻留在应用处理器系统内的应用处理器显著更少的功率。传感器处理器与传感器1. . . N(405A)交互(例如，对各种传感器分配任务并接收传感器数据)，以及执行传感器软件子系统415A内的模块(图5中更详细地示出)。即使在应用处理器系统处于休眠状态时，传感器处理器系统402A也可维持在“开 (on)”状态。传感器处理器系统400A内的组件可具有一个或更多个低功率模式。传感器处理器可具有各种功率模式(即，低功率、休眠、正常等)并且取决于其功率控制能力可控制每个传感器1. . . N(405A)的功率状态。例如，在一种低功率模式下，传感器处理器系统400A 的传感器处理器可处于蛰伏状态，但可被配置成在来自传感器405A之一的中断提供数据时苏醒。在另一个示例中，传感器405A的子集可在蛰伏状态下由传感器软件子系统415A完全断电，但一个或更多个传感器(例如，诸如加速度计)可保持活跃——虽然处于低功耗状态，以便提供用于使传感器处理器系统400A苏醒的中断。传感器处理器系统400A也可被置于占空比模式，以使得传感器处理系统400A将周期性地苏醒以检查传感器405A中的一个或更多个。由此，虽然传感器处理器系统400A维持在‘开’状态，但并非意图表示传感器 405A中的每一个都被持续地使用和/或传感器处理持续地活跃。传感器处理器系统402A可经由连接425A连接到应用处理器系统430A和/或调制解调器子系统438A以及功率管理控制器440A两者，连接425A可以是单条总线、多条总线和/或其他类型的连接通路。另外，为便于控制传感器405A的功率状态，可以使用能由功率管理控制器440A独立控制的分开的传感器电源410A。也可由功率管理控制器440A控制的分开控制的主电源420能向传感器处理器系统415A的其他部分以及应用处理器系统430A供电。传感器软件子系统可包含针对具体传感器设备专门制定的软件客户端以利用其个体功率控制特征。传感器API可被用作客户端与传感器管理软件之间的中间层。这些软件模块中的每一个可由驻留在传感器处理器系统402A中的一个或更多个处理器来执行。 例如，不需要大量处理资源的API可被卸载到可具有比应用处理器系统430A的功率低的处理器的传感器处理系统400A。在另一个示例中，因传感器而异的API (例如，计数用户在步行/慢跑时的步数的计步器API等)可被卸载到传感器处理器系统400A，因为传感器处理器系统400A已在监视传感器1. . . N。传感器软件子系统415A的细节以下在图5中给出。 一般而言，API由应用处理器系统430A执行，其中传感器处理系统400A被配置成控制/监视传感器活跃性并随后采取恰适的行动。应用处理器系统430A包括与在移动设备上执行API相关联的硬件和/或软件，并且还可包括与无线通信有关的硬件和/或软件(例如，调制解调器硬件、天线等)从而允许移动设备在针对无线连通性配置时用作接入终端。相应地，应用处理器系统430A在图4A 中被示为包括调制解调器子系统438A，调制解调器子系统438A对应于与接入终端的无线连通性有关的软件和/或硬件。在一实施例中，如果接入终端不配置成进行无线通信，则可任选地在接入终端中省去调制解调器子系统430A。功率管理控制器440A通过进一步控制一个或更多个电源(例如，传感器电源410A 和主电源420A)来控制应用处理器系统430A和/或调制解调器子系统438A的功耗。例如，功率管理控制器440A可选择性地打开或关闭应用处理器系统430A的特定硬件，诸如调制解调器硬件。功率管理控制器440A还可将应用处理器系统430A中特定硬件的功耗调高或调低。例如，向应用处理器施加的电压可被增大或减小以管理应用处理器系统430A的功耗。另外，向应用处理器系统430A中的硬件施加的时钟信号可被增大或减小以控制应用处理器系统430A执行的速度，进而控制其功耗。功率管理控制器440A可与应用处理器系统430A和传感器处理器402A协作以促成在移动设备400A内使用的功率管理功能性的各方面。例如，功率管理控制器440A可通过利用由传感器处理器系统402A提供的信息来允许应用处理器休眠更久。传感器导出信息可由传感器软件子系统415A处理和提供，并随后经由连接425A 运送至功率管理控制器440A。然而，诸如当应用处理器系统430A向功率管理控制器440A 通知自己的功率需求已改变(例如，用户已请求关机或者通过应用处理器系统430A加载一个或更多个API等)时，功率管理控制器440A也可超驰来自传感器处理器系统的所选功率概况。而且，传感器软件子系统可使功率管理控制器选择性地控制通过传感器电源410A提供给个体传感器405A的功率。图4B解说了以上关于图4A描述的架构的一个具体示例。参照图4B，传感器核心处理器400B包括存储器402B(例如，包括内部数据存储器和内部程序存储器)、集成电路间总线(I2C)406B、串行低功率芯片间媒体总线(SLIMbus)408B、通用输入输出管脚(GPIO) 410B、模数转换(ADC)单元412B。存储器402B可经由总线414B连接到与传感器核心处理器400B分开的主存储器416B。传感器软件子系统402A典型地将驻留在存储器402B 中，但也可部分或全部驻留在主存储器416B中。传感器核心处理器400B可连接到多个传感器，包括加速度计418B、陀螺传感器420B、压力传感器422B、磁性传感器424B和触摸屏接近性传感器426B、指纹传感器(未示出)、以及用于闭环反馈(未示出)的触觉驱动器427B。 如将领会的，传感器核心处理器400B可在不必将应用处理器436B上电的情况下与传感器 418B到426B中的每一个传感器交互，或接收来自传感器418B到426B中的每一个传感器的传感器数据。总而言之，图4B的元件400B到426B对应于图4A的传感器处理系统400A，其中图4A的传感器1. . . N(405A)对应于图4B的传感器418B到426B，且模块415A对应于配置成控制传感器418B到426B的功率和操作的软件。I2C 406B经由总线428B连接到应用处理器436B，SLIMbus 408B可经由总线430B 连接到应用处理器436B，而GPIO 410B可经由总线432B连接到应用处理器436B。总线432B 本身连接到去往功率管理集成电路(PMIC)454B的总线434B。在一示例中，在从PMIC 454B 到应用处理器436B的方向上，总线434B可携带用于控制应用处理器436B上的硬件的时钟启用信号。PMIC 454B还可向应用处理器436B和/或调制解调器子系统446B施加动态电压和频率缩放控制。总而言之，元件总线428B、430B、432B和434B被包括在图4A的连接 425A中，且PMIC 454B对应于图4A的功率管理控制器440A。传感器处理器系统402A可个体地控制每个传感器418B、420B、422B、4MB、426B等的功率。传感器处理器系统402A还可取决于变化的传感器操作模式、和/或通过应用处理器系统430A从传感器处理器系统402A请求数据的应用的需求而利用可用的不同功率模式。例如，一些传感器可具有受限功率模式(例如，断电和正常操作)。其他传感器可允许更精细水平的控制，这些控制可改变各种配置参数，诸如采样频率、分辨率和/或准确度。 不同功率模式的示例可包括低功率模式、待机、正常功率、高频率、高分辨率等。对于不同的传感器，这些可以是用减电/待机比特控制的软件。传感器可通过微控制器GPIO总线来控制。在一个实施例中，对个体传感器的功率控制可由传感器电源410A提供以向传感器处理器系统402A中的传感器板供电。GPIO总线可被用来切换板载低压降调节器(LD0)。 可使用集成电路间(I2C)接口将个体传感器置为待机模式。在另一个实施例中，传感器处理器系统402A板载的数字电路系统可由主电源420A供电，而传感器功率由传感器电源 410A提供。可使用应用处理器436B GPIO来打开/关闭对模拟电路系统的供电。在另一个实施例中，传感器处理器系统402A内的数字电路系统可由主电源420A供电，而传感器由传感器电源410A供电。在一个实施例中，例如，基于正请求何种类型的传感器数据，可以使用可利用来自PMIC 454B的命令独立地打开/关闭的电压调节器来控制提供给传感器的功率。在图4B的实施例中，应用处理器436B被解说为ARMll/Scorpio处理器，但是将领会，在本发明的其他实施例中，应用处理器436B可对应于不同类型的处理器。应用处理器 436B经由总线438B连接到存储器442B。存储器442B经由总线444B连接到调制解调器子系统。在一示例中，调制解调器子系统446B对应于ARM/DSP处理器且可包括全球定位系统 (GPS)功能性，但在本发明的其他实施例中，调制解调器子系统446B可以不同地配置。
进一步参照图4B，调制解调器子系统446B可经由总线450B连接到功率放大器 (PA)和天线开关452B，总线450B还连接到总线432B。在一示例中，总线450B可用来携带与天线开关/PA接收/传送(RX/TX)检测有关的信令。图4B的元件436B、442B、446B和452B共同地对应于图4A的应用处理器系统430A。 由此，将领会，PMIC 454B可分开连接到应用处理器系统430A的每个硬件元件，以便独立地控制每个硬件元件的功耗。换言之，PMIC 454B可经由总线434B和432B连接到应用处理器436B，PMIC 454B可经由总线434B、432B和448B连接到调制解调器子系统，等等。传感器客户端可通过传感器API与传感器模块交互，传感器API与以下更详细地描述的传感器软件子系统模块415A相关联。图5是解说与本发明的实施例一致的示例性传感器软件子系统415A的框图。传感器软件子系统415A可包括传感器客户端510、传感器API 515、传感器管理器520和传感器驱动器550。在传感器管理器520内，还可包括数个管理器模块，诸如客户端管理器525、 传感器发现管理器M0、数据管理器M5、设备管理器535和功率管理器530。传感器管理器520可协调对传感器资源的多个客户端请求。这样的协调允许在例如传感器客户端提供对传感器数据的并发和/或交迭请求——这可能造成资源冲突——的情况下移动设备能进行更平滑的操作。当客户端请求包括对相同传感器的数据请求、或要求比可用于同时客户端使用的更多的支持性资源(例如，存储器和/或处理循环)时，可能产生此类冲突。传感器管理器520可按照能减少资源冲突的方式组织客户端请求和分配资源。在本发明的至少一个实施例中，如以下将更详细地描述的，传感器管理器520还可激活 /停止提供给一个或更多个传感器的功率、和/或更改传感器操作参数，以使得移动设备的总功耗可降低。传感器客户端510包括能使用和利用传感器数据的各种应用。如图5中所示，传感器客户端被示为驻留在传感器软件子系统中；然而，传感器客户端也可驻留在其他系统中，包括例如应用处理器系统430A。传感器客户端典型地使用传感器API 515来向传感器模块注册并请求特定的传感器数据类型。传感器客户端还可经由传感器API 515来指示传感器数据报告的周期性。客户端管理器525可处置所有客户端事务，并与传感器API 515交互以接收和处理客户端请求并发送同步或异步响应。客户端管理器525可处理来自应用处理器436B的注册请求，并随后向数据管理器通知对特定传感器560的数据请求。另外，客户端管理器525 可向功率管理器通知注册请求。可由客户端管理器530执行的注册处理允许传感器管理器 520以有序方式向客户端应用分配传感器子系统的资源以避免资源冲突。例如，传感器管理器可确定可向在应用处理器系统430A上运行的一个或更多个作出请求的应用提供传感器数据和/或传感器处理资源的优先级和时基。数据管理器545可执行数据流送以及对由一个或更多个传感器设备560提供的数据的缓存。数据管理器545可与设备管理器535交互以便从恰适的传感器驱动器550产生数据。数据管理器535与功率管理器530交互以便对数据启动/停止事件进行功率控制以及控制数据流送速率。另外，功率管理器530可通过功率管理IC 454B控制打开/关闭个体传感器的供电。如果从应用处理器436B接收到对新数据类型的新客户端请求，则可由数据管理器545通知传感器发现模块M0。传感器发现模块540可标识能产生所请求数据的传感器， 并随后通知设备管理器536初始化和配置与该恰适的传感器设备相对应的传感器驱动器 550。设备管理器535可处理设备/驱动器事务，包括初始化、注册、配置等。功率管理器530可与传感器管理器中的其他模块——即客户端管理器525、数据管理器545和设备管理器535交互，以便以高功率效率方式操作传感器软件子系统415A。 客户端注册和数据请求被功率管理器530用来确定传感器使用。功率管理器530可通知设备管理器535将传感器驱动器530配置成恰适的操作模式。另外，功率管理器530可使用功率管理IC驱动器API用PMIC 454B来控制对该设备的供电。功率管理API (未示出)可驻留在应用处理器系统430A中。传感器管理器520内的模块可通过传感器设备接口 555 与传感器设备560交互。图6A-6C是解说与本发明的至少一个实施例一致的示例性过程的流程图。沿每一流程图右侧的括号标示例示了传感器管理器520内的哪个特定管理器可执行相关联的处理块。参照图6A，由应用处理器436B生成的客户端请求605A可在客户端管理器525处接收。客户端管理器525随后可确定该客户端请求是否包括注册或撤销注册请求(615A)。 若如此，则客户端数据库可基于该客户端请求被相应地更新(650A)，且控制权可传给功率管理器530以执行注册或撤销注册过程，如以下在图6B的描述中例示的。客户端数据库例如可维护系统中所注册的所有活跃客户端的状态，维护未完结请求的状态以及应如何报告状态，以及存储因已作出客户端请求的每个客户端而异的信息。替换地，如果在框615A确定接收到的客户端请求不是客户端注册/撤销注册请求，则可以进一步确定接收到的客户端请求是否为客户端应用作出的停止/启动请求 (620A)。启动/停止请求是使恰适的传感器提供数据或终止提供数据的请求。如果该请求不包括启动/停止请求，则其可由传感器处理器按照与功率管理无关的方式处理(655A)且无需详细描述。替换地，如果在框620A确定接收到启动/停止请求，则数据管理器545可确定该客户端请求是否包括对新数据类型的请求(630A)。新数据类型被定义为自系统启动以来尚未被请求过的数据类型。数据管理器M5中可包含分开的数据库，该数据库存储数据类型并将其与特定的传感器设备相关联。如果新数据类型被请求，则数据管理器545可执行传感器发现以探知被请求的新数据类型的源(660A)。在由数据管理器545执行传感器发现660A之后，或者若在框630A确定该请求不包括新数据类型，则设备管理器535随后可初始化和/或配置恰适传感器的设备驱动器(640A)。设备管理器535随后可更新设备数据库(645A)。设备数据库可包括将被请求的数据类型与最恰适的传感器相关联以产生客户端所请求的数据类型的信息。在此，所支持的数据类型可被映射到生成相应数据的恰适的传感器设备。例如，设备数据库可包括诸如操作模式、采样速率、请求传感器数据的客户端数目等参数。一旦设备数据库被更新，该过程就可前进到图6C中详述的数据采集过程。如以上在框615A中描述的，若客户端管理器525接收到注册或撤销注册请求，则在已在客户端管理器525内执行注册或撤销注册之后，控制权可转移到功率管理器530。参照图6B，功率管理器530可进行初始检查以确定是否执行注册或撤销注册(610B)。如果执行了撤销注册并且客户端不再被客户端管理器550追踪(即，除非该客户端重新注册，否则其被有效地移除而不进行进一步处理)，则功率管理器530可将传感器采样速率更新为支持其余客户端所需的最低速率(615B)。功率管理器530随后可确定该客户端是否为从传感器请求数据的最后一个客户端(620B)。如果这不是最后一个客户端，则由功率管理器 (550)进行的处理可结束。另一方面，如果在框620B确定这是从传感器请求数据的最后一个客户端，则功率管理器530可进行检查以确定传感器功率是否为开(625B)。框625B中的检查可能被执行是由于蛰伏的客户端可能导致传感器处于减电状态，在减电状态中该传感器可能不汲取任何电流(实质上，该传感器可能已处于断电状态)。如果传感器功率并非为开，则由功率管理器530执行的处理可结束。如果在框625B确定传感器为开，则可更新传感器操作模式 (630B)以确保例如该传感器不再在高电流模式下操作。在框630B的另一个示例中，在传感器仍在为在撤销注册之前未能恰当地通知传感器停止提供数据的客户端提供数据的情况下，可改变操作模式。一旦操作模式被更新，功率管理器530随后就可启动“传感器断电” 定时器(635B)并后续监视该定时器以确定其是否期满(640B)。一旦“传感器断电”定时器期满，就关闭提供给该传感器的功率(645B)。该定时器用来提供延迟，以使得传感器不会不必要地进行功率轮转。这避免了引起不必要的等待时间，并且在一些传感器的情形中，启动电流可能比工作电流要大，并且频繁的功率轮转可能实际上使用了比简单地保持传感器为开还要多的功率。进一步参照图6B，如果在框610B确定在客户端管理器525中执行了注册，则功率管理器530可确定传感器是否处于断电状态(650B)。该检查被执行是由于在首次使用之前，传感器在被新注册之际很可能处于断电状态。另一方面，如果传感器目前处于上电状态，则由功率管理器530执行的处理可结束。如果传感器处于断电状态，则功率管理器530 可基于因平台而异的逻辑作出传感器应上电是恰适的确定(655B)。功率管理器550随后可检查框660B的结果。如果在框660B确定通电是恰适的，则通电(665B)。否则，由功率管理器550进行的处理可结束。参照图6C，其解说了传感器在采集数据时功率管理器530中发生的示例性过程。 在此，功率管理器530可初始确定由客户端管理器接收到的客户端请求是否包括对开始感测传感器数据的请求(610C)。若如此，则检查提供给传感器的功率(640C)，且若需要则使传感器通电(645C)。功率管理器随后可确定该客户端是否为关于被请求的传感器数据的首个客户端(650C)。若如此，则更新传感器操作模式(655C)以针对该客户端初始化传感器。 若非如此，则将传感器采样速率更新为支持现有客户端所需的最低速率(660C)。在此，功率管理器可计算所需的最低采样频率、或任何其他相关联参数以便降低功耗。回到框610C，若功率管理器530确定客户端正请求停止从传感器接收数据，则后续可进行检查以确定这是否为关于该传感器数据的最后一个客户端(615C)。如果其为最后一个客户端，则可更新传感器操作模式(620C)以将其置于低电流模式从而降低功耗，并且随后可启动传感器“断电”定时器(625C)。功率管理器530进行检查以查看传感器“断电” 是否期满(630C)，若如此，则将该传感器断电(635C)。如果功率管理器530在框615C确定这不是关于该传感器数据的最后一个客户端，则可在步骤660C将传感器数据采样速率更新为支持未完结的客户端请求所需的最低速率。由于可能有一个以上客户端同时有兴趣从特定传感器获得数据，因此传感器设备能被采样的速率可被降低到能充分支持所有现有客户端的值以进行功率最优化。
图7是解说与本发明的至少一个实施例一致的顶级过程700的流程图。最初，可接收来自传感器客户端的关于传感器的请求(710)。该请求可包括由客户端作出的与一个或更多个传感器相关联的各种命令。随后可确定该传感器客户端是否请求了注册或撤销注册(720)。该确定指示客户端是否已向传感器注册，或者是否已向传感器撤销注册。注册 /撤销注册动作可基于收到请求中所包括的命令来执行。可基于框720处的注册/撤销注册确定来控制传感器的供电和操作模式(730)。实行此控制以降低传感器的功耗。随后可确定传感器客户端是否提供了对来自该传感器的数据的启动/停止请求(740)。最后，可基于对数据的启动/停止请求来控制提供给传感器的功率、配置、和/或传感器的操作模式 (750)。实行此控制以降低传感器的功耗。本领域技术人员将领会，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。此外，本领域技术人员将领会，结合本文中公开的实施例描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和强加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。结合本文所公开的实施例所描述的方法、序列、和/或算法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/ 向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。相应地，本发明的实施例可包括体现用于管理移动设备内的多个传感器的功耗的方法的计算机可读介质。该方法可包括接收来自传感器客户端的关于传感器的请求；确定传感器客户端是否请求了注册/撤销注册；基于注册/撤销注册请求控制传感器的供电和操作模式以降低传感器的功耗；确定传感器客户端是否提供了对来自该传感器的数据的启动/停止请求；以及基于对数据的启动/停止请求来控制提供给传感器的功率、设备/驱动器配置、以及传感器的操作模式以降低传感器的功耗。因此，本发明并不被限定于所解说的示例，并且用于执行本文中所描述的功能性的任何装置都被包括在本发明的实施例中。尽管前面的公开示出了本发明的解说性实施例，但是应当注意在其中可作出各种更换和改动而不会脱离如所附权利要求定义的发明范围。根据本文中所描述的本发明实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不必按任何特定次序来执行。此外，尽管本发明的要素可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是已构想了的，除非显式地声明了限定于单数。
权利要求
1.一种用于管理移动设备内的多个传感器的功耗的方法，包括 接收来自传感器客户端的关于传感器的请求；确定所述传感器客户端是否请求了注册/撤销注册；基于所述注册/撤销注册请求控制所述传感器的供电和操作模式以降低所述传感器的功耗；确定所述传感器客户端是否提供了对来自所述传感器的数据的启动/停止请求；以及基于所述对数据的启动/停止请求来控制提供给所述传感器的功率、设备/驱动器配置、以及所述传感器的操作模式以降低所述传感器的功耗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 确定所述请求包括注册或撤销注册请求；以及更新客户端数据库并执行所述传感器的注册或撤销注册。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括 查明已执行了注册；确定所述传感器是否处于断电状态；以及确定所述传感器是否应上电，且若应上电则将所述传感器上电。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括 查明已执行了撤销注册；将传感器数据采样速率更新为能够支持现有客户端的最低速率； 更新传感器参数以支持现有客户端； 更新传感器操作模式；以及如果所述请求是最后一个客户端请求则将所述传感器断电。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括查明所述请求是最后一个客户端请求且所述传感器处于上电状态； 启动传感器断电定时器； 确定所述传感器断电定时器是否已期满；以及在所述断电定时器期满时将所述传感器断电。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 确定所述传感器客户端提供了启动数据请求；确定所述传感器是否处于断电状态，且如果所述传感器处于断电状态则将所述传感器上电；确定所述传感器客户端是否为针对所述传感器的首个传感器客户端； 更新传感器操作模式；以及将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 确定所述传感器客户端提供了停止数据请求；以及确定所述传感器客户端不是与所述传感器相关联的最后一个客户端，并且将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 确定所述传感器客户端提供了停止数据请求；确定所述传感器客户端是与所述传感器相关联的最后一个客户端；更新传感器操作模块；启动传感器“断电”定时器；以及当所述传感器“断电”定时器期满时将所述传感器断电。
9.一种用于管理移动设备内的至少一个传感器的功耗的装置，包括 处理器；耦合至所述处理器的电源；耦合到所述电源的至少一个传感器；以及耦合到所述处理器的存储器，其中所述存储器包括指令，所述指令使所述处理器 接收来自传感器客户端的关于传感器的请求， 确定所述传感器客户端是否请求了注册/撤销注册，基于所述注册/撤销注册请求控制所述传感器的供电和操作模式以便降低所述传感器的功耗，确定所述传感器客户端是否提供了对来自所述传感器的数据的启动/停止请求，以及基于所述对数据的启动/停止请求来控制提供给所述传感器的功率、设备/驱动器配置、以及所述传感器的操作模式以便降低所述传感器的功耗。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令确定所述请求包括注册或撤销注册请求；以及更新客户端数据库并执行所述传感器的注册或撤销注册。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令查明已执行了注册；确定所述传感器是否处于断电状态；以及确定所述传感器是否应上电，且若应上电则将所述传感器上电。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令查明已执行了撤销注册；将传感器数据采样速率更新为能够支持现有客户端的最低速率； 更新传感器参数以支持现有客户端； 更新传感器操作模式；以及如果所述请求是最后一个客户端请求则将所述传感器断电。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令查明所述请求是最后一个客户端请求且所述传感器处于上电状态； 启动传感器断电定时器； 确定所述传感器断电定时器是否已期满；以及在所述断电定时器期满时将所述传感器断电。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令确定所述传感器客户端提供了启动数据请求；确定所述传感器是否处于断电状态，且如果所述传感器处于断电状态则将所述传感器上电；确定所述传感器客户端是针对所述传感器的首个传感器客户端； 更新传感器操作模式；以及将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率。
15.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令确定所述传感器客户端提供了停止数据请求；以及确定所述传感器客户端不是与所述传感器相关联的最后一个客户端，并且将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率。
16.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述存储器还包括使所述处理器执行以下动作的指令确定所述传感器客户端提供了停止数据请求；确定所述传感器客户端是与所述传感器相关联的最后一个客户端；更新传感器操作模块；启动传感器“断电”定时器；以及当所述传感器“断电”定时器期满时将所述传感器断电。
17.—种包括指令的非瞬态计算机可读存储介质，所述指令在由至少一个处理器执行时使所述处理器管理移动设备内的多个传感器的功耗，所述非瞬态计算机可读存储介质包括用于接收来自传感器客户端的关于传感器的请求的指令； 用于确定所述传感器客户端是否请求了注册/撤销注册的指令； 用于基于所述注册/撤销注册请求控制所述传感器的供电和操作模式以便降低所述传感器的功耗的指令；用于确定所述传感器客户端是否提供了对来自所述传感器的数据的启动/停止请求的指令；以及用于基于所述对数据的启动/停止请求来控制提供给所述传感器的功率、设备/驱动器配置、以及所述传感器的操作模式以便降低所述传感器的功耗的指令。
18.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括 用于确定所述请求包括注册或撤销注册请求的指令；以及用于更新客户端数据库并执行所述传感器的注册或撤销注册的指令。
19.如权利要求18所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括 用于查明已执行了注册的指令；用于确定所述传感器是否处于断电状态的指令；以及用于确定所述传感器是否应上电且若应上电则将所述传感器上电的指令。
20.如权利要求18所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括 用于查明已执行了撤销注册的指令；用于将传感器数据采样速率更新为能够支持现有客户端的最低速率的指令； 用于更新传感器参数以支持现有客户端的指令； 用于更新传感器操作模式的指令；以及用于在所述请求是最后一个客户端请求时将所述传感器断电的指令。
21.如权利要求20所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括用于查明所述请求是最后一个客户端请求且所述传感器处于上电状态的指令； 用于启动传感器断电定时器的指令； 用于确定所述传感器断电定时器是否已期满的指令；以及用于在所述断电定时器期满时将所述传感器断电的指令。
22.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括 用于确定所述传感器客户端提供了启动数据请求的指令；用于确定所述传感器是否处于断电状态且如果所述传感器处于断电状态则将所述传感器上电的指令；用于确定所述传感器客户端是针对所述传感器的首个传感器客户端的指令； 用于更新传感器操作模式的指令；以及用于将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率的指令。
23.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括 用于确定所述传感器客户端提供了停止数据请求的指令；以及用于确定所述传感器客户端不是与所述传感器相关联的最后一个客户端并且将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率的指令。
24.如权利要求17所述的非瞬态计算机可读介质，其特征在于，还包括 用于确定所述传感器客户端提供了停止数据请求的指令；用于确定所述传感器客户端是与所述传感器相关联的最后一个客户端的指令；用于更新传感器操作模块的指令；用于启动传感器“断电”定时器的指令；以及用于当所述传感器“断电”定时器期满时将所述传感器断电的指令。
25.一种用于管理移动设备内的多个传感器的功耗的设备，包括 用于接收来自传感器客户端的关于传感器的请求的装置；用于确定所述传感器客户端是否请求了注册/撤销注册的装置； 用于基于所述注册/撤销注册请求控制所述传感器的供电和操作模式以便降低所述传感器的功耗的装置；用于确定所述传感器客户端是否提供了对来自所述传感器的数据的启动/停止请求的装置；以及用于基于所述对数据的启动/停止请求来控制提供给所述传感器的功率、设备/驱动器配置、以及所述传感器的操作模式以便降低所述传感器的功耗的装置。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，还包括用于确定所述请求包括注册或撤销注册请求的装置；以及用于更新客户端数据库并执行所述传感器的注册或撤销注册的装置。
27.如权利要求沈所述的设备，其特征在于，还包括用于查明已执行了注册的装置；用于确定所述传感器是否处于断电状态的装置；以及用于确定所述传感器是否应上电且若应上电则将所述传感器上电的装置。
28.如权利要求沈所述的设备，其特征在于，还包括 用于查明已执行了撤销注册的装置；用于将传感器数据采样速率更新为能够支持现有客户端的最低速率的装置； 用于更新传感器参数以支持现有客户端的装置； 用于更新传感器操作模式的装置；以及用于在所述请求是最后一个客户端请求时将所述传感器断电的装置。
29.如权利要求观所述的设备，其特征在于，还包括查明所述请求是最后一个客户端请求且所述传感器处于上电状态； 启动传感器断电定时器； 确定所述传感器断电定时器是否已期满；以及在所述断电定时器期满时将所述传感器断电。
30.如权利要求25所述的设备，其特征在于，还包括 用于确定所述传感器客户端提供了启动数据请求的装置；用于确定所述传感器是否处于断电状态且如果所述传感器处于断电状态则将所述传感器上电的装置；用于确定所述传感器客户端是针对所述传感器的首个传感器客户端的装置； 用于更新传感器操作模式的装置；以及用于将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率的装置。
31.如权利要求25所述的设备，其特征在于，还包括 用于确定所述传感器客户端提供了停止数据请求的装置；以及用于确定所述传感器客户端不是与所述传感器相关联的最后一个客户端并且将传感器采样频率更新为支持现有客户端的最低频率的装置。
32.如权利要求25所述的设备，其特征在于，还包括 用于确定所述传感器客户端提供了停止数据请求的装置；用于确定所述传感器客户端是与所述传感器相关联的最后一个客户端的装置；用于更新传感器操作模块的装置；用于启动传感器“断电”定时器的装置；以及用于当所述传感器“断电”定时器期满时将所述传感器断电的装置。
全文摘要
提供了用于管理移动设备内的多个传感器的功耗的装置和方法。一种方法可包括接收来自传感器客户端的关于传感器的请求；确定传感器客户端是否请求了注册/撤销注册；基于注册/撤销注册请求控制传感器的供电和操作模式以降低传感器的功耗；确定传感器客户端是否提供了对来自该传感器的数据的启动/停止请求；以及基于对数据的启动/停止请求来控制提供给该传感器的功率、设备/驱动器配置、以及该传感器的操作模式以便降低该传感器的功耗。一种装置可包括处理器、耦合到处理器的电源、耦合到电源的传感器、以及耦合到处理器的存储器，其中该存储器包括用于使处理器执行前述方法的指令。
文档编号H04W52/02GK102450062SQ201080023843
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者A·N·德赛, L·希恩布拉特, R·W·袁 申请人:高通股份有限公司