专利名称：用于避免通信装置中的峰值温度的方法
技术领域：
本发明一般涉及避免通信装置中的峰值温度的方法，尤其涉及在通信装置传输数据时调节通信装置的温度升高率。
背景技术：
如今，依赖无线通信的用户日益增加。这种依赖包括使用笔记本计算机(laptop computer)的无线通信。这些笔记本计算机能够使用无线PC卡(例如调制解调器)发送和接收数据(例如文件和其它附件)。
用来传送和接收数据的卡被设置在笔记本计算机内部。在笔记本计算机内部的PC卡的定位导致当使用PC卡而产生热量时PC卡缺乏有效的方式来驱散热量。现在参看
图1A，图1A是示意图100，它显示出PC卡正在传输数据时流逝的时间和笔记本计算机温度之间的关系。如热量曲线102所示，它说明了PC卡204的温度增长率，当PC卡持续传输数据时，PC卡和笔记本计算机的温度呈渐进增加。正如用户及本领域技术人员所知晓的，这将对笔记本计算机和PC卡造成严重的损坏。更严重地是，当用户操纵笔记本计算机时，由于PC卡和笔记本计算机的高温，也会对用户造成严重的伤害。
过去用来限制PC卡和笔记本计算机的温度升高的措施包括当温度升高超过特定值时关闭PC卡。然而，当PC卡被关闭且数据传输停止时，却没有给用户任何警告。这样是令人讨厌的，因为当数据不再被传输时，没有给用户机会做好准备。
用来最小化温度升高量的另一方法是使用如图1B所示的散热器。图1B示出了具有PC卡106的笔记本计算机104，PC卡上带有现有技术的散热器(heat sink)108。参看图1B所示，PC卡106中仅有一部分被散热器108冷却。本领域技术人员应当理解，散热器108不能高效地冷却整个PC卡106。这样，PC卡106和笔记本计算机104将经历温度的渐进式升高，正如图1A所示的热量曲线102所说明的。
而且，散热器108对于笔记本计算机104和PC卡106结构来说没有效果，因为散热器108不能通过传导强制气流来驱散热量。还有，如从图1B能够看到的，散热器从笔记本计算机104中突出。由于散热器108从笔记本计算机104中突出，所以散热器108容易损坏。另外，如果用户突然敲击散热器108，散热器还可能折断。
因此，需要提供一种用来在PC卡传输数据时限制PC卡和计算机的温度升高率的方法。该新方法可以降低PC卡和计算机的温度升高，以使对PC卡和计算机造成损害的可能性最小化。更重要地，该新方法可使对操纵具有正在传输数据的PC卡的计算机的用户造成伤害的可能性降至最小。
发明内容
通过提供一种用来限制PC卡和计算机的温度升高的方法，本发明满足了上述需要。该新方法使对计算机和PC卡造成损坏的可能性以及对操纵计算机的用户的潜在伤害的可能性降至最小。
在本发明的一个实施例中，披露了一种用于降低数据的速率设定值(rate set)的方法，其中根据通信装置的温度来确定数据的速率设定值。该方法包括在通信装置将数据传输给第二通信装置时监控通信装置的温度。该方法还包括当通信装置的温度超过可接受的温度时降低数据的速率设定值。通过在数据传输期间减少辐射输出功率或减少用于数据传输的允许时间量来降低数据的速率设定值。
在本发明的另一实施例中，披露了一种用于通信装置的速率设定值调速器(rate set throttler)。当通信装置传输数据给第二通信装置时，该速率设定值调速器降低用于通信装置的数据速率设定值。当通信装置的温度超过可接受的限度时，速率设定值调速器降低速率设定值。该速率设定值调速器包括温度监控器和调速器。当通信装置传输数据时，温度监控器监控通信装置的温度。当温度监控器确定通信装置的温度超过可接受的限度时，调速器降低正在传输的数据的速率设定值。在一个实施例中，在通信装置正在传输数据时，该调速器通过减少通信装置消耗的功率量来降低速率设定值。在另一个实施例中，当通信装置正在传输数据时，该调速器通过减少通信装置的使用时间量来降低速率设定值。
在本发明的再一实施例中，披露了一种用于调节以一定速率设定值与第二通信装置进行通信的通信装置的温度升高率的方法。该方法包括在通信期间确定通信装置的温度。如果通信装置的温度超过可接受的温度，则降低通信装置的速率设定值，以调节通信装置的温度升高率。当通信装置与第二通信装置通信时，使用通信装置的输出功率或使用的时间量来调节通信装置的温度升高率。
正如所认识到的，本发明提供了用于调节PC卡和使用PC卡的计算机的温度升高率的方法。本发明监控PC卡的温度，以使PC卡和使用PC卡的计算机的损坏可能性最小化。并且，因PC卡和计算机的峰值温度而对用户造成伤害的可能性也被最小化。
附图简要说明通过结合附图阅读本说明书，本发明的许多优点对于本领域技术人员来说是显而易见的，在附图中，相同的参考标号被用于相同的部件，其中图1A是现有技术示意图100，示出了PC卡传输数据时，流逝的时间和计算机的温度之间的关系。
图1B示出具有PC卡的计算机的示意图，PC卡上带有现有技术散热器。
图2示出根据本发明的一个实施例的具有PC卡的计算机的示意图，其中计算机正在使用PC卡与网络通信。
图3A示出根据本发明的一个实施例的降低正在通过图2所示的PC卡传输的数据的速率设定值的方法。
图3B示出根据本发明的一个实施例的用于降低数据的速率设定值以降低图2所示的PC卡的温度升高率的另一方法。
图4示出根据本发明的一个实施例的表示图2所示的PC卡的温度升高率的热量曲线。
图5示出根据本发明的一个实施例的表示图2所示的PC卡的示意图。
图6示出根据本发明的一个实施例的用于降低图2所示的PC卡的温度升高率的方法。
本发明的详细描述本发明提供了一种用于降低使用PC卡传送的数据的速率设定值(rateset)以降低PC卡的温度升高的方法。PC卡的温度升高率被降低以避免PC卡的峰值温度。总的来说，本发明涉及当PC卡传输数据时限制计算机和位于计算机内的PC卡的温度升高率。以下将参看附图作进一步的描述，PC卡是无线的，并以特定速度(称之为速率设定值)传输数据。当PC卡传输数据时，PC卡和计算机的温度以一温度升高率升高。为了限制PC卡和计算机的温度升高，本发明降低了正在被传输的数据的速率设定值。
速率设定值涉及数据被从PC卡传输到第二通信装置的速率。根据本发明的一个实施例，该速率设定值是14.4千比特/秒级(kilobits/sec.class)或9.6千比特/秒级。还应当注意，根据本发明的一个实施例，该速率设定值还可被减半以减少数据在PC卡和第二通信装置之间的传输速率。
当数据在PC卡和第二通信装置之间以一速率设定值传输时，消耗了最大的输出功率以允许数据的传输。正如将参见附图进行更详细的讨论的，根据一个实施例，本发明通过降低用来传输数据的消耗功率来降低速率设定值。同样，正如将参见附图进行进一步的讨论的，根据另一实施例，本发明通过减少用来传输数据的时间来降低速率设定值。
现在参看附图，尤其参看图2，图2示出了与网络201进行通信的具有PC卡204的计算机202。计算机202可以是包含处理器和存储器的任何计算装置。网络201可以是任何装置或系统，该装置或系统是主通信载体，其便于与连接至主载体的主机进行通信。计算机202使用PC卡204如方向箭头“A”所指示与网络201进行无线通信。PC卡204可以是允许计算机202和第二通信装置(例如网络201)之间的无线通信的任何类型的外围设备(例如无线调制解调器)。在本发明的一个实施例中，PC卡204是可从加拿大不列颠哥伦比亚省里士满社区的Sierra Wireless得到的AirCardTM。当PC卡204传输数据给网络201时，根据PC卡204和计算机202的温度来降低数据的速率设定值，如图3A所示。
图3A示出了根据本发明的一个实施例的降低通过PC卡204传输的数据的速率设定值。在本实施例中，PC卡204使用半速率CDMA来传输数据。用于PC卡204所使用的速率设定值的速率等级(rate class)可以是任何适合的速率等级，例如14.4千比特/秒级或9.6千比特/秒级，如上所述。
在关于图3A所示的方法中，使用PC卡204传输数据的使用的时间量被减少。通常，数据在如数据传输203所示的正常时间间隔T期间被传输。正常时间间隔T是传输半帧数据所必需的时间。在本发明的一个实施例中，正常时间间隔T是约20毫秒到约40毫秒之间。另外，随着数据的传输，在数据传输203期间，PC卡204通�：姆训粝墓β蔖。在本发明的一个实施例中，当传输数据时被PC卡耗费掉的消耗功率P通常在约3瓦特和约4瓦特之间。
如上所述，当PC卡204在数据传输203期间传输数据时，在时间间隔T内使用消耗功率P，PC卡的温度升高。根据本发明的一个实施例，PC卡的正常操作范围是从约-45摄氏度到约70摄氏度之间。使用温度监控器205来监控PC卡204的温度，正如将参考图5所进一步详细描述的。
为了降低温度升高率，传输数据的时间间隔T被减少一半。例如，不是以消耗功率P和时间间隔T来传输数据，而是以消耗功率P在1/2T时间间隔内传输数据，如数据传输208a和208b所示。因此，在时间间隔T期间，以一半的时间或1/2T传输数据。在剩余的1/2T期间，PC卡204不传输数据，以降低温度升高率。在时间间隔T的末端，以1/2T再次传输数据。在本发明的一个实施例中，当PC卡204达到约68摄氏度和约70摄氏度之间的温度时，时间间隔T将被减少到时间间隔1/2T。应当注意，当温度监控器205检测到温度增加至约71摄氏度和约72摄氏度之间时，时间间隔1/2T被再次减少一半。当温度间隔1/2T被再次减少时，在时间间隔1/4T内传输数据。用于数据传输的时间间隔被继续减半，以使用于数据传输的下一时间间隔将是1/8T。时间间隔将被减少，直到PC卡204达到在约75摄氏度和约76摄氏度之间的温度，这时，数据传输将停止，直到PC卡204足够凉，以避免约78摄氏度的峰值温度。除了降低数据传输的时间间隔外，用于数据传输的消耗功率P还可被减少，以降低PC卡204的温度升高率，如图3B所示。应当注意，在切换点，滞后作用应用在约2摄氏度的范围内，以防止围绕一个速率设定值的振荡。
图3B是根据本发明的一个实施例的用于降低数据速率设定值以降低PC卡204的温度升高率的另一方法。如上所述，当PC卡204在数据传输203期间传输数据时，PC卡204耗费了消耗功率P。然而，当PC卡的温度达到约68摄氏度和约70摄氏度之间的温度时，消耗功率P被减半，如数据传输210所示。因此，在数据传输210期间，消耗功率P被减少至1/2P，以减少PC卡204的温度升高率。应当注意，当温度监控器205检测到温度增加至约71摄氏度和约72摄氏度之间时，消耗功率P被再次减少一半降至1/4P。当PC卡204达到约75摄氏度和约76摄氏度之间的温度时，消耗功率P被减半，此时，数据传输被停止，直到PC卡204冷却，以避免峰值温度。
现在参看图4，图4示出根据本发明的一个实施例的用于图2所示的PC卡204的热量曲线214。图4中还包括了引用自图1A和现有技术的热量曲线102。应当注意，笔记本计算机温度轴和流逝的时间的交点是笔记本计算机的内部环境温度，在一个实施例中，其是图2所示的笔记本计算机202的正常操作温度。热量曲线214表示当PC卡204传输数据给网络201时PC卡204的温度升高率。降低点214a和214b表示使用以上描述的技术降低传输给网络201的速率设定值的点。因此，当PC卡204达到约68摄氏度和约70摄氏度之间的温度时，降低数据传输以降低PC卡204的温度升高率，如降低点214a所示。参看图4，一旦输出功率P或时间间隔T被降低，热量曲线214的斜率或坡度将会减小。热量曲线214的坡度的减小反应了PC卡204的温度升高率的降低。当PC卡204的温度达到在约71摄氏度和约72摄氏度之间的温度时，输出功率P或时间间隔T被再次降低，以减少温度升高率，如降低点214b所示。
现在参看图5，图5示出了图2所示的PC卡204。参看图5，PC卡204得到输入，并基于给网络201的输入来传输输出，或数据。在该实施例中，PC卡204包括温度监控器205和调速器207。当PC卡204传输数据时，温度监控器205监控PC卡204的温度。温度监控器205可以是任何适于监控PC卡的温度的装置，例如，热敏电阻、二极管等。
PC卡204还包括调速器207。当温度监控器205检测到PC卡204已经超过上述温度时，调速器207使用以上描述的方法调节数据的速率设定值。应当注意，在本发明的一个可选实施例中，调速器207还可通过增加当传输数据时所使用的输出功率P和增加数据传输的时间期间T来调节数据的速率设定值。本领域技术人员将理解，调速器207除了在PC卡204上外，还可以位于计算机202内的任何物理位置上。
现在参看图6，图6示出了根据本发明的一个实施例的用于降低图2所示的PC卡204的温度升高率的方法300。开始，方法300在操作302确定数据是否正在被传输。如果方法300确定数据正在被传输，接着执行操作304。在操作304，数据被从PC卡传送到第二通信装置。例如，参考图2，在操作302确定数据将被传输时，在操作304，计算机202传输数据给网络201。计算机202使用PC卡204传输数据给网络201。当PC卡204传输数据时，在操作306，监控PC卡204的温度。
在操作306中，当PC卡传输数据给第二通信装置时，温度监控器监控PC卡的温度。回到例子和图5，PC卡204包括温度监控器205。当PC卡204传输数据时，温度监控器205监控PC卡204的温度。当温度监控器205监控PC卡204的温度时，在操作308，温度监控器205确定PC卡204的温度是否太高。
在方法300的操作308，温度监控器确定PC卡是否超过预定温度。在本发明的一个实施例中，该预定温度在约68摄氏度和约70摄氏度之间。如果方法300确定PC卡的温度超过预定温度，在操作310，降低速率设定值。如上所述，通过减小PC卡使用的消耗功率或数据传输使用的时间间隔来降低速率设定值。
回到例子和图3A，当PC卡204传输数据给网络201时，温度监控器205确定PC卡204的温度已经超过68摄氏度。这样，如图3A所示，数据传输203期间的时间间隔T被减少至数据传输208a所示时间间隔1/2T。因此，如图4所示，PC卡204的温度升高率在降低点214a减少。一旦操作310完成，操作302被再次执行。如果方法300确定没有更多的数据要传输，方法300结束。回到例子，一旦在操作310降低速率设定值，则方法300确定没有其它数据可用于传输。
本发明现在允许用户使用无线调制解调器传送数据，同时避免可能损坏无线调制解调器并伤害用户的峰值温度。当温度监控器确定PC卡已经达到预定温度时，正在传输的数据的速率设定值被降低以降低PC卡的温度升高率。因此，使用PC卡计算机和PC卡的潜在损坏被最小化。更重要地，由于升高的温度对用户的潜在伤害也被最小化。
上述实施本发明的示意性方式不是限定性的。显然，对于本领域技术人员而言，可以对其作出更改，而不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围。
权利要求
1.一种用来降低数据速率设定值的方法，其中通过通信装置的温度来确定数据的速率设定值，所述方法包括当所述通信装置传输所述数据给第二通信装置时，监控所述通信装置的温度；以及当所述通信装置的温度超过一可接受的温度时，降低所述数据的速率设定值。
2.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述可接受的温度在从约-45摄氏度至约70摄氏度的范围内。
3.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述速率设定值是14.4千比特/秒。
4.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述速率设定值是9.6千比特/秒。
5.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述降低所述速率设定值的操作还包括将所述速率设定值的工作周期减少一半。
6.根据权利要求5所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述工作周期是以所述速率设定值传输所述数据给所述第二通信装置所使用的时间量。
7.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中降低所述速率设定值的操作还包括将所述速率设定值的输出功率减少一半。
8.根据权利要求7所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述输出功率是当所述通信装置传输数据给所述第二通信装置时所使用的功率量。
9.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述通信装置是无线调制解调器。
10.根据权利要求9所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中使用码分多址(CDMA)来完成所述无线调制解调器的无线通信。
11.根据权利要求10所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中使用时分多址(TDMA)来完成所述无线调制解调器的无线通信。
12.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，所述方法还包括当所述速率设定值被降低时，维持所述通信装置和所述第二通信装置之间的连续通信。
13.根据权利要求1所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中使用温度监控器监控所述温度。
14.根据权利要求13所述的用来降低数据速率设定值的方法，其中所述温度监控器是热敏电阻。
15.一种用于通信装置的速率设定值调速器，其中，当所述通信装置与第二通信装置通信时，所述速率设定值调速器根据所述通信装置的温度来降低用于所述通信装置的速率设定值，所述速率设定值调速器包括温度监控器，当所述通信装置传输数据时，所述温度监控器用来监控所述通信装置的温度；以及调速器，当所述温度监控器确定所述通信装置的温度超过一可接受限度时，所述调速器用来调节正在传输的数据的速率设定值。
16.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述温度监控器是热敏电阻。
17.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述调速器通过将所述速率设定值的工作周期减少一半来调节所述数据的速率设定值。
18.根据权利要求17所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述工作周期是以所述速率设定值传输所述数据给所述第二通信装置时所使用的时间量。
19.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述调速器通过将所述速率设定值的输出功率减少一半来调节所述数据的速率设定值。
20.根据权利要求19所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述输出功率是当数据被以所述速率设定值传输给所述第二通信装置时所使用的功率量。
21.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述通信装置的温度的可接受限度在从约-45摄氏度至约70摄氏度之间的范围内。
22.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述通信装置是无线调制解调器。
23.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中当所述调速器调节所述数据的速率设定值时，所述无线调制解调器和所述第二通信装置之间的通信不被中断。
24.根据权利要求15所述的用于通信装置的速率设定值调速器，其中所述调速器降低所述通信装置的温度升高率。
25.一种用来在通信装置与第二通信装置通信时调节所述通信装置的温度升高率的方法，所述通信装置以一速率设定值与所述第二通信装置通信，所述方法包括当所述通信装置与所述第二通信装置通信时，确定所述通信装置的温度；以及在所述通信期间，如果所述通信装置的温度超过一可接受的温度，则降低所述通信装置的速率设定值。
26.根据权利要求25所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述可接受的温度在约-45摄氏度到约70摄氏度的范围内。
27.根据权利要求25所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，所述方法包括当所述速率设定值被降低时，保持所述通信装置和所述第二通信装置之间的通信。
28.根据权利要求25所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中降低所述速率设定值的所述操作还包括将所述速率设定值的工作周期减少一半。
29.根据权利要求28所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述工作周期是所述通信装置以所述速率设定值传输数据给所述第二通信装置时所使用的时间量。
30.根据权利要求29所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述时间量在约20毫秒至约40毫秒之间的范围内。
31.根据权利要求25所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中降低所述速率设定值的操作还包括将所述速率设定值的输出功率减少一半。
32.根据权利要求31所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述输出功率是当所述通信装置以所述速率设定值传输数据给所述第二通信装置时所消耗的功率量。
33.根据权利要求32所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述输出功率在约3瓦特至约4瓦特的范围内。
34.根据权利要求25所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述通信装置是无线的。
35.根据权利要求34所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中使用码分多址(CDMA)来完成所述无线通信装置的无线通信。
36.根据权利要求34所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中使用时分多址(TDMA)来完成所述无线通信装置的无线通信。
37.根据权利要求25所述的用来调节所述通信装置的温度升高率的方法，其中所述温度升高率是所述通信装置的温度升高的比率。
全文摘要
本发明提供了一种用来在通信装置传输数据时调节该通信装置的温度升高率的方法。该通信装置以一速率设定值传输数据给第二通信装置。该方法包括当通信装置传输数据给第二通信装置时监控通信装置的温度。当通信装置的温度超过一可接受温度时，为了减少通信装置的温度升高率以避免峰值温度，数据的速率设定值被降低。在数据传输期间一段时间内，该通信消耗了一定量的输出功率。通过减少通信装置传输数据给第二通信装置时使用的输出功率或使用的时间长度，降低了速率设定值。
文档编号G01K7/42GK1491487SQ02805122
公开日2004年4月21日 申请日期2002年1月30日 优先权日2001年2月16日
发明者理查德·拉劳, 卡尔·翁, 理查德 拉劳, 翁 申请人:施克莱无线公司
专业数控铣床产品供应商
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