本發(fā)明涉及一種電子設備以及相關方法，更具體地，涉及一種電子設備以及在電子設備上分配功率的方法。

背景技術：

便攜式計算機或者電子設備使用量的增加使得對電池電源的依賴增強。如手機、個人數(shù)字助理(PDA)、智能手機、平板電腦、電郵設備、音頻播放器、視頻播放器等之類的設備通常是具有很多功能和子系統(tǒng)的復雜設備。典型地，一個電池用于提供全部的設備供電的需求。

一些設備，例如，便攜式電子設備，允許電源管理。因此，可以指示便攜式計算機在一段時間未使用后何時將進入低功耗模式。低功耗模式可以包括待機、休眠等等。其他管理電源的方法可以包括控制如顯示屏、存儲單元等之類的子系統(tǒng)，以及根據(jù)設備中運行的硬件或者軟件做出的決定，或者根據(jù)設備的使用者做出的決定，使得這些子系統(tǒng)處于更高或者更低的功耗模式。然而，由于電池電源對于便攜式電子設備是如此重要，因此需要對電池電源提供更多的控制和靈活性。

技術實現(xiàn)要素：

下面的實施例參照附圖給出了詳細的說明。

本發(fā)明提供了一種電子設備，包括：多個子系統(tǒng)；給多個子系統(tǒng)供電的電池；以及處理單元，用于給每個子系統(tǒng)從電池分配一個虛擬電池，其中每個虛擬電池具有來自電池的確定功率預算。

本發(fā)明還提供了在電子設備上分配功率的方法。電子設備包括處理單元、多個子系統(tǒng)和電池，方法包括監(jiān)控每個子系統(tǒng)的用電量；以及為每個子系統(tǒng)從電池中分配虛擬電池，其中每個虛擬電池具有來自電池的確定功率預算。

本發(fā)明還提供一種在具有處理單元、電池和顯示單元的電子設備上 分配功率的方法，電子設備能夠運行多個應用，方法包括從電池中分別給應用分配多個虛擬電池，其中通過電子設備使每個虛擬電池具有來自電池的單獨功率預算。

本發(fā)明通過以上方案對電池電源提供更多的控制和靈活性。

附圖說明

通過閱讀隨后的詳細描述和例子，參考附圖，將能更充分地理解本發(fā)明，其中：

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設備的框圖；

圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬電池分區(qū)結構的示意圖；

圖2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬電池設置和映射到子系統(tǒng)的示意圖；

圖3是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設備的子系統(tǒng)的虛擬電池圖標的示意圖；

圖4A是圖示不同子系統(tǒng)的現(xiàn)有用電量的示意圖；

圖4B是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的不同子系統(tǒng)的用電量的示意圖；

圖5A是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的在各種情況下不同的應用和子系統(tǒng)的估算使用時間的示意圖；

圖5B是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的在一天中的各種情況下不同的應用和子系統(tǒng)的使用量的示意圖；

圖5C-5E是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的不同應用的不同虛擬電池圖標的示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的在電子設備上分配功率的方法的流程圖。

具體實施方式

為了說明本發(fā)明的一般原理進行了下面的描述，并且不應該認為該描述具有限制意義。本發(fā)明的范圍最好是參考所附權利要求來確定。

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設備的框圖。電子設備100包括處理單元110、存儲單元120、傳感器160、顯示單元170、計時單元175、電池模塊180、和電源管理單元190。在一個實施例中，處理單元 110可以包括一個或者多個在電源管理單元190、存儲單元120以及電子設備100的子系統(tǒng)之間進行通信的處理器(和/或微控制器(MCU))。存儲單元120可以包括易失存儲器(例如SRAM)122和非易失存儲器124。存儲單元120可以用作處理單元110的主存儲器，來執(zhí)行軟件例程和其他可選性存儲功能。非易失存儲器124能夠在無電源的情況下保存指令和數(shù)據(jù)，并且可以存儲以計算機可讀程序指令的形式控制電子設備100的軟件例程以及應用。非易失存儲器124還可以包括用戶界面程序，該程序給電子設備100提供功能，并且可以在顯示單元170(可以是觸摸屏)上輸出圖形用戶界面。

傳感器160可以包括加速計162、陀螺儀164和磁力計166，它們通過外圍接口(未示出)與處理單元110耦合?？梢酝ㄟ^使用傳感器160來實施電子設備100的計步器子系統(tǒng)。

在一個實施例中，顯示單元170可以是觸摸屏。顯示單元170可以通過使用現(xiàn)在已知的或者未來開發(fā)的多個觸摸感應技術的任何技術檢測其接觸和任何運動或者間斷(break)，所述技術包括但是不限于電容式、電阻式、紅外線、和表面聲波技術，以及其他接近傳感器陣列或者其他用于確定一個或者多個與顯示單元170接觸的點的元件。本領域的技術人員會理解，上述外圍接口的實施方式是公知的，因此這里將不再詳述。

計時單元175可以用作電子設備100的內部計時設備。計時單元175可以保持一天的時間跟蹤，并且可以使得該數(shù)據(jù)可應用于處理單元100執(zhí)行的軟件例程上。例如，電子設備100的監(jiān)視子系統(tǒng)可以從計時單元175中獲取時間信息，以便時間和日期可以顯示在顯示單元170上。

電池模塊180給電子設備100的各種元件供電。例如，電池模塊180包括一個或者多個電池，如鋰聚合物(Li-Poly)電池、鋰離子(Li-Ion)電池、鎳氫(NiMH)電池或者鎳鎘(NiCad)電池。可選地，電池模塊180包括一個或者多個一次性電池，如鋅碳電池。電池模塊180中的電池具有存儲電荷的能力用于給電子設備100供電，與這里概述的虛擬電池截然相反，所述虛擬電池是配置在電子設備100上的邏輯結構。盡管關于電池主要對電池模塊180進行了描述，但所述電池模塊還可以包括任何其他合適類型的能量供應裝置，例如電容和/或電容和電池的任何適當 組合。

在此實施例中，虛擬電池是電子設備上的邏輯結構，該邏輯結構給確定的一組應用供電，并且具有來自設備100上的一個或者多個物理電池的確定功率預算。處理單元110運行虛擬電池管理軟件，所述軟件預存儲在非易失存儲器124內，并且用于維護用于電子設備100的子系統(tǒng)的功率預算信息。例如，虛擬電池管理軟件可以監(jiān)控電子設備100的每個子系統(tǒng)的用電量，并且給每個子系統(tǒng)的虛擬電池分配功率預算。

電源管理單元190用于由虛擬電池管理軟件基于每個子系統(tǒng)的虛擬電池的剩余電量，來控制子系統(tǒng)的用電量。

電子設備100可以是如智能手機或者平板電腦之類的便攜式設備?？蛇x地，電子設備100可以是如智能手表或者智能腕套之類的可佩帶設備，并且電子設備100可以進一步包括皮帶、腕套、或者手鐲(圖1中未示出)?？蛇x地，電子設備100可以是一副智能眼鏡，并且電子設備100可以進一步包括眼鏡架和光學鏡片(圖1中未示出)。可選地，電子設備100可以是帶有平視顯示器(HUD)的眼鏡。值得注意的是電子設備100可以是可佩帶配件的各種變形，并且本發(fā)明不限于上述可佩帶設備。例如，電子設備100可佩帶于使用者的手腕、上臂、和/或腿上，或者可以附屬到使用者的服裝上，并且在一些實施例中可以具有手表、可穿戴式顯示器、便攜式媒體播放器、和/或手機的功能。

圖2A是根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬電池分區(qū)結構的示意圖。圖2B是根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬電池設置和映射到子系統(tǒng)的示意圖。虛擬電池分區(qū)結構200可以包括硬件子系統(tǒng)210、虛擬電池管理軟件220、電源管理單元230、和電池模塊240。硬件子系統(tǒng)210可以包括子系統(tǒng)210-1、210-2…..直到210-N。虛擬電池管理軟件220用于確定每個子系統(tǒng)的功率預算分配，電源管理單元230可以基于由虛擬電池管理軟件220確定的分配功率預算，來管理每個子系統(tǒng)的電源控制。例如，虛擬電池管理軟件220可以從電源管理單元230和硬件子系統(tǒng)210中獲取功率消耗信息。之后，虛擬電池管理軟件220可以基于功率消耗信息，估算每個虛擬電池和物理電池的剩余電池電平，并且發(fā)送每個虛擬電池的估算剩余電池電平到電源管理單元230，以便電源管理單元230可以更新每個子系統(tǒng)的 分配功率預算的信息。

參考圖2B，硬件子系統(tǒng)210可以包括應用子系統(tǒng)、連接子系統(tǒng)、監(jiān)視子系統(tǒng)、待機子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、和/或數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)等等。值得注意的是，本發(fā)明不限于前述類型的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)的分類可以根據(jù)實際情況進行確定。虛擬電池管理軟件220可以確定預定子系統(tǒng)的數(shù)目，并且然后建立子系統(tǒng)虛擬電池的分區(qū)。例如，電池模塊240中的物理電池可以設置為虛擬電池240-1、240-2……直到240-N。虛擬電池240-1可以映射到子系統(tǒng)210-1，虛擬電池240-2可以映射到子系統(tǒng)210-2，……依此類推，直到虛擬電池240-N映射到子系統(tǒng)210-N。

在一個實施例中，子系統(tǒng)的分類可以通過應用使用和/或硬件使用來進行確定。可選地，處理單元110執(zhí)行的應用或者軟件程序可以跨越(span)不同的子系統(tǒng)。特別地，子系統(tǒng)的配置以及虛擬電池的容量可以基于電子設備100的使用和/或電子設備100的類型預先設置。例如，當電子設備100是例如智能手表、監(jiān)視子系統(tǒng)和計步器子系統(tǒng)之類的可佩帶設備時，所述設備主要受使用者關注。因此，虛擬電池管理軟件可以給監(jiān)視子系統(tǒng)和計步器系統(tǒng)分配更大的功率預算(也就是更高的虛擬電池容量)，從而保證監(jiān)視子系統(tǒng)和計步器子系統(tǒng)更長的使用時間。

每個子系統(tǒng)具有單獨的虛擬電池(也就是功率預算)和不同的日常使用(DoU)。每個子系統(tǒng)的虛擬電池相互獨立，并且每個子系統(tǒng)表現(xiàn)得像其具有它自己的電池。盡管子系統(tǒng)共享電池模塊180中的相同的電池，但是虛擬電池管理軟件可以為每個子系統(tǒng)分配單獨的虛擬電池。特別地，虛擬電池管理軟件可以給每個子系統(tǒng)分配不同的功率預算，并且基于來自電源管理單元190和子系統(tǒng)的反饋信息，估算每個虛擬電池中的剩余電池容量。

通常，應用子系統(tǒng)的功率預算要遠大于其他子系統(tǒng)的功率預算，因為與其他子系統(tǒng)相比，應用子系統(tǒng)的功率消耗是非常巨大的。然而，連接子系統(tǒng)和監(jiān)視子系統(tǒng)的持續(xù)性在一些情況下對于使用者而言是更重要的。例如，假設電子設備100是可佩帶設備，使用者可能想盡可能長時間地保持手表/時鐘功能或者計步器功能的運行，甚至是當耗盡應用子系統(tǒng)的虛擬電池時也是如此。可選地，每當使用者想打電話或者接收郵件 或者信息時，電子設備100都應該是準備好的。也就是，在這種情況下連接子系統(tǒng)應該盡可能長時間地運行。

圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的電子設備子系統(tǒng)的虛擬電池圖標的用戶界面示意圖。三個虛擬電池圖標310、320、和330顯示于用戶界面上，并且虛擬電池圖標310、320、和330分別與應用子系統(tǒng)、連接子系統(tǒng)和監(jiān)視子系統(tǒng)相關聯(lián)。在第一種情況下，當耗盡應用子系統(tǒng)的虛擬電池時，相應地應用子系統(tǒng)將被關閉。例如，當使用者大量使用電子設備100玩游戲(即在應用子系統(tǒng)上)時，應用子系統(tǒng)的虛擬電池可能很快地被耗盡。當應用子系統(tǒng)的虛擬電池的剩余電池電平小于預定閾值(例如30％)時，可以限制應用子系統(tǒng)的使用，就好像是電子設備100的整個物理電池幾乎耗盡一樣。例如，可以降低由應用子系統(tǒng)顯示的屏幕亮度，并且電子設備100在較短的閑置周期后可以進入待機模式。此外，當應用子系統(tǒng)虛擬電池的電池電平被耗盡時，關閉應用子系統(tǒng)。值得注意的是，其他子系統(tǒng)將不會受到應用子系統(tǒng)的影響，因為每個子系統(tǒng)具有它自己單獨的虛擬電池。

在第二種情況中，使用者可以手動調整每個虛擬電池的功率預算。例如，假設與連接子系統(tǒng)相關的虛擬電池的電池電平幾乎耗盡，且與應用子系統(tǒng)相關聯(lián)的虛擬電池的電池電平仍然很高時，使用者可以點擊與應用子系統(tǒng)相關聯(lián)的虛擬電池圖標210，并且滑動虛擬電池圖標210上的功率條(power bar)，來手動調整虛擬電池的功率預算。因為電子設備100中的物理電池的功率可以按預定比例(例如，應用子系統(tǒng)、連接子系統(tǒng)和監(jiān)視子系統(tǒng)的虛擬電池可以分別具有80％、10％和10％的物理電池的功率預算)分配至每個虛擬電池，并且具有較高電量的虛擬電池可以用于給其他具有較低電量的虛擬電池虛擬地(virtually)“充電”。因此，當使用者手動調整與應用子系統(tǒng)相關的虛擬電池圖標上的功率條至較低的電量時，在與應用子系統(tǒng)相關的虛擬電池上減少的電荷可以通過虛擬電池管理軟件和電源管理單元190進行重新分配，并且分配至其他虛擬電池，從而延長其他子系統(tǒng)的運行時間。

圖4A是圖示不同子系統(tǒng)的現(xiàn)有用電量的示意圖。圖4B是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的不同子系統(tǒng)的用電量的示意圖。圖4A展示了所有的子系 統(tǒng)可以共享現(xiàn)有電子設備的相同物理電池。一旦耗盡現(xiàn)有電子設備的物理電池，所有的子系統(tǒng)將同時(例如時間t2)被關閉。參考圖4B，通過為每個子系統(tǒng)設置虛擬電池，可以將功耗應用子系統(tǒng)的使用時間(例如，時間t2-t1)稍微減少，但是對使用者可能更重要的連接子系統(tǒng)和監(jiān)視子系統(tǒng)的使用時間可以分別延長至時間t3和t4。

圖5A是根據(jù)本發(fā)明實施例的示意圖，圖示在各種情況下不同的應用和子系統(tǒng)的估算使用時間。圖5B是根據(jù)本發(fā)明實施例的示意圖，圖示在一天中的各種情況下不同的應用和子系統(tǒng)的使用量。同時參考圖5A和圖5B，假設電子設備100是可佩帶設備，電子設備100的電池容量是有限的。當使用者是“輕度用戶”，使用者一天可以使用10分鐘的應用子系統(tǒng)，并且一天中會使用一個小時的傳感器(例如計步器)。這表明使用者不經常使用電子設備100，并且電子設備100可以較長時間地處于待機狀態(tài)(例如大于六天)。當使用者是“重度用戶”，使用者一天可以使用一個小時的應用子系統(tǒng)，并且這一天中總是接通傳感器(例如計步器)。這表明使用者更多地使用電子設備的應用子系統(tǒng)，并且對于重度用戶而言電子設備的功耗是非常大的，從而重度用戶的使用時間可能要短得多(例如，少于兩天)。如果只是在電子設備上運行監(jiān)視子系統(tǒng)，電子設備100就可以更長時間地(例如，多于10天)處于待機狀態(tài)。如果只是在電子設備100上運行一直開啟的應用(不間斷應用)，電子設備100的使用時間可以稍微長于重度用戶的電子設備使用時間(例如多于兩天)。

在另一個實施例中，電子設備100是智能手機，并且電子設備100具有三個子系統(tǒng)，例如，待機子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、和數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)。使用者想使用具有3天待機時間的智能手機用于通訊(即打電話)。假設使用者已經應用幾個數(shù)據(jù)鏈路交談了幾個小時，并且智能手機已經待機兩天，智能手機的電池的電量是小于20％的。為了實現(xiàn)3天待機時間的目標，本發(fā)明中不需要從現(xiàn)在開始一直禁用數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)。具體地，如果使用者開始頻繁使用數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)將被禁用兩個小時，從而可以節(jié)省電池的功率，以便可以實現(xiàn)用于通訊的3天待機時間的目標。然而，在常規(guī)的智能手機中，在上述的情況中數(shù)據(jù)鏈路子系統(tǒng)從現(xiàn)在開始將被禁用。盡管待機時間在常規(guī)智能手機中可以持續(xù)更 久，但因為數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)被禁用并且需要復雜的手動操作，這可能引起使用者的不便。

在另一個情況中，僅剩余20％的電子設備100的電池的電量，并且僅能給電子設備100充電10分鐘。假設電子設備100的電池的電量在10分鐘內可以從20％充電至70％。本發(fā)明中公開了給子系統(tǒng)的虛擬電池充電的兩種方案。例如，在第一種方案中，每個子系統(tǒng)在充電期間具有相同的優(yōu)先級，并且在電子設備100的充電期間與預定的功率預算比率成比例地給每個虛擬電池充電。在第二種方案中，每個子系統(tǒng)在充電期間具有不同的優(yōu)先級，并且可以首先給一些具有較高優(yōu)先級的子系統(tǒng)充電。例如，假設電子設備100是可佩帶設備，監(jiān)視子系統(tǒng)和計步器子系統(tǒng)可能比其他子系統(tǒng)更加重要。在這種情況下，可以首先給監(jiān)視子系統(tǒng)和計步器子系統(tǒng)充電，以便監(jiān)視子系統(tǒng)和計步器子系統(tǒng)可以運行較長時間。

圖5C-5E是圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的不同應用的不同虛擬電池圖標的示意圖。處理單元110可以給每個應用分配具有單獨預算的虛擬電池，應用例如手機應用、計步器應用和/或音樂播放器應用，其中每個虛擬電池可以具有來自電池的預定功率預算。可以不同時運行上述應用，但是每個應用可以具有它自己的虛擬電池。處理單元110監(jiān)控每個應用的用電量，并且更新每個虛擬電池的剩余電量。例如，如圖5C所示，當運行手機應用時，相關的用戶界面502目前顯示在顯示單元170上。手機應用的用戶界面502呈現(xiàn)虛擬電池圖標512，以指示用于手機應用的虛擬電池的剩余電量。同樣地，如圖5D所示，當運行計步器應用時，相關的用戶界面504目前顯示在顯示單元170上。計步器應用的用戶界面504呈現(xiàn)虛擬電池圖標514，以指示用于計步器應用的虛擬電池的剩余電量。同樣地，如圖5E所示，當運行音樂播放器應用時，相關的用戶界面506目前顯示在顯示單元170上。音樂播放器應用的用戶界面506包括虛擬電池圖標516以指示用于音樂播放器應用的虛擬電池的剩余電量。

鑒于上述內容，將來自電池的多個虛擬電池分別分配給應用，其中通過電子設備100使每個虛擬電池具有來自電池的單獨的功率預算。值得注意的是，每個應用具有單獨的用戶界面，并且當一個應用運行時，與該運行的應用相關的用戶界面在顯示單元上顯示單獨的電池圖標以指 示與該運行的應用相關的虛擬電池的剩余功率預算。還值得注意的是，虛擬電池是基于預定應用即通過軟件進行分配的，并且在前述的實施例中在每個預定應用運行期間可以應用各種硬件元件。處理單元110可以監(jiān)控每個運行的預定應用的用電量并且更新相關虛擬電池的狀態(tài)。

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的在電子設備上分配功率的方法的流程圖。在步驟S610中，例如通過圖1中的處理單元110監(jiān)控每個子系統(tǒng)的用電量。在步驟S620中，對于每個子系統(tǒng)而言例如通過圖1中的處理單元110從電池(例如電池模塊180)中分配虛擬電池。值得注意的是，每個虛擬電池具有來自電池的確定功率預算并且子系統(tǒng)的虛擬電池是相互獨立的。優(yōu)選地，當耗盡虛擬電池中的至少一個特定虛擬電池時，可以利用剩余虛擬電池之一來給至少一個特定虛擬電池充電。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種電子設備以及在電子設備中分配功率的方法。所述電子設備和方法能夠給電子設備中的子系統(tǒng)分配虛擬電池。當虛擬電池之一耗盡時，相關的子系統(tǒng)將被關閉并且其他子系統(tǒng)將不會受到影響。此外，具有足夠功率預算的虛擬電池可以用于給其他虛擬電池充電。

雖然已經通過舉例以及根據(jù)優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但應被理解為本發(fā)明并不限于所公開的實施例。相反，它旨在涵蓋對本領域的技術人員顯而易見的各種變形和類似設置。因此，所附權利要求的范圍應被給予最廣泛的解釋以便包括所有的這些變形和類似設置。