用于電子設備的可重配置傳感器單元制造技術

本發明專利技術的各個實施例涉及一種用于電子設備的可重配置傳感器單元。一種電子設備包括在其上具有至少一個導電跡線的印刷電路板(PCB)。片上系統(SoC)安裝在PCB上，并且電耦合至導電跡線。傳感器芯片按照與SoC間隔開的方式安裝在所述PCB上并且電耦合至導電跡線，從而使得傳感器芯片與SoC電耦合。傳感器芯片包括加速度計和/或陀螺儀、以及控制電路。控制電路配置為接收配置數據作為輸入，從加速度計和/或陀螺儀獲取數據。控制電路進一步配置為處理該數據，以便生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文；該處理通過使用根據配置數據而操作的處理技術來執行，并且輸出該上下文。

【技術實現步驟摘要】
優先權聲明本申請要求2015年2月26日提交的美國專利申請62/121,104號的優先權權益，其全部內容以引用的方式按照法律允許的最大程度全部并入本文。
本公開涉及傳感器領域，并且更具體地涉及一種用于電子設備的可重配置傳感器。
技術介紹
便捷式電子設備諸如智能手機、智能手表、其他可穿戴設備和平板計算機在當今世界越來越普遍。這些設備的特定功能取決于該設備了解該設備的取向或者該設備當前所處環境條件。例如，智能手機可以基于該智能手機的握持取向而將其用戶界面從縱向視圖旋轉到橫向視圖。再如，智能手表可以分別基于該智能手表的握持取向、或者基于該智能手表所處環境的光線，來啟動其顯示器或者調節其顯示器的亮度。這種便捷式電子設備也可以記錄用戶的身體活動。例如，智能手機或智能手表可以對用戶所走的步數進行計數。為了確定設備的取向或者設備所處環境的條件，采用傳感器，諸如加速度計和陀螺儀。通常，電子設備包括片上系統(SOC)，該片上系統(SOC)從傳感器接收原始數據，然后確定設備的取向或者環境條件。雖然該方法是有效的并且能夠使電子設備執行商業上期望的功能，但是SOC從傳感器不斷獲取數據可以導致功耗高于期望的功耗。降低功耗是對于這種電子設備的持續的商業期望。因此，期望有允許持續獲取傳感器數據而且降低功耗的硬件和技術。
技術實現思路
提供本概述是為了介紹對以下在詳細說明中進一步描述的概念的選擇。本概述不旨在識別所要求主題的關鍵或者本質特征，也不旨在用作幫助限制所要求主題的范圍。電子設備包括在其上具有至少一個導電跡線的印刷電路板(PCB)。片上系統(SoC)安裝在PCB上并且電耦合至導電跡線。傳感器芯片按照與SoC間隔開的方式安裝在PCB上并且電耦合至導電跡線，從而使得傳感器芯片與SoC電耦合。傳感器芯片包括加速度計和/或陀螺儀以及控制電路。控制電路配置為接收配置數據作為輸入并且從加速度計和/或陀螺儀獲取數據。控制電路也配置為：處理該數據，以便生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文(context)，該處理通過使用根據配置數據而操作的處理技術來執行，并且輸出上下文。電子設備可以包括至少一個附加傳感器，并且SoC可以配置為從該至少一個附加傳感器獲取附加數據。控制電路可以進一步配置為從SoC接收附加數據，并且在生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文時處理該數據和該附加數據。該至少一個附加傳感器選自由下列各項組成的組：氣壓計、磁力計、接近傳感器、麥克風、觸摸敏感顯示器和光傳感器。電子設備可以包括收發器，并且SoC可以配置為經由收發器從外部服務器接收更新的配置數據。控制電路可以配置為：處理該數據，以便通過使用根據更新的配置數據而操作的處理技術來執行該處理，來生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文。控制電路可以包括多個配置寄存器，配置數據作為輸入被接收到配置寄存器中。控制電路可以包括可編程邏輯器件，該可編程邏輯器件配置為通過使用根據來自多個配置寄存器的配置數據而操作的處理技術來執行該處理。另一方面涉及安裝在印刷電路板(PCB)上并且經由至少一個導
電跡線電耦合至安裝在PCB上的片上系統(SoC)的傳感器芯片。該傳感器芯片包括：加速度計和/或陀螺儀；控制電路配置為接收配置數據作為輸入，并且從加速度計和/或陀螺儀獲取數據，控制電路也配置為處理該數據，以便生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文，該處理通過使用根據配置數據而操作的處理技術來執行，并且輸出上下文。控制電路可以包括多個配置寄存器，配置數據作為輸入被接收到配置寄存器中。控制電路也可以包括可編程邏輯器件，該可編程邏輯器件配置為通過使用根據來自多個配置寄存器的配置數據而操作的處理技術來執行該處理。控制電路可以進一步配置為從SoC接收附加數據，并且在生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文時處理該數據和該附加數據。配置數據可以是處理技術的可變參數。可變參數可以是延遲和/或準確度和/或功耗。可變參數可以是數據的容許值的范圍和/或數據的獲取速率。另外，可變參數可以是由處理技術應用的數字濾波器的參數。在一些情況下，可變參數可以包括由處理技術第一模式和第二模式下使用的在相應的第一處理算法和第二處理算法，第二處理算法與第一處理算法相比不那么復雜，第二模式與第一模式相比是功耗更高的模式。電子設備的相對于其周圍環境的上下文可以是電子設備的相對于其用戶身體的位置。電子設備的相對于其周圍環境的上下文可以是電子設備在手勢方面的移動，該手勢指示電子設備的用戶正意圖查看該電子設備。電子設備的相對于其周圍環境的上下文可以是電子設備的用戶當前所采用的運動形式。配置數據可以是需要計算數據的哪個特征。數據的特征選自由下列各項組成的組：電子設備的平均加速度，電子設備的加速度的偏差，電子設備的轉動加速度，電子設備的線加速度，側傾、俯仰和偏轉的平均值，側傾、俯仰和偏轉的方差，數據
在給定時間段內的加速度峰值的數目，數據在給定時間段內的過零的數目，數據在給定時間段內的峰值，以及電子設備在不同時間點處的加速度大小。控制電路可以進一步配置為從外部服務器接收更新的配置數據，并且控制電路可以配置為處理該數據，以便通過使用根據更新的配置數據而操作的處理技術來執行該處理，來生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文。控制電路可以進一步配置為從SoC接收更新的配置數據，并且控制電路可以配置為處理該數據，以便通過使用根據更新的配置數據而操作的處理技術來執行該處理，來生成電子設備的相對于其周圍環境的上下文。附圖說明圖1是根據本公開的包括可重配置傳感器單元的電子設備的示意框圖；以及圖2是圖1的電子設備的控制電路的示意框圖。具體實施方式參照附圖做出本說明，在本說明中示出了示例實施例。然而，也可以使用許多不同的實施例，并且因此本說明不應該被解釋為限于此處所闡述的實施例。而是，提供這些實施例是為了使本公開充分。在整個說明中，類似的數字表示類似的元素。首先參照圖1，現在描述電子設備100。電子設備100可以是智能手機、平板計算機、智能手表或者其他可穿戴設備。電子設備100包括印刷電路板(PCB)，該PCB具有安裝在其上的多種部件。印刷在PCB 99上的導電跡線97用于將多種部件按照期望的方式電耦合在一起。在PCB 99上安裝有片上系統(SoC)116，該SoC 116包括耦合至圖形處理單元(GPU)119的中央處理單元(CPU)117。耦合至
SoC 116的有：收發器101，SoC 116可以經由該收發器101通過網絡與遠程服務器通信；以及觸摸敏感顯示器103，SoC 116可以經由該觸摸敏感顯示器103顯示輸出并且接收輸入。有多種傳感器耦合至SoC 116，包括：用于確定在電子設備100所處環境中的環境光的強度的光傳感器102、用于確定電子設備100的相對于地球的磁場的取向的磁強計104、用于確定在環境中的氣壓(并且由此確定電子設備100的海拔高度)的氣壓計106、用于檢測在環境中可聽見的噪聲的麥克風114、以及用于確定用戶相對于電子設備100的接近度的接近傳感器118。可配置傳感器單元107安裝在PCB 99上并且與SoC 116間隔開，并且通過導電跡線97耦合至SoC 116。可配置傳感器單元107包括耦本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子設備，包括：印刷電路板(PCB)，在其上具有至少一個導電跡線；片上系統(SoC)，安裝在所述PCB上，并且電耦合至所述至少一個導電跡線；傳感器芯片，按照與所述SoC間隔開的方式安裝在所述PCB上，并且電耦合至所述至少一個導電跡線，從而使得所述傳感器芯片與所述SoC電耦合；其中所述傳感器芯片包括：加速度計和/或陀螺儀；控制電路，配置為：接收配置數據作為輸入，從所述加速度計和/或所述陀螺儀獲取數據，處理所述數據，以便生成所述電子設備的相對于其周圍環境的上下文，所述處理通過使用根據所述配置數據而操作的處理技術來執行，以及輸出所述上下文。

【技術特征摘要】
2015.02.26 US 62/121,104;2015.06.24 US 14/749,1181.一種電子設備，包括：印刷電路板(PCB)，在其上具有至少一個導電跡線；片上系統(SoC)，安裝在所述PCB上，并且電耦合至所述至少一個導電跡線；傳感器芯片，按照與所述SoC間隔開的方式安裝在所述PCB上，并且電耦合至所述至少一個導電跡線，從而使得所述傳感器芯片與所述SoC電耦合；其中所述傳感器芯片包括：加速度計和/或陀螺儀；控制電路，配置為：接收配置數據作為輸入，從所述加速度計和/或所述陀螺儀獲取數據，處理所述數據，以便生成所述電子設備的相對于其周圍環境的上下文，所述處理通過使用根據所述配置數據而操作的處理技術來執行，以及輸出所述上下文。2.根據權利要求1所述的電子設備，進一步包括至少一個附加傳感器，其中所述SoC配置為從所述至少一個附加傳感器獲取附加數據，并且其中所述控制電路進一步配置為：從所述SoC接收所述附加數據，并且在生成所述電子設備的相對于其周圍環境的所述上下文時處理所述數據和所述附加數據。3.根據權利要求2所述的電子設備，其中所述至少一個附加傳感器選自由下列各項組成的組：氣壓計、磁力計、接近傳感器、麥克風、觸摸敏感顯示器和光傳感器。4.根據權利要求1所述的電子設備，進一步包括收發器，其中所述SoC配置為經由所述收發器從外部服務器接收更新的配置數據，并且其中所述控制電路配置為：處理所述數據，以便通過使用根據所述更新的配置數據而操作的所述處理技術來執行所述處理，來生成所述電子設備的相對于其周圍環境的所述上下文。5.根據權利要求1所述的電子設備，其中所述控制電路包括：多個配置寄存器，所述配置數據作為輸入被接收到所述配置寄存器中。6.根據權利要求5所述的電子設備，其中所述控制電路進一步包括：可編程邏輯器件，配置為通過使用根據來自所述多個配置寄存器的所述配置數據而操作的處理技術來執行所述處理。7.一種傳感器芯片，所述傳感器芯片安裝在印刷電路板(PCB)上、并且經由至少一個導電跡線電耦合至安裝在所述PCB上的片上系統(SoC)，所述傳感器芯片包括：加速度計和/或陀螺儀；控制電路，配置為：接收配置數據作為輸入，從所述加速度計和/或所述陀螺儀獲取數據，處理所述數據，以便生成所述電子設備的相對于其周圍環境的上下文，所述處理通過使用根據所述配置數據而操作的處理技術來執行，以及輸出所述上下文。8.根據權利要求7所述的傳感器單元，其中所述控制電路包括：多個配置寄存器，所述配置數據作為輸入被接收到所述配置寄存器中。9.根據權利要求8所述的傳感器單元，其中所述控制電路進一步包括：可編程邏輯器件，配...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·喬達里，S·達亞爾，
申請(專利權)人：意法半導體公司，
類型：發明
國別省市：美國;US