信号处理任务的执行制造技术

一种设备具有用于执行多个预定信号处理任务的信号处理系统和用于在所述设备的操作使用中对该信号处理系统供电的能量源。所述能量源提供随着能量源的使用寿命而变化的能量数量。所述信号处理系统确定从所述能量源中可获得的能量数量，并且根据所确定的数量来选择所述预定信号处理任务中的特定一个用于执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括具有信号处理系统和能量源的电路的设备，所述信号处理系统用于执行多个预定信号处理任务，所述能量源用于在所述设备的操作使用中对所述电路供电。所述能量源可操作成使得可获得随着能量源的使用寿命而变化的能量数量。本专利技术还涉及在这种设备中使用的电路以及执行预定信号处理任务的方法。
技术介绍
作为使得可获得随着能量源的使用寿命而变化的能量数量的能量源的一个示例， 考虑一种能量收集器(energy scavenging),该能量收集器与存储所收集能量的能量存储器相组合。措辞“能量收集”和“能量收获(harvesting)”是指本领域中已知的用于将来自外部源的周边的杂散能量转换为电能的技术。例如，压电晶体可被用来将来自振动的机械能转换为电能。作为另一个示例，两个不同电导体之间的温度差可被用来生成电导体结两端的电压或者流经该电导体结的电流。作为再一个示例，考虑一种被制成移动通过线圈的磁铁，结果造成附着该磁铁的物质的振动或循环运动。该运动磁铁产生线圈中的磁通量的变化，并且在该线圈中感应一电动势。因此，可使用多种技术来从环境中提取能量。从它的环境中提取杂散能量(stray energy)并且使得所提取的能量可用来消耗的组件称作能量收集器。为了完整，用来修饰上面讨论的能量源的如此处所使用的术语“变化”和“改变”涵盖了其中能量数量在一个范围上可以变化的情形，以及也涵盖了完全缺乏能量的情形。所提取的能量可被存储在例如(充电)电池、电容器或者超级电容器的能量存储装置中。超级电容器也已知为双电层电容器。由于使用了大大增加层的表面面积的纳米多孔 (nano-porous)材料层，超级电容器是比传统电容器具有高得多的能量密度的电化学电容器，从而允许更多的电荷载体存储在任何给定空间。使用能量收集器的典型应用是对小型独立电子装置(例如传感器或致动器)供电。 这些装置较小且需要很少的功率。它们的应用受到电源的可靠性的限制。从周边振动、风、 热、光等收集能量使得能够补充由电子装置消耗的能量，并且使得该装置能够在与预计的应用相比足够长的时间跨度上继续工作。这样的装置可以例如适用于条件监控应用中。美国专利申请公开2008/0047363公开了这样一种装置，即其可被附着到一种结构或者鲜活对象并且能够从它的环境收获能量以便供以动力感测、存储和发送关于该结构或鲜活对象的数据。该已知装置包括能量收获器和用于存储所收获能量的能量存储装置。 该已知装置也包括传感器、用于调节传感器信号的调节器、用于处理代表调节后的传感器信号的数据的处理器、数据存储器和数据发送器。该已知的装置包括控制传感器所消耗的功率、能量收获无线传感装置的信号调节、处理和发送组件的微控制器。由所有已知装置的组件(传感器、调节器、处理器、数据存储器和数据发送)所消耗的功率必须与所收获的能量数量一致。最小化收集并发送数据所需的功率相应地降低了对电源的要求。功耗降低本质上有利于使用所收获能量的系统的性能。功耗的降低可以通过在控制由传感器消耗的功率、能量收获无线传感装置的信号调节、处理和发送组件的微控制器中使用嵌入软件来实现。通过调整这些组件启动的时间，例如，可以降低功耗。另外微控制器可被编程来处理和存储所感测的信息，而不是立即发送所感测的信息，以便减少数据发送事件的频率。微控制器被编程进入睡眠模式并且切断对其他组件的供电。该微控制器在睡眠模式中消耗少量能量以保持计时器运行。当到了唤醒的时间时，该微控制器估计能量存储装置可用的能量级别。如果该级别太低，则微控制器返回到睡眠模式。如果该级别合适，则微控制器恢复对其他组件的供电，执行预定的任务并且再次返回到睡眠。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及一种包括具有用于执行多个预定信号处理任务的信号处理系统的电路的设备。该设备也包括被配置用来在所述设备的操作使用中对所述电路供电的能量源。所述能量源可操作来提供随着所述能量源的使用寿命而变化的能量数量。所述电路被配置用来确定从所述能量源中可获得的能量数量；和根据所确定的数量来选择所述多个预定信号处理任务中的特定一个用于执行。预先不可知的是，从用于对电路供电并且使得信号处理系统能够执行预定信号处理任务中的一个或多个特定任务的能量源中是否可获得足够能量。信号处理系统需要特定数量的能量来执行和完成预定信号任务中的特定一个。如果从能量存储装置不能获得足够的能量用来执行特定任务，则不能执行任务。能量源的变化的能量级别使得信号处理系统对于执行任务的持续时间不能依靠醒着或者甚至运行。从能量源中可获得的能量将随着时间而变化。如果从能量源中可获得足够用于执行特殊的预定信号处理任务的能量，则本专利技术中的设备的上面实施例充分利用这种不确定并且仅执行该特殊任务。注意，在任务必须在被预先确定的特殊时刻开始的意义上，或者在被预先确定的特殊其他时刻结束的意义上，在本专利技术的设备中将要执行的任何信号处理任务不是时间关键(time-critical)的。这在本专利技术中采用的手段上是本质的，因为可用来对信号处理系统供电的能量随着能量源的使用寿命而变化。结果，预先并不知道是否和何时可以执行信号处理任务中的特定一个。在本专利技术的设备中，首先确定可从能量源中获得的数量能量。一旦已经确定可获得的能量数量，假设所确定的可获得的能量数量，就可以确定将要执行哪一个信号处理任务。因此，是否选择预定信号处理任务中的特定一个用来执行取决于可用于电路的能量数量。然而，除了可用于电路的能量数量，所述选择也可以通过其他标准来共同确定。例如，多个预定信号处理任务被组织为安排好的列表，例如具有开始和结尾的线性阵列，或者循环阵列(其中任务的顺序自身重复)，因此预定信号处理任务中的特定一个是用于执行的可选择的候选，只要已经执行了在该列表中的特定预定信号处理任务之前的其他预定信号处理任务。例如，如果在列表中到每个下一任务的输入依靠列表中前一任务的输出，则采用这种手段。为此，信号处理系统维持关于它们的执行已经成功完成的那些特定一个预定信号处理任务的历史日志或者仍旧必须执行的那些特定预定信号处理任务的逻辑实施。将要接着执行的特殊预定信号处理任务是从根据历史日志仍旧等待执行的并且其能量要求匹配可获得的能量数量的那些预定信号处理任务中选择的。例如在非易失性存储器中维护这样的历史日志随后是本专利技术的设备中的信号处理系统的内务处理任务之一。在线性阵列或循环阵列的信号处理任务中，可以设置标记来表示将要执行的下一信号处理任务，而不是维护历史日志。作为另一个示例，每个相应一个预定信号处理任务被预先分配相应的优先级。例如，第一个预定信号处理任务被分配第一优先级，并且第二个预定信号处理任务被分配第二优先级，该第二优先级低于第一优先级。在对信号处理系统可获得的能量数量足够用于执行第一预定信号处理任务或第二预定信号处理任务的情况下，作为它的更高优先级的结果，电路选择该第一预定信号处理任务。在优先级在预定信号处理任务当中例如根据每曰的时刻、已经执行的预定信号处理任务、已执行的特殊预定信号处理任务的输出等可以变化的意义上，所分配的优先级可以变得动态。随后是信号处理系统的内务处理任务之一来在非易失性存储器中维护最近分配的优先级的概括。在本专利技术的其他实施例中，所述能量源包括能量收集器，用于收集周边能量；和能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：F·维特德，F·塔塔，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：发明
国别省市：