延長電子裝置使用時間的系統和方法
2023-10-25 16:03:42 3
專利名稱：延長電子裝置使用時間的系統和方法
技術領域：
本發明涉及電源管理(power management)，特別涉及一種在檢測到電池低電量 時，用於延長電子裝置使用時間的系統和方法。
背景技術：
近年來可攜式或電池供電的電子裝置的快速成長，使得裝置使用時間的增長成為 迫切的需求。但是，由於電池續航力的成長緩不濟急，無法跟上目前電子裝置的功能增加。 因此，降低功率消耗便成為達到該需求的一種替代可行方案。 當檢測出可攜式電子裝置(例如筆記本型計算機)電池低電量時，通常會顯示警 告信息，讓使用者可以實時儲存重要檔案，並就近尋找交流電源或更換備用電池。然而，交 流電源或備用電池往往無法立即或就近獲得，從而造成使用者除了等待電池耗盡之外別無 他法。 鑑於傳統可攜式或電池供電的電子裝置除了顯示警告信息外，無法進一步協助使 用者，因此需要提出一種機制，用於在檢測到電池低電量時，實質地延長電子裝置的使用時 間。
發明內容
鑑於上述，本發明的目的之一是提供一種系統和方法，當檢測到電池低電量時，可
以以自動或手動的方式來延長可攜式或電池供電的電子裝置的使用時間。 根據本發明實施例，電池源模塊為顯示模塊提供電源。電池電量檢測模塊檢測電
池源模塊的電池電量，而顯示模塊的像素則根據檢測到的電池電量而各自進行啟動或關
閉。具體而言，將檢測到的電池電量和至少一個預定臨界值進行比較，當電池電量大於臨界
值時則判定為正常顯示模式，當電池電量不大於臨界值時則判定為縮減(reduced)顯示模
式。在正常顯示模式時，照亮包括所有像素的整個顯示區域；在縮減顯示模式時，則照亮包
括部分像素的局部顯示區域。
圖IA示出了本發明第一實施例的電子裝置的使用時間延長系統。 圖IB示出了本發明第二實施例的電子裝置的使用時間延長系統。 圖2示出了本發明實施例電子裝置的使用時間延長方法的流程圖。 圖3示出了本發明實施例中具由主動發光源的顯示器的功能方塊圖。 圖4A示出了圖3在正常顯示模式下的顯示結果。 圖4B示出了圖3在縮減顯示模式下的顯示結果。 圖5示出了在本發明另一實施例中具有背光源的顯示器的功能方塊圖。 圖6A示出了圖5在正常顯示模式下的顯示結果。 圖6B示出了圖5在縮減顯示模式下的顯示結果。
具體實施例方式
圖1A示出了本發明第一實施例的電子裝置(特別是直流電源或電池供電的便攜 式電子裝置，例如筆記本型計算機或行動電話)的使用時間延長系統100。圖1B示出了本 發明第二實施例的電子裝置的使用時間延長系統100。圖2則示出了本發明實施例電子裝 置的使用時間延長方法的流程圖200。 在實施例中，系統100包括電池源模塊(簡稱"電池")10，用於向電子裝置12提 供直流電源(步驟20)。電池源模塊10可以是一種可拆卸式(removable)電池，也可以 嵌入(embedded)到電子裝置12。電池源模塊10可以包括一個或多個一次電池(primary battery)，又稱為可棄式電池，其使用一次後即需丟棄，例如碳鋅(zinc-carbon)電池及鹼 性電池。電池源模塊10也可以包括一個或多個二次電池(secondary battery)，又稱為充 電電池，其在使用前必須充電，例如鎳鎘(NiCd)電池、鎳氫(NiMH)電池及鋰離子(Li-ion) 電池。 系統100還包括電池電量(capacity)檢測模塊14，用於檢測電池源模塊10的剩 餘電池電量(步驟21)。在本說明書中，"電量"一詞指電池10電供應的數量。電池10的 電量檢測可以根據其放電狀態，例如電流強度(安培小時)或電池10的端電壓(伏特)，也 可以表示為瓦特小時，其等於安培小時乘以端電壓。若要得到更精確的檢測結果，電池電量 的檢測可以根據進一步的參數，例如溫度或負載。 在第一實施例(圖1A)中，電池電量檢測模塊14和電池10可以結合為一個電池 單元。顯示器120可以由電池電量檢測模塊14進行控制，也可以由中央處理器(CPU) 122 進行控制，或者由上述兩者進行控制。在第二實施例(圖1B)中，電池電量檢測模塊14嵌 置於電子裝置12內。電池電量檢測模塊14的實施可以使用電池量測集成電路(battery gauge IC)，其尤其適用於鋰離子(Li-ion)供電的裝置，用於估算其電池電量。
系統100還包括顯示模塊(或稱"顯示器")120，其構成電子裝置12的一部分。 在本實施例中，顯示器120可以是發光二極體(LED)所組成的顯示面板，其通過主動發光源 (例如發光二極體或有機發光二極體(OLED))來顯示圖像，不需使用背光源。顯示器120也 可以是液晶顯示器(LCD)所組成的顯示面板，其必須使用背光源以提供照亮。
圖3示出了本發明實施例中具有主動發光源(例如LED或OLED)的顯示器120的 功能方塊圖。顯示器120包括排列成矩陣形式的像素30的行與列。位於像素30—側的是 數據驅動器32，其提供模擬圖像信號，用於控制像素的亮度及顏色，其通常是以多個數據驅 動器集成電路來實現的(圖中象徵性地示出了三個集成電路)。位於像素30另一側的是掃 描驅動器34，其依次掃描開啟每一列的像素，其通常也是以多個掃描驅動器集成電路來實 現的(圖中象徵性地示出了三個集成電路)。 如圖1A、圖1B所示，電子裝置12的顯示器120，直接或間接地，從電池電量檢測模 塊14接收檢測到的電池電量信息。在本實施例中，使用電池電量檢測模塊14或CPU 122 將檢測的剩餘電量與至少一個預定臨界值進行比較(步驟22)。當電量大於臨界值時，表 示電池10具有足夠的電源，顯示器120因此顯示出整個顯示區域(步驟23)。在這種情況 下(即，正常顯示模式)，啟動所有數據驅動器32及掃描驅動器34，從而啟動或打開整個顯 示區域的像素30。圖4A示出了正常顯示模式下的顯示結果，其中，有nXm個像素(例如1024X768個像素(XGA))受控於所有數據驅動器32及掃描驅動器34而照亮，如圖中的陰 影線區域所示。 當檢測的電量不再大於臨界值時，表示電池10的電源不足，顯示器120則自動或 手動地切換至縮減(reduced)顯示模式，並顯示出局部或縮減顯示區域(步驟24)。此處 所述的"自動"是指電子裝置12的CPU 122先行通知或未通知使用者的情形下將顯示器12 切換至縮減顯示模式；所述的"手動"則指使用者在確認了 CPU 122的請求後才將顯示器 12切換至縮減顯示模式。在縮減顯示模式下，僅有一部分的數據驅動器32及掃描驅動器 34是啟動的，因此僅相對應顯示區域的像素30被啟動或打開，而其它部分的像素30則被關 閉。圖4B示出了縮減顯示模式下的顯示結果，其中，有rXs個像素(例如800X600個像 素(SVGA))受控於部分數據驅動器32及掃描驅動器34而照亮，如圖中的陰影線區域所示， 而其它的像素30則被關閉，如圖中的空白區域所示。 —般來說，可單獨控制像素30當中的發光組件(例如LED或OLED)。如圖4B所示， 啟動部分的第一數據驅動器32A，啟動整個第二數據驅動器32B，以及啟動部分的第三數據 驅動器32C。此外，啟動部分的第一掃描驅動器34A，啟動整個第二掃描驅動器34B，以及啟 動部分的第三掃描驅動器34C。本發明也可以使用二個或多於二個臨界值來判定出一個正 常模式及多於一個的縮減模式。例如，在一個正常模式和二個縮減模式(即，第一縮減模式 和第二縮減模式)的實施例中，在第一縮減模式下被啟動的數據驅動器及掃描驅動器的比 例會大於第二縮減模式。例如，正常模式顯示出1024X768個像素(XGA)，第一縮減模式顯 示出800X600個像素(SVGA)，而第二縮減模式則顯示出640X480個像素(VGA)。
根據圖4A和圖4B所示的實施例，若假設每個像素消耗電流為x微安(P A)，則在 正常顯示模式(圖4A)下將消耗xXnXm微安。以1024X768個像素(XGA)為例，假設每 一像素消耗l微安，則整個顯示區域將消耗786432微安。至於在縮減顯示模式(圖4B)下， 局部顯示區域將消耗xX ((nXm-rXs))微安。以800X600個像素(SVGA)為例，局部顯示 區域將消耗480000微安。從而，顯示器120因為進入縮減顯示模式而可以節省的功率消耗 大約為39% (即，(786432-480000)/786432)。節省下來的電源可用以實質地延長電子裝 置12的使用時間。在延長期間，在找到交流電源或備用電池之前，使用者可以完成更多的 工作。 圖5示出了本發明另一實施例中具有背光源40的顯示器120的功能方塊圖。背 光源40可以由冷陰極管(CCFL)或發光二極體(LED)所組成，其受控於背光源控制器42。 顯示器120可以是液晶顯示面板30A，其包括液晶組件。位於顯示面板30A —側的是數據驅 動器32，位於顯示面板30A另一側的是掃描驅動器34。 在本實施例中，當電量大於臨界值時，表示電池10具有足夠的電源，顯示器120因 此顯示出整個顯示區域。在這種情況下(即，正常顯示模式)，將啟動所有數據驅動器32及 掃描驅動器34，從而啟動或打開顯示面板30A的整個顯示區域。圖6A示出了正常顯示模式 下的顯示結果，其中，有nXm個像素(例如1024X768個像素(XGA))由所有數據驅動器32 及掃描驅動器34控制而受到背光源40照亮，如圖中的陰影線區域所示。同樣，開啟或打開 整個(冷陰極管或發光二極體的)背光源40。 另一方面，當檢測的電量不再大於臨界值時，表示電池10的電源不足，顯示器120 則自動或手動地切換至縮減(reduced)顯示模式，並顯示出局部或縮減顯示區域。在縮減
6顯示模式下，僅有一部分的數據驅動器32及掃描驅動器34是啟動的，因此僅相對應顯示區 域的顯示面板30A像素被啟動或打開，而其它部分的像素則被關閉。圖4B、圖6B示出了縮 減顯示模式下的顯示結果，其中，有rXs個像素(例如800X600個像素(SVGA))由部分數 據驅動器32及掃描驅動器34控制而受到背光源40照亮，如圖中的陰影線區域所示，而顯 示面板30A的其它像素則被關閉，如圖中的空白區域所示。此外，對於LED的背光源而言， 對應於關閉像素的LED可由背光源控制器42控制而關閉。對於CCFL的背光源而言，對應 於關閉像素的CCFL則由背光源控制器42控制而選擇性關閉。 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並非是對本發明的申請專利範圍的限 定；其它不脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包括在權利要求書 的範圍內。
權利要求
一種延長電子裝置使用時間的系統，包括電池源模塊，用於提供電源；電池電量檢測模塊，用於檢測所述電池源模塊的電池電量；以及顯示模塊，接收所述電池源模塊所提供的電源；其中所述顯示模塊包括多個像素，其可根據所述檢測的電池電量而各自進行啟動或關閉。
2. 根據權利要求1所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述像素為主動發光組件。
3. 根據權利要求2所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述主動發光組件為發 光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)。
4. 根據權利要求1所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述像素為液晶組件。
5. 根據權利要求1所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述電池電量檢測模塊 根據所述電池源模塊的電流強度或端電壓來檢測所述電池電量。
6. 根據權利要求1所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述檢測的電池電量 和至少一個預定臨界值進行比較，當所述電池電量大於所述臨界值時則判定為正常顯示模 式，當所述電池電量不大於所述臨界值時則判定為縮減顯示模式。
7. 根據權利要求6所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述顯示模塊包括 至少一個數據驅動器，用於提供模擬圖像信號以控制所述像素的亮度及顏色；以及至少一個掃描驅動器，用於依次掃描及啟動每一列的像素。
8. 根據權利要求7所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中在正常顯示模式時，照 亮包括所有像素的整個顯示區域；在縮減顯示模式時，則照亮包括部分像素的局部顯示區 域。
9. 根據權利要求8所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中在正常顯示模式時，啟 動全部所述數據驅動器及掃描驅動器以驅動所有像素；在縮減顯示模式時，關閉部分所述 數據驅動器及掃描驅動器，從而關閉部分像素。
10. 根據權利要求9所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中還包括背光源。
11. 根據權利要求10所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中所述背光源包括LED。
12. 根據權利要求IO所述的延長電子裝置使用時間的系統，其中在縮減顯示模式時， 關閉部分所述背光源。
13. —種延長電子裝置使用時間的方法，包括 提供電池給顯示器； 檢測所述電池的電池電量；以及根據所述檢測的電池電量來各自啟動或關閉所述顯示器的像素。
14. 根據權利要求13所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中所述顯示器包括多個 主動發光組件。
15. 根據權利要求14所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中所述主動發光組件為 發光二極體(LED)或有機發光二極體(OLED)。
16. 根據權利要求13所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中所述顯示器包括液晶 顯示器。
17. 根據權利要求13所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中還包括 將所述檢測的電池電量和至少一個預定臨界值進行比較，當所述電池電量大於所述臨界值時則判定為正常顯示模式，當所述電池電量不大於所述臨界值時則判定為縮減顯示模 式。
18. 根據權利要求17所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中在正常顯示模式時， 包括所有像素的整個顯示區域照亮；在縮減顯示模式時，包括部分像素的部分顯示區域照殼。
19. 根據權利要求18所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中在正常顯示模式時， 啟動全部數據驅動器及掃描驅動器以驅動所有像素；在縮減顯示模式時，關閉部分所述數 據驅動器及掃描驅動器，從而關閉部分像素。
20. 根據權利要求19所述的延長電子裝置使用時間的方法，其中所述顯示器還包括背 光源，在縮減顯示模式時，關閉部分所述背光源。
全文摘要
一種延長電子裝置使用時間的系統及方法。電池源模塊將電源提供給顯示模塊。電池電量檢測模塊檢測電池源模塊的電池電量。顯示模塊的像素則根據檢測到的電池電量而各自進行啟動或關閉。
文檔編號G09G3/20GK101789210SQ20091000960
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月23日 優先權日2009年1月23日
發明者邱琮逸 申請人:英屬開曼群島商恆景科技股份有限公司