CN101155362A - 一种移动终端电源管理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动终端电源管理装置，包括电源管理模块、受控耗电模块，传感器模块和控制模块，其中，传感器模块用于感测是否有障碍物，并把结果传送到控制模块；控制模块接收传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号，并对这两个信号进行处理后得到控制信号，然后，将该控制信号发送到受控耗电模块，控制该受控耗电模块的开关。减少了移动终端的耗电量，增加了电池的使用寿命，从而大大提高了性能。

Description

一种移动终端电源管理装置和方法
技术领域
本发明涉及一种移动终端电源管理装置和方法，特别是涉及一种利用传感器的移动终端电源管理装置和方法。
背景技术
随着各种移动通信产品以及通信网络技术的进步，移动通信产品的发展趋势是朝着体积越来越小、功能越来越齐全且价格日益低廉的方向发展，因而受到了越来越多的消费者的喜爱。随着当前形形色色的通信产品，不断地推陈出新，人们对于通信产品的功能要求也越来越高，未来的通信产品是否能提供更方便、更有效率及更多的功能及服务，俨然已经成为评价该通信产品的制造技术是否领先的重要指标。其中，目前最常见的手机与我们生活息息相关，它的广泛应用，缩短了人与人之间在时间上与空间上的距离。然而，目前手机并无法有效地减少电池的电量的消耗，例如当使用者触压接听电话键，进行接听电话时，该手机的背光将在振铃信号来的时候就发光，并在接听电话键被触压后的通话过程中发光到一定时间后才会自动关闭，因而消耗了一定的不必要的电量，如此，造成了手机的待机或通话时间缩短，手机的电池寿命减少，因此，如何能令手机减少不必要的电量的消耗，将是提高手机产品竞争力的重要法宝。
目前，市面上的手机所用的液晶显示器(LCD)以及按键区(Keypad)，基本上都有背光灯照明(Backlight)的设计。运用背光灯的目的在于让消费者使用手机时，能在光线较弱的状况下提供适当的光源，让消费者仍能看清楚显示屏和按键、正常地使用手机。一般而言，背光灯的开关由手机中的电源管理模块进行控制，现有的电源管理模块控制背光灯开关的方法的流程图如图1所示，具体步骤如下：
首先，背光灯为待命的未点亮状态(步骤110)，系统判定是否有人为继续操作(步骤120)，如使用者开机、按键后或有来电时，系统则进入背光灯操作的点亮状态(步骤130)。系统在背光灯操作的点亮状态(步骤130)下，经过一段时间T(一段时间，如5或10秒不等，可自由设定)后，自行判定使用者是否对手机持续进行操作的动作(步骤140)，亦即，系统若接受到使用者持续发出的按键指令，则背光灯持续保持在点亮状态(步骤130)；若系统未接收到使用者发出的按键指令，则将背光灯熄灭(步骤150)，进入背光灯熄灭的待命状态(步骤110)。
这种控制方法非常简单，却无法根据外界光线强度的大小来自动调节背光灯的亮度，亦即，不论白天或夜晚上，也不管光线是强还是弱，背光灯都以同样的亮度亮着。事实上，手机使用者大部分都是在白天或者光线较强的时候使用手机，在这种情况下，通常并不需要使用背光，使用者即可清楚地看到显示器所显现的资讯以及键盘。况且，在外界光度很强的状况下，背光灯的亮度与外界光亮度的对比低，此时，手机使用者很难察觉到手机背光的存在，这种情况下点亮背光灯的意义不大。更重要的是，背光灯全点亮时相当耗电，这在现今需要低耗电的手机设计来讲无疑是项重要的缺点。
为了降低手机的电耗，背光灯改进的控制方法是在手机表面的一适当位置上设置感光元件，该感光元件与该手机的控制电路相连接，当该手机的背光被启动为自动调整亮度的状态时，该手机的中央处理单元判断该感光元件两端的电压值，并依据该电压值，调整该手机的背光的亮度，如此，通过该感光元件在强光照射的环境下其电阻值将降低，使其两端的电压值降低，以及在黑暗的环境下其电阻值将升高，使其两端的电压值升高的特性，令该中央处理单元可依据该降低的电压值将该手机背光的亮度调整至低亮度，以及依据该升高的电压值将该手机背光的亮度调整至高亮度，因而达成在强光的环境下减少背光的耗电的目的。
但是，当用户举起手机把听筒放到耳朵附近进行通话的过程中，或者是把手机放在包里，不小心触发了手机按键的时候，并不需要点亮手机的背光灯，目前的手机电源管理方法无法使手机背光灯在上述情况下自动熄灭，这就增加了手机的耗电量，缩短了手机电池的使用寿命，从而降低了手机的产品竞争力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的就是提供一种移动终端电源管理装置，包括电源管理模块、受控耗电模块，还包括传感器模块和控制模块，其中，
传感器模块用于感测是否有障碍物，并把结果传送到控制模块；
控制模块接收传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号，并对这两个信号进行处理后得到控制信号，然后，将该控制信号发送到受控耗电模块，控制该受控耗电模块的开关。
所述控制模块为与逻辑模块。
所述控制模块包括判断处理模块，该判断处理模块根据电源管理模块发出的开关信号对传感器模块进行开关，并根据传感器模块感测的结果，向受控耗电模块发关控制信号，控制受控耗电模块的开关。
所述传感器模块包括发射模块、接收模块、计时器模块和比较器模块；其中，
发射模块与计时器模块的输入端相连，用于发射信号，并在发射信号的同时给计时器模块发送计时开始信号；
接收模块与计时器模块的输入端相连，用于接收反射后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给计时器模块发送计时停止信号；
计时器模块的输出端与比较器模块相连，将计时结果发送到比较器模块；
比较器模块在接收到计时结果后，将计时结果与计时比较值进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
所述传感器模块设置在听筒附5厘米之内。
所述受控耗电模块为背光电路，LED闪烁电路或LED供电电路。
本发明的另一目的在于，提供一种移动终端电源管理方法，包括以下步骤：
步骤A)传感器模块感测是否有障碍物，并把感测结果信号传送到控制模块；
步骤B)控制模块根据传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号得到控制信号；
步骤C)控制模块将控制信号发送到受控耗电模块，控制受控耗电模块的开关。
所述步骤B)所述的传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号进行逻辑与，得到控制信号。
所述步骤B)包括：
步骤B1)判断电源管理模块发出的开关信号为开信号还是关信号；
如果是关信号，执行步骤B2)；
如果是开信号，执行步骤B3)；
步骤B2)向受控耗电模块发关控制信号，转向步骤B4)；
步骤B3)启动传感器模块，接收传感器模块感测的结果；
如果传感器模块感测的结果为无障碍物，则向受控耗电模块发开控制信号；
如果传感器模块感测的结果为有障碍物，则向受控耗电模块发关控制信号。
步骤B4)关闭传感器模块。
所述步骤A)包括：
步骤A1)传感器模块的发射模块发射信号，并在发射信号的同时给传感器模块的计时器模块发送计时开始信号；
步骤A2)传感器模块的接收模块接收遇到障碍物后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给传感器模块的计时器模块发送计时停止信号；
步骤A3)传感器模块的计时器模块将计时结果发送到传感器模块的比较器模块；
步骤A4)传感器模块的计时器模块在接收到计时结果后，将计时结果与计时比较值进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
步骤A4)所述的计时比较值通过硬件设计进行固定设置或由控制模块通过寄存器读取，并送给传感器模块进行设置。
本发明的电源管理装置和方法减少了移动终端的耗电量，增加了电池的使用寿命，从而大大提高了移动终端的性能。
附图说明
图1为现有的电源管理模块控制背光灯开关的方法的流程图；
图2为本发明手机电源管理装置的实施例一的模块图；
图3为本发明手机电源管理装置的传感器模块的结构模块图；
图4为本发明手机电源管理方法的的实施例一的流程图；
图5为本发明手机电源管理装置的实施例二的模块图；
图6为本发明手机电源管理装置的控制模块的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图2至6及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
实施例一
图2为本发明手机电源管理装置的实施例一的模块图，如图2所示，该装置包括传感器模块，电源管理模块，控制模块和受控耗电模块。与现有的手机电源管理装置的不同之处在于增加了传感器模块和控制模块。
其中，传感器模块用于感测是否有障碍物，并把结果传送到控制模块；
控制模块接收传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号，并对这两个信号进行处理后得到控制信号，然后，将该控制信号发送到受控耗电模块，控制该受控耗电模块的开关。
所述传感器模块放置在手机听筒的附近，较佳位置是设置在听筒附5厘米之内。
所述控制模块为与逻辑模块，控制模块接收传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号，并对这两个信号进行逻辑与后得到控制信号，将该控制信号发送到受控耗电模块，控制该受控耗电模块的开关。
所述电源管理模块为手机电源管理装置中现有的模块，该模块收到触发背光开启的信号源，如：收到来电振铃信号，SMS/MMS，按键输入等，然后，根据电源管理策略判断是否开启背光。电源管理策略由各厂家根据产品的需求自行确定，如收到来电振铃信号或按键输入信号后发出打开背光等控制信号。
所述受控耗电模块可以是背光电路，也可以是LED闪烁电路或LED供电电路。
所述背光电路可以是AAT3114白光驱动电路，也可以是LM3557白光驱动电路。
图3为本发明手机电源管理装置的传感器模块的结构模块图，如图3所示，所述传感器模块包括发射模块、接收模块、计时器模块和比较器模块；其中，发射模块与计时器模块的输入端相连，用于发射信号，并在发射信号的同时给计时器模块发送计时开始信号；接收模块与计时器模块的输入端相连，用于接收反射后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给计时器模块发送计时停止信号；计时器模块的输出端与比较器模块相连，将计时结果T发送到比较器模块；比较器模块可以通过控制模块设定计时比较值Tmax，也可以进行固定设置；比较器模块在接收到计时结果T后，将计时结果T与计时比较值Tmax进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
比较器模块的比较结果为二进制信号。
所述发射信号为超声波信号或激光信号。
传感器模块的开关时间或输出的感测结果信号的时间可以由控制模块通过定时器进行控制。
图4为本发明手机电源管理方法的实施例一的流程图，如图4所示，具体包括以下步骤：
步骤一，传感器模块感测是否有障碍物，并把感测结果信号传送到控制模块；
步骤二，控制模块将传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号进行逻辑与，得到控制信号；
步骤三，控制模块将控制信号发送到受控耗电模块，控制受控耗电模块的开关。
所述步骤一中传感器模块感测是否有障碍物的工作过程如下：
步骤一，发射模块发射信号，并在发射信号的同时给计时器模块发送计时开始信号；
步骤二，接收模块接收遇到障碍物后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给计时器模块发送计时停止信号；
步骤三，计时器模块将计时结果T发送到比较器模块；
步骤四，计时器模块在接收到计时结果T后，将计时结果T与计时比较值Tmax进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
计时结果T小于计时比较值Tmax时的比较结果时，说明有障碍物存在，此时的比较结果作为受控耗电模块的熄灭信号，也就是，受控耗电模块的熄灭信号为0时，计时结果T小于计时比较值Tmax时的比较结果为0；受控耗电模块的熄灭信号为1时，计时结果T大于计时比较值Tmax时的比较结果为1。
实施例二
图5为本发明手机电源管理装置的实施例二的模块图，如图5所示，该装置包括传感器模块，电源管理模块，控制模块和受控耗电模块。与现有的手机电源管理装置的不同之处在于增加了传感器模块和控制模块。
其中，传感器模块用于感测是否有障碍物，并把结果传送到控制模块；
控制模块接收传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号，并对这两个信号进行处理后得到控制信号，将该控制信号发送到受控耗电模块，控制该受控耗电模块的开关。
与实施例一的手机电源管理装置的不同之处在于，所述控制模块包括判断处理模块，该判断处理模块用于判断电源管理模块发出的开关信号为开信号还是关信号，如果是关信号，向受控耗电模块发关控制信号；如果是开信号，则启动传感器模块，根据传感器模块感测的结果，向受控耗电模块发关控制信号，控制受控耗电模块的开关。
所述传感器模块放置在手机听筒的附近，较佳位置是设置在听筒附5厘米之内。
所述电源管理模块为手机电源管理装置中现有的模块。
所述受控耗电模块可以是背光电路，也可以是LED闪烁电路或LED供电电路。
所述传感器模块包括发射模块、接收模块、计时器模块和比较器模块；其中，发射模块与计时器模块的输入端相连，用于发射信号，并在发射信号的同时给计时器模块发送计时开始信号；接收模块与计时器模块的输入端相连，用于接收反射后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给计时器模块发送计时停止信号；计时器模块的输出端与比较器模块相连，将计时结果T发送到比较器模块，比较器模块在接收到计时结果T后，将计时结果T与计时比较值Tmax进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
传感器的比较器模块的计时比较值Tmax可以通过以下方法进行设置：
首先，以超声波传感器为例，介绍比较器模块的计时比较值Tmax的计算方法：
假设超声波传播速度是V，超声波脉冲由A发出到物体，被物体反射后回到A’，其间的飞行时间如果是T，那么，物体与传感器距离S为，
S＝VT/2
如果定义障碍物的距离最大值是Smax，最长飞行时间Tmax，
即：最长飞行时间Tmax＝2Smax/V
也就是传感器的比较器模块的计时比较值Tmax。
Tmax的设置可以通过硬件设计来完成，即通过调整比较器模块的电路参数进行固定设置；也可以通过寄存器的方式实现，初始值可以由用户来设置，即：用户将需要的传感器的比较器模块的计时比较值Tmax保存在记忆体(如：flash)里面，由控制模块读取记忆体里的Tmax值，并送给传感器模块进行设置。
本发明实施例二的手机电源管理方法具体包括以下步骤：
步骤一，传感器模块感测是否有障碍物，并把感测结果信号传送到控制模块；
步骤二，控制模块根据传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号得到控制信号；
步骤三，控制模块将控制信号发送到受控耗电模块，控制受控耗电模块的开关。
所述步骤二根据传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号得到控制信号的过程如图6所示，具体步骤如下：
步骤一，接收电源管理模块发送的开关信号；
步骤二，判断电源管理模块发出的开关信号为开信号还是关信号；
如果是关信号，执行步骤三；
如果是开信号，执行步骤四；
步骤三，向受控耗电模块发关控制信号，转向步骤五；
步骤四，启动传感器模块，接收传感器模块感测的结果；
如果传感器模块感测的结果为无障碍物，则发向受控耗电模块发开控制信号；
如果传感器模块感测的结果为有障碍物，则发向受控耗电模块发关控制信号。
步骤五，关闭传感器模块。
上述实施例是以电源管理模块发出一个开关信号，控制一个受控耗电模块为例进行说明，当电源管理模块发出两个或两个以上开关信号，分别控制两个或两个以上受控耗电模块时，每个电源管理模块发出的开关信号分别与传感器模块输出的感测结果信号通过控制模块进行处理，得到该开关信号的控制信号，该控制信号控制该开关信号所对应的受控耗电模块的开关。
本发明的手机电源管理装置和方法在用户在接听或拨打手机，或者是把手机放在包里，不小心触发了手机按键的时候，自动关闭手机的背光灯，减少了手机的耗电量，增加了手机电池的使用寿命，从而大大提高了手机的性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (11)

1.一种移动终端电源管理装置，包括电源管理模块、受控耗电模块，其特征在于，还包括传感器模块和控制模块，其中，
传感器模块用于感测是否有障碍物，并把结果传送到控制模块；
控制模块接收传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号，并对这两个信号进行处理后得到控制信号，然后，将该控制信号发送到受控耗电模块，控制该受控耗电模块的开关。
2.如权利要求1所述的移动终端电源管理装置，其特征在于，所述控制模块为与逻辑模块。
3.如权利要求1所述的移动终端电源管理装置，其特征在于，所述控制模块包括判断处理模块，该判断处理模块根据电源管理模块发出的开关信号对传感器模块进行开关，并根据传感器模块感测的结果，向受控耗电模块发关控制信号，控制受控耗电模块的开关。
4.如权利要求1至3任一项所述的移动终端电源管理装置，其特征在于，所述传感器模块包括发射模块、接收模块、计时器模块和比较器模块；其中，
发射模块与计时器模块的输入端相连，用于发射信号，并在发射信号的同时给计时器模块发送计时开始信号；
接收模块与计时器模块的输入端相连，用于接收反射后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给计时器模块发送计时停止信号；
计时器模块的输出端与比较器模块相连，将计时结果发送到比较器模块；
比较器模块在接收到计时结果后，将计时结果与计时比较值进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
5.如权利要求1至3任一项所述的移动终端电源管理装置，其特征在于，所述传感器模块设置在听筒附5厘米之内。
6.如权利要求1至3任一项所述的移动终端电源管理装置，其特征在于，所述受控耗电模块为背光电路，LED闪烁电路或LED供电电路。
7.一种移动终端电源管理方法，包括以下步骤：
步骤A)传感器模块感测是否有障碍物，并把感测结果信号传送到控制模块；
步骤B)控制模块根据传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号得到控制信号；
步骤C)控制模块将控制信号发送到受控耗电模块，控制受控耗电模块的开关。
8.如权利要求7所述的移动终端电源管理方法，其特征在于，所述步骤B)所述的传感器模块输出的感测结果信号和电源管理模块发出的开关信号进行逻辑与，得到控制信号。
9.如权利要求7所述的移动终端电源管理方法，其特征在于，所述步骤B)包括：
步骤B1)判断电源管理模块发出的开关信号为开信号还是关信号；
如果是关信号，执行步骤B2)；
如果是开信号，执行步骤B3)；
步骤B2)向受控耗电模块发关控制信号，转向步骤B4)；
步骤B3)启动传感器模块，接收传感器模块感测的结果；
如果传感器模块感测的结果为无障碍物，则向受控耗电模块发开控制信号；
如果传感器模块感测的结果为有障碍物，则向受控耗电模块发关控制信号。
步骤B4)关闭传感器模块。
10.如权利要求7所述的移动终端电源管理方法，其特征在于，所述步骤A)包括：
步骤A1)传感器模块的发射模块发射信号，并在发射信号的同时给传感器模块的计时器模块发送计时开始信号；
步骤A2)传感器模块的接收模块接收遇到障碍物后传回的反射信号，并在接收到反射信号的同时给传感器模块的计时器模块发送计时停止信号；
步骤A3)传感器模块的计时器模块将计时结果发送到传感器模块的比较器模块；
步骤A4)传感器模块的计时器模块在接收到计时结果后，将计时结果与计时比较值进行比较，并把比较结果作为输出信号进行输出。
11.如权利要求10所述的移动终端电源管理方法，其特征在于，步骤A4)所述的计时比较值通过硬件设计进行固定设置或由控制模块通过寄存器读取，并送给传感器模块进行设置。
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