CN102460501A - 用于电力控制显示设备的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过主电力控制器和显示设备(MPCDD)调节电力消耗的方法和系统。MPCDD接收电力费用明细表,通过在MPCDD的显示器上显示提示,向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据,接收与电力消耗相关的用户偏好数据,其中,用户偏好数据为与MPCDD通信的特定设备指定偏好,基于电力费用明细表和用户偏好数据来产生设备控制明细表,包含针对特定设备的设备控制数据,并且将设备控制数据发送到特定设备,其中,设备控制数据使特定设备基于设备控制数据改变其电力消耗。本发明还涉及通过电力受控显示设备(PCDD)调节电力消耗的方法和系统。

Description

用于电力控制显示设备的方法和系统
技术领域
本发明实施例包括利用显示设备管理和控制电力消耗设备的方法和系统,其能够接收电力费率和费用数据以及用户的偏好输入。这些方法和系统可以基于电力费率和费用数据以及用户偏好数据产生设备电力消耗明细表。
背景技术
电力供应商都背负着需要满足数倍于平均电力需求的极端高峰的需求。要求满足高峰电力的需求驱使着对发电容量的很大一部分的需求。出于这个原因,削减高峰电力需求是公用事业供应商和能量管理者最感兴趣的。在电力需求高峰期间,通过消费者更加有效地使用电力从而降低需求,可以缓解高峰需求。通过从需求高峰期到非需求高峰的错时电力使用,也可以缓解高峰需求。
缓解高峰期需求的早期工作包括时间或使用价格,其中电价是根据使用时间或者使用类型而变化的。根据使用时间而变化的电价费率如今在许多领域很常见。根据使用类型(如商业使用、住宅使用、农业使用)而变化的电力费率也很常见。这些使用类型的场景通常使用针对特定应用(如商业场所、灌溉泵或院舍)的单独电表和帐户来实现。
电力分配的最新进展提供了配电网络将数据发送到终端用户设备以帮助缓解高峰需求的能力。此数据可以包括电价数据,如当前的电价费率。本地用户可以使用此费率数据,利用低费率的优势安排用电事件。这些系统使用市场体系和电力价格,鼓励在非高峰时间用电,并且不鼓励在需求高峰期用电。
发明内容
本发明的一些实施例包括使用来自电力供应商的数据(如费率或价格数据)管理电力消耗的方法和系统。
一些实施例包括利用主电力控制器和显示设备(MPCDD)调节电力消耗的方法。该方法包括:在MPCDD处接收电力费用明细表;通过在MPCDD的显示器上显示提示,向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据;接收与电力消耗相关的用户偏好数据,其中,用户偏好数据为与MPCDD通信的特定设备指定偏好;基于电力费用明细表和用户偏好数据产生设备控制明细表,其包含特定设备的设备控制数据;以及将设备控制数据发送到特定设备,其中,设备控制数据使特定设备基于设备控制数据来改变其电力消耗。
一些实施例包括利用电力受控显示设备(PCDD)调节电力消耗的方法。该方法包括:在PCDD处接收电力费用明细表;通过在PCDD的显示器上显示提示,向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据;经由控制PCDD的遥控接口,在PCDD处接收与电力消耗相关的用户偏好数据;产生显示控制明细表,包含针对PCDD的设备控制数据,该显示控制明细表基于电力费用明细表和用户偏好数据;以及根据显示控制明细表来控制PCDD的背光。
一些实施例包括利用主电力控制器和显示设备(MPCDD)调节电力消耗的系统。MPCDD包括显示器。其中,MPCDD接收电力费用明细表;通过在MPCDD的显示器上显示提示向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据;接收与电力消耗相关的用户偏好数据,其中,用户偏好数据为与MPCDD通信的特定设备指定偏好;基于电力费用明细表和用户偏好数据产生设备控制明细表,其包含针对特定设备的设备控制数据;以及将设备控制数据发送到特定设备,其中,设备控制数据使特定设备基于设备控制数据改变其电力消耗。
一些实施例包括利用电力受控显示设备(PCDD)调节电力消耗的系统。PCDD包括显示器、遥控接口和背光。其中,PCDD接收电力费用明细表;通过在PCDD的显示器上显示提示来提示用户与电力消耗相关的用户偏好数据;经由控制PCDD的遥控接口,接收与电力消耗相关的用户偏好数据;产生显示控制明细表,包含针对PCDD的设备控制数据,该显示控制明细表基于电力费用明细表和用户偏好数据;以及根据显示控制明细表控制背光。
考虑以下结合附图对本发明的详细描述,本发明的上述和其它目标、特征以及优点将更容易理解。
附图说明
图1是示出了包括智能电表、电力管理服务器和智能电视的本发明的实施例的示意图;
图2是示出了包括主电力控制显示设备和连接的耗电设备的本发明的实施例的示意图;
图3是示出了包括主电力控制机顶盒、电视和连接的耗电设备的本发明的实施例的示意图;
图4是示出了包括电力受控显示设备的本发明的实施例的示意图;
图5是示出了示意实施例的示意图,其中,基于电力费用数据和用户偏好数据来产生电力消耗明细表;
图6是示出了示意实施例的示意图,其中,基于电力费用数据、电视节目数据和用户偏好数据产生电力消耗明细表;
图7是示出了示意实施例的示意图,其中,基于电力费用数据、设备消耗数据和用户偏好数据产生电力消耗明细表;以及
图8A、8B和8C示出了使用电力费用数据和用户偏好数据来控制显示亮度的示例。
具体实施方式
参考附图将更好地理解本发明的实施例,其中,相似的部分用相似的数字来指定。上面列出的附图被明显并入作为该详细描述的一部分。
将是容易理解的,本发明的组件(大体描述的并且在附图中示出的)可以以多种不同的配置来布置和设计。因此,以下关于本发明的方法和系统的实施例的更详细描述并不旨在限定发明的范围,而仅仅代表本发明的当前优选的实施例。
本发明的实施例的组件可以以硬件、固件和/或软件来体现。虽然示例实施例中提到的仅仅描述了这些形式中的一种形式,然而可以理解,本领域技术人员将会在本发明的范围内以任何形式实现这些元件。
本发明的一些实施例可能包括以下审理中的或已公布的专利申请中描述的元件,将其并入本文作为参考。
·美国专利申请号11/154,052,题为“增强显示特性的方法和系统”,提交于2005年6月15日,公开于2006年12月21日,美国公开号2006-0284822。
·美国专利申请号11/154,053,题为“高频对比度增强显示特性的方法和系统”,提交于2005年6月15日,公开于2006年12月21日,美国公开号2006-0284882。
·美国专利申请号11/154,054,题为“特定频率增益加强显示特性的方法和系统”,提交于2005年6月15日,公开于2006年12月21日,美国公开号2006-0284823。
·美国专利申请号11/224,792,题为“特定色调调节和光源控制的方法和系统”提交于2005年9月12日,公开于2006年6月8日,美国公开号2006-0119612。
·美国专利申请号11/202,903,题为“多视图显示中的单独视图调节方法和系统”,提交于2005年8月8日,公开于2007年2月15日,美国公开号2007-0035565。
·美国专利申请号11/371,466,题为“环境光照输入增强显示特性的方法和系统”,提交于2006年3月8日,公开于2007年9月13日,美国公开号2007-0211049。
·美国专利申请号11/293,562,题为“确定显示光源调节的方法和系统”,提交于2005年12月2日,公开于2006年9月21日,美国公开号2006-0209003。
·美国专利申请号11/293,066,题为“依靠亮度保存显示模式的方法和系统”,提交于2005年12月2日,公开于2006年6月8日,美国公开号2006-0119613。
·美国专利申请号11/460,768,题为“失真相关光源管理的方法和系统”,提交于2006年7月28日,公开于2007年11月1日,美国公开号2006-0262111。
·美国专利申请号11/460,907,题为“产生和应用图像色调修正的方法和系统”,提交于2006年7月28日,公开于2006年11月30日,美国公开号2006-0267923。
·美国专利申请号11/460,940,题为“图像色调修正的色彩保存的方法和系统”,提交于2006年7月28日,公开于2008年1月31日,美国公开号2008-0024517,公布于2009年4月7日,美国专利号为7515160。
·美国专利申请号11/465,436,题为“选择显示光源照明能级的方法和系统”,提交于2006年8月17日,公开于2006年12月7日,美国公开号2006-0274026。
·美国专利申请号11/564,203,题为“图像色调调节以补偿降低的光源能量等级的方法和系统”,提交于2006年11月28日,公开于2007年4月26日,美国公开号2007-0092139。
·美国专利申请号11/680,312,题为“使用平滑增益图像亮度保护的方法和系统”,提交于2007年2月28日,公开于2007年6月28日,美国公开号2007-0146236。
·美国专利申请号11/680,539,题为“环绕特定显示建模的方法和系统”,提交于2007年2月28日,公开于2008年8月28日,美国公开号2008-0208551。
·美国专利申请号11/845,651,题为“色调曲线产生、选择与应用的方法和系统”,提交于2007年8月27日,公开于2007年12月20日,美国公开号2007-0291048。
·美国专利申请号11/929,796,题为“背光调制和亮度保护的方法和系统”,提出于2007年10月30日,公开于2009年4月30日,美国公开号2009-0109232。
·美国专利申请号11/929,918,题为“图像增强的方法和系统”,提交于2007年10月30日,公开于2009年4月30日,美国公开号2009-0109233。
·美国专利申请号11/948,969,题为“基于加权误差向量的光源选择方法和系统”,提交于2007年11月30日,公开于2009年6月4日,美国公开号2009-0140970。
·美国专利申请号11/948,978,题为“场景切换侦测背光调制方法和系统”,提交于2007年11月30日,公开于2009年6月4日,美国公开号2009-0141178。
·美国专利申请号11/964,674,题为“显示光源照明能级选择的方法和系统”,提交于2007年12月26日。
·美国专利申请号11/964,683,题为“图像特征映射背光调制的方法和系统,”提交于2007年12月26日。
·美国专利申请号11/964,689,题为“直方图操控显示光源的方法和系统”,提交于2007年12月26日。
·美国专利申请号11/964,691,题为“图像色调设计的方法和系统”,提交于2007年12月26日。
·美国专利申请号11/964,695,题为“可变延迟显示光源管理的方法和系统”,提交于2007年12月26日。
·美国专利申请号12/111,113,题为“环境条件下的图像补偿方法和系统”,提交于2008年4月28日。
·美国专利申请号12/202,243,题为“比率变化控制的显示光源管理的方法和系统”,提交于2008年8月30日。
上述审阅中或已公布的专利申请的共同特征是,降低显示电力的同时并没有减少显示亮度。然而,上述审阅中或已公布的专利都没有解决调节电力的问题,因为上述审阅中或已公布的专利仅仅描述了仅响应于内容而改变LCD背光和修改LCD图像。本发明通过引入调节显示器的电力消耗以满足特定的电力需求的方法,克服了这个问题。
本发明的一些实施例可包括连接到智能电表的电视。相比于普通的家庭应用,该电视有几个独特的方面。其中包括:向用户显示信息、电力/质量伸缩性、取决于正在显示的视频内容的很大变化的电力消耗和有限的错时使用能力。这些独特的方面不但限制了用以减少高峰电力的常规负载时移方法,而且提供了用以调节高峰的额外方法。
在一些实施例中,电视机可用于显示来自智能电表的信息,这些信息与电网警报、当前和历史价格及使用统计有关。可利用连接到电源插座的远程模块或其它电器来使用一些实施例中的电视或显示器。这些远程模块可以将它们所连接设备的能量消耗报告给主显示设备。可能具备处理能力的主显示设备可以调整连接到远程报告模块的设备的性能参数。这些调整可以帮助减少能量的使用和/或改变设备性能。在一些实施例中,远程模块可以测量单个产品或一组产品使用多少能量,然后发送数据到计算机进行分析。在一些实施例中,计算机可以是主显示设备的一部分,或是与主显示设备联网的单独计算机。在示范实施例中,远程模块可以帮助确定冰箱运行需要多少费用。在一些实施例中,远程模块也可确定电视或电脑在休眠模式下使用多少能量--这些信息可能让你更频繁地关闭这些产品。主显示设备可以显示此信息,并将信号提供回服务器,以帮助消费者作出有根据的能量使用决策。
在一些实施例中,例如智能电视之类的显示设备可配备电力控制算法,其可以独立于显示内容来限制平均电力使用。在一些实施例中,此过程中可能涉及两个相互作用的方面。
一些实施例可以基于从电力供应商接收到的数据自动调整使用参数。一些实施例可响应于从电力供应商接收到的数据而调节显示设备背光并处理用于显示的图像数据。一些实施例包括电视或具有交互界面的图像显示设备,其向用户显示电力供应商的数据,并接受用于指定与电力供应商数据相关的电力消耗参数的用户输入。一些实施例可以控制多个耗电设备。一些实施例还可接收电视节目数据,并管理与节目内容有关的电视电力消耗。
首先,要根据电网状态或电力费用因素(这可能是由电力供应商或其它方提供的)来确定关于平均电力界限的供电目标。该确定可以在能够访问电力费率数据以及电视两者的服务器上进行。该确定也可以在具有处理能力并能够访问电力费率数据的智能电视上进行。
其次,在给观众带来最小影响的同时,满足保证此电力目标的一个或多个算法。为了满足电力消耗目标,随着电力的降低,电视可以适度地降低图像的亮度、质量或尺寸。在一些实施例中,该电力消耗调整可通过调节显示背光亮度而实现。这个简单的方法降低了亮度以换取电力。本发明的一些实施例可以使用更先进的成本函数,用于决定把亮度或其他图像方面(如高亮细节)降低多少以换取电力的降低。在一些实施例中,该决策中考虑的参数可以包括显示器的属性、图像内容以及观看条件(例如环境照明)。
本发明的一些实施例中的系统和方法可参考图1来描述。这些实施例可以从例如公用事业公司之类的电力供应商1接收电力,该电力供应商1通过例如电网之类的传输介质2配电。这些实施例可以包括智能电表4,当为家庭、企业或其它实体供电时,该智能电表4可连接到输入电力传输介质2以测量电流、电压以及电力的其它方面。智能电表4也可以与电力供应商1通信,并且可通过通信链路5接收来自电力供应商1的电力费率或费用数据,该通信链路5例如是无线网络连接、蜂窝电话连接、无线电连接、电话连接、有线通信连接或一些其它适合在计算设备之间传输数据的通信连接。
智能电表4还可以连接到电力管理服务器6,电力管理服务器6可以仅包括简单的通信和计算资源或更广泛的资源,如多个处理器和存储设备。电力管理服务器6也可以与智能电视或显示设备8通信。在一些实施例中,电力管理服务器6可以向电视8传输电力使用和电力费率数据。在一些实施例中,电力管理服务器6可以向电视或显示器8传输电力控制信号。该电力控制信号可以用于调节电视8的背光和/或其它参数,以调节电力消耗。响应于背光和其它参数的调节,电视或显示器8可以改变显示的内容,以补偿降低的背光级别或一些其它调整。本申请中描述了许多用于修改显示图像内容的方法,将这些方法通过引用的方式合并在详细描述的开始处。
在一些实施例中,电力公用事业1可以给智能电表4传输电网事件和实时价格信息。智能电表4可以将此信息传输给电力管理服务器6。然后,电力管理服务器6将信息发送到电视8,以执行不同的任务。例如,在一些实施例中,电力管理服务器6可发送用于在电视上显示消息或信息的数据,使用户例如能够做出电力管理决策和选择。电力管理服务器6也可将数据发送到电视,用于管理电视的电力消耗。出于电力管理的目的,电视8可以自动响应来自电力管理服务器的命令以降低电力消耗。在某些情况下,这些响应可能会以图像亮度和/或图像质量为代价。然而,在某些情况下,电力管理服务器6或电视8可以补偿所显示的图像,以补偿降低的电力级别。这种补偿可能导致以降低的能量级别显示图像,但这与以满能量设置来显示图像没有可察觉的区别。
应该指出的是,在一些实施例中,智能电表4、电力管理服务器6、电视或显示器8可集成到一个或多个设备中,这些设备执行单独的设备的所有功能。在一些实施例中,遥控器10也可用于执行典型的电视控制功能,以及接收与电力消耗选项相关的用户输入,该电力消耗选项可显示在电视8上。在一些实施例中,遥控设备10可与智能电表4和/或电力管理服务器6通信。遥控器10或本发明的实施例可使用无线射频信号、无线红外信号、有线通信过程或其它通信方法进行通信。
本发明的一些实施例可参考图2来描述。在这些实施例中,由例如公用事业公司1之类的电力供应商提供电力,电力通过电力传输电网2到接入点23并进入带仪表的使用区域(例如住宅或商业位置)。接入点可包括电表或关闭开关,然而在这些实施例中,仪表或接入点并不需要通信或处理信息。在电表或接入点23之外,如电配线21的私人传输线路通常向各种应用和终端用途(例如冰箱11、空调单元16、烤箱13、电视17和其它特定设备)输送电力。
在一些实施例中,使用了利用主电力控制和显示设备(MPCDD)17调节电力消耗的系统,其中MPCDD 17可以包含显示器(如来自电视)。在这些实施例中,MPCDD 17接收来自电力公用事业1的电力费用明细表,通过在显示器上显示提示来提示用户与电力消耗相关的用户偏好数据,接收与电力消耗相关的用户偏好数据,其中用户偏好数据为与MPCDD 17通信的特定设备(例如冰箱11、烤箱13或空调单元16)指定偏好,基于来自电力公用事业1的电力费用明细表和用户偏好数据产生设备控制明细表,该设备控制明细表包括针对特定设备的设备控制数据,并且向特定设备11、13或16发送设备控制明细表,其中,设备控制明细表使特定设备基于设备控制数据改变其电力消耗。
在一些实施例中,电配线21可以终止于电力监控单元(PMU),其可以驻留在如电视17或烤箱13的家电中。PMU也可以驻留在电气插座12、电气接线盒或断路器盒15中。PMU也可以驻留在恒温器14或一些其它形式的遥控设备中。PMU可以测量与其连接的设备的电流、电压、相位和/或其它电属性有关的电属性。在一些实施例中,PMU也可计算数值,如功率、能量和其它与电力使用或消耗有关的数值。
在一些实施例中,由PMU测量的属性和由PMU计算的任何数值可以被发送到主电力控制和显示设备(MPCDD)17,其可包括电视调谐器22。MPCDD 17包括处理器、存储器和显示器。MPCDD 17可接收例如来自PMU的电力费用明细表之类的数据,并且处理这些数据,从而确定每个设备11、13、16的电力消耗特性以及一组设备的累积特性和全局特性。在一些实施例中,MPCDD 17也可以为其一个或多个组件确定能量使用和消耗特性,例如电视显示组件(例如背光、像素阵列等),音频组件或该设备的其它组件。在一些实施例中,MPCDD 17可产生并传输电力控制消息至连接的PMU,由此控制所连接设备11、13、15、17的电力消耗。
在一些实施例中,MPCDD 17可以接收来自例如公用事业公司的电力供应商的电力费率和费用数据(电力费率和费用明细表)。在一些实施例中,可以通过例如无线网络之类的数据通信网络来接收电力费率和费用数据。例如,MPCDD 17可包括无线网络接口控制器,其使用IEEE802.11标准、蓝牙标准或一些其它无线网络标准和相关协议进行接口连接。在一些实施例中,MPCDD 17可包括有线网络控制器或调制解调器,并且使用有线网络标准和协议、通过有线网络或电话线与电力供应商通信。
在一些实施例中,通过电视调谐器22接收信号19,MPCDD 17可以经由电视频道接收电力费率和费用数据。在这些实施例中,电视广播可包括电力费率和费用数据,并可包括费率变动的各种时间。MPCDD 17可使用电力费率和费用数据来确定用于调节通过PMU连接的任何设备的电力管理参数。MPCDD 17可使用电力费率和费用数据来确定电力消耗明细表,该明细表可限制特定时间段的设备电力消耗。在一些实施例中,电力费率时间段的变化可以用于安排有效的消耗。在示例的电力消耗明细表中,加热和/或冷却设备,如冰箱11和AC单元16,可被编程或被安排在电力费率增加之前的一段时间内冷却到正常的恒温受控级别之下,从而在增加费率期间使用更少的能量。同样,冷却设备11、16可被编程或被安排在费率降低之前的一段时间内允许高于正常的恒温受控级别,从而延迟显著的冷却直到费率降低之后。
类似地,对于加热设备,示例的电力消耗明细表可使加热设备在电力费率增加之前的一段时间内先加热到恒温受控级别之上的级别,并且可以使加热设备在电力费率降低之前的一段时间延迟加热到恒温受控级别,从而延迟显著量的加热直到费率降低之后。
在一些实施例中,MPCDD 17可与如恒温器14的恒温器直接通信,从而控制恒温受控设备。在其它实施例中,MPCDD 17可直接与如AC单元16、冰箱11和烤箱13之类的设备进行通信,以控制这些设备。
在一些实施例中,MPCDD 17可以通过RF电视频率广播或频道来接收电力费率和费用数据。在一些实施例中,MPCDD 17可以通过有线电视连接或频道来接收电力费率和费用数据。在一些实施例中,电力供应商或公用事业1可以特定的时间间隔或实时地广播24电力费率和费用数据。在一些实施例中,电力供应商1可以广播或发送带有数据的信号,该数据标识电力供应商、任何费率变动的时间和每个时间段适用的费率。在一些实施例中,该信号可包括需求高峰期的开始时间和结束时间,以及伴随的需求高峰电力费用数据。在一些实施例中,开始时间和结束时间可以为多个时间段,伴随有针对每个时间段的需求高峰电力费用数据。在某些情况下,例如费率基于所用能量的数量发生变动时,可针对不同类别的用户(例如,商业或住宅)或不同的用途或消耗类别来标识费率。这可以包括与不同用途或消耗类别相关的多个可选的电力消耗明细表。用户可以利用用户偏好数据来选择这些可选的电力消耗明细表。在某些情况下,可针对需求高峰期产生特定的指令。
在一些实施例中,来自电力供应商的电力费率和费用数据可包括MPCDD 17可识别的命令,该命令可使MPCDD 17控制特定的设备。例如,用户可能在他/她的MPCDD 17中设置偏好,通过MPCDD 17从电力供应商接收的信号,让电力供应商来控制特定的设备。在某些情况下,在需求高峰期间电力供应商可以指示MPCDD 17关闭特定的设备。在某些情况下,电力供应商可以指示MPCDD 17调整特定设备的设置,如在特定的时期(例如在需求高峰期)调整恒温器上的温度设定。在某些情况下,用户可以编程MPCDD 17以防止或调整来自电力供应商的全部或部分命令。
在一些实施例中,MPCDD 17可使用从电视信号导出的电力费率和费用数据,产生针对与MPCDD 17通信的各种设备的电力明细表。MPCDD 17还可以向用户显示从电力供应商的电力费率和费用数据导出的信息,并提示用户进行输入以获取用户偏好。用户偏好数据可以是每个设备特有的,MPCDD 17控制每组设备或所有设备的全局偏好。用户偏好数据也可包括指令,其与特定时间上的电力费用(多个可选的电力消耗明细表)有条件地相关联。用户偏好数据还可包括用户价格敏感度,其与不同个体对不同电价作何反应有关。例如,仅当电力费用低于指定级别时,用户才可能选择指示MPCDD 17激活特定设备的偏好。在从电力供应商1接收的电力费率和费用数据所标识的电力高峰期间,用户还可以指定使特定设备不被激活的偏好。
在一些实施例中,MPCDD 17可以将用户的电力费率选择发送给电力供应商或公用事业1。这个用户电力费率选择可以标识对可选的电力费率参数的选择。该可选的电力费率参数能够限定可选的电力费率计划选择,其中用户能够承诺遵守电力消耗限制从而换取电力供应商或公用事业1的指定电价。
在一些实施例中,MPCDD 17也可经由电视频道或其它通信链路接收电视节目内容。MPCDD 17还可接收与电视节目内容和电力费用数据相关的用户偏好输入。MPCDD 17进而使用用户偏好输入、电力费率和费用数据以及电视节目时间表,来产生电力消耗明细表,其可包括对用户首选电视节目做出反应的电力预算。例如,示例的电力消耗明细表可自动调整其它设备的电力消耗,使得首选节目出现在需求高峰或电力预算期间时,电视可以全功率而操作。
本发明的一些实施例可参考图3来描述。这些实施例包括主电力控制机顶盒(MPCSTB)25,它可接收和发送信号18到PMU和其它电力受控设备。MPCSTB 25还可以经由电视信号19(例如电视广播频道、有线电视信号或一些其它模拟或数字电视广播介质)进行通信。MPCSTB25通常连接到如电视20之类的显示设备。MPCSTB 25还可以包括电视调谐器22。
在一些实施例中,MPCSTB 25的通信和处理功能是在机顶盒里而不是与显示设备集成,除此之外,它与MPCDD 17或PCDD 56(如下所述)执行实质上相同的功能。MPCSTB 25可以接收来自电力供应商的、可以包含电力费用明细表的电力费率和费用数据。该电力费率和费用数据可经由电视广播或其它方式直接从电力供应商接收。此数据随后会在连接的显示器20上显示给用户,该显示器20可以是具有电力控制和图像补偿组件的电力受控显示设备。在一些实施例中,MPCSTB 25可包括图像补偿组件(如以下和通过引用而并入的专利申请中所描述),以及显示器20可仅包括可被MPCSTB 25访问的背光控制接口。
具有内部电力管理的显示器
在本发明的一些实施例中,电视或显示设备可包括内部电力管理功能以及与电力相关的消息显示功能,其可以涉及显示设备或与显示设备通信的其它设备的电力消耗。在一些实施例中,显示设备可包括MPCDD17。
在一些实施例中,电视或显示器可提供向消费者显示信息的能力,以及经由电视的用户界面或遥控器向系统提供用户反馈的能力。这些特征可独立于调节电视的电力消耗。
在一些实施例中,电视或显示设备能够显示与电力消耗有关的多种信息:
·电网的近期和当前状态。
·当前和历史的电力价格。
·来自电网运营商/电力供应商的警报消息。
·来自家庭服务器或MPCDD 17的电力消耗信息,如家电的状态和明细表。
用户可以使用作为输入设备的电视遥控器和作为视觉反馈的显示器与家庭服务器的电力管理过程进行交互。通过显示器或电视控制器实现的示例动作包括:
·在电力管理系统中设置设备优先级。
·超控(override)系统电力控制决策。
这样,电视或显示器可以通过在显示器上显示提示来提示用户与电力消耗有关的用户偏好数据。然后,用户可以提供这些信息的反馈,使得电视或显示器将接收到与MPCDD 17的电力消耗有关的用户偏好数据。在与MPCDD 17通信的各种家电中,用户偏好数据可以指定特定的设备。
在MPCDD 17已经接收到电力费用数据(电力费用明细表)和用户偏好数据后,它可以为特定设备产生设备控制明细表(包括设备控制数据)。该设备控制明细表基于电力费用明细表和用户偏好数据。
由此,MPCDD 17将设备控制数据发送到特定设备。这样,设备控制数据使特定设备基于设备控制数据改变其电力消耗。
本发明的一些实施例可参考图4来描述。这些实施例包括:电力可控显示设备(PCDD)56,其中显示器本身的电力消耗可以由内部调整或响应于电力费率和费用数据以及显示内容和其它参数而变化。PCDD56可包括处理器、遥控器接口、存储器和显示器。
在一些实施例中,使用一种利用电力受控显示设备(PCDD)56来调节电力消耗的系统,其中PCDD 56可以包括显示器、遥控接口47和背光54。在这些实施例中,PCDD 56接收来自电力控制服务器40的电力费用明细表,通过在显示器上显示提示来提示与电力消耗相关的用户偏好数据,经由控制PCDD 56的遥控接口47接收与电力消耗相关的用户偏好数据,产生显示控制明细表,该明细表包括针对PCDD 56的设备控制数据,该明细表基于来自电力控制服务器40的电力费用明细表以及来自遥控接口47的用户偏好数据,并且根据显示控制结构控制背光54。
在一些实施例中,PCDD 56可连接到电力控制服务器40,其可通过各种通信网络接收电力费率和费用数据(电力费率和电力费用明细表),例如无线网络连接、有线网络连接、电话线、电力线网络连接、RF连接、IR连接、电视频道或其它通信连接。在一些实施例中,电力控制服务器40可以是PCDD 56的组成元件。在一些实施例中,电力控制服务器40可以处理电力费率和费用数据以及用户偏好数据,并且可以产生如背光和像素值之类的用于控制PCDD的元件的控制数据,和/或用于控制其它设备(如带有PMU的任何设备或其它具有控制能力的设备)的控制数据。在一些实施例中,这些处理功能可以由PCDD 56或MPCDD17中的处理元件来执行。
在一些实施例中,PCDD 56还可包括用于接收要在PCDD 56的显示器上显示的信息的信息接口41。这些信息可从以下接收:电力控制服务器40、遥控接口47、PCDD的其它组件(例如,电视上的手动控制,环境传感器、显示内容)、PMU或其它输入元件。信息接口41可以处理并格式化在PCDD 56的显示器上显示的针对用户消耗的数据。在信息接口41处接收到或产生的信息可随后被发送到信息叠加模块42,在那里信息可针对没有背景图像的直接显示而格式化,或针对与另一图像的融合而格式化。在一些实施例中,信息叠加模块42也可接收图像数据57,该图像数据57限定了利用信息叠加相结合的图像。通过这种方式,能够确定用于PCDD 56的显示控制明细表(包括设备控制数据)。显示控制明细表基于电力费用明细表和用户偏好数据。可包括信息叠加数据的信息修改图像43可随后被发送到用于与背光变化相关的修改(背光控制)的背光调制模块46。此背光调制模块46的修改或控制是基于显示控制明细表的。
一些实施例可包括用于从用户接收用户输入的遥控接口47。在一些实施例中,可在PCDD 56的显示器上显示提示来自用户输入的信息。在示例实施例中,PCDD 56可以提示与电力消耗、电视或显示内容、电力费率和费用数据以及其它因素有关的用户偏好。这可以包括PCDD 56接收电视节目时间表和包括电视节目偏好的用户偏好数据。通过遥控接口47从用户接收到的输入可被转发到信息接口41和电力控制服务器40、PCDD中的等效组件和/或其它的PCDD 56组件。
在一些实施例中,PCDD 56可经由RF电视频率广播或频道接收电力费率和费用数据。在一些实施例中,PCDD 56可经由有线电视连接或频道接收电力费率和费用数据。
本发明的实施例还可包括电力控制接口44,用于接收来自电力控制服务器40或PCDD 56的等效内部组件的电力控制消息或命令。电力控制接口44可接收电力控制命令,并且将该命令解释或处理为用于控制PCDD 56的电力消耗的控制信号。在一些实施例中,由电力控制接口44产生的电力控制信号可以限定背光照明级别。在其它实施例中,电力控制信号可以限定目标电力参数,如期望的平均电力45,其可以指示电力控制模块52设置特定的电力或照明级别,或选择用于调节背光电力或另一电力参数的特定算法。
在一些实施例中,电力控制模块52可以接收来自背光调制模块46的输入,其可提供图像内容数据,例如平均像素级别、直方图数据、最大像素级别、最小像素级别和许多其它的与图像内容相关的参数。在一些实施例中,背光调制模块46可向电力控制模块52提供场景剪切数据51,但是其它实施例可能无法使用此特征。
在一些实施例中,背光调制模块46可以接收图像数据,该图像数据可能已经被信息叠加模块42所改变,也可能没有被改变。该图像数据通常包括如像素值之类的图像内容数据,也可以包括元数据,元数据描述了图像内容和格式数据以及图像源、创建者、捕获和其它数据。背光调制模块46可接收图像数据,分析或处理此图像数据以确定选择的背光等级49。在某些情况下,可独立于任何图像数据来确定选择的背光等级49。一旦背光级别被确定,可针对非标准的、非最大的或其它背光改变对图像数据进行补偿,如针对由背光控制所导致的背光等级降低而进行补偿。通过对图像的低通版本应用色调缩放(tonescale)调整曲线,对图像进行补偿。还可通过对图像的低通版本应用色调缩放调整曲线,以及对图像的高通版本应用恒定增益乘数,对图像进行补偿。还可通过分析多个背光级别上的图像失真,对图像进行补偿。图像补偿的示例实施例在通过引入并入本文的专利申请中有所描述。经过补偿的图像48随后被发送到用于显示的LCD面板。
在一些实施例中,背光调制模块46可向电力控制模块52提供选择的背光级别信号49,电力控制模块52可基于电力控制参数来修改58选择的背光级别。在某些情况下,修改后的背光信号53(例如亮度降低的背光)可被反馈回电力控制模块52,同时被发送到背光控制54,以供在LCD 55上显示经过补偿的图像48时所使用。
应该指出,由电力控制接口44接收到的电力费率和费用数据可结合从遥控接口47或者其它输入接收的用户偏好来使用,以创建电力控制明细表或电力控制规则集,用于对PCDD 56和任何其它连接到PCDD 56的设备的电力进行管理。在一些实施例中,MPCDD 17可包括PCDD 56,并且可控制经由PMU或类似的连接而连接的多个外部设备。
在一些实施例中,PCDD 56可基于电力费率和费用数据改变内部背光级别和其它电力消耗,该电力费率和费用数据可以限定电力需求高峰期、电力费率的变化、电力折扣期和其它费用相关的电力数据。在一些实施例中,MPCDD 17或PCDD 56也可接收管理数据,该管理数据包括公用事业法规、政府规章和其它可以是强制的或自愿的规章。在这些实施例中,可以将用户偏好设置为指定自动化的电力控制动作,如背光控制或设备电力控制动作。可通过有线连接或RF连接经由电视频道接收管理数据。类似接收电力费率和费用数据那样,也可以经由无线或有线网络连接来接收管理数据。
在一些实施例中,可以使用示例电力控制算法,该算法用于自适应地降低显示器的亮度以满足平均电力目标而不使显示器亮度变得过暗。在一些实施例中,电力控制模块调整最大BL以实现期望的目标平均电力。初始电力消耗费率可设置得比该目标大;电力控制随后可以按比例调节(scale)选择的背光,以向着目标减少电力消耗。按比例调节的变化率可以受到限制,以使在视觉上察觉不到亮度的变化。
本发明的一些实施例可参考图5来描述。在这些实施例中,电力控制和显示设备(如MPCDD 17、PCDD 56或MPCSTB 25)可接收60电力费用数据。电力费用数据可包括电力费率和费用数据,包括但不限于具有改变的电力费用的时间段的启动和开始时间。可以通过直接连接、有线或无线网络连接、电视频道广播或其它通信方法来接收该数据。
这些实施例中的电力控制和显示设备也可接收62与电力费用数据中标识的时段期间的电力消耗相关的用户偏好数据。可以经由与电力控制和显示设备通信的遥控设备或其它通信方法来接收62用户偏好数据。
基于电力费用数据和用户偏好数据,电力控制和显示设备可产生64电力消耗明细表(设备控制明细表或显示控制明细表)。电力消耗明细表可包括电力控制命令(设备控制数据),用于控制与电力控制和显示设备通信的任何耗电设备。电力消耗明细表还可以包括电力控制命令,用于控制电力控制和显示设备的内部组件,如显示背光和伴随的图像补偿组件。这些电力控制命令可在内部使用,以产生用于调节66所连接的设备或内部组件的电力消耗的信号,或者它们可以被直接发送到所连接的设备,这些设备具有读取电力控制命令以调节66电力消耗的处理组件。
本发明的一些实施例可参考图6来描述。在这些实施例中,电力控制和显示设备(如MPCDD 17,PCDD 56或MPCSTB 25)可接收70电力费用数据。电力费用数据可包括电力费率和费用数据,包括但不限于具有改变的电力费用的时间段的启动和开始时间。可以通过直接连接、有线或无线网络连接、电视频道广播或其它通信方法来接收该数据。
在这些实施例中,电力控制和显示设备还可接收71电视节目数据,该数据可包括在各个频道上在不同的时间播出的内容的时间表。
这些实施例中的电力控制和显示设备也可接收72与电力费用数据中标识的时段期间的电力消耗相关的用户偏好数据。用户偏好数据还可以包括与电视节目数据相关的用户偏好信息。可以经由与电力控制和显示设备通信的遥控设备或其它通信方式来接收72到用户偏好数据。
根据电力费用数据、电视节目数据和用户偏好数据,电力控制和显示设备可产生73电力消耗明细表。电力消耗明细表可包括电力控制命令,用于控制与电力控制和显示设备通信的任何耗电设备。电力消耗明细表还可包括电力控制命令,用于控制电力控制和显示设备的内部组件,如显示器背光和伴随的图像补偿组件。这些电力控制命令可以内部使用,以产生用于调节74所连接的设备或内部组件的电力消耗的信号,或者它们可以被直接发送到所连接的设备,这些设备具有读取电力控制命令以调节74电力消耗的处理组件。
本发明的一些实施例可参考图7来描述。在这些实施例中,电力控制和显示设备(如MPCDD 17、PCDD 56或MPCSTB 25)可接收80电力费用数据。电力费用数据可包含电力费率和费用数据,包括但不限于具有改变的电力费用的时间段的启动和开始时间。可以通过直接连接、有线或无线网络连接、电视频道广播或其它通信方法来接收该数据。
在这些实施例中,电力控制和显示设备还可以接收81设备电力消耗数据,其可包括所连接的设备的电力消耗历史、所连接的设备上的各种活动的电力消耗清单或者其它电力消耗信息。
这些实施例中的电力控制和显示设备也可接收82与电力费用数据中标识的时段期间的电力消耗相关的用户偏好数据。用户偏好数据还可包括与设备电力消耗相关的用户偏好信息。可以经由与电力控制和显示设备通信的遥控设备或其它通信方法来接收82用户偏好数据。
根据电力费用数据、电视节目数据和用户偏好数据,电力控制和显示设备可产生83电力消耗明细表。电力消耗明细表可包括电力控制命令,用于控制与电力控制和显示设备通信的任何耗电设备。电力消耗明细表还可包括电力控制命令,用于控制电力控制和显示设备的内部组件,如显示器背光和伴随的图像补偿组件。这些电力控制命令可以内部使用,以产生用于调节84所连接的设备或内部组件的电力消耗的信号,或者它们被直接发送到所连接的设备,这些设备具有读取电力控制命令以调节84电力消耗的处理组件。
以下是本发明如何使用电力费用明细表和用户偏好数据来控制显示器亮度的具体示例。
图8A示出了随时间变化的电价(根据Kepco.co.jp和使用价格的代表时间)。在这个例子中,在1100和1700小时之间电价相对较高。在一般情况下,可以使用不同方法来传达可变电价信息,包括固定使用时间明细表、“高峰”定价、凌晨定价或实时定价。这些都有共性,即电价可能出现波动,但可在控制显示器的时间得知。这是根据本发明的电力费用明细表的例子。
不同的人对电价有不同的敏感度。图8B示出了9个不同个人的样本差异。这是从0(对价格完全不敏感)到1(对价格高度敏感)的相关敏感度评级。用户可以设定这些值来控制他们对决定如何控制显示器中使用的能量的偏好。这是根据本发明的用户偏好数据的例子。
电价信息和用户价格敏感度可以结合起来,以选择相对显示电力消耗,其能够使特定设备或背光改变其电力消耗。在这种情况下,相对显示电力消耗用于设备控制数据。图8C提供了设备电力控制明细表(设备控制明细表)的例子,它可以利用电价明细表和用户偏好数据(价格敏感度)。电价和用户价格敏感度用于选择相关的显示器电力。图8C中绘出了获得的电价信息(价格Y/KWH)和用户对价格的敏感度(价格敏感度)的数值。图8C还示出了一组轮廓线。在这个例子中,轮廓线范围从1到0.31,并且代表相对显示电力消耗(其中1表示不考虑敏感度的全电力使用)。在第一种情况下,相邻的轮廓线(从零灵敏度和价格开始)之间的区域代表相对显示电力消耗。
为了获得相对显示电力消耗,绘制电价信息(表示为价格Y/KWH)和用户价格敏感度(表示为价格敏感度)的数值,并且根据所绘制的值所处的相邻轮廓线的区域来选择相对显示电力消耗。例如,绘制灵敏度为0.5且价格为15Y/KWH将导致选择相对显示电力消耗为0.79。
在图8C的这个例子中,当灵敏度低于0.1时,不考虑价格而使用全显示电力。类似地,当价格低时(即低于5Y/KWH),不考虑灵敏度而使用全电力。这些都通过图8C中与1对应的轮廓线示出。在这个例子中,当用户对电价敏感时,随着电价的增加,显示电力消耗降低。对于灵敏度0.5,显示电力从低价处的全相对电力(即1)降低到中间价格处的相对电力0.79,最终降低到高价处的相对电力0.63。类似地,如果价格是固定的,具有不同的价格敏感度的用户将使用不同的电力。在这个例子中,价格为25Y/KWH给出:具有灵敏度小于0.1的用户使用全电力,具有灵敏度0.4的用户使用相对电力0.79,以及具有灵敏度0.8的用户使用相对电力0.5。上面的例子可以应用到本发明中图2的MPCDD 17、图3的MPCSTB 25或图4的PCDD 56。
在第二种情况下,轮廓线附近绘制的值代表相对显示电力消耗。例如,绘制灵敏度为0.6且价格为20Y/KWH将导致选择相对显示电力消耗为0.79(而在第一种情况,这会是相对显示电力消耗为0.63)。
上述具体实施例中使用的术语和表达用于描述而并不用于限制,而且无意用这些术语和表达来排除所示和所描述的特征或其部分的等同物。应该指出的是,本发明的范围仅由所附的权利要求书来定义和限制。

Claims (24)

1.一种利用主电力控制器和显示设备MPCDD调节电力消耗的方法,包括:
a)在所述MPCDD处接收电力费用明细表;
b)通过在所述MPCDD的显示器上显示提示,向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据;
c)在所述MPCDD处接收与电力消耗相关的用户偏好数据,其中,所述用户偏好数据针对与所述MPCDD通信的特定设备指定偏好;
d)基于所述电力费用明细表和所述用户偏好数据来产生设备控制明细表,所述设备控制明细表包括针对所述特定设备的设备控制数据;以及
e)将所述设备控制数据发送到所述特定设备,其中,所述设备控制数据使所述特定设备基于所述设备控制数据来改变其电力消耗。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过无线网络连接来接收所述电力费用明细表。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,从电力供应商接收所述电力费用明细表。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电力费用明细表包括需求高峰期的开始时间和结束时间,以及伴随的需求高峰的电力费用数据。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电力费用明细表包括多个时间段的开始时间和结束时间,以及针对所述多个时间段中每个时间段的电力费用数据。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电力费用明细表包括多个可选的电力消耗明细表,用户能够利用所述用户偏好数据来选择所述多个可选的电力消耗明细表。
7.根据权利要求3所述的方法,还包括:从所述MPCDD向所述电力供应商发送用户电力费率选择,其中,所述电力费率选择标识对可选电力费率参数的选择。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述可选电力费率参数限定了可选电力费率计划选择,用户借此承诺遵守电力消耗限制以换取规定的电价。
9.一种利用电力受控显示设备PCDD调节电力消耗的方法,包括:
a)在所述PCDD处接收电力费用明细表;
b)通过在所述PCDD的显示器上显示提示,来提示用户与电力消耗相关的用户偏好数据;
c)经由控制所述PCDD的遥控接口,在所述PCDD处接收与电力消耗相关的用户偏好数据;
d)基于所述电力费用明细表和所述用户偏好数据,产生显示控制明细表,所述显示控制明细表包括针对所述PCDD的设备控制数据;以及
e)根据所述显示控制明细表来控制所述PCDD的背光。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括:在所述PCDD处接收电视节目时间表,其中,所述用户偏好数据还包括电视节目偏好。
11.根据权利要求9所述的方法,还包括:补偿所述显示器上显示的图像,以补偿控制背光所导致的降低的背光等级。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述补偿图像的步骤包括:向所述图像的低通版本应用色调缩放调整曲线。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述补偿图像的步骤包括:向所述图像的低通版本应用色调缩放调整曲线,以及向所述图像的高通版本应用恒定增益乘数。
14.根据权利要求11所述的方法,其中,所述补偿图像的步骤包括:分析多个背光等级上的图像失真。
15.根据权利要求1或9所述的方法,其中,通过RF电视频道来接收所述电力费用明细表。
16.根据权利要求1或9所述的方法,其中,通过有线电视频道来接收所述电力费用明细表。
17.根据权利要求10所述的方法,其中,通过RF电视频道来接收所述电视节目时间表。
18.根据权利要求10所述的方法,其中,通过有线电视频道来接收所述电视节目时间表。
19.一种利用主电力控制器和显示设备MPCDD调节电力消耗的系统,所述MPCDD包括显示器;其中,所述MPCDD
接收电力费用明细表;
通过在所述显示器上显示提示,向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据;
接收与电力消耗相关的用户偏好数据,其中,所述用户偏好数据针对与所述MPCDD通信的特定设备指定偏好;
基于所述电力费用明细表和所述用户偏好数据来产生设备控制明细表,所述设备控制明细表包括针对所述特定设备的设备控制数据;以及
将所述设备控制数据发送到所述特定设备,其中,所述设备控制数据使所述特定设备基于所述设备控制数据来改变其电力消耗。
20.一种利用电力受控显示设备PCDD调节电力消耗的系统,所述PCDD包括显示器、遥控接口和背光;其中,所述PCDD:
接收电力费用明细表;
通过在所述显示器上显示提示,向用户提示与电力消耗相关的用户偏好数据;
经由控制所述PCDD的遥控接口,接收与电力消耗相关的用户偏好数据;
产生显示控制明细表,所述显示控制明细表包括针对所述PCDD的设备控制数据,所述显示控制明细表基于所述电力费用明细表和所述用户偏好数据;以及
根据所述显示控制明细表来控制所述背光。
21.根据权利要求1所述的方法,其中,所述特定设备根据由所述设备控制数据产生的信号来改变其电力消耗,其中,所述信号调节所述特定设备的电力消耗。
22.根据权利要求9所述的方法,其中,根据所述设备控制数据产生的信号来控制所述背光,其中,所述信号调节所述背光的电力消耗。
23.根据权利要求1所述的方法,其中,所述产生设备控制明细表的步骤使用电力价格信息作为所述电力费用明细表,并使用用户价格敏感度作为所述用户偏好数据;其中
将所述电力价格信息和所述用户价格敏感度相结合,以选择用于使所述特定设备改变其电力消耗的相对显示电力消耗;其中
所述相对显示电力消耗用于所述设备控制数据。
24.根据权利要求9所述的方法,其中,所述产生设备控制明细表的步骤使用电力价格信息作为所述电力费用明细表,并使用用户价格敏感度作为所述用户偏好数据;其中
将所述电力价格信息和所述用户价格敏感度相结合,以选择用于使所述背光改变其电力消耗的相对显示电力消耗;其中
所述相对显示电力消耗用于所述设备控制数据。
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