CN1435040A - 无线通信设备中背景光控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

无线通信设备(100)包括一个具有背景灯(124)的显示屏(120)。一个背景灯控制器(126)选择性地启动背景灯(124)，使功耗最小并保存电池(132)能量。在一个实施例中，接收机(110)接收来自远程位置的时刻消息，并用当前时刻设置计时器(112)。当前时刻与预定时刻比较，背景灯控制器(126)在预定时刻启动和关闭背景灯(124)。无线通信设备(100)还可以包括一个GPS接收机(128)，以确定设备位置。背景灯控制器(126)可以为特殊位置确定日出或日落时间。GPS数据可以用于与时刻消息结合。光传感器(130)可以检测环境光亮度并产生与此相关的电信号。背景灯控制器(126)可以使用光传感器(130)来确定环境光亮度并仅基于环境光亮度来启动或关闭背景灯(124)。光传感器信号可用于与时刻消息和/或来自GPS接收机(128)的位置数据结合，以控制背景灯(124)。

Description

无线通信设备中背景光控制的系统和方法
发明领域
本发明一般针对无线通信设备，尤其是无线通信设备中背景光控制的系统和方法。
发明背景
无线通信设备，例如蜂窝电话，典型地包括一个键盘和显示屏。显示屏可能包括几行字母数字字符，它向用户提供设备操作指令、响应用户在键盘上选择按钮的动作的反馈、和诸如有关来话数据的其他数据显示。
常用显示屏类型使用液晶屏(LCD)，因为它低成本、可读性和低功耗。LCD的缺点是它在环境光亮度低时可读性差。典型的LCD包括用于照亮显示屏的背景灯，从而加强可读性。背景灯典型的是白炽灯，其消耗的电能远大于LCD本身。
典型的无线通信设备是电池供电的。保存电能对提高设备的运行时间是重要的。激活LCD显示屏的背景灯消耗大量的电能，因此减少了设备运行时间。因此，可以理解非常需要一种能够提供背景光以增强可读性并保存电能的无线通信设备。本发明提供了这个和其他优点，从以下详述和附图中将显而易见。
发明摘要
在无线通信设备中的显示灯控制系统和方法中实现本发明。在一个实施例中，该系统包括一个接收机，它从远离接收机的位置接收通信信号。系统还包括一个显示屏和一个可由启动信号选择性启动的显示灯。光控制器至少基于接收机所接收信号的一部分来产生启动信号。
在一个实施例中，接收机接收来自远程位置的时刻信号，且光控制器基于该时刻产生启动信号。系统进一步包括一个光传感器单元，用于感应环境光并产生与环境光亮度有关的信号。在这个实施例中，光控制器基于时刻和环境光亮度产生启动信号。光控制器可以根据一天中第一预定部分的时刻以及一天中剩余部分的环境光亮度来产生启动信号。
在另一个实施例中，接收机接收来自远程位置的定位信号，且光控制器基于接收机的位置产生启动信号。此实施例也包括一个光传感器单元，使得光控制器基于接收机位置和环境光来产生启动信号。
在另一个实施例中，光控制器仅仅基于环境光亮度和光传感器单元产生的信号来产生启动信号。假如环境光亮度下降到低于预定阈值，则光控制器产生启动信号，假如环境光亮度高于第二预定阈值，则光控制器停止产生启动信号。
附图概述
图1是实现本发明的无线通信设备的功能框图。
图2示出使用从外部源接收到的数据的图1系统的操作。
图3示出图1系统操作的流程图，它基于时刻选择性地启动背景光。
图4示出图1系统操作的流程图，它基于系统的地理位置选择性地启动背景光。
较佳实施例的详细描述
本发明提供对背景光的智能控制，因而减少了电池损耗。本发明可容易地在任何无线通信设备中实现。虽然在此推出的例子是指蜂窝电话，但是本发明的原理适用于任何无线通信设备，包括但不局限于模拟和数字蜂窝电话、个人通信系统(PCS)设备和类似的设备。在图1功能框图所示的系统100中实现本发明。系统100包括一个控制系统运行的中央处理器单元(CPU)102。存储器104可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，它为CPU102提供指令和数据。存储器104的一部分还包括非易失性随机存取存储器。
在无线通信设备如蜂窝电话中实现的系统100，还包括一个外壳106，它包含一个发射机108和一个接收机110，以允许在系统100和诸如区站控制器(未显示)的远程位置之间发送和接收如音频通信等数据。接收机110中的发射机108可被组合成收发机112。天线114附在外壳106上，电气耦合到收发机112。发射机108、接收机110和天线114的操作在业内众所周知，无需在此描述。虽然图1示出天线114是从外壳106延伸出来，但有些设计可能包括一个完全包含在外壳内的内部天线。然而，发射机108、接收机110和天线114以传统的方式操作，而不考虑天线的位置。
一个键盘118和外壳106相连，供用户以传统方式操作。键盘118提供了方便的输入设备，通过它用户可以输入目的电话号码和命令。
系统100还包括一个显示屏120，它可以被便捷地用于向用户显示指令和用户输入数据，如目的电话号码和字母数字文本。在系统100的示例实施例中，显示屏120将显示时间和日期以及由收发器112接收到的来话的呼叫方电话号码。该信息向用户提供了可视提示，从而在系统100的操作中帮助了用户。
系统100还包括一个计时器122，它通常包含在CPU102中。如以下将要更详细讨论的，系统100可以用计时器122来确定时间和日期。另外，计时器122可以用来在预定时段内点亮背景灯124。系统100包括一个背景灯控制器126来控制显示屏120的背景灯124。如以下将要更详细讨论的，背景灯控制器126的各种其它实施例可以用来控制背景灯124，从而减少系统100中的功耗。另外，不同显示屏类型可以用不同形式的照明，如液晶屏(LCD)的侧向照明或发光二极管(LED)显示屏。术语“背景灯”旨在包含显示屏照明的任何形式，不管它本身是显示屏还是外部照明源。
在一个实施例中，系统100包括一个全球定位系统(GPS)接收机128。如业内所知，GPS由大量环绕地球的卫星所组成。诸如GPS接收机128，一个GPS接收机从众多环绕卫星中的一些卫星接收信号。基于收到的信号，可能以很高的准确度确定GPS接收机128的精确位置。便携式GPS接收机为业内所知，无需在此更详细地描述。如果系统100包括GPS接收机128，则背景灯控制器126可用系统的位置来启动背景灯124。背景灯控制器126中GPS接收机128的使用将在下面更详细地描述。
在一个实施例中，系统100包括一个光传感器130，它检测环境光亮度并产生与此相关的电信号。如以下将要更详细讨论的，背景灯控制器126接收来自光传感器130的电信号，且当环境光下降到低于预定水平时可以选择性地激活背景灯124。
系统100的电子元件从与外壳106连接且由外壳支撑的电池132接收电能。在示例实施例中，电池132是充电电池。在其它实施例中，系统100可以包括一个连接器(未显示)，用于连接一个外部电源，如自动电源适配器、交流电源适配器等。
系统100的各种元件通过总线系统134连接在一起，总线系统可以包括电源总线、控制总线、状态信号总线以及数据总线。然而，为了更清楚的缘故，在图1中将各种总线示为总线系统134。
背景灯控制器126可以用多种方法实现。在图2所示的一个实施例中，计时器122通过区站控制器(未显示)从基站收发机(BTS)150接收时刻消息。时刻消息用于设置计时器122或时钟，时钟的时间显示在显示屏120上。用于将时刻消息发送到系统100的技术为业内所众知，无需在此更详细地描述。
背景灯控制器126使用时刻在预定时段内选择性地启动或关闭背景灯124。例如，背景灯控制器126可被编程为在7PM到7AM之间启动背景灯124。在此预定时段内，一旦键盘118上的按钮被用户激活，则背景灯控制器126将选择性地启动背景灯124。另外，当接收到来话时，系统100可以启动背景灯124。在预定时段之外(如在7AM到7PM的之间)，即使键盘118上的按钮被用户激活，或系统100接收到呼入消息，背景灯控制器126也不启动背景灯124。业内熟练的技术人员将理解以上所用的激活时段只是示意，本发明不限于背景灯124操作的特定时段。用户能够使用键盘118和显示屏120以和选择典型蜂窝电话其它操作参数同样的方式编制激活时段。
用时刻消息实现系统100的一个优点是大多数无线通信设备(如蜂窝和PCS设备)已经被配置成接收时刻消息。当一系列软件指令被置于存储器104中并被CPU102执行时，背景灯控制器126可以很容易地实现。因此，对现有硬件做较小的软件修改将允许系统100实现使用时刻消息。
背景灯控制器126也可以使用位置信息来启动背景灯124。如前所述，系统100可以包括GPS接收机128，它按已知的方式运作，接收来自众多GPS卫星的信号，其中一个GPS卫星如图2的GPS卫星152所示。为了清楚的缘故，其它的GPS卫星没有在图2中示出。给出系统100的精确位置后，背景灯控制器126能够确定该位置日落的精确时间。背景灯控制器126在系统100位置的日落时选择性地启动背景灯124，并在系统位置的日出时选择性地关闭背景灯124。
业内有经验的技术人员会了解，环境光亮度可能在日落前或日出后不足以满足系统100的运行。因此，背景灯控制器126能够在日落前的一个预定时段内选择性地启动背景灯124，而在日出后的一个预定时段内选择性地关闭背景灯124，以允许在低环境光亮度下操作。本发明不限于背景灯124被选择性地启动或关闭的特定时刻。
GPS接收机128可与BTS150发送的时刻消息结合使用。在此实施例中，背景灯控制器126使用时刻消息来确定本地时间，并使用来自GPS接收机128的位置数据来确定系统100的精确位置，从而确定在此精确位置的日出和日落时间。假如无线通信设备已经包括GPS接收机128，则背景灯控制器126可以容易地作为一系列软件指令实现，它仅使用GPS接收机128产生的位置数据或结合时刻消息使用。
此实施例的一个缺点是，它假设白天的环境光亮总是可用而晚间的环境光总是不可用。然而，用户在白天时间可以进入黑暗的房间。在这种情况下，背景灯控制器126不能令人满意的运行，因为背景灯124在白天时间被选择性的关闭。同样，在晚间甚至当用户是在明亮的房间时，背景灯控制器126也选择性地启动背景灯124。尽管后一例子不影响用户对系统100的操作，但它没有提供所需的功耗减少，并降低了电池132(见图1)在充电周期间的寿命。系统100可以提供一个越权命令以允许用户手工启动或关闭背景灯124。使用键盘118来设置系统100的运行参数在业内已众所周知，在此无需详述。
系统100也可以仅使用光传感器130或结合来自BTS150的时刻消息和/或来自GPS接收机128的位置数据。假如光传感器130单独使用，则背景灯控制器126接收光传感器产生的指示环境光亮度的电信号。假如环境光亮度下降到低于预定阈值，则背景灯控制器126选择性地启动背景灯124。如业内有经验的技术人员所了解的，当键盘118被用户激活或接收到来话时，发生背景灯124的实际激活。假如环境光亮度高于预定阈值，则背景灯控制器126选择性地关闭背景灯124。
当与时刻消息结合使用时，光传感器130产生的电子信号用于有效地越权由时刻消息提供的一般设置。例如，背景灯控制器126基于时刻消息(如在白天)可以选择性的关闭背景灯124。然而，假如用户进入黑暗房间或处于其他低环境光设置中，则光传感器130产生的电信号指示环境光亮度低于预定阈值。在这种情况下，背景灯控制器126越权基于时刻消息的设置，并选择性地启动背景灯124以在需要时自动提供背景光。
同样，背景灯控制器可基于时刻消息(如在晚间)选择性地启动背景灯124。然而，假如用户进入明亮的房间或处于其他高环境光设置中，则光传感器130产生的电信号指示环境光亮度高于预定阈值。在这种情况下，背景灯控制器126越权基于时刻消息的设置，并选择性地关闭背景灯124，从而保存电力并延长电池132在充电周期间的寿命。
光传感器130也可以与GPS接收机128结合运行，以同样的方式越权基于GPS接收机128所产生位置数据的一般设置。也就是，背景灯控制器126可以不考虑基于GPS接收机128产生的位置数据的设置，而使用光传感器130产生的电信号选择性地启动或关闭背景灯124。
在图3的流程图中示出系统100用时刻消息的操作。在开始160，无线通信设备是低电力。在步骤162，系统100接收来自BTS150的时刻消息(见图2)。在步骤164，系统100设置它的内部时钟。应该注意，计时器122(见图1)也提供内部时钟的功能。业内有经验的技术人员将了解计时器122可以包含在CPU102中。本发明不限于计时器122的特殊形式。
在判断框166，系统100确定是否为晚间。背景灯124选择性地启动和关闭的特定时间可以被编程入系统100中或由用户选择。例如，系统100可以有默认时间，如7p.m.和7a.m.，来选择性地启动或关闭背景灯124。或者，用户可以使用传统技术用键盘118选择显示屏120上适当的菜单来改变默认时间。例如，假如用户生活在较高的纬度，那里夏天白天长冬天白天短，则用户可以人工调节默认值以补偿白天长短的季节变化。
实际时刻与背景灯运行的预定时间比较(即默认时间或用户编程的时间)。判断框166比较目前时间和预定时间以确定是否启动背景灯124。假如是晚间(如在7p.m.与7a.m.间)判断框166的结果是YES。在这种情况，背景灯控制器126在步骤168选择性地启动背景灯124。假如不是晚间，判断框166的结果是NO。在这种情况，背景灯控制器126在步骤170选择性地关闭背景灯124。
如前面所讨论的，光传感器130(见图1)可用于越权基于时刻的设置。判断框174和176是可选步骤，假如包括光传感器130的话，这两个步骤可结合到系统100中。在图3中，在判断框174环境光亮度与阈值比较。假如环境光亮度低于阈值，则判断框174的结果是YES，系统100移到步骤168以启动背景灯124，而不管现在还不是晚间的事实(即判断框166的结果是NO)。
同样，在判断框176，系统100确定环境光亮度是否高于预定阈值。为了方便的缘故，判断框174和176中使用的环境光亮度阈值可以是相同的光阈值。然而，对于满足系统100的运行，这不是必须的。也就是，系统100可以在判断框174使用第一阈值，在判断框176使用不同于第一阈值的第二阈值。假如环境光亮度高于预定阈值，则判断框176的结果是YES。在这种情况，系统100移到步骤170关闭背景灯124，而不管现在是晚间的事实(即判断框166的结果是YES)。
在判断框180，系统100确定用户是否已激活键盘118(见图1)。假如用户已激活键盘118，则判断框180的结果是YES。在这种情况，假如背景灯已经启动，则在步骤184背景灯控制器126激活背景灯124，假如背景灯关闭，则在步骤184没有操作。系统在步骤188结束运行。假如没有发生键盘激活，则判断框180的结果是NO。在这种情况，系统100回到判断框180等待后续键盘118激活。为理解本发明的目的，图3的流程图将系统100示为处于判断框180的回路中以等待键盘118的激活。然而，业内有经验的技术人员认识到键盘激活可以产生一个由CPU102处理的中断。因此，在典型实现中，系统100不是位于无结束的回路中等待键盘118激活。另外，假如接收机110(见图1)接收来话，则背景灯124可以在步骤184被激活。如果背景灯已经被选择性地启动，则如语音信箱通知等其他情况也可触发背景灯124激活。因此键盘激活不是可触发背景灯124激活的唯一情况。
图4的流程图示出带有GPS接收机128(见图1)的系统100的运行。在开始200，系统100是低电力。在步骤202，GPS接收机128接收来自许多GPS卫星152(见图2)的GPS数据，并在步骤204确定系统100的位置。在步骤206，系统100为步骤204所确定的位置确定日出和日落时间。系统100然后移到判断框166，如图3所示，以确定目前时刻是否对应于步骤206中计算的日出和/或日落时间。剩余操作，包括使用环境光亮度来越权步骤168的操作以启动背景灯124或步骤170的操作以关闭背景灯，已经在上面描述，在此不需要重复。
因此，系统100最好提供对背景灯124的智能控制，从而保存电能。在几个实施例中，本发明仅仅通过额外的软件指令，而无需硬件改变，就可以容易的实现。对包括GPS能力的无线通信设备来说，本发明也可以通过额外的软件指令来实现。应该注意，如三角测算法的其他形式定位、来自多个基站收发机系统150(见图2)的定时信号或其他传统定位技术也可以满足系统100的使用。定位数据的一个优点是可以调节照明，以补偿基于无线通信设备位置的白天长短变化。
应该理解，即使以上描述列出了本发明优点的各种实施例，但以上揭示也只是示例，在本发明最宽的原理中还可以做细节变化。例如，系统100可以仅使用时刻消息、来自GPS接收机128的位置数据、或光传感器130产生的电信号来实现，以控制背景灯124的运行。然而，这些各种技术与各种方式结合以配合不同设计准则。因此，本发明只受附加权利要求的限制。

Claims (36)

1.一个在无线通信设备中用于控制背景光的系统，其特征在于，此系统包含：
一个外壳；
一个接收机，用于从远离该接收机的位置接收通信信号；
一个由外壳支撑的显示屏；
一个显示灯，用于照亮显示屏，显示灯由启动信号选择性地启动；和
一个光控制器，用于至少基于接收机所接收信号的一部分来产生启动信号。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含一个计时器，用于记录时刻，其中光控制器基于该时刻产生启动信号。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，接收机接收来自远程位置的时刻信号，且计时器用该时刻信号来记录时刻。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包含一个由外壳支撑的光传感器单元，用于感应环境光并产生一个与环境光亮度有关的信号，其中光控制器根据时刻和环境光亮度产生启动信号。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步包含一个由外壳支撑的光传感器单元，用于感应环境光并产生一个与环境光亮度有关的信号，其中光控制器根据一天中第一预定部分的时刻以及一天中剩余部分的环境光亮度来产生启动信号。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，如果启动信号已产生，则当接收器接收到一个呼入消息时，光控制器激活显示灯。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，进一步包含用户可操作键盘，其中如果启动信号已产生，则当用户操作键盘时，光控制器激活显示灯。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包含计时器，用于当用户操作键盘时，度量一个预定时间段，其中如果在预定时间段用户没有操作键盘，则光控制器不激活显示灯。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，计时器度量的预定时间段是用户可选择的。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，接收机接收来自远程位置的位置信号，从而确定接收机的位置，光控制器基于接收机的位置产生启动信号。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，远程位置至少是第一卫星，且来自远程位置的位置信号包含全球定位卫星信号。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，进一步包含记录时刻的计时器，其中光控制器基于该时刻和接收机位置产生启动信号。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，接收机接收来自远程位置的时刻消息，计时器接收并利用时刻消息来记录时刻。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，进一步包含光传感器单元，用于感应环境光并产生与此相关的信号，光控制器根据接收机位置和环境光亮度产生启动信号。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，进一步包含用于记录时刻的计时器，其中光控制器基于时刻、接收机位置和环境光亮度来产生启动信号。
16.一种在无线通信设备中控制背景灯的系统，其特征在于，它包含：
一个外壳；
一个收发器，用于向远离收发器的位置收发通信信号；
一个光传感器单元，用于感应环境光亮度并产生与此相关的信号；
一个由外壳支撑的显示屏；
一个显示灯，用于照亮显示屏，并由启动信号选择性地启动；
一个光控制器，用于接收由光传感器单元产生的信号，并基于环境光亮度产生启动信号。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，假如来自光传感器的信号指示环境光亮度低于预定阈值，则光控制器产生启动信号。
18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，假如启动信号已产生，则当收发器接收到呼入消息时，光控制器激活显示灯。
19.如权利要求16所述的系统，其特征在于，进一步包含用户可操作键盘，其中假如启动信号已产生，则当用户操作键盘时，光控制器激活显示灯。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，进一步包含计时器，用于当用户操作键盘时，度量一个预定时间段，其中如果在预定时间段用户没有操作键盘，则光控制器不激活显示灯。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，计时器度量的预定时间段是用户可选择的。
22.如权利要求16所述的系统，其特征在于，进一步包含记录时刻的计时器，其中光控制器基于该时刻和环境光亮度来产生启动信号。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，收发器接收来自远程位置的时刻信号，且计时器用时刻信号来记录时刻。
24.如权利要求22所述的系统，其特征在于，不考虑时刻，假如来自光传感器的信号指示环境光亮度低于预定阈值时，则光控制器基于环境光亮度来产生启动信号。
25.如权利要求16所述的系统，其特征在于，收发器接收来自远程位置的位置信号，从而确定接收机的位置，光控制器基于接收机的位置和环境光亮度来产生启动信号。
26.一种在无线通信设备中控制背景光的方法，其特征在于，它包含以下步骤：
接收信号用于控制显示屏照明；
在显示屏上显示数据；和
基于接收到的信号，选择性地启动显示灯来照亮显示屏。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包含感应环境光亮度并产生与此相关的信号的步骤，用于控制显示屏照明的接收信号是有关环境光亮度产生的信号，假如有关环境光亮度产生的信号指示环境光亮度低于预定阈值，则选择性地启动显示灯。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，进一步包含度量时刻并基于时刻和环境光亮度选择性地启动显示灯的步骤。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，不考虑时刻，假如有关环境光亮度产生的信号指示环境光亮度低于预定阈值，则基于环境光亮度选择性地启动显示灯。
30.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包含接收来自远程位置的呼入消息，且假如显示灯已选择性地启动，则在接收到呼入消息时激活显示灯。
31.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包含感应用户键盘操作，且假如显示灯已经选择性地启动，则当用户操作键盘时，激活显示灯。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，进一步包含当用户操作键盘时，度量预定时间段，且假如在预定时间段用户没有操作键盘，则不激活显示灯。
33.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包含度量时刻并产生与此相关的信号的步骤，控制显示屏照明的接收信号是有关时刻产生的信号，基于该时刻选择性地启动显示灯。
34.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包含接收来自远程位置的呼入时刻消息，并产生与此相关的信号，控制显示屏照明的接收信号是有关接收时刻消息产生的信号，基于时刻选择性地启动显示灯。
35.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包含接收来自远程位置的位置信号，并确定与此相关的位置，控制显示灯的接收信号是有关位置产生的信号，基于该位置选择性地启动显示灯。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，远程位置至少是第一卫星，且来自远程位置的接收位置信号包含接收卫星信号。
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