CN1603987A - 在电子装置中自动功率调节的设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在电子装置中自动功率调节的设备、系统和方法。该设备、系统和方法包括被构造成对于保持紧密接近电子装置的用户采集用户身体相对于电子装置的位置的指示的采集器。提供确定模块以基于该指示确定电子装置的功率状态。功率控制模块有选择性地调节输送给电子装置的子系统的功率以转换到所确定的功率状态。

Description

在电子装置中自动功率调节 的设备、系统和方法

技术领域

本发明涉及电子装置。具体地说，本发明涉及节省电子装置所使用的功率的设备、系统和方法。

背景技术

通常用户对今天的电子装置具有较高的期望。用户希望他们的计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、输入板、游戏机以及其他的电子装置提供明亮、清晰的彩色显示屏、高度响应性处理器和高质量的立体声。这些特征一般消耗较大的功率。

即使功率容易获得，比如在使用常规的电源引出线时，某些用户仍然希望该电子装置尽可能地节省功率。对于便携式电子装置比如膝上型电脑、PDA、输入板等来说功率节省特别重要。用于便携式电子装置的电池在其消耗尽之前不能提供明亮的显示屏和高度响应性的处理器不过几小时。较短的电池寿命严重限制了便携式电子装置的便携性。

因此，已经开始研制了功率管理系统，特别是用于便携式电子装置比如膝上型电脑，这种系统延长了电池的可使用寿命。一般地，这些功率管理系统减小或切断给电子装置的某些子系统的功率通量。典型地，响应子系统的静止切断或减小功率。例如，如果在预定的时间长度里没有访问文件，则可以切断盘驱动器或者可以允许盘驱动器的底盘旋转慢下来。类似地，输入/输出(I/O)装置比如键盘、鼠标、触屏等已经没有寄存来自用户的输入一时间周期，则可以切断高功率消耗子系统和/或电路。

常规的功率管理系统使用内部定时器，一旦没有从用户输入或某些子系统静止则开始下计数。一般地，为避免子系统的经常加电或断电，定时器相对较长(通常1至5分钟)以考虑正常的用户相对于电子装置的静止。然而，如果用户甚至没有足够紧密靠近到可使用电子装置，则直到定时器终止的延迟不必要地浪费了功率。

此外，没有从用户输入可能不意味着用户不使用电子装置。例如，用户可能正在研究在显示器上的复杂的图形或者正在阅读大量的文字，以致定时器终止和功率管理系统使显示器变暗或切断它。这种行为经常干扰着用户并且可能使用户增加定时器，这又在用户不在时可能浪费更多的功率。

常规的功率管理系统基于用户的存在或不存在管理功率。一般地，在这些系统中，某些形式的存在传感器检测用户是否紧密地靠近电子装置。如果是这样，功率管理系统继续给某些子系统供电，即使定时器已经终止。

不幸的是，用户的存在或不存在并不能提供有效的功率管理的足够信息。例如，用户可能在膝上型电脑的前面，他/她正在研究文件而没有使用计算机。在这种情况下，采用常规的存在检测的功率管理装置继续给该子系统比如LCD显示器提供功率，即使用户不看显示器。

此外，常规的功率管理系统(基于定时器的和基于存在检测的两种)一般在满功率状态和最小功率状态(仅给存在传感器提供功率)之间转换。在子系统加电或断电时这种转换产生延迟。这种延迟在此称为等待时间，其范围从几秒到几分钟。用户希望电子装置立即响应，几秒钟的等待时间延迟就可能使用户回避或停用这种功率管理系统。

此外，在电子装置随身携带和使用时，依赖于存在检测的功率管理系统可能不正确地记录用户的存在。例如，在运送PDA或输入板时，用户的手可能被不正确地被解释为用户准备与该装置连接。因此，可能不必要地浪费功率。

因此，需要这样的一种设备、系统和方法：在电子装置中自然地调节功率使用以便响应用户相对于电子装置的运动给子系统切断和恢复功率。这种设备、系统和方法应该在多个功率级之间调节功率级以使加电和断电等待时间最小。此外，这种设备、系统和方法应该基于来自用户的指示而不是简单的存在或不存在来管理功率以使功率使用最佳化。这种设备、系统和方法应该使功率管理适应用户的使用习惯。

发明内容

根据已有技术的当前状态，具体地说根据在已有技术中不能满足在电子装置中功率调节的需要和问题，研究出了本发明。因此，本发明已经开发出提供一种在电子装置中调节功率的设备、系统和方法，他们能够克服上文所讨论的在已有技术中的许多或全部缺陷。

根据本发明的设备包括采集器、确定模块和功率控制模块。对于保持紧密接近电子装置的用户，采集器采集用户身体相对于电子装置的位置的指示。该指示代表在各种不同的身体位置下用户的不同的解剖状态。确定模块基于该指示确定电子装置的适合的功率状态。功率控制模块调节输送给电子装置的子系统的功率以将电子装置转换到所确定的功率状态。

在某些实施例中，确定模块可以从多个等级功率状态中选择功率状态以使确定模块可以基于该指示选择更高的功率状态、更低的功率状态或最低的功率状态。在一个实施例中，确定模块测量用户维持某一身体位置的时间间隔并选择功率状态以使与该功率状态相关的等待时间周期小于所测量的时间间隔。优选该时间间隔测量用户不动作的时间周期。

在一个实施例中，采集器轮询多个传感器以采集用户的身体位置的指示。可替换的是，采集器可以接收来自代表该指示的多个传感器的信号。采集器被构造成采集包括用户的眼睛在耦合到电子装置的显示装置上的聚焦的多个身体位置的指示。

提供本发明的系统用于功率调节。该系统包括显示器、人输入装置、处理子系统、功率调节器、一个或多个传感器、采集器、确定模块和功率控制模块。采集器、确定模块和功率控制模块可以以类似于上文描述的关于设备的采集器、确定模块和功率控制模块的方式操作。功率调节器控制提供给显示器、人输入装置和处理子系统的电源。传感器检测用户的身体位置的一个或多个特征。

在某些实施例中，传感器包括捕获一系列的用户的图像的数字照相机。采集器分析该图像并识别在图像中用户的控制点。然后采集器基于控制点确定用户的身体位置的指示。

也提供本发明的方法用于在电子装置中的功率调节。在一个实施例中，该方法包括采集用户的身体相对于电子装置的位置的指示。接着，基于该指示确定电子装置的功率状态。最后，有选择性地调节输送给子系统的功率以转换到所确定的功率状态。该指示可以代表用户的多个解剖状态，并且功率状态可以从多个等级的功率状态中选择。

通过下文的描述和附加的权利要求将会更加清楚本发明的特征和优点，或者通过对如下文所阐述的本发明的实践也可以得知本发明的特征和优点。

附图说明

为了容易理解本发明的优点，通过参考在附图中示出的具体实施例将会再现上文简要描述的本发明的更具体描述。应该理解，这些附图描述仅是描述本发明的典型实施例，因此并不认为用于限制本发明的范围，通过使用附图描述并解释本发明的附加的细节，在附图中：

附图1所示为适合于实施本发明的一种实施例的电子装置的附图；

附图2所示为适合于实施本发明的一种实施例的电子装置的示意性方块图；

附图3所示为根据本发明的设备的一种实施例的示意性方块图；

附图4A所示为本发明的某些实施例可以输入的多个功率等级的图表；

附图4B所示为在本发明的某些实施例中用户的各种身体位置代表的多个解剖状态的图表；

附图5所示为本发明的一种实施例的功率状态的状态图；

附图6所示为在电子装置中的功率调节的方法的示意性流程图；

附图7所示为在电子装置中的功率调节以使下一功率状态的选择适合于用户的特点的方法的示意性流程图；

具体实施方式

作为在此一般性描述和说明，容易理解的是本发明的部件可以以各种各样的不同构造设置和设计。因此，下文关于对如附图1至7所代表的本发明的设备、系统和方法的更加详细的描述并不希望限制所要求保护的发明的范围，而是仅仅代表本发明的所选择的实施例。

在本说明书中所描述的许多功率单元标记为模块以便更具体地强调它们实施的独立性。例如，模块可以作为包括常规VLSI电路或门阵列、现有的半导体比如逻辑芯片、晶体管或其它的离散部件的硬件电路实施。模块也可以在可编程的硬件装置比如场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置等中实施。

模块也可以通过各种类型的处理器执行的软件实施。可执行的代码的识别模块例如包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块，这些物理或逻辑块例如可以组织为对象、程序、函数或其它的结构。然而，识别模块的可执行性不需要在物理上位于一起，而是可以包括存储在不同的位置上的完全不同的指令，在逻辑上连接在一起时这些不同的位置包括模块并实现该模块所规定的目的。

实际上，可执行的代码的模块可以是单个指令，或者是多个指令，以及甚至可以分布在不同的程序并跨越几个存储装置的几个不同的代码段中。类似地，操作数据在此可以在模块中识别并示出，并且可以以任何适合的形式体现并组织在任何适合类型的数据结构中。操作数据可以作为单数据集采集，或者可以分布在包括不同的存储装置的不同位置上，还可以仅作为在电子信号至少部分地存在于系统或网络上。

在本说明书中提及“选择实施例”、“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例所描述的特定的特征、结构或者特性都包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书的不同地方出现术语“选择实施例”、“在一个实施例中”或“在实施例中”不必要指相同的实施例。

此外，所有描述的特征、结构或特性可以以任何方式在一个或多个实施例中组合。在下文的描述中，提供无数具体的细节，比如编程、软件模块、用户选择、用户接口、网络事务处理、数据库轮询、数据库结构、硬件模块、硬件电路、硬件芯片等的实例，以提供对本发明的完整理解。然而，在相关领域中的普通技术人员会认识到没有这里的一个或多个具体细节或以其它的方法、部件、材料等也可以实施本发明。在其它的情况下，十分公知的结构、材料或操作没有详细地示出或描述以免淡化本发明的内容。

参考附图最佳地了解本发明的所示的实施例，其中在整个说明书中以相同的参考编号代表类似的部件。下文的描述意在仅是举例，简单地说明与在此要求保护的本发明一致的装置、系统和处理的某些选择的实施例。

附图1所示为用户102位于紧密接近电子装置比如膝上型计算机104。膝上型计算机在具有非常有限的电池寿命方面是比较典型的。在膝上型计算机104中的功率的主要消耗者是显示器106。通常，显示器106使用带背光的LCD技术来提供由用户102所期望的亮度。

如上文所述，严格基于用户是否紧密接近电子装置的常规的功率管理不能最佳地节省功率并响应用户动作提供快速的功率恢复。例如，在许多教室和讲堂中的学生停止使用膝上型计算机104以做笔记。用户102可能坐在膝上型计算机104的前面较长的时间而不使用膝上型计算机104。严格的存在检测系统将会持续地给膝上型计算机104提供全额供电。

由于在膝上型子系统被通电到可操作的水平之前的延长的延迟的缘故，结合定时器检测用户接近度也可能不充分。此外，例如在用户正在研究显示器106而没有通过键盘108或其它的人输入装置比如鼠标(未示)或指点器110给膝上型计算机104提供输入时，定时器可能关断显示器106。

本发明的一个实施例可以在膝上型计算机104中实施以使功率管理自动。如在此所使用，“自动”意味着功率管理系统以自然的方式调节功率并希望没有用户的干预。应用这种自动功率管理，用户可能并不清楚正进行的功率管理。

功率管理系统调节功率以使在用户存在但并不使用一个或多个电子装置的子系统时并且在需要时电子装置仍然是完全可操作的而节省最大可能的功率。例如，如果用户102盯着显示器，存储装置比如硬盘驱动器可以关闭，但同时显示器点亮。如果用户102看显示器之外的物体，则由于功率降低显示器立即变暗。然而，在用户102再聚焦到显示器上时，显示器立即点亮以便使用。

附图2所示为根据本发明电子装置的一个实施例的示意性方块图。在某些实施例中，该电子装置是膝上型计算机104。然而，该装置可以构成任何类型的电子设备，包括输入板计算机、PDA等。

该装置(在下文中以膝上型计算机104为例)可以包括处理器或CPU 202。CPU 202可操作地连接到一个或多个存储装置204。存储装置204可以包括非易失性存储装置206比如硬盘驱动器或CD ROM驱动器、只读存储器(ROM)208和随机存取易失性存储器(RAM)210。

膝上型计算机104一般也包括一个或多个输入装置212以从用户102或另一装置接收输入。输入装置212可以包括键盘108、指点装置110、触屏或其它类似的人输入装置。类似地，一个或多个输出装置214可以提供在膝上型计算机104内或从膝上型计算机104中可存取。输出装置214可以包括显示器106、扬声器等。可以提供网络端口比如网络接口卡216以连接到网络。

在电子装置比如膝上型计算机104中，系统总线218可操作地连接CPU 202、存储装置204、输入装置212、输出装置214、网卡216和一个或多个附加端口220。端口220可以允许与其它的资源或外设比如打印机、数字照相机、扫描仪等连接。

膝上型计算机104也可以包括与一个或多个传感器226通信的功率管理单元224。功率管理单元224自动调节功率等级到膝上型计算机104的一个或多个子系统。当然，子系统可以以各种方式界定。在所描述的实施例中，CPU 202、ROM 208和RAM 210可以包括处理子系统。非易失性存储器206比如盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器等可以包括另一子系统。输入装置212和输出装置214也可以包括不同的子系统。

功率管理单元224可以从一个或多个传感器226接收信号，该传感器226被构造成检测关于用户的身体位置的特征。传感器226可以包括红外传感器、无线电传感器、运动传感器、热传感器、二氧化碳传感器、生物测定眼睛扫描仪、声传感器、静止或视频照相机传感器等。

传感器226被构造成检测关于用户的身体位置的多个特征，这些特征比仅仅是用户是否紧密靠近膝上型计算机104更加具体。传感器226可以是专用的硬件装置或者可以集成在其它的装置中，比如也可以作为声传感器的麦克风或者也可以作为运动检测器的数字照相机。

响应来自传感器226的信息，功率管理单元224调节膝上型计算机104的一个或多个子系统的功率级。在一个实施例中，功率管理单元224控制功率调节器228。功率调节器228可以包括变换器或使提供给各种子系统的电源能够在完全切断和具有完全功能的功率输送之间调节的其它电开关。

附图2所示为作为独立单元的功率管理单元224。然而，在本领域普通技术人员会认识到功率管理单元224可以作为软件或微代码在膝上型计算机104的RAM或ROM内实施。类似地，传感器226可以集成在膝上型计算机104内或在其外部。

现在参考附图3，更加详细地描述功率管理单元224。功率管理单元224包括采集器302、确定模块304和功率控制模块306。在一个实施例中采集器302直接与传感器226进行通信。采集器302采集用户身体相对于显示器106和/或人输入装置比如键盘108的位置的指示。传感器226可以检测关于用户的各种特征。该特征可以指示用户102的解剖特征以及化学和/或生理特征。例如，一个传感器226可以检测用户102是否将他/她的眼睛聚焦在显示器106上。另一传感器226可以检测在电子装置的周围的二氧化碳水平是否已经增加到与存在人的用户102相一致的水平。

另一传感器226可以检测用户的手和手臂所处的位置。这个传感器226可以不仅检测手是否在键盘108或其它的人输入装置的附近，而且还可以检测手是否处于正常开始输入的位置。例如，传感器226可以包括被构造成确定用户的手的几何形状的红外传感器。如果手置于打字位置，则手的几何形状指示打字。如果不是，则手可能在键盘108附近但用户102可能不准备输入任何数据。在一个实施例中，如果手或手臂叠起来，则传感器可以将这种身体位置的指示提供给采集器302。叠起来的手或手臂可能指示用户102正聚精会神地思考而不准备输入任何数据。

在某些实施例中，采集器302从多个传感器226中采集身体位置的指示。这些指示一起用于确定子系统是否应该可操作以使用户102可以开始与电子装置104进行交互作用。例如，手传感器226可能检测到手正置于键盘108上并且眼睛传感器226可能检测到用户102正将他/她的眼睛聚焦在显示器106之外的东西上。因此，给键盘108和它的相关电路输送功率，但同时降低或切断显示器106的功率。

可取的是，采集器302采集并组织来自多个传感器226的指示。采集器302周期性地轮询传感器226的指示。可替换地，传感器226响应所检测的特征的变化动态地报告指示。例如，运动传感器226可以连续地检测运动并在检测到运动时将信号发送给采集器302。

采集器302将指示发送给确定模块304。在一个实施例中，指示包括提供给确定模块304的参数值。当然，该指示可以具有各种其它的格式和结构。

确定模块304检查指示并根据指示确定正确的功率状态。确定模块304包括适合的条件逻辑以选择功率状态以最大地节省功率并在最短的等待时间内使膝上型计算机104从省电状态返回到完全操作。一旦确定模块304选择功率状态，功率控制模块306启动正确的开关、转换器和其它的电部件以转换电子装置或膝上型计算机104到所确定的功率状态。

在此所使用的“等待时间”意味着电子装置要求转换到使用比当前的功率状态多或少的功率的另一功率状态所要求的时间周期。等待时间可以包括初始化过程以及自诊断测试。理想的是对电子装置的加电的等待时间最小，因为用户102可能正等待计算机加电。本发明也考虑了在断电过程中的等待时间。因为用户102可能仍然存在，理想的是在用户指示希望使用某一子系统时电子装置快速地响应。

可取的是，确定模块304被构造成从多个功率状态中选择。功率状态指具有可操作的功率输送的子系统的数量和种类。在某些实施例中，子系统可能包括降低功率但不完全切断功率的功率状态。在下文中将详细地描述功率状态。通过利用多个功率状态并检测关于用户的身体位置的更多的信息，通过选择适当的功率状态可以使等待时间最小。

附图4A所示为列出了在本发明的一个实施例中可以输入的多个功率状态的图表400。可取的是，功率管理单元224可以调节功率输送以使电子装置输入多个等级功率状态。在等级体系中的每个功率状态可以使用更多的功率并提供比下一最低的功率输送更多的功率。功率状态列在图表400中，其中使用最小量的功率的功率状态列为第一，使用最多的功率的功率状态列在最后。某些实施例可以包括比所列的5个功率状态更多或更少的功率状态。

在所示的图表中，所列出的第一功率状态(L1)指示给电子装置、膝上型计算机104的功率基本被切断。所通电的仅有的子系统是功率管理单元224和检测用户102的存在所需要的传感器226。

除了L1的通电系统和电路之外，下一功率状态(L2)包括给所有的传感器226和中央处理子系统的功率。中央处理子系统可以包括CPU 202和存储装置204。除了L1和L2的通电的系统和电路之外，下一功率状态(L3)可以包括给机械通信装置比如调制解调器、网卡216等的功率。

除了L1、L2和L3的通电的系统和电路之外，下一功率状态(L4)可以给非易失性存储装置206比如盘驱动器和光学媒体驱动器的功率。当然某些装置可以包括内部功率管理控制。例如，虽然通电了，盘驱动器可以不加速旋转驱动器直到数据被请求。

L4功率状态也可以包括给外设比如扫描仪、数字照相机和打印机的功率。在一个实施例中，L4功率状态可以包括给连接到给所连接的装置供电的通信端口的所有装置的功率。例如，L4功率状态可以给连接到通用串行总线(USB)端口的所有的控制器和/或集线器供电。在一方面，L4功率状态包括给显示器106的功率，虽然背光可以被切断以节省功率。

最后的功率状态(L5)是给与用户102完全交互作用所要求的所有的电路和子系统都供电的功率。因此，人输入装置比如键盘108和鼠标110被通电。此外，显示器106的背光被点亮以使膝上型计算机104完全可操作。

如上文所讨论，确定模块304基于用户的身体位置的指示确定功率状态。在一个实施例中，关于用户的某些特征被组合以形成这些指示。某些指示可以表示用户的特定解剖状态。

附图4B所示为根据一个实施例对应于某些特征的解剖状态的图表410。可取的是，本发明包括代表与不同的用户身体位置关联的多个解剖状态中的一个状态的指示。当然，也可以定义各种其它的解剖状态并测量关于紧密靠近电子装置104的用户102的其它的特征。

在一个实施例中，使用传感器226(单个或组合)可以确定四个不同的特征。首先，存在检测传感器226可以检测人体的一般形状的对象紧密靠近电子装置104。相同传感器226也可以指示对象的主要部分是否朝电子装置104倾斜或离开它。

另一传感器226可以检测看起来似人体的对象是否是实际的有生命的。这个传感器226可以例如通过测量在电子装置104的附近的二氧化碳的水平的标志性增加来检测呼吸。这种传感器避免了如果电子装置104在运送或者面对墙壁、公文包等放置时消耗功率。类似地，偶尔通过电子装置104的人不会使装置104转换到更高的功率水平，除非某人在电子装置104处停下来。

第三特征是用户104是否实际看显示器106。这种特征的一个或多个传感器226可以检测用户的眼睛是否正聚焦在显示器106上。这种传感器226可以包括生物测定视网膜或眼睛扫描仪。第四特征是用户104是否将他/她的手置于键盘108或其它的人输入装置的附近。

在某些实施例中，传感器226检测用户的眼睛是否朝向显示器106。在另一实施例中，传感器226可以记录特定的用户的眼睛是否聚焦在显示器106上。因此，某些实施例可能使显示器106变暗，除非特定的用户102实际正在看显示器106。这样，本发明可以用于给电子装置的用户102提供增强的保密性。

在一个实施例中图表410所示为特征的某些组合可以组合以界定代表在用户102和电子装置比如膝上型计算机104之间的交互类型和预期的等级的明显的解剖状态。第一解剖状态是存在。相应的特征是紧密靠近的有生命的身体。

下一解剖状态是在用户102正在显示器106上研究某事时。所检测的特征是至少一个眼睛聚焦在显示器106上的有生命体。另一解剖状态是在用户102被中断时。所检测的特征是有生命体的眼睛从显示器106离开。最后的解剖状态是正在工作。这个解剖状态的特征在于有生命体的至少一个眼睛聚焦在显示器106上并且手在人输入装置比如键盘108或鼠标110附近。

可替换的是，用户的身体位置的指示可以从其它的来源中导出。在一个实施例中，功率管理单元224可以与视频或数字照相机通信。照相机捕获紧密靠近显示器106和人体输入装置108、110的用户102的一系列图像。采集器302可以被构造成分析一系列图像并识别在图像中的控制点。

控制点是可用于确定在图像中的对象是否是人、是否正在运动、是否具有朝向显示器106的头和/或眼睛以及他/她手是否在键盘108或鼠标110的附近的参考点。参考点可以是手腕、眼睛、肩膀等。

通过比较多个图像，在控制点的位置改变时采集器302能够检测到运动。此外，通过比较在图像之间的差别，采集器302能够确定用户102是否正在看显示器。这样，采集器302可以提供类似于由上文所讨论的传感器226所提供的指示的用户身体位置的指示。

附图5所示为使功率状态改变的特征和功率状态的状态图500。状态图是包括节点和箭头的直接曲线图。每个节点代表类似于相对于附图400中所讨论的功率状态(即L1，L2，L3，L4和L5)的5种不同的功率状态中的一个。箭头代表一个或多个特征，如果存在或不存在这个特征，则使功率管理单元224将电子装置比如膝上型计算机104转换到不同的功率状态。用户102的特征的不存在以“/”符号代表。所示的特征包括人形状的身体是否存在(B)，所存在的身体是否是有生命的(L)，用户102的眼睛是否聚焦在显示器106(E)上，以及用户102的手是否在人输入装置(H)的附近。

在此描述功率状态转换的几个实例。但是在本领域普通技术人员会认识到许多可能的功率状态转换可能没有示出或者即使没有明确讨论也可能存在。

假设实施本发明的膝上型计算机104在功率状态L1中开始。然后，用户102接近膝上型计算机104。传感器226立即检测到象用户102的对象(B)的存在。此外，其它的传感器226指示接近的目标是有生命的(L)。因此，功率管理单元224将膝上型计算机104转换到功率状态L2。

进一步假设用户102的眼睛聚焦在显示器106上(E)。传感器226检测到眼睛的聚焦，因此膝上型计算机104转换到功率状态L3。接着，假设用户102将他/她的手置于键盘108上(H)。膝上型计算机104转换到功率状态L5。膝上型计算机104完全通电并准备与用户102交互作用。可取的是，在功率状态L1、L2、L3和L5之间的转换快速地进行以使用户102等待膝上型计算机104加电或断电的等待时间延迟最小。在某些实施例中，用户102的接近较早地被检测到以足够转换到更高的功率状态而不显著地增加用户102所感受到的超过使用常规的功率管理系统所受到的延迟。

在功率状态L1-L5之间的转换可以发生在对膝上型计算机104的通电和断电两者中。功率状态L1-L5之间的转换可以以存在的用户特征以及先前的功率状态为条件。例如，如果用户102正在使用膝上型计算机104以实施因特网检索，用户102可能坐在膝上型计算机104前正看显示器106并使用鼠标110和/或键盘108。一旦用户102发现感兴趣的东西，则用户102可能将他/她的手从键盘108或鼠标110上移开并浏览显示器106较长的时间周期以阅读文字。

在这种实例中，一旦手移开，膝上型计算机104可能从L5转换到L3。特征的变化使膝上型计算机104积极地转换到下一更低的功率状态L3。类似地，如果手再次置于键盘108上，膝上型计算机104转换到功率状态L5。等待膝上型计算机104转换到L5的等待时间延迟最小，因为很少的子系统必须通电以进行转换。因此，用户102可能注意不到功率状态的改变。

在一个实施例中，传感器226恒定地提供指示给采集器302。确定模块304可以使用恒定的信息来收集比简单地用户是否将其身体部位置于某一位置(即手在键盘上。)更多的信息。在上述的实例中，通过采集器302提供的指示可以包括用户的身体部位的解剖位置的变化。例如，手离开键盘的运动可以指示用户102希望停止打字一定的时期。因此，功率管理单元224可以将膝上型计算机104转换到低功率状态。

在另一实例中，根据用户的身体位置特征可以跳过中间功率状态。例如，假设用户102正在膝上型计算机104上工作。功率状态是L5。接着，用户102离开房间。膝上型计算机104直接从功率状态L5转换到功率状态L1。这样，节省了功率，同时使带给用户102的不方便性最小。

在某些实施例中，确定模块304可以包括指示用户的习惯的指示器。例如，如果用户102习惯地在每天的大约相同时间离开膝上型计算机104，则在选择适当的功率状态的过程中用户102已经离开的指示与其它的指示器比如时刻、频率和这种动作的持续时间一起可以被确定模块304所包括。因此，如果用户每天大约9:35离开以去喝水并在30秒后返回，则功率管理单元224可以将膝上型计算机104转换到小于功率状态L5但大于L1的功率状态，而不是因为用户102已经离开而直接转换到L1。

在另一实施例中，确定模块304被构造成周期性地重新估计用户身体状态的新的指示和当前的功率状态。这样，功率管理单元224可以转换到最低功率状态L1而不需要用户干预。

附图6所示为在电子装置中自动功率调节的方法600的流程图。方法600通过采集用户身体相对于电子装置104的位置开始。可取的是，传感器226响应检测到关于用户的位置的特定的特征提供信号。可替换的是，存在部件比如照相机可用于采集基于用户在电子装置的附近的一系列图像的指示。

接着，电子装置的功率状态基于指示确定604。可取的是，该指示提供进行确定的足够信息。否则，该电子装置可能维持当前的功率状态。

接着，输送给电子装置的各种子系统的功率有选择性地调节606。如上文所讨论，子系统根据传感器226所检测的特征增加或降低所输送的功率。在某些实施例中，电子装置104响应用户102的多个解剖状态在多个功率状态之间转换。这样，某些子系统可以仅在由用户102实际使用时才通电。例如，显示器106的背光可以仅在用户102的眼睛朝向显示器106时才通电。

在某些实施例中，确定模块304被构造成适应用户102的特定行为模式。确定模块304可以将这些行为模式与用户的身体位置组合以确定选择哪种功率状态。在一个实施例中，选择功率状态以使转换到功率状态的等待时间周期小于预计用户维持指示该功率状态的身体位置的时间。

例如，假设用户给膝上型计算机104通电以实施本发明的一个实施例。膝上型计算机104进入功率状态L5。此外，假设这个用户每天早晨习惯地离开膝上型计算机大约45秒以取回一杯咖啡。对于这个特定的膝上型计算机104，在L1和L5之间的等待时间周期可以是大约50秒。离开膝上型计算机104一般使膝上型计算机104进入功率状态L1。然而，在某些实施例中，测量并记录这个取一杯咖啡的时间间隔。因为等待时间周期超过取咖啡的时间间隔，因此确定模块304可以不选择功率等级L1。相反，可以选择功率状态L3或L4。

附图7所示为基于用户的习惯适应所选择的功率状态的自动功率调节的方法700的有代表性实例。方法700测量用户维持特定的身体位置的时间间隔。然后选择下一功率状态以使时间间隔超过与所选择的状态相关的等待时间周期。

例如，如果用户的身体位置包括用户的眼睛是否聚焦在显示器106上。如果眼睛聚焦并且手从键盘108上移开，则用户102可能正在研究显示器106。如果眼睛从显示器106移开并且手仍然保持在键盘108的附近，则用户102可能被中断。

可取的是，这种身体位置使显示器106的背光变暗。功率状态L1-L4包括使显示器106变暗。方法700选择这些功率状态中的一个以使等待时间最小，由此尽可能地节省更多的功率。在一个实施例中，该方法将时间间隔与身体位置特征关联。在方法700中，身体位置特征是“眼睛转移”和时间间隔指示为转移时间段。

在用户102从显示器106转移702他/她的眼睛时方法700开始。由于闪烁、疲劳等原因眼睛可能转移非常短的时间周期。因此，方法700包括称为滞延704的等待周期。一旦滞延终止，传感器226就确定706用户的眼睛是否已经从显示器106转移。如果否，则方法700结束708。如果是，则转移定时器启动710。

接着，确定712转移平均是否超过例如一个更低的功率状态的等待时间周期。转移平均可以由确定模块304确定并与特定的身体位置特征相关。转移平均是预定数量的先前的转移周期的平均。在一个实施例中，三个连续的转移周期一起平均以计算转移平均。

如果转移平均超过功率状态L2等待时间周期，则这意味着用户102期望保持已转移的他/她的眼睛足够长的时间，在用户102重新将他/她的眼睛聚焦显示器106上之前膝上型计算机104可以转换到功率状态L2。因此，如果转移平均超过L2的等待时间周期，则膝上型计算机104转换714到功率状态L2。然后，确定716用户102的眼睛是否仍然转移。如果是，则膝上型计算机102仍然处于功率状态L2。如果否，则当前的转移定时器停止718。

如果转移平均不超过功率状态L2的等待时间周期，则确定702转移平均是否超过功率状态L3的等待时间周期。步骤722-730示出了与相对于步骤712-716所描述的步骤类似的步骤之后每个连续的更高的功率状态L3和L4。

如果转移平均不超过功率状态L4的等待时间周期，则功率状态转换将不充分。因此，方法700通过停止718继续转移定时器。接着，使用最新的转移定时器值计算732新的转移平均。

附图7所示为使用用户身体位置特征的一种方法700来实现本发明适应不同的用户行为。通过使用平均，方法700允许由于用户的习惯的改变和身体位置特征的时间间隔的相应改变而进行适应。在本领域的普通技术人员会认识到方法700是可用于允许本发明适应用户的行为以使功率管理最佳化的许多方法中的一种方法。例如，身体特征比如在鼠标110附近的手可能与定时器关联，以使在用户102实际上出于习惯正将手放在鼠标110上时即使用户102呈现要使用鼠标110时也不选择某些更低的功率状态。

当然，本发明的自适应性特征并不限于上文所描述的特征。其它的自适应特征也被认为落在本发明的范围内。具体地说，确定模块304可以考虑其它的因素比如时刻。自适应特征比如平均可以基于小时、一天的一部分、星期的某一天等改变。因此，本发明可以恒定地适应一个或多个用户102的行为。

功率管理单元224可以管理电子装置的所有功率消耗。在某些实施例中，功率管理单元224被构造成与使用内部定时器的常规的功率管理系统协作。例如，一旦内部定时器终止功率管理单元224可以使显示器106的背光变暗并且常规的功率管理系统可以切断给显示器106的供电。

总之，本发明提供了响应用户相对电子装置的运动在电子装置中自动功率调节的方法。本发明调节在多个功率级之间的功率级以使加电和断电等待时间最小。本发明基于来自用户的除了存在或不存在之外的指示管理功率以使功率使用最佳化并使功率管理适应用户的使用习惯。

本发明可以以其它特定的形式实施而不脱离它的精神或实质特征。所描述的实施例在所有方面都被认为仅是示例性的而不是限制性的。因此本发明的范围由附加的权利要求给定而不是前述的描述。落在权利要求的等同物的意义和范围内的所有变型也都包括在本发明的范围内。

Claims (30)

1.一种在电子装置中自动功率调节的设备，包括：

采集器，采集器被构造成用于对保持紧密接近电子装置的用户采集用户身体相对于电子装置的位置的指示；

确定模块，确定模块被构造成基于该指示确定电子装置的功率状态；和

功率控制模块，功率控制模块被构造成有选择性地调节输送给电子装置的子系统的功率以转换到所确定的功率状态。

2.权利要求1所述的设备，其中该指示代表与不同的用户身体位置相关的多个解剖状态中的一个解剖状态。

3.权利要求1所述的设备，其中该功率状态代表多个等级功率状态中的一个功率状态。

4.权利要求3所述的设备，其中确定模块进一步被构造成响应指示选择最低的功率状态。

5.权利要求3所述的设备，其中确定模块进一步被构造成响应指示选择更低的功率状态。

6.权利要求1所述的设备，其中确定模块进一步被构造成测量用户维持某一身体位置的时间间隔并选择功率状态以使该时间间隔超过与所选择的功率状态关联的等待时间周期。

7.权利要求1所述的设备，其中用户的身体位置包括将眼睛聚焦在耦合到电子装置的显示器以研究显示器。

8.权利要求1所述的设备，其中采集器进一步被构造成捕获接近电子装置的用户的一系列图像，识别在图像中的控制点，以及基于该控制点确定用户的身体位置的指示。

9.权利要求1所述的设备，其中采集器进一步被构造成轮询被构造成检测用户的身体位置的特征的多个传感器。

10.权利要求1所述的设备，其中采集器进一步被构造成从连续地监测用户的身体位置的特征的传感器中接收信号。

11.一种自动功率调节的系统，包括：

耦合到处理子系统的显示器和人输入装置；

被构造成控制输送给显示器、人输入装置和处理子系统的功率的功率调节器；

一个或多个传感器，它被构造成在它置于紧密靠近显示器或人输入装置的同时检测用户的身体位置的特征；

与传感器通信并被构造成采集用户身体相对于显示器或人输入装置的位置的指示的采集器；

被构造成基于指示确定功率状态的确定模块；和

被构造成有选择性地调节输送到显示器、人输入装置和处理子系统的功率以转换到所确定的功率状态的功率控制模块。

12.权利要求11所述的系统，其中该指示代表与不同的用户身体位置相关的多个解剖状态中的一个解剖状态。

13.权利要求11所述的系统，其中该功率状态代表多个等级功率状态中的一个功率状态。

14.权利要求11所述的设备，其中确定模块进一步被构造成响应指示选择更高的功率状态。

15.权利要求11所述的系统，其中确定模块进一步被构造成测量用户维持某一身体位置的时间间隔并选择功率状态以使该时间间隔超过与所选择的功率状态关联的等待时间周期。

16.权利要求15所述的系统，其中确定模块进一步被构造成适应时间间隔的变化以选择最佳的功率状态。

17.权利要求11所述的系统，其中用户的身体位置包括将眼睛聚焦到显示器。

18.权利要求11所述的系统，其中进一步包括数字照相机，该数字照相机被构造成捕获接近显示器和人输入装置的用户的一系列图像，该采集器进一步被构造成识别在图像中的控制点并基于该控制点确定用户的身体位置的指示。

19.一种在电子装置中自动功率调节的方法，包括：

在用户紧密靠近电子装置的同时采集用户身体相对于电子装置的位置的指示；

基于该指示确定电子装置的功率状态；和

有选择性地调节输送给电子装置的子系统的功率以转换到所确定的功率状态。

20.权利要求19所述的方法，其中该指示代表与不同的用户身体位置相关的多个解剖状态中的一个解剖状态。

21.权利要求20所述的方法，其中该功率状态代表多个等级功率状态中的一个功率状态。

22.权利要求21所述的设备，其中确定功率状态进一步包括响应指示选择最低的功率状态。

23.权利要求21所述的设备，其中确定功率状态进一步包括响应指示选择更低的功率状态。

24.权利要求21所述的方法，其中进一步测量用户维持某一身体位置的时间间隔，以及其中确定功率状态进一步包括选择功率状态以使该时间间隔超过与所选择的功率状态关联的等待时间周期。

25.权利要求19所述的方法，其中用户的身体位置包括将眼睛聚焦在耦合到电子装置的显示器以研究显示器。

26.权利要求19所述的方法，其中采集用户的身体位置的指示进一步包括：

在用户保持紧密接近电子装置的同时捕获用户的一系列图像；

识别在图像中的控制点；以及

基于该控制点确定用户的身体位置的指示。

27.权利要求19所述的方法，其中采集用户的身体位置的指示进一步包括轮询被构造成检测用户的身体位置的特征的多个传感器。

28.权利要求19所述的方法，其中采集用户的身体位置的指示进一步包括从连续地监测用户的身体位置的特征的传感器中接收信号。

29.一种包括通过处理器可读的程序存储媒体并实施通过处理器可执行的一个或多个指令以在电子装置中执行自动功率调节的方法的制造物品，该方法包括：

在用户保持紧密靠近电子装置的同时采集用户身体相对于电子装置的位置的指示；

基于该指示确定电子装置的功率状态；和

有选择性地调节输送给电子装置的子系统的功率以转换到所确定的功率状态。

30.一种在电子装置中自动功率调节的设备，包括：

在用户保持紧密靠近电子装置的同时采集用户身体相对于电子装置的位置的指示的装置；

基于该指示确定电子装置的功率状态的装置；和

有选择性地调节输送给电子装置的子系统的功率以转换到所确定的功率状态的装置。

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