CN1729686A - 器具中的电源管理 - Google Patents

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Abstract

一种诸如机顶盒的器具，其具有ON电源模式和STAND BY电源模式并且与电视机通信。对与电视机相关的操作信号的参数进行监测并且将该参数的值与希望该机顶盒或操作(ON电源模式)或不操作(STANDBY电源模式)时的预定值进行比较。当检测到参数的预定值时，对机顶盒的当前电源模式进行估计，并且如果需要的话，改变当前电源模式。可对TV机的电源、TV机内的本地振荡器/混频器的操作频率或来自TV机的行扫描信号的存在进行监测，以确定是否应该接通或关闭该器具。

Description

器具中的电源管理
技术领域
本发明涉及输出视频信号以便通过用户的电视机显示的消费者器具(appliance)(诸如机顶盒(STB))中改进的电源管理。
背景技术
STB接收来自例如有线、数字或卫星服务提供商的广播信号。通常将这些信号馈送到相关电视机的单个频道。通常预留出其他频道用于地面电视信号、VHS/DVD播放器或游戏控制台(games console)。一旦调谐到STB信号接收频道，就可以选择各种不同的广播信号，以便通过该频道进行观看。
应该理解，在从服务提供商接收大量的广播信号时，STB消耗极大的电量，即，当用户没有在收看或收听广播节目时，浪费电源。
为了节能，当代电子器具通常配置有“备用”模式。当处于该模式中时，该器具除了接收电路(该接收电路被配置成接收复位信号，例如由遥控手机发射的红外信号)以外基本上被切断。该模式能够节省否则可能被用于为器具供电的能量，而不必将该器具与其主电源断开。
从US 6,292,943B1中公知提供用于STB的一种电源控制方法。该方法具体涉及向处于“备用”模式中的STB发送信号以接通并发送已被选择出用于记录在盒式录像机(VCR)上的广播节目。在该方法中，将VCR编程为在特定时间上记录特定节目。当VCR准备在特定时间上记录时，向STB发送信号，以保证STB被接通并准备好转播与选择的用于由VCR记录的节目相关的信号。
发明内容
本发明的目的是降低输出视频信号的器具的能耗。
根据第一方面，本发明提供了一种用于器具的电源控制方法，该器具输出用于在电视机上显示的视频信号，该器具具有ON(接通)电源模式和STAND BY(备用)电源模式并且与电视机进行通信，该方法包括：
监测与电视机相关的操作信号的参数；
将该参数的值与希望该器具或操作(ON电源模式)或不操作(STANDBY电源模式)时的预定值进行比较；和
当检测到该参数的预定值时，估计该器具的当前电源模式，并且如果这不是所希望的电源模式，则启动器具的操作从其当前电源模式到所希望的电源模式的改变。
在一个简单实施例中，操作信号为通过电源线向电视机输送的电力供应(electricity supply)。任意地，所监测的参数为通过电源线的电流。应该理解，当接通电视机以便显示广播节目时，电流将会明显高于在切断电视机或电视机处于备用模式时的电流。在这种设置中，当检测到预定的电流值(该预定电流值高于与电视机被切断或处于备用模式中时相关的电流值)时，启动该器具在ON电源模式中的操作。当电流值低于该预定值时，将器具的操作切换到备用模式。因此，可将该器具配置成当接通电视机时自动切换到其ON模式，或者当电视机被切断或等待时切换到其STAND BY模式。应该理解，尽管在此给出了电流的具体示例，但利用适当的传感器，在不明显影响该实施例的操作模式的情况下可以对电源的其他可变参数进行监测。
该方法的这个第一实施例可利用适当适配的电插座来实现，该电插座中插入电视机的电源电缆并且该电插座与用于器具的控制器进行电通信。该插座中的传感器对传送到电源电缆和电视机的选择参数(例如，电流、电压或电阻)进行监测，当传感器检测到已经达到或超过例如电流的预定值时，将该信息转发到控制器，该控制器进而向器具发送信号以便加电到全ON电源模式。相反地，当传感器检测到所监测的电流已降到预定值以下时，则控制器向该器具发送信号，以便断电到STAND BY模式。
在可选实施例中，所监测的操作信号为电视机的振荡器/混频器的频率。一个特定频率将规定把该器具所接收的服务传送给TV所通过的频道。当检测到这个预定频率时，该器具操作在全ON电源模式下，当该频率不是预定频率时，该器具操作在STAND BY模式下。
通过使用将器具的控制器和电视机连接的RF电缆，可实现该方法的这种实施例。针对预定频率的出现，可对RF电缆的泄漏进行监测。检测到预定频率就向器具的控制器发送信号，以便在ON电源模式下操作机顶盒。检测到不同频率或零频率就向控制器发送信号，以便在STAND BY模式下操作机顶盒。
在另一可选实施例中，操作信号为显示在相关电视机(具有阴极射线管显示器)的屏幕上的图像的行扫描。因此，预定“值”可以为行扫描的存在或不存在。可以使用磁场检测作为检测行扫描速率的手段。
在该实施例的更为复杂的版本中，行扫描可采用签名，该签名可由器具的控制器识别为与该器具被配置成接收其广播节目的服务提供商制作的广播有关。所监测的“参数”将是行扫描的签名。因此，在此更为复杂的版本中，将该器具配置成仅当电视机被接通并且观众正在收看通过该器具接收的节目时才操作在ON模式下。
行扫描的签名可以是与特定服务提供商相关的行扫描的定时和/或频率的细微改变。利用行扫描的签名为器具生成的信号，可选设置是可能的。在该实施例中，即使存在多个连接到TV的设备(例如STB、游戏控制台等)，每个设备也能够唯一地识别出它自己的信号。在数字系统中，从帧缓冲器中播放视频并且能够更改控制该缓冲器的系统时钟。
不管实际监测到什么参数，该器具都可以操作一系统，从而它建立切换参数的阈值级。这将通过观察自适应地实现。因此，例如，该器具可以在一个时段内监测TV的电源电流并发现电源使用的高范围和低范围(对应于接通和备用)。通过这样，其能够将阈值设置在这些范围之间的间隔内，例如在中点上。以此方式，实现了阈值的自适应确定。
本发明的其他方面提供了用于器具的电源控制设备、采用电源控制设备的器具以及用于控制电源控制设备的操作的计算机程序。
尽管在该说明书中的实施例描述了STB，但应该理解，本发明可同样应用于其他TV外围设备(例如DVD播放器、VCR和游戏机控制台)的电源管理。
附图说明
为了举例说明，以下是附图中所示的本发明的一些实施例的简要说明，在附图中：
图1以流程图的形式示出了由根据本发明的器具的控制器执行的电源管理方法；
图2基于对电视机的电源的监测，示出了在执行本发明的电源管理方法的第一实施例中使用的器具和电视机设备；
图3示出了图2中的器具的控制功能；
图4基于监测LO频率，示出了用于执行本发明第二实施例的设备；
图5示出了本发明第二实施例的变体；
图6示出了图4中的器具的控制功能；
图7基于监测行扫描，示出了用于执行本发明第三实施例的设备；
图8示出了图7中的器具的控制功能；
图9示出了具有多个图7和8中所示类型的器具的系统。
具体实施方式
图1示出了器具的电源管理的总方法的流程图。尽管将参照机顶盒(STB)，但该方法并不限于与STB一起使用。在步骤11中，构成STB的控制器系统一部分的传感器对与电视机相关的操作信号(例如，与TV机的电源相关的电流)的特性参数进行监测。将该控制器编程为对所测参数的一个或多个预定值(例如与TV机的可识别状态相关的参数的最大和/或最小预定值(PDV))进行识别。当该参数为电流时，将传感器/控制器编程为对高于其则假设TV机处于使用中并且STB必须处于其ON模式中的最小值和/或低于其则假设TV机断开或处于备用模式中并且要求STB处于其STAND BY模式中的最小值进行识别。该最大和/或最小值(即，预定值(PDV))可以是单个电流值。在步骤1 2中，如果传感器检测到该参数相对于PDV的变化(例如，该参数值从高于PDV的值改变到低于PDV的值)，则控制器进行到步骤13并检查STB的当前电源模式与给定参数值的所希望的电源模式是否匹配。如果不匹配，则在步骤14，控制器将电源模式改变到所希望的电源模式。
如以前所讨论的，在其他实施例中，PDV可以是例如与TV机接收STB信号的频率一致的频率范围，或者STB接收的广播服务的提供商独有的行扫描签名。无论所监测的参数值落在该范围之外或者之内，都对电源模式进行检查。
图2和3示出了本发明的第一实施例。如所能够看到的，STB1与TV机2相关联。TV机2的电源插头4插入插座3。插座3进而配置有电源插头5，该电源插头5可插入到干线电源，从而向STB1、插座3和TV机2供电。插座3包括用于对流过插座的电流变化进行检测的传感器，更详细地示出了该传感器的两个变体。该传感器可采用缠绕在向TV馈送电源的导线之一(带电或不带电的)上的几匝导线23的形式。其作用类似小型变压器。当TV在操作时，小的50/60Hz信号被检测24并用于提供发送给STB的输出信号25。该技术提供了与TV干线电源馈送相隔离的安全性。在另一技术中，低电阻元件26设置为与TV电源馈送线之一串联。如上所述，当TV在操作时，在电阻26上出现小信号，对该小信号进行检测27并将其用于提供发送给STB的输出信号25。
插座与STB1电连接并与STB的控制单元6通信。“电源检测”信号25可通过电源线通信信号、无线(无线电，IR)或直接连线链路与STB进行通信。参照图3，控制单元6包括用于从插座3接收电源检测信号25的接收器28。控制器29(例如具有在存储器15上存储的控制软件的微控制器)执行控制逻辑并向STB的电源级(power stage)发出电源控制信号，以便将STB在ON模式和STANDBY模式之间进行转换。存储器15还存储阈值级，这些阈值级用于判定由插座4中的传感器所检测的电源信号25何时足以将电源级接通或切断。当TV机2处于其ON模式中时，与其被切断或处于降低电源STAND BY模式下相比，将通过插座4耗掉更多来自电源的电流。如上所述，插座3向STB1的控制器6传送电流的变化，这进而实现了STB的电源模式的适当变化。
包括传感器的插座3和插头5可与电源适配器的外表形成一个集成单元。
在另选设置中(未示出)，将TV的电源插头4插入到STB上的插座中，这提供从STB电源输入端循环通过的电源。随后，在STB内可安置所有的上述监测功能。
图4至6示出了本发明的第二实施例，其中STB 31包括与RF电缆36通信的控制单元33，RF电缆36进而与TV机32连接。TV机32还具有通过STB 31连接的天线34(通过该天线接收广播节目)和主电源插头35。STB还可以具有其自己的电源(未示出)。RF电缆检测来自TV机32的振荡器/混频器37的泄漏，从中可确定在TV机上观看的信号的频率)。在一种已知方式中，本地振荡器37在足以将所需RF频道下变换到调谐器的IF频率的频率上生成LO信号。调谐器的IF通常在40MHz左右，并且作为例子，用于TV传输的UHF波段覆盖470-860MHz的范围。因此，要监测的LO频率将与此相差40MHz。
将控制器29编程为将与通过STB观看的广播相关的频率或频率范围识别为PDV。当检测到这样的频率时，控制器将STB切换到其ON模式。当所检测的频率落在该范围之外时，控制器将STB切换到STAND BY模式。STB通常会在单个RF频道上输出由用户在STB的远程控制器上选出的频道，并且TV将被调谐到该RF频道。在该情况下，STB所监测的频率为将RF输出频道变换到TV的IF所需的LO频率。可将频率值存储在与控制器29相关的存储器内。
该技术利用了本地振荡器信号在其不该泄漏处发生泄漏的事实。因此，一些LO信号将从调谐器返回到天线输入端。即使STB和TV之间的RF电缆被屏蔽，该电缆也会传送在TV内已拾取的信号。
在另选实施例中，如图5中所示，在STB内部安装的天线40用于对始发自LO的发射进行检测。
图6示出了控制单元33，类似特征具有与以前在图3中所示相同的标号。
图7示出了本发明的第三实施例。具有阴极射线管(CRT)型显示器的TV机32利用扫描技术来显示图像。基于CRT的TV内的行扫描通常是磁性的。以PAL信号为例，帧速率为25Hz并且每帧有625行，得到行速率25×625＝15.625KHz。以该速率通过围绕CRT颈部的线圈51传送波形来实现行偏转，其使CRT束从左偏转到右。此结果是：甚至在TV机的外部，通常也将存在可检测到的巨大磁场。这是相对高功率电路并且通常出于电路经济的原因，该高功率行扫描电路50也用于给变压器提供输入，该变压器生成用于加速电子束的EHT电压(-25KV)。假定所有的这种高功率电路以此行速率运行，在位于TV 32附近的STB31中可检测到此行速率上的信号。天线或磁场拾取器55被安置在STB31内。
在该实施例的进一步研制中，STB对馈送到TV机32的视频信号进行了改动。在图8中示出了实现上述情况的控制单元。控制器29改变输出给TV的视频信号中的行同步信号的定时，以引入签名。这可通过将行同步控制信号施加到行同步处理单元62来实现。由拾取器55和检测电路61对来自TV的行扫描信号进行检测。控制器29监测行扫描频率。如果行扫描定时内的扰动与由控制器29引入的相同，则STB获知TV正在显示该信号。类似地，如果没有检测到上述扰动，则STB获知TV当前没有在显示STB的输出。必须对扰动进行仔细控制，以便不会对TV的同步产生不适当的影响。优选地，对当没有在传送可视信息时在场消隐期间出现的行同步脉冲进行操控。
监测TV的方法可包括两个步骤。在第一步骤中，控制器29仅监测行扫描的存在，这将表明TV是否正在显示视频信号。如果不存在行扫描，则STB可切换到备用。但是，如果发现了行扫描，则控制器29可开始在视频信号中引入签名并监测该签名的存在，如上所述，以确定正在显示的视频信号是否是从STB输出的信号。
图9示出了具有以下三个器具的系统：STB、DVD播放器和游戏控制台。每个器具可向其视频输出信号71、72、73中引入签名并监测TV的扫描发射52，以确定TV是否正在显示带有器具所引入的签名的视频信号。如果TV没有在显示信号，则可判定该器具断电。

Claims (24)

1.一种用于器具(1)的电源控制方法，该器具输出用于在电视机(2)上显示的视频信号，该器具具有ON电源模式和STAND BY电源模式并且与该电视机通信，该方法包括：
监测与该电视机(2)相关的操作信号的参数；
将该参数的值和希望该器具或操作(ON电源模式)或不操作(STANDBY电源模式)时的预定值进行比较；和
当检测到该参数的预定值时，估计该器具(1)的当前电源模式，并且如果这不是所希望的电源模式，则启动该器具(1)的操作从其当前电源模式到所希望的电源模式的改变。
2.根据权利要求1所述的方法，其中操作信号是提供给TV机(2)的电力供应。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该参数为电力供应的电流。
4.根据权利要求3所述的方法，其中预定值对应于一最小值，已知在超过该最小值时将接通该TV机。
5.根据权利要求1所述的方法，其中该操作信号为显示在该TV机上的TV信号，并且该参数为接收该信号的频率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中预定值为该器具从服务提供商接收服务的频率或频带，其中该器具被配置成接收该服务提供商的广播。
7.根据权利要求1所述的方法，其中该操作信号为该电视机的振荡器/混频器信号，并且该预定值为该振荡器/混频器信号的频率或频带。
8.根据权利要求1所述的方法，其中该操作信号为由该TV机显示的图像的行扫描，以及该预定值为行扫描的存在或不存在。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该行扫描采用通过该器具接收其服务的广播服务提供商独有的签名。
10.根据权利要求8所述的方法，其中该行扫描采用该器具独有的签名。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中该预定值为该签名的存在或不存在。
12.根据任何一项上述权利要求所述的方法，其中该预定值是自适应的。
13.根据任何一项上述权利要求所述的方法，其中该器具为机顶盒(STB)、DVD播放器、VCR或游戏控制台。
14.一种用于器具(1)的电源控制设备，该器具输出用于显示在电视机(2)上的视频信号，该器具(1)具有ON电源模式和STAND BY电源模式并且与该电视机(2)通信，该设备包括：
用于监测与该电视机相关的操作信号的参数的装置；
用于将该参数的值和希望该器具或操作(ON电源模式)或不操作(STAND BY电源模式)时的预定值进行比较的装置；和
用于当检测到该参数的预定值时对该器具的当前电源模式进行估计并且在这不是所希望的电源模式时启动该器具的操作从其当前电源模式到所希望的电源模式的改变的装置。
15.根据权利要求14所述的电源控制设备，其中该操作信号为提供给该TV机的电力供应。
16.根据权利要求15所述的电源控制设备，进一步包括电插座(3)，其被配置成接纳该TV机(2)的电源插头(4)，该插座(3)可电连接到电力干线，并包括用于检测通过该插座传送的电力供应的一个或多个特性参数变化的装置(23，24；26，27)，以及用于将所检测的变化传送给该控制设备的装置。
17.根据权利要求14所述的电源控制设备，其中该操作信号为显示在该TV机上的TV信号，并且该参数为TV的振荡器/混频器操作的频率，该设备进一步包括用于监测将该电视机的振荡器/混频器调谐到的频率或频带的装置(42)。
18.根据权利要求17所述的电源控制设备，其中监测装置包括将该器具耦合到该电视机的RF电缆(36)。
19.根据权利要求14所述的电源控制设备，其中该操作信号为该TV机显示的图像的行扫描，并且该设备包括用于监测行扫描的装置。
20.根据权利要求17或19所述的电源控制设备，其中监测装置包括该器具内的天线(40，55)。
21.根据权利要求19所述的电源控制设备，其被设置成使该器具在该设备能够监测的视频信号的扫描速率中采用签名。
22.一种计算机程序，用于使电源控制设备执行根据权利要求1至13中任何一项权利要求所述的方法。
23.一种器具，包括用于输出在电视机上显示的视频信号的输出以及根据权利要求14至21中任何一项权利要求所述的电源控制设备或者根据权利要求22所述的计算机程序。
24.根据权利要求23所述的器具，采用机顶盒(STB)、DVD播放器、VCR或游戏控制台的形式。
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