KR20090009110A - 전력 절감 모드를 갖는 배터리 작동 디바이스 - Google Patents

Abstract

배터리 전원을 가진 전자 디바이스는 적어도 하나의 기능 회로(4, 5, 6, 7, 8)와, 상기 디바이스에 공급되는 배터리(3) 전력의 잔여 에너지를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 잔여 에너지가 미리 결정된 임계값 아래에 있다면, 기능 회로(6, 7, 8)의 작동 전력을 차단하도록 적응된 제어기(1)를 포함한다. 이 제어기(1)는 또한 미리 결정된 기준이 충족되었는지 아닌지를 검출하고, 미리 결정된 기준이 주어진 시간 구간 동안 충족된 경우에만 기능 회로의 작동 전력을 차단하며, 상기 잔여 에너지에 의존하는 시간 구간의 지속 시간을 설정하도록 적응된다.

Description

전력 절감 모드를 갖는 배터리 작동 디바이스{BATTERY OPERATED DEVICE HAVING POWER SAVING MODE}

본 발명은 디지털 카메라, 이동 전화기, 휴대 가능한 매체 플레이어(player) 등과 같은 휴대 가능한 전자 디바이스에 관한 것이다.

디지털 정지 카메라(DSC: digital still camera)와 다른 휴대 가능한 소비자 장치는, 전원으로서 재충전 가능하거나 1회용의 배터리에 의존한다. 하지만, 배터리는 제한된 양의 에너지만을 보유할 수 있고, 종종 사용자가 이 장치를 사용할 필요가 있을 때 전력이 고갈된다. 그러므로 에너지를 보존하는 것이 전자 회로를 설계할 때 주요 이슈가 된다. 그러므로 그러한 장치에서는 일정 시간 동안 사용자에 의해 그 장치에 조작되지 않는다면, 그 장치가 완전한 작동 상태로 신속하게 되돌아오기에 필요한 하나 이상의 기능 회로들에만 전력 공급이 유지되면서 이 장치의 하나 이상의 기능 회로의 작동 전력을 차단하기 위한 제어기를 제공하는 것이 일반적이다.

US 6201372호는 배터리에 저장된 에너지에 의해 이동 전화기가 전력을 공급받을 수 있는 잔여 작동 시간이 사용자가 결정한 임계값 아래로 감소하는 것이 검 출될 때, 이동 전화기를 저-전류(low-current) 모드로 스위칭함으로써, 부적당한 순간에 소모되는 이동 전화기의 배터리 문제를 해결하는 것을 제안한다. 이는 사용자가 필요로 할 때 긴급 전화를 할 수 있도록, 일정 시간 동안 전화기를 다시 완전히 작동 가능하게 하는 것을 허용하도록 배터리에 충분한 에너지가 남아 있는 것을 보장하기 위해, 일정한 배터리 레벨로 모든 수신 기능들을 스위칭 오프할 수 있는 이동 전화기에 대한 만족스러운 해결책이다.

이 해결책은 이동 전화기용으로 적합한데, 이는 호출될 가능성이 훨씬 덜 중요할 수 있지만 일정한 순간에 사용자가 호출할 수 있는 것이 매우 중요할 수 있기 때문이다. 디지털 카메라나 매체 플레이어와 같은 다른 타입의 전자 디바이스에 있어서는, 이러한 해결책이 덜 적합할 수 있는데 이는 사용자가 US 6201372호에 개시된 것과 같은 저-전류 모드로 스위칭하는 그러한 디바이스로부터 얻는 유일한 도움이, 배터리가 얼마 없다는 경고이고, 이는 사용자가 종래의 배터리 표시기로부터 마찬가지로 얻는 것이기 때문이다.

본 발명의 목적은 배터리가 고갈되는 상태에 접근한다면 경고를 할 수 있고, 그러한 경고를 함으로써 배터리의 유용한 서비스 수명을 연장할 수 있는 배터리 전원을 가지는 전자 디바이스를 제공하는 것이다.

이 목적은 적어도 하나의 기능 회로와, 상기 디바이스에 공급되는 배터리 전력의 잔여 에너지를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 잔여 에너지가 미리 결정된 임계값 아래에 있다면, 기능 회로의 작동 전력을 차단하도록 적응된 제어기를 포함하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스에 의해 달성되고, 상기 제어기는 또한 미리 결정된 기준이 충족되었는지 아닌지를 검출하고, 미리 결정된 기준이 주어진 시간 구간 동안 충족된 경우에만 기능 회로의 작동 전력을 차단하며, 상기 잔여 에너지에 의존하는 시간 구간의 지속 시간을 설정하도록 적응되는 것을 특징으로 한다.

제어기가 시간 구간의 지속 시간을 줄이는 기준은, 상기 시간 구간 동안 사용자에 의해 사용자 인터페이스가 조작되지 않았던 것일 수 있다. 제어기에 대한 또다른 가능한 기준은, 가속도계나 관성에 의해 작동된 스위치와 같은 움직임 검출 수단이 제공되는 경우, 상기 시간 구간 동안 움직임이 없음을 검출하는 것이다. 제어기에 대한 또다른 기준은 상기 시간 구간 동안 디바이스로부터 또는 디바이스로의 데이터 통신이 없는 것이다.

디스플레이 조명과 같은 에너지를 소비하는 기능 회로를 스위칭 오프하는 제 어기에 의해, 사용자에게는 배터리가 얼마 없다는 경고가 주어지고, 동시에 디바이스의 전력 소비가 감소되어 배터리가 더 길게 지속될 수 있다.

잔여 에너지를 나타내는 상기 신호를 제공하기 위한 배터리 모니터가 그 디바이스에 제공될 수 있다.

대안적으로, 그러한 모니터는 그 배터리에 포함될 수 있다. 그러한 경우, 잔여 에너지를 나타내는 상기 신호를 수신하기 위한 단자가 그 디바이스의 배터리 구획(battery compartment)에 제공되어야 한다.

또다른 대안적인 실시예는, 작동이 시작될 때 알려진 초기 에너지 상태와, 임의의 시각에 배터리의 잔여 에너지를 결정하기 위해 작동시의 알려진 전력 소비에 기초한 계산을 사용한다.

바람직하게, 그러한 디바이스에는 적어도 2개의 기능 회로가 존재하고, 제어기는 상기 기능 회로 중 두 번째 것의 작동 전력을 유지하면서, 상기 기능 회로 중 첫 번째 것의 작동 전력을 차단하도록 적응된다. 제 1 기능 회로의 함수로서 디스플레이 조명과 매체 플레이어에서의 재생 또는 제 2 사용자 회로의 함수로서 카메라에서의 영상 기록과 같은 제 1 기능 회로와 제 2 기능 회로의 기능을 적절히 선택함으로써, 배터리 전력이 낮음에도 불구하고 긴 시간 동안 디바이스의 만족스러운 작동이 보장될 수 있다.

바람직하게, 제어기는 잔여 에너지가 미리 결정된 임계값 아래로 감소할 때 사용자가 알아챌 디바이스의 작동에서의 변화를 만들어내기 위해, 한 단계만큼 지속 시간을 감소시키도록 적응된다. 이를 위해 그 지속 시간은 적어도 1/3만큼 바람 직하게 감소되어야 한다.

사용자가 시간 구간의 지속 시간을 초기값으로 설정하는 것을 허용하기 위한 사용자 인터페이스가 제공될 수 있고, 이 경우 제어기는 잔여 에너지가 미리 결정된 임계값 아래로 감소할 때 제 2의 더 작은 값으로 상기 지속 시간을 설정하도록 적응된다. 제 2 값은 또한 사용자에 의해 설정될 수 있고, 미리 결정될 수 있거나 제 1 값의 미리 결정된 일 부분(fraction)일 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 배터리가 고갈되는 상태에 접근한다면 경고를 할 수 있고, 그러한 경고를 함으로써 배터리의 유용한 서비스 수명을 연장할 수 있는 전력 절감 모드를 필요로 하는 디지털 카메라, 이동 전화기, 휴대 가능한 매체 플레이어 등과 같은 휴대 가능한 전자 디바이스에 적용할 수 있다.

본 발명의 추가 특성 및 장점은 첨부된 도면을 참조하는 이어지는 실시예의 설명으로부터 분명해진다.

도 1은 본 발명을 구현하는 디지털 정지 카메라(DSC)의 블록도이다. 예컨대, 마이크로컨트롤러와 적어도 하나의 스위치를 포함하는 제어기가 1로 표시되어 있다. 이 제어기는 제어기와 또한 설명될 DSC의 다른 성분들(4 내지 8)에 전력을 공급하는 배터리(3)에 저장된 잔여 에너지를 추정하기 위해 제어기에 연결된 배터리 전력 모니터(2)를 가진다. 배터리 전원을 갖는 모니터(2)는 상이한 종래 기술의 작동 원리들을 가질 수 있는데, 예컨대 부하가 걸린 상태에서 배터리(3)의 접점에서 의 전압을 검출하는 것과, 배터리(3)의 방전(그리고, 재충전 가능한 배터리의 경우에는 충전) 전류를 통합하는 것 등이 있다. 배터리 전원을 갖는 모니터(2)는 디바이스의 통합 성분이거나 배터리(3)와 함께 유닛을 형성할 수 있고, 이 경우 그것은 DSC의 미도시된 배터리 구획에서의 전용 연결기를 통해 제어기(1)에 연결된다.

사용자 인터페이스(4)는 DSC의 작동을 제어하기 위해, 사용자에 의해 조작될 수 있는 복수의 키를 포함한다. 이들 키는, 예컨대 DSC의 렌즈의 초점 평면을 설정하는 키, 사진 찍기 또는 디스플레이 모드로 작동 모드를 설정하기 위한 키, 전력 절감 모드로 들어가기 위한 지연 시간과 같은 작동 파라미터를 설정하는 키, 및 초점 맞춤과 노출을 트리거하기 위한 트리거 키를 포함할 수 있다.

영상 감지기는 5로 표시되고, 6은 플래시 영상 메모리를 포함하는 기록 회로이다. 제어기(1)는 영상 감지기(5)로부터의 영상 데이터를 기록 회로(6) 또는 램프(8)에 의해 조명된 전자 뷰파인더(viewfinder)(7)에 보내기 위한 스위치(9)를 제어한다. 램프(8)의 전력은 제어기(1)의 스위치 중 하나에 의해 제어된다.

사용자가 전력 절감 모드에 대한 지연 시간을, 예컨대 30초로 설정했다고 가정한다. 그러한 경우, 정상적인 사진 찍기 모드에서 뷰파인더(7)는 램프(8)에 의해 조명되고, 사용자 인터페이스(4)의 각 조작 후 제어기(1)는 램프(8)가 스위칭 오프되는 전력 절감 모드로 들어가기 전에 30초를 기다린다. 사용자 인터페이스(4)가 전력 절감 모드 동안 조작된다면, 램프(8)는 다시 스위칭 온되고, 이로 인해 정상적인 사진 찍기 모드로 복원된다.

배터리 전력 모니터(2)가 배터리(3)에 저장된 잔여 에너지가 그것의 정상 용 량의 미리 결정된 일 부분(Thr1) 아래에 있다고 표시한다면, 제어기(1)는 사용자에 의해 설정된 지연 시간을, 예컨대 10초로 눈에 띌 정도로 짧은 시간만큼 무시한다. 그러므로, 뷰파인더(7)가 사용자에게 배터리 전력이 낮은 어두운 상태로 가고 사용자가 광경(view)을 고르는데 너무 많은 에너지를 소비하지 않고 오히려 신속하게 찍어야 한다는 사실을 상기시킨다.

제어기(1)가 도 2에 예시된 것과 같은 지연 시간을 감소시키는 2개 이상의 임계값이 존재할 수 있고, 도 2는 배터리(3)가 일정한 전류로 방전된다면 시간(t)에 대한 부하가 걸린 배터리 전압(U)의 전형적인 전개 과정을 예시한다.

전력 절감 모드에서 전력을 차단한 회로는 본 발명의 실시예마다 다를 수 있다. 전술한 실시예에서, 램프(8)를 스위칭 오프하는 것은 트리거가 눌러졌을 때 카메라가 정상적인 사진 찍기 모드에 있었던 것처럼 신속하게 사진이 기록될 수 있도록, 영상 감지기(5)와 기록 회로(6)의 작동 능력에 영향을 미치지 않는다. 전력 절감 모드가 램프(8)의 전력뿐만 아니라 뷰파인더(7)의 전력이 차단되는 전력 절감 모드에 있는 경우에도 마찬가지이다.

훨씬 더 많은 전력을 절감하기 위해, 기록 회로(6)로의 전력 공급은 전력 절감 모드에서도 차단될 수 있다. 만약 그렇게 된다면 사용자 인터페이스(4)의 조작과 정상적인 사진 찍기 모드로의 복귀 사이의 지연이 있을 수 있는데, 이는 기록 회로(6)가 다시 충분히 작동 가능하게 되는데 시간이 필요하기 때문이다.

또다른 실시예에 따르면, 카메라는 각각의 연관된 임계값, 전력이 차단되는 회로의 개수 및 결국은 사용자 인터페이스(4)의 조작과 정상 사진 찍기 모드로의 복귀 사이 지연이 상이한, 복수의 전력 절감 모드를 지원한다. 예컨대, 배터리의 잔여 에너지가 제 1 임계값(Thr1) 아래로 떨어지면, 램프(8)와 뷰파인더(7)만이 그것들이 전력 공급이 차단되고 전력 절감 모드로 들어가기 위한 지연은, 예컨대 사용자에 의해 설정된 값의 1/3으로 감소한다. 잔여 에너지가 제 1 임계값보다 낮은 제 2 임계값(Thr2) 아래로 떨어지면, 전력 절감 모드로 들어가기 위한 지연은, 예컨대 1초 이하로 감소하고 램프(8)와 뷰파인더(7)의 전력뿐만 아니라 기록 회로(6)의 전력도 차단된다.

본 발명은 DSC의 사진 찍기 모드뿐만 아니라, 이전에 찍은 영상을 사용자가 보는 모드에도 적용 가능하다. 이 모드에서 영상 감지기(5)와 기록 회로(6)는 배터리가 낮거나 그렇지 아니한 것에 상관없이 활동 상태에 있을 필요는 없다. 배터리가 완전히 또는 충분히 충전될 때, 제어기(1)는 램프(8)로의 전력 공급을 차단하고, 결국에는 사용자 인터페이스(4)가 예컨대 30초 동안 조작되지 않았다면 뷰파인더(7)로의 전력 공급을 차단한다. 배터리의 에너지가 제 3 임계값(Thr3) 아래로 떨어지면, 램프(8)와 뷰파인더(7)로의 전력 공급을 차단하기 전의 지연은 예컨대 10초로 감소한다. 이 제 3 임계값(Thr3)은 제 1 임계값과 같을 수 있다. 사용자가 이미 찍은 사진을 볼 필요성이 새로운 사진을 찍을 필요성보다 덜 급하다는 관점에서, 제 3 임계값(Thr3)을 제 1 임계값(Thr1)보다 높게 설정하는 것이 적절할 수 있다. 달리 말해, 이러한 임계값들은 디바이스의 다양한 작동 모드 사이에서 변할 수도 있다.

본 발명은 휴대 가능한 컴퓨터와 PDA(portable digital assistant)를 포함하 는 다른 종류의 배터리로 작동하는 전자 디바이스에 바로 적용 가능하다. mp3-플레이어와 같은 매체 플레이어의 경우, 사용자의 주된 목적은 음악을 듣는 것이다. 그러한 디바이스의 디스플레이는 오직 저장된 노래를 선택하기 위해 사용된다. 배터리 전력이 낮은 경우에 사용자 인터페이스가 조작된 후 디스플레이가 활동중인 상태로 남아있는 시간을 줄이는 것은, 그것이 더 긴 시간 동안 음악을 듣는 것을 허용할 때에는 사용자에 관한 주된 결점을 구성하지 않는다.

비디오 플레이어의 경우, 디바이스는 제 1의 더 높은 프레임 속도로부터 제 2의 더 낮은 프레임 속도로 프레임 속도를 스위칭할 수 있다. 이 경우 디코더에 걸리는 계산상 부하는 감소하고 요구된 에너지도 감소한다. 이는 영화를 끝까지 볼 수 없어 가능하게는 클라이막스 또는 최종 단계(showdown)를 놓치기보다는 감소된 프레임 속도로 맨 끝까지 보는 것을 허용하게 된다. 일 대안예로서, 비디오의 해상도가 감소될 수 있고, 이는 또한 디코더의 계산상 전력 또는 적용가능하다면 디스플레이를 작동시키기 위해 요구되는 전력을 감소시킬 수 있다. 디스플레이의 전력 소비가 입력 비디오 신호의 해상도에 의존하는 디스플레이의 일 예로는 OLED 디스플레이가 있다. OLED 디스플레이에서는 흑색 픽셀이 에너지를 소비하지 않는다. 따라서, 전형적인 640 ×480 네이티브(native) 해상도의 OLED 디스플레이에서는, 비디오 해상도가 640 ×480 픽셀들과 같은 더 높은 값으로부터 320 ×240과 같은 더 낮은 값으로 설정된다면, 사용자는 흑색 프레임에 의해 둘러싸인 더 작은 비디오를 보게 된다. 하지만, 이는 연장된 보기 시간(viewing time)을 허용하는데, 이는 흑색 프레임이 디스플레이를 위한 어떠한 전력도 요구하지 않기 때문이다.

본 발명에 따른 전력 소비를 감소시키기 위한 또다른 옵션은, 디바이스의 에너지 상태에 의존하는 스크린 또는 모니터의 배경 조명의 밝기를 감소시키는 것이다.

또한 당업자에 의해 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않으면서, 본 발명의 다른 실시예가 만들어질 수 있다. 기능 회로들 중 하나는, 대안적으로 게임 콘솔(game console)용 원격 제어기와 같은, 움직임을 검출하기 위한 수단일 수 있고 제어기가 상기 주어진 시간 구간 동안 움직임이 없음을 검출하기 위한 미리 결정된 기준이 존재한다. 기능 회로들 중 하나는 또한 대안적으로 선이 없는(cordless) 전화기 또는 셀룰러 전화기와 같은 데이터 통신 회로일 수 있고, 그 제어기에 대한 기준은 상기 주어진 시간 구간 동안 디바이스로부터 또는 디바이스로의 데이터 통신이 없음에 관한 것이다. 그러므로 본 발명은 본 명세서에서 이후에 첨부된 청구항에 존재한다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대 가능한 전자 디바이스의 블록도.

도 2는 배터리의 방전 특징을 예시하는 도면.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 제어기 2: 배터리 전원을 갖는 모니터

3: 배터리 4: 사용자 인터페이스

5: 영상 감지기 6: 기록 회로

7: 뷰파인더 8: 램프

Claims (9)

1. 배터리 전원을 가진 전자 디바이스로서, 적어도 하나의 기능 회로(4, 5, 6, 7, 8)와, 상기 디바이스에 공급되는 배터리(3) 전력의 잔여 에너지를 나타내는 신호를 수신하고, 상기 잔여 에너지가 미리 결정된 임계값 아래에 있다면, 기능 회로(6, 7, 8)의 작동 전력을 차단하도록 적응된 제어기(1)를 포함하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스에 있어서,

   상기 제어기(1)는 또한 미리 결정된 기준이 충족되었는지 아닌지를 검출하고, 미리 결정된 기준이 주어진 시간 구간 동안 충족된 경우에만 상기 기능 회로의 작동 전력을 차단하며, 상기 잔여 에너지에 의존하는 시간 구간의 지속 시간을 설정하도록 적응되고, 상기 기능 회로(4, 5, 6, 7, 8) 중 하나는 사용자 인터페이스(4)이며, 제어기를 위한 상기 미리 결정된 기준은 상기 사용자 인터페이스(4)가 상기 주어진 시간 구간 동안 사용자에 의해 조작되지 않았던 것이거나 상기 기능 회로 중 하나가 움직임을 검출하기 위한 수단이고, 제어기를 위한 상기 미리 결정된 기준이 상기 주어진 시간 구간 동안 움직임이 없는 것이거나, 상기 기능 회로 중 하나는 데이터 통신 회로이고 상기 제어기를 위한 기준은 상기 주어진 시간 구간 동안 상기 디바이스로부터 또는 상기 디바이스로의 데이터 통신이 없는 것인 것을 특징으로 하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
2. 제 1항에 있어서, 잔여 에너지를 나타내는 상기 신호를 제공하기 위한 배터 리 모니터(2)를 더 포함하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
3. 제 1항에 있어서, 잔여 에너지를 나타내는 상기 신호를 수신하기 위한 단자가 제공되는 배터리 구획(battery compartment)을 더 포함하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 기능 회로(4, 5, 6, 7, 8)가 존재하고, 상기 제어기는 상기 기능 회로 중 두 번째 기능 회로(4, 5)의 작동 전력을 유지하면서, 상기 기능 회로 중 첫 번째 기능 회로(6, 7, 8)의 작동 전력을 차단하도록 적응되는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
5. 제 4항에 있어서, 상기 첫 번째 기능 회로는 디스플레이 조명 수단(8)을 포함하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기(1)는 잔여 에너지가 미리 결정된 임계값 아래로 감소할 때, 상기 지속 시간을 한 단계 감소시키도록 적응되는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 사용자가 시간 구간의 지속 시간을 초기값으로 설정하는 것을 허용하기 위한 수단(4)을 포함하고, 상기 잔여 에 너지가 미리 결정된 임계값 아래로 감소할 때 상기 제어기(1)는 상기 지속 시간을 두 번째로 작은 값으로 설정하도록 적응되는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 임계값은 또한 상기 디바이스의 각 작동 모드에 추가로 의존하는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.
9. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스는 이동 전화기, 휴대 가능한 매체 플레이어 및 카메라를 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 배터리 전원을 가진 전자 디바이스.

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