TW424175B - Power saving of a portable computer using human sensing device - Google Patents

Description

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4437pif.d〇c/00S 五、發明説明（丨） 發明範圍 本發明是有關於一種可攜式電腦（Portable Computer) ’且特別是有關於—種具有降低顯示裝置電力 消耗之省電功能的可攜式電腦。 背景說明 體積小、重量輕的筆記型（Notebook)、膝上型或手提 式（Laptop)電腦’由於其輕巧且攜帶方便而日益普遍。這 些可攜式電腦使用之電源係由充電式電池所提供，或者是 由與交流電源插座連接之電源轉接器提供。因此，一般而 言’可攜式電腦能在沒有交流電源可供使用的環境下’進 行長時間操作。 就系統層級之觀點而言，大部份可攜式電腦系統通常 都會採用如同英代爾Intel(r)與微軟Microsoft(r)聯合發展 的先進能源管理（Advanced Power Management，APM)系統 之省電及能源管理系統。使用此種能源管理系統，可以有· ^ 效延長電池的使用時間。基本上，能源管理系統能自動降 低電腦中現在並未使用之部份組件的電源消耗。能源管_ 系統中具有許多不同的省電功能，而這些功能的設定時間 (Lapse Time)，則是由互補式金氧半導體（Complementairy

Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)之設定程式所日受疋。目匕 源管理系統還可控制全速（Full-On)、打盹（Doze)、待命 (Standby)及沈睡（Rest)等不同模式之省電狀態’以及各模 式之間的變換。當系統進入沈睡模式時，係切斷微處理器、 顯示裝置、硬式磁碟機、軟式磁碟機’以及其他次系統之 4 本紙张尺度適用中固國家標準（CNS ) A4規格（210X297公酱） l·ί------©------IT------ο— (讀先閱讀背面之注意事項典填"本頁) :¾¾•部-^JA"-iT;:Jd消费合竹扣卬絮 A7 B7 4241 75 -^ 4437pif.(joc/〇〇8 五 '發明説明（Υ ) 電源’因此具有最低之耗電程度，而電源僅提供可使系統 恢復全速狀態之次系統。 此外’省電功能可由背光（Back-Light)單元之計時器 所控制而執行，以切斷液晶顯示面板（LCD Display Panel) 之背光單元的電源，省電功能之時間間隔則是由CMOS設 €程式;所設定。當系統未處於工作狀態時，液晶顯示面板 t胃光:胃元則呈斷電狀態。對於具有液晶顯示面板之可攜 而言，當電腦系統使用電池作爲電源進行作業時， #^原胃系統可減少液晶顯示面板所耗用之電源。 _ $而’實際使用電腦時，當可攜式電腦接通電源並進 ’此作業可能爲其他事件所中斷，而使用者亦可 閉可攜式電腦電源、或者是在電腦進入能源管理 系統之·沈目垂模式時離開。在上述之情況下，當使用者離開 ’電池之電源仍然持續消耗。再者，若能源管理系 統之系統電源待機時間（Down Time)設定較長，其省電功 能將無法有效節省電池之電源，因此需要修改能源管理系 統所設定之電源待機時間，以因應電腦工作狀態之需求。 ’待機時間之調校對使用者而言實爲不便，對於某些 特定之電腦作業而言，更動省電功能之設定並不恰當。 @此’就可攜式電腦之相關技藝而言，需要一種更爲 有效且簡單的省電功能，在不需受限於能源管埋系統的設 定狀態下’降低非必要之電源消耗。 本發明是用以解決習知技藝中之問題，因此本發明之 5 -本紙⑽）从胁（2丨〇χ297公禁^-———— L---------0W-- (諳先鬩讀背面之注意事項再填-??本頁) 訂 424175 ， A7 4437pi1'.doc/00S ^ 五、發明説明（^ ) 目的是在提供一種可攜式電腦，當使用者於使用電腦期間 離開電腦時，可即時執行省電功能。 L·------------ ν!、 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明之上述目的及其他目的，提出一種可攜式 電腦，具有偵測使用者之感測裝置，於使用者離開電腦時’ 即時啓動省電功能，切斷液晶顯示面板背光單元之電源° 本發明之可攜式電腦具有感測器，可於預設感測範圍內偵 測使用者。感測器係以朝向使用者之方式，設置於平面顯 示面板框架上。當使用者不在預設感測範圍內時，感測器 將產生對應之訊號。此種可攜式電腦中還具有控制器，可 對感測器之輸出訊號進行回應，並產生切斷平面顯示面板 電源之控制訊號。 、1Τ 本發明之可攜式電腦中，還具有基本輸入/輸出系，統 (Basic Input/Output System，BIOS)，感測器運作之致能/非 致能（Enabling/Disabling)設定資訊則是儲存於其中a轉、測 器中還具有發射器及接收器，其中發射器係用以產生 ' 訊號，接收器則是用以接收經反射之感測訊號，並輸^對 應於使用者出現的訊號。 … 驗佳的之感測訊號包括超音波及紅外線等。此外，& 制器對因應使用者出現之訊號產生回應，並對基本輪 輸出系統中使用者密碼旗標（F1 a g)之設定狀態進行判斷。 若曾經設定密碼，則將指令輸出至基本輸入/輸出系統， 以產生要求輸入使用者密碼的訊息。 圖式之簡單說明.: 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更曰月 6 本紙張纽ϋ關緖$< CNS ) A视格（21GX297公釐) ^ 4437pif.doc/008 ^24175^ A7 B7 M-方部 +"^"·Λ,-"η 消抡合竹"卬繁 五'發明説明（t) 顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 說明如下： 第1圖所繪示爲依照本發明之較佳實施例，一種具有 使用者感測裝置之可攜式電腦的裝置示意圖； 第2圖所繪示爲依照本發明之較佳實施例，對應於第 1圖之可攜式電腦的側視圖’並顯示使用者感測裝置之感 測器的感測範圍； 第3圖所繪示爲依照本發明之較佳實施例，具有使用 者感測裝置之可攜式電腦’其內部各元件間連接關係的方 塊示意圖； 第4圖所繪示爲依照本發明之較佳實施例’具有使用 者感測裝置之可攜式電腦，一種使用者感測裝置之操作模 式的流程圖；以及 '第5a圖及第5b圖所繪示爲依照本發明之較佳實施 例，具有使用者感測裝置之可攜式電腦’另一種使用者感 ' 測裝置之操作模式的流程圖。 圖式之標記說明·· 6':平面顯示器 6a :液晶顯示面板 6b :背光單元 8:電腦主體 9 :鍵盤 10 :微處理器 11 :觸控板 7 本紙張尺度適用中1國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0Χ297公釐） I — 一'-----01 — (#>先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 424 175 4437 pH'.doc/008 五、發明説明（匕） 12 :系統匯流排 14 :基本輸入/輸出系統 15 :影像控制器 16 :反相器 17 :輸入/輸出裝置 18 :記憶體 20 :使用者感測裝置 20A :感測範圍 22 :發射器 24 :接收器 30 :微控制器 α:感測波束傳播角度 / :感測波束傳播距離 SW :開關 S40-S49 :本發明之可攜式電腦，其中一種感測裝置 ' 操作流程的步驟 S50〜S59 :本發明之可攜式電腦，其中另一種感測裝 置操#流程的步驟 較佳實施例之.詳細說明 請參照第1圖，其所繪示的是依照本發明之較佳實施 例，一種具有使用者感測裝置之可攜式電腦的裝置示意 圖。本發明之可攜式電腦係由電腦主體8及平面顯示器6 所構成，其中鍵盤9係配置於電腦主體的表面，平面顯示 器6則是與電腦主體8鉸接。而平面顯示器6中，還包括 ---------Ck------ΐτ------ΟΓ (誚先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 部 屮 喪 il 率 .T 消 竹 卬 t 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4241 75 ^ A7 “3?pif.doc/008 g-y 五、發明説明（6 ) 液晶顯示（Liquid Crystal Display，LCD)面板6a。電腦呈打 開或使用狀態時，液晶顯示面板6a係面向使用者；而電 腦呈閉合狀態時，則可作爲覆蓋電腦主體鍵盤1的蓋子。 在平面顯示面板6之頂端部位’裝設有使用者感測裝置 2〇，用以偵測位於預設感測範圍內之使用者。使用者感測 裝置2 0中具有感測器’由窗玻璃所覆盡’可發射感測訊 號以偵測使用者，並可接收被使用者反射之感測訊號。當 感測器接收到經反射之感測訊號’電腦系統立即啓動省電 功能，以切斷液晶平面顯示器6之背光單元的電源，其原 理將配合第3圖所示，於後加以說明。如第1圖所示，觸 控板(Touch Pad)ll可設置於電腦主體之表面。 如第2圖所示，較佳的感測裝置20配置位置是在平 面顯示面板6之頂端部位，使其得以面向使用者。而使用 者感測裝置20之感測範圍，是由感測裝置20產生之感測 波束的傳播距離/及傳播角度α所限定，因此藉由感測波 ' 束可以偵測位於可攜式電腦前面進行工作之使用者。 請參照第3圖，其所繪示的是本發明具有使用者感測 裝置έ可攜式電腦，其內部各元件間連接關係的方塊示意 圖。基本上，可攜式電腦系統中，包括有：微處理器 (Microprocessor)lO、基本輸入/輸出系統（BIOS)14、輸入/ 輸出（Input/Output, I/O)裝置17、記憶體18與影像控制器 15等，上述這些元件及其他元件係經由系統匯流排（System Bus)12相互連接。影像控制器I5係與液晶平面顯示面板 6耦接，液晶平面顯示面板6中還包括有：液晶顯示裝置 I — 一一-----0------1T------9 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家標芈（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 A7 B7 424175 4437 pir.doc/008 五、發明説明（q) 6a及其所使用之背光單元6b。 本發明之電腦系統中’還包括與基本輸入/輸出系統14 耦接的微控制器3〇。微控制器30之輸入端係與感測裝置 20之輸出端相連接，而微控制器30之輸出端則是與跨接 於直?;IL·鼠源供應線上之開關S W的控制闇相連接。驅動液 晶平面顯示面板6之背光單元6b所需之交流高壓電H/ν， 係由與直流電源供應線連接的反相器(lnverter)16提供。感 測裝置20中則包括：發射器22、接收器24及感測裝置驅 動電路（未顯示於圖中）。提供感測裝置驅動電路所需之操 作電壓’即可以驅動發射器22和接收器24。發射器22經 驅動後，產生感測訊號S_OUT，並將其傳播至感測範圍 2〇A ’而在感測範圍20A內，經反射之感測訊號Sj[N則 由接收器24所接收。上述之感測訊號包括超音波、紅外 線等。 感測裝置20中的發射器22及接收器；24，係由微控制 器30饋入之感測器控制訊號CNT—S所驅動。當接收器24 收到經反射之感測訊號S_IN或未接收到任何訊號時，使 用者感測裝置20會將對應之邏輯訊號SENS輸出至微控 制器30的輸入端。當微控制器30接獲感測裝置2〇輸出 之邏輯訊號SENS，會將電源控制訊號CNT_P輸出至位於 直流電源供應線上且與反相器16連接之開關SW，以控制 其開/關動作。其中開關sw包括功率電晶體（P0Wer Transistor)、繼電器開關（Relay Switch)等。 基本輸入/輸出系統14中’具有能源管理設定程式， 10 本紙張尺度適州中國國家標率（CNS )A4規格（210X297公釐） I—(------οι- (請先閱讀背面之注意事項再ίΛ寫本頁〕 、1Τ 4 2 4 17 5 A7

44j7pii'.doc / 0 uS 五、發明説明（忍） 儲存於基本輸入/輸出系統之記億體內。能源管理設定程 式中，一般包括有各種不同的省電功能，使用者可依需要 將其致能或非致能，並可設定硬碟及系統電源之待機時 間。依照本發明之可攜式電腦，其能源管理設定程式中， 還包括與使用者感測裝置20運作相關之使用者監測功能 (User Monitoring Function)的致能/非致能選項。 當使用者設定並啓動使用者監測功能時，較佳的情況 是於電腦系統啓動（Booting)程序中，微控制器3〇由基本 輸入/輸出系統14讀取所需之設定資訊，並輸出控制訊號 CNT—S，以驅動感測裝置20之發射器22及接收器24。 有關啓動使用者監測功能後，微控制器30之運作將 配合第4圖所示之流程圖加以說明。如第4圖中之步驟4〇， 於電腦系統啓動期間，微控制器30將由基本輸入/輸出系 統Η中讀取能源管理設定資訊。然後進行第4圖中之步 驟42，由微控制器30判定使用者監測功能之致能與否。 ' 若使用者監測功能已設定爲致能狀態，則如第4圖之步驟 44，微控制器30將輸出控制訊號CNT_S ’以驅動感測裝 置20 '之發射器22及接收器24。因此，例如爲超音波之使 用者感測訊號，將由感測裝置20之發射器22發射至感測 範圍，以進行偵測。 其次，請參照第4圖之步驟46，微控制器30判定是 否接獲來自感測裝置20之輸出訊號SENS，亦即判斷接收 器24是否接收到經反射之感測訊號S_IN。若經反射之超 音波爲接收器24所接收，亦即偵測到使用者位於感測範 (誚先閱讀背面之注意事項再¾荇本頁) 0. -訂 本紙张尺度適用巾國國家摞準（CNS > A4規格（210X297公釐） A7 B7 4175 4437pif.d〇c/008 五、發明説明（q) 圍內，則微控制器30對所接收之低階（Low Level)輸入訊 號SENS回應，並產生高階（High Level)之電源控制訊號 CNT_P，使開關SW呈啓動狀態，將直流電源供應至反相 器16。再者，如第4圖中之步驟48，高電壓交流電源將 由反相器16產生’並提供至液晶平面顯不面板6之背光 單元6b，使其呈正常操作狀態進行發光。 另一方面，若使用者係位於感測範圍之外，經使用者 反射之超音波將無法爲接收器所接收。微控制器30對 高階之輸入訊號SENS回應，並產生低階之電源控制訊號 CNT_P，使開關SW呈關閉狀態，以切斷反相器16之直 流電源供應。因此，如第4圖之步驟49所示，反相器16 將不會產生所需之高電壓，而交流電源亦不會連接至液晶 平面顯示面板6之背光單元6b。所以背光單元6b呈關閉 狀態，而電腦系統立即執行對應於背光單元6b狀態之省 電功能。値得注意的是，當使用者離開可攜式電腦時，系 ' 統將立即啓動省電功能。 然後，當使用者回到可攜式電腦所在之桌面，且經使 用者虎射之超音波爲接收器24所接獲時，則微控制器3〇 對輸入訊號SENS進行回應，並產生高階之電源控制訊號 CNT_P，使開關SW恢復成啓動狀態。因此，背光單元6b 將呈發光狀態，而依照本發明之省電功能將停止作用。 此外，若於第4圖中之步驟42，使用者監測功能已設 定爲非致能時，微控制器30將輸出控制訊號CNT_S，以 抑制使用者感測裝置20之功用；並輸出高階之電源控制 、τ (請先閱讀背面之注意事項再域巧本頁}

本紙張尺政適州中國國家標串-(CNS ) A4規格（2!〇X297公釐） 424175 443 7p i r.doc/OO 8 A7 B7 中 夫 4?.- 卑 A -T 消 η(y V. 五 '發明説明（i6 ) 訊號CNT_P，使開關SW維持啓動狀態。因此，基本輸入 /輸出系統之能源管理設定程式所設定的省電功能，將由 電腦系統進行正常省電運作。 請參照第5a圖及第5b圖，其所繪示的是依照本發明 之較佳實施例，具有使用者感測裝置20之可攜式電腦， 另一種微控制器30操作模式的流程圖。如第5a圖中之步 驟5〇 ’於電腦系統啓動期間，微控制器30由基本輸入/輸 出系統14中讀取能源管理設定資訊。然後如第5a圖中之 步‘驟51，由微控制器30判定使用者監測功能之致能與否。 若使用者監測功能已設定爲致能狀態，則進行第5a圖之 歩驟52 ’微控制器30將輸出控制訊號CNT_S，以驅動感 測裝置20之發射器a及接收器24。因此，例如爲超音波 之使用者感測訊號，將由感測裝置20之發射器22發射至 感測範圍，以進行偵測。 其次’請參照第5a圖之步驟53，微控制器30判斷是 否接獲來自感測裝置2〇之輸出訊號SENS，亦即判定接收 器24是否接收到經反射之感測訊號S_IN。若經反射之超 音波倉接收器24所接收，亦即偵測到使用者位於感測範 圍內’微控制器3〇將對其所接收之低階輸入訊號SENS 產生回應，並於後續第5b圖之步驟54中，判定基本輸入 /輸出系統I4中使用者密碼旗標之設定與否。若已設定使 用者密碼旗標，則如第5b圖中之步驟55，微控制器3〇將 指令傳輸至基本輸入/輸出系統Μ，以產生要求輸入使用 者密碼之訊息。 13 (誚先閱讀背面之注意事項再^湾本頁) Όΐ衣· 訂. 本紙蚊㈣ Μ規格（210X297公釐） *0 *0 A7 424175 4437pi 1'.doc/008 五、發明説明（u) 當輸入密碼後’如第5 b圖中之步驟5 6所示，接著對 輸入之密碼與儲存之密碼是否相符進行判定。在此一步驟 中，若輸入之密碼與儲存之密碼完全相同時，微控制器30 將產生高階之電源控制訊號CNT_P，使開關SW呈啓動狀 態，並將直流電源供應至反相器16。再者，於第5b圖中 之步驟57，由反相器16產生高電壓之交流電源，並將其 提供至液晶平面顯示面板6之背光單元6b，使其呈正常操 作狀態發光。 另一方面，若使用者係位於感測範圍之外，經使用者 反射之超音波將無法爲接收器24所接收。微控制器30將 對高階之輸入訊號SENS產生回應，並輸出低階之電源控 制訊號CNT_P，使開關SW呈關閉狀態，以切斷反相器16 之直流電源供應。因此，如第5b圖之步驟58所示，反相 器16將不會產生所需之高電壓，而交流電源亦不會連接 至液晶平面顯示面板6之背光單元6b。所以背光單元6b ' 呈關閉狀態，而電腦系統立即執行對應於背光單元6b狀 態之省電功能。當使用者離開可攜式電腦時，系統將立即 啓動会電功能。如第5b圖中之步驟59，於基本輸入/輸出 系統中設定旗標，以重新設定能源管理程式中對應於背光 單元6b之省電功能。 然後，當使用者回到可攜式電腦所在之桌面，且經使 用者反射之超音波爲接收器24所接獲時，於第5a圖中之 步驟53中，微控制器30將詢問是否收到由感測裝置20 輸出之訊號SENS，並對輸入之訊號SENS回應，產生高 14 hy-------ΐτ------ot (銷先聞讀背面之注意事項再湾本頁} 本紙張尺度適國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 B7 部 中 3k A*· X·) i\ -T 消 合 it· 卬 t 4^175 4437pi ('.(loc/008 五、發明说明（（P) 階之電源控制訊號CNT_P，使開關SW恢復成啓動狀態。 因此，背光單元6b將呈發光狀態，而依照本發明之省電 功能將停止作用。 此外，若於第5a圖中之步驟51，使用者監測功能已 設定爲非致能時，微控制器30將輸出控制訊號CNT_S， 以抑制使用者感測裝置20之功能；並輸出高階之電源控 制訊號CNT_P，使開關SW維持啓動狀態，如第5b圖中 之步驟57所示。因此，基本輸入/輸出系統之能源管理設 定程式所設定之省電功能，將由電腦系統進行正常省電運 作。此外，若於第5b圖中之步驟54，在基本輸入/輸出系 統中並未設定使用者密碼旗標，則進行第5b圖中之步驟 57，直接控制開關SW，使其呈啓動狀態。 如以上本發明之較佳實施例所述，可攜式電腦之使用 者感測裝置係持續對使用者進行監測。若使用者離開電腦 時，電腦系統立即啓動省電功能，以關掉液晶平面顯示面 ' 板之背光單元。因此，在能源管理系統中具有易於使用之 省電功能，並於使用電池爲電源之可攜式電腦中，進行更 爲有金之省電功能的操作。此外，當使用者於電腦作業期 間離開電腦時，經由使用者密碼輸入程序，電腦系統可辨 識已註冊之使用者，以保護作業之內容及結果。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 15 (銷先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適扣中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標隼局員工消費合作社印装 884^^Ϋ7 5 ^ b8s 4 4 3 7 p i Γ. d 〇 c/O 0 S 〇g 六、申請專利範圍 1. 一種可攜式電腦，具有一平面顯示面板，其中至少 包括： 一感測器，用以在預設感測範圍內檢測一電腦使用 者，該感測器以朝向該電腦使用者之方式，配置於該平面 顯示面板之一框架，當該電腦使用者不在預設感測範圍內 時，產生對應之一輸出訊號；以及 一控制器，對該感測器輸出之該輸出訊號反應，產生 一控制訊號使連接至該平面顯示面板之電源供應中斷。 2. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電腦，其中更 包括具有一基本輸入/輸出系統，用以儲存致能/非致能該 感測器運作之設定資訊。 3. 如申請專利範圍第1項所述之可攜式電腦，其中該 感測器還包括具有： 一發射器，用以產生一感測訊號；以及 一接收器，當該電腦使用者在預設感測範圍內時，用 以接收經反射之該感測訊號，並輸出對應該電腦使用者之 出現的一訊號。 4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之可攜式電腦， 其中該控制器可產生一系統管理中斷訊號，使該可攜式電 腦進入該基本輸入/輸出系統設定之一省電模式。 5. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電腦，其中該 感測訊號包括超音波。 6. 如申請專利範圍第4項所述之可攜式電腦，其中該 感測訊號包括紅外線。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） ABCD 4 24175 443 7pif.d〇c/00S 六、申請專利範圍 7.如申請專利範圍第1項所述之可攜式電腦，其中該 控制器回應對應於該電腦使用者出現之該訊號，並判定該 基本輸入/輸出系統中一使用者密碼旗標之設定狀態，當 曾設定該密碼時，則輸出一指令至該基本輸入/輸出系統 以產生要求輸入該使用者密碼之一訊息。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）