TWI590179B - 電子系統、壽命管理電路及壽命管理方法 - Google Patents

Description

電子系統、壽命管理電路及壽命管理方法

本發明是有關於一種壽命管理電路，特別是指一種可平均控制多個電子元件之使用率的壽命管理電路。

隨著科技進步，發光二極體(LED)越來越廣泛地被使用於各種電子裝置中，例如：具有指示功能的指示燈、各種照明設備，以及顯示裝置的背光源等。

以照明設備來說，現今的照明設備大都使用一個由多個發光二極體所組成的發光二極體模組來提供光源，並提供各種模式切換(或多段式切換)的功能，使發光二極體模組在每一個模式下的亮度及所點亮的發光二極體數量會有所不同，以滿足使用者的各種需求，例如：用於夜間閱讀的夜燈模式，或一般正常使用的全亮模式等。然而，不管是在那一種模式，發光二極體模組中總有一些發光二極體會在不同的模式中都被點亮，使得這些發光二極體因長時間使用而導致使用壽命下降，反之那些只在特定模式中才被點亮的發光二極體的壽命就相對較長，然而，只要有些發光二極體損壞，就會影響照明功能，而必需更換整個發光二極體模組，使得發光二極體模組因發光二極體的使用率不均而必需被提早更換，並導致使用者維修照明設備的費用增加。

同樣地，相同的問題也發生在其它需要多個電子元件或多個電子裝置協同工作的電子設備上，例如冷氣、馬達等。因此，如何延長該些電子元件或電子裝置整體的使用壽命，遂為本案之發明重點。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以延長電子元件的使用壽命的壽命管理電路。

於是，本發明壽命管理電路，用以控制多數個電子元件的使用率，其中包含一儲存各該電子元件的一使用資訊的儲存單元、一用以接收一啟動指令的接收單元、一計算單元，及一耦接於儲存單元、接收單元、計算單元及該等電子元件的控制單元，當接收單元接收到啟動指令時，控制單元根據儲存單元中各該電子元件的使用資訊，選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件，且控制計算單元針對被開啟的電子元件的使用時間進行計算以產生該使用資訊並回存於儲存單元，以更新儲存單元中各該電子元件的使用資訊。如此，壽命管理電路將可以根據每個電子元件的使用資訊，優先開啟使用率較低的電子元件，以平均每個電子元件的使用率，藉此延長電子元件的使用壽命。

較佳地，計算單元係為一計時器，且各該電子裝置的使用資訊係為一使用時間，控制單元選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件，且控制計時器計算被開啟的電子元件的使用時間並回存於儲存單元。

較佳地，計算單元也可以包括一計時器及一功率計算模組，控制單元選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件，且控制計時器及功率計算模組分別計算被開啟的電子元件的使用時間及一功率消耗量，並將該使用時間及該功率消耗量之乘積回存於儲存單元。

較佳地，控制單元係於接收單元接收到一結束指令而將該等電子元件關閉時，回存計算單元的計算結果於儲存單元。

此外，本發明之另一目的，即在提供一種可延長電子元件之使用壽命的壽命管理方法。

於是，本發明壽命管理方法，用以管理多個電子元件的使用率，壽命管理方法包含以下步驟：

(A)提供一儲存單元儲存各該電子元件的一使用資訊；

(B)由一控制單元根據儲存單元中所儲存的各該電子元件的使用資訊，選擇並開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件；

(C)控制單元控制一計算單元根據被選取的電子元件的使用時間進行計算以產生該使用資訊；及

(D)控制單元將計算單元產生的使用資訊回存至儲存單元。

較佳地，在步驟(B)中，控制單元係於一接收單元接收到一啟動指令而根據儲存單元中所儲存的各該電子元件的使用資訊，選擇並開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件。

較佳地，本壽命管理方法還包含一位於步驟(C)及步驟(D)之間的步驟(E)，控制單元偵測被選取的電子元件的使用時間是否達一更新時間，若是，則控制單元執行步驟(D)。

較佳地，在步驟(E)中，若控制單元偵測被選取的電子元件的使用時間未達該更新時間，則控制單元執行一步驟(F)，控制單元偵測接收單元是否有接收到一結束指令，若有，則控制單元將計算單元產生的使用資訊回存至儲存單元並關閉所選取的電子組件。

本發明之功效在於，可以平均控制多數個電子元件的使用率，以延長整體電子元件的使用壽命。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1，為本發明電子系統100之第一較佳實施例，該電子系統100包含多數個電子元件10，及一可控制該等電子元件10之使用率的壽命管理電路20，在本實施例中，每一電子元件10係為一發光二極體(或包含多個發光二極體的發光二極體組件)，且多個電子元件10係相互並排形成一發光模組，其可被用以做為照明燈具、指示燈具等照明裝置或是做為一顯示裝置之背光源；壽命管理電路20包含一接收單元1、一儲存單元2、一計算單元3及一控制單元4。

接收單元1為一傳輸介面，用以接收一由使用者觸發產生或是由其他系統裝置所發出的啟動指令；儲存單元2為一記憶體，例如：電子式可抹除可編程唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable ROM，EEPROM)，快閃唯讀記憶體(Flash ROM)等，用於儲存各該電子元件10的一使用資訊，在本實施例中，該使用資訊是指各該電子元件10的一使用時間；計算單元3為一計時器(Timer)，用以計算各該電子元件10工作的時間；控制單元4耦接於接收單元1、儲存單元2、計算單元3及該等電子元件(發光二極體)10，用以根據儲存單元2中各該電子元件10的使用資訊(使用時間)而平均控制該等電子元件10之使用率，以延長發光模組的使用壽命。

配合參閱圖2，以下將詳細說明控制單元4係如何平均控制應用於照明設備中之該等電子元件10的使用時間。特別說明的是，以下實施例係假設該等電子元件10在一開始(尚未被控制之前)皆處於一關閉(OFF)狀態。

步驟S10，接收單元1接收到一啟動指令並將該啟動指令傳送至控制單元4，控制單元4會執行步驟S20，根據該啟動指令及儲存單元2中各該電子元件10的使用資訊，選取出符合該啟動指令之數量的電子元件10。在本實施例中，啟動指令係由使用者觸發一燈光控制鍵(圖未示)而產生，且其中包括使用者利用該燈光控制鍵所切換選擇的發光模式，例如：可供夜間閱讀的夜燈模式，或一般正常使用的全亮模式等。當然，啟動指令也可以是由其他系統裝置所發出，並不以本實施例為限。

因此，控制單元4在接收到啟動指令後，會先判斷其中發光模式所需要開啟(點亮)的電子元件10的數量，以夜燈模式為例，假設在該模式下僅需要5個電子元件(發光二極體)10被開啟。之後，控制單元4會從儲存單元2中選取出電子元件10之使用時間最少的前5個電子元件10，以增加該5個電子元件10的使用時間，達到整體電子元件10之使用時間能夠相同或近似。換言之，控制單元4會優先選取使用時間較少的電子元件10，使得該些電子元件10的使用時間能夠接近其他使用時間較長的電子元件10，以均勻地使用每個電子元件10，延長發光模組整體的使用壽命。

此外，在本實施例中，控制單元4選取電子元件10的方式係先將所有電子元件10根據其使用時間從少到多進行排序，之後控制單元4再依據發光模式的需要選取出前幾個使用時間較少的電子元件10，但選取的方式並不以本實施例為限，也可以是先隨機選取符合發光模式所需要之數量的電子元件10，再依序地與其他電子元件10的使用時間進行比較而選取出最後符合數量且使用時間較少的電子元件10。

步驟S30，控制單元4開啟所選取出的電子元件10，並控制計算單元(計時器)3進行計時，以得知該些選取出的電子元件10的使用時間。特別說明的是，本實施例之控制單元4係開啟所選取出的電子元件10的電源，使得該些電子元件10可獲得電力而運作，且控制單元4還可以藉由耦接一電流調整模組(圖未示)來調整流過電子元件10的電流，以調整電子元件(發光二極體)10的亮度。

在本實施例中，控制單元4會每隔一段時間(例如：30分鐘)去更新儲存單元2中各該電子元件10的使用時間，以更精確且更即時地得知每個電子元件10的使用率，因此，在步驟S40中，控制單元4偵測計算單元3所累計的時間是否達一更新時間(即30分鐘)，若是，則控制單元4執行步驟S50，將計算單元3所累計的時間累加至儲存單元2中該等被選取的電子元件10的使用時間記錄，以更新該些被選取的電子元件10的使用時間，並且重複執行步驟S20，重新根據啟動指令及儲存單元2中最新的各該電子組件10的使用時間，選取並啟動前5個最少工作時間的電子元件10。相反地，若控制單元4偵測計算單元3所累計的時間未達更新時間，則控制單元4執行步驟S60。

步驟S60，控制單元4偵測接收單元1是否有接收到一結束指令，若是，則執行步驟S70，控制單元4將步驟S10中所選取的電子元件10關閉，且將計算單元3所累計的時間累加至儲存單元2中該等被選取的電子元件10的使用時間記錄中，以更新該些被選取的電子元件10的使用時間。相反地，若接收單元1並無接收到任何結束指令，則控制單元4重複執行步驟S40，持續偵測計算單元3所累計的時間是否達該更新時間。

特別說明的是，本實施例之壽命管理電路20並不一定需要每隔一段時間就更新儲存單元2中各該電子元件10的使用時間，也可以只在每次接收單元1接收到結束指令時，控制單元4才更新儲存單元2中各該電子元件10的使用時間，也就是說在步驟S60中，接收單元1若未接收到結束指令時，控制單元4會繼續開啟所選取出的電子組件10並控制計算單元3計時。因此，在此實施方式下，本壽命管理方法將可以省去步驟S40及S50之偵測更新時間的動作。

此外，本實施例之電子元件10並不只限於應用在發光二極體，也可以應用在同時輪流使用多個電子裝置，例如電暖器、風扇、冷氣、馬達、硬碟、伺服器等電子設備中，以使用多個馬達的設備來說，本壽命管理電路20同樣能夠根據每一個馬達的使用時間來決定該次運作係要開啟哪些馬達，而達到本案之功效。

參閱圖3，為本發明電子系統100之第二較佳實施例，大致與第一較佳實施例相同，其不同之處在於，本實施例之計算單元3包括一計時器(Timer)31及一功率計算模組32。其中，計時器31用以計算各該電子元件10的使用時間；功率計算模組32用以計算各該電子元件10運作時所消耗功率，且本實施例之使用資訊係為使用時間及功率消耗量之乘積。

因此，當接收單元1接收到啟動指令時，控制單元4根據該啟動指令及儲存單元2中各該電子元件10的使用資訊，選取並開啟對應該啟動指令的電子元件10，且同時透過計時器31及功率計算模組32計算該些選取出的電子元件10的使用時間及功率消耗量(如步驟S10至S30)，並於接收單元1接收到結束指令或是計時器31累計的時間達更新時間時，將使用時間及功率消耗量的乘積回存至儲存單元2中(如步驟S50或S70)，如此同樣能達到平均每個電子元件10的使用率，以延長整體發光模組的使用壽命之功效。

綜上所述，本發明電子系統100，藉由壽命管理電路20根據每個電子元件10的使用資訊，優先開啟使用率較低的電子元件10，以平均每個電子元件10的使用率，藉此延長整體電子元件10(即發光模組)的使用壽命，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

S10~S70．．．步驟

100．．．電子系統

10．．．電子元件

20．．．壽命管理電路

1．．．接收單元

2．．．儲存單元

3．．．計算單元

31．．．計時器

32．．．功率計算模組

4．．．控制單元

圖1是說明本發明電子系統的第一較佳實施例；

圖2是說明本發明可延長電子元件之使用壽命的壽命管理方法；及

圖3是說明本發明電子系統的第二較佳實施例。

100．．．電子系統

10．．．電子元件

20．．．壽命管理電路

1．．．接收單元

2．．．儲存單元

3．．．計算單元

4．．．控制單元

Claims (12)

1. 一種壽命管理電路，用以控制多數個電子元件的使用率，該壽命管理電路包含：一儲存單元，其儲存各該電子元件的一使用資訊；一接收單元，用以接收一啟動指令；一計算單元；及一控制單元，耦接於該儲存單元、該接收單元、該計算單元及該等電子元件，於該接收單元接收該啟動指令，該控制單元根據該儲存單元中各該電子元件的使用資訊，選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件，且控制該計算單元針對被開啟的電子元件的使用時間進行計算以產生該使用資訊並回存於該儲存單元，其中，所述包括先將所有電子元件根據其使用率從少到多進行排序再選擇使用率較低者的方式，以及先隨機選取至少一電子元件，再依序地與其他電子元件的使用率進行比較而選擇使用率較低者的方式。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之壽命管理電路，其中，該計算單元係為一計時器，且各該電子裝置的使用資訊係為該使用時間，該控制單元選擇開啟該等電子元件中使用時間較少的至少一電子元件，且控制該計時器計算被開啟的電子元件的使用時間並回存於該儲存單元。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之壽命管理電路，其中，該計算單元包括一計時器及一功率計算模組，該控制單元控制該計時器及該功率計算模組分別計算被開啟的電 子元件的該使用時間及一功率消耗量，並將該使用時間及該功率消耗量之乘積回存於該儲存單元，以供該控制單元選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之壽命管理電路，其中，該接收單元還接收一結束指令，且該控制單元係於該接收單元接收到該結束指令而將該等電子元件關閉時，回存該使用資訊於該儲存單元。
5. 一種電子系統，包含：多數個電子元件；及一壽命管理電路，耦接於該等電子元件，且包括：一儲存單元，其儲存各該電子元件的一使用資訊；一接收單元，用以接收一啟動指令；一計算單元；及一控制單元，耦接於該儲存單元、該接收單元、該計算單元及該等電子元件，於該接收單元接收該啟動指令，該控制單元根據該儲存單元中各該電子元件的使用資訊，選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件，且控制該計算單元針對被開啟的電子元件的使用時間進行計算以產生該使用資訊並回存於該儲存單元，其中，所述選擇的方式包括先將所有電子元件根據其使用率從少到多進行排序再選擇使用率較低者的方式，以及先隨機 選取至少一電子元件，再依序地與其他電子元件的使用率進行比較而選擇使用率較低者的方式。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之電子系統，其中，該計算單元係為一計時器，且各該電子裝置的使用資訊係為一使用時間，該控制單元選擇開啟該等電子元件中使用時間較少的至少一電子元件，且控制該計時器計算被開啟的電子元件的使用時間並回存於該儲存單元。
7. 依據申請專利範圍第5項所述之電子系統，其中，該計算單元包括一計時器及一功率計算模組，該控制單元控制該計時器及該功率計算模組分別計算被開啟的電子元件的該使用時間及一功率消耗量，並將該使用時間及該功率消耗量之乘積回存於該儲存單元，以供該控制單元選擇開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件。
8. 依據申請專利範圍第5項所述之電子系統，其中，該接收單元還接收一結束指令，且該控制單元係於該接收單元接收到該結束指令而將該等電子元件關閉時，回存該使用資訊於該儲存單元。
9. 一種可延長電子元件之使用壽命的壽命管理方法，用以管理多個電子元件的使用率，該壽命管理方法包含以下步驟：(A)提供一儲存單元儲存各該電子元件的一使用資訊；(B)由一控制單元根據該儲存單元中所儲存的各該電 子元件的使用資訊，選擇並開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件，其中，所述選擇的方式包括先將所有電子元件根據其使用率從少到多進行排序再選擇使用率較低者的方式，以及先隨機選取至少一電子元件，再依序地與其他電子元件的使用率進行比較而選擇使用率較低者的方式；(C)該控制單元控制一計算單元根據被選取的電子元件的使用時間進行計算以產生該使用資訊；及(D)該控制單元將該計算單元產生的該使用資訊回存至該儲存單元。
10. 依據申請專利範圍第9項所述之可延長多個電子元件之使用壽命的壽命管理方法，該步驟(B)中，該控制單元係於一接收單元接收到一啟動指令而根據該儲存單元中所儲存的各該電子元件的使用資訊，選擇並開啟該等電子元件中使用率較低的至少一電子元件。
11. 依據申請專利範圍第10項所述之可延長多個電子元件之使用壽命的壽命管理方法，還包含一位於該步驟(C)及該步驟(D)之間的步驟(E)，該控制單元偵測被選取的電子元件的使用時間是否達一更新時間，若是，則執行步驟(D)。
12. 依據申請專利範圍第11項所述之可延長多個電子元件之使用壽命的壽命管理方法，於該步驟(E)中，若該控制單元偵測被選取的電子元件的使用時間未達該更新時間，則該控制單元執行一步驟(F)，該控制單元偵測該接收單 元是否有接收到一結束指令，若有，該控制單元將該計算單元產生的該使用資訊回存至該儲存單元並關閉所選取的電子組件。