TWI451660B - 電子裝置與其控制方法 - Google Patents

Description

電子裝置與其控制方法

本發明是有關於一種電子裝置與其控制方法，且特別是有關於一種內建太陽能電池的電子裝置與其控制方法。

電子裝置可藉由環境光源感測器(Ambient Light Sensor，簡稱ALS)的設置，來感測外界環境光源的強度，進而作為光源調整的依據。舉例來說，電子裝置中的顯示面板可依據環境光源感測器所產生的電氣訊號，來調整其背光源的亮度。藉此，顯示面板將可配合外界環境光源的強度來調整背光亮度，以讓使用者的眼睛維持在最舒適的狀態，並藉此減輕人眼在強光下或光線不足環境中過度使用的疲累。

此外，在夜間或是光源較弱的環境中，電子裝置中的鍵盤也可依據環境光源感測器所產生的電氣訊號，來啟動鍵盤光源。藉此，鍵盤上的按鍵會從字體發出各種顏色的背光，以讓使用者身處黑暗之中仍然可持續地使用鍵盤。另一方面，在光源的利用上，電子裝置還可藉由太陽能電池(solar cell)的設置，而將太陽能轉換成電能。如此一來，電子裝置將可藉由再生能源所產生的電量來提供系統所需的電源，並有助於環境汙染的降低。

然而，如果要同時達到上述光源的調整與利用，則環境光源感測器與太陽能電池則必須同時導入於電子裝置 中，進而導致電子裝置之硬體成本與功率消耗的提升。此外，針對小尺寸的背光板、OLED、以及電子紙產品來說，環境光源感測器存在著應用上的限制。再者，環境光源感測器在使用上，常會因應擺設位置的不同而造成顯著的誤差，例如：最大誤差為+/-25%。

本發明提供一種電子裝置，利用太陽能電池所產生的電能來達成光源的調整，進而有助於降低電子裝置的零件數量、硬體成本與功率消耗。

本發明提供一種控制方法，將太陽能電池所產生的電能作為受控單元在特性參數調整上的依據，進而有助於提升電子裝置的操作性能。

本發明提出一種電子裝置，包括太陽能電池、儲能單元、控制單元以及受控單元。太陽能電池將外界光能轉換成電能。儲能單元利用電能進行充電。控制單元依據電能的電能值判別外界光能的強度，並據以產生校正訊號。受控單元利用校正訊號控制受控單元的多個特性參數。

在本發明之一實施例中，上述之儲能單元包括電源控制器與電池。電源控制器電性連接太陽能電池，且電池電性連接電源控制器。此外，在一充電模式下，電源控制器將利用電能對電池進行充電。

在本發明之一實施例中，上述之控制單元包括參考訊號產生器與亮度校正器。參考訊號產生器電性連接太陽能 電池，且亮度校正器電性連接參考訊號產生器。在操作上，參考訊號產生器依據電能的電能值產生參考訊號。此外，亮度校正器會依據參考訊號產生校正訊號。

在本發明之一實施例中，上述之受控單元為一顯示器，且所述多個特性參數包括畫面影像的對比度與亮度、以及背光源的亮度。

在本發明之一實施例中，上述之受控單元為一鍵盤，且所述多個特性參數包括鍵盤光源的亮度。

在本發明之一實施例中，上述之受控單元包括一顯示器與一鍵盤，且所述多個特性參數包括畫面影像的對比度與亮度、背光源的亮度、以及鍵盤光源的亮度。

在本發明之一實施例中，上述之電能值為一電壓值或是電流值。

本發明提出一種控制方法，適用於電子裝置，所述電子裝置包括一太陽能電池與一受控單元，且所述控制方法包括下列步驟。利用太陽能電池將外界光能轉換成電能。針對太陽能電池所產生的電能，將利用電能進行充電，並依據電能判別外界光能的強度，進而產生校正訊號。此外，將利用校正訊號控制受控單元的多個特性參數。

基於上述，本發明是利用太陽能電池所產生的電能來對儲能單元進行充電，並利用電能來控制受控單元的特性參數。藉此，與習知技術相較之下，電子裝置無需配置環境光源感測器就可達到光源的調整，因此有助於降低電子裝置的零件數量、硬體成本與功率消耗。再者，利用太陽 能電池所進行的亮度調整，其所衍伸出的最大誤差將小於環境光源感測器所產生的最大誤差，進而有助於提升電子裝置的操作性能。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本發明之一實施例之電子裝置的方塊示意圖。參照圖1，電子裝置100包括太陽能電池110、儲能單元120、控制單元130以及受控單元140。其中，儲能單元120與控制單元130電性連接太陽能電池110，且受控單元140電性連接控制單元130。

在整體操作上，太陽能電池110會將外界光能轉換成電能S11，而儲能單元120則是會利用來自太陽能電池110的電能S11來進行充電，其中電能S11為一充電電流。舉例來說，太陽能電池110照射到光源的瞬間就會產生相應於電流，且所產生的電流正比於外界光能的強度。相對地，儲能單元120將可以利用太陽能電池110所產生的電流來進行充電。另一方面，控制單元130也會接收來自太陽能電池110的電能S11。且知，電能S11的大小是相關於外界光能的強度，因此控制單元130可依據電能S11的電能值來判別外界光能的強度，其中電能值可為電流值或是電壓值。此外，控制單元130更依據判別結果產生相應的校正訊號S12，而受控單元140則可依據校正訊號S12來控 制其內部的多個特性參數。

隨著產品設計之不同，控制單元可為亮度控制單元、對比度控制單元、或是彩度控制單元。且隨著控制單元的不同，校正訊號也可為亮度校正訊號、對比度校正訊號、或是彩度校正訊號。在本發明之實施例中，控制單元為亮度控制單元，且校正訊號為亮度校正訊號，但是並不限制本發明之範圍。

舉例來說，受控單元140可例如是顯示器。此時，顯示器將可參照校正訊號S12調整其所顯示之一畫面影像的對比度、灰度、亮度。或者，顯示器還可參照校正訊號S12調整其背光源的亮度。換言之，當受控單元140為顯示器時，受控的特性參數包括畫面影像的對比度、灰度、亮度、或背光源的亮度。除此之外，受控單元140也可例如是鍵盤。藉此，鍵盤將可參照校正訊號S12適時地啟動鍵盤光源或是調整鍵盤光源的亮度。換言之，當受控單元140為鍵盤時，受控的特性參數將包括鍵盤光源的亮度。

雖然上述所列舉的受控單元140都是由單一的元件所組成，但是本領域具有通常知識者也可依據設計所需，來擴展受控單元140的內部結構。舉例來說，受控單元140也可由多個元件來組成。例如，受控單元140也可同時包括顯示器與鍵盤。此時，受控的特性參數將包括畫面影像的對比度、灰度、亮度、或背光源的亮度、以及鍵盤光源的亮度。

總體而言，電子裝置100除了利用太陽能電池110來 進行能源再生以外，其更利用太陽能電池110所產生的電能S11來判別外界光能的強度，進而控制受控單元140的特性參數。藉此，與習知技術相較之下，電子裝置100僅需配置太陽能電池110就可達到光源的調整與利用，進而降低電子裝置110的零件數量、硬體成本與功率消耗。此外，控制單元130所產生之校正訊號S12的最大誤差將小於環境光源感測器所產生的最大誤差，因此電子裝置100可以更準確地調整受控單元140的特性參數。

為了讓本領域具有通常知識者能更加了解本發明，以下將針對儲能單元120以及控制單元130的內部結構作更進一步地說明。在此，圖2為依據本發明之另一實施例之電子裝置的方塊示意圖，如圖2所示，儲能單元120包括電源控制器210與電池220，且控制單元130包括參考訊號產生器230與校正器240。

就儲能單元120來說，電源控制器210電性連接太陽能電池110，以接收來自太陽能電池110的電能S11。此外，電池220電性連接電源控制器210。藉此，在一充電模式下，電源控制器210將利用電能S11來對電池220進行充電。另一方面，就控制單元130來說，參考訊號產生器230電性連接太陽能電池110，且校正器240電性連接參考訊號產生器230。

在操作上，參考訊號產生器230會依據電能S11的電能值產生一參考訊號S21，其中電能值可為電壓值或是電流值。值得注意的是，由於電能S11的電能值是相關於外 界光能的強度，因此參考訊號產生器230所產生的參考訊號S21也將相關於外界光能的強度。藉此，校正器240將可依據參考訊號S21判別外界光能的強度，並依據判別結果產生校正訊號S12，以控制受控單元140的特性參數。

圖3為依據本發明之一實施例之參考訊號產生器230的電路圖。參照圖3，參考訊號產生器230包括一肖特基二極體(Schottky diode)D11、電阻R31~R35以及運算放大器310。其中，肖特基二極體D11的陽極接收來自太陽能電池110的電能S11，且肖特基二極體D11的陰極電性連接電阻R31與R32的第一端。電阻R31的第二端電性連接電阻R33與R34的第一端，且電阻R33的第二端皆收一預設電壓VR。

此外，運算放大器310的正輸入端電性連接電阻R34的第二端，且運算放大器310的負輸入端電性連接電阻R32的第二端。電阻R35跨接在運算放大器310的負輸入端與輸出端之間。在整體操作上，肖特基二極體D11會對電能S11進行整流。此外，運算放大器310與電阻R32~R35將形成減法器，以對位在節點N31與N32的電壓進行相減。如此一來，運算放大器310將可據以產生參考訊號S21，以提供給後端的校正器240。雖然圖3實施例列舉了參考訊號產生器的電路結構，但其並非用以限定本發明。

圖4為依據本發明之一實施例之控制方法的流程圖，其中所述控制方法適用於一電子裝置，且電子裝置包括一太陽能電池與一受控單元。參照圖4，如步驟S410所示， 將利用太陽能電池將外界光能轉換成電能。此外，針對太陽能電池所產生的電能，如步驟S420與S430所示，將利用電能對儲能單元進行充電，並依據電能的電能值判別外界光能的強度，進而產生校正訊號。藉此，如步驟S440所示，將可利用校正訊號控制受控單元的特性參數。至於圖4實施例中各個步驟的細部流程已包含在上述各個實施例中，故在此不予贅述。

綜上所述，本發明是利用太陽能電池所產生的電能來進行充電，並依據電能的電能值判別外界光的能，以控制受控單元的特性參數。藉此，電子裝置無需配置環境光源感測器就可達到光源的調整，因此有助於降低電子裝置的零件數量、硬體成本與功率消耗。再者，利用太陽能電池所進行的亮度調整，其所衍伸出的最大誤差將小於環境光源感測器所產生的最大誤差。因此，本發明還可更準確地調整受控單元的特性參數，進而提升電子裝置的操作性能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧太陽能電池

120‧‧‧儲能單元

130‧‧‧控制單元

140‧‧‧受控單元

S11‧‧‧電能

S12‧‧‧校正訊號

210‧‧‧電源控制器

220‧‧‧電池

230‧‧‧參考訊號產生器

240‧‧‧校正器

S21‧‧‧參考訊號

D11‧‧‧肖特基二極體

R31~R35‧‧‧電阻

310‧‧‧運算放大器

VR‧‧‧預設電壓

N31、N32‧‧‧節點

S410~S440‧‧‧用以說明圖4實施例的各步驟流程

圖1為依據本發明之一實施例之電子裝置的方塊示意圖。

圖2為依據本發明之另一實施例之電子裝置的方塊示 意圖。

圖3為依據本發明之一實施例之參考訊號產生器230的電路圖。

圖4為依據本發明之一實施例之控制方法的流程圖。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧太陽能電池

120‧‧‧儲能單元

130‧‧‧控制單元

140‧‧‧受控單元

S11‧‧‧電能

S12‧‧‧校正訊號

Claims (12)

1. 一種電子裝置，包括：一太陽能電池，將一外界光能轉換成一電能；一儲能單元，連接該太陽能電池以利用該電能進行充電；一控制單元，包括一參考訊號產生器以及一校正器，其中該參考訊號產生器電性連接該太陽能電池並依據該電能之該電能值產生一參考訊號，該校正器電性連接該參考訊號產生器並依據該參考訊號產生一校正訊號；以及一受控單元，連接該控制單元以利用該校正訊號控制該受控單元的一特性參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該儲能單元包括：一電源控制器，電性連接該太陽能電池；以及一電池，電性連接該電源控制器，其中，在一充電模式下，該電源控制器利用該電能對該電池進行充電。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該受控單元為一顯示器，且該特性參數包括一畫面影像的對比度、灰度、亮度、或是一背光源的亮度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該受控單元為一鍵盤，且該特性參數包括一鍵盤光源的亮度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該受控單元包括一顯示器與一鍵盤。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該電能值為一電壓值或是一電流值。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該參考訊號產生器包括：一二極體，其第一端耦接該太陽能電池而接收該電能；一第一電阻，其第一端耦接該二極體的第二端；一第二電阻，其第一端耦接該二極體的第二端；一第三電阻，其第一端耦接該第二電阻的第二端，其第二端接收一預設電壓；一第四電阻，其第一端耦接該第二電阻的第二端；一運算放大器，其正輸入端耦接第四電阻的第二端，其負輸入端耦接該第二電阻的第二端；以及一第五電阻，跨接於該運算放大器的負輸入端與該運算放大器的輸出端之間。
8. 一種控制方法，適用於一電子裝置，其中該電子裝置包括一太陽能電池與一受控單元，且該控制方法包括：利用該太陽能電池將一外界光能轉換成一電能；利用該電能進行充電；依據該電能之一電能值判別該外界光能的強度，並產生一校正訊號；以及利用該校正訊號控制該受控單元的一特性參數，其中依據該電能之該電能值判別該外界光能的強度，並產生該校正訊號的步驟包括： 藉由一參考訊號產生器依據該電能之該電能值產生一參考訊號，且藉由一校正器依據該參考訊號產生該校正訊號。
9. 如申請專利範圍第8項所述之控制方法，其中該受控單元為一顯示器，且該特性參數包括一畫面影像的對比度、灰度、亮度、或一背光源的亮度。
10. 如申請專利範圍第8項所述之控制方法，其中該受控單元為一鍵盤，且該特性參數包括一鍵盤光源的亮度。
11. 如申請專利範圍第8項所述之控制方法，其中該受控單元包括一顯示器與一鍵盤。
12. 如申請專利範圍第8項所述之控制方法，其中該電能值為一電壓值或是一電流值。