针对功率控制事件响应显示设备的方法和系统的制作方法
专利名称：针对功率控制事件响应显示设备的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明的实施例包括对具有显示设备的功耗设备加以管理和控制的方法和系统， 所述显示设备能够接收电费率和费用数据(powerrate and cost data)以及用户偏好输入。这些方法和系统可以基于电费率和费用数据以及用户偏好输入来产生设备功耗调度表。
背景技术：
由于需要满足是平均功率需量(average power demand)许多倍的极高峰值需量 (peak demand)，使供电方的负担很重。由于需要满足峰值电需量，使得需要发电量的较大部分。为此，公共事业提供方和能量管理方对于节省或减小峰值需量极为感兴趣。可以通过由消费者在峰值需量时间段期间更有效地用电，来减小需量，从而减轻峰值需量。还可以通过将用电从峰值需量时间段在时间上移位到非峰值时间段，来减轻峰值需量。早期对减轻峰值需量所作的努力包括时间定价或使用定价，其中，电价 (electricity price)是基于使用的时间或使用的类型而可变化的。基于使用时间而变化的电费率(electricity rate)目前在许多区域很常见。基于诸如商业使用、住宅使用或农业使用等使用类型而变化的电费率也很常见。典型地，通过针对特定应用(例如，商业位置、灌溉泵或家庭住所)使用单独的电表和帐户，来实现这种使用类型场景。在电力配送方面的最近发展使得电力配送网络可以向终端用户设备发送数据以帮助减轻峰值需量。该数据可以包括电能定价(powerpricing)数据(如，当前电费率 (current electricity rate))。本地用户可以使用该费率数据来对用电事件进行安排，以利用更低的费率。这些系统使用市场系统和电价来刺激在非峰值时间(off-peak time)用电，而不鼓励在峰值需量时间段期间用电。
发明内容
本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的方法。 该方法包括a)选择所述PCDD的背光电平，其中所述选择基于能量效率；b)调整要使用所述背光电平在所述P⑶D的显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；c)在所述P⑶D 处接收对功率控制事件的通知；以及d)响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的方法， 所述方法包括a)在所述P⑶D处接收对功率控制事件的通知，其中所述P⑶D包括具有各个单独发光像素的显示器；b)响应于所述功率控制事件，来调整要在所述显示器上显示的图像内容；c)其中，所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的系统， 所述PCDD包括显示器。PCDD执行以下操作选择基于能量效率的背光电平；调整要使用所述背光电平在显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。
本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的系统， 所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器。PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；响应于所述功率控制事件来调整要在所述显示器上显示的图像内容；其中所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的系统， 所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器。PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来减小所述显示器上的显示亮度设置。通过考虑以下结合附图对本发明的详细描述，将更容易理解本发明的上述和其他目的、特征和优点。
图1是示出了包括智能仪表、功率管理服务器和智能电视的本发明实施例的框图；图2是示出了包括主功率控制显示设备和连接的功耗设备的本发明实施例的图示；图3是示出了包括主功率控制机顶盒、电视和和连接的耗电设备的本发明实施例的图示；图4是示出了包括功率受控显示设备的本发明实施例的图示；图5是示出了基于电费数据和用户偏好数据来产生功耗调度表的示例实施例的图示；图6是示出了基于电费数据、电视节目安排数据和用户偏好数据来产生功耗调度表的示例实施例的图示；图7是示出了基于电费数据、设备消耗数据和用户偏好数据来产生功耗调度表的示例实施例的图示；图8是示出了包括响应于功率控制事件来缩放显示器背光的方法的步骤的流程图；图9是示出了包括响应于功率控制事件来调整图像内容的方法的步骤的流程图； 以及图10是示出了包括响应于功率控制事件来缩放显示亮度的方法的步骤的流程图。
具体实施例方式通过参考附图，将更好地理解本发明的实施例，附图中，相似的部分由相似的附图标记来表示。以上所列附图明确地合并为本详细描述的一部分。将容易理解，如本文的附图中一般地描述和示出的，本发明的组件可以以各种不同配置来布置。因此，本发明的方法和系统的实施例的以下更详细描述不旨在限制本发明的范围，而仅仅是表示本发明目前优选的实施例。可以以硬件、固件和/或软件来体现本发明的实施例的元素。尽管本文所展现的示例实施例仅描述了这些形式中的一些，然而将理解，在本发明的范围之内，本领域技术人员将能够以这些形式中的任何形式来实现这些元素。本发明的一些实施例可以包括在以下待审或授予的专利申请中描述的元素，这些专利申请并入在此作为参考。 在 2005 年 6 月 15 日提交的题为“Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics”的美国专利申请No. 11/154，052，在2006年12月21日公开为美国公开 No.2006-0284822·在 2005 年6 月 15 日提交的题为"Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics with High-Frequency ContrastEnhancement，，的美国专利申请 No. 11/154，053，在 2006 年 12 月 21 日公开为美国公开 No. 2006-0284882 在 2005 年 6 月 15 日提交的题为“Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics with Frequency-Specific Gain” 的美国专利申请 No. 11/154，054，在 2006年12月21日公开为美国公开No. 2006-0284823 在 2005 年 9 月 12 日提交的题为 “Methods and Systems forlmage-Specif ic Tone Scale Adjustment and Light-Source Control”的美国专利申请 No. 11/224，792，在 2006年6月8日公开为美国公开No. 2006-0119612 在 2008 年 8 月 8 日提交的题为 “Methods and Systems forlndependent View Adjustment in Multiple-View Displays” 的美国专利申请 No. 11/202，903，在 2007 年 2 月15日公开为美国公开No. 2007-0035565 在 2006 年 3 月 8 日提交的题为“Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics with Ambient Illumination Input” 的美国专利申请 No. 11/371，466， 在2007年9月13日公开为美国公开No. 2007-0211049 在 2005 年 12 月 2 日提交的题为 “Methods and Systems forDetermining a Display Light Source Adjustment” 的美国专利申请 No. 11Λ93，562，在 2006 年 9 月 21 日公开为美国公开No. 2006-0209003·在 2005 年 12 月 2 日提交的题为"Methods and Systems forDisplay Mode Dependent Brightness Preservation” 的美国专利申请 No. 11Λ93，066，在 2006 年 6 月 8 日公开为美国公开No. 2006-0119613 在2006年7月 28 日提交的题为“Methods and Systems forDistortion-Related Source Light Management” 的美国专利申请 No. 11/460，768，在 2007 年 11 月 1 日公开为美国公开 No. 2006-0262111 在 2006 年 7 月 28 日提交的题为"Methods and Systems forGenerating and Applying Image Tone Scale Corrections，，的美国专利申请 No. 11/460，907，在 2006 年 11 月30日公开为美国公开No. 2006-0267923 在2006年7月 28 日提交的题为“Methods and Systems for ColorPreservation with Image Tonescale Corrections” 的美国专利申请 No. 11/460，940，在 2008 年 1 月 31 日公开为美国公开No. 2008-0024517，在2009年4月7日授予为美国专利No. 7,515, 160·在 2006 年 8 月 17 日提交的题为"Methods and Systems forSelecting a Display Source Light Illumination Level，，的美国专利申请 No. 11/465，436，在 2006 年 12月7日公开为美国公开No. 2006-0274026
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在 2006 年 11 月 28 日提交的题为“Methods and Systems for ImageTonescale Adjustment to Compensate for a Reduced Source LightPower Level，，的美国专利申请 No. 11/564，203，在 2007 年 4 月 26 日公开为美国公开 No. 2007-0092139·在 2007 年2 月 28 日提交的题为 “Methods and Systems forBrightness Preservation Using a Smoothed Gain Image” 的美国专利申请 No. 11/680，312，在 2007 年6月沘日公开为美国公开No. 2007-0146236 在 2007年2月沘日提交的题为“Methods and Systems forSurround-Specif ic Display Modeling”的美国专利申请No. 11/680，539，在2008年8月28日公开为美国公开 No.2008-0208551·在 2007 年8 月 27 日提交的题为 “Methods and Systems for ToneCurve Generation, Selection and Application” 的美国专利申请 No. 11/845，651，在 2007 年 12 月20日公开为美国公开No. 2007-0291048·在 2007 年 10 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forBacklight Modulation and Brightness Preservation” 的美国专利申请 No. 11/929，796，在 2009 年 4月30日公开为美国公开No. 2009-0109232·在 2007 年 10 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems for ImageEnhancement”的美国专利申请No. 11/929，918，在2009年4月30日公开为美国公开 No.2009-0109233·在 2007 年 11 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forffeighted-Error-Vector-Based Source Light Selection，，的美国专利申请 No. 11/948，969，在 2009 年 6 月 4 日公开为美国公开 No. 2009-0140970·在 2007 年 11 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forBacklight Modulation with Scene-Cut Detection”的美国专利申请 No. 11/948，978，在 2009 年 6 月 4日公开为美国公开No. 2009-0141178 在 2007 年 12 月洸日提交的题为 “Methods and Systems forDisplay Source Light Illumination Level Selection” 的美国专利申请 No. 11/964，674·在 2007 年 12 月 26 日提交的题为 “Methods and Systems forBacklight Modulation with Image Characteristic Mapping” 的美国专利申请 No. 11/964，683 在 2007 年 12 月洸日提交的题为"Methods and Systems forDi splay Source Light Management with Histogram Manipulation” 的美国专禾Ij 申请 No. 11/964, 689 在 2007 年 12 月 26 日提交的题为“Methods and Systems for ImageTonescale Design”的美国专利申请No. 11/964，691 在 2007 年 12 月洸日提交的题为 “Methods and Systems forDi splay Source Light Management with Variable Delay” 的美国专利申请 No. 11/964，695 在2008年4月 28 日提交的题为“Methods and Systems for ImageCompensation for Ambient Conditions” 的美国专利申请 No. 12/111，113 在 2008 年 8 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forDi splay Source Light Management with Rate Change Control" ^ ^ ^it No. 12/202, 243上述待审或授予的专利申请均具有在不降低显示亮度的情况下降低显示功率的共同特征。然而，上述待审或授予的专利并没有解决调节功率的问题，这是因为上述待审或授予的专利仅描述了只响应于内容来选择IXD背光和修改IXD图像。本发明通过引入调整显示器功耗以满足特定功率需求的方法来解决该问题。本发明的一些实施例包括使用来自供电方的数据(例如，费率或定价数据)来管理功耗的方法和系统。一些实施例可以基于从供电方接收到的数据来自动调整使用参数。 一些实施例可以响应于从供电方接收到的数据来调节显示设备背光并处理显示器的图像数据。一些实施例包括具有交互式接口的电视或图像显示设备，所述交互式接口向用户显示供电方数据并接受对与供电方数据有关的功耗参数加以指定的用户输入。一些实施例可以控制多个功耗设备。一些实施例还可以接收电视节目安排数据并管理与节目安排内容有关的电视功耗。本发明的一些实施例可以包括连接至智能仪表的电视。电视与普通家用电器有几个不同方面。这些不同之处包括能够向用户显示信息、功率/质量可缩放性、依据所显示的视频内容而变化范围较宽的功耗、以及对其使用进行时间移位的有限能力。这些不同方面将传统的负载时间移位方法限定到峰值负载抑制功率减小，并且提供了附加的峰值负载抑制方法。在一些实施例中，电视可以用于显示来自智能仪表的与电力网警报、电流和价格历史以及使用统计量有关的信息。一些实施例的电视或显示器可以与连接至电插座或其他电器的远程模块一起使用。这些远程模块可以将与这些远程模块相连的设备的能量消耗报告回给主显示设备。也可以具有处理能力的主显示设备然后可以调整附着到远程报告模块的设备的性能参数。这些调整可以帮助减少能量使用和/或改变设备性能。在一些实施例中，远程模块可以测量单个产品或一组产品使用多少能量，然后将该数据发送至计算机以供分析。在一些实施例中，该计算机可以是主显示设备的一部分或者可以是与主显示设备连网的单独计算机。在一些示例实施例中，远程模块可以帮助确定运行冰箱要花多少钱。 在一些实施例中，远程模块还可以确定电视或计算机在睡眠模式下使用多少能量——可能使用户更频繁地关闭这些产品的信息。主显示设备可以显示该信息并将信号提供回至服务器，以帮助消费者作出信息灵通的能量使用决定。在一些实施例中，诸如智能电视之类的显示设备可以配备有功率控制算法，所述功率控制算法可以与显示内容无关地限制平均功率使用。在一些实施例中，可以有两个交互方面包含在该过程中。首先，基于电力网的状态或电费因素来确定在平均功率限制范围方面的功率目标，所述电力网的状态或电费因素可以由供电方或其他方来提供。可以在对电费率数据和电视均具有访问权的服务器上执行这种确定。也可以在具有处理能力并且可以访问电费率数据的智能电视上执行这种确定。其次，一个或多个算法确保满足该功率目标而同时使得对观看者影响最小。为了满足功耗目标，电视可以在功率减小时适度地减小图像亮度、质量或尺寸。在一些实施例中，可以通过调整显示器背光亮度来实现这种功耗调整。这种简单的方法以亮度降低来交换功率。本发明的一些实施例可以使用更高级的费用函数来判定以减少多少亮度或其他图像方面(如，加亮细节)来交换功率降低。在一些实施例中，在该判定中考虑的参数可以包括显示器的特性、图像内容以及观看条件(例如，环境光照)。
可以参考图1来描述本发明的一些实施例的系统和方法。这些实施例可以从诸如公共事业公司之类的供电方1接收电力，所述供电方1在诸如电力网之类的传输介质2上配送电力。这些实施例可以包括智能仪表4，所述智能仪表4可以连接至输入功率传输介质 2，以便在向家庭、商业或其他实体提供电力时测量电流、电压和其他功率方面。智能仪表4 还可以与供电方1通信，并可以通过通信链路5(如，无线网络连接、蜂窝电话连接、无线电连接、电话连接、有线通信连接或适于在计算设备之间传输数据的其他通信连接)接收来自供电方1的电费率或费用数据。智能仪表4还可以连接至功率管理服务器6，所述功率管理服务器6可以仅包括简单的通信和计算资源、或更广泛的资源，如，多个处理器和存储设备。功率管理服务器6 还可以与智能电视或显示设备8通信。在一些实施例中，功率管理服务器6可以向电视或显示器8传送功率控制信号。该功率控制信号可以用于调节显示器8的背光和/或其他参数，以调节功耗。响应于背光和其他参数的调节，电视或显示器8可以修改所显示的内容， 以补偿降低的背光电平或某种其他调整。在该详细说明开头并入在此作为参考的专利申请中描述了许多修改所显示的图像内容的方法。在一些实施例中，电力公共事业公司1可以将包括功率控制事件和实时定价信息在内的电网事件传送给智能仪表4。在一些实施例中，功率控制事件可以包括对峰值需量时间段的指示以及对需量的某一变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化可能对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电力费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。智能仪表4可以将该信息传送至功率管理服务器6。功率管理服务器 6然后可以向电视8发送信息以执行不同的任务。例如，在一些实施例中，功率管理服务器 6可以发送用于在电视上显示消息或信息的数据，例如以使用户能够作出功率管理判定和选择。功率管理服务器6还可以向电视发送用于管理电视功耗的数据。为功耗管理目的， 电视8可以自动对来自功率管理服务器6的命令作出响应，以降低功耗。在一些情况下，这些响应可以以图像亮度和/或图像质量为代价来进行。然而，在一些情况下，功率管理服务器6或电视8可以补偿所显示的图像，以补偿降低的功率电平。这种补偿可以产生以降低的功率电平来显示的图像，然而其与以全功率设置来显示的图像的差别是感知不到的。应注意，在一些实施例中，智能仪表4、功率管理服务器6和电视或显示器8可以集成到一个或多个设备中，所述一个或多个设备执行各个单独设备的所有功能。在一些实施例中，还可以使用遥控器10来执行典型的电视控制功能以及接收与可以显示在电视8上的功耗选项有关的用户输入。在一些实施例中，遥控设备10还可以与智能仪表4和/或功率管理服务器6通信。遥控器10或本发明的实施例可以使用无线RF信号、无线红外信号、有线通信过程或其他通信方法来通信。可以参考图2来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，诸如公共事业公司 1之类的供电方通过电传输网2将电力提供至进入所测量的用户区域的进入点23，用户区域例如是住所或商业位置。进入点可以包括电仪表或关闭开关，然而在这些实施例中，仪表或进入点不需要传送或处理信息。除了仪表和进入点23以外，诸如电配线21之类的专用传输线典型地将电力运送至各种电器和终端用途，如，冰箱11、空调16、烤箱13、电视17和其他设备。
在一些实施例中，这些电配线21可以终止于功率监控单元(PMU)中，所述PMU 可以位于诸如电视17或烤箱13之类的电器中。PMU还可以位于电插座12 ( S卩，远程仪表)、电接线盒或断线盒(breaker box) 15 ( S卩，远程仪表)中。PMU还可以位于调温器 (thermostat) 14或某种其他形式的遥控设备中。PMU可以测量与跟PMU相连的设备的与电流、电压、相位有关的电属性和/或其他电属性。在一些实施例中，PMU还可以计算诸如功率、能量之类的值以及与用电或耗电有关的其他值。在一些实施例中，可以将PMU所测量的属性以及PMU所计算的任何值发送至可以包括电视调谐器22的功率控制和显示设备(PCDD)或主功率控制和显示设备(MPCDD) 17。 MP⑶D 17可以包括处理器、存储器和显示器。MP⑶D可以选择基于能量效率的背光电平。 MP⑶D可以对使用该背光电平并且要显示在MP⑶D 17上的图像内容进行调整，以补偿该背光电平。MPCDD 17可以从PMU接收诸如对功率控制事件的通知之类的数据，并对该数据进行处理以确定每个设备11、13、16的功耗特性以及针对一组设备的累积特性和全局特性。 在一些实施例中，MP⑶D 17还可以确定MP⑶D 17的一个或多个部件(如，电视机显示器组件(例如，背光、像素阵列等)、音频组件或设备的其他部件)的能量使用和消耗特性。在一些实施例中，MP⑶D17可以产生功率控制消息并将该功率控制消息发送至所连接的PMU，从而控制所附着的设备11、13、15、17的功耗。这可以通过响应于功率控制事件对P⑶D 17的背光电平进行缩放(scale)来实现。在一些实施例中，P⑶D或MP⑶D可以包括具有各个单独发光像素的显示器。P⑶D 17可以接收对功率控制事件的通知，并响应于功率控制事件来调整要在P⑶D 17的显示器上显示的图像内容。调整可以包括对所述图像内容应用灰度调整曲线(tone scale adjustmentcurve)。在一些实施例中，P⑶D或MP⑶D可以包括具有各个单独发光像素的显示器。P⑶D 17可以接收对功率控制事件的通知，并响应于功率控制事件来降低PCDD 17的显示器上的
显示亮度设置。在一些实施例中，MP⑶D 17可以从诸如公共事业公司之类的供电方接收电费率和费用数据。在一些实施例中，MP⑶D 17可以备选地或附加地接收对功率控制事件的通知。 在一些实施例中，功率控制事件可以包括对峰值需量时间段的指示或对需量的某一变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化可能对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。在一些实施例中，可以经由诸如无线网络之类的数据通信网络来接收电费率和费用数据、和/或功率控制事件通知。例如，MPCDD 17可以包括无线网络接口控制器，所述无线网络接口控制器使用IEEE802. 11标准、蓝牙标准或某种其他无线网络标准和相关协议来进行接口连接。在一些实施例中，MPCDD 17可以包括有线网络控制器或调制解调器，并且使用有线网络标准和协议通过有线网络或电话线与供电方通信。在一些实施例中，通过经由电视调谐器22接收信号19，MP⑶D 17可以经由电视频道接收电费率和费用数据、和/或功率控制事件。在这些实施例中，电视广播可以包括电费率和费用数据，并且可以包括费率变化的各个时间。MPCDD 17可以使用电费率和费用数据来确定对通过PMU连接的任何设备进行调节的功率管理参数。MP⑶D 17可以使用电费率和费用数据和/或功率控制事件来确定功耗调度表，所述功耗调度表可以限制针对特定时间段的设备功耗。在一些实施例中，可以使用电费率变化的定时来安排高效的消耗。在示例功耗调度表中，可以将诸如冰箱11和空调16之类的加热和/或冷却设备安排或编程为刚好在电费率提高之前的时间段期间冷却到正常的恒温控制水平以下，以便在提高电费率期间使用更少的能量。类似地，可以将冷却设备11、16安排或编程为刚好在费率降低之前的时间段期间允许比正常的恒温控制水平高的水平，以便将显著的冷却一直延迟到费率降低之后。类似地，对于加热设备，示例功耗调度表可以使加热设备在刚好在电费率提高之前的时间段内加热到恒温控制水平以上的水平，并且可以使加热设备在刚好在电费率降低之前的时间段内延迟向恒温控制水平的加热，以便将显著的加热量一直延迟到费率降低之后。在一些实施例中，MP⑶D 17可以直接与诸如调温器14之类的调温器通信，以控制恒温控制设备。在其他实施例中，MP⑶D 17可以直接与诸如空调16、冰箱11和烤箱13之类的设备通信，以控制这些设备。在一些实施例中，MP⑶D 17可以经由RF电视频率广播或频道来接收电费率和费用数据和/或功率控制事件通知。在一些实施例中，MPCDD 17可以经由有线电视连接或频道来接收电费率和费用数据。在一些实施例中，供电方或公共事业公司1可以以特定的间隔或实时地广播M电费率和费用数据。在一些实施例中，供电方1可以广播或发送具有数据的信号，所述数据标识了供电方、任何费率变化的时间、以及在每个时间段内应用的费率。在一些实施例中，可以针对不同类的用户(例如，商业和住宅)或不同的用途或消耗类别(例如，当费率基于所使用的能量的量而变化时)来标识费率。在一些情况下，可以针对峰值需量时间段产生特定的指令。在一些实施例中，来自供电方的电费率和费用数据可以包括由MP⑶D 17可识别并且可以使MP⑶D 17对处于MP⑶D 17控制下的特定设备进行控制的命令。例如，用户可以在其MP⑶D 17中设置偏好，以允许供电方通过由MP⑶D 17从供电方接收到的信号来控制特定设备。在一些情况下，供电方可以指示MPCDD 17在峰值需量时间段关闭特定的设备。在一些情况下，供电方可以指示MP⑶D 17调整特定设备上的设置，例如，调整特定时间段期间(例如，峰值需量时间段期间)调温器上的温度设置。在一些情况下，用户可以对 MPCDD17进行编程，以阻止或调整来自供电方的所有命令或其中的一些。在一些实施例中，MPCDD 17可以使用从电视信号导出的电费率和费用数据，来为与MP⑶D 17通信的各种设备产生功率调度表。MP⑶D 17还可以向用户显示从供电方的电费率和费用数据导出的信息，并提示用户输入以获取用户偏好。用户偏好数据可以是对于每个设备、每组设备特定的，或是针对由MPCDD 17控制的所有设备的全局偏好。用户偏好数据还可以包括与特定时间处的电费用有关的条件性的指令。例如，用户可以选择指示 MPCDD 17仅当电费用在指定的水平以下时才激活特定设备的偏好。用户还可以指定以下偏好该偏好指示在从供电方1接收到的电费率和费用数据中标识的峰值需量时间段期间， 不可以激活特定的设备。在一些实施例中，MP⑶D 17还可以经由电视频道或其他通信链路接收电视节目安排内容。MPCDD 17还可以接收与电视节目安排内容和电费数据有关的用户偏好输入。MPCDD17然后可以使用用户偏好输入、电费率和费用数据、以及电视节目安排调度表来产生功耗调度表，所述功耗调度表可以包括响应于用户优选电视节目安排的功率预算。例如，示例功耗调度表可以自动调整其他设备的功耗，使得电视可以在优选节目安排期间以全功率工作，其中所述优选节目安排发生在峰值需量或功率预算时间段期间。可以参考图3来描述本发明的一些实施例。这些实施例包括主功率控制机顶盒 (MPCSTB) 25，所述MPCSTB 25可以从PMU和其他功率受控设备接收信号18以及将信号18 发送至所述PMU和其他功率受控设备。MPCSTB 25还可以经由诸如电视广播频道、有线电视信号或某种其他模拟或数字电视广播介质之类的电视信号19来进行通信。MPCSTB 25还典型地连接至诸如电视20之类的显示设备。MPCSTB 25还可以包括电视调谐器22。在一些实施例中，MPCSTB 25执行与MP⑶D 17或P⑶D 56 (以下描述)基本相同的功能，不同之处在于，通信和处理功能容纳在机顶盒内，而不是与显示设备集成在一起。 MPCSTB 25可以从供电方接收电费率和费用数据，所述电费率和费用数据可以包括电费用调度表。可以经由电视广播或通过其他方法直接从供电方接收该电费率和费用数据。然后可以在所连接的显示器20上向用户显示该数据，所述显示器20可以是具有功率控制和图像补偿组件的功率受控显示设备。在一些实施例中，MPCSTB 25可以包括图像补偿组件 (如以在下文中以及在并入在此以供参考的专利申请中说明的)，显示器20可以仅包括可由MPCSTB 25访问的背光控制接口。具有内部功率管理的显示器在本发明的一些实施例中，电视或显示设备可以包括内部功率管理功能以及与功率有关的消息收发显示功能，这可以与显示设备或与显示设备通信的其他设备的功耗有关。在一些实施例中，显示设备可以包括MP⑶D 17。在一些实施例中，电视或显示器可以提供向消费者显示信息的能力以及使用户可以经由电视用户接口或遥控器向系统提供反馈的能力。这些特征可以与电视功耗的调节无关。在一些实施例中，电视或显示设备可以显示与功耗有关的多种类型的信息。·最近和当前电网状态·当前和历史电价 来自电网运营方/供电方的警报消息·来自家庭服务器或MPCDD 17的功耗信息，如，家中电器的状态和调度表用户可以使用作为输入设备的电视遥控器和用于视觉反馈的显示器，来与家庭服务器的功率管理过程进行交互。通过显示器或电视控制而启用的示例动作包括·在功率管理系统设置设备优先级·超控(override)系统功率控制判定可以参考图4来描述本发明的一些实施例，这些实施例包括功率可控显示设备 (PCDD) 56，其中，可以响应于电费率和费用数据以及显示内容和其他参数来内部调整或改变显示器自身的功耗。在一些实施例中，P⑶D 56可以连接至功率控制服务器40，所述功率控制服务器 40可以经由各种通信网络(如，无线网络连接、有线网络连接、电话线、电力线网络连接、RF 连接UR连接、电视频道或其他通信连接)来接收电费率和费用数据。在一些实施例中，功
12率控制服务器40可以是P⑶D 56的集成元件。在一些实施例中，功率控制服务器40可以处理电费率和费用数据以及用户偏好数据，并且可以产生用于对PCDD的元件(如，背光和像素值)加以控制和/或用于对其他设备(如，具有PMU或其他控制使能设备的任何设备) 加以控制的控制数据。在一些实施例中，这些处理功能可以由POTD 56或MP⑶D17中的处理元件来执行。在一些实施例中，P⑶D 56还可以包括信息接口 41，所述信息接口 41用于接收要在P⑶D 56显示器上显示的信息。可以从功率控制服务器40、从遥控接口 47、从P⑶D的其他元件(例如，电视上的手动控制装置、环境传感器、显示内容)、从PMU或从其他输入元件接收该信息。信息接口 41可以对要在P⑶D 56显示器上显示以供用户消费的数据进行处理和格式化。然后可以将在信息接口 41处接收到或产生的信息发送至信息叠层模块41， 在所述信息叠层模块41可以将信息格式化，以在没有背景图像的情况下直接显示，或者与另一图像整合。在一些实施例中，信息叠层模块42还可以接收图像数据57，所述图像数据 57限定要与信息叠层相组合的图像。然后可以将包括信息叠层数据的信息修改图像43发送至背光调制模块46，以进行与背光变化有关的调制。一些实施例可以包括遥控接口 47，所述遥控接口 47用于接收来自用户的用户输入。在一些实施例中，可以在P⑶D 56的显示器上显示提示用户输入的信息。在示例实施例中，PCDD 56可以提示与功耗、电视或显示内容、电费率和费用数据、以及其他因素有关的用户偏好。经由遥控接口 47从用户接收到的输入可以被转发至信息接口 41以及进而转发到功率控制服务器40、P⑶D中的等效组件和/或P⑶D 56的其他组件上。在一些实施例中，P⑶D 56可以经由RF电视频率广播或频道来接收对功率控制事件的通知。在一些实施例中，P⑶D 56可以经由有线电视连接或频道来接收电费率和费用数据。本发明的实施例还可以包括用于从功率控制服务器40或P⑶D 56的等效内部组件接收功率控制消息或命令的功率控制接口 44。功率控制接口 44可以接收功率控制命令并将该命令解释或处理成用于对PCDD 56的功耗加以控制的控制信号。在一些实施例中， 由功率控制接口 44产生的功率控制信号可以限定背光照度级。在其他实施例中，功率控制信号可以限定目标功率参数，如，期望平均功率45，这可以指示功率控制模块52来设置特定的功率电平或照度级，或选择特定算法以调制背光功率或其他功率参数。在一些实施例中，功率控制模块52可以接收来自背光调制模块46的输入，所述背光调制模块46可以提供图像内容数据，如，平均像素电平、历史数据、最大像素电平、最小像素电平以及许多其他与图像内容有关的参数。在一些实施例中，背光调制模块46可以向功率控制模块52提供场景剪切数据51，然而其他实施例可以不使用该特征。在一些实施例中，背光调制模块46可以接收可能已被信息叠层模块42改变或可能尚未被信息叠层模块42改变的图像数据。该图像数据典型地包括诸如像素值之类的图像内容数据，并且还可以包括对图像内容和格式数据加以描述的元数据、以及图像来源、创建者、捕获及其他数据。背光调制模块46可以接收图像数据，并分析或处理该图像数据以确定所选的背光电平49。在一些情况下，可以与任何图像数据无关地确定所选的背光电平 49。一旦确定了背光电平，就可以针对非标准、非最大化或其他背光变化(例如，针对由于背光的控制而引起的背光电平减小)来补偿图像数据。可以通过对图像的低通版本应用灰度调整曲线来调整图像。还可以通过对图像的低通版本应用灰度调整曲线并对图像的高通版本应用恒定增益乘法器，来调整图像。在并入在此作为参考的专利申请中描述了这种图像补偿的示例实施例。然后可以将这种补偿后的图像48发送至IXD板以供显示。在一些实施例中，背光调制模块46可以向功率控制模块52提供所选的背光电平信号49，功率控制模块52可以基于功率控制参数来修改58所选的背光电平。在一些情况下，可以将修改后的背光信号53(即，变暗的背光)反馈至功率控制模块52，并发送至背光控制54，以供在IXD 55上显示补偿后的图像48时使用。应注意，由功率控制接口 44接收到的电费率和费用数据可以与从遥控接口 47或从其他输入接收到的用户偏好一起使用，以创建为支配PCDD 56或与PCDD 56相连的任何其他设备内的功率而设置的功率控制调度表或功率控制规则。在一些实施例中，MPCDD 17 可以包括P⑶D 56，并且可以控制经由PMU或经由类似连接而连接的多个外部设备。在一些实施例中，PCDD 56可以基于电费率和费用数据来改变内部背光电平和其他功耗水平，其中所述电费率和费用数据可以限定峰值功率需量时间段、电费率变化、功率折扣时间段以及其他与费用有关的功率数据。在一些实施例中，MP⑶D 17和POTD 56还可以接收规定性数据，所述规定性数据包括公共事业规定、政府规定、以及其他规定，这些规定可以是强制性的或自愿的。在一些实施例中，可以将功率控制事件的通知发送至MPCDD 17或PCDD 56。在一些实施例中，功率控制事件可以包括对峰值需量时间段的指示或对所需的某种变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。在一些实施例中，用户偏好可以被设置为规定自动化功率控制动作，如，背光控制或设备功率控制动作。可以经由电视频道通过线缆或RF连接来接收规定性数据。还可以经由无线网络连接或有线网络连接来接收规定性数据，正如可以接收电费率和费用数据一样。在一些实施例中，可以使用示例功率控制算法，用于自适应地使显示器变暗到满足平均功率目标而不使显示器过度变暗。在一些实施例中，功率控制模块调整最大BL以实现所需的目标平均功率。初始功耗费率可以被设置为大于目标；功率控制然后可以缩放所选的背光以向着目标降低功耗。缩放的变化速率可以限于使亮度的变化在视觉上不可察觉。可以参考图5来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，诸如MP⑶D 17、P⑶D 56或MPCSTB 25之类的功率控制和显示设备可以接收S60电费用数据。电费用数据可以包括电费率和费用数据，所述电费率和费用数据包括但不限于改变电费用的时间段的起动和开始时间。可以从直接连接、有线网络连接或无线网络连接、电视频道广播或通过其他通信方法来接收该数据。这些实施例的功率控制和显示设备还可以在电费用数据中标识的时间段期间接收S62与功耗有关的用户偏好数据。可以经由与功率控制和显示设备通信的遥控设备或通过其他通信方法来接收S62用户偏好数据。基于电费用数据和用户偏好数据，功率控制和显示设备可以产生S64功耗调度表。功耗调度表可以包括用于对与功率控制和显示设备通信的任何功耗设备加以控制的功率控制命令。功耗调度表还可以包括用于对功率控制和显示设备的内部组件(如，显示器背光和伴随的图像补偿组件)加以控制的功率控制命令。可以内部地使用这些功率控制命令来产生信号，以调节S66所连接的设备或内部组件的功耗，或者可以将这些功率控制命令直接发送至所连接的具有处理组件的设备，所述处理组件读取功率控制命令以调节S66 功耗。可以参考图6来描述本发明的一些实施例。在一些实施例中，诸如MP⑶D 17、P⑶D 56或MPCSTB 25之类的功率控制和显示设备可以接收S70电费用数据。电费用数据可以包括电费率和费用数据，所述电费率和费用数据包括但不限于改变电费用的时间段的起动和开始时间。可以从直接连接、有线网络连接或无线网络连接、电视频道广播或通过其他通信方法来接收该数据。在一些实施例中，功率控制和显示设备还可以接收S71电视节目安排数据，所述电视节目安排数据可以包括在不同时间在不同频道广播的内容的调度表。这些实施例的功率控制和显示设备还可以在电费用数据中标识的时间段期间接收S72与功耗有关的用户偏好数据。用户偏好数据还可以包括与关于电视节目安排数据的用户偏好有关的信息。可以经由与功率控制和显示设备通信的遥控设备或通过其他通信方法来接收S72用户偏好数据。基于电费用数据、电视节目安排数据和用户偏好数据，功率控制和显示设备可以产生S73功耗调度表。功耗调度表可以包括用于对与功率控制和显示设备通信的任何功耗设备加以控制的功率控制命令。功耗调度表还可以包括用于对功率控制和显示设备的内部组件(如，显示器背光和伴随的图像补偿组件)加以控制的功率控制命令。可以内部地使用这些功率控制命令来产生信号以调节S74所连接的设备或内部组件的功耗，或可以将这些功率控制命令直接发送至所连接的具有处理组件的设备，所述处理组件读取功率控制命令以调节S74功耗。可以参考图7来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，诸如MP⑶D 17、P⑶D 56或MPCSTB 25之类的功率控制和显示设备可以接收S80电费用数据。电费用数据可以包括电费率和费用数据，所述电费率和费用数据包括但不限于改变电费用的时间段的起动和开始时间。可以从直接连接、有线网络连接或无线网络连接、电视频道广播或通过其他通信方法来接收该数据。在这些实施例中，功率控制和显示设备还可以接收S81设备功耗数据，所述设备功耗数据可以包括所连接的设备的功耗的历史、所连接的设备针对各种活动的功耗的列表、或其他功耗信息。这些实施例的功率控制和显示设备还可以在电费用数据中标识的时间段期间接收S82与功耗有关的用户偏好数据。用户偏好数据还可以包括与关于设备功耗的用户偏好有关的信息。可以经由与功率控制和显示设备通信的遥控设备或通过其他通信方法来接收 S82用户偏好数据。基于电费用数据、电视节目安排数据和用户偏好数据，功率控制和显示设备可以产生S83功耗调度表。功耗调度表可以包括用于对与功率控制和显示设备通信的任何功耗设备加以控制的功率控制命令。功耗调度表还可以包括用于对功率控制和显示设备的内部组件(如，显示器背光和伴随的图像补偿组件)加以控制的功率控制命令。可以内部地使用这些功率控制命令来产生信号以调节S84所连接的设备或内部组件的功耗，或可以将这些功率控制命令直接发送至所连接的具有处理组件的设备，所述处理组件读取功率控制命令以调节S84功耗。可以参考图8来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，智能仪表4可以接收功率控制事件通知，并将接收到该通知传达给显示设备。备选地，功率控制显示设备 (P⑶D) 56或主功率控制显示设备(MP⑶D) 17可以接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件通知可以包括对峰值需量时间段的指示或对需量的某种变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化可能对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。在一些实施例中，功率控制事件通知可以是指示功率控制事件的发生的简单消息。不管是由智能仪表4还是由智能显示设备17、56直接接收到通知，都将消息转发至诸如MP⑶D 17或POTD 56之类的智能显示器。在一些实施例中，MP⑶D 17或POTD 56将基于一个或多个能量因素(如，能量效率)或其他因素来选择S90背光电平。基于能量效率来选择背光是现有技术中公知的，例如，如在以下文献中所示。L. Kerofsky "LCD Backlight Selection through DistortionMinimization，，， International Display Workshop 2007pp. 315-318 公开了一种针对LCD 的背光选择算法， 该算法限定了理想显示、零黑色电平和具有无限对比度的LCD之间的失真。Raman 禾口 Hekstra, "Content Based Contrast Enhancement for IiquidCrystal Displays with Backlight Modulation", IEEE Transactions onConsumer Electronics, Vol. 51,No. 1,FEBRUARY 2005公开了一种针对IXD显示器在低灰度级下消除光泄漏效应的技术。然后可以调整S92图像内容以补偿背光选择。在大多数情况下，背光选择会低于最大电平，以降低能量消耗。图像补偿可以包括应用灰度调整曲线，以在用降低的背光电平显示图像时保持图像的亮度。以上和在并入本文以供参考的参考文献中说明了执行这种补偿的多种方法。然后可以在显示设备处接收S94功率控制事件通知，可以响应于功率控制事件来缩放或调整S96所选的背光电平。在一些实施例中，功率控制事件通知可以指示峰值需量时间段或某种其他需量状况的发生。在一些实施例中，显示器可以响应于峰值需量时间段或需量增大时间段已开始的通知，将背光选择缩放S96到较低电平。在一些实施例中，可以通过在P⑶D的显示器上显示提示，来向用户提示与功耗有关的用户偏好数据。然后，如上所述，PCDD可以经由控制PCDD的遥控设备来接收与PCDD处的功耗有关的该用户偏好数据。因此，对于P⑶D，可以确定包括设备控制数据的显示控制调度表。显示控制调度表可以基于上述对功率控制事件的通知和用户偏好数据。可以根据功率控制事件和用户偏好数据来确定显示控制调度表。表1示出了基本示例，其给出了用于功率事件与用户偏好的每种组合的最大功率的百分比。作为示例， 表1给出了三个功率事件(功率控制事件)正常、峰值和临界；以及给出了三个用户偏好设置(用户偏好数据)高效、平衡、全性能。根据功率状态和偏好设置，如表1所示针对功率事件与用户偏好设置的不同组合制定了功率减小的百分比。如图4所示，从表1得到的这些百分比可以用于确定所需的平均功率45。例如，在Louis Kerofsky"Feedback Based Power Management for LCDBacklight Modulation for Guaranteed Average Levels ofPowerConsumption" International Display Workshop 2009 中描述了与这种所需功率数
字有关的细节。
权利要求
1.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的方法，所述方法包括a)为所述PCDD选择背光电平，其中所述选择是基于能量效率的；b)调整要使用所述背光电平在所述P⑶D的显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；c)在所述PCDD处接收对功率控制事件的通知；以及d)响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，调整图像内容包括对所述图像内容的低通版本应用灰度调整曲线，以及对所述图像内容的高通版本应用恒定增益乘法器。
3.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的方法，所述方法包括a)在所述PCDD处接收对功率控制事件的通知，其中所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器；b)响应于所述功率控制事件，来调整要在所述显示器上显示的图像内容；c)其中，所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。
4.根据权利要求1或3所述的方法，还包括a)通过在所述PCDD的显示器上显示提示，来向用户提示与功耗有关的用户偏好数据；b)经由控制所述PCDD的遥控设备，在所述PCDD处接收与功耗有关的用户偏好数据；c)针对所述PCDD产生包括设备控制数据的显示控制调度表，所述显示控制调度表是基于所述对功率控制事件的通知以及所述用户偏好数据的；以及d)根据所述显示控制调度表来进一步调整所述图像内容。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在无线网络连接上。
6.根据权利要求1或3所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在RF电视频道上。
7.根据权利要求1或3所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在有线电视频道上。
8.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述对功率控制事件的通知是从供电方接收到的。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，应用灰度调整曲线包括对所述图像的低通版本应用灰度调整曲线，以及对所述图像的高通保本应用恒定增益乘法器。
10.一种用功率可控显示设备来调节功耗的方法，所述方法包括a)在所述PCDD处接收对功率控制事件的通知，其中所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器；以及b)响应于所述功率控制事件来减小所述显示器上的显示亮度设置。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括a)通过在所述PCDD的显示器上显示提示，来向用户提示与功耗有关的用户偏好数据；b)经由控制所述PCDD的遥控设备，在所述PCDD处接收与功耗有关的用户偏好数据；c)针对所述PCDD产生包括设备控制数据的显示控制调度表，所述显示控制调度表是基于所述对功率控制事件的通知和所述用户偏好数据的；以及d)根据所述显示控制调度表来进一步调整所述PCDD的所述显示亮度。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括补偿显示器上显示的图像，以补偿减小的亮度设置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，补偿图像包括对所述图像的低通版本应用灰度调整曲线。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，减小显示亮度设置包括分析多个亮度设置下的图像失真。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在RF电视频道上。
16.一种用功率可控显示设备P⑶D来调节功耗的系统，所述P⑶D包括显示器，其中，所述PCDD执行以下操作基于能量效率来选择背光电平；调整要使用所述背光电平在显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。
17.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的系统，所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器，其中，所述PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；响应于所述功率控制事件来调整要在所述显示器上显示的图像内容； 其中所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。
18.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的系统，所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器，其中，所述PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来减小所述显示器上的显示亮度设置。
全文摘要
本发明的方面涉及用功率控制显示设备来控制功耗的方法和系统。一些方面涉及功率控制显示设备，所述功率控制显示设备接收对功率控制事件的通知，对功率控制事件的通知可以控制内部显示组件以及所连接的功耗设备。一些方面涉及在响应于功率控制事件来修改显示器背光电平时自动补偿所显示的图像的方法和系统。
文档编号G09G3/34GK102169670SQ20111000535
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年1月7日
发明者路易斯·约瑟夫·科洛斯基 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明的实施例包括对具有显示设备的功耗设备加以管理和控制的方法和系统， 所述显示设备能够接收电费率和费用数据(powerrate and cost data)以及用户偏好输入。这些方法和系统可以基于电费率和费用数据以及用户偏好输入来产生设备功耗调度表。
背景技术：
由于需要满足是平均功率需量(average power demand)许多倍的极高峰值需量 (peak demand)，使供电方的负担很重。由于需要满足峰值电需量，使得需要发电量的较大部分。为此，公共事业提供方和能量管理方对于节省或减小峰值需量极为感兴趣。可以通过由消费者在峰值需量时间段期间更有效地用电，来减小需量，从而减轻峰值需量。还可以通过将用电从峰值需量时间段在时间上移位到非峰值时间段，来减轻峰值需量。早期对减轻峰值需量所作的努力包括时间定价或使用定价，其中，电价 (electricity price)是基于使用的时间或使用的类型而可变化的。基于使用时间而变化的电费率(electricity rate)目前在许多区域很常见。基于诸如商业使用、住宅使用或农业使用等使用类型而变化的电费率也很常见。典型地，通过针对特定应用(例如，商业位置、灌溉泵或家庭住所)使用单独的电表和帐户，来实现这种使用类型场景。在电力配送方面的最近发展使得电力配送网络可以向终端用户设备发送数据以帮助减轻峰值需量。该数据可以包括电能定价(powerpricing)数据(如，当前电费率 (current electricity rate))。本地用户可以使用该费率数据来对用电事件进行安排，以利用更低的费率。这些系统使用市场系统和电价来刺激在非峰值时间(off-peak time)用电，而不鼓励在峰值需量时间段期间用电。
发明内容
本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的方法。 该方法包括a)选择所述PCDD的背光电平，其中所述选择基于能量效率；b)调整要使用所述背光电平在所述P⑶D的显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；c)在所述P⑶D 处接收对功率控制事件的通知；以及d)响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的方法， 所述方法包括a)在所述P⑶D处接收对功率控制事件的通知，其中所述P⑶D包括具有各个单独发光像素的显示器；b)响应于所述功率控制事件，来调整要在所述显示器上显示的图像内容；c)其中，所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的系统， 所述PCDD包括显示器。PCDD执行以下操作选择基于能量效率的背光电平；调整要使用所述背光电平在显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。
本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的系统， 所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器。PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；响应于所述功率控制事件来调整要在所述显示器上显示的图像内容；其中所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。本发明的一些实施例包括一种用功率可控显示设备(POTD)来调节功耗的系统， 所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器。PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来减小所述显示器上的显示亮度设置。通过考虑以下结合附图对本发明的详细描述，将更容易理解本发明的上述和其他目的、特征和优点。
图1是示出了包括智能仪表、功率管理服务器和智能电视的本发明实施例的框图；图2是示出了包括主功率控制显示设备和连接的功耗设备的本发明实施例的图示；图3是示出了包括主功率控制机顶盒、电视和和连接的耗电设备的本发明实施例的图示；图4是示出了包括功率受控显示设备的本发明实施例的图示；图5是示出了基于电费数据和用户偏好数据来产生功耗调度表的示例实施例的图示；图6是示出了基于电费数据、电视节目安排数据和用户偏好数据来产生功耗调度表的示例实施例的图示；图7是示出了基于电费数据、设备消耗数据和用户偏好数据来产生功耗调度表的示例实施例的图示；图8是示出了包括响应于功率控制事件来缩放显示器背光的方法的步骤的流程图；图9是示出了包括响应于功率控制事件来调整图像内容的方法的步骤的流程图； 以及图10是示出了包括响应于功率控制事件来缩放显示亮度的方法的步骤的流程图。
具体实施例方式通过参考附图，将更好地理解本发明的实施例，附图中，相似的部分由相似的附图标记来表示。以上所列附图明确地合并为本详细描述的一部分。将容易理解，如本文的附图中一般地描述和示出的，本发明的组件可以以各种不同配置来布置。因此，本发明的方法和系统的实施例的以下更详细描述不旨在限制本发明的范围，而仅仅是表示本发明目前优选的实施例。可以以硬件、固件和/或软件来体现本发明的实施例的元素。尽管本文所展现的示例实施例仅描述了这些形式中的一些，然而将理解，在本发明的范围之内，本领域技术人员将能够以这些形式中的任何形式来实现这些元素。本发明的一些实施例可以包括在以下待审或授予的专利申请中描述的元素，这些专利申请并入在此作为参考。 在 2005 年 6 月 15 日提交的题为“Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics”的美国专利申请No. 11/154，052，在2006年12月21日公开为美国公开 No.2006-0284822·在 2005 年6 月 15 日提交的题为"Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics with High-Frequency ContrastEnhancement，，的美国专利申请 No. 11/154，053，在 2006 年 12 月 21 日公开为美国公开 No. 2006-0284882 在 2005 年 6 月 15 日提交的题为“Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics with Frequency-Specific Gain” 的美国专利申请 No. 11/154，054，在 2006年12月21日公开为美国公开No. 2006-0284823 在 2005 年 9 月 12 日提交的题为 “Methods and Systems forlmage-Specif ic Tone Scale Adjustment and Light-Source Control”的美国专利申请 No. 11/224，792，在 2006年6月8日公开为美国公开No. 2006-0119612 在 2008 年 8 月 8 日提交的题为 “Methods and Systems forlndependent View Adjustment in Multiple-View Displays” 的美国专利申请 No. 11/202，903，在 2007 年 2 月15日公开为美国公开No. 2007-0035565 在 2006 年 3 月 8 日提交的题为“Methods and Systems forEnhancing Display Characteristics with Ambient Illumination Input” 的美国专利申请 No. 11/371，466， 在2007年9月13日公开为美国公开No. 2007-0211049 在 2005 年 12 月 2 日提交的题为 “Methods and Systems forDetermining a Display Light Source Adjustment” 的美国专利申请 No. 11Λ93，562，在 2006 年 9 月 21 日公开为美国公开No. 2006-0209003·在 2005 年 12 月 2 日提交的题为"Methods and Systems forDisplay Mode Dependent Brightness Preservation” 的美国专利申请 No. 11Λ93，066，在 2006 年 6 月 8 日公开为美国公开No. 2006-0119613 在2006年7月 28 日提交的题为“Methods and Systems forDistortion-Related Source Light Management” 的美国专利申请 No. 11/460，768，在 2007 年 11 月 1 日公开为美国公开 No. 2006-0262111 在 2006 年 7 月 28 日提交的题为"Methods and Systems forGenerating and Applying Image Tone Scale Corrections，，的美国专利申请 No. 11/460，907，在 2006 年 11 月30日公开为美国公开No. 2006-0267923 在2006年7月 28 日提交的题为“Methods and Systems for ColorPreservation with Image Tonescale Corrections” 的美国专利申请 No. 11/460，940，在 2008 年 1 月 31 日公开为美国公开No. 2008-0024517，在2009年4月7日授予为美国专利No. 7,515, 160·在 2006 年 8 月 17 日提交的题为"Methods and Systems forSelecting a Display Source Light Illumination Level，，的美国专利申请 No. 11/465，436，在 2006 年 12月7日公开为美国公开No. 2006-0274026
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在 2006 年 11 月 28 日提交的题为“Methods and Systems for ImageTonescale Adjustment to Compensate for a Reduced Source LightPower Level，，的美国专利申请 No. 11/564，203，在 2007 年 4 月 26 日公开为美国公开 No. 2007-0092139·在 2007 年2 月 28 日提交的题为 “Methods and Systems forBrightness Preservation Using a Smoothed Gain Image” 的美国专利申请 No. 11/680，312，在 2007 年6月沘日公开为美国公开No. 2007-0146236 在 2007年2月沘日提交的题为“Methods and Systems forSurround-Specif ic Display Modeling”的美国专利申请No. 11/680，539，在2008年8月28日公开为美国公开 No.2008-0208551·在 2007 年8 月 27 日提交的题为 “Methods and Systems for ToneCurve Generation, Selection and Application” 的美国专利申请 No. 11/845，651，在 2007 年 12 月20日公开为美国公开No. 2007-0291048·在 2007 年 10 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forBacklight Modulation and Brightness Preservation” 的美国专利申请 No. 11/929，796，在 2009 年 4月30日公开为美国公开No. 2009-0109232·在 2007 年 10 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems for ImageEnhancement”的美国专利申请No. 11/929，918，在2009年4月30日公开为美国公开 No.2009-0109233·在 2007 年 11 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forffeighted-Error-Vector-Based Source Light Selection，，的美国专利申请 No. 11/948，969，在 2009 年 6 月 4 日公开为美国公开 No. 2009-0140970·在 2007 年 11 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forBacklight Modulation with Scene-Cut Detection”的美国专利申请 No. 11/948，978，在 2009 年 6 月 4日公开为美国公开No. 2009-0141178 在 2007 年 12 月洸日提交的题为 “Methods and Systems forDisplay Source Light Illumination Level Selection” 的美国专利申请 No. 11/964，674·在 2007 年 12 月 26 日提交的题为 “Methods and Systems forBacklight Modulation with Image Characteristic Mapping” 的美国专利申请 No. 11/964，683 在 2007 年 12 月洸日提交的题为"Methods and Systems forDi splay Source Light Management with Histogram Manipulation” 的美国专禾Ij 申请 No. 11/964, 689 在 2007 年 12 月 26 日提交的题为“Methods and Systems for ImageTonescale Design”的美国专利申请No. 11/964，691 在 2007 年 12 月洸日提交的题为 “Methods and Systems forDi splay Source Light Management with Variable Delay” 的美国专利申请 No. 11/964，695 在2008年4月 28 日提交的题为“Methods and Systems for ImageCompensation for Ambient Conditions” 的美国专利申请 No. 12/111，113 在 2008 年 8 月 30 日提交的题为 “Methods and Systems forDi splay Source Light Management with Rate Change Control" ^ ^ ^it No. 12/202, 243上述待审或授予的专利申请均具有在不降低显示亮度的情况下降低显示功率的共同特征。然而，上述待审或授予的专利并没有解决调节功率的问题，这是因为上述待审或授予的专利仅描述了只响应于内容来选择IXD背光和修改IXD图像。本发明通过引入调整显示器功耗以满足特定功率需求的方法来解决该问题。本发明的一些实施例包括使用来自供电方的数据(例如，费率或定价数据)来管理功耗的方法和系统。一些实施例可以基于从供电方接收到的数据来自动调整使用参数。 一些实施例可以响应于从供电方接收到的数据来调节显示设备背光并处理显示器的图像数据。一些实施例包括具有交互式接口的电视或图像显示设备，所述交互式接口向用户显示供电方数据并接受对与供电方数据有关的功耗参数加以指定的用户输入。一些实施例可以控制多个功耗设备。一些实施例还可以接收电视节目安排数据并管理与节目安排内容有关的电视功耗。本发明的一些实施例可以包括连接至智能仪表的电视。电视与普通家用电器有几个不同方面。这些不同之处包括能够向用户显示信息、功率/质量可缩放性、依据所显示的视频内容而变化范围较宽的功耗、以及对其使用进行时间移位的有限能力。这些不同方面将传统的负载时间移位方法限定到峰值负载抑制功率减小，并且提供了附加的峰值负载抑制方法。在一些实施例中，电视可以用于显示来自智能仪表的与电力网警报、电流和价格历史以及使用统计量有关的信息。一些实施例的电视或显示器可以与连接至电插座或其他电器的远程模块一起使用。这些远程模块可以将与这些远程模块相连的设备的能量消耗报告回给主显示设备。也可以具有处理能力的主显示设备然后可以调整附着到远程报告模块的设备的性能参数。这些调整可以帮助减少能量使用和/或改变设备性能。在一些实施例中，远程模块可以测量单个产品或一组产品使用多少能量，然后将该数据发送至计算机以供分析。在一些实施例中，该计算机可以是主显示设备的一部分或者可以是与主显示设备连网的单独计算机。在一些示例实施例中，远程模块可以帮助确定运行冰箱要花多少钱。 在一些实施例中，远程模块还可以确定电视或计算机在睡眠模式下使用多少能量——可能使用户更频繁地关闭这些产品的信息。主显示设备可以显示该信息并将信号提供回至服务器，以帮助消费者作出信息灵通的能量使用决定。在一些实施例中，诸如智能电视之类的显示设备可以配备有功率控制算法，所述功率控制算法可以与显示内容无关地限制平均功率使用。在一些实施例中，可以有两个交互方面包含在该过程中。首先，基于电力网的状态或电费因素来确定在平均功率限制范围方面的功率目标，所述电力网的状态或电费因素可以由供电方或其他方来提供。可以在对电费率数据和电视均具有访问权的服务器上执行这种确定。也可以在具有处理能力并且可以访问电费率数据的智能电视上执行这种确定。其次，一个或多个算法确保满足该功率目标而同时使得对观看者影响最小。为了满足功耗目标，电视可以在功率减小时适度地减小图像亮度、质量或尺寸。在一些实施例中，可以通过调整显示器背光亮度来实现这种功耗调整。这种简单的方法以亮度降低来交换功率。本发明的一些实施例可以使用更高级的费用函数来判定以减少多少亮度或其他图像方面(如，加亮细节)来交换功率降低。在一些实施例中，在该判定中考虑的参数可以包括显示器的特性、图像内容以及观看条件(例如，环境光照)。
可以参考图1来描述本发明的一些实施例的系统和方法。这些实施例可以从诸如公共事业公司之类的供电方1接收电力，所述供电方1在诸如电力网之类的传输介质2上配送电力。这些实施例可以包括智能仪表4，所述智能仪表4可以连接至输入功率传输介质 2，以便在向家庭、商业或其他实体提供电力时测量电流、电压和其他功率方面。智能仪表4 还可以与供电方1通信，并可以通过通信链路5(如，无线网络连接、蜂窝电话连接、无线电连接、电话连接、有线通信连接或适于在计算设备之间传输数据的其他通信连接)接收来自供电方1的电费率或费用数据。智能仪表4还可以连接至功率管理服务器6，所述功率管理服务器6可以仅包括简单的通信和计算资源、或更广泛的资源，如，多个处理器和存储设备。功率管理服务器6 还可以与智能电视或显示设备8通信。在一些实施例中，功率管理服务器6可以向电视或显示器8传送功率控制信号。该功率控制信号可以用于调节显示器8的背光和/或其他参数，以调节功耗。响应于背光和其他参数的调节，电视或显示器8可以修改所显示的内容， 以补偿降低的背光电平或某种其他调整。在该详细说明开头并入在此作为参考的专利申请中描述了许多修改所显示的图像内容的方法。在一些实施例中，电力公共事业公司1可以将包括功率控制事件和实时定价信息在内的电网事件传送给智能仪表4。在一些实施例中，功率控制事件可以包括对峰值需量时间段的指示以及对需量的某一变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化可能对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电力费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。智能仪表4可以将该信息传送至功率管理服务器6。功率管理服务器 6然后可以向电视8发送信息以执行不同的任务。例如，在一些实施例中，功率管理服务器 6可以发送用于在电视上显示消息或信息的数据，例如以使用户能够作出功率管理判定和选择。功率管理服务器6还可以向电视发送用于管理电视功耗的数据。为功耗管理目的， 电视8可以自动对来自功率管理服务器6的命令作出响应，以降低功耗。在一些情况下，这些响应可以以图像亮度和/或图像质量为代价来进行。然而，在一些情况下，功率管理服务器6或电视8可以补偿所显示的图像，以补偿降低的功率电平。这种补偿可以产生以降低的功率电平来显示的图像，然而其与以全功率设置来显示的图像的差别是感知不到的。应注意，在一些实施例中，智能仪表4、功率管理服务器6和电视或显示器8可以集成到一个或多个设备中，所述一个或多个设备执行各个单独设备的所有功能。在一些实施例中，还可以使用遥控器10来执行典型的电视控制功能以及接收与可以显示在电视8上的功耗选项有关的用户输入。在一些实施例中，遥控设备10还可以与智能仪表4和/或功率管理服务器6通信。遥控器10或本发明的实施例可以使用无线RF信号、无线红外信号、有线通信过程或其他通信方法来通信。可以参考图2来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，诸如公共事业公司 1之类的供电方通过电传输网2将电力提供至进入所测量的用户区域的进入点23，用户区域例如是住所或商业位置。进入点可以包括电仪表或关闭开关，然而在这些实施例中，仪表或进入点不需要传送或处理信息。除了仪表和进入点23以外，诸如电配线21之类的专用传输线典型地将电力运送至各种电器和终端用途，如，冰箱11、空调16、烤箱13、电视17和其他设备。
在一些实施例中，这些电配线21可以终止于功率监控单元(PMU)中，所述PMU 可以位于诸如电视17或烤箱13之类的电器中。PMU还可以位于电插座12 ( S卩，远程仪表)、电接线盒或断线盒(breaker box) 15 ( S卩，远程仪表)中。PMU还可以位于调温器 (thermostat) 14或某种其他形式的遥控设备中。PMU可以测量与跟PMU相连的设备的与电流、电压、相位有关的电属性和/或其他电属性。在一些实施例中，PMU还可以计算诸如功率、能量之类的值以及与用电或耗电有关的其他值。在一些实施例中，可以将PMU所测量的属性以及PMU所计算的任何值发送至可以包括电视调谐器22的功率控制和显示设备(PCDD)或主功率控制和显示设备(MPCDD) 17。 MP⑶D 17可以包括处理器、存储器和显示器。MP⑶D可以选择基于能量效率的背光电平。 MP⑶D可以对使用该背光电平并且要显示在MP⑶D 17上的图像内容进行调整，以补偿该背光电平。MPCDD 17可以从PMU接收诸如对功率控制事件的通知之类的数据，并对该数据进行处理以确定每个设备11、13、16的功耗特性以及针对一组设备的累积特性和全局特性。 在一些实施例中，MP⑶D 17还可以确定MP⑶D 17的一个或多个部件(如，电视机显示器组件(例如，背光、像素阵列等)、音频组件或设备的其他部件)的能量使用和消耗特性。在一些实施例中，MP⑶D17可以产生功率控制消息并将该功率控制消息发送至所连接的PMU，从而控制所附着的设备11、13、15、17的功耗。这可以通过响应于功率控制事件对P⑶D 17的背光电平进行缩放(scale)来实现。在一些实施例中，P⑶D或MP⑶D可以包括具有各个单独发光像素的显示器。P⑶D 17可以接收对功率控制事件的通知，并响应于功率控制事件来调整要在P⑶D 17的显示器上显示的图像内容。调整可以包括对所述图像内容应用灰度调整曲线(tone scale adjustmentcurve)。在一些实施例中，P⑶D或MP⑶D可以包括具有各个单独发光像素的显示器。P⑶D 17可以接收对功率控制事件的通知，并响应于功率控制事件来降低PCDD 17的显示器上的
显示亮度设置。在一些实施例中，MP⑶D 17可以从诸如公共事业公司之类的供电方接收电费率和费用数据。在一些实施例中，MP⑶D 17可以备选地或附加地接收对功率控制事件的通知。 在一些实施例中，功率控制事件可以包括对峰值需量时间段的指示或对需量的某一变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化可能对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。在一些实施例中，可以经由诸如无线网络之类的数据通信网络来接收电费率和费用数据、和/或功率控制事件通知。例如，MPCDD 17可以包括无线网络接口控制器，所述无线网络接口控制器使用IEEE802. 11标准、蓝牙标准或某种其他无线网络标准和相关协议来进行接口连接。在一些实施例中，MPCDD 17可以包括有线网络控制器或调制解调器，并且使用有线网络标准和协议通过有线网络或电话线与供电方通信。在一些实施例中，通过经由电视调谐器22接收信号19，MP⑶D 17可以经由电视频道接收电费率和费用数据、和/或功率控制事件。在这些实施例中，电视广播可以包括电费率和费用数据，并且可以包括费率变化的各个时间。MPCDD 17可以使用电费率和费用数据来确定对通过PMU连接的任何设备进行调节的功率管理参数。MP⑶D 17可以使用电费率和费用数据和/或功率控制事件来确定功耗调度表，所述功耗调度表可以限制针对特定时间段的设备功耗。在一些实施例中，可以使用电费率变化的定时来安排高效的消耗。在示例功耗调度表中，可以将诸如冰箱11和空调16之类的加热和/或冷却设备安排或编程为刚好在电费率提高之前的时间段期间冷却到正常的恒温控制水平以下，以便在提高电费率期间使用更少的能量。类似地，可以将冷却设备11、16安排或编程为刚好在费率降低之前的时间段期间允许比正常的恒温控制水平高的水平，以便将显著的冷却一直延迟到费率降低之后。类似地，对于加热设备，示例功耗调度表可以使加热设备在刚好在电费率提高之前的时间段内加热到恒温控制水平以上的水平，并且可以使加热设备在刚好在电费率降低之前的时间段内延迟向恒温控制水平的加热，以便将显著的加热量一直延迟到费率降低之后。在一些实施例中，MP⑶D 17可以直接与诸如调温器14之类的调温器通信，以控制恒温控制设备。在其他实施例中，MP⑶D 17可以直接与诸如空调16、冰箱11和烤箱13之类的设备通信，以控制这些设备。在一些实施例中，MP⑶D 17可以经由RF电视频率广播或频道来接收电费率和费用数据和/或功率控制事件通知。在一些实施例中，MPCDD 17可以经由有线电视连接或频道来接收电费率和费用数据。在一些实施例中，供电方或公共事业公司1可以以特定的间隔或实时地广播M电费率和费用数据。在一些实施例中，供电方1可以广播或发送具有数据的信号，所述数据标识了供电方、任何费率变化的时间、以及在每个时间段内应用的费率。在一些实施例中，可以针对不同类的用户(例如，商业和住宅)或不同的用途或消耗类别(例如，当费率基于所使用的能量的量而变化时)来标识费率。在一些情况下，可以针对峰值需量时间段产生特定的指令。在一些实施例中，来自供电方的电费率和费用数据可以包括由MP⑶D 17可识别并且可以使MP⑶D 17对处于MP⑶D 17控制下的特定设备进行控制的命令。例如，用户可以在其MP⑶D 17中设置偏好，以允许供电方通过由MP⑶D 17从供电方接收到的信号来控制特定设备。在一些情况下，供电方可以指示MPCDD 17在峰值需量时间段关闭特定的设备。在一些情况下，供电方可以指示MP⑶D 17调整特定设备上的设置，例如，调整特定时间段期间(例如，峰值需量时间段期间)调温器上的温度设置。在一些情况下，用户可以对 MPCDD17进行编程，以阻止或调整来自供电方的所有命令或其中的一些。在一些实施例中，MPCDD 17可以使用从电视信号导出的电费率和费用数据，来为与MP⑶D 17通信的各种设备产生功率调度表。MP⑶D 17还可以向用户显示从供电方的电费率和费用数据导出的信息，并提示用户输入以获取用户偏好。用户偏好数据可以是对于每个设备、每组设备特定的，或是针对由MPCDD 17控制的所有设备的全局偏好。用户偏好数据还可以包括与特定时间处的电费用有关的条件性的指令。例如，用户可以选择指示 MPCDD 17仅当电费用在指定的水平以下时才激活特定设备的偏好。用户还可以指定以下偏好该偏好指示在从供电方1接收到的电费率和费用数据中标识的峰值需量时间段期间， 不可以激活特定的设备。在一些实施例中，MP⑶D 17还可以经由电视频道或其他通信链路接收电视节目安排内容。MPCDD 17还可以接收与电视节目安排内容和电费数据有关的用户偏好输入。MPCDD17然后可以使用用户偏好输入、电费率和费用数据、以及电视节目安排调度表来产生功耗调度表，所述功耗调度表可以包括响应于用户优选电视节目安排的功率预算。例如，示例功耗调度表可以自动调整其他设备的功耗，使得电视可以在优选节目安排期间以全功率工作，其中所述优选节目安排发生在峰值需量或功率预算时间段期间。可以参考图3来描述本发明的一些实施例。这些实施例包括主功率控制机顶盒 (MPCSTB) 25，所述MPCSTB 25可以从PMU和其他功率受控设备接收信号18以及将信号18 发送至所述PMU和其他功率受控设备。MPCSTB 25还可以经由诸如电视广播频道、有线电视信号或某种其他模拟或数字电视广播介质之类的电视信号19来进行通信。MPCSTB 25还典型地连接至诸如电视20之类的显示设备。MPCSTB 25还可以包括电视调谐器22。在一些实施例中，MPCSTB 25执行与MP⑶D 17或P⑶D 56 (以下描述)基本相同的功能，不同之处在于，通信和处理功能容纳在机顶盒内，而不是与显示设备集成在一起。 MPCSTB 25可以从供电方接收电费率和费用数据，所述电费率和费用数据可以包括电费用调度表。可以经由电视广播或通过其他方法直接从供电方接收该电费率和费用数据。然后可以在所连接的显示器20上向用户显示该数据，所述显示器20可以是具有功率控制和图像补偿组件的功率受控显示设备。在一些实施例中，MPCSTB 25可以包括图像补偿组件 (如以在下文中以及在并入在此以供参考的专利申请中说明的)，显示器20可以仅包括可由MPCSTB 25访问的背光控制接口。具有内部功率管理的显示器在本发明的一些实施例中，电视或显示设备可以包括内部功率管理功能以及与功率有关的消息收发显示功能，这可以与显示设备或与显示设备通信的其他设备的功耗有关。在一些实施例中，显示设备可以包括MP⑶D 17。在一些实施例中，电视或显示器可以提供向消费者显示信息的能力以及使用户可以经由电视用户接口或遥控器向系统提供反馈的能力。这些特征可以与电视功耗的调节无关。在一些实施例中，电视或显示设备可以显示与功耗有关的多种类型的信息。·最近和当前电网状态·当前和历史电价 来自电网运营方/供电方的警报消息·来自家庭服务器或MPCDD 17的功耗信息，如，家中电器的状态和调度表用户可以使用作为输入设备的电视遥控器和用于视觉反馈的显示器，来与家庭服务器的功率管理过程进行交互。通过显示器或电视控制而启用的示例动作包括·在功率管理系统设置设备优先级·超控(override)系统功率控制判定可以参考图4来描述本发明的一些实施例，这些实施例包括功率可控显示设备 (PCDD) 56，其中，可以响应于电费率和费用数据以及显示内容和其他参数来内部调整或改变显示器自身的功耗。在一些实施例中，P⑶D 56可以连接至功率控制服务器40，所述功率控制服务器 40可以经由各种通信网络(如，无线网络连接、有线网络连接、电话线、电力线网络连接、RF 连接UR连接、电视频道或其他通信连接)来接收电费率和费用数据。在一些实施例中，功
12率控制服务器40可以是P⑶D 56的集成元件。在一些实施例中，功率控制服务器40可以处理电费率和费用数据以及用户偏好数据，并且可以产生用于对PCDD的元件(如，背光和像素值)加以控制和/或用于对其他设备(如，具有PMU或其他控制使能设备的任何设备) 加以控制的控制数据。在一些实施例中，这些处理功能可以由POTD 56或MP⑶D17中的处理元件来执行。在一些实施例中，P⑶D 56还可以包括信息接口 41，所述信息接口 41用于接收要在P⑶D 56显示器上显示的信息。可以从功率控制服务器40、从遥控接口 47、从P⑶D的其他元件(例如，电视上的手动控制装置、环境传感器、显示内容)、从PMU或从其他输入元件接收该信息。信息接口 41可以对要在P⑶D 56显示器上显示以供用户消费的数据进行处理和格式化。然后可以将在信息接口 41处接收到或产生的信息发送至信息叠层模块41， 在所述信息叠层模块41可以将信息格式化，以在没有背景图像的情况下直接显示，或者与另一图像整合。在一些实施例中，信息叠层模块42还可以接收图像数据57，所述图像数据 57限定要与信息叠层相组合的图像。然后可以将包括信息叠层数据的信息修改图像43发送至背光调制模块46，以进行与背光变化有关的调制。一些实施例可以包括遥控接口 47，所述遥控接口 47用于接收来自用户的用户输入。在一些实施例中，可以在P⑶D 56的显示器上显示提示用户输入的信息。在示例实施例中，PCDD 56可以提示与功耗、电视或显示内容、电费率和费用数据、以及其他因素有关的用户偏好。经由遥控接口 47从用户接收到的输入可以被转发至信息接口 41以及进而转发到功率控制服务器40、P⑶D中的等效组件和/或P⑶D 56的其他组件上。在一些实施例中，P⑶D 56可以经由RF电视频率广播或频道来接收对功率控制事件的通知。在一些实施例中，P⑶D 56可以经由有线电视连接或频道来接收电费率和费用数据。本发明的实施例还可以包括用于从功率控制服务器40或P⑶D 56的等效内部组件接收功率控制消息或命令的功率控制接口 44。功率控制接口 44可以接收功率控制命令并将该命令解释或处理成用于对PCDD 56的功耗加以控制的控制信号。在一些实施例中， 由功率控制接口 44产生的功率控制信号可以限定背光照度级。在其他实施例中，功率控制信号可以限定目标功率参数，如，期望平均功率45，这可以指示功率控制模块52来设置特定的功率电平或照度级，或选择特定算法以调制背光功率或其他功率参数。在一些实施例中，功率控制模块52可以接收来自背光调制模块46的输入，所述背光调制模块46可以提供图像内容数据，如，平均像素电平、历史数据、最大像素电平、最小像素电平以及许多其他与图像内容有关的参数。在一些实施例中，背光调制模块46可以向功率控制模块52提供场景剪切数据51，然而其他实施例可以不使用该特征。在一些实施例中，背光调制模块46可以接收可能已被信息叠层模块42改变或可能尚未被信息叠层模块42改变的图像数据。该图像数据典型地包括诸如像素值之类的图像内容数据，并且还可以包括对图像内容和格式数据加以描述的元数据、以及图像来源、创建者、捕获及其他数据。背光调制模块46可以接收图像数据，并分析或处理该图像数据以确定所选的背光电平49。在一些情况下，可以与任何图像数据无关地确定所选的背光电平 49。一旦确定了背光电平，就可以针对非标准、非最大化或其他背光变化(例如，针对由于背光的控制而引起的背光电平减小)来补偿图像数据。可以通过对图像的低通版本应用灰度调整曲线来调整图像。还可以通过对图像的低通版本应用灰度调整曲线并对图像的高通版本应用恒定增益乘法器，来调整图像。在并入在此作为参考的专利申请中描述了这种图像补偿的示例实施例。然后可以将这种补偿后的图像48发送至IXD板以供显示。在一些实施例中，背光调制模块46可以向功率控制模块52提供所选的背光电平信号49，功率控制模块52可以基于功率控制参数来修改58所选的背光电平。在一些情况下，可以将修改后的背光信号53(即，变暗的背光)反馈至功率控制模块52，并发送至背光控制54，以供在IXD 55上显示补偿后的图像48时使用。应注意，由功率控制接口 44接收到的电费率和费用数据可以与从遥控接口 47或从其他输入接收到的用户偏好一起使用，以创建为支配PCDD 56或与PCDD 56相连的任何其他设备内的功率而设置的功率控制调度表或功率控制规则。在一些实施例中，MPCDD 17 可以包括P⑶D 56，并且可以控制经由PMU或经由类似连接而连接的多个外部设备。在一些实施例中，PCDD 56可以基于电费率和费用数据来改变内部背光电平和其他功耗水平，其中所述电费率和费用数据可以限定峰值功率需量时间段、电费率变化、功率折扣时间段以及其他与费用有关的功率数据。在一些实施例中，MP⑶D 17和POTD 56还可以接收规定性数据，所述规定性数据包括公共事业规定、政府规定、以及其他规定，这些规定可以是强制性的或自愿的。在一些实施例中，可以将功率控制事件的通知发送至MPCDD 17或PCDD 56。在一些实施例中，功率控制事件可以包括对峰值需量时间段的指示或对所需的某种变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。在一些实施例中，用户偏好可以被设置为规定自动化功率控制动作，如，背光控制或设备功率控制动作。可以经由电视频道通过线缆或RF连接来接收规定性数据。还可以经由无线网络连接或有线网络连接来接收规定性数据，正如可以接收电费率和费用数据一样。在一些实施例中，可以使用示例功率控制算法，用于自适应地使显示器变暗到满足平均功率目标而不使显示器过度变暗。在一些实施例中，功率控制模块调整最大BL以实现所需的目标平均功率。初始功耗费率可以被设置为大于目标；功率控制然后可以缩放所选的背光以向着目标降低功耗。缩放的变化速率可以限于使亮度的变化在视觉上不可察觉。可以参考图5来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，诸如MP⑶D 17、P⑶D 56或MPCSTB 25之类的功率控制和显示设备可以接收S60电费用数据。电费用数据可以包括电费率和费用数据，所述电费率和费用数据包括但不限于改变电费用的时间段的起动和开始时间。可以从直接连接、有线网络连接或无线网络连接、电视频道广播或通过其他通信方法来接收该数据。这些实施例的功率控制和显示设备还可以在电费用数据中标识的时间段期间接收S62与功耗有关的用户偏好数据。可以经由与功率控制和显示设备通信的遥控设备或通过其他通信方法来接收S62用户偏好数据。基于电费用数据和用户偏好数据，功率控制和显示设备可以产生S64功耗调度表。功耗调度表可以包括用于对与功率控制和显示设备通信的任何功耗设备加以控制的功率控制命令。功耗调度表还可以包括用于对功率控制和显示设备的内部组件(如，显示器背光和伴随的图像补偿组件)加以控制的功率控制命令。可以内部地使用这些功率控制命令来产生信号，以调节S66所连接的设备或内部组件的功耗，或者可以将这些功率控制命令直接发送至所连接的具有处理组件的设备，所述处理组件读取功率控制命令以调节S66 功耗。可以参考图6来描述本发明的一些实施例。在一些实施例中，诸如MP⑶D 17、P⑶D 56或MPCSTB 25之类的功率控制和显示设备可以接收S70电费用数据。电费用数据可以包括电费率和费用数据，所述电费率和费用数据包括但不限于改变电费用的时间段的起动和开始时间。可以从直接连接、有线网络连接或无线网络连接、电视频道广播或通过其他通信方法来接收该数据。在一些实施例中，功率控制和显示设备还可以接收S71电视节目安排数据，所述电视节目安排数据可以包括在不同时间在不同频道广播的内容的调度表。这些实施例的功率控制和显示设备还可以在电费用数据中标识的时间段期间接收S72与功耗有关的用户偏好数据。用户偏好数据还可以包括与关于电视节目安排数据的用户偏好有关的信息。可以经由与功率控制和显示设备通信的遥控设备或通过其他通信方法来接收S72用户偏好数据。基于电费用数据、电视节目安排数据和用户偏好数据，功率控制和显示设备可以产生S73功耗调度表。功耗调度表可以包括用于对与功率控制和显示设备通信的任何功耗设备加以控制的功率控制命令。功耗调度表还可以包括用于对功率控制和显示设备的内部组件(如，显示器背光和伴随的图像补偿组件)加以控制的功率控制命令。可以内部地使用这些功率控制命令来产生信号以调节S74所连接的设备或内部组件的功耗，或可以将这些功率控制命令直接发送至所连接的具有处理组件的设备，所述处理组件读取功率控制命令以调节S74功耗。可以参考图7来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，诸如MP⑶D 17、P⑶D 56或MPCSTB 25之类的功率控制和显示设备可以接收S80电费用数据。电费用数据可以包括电费率和费用数据，所述电费率和费用数据包括但不限于改变电费用的时间段的起动和开始时间。可以从直接连接、有线网络连接或无线网络连接、电视频道广播或通过其他通信方法来接收该数据。在这些实施例中，功率控制和显示设备还可以接收S81设备功耗数据，所述设备功耗数据可以包括所连接的设备的功耗的历史、所连接的设备针对各种活动的功耗的列表、或其他功耗信息。这些实施例的功率控制和显示设备还可以在电费用数据中标识的时间段期间接收S82与功耗有关的用户偏好数据。用户偏好数据还可以包括与关于设备功耗的用户偏好有关的信息。可以经由与功率控制和显示设备通信的遥控设备或通过其他通信方法来接收 S82用户偏好数据。基于电费用数据、电视节目安排数据和用户偏好数据，功率控制和显示设备可以产生S83功耗调度表。功耗调度表可以包括用于对与功率控制和显示设备通信的任何功耗设备加以控制的功率控制命令。功耗调度表还可以包括用于对功率控制和显示设备的内部组件(如，显示器背光和伴随的图像补偿组件)加以控制的功率控制命令。可以内部地使用这些功率控制命令来产生信号以调节S84所连接的设备或内部组件的功耗，或可以将这些功率控制命令直接发送至所连接的具有处理组件的设备，所述处理组件读取功率控制命令以调节S84功耗。可以参考图8来描述本发明的一些实施例。在这些实施例中，智能仪表4可以接收功率控制事件通知，并将接收到该通知传达给显示设备。备选地，功率控制显示设备 (P⑶D) 56或主功率控制显示设备(MP⑶D) 17可以接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件通知可以包括对峰值需量时间段的指示或对需量的某种变化的指示。在一些实施例中，可以在发生功率需量变化时，或者在功耗的变化可能对电力消费方、社区或环境有益时，周期性地发送或接收功率控制事件通知。在一些实施例中，功率控制事件可以与电费用无关和/或可以基于环境因素或其他政策因素。在一些实施例中，功率控制事件通知可以是指示功率控制事件的发生的简单消息。不管是由智能仪表4还是由智能显示设备17、56直接接收到通知，都将消息转发至诸如MP⑶D 17或POTD 56之类的智能显示器。在一些实施例中，MP⑶D 17或POTD 56将基于一个或多个能量因素(如，能量效率)或其他因素来选择S90背光电平。基于能量效率来选择背光是现有技术中公知的，例如，如在以下文献中所示。L. Kerofsky "LCD Backlight Selection through DistortionMinimization，，， International Display Workshop 2007pp. 315-318 公开了一种针对LCD 的背光选择算法， 该算法限定了理想显示、零黑色电平和具有无限对比度的LCD之间的失真。Raman 禾口 Hekstra, "Content Based Contrast Enhancement for IiquidCrystal Displays with Backlight Modulation", IEEE Transactions onConsumer Electronics, Vol. 51,No. 1,FEBRUARY 2005公开了一种针对IXD显示器在低灰度级下消除光泄漏效应的技术。然后可以调整S92图像内容以补偿背光选择。在大多数情况下，背光选择会低于最大电平，以降低能量消耗。图像补偿可以包括应用灰度调整曲线，以在用降低的背光电平显示图像时保持图像的亮度。以上和在并入本文以供参考的参考文献中说明了执行这种补偿的多种方法。然后可以在显示设备处接收S94功率控制事件通知，可以响应于功率控制事件来缩放或调整S96所选的背光电平。在一些实施例中，功率控制事件通知可以指示峰值需量时间段或某种其他需量状况的发生。在一些实施例中，显示器可以响应于峰值需量时间段或需量增大时间段已开始的通知，将背光选择缩放S96到较低电平。在一些实施例中，可以通过在P⑶D的显示器上显示提示，来向用户提示与功耗有关的用户偏好数据。然后，如上所述，PCDD可以经由控制PCDD的遥控设备来接收与PCDD处的功耗有关的该用户偏好数据。因此，对于P⑶D，可以确定包括设备控制数据的显示控制调度表。显示控制调度表可以基于上述对功率控制事件的通知和用户偏好数据。可以根据功率控制事件和用户偏好数据来确定显示控制调度表。表1示出了基本示例，其给出了用于功率事件与用户偏好的每种组合的最大功率的百分比。作为示例， 表1给出了三个功率事件(功率控制事件)正常、峰值和临界；以及给出了三个用户偏好设置(用户偏好数据)高效、平衡、全性能。根据功率状态和偏好设置，如表1所示针对功率事件与用户偏好设置的不同组合制定了功率减小的百分比。如图4所示，从表1得到的这些百分比可以用于确定所需的平均功率45。例如，在Louis Kerofsky"Feedback Based Power Management for LCDBacklight Modulation for Guaranteed Average Levels ofPowerConsumption" International Display Workshop 2009 中描述了与这种所需功率数
字有关的细节。
权利要求
1.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的方法，所述方法包括a)为所述PCDD选择背光电平，其中所述选择是基于能量效率的；b)调整要使用所述背光电平在所述P⑶D的显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；c)在所述PCDD处接收对功率控制事件的通知；以及d)响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，调整图像内容包括对所述图像内容的低通版本应用灰度调整曲线，以及对所述图像内容的高通版本应用恒定增益乘法器。
3.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的方法，所述方法包括a)在所述PCDD处接收对功率控制事件的通知，其中所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器；b)响应于所述功率控制事件，来调整要在所述显示器上显示的图像内容；c)其中，所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。
4.根据权利要求1或3所述的方法，还包括a)通过在所述PCDD的显示器上显示提示，来向用户提示与功耗有关的用户偏好数据；b)经由控制所述PCDD的遥控设备，在所述PCDD处接收与功耗有关的用户偏好数据；c)针对所述PCDD产生包括设备控制数据的显示控制调度表，所述显示控制调度表是基于所述对功率控制事件的通知以及所述用户偏好数据的；以及d)根据所述显示控制调度表来进一步调整所述图像内容。
5.根据权利要求1或3所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在无线网络连接上。
6.根据权利要求1或3所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在RF电视频道上。
7.根据权利要求1或3所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在有线电视频道上。
8.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述对功率控制事件的通知是从供电方接收到的。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，应用灰度调整曲线包括对所述图像的低通版本应用灰度调整曲线，以及对所述图像的高通保本应用恒定增益乘法器。
10.一种用功率可控显示设备来调节功耗的方法，所述方法包括a)在所述PCDD处接收对功率控制事件的通知，其中所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器；以及b)响应于所述功率控制事件来减小所述显示器上的显示亮度设置。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括a)通过在所述PCDD的显示器上显示提示，来向用户提示与功耗有关的用户偏好数据；b)经由控制所述PCDD的遥控设备，在所述PCDD处接收与功耗有关的用户偏好数据；c)针对所述PCDD产生包括设备控制数据的显示控制调度表，所述显示控制调度表是基于所述对功率控制事件的通知和所述用户偏好数据的；以及d)根据所述显示控制调度表来进一步调整所述PCDD的所述显示亮度。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括补偿显示器上显示的图像，以补偿减小的亮度设置。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，补偿图像包括对所述图像的低通版本应用灰度调整曲线。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，减小显示亮度设置包括分析多个亮度设置下的图像失真。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，接收对功率控制事件的通知发生在RF电视频道上。
16.一种用功率可控显示设备P⑶D来调节功耗的系统，所述P⑶D包括显示器，其中，所述PCDD执行以下操作基于能量效率来选择背光电平；调整要使用所述背光电平在显示器上显示的图像内容，以补偿所述背光电平；接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来缩放所述背光电平。
17.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的系统，所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器，其中，所述PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；响应于所述功率控制事件来调整要在所述显示器上显示的图像内容； 其中所述调整包括对所述图像内容应用灰度调整曲线。
18.一种用功率可控显示设备PCDD来调节功耗的系统，所述PCDD包括具有各个单独发光像素的显示器，其中，所述PCDD执行以下操作接收对功率控制事件的通知；以及响应于所述功率控制事件来减小所述显示器上的显示亮度设置。
全文摘要
本发明的方面涉及用功率控制显示设备来控制功耗的方法和系统。一些方面涉及功率控制显示设备，所述功率控制显示设备接收对功率控制事件的通知，对功率控制事件的通知可以控制内部显示组件以及所连接的功耗设备。一些方面涉及在响应于功率控制事件来修改显示器背光电平时自动补偿所显示的图像的方法和系统。
文档编号G09G3/34GK102169670SQ20111000535
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年1月7日
发明者路易斯·约瑟夫·科洛斯基 申请人:夏普株式会社
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