DE102014100905B3

DE102014100905B3 - Helligkeitsregelgerät und Helligkeitsregelverfahren

Info

Publication number: DE102014100905B3
Application number: DE102014100905.3A
Authority: DE
Inventors: Chun-Chi Wang; Yo-Ching Wu
Original assignee: Getac Technology Corp
Current assignee: Getac Technology Corp
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2034-01-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regelgerät, insbesondere auf ein Helligkeitsregelgerät und ein Helligkeitsregelverfahren. Eine Umwandlungseinheit wandelt ein erstes Pulsbreitenmodulationssignal, welches die Helligkeit der Anzeige ist, in ein DC-Signal um. Eine Analog/Digital-Umwandlungseinheit wandelt das DC-Signal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus eines elektronischen Geräts in ein zweites Pulsbreitenmodulationssignal um, wobei das zweite Pulsbreitenmodulationssignal die Helligkeit der Anzeige regelt, wobei der Schritt der Umwandung des DC-Signals in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus vorgenommen wird und als Umweltbedingung einer Umgebungstemperatur derart verwendet wird, dass in dem Fall, wenn die Umgebungstemperatur niedriger als ein festgelegter Temperaturwert ist, das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals so geregelt wird, dass es die Helligkeit der Anzeige so anpasst, dass sie unter dem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Regelgerät, insbesondere auf ein Helligkeitsregelgerät, und ein Helligkeitsregelverfahren.
Computer können in zwei Kategorien eingeteilt werden: militärische Computer und allgemeine Computer. Der Unterschied zwischen militärischen Computern und allgemeinen Computern liegt darin, dass militärische Computer normalerweise unter rauen Umweltbedingungen betriebsfähig sein müssen, z. B. besonders hohen oder niedrigen Temperaturen. Deshalb sind die Anforderungen bei militärischen Computern hinsichtlich der Betriebsfähigkeit bei verschiedenen Umgebungstemperaturen viel strenger als bei allgemeinen Computern. Faktoren wie geringe Größe und geringes Gewicht sind hingegen bei allgemeinen Computern wichtig, jedoch weniger bei militärischen Computern.
Aus der US 2009/0289965 A1 ist ein Ansatz bekannt, eine durch LEDs realisierte Hintergrundbeleuchtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auch in einem Einsatz bei höheren Betriebstemperaturen und damit einhergehendem reduziertem maximalem Stromfluss durch die LEDs weiterhin zu betreiben, indem ein Verlust an Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung durch Erhöhung des Kontrasts kompensiert wird. Zu dieser Kontrasterhöhung ist ein Schaltkreis zur rechnerischen Aufbereitung der Daten einer jeweils auf der Anzeigevorrichtung anzuzeigenden Graphik entsprechend ausgebildet.
Ferner sind aus der US 2010/0060658 A1 ein Helligkeitsregelverfahren und ein entsprechend ausgebildetes Helligkeitsregelgerät für Flüssigkristall-Anzeigen und ähnlichen Vorrichtungen mit regelbarer Hintergrundbeleuchtung bekannt. Hier wird zum Regeln der Helligkeit einer Anzeige eines elektronischen Gerätes eine Umwandlungseinheit genutzt, die eine Pulsweiten-Modulation anwendet. Die Umwandlungseinheit ist weiter mit einer Analog-/Digital-Umwandlungseinheit verbunden, die ein Ansteuersignal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus entsprechend ausgibt.
Eine Regelung der Luminanz bzw. Leuchtkraft auf Basis einer Veränderung der Intensität einer Licht-Emission an einem Flachbildschirmen wird auch in der US 2009/0231313 A1 unter Verwendung mindestens eines Lichtsensors zur Abdeckung jeweils einer vorbestimmten Regionen eines Displays mit größeren Abmessungen. Damit kann eine Regelung der Leuchtkraft durch entsprechende Ansteuerung einer Hintergrundbeleuchtung auch bereichsweise in Abhängigkeit einer jeweiligen Lichtintensität erfolgen.
Vor der Einführung des Betriebssystems Windows^® 8 der Herstellerfirma Microsoft^® wurde die Helligkeit der Anzeige über ein Pulsbreitenmodulationssignal gesteuert, das von einem eingebetteten Controller ausgegeben wurde. Daher ist eine flexible Einstellung der Helligkeit möglich. Bei MS-Windows^® 8 wird die Helligkeit der Anzeige jedoch vom Windows^® Display Driver Model (WDDM) gesteuert. Die Helligkeit der Anzeige wird also durch das von einem Platform Controller Hub (PCH) unter der Steuerung eines Treibers des Windows^® Display Driver Models ausgegebenen Pulsbreitenmodulationssignal gesteuert. Daher ist das herkömmliche Verfahren zum Regeln der Helligkeit der Anzeige nicht geeignet, um einen normalen Betrieb des Computers bei hohen oder niedrigen Temperaturen und starker Beanspruchung zu gewährleisten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen. Die Erfindung löst diese Aufgabe und schlägt ein Gerät zur Helligkeitsregelung und ein Helligkeitsregelverfahren vor, das in der Lage ist, die Helligkeit einer Anzeige eines elektronischen Geräts mit dem Betriebssystem Windows^® 8 bei sehr hohen und sehr niedrigen Temperaturen und bei starker Beanspruchung so regelt, dass das elektronische Gerät normal arbeiten kann. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet. Wenn militärische Computer unter rauen Umgebungsbedingungen arbeiten, wie besonders hohen oder niedrigen Temperaturen, ist die Helligkeitsregelung der Anzeige beim normalen Betrieb sehr wichtig. Beispielsweise muss die Helligkeit der Anzeige bei hohen Temperaturen verringert werden, damit kein schwarzer Bildschirm angezeigt wird. Bei niedrigen Temperaturen muss die Helligkeit der Anzeige verringert werden, um den Stromverbrauch zu reduzieren, da das Hochfahren bei niedrigeren Temperaturen länger dauert und die Funktion anderer Komponenten zum Aufwärmen eingestellt werden muss. Auch bei starker Belastung muss die Helligkeit der Anzeige verringert werden, um den Stromverbrauch des gesamten Systems zu verringern.
Ein Gerät zur Helligkeitsregelung gemäß der vorliegenden Erfindung wird hier eingesetzt, um die Helligkeit der Anzeige eines elektronischen Geräts zu regeln. Das Gerät zur Helligkeitsregelung umfasst eine Umwandlungseinheit und eine Analog/Digital-Umwandlungseinheit. Die Umwandlungseinheit wandelt ein erstes Pulsbreitenmodulationssignal in ein DC-Signal um, wobei das erste Pulsbreitenmodulationssignal die Helligkeit der Anzeige darstellt. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit ist mit der Umwandlungseinheit verbunden und wandelt das DC-Signal in ein zweites, einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus des elektronischen Geräts entsprechendes, Pulsbreitenmodulationssignal um. Das zweite Pulsbreitenmodulationssignal regelt die Helligkeit der Anzeige.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Analog/Digital-Umwandlung weiterhin ein Tastverhältnis erzeugt, das einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts entspricht, und das DC-Signal wird entsprechend diesem Tastverhältnis in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal umgewandelt. Als eine Umgebungsbedingung wird dabei die Umgebungstemperatur betrachtet. Wenn diese unter einer voreingestellten Temperatur liegt, wandelt die Analog/Digital-Umwandlungseinheit das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals um, um die Helligkeit der Anzeige auf einen Wert zu regeln, der unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die Umgebungslichtintensität als Umgebungsbedingung betrachtet werden. Wenn die Umgebungslichtintensität über einem ersten voreingestellten Umgebungslichtintensitätswert liegt, wandelt die Analog/Digital-Umwandlungs-einheit das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals um, um die Helligkeit der Anzeige auf einen Wert zu regeln, der über einem voreingestellten hohen Helligkeitswert liegt.
Schließlich wird in einer Ausführungsform der Erfindung der Fall betrachtet, dass das elektronische Gerät stark beansprucht wird. In diesem Fall regelt die Analog/Digital-Umwandlungseinheit das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals um, um die Helligkeit der Anzeige auf einen Wert zu regeln, die unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Umwandlungseinheit eine Bandpassfiltereinheit und eine Tiefpassfiltereinheit. Die Bandpassfiltereinheit führt auf das erste Pulsbreitenmodulationssignal eine Bandpassfilterung aus. Die Tiefpassfiltereinheit ist an die Bandpassfiltereinheit und Analog/Digital-Umwandlungseinheit angeschlossen. Die Tiefpassfiltereinheit führt auf ein von einem Ausgangsanschluss der Bandpassfiltereinheit kommendes Signal eine Tiefpassfilterung aus, um das DC-Signal zu erzeugen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bandpassfiltereinheit einen Operationsverstärker, einen ersten Widerstand, einen ersten Kondensator, einen zweiten Widerstand und einen zweiten Kondensator. Ein positiver Eingangsanschluss des Operationsverstärkers wird mit einer Bezugsspannung verbunden. Der erste Widerstand wird mit einem negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers verbunden. Der erste Kondensator wird zwischen den negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und einer Erdung geschaltet. Der zweite Kondensator und der zweite Widerstand werden parallel zwischen den negativen Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers geschaltet. Alternativ oder zusätzlich kann die Tiefpassfiltereinheit einen Widerstand und einen Kondensator umfassen. Der Widerstand wird zwischen den Ausgangsanschluss des Bandpassfilters und einem Ausgangsanschluss der Tiefpassfiltereinheit geschlossen. Der Kondensator wird zwischen den Ausgangsanschluss des Tiefpassfilters und der Erdung geschlossen.
Ein erfindungsgemäßes Helligkeitsregelverfahren wird vorzugsweise bei Anzeigen von elektronischen Geräten eingesetzt. Das Helligkeitsregelverfahren umfasst die folgenden Schritte: Umwandeln eines ersten Pulsbreitenmodulationssignals in ein DC-Signal, wobei das erste Pulsbreitenmodulationssignal die Helligkeit der Anzeige wiedergibt. Umwandeln des DC-Signals in ein zweites Pulsbreitenmodulationssignal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus des elektronischen Geräts, wobei das zweite Pulsbreitenmodulationssignal die Helligkeit der Anzeige regelt.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt der Umwandlung des DC-Signals in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts die folgenden Schritte: Erzeugen eines Tastverhältnisses entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts und Umwandeln des DC-Signals in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal entsprechend dem Tastverhältnis.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Umweltbedingungen die Umgebungstemperatur. Wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur, wird das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals so geregelt, dass die Helligkeit der Anzeige unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt. Alternativ oder zusätzlich können die Umweltbedingungen eine Umgebungslichtintensität umfassen. Wenn die Umgebungslichtintensität höher ist als ein vorgegebener Helligkeitswert, wird das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals so geregelt, dass die Helligkeit der Anzeige über einem voreingestellten hohen Helligkeitswert liegt.
In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Fall berücksichtigt, dass das elektronische Gerät stark beansprucht wird. Das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals wird so geregelt, dass die Helligkeit der Anzeige unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.
Entsprechend der obigen Beschreibung wandelt die Erfindung das erste Pulsbreitenmodulationssignal, welches die Helligkeit der Anzeige darstellt, mit der Umwandlungseinheit in das DC-Signal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts mit der Analog/Digital-Umwandlungseinheit in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal um, wodurch die Helligkeit der Anzeige entsprechend der Umgebungstemperatur des elektronischen Geräts, das mit Windows^® 8 arbeitet, oder des Laststatus des elektronischen Geräts um, so dass das elektronische Gerät normal arbeiten kann.
Unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Abbildungen der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und weitere Vorteile und Merkmale eingehend beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung:
1 ein Helligkeitsregelgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Helligkeitsregelgerät gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Umwandlungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
4 ein Ablaufdiagramm eines Helligkeitsregelverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1 ist eine schematische Darstellung eines Helligkeitsregelgeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Helligkeitsregelgerät 100 umfasst eine Umwandlungseinheit 102 und eine Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104. Die Umwandlungseinheit 102 ist mit der Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 verbunden. Das Helligkeitsregelgerät 100 dient zum Regeln der Helligkeit einer Anzeige eines elektronischen Geräts. Das elektronische Gerät kann z. B. ein Notebook, ein Desktop-Computer o. ä. sein. Die Umwandlungseinheit 102 wandelt ein Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 (z. B. ein Pulsbreitenmodulationssignal von einem Plattform-Controllerhub) in ein DC-Signal DC1 um, wobei das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 die Helligkeit ist, die der Plattform-Controllerhub für die Anzeige festlegt. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 wandelt das DC-Signal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder eines Laststatus des elektronischen Geräts in ein Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 um, wobei das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 dazu dient, die Helligkeit der Anzeige zu regeln. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 kann z. B. von einem Tastatur-Controller (TBC) umgesetzt werden. Die Erfindung ist aber nicht allein darauf beschränkt.
2 ist eine schematische Darstellung eines Helligkeitsregelgeräts gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Im Vergleich zum Helligkeitsregelgerät 100 umfasst das Helligkeitsregelgerät 200 in dieser Ausführungsform weiterhin eine WDDM-Einheit 206 (Windows^® Display Driver Model), einen Plattform-Controllerhub 208 (PCH) und ein Anzeigefeld 210. Der Plattform-Controllerhub 208 wird mit der WDDM-Einheit 206 und der Umwandlungseinheit verbunden. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 wird weiterhin mit dem Anzeigefeld 210 verbunden. Die WDDM-Einheit 206 regelt den Plattform-Controllerhub 208, so dass dieses das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 zur Helligkeitsregelung ausgibt. Die Umwandlungseinheit 102 empfängt das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 vom Plattform-Controllerhub 208 und wandelt das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 in das DC-Signal DC1 um, wobei das Pulsbreitensignal PWM1 die Helligkeit darstellt, die der Plattform-Controllerhub 208 für die Anzeige festlegt, es ist mit anderen Worten die Helligkeit des Anzeigefelds 210. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 wandelt das DC-Signal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts in das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 um, wobei das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 die Helligkeit des Anzeigefelds 210 regelt.
Die Umweltbedingung kann dabei z. B. eine Umgebungstemperatur oder die Helligkeit des Umgebungslichts des elektronischen Geräts sein. Die Umweltbedingungen können von einem Gerät wie einem Temperatursensor (nicht abgebildet), einem Lichtsensor (nicht abgebildet) usw. ermittelt werden. Der ermittelte Wert S1 wird zur Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 übertragen. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 legt dann fest, wie das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 entsprechend dem ermittelten Wert S1 ausgegeben werden soll. Wenn die Umgebungsbedingung nicht so extrem ist (z. B. wenn die Umgebungstemperatur des elektronischen Geräts in einem normalen Temperaturbereich liegt und auch das Umgebungslicht nicht zu stark ist), kann die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 entsprechend dem DC-Signal DC1 ausgeben. Das DC-Signal DC1 entsteht durch Umwandlung des Pulsbreitenmodulationssignals PWM1. Ein Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals PWM1 wird von einer Ebene des DC-Signals DC1 reflektiert. Über die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 wird das DC-Signal PWM2 weiterhin in das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 umgewandelt, das dasselbe Tastverhältnis wie das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 hat. Das heißt, wenn die Umweltbedingungen weniger rau sind, kann die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 entsprechend dem Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals PWM1 erzeugen, so dass die Helligkeit der Anzeige an die vom Plattform-Controllerhub vorgegebene Helligkeit anpasst.
Wenn die Umweltbedingungen dagegen rauer sind (z. B. die Umgebungstemperatur des elektronischen Geräts nicht im normalen Temperaturbereich oder die Umgebungslichtintensität so groß ist, dass es sehr schwer ist, den Bildschirm zu erkennen), kann die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 u. U. nicht das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 entsprechend dem DC-Signal DC1 erzeugen. Stattdessen erzeugt es das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 mit einem vom Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 abweichenden Tastverhältnis entsprechend den Umweltbedingungen. Die Helligkeit der Anzeige wird also so angepasst, dass sie entsprechend dem Messergebnis S1 für die aktuellen Umweltbedingungen geeignet ist.
Wenn die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 das Messergebnis S1 des Temperatursensors empfängt, bestimmt sie das Pulsbreitenmodulationssignal PWM2. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 kann z. B. feststellen, ob die Umgebungstemperatur über einem ersten voreingestellten oder unter einem zweiten voreingestellten Temperaturwert liegt, wobei der erste voreingestellte Temperaturwert über dem zweiten voreingestellten Temperaturwert liegt. Wenn die Umgebungstemperatur über dem ersten voreingestellten Temperaturwert oder unter dem zweiten voreingestellten Temperaturwert liegt, dass die Umgebungstemperatur nämlich zu hoch oder zu niedrig ist und außerhalb des normalen Temperaturbereichs liegt, erzeugt die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 entsprechend der Umgebungstemperatur das Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals PWM2, um die Helligkeit der Anzeige so zu regeln, dass sie unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt. Auf diese Weise können die Probleme wie ein schwarzer Bildschirm des elektronischen Geräts, der bei hohen Temperaturen oder starkem Stromverbrauch bei sehr niedrigen Temperaturen auftritt und den normalen Betrieb oder das normale Hochfahren des elektronischen Geräts beeinträchtigt, vermieden werden.
Zusätzlich kann die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 das Messergebnis S1 vom Lichtsensor empfangen und ermitteln, ob die gemäß dem Messergebnis S1 des Lichtsensors ermittelte Umgebungslichtintensität höher ist als die voreingestellte Lichtintensität. Wenn die Umgebungslichtintensität höher ist als die voreingestellte Lichtintensität, was dazu führt, dass die Anzeige nicht mehr deutlich lesbar ist, regelt die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 das Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals PWM2 so, dass die Helligkeit der Anzeige auf einen Wert geregelt wird, die höher als der voreingestellte hohe Helligkeitswert ist. Auf diese Weise wird das Problem gelöst, dass die Anzeige durch das helle Umgebungslicht schlecht zu sehen ist.
Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 kann auch ermitteln, ob das elektronische Gerät stark beansprucht wird. Wenn das elektronische Gerät stark beansprucht wird, regelt die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 das Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals PWM2 so, dass die Helligkeit der Anzeige auf einen Wert eingestellt wird, der unter dem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt, um den Stromverbrauch des elektronischen Geräts zu verringern und seine Arbeitsdauer zu verlängern.
Der voreingestellte hohe Helligkeitswert und der voreingestellte niedrige Helligkeitswert stellen jeweils einen oberen und einen unteren Grenzwert dar, zwischen dem der Plattform-Controllerhub die Helligkeit der Anzeige unter der Steuerung des WDDM regelt. Damit elektronische Geräte auch militärischen oder anderen besonderen Anforderungen gerecht werden, kann die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 nicht nur die Helligkeit der Anzeige entsprechend dem Tastverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals PWM1 regeln, das vom Plattform-Controllerhub 208 ausgegeben wird. Die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 kann die Helligkeit der Anzeige so regeln, dass sie entsprechend dem Pulsbreitenmodulationssignal PWM2 und abhängig von einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts über dem voreingestellten hohen oder unter dem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt, damit das elektronische Gerät auch bei rauen Umweltbedingungen einwandfrei funktioniert.
3 ist eine schematische Darstellung einer Umwandlungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Umwandlungseinheit 102 aus 2 kann wie in 3 dargestellt ausgeführt sein. Die Umwandlungseinheit 102 umfasst eine Bandpassfiltereinheit 302 und eine Tiefpassfiltereinheit 304, wobei die Tiefpassfiltereinheit 304 mit der Bandpassfiltereinheit 302 und der Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 verbunden wird. Die Bandpassfiltereinheit 302 und die Tiefpassfiltereinheit 304 können wie in 3 dargestellt ausgeführt sein. Die Bandpassfiltereinheit 302 umfasst einen Widerstand R1, einen Widerstand R2, einen Kondensator C1, einen Kondensator C2 und einen Operationsverstärker A1. Die Tiefpassfiltereinheit 304 enthält einen Widerstand R3 und einen Kondensator C3. Der Widerstand R2 und der Kondensator C2 sind zwischen einem negativen Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers A1 parallel geschaltet. Ein Anschluss des Widerstands R1 wird an den negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers A1 angeschlossen, ein anderer Anschluss des Widerstands R1 empfängt das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1. Der Kondensator C1 wird zwischen den negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers A1 und eine Erdung geschaltet. Ein positiver Eingangsanschluss des Operationsverstärkers A1 wird an eine Referenzspannung Vref angeschlossen. Weiterhin wird der Widerstand R3 zwischen den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers A1 und der Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 geschaltet. Der Kondensator C3 wird zwischen den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und die Erdung geschaltet.
Entsprechend 3 gelangt das Pulsbreitenmodulationssignal PWM1 in einen Anschluss des Widerstands R1 der Bandpassfiltereinheit 302, damit die Bandpassfiltereinheit 302 einschließlich der Widerstände R1 und R2, der Kondensatoren C1 und C2 sowie der Operationsverstärker A1 eine Bandpassfilterung ausführen. Dann wird nach der Bandpassfilterung ein Signal an die Tiefpassfiltereinheit 304 für eine Tiefpassfilterung ausgegeben. Dadurch wird das DC-Signal DC1 erzeugt und an die Analog/Digital-Umwandlungseinheit 104 ausgegeben.
4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Helligkeitsregelverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Helligkeitsregelverfahren des zuvor erläuterten Helligkeitsregelgeräts kann aus den folgenden Schritten bestehen. Zunächst wird das erste Pulsbreitenmodulationssignal in das DC-Signal (Schritt S402) umgewandelt, wobei das erste Pulsbreitenmodulationssignal die Helligkeit darstellt, die der Plattform-Controllerhub für die Anzeige vorsieht. Das DC-Signal wird entsprechend einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus eines elektronischen Geräts in ein zweites Pulsbreitenmodulationssignal umgewandelt (Schritt S404), wobei das zweite Pulsbreitenmodulationssignal die Helligkeit der Anzeige regelt. Schritt S404 kann auch das Erzeugen eines Tastverhältnisses entsprechend einer Umweltbedingung und/oder des Laststatus des elektronischen Geräts (Schritt S404A) umfassen. Dann wird das DC-Signal entsprechend dem Tastverhältnis in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal umgewandelt (Schritt S404B), wobei die Umweltbedingungen die Umgebungstemperatur und die Lichtintensität sein können.
Weiterhin kann ein Verfahren zum anpassen des Tastverhältnisses des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals entsprechend der Umweltbedingungen Folgendes umfassen. Wenn die Umgebungstemperatur höher ist als eine erste vorgegebene Temperatur oder niedriger ist als eine zweite vorgegebene Temperatur, wird das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals so geregelt, dass die Helligkeit der Anzeige unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt. Wenn die Umgebungslichtintensität höher ist als ein vorgegebener Helligkeitswert, wird das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals so geregelt, dass die Helligkeit der Anzeige über einem voreingestellten hohen Helligkeitswert liegt. Weiterhin kann ein Verfahren zum Anpassen des Tastverhältnisses des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals entsprechend dem Laststatus des elektronischen Geräts Folgendes umfassen. Wenn das elektronische Gerät stark beansprucht wird, wird das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals wird so geregelt, dass die Helligkeit der Anzeige unter einem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.
Entsprechend der obigen Beschreibung wandelt die Erfindung das erste Pulsbreitenmodulationssignal, welches die Helligkeit der Anzeige darstellt, mit der Umwandlungseinheit in das DC-Signal entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts mit der Analog/Digital-Umwandlungseinheit in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal um, wodurch die Helligkeit der Anzeige entsprechend der Umgebungstemperatur des elektronischen Geräts, das mit Windows^® 8 arbeitet, oder des Laststatus des elektronischen Geräts um, so dass das elektronische Gerät normal arbeiten kann.
Bezugszeichenliste

100: Helligkeitsregelgerät
102: Umwandlungseinheit
104: Analog/Digital-Umwandlungseinheit
200: Helligkeitsregelgerät
206: WDDM-Einheit (Windows^® Display Driver Model)
208: Plattform-Controllerhub
210: Anzeigefeld
302: Bandpassfiltereinheit
304: Tiefpassfiltereinheit
A1: Operationsverstärker
C1: Kondensator
C2: Kondensator
C3: Kondensator
DC1: DC-Signal
PWM1: Pulsbreitenmodulationssignal
PWM2: Pulsbreitenmodulationssignal
R1: Widerstand
R2: Widerstand
R3: Widerstand
S1: Messergebnis
S402: Schritt
S404: Schritt
S404A: Schritt
S404B: Schritt
Vref: Referenzspannung

Claims

Helligkeitsregelgerät (100, 200) zum Regeln der Helligkeit einer Anzeige eines elektronischen Geräts, mit: • einer Umwandlungseinheit (102), die ein erstes Pulsbreitenmodulationssignal (PWM1) in ein DC-Signal (DC1) umwandelt, wobei das erste Pulsbreitenmodulationssignal (PWM1) die Helligkeit der Anzeige wiedergibt und • einer Analog/Digital-Umwandlungseinheit (104), die mit der Umwandlungseinheit (102) verbunden ist und das DC-Signal (DC1) entsprechend einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus des elektronischen Geräts in ein zweites Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) umwandelt, wobei das zweite Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) die Helligkeit der Anzeige regelt, wobei die Analog/Digital-Umwandlungseinheit (104) ein Tastverhältnis entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus eines elektronischen Geräts erzeugt und das DC-Signal (DC1) entsprechend dem Tastverhältnis in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) umwandelt, und wobei die eine Umweltbedingung eine Umgebungstemperatur ist und in dem Fall, dass die Umgebungstemperatur niedriger als ein festgelegter Temperaturwert ist, die Analog/Digital-Umwandlungseinheit (104) das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitensignals (PWM2) regelt, um die Helligkeit der Anzeige so anzupassen, dass sie niedriger ist als der voreingestellte niedrige Helligkeitswert.
Helligkeitsregelgerät (100, 200) nach Anspruch 1, wobei eine weitere Umgebungsbedingung eine Umgebungslichtintensität ist und in dem Fall, dass die Umgebungslichtintensität höher ist als ein voreingestellter Lichtintensitätswert, die Analog/Digital-Umwandlungseinheit (104) das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals (PWM2) so einregelt, dass die Helligkeit der Anzeige so geregelt wird, dass sie höher ist als der voreingestellte hohe Helligkeitswert.
Helligkeitsregelgerät (100, 200) nach Anspruch 2, wobei in dem Fall, dass das elektronische Gerät stark belastet wird, die Analog/Digital-Umwandlungseinheit (104) das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals (PWM2) so regelt, dass die die Helligkeit der Anzeige so geregelt wird, dass sie niedriger ist als der voreingestellte niedrige Helligkeitswert.
Helligkeitsregelgerät (100, 200) nach Anspruch 1, wobei die Umwandlungseinheit 102 besteht aus: • einer Bandpassfiltereinheit (302), die auf das erste Pulsbreitenmodulationssignal (PWM1) eine Bandpassfilterung ausführt und • einer Tiefpassfiltereinheit (304), die mit der Bandpassfiltereinheit (302) und der Analog/Digital-Umwandlungseinheit (104) verbunden ist und auf das Signal eines Ausgangsanschlusses der Bandpassfiltereinheit (302) eine Tiefpassfilterung ausführt, um das DC-Signal (DC1) zu erzeugen.
Helligkeitsregelgerät (100, 200) gemäß Anspruch 4, wobei die Bandpassfiltereinheit (302) besteht aus: • einem Operationsverstärker (A1), dessen positiver Eingangsanschluss mit einer Referenzspannung (Vref) verbunden ist, • einem ersten Widerstand (R1), der an einen negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers (A1) angeschlossen ist, • einem ersten Kondensator (C1), der zwischen den negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers (A1) und der Erdung geschaltet ist, • einem zweiten Widerstand (R2) und • einem zweiten Kondensator (C2), der mit dem zweiten Widerstand (R2) zwischen dem negativen Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers (A1) parallel geschaltet ist und/oder die Tiefpassfiltereinheit (304) besteht aus: • einem Widerstand (R3), der zwischen den Ausgangsanschluss der Bandpassfiltereinheit (302) und einem Ausgangsanschluss der Tiefpassfiltereinheit (304) geschaltet ist und • einem Kondensator (C3), der zwischen dem Ausgangsanschluss der Tiefpassfiltereinheit (304) und der Erdung geschaltet ist.
Helligkeitsregelverfahren zum Regeln der Helligkeit einer Anzeige eines elektronischen Geräts, welches aus den folgenden Schritten besteht: • Umwandeln (S402) eines ersten Pulsbreitenmodulationssignals (PWM1) in ein DC-Signal (DC1), wobei das erste Pulsbreitenmodulationssignal (PWM1) die Helligkeit der Anzeige widerspiegelt und • Umwandeln (S404) des DC-Signals (DC1) entsprechend einer Umweltbedingung und/oder einem Laststatus des elektronischen Geräts in ein zweites Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2), wobei das zweite Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) die Helligkeit der Anzeige regelt, wobei der Schritt der Umwandlung (S404) des DC-Signals (DC1) in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus vorgenommen wird und als Umweltbedingung eine Umgebungstemperatur derart verwendet wird, dass in dem Fall, wenn die Umgebungstemperatur niedriger als ein festgelegter Temperaturwert ist, das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitenmodulationssignals (PWM2) so geregelt wird, dass es die Helligkeit der Anzeige so anpasst, dass sie unter dem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.
Helligkeitsregelverfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Schritt der Umwandlung (S404) des DC-Signals (DC1) in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts die folgenden Schritte umfasst: • Erzeugen (S404A) eines Tastverhältnisses entsprechend einer Umweltbedingung und/oder dem Laststatus des elektronischen Geräts und • Umwandeln (S404B) des DC-Signals (DC1) in das zweite Pulsbreitenmodulationssignal (PWM2) entsprechend dem Tastverhältnis.
Helligkeitsregelverfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei als eine weitere Umweltbedingung eine Umgebungslichtintensität derart verwendet wird, dass in dem Fall, wenn die Umgebungslichtintensität höher als ein erster festgelegter Lichtintensitätswert ist, das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitensignals (PWM2) so geregelt wird, dass es die Helligkeit der Anzeige so anpasst, dass sie über dem voreingestellten hohen Helligkeitswert liegt.
Helligkeitsregelverfahren gemäß einem der Ansprüche 6–8, wobei in dem Fall, dass das elektronische Gerät stark belastet wird, das Tastverhältnis des zweiten Pulsbreitensignals (PWM2) so geregelt wird, dass es die Helligkeit der Anzeige so anpasst, dass sie unter dem voreingestellten niedrigen Helligkeitswert liegt.