专利名称：在待机模式下降低调谐器功耗的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及诸如电视信号处理设备的这类设备，它包括多个调谐器并接收辅助数据，如管理数据、节目指南信息或紧急告警信号。
背景技术：
本发明通常涉及诸如电视信号处理设备的这类设备，它包括多个调谐器并接收辅助数据，如管理数据、节目指南信息或紧急告警信号。
现代信号处理设备通常包括信号处理电路，以用于处理多种信号格式，如NTSC，ATSC，QAM，或卫星信号。这种信号处理设备通常包括诸如调谐器等多种元件，以用于从该设备接收到的多个信号或频道中选择特定的信号或频道。为处理数字信号，如ATSC或卫星信号，所述信号处理电路，特别是调谐器必须用高速数字电路来执行这些功能。高速信号处理的一种潜在不良结果是在所述信号处理设备中所使用的元件的温度升高可能达到或超过可靠限度。当要提高信号处理设备的可靠性以及降低该信号处理设备工作期间的功耗时，希望降低该信号处理设备的总工作温度。
信号处理设备根据其所使用的状态有多种工作模式。例如信号处理设备在其完全与电源断开时处于关模式。所述信号处理设备的工作可以有待机模式，此时它与电源相连并能调谐和接收特定信号和频道，存储经这些信号或频道传送的辅助数据，并接收和处理遥控命令，如“开”命令，但不工作来产生音频或视频输出信号。而且，在开模式工作期间，所述系统完全工作，并且通常所有元件均通电，风扇能用来冷却该信号处理设备。在特定工作模式下，特定系统元件不可能降低功耗和噪声。特别是，企图用冷却风扇这种元件使元件的过量升温最小是不可能的。结果是，在像“待机”这种模式的工作期间元件受热可能会加重。但是，在待机模式期间，不可能将所有元件的电源都断开，原因是还需要所述信号处理设备调谐和接收特定信号和频道，存储经这些信号或频道传送的辅助数据，并接收和处理遥控命令。特别是，希望减少带有调谐器的高速信号处理电路在持续接收管理数据、节目指南信息或紧急告警信号等辅助数据期间所产生的热量。
发明概述根据本发明的一个方面，揭示了一种具有第一调谐器和第二调谐器的电视信号处理系统。本发明解决所述问题是通过给处理装置加装一个转换电路，用于在所述系统的一个或多个工作模式下当为第二调谐器连续供电时将所述第一调谐器的电源断开，以减少发热量并延长产品的整体寿命。作为特殊实施例，通过断开所述第一调谐器的主电源，以在待机模式期间保持所需连续接收辅助数据的期望功能的同时减少该调节器的内部自发热，进而减少所述信号处理设备的发热。
附图简述通过参照本发明实施例的下述描述连同附图，本发明的上述和其他特点及优点，以及实现它们的方法将变得更加清楚，将更加容易理解本发明，其中
图1为适合应用本发明的示例环境；图2为根据本发明示例实施方案的电视信号处理设备的框图；图3为根据本发明示例实施方案的调谐器电源的第一转换装置的框图；图4为根据本发明示例实施方案带有可选温度传感器的调谐器电源的第二转换装置的框图；以及图5为根据本发明示例实施方案用于响应控制信号的转换装置的框图。
优选实施方案详述这里所举示例为本发明的优选实施方案，而且这些示例并不以任何方式构成对本发明范围的限制。
现在参照附图，特别是图1，所示为适合于实现本发明的示例环境100。图1中，环境100包括信号发送装置，如信号发送源10；住户装置，如住户单元15(即1，2，3，...N，其中N可以是任何正整数)；以及信号接收装置，如电视信号处理设备200。
在图1中，住户单元15可以代表位于特定地理区域内的住宅，商业和/或其他居住地，但例如不限于一个特定的大陆、国家、地区、州、区域代码、邮政编码、城市、乡村、自治区、再细分和/或其他可划分的地理区域。根据示例实施方案，每个住户单元15均配备了至少一个电视信号处理设备200。本发明使电视信号处理设备200在待机模式下能够接收诸如辅助数据、节目指南数据、或紧急告警信号等信息，同时减少该电视信号处理设备200所产生的热量。
根据示例实施方案，所述开模式是所述电视信号处理设备200被开启的一种工作模式(即提供音频和/或视频输出)，而关/待机模式是所述电视信号处理设备200被关闭(即无音频和/或视频输出)，但仍接收电功率的一种工作模式。例如，响应于用户的输入，电视信号处理设备200可以从所述关/待机模式切换成开模式。
所述电视信号处理设备200，如彩色电视接收机或视频信号处理设备，其另一实施方案具有同时处理第一和第二视频信号的能力和处理辅助信息的能力。例如，一些视频信号处理系统接收并处理第一视频信号以产生代表第一或“主”画面的第一输出信号，以及接收并处理第二视频信号以产生代表第二或“副”画面的第二输出信号。所述第一和第二输出信号可以被耦合到一个显示装置上以产生一个既包括主画面又包括副画面的显示画面。这种系统的特例就是画中画(PIP)或画外画(POP)电视系统。例如，这种系统可以包括第一和第二调谐器，用于同时且独立地选择相应的第一和第二视频信号，这些信号将被处理以产生相应的第一和第二图像表示输出信号。在具有PIP功能的彩色电视接收机的这种系统中，还希望能接收并处理辅助信息。例如，除了接收电视节目的视频和音频信号，还希望接收诸如指南数据等辅助信息，这些能被处理以生成一个诸如电子节目指南(EPG)的屏上显示(OSD)，以简化和方便用户与电视接收机的互动。除了在TV屏幕上提供一个画中画显示，当TV处于待机模式时，所述PIP调谐器可用于EPG数据的收集。要接收并处理诸如EPG数据的辅助信息，所述调谐器必须接收功率并工作，以便能选择载有这些数据的频道和信号，并提供给信号处理电路。为提供接收并处理辅助数据的功能同时解决上述元件发热的问题，在待机模式下，所述系统可以将电源与第一、可能复杂得多的调谐器断开，同时保持第二、可能不太复杂的第二调谐器电源。
在另一示例实施例中，为提供接收并处理辅助数据的功能同时解决上述元件发热的问题，在待机模式下的一段特定时间内，如所述待机期间的一段间隔或一部分，在该期间所述辅助信息可以被收集并被处理，所述系统可以将电源与第一、可能复杂得多的调谐器断开，同时为第二、可能不太复杂的调谐器加上电源。例如，控制装置，如包含在该系统中的微处理器，通过启动控制调谐器电源的过程来响应如待机模式的特定工作模式的启动。该处理包括将单独调谐器开启一段时间以收集数据，然后将该单独调谐器关闭。本发明的这个实施方案具有一个占空因数，约为所述待机期间的30％。所述电源-开、数据-收集间隔的时间周期或频率可能随多种因素而变化。例如，所述调谐器开-时间可能随元件温度变化，因此，只要温度在可接受的限制之内，就可被开启更长一段时间。调谐器开-时间还可能随要收集的数据量或所述数据速率变化。例如，如必须接收并处理更多的数据，或一个较慢的数据速率需要更长的处理时间，只要元件温度是可接受的，则所述调谐器的开-时间就会增加。
参照图2，所示为图1的电视信号处理设备200的实施方案框图。在图2中，电视信号处理设备200包括信号接收装置，如信号接收元件210，信号分路装置，如信号分路器220，第一调谐装置，如调谐器230，第一解调装置，如解调器240，第二调谐装置，如第二调谐器250，第二解调装置，如解调器260，解码装置，如解码器270，处理装置和存储装置，如处理器和存储器280，音频放大装置，如音频放大器290，音频输出装置，如扬声器235，视频处理装置，如视频处理器245，可视输出装置，如显示器255，电源225和对应于所述处理器和存储器280的转换器215。例如，上述元件的一些可用集成电路(IC)来实现。为了使描述清楚，包含控制信号的电视信号处理设备200其常规元件未在图2中示出。根据实施方案，电视信号处理设备200可以接收并处理模拟和/或数字形式的信号。
信号接收元件210工作以接收包括音频、视频和/或辅助数据在内的来自如图1中的信号发送源10的信号源信号。信号接收元件210可以是诸如天线、输入终端或其他元件的任何信号接收元件。
信号分路器220工作以将由信号接收元件210提供的信号分路成所述第一和第二频道。根据实施方案，电视信号处理设备200可以包括画中画(PIP)功能，其中，所述第一频道包括主画面的音频和/或视频信号，所述第二频道包括所述PIP功能的音频和/或视频信号。
当电视信号处理设备200处于开模式时，调谐器230工作以调谐信号，该信号包括所述第一频道的音频、视频和/或辅助数据信号。因此，调谐器230可以调谐电视信号处理设备200主画面的信号。解调器240工作以解调调谐器230所提供的信号，并可解调模拟和/或数字传输格式的信号。
当电视信号处理设备200处于开模式时，调谐器250工作以调谐信号，该信号包括所述第二频道的音频、视频和/或辅助数据信号。因此，调谐器250可以调谐电视信号处理设备200的PIP功能的信号。这样，当电视信号处理设备200处于待机模式时，调谐器250工作以调谐信号，该信号包括所述第二频道中的辅助数据信号。另外，调谐器250使电视信号处理设备200在所述开模式和待机模式下均能够接收紧急告警信号。解调器260工作以解调调谐器250所提供的信号，并可解调模拟和/或数字传输格式的信号。
转换器215工作以实现所述电源225和第一调谐器230及第二调谐器250之间的连接或断开。该转换器215响应来自所述处理器280的控制信号。这些控制信号能对应于电源状态，如开或待机，而使所述转换器为调谐器230，250和由所述处理器280预先定义的任何调谐器组合提供供电或断电，以及提供调谐器230，250的预编程占空因数，提供所述处理器280执行的所需任务，如接收辅助数据，或可选地提供所述信号处理电路的工作温度，或启动所述电视信号处理设备200的其他操作，如使其从关/待机模式转换到开模式。有关本发明这些方面的进一步细节将在后面提供。
解码器270工作以解码信号，该信号包括解调器240和260提供的音频、视频和/或辅助数据信号。根据实施方案，解码器270解码代表表示紧急事件的紧急告警信号的数字信号。解码器270还可以执行其他解码功能，如解码代表包含在模拟电视信号的垂直消隐期中的辅助数据信号的数据。根据实施方案的辅助数据信号的例子可以包括紧急告警信号，该信号含有与紧急事件相关的具体区域消息编码(SAME)数据的数据。SAME数据包括代表诸如发生该紧急事件具体地理区域信息的数字代码，紧急事件的类型(如龙卷风监视，放射危害告警，城市紧急事件，等等)，以及该紧急警报的终止时间。SAME数据由国家气象局(NWS)和其他权威使用，以利用紧急警报的特殊性和减少误告警的频率。根据本发明，其他数据和信息也可以包括在该紧急告警信号中。
处理器和存储器280工作以执行电视信号处理设备200的各种处理，控制和数据存储功能。根据实施方案，处理器280工作以处理解码器270提供的音频和视频信号，例如可以执行模拟处理，如国家电视标准委员会(NTSC)信号处理，和/或数字处理，如动画专家组处理。
处理器和存储器280还工作以接收来自解码器270的所述辅助数据，并根据接收到的辅助数据确定需要怎么动作。例如，如果接收到EPG数据，则所述处理器280可确定将这些EPG数据分类，并将这些数据存储在该处理器附带的存储器280中。如果该处理器280接收到与电视信号处理设备200的紧急警报功能有关的辅助数据，则它会将该紧急告警信号中的数据与存储在存储器280中的用户建立数据进行比较，以确定是否激活紧急警报功能以启动紧急告警信号。
音频放大器290工作以放大处理器280提供的音频信号。扬声器235工作以声音输出音频放大器290提供的经放大的音频信号。
视频处理器245工作以处理由处理器280提供的视频信号。根据实施方案，这些视频信号可以包括基于接收到的诸如EPG信息或紧急警报信息等辅助数据信号所包含的数据的信息。视频处理器245可以包括隐蔽字幕电路，能够进行隐蔽字幕显示。显示器255工作以提供经视频处理器245处理过的信号的相应视觉显示。
参照图3，所示为用于所述电源340加到调谐器310，320以及一个可选风扇的转换装置的实施方案框图。在图3所示的实施方案中，当图2所示的电视信号处理设备200处于开或正常工作模式时，风扇可以用来减少图2所示电视信号处理设备200中产生的热量。在待机模式期间，当图2所示的电视信号处理设备200仍与家用电源相连，但图2所示的该电视信号处理设备200未使用，且图2所示的视频显示器255和音频放大器290关闭时，仍希望断开所述风扇360的电源以限制图2所示的电视信号处理设备200所产生的噪声，从而避免过度的环境噪声。要断开到所述第一调谐器310或第二调谐器320或风扇的电源，所述处理器350给转换器330发送一个控制信号。所述处理器350向转换器330发送控制信号，以根据多个事件或准则来更改所述调谐器310，320和风扇360的供电。所述控制信号能被发出以响应经遥控(未示出)发出的用户命令，以将图2所示的电视信号处理设备200置于待机模式。该控制信号还能根据由该产品的设计者确定的预编程占空因数被发出，这个预编程占空因数经过优化以使所述电视信号处理设备在低于某一优化温度下工作，同时仍能在需要时启动调谐器以接收辅助数据。
参照图4，所示为用于所述电源440到调谐器410，420的转换装置实施方案框图，还包括一个温度传感器460，该传感器允许所述处理器450根据图2所示的电视接收设备200的温度来更改调谐器410，420的占空因数。由所述温度传感器460测出的温度可以包括图2所示的电视信号处理设备200内部的环境温度，图2所示的电视信号处理设备200内部元件或集成电路的温度，所述调谐器410，420的温度或这些温度的任何组合。在本方案中，也能使用如图3所示的风扇360并由处理器450控制，以控制图2所示的电视接收设备200在各种工作模式下的温度。
参照图5，所示为类似图2所示的转换器215的转换电路500的实施方案框图。在图5所示实施方案中，为了关断到图2所示的调谐器230的电源V1，提供控制信号(TUN1~CNTL)。该控制信号的状态由图2所示的处理器280确定，并含有足够来自各种输入的信息，如从遥控(未示出)接收到的“电源关”信号以便知道何时应将图1所示的电视信号处理设备200置于待机模式。要减少待机模式下不必要的发热，使用两个晶体管开关510，520来控制第三晶体管530以断开所述调谐器(调谐器A)与第一电源(V1)的连接。所述控制信号在开模式时变为高电平，并接通第一晶体管开关510，此元件在本实施方案中为NPN晶体管。然后该第一晶体管开关510使所述第二晶体管开关520(在本实施方案中为PNP晶体管接通)。当所述第二晶体管开关520接通时，便为所述第三晶体管530提供正确的栅偏电压以接通所述第三晶体管530。在本发明的这个实施方案中，一个FET晶体管被用作所述第三晶体管530。通过电阻分压网R1，R2，R3，能为所述第三晶体管530建立合适的驱动电压。通过使用该电阻分压网R1，R2，R3，加在所述第三晶体管开关530栅极的电压恰好符合所使用的第二电源V2，而且不会使源电压的栅极过压。通过将低廉的FET晶体管用作所述第三晶体管530，所述调谐器功耗的96％在待机模式下被消除。比起双极开关，FET晶体管的使用使开或关所述调谐器所需的功率最少。为了在开模式时给风扇540供电，该风扇540能够在适当点与所述转换电路500相连，以便为每个工作模式提供合适的输入电源和适当的工作状态。在本实施方案中，用第二电阻网R4，R5来为晶体管520提供适当的偏置电压电平。在开模式中，所述第一晶体管510被接通，所述风扇的输入电压被降至零，并因此开启该风扇540。在图5所示的实施方案中，示出了控制单个装置的电源的转换电路。为了独立控制多个装置，可使用图5所示的多个转换电路装置，或用所述转换电路部分的适当组合来实现所需的操作结果。
如本文所述，本发明提供了使用某种设备诸如电视信号处理设备和/或调制解调器来接收紧急告警信号的技术。本发明可以适用于带或不带显示装置的多种设备。因此，本文中所使用的术语“电视信号处理设备”可以指能够接收并处理电视信号的设备和系统，包括但不限于电视机，或包括显示装置的监视器，以及诸如机顶盒，盒式磁带录像机，数字通用盘(DVD)播放机，视频游戏盒，个人录像机(PVR)，或其他可不包括显示装置的设备。
当所描述的这个发明具有优选的设计时，能够进一步在所揭示的精神和领域中对本发明进行改进。因此，该申请将用其通用原理来涵盖本发明的任何变形、应用或适应。而且，本申请将涵盖其所揭示的各个出发点，如来源于本发明所属领域的已知或通常的实践，而且它在附加权利要求的限制范围内。
权利要求
1.一种电视信号处理设备，包括第一调谐器，用于当所述电视信号处理设备处于第一工作模式时调谐第一信号，并在第二工作模式期间将电源与所述第一调谐器断开；第二调谐器，用于当所述电视信号处理设备处于第一工作模式和第二工作模式时调谐第二信号，其中，在所述电视信号接收设备处于所述第二工作模式的部分时间内供电；以及所述电视信号处理设备处于第二工作模式的部分时间小于该电视信号处理设备处于所述第二工作模式时间的100％。
2.权利要求1的电视信号处理设备，其中，在所述电视信号处理设备处于所述第二工作模式的所述部分时间内为所述第二调谐器供电，以帮助辅助数据的接收。
3.权利要求2的电视信号处理设备，其中，所述辅助数据是节目指南信息。
4.权利要求2的电视信号处理设备，其中，所述辅助数据是紧急告警信号。
5.一种设备，包括调谐器；工作电源；以及控制器，用于在所述设备的常规工作模式期间和待机工作模式的第一部分期间给调谐器提供工作电源，并在待机工作模式的第二部分将工作电源与所述调谐器断开。
6.权利要求5的设备，其中，在待机工作模式的所述第一部分期间给所述调谐器供电，以帮助辅助数据的接收。
7.权利要求6的设备，其中，所述辅助数据是节目指南信息。
8.权利要求6的设备，其中，所述辅助数据是紧急告警信号。
9.权利要求5的设备，其中，所述控制器在所述待机工作模式的第一部分期间根据温度测量来提供工作电源。
10.权利要求5的设备，其中，所述控制器在所述待机工作模式的第一部分期间在预定时刻提供工作电源。
11.一种设备，包括控制装置；调谐器；以及电源，用于根据来自所述控制装置的信号在部分待机模式下为所述调谐器供电。
12.权利要求11的设备，其中，在待机工作模式的所述第一部分期间给所述调谐器提供工作电源，以帮助辅助数据的接收。
13.权利要求12的设备，其中，所述辅助数据是节目指南信息。
14.权利要求12的设备，其中，所述辅助数据是紧急告警信号。
15.权利要求11的设备，其中，所述控制器在所述待机工作模式的第一部分期间根据温度测量来提供工作电源。
16.权利要求11的设备，其中，所述控制器在所述待机工作模式的第一部分期间在预定时刻提供工作电源。
17.具有常规工作模式和待机工作模式的信号处理设备，包括调谐器，用于选择信号；电源，用于根据控制信号给所述调谐器提供电源；以及控制器，用于根据信号处理设备的参数产生控制信号，以使所述电源在所述设备的常规工作模式期间和待机工作模式的第一部分期间给所述调谐器提供电源，并在所述待机工作模式的第二部分将电源与所述调谐器断开。
18.一种用于控制信号处理设备的功耗的方法，包括以下步骤在第一工作模式下给调谐器提供电源；以及在部分第二工作模式下给所述调谐器提供电源，并在所述第二工作模式的剩余部分将电源断开。
19.权利要求18的方法，其中，在所述第二工作模式的所述期间给所述调谐器提供电源，以帮助辅助数据的接收。
20.权利要求18的方法，其中，所述辅助数据是节目指南信息。
21.权利要求18的方法，其中，所述辅助数据是紧急告警信号。
22.权利要求18的方法，其中，在待机工作模式的所述第一部分期间根据温度测量来提供工作电源。
全文摘要
一种诸如电视信号处理设备200的设备提供一种装置，用于通过带有调谐器230，250的高速信号处理电路来在连续接收诸如管理数据、节目指南信息或紧急告警信号等辅助数据期间控制功耗。根据实施方案，所述电视信号处理设备200包括第一调谐器230，用于当所述电视信号处理设备处于第一工作模式时调谐第一信号，并在第二工作模式期间将电源与所述第一调谐器230断开；第二调谐器250，用于当所述电视信号处理设备200处于第一工作模式和第二工作模式时调谐第二信号，其中，在所述电视信号接收设备处于第二工作模式的部分时间内为所述第二调谐器250提供工作电源，以及所述电视信号处理设备200处于第二工作模式的部分时间小于该电视信号处理设备200处于第二工作模式时间的100％。
文档编号H04N5/445GK1720722SQ200380105172
公开日2006年1月11日 申请日期2003年12月5日 优先权日2002年12月6日
发明者J·W·恩格莱尔特 申请人:汤姆森许可公司