专利名称：计算机系统的唤醒机构的制作方法
技术领域：
本发明是关于感觉计算机系统用户存在的机构，使得系统被启动，更具体而言是关于检测用户存在的红外线感觉电路，以确保当用户存在时，系统处在活动的模式。
计算机系统通常具有一个或者多个水平的“睡觉模式”或功率降低，使得系统在不活动周期维持静止的状态。系统首先进入监视器或显视被放置关闭状况的监视器关闭模式，因为监视器通常比系统单元本身消耗更多的电力，或者在具有LCD显示的便携式计算机的状况，电池的泄漏是主要的考虑。在进入这个模式之前，基于使用系统时钟定时机构被以产生选择的时间周期。只要这里有频繁的击键或其它的输入活动，系统将被维持在活动模式，但是当长时间过去了而没有用户的活动，它就假定，用户已经离开了该区域将不使用系统，如果在附加的时间用完周期没有检测到用户的活动，系统将被放置在低功率模式，这里称为功率降低模式，在功率降低模式中，不仅仅关闭监视器，而且关闭各种系统成份例如磁盘驱动器，外围设备，辅助设备等等，然而，在功率降低模式中，状态被保留和主存储器被保留，使得用户希望恢复到当用户输入到系统被停止的执行任务时，它能够在短时间内恢复。
当这功率降低特点是有效的和广泛地使用在当今的计算机内时，功率降低特点的操作能够经常地打扰用户。例如，如果用户是在工作站并被其它任务诸如打电话和访问者谈话而被占用时间时，计算机系统可能时间用完和被关闭，这不是所希望的。当计算机系统进入功率降低情况之一时，它通常使用短但是显著的时间把系统从冬眠中唤醒，即恢复系统到全负荷工作。这个延时是相当烦人的。用户趋向于关闭功率降低状态仅仅是因为时间用完经常发生在它所不希望的时刻。
在使用时间用完机构的具有功率降低特点的现有计算机系统中，检测是否系统可能不久将被使用的事件是键盘或鼠标的活动，或者用户手动的初始化活动，当用户呈现在工作站的位置，但并不从事能够产生键盘输入或鼠标输入的任何活动时，时间用完机构并不检测这种情况。如果用户在室内，计算机系统被使用的可能性较高，和功率降低模式不应当被使用，唤醒机构最好能够鉴别用户坐在计算机面板前的状况和在此区域内的由于目光，热/AC灯，同事或访问者的周围状况。
本发明的目标是，当用户已经呈现和将准备操作计算机时，提供一种维持计算机在准备好状态的改进的方法。
本发明的另一个目标是提供一改进的功率降低控制安排，它确保计算机系统在适当的时间将处在所需的操作模式下。
本发明的另一个目标是提供能够执行计算机功率降低和唤醒功能而无需用户的手动输入和还能够鉴别用户存在和周围环境的方法和装置。
本发明的上述附加的目标，特点和优点随着下面详细的描述而将变得十分明显。
依照本发明的第一实施例，提供唤醒机构，使计算机系统具有功率降低操作模式，在功率降低模式中，计算机系统的器件被关闭，但是CPU和存储器被维持，使得系统能重新开始而无需再启动，当在给定的时间用完周期内没有诸如键盘或鼠标输入的活动时，系统自动地进行功率降低模式，进而，提供一种机构以检测在系统控制台的邻近的用户呈现，甚至当用户不做任何事时以产生键盘或鼠标的输入。在一个实施例中，提供IR检测器以感觉用户的体热，该IR检测器可以是系统的一部分，被用来遥控键盘或鼠标的输入，使用鉴别器电路检测IR输入特性，例如运动，这对应着用户的存在，而不是由于环境热造成的其它额外的输入。IR传感器可以聚焦于用户物理确定的区域。以这样的方式，只要用户呈现在靠计算机控制台的所选区域内，将不允许产生功率降低状况的时间用完机构操作。这样，不希望的关闭和重新开始的恼人的延迟能被缩减到最小。
本发明特点具有的新颖的特点确立在所附的权利要求当中，当结合附图阅读时，通过参看图示实施例详细的描述可以更好地理解发明的本身，及其它目标和优点。
图1图示的计算机系统，其中依本发明使用功率降低和唤醒机构；图2是图1计算机系统的电路方框图；图3是图1和2的系统的IR检测器电路图；4是图1-3的系统的操作的状态图；图5是依本发明实施例的图1-4的系统的IR检测器的电路图；图6是依发明的实施例使用IR检测的使用唤醒机构概念的图1-5的系统完成的处理的流程图。
参看图1，这里示出了具有系统单元11，和带有扬声器13，键盘14和鼠标15的监视器的计算机系统10，系统的成份由电缆16连接，和系统单元通过电缆17连接到AC电源。通常监视器具有单独的AC电源线，但是它的功率节约模式受到系统单元信号的控制，该系统仅仅是图示安装类型，其中发明的特点将是有用的，进而，如这里揭示的功率降低模式的检测器在便携式或膝上型计算机中或在类似的设备中是有用的。
在图2中，图1计算机系统10的框图被示出，在系统单元11中，系统板具有CPU20，通常是微处理机芯片，系统总线21连接CPU到主存储器22和磁盘存储单元23，通过高速视频总线把CPU连接到驱动监视器12的视频卡。I/O总线25被连接到键盘14和鼠标15，及音频输出到扬声器13。调制解调器能被连接到I/O总线和电话插孔27，当然能包括网络卡28以连接到计算机网络29，电源30连接到AC电源线17和提供操作电压到系统10的各种成分，即3V，5V和12V。定时器电路31被包括在内，并通过中断线32产生定时器中断到CPU；如下所述，这些可以包括产生结合本发明使用的时间用完间隔，定时器电路31使用通常是产生时间标准的晶体的系统时钟33。
在一实施例中，发明的系统唤醒特点是使用IR检测器，它连接到I/O总线上和通过检测器和滤波器电路36到CPU，电路36可以在线37上产生中断，和可以通过I/O总线25输入数据。该IR检测器35和相关电路36在图3中更详细的示出，当然也在图1和2中示出，键盘14和/或鼠标(或接触板或跟踪球)15通过IR链接而不是通过电缆16连接到系统单元，使得通常的桌面干扰被减到最小，系统成分的位置就更灵活，进而，来自麦克风的音频输入可以使用IR链接。IR源40可以被使用发送数据到其它系统成分例如音频输入到头戴似耳机的收话器以用于打电话或听写使用。IR检测器二极管35的输出可以被用于数种目的，为此滤波器44被使用以分离键盘14，鼠标15和麦克风38所使用的载频，详见图3；滤波器44的输出被用于驱动检测器电路45，和通常的实践一样，它在输出46处产生中断，或发送数据到CPU。如果两路IR传送被使用的话，IR输出电路48被使用以驱动二极管40，例如发送音频信号到耳机接收器41。根据发明，进而，IR电路36通过将要描述的检测器电路50可以感觉在计算机前的用户(人)的存在。该检测器电路50使用相同的IR检测器35作为所有其它IR操作成分，虽然单独的IR检测器能够被使用。在替换的实施例中，IR检测器二极管35能够固定在键盘14上而不是在监视器上，在这种情况下键盘本身通过电缆连接到系统单元上。电路50感觉面对传感器35的区域的IR发射变化作为用户身体的变化，和发送唤醒中断通过线37到系统。该中断对计算机系统的操作必需是无害的，但它必需是不能忽略的；该中断使系统功率增加或返回到活动模式而不是功率降低模式。
参看图4的状态图，图1-3的计算机系统可以被考虑为具有三种主要状态，分别为活动状态55，监视器关闭状态56，和功率降低状态57，这里可以有其它状态，例如深睡眠状态，它仅保持主存储器数据，但其它的均被关闭，作为替换，系统可以仅具有两个状态，活动和功率降低状态，出于说明的目的，将讨论图4的三状态系统。并在活动状态时任何键盘输入或鼠标输入或唤醒中断58将使系统继续在活动状态55。当在活动模式下的时间咔搭中断59使系统检测定时器计数器寄存器的内容以看是否时间用完周期已经达到，即T＝T1？和如果不是，系统停留在活动模式下，如果时间咔搭中断使T＝T1，那末系统通过路径59进入到监视器关闭模式56。在监视器关闭状态56但第二个时间用完周期T2还没有超过时的时间咔搭声经路径60使系统维持在监视器关闭模式。当T＝T2的时间咔搭声经路径61使系统进入功率降低状态57，在任何时刻，键盘或鼠标输入(通常是由中断完成的)或由检测用户存在由IR造成的唤醒中断，这由图中的路径62指出，使系统或睡眠状态56或57到活动模式55或停留在活动模式55、键盘，鼠标、或唤醒中断62也使定时器计数器被重置(开始)到状态63。
有唤醒功能的IR检测器电路50在图5中示出。该电路包括带通滤波器65，运算放大器66，比较器67和中断产生器68。带通滤波器65包括选取的电阻R1和电容C1以滤掉周围的噪音，使选取的R1和C1与在计算机邻近的用户的出现产生的运动频率相关。同样，选取电阻R2和电容C2以通过运动检测频率，产生带通滤波作用。运算放大器66在所馈环路中具有电阻R3和R4，它们被选取以非倒相地放大运动检测噪音，使得运动产生的输出V0上升高于在比较器67内由电阻R5和R6产生的基准电压。比较器的运算放大器产生输出电压Vc，当Vo＞Vref时，Vc是活动的，否则它是逻辑“0”或是不活动的，输出Vc被使用以使电路68在输出37上产生给CPU的中断。
参看图6，一实例示出了为在图1-5的系统内依本发明实现功率降低和唤醒功能的程序的简化的逻辑流程图。该操作的方法仅仅是实例，以示出发明的原理，并不意味着受此限制。在进入点70表示由CPU接收中断，中断被评价以发现流程图内测试点71表示的中断类型是什么。在许多计算机系统中，许多与本发明无关的中断被使用，而这些均由块72检测。给定的中断能是仅一个类型，所示在流程图内仅一个路径被跟随。请求中的中断是由图3或5的电路50产生的唤醒中断，由块73检测，键盘或鼠标中断74，定时器咔搭中断75。由块73检测的唤醒中断在块76测试，以看是否计算机在活动模式55，即活动模式状态位被设置了吗？如果是如此，中断的返回立即被执行，这由块77指示(即状态程序路径62)。如果活动模式没有被设置，进入活动状态55，在块78活动模式位被设置，时间用完计数器(即寄存器或存储器位置)在块79被置为0，在块77执行返回。如果中断是由于键盘或鼠标的活动，即用户在计算机上工作。从块74来的在块80再次被测试以看是否活动模式被设置，如果是是，那末时间用完计数器在块81被重置和键盘或鼠标输入在块82内被处理，然后在块88内进行中断返回，如果在块80的测试指出，系统不是在活动模式，在块84进入活动模式和设置活动模式，然后键盘或鼠标输入在块82被处理。如果在块75中中断被识别为时间咔搭中断，系统或在活动模式55，或在监视器关闭模式56，或在功率降低模式57，但在任何事件下在块85定时器计数器被增量。测试块86确定是否系统是在活动模式下(活动模式位设置)，如果是如此，在块87执行返回。如果不是如此，在块88进行测试以看是否系统在监视器关闭模式(监视器关闭模式位设置)，和如果是如此，那末在块89测试以看是否时间用完计数器等于第一时间用完周期T1。如果T1具有时间用完，那末在块90进入监视器用完模式和执行返回，如果时间用完没有发生，那末执行返回和系统继续在活动模式55。如果在块88的测试说监视器关闭模式被设置，那末在块92的测试确定是否系统正在功率降低模式，即，是否设置了功率降低模式位？如果不是，在块93测试时间计数器以看是否计数值等于第二时间用完周期T2，如果是如此，系统在块94进入功率降低模式，如果否，执行返回和系统停留在监视器关闭模式，如果块92的测试指明，设置功率降低模式，那末在块95执行返回，和系统停留在功率降低或睡眠状态。
本发明的特点被描述清楚并同时参照示出的实施例加以描述，应当理解本发明可以以其它形式体现，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，该领域的技术人员可以对示出的实施例的细节或发明的其它实施例做出各种变化。
权利要求
1.操作计算机系统包括如下步骤检测邻近计算机系统的区域的辐射量，所说的区域是在正常使用时系统操作者的位置；如果所说的辐射量不同于以一种方式选取的量的话，如果所说计算机系统是在不活动的模式下的话，放置所说计算机系统在活动模式下；如果所说的辐射量与以一种方式选取的量相同时，保留所说的计算机系统在所说的不活动模式。
2.权利要求1的操作计算机系统的方法，其中，所说检测步骤包括检测红外线辐射。
3.权利要求1的操作计算机系统的方法，其中，所说检测量的步骤包括检测运动。
4.权利要求1的操作计算机系统的方法，其中，放置所说计算机系统到所说活动模式的步骤包括从至少两种不同的不活动模式之一的改变，和不活动模式包括监视器关闭模式和睡眠模式。
5.权利要求1的操作计算机系统的方法，其中，所说的计算机系统包括处理器，和所说的放置所说计算机系统到所说活动模式的步骤包括产生中断到所说的处理器。
6.权利要求1的操作计算机系统的方法，其中，所说产生时间用完周期的步骤，如果在所说的时间用完周期内没有检测到到计算机系统的输入，放置所说的计算机系统到所说的不活动模式。
7.权利要求6的操作计算机系统的方法，其中，所说的检测步骤包括检测红外线辐射。
8.权利要求7的操作计算机系统的方法，其中，所说检测量的步骤包括检测运动。
9.权利要求1的操作计算机系统的方法，其中，所说的量表示检测靠近所说计算机系统的用户的运动。
10.计算机系统包括执行指令的处理器，显示系统数据的显示器，输入数据和命令的手动输入装置；计算机系统包括活动模式，和系统的成分不起作用的模式；邻近所说显示器和计算机系统手动输入装置的区域的辐射量检测器，所说的区域是在正常使用时计算机系统的操作者的位置；如果所说的计算机系统是在不活动模式和如果所说的辐射量不同于在一种方式下选取的量时放置所说的计算机系统在所说的活动模式，或如果所说的辐射量与所说的一种方式下选取的量相同时保留所说的计算机系统在所说的不活动模式下的装置。
11.权利要求10的计算机系统，其中，所说的量表示靠近所说计算机系统的运动。
12.权利要求10的计算机系统，其中，所说检测器是红外线检测器。
13.权利要求12的计算机系统，其中，所说的量是相关的运动，使得环境的红外线水平不不能设置计算机系统到所说的活动模式。
14.权利要求13的计算机系统，其中，所说不活动模式是在所说手动输入不发生的所选定的时间之后进入的。
15.权利要求10的计算机系统，其特征在于，包括放置所说计算机系统为所说不活动模式的定时机构。
16.权利要求10的计算机系统，其中，所说放置装置对所说处理器产生中断。
全文摘要
计算机系统具有使系统成分均被关闭,而CPU和存储器仍然维持的功率降低操作模式,使得系统能重新开始而不需要再启动。当在给的时间用完周期内没有诸如键盘或鼠标输入的活动时,系统自动进入功率降低模式,进而,提供一种机构以检测在系统面板邻近的用户的存在,甚至在用户不做任何事情的情况下以产生键盘或鼠标的输入。在一个实施例中,使用1R检测器以感觉用户的体热,1R检测器可以是系统的一部分,或被用来遥控键盘或鼠标输入。
文档编号G06F15/00GK1189649SQ9712148
公开日1998年8月5日 申请日期1997年10月5日 优先权日1996年10月4日
发明者R·E·蒂利 申请人:康帕克电脑公司