DE10105934A1 - Verfahren und Einrichtung zum Aufwecken eines universellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Eingabegerät - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Aufwecken eines universellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Eingabegerät

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Abstract

Eine Weckeinrichtung für einen universellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Eingabegerät umfasst einen USB 10, der mit einem Computer 1 verbunden ist. Ein Empfänger 8 ist mit dem USB 10 verbunden, und eine drahtlose Tastatur 2 und eine drahtlose Maus 3 übertragen Infrarotsignale oder HF-Signale, die von dem Empfänger 8 empfangen werden, um das auf dem Computer 1 ausgefüllte Programm zu steuern und zu bedienen. Wenn die Einrichtung zum Leistungsaufnahme-Management des Computersystems den Computer und den USB 10 in den Schlafmodus umschaltet, ist der Empfänger 8 so eingestellt, dass er zwischen einem Schlafmodus und einem Betriebsmodus umschaltet, wobei der mittlere Strom (I¶ave¶) des Empfängers 8 geringer sein muss als der Grenzmittelwertstrom (SUBI¶ave¶) des USB 10 während des Schlafmodus. Wenn der Computer sich im Schlafmodus befindet und der Benutzer den Computer wieder benutzen will, kann der Benutzer die drahtlose Tastatur 2 oder die drahtlose Maus 3 betätigen, um ein kontinuierliches Wecksignal zu übertragen, welches von dem Empfänger 8 während seines Betriebsmodus empfangen und detektiert werden kann, um zu bewirken, dass der Computer den Schlafmodus sofort verlässt und den ursprünglichen Betriebsmodus wieder aufnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufwecken eines uni­ versellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Eingabegerät.
Ein herkömmliches Computersystem umfasst im Allgemeinen einen Computer zur Datenverarbeitung und verschiedene periphere Geräte, die die Informationen verarbeiten. Fig. 1 zeigt eine Anordnung eines derartigen Computersystems mit einem Computer 1, einer Ta­ statur 2, einer Maus 3 und einem Monitor 4, wobei die Tastatur 2 und die Maus 3 Eingabege­ räte zum Eingang von Informationen und Befehlen in den Computer 1 darstellen, und der Monitor 4 ein Ausgabegerät ist, welches die von dem Computer übertragene Information auf ihrem Anzeigeschirm als Bild darstellt. Zusätzlich werden ein Modem, ein Drucker, ein Ton­ wiedergabegerät und Scanner als periphere Geräte des Computers verwendet. Jedes dieser Geräte besetzt einen Eingabe/Ausgabe-Port auf der Rechnerplatine (Motherboard) des Com­ puters. Daher muss ein Benutzer das Computergehäuse öffnen und Schnittstellenkarten für die Schnittstellen (Slots) in der Rechnerplatine einsetzen. Da jedoch die Zahl der Schnittstellen des Computers begrenzt ist, können keine zusätzlichen peripheren Geräte hinzugefügt werden, wenn die Schnittstellen besetzt sind.
Um den Bedarf für mehr periphere Geräte zu befriedigen, und um das oben erwähnte Problem von herkömmlichen Computersystemen zu lösen, wurde ein Computer mit einem universellen, seriellen Bus (USB) entwickelt. Ein Beispiel dafür ist in dem U.S.-A-6,009,529 beschrieben. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein USB 10 mit einem Computer 1 verbunden, und die Tastatur 2, die Maus 3, der Monitor 4, der Drucker 5, der Scanner 6 und das Modem 7 sind mit dem USB 10 verbunden. Bei Verwendung des USB wird das Hinzufügen von peri­ pheren Geräten sehr einfach, so dass der Benutzer das Computergehäuse nicht mehr öffnen muss, um periphere Geräte oder zugehörige Karten anzuschließen. Der USB 10 hat Zusatz­ buchsen, die zusätzliche Verbindungssteckerbuchsen bereitstellen, wobei die Anschlüsse in Kaskadenform angeordnet werden können. Der USB kann 127 weitere Geräte insgesamt an einem Computer anschließen. Außerdem hat der USB eine hohe Datenübertragungsrate von 12 Mbite/sec, so dass er eine sehr große Verarbeitungskapazität für die meisten peripheren Geräte bereitstellen kann, die eine hohe Bandbreite haben. Folglich hat der USB zwei hauptsächli­ che Merkmale, die Einfachheit und die leichte Einsetzbarkeit, und er wird das hauptsächliche Merkmal von Computern der nächsten Generationen sein.
Gemäß Fig. 3 ist ein USB 10 mit einen Computer 1 verbunden, und der Monitor 4, der Drucker 5, der Scanner 6, das Modem 7 und ein Empfänger 8 sind jeweils mit dem USB 10 verbunden. Die drahtlose Tastatur 2 und die drahtlose Maus 3 übertragen Infrarotsignale oder HF-Signale, die von dem Empfänger 8 empfangen werden. Wenn der Computer mit einer Managementfunktion für die Leistungsaufnahme ausgerüstet ist, reduziert das Leistungsauf­ nahme-Management die Leistungsaufnahme für die Einrichtungen in dem Computer oder das gesamte Computersystem. Wenn der Computer sich in seinem Schlafmodus befindet, schaltet das Leistungsaufnahme-Management den Strom für den Monitor und das Festplattenlaufwerk ab, um deren Leistungsaufnahme zu reduzieren. Wenn der Benutzer den Computer wieder benutzen will, verlässt der Computer den Schlafmodus schnell und nimmt seinen ursprüngli­ chen Modus wieder auf, der vor dem Schlafmodus war.
Wenn sich der Computer jedoch in dem Schlafmodus befindet, sind der USB 10 und die damit verbundenen Geräte ebenfalls in dem Schlafstadium. Nach der Spezifikation des USB muss der Betriebsstrom (Iop) weniger als 500 mA in dem Betriebsmodus und der mittlere Strom (Iave) muss weniger als 2,5 mA in dem Schlafmodus betragen. Der Empfänger 8 hat einen Betriebsstrom (Iop) von 80 mA in dem Betriebsmodus und einen Schlafstrom (Isus) von 50 µA in dem Schlafmodus. Da der gemittelte Strom (Iave) des USB 10 geringer ist als der Betriebsstrom (Iop) des Empfängers 8 während des Schlafmodus, liefert der USB 10 nicht ge­ nügend Strom an den Empfänger 8, so dass dieser seinen Betriebsmodus wieder aufnehmen kann. Wenn der Benutzer den Computer wieder benutzen will, indem er die drahtlose Tastatur oder die Maus bedient, kann der mit dem USB verbundene Empfänger 8 seinen Betriebsmo­ dus nicht wieder aufnehmen, um das drahtlose Aufwecksignal von der drahtlosen Tastatur 2 oder der Maus 3 zu empfangen, um zu bewirken, dass der Computer schnell den Schlafmodus verlässt, um seinen ursprünglichen Modus wieder aufzunehmen, der vor dem Schlafmodus vorhanden war.
Um dieses Problem zu lösen, wurde bisher ein Schalter an dem Empfänger 8 vorgese­ hen. Wenn der Benutzer den Computer wieder benutzen will, muss der Benutzer den Schalter betätigen, damit der Computer den Schlafmodus verlässt und seinen ursprünglichen Modus wieder aufnimmt. Diese Verfahrensweise ist jedoch nicht nur unpraktisch für den Benutzer, sondern zerstört auch die Funktion der drahtlosen Eingabegeräte.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Ein­ richtung zum Aufwecken eines universellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Eingabegerät bereitzustellen, bei dem das drahtlose Eingabegerät in der Lage ist, den USB aufzuwecken, so dass der Computer schnell seinen Schlafmodus verlässt und seinen ursprünglichen Betriebs­ modus wieder aufnimmt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungs­ gemäße Einrichtung in der in Anspruch 1 bzw. 5 angegebenen Weise gekennzeichnet. Wenn der Computer sich in dem Schlafmodus befindet, und wenn der Benutzer den Computer wie­ der benutzen will, kann der Benutzer die drahtlose Tastatur oder die drahtlose Maus bedienen, um ein kontinuierliches Wecksignal zu übertragen, welches von dem Empfänger während seines Betriebsmodus (bspw. 15 ms) empfangen und detektiert wird, so dass der Computer den Schlafmodus schnell verlässt und seinen ursprünglichen Betriebsmodus wieder aufnimmt, den er vor dem Schlafmodus inne hatte. Wenn das Leistungsaufnahme-Management das Computersystem in den Schlafmodus umschaltet, ist somit der Empfänger so eingestellt, dass er zwischen einem Schlafmodus während einer Zeit T1 und einem Betriebsmodus während einer Zeit T2 umschaltet, und der mittlere Strom (Iave) des Empfängers ist kleiner als der mitt­ lere Grenzstrom (SUBIave) des USB während des Schlafmodus.
Nach dem bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nach Anspruch 2 und 6 respektive ergibt sich somit ein mittlerer Strom (Iave) von 2,449 mA für den Empfänger.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnun­ gen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Computersystems;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Computersystems mit USB;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Computersystems mit USB, bei dem eine drahtlo­ se Tastatur und eine drahtlose Maus als drahtlose Eingabegeräte verwendet werden;
Fig. 4a den Betriebsmodus und den Schlafmodus des Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4b ein Diagramm, welches das Wecksignal des drahtlosen Eingabegerätes gemäß der Er­ findung zeigt.
Gemäß Fig. 3 umfasst das Computersystem einen USB 10, der mit einem Computer 1 verbunden ist, wobei der Monitor 4, der Drucker 5, der Scanner 6, das Modem 7 und ein Empfänger 8 mit dem USB 10 verbunden sind. Eine drahtlose Tastatur 2 und eine drahtlose Maus 3 übertragen Infrarotsignale oder HF-Signale (Radiofrequenzbereich), die von dem Empfänger 8 empfangen werden, um das von dem Computer 1 ausgeführte Programm zu steuern, und zu betreiben. Wenn der Benutzer den Computer während einer vorgegebenen Zeitdauer nicht benutzt, schaltet das Leistungsaufnahme-Management das Computersystem von einem Betriebsmodus in einen Schlafmodus, um die Stromaufnahme für ein Gerät in dem Computer oder das gesamte Computersystem zu reduzieren.
Nach der Spezifikation des USB 10 sind alle Einrichtungen des USB standardmäßig auf geringen Stromverbrauch eingestellt. Bei dem Betriebsmodus mit niedrigen Stromver­ brauch sind alle Einrichtungen mit niedrigem Stromverbrauch und alle Einrichtungen mit ho­ he Stromverbrauch auf einen maximalen hohen Strom von 500 µA begrenzt. Wenn eine Ein­ richtung standardmäßig als Einrichtung mit hohem Stromverbrauch ausgelegt ist, und wenn sie durch Fernsteuerung aufgeweckt werden kann, kann eine solche Einrichtung einen maxi­ malen, mittleren Strom von 2,5 mA in dem Schlafmodus verbrauchen.
Im Schlafmodus kann der von der Einrichtung verbrauchte Strom größer als der mittle­ re Strom sein, die maximale Amplitude der Stromspitze muss jedoch kleiner als der Strombe­ reich des Gerätes sein, und die mittlere Zeitdauer muss weniger als 1 Sekunde betragen. Nach der Spezifikation des USB muss der Betriebsstrom (Iop) weniger als 500 mA für den Be­ triebsmodus und der mittlere Strom (Iave) muss weniger als 2,5 mA in dem Schlafmodus be­ tragen. Bei dem Empfänger 8 ist im Allgemeinen der Betriebsstrom (Iop) gleich 80 mA bei dem Betriebsmodus und der Strom im Schlafmodus, d. h. der Schlafstrom (Isus), gleich 50 µA für den Schlafmodus.
Wenn die Funktion des Leistungsaufnahme-Managements des Computersystems den Computer und den USB 10 in den Schlafmodus umschaltet, ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist, der Empfänger 8 so eingestellt, dass er zwischen einem Schlafmodus und einem Betriebsmo­ dus hin und her bzw. umschaltet. Der mittlere Strom (Iave) des Empfängers 8 muss kleiner sein als der Grenzmittelwertstrom (SUBIave) des USB 10 während des Schlafmodus. Dies bedeutet, dass der mittlere Strom (Iave) des Empfängers 8 kleiner als 2,5 mA während des Schlafmodus des Computersystems 1 ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Empfänger 8 so einge­ stellt, dass er zwischen einem Schlafmodus während der Zeitdauer T1 und einem Betriebsmo­ dus während der Zeitdauer T2 umschaltet. Der mittlere Strom (Iave) des Empfängers muss we­ niger als der Grenzmittelwertstrom (SUBIave) des USB während des Schlafmodus sein. Das heißt es muss gelten:
(Isus).(T1/T1+T2)+(Iop).(T2/T1+T2)<(SUBIave).
Nach einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an dem Empfänger 8 während des Schlafmodus die Zeitdauer T1 des Schlafmodus auf 485 ms und die Zeitdauer T2 des Betriebsmodus auf 15 ms eingestellt. Da der Empfänger einen Betriebsstrom (Iop) von 80 mA in dem Betriebsmodus und einen Schlafstrom (Isus) von 5 µA während des Schlafmodus hat, hat der Empfänger 8 einen mittleren Strom (Iave) von 2,449 mA. Damit ist der mittlere Strom (Iave) des Empfängers 8 kleiner als der Grenzmittelwertstrom (SUBIave) von 2,5 mA für den USB 10.
Während des Schlafmodus des Computersystems schaltet der Empfänger 8 zwischen einem Schlafmodus und einem Betriebsmodus um, wobei der mittlere Strom (Iave) des Emp­ fängers 8 kleiner ist als der Grenzmittelwertstrom (SUBIave) des USB 10 während des Schlaf­ modus, so dass der Empfänger 8 die Infrarotsignale oder die HF-Signale von der drahtlosen Tastatur 2 oder der drahtlosen Maus 3 empfangen und detektieren kann, um zu bewirken, dass der Computer schnell den Schlafmodus verlässt und seinen ursprünglichen Betriebsmodus wieder aufnimmt.
Um sicherzustellen, dass die Wecksignale von dem drahtlosen Eingabegerät, d. h. von der drahtlosen Tastatur 2 oder der drahtlosen Maus 3, von dem Empfänger 8 während des Betriebsmodus in der Zeitdauer T2, d. h. bspw. während 15 ms, empfangen und detektiert wird, müssen die drahtlosen Eingabegeräte ein kontinuierliches Wecksignal mit einer Dauer übertragen, die länger ist als die Umschaltperiode (T1 + T2) des Empfängers 8, bspw. 500 ms. Die drahtlosen Eingabegeräte nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung haben vorzugs­ weise ein kontinuierliches Wecksignal mit einer Dauer, die zweimal so groß ist wie die Um­ schaltperiode (T1 + T2), bspw. 1 Sekunde, um sicherzustellen, dass der Empfänger das Weck­ signal 2mal empfängt und detektiert.
Wenn sich der Computer in dem Schlafmodus befindet und der Benutzer den Compu­ ter wieder benutzen will, kann folglich der Benutzer die drahtlose Tastatur 2 oder die drahtlo­ se Maus 3 betätigen, um ein kontinuierliches Wecksignal zu übertragen, welches von dem Empfänger 8 während seines Betriebsmodus (15 ms) empfangen und detektiert wird, um zu bewirken, dass der Computer den Schlafmodus sofort verlässt und seinen ursprünglichen Be­ triebsmodus wieder aufnimmt.

Claims (8)

1. Verfahren zum Aufwecken eines universellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Ein­ gabegerät, gekennzeichnet durch
Bereitstellen eines Computers mit einem Leistungsaufnahme-Management und wenigstens einem drahtlosen Eingabegerät zum Eingeben von Steuersignalen, wobei das Leistungsaufnahme-Management den Computer zwischen einem Betriebsmodus und einem Schlafmodus umschaltet;
Verbinden eines universellen, seriellen Bus (USB) mit dem Computer, wobei der USB einen Grenzmittelwertstrom (SUBIave) während des Schlafmodus hat;
Verbinden eines Empfängers mit dem USB, um die Steuersignale von dem drahtlosen Eingabegerät zu empfangen, wobei der Empfänger einen Betriebsstrom (Iop) in dem Betriebsmodus und einen Schlafstrom (Isus) in dem Schlafmodus hat, wo­ bei der Empfänger so eingestellt ist, dass er zwischen einem Schlafmodus während ei­ ner Zeitdauer T1 und einem Betriebsmodus während einer Zeitdauer T2 umschaltet, wobei gilt:
(Isus).(T1/T1+T2)+(Iop).(T2/T1+T2)<(SUBIave),
wobei, wenn der Computer sich in dem Schlafmodus befindet und der Benutzer den Computer wieder benutzen will, der Benutzer dazu drahtlose Eingabegeräte betä­ tigen kann, um ein kontinuierliches Wecksignal mit einer Dauer von nicht weniger als (T1 + T2) zu übertragen, um zu bewirken, dass der Computer den Schlafmodus sofort verlässt und seinen ursprünglichen Betriebsmodus wieder aufnimmt, der vor dem Schlafmodus vorhanden war.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzmittelwertstrom (SUBIave) weniger als 2,5 mA beträgt und dass der Empfänger einen Betriebsstrom (Iop) von 80 mA in dem Betriebsmodus und einen Schlafstrom (Isus) von 50 µA in dem Schlafmodus hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer T1 in dem Schlafmodus 485 ms und die Zeitdauer T2 in dem Betriebsmodus 15 ms beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtlose Eingabegerät ein kontinuierliches Wecksignal mit einer Dauer von dem zweifachen der Umschal­ tungsperiode (T1 + T2) abgibt.
5. Einrichtung zum Aufwecken eines universellen, seriellen Bus mit einem drahtlosen Eingabegerät, gekennzeichnet durch
einen Computer mit einer Einrichtung zum Leistungsaufnahme-Management und wenigstens einem drahtlosen Eingabegeräte, welches Steuersignale abgibt, wobei die Einrichtung zum Leistungsaufnahme-Management den Computer zwischen einem Betriebsmodus und einem Schlafmodus umschaltet,
einen universellen, seriellen Bus (USB), der mit dem Computer verbunden ist, wobei der USB einen Grenzmittelwertstrom (SUBIave) während des Schlafmodus hat;
einen Empfänger, der mit dem USB verbunden ist, um die Steuersignale zu empfangen, die von dem drahtlosen Eingabegerät ausgegeben werden, wobei der Emp­ fänger einen Betriebsstrom (Iop) in dem Betriebsmodus und einen Schlafstrom (ISUS) in dem Schlafmodus hat, wobei der Empfänger so eingestellt ist, dass er zwischen einem Schlafmodus während einer Dauer T1 und einem Betriebsmodus während einer Dauer T2 umschaltet, wobei gilt:
(Isus).(T1/T1+T2)+(Iop).(T2/T1+T2)<(SUBIave),
wobei, wenn der Computer sich in dem Schlafmodus befindet und der Benutzer den Computer wieder benutzen will, der Benutzer das drahtlose Eingabegerät betätigen kann, um ein kontinuierliches Wecksignal mit einer Dauer von nicht weniger als (T1 + T2) abzugeben, um zu bewirken, dass der Computer den Schlafmodus sofort verlässt und den ursprünglichen Betriebsmodus wieder aufnimmt, der vor dem Schlafmodus vorhanden war.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzmittelwertstrom (SUBIave) weniger als 2,5 mA beträgt und dass der Empfänger einen Betriebsstrom (Iop) von 80 mA in dem Betriebsmodus und einen Schlafstrom (Isus) von 50 µA in dem Schlafmodus hat.
7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer T1 in dem Schlafmodus 485 ms und die Zeitdauer T2 in dem Betriebsmodus 15 ms beträgt.
8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das drahtlose Eingabege­ rät ein kontinuierliches Wecksignal mit einer Dauer von dem zweifachen der Umschaltungs­ periode (T1 + T2) abgibt.
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