DE69129436T2

DE69129436T2 - Funktionserweiterungseinheit, geeignet einen Rechner mit Leistung zu versorgen

Info

Publication number: DE69129436T2
Application number: DE69129436T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Horiuchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-16
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2011-10-17
Also published as: EP0481461B1; EP0481461A2; US5430883A; EP0481461A3; JPH04155417A; KR940006801B1; DE69129436D1; US5301334A; KR920008573A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine vorzugsweise in einem tragbaren Computer verwendete Funktionserweiterungseinheit und insbesondere auf eine Funktionserweiterungseinheit mit einer Funktion zum Liefern von Energie an einen Computer.
Auf dem Gebiet der Personalcomputer hat sich ein Laptop- oder Notebook-artiger tragbarer Personalcomputer mit geringem Gewicht und geringer Größe durchgesetzt und wird häufig als Kleinrechner verwendet. Der Laptop-Personalcomputer kann, um eine gute Tragbarkeit des Computers zu wahren, nicht viele Funktionen als Standardfunktionen unterstützen. Eine hochwertige Funktion wird im allgemeinen als eine wahlfreie Funktion präsentiert. Im einzelnen wird eine hochwertige Funktion als eine Funktionserweiterungskarte (auf die im folgenden nur als Erweiterungskarte oder Leiterplatte verwiesen werden soll) präsentiert, und die Erweiterungskarte wird in den freien Schlitz einer Funktionserweiterungseinheit (auf die im folgenden nur als Erweiterungseinheit verwiesen werden soll) eingesetzt, um mit dem Personalcomputer verbunden zu werden, wodurch die hochwertige Funktion erhalten wird.
Das Dokument EP-A-0 364 119 offenbart ein tragbares Computersystem mit einem ersten Gehäuse, das die Hauptsystemeinheit enthält, und mit einer Erweiterungseinheit in einem zweiten Gehäuse. Die Hauptsystemeinheit kann in die Erweiterungseinheit eingesetzt werden, die eine zusätzliche Funktionalität bzw. Zusatzfunktion für das Hauptsystem liefert.
Eine Erweiterungseinheit, die Energie an einen Personalcomputer liefern kann, ist in z.B. der US-Patentanmeldung 578 533 und der europäischen Patentanmeldung 90 117 214.8 offenbart. Im allgemeinen werden durch eine Batterie angetriebene Personalcomputer verwendet, und eine Energieversorgung von der Erweiterungseinheit zum Personalcomputer wird mit Gleichstrom durchgeführt.
Das Dokument GB-A-2223 116 offenbart ein Transaktionsaufzeichnungsgerät mit einer Anzeige, einer Tastatur, einem Drucker und einer Hauptrechnereinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse. Eine Speichereinrichtung und eine Energieversorgungseinrichtung in Form von Batterien sind in einem Modul vorgesehen, der in das Gehäuse auswechselbar einge setzt werden kann, um dem Gerät Speicherplatz und Energie zur verfügung zu stellen. Um zu verhindern, daß die Batterien des Moduls vollständig entladen werden, was somit einen Verlust an gespeicherter Speicherinformation zur Folge hat, schaltet eine Steuerschaltung die Energie vom Gehäuse ab&sub1; falls die Spannung der Batterien unter einen vorbestimmten Wert fällt. Im Fall eines festgestellten Kurzschlusses wird die Energie von allem, bis auf einen Pufferbzw. Tröpfelstrom (engl. trickle current) isoliert, um die Daten im Speicher zu halten und sowohl die Batterien vor Überhitzen als auch das Aufzeichnungsgerät vor Schaden zu schützen.
Wenn jedoch eine Erweiterungsleiterplatte selbst einen hohen Energieverbrauch hat oder wenn eine Vielzahl von Erweiterungsleiterplatten in einer Erweiterungseinheit angeordnet sind, kann der Gesamtenergieverbrauch eine Energie übersteigen&sub1; die durch eine Erweiterungseinheit geliefert werden kann. Dies kann einen fehlerhaften Betrieb oder einen Ausfall des Personalcomputers hervorrufen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Umstände gemacht und hat als ihre Aufgabe, eine Erweiterungseinheit zu schaffen, die imstande ist, Energie an einen Computer zu liefern und eine Funktionserweiterbarkeit zu verbessern, so daß die Energieversorgung zum Computer in Abhängigkeit vorn Energieverbrauch der Erweiterungseinheit gestoppt wird, um vorzugsweise Energie in der Erweiterungs einheit zu verbrauchen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Erweiterungseinheit zu schaffen, die imstande ist, Energie an einen Computer zu liefern und die Betriebszuverlässigkeit der Erweiterungseinheit durch einen AN/AUS- Betrieb der Energieversorgung zum Computer gemäß dem Energieverbrauch einer in der Erweiterungseinheit zu montierenden Erweiterungskarte zu erhöhen.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, wird gemäß der vorhe genden Erfindung ein elektronisches Gerät, wie z.B. eine Erweiterungseinheit (1), die mit einem externen Gerät, wie z.B. einem Computerhauptkörper, abnehmbar verbunden ist, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen. Außerdem liefert die Erfindung ein Verfahren zum Sicherstellen eines ordnungsgemäßen Betriebs interner Schaltungskomponenten nach Anspruch 10.
Mit der obigen Anordnung wird eine Energiezufuhr zum Computerhauptkörper gestoppt, wenn der Energieverbrauch der Erweiterungseinheit hoch ist. Daher kann die Energieversorgungseinrichtung mit einem bestimmten Spielraum Energie an Schaltungen der Erweiterungseinheit liefern, und ein normaler Betrieb der Erweiterungseinheit kann sichergestellt werden.
Diese Erfindung kann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Erweiterungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung ist, die einen Zustand zeigt, in dem eine Erweiterungseinheit und ein Personalcomputer gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung ist, die einen Personalcomputer gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung ist, die ein Verbindungsverfahren einer Erweiterungseinheit und eines Personalcomputers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung ist, die einen Zustand zeigt, in dem die Erweiterungseinheit und der Personalcomputer gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind;
Fig. 6A ein Blockdiagramm ist, das eine Schaltungsanordnung des Personalcomputers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 6B ein Blockdiagramm ist, das eine Schaltungsanordnung der Erweiterungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 7 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Anordnung einer Energieversorgungsschaltung und einer Schaltsteuereinheit zeigt, die in Fig. 6B dargestellt ist; und
Fig. 8 bis 10 Schaltungsdiagramme sind, die andere Schaltsteuereinheiten darstellen.

Erste Ausführungsform

In Fig. 1 und 2 bezeichnet Bezugsziffer 1 eine Erweiterungseinheit, und Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Personalcomputer. Bezugsziffern 11 bis 15 bezeichnen in der Erweiterungseinheit 1 angeordnete Elemente oder Komponenten. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine Stromdetektionsschaltung, und die Stromdetektionsschaltung 11 detektiert den Energieverbrauch von Erweiterungskarten oder -platinen 13, d.h. den Wert eines durch Schaltungen der Erweiterungskarten 13 fließenden Stroms Die Bezugsziffer 12 bezeichnet einen Schaltkreis, der gemäß dem durch die Stromdetektionsschaltung 11 erhaltenen Detektionsergebnis ein/ausschaltet. Die drei Erweiterungskarten 13 sind mit dem Personalcomputer 2 verbunden. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet eine Anzeigeschaltung zum Informieren eines Benutzers über den AN- oder AUS-Zustand des Schaltkreises 12. Eine LED, ein Summer oder dergleichen wird als die Anzeigeschaltung verwendet. Diese Information kann durch Anzeigen einer Nachricht auf einer mit dem Personalcomputer 2 verbundenen Anzeige geliefert werden. Die Bezugsziffer 15 bezeichnet eine in der Erweiterungseinheit 1 angeordnete Energieversorgungsschaltung, und die Energieversorgungsschaltung 15 liefert eine Ladeenergie und eine Betriebsenergie nicht nur an die in die Erweiterungseinheit 1 eingesetzten Erweiterungskarten 13 und Schaltungsteile, sondern auch an den Personalcomputer 2.
Fig. 2 zeigt einen Zustand, in dem der Personalcomputer 2 mit der Erweiterungseinheit 1 verbunden ist. Die Erweiterungskarten 13 werden aus der Richtung von Pfeil A in Fig. 2 in die Erweiterungseinheit 1 eingesetzt.
Der Betrieb der Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.
Die Energieversorgungsschaltung 15 liefert Energie an den Personalcomputer 2 und die mit der Erweiterungseinheit 1 verbundenen Erweiterungskarten 13. Die Stromdetektionsschaltung 11 ist zwischen der Energieversorgungsschaltung 15 und den Erweiterungskarten 13 angeordnet. Die Stromdetektionsschaltung 11 detektiert einen Überstromzustand des Energieverbrauchs. Der Schalter 12 ist zwischen der Energieversorgungsschaltung 15 und dem Einspeisungsteil für eine externe Energieversorgung des Personalcomputers 2 angeordnet. Der Schalter 12 wird ausgeschaltet, wenn die stromdetektionsschaltung 11 einen vorbestimmten oder höheren Wert detektiert, und der Schalter 12 wird eingeschaltet, wenn die Stromdetektionsschaltung 11 den vorbestimmten oder einen niedrigeren Wert detektiert.
Der AN- oder AUS-Zustand des Schalters 12 wird über die Anzeigeeinrichtung 14 einem Benutzer mitgeteilt. Der Benutzer trifft gemäß dieser Information eine Gegenmaßnahme, so daß ein Wechselstrom-Adapter mit einem durch eine Batterie angetriebenen Personalcomputer verbunden wird, bevor die Batterie leer ist.
Mit der obigen Beschreibung wird die vorliegende Erfin dung unter Verwendung eines Falls beschrieben, in dem Energie von einer Erweiterungseinheit an einen Personalcomputer geliefert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Beschreibung beschränkt, und die vorliegende Erfindung kann auf jede Maschine angewandt werden, in der von einer Energieversorgung Energie an zwei oder mehr Vorrichtungen geliefert wird.
Wenn eine Erweiterungskarte selbst einen hohen Energieverbrauch aufweist oder wenn eine Vielzahl von Erweiterungskarten verwendet wird, kann gemäß dieser Ausführungsform ein Benutzer eine Erweiterungseinheit ohne Rücksicht auf die Größe des Energieverbrauchs verwenden. Selbst wenn die Energieversorgung zu einem Personalcomputer unterbrochen wird, kann ein Benutzer durch eine Funktion, die ihn über diese Unterbrechung informiert, eine gewisse Gegenmaßnahme treffen. Weil im allgemeinen ein mit einer Erweiterungseinheit verbundener Laptop-Personalcomputer durch eine Batterie angetrieben wird, verursacht z.B. eine vorübergehende Unterbrechung der Energieversorgung kein Problem. Daher wird die folgende Gegenmaßnahme getroffen. Das heißt, ein Wechselstrom-Adapter (externe Energieversorgung) wird mit dem Personalcomputer verbunden, während der Personalcomputer durch die Batterie angetrieben wird.

Zweite Ausführungsform

Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Verweis auf Fig. 3 bis 7 ausführlich beschrieben.
Fig. 4 zeigt eine Erweiterungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen Personalcomputer 21, der als ein kompaktes elektronisches Gerät dient, in dem die Erweiterungseinheit montiert ist. Ein Computer 21 wird Notebook-Personalcomputer genannt. Der Computer 21 enthält eine mit einem hinteren Teil eines Hauptkörpers 28 abnehmbar verbundene Batteneeinheit 22 und eine Flachschirmanzeigevorrichtung 23. Die Anzeigevorrichtung 23 kann um einen Schwenkhalterungsteil 25 so geschwenkt werden, daß sie aufrecht steht.
Der Computer 21 enthält eine am vorderen Teil des Hauptkörpers 28 angeordnete Tastatur 27. Auf der Rückseite des Hauptkörpers 28 ist ein Verbinder 26 angeordnet. Der Verbinder 26 hat eine große Anzahl paralleler Anschlüsse.
Eine Steckbuchse 29 für die Energieversorgung, die gewöhnlich für einen Speiseleitungsstecker 35 einer (später zu beschreibenden) Erweiterungseinheit 31 und einen Speiseleitungsstecker eines Wechselstrom-Adapters (externe Gleichstrom-Energieversorgung> 43 verwendet wird, ist auf einer Seitenfläche des Computers 21 angeordnet. Diese Speiseleitungsstecker werden in die Steckbuchse 29 für die Energieversorgung eingesetzt und damit verbunden.
Im folgenden wird die Erweiterungseinheit 31 beschrieben.
Die Erweiterungseinheit 31 umfaßt ein Gehäuse 32. Ein Energieversorgungskabel 34, dessen Distalende einen Speiseleitungsstecker 35 aufweist, der in die Steckbuchse 29 für eine Energieversorgung des Computers 21 eingesetzt und damit verbunden wird, wird aus einer Seitenfläche des Gehäuses 32 gezogen. Der vordere Teil des Gehäuses 32 ist wie ein Tragtischteil 33 geformt, auf dem der hintere Teil des Computers 21 montiert wird. Eine Tragplatte 36, die aus dem Gehäuse entlang der Richtung von Pfeil D in Fig. 4 vom vorderen Teil des Gehäuses nach vorn gleiten kann, ist auf dem Boden des Gehäuses 32 angeordnet.
Eine Verbindereinheit 38 ist auf dem Gehäuse 32 an einer Stelle angeordnet, die dem Verbinder 26 des auf dem Tragtischteil 33 montierten Computers 21 gegenüberliegt Die Verbindereinheit 38 umfaßt einen Griff 39 und ein Gleitstück 40, das so bewegt wird, daß es mit dem Griff 39 auf dessen Schwenkbewegung hin verriegelt wird. Das Gleitstück 40 trägt einen Einsatzverbinder 41 mit einem Führungsstift und mehreren Anschlüssen. Der Verbinder 41 ist so geschaffen, daß er eingesetzt und mit dem Verbinder 26 des Computers 21 verbunden wird. Der Verbinder 41 ist bezüglich des Gleitstücks 40 durch eine Feder schwebend bzw. frei beweglich angeordnet.
Im folgenden wird ein Verfahren zum Verbinden des Computers 21 mit der Erweiterungseinheit 31 beschrieben.
Zuerst wird die Tragplatte 36 aus dem Gehäuse 32 nach vorn gezogen. Der hintere Teil des Computers 21 wird auf dem Tragtischteil 33 des Gehäuses 32 montiert, und der vordere Teil des Computers 21 wird auf der Tragplatte 36 montiert.
Wenn der Griff 39 geschwenkt und nach vorn bewegt wird, wird in diesem Zustand das Gleitstück 40 entsprechend nach vorn herausgeschoben, und der Verbinder 41 wird zusammen mit dem Gleitstück 40 herausgeschoben. Unmittelbar bevor der Verbinder 41 mit dem Verbinder 26 in Kontakt gebracht wird, werden die Distalenden der Führungsstifte in Durchgangslöcher des Verbinders 26 eingeführt, und der Verbinder 41 wird bezüglich des Verbinders 26 genau positioniert.
Wenn das Gleitstück 40 weiter nach vorn bewegt wird, wird der Verbinder 41 in den Verbinder 26 eingepaßt bzw. gesteckt. Folglich kann zwischen dem Computer 21 und der Erweiterungseinheit 31 ein Signal gesendet/empfangen werden.
Schaltungsanordnungen der Erweiterungseinheit 31 und des Personalcomputers 21 werden im folgenden mit Verweis auf Fig. 6A bis 7 beschrieben.
Im Computerhauptkörper 21 werden die jeweiligen Komponenten durch einen Systembus 170 (einen Steuerbus 170a, einen Datenbus 170b und einen Adreßbus 170c) direkt oder indirekt miteinander verbunden. Der Systembus 170 ist mit dem Verbinder 26 verbunden.
Die CPU 111 steuert den Gesamtbetrieb dieses Systems. Ein BIOS-(Basis-Eingabe/Ausgabesystem)-ROM (Nurlesespeicher) 112 speichert Programme und dergleichen zum Steuern von I/O-Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen. Wenn die Erweite rungseinheit 31 mit diesem Computerhauptkörper 21 verbunden ist, wird anstelle der I/O-Schnittstelle des Computerhauptkörpers 21 die I/O-Schnittstelle der Erweiterungseinheit 31 verwendet. Ein System-RAM (Direktzugriffsspeicher) 113 speichert Programme und Daten, die verarbeitet werden sollen. Ein Sicherungs-RAM 114 speichert Daten und dergleichen, wenn eine Wiederaufnahmeverarbeitung durchgeführt wird. Während die Energieversorgung des Systems ausgeschaltet ist, wird Energie an den Sicherungs-RAM 114 geliefert, um gespeicherte Daten zu sichern. Ein Bustreiber (BUS-DRV) 115 ist zwischen einem CPU-Bus 172 (einem Steuerbus 172a, einem Datenbus 172b und einem Adreßbus 172c) und dem Systembus 170 angeordnet, um eine/einen Sendung/Empfang von Daten dazwischen auszuführen. Eine Speichersteuereinheit (M-CNT) 116 führt unter der Steuerung der CPU 111 eine Zugriffssteuerung bezüglich des ROM 112 und der RAMs 113 und 114 durch.
Die Energieversorgung (PS) 120 legt durch Verwenden einer Gleichspannung (+15V) von einem Wechselstrom-Adapter 43 (Fig. 6B) oder der mit einem Energieversorgungsverbinder 29 verbundenen Erweiterungseinheit 31 eine Gleichstrom-Betriebsspannung (+12V, -12V, -9V, +5V und -5V) an die jeweiligen Komponenten an. Außerdem wird eine Spannung (+5V) von der Energieversorgung 120 durch die Verbinder 26, 41 als ein Betriebsprüfsignal an die Erweiterungseinheit 31 angelegt.
Das heißt, falls die Erweiterungseinheit 31 nicht mit dem Computerhauptkörper 21 verbunden ist, ist der Energieversorgungsverbinder 29 mit dem Wechseistrom-Adapter 43 verbunden, und eine Gleichstrom-Ausgangsspannung (+15V) vom Wechselstrom-Adapter 43 wird an die Energieversorgung 120 angelegt. Falls die Erweiterungseinheit 31 angeschlossen ist, ist der Energieversorgungsverbinder 29 mit einem Energieversorgungsverbinder 35 der Erweiterungseinheit 31 verbunden, und Gleichstrom-Energie (+15V) wird von der Energieversorgung 152 an die Energieversorgung 120 geliefert. Ein Schalter 121 wird verwendet, um die Energieversorgung 120 ein- und auszuschalten.
Eine sekundäre Batterie (BAT) 122 kann abgenommen werden und dient dazu, Energie an die Energieversorgung 120 zu liefern. Wenn von einer externen Schaltung keine Energie geliefert wird, kann daher die Energieversorgung 120 während einer bestimmten Zeitspanne Betriebsenergie an die internen Komponenten liefern. Wenn von einer externen Schaltung Energie geliefert wird, lädt außerdem die Energieversorgung 120 die sekundäre Batterie 122.
Eine Druckerschnittstelle 131 ist zwischen dem Systembus 170 und einem Druckerverbinder 180a angeordnet, um Daten an eine/von einer Vorrichtung, wie z.B. einem mit dem Druckerverbinder 180a verbundenen Drucker, zu senden/zu empfangen. Zwischen dem Systembus 170 und einem RS-232C- Verbinder 180b ist eine erste RS-232C-Schnittstelle 132 angeordnet, um Daten und dergleichen an eine/von einer Vorrichtung zu senden/zu empfangen, die mit dem RS-232C-Verbinder 180b verbunden ist. Zwischen dem Systembus 170 und dem RS-232C-Verbinder 180c ist eine zweite RS-232C-Schnittstelle 133 angeordnet, um Daten und dergleichen an eine/von einer Vorrichtung zu senden/zu empfangen, die mit dem RS- 232C-Verbinder 180c verbunden ist.
Der Computerhauptkörper 21 enthält außerdem einen programmierbaren Intervall-Zeitgeber (PIT) 133, der durch ein Programm eingestellt werden kann, eine Tastatursteuereinheit (KBC) 134, eine Abtast- bzw. Scan-Steuereinheit (SC) 135, eine Tastatur (KBC) 136, eine Festplattensteuereinheit (HDC) 137, ein Festplattenlaufwerk (HDD) 138, eine Diskettensteuereinheit (FDC) 139, ein Diskettenlaufwerk (FDD) 140, eine Anzeigesteuereinheit (DISP-CNT) 141, einen Bild- RAM (VRAM) 142, der während einer Energie-AUS-Periode Daten sichern kann, und eine Anzeigeeinheit (DISP) 143, die durch eine Plasmaanzeige oder dergleichen gebildet wird.
In der in Fig. 6B dargestellten Erweiterungseinheit 31 sind die jeweiligen Komponenten durch einen Systembus 290 (einen Steuerbus 290a, einen Datenbus 290b und einen Adreßbus 290c) direkt oder indirekt miteinander verbunden. Man beachte, daß der Systembus 290 mit dem Systembus 170 des Computerhauptkörpers 21 verbunden ist.
Der Systembus 290 ist mit einem Erweiterungsbusverbinder 295 verbunden, und eine Erweiterungskarte 204 wird nach Bedarf selektiv mit dem Erweiterungsbusverbinder 295 verbunden. Die jeweiligen Komponenten der Erweiterungseinheit 31 werden unten beschrieben.
Bei Empfang eines Betriebsprüfsignals (+5V) von der Energieversorgung 120 des Computerhauptkörpers 21 gibt ein Spannungsdetektor (DET) 251 ein Energieversorgung-Freigabesignal an die Energieversorgung (PS) 252 aus.
Die Energieversorgung 252 weist, wie in Fig. 7 dargestellt ist, einen AC/DC- bzw. Wechselstrom/Gleichstrom Wandler 252a, eine Energieversorgungssteuereinheit 252b und eine Konstantspannungsschaltung 252c auf.
Der Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 252a richtet eine Netz-Wechselspannung vom Energieversorgungsadapter gleich/glättet sie und erzeugt eine Gleichspannung (+15V, +12V, -12V, +5V und -5V).
Die Konstantspannungsschaltung 252c liefert Gleichstrom-Betriebsspannungen (+12V, -12V, +5V und -5V) vom Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler 252a an die jeweiligen Komponenten der Erweiterungseinheit 31 und liefert eine Gleichspannung (+15V) an die Energieversorgung 120 des Computerhauptkörpers 21.
Die Energieversorgungssteuereinheit 252b steuert eine Zufuhr von Gleichspannungen von der Konstantspannungsschaltung 252c. Im einzelnen werden keine Gleichstrom-Betriebsspannungen (+12V, -12V, +5V und -5V) an die jeweiligen Komponenten der Erweiterungseinheit 31 geliefert, bis ein Energieversorgung-Freigabesignal vom Spannungsdetektor (DET) 251 empfangen wird.
Ein in Fig. 6B dargestellter Schalter 253 wird verwendet, um die Energieversorgung 252 der Erweiterungseinheit 31 ein- und auszuschalten.
Ein ID-Register (ID-REG) 254 ist mit dem Systembus 290 der Erweiterungseinheit 31 verbunden, um der Erweiterungseinheit 31 eigene Einheits-ID-Daten zu speichern. Eine dem I/O-Port jeder I/O-Schnittstelle der Erweiterungseinheit 31 zugeordnete Portadresse kann durch Bezugnehmen auf diese Einheits-ID-Daten erkannt werden.
Ein Adreßdecodierer (DEC) 255 führt eine Adreßdetektion bzw. -bestimmung bezüglich des ID-Registers 254 durch.
Eine Druckerschnittstelle 261 ist zwischen dem Systembus 290 und einem Druckerverbinder 285a angeordnet, um Daten und dergleichen an eine/von einer Vorrichtung, wie z.B. einem mit dem Druckerverbinder 285a verbundenen Drucker, zu senden/zu empfangen.
Zwischen dem Systembus 290 und einem RS-232C-Verbinder 285b ist eine erste RS-232C-Schnittstelle 262 angeordnet, um Daten und dergleichen an eine/von einer Vorrichtung zu senden/zu empfangen, die mit dem RS-232C-Verbinder 285b verbunden ist. Außerdem ist zwischen dem Systembus 290 und einem RS-232C-Verbinder 285c eine zweite RS-232C-Schnittstelle 263 angeordnet, um Daten und dergleichen an eine/von einer Vorrichtung zu senden/zu empfangen, die mit dem RS-232C-Verbinder 285c verbunden ist.
Als ein charakteristisches Merkmal dieser Ausführungsform wird im folgenden eine Anordnung zum Stoppen einer Energieversorgung von der Erweiterungseinheit 31 zum Computerhauptkörper 21 beschrieben. Wie in Fig. 6B dargestellt ist, werden Spannungen (+5V, +12V, -5V und -12V) von der Energieversorgung 252 als Betriebsspannungen an die Erweiterungskarte 204 geliefert. Die Stromwerte der Spannungen werden durch eine Schaltsteuerschaltung 300 gemessen. Die Schaltsteuerschaltung 300 liefert ein Steuersignal an einen Schalter SW, um den Schalter SW zu öffnen, wenn der Energieverbrauch der Erweiterungseinheit 31 einen vorbestimmten Wert übersteigt, und stoppt die Energieversorgung von der Erweiterungseinheit 31 zum Computerhauptkörper 21. Das von dem Schaltsteuerkreis 300 ausgegebene Steuersignal wird auch an einen Lautsprechertreiber 321 geliefert. Durch den Lautsprechertreiber 321 wird als Antwort auf das Steuersignal ein Lautsprecher 313 angesteuert, um einen Alarm zu erzeugen.
Mit Verweis auf Fig. 7 wird eine Anordnung der Schaltsteuereinheit 300 ausführlich beschrieben. Die Stromwerte von Spannungen (+5V, +12V, -5V und -12V), die von der Konstantspannungsschaltung 252c abgegeben werden, werden durch Amperemeter 301 bis 304 gemessen. Die gemessenen Stromwerte werden an die positiven Eingangsanschlüsse entsprechender Komparatoren 305 bis 309 geliefert. Signale mit vorbestimmten Referenzstromwerten Ir1 bis Ir4 werden in dieser Reihenf olge an die negativen Eingangsanschlüsse der Komparatoren 305 bis 309 geliefert. Wenn die gemessenen Stromwerte die vorbestimmten Referenzwerte Ir1 bis Ir4 jeweils übersteigen, steigen die Ausgaben von den entsprechenden Komparatoren 305 bis 309 auf einen hohen Pegel bzw. H-Pegel. Die Referenzstromwerte Ir1 bis Ir4 werden gemäß der Kapazität der Energieversorgung 252 unabhängig und in geeigneter Weise bestimmt.
Die Meßwerte der Amperemeter 301 bis 304 werden an eine arithmetische Schaltung 310 geliefert. Die arithmetische Schaltung 310 berechnet einen Energieverbrauch jeder Spannung aus den Meßwerten der Amperemeter 301 bis 304 und den den Meßwerten entsprechenden Stromwerten und vergleicht eine Summe des erhaltenen Energieverbrauchs der Spannungen mit einem vorbestimmten Einsteliwert. Die arithmetische Schaltung 310 gibt ein H-Pegel-Signal aus, wenn die Summe des Energieverbrauchs größer als der Einstellwert ist.
Ausgaben von den Komparatoren 305 bis 309 und der arithmetischen Schaltung 310 werden an eine ODER-Schaltung 311 geliefert. Eine Ausgabe von ODER-Schaltung 311 wird an einen Steueranschluß des Schalters SW geliefert, und der Schalter SW wird geöffnet, wenn die Ausgabe von der ODER- Schaltung 311 auf einen H-Pegel steigt. Aus diesem Grund wird eine von der Energieversorgung 252 an die Energieversorgung 120 gelieferte Leistung bzw. Energie mit +15V zwangsweise unterbrochen. Die Energieversorgung 120 kann jedoch durch eine von der sekundären Batterie 122 geliefer te Energie betrieben werden. Wenn ein Benutzer den Wechselstrom-Adapter 43 als Antwort auf einen von einem Lautsprecher 313 erzeugten Alarm mit dem Energieversorgungsverbinder 29 verbindet, kann der Computerhauptkörper 21 durch eine externe Energieversorgung betrieben werden.
Der Betrieb dieses Systems, nachdem eine Erweiterungseinheit 31 mit dem Computerhauptkörper 21 verbunden ist, wird nachstehend beschrieben.
Nachdem die Verbindung zwischen dem Verbinder 26 und dem Verbinder 45 und die Verbindung zwischen dem Speiseleitungsstecker 35 und dem Verbinder 29 hergestellt sind, liefert, wenn der Schalter 253 der Erweiterungseinheit 31 eingeschaltet ist, während der Schalter 121 in einen AUS- Zustand eingestellt ist, die Energieversorgung 252 durch den Schalter SW, ein Kabel 34, den Speiseleitungsstecker 35 und den Verbinder 29 eine Spannung (+15V) an den Computerhauptkörper 21. In diesem Fall werden an die jeweiligen Komponenten keine Betriebsspannungen (+12V, -12V, +5V und -5V) geliefert.
Wenn der Schalter 121 eingeschaltet ist bzw. wird, liefert die Energieversorgung 120 des Computerhauptkörpers 21 auf der Basis der Spannung (+15V) von der Energieversorgung 120 Betriebsspannungen (+12V, -12V, -9V, +5V und -5V) an die jeweiligen Komponenten des Computerhauptkörpers 21. Eine Spannung (+5V) von der Energieversorgung 120 wird durch die Verbinder 26 und 45 an die Erweiterungseinheit 31 geliefert.
Wenn im Spannungsdetektor 251 der Erweiterungseinheit 31 eine Spannung (+5V) detektiert wird, wird an die Energieversorgung 252 ein Betriebsbestatigungssignal geliefert. In der Energieversorgungssteuereinheit 252b der Energieversorgung 252 wird durch dieses Betriebsbestätigungssignal bestimmt, daß der Computerhauptkörper 21 in einem Betriebs- Freigabezustand eingestellt ist. An die jeweiligen Komponenten der Erweiterungseinheit 31 und die Erweiterungskarte 204 wird eine Betriebsspannung geliefert.
Gemäß dem obigen Betrieb ist eine Energieversorgungssteuerung bei einem Systemstartbetrieb abgeschlossen, und die Operationen der jeweiligen Komponenten werden gestartet.
In einem Betriebszustand des Systems sei z.B. ein Verbrauch an Energie mit einer Spannung von +5V infolge eines hohen Energieverbrauchs einer der Erweiterungskarten 204 deutlich erhöht. In diesem Fall geht eine Ausgabe vorn Komparator 301 zu einem H-Pegel und eine Ausgabe vom ODER- Gatter 311 zu einem H-Pegel, wodurch der Schalter SW geöffnet wird. Aus diesem Grund wird die an den Cornputerhauptkörper 21 gelieferte Energie mit +15V unterbrochen Daher kann die Konstantspannungsschaltung 252c Energie mit +15V mit einem relativ großen Spielraum liefern. Weil der Lautsprecher 313 einen Alarm erzeugt, kann ein Benutzer außerdem eine Gegenmaßnahme treffen; z.B. wird ein Wechselstrom- Adapter 43 mit dem Energieversorgungsanschluß 29 verbunden.
Im Betriebszustand des Systems sei beispielsweise der gesamte Energieverbrauch erhöht. In diesem Fall geht eine Ausgabe von der arithmetischen Schaltung 310 zu einem H Pegel und eine Ausgabe vom ODER-Gatter 311 zu einem H- Pegel, wodurch der Schalter SW geöffnet wird. Aus diesem Grund wird eine Zufuhr von Energie mit +15V zum Computerhauptkörper 21 unterbrochen, und der Lautsprecher 313 erzeugt einen Alarm.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Energiezufuhr zum Computerhauptkörper 21 gestoppt, wenn eine Verbrauchsmenge an Energie mit einem bestimmten Spannungswert erhöht ist oder wenn der gesamte Energieverbrauch erhöht ist. Daher kann die Energiezufuhr zu den Komponenten und der Erweiterungskarte 204 in der Erweiterungseinheit 31 mit einem relativ großen Spielraum stabil durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel werden in der obigen Ausführungsform die Ströme der Abgaben (+5V, +12V, -5V und -12V) von der Konstantspannungsschaltung 252c gemessen. Jedoch haben nur die Abgaben mit positiven Spannungen im allgemeinen große Stromwerte. Daher kann z.B. die Steuerschaltung 300 so aufgebaut sein, daß bis auf die Amperemeter 301 und 303 und die Komparatoren 305 und 307 die Amperemeter 302 und 304, die Komparatoren 306 und 308 und die arithmetische Schaltung 310 weggelassen werden können, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, wird der Stromwert der Energie mit +15V&sub1; die an den Computerhauptkörper 21 geliefert wird, durch ein Ampererneter 321 gemessen, und der resultierende Wert kann an den Komparator 322 und die arith-metische Schaltung 310 geliefert werden. Wenn eine Ausgabeenergie von der Energieversorgung 252 die Kapazität der Energieversorgung 252 übersteigt, kann in diesem Fall die Energiezufuhr zum Computerhauptkörper 21 gestoppt werden.
Wie in Fig. 10 dargestellt ist, kann der Schalter SW AN/AUS-gesteuert werden, um nur den Energieverbrauch der Erweiterungskarte 204 zu prüfen, der der ausschlaggebenste Grund einer Änderung im Energieverbrauch der Erweiterungseinheit 31 ist.
Anstelle eines Amperemeters kann beispielsweise ein Wattmeter angeordnet sein, und Leistung bzw. Energie jeder Spannung kann gemessen werden. Der Schalter SW kann AN/AUSgesteuert werden, um die Energien mit einem Referenzwert zu vergleichen.
Der Schalter SW kann durch z.B. einen Relaisschalter, einen Transistorschalter, einen MOSFET oder dergleichen gebildet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird in einer Erweiterungseinheit zum Liefern von Energie an einen Computerhauptkörper die Energiezufuhr zum Computerhauptkörper gestoppt, wenn der Energieverbrauch der Erweiterungseinheit (einschließlich einer Erweiterungskarte) erhöht ist. Daher können Energien stabil an die Erweiterungskarte und Komponenten in der Erweiterungseinheit geliefert werden.

Claims

1. Elektronisches Gerät (31), mit dem ein externes Gerät (21) durch einen Energieversorgungsverbinder (35) abnehmbar verbunden ist, wobei das elektronische Gerät (31) interne Schaltungskomponenten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:

eine mit dem Energieversorgungsverbinder (35) und den internen Schaltungskomponenten gekoppelte Energieversorgungseinrichtung (252) zum Liefern von Energie an das externe Gerät (21) durch den Energieversorgungsverbinder (35) und Liefern von interner Energie an die internen Schaltungskomponenten; und

eine mit der Energieversorgungseinrichtung (252) gekoppelte Schalteinrichtung (300) zum Feststellen, ob ein Betrag der von der Energieversorgungseinrichtung (252) gelieferten internen Energie einen vorbestimmten Wert überschreitet, und Verhindern, daß die Energie an das externe Gerät (21) geliefert wird, wenn der Betrag der internen Energie den vorbestimmten Wert überschreitet, wodurch ermöglicht wird, daß die Energieversorgungseinrichtung (252) die interne Energie für einen normalen Betrieb der internen Schaltungskomponenten liefert.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet, indem es ferner aufweist: eine mit der Schalteinrichtung (300) gekoppelte Einrichtung (313) zum Informieren eines Benutzers des externen Geräts (21), daß die Energie nicht an das externe Gerät (21) geliefert wird, während die Schalteinrichtung (300) verhindert, daß die Energie an das externe Gerät (21) geliefert wird.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (300) umfaßt:

eine mit der Energieversorgungseinrichtung (252) gekoppelte Stromwertmeßeinrichtung (301-304) zum Messen eines Stromwertes der an das externe Gerät gelieferten Energie; eine Vergleichseinrichtung (305-308, 311) zum Empfangen eines Meßwertes von der Stromwertmeßeinrichtung (301-304), Vergleichen des Meßwertes mit einem vorbestimmten Referenzwert und Ausgeben eines Signals, das anzeigt, ob der Meßwert größer als der vorbestimmte Referenzwert ist; und einen Schalter (SW), der zwischen der Energieversorgungseinrichtung (252) und dem Energieversorgungsverbinder (35) in Reihe angeordnet ist, das Signal von der Vergleichseinrichtung (305-308, 311) empfängt und öffnet, wenn das Signal anzeigt, daß der Meßwert größer als der vorbestimmte Referenzwert ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (SW) entweder einen Relaisschalter, einen Transistorschalter oder einen MOSFET-Schalter aufweist.

5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß: die Energieversorgungseinrichtung (252) eine Anzahl von Strömen mit verschiedenen Spannungswerten abgibt, die Stromwertmeßeinrichtung (301-304) Werte der Anzahl von Strömen unabhängig mißt, und die Vergleichseinrichtung (305-308, 311) durch unabhängiges Messen der Anzahl von Strömen erhaltene Meßwerte mit einem vorbestimmten Referenzwert für jeden Strom vergleicht und anweist, daß der Schalter (SW) geöffnet wird, wenn ein Wert von zumindest einem Strom größer als der vorbestimmte Referenzwert ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwertmeßeinrichtung (301-304) eine Anzahl von Amperemetern aufweist.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwertmeßeinrichtung (301-304) eine Anzahl von Wattmetern aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Gerät (31) eine Erweiterungseinheit zum Erweitern einer Funktion eines tragbaren Computers aufweist.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Gerät (21) einen tragbaren Computer umfaßt.

10. Verfahren zum Sicherstellen eines geeigneten Betriebs interner Schaltungskomponenten eines elektronischen Geräts (31), mit dem ein externes Gerät (21) durch einen Energieversorgungsverbinder (35) abnehmbar verbunden ist und worin eine Energieversorgungsschaltung (252) durch den Energieversorgungsverbinder (35) externe Energie an das externe Gerät (21) liefert und interne Energie an die internen Schaltungskornponenten liefert, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Messen eines Stromwertes der von der Energierversorgungsschaltung (252) an die internen Schaltungskomponenten gelieferten Energie;

Vergleichen des gemessenen Stromwertes mit einem vorbestimmten Referenzwert; und

Verhindern, daß Energie an das externe Gerät (21) geliefert wird, wenn der gemessene Stromwert den vorbestimmten Referenzwert überschreitet.