JPH1198686A - 独立に給電されるデバイスを備えるシステム内での電力消費を管理するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費者用機器において、給電される主構成要
素が非活動のため遮断される場合でさえ、異なる構成要
素に対して電力を管理する方法を改善する。 【解決手段】 複数の独立に動作可能で且つ電力消費可
能なデバイスを有する装置は、複数の電力線、複数の第
２の接地プレーン、及び電力管理回路１３０を含む。電
力線の１つは、複数の独立に動作可能なデバイスの１つ
と関連する。複数の接地プレーンの１つは、複数の電力
線の１つ又はそれより多くと選択的に関連する。電力管
理回路は、複数の電力線及び複数の接地プレーンと結合
して、複数の接地プレーンの少なくとも１つを複数の他
の電力線のいずれからも独立に選択的に非活動化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本出願は、発明の名称が「集
中化された機能性を有する装置に対する電力管理スキー
ム（ＰＯＷＥＲ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＳＣＨＥＭＥ
ＦＯＲ ＡＰＰＲＡＴＵＳ ＷＩＴＨ ＣＯＮＶＥＲ
ＧＥＤ ＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬＩＴＹ）」であり、１９
９７年３月３１日付けで［本出願の優先権の基礎となる
出願と同時に］出願され且つ本明細書に援用されている
同時継続出願Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ． に関する。本出願の
優先権の基礎となる出願の優先日は、発明の名称が「独
立に給電されるデバイスを備えるシステム内での電力消
費を管理するための装置（ＡＰＰＡＲＵＳ ＦＯＲ Ｍ
ＡＮＡＧＩＮＧ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＳＵＭＰＴＩＯＮ
ＷＩＴＨＩＮ Ａ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＩＮＤ
ＥＰＥＮＤＴＬＹ ＰＯＷＥＲＥＤ ＤＥＶＩＣＥ
Ｓ）」であり、１９９７年３月３１日付けで出願された
仮出願の下で請求されている。本発明は、一般に給電さ
れるシステム内の電力管理デバイスに関する。より詳細
には、本発明は、単一のシステム内に統合化されている
複数の独立に給電され且つ動作可能なデバイスを有する
システムの電力要件を管理することに関する。

【０００２】

【従来の技術】消費者用機器における電力節約は、機器
を単純にターンオフする初期の時からかなり進んだ。単
純なタイミング・デバイスが機器に加えられ、消費者に
ある追加の柔軟性を与えながらエネルギを節約する１つ
の試みでは、該機器をある選択時間にターンオンし、次
いで該機器を別の選択時間にターンオフする。装置への
給電をオフすることが適切であったときを決定する別の
方法は、その機器の活動のレベルをモニタすることであ
った。機器の非活動のレベルが或るレベルに達したと
き、システムは休眠モードに行き、全体的に電力ダウン
となるであろう。機器が手動で再びターンオンされねば
ならないか、又は休眠モードが終えられることができる
かのいずれかであるが、しかし、いずれにしても、中断
時での活動の情報は失われるであろうし、システムはも
う一度スタートするであろう。

【０００３】次に、機器は、主ユニットの動作が個々の
デバイスを制御するよう統合化されるようになった。こ
れは、共通化（ｃｏｍｍｏｎａｌｉｔｙ）が所望された
場合有用であった。例えば、オーディオ・コンポーネン
トは、増幅器部分、チューナ部分、テープ再生部分及び
ＣＤドライバの全てが同じ電源を共用し、主システムが
依然パワーオンにされている間はユーザにより選択的に
ターンオン及びオフにされることができるように統合化
された。例えば、ユーザは、チューナを聞いていて、且
つテーププレーヤ及びＣＤプレーヤをターンオフしてい
ても良い。しかしながら、この種のコンポーネントは、
使用しない際にデバイスを自動的にターンオフするより
ユーザがデバイスを能動的にターンオフすることを要求
する。更に、これらのコンポーネント・システムにおい
ては、主ユニットがパワーダウンされるならば、サブシ
ステムは通常機能せず、又は動作しない。

【０００４】別の消費者用機器の範囲、即ちコンピュー
タ産業においては、エネルギ節約は、多くの周辺デバイ
ス及び主システムにおいて重要な特徴である。例えば、
多くのモニタは、今は、それらが非活動の所与の時間後
にターンオフするようにエナジー・スター（Ｅｎｅｒｇ
ｙ Ｓｔａｒ）に従っている。これはエネルギを節約
し、そしてデバイスがビデオ・モニタである場合、それ
はユーザが発生した磁界に暴露されるのを低減する。同
様に、多くのプリンタは、印刷動作が必要とされなくな
ってしまったとき非活動の予め選択されたレベル後に、
それらがパワーダウンする点で今ではエナジー・スター
に従っている。エナジー・スター標準が確立され且つ同
意される前ですら、ハード・ディスク・ドライブは、フ
ロッピー・ディスク・ドライブ及びＣＤドライブがパワ
ーダウンするように非活動の或るレベル後にパワーダウ
ンするであろう。しかしながら、この非活動の全ての
間、該主システムは、主システムに接続された周辺デバ
イスの状態に拘わらず、フル電力でアクティブ且つオン
ライン状態に居るであろう。

【０００５】通常制限されたバッテリ寿命のためエネル
ギを節約するという大きな必要性を持つラップトップ・
コンピュータは、システム内の特定の構成要素をパワー
ダウンする技術を最適化した。再び、ハード・ディスク
・ドライブがパワーダウンされるように、また通常一定
の定まった使用で電力を導入する他の周辺デバイスが電
力ダウンされるように、スクリーンはパワーダウンされ
た。しかし、これらの電力管理の改善は、依然、主シス
テムがパワーダウンされるのを必要とする場合、システ
ム全体が非機能的であるという点で欠けている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、必要とされる
ものは、たとえ給電される主構成要素が非活動のため遮
断される場合でも、消費者用機器内の異なる構成要素に
対して電力を管理する改善された方法である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
独立に動作可能で且つ電力消費可能なデバイスを有する
装置が開示される。該装置は、複数の電力線、複数の第
２の接地プレーン及び電力管理回路を含む。電力線の１
つは、複数の独立に動作可能なデバイスの１つと関連す
る。複数の接地プレーンの１つは、複数の電力線の１つ
又はそれより多くと選択的に関連する。電力管理回路
は、複数の電力線及び複数の第２の接地プレーンと結合
して、複数の接地プレーンの少なくとも１つを複数の他
の電力線のいずれからも独立に選択的に非活動化する。

【０００８】独立に動作可能なデバイスは、アナログ信
号処理デバイス、ディジタル信号処理デバイス、並びに
オーディオ・アナログ及びビデオ・アナログ処理デバイ
スのグループから選択される。更に、これらの独立に動
作可能なデバイスは、通常異なる電圧レベルで動作し、
一部のデバイスは動作のため同じ電圧レベルを共用し、
同じ接地プレーンを共用することができるが、他のもの
は同じ接地プレーン又は電圧要件を共有することができ
ない。

【０００９】特有の装置は、これらの複数の統合化され
たデバイスに対して選択的な電力の接続及びその接続の
遮断を与える回路を含む。この特定の回路は、複数の統
合化されたデバイスの各々のための電源を含む。この電
源は、各統合化されたデバイスを動作させるため種々の
電源に細分割される主電源であり、そこにおいてこれら
の電力デバイスの一部は実際同じ電源を共有する。複数
の統合化されたデバイスの各々に結合されているスイッ
チング回路が設けられている。該スイッチング回路は、
付勢の際、どの統合化されたデバイスがパワーオフされ
るべきかを別々に選択する能力を助長するよう設計され
ている上記特定の統合化されたデバイスに電源を接続し
またその接続を切り、そして分離接地プレーンが各統合
化されたデバイスに設けられている。これらのデバイス
の一部は同じ接地プレーンを共用し得るが、一方他のも
のは必要に応じて独立で分離された接地プレーンを有し
得る。スイッチング回路は更に第１及び第２の付勢スイ
ッチを含み、該第１及び第２の付勢スイッチは単極／二
投スイッチの要領で配置されている。電源と、第１及び
第２の付勢スイッチの各々とに結合される制御スイッチ
を更に含む。該制御スイッチは第１及び第２の付勢スイ
ッチの双方を接続のため使用可能化し、こうして該制御
スイッチによる付勢の際に電源を使用可能化又は使用不
能化する。

【００１０】最後に、統合化されたデバイスに個別に給
電するための方法が提供されている。この方法において
は、システムは、選択された電源を複数の統合化された
デバイスと関連させる。再び、電源は、所望に応じて各
統合化されたデバイスに対して１つ又は複数の電源であ
り得る。次いで、システムは、各統合化されたデバイス
を事前選択された接地プレーンと関連させる。次いで、
システムは、統合化されたデバイスが個別の電源と結び
付けられている場合、複数の統合化されたデバイスの１
つを電力オン状態と電力オフ状態との間で他の複数の統
合化されたデバイスのいずれとも独立に切り替える。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に本発明に従ったコンピュー
タ・システム１０が図示されている。コンピュータ１０
は、マルチメディアの特徴及びデバイスを含み、ビデオ
・モニタ・ディスプレイ１２、キーボード１４、マウス
１６のようなポインティング（指示）・デバイス、ディ
スク記憶手段１８及びオーディオ・スピーカ２０を含
む。ディスク記憶手段１８は、フロッピー・ディスク・
ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、又はコンパク
ト・ディスク読出し可能メモリ・ドライブ、又は当業者
に通常知られている他のタイプの書込み可能又は消去可
能な記憶デバイスのようなディスク記憶技術のいずれの
タイプのものを含み得る。キーボード１４は、ユーザの
ためのデータ入力を与え、ポインティング・デバイス１
６も同様である。更に、ビデオ・ディスプレイ１２は、
通常、前進走査（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｓｃａｎ）多
重同期モニタであるが、インタレースされて走査された
イメージを表示することができるものであっても良い。

【００１２】コンピュータ１０内に動作用の他の種々の
デバイスがある。これらのデバイスは、ペンティアム・
マイクロプロセッサのようなインテル社により通常提供
されるものや、又はパーソナル・コンピューティング・
システム用に入手可能であるＩＢＭ製作の電力ＰＣ（Ｐ
ｏｗｅｒＰｃ）マイクロプロセッサのような中央処理装
置を含む。コンピュータ１０内で用いられるマイクロプ
ロセッサはそれがこれらのタイプのマイクロプロセッサ
・システムのいずれに特に制限されず、むしろパーソナ
ル・コンピューティング・システムに通常用いられるい
ずれのタイプのマイクロプロセッサ処理システムに適用
され得る設計であることが意図されている。更に、通常
「キャッシュ・メモリ」として知られている、ＣＰＵと
同じ動作速度で動作している短期間メモリを含み得る。
ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）がまた、情報を
保持するため含まれ、ＣＰＵ又はキャッシュほど早くな
い速度で応答するが、コンピュータ１０に設けられるハ
ード・ディスク記憶デバイスやいずれの他の長期間記憶
デバイスの転送速度より大いに早い。追加の制御構成要
素及び周辺装置がコンピュータ内に組み込まれており、
デスクトップ・コンピュータの基本的構成は、通常当業
者に周知である構成と実質的に異なるものではない。同
様に、図１に図示されているデスクトップ・コンピュー
タ・システムよりむしろ、コンピュータ１０は、かさ、
重さ及び可搬性において便利なため小型化された構成要
素を有するラップトップ及び他の可搬型コンピュータ・
システムであっても良い。

【００１３】中央処理装置を、キーボード１４、ディス
プレイ・モニタ１２、ポインティング・デバイス１６及
びディスク記憶手段１８のような種々の他のデバイスに
接続するシステム・バスが通常設けられている。典型的
なバス・システムは、多くのコンピュータ・システムに
おいて共通に実施されている周辺構成要素相互接続（Ｐ
ＣＩ）標準バスであるが、ＥＩＳＡ、ＩＳＡ及びマイク
ロチャネル（ＭｉｃｒｏＣｈａｎｎｅｌ）、並びにロー
カル・バス設計を含む他のバス・システムもあり得る。
更に、ディスプレイ・モニタ１２への出力のためビデオ
情報を処理するビデオ／グラフィック・ユニット３０
と、スピーカ２０を介する出力のため処理するためコン
ピュータ・システム１０に入力される一部のマルチメデ
ィア信号のオーディオ部分を分離するオーディオ／チュ
ーナ・ユニット４０とがバスに接続されている。

【００１４】ビデオ／グラフィック・ユニット３０が更
に図２にブロック図形式で図示されており、オーディオ
／チューナ・ボード４０が図３にブロック図形式で示さ
れている。ビデオ／グラフィック・ユニット３０は、Ｓ
−ビデオ及び複合ビデオのような多重ビデオ入力ソース
を受け入れることができる。これらは、Ｓ−ビデオ／複
合コネクタ５０及び複合入力コネクタ５２を介して入力
される。追加の入力ソースが、オーディオ／チューナ・
ボード４０からチューナ５４を介して与えられ、該オー
ディオ／チューナ・ボード４０はＲＦ同調能力を与え
る。ビデオ入力ソースは、通常、システム−Ｍ（Ｓｙｓ
ｔｅｍ−Ｍ）（ＮＴＳＣ）又はいずれの他のタイプのア
ナログ標準から選択され得るアナログ信号である。コネ
クタ５０、５２及びチューナ５４は信号を第１及び第２
のビデオ・マルチプレクサ５６に導く。Ｓ−ビデオ信号
がマルチプレクサ５６に送られると、該Ｓ−ビデオ信号
は２つの異なる成分に分離される。Ｙ成分とＣ成分とが
ある。Ｙ成分はビデオ信号に必要な輝度と同期とを含
み、一方Ｃ成分はビデオ信号のクロミナンス部分を含
む。信号が複合ビデオ信号の形式である場合、輝度、ク
ロミナンス及び同期は全て複合信号に含まれ、またＹ成
分の下でラベルを付されるであろう。コネクタ５０は事
実上汎用であり、つまりそれらは複合ビデオ信号又はＳ
−ビデオ・ソースのいずれかを受け入れることができる
ので、クロミナンス成分のための接続は第１のビデオ・
マルチプレクサ５６に送られ、一方輝度は第２のビデオ
・マルチプレクサ５６に送られる。同様に、アンテナ・
コネクタ５４からの複合信号は第２のビデオ・マルチプ
レクサ５６に導かれる。

【００１５】ビデオ・マルチプレクサ５６は、設計者に
より所望されるビデオ信号出力のいずれの組み合わせを
与えるようプログラム可能である。異なるソースから出
力される信号の種々の組み合わせを与えるための典型的
なプログラミング手順が表１に示されている。これは、
主ビデオソースがマルチプレクサ５６のプログラム可能
性（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｉｌｉｔｙ）により選択され
る仕方を示す。同様に、２次ビデオ・ソースの選択は、
マルチプレクサ５６のプログラム可能性により選択され
る。

【００１６】

【表１】

【００１７】単純なビデオ・マルチプレクサが以前に設
けられたが、多重入力ソースを受信して管理し且つ該多
重入力ソースをユーザ又は設計者により所望される種々
の組み合わせで出力することができたビデオ・マルチプ
レクサ・システムは、設けられていなかった。これらの
組み合わせは、単一のビデオ・ソースが多重ビデオ・ス
トリームに配送されていることを含むがそれに限定され
るものではない。従って、このビデオ／グラフィック・
ユニット３０は２つのプログラム可能な４×４のビデオ
・マルチプレクサ５６を組み込み、該ビデオ・マルチプ
レクサ５６はフィリップ社からモデルＮｏ．ＴＤＡ８５
４０Ｔとして入手できる。並列ビデオ・ストリーム又は
パスが、信号を第１のビデオ・マルチプレクサ５６及び
第２のビデオ・マルチプレクサ５６から受け取るため設
けられている。更に、単一の大きなマルチプレクサより
むしろ、本明細書に記載される多重マルチプレクサの設
計は、各マルチプレクサが独立にプログラムされるとき
プログラム可能性の大きな柔軟性を可能にする。

【００１８】複合ビデオコネクタ５２については、複合
信号が第１のビデオ・マルチプレクサ５６に送られ、次
いでそれがビデオ・デコーダ５８に複合として、又はデ
ィジタル櫛形フィルタ６０に送られ、該ディジタル櫛形
フィルタ６０は該信号のＣ成分からＹ成分を分離し、Ｙ
成分及びＣ成分をビデオ・デコーダ５８に送る。ビデオ
・デコーダ５８は、フィリップ社のビデオ・デコーダ、
モデルＮｏ．ＳＡＡ７１１１タイプのデコーダである
が、しかしそれに匹敵する等価物を代わりに選択するこ
とができ、本発明は１つの特定のタイプのパーツに限定
されるものではない。第２のビデオ・マルチプレクサ５
６は、そのＹ成分を、第１のビデオ・マルチプレクサ５
６に送り返すか、第１のビデオ・デコーダ５８に送る
か、第２のビデオ・デコーダ５８に送るかのいずれかを
行う。

【００１９】次いで、ディジタル櫛形フィルタ６０は、
前にＳ−ビデオタイプの信号に分割されてしまったビデ
オ信号を第１のビデオ・デコーダ５８に送り込む。再
び、第１のビデオ・デコーダ５８が復号された出力信号
を第１のディジタル・マルチプレクサ６２に送る一方第
２のビデオ・デコーダ５８が復号されたビデオ信号を第
２のディジタル・マルチプレクサ６２に送る点で２つの
パスがあり得る。なお、ディジタル・ビデオ・ソースが
第１のディジタル・ビデオ・マルチプレクサ６２と第２
のディジタル・マルチプレクサ６２とのうちのいずれか
に入力され得る点で、第３の入力ソースがこの時点であ
り得る。このコネクタは、ディジタル・マルチメディア
・コネクタ６４であり、またオーディオ部分をオーディ
オ／チューナ・デバイス４０に送り込む。典型的なディ
ジタル・ビデオ信号は、ディジタル・バーサタイル・デ
ィスク（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）
（ＤＶＤ）やディジタル放送システム（Ｄｉｔａｌ Ｂ
ｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＤＢＳ）のような
ソースからのＭＰＥＧ符号化された信号である。

【００２０】次いで、第１のディジタル・ビデオ・マル
チプレクサ６２は、信号を選択し、グラフィック・コン
トローラ６４により処理されるべき実際の復号されたビ
デオ信号を与え、そしてタイミング情報がフェーズ（位
相）ロックループ（ＰＬＬ）回路に送られ、更にグラフ
ィック・コントローラ６４に接続される。次いで、第２
のディジタル・ビデオ・デコーダ５８からの復号された
信号が、ビデオ・デコーダ５８からの又はディジタル・
マルチメディア・コネクタ６８からの復号された信号か
ら選択されつつある第２のディジタル・マルチプレクサ
６２を介して多重化される。次いで、第２のディジタル
・ビデオ・マルチプレクサ６２からのこの信号は、二次
ビデオ・プロセッサ７０に進む。ビデオ・プロセッサ７
０は、ビデオ・スケーリングのような追加のビデオ機能
を実行し、且つまたコンピュータ構成要素を互いに相互
接続し並びに二次ビデオ・プロセッサ７０を主ビデオ・
グラフィック・コントローラ６４と相互接続するＰＣＩ
バス７２とのバス・インターフェースを与える。次い
で、最終信号は、主ビデオ・グラフィック・コントロー
ラ６４を介してモニタ１２に出力される。

【００２１】マルチプレクサ５６、ビデオ・デコーダ５
８、ビデオ・コントローラ６４、及びビデオ・プロセッ
サ７０間の相互接続は、全てＩＩＣバスを介してなさ
れ、該ＩＩＣバスは「相互統合化された回路（ｉｎｔｅ
ｒｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｃｕｉｔ）」バスであ
り、そしてまたＩ²Ｃバスとして知られている。ここで
コンピュータ・システムに組み込まれた複数の入力及び
出力ソースにより、前に生じなかったインピーダンス問
題がここで生じる。例えば、単一ビデオ・ソースが多重
ビデオ・ストリームに出力される場合、単一ビデオ信号
は、インピーダンス変化により生じた過度の性能低下な
しに多重ビデオ・ストリームを支持するためブーストさ
れ又はバッファされることを必要とする。従って、マル
チプレクサ５６は、そのような信号の性能低下なしに単
一ビデオ信号を多重ビデオ・パスに対して多重化するこ
とを可能にするためのバッファを含む。回路に対する信
号分離が、各出力及び入力コネクタがいずれの他のもの
と全ての時間に干渉するのを防止するため更に設けられ
ている。

【００２２】コンピュータ・システム１０は更にオーデ
ィオ／チューナ・ボード４０を組み込み、該オーディオ
／チューナ・ボード４０はまた図３に一層詳細に示さ
れ、種々のオーディオ入力ソースを受け入れ且つ処理す
ることができる。これらの入力ソースは、ＣＤ−ＲＯＭ
アナログ・オーディオ・コネクタ８０、ＣＤ−ＲＯＭデ
ィジタル・オーディオ・コネクタ８２、いずれかのチュ
ーナ５４で受信されたビデオ信号のオーディオ部分、３
つの別々のオーディオ・コネクタ８６、８８及び９０、
マイクロフォン入力９２、マザーボード上のＰＣゲーム
・オーディオ・チップ、及びマルチメディア・コネクタ
６８からのディジタル・オーディオを含む。

【００２３】次いで、ディジタル・オーディオ入力８２
からのオーディオ信号はデコーダ９６に送り込まれ、該
デコーダ９６はソニー／フィリップス・ディジタル・イ
ンターフェース・フォーマット（Ｓ／ＰＤＩＦ）・フォ
ーマット・オーディオをＩ²Ｓとしても知られている相
互統合化された回路サウンド（ＩＩＳ）ディジタル・オ
ーディオに変換する。一方、第１チューナ５４と第２チ
ューナー５４のうちのいずれかで受信されたマルチメデ
ィア信号のオーディオ部分は、次いで、どれがアクティ
ブかを選択するための複合オーディオ・マルチプレクサ
９８に送られる。オーディオ入力８６、８８及び９０は
４入力アナログ・マルチプレクサ１００に送り込まれ、
該４入力アナログ・マルチプレクサ１００はまたミュー
ト１０２入力を含む。次いで、マルチプレクサ９８から
の選択された信号はステレオ・デコーダ１０４に進む。
次いで、デコーダ９６からの信号は、ディジタル・オー
ディオ・スイッチ１０６に送り込まれ、該ディジタル・
オーディオ・スイッチ１０６はまたＩＩＳディジタル・
オーディオ信号をマルチメディア・コネクタ６８から受
け取る。次いで、選択された信号は、ディジタル／アナ
ログ変換器１０８を通って進み、次いで、オーディオ・
スイッチ１１０に送り込まれる。なお、該オーディオ・
スイッチ１１０はまた、ステレオ・デコーダ１０４から
の出力信号、アナログ・オーディオ入力８０、アナログ
・マルチプレクサ１００からの出力信号、及びマザーボ
ード上のＰＣゲーム・オーディオ・チップ９４からの出
力信号を受け取る。

【００２４】オーディオ・スイッチ１１０は、オーディ
オ・プロセッサ１１６へ進む前に加算デバイス１１２を
通して加えられることができる多重信号を送る。オーデ
ィオ・スイッチ１１０からの第３の出力は、マザーボー
ドへライン増幅器１１４を介して戻される。一旦入力信
号がオーディオ・プロセッサ１１６を介して処理される
と、該入力信号は、補助出力１２０及び信号出力１２２
へ出る前にパワーアップ及びミュート段１１８に進む。
信号出力１２２は、内蔵又は脇に付けられたスピーカを
有するモニタ・システム内の電力増幅器に送り込むこと
ができる。

【００２５】詳細なオーディオ／チューナ・ボード４０
が記述されたが、いずれのタイプのオーディオ／チュー
ナ回路であっても良い。オーディオ・チューナはコンピ
ュータ１０内のマルチメディア・システムの一部である
ので、該オーディオ・チューナもまた、丁度ビデオ・カ
ード３０が給電されるのを必要とするように該システム
において給電されるのを必要とする。このコンピュータ
・システム内の種々の構成要素の間で電源を制御するた
めに設けられるものは、図４に示される電力・マネジャ
１３０である。この実施形態において、電力マネジャ１
３０は、スイッチ１３４を付勢する入力ライン１３２を
含み、該スイッチ１３４は、この実施形態においては、
コンピュータ・システム１０のための１２Ｖ電源を制御
するためのトランジスタである。電力マネジャ１３０は
２つのアナログ・スイッチ１４２及び１４４を用いる。
双方のスイッチ１４２及び１４４の制御入力は、一緒に
接続され、単極二投スイッチ（ＳＰＤＴ）のように見え
る。スイッチ１３４は、制御ラインを反転し、必要とさ
れる１２Ｖゲート電圧を電力マネジャ１３０上に発生す
る。

【００２６】電力マネジャ１３０は更に、２つの追加の
電圧源、即ち５Ｖ信号１３８及び第２の１２Ｖ信号入力
１４０を含む。双方がスイッチを介して活性化され、そ
こにおいて５Ｖ信号１３８がスイッチ１４２により活性
化され、そして１２Ｖ信号１４０はスイッチ１４４によ
り活性化される。信号１３８及び１４０の双方のゲート
は、第１のスイッチ１３４により制御される第１の電圧
源１３６からの電圧により制御される。

【００２７】コンピュータ・システム１０内に種々のタ
イプの電圧要件があるので、該システム内に設けられて
いる幾つかの異なるタイプの電圧レギュレータがある。
それは、コンピュータ・システム１０内の特定の構成要
素が電力ダウンされるべき時についてこれらの特定の電
圧レギュレータを制御するための電力管理のジョブであ
る。電力・マネジャ１３０は、この実施形態において
は、全体のオーディオ／ビデオ・システム３０／４０を
コンピュータ・システム１０の残りの部分とは独立に電
力ダウンすることができるように構成されている。この
実施形態においては、ＣＰＵは、グラフィック又はビデ
オあるいはこれら双方を表示していると常にオンである
が、しかしこのことは本発明により要求されるものでは
なく、本発明を限定するものではない。異なるレギュレ
ータが、電力をアナログ・ビデオ、アナログ・オーディ
オ、及びディジタル・デバイスのため分離するため設け
られる。コンピュータ・システム１０はアナログ成分と
ディジタル成分とを混合するので、それらの電圧の特色
又は電圧要件は、典型的に、電力線（ｐｏｗｅｒ ｒａ
ｉｌ）上の雑音を最小にするため、異なる接地する構成
すらを要求するようにいろいろである。

【００２８】種々の構成要素に対する電力システムの調
整を達成し、且つ選択された構成要素に対して電力がオ
ンであるかオフであるかを制御することができるため、
電圧レギュレータが設けられ、異なる接地するパスが必
要ならば各構成要素に対して設けられる。システム内に
８．５Ｖレギュレータ１５０があり、図５の（ａ）に示
されている。ＶＧＡ信号用の５Ｖレギュレータ１５２が
図５の（ｂ）に示されており、一方ビデオ・デコーダ用
の５Ｖレギュレータ１５４が図５の（ｃ）に示されてい
る。最後に、二次ビデオ・プロセッサ用の３．３Ｖレギ
ュレータ１５６が図５の（ｄ）に示されている。

【００２９】コンピュータ・システム１０内の異なる構
成要素についての接地パスが図６に図示されている。図
６は、アナログ接地プレーン（ｐｌａｎｅ）、ディジタ
ル接地プレーン、及びシャーシ接地プレーンの間の接続
の概略図である。接地プレーンの全補足要素（ｆｕｌｌ
ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ）は、ディジタル接地、ディジ
タル櫛形フィルタ接地、ＶＧＡ接地、アナログ接地及び
シャーシ接地、及びアース接地を含む。全ての接地はシ
ャーシ接地にある周波数で接続する。ディジタル接地１
７８はキャパシタ１７４を介してシャーシ接地１７６に
２つの場所で接続する。ディジタル接地１７８は、アナ
ログ接地１７０に抵抗１８０を介して１つの場所で接続
されている。ＶＧＡ接地及びアナログ接地１７０はボー
ド３０上の１つの場所で一緒に接続されている。組み合
わされたＶＧＡ及びアナログ接地１７０は、シャーシ接
地にコネクタ内の機械的接続を介して且つ２つの取り付
け孔を介して接続されている。ディジタル櫛形フィルタ
６０の接地プレーンは、抵抗を介してアナログ接地１７
０とディジタル接地１７８の双方に接続されている。シ
ャーシ接地は、コンピュータ１０の電源内部のアース接
地に接続されている。

【００３０】これが与えるものは、コンピュータ・シス
テム１０内のアナログ構成要素とディジタル構成要素と
の間の分離パーティションである。更に、電力マネジャ
１３０の代替実施形態は、全体のＴＶパスがオーディオ
・パスとは独立にターンオフされるの可能にすることを
含むであろうことが予想される。一方、他のコンピュー
タ構成要素パスもまた、ＴＶパスとオーディオ・パスと
をそのままにしながらターンオフされ得る。従来システ
ムは、種々の構成要素をターンオフすることができた
が、主コンピュータ・システムは常に給電されることを
要求したが、それらは正確に制御することができなく、
該システムの構成要素はオーディオ／ビデオ側でパワー
ダウンされるべきである。このシステムにおいて、コン
ピュータ・システム１０内の別々で別個の構成要素がパ
ワーダウンされ得るばかりでなく、コンピュータ・シス
テムそれ自体は、ビデオ・パス又はオーディオ・パスの
ような周辺構成要素への電力を保存しながらパワーダウ
ンされ得る。このようにして、コンピュータ・システム
１０は、ユーザの所望でＴＶモニタ又はＣＤプレーヤの
いずれかとして働き得る。それは、ＴＶ同調能力又はオ
ーディオ出力能力を与えるため「コンピュータ・システ
ム」として機能する必要がない。

【００３１】種々の構成要素を電力からの接続を物理的
に解くための能力を補足するため、パワーダウンする時
点でそれらの電流状態を保存する方法がまた提供され
る。これにより、システムは、それがパワーダウンされ
た時点でメモリに構成要素の状態を保存することを可能
にし、そのため該構成要素がそれ以降の時点でパワーア
ップされるとき、該システムはまるでそれが初めからパ
ワーダウンされなかったかのように再開することができ
る。この方法は、全ての目的のため本明細書に援用され
る 付けで出願された「ＰＯＷＥＲ ＭＡＮＡＧ
ＥＭＥＮＴ ＳＣＨＥＭＥＳ ＦＯＲ ＡＰＰＡＲＡＴ
ＵＳ ＷＩＴＨ ＣＯＮＶＥＲＧＥＤ ＦＵＮＣＴＩＯ
ＮＡＬＩＴＩＥＳ」と題する米国特許出願第
号の主題である。

【００３２】更に、グラフィック部分はビデオ部分から
分離される。これは、ビデオ・デコーダ５８に対する接
地プレーンの線に沿って仕切ることによりなされる。更
に、複数のデバイスはターンオフされるであろうから、
それらデバイスをいずれの他の信号でもって駆動するこ
とは望ましくない。給電されない構成要素への入力が駆
動される場合、該構成要素は損傷され、そこで給電され
ない構成要素への全ての入力は、給電されないデバイス
への入力を駆動するのを防止するため切り替えられねば
ならない。給電されない構成要素からの出力が必要とさ
れる場合、該出力は、３状態バッファを通して切り替え
られねばならず、該３状態バッファの出力は、該出力ラ
インが浮いているのを防止するため、上記構成要素が給
電されていない間（その時間スイッチは３状態バッファ
・モードに置かれている。）ハイ又はローに結合され、
受動的に駆動されねばならない。

【００３３】構成要素を過剰の雑音から隔離するため、
各構成要素は異なる電力線上に配置され、こうして複数
の電力線が、つまりビデオ／グラフィック・ボード３０
のディジタル部分用の電力線、ビデオ／グラフィック・
コントローラ３０及びオーディオ／チューナ・ボード４
０のアナログ・ビデオ部分用の電力線、ビデオ／グラフ
ィック・ボード３０のアナログ・グラフィック部分用の
電力線、オーディオ／チューナ・ボード４０のアナログ
・オーディオ部分用の電力線、オーディオ／チューナ４
０のディジタル部分用の電力線、そしてコンピュータ・
システム１０内の種々の他の構成要素のための種々の電
力線である。更に、これらの電力線の各々上の臨界的構
成要素が、それらを過度の雑音から隔離するためフェラ
イト・ビーズ及び／又はインダクタの形式で追加の隔離
のため用いられる。

【００３４】本実施形態がデスクトップ・コンピュータ
・システムにおいて叙述されたが、電源をバッテリを通
じて制限したラップトップ又は可搬型のコンピュータ・
システム内にこのような電力管理システムを使用するこ
とは有利であろう。更に、この特定の電力管理構成は、
構成要素がバックアップ給電されるときについてオフ構
成要素の状態を保存しながら機器内の選択された構成要
素がオンである一方他の機器がオフであることが所望さ
れる、コンピュータ分野以外の他の機器に用いられるこ
とができる。本発明の前述の開示及び記載はその例示且
つ説示であり、サイズ、形状、材料、構成要素、回路構
成要素、ワイヤリング接続及び接触、並びに説明された
設計及び構成、及び動作方法の詳細における種々の変更
が本発明の精神から離れることなくなされ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った電力管理装置を組み込むマルチ
メディア・コンピュータ・システムである。

【図２】図１のコンピュータ・システム内の独立に給電
される追加のデバイスのブロック図の上半分である。

【図３】図１のコンピュータ・システム内の独立に給電
される追加のデバイスのブロック図の下半分である。

【図４】図２のデバイスと用いられる電力管理デバイス
を概略的に図示する図である。

【図５】図２のデバイスと関連する電力レギュレータを
概略的に図示する図である。

【図６】本発明において用いられる接地プレーンを概略
的に図示する図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591030868 20555 Ｓｔａｔｅ Ｈｉｇｈｗａｙ 249，Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘａｓ 77070，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏ ｆ Ａｍｅｒｉｃａ

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の独立に動作可能なデバイスを有す
   る装置であって、 各々が前記独立に動作可能なデバイスの１つと関連する
   複数の電力線と、 前記複数の電力線と選択的に関連する複数の接地プレー
   ンと、 前記複数の電力線及び前記複数の接地プレーンに結合さ
   れ、前記複数の接地プレーンの少なくとも１つを前記の
   他の複数の電力線のいずれからも独立して選択的に非活
   動化する電力管理回路とを備える装置。
2. 【請求項２】 前記独立に動作可能なデバイスの部分は
   アナログ信号処理デバイスを含む請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記複数の独立に動作可能なデバイスの
   部分はディジタル信号処理デバイスを含む請求項１記載
   の装置。
4. 【請求項４】 前記電力管理回路は、前記複数の独立に
   動作可能なデバイスの少なくとも１つに対する電源を制
   御するスイッチを含む請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 前記複数の独立に動作可能なデバイスの
   部分は、前記複数の独立に動作可能なデバイスの第２の
   部分とは異なる電圧要件を有する請求項１記載の装置。
6. 【請求項６】 前記複数の独立に動作可能なデバイスの
   １つはアナログ・オーディオ・デバイスである請求項１
   記載の装置。
7. 【請求項７】 前記複数の独立に動作可能なデバイスの
   １つはアナログ・ビデオ処理デバイスである請求項１記
   載の装置。
8. 【請求項８】 処理装置と、 前記処理装置に接続されたデータ入力手段と、 前記処理装置に結合されたデータ出力ディスプレイと、 前記処理装置に結合された複数の統合化されたデバイス
   と、 前記処理装置に結合された電力管理回路とを備え、 前記電力管理回路は、 各々が前記複数の統合化されたデバイスの少なくとも１
   つと関連する複数の電源と、 前記複数の電源と選択的に関連する複数の接地プレーン
   と、 前記複数の電源及び前記複数の接地プレーンに結合さ
   れ、前記複数の接地プレーンの少なくとも１つを前記の
   他の複数の電源のいずれからも独立に選択的に非活動化
   する選択器回路とを備えるコンピュータ・システム。
9. 【請求項９】 前記複数の統合化されたデバイスの部分
   はアナログ信号処理デバイスを含む請求項８記載のコン
   ピュータ・システム。
10. 【請求項１０】 前記複数の統合化されたデバイスの部
    分はディジタル信号処理型デバイスを含む請求項８記載
    のコンピュータ・システム。
11. 【請求項１１】 前記電力管理回路は、前記複数の統合
    化されたデバイスの少なくとも１つに対する電源を制御
    するスイッチを含む請求項８記載のコンピュータ・シス
    テム。
12. 【請求項１２】 前記複数の統合化されたデバイスの部
    分は前記複数の統合化されたデバイスの別の部分とは異
    なる電圧要件を有する請求項８記載のコンピュータ・シ
    ステム。
13. 【請求項１３】 前記複数の統合化されたデバイスの１
    つはアナログ・オーディオ・デバイスである請求項８記
    載のコンピュータ・システム。
14. 【請求項１４】 前記複数の統合化されたデバイスの１
    つはアナログ・ビデオ処理デバイスである請求項８記載
    のコンピュータ・システム。
15. 【請求項１５】 複数の統合化されたデバイスに対して
    選択的電力管理及び使用不能化を与える回路であって、 前記複数の統合化されたデバイスの各々のための電源
    と、 前記複数の統合化されたデバイスの各々に結合されたス
    イッチング回路であって、作動の際、前記電源を前記複
    数の統合化されたデバイスの任意の１つに接続又は接続
    を切るスイッチング回路と、 前記複数の統合化されたデバイスのうちの選択されたも
    のを前記複数の統合化されたデバイスの他のものから分
    離する複数の分離接地プレーンであって、更に前記電源
    に結合されている複数の分離接地プレーンとを備える回
    路。
16. 【請求項１６】 前記スイッチング回路は更に第１及び
    第２の付勢スイッチを備え、 当該第１及び第２の付勢スイッチは、単極／二投スイッ
    チの後である要領で接続され、更に制御スイッチに接続
    され、更に前記制御スイッチによる付勢の際前記電源を
    使用可能化及び使用不能化するため前記電源に結合され
    ている請求項１５記載の回路。
17. 【請求項１７】 前記第１の付勢スイッチは第１の電圧
    レベルを前記電源内に制御し、 前記第２の付勢スイッチは第２の電圧を前記電源内に制
    御する請求項１６記載の回路。
18. 【請求項１８】 前記統合化されたデバイスの部分はア
    ナログ信号処理デバイスを含む請求項１５記載の回路。
19. 【請求項１９】 前記複数の統合化されたデバイスの部
    分はディジタル信号処理デバイスを含む請求項１５記載
    の回路。
20. 【請求項２０】 前記複数の統合化されたデバイスの部
    分は、前記複数の統合化されたデバイスの別の部分とは
    異なる電圧要件を有する請求項１５記載の回路。
21. 【請求項２１】 前記複数の統合化されたデバイスの１
    つはアナログ・オーディオ・デバイスである請求項１５
    記載の回路。
22. 【請求項２２】 前記複数の統合化されたデバイスの１
    つはアナログ・ビデオ処理デバイスである請求項１５記
    載の回路。
23. 【請求項２３】 統合化されたデバイスを個別に給電す
    る方法であって、 選択された電源を複数の統合化されたデバイスと関連さ
    せるステップと、 前記複数の統合化されたデバイスの各々を選択された接
    地プレーンと関連させるステップと、 前記複数の統合化されたデバイスの１つをパワーオン状
    態と電力オフ状態との間で前記複数の統合化されたデバ
    イスの他のいずれとも独立に切り替えるステップとを備
    える方法。
24. 【請求項２４】 前記切り替えるステップは、 第１及び第２のスイッチを付勢し、単極／二投スイッチ
    の後である要領で接続され、更に制御スイッチに結合さ
    れ、そして前記制御スイッチによる付勢の際前記電源を
    使用可能化及び使用不能化するため前記選択された電源
    に結合されるステップを更に備える請求項２３記載の方
    法。
25. 【請求項２５】 前記第１のスイッチは第１の電圧レベ
    ルを前記電源内に制御し、 前記第２のスイッチは第２の電圧を前記電源内に制御す
    る請求項２４記載の方法。
26. 【請求項２６】 前記統合化されたデバイスの部分はア
    ナログ信号処理デバイスを含む請求項２３記載の方法。
27. 【請求項２７】 前記統合化されたデバイスの部分はデ
    ィジタル信号処理デバイスを含む請求項２３記載の方
    法。
28. 【請求項２８】 前記複数の統合化されたデバイスの部
    分は、前記複数の統合化されたデバイスの別の部分とは
    異なる電圧要件を有する請求項２３記載の方法。
29. 【請求項２９】 前記複数の統合化されたデバイスの１
    つはアナログ・オーディオ・デバイスである請求項２３
    記載の方法。
30. 【請求項３０】 前記複数の統合化されたデバイスの１
    つはアナログ・ビデオ処理デバイスである請求項２３記
    載の方法。