PC功率监视 |
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申请号 | CN201280050890.6 | 申请日 | 2012-10-18 | 公开(公告)号 | CN104040460B | 公开(公告)日 | 2016-12-14 |
申请人 | 恩贝尔技术控股有限公司; | 发明人 | G·A·格隆尼斯; | ||||
摘要 | 一种节能设备,其具有连接至通用电插座的电入口且具有连接至计算设备的至少一个监视型电出口,该节能设备具有至少一个 开关 型电出口,该开关型电出口连接至至少一个 外围设备 并向其提供电功率,该至少一个外围设备在优选 实施例 中是计算机监视器。节能设备包括开关用以控制入口到开关型电出口的电连接,并从而控制对外围设备的电功率供应。其他外设可包括 打印机 、扬声器和 台灯 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种节能设备,包括:适用于连接至通用电插座的电入口, |
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说明书全文 | PC功率监视发明领域 [0001] 本发明涉及调节对设备(尤其是计算机)的功率供应及控制设备(尤其是计算机)功率模式的装置和方法。 背景技术[0002] 计算机设备(尤其是个人计算机设备)在用户已经不操作该计算机达定义时间段时进入低功率或待机模式。这有时称为待机或低功率模式。 [0003] 低功率或待机模式经常被称作“睡眠”或“休眠”模式,在这种模式下计算机削减或尝试减少对计算设备的多余区域的功率供给,并允许用户从待机模式恢复工作或操作机器而无须经历延长的重新引导过程。 [0004] 在计算机设备上进入低功率模式将提供功率节省。然而,用户会发现此种进入不便,尤其当此种进入并不被期望时。由于进入待机的延迟期通常由用户设置,这常会导致用户为要进入的低功率模式设置延长的时间帧,导致在功率节省功能发动之前的显著延迟。 [0005] 通常,计算机设备将基于一时间段来确定何时进入低功率模式,在该时间段不存在用户输入(常以键盘或鼠标使用的形式)。由于计算机可处于无此类用户输入的使用中,这可能引起不期望及不想要的低功率模式激活。此类情况的发生可能促使用户禁用低功率模式或至少延长进入低功率模式前的时间段。 [0006] 在商业环境中,用户禁用待机功率模式并不罕见,当用户并不希望进入待机模式发生时,优选让计算机总是开启并准备好使用而无需提供用户输入(键盘或鼠标使用)来停止计算机进入待机模式的方便性。当用户正在计算机上工作但并未提供用户输入时(诸如在观看或进行诸如幻灯片演示的呈现时或在涉及视频会议时),不想要的进入待机模式问题被扩大了。 发明内容[0007] 在本发明的一种形式中要述及的是一种节能设备,其包括连接至通用电插座的电入口,带有连接至计算设备的至少一个监视型电出口,该节能设备具有至少一个开关型电出口,该开关型电出口连接至至少一个外围设备并向其提供电功率,该至少一个外围设备在优选实施例中是计算机监视器。其他外设可包括打印机、扬声器和台灯。 [0008] 节能设备包括开关用以控制入口到开关型电出口的电连接,并从而控制对至少一个外围设备的电功率供应。存在传感器,其适用于感测经过该监视型电出口至计算设备的电功率流的至少一个特性,并且当感测到的特性指示该计算设备不在活跃使用中时将信号传达给该计算设备的装置。该信号被用来请求该计算设备进入低功率待机模式。 [0009] 优选地,当该传感器检测出该计算设备已经进入低功率待机模式时,该设备将去除开关型电出口的功率,并从而去除所连接的计算机外设的功率,该计算机外设当该计算设备不在使用中时不需要被供电。 [0011] 在又一种形式中,本发明涉及一种通过以下方式在计算机装置中使用的节能方法:提供一种具有适用于连接至通用电插座的电入口的节能设备,该节能设备具有适用于连接至计算设备的至少一个监视型电出口,以及适用于连接至至少一个外围设备并向其提供电功率的至少一个开关型电出口。该方法包括:确定该计算机是不是处于活跃使用中;随后询问用户用以指示该计算设备被要求为活跃;并且在没有此类指示时则使该计算设备进入低功率待机模式。 [0012] 优选地,该方法进一步包括:确定该计算设备已经进入功率待机模式;随后去除该外围设备的电功率。 [0013] 优选地,该询问步骤包括:接收指示该计算设备不处于活跃使用中的通信,以及在该计算设备的监视器屏幕上显示该计算设备即将关闭的警告,监视该计算设备的用户交互,以及接受此类交互用以指示该计算设备被要求处于活跃。 [0014] 优选地,通过感测经过该监视型电出口至计算设备的电功率流的至少一个特性来执行确定计算机不处于活跃使用中的步骤。 [0015] 在又一种形式中,本发明涉及一种用以在个人计算机装置中节能的方法,其包括:从监视设备接收计算机不处于活跃使用中的指示,询问用户用以指示该计算设备被要求为活跃,并且在没有此类指示时使该计算设备进入低功率待机模式。 [0016] 在又一种形式中,本发明涉及一种用以在个人计算机装置中使用的节能系统,其包括:节能设备,该节能设备包括:适用于连接至通用电插座的电入口,适用于连接至计算设备的至少一个监视型电出口,适用于连接至至少一个外围设备并向其提供电功率的至少一个开关型电出口,开关装置,其适用于控制入口到该开关型电出口的电连接,并从而控制对至少一个外围设备的电功率供应,传感器装置,其适用于感测经过该监视型电出口至计算设备的电功率流的至少一个特性,通信装置,其适用于当所述感测到的特性指示该计算设备不在活跃使用中时将信号传达给该计算设备,该信号请求该计算设备进入低功率待机模式;个人计算机装置中的个人计算机,当其被编程时从监视设备接收计算机不在活跃使用中的指示;询问用户用以指示该计算设备被要求为活跃;并且在没有此类指示时则使该计算设备进入低功率待机模式。 [0017] 在现有技术中,存在监视键击和鼠标移动形式的用户与PC交互的诸设备和软件程序。当没检测出此类交互达指定时段时,作出PC不在使用中的假设且PC被强制进入低功率待机模式或者到PC的功率被去除。这些在PC的某些使用(例如,观看视频资料或执行长期计算)不需要任何用户交互时具有缺点。当发生此类使用时,这些现有技术中的设备将错误地假设PC未被使用并将“关闭”PC。 [0018] 在本发明的又一种形式中,节能设备适用于检测计算机设备的功率汲取状况,这允许节能设备将该计算设备的使用模式归类为全功率但不执行任何用户功能的活跃待机。当计算设备正在执行诸如视频部分或扩展计算之类的活动时,功率汲取特性将是:节能设备将不把计算机的使用模式归类为活跃待机。当节能设备标识出活跃待机的使用模式,节能设备传达给计算设备。在尚未检测出与计算设备的用户交互达一阈值时段的情况下,计算设备提供计算设备将要关闭的用户(如果用户存在的话)可视指示。在用户存在且希望继续使用计算设备的情况下,用户可与计算设备交互,其将取消即将到来的关闭。如果没有此类交互发生,则计算设备进入低功率待机模式。由于功率汲取特性上的改变,该模式改变被节能设备检测出。该节能设备通过去除外围设备的功率对此作出响应,当该计算设备不在活跃使用中时不需要该外围设备。 [0020] 图1是节能设备的示图。 [0021] 图2是包括图1中节能设备的家用计算机装置的表示。 [0022] 图3是图1中节能设备的框图。 [0023] 图4是描绘图1中节能设备功能的流程图。 [0024] 图5是描绘s休眠过程的流程图。 [0025] 图6是本发明一实施例所显示的警告启动画面。 [0026] 发明具体描述 [0027] 参考图1,示出了节能设备1,其具有适用于连接至通用电插座(GPO)的插头2。节能设备1提供适用于向电器供应电功率的至少两个电出口4、5。如图示的,存在监视型电出口4和开关型电出口5。在其他实施例中,可提供多个这两类插座之一或多个这两类插座。还可以提供更多的插座,其被设计成当功率经由插头2被提供给节能设备时总是开启且一直提供功率。 [0028] 节能设备的每一电出口可被提供有带有由软件确定的插座功能的相同电路。替换地,每一电出口可包括因插座功能而异的电路。 [0029] 现在参考图2,图1的节能设备1被示出连接至向节能设备1提供电功率的GPO3。节能设备包括监视型电出口4,插入电出口4中的线8从监视型插座4向个人计算机(PC)6载运电功率。任何合适的计算设备可被使用并被本文中所使用的术语PC所涵括,其包括但不受限于,苹果Macintosh计算机、运行基于Unix操作系统的计算机,以及膝上型、笔记本和平板计算机。 [0030] 存在开关型电出口5,其向配电板10提供电功率。配电板包括多个电出口11。这些插座向计算环境中使用的诸设备提供功率,这些设备仅当PC本身在使用中时才要求功率。这包括但不受限于,计算机外围设备(诸如,计算机监视器12、连接至PC的扬声器13和打印机14)。还可包括不是计算机装置一部分但仍然仅当PC本身在使用中时才需要的设备,诸如台灯15。本文中所使用的术语“计算机外设”要包括所有前述设备。 [0031] 替换地,单个外设(优选计算机监视器)可由来自开关型插座5直接供电。在有开关型插座的诸实施例中,多个外设可由来自开关型插座(有或没有配电板)供电。 [0032] 节能设备还包括通信端口,在示出的实施例中是USB端口7。USB端口经由电缆8连接至PC6的USB端口16。这使得数据通信能够经由USB协议在节能设备和PC间进行。可使用其他类型的通信端口/通信协议,包括但不受限于,无线通信端口和协议。在其他实施例中,节能设备和PC间的通信可能不是直接的而是经由第三设备(诸如,通信服务器、或公共或私人通信网络,或者其他任何合适设备或网络)发生的。 [0033] 参考是节能设备电路部分框图的图3,存在传感器20,其监视通过监视型电出口4汲取的功率。传感器可测量由连接至一个或多个监视型插座4的负载所汲取的或者跨该负载汲取的真实RMS功率、电流、电压和相位角或功率因数中的一个或全部。 [0034] 还提供了开关21,其操作以控制从GPO经由插头2到开关型插座或诸开关型插座5的电功率连接。 [0035] 存在通信模块23,其提供节能设备和PC间的数据通信。在所示出的实施例中,存在USB通信模块,但可应用任何合适的通信连接和协议。 [0036] 存在处理器22。处理器接收传感器20的输出并控制开关21。处理器还经由通信模块从PC6接收数据及向PC6发送数据。 [0037] 在替换的实施例中,通信模块可被合并到处理器中。替换地,处理器可不存在且通信模块可通过传感器20和开关21提供与PC的直接通信。在这些实施例中,本文中所述处理器的所有功能由在PC或另一远程处理器上运行的软件进行。 [0038] 在其他实施例中,可由单个单元来提供传感器、处理器和通信模块的功能。 [0039] 使用中传感器输出被处理器监视用以确定PC的功能状态。可从由PC汲取的特性和/或功率幅值来确定功能状态,如传感器所检测到的。在优选实施例中,监视通过节能设备供应给PC的功率波动。可监视波动的相对幅值、绝对幅值和频率中的任何或全部。 [0040] 较高的功率波动水平指示PC处于活跃使用中。较低的功率波动水平或无功率波动指示PC不处于活跃使用中,尽管PC可能仍然在全功率下操作。 [0041] 在其他诸实施例中,可通过将PC通过节能设备所汲取的功率与一个或多个预定阈值相比较来确定PC的功能状态。这些阈值可包括时间分量,其满足阈值要求功率在特定时间处于特定值范围内。当汲取的功率低于特定阈值时,PC的功能状态被确定为对应状态。 [0042] 在优选实施例中,处理器区分PC的至少三种功能状态。这些状态是活跃使用、全功率待机以及低功率待机。当PC处于全功率使用中且与用户有交互或以其它方式活跃地使用PC时,检测出活跃使用。优选地,不涉及与PC直接物理交互(诸如观看视频资料或执行扩展计算等)的使用将被归类为活跃使用。当PC处于全功率但并未被用户活跃地使用(即,不存在与PC的用户交互)时发生全功率待机。当PC已经进入低功率状态(可以是“睡眠”或“休眠”)时发生低功率待机。这些低功率状态可由处理器来分别标识。该状态检测还可包括PC关机的状况。 [0043] 功能状态的确定可包括持续时间分量。对所确定的功能状态中变化的确定可与PC的功率使用中任何特定的变化不同时。 [0044] 在优选的实施例中,当在足够短的时间段上检测出足够高水平的功率波动时,PC将被确定为活跃使用功能状态。还可使用相对功率测量及绝对功率测量。当传感器在足够长的时间段检测出较低水平的功率波动时,PC的功能状态将被确定为全功率待机。为了让节能设备把PC的功能状态归类为全功率待机,还需要PC使用的特定范围内的绝对或相对平均功率值。作为全功率待机的计算设备功能状态的归类指示PC并未被用户活跃地使用但尚未进入低功率待机模式。 [0045] 当检测出低功率待机功能状态时,处理器将致使开关操作用以去除开关型电出口5的功率,从而去除计算机外设的功率。这确保了计算机外设在PC不在使用中时的至少某些时间内不汲取不必要的功率。 [0046] PC运行休眠模块软件,其与节能设备通信。该软件可作为独立程序、作为服务、作为计算机操作系统的一部分或以任何其他便利的方式运行。在其他实施例中,休眠模块还可被实现为内建于PC或连接至PC的固件或硬件。 [0047] 当处理器确定PC的功能状态为全功率待机时,处理器经由通信模块把这个传达给休眠模块。在最简化的实施例中,如果可能的话,该通信将是单一命令“休眠”,其指令休眠模块致使PC进入低功率待机模式(诸如睡眠或休眠)。 [0048] 在一些实施例中,可不区分全功率待机和低功率待机状态。在未检测出活跃使用功能状态时的任何时间,处理器可将这个传达给休眠模块。 [0049] 图4示出休眠模块功能的流程图。休眠模块执行动作监视USB端口40,其中PC的USB端口16被监视用于从节能设备处理器22经由通信模块23传达的传入数据。 [0050] 为了检测来自节能设备的休眠命令,从节能设备接收的命令被检测42。在命令不是休眠命令的情况下,继续监视40。在命令是休眠命令的情况下,执行获取不活跃性图动作43。 [0051] 获取不活跃性图动作返回指示PC不与用户进行交互活动程度的用户不活跃性值。在优选实施例中,该用户不活跃值是自PC已记录键击或鼠标移动以来的时长。在微软的Windows操作系统中,该值作为内建于该操作系统中的API调用结果是可用的。当采用其他操作系统时类似结果可用。在其他实施例中,可采用检测用户交互的其他方式。这可包括但不受限于,使用附连于或集成于PC的相机进行的运动检测;触摸屏或触摸板上接触的检测; 游戏手柄、操纵杆或其他用户输入设备使用的检测;使用被动或主动红外传感器进行的存在检测;以及其他任何合适形式的存在检测。在这些情况中,用户不活跃性是指示自检测出与PC的用户交互以来的时长的值。 [0052] 随后对照不活跃性阈值来检查用户不活跃性值44。在优选的实施例中,不活跃性阈值是预设值,其是进入低功率待机之前PC被允许保持活跃待机的时长。可默认设置该阈值,或者该休眠模块可包括允许由用户来设置不活跃性阈值的用户接口。在进一步的实施例中,不活跃性阈值可通过节能设备被传达给休眠模块。 [0053] 在检查44指示用户不活跃性大于不活跃性阈值的情况下,休眠模块发起过程46休眠过程。在用户不活跃性小于不活跃性阈值的情况下,等待指令经由通信模块被传达45给节能设备。该通信包括等待休眠值,其是节能设备将再次向休眠模块发送休眠指令之前必须经历的时间段。等待休眠值略大于不活跃性阈值小于用户不活跃性。节能设备处理器接收等待休眠值。在等待休眠时间段期满之前将不会有进一步的休眠指令从节能设备向休眠模块发送。这防止了节能设备重复发送因为PC尚未处于活跃待机功能状态达足够期间而将被忽略的休眠命令。 [0054] 紧接着等待命令的发送,休眠模块继续从监视USB端口功能40开始。 [0055] 在其他实施例中,既不计算等待休眠值也不向节能设备发送等待休眠值。休眠模块只不过返回到监视USB端口功能以等待下一休眠指令。在该实施例中,节能设备将优选包括发送诸休眠指令间的固定延迟,以避免休眠模块过载冗余的休眠指令。 [0056] 休眠过程是PC藉此进入低功率待机模式的过程。当以下两准则均被满足时进入低功率待机模式“ [0057] a)节能设备已经确定PC处于全功率但并未被用户活跃使用的状态;以及[0058] b)节能模块已经确定与PC的用户交互已经不存在达一足以指示PC不处于[0059] 活跃使用中的时间段。 [0060] 休眠过程向用户提供PC将要进入低功率待机模式的警告。用户被提供指示PC处于使用中且不应进入低功率待机的机会。如果没有此类指示作出,则PC进入低功率待机模式。在优选实施例中,该警告是通过在PC监视器上显示的启动画面通知的方式。在其他实施例中,可以使用其他的可视或可闻警告。这些警告包括但不受限于,闪光灯、口述单词通知及警告音。可以通过明示选择(诸如从显示菜单选取特定项目)来作出PC不应进入低功率待机模式的指示,或者可根据与PC的任何交互(诸如键击或鼠标移动)来假设PC不应进入低功率待机模式的指示。 [0061] 图5的流程图中示出了休眠过程。当过程进入51时,休眠倒计时定时器被设置为起始值。该起始值可默认设置或能够由用户预先设置。在优选实施例中,该值被设置为10分钟。这是用户能够指示他们正与PC进行交互且他们不希望PC进入低功率待机模式所经历的时长。如果不存在用户,没有此类指示作出,PC将进入低功率待机模式。 [0062] 随后,即将到来的关闭警告作为PC监视器上的启动画面被显示52。图6中示出了示例警告。警告的文本指示PC不久将进入指定低功率待机模式,其可以是“睡眠”或“休眠”或任何合适的低功率使用操作模式。为了防止模式改变,文本邀请用户通过键击或鼠标移动与PC交互。在关闭之前剩余的时间(是休眠倒计时定时器的值)也可被显示。 [0063] 过程随后响应于警告继续对任何用户交互进行检查55。如果检测出用户交互,则休眠过程被取消59且休眠模块继续进行监视USB端口40的动作。不发生关闭。 [0064] 随后进行检查57以观察休眠倒计时定时器是否已经归零。 [0065] 如果没有检测出用户交互,则休眠倒计时定时器根据流逝的时间递减。随后作出进一步检查55。在用户交互被检查出55之前或休眠倒计时定时器的值在检查57被发现为零之前,继续进行这个。当休眠倒计时定时器归零时,进行强制休眠动作54。在该动作中,PC的操作系统被指令使PC进入可以是“睡眠”或“休眠”的低功率待机模式。在优选实施例中,休眠过程被编码以选择“睡眠”作为低功率待机模式。在其他实施例中,休眠模块可包括用户接口,其允许用户预设应该选择哪种模式。 [0066] 在其他实施例中,用户警告的显示可包括致使立即休眠(不等待休眠倒计时定时器向下计数)的选项。还可存在必须被选择以防止关闭(不止靠仅移动鼠标或提供键击)的明示选项。 [0067] 在其他实施例中,指示PC处于使用中(即使不存在用户交互)的其他测量可被用于设置用户不活跃性值。这可包括但不受限于,PC处理器负载、任何I/O(输入/输出)端口的吞吐量以及计算设备的显示是否活跃。这些其他测量可被用来直接设置或修改用户不活跃性以使其或多或少可能超过阈值并致使PC被指令进入低功率待机模式。例如,指示活跃使用的高处理器负载水平可致使用户不活跃性值被减小,这意味着在发起过程休眠过程之前将需要无用户与PC物理交互的更长期间。 [0068] 节能设备的功能是:当检测出低功率待机功能状态时,处理器将致使开关操作用以去除开关型电出口5的功率,从而去除计算机外设的功率。 [0069] 当PC被休眠模块强制进入低功率待机时,传感器所感测到的功率汲取特性被处理器分析用以标识PC处于低功率待机模式。处理器随后控制开关去除开关型电出口的功率,从而去除当PC不在使用中时不需要的计算机外设的功率。 [0070] 鼠标的移动、键盘的激活或按压PC的通电按钮将使PC以惯常方式离开低功率待机模式。节能设备将检测功能状态的变化。处理器随后将操作开关用以将功率返回到向计算机外设返回功率的开关型电出口。 [0071] 本文中所用的术语键击和鼠标移动包括使用其他硬件所执行的类似动作,包括但不受限于,虚拟键盘、触摸屏、触摸板、跟踪球和指轮。 [0072] 在其他实施例中,在PC进入低功率待机模式之前,休眠模块可直接指令处理器或开关去除开关型电出口的功率。 [0073] 在进一步的实施例中,节能开关可包括外围省电倒计时定时器。当处理器向PC信令休眠指令时该定时器被设置。该设置值是默认值,其在优选实施例中是30分钟。该定时器根据自休眠指令已被发送起所流逝的时间开始向下计数。当接收到来自PC的任何通信时,取消外围省电倒计时定时器的向下计数。在未接收到来自PC的通信的情况下,该定时器将归零。当该定时器归零时,在休眠模块不可用或无法正确操作的情况下,处理器操作控制开关用以去除开关型电出口的功率,从而去除当PC不在使用中时不需要的计算机外设的功率。在进一步的实施例中,当从PC接收到等待休眠命令时,不取消外围省电倒计时定时器而是把该值设置成由PC发送的等待休眠值。 [0074] 节能设备可采用任何期望的形式但优选配电板、通用电插座(GPO)、壁式插头或能源中心。本发明的系统或方法优选与“插入式”电设备结合使用,但是该系统或方法也可与永久连接到干线电功率的电设备联用。在后一种情况中,节能设备可被合并到电源线路基础设施中或被合并为电源供电设备的整合部分。 [0075] 尽管本文中已经以被认为是最实用且优选的诸实施例示出并描述了本发明,但应意识到可在本发明范围内作出不受限于本文中所述细节而被赋予所公开全部范围以涵盖任何及所有等同设备和装置的诸变更。 |