顯示裝置對其usb設備提供電力的方法
2023-05-04 13:27:11 3
專利名稱：顯示裝置對其usb設備提供電力的方法
技術領域：
本發明涉及一種顯示裝置，更具體地講，涉及一種帶有USB集線器的顯示裝置及對其USB設備提供電力的方法。
另一方面，為了改進計算機的電源管理和快速處理，因特、微軟和東芝公司在1996年12月22日公布了「ACPI(高級配置和電源接口)說明修訂版1.0」。最近，正在把ACPI應用到計算機系統。
根據ACPI，計算機系統的電源管理被劃分成S0-S5六種模式。S0模式表示正常模式，S1-S4模式表示程度不同的省電模式，S5模式表示斷電模式。一種根據ACPI的計算機系統的電源支持其中主電源和備用電源是相互分離的ATX(一種主板規格)。當提供外部AC電時，支持ATX的電源連續地輸出提供到計算機系統的電源管理控制器的備用電能。
在這裡，在提供計算機系統的有效電源管理和快速處理的ACPI的S3模式中，不將電力提供到計算機系統的除了系統存儲器(RAM)和電源管理控制器之外的其它硬體組件。使計算機系統進入S3模式的過程被稱為「掛起到RAM」，並且當計算機系統進入S3模式時，計算機系統的最後操作被存儲在系統存儲器中。
當計算機系統進入S3模式時，ACPI允許系統存儲器(RAM)存儲計算機系統的最後操作，並且將除了系統存儲器和電源管理控制器之外的硬體組件關閉。當使計算機系統從S3模式返回時，計算機系統根據存儲在系統存儲器中的數據迅速地恢復到最後操作，而無需正常啟動。因此，由於有效的電源管理和快速的處理，使用者喜歡支持ACPI的S3模式的計算機系統。
另一方面，計算機系統包括一個輸出視頻信號的主機，和一個連接到主機和根據來自主機的視頻信號顯示圖像的監視器。
監視器可以包括CRT(陰極射線管)監視器，LCD(液晶顯示器)監視器，等等。由於使用LCD監視器可以減輕使用者的眼睛的疲勞，因而最近越來越多地使用LCD顯示器，儘管它的價格相對地較高。
此外，已經開發出一種帶有USB集線器的LCD監視器，USB集線器連接一個具有USB連接器的設備(此後稱其為USB設備)。
但是，在具有USB集線器的，即，具有多個USB埠的，慣用LCD監視器中，由於LCD監視器是通過直接對其提供的外部AC電力操作的，無論是否在省電模式(例如ACPI的S3模式)，都將電力提供到LCD監視器，從而降低了電源管理系統的效果。此外，如果通過從主機提供電力操作LCD監視器以便解決上述和其它問題，在省電模式下(例如，ACPI的S3模式)電力不提供到USB集線器，從而不能通過連接到USB集線器的設備將計算機系統從省電模式中喚醒。
在以下的說明中部分地指出了本發明的附加目的和優點，並且部分地可以從對說明書的理解或通過對本發明的實踐而獲得。
本發明的上述和其它目的是通過提供一種處理來自主機的視頻信號從而顯示圖像的顯示裝置完成的，顯示裝置包括至少一個具有一個電插腳的USB埠，通過電插腳從設置在主機中的至少一個USB埠提供USB驅動電力。
在本發明的一個方面，顯示裝置進一步包括一個從設置在主機中的一個電力輸出埠接收驅動電力的電力輸入埠，其中當主機在正常模式時，傳輸到電力輸入埠的驅動電力提供到連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的一個USB設備，當主機部分進入省電模式而沒有將驅動電力提供到電力輸入部分時，從一個設置在主機中的USB埠輸出的USB驅動電力被提供到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠。
在本發明的一個方面，顯示裝置進一步包括一個控制連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的USB設備的USB控制器，和一個通過轉變從主機的USB埠輸出的驅動電力產生USB控制器的驅動電力的USB電源，其中當不將驅動電力提供到電力輸入埠時，在省電模式中，USB控制器通過從USB電源接收的驅動電力操作，並且控制連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個反向電流防止電路，反向電流防止電路電連接到USB電源並且防止逆向電流。
在本發明的另一方面，當在省電模式中USB控制器接收到來自USB設備的使用者輸入信號時，USB控制器將一個喚醒信號發送到主機，以便將主機從省電模式喚醒。
本發明的上述和其它目的也可以通過提供一種將電力提供到顯示裝置的一個USB設備的方法來完成，顯示裝置具有至少一個連接USB設備的USB埠，至少一個USB埠帶有一個電插腳，方法包括將來自主機的驅動電力提供到顯示裝置的至少一個USB埠。
在這裡，顯示裝置進一步包括一個控制連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備的USB控制器，和一個通過轉變從主機輸出的驅動電力產生USB控制器的驅動電力的USB電源，其中提供電力到顯示裝置的至少一個USB埠包括當主機在正常模式時，將驅動電力從主機的一個電力輸出埠提供到顯示裝置的至少一個USB埠；和當主機進入省電模式而不從電力輸出埠提供驅動電力時，將設置在主機中的一個USB埠輸出的USB驅動電力提供到連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備。
在本發明的另一個方面，方法進一步包括在省電模式中，檢測來自連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備的使用者輸入信號；和當檢測到來自USB設備的使用者輸入信號時，將一個喚醒信號通過設置在主機中的USB埠發送到主機。
上述和其它目的也可以通過提供一種處理來自主機的視頻信號以便顯示圖像的顯示裝置來完成，顯示裝置包括至少一個接收使用者輸入信號的USB埠；和一個響應使用者輸入信號，通過顯示裝置的至少一個USB埠，控制主機與顯示裝置之間的通信的控制器，控制器接收來自設置在主機中的一個USB埠的驅動電力。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個從設置在主機中的一個電力輸出埠接收驅動電力的電力輸入埠，其中當主機在正常模式時將傳輸到電力輸入埠的驅動電力提供到連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的一個USB設備，和當主機進入省電模式而不將驅動電力提供到電力輸入埠時從設置在主機中的USB埠輸出USB驅動電力並且提供到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個通過轉變從主機的USB埠輸出的驅動電力產生控制器的驅動電力的USB電源，其中當不將驅動電力提供到電力輸入埠時，在省電模式中，控制器通過從USB電源接收的驅動電力操作並且控制連接到至少一個USB埠的USB設備。
在本發明的又一個方面，顯示裝置進一步包括一個反向電流防止電路，反向電流防止電路電連接到USB電源並且防止逆向電流。
在本發明的再一個方面，在省電模式中，當控制器接收到來自USB設備的使用者輸入信號時，控制器將一個喚醒信號發送到主機，從而將主機從省電模式喚醒。
上述和其它目的也可以通過提供一種處理來自主機的視頻信號以便顯示圖像的顯示裝置來完成，顯示裝置包括一個具有多個包括一個電插腳在內的連接器插腳的第一USB埠，電插腳連接到一個向控制第一USB埠的控制器提供電力的電源。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個接收來自主機的視頻信號並且具有一個連接到主機的電源的電插腳的第二LCD USB埠，其中控制器接收來自第二USB埠的電插腳的驅動電力。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個接收來自設置在主機中的一個電力輸出埠的驅動電力的電力輸入埠，其中當主機在正常模式時，將傳輸到電力輸入埠的驅動電力提供到連接到設置在顯示裝置中的第一USB埠的一個USB設備，和當主機進入省電模式而不將驅動電力提供到電力輸入埠時，從設置在主機中的一個USB埠輸出USB驅動電力並且提供到設置在顯示裝置中的第一USB埠。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個轉變從第二USB埠傳輸的驅動電力的USB電源，其中當不將驅動電力提供到電力輸入埠時，在省電模式中，控制器通過從USB電源接收的驅動電力操作並且控制連接到第一USB埠的USB設備。
在本發明的另一方面，顯示裝置進一步包括一個反向電流防止電路，反向電流防止電路電連接到USB電源，並且防止逆向電流。
在本發明的另一方面，當在省電模式中控制器從USB設備接收到使用者輸入信號時，控制器通過主機中的USB埠向主機發送一個喚醒信號，以便將主機從省電模式喚醒。
上述和其它目的也可以通過提供一個連接主機和顯示裝置的連接電纜完成，連接電纜包括一個具有電力連接器、USB連接器和視頻連接器中的至少一個的主機連接器；和一個從電連接器、USB連接器和視頻連接器向顯示裝置發送視頻信號的顯示裝置連接器。
具體實施例方式
現在詳細地參考本發明的實施例，附圖中示出了實施例的示例，在附圖中所有相同的參考號代表相同的元件。以下說明實施例，以便通過參考附圖解釋本發明。
圖1是根據本發明的一個實施例的帶有一個作為顯示裝置的LCD監視器的計算機系統的透視圖。如圖所示，LCD監視器20連接到一個具有諸如圖形卡11之類的多個硬體組件的主機10，並且通過接收來自圖形卡11的視頻信號將圖像顯示在其LCD面板24上(見圖2)。在這裡，使用了一個DVI(交互式數字視頻)電纜50連接LCD監視器20和主機10。DVI電纜50包括一個連接到電力輸出埠17的電連接器14，一個連接到圖形卡11的視頻連接器28，和一個連接到一個USB埠13的USB連接器26。
圖2是根據本發明的一個實施例的LCD監視器的方框圖。如圖2所示，LCD監視器20包括一個TMDS(最小過渡差分信令)部分21和一個處理數字視頻信號的定標器23，一個控制TMDS部分21和定標器23的微控制器22，和一個輸出定標器23處理過的數字視頻信號的LCD面板24。
在LCD監視器20中，通過DVI電纜50從主機10向TMDS部分21發送壓縮數字視頻信號。然後，TMDS部分21解壓縮發送的數字視頻信號，並且將水平/垂直同步信號發送到微控制器22和定標器23，和將R/G/B信號發送到定標器23。
接下來，微控制器22根據水平/垂直同步信號確定LCD面板24的解析度，並且將控制信號發送到定標器23，從而根據確定的解析度調節R/G/B信號。
然後，定標器23根據微控制器22發送的控制信號將R/G/G信號調節到LCD面板24的大小，並且將它輸出到LCD面板24。
根據本發明的一個實施例，LCD監視器20包括一個電力輸入埠25，一個DVI電纜接口，一個具有多個連接USB設備30的LCD USB埠的USB集線器27，一個控制連接到USB集線器27的USB設備30的USB控制器40，和向USB控制器40提供電力的第一和第二USB電源41和43。
電力輸入埠25通過一個電力輸出埠17(見圖1和圖2)電連接到主機10的電源15。因此，電力輸入埠25通過電力輸出埠17從電源15接收LCD監視器20的驅動電力(12V)。
USB連接器26設置在DVI電纜50的一端，並且連接到主機10的USB埠13，以便連接主機和通過USB集線器27連接到LCD監視器的USB設備30(見圖1)。
具有多個LCD USB埠的USB集線器27(見圖1)設置在LCD監視器20中，並且通過它們連接多個USB設備30。USB設備30通過USB集線器27從主機10接收驅動電力(5V)。
USB控制器40(見圖2)設置在LCD監視器20的內部，通過USB連接器26電連接到主機10的USB埠13，並且將控制信號發送到連接到USB集線器27的USB設備30，從而控制USB設備30與主機10之間的通信。
利用這種配置，當主機10在正常模式時，電源15通過電力輸出埠17輸出12V的驅動電力，LCD監視器20通過電力輸入埠25接收它。在LCD監視20器內部，第一USB電源41將接收的12V驅動電壓轉變為5V，並且將它傳送到USB集線器27，從而將驅動電力提供給連接到USB集線器27的USB設備30。此外，第二USB電源43接收來自第一USB電源41的5V驅動電壓，並且在將驅動電力轉變為3.3V之後，將它提供到USB控制器40，從而使得USB控制器40能夠將控制信號發送到USB設備30。
另一方面，當主機在省電模式時，電源15不通過電力輸出埠17輸出驅動電力。因此，不將驅動電力提供到LCD監視器20的電力輸入埠25。此外，USB集線器27不從電力輸入埠25接收到驅動電力。
根據本發明的一個實施例，如圖2中所示，LCD監視器20包括一個反向電流防止電路29，通過反向電流防止電路29將從設置在主機10中的USB埠13的第一插腳輸出的5V驅動電力提供到USB集線器27，而不將從設置在LCD監視器20中的第二USB電源43輸出的驅動電力提供到USB埠13的第一插腳。
反向電流防止電路29防止了在把USB設備30連接到USB集線27上時產生的逆向電動力經過第二USB電源43傳輸到USB埠13的第一插腳。
因此，儘管主機10處於省電模式(ACPI的S3模式)，也能將5V的驅動電力從USB埠13的第一插腳，經過USB連接器26、反向電流防止電路29、和第二USB電源43，提供到LCD監視器20的USB集線器27，從而將驅動電力提供到USB設備30。
此外，當主機10在省電模式(ACPI的S3模式)時，第二USB電源43將從USB埠13的第一插腳輸出的5V驅動電力轉變為3.3V，然後提供到控制連接到USB集線器27的USB設備30的USB控制器40。
因此，儘管在主機10進入省電模式時LCD監視器20被關閉，LCD監視器20接收來自USB埠13的第一插腳的用於USB設備30的驅動電力，從而能夠把驅動電力提供到USB設備30，和把第二USB電源43轉變的驅動電力提供到向USB設備30發送控制信號的USB控制器40。因此，當主機10處於省電模式時，由於把驅動電力提供到USB集線器27和USB控制器40，USB控制器40檢測包括滑鼠器、鍵盤等的USB設備30的輸入信號，並且在檢測到USB設備30的輸入信號的情況下，通過USB埠13的第三插腳將喚醒信號發送到主機10，從而將主機10從省電模式喚醒。
在上述實施例中，USB控制器40接收來自主機10的USB埠13的電力插腳的驅動電力。但是，USB控制器可以接收來自一個USB埠的一個電插腳的驅動電力，該USB埠設置在LCD監視器中，並且通過它從主機輸入視頻信號。
在上述實施例中，LCD監視器20是臺式計算機系統的顯示裝置。但是，LCD監視器可以是可攜式計算機系統的顯示裝置。
如上所述，本發明提供了一種顯示裝置和一種向其USB設備提供電力的方法，其中可以無論是否在省電模式(ACPI的S3模式)，將電力從主機提供到連接到顯示裝置的USB集線的USB設備。
儘管示出並且說明了本發明的幾個實施例，但是熟悉本領域的人員應當知道，可以對實施例進行改變，而不脫離本發明的原則和精神，權利要求及其等同物中定義了本發明的原則和精神的範圍。
權利要求
1.一種處理來自主機的視頻信號以便顯示圖像的顯示裝置，包括至少一個具有電插腳的USB埠，通過電插腳從設置在主機中的至少一個USB埠提供USB驅動電力。
2.根據權利要求1所述的顯示裝置，進一步包括電力輸入埠，接收來自設置在主機中的電力輸出埠的驅動電力，其中當主機在正常模式時，傳輸到電力輸入埠的驅動電力提供到連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的USB設備，並且當主機進入省電模式而不把驅動電力提供到電力輸入埠時，將從設置在主機中的USB埠輸出的USB驅動電力提供到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠。
3.根據權利要求2所述的顯示裝置，進一步包括USB控制器，控制連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的USB設備；和USB電源，通過轉變從主機的USB埠輸出的驅動電力產生用於USB控制器的驅動電力，其中當不把驅動電力提供到電力輸入埠時，在省電模式下，USB控制器通過從USB電源接收的驅動電力操作，並且控制連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備。
4.根據權利要求3所述的顯示裝置，進一步包括反向電流防止電路，電連接到USB電源並且防止逆向電流。
5.根據權利要求4所述的顯示裝置，其中當在省電模式中USB控制器接收到來自USB設備的使用者輸入信號時，USB控制器向主機發送一個喚醒信號，將主機從省電模式喚醒。
6.一種向一個具有至少一個連接USB設備的USB埠的顯示裝置的USB設備提供電力的方法，設置在顯示裝置中的至少一個USB埠帶有電插腳，方法包括從主機向顯示裝置的至少一個USB埠提供驅動電力。
7.根據權利要求6所述的方法，顯示裝置進一步包括USB控制器，控制連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備，和USB電源，通過轉變從主機輸出的驅動電力產生USB控制器的驅動電力，其中向顯示裝置的至少一個USB埠提供驅動電力包括當主機在正常模式時，將來自主機的電力輸出埠的驅動電力提供到顯示裝置的至少一個USB埠；和當主機進入省電模式而不從電力輸出埠提供驅動電力時，把從設置在主機中的USB埠輸出的USB驅動電力提供到連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備。
8.根據權利要求7所述的方法，進一步包括在省電模式中，檢測來自連接到顯示裝置的至少一個USB埠的USB設備的使用者輸入信號；和當檢測到來自USB設備的使用者輸入信號時，通過設置在主機中的第二USB埠將喚醒信號發送到主機。
9.一種處理來自一個主機的視頻信號以顯示圖像的顯示裝置，包括至少一個接收使用者輸入信號的USB埠；和響應使用者輸入信號，通過顯示裝置的至少一個USB埠控制主機與顯示裝置之間的通信的控制器，控制器從設置在主機中的USB埠接收驅動電力。
10.根據權利要求9所述的顯示裝置，進一步包括電力輸入埠，接收來自設置在主機中的電力輸出埠的驅動電力，其中當主機在正常模式時，將傳輸到電力輸入埠的驅動電力提供到一個連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的USB設備，並且當主機進入省電模式而使驅動電力不提供到電力輸入埠時，從設置在主機中的USB埠輸出USB驅動電力並且提供到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠。
11.根據權利要求10所述的顯示裝置，進一步包括USB電源，通過轉變從主機的USB埠輸出的驅動電力產生控制器的驅動電力，其中當驅動電力不提供到電力輸入埠時，在省電模式中，控制器由從USB電源接收的驅動電力操作，並且控制連接到設置在顯示裝置中的至少一個USB埠的USB設備。
12.根據權利要求11所述的顯示裝置，進一步包括反向電流防止電路，電連接到USB電源防止逆向電流。
13.根據權利要求12所述的顯示裝置，其中在省電模式中控制器接收到來自USB設備的使用者輸入信號時，控制器向主機發送一個喚醒信號，以便將主機從省電模式喚醒。
14.一種處理來自主機的視頻信號以便顯示圖像的顯示裝置，包括具有包括電插腳在內的多個連接器插腳的第一USB埠，電插腳連接到向控制第一USB埠的控制器提供電力的電源。
15.根據權利要求14所述的顯示裝置，進一步包括第二USB埠，接收來自主機的視頻信號並且具有連接到主機的電源的電插腳，和其中控制器接收來自第二USB埠的電插腳的驅動電力。
16.根據權利要求15所述的顯示裝置，進一步包括電力輸入埠，接收來自設置在主機中的電力輸出埠的驅動電力，其中當主機在正常模式時，將傳輸到電力輸入埠的驅動電力提供到一個連接到設置在顯示裝置中的第一USB埠的USB設備，並且當主機進入省電模式而使驅動電力不提供到電力輸入埠時，從設置在主機中的第二USB埠輸出USB驅動電力並且提供到設置在顯示裝置中的第一USB埠。
17.根據權利要求16所述的顯示裝置，進一步包括USB電源，轉變從第二USB埠傳輸的驅動電力，其中當驅動電力不提供到電力輸入埠時，在省電模式，控制器由從USB電源接收的驅動電力操作，並且控制連接到設置在顯示裝置中的第一USB埠的USB設備。
18.根據權利要求17所述的顯示裝置，進一步包括反向電流防止電路，電連接到USB電源並且防止逆向電流。
19.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中當在省電模式中控制器接收到來自USB設備的使用輸入信號時，控制器通過主機中的USB埠向主機發送喚醒信號，以便將主機從省電模式喚醒。
20.一種連接主機和顯示裝置的連接電纜，包括包括電連接器、USB連接器、和視頻連接器中的至少一個的主機連接器；和從電連接器、USB連接器、和視頻連接器向一個顯示裝置發送信號的顯示裝置連接器。
21.一種用於計算機主機的LCD監視器，包括在計算機主機處於喚醒模式時，從計算機主機的一個電源接收電力並且將接收的電力輸出到USB設備的電力輸入埠；和在計算機主機處於省電模式時接收從一個USB埠輸出的驅動電力並且將驅動電力輸出到USB設備，和防止電力傳輸到USB埠埠的反向電流防止電路。
22.根據權利要求21所述的LCD監視器，其中LCD監視器進一步包括第一USB電源，在把接收的電力從12V轉變成5V之後，將接收的電力從電力輸入埠提供到USB設備。
23.根據權利要求22所述的LCD監視器，其中LCD監視器進一步包括將5V電力轉變到3.3V的第二USB電源；具有至少一個將電力提供到USB設備的LCD USB埠的USB集線器；和控制USB集線器的USB控制器。
24.根據權利要求23所述的LCD監視器，其中當計算機主機在喚醒模式時，USB控制器接收轉變的3.3V電力，並且把3.3V提供到至少一個LCD USB埠，LCD USB埠又把3.3V提供到USB設備，並且當計算機主機在省電模式時，USB控制器接收來自主機中的USB埠的驅動電力。
25.根據權利要求24所述的LCD監視器，其中USB埠包括將驅動電力提供到反向電流防止電路的第一插腳。
26.根據權利要求25所述的LCD監視器，其中反向電流防止電路防止在把USB設備連接到至少一個LCD USB埠時產生的逆向電動力傳輸到USB埠的第一插腳。
27.根據權利要求23所述的LCD監視器，其中當計算機主機在喚醒模式時，USB控制器接收轉變的3.3V，並且將3.3V提供到至少一個LCD USB埠，LCD USB埠又把3.3V提供到USB設備，並且當計算機主機處於省電模式時，USB控制器接收來自設置在LCD監視器中的USB埠的驅動電力，並且通過其從主機輸入視頻信號。
28.根據權利要求21所述的LCD監視器，其中LCD監視器是臺式計算機系統的顯示裝置。
29.根據權利要求21所述的LCD監視器，其中LCD監視器是可攜式計算機系統的顯示裝置。
30.一種計算機，包括提供電力的主機；和具有接收來自主機的電力的USB埠的顯示單元，其中無論計算機是否處在省電模式，USB埠都能接收來自主機的電力。
31.一種向顯示裝置提供電力的方法，包括無論顯示設備是否處在省電模式，都從主機向設置在顯示裝置的USB集線器中的USB設備提供電力。
全文摘要
一種處理來自主機的視頻信號以便顯示圖像的顯示裝置，包括一個帶有至少具有電插腳的LCD USB埠的USB集線器，通過電插腳從設置在主機中的至少一個USB埠提供USB驅動電力。通過這種配置，提供了一種顯示裝置和一種向它的USB設備提供電力的方法，其中無論是否在省電模式(ACPI的S3模式)，都能從主機向連接到顯示裝置的USB集線器的USB設備提供電力。
文檔編號G09G3/20GK1427508SQ0214800
公開日2003年7月2日 申請日期2002年10月18日 優先權日2001年12月8日
發明者辛成基, 黃海鎮, 全鍾泰 申請人:三星電子株式會社