控制功率的方法和具有功率控制能力的计算机的制作方法

专利名称：控制功率的方法和具有功率控制能力的计算机的制作方法
技术领域：
本发明广泛涉及计算机，包括膝上型计算机和桌上型计算机，且尤其涉及计算机中的功率管理。
背景技术：
通常被称为笔记本计算机或简单称为“笔记本”的膝上型计算机已成为计算机的一种流行形式。笔记本计算机轻便且具有比得上桌上型系统的处理和存储能力，并且因此成为桌上型计算机的真实可行的替代物。然而，笔记本计算机中一个严重的缺点是其电池的有限功率容量。因此，笔记本计算机中的功率管理对于电池寿命已变得重要。从降低功率损耗、减少功率清单等的观点看，桌上型系统中的功率管理也日益受到关注。
功率管理指系统的不同功率状态，不论其为笔记本计算机或桌上型单元。功率状态通常指计算机的功率状态，但也可指其组件的功率状态，所述组件诸如监视器或显示器、硬盘驱动器等等。
对于笔记本计算机来说，管理CPU(中央处理单元)的功率状态对于其电池寿命很重要。通常所使用的功率状态包括就绪状态，其中计算机全面上电并准备使用。低功率状态试图通过降低系统的功率来保存电池寿命。举例来说，挂起状态通常指低功率状态，其中移除计算机中大多数器件的功率。休眠状态是低功率状态的极限形式，其中将机器(例如，其寄存器内容、RAM、I/O高速缓冲寄存器等)的状态保存到磁盘，并且随后将功率从CPU和存储器而且从所述器件移除。
从挂起状态恢复就绪功率状态通常受键盘按压或鼠标移动的影响。任一动作都产生一可由唤醒逻辑检测到的信号，然后所述唤醒逻辑产生信号以使其它组件进入活动和工作状态。从休眠状态唤醒涉及执行一启动顺序。当启动系统时，读取先前存储到磁盘的状态信息以将系统恢复到就在休眠之前那个时候的状态。

发明内容
如本文所揭示的说明性实施例所展示，本发明涉及一种用于计算机的功率控制方法和装置。图像捕捉器件运作以检测其视野中运动的存在。计算机通常在全功率状态中运作。根据本发明的一个方面，当计算机空闲时，将其置于低功率状态中；然而，图像器件继续运作。当图像捕捉器件检测到运动时，其产生一唤醒信号。所述唤醒信号用来使计算机恢复到全功率状态。
根据本发明的另一方面，如果图像捕捉器件判定已进行预定时间段的不充分运动，其可产生一挂起信号。所述挂起信号用来使计算机进入低功率状态。


以下是用以解释本发明的特定说明性实施例的附图的简要描述。
图1展示根据本发明的计算机和图像捕捉器件的概括方块图；图1A展示图1中所示系统的更特定配置；图1B展示图1中所示系统的又一特定配置；图2展示根据本发明配置的图像捕捉器件的概括方块图；图3是展示所执行的导致转换到挂起状态的一般动作的高级流程图；图4是展示一旦进入挂起状态，根据本发明的图像捕捉器件就执行的一般动作的高级流程图；图5是展示导致根据本发明的图像捕捉器件所执行的导致转换到挂起状态的一般动作的高级流程图；图6A-6H是展示如本发明所实施的运动检测处理的各种阶段的结果；和图7展示在硬件中实施的用于本发明中的图像处理的高级方块图。
具体实施例方式
图1所示的计算机系统100说明本发明的一个典型实施例，所述计算机系统可为桌上型样式、或膝上型或任何其它合适的形式。
CPU(中央处理单元，112)为一典型的数据处理组件，其执行存储在存储器中的程序指令。随机存取存储器(RAM，114)为一典型的存储器组件，其用于存储CPU 112所存取的数据和程序指令。硬盘驱动器108为一典型的大容量存储器件，其用于存储数据和程序。图1展示与本发明的讨论有关的逻辑104、106的特定区块。剩余系统逻辑表示为其它系统逻辑116。前述组件通常通过在控制线上声明控制信号并在数据总线上传输数据而协调其动作并进行数据通信。这些信号和数据线的大多数共同由图1中所示的系统总线118而表示。
展示将一图像捕捉器件102连接到一USB(通用串行总线)控制器104。所述图像捕捉器件通常将为某形式的数码相机，其能够捕捉和存储图像。将参看所确定的附图进一步详细讨论根据本发明的图像捕捉器件102。如将解释，可将图像捕捉器件102配置为一内部器件或一外部设备。
现代计算机器件中通常使用USB接口，且因此所述接口是在本发明的时候为图像捕捉器件102而考虑的接口。USB控制器逻辑104根据USB规格而运作。然而，应了解任何其它合适的接口逻辑可用以实行本发明。
通常在计算机中提供逻辑/固件以检测何时应将计算机转换到低功率状态，且随后执行一系列运作以将计算机置于低功率状态中。举例来说，已知功率管理技术是高级配置和电源接口(ACPI)，且其用于现代基于Intel的个人计算机(PC)。ACPI提供在PC中执行功率管理的标准。当然，应了解本发明可与其它功率管理技术和其它硬件平台一起使用。
图1展示挂起和唤醒逻辑106，其提供用于执行一挂起顺序以将计算机从全功率状态转换到低功率状态的至少某些功能性。所述逻辑106还包括执行一唤醒顺序以将计算机从低功率状态转换到全功率状态。在基于Intel机器的情况下，例如，BIOS(基本输入/输出系统)中可包括某些逻辑106。图1还展示逻辑106可包括控制线122，其可用以将信号发送到计算机中的各种组件以进入低功率状态或转换到全功率状态。
唤醒逻辑106可包括判定系统非活动性的功能性。“活动性”或缺乏活动性的测量是特定的执行过程，且其将从一个制造商变化到另一个制造商。然而，通常活动性基于所声明的中断的数目和/或频率、对存储器中特定区域的存取、磁盘活动性等等。当检测到非活动性一时间段时，逻辑106可开始一顺序以将计算机置于低功率状态中。
图1A展示如计算机系统100a的更特定说明中所实施的本发明。所述图展示配置为一“内部”器件的图像捕捉器件102’。为了比较，将诸如鼠标、或图形输入板、或轨迹球、控制器件(例如操纵杆、方向盘等)的器件视为“外部”器件，因为其可通过外部端口132a-132c而连接到计算机。外壳142中通常含有计算机的组件。所述外壳内为需要运作计算机的大多数组件。所述外壳通常包括许多连接器或端口132a-132c(通常被成为“外部连接器”或“外部端口”)，其传统上划分在外壳142内的与在外壳外的器件的界线。外部器件可通过这些连接器或端口132a-132c而连接到计算机。接口电路124提供信号调节(驱动器)和逻辑发信号，可需要其将外部器件连接到系统总线118。典型的连接器包括RS-232、SCSI(小型计算机系统接口)、PS-2端口(在基于Intel机器的情况下)、USB端口、火线(IEEE 1394)、PCMCIA(个人计算机存储卡国际协会)等。
因此，图1A中所示的图像捕捉器件102’从其在计算机的外壳142内而不是通过连接连接器132a-132c之一来进行连接到计算机的意义上说是“内部的”。尽管图1A展示一USB接口逻辑104，但是应理解可使用任何合适的内部接口逻辑。为了解释本发明的一特殊执行揭示USB。图1A中所示的配置表示膝上型计算机，其中键盘126和显示器128通常配置为“内部”组件；也就是，内部地而不是通过外部连接器进行其到系统总线118的连接。典型的“外部”组件可为鼠标。事实上，外部键盘可连接到膝上型计算机作为内置键盘的替代。
图1B展示计算机系统100b的又一配置中所实施的本发明。图1B中所示的配置表示一所谓的膝上型样式计算机系统。在膝上型形式中，典型的外部组件包括键盘和显示器。外部键盘通过接口132a而连接到计算机；例如，PS-2连接。外部显示器通过接口132e而同样地连接到计算机。显卡128将显示器对接到系统总线118。
图1B进一步展示图像捕捉器件102″为一外部器件，其通过外部端口132d而连接到计算机。这类器件的典型形式是数码相机，其根据USB标准(虽然可使用任何合适的接口)而连接到计算机。在这种情况下，接口132d将为一外部USB连接器。可提供接口电路126以将USB器件连接到USB控制器104。
图像捕捉器件102″到计算机的连接134可表示图像捕捉器件与计算机之间的无线连接。现代标准包括蓝牙(IEEE 802.15)。红外(IR)连接也是可能的。可了解然后将用经合适地配置的电路代替USB控制器104和接口126以便为无线接口提供电的和发信号的支持。同样地，连接134可为不同于USB的有线标准；例如火线。
现参看图2，展示根据本发明的图像捕捉器件(例如，图1中的102)的概括方块图。光学部件202提供聚光功能。所述光学部件通常包括一个或一个以上透镜元件，但是可简单为一外壳中的开口，其可让光进入器件中。
在具有诸如图1A中所示的内部图像捕捉器件的膝上型计算机的情况下，可靠近面向用户的键盘安装光学部件202。这考虑到将接近键盘的人成像。所述光学部件202可沿膝上型计算机的显示器/盖子的外围而布置，其将提供膝上型计算机的周围区域的视图。
光学部件202将聚集在其视野中的光成像到一图像捕捉元件(或阵列)204上。所述图像捕捉元件204可为一电荷耦合器件(CCD)或一基于CMOS器件。当然可使用其它图像捕获技术。
通常将存储器206连接到图像捕捉元件204以便可变换已由图像捕捉元件捕获的图像并将其存储到存储器。所述变换通常包括变换电路208，其读出图像捕捉元件204的内容并将信息变换为一合适的格式以便处理器212处理。存储器206可经配置以存储一些数目的图像用于后续处理。
如下文将描述，根据本发明的一个实施例，固件/逻辑214将包含用以执行图像处理运作以便检测运动的算法的硬件实施。在这个实施例中，将固件/逻辑214集成在一执行图像处理的基于ASIC(专用集成电路)实施中。替代的硬件实施(也就是SoC，系统芯片)将图2中的区块集成在不同的物理组件中，而不必对总体功能方块图作出修改。
根据本发明的另一实施例，处理器212根据固件/逻辑214中所实施的方法执行对存储在存储器206中的图像的处理。在这个实施例中，固件/逻辑214可主要包含烧入ROM(只读存储器)中的程序指令。存储在存储器206中的图像将作为一视频流而供应给处理器212并通过执行存储在固件/逻辑214中的指令而处理。
如上文结合图1A和图1B所讨论的，提供USB逻辑以便以一对计算机合适的方式对接图像捕捉器件102。提供一连接器224以对计算机进行连接。总线结构222用来将各种元件连接在一起。
如上文所说明，可对计算机无线地进行图像捕捉器件102的连接。现代标准包括蓝牙(IEEE 802.15)。红外(IR)连接也是可能的。在这些情况下，应了解图2中所示的“连接器”224将为合适地配置的元件，其符合所使用的无线技术和标准；例如，一天线(无线)或一IR发射机。
现将讨论如图1和图2中所示的系统中所实施的本发明的运作。为了讨论，将假定一基于Intel机器，且ACPI方法将充当功率管理样式。
计算机通常存在于以下功率状态之一中就绪、挂起和休眠。在就绪状态中，计算机全面上电并准备就绪以供使用。若不是计算机全面上电，通常在计算机是否活动或空闲之间没有区别。
挂起状态为通常认为是仍保存运作数据的最低水平的可用功率消耗的功率状态；例如，寄存器内容、状态寄存器、页面寄存器等等。可由系统BIOS或由BIOS之上的更高级软件开始挂起状态。如果系统BIOS检测到要求一立即响应的情形，那么其可将计算机置于挂起状态中而不必通知，所述情形诸如在一膝上型计算机中当电池电荷水平降到临界低功率水平时。当计算机在挂起状态中时，因为没有向计算机的所有部分提供功率，所以CPU不能执行指令。
某些计算机执行休眠状态，其中将计算机的数据状态保存到磁盘并且随后将计算机的功率移除；也就是关闭计算机。当恢复功率时，计算机执行正常启动顺序。在启动之后，计算机记录(例如，用文件的方法)其休眠了并从磁盘读取所存储的状态。这有效地将机器恢复到其就在开始休眠的那个时间之前的运作状态。
参看图3，将讨论导致挂起状态的事件顺序的高级讨论。步骤302提供逻辑和/或固件以监视系统的活动。所监视的特定活动将在各个执行过程中各不相同。如上文所提及，活动的测量可基于所声明中断的数目和/或频率、对存储器中特定区域的存取、磁盘活动性等等。
如果作出系统已为非活动的判定(步骤304)，那么将企图进入低功率挂起状态。这通常由监视活动并发信号给OS(操作系统)的逻辑而实现。在步骤306中，OS作出是否其可以转换到挂起状态的判定。这通常包括OS发信号给器件驱动器和应用程序以询问是否可以挂起。如果驱动器或应用程序拒绝挂起请求，那么系统再继续监视系统活动(步骤302)。
如果判定可以挂起，那么在步骤308中，OS发信号给驱动器和应用程序，这个步骤中将发生挂起。所述驱动器和应用程序然后可在必要时采取行动以保存其状态。当OS判定驱动器和应用程序必须采取措施以保存其状态(例如，接收正的指示，或简单地假定状态已被保存)时，随后在步骤310中，OS将开始一挂起顺序。这可包括调用BIOS中的某些功能性以使机器顺序进入挂起状态。
参看图4，将作出对根据本发明的图像捕捉器件102的运作的讨论。为了讨论，可假定图像捕捉器件102配置有一USB接口。因此，当OS执行一通知挂起运作(图3的步骤308)时，OS将向与其连接的任何USB器件(包括图像捕捉器件102)发出一适当的USB挂起信号。一旦接受到挂起信号，图像捕捉器件102将开始根据图4中所概括的流程图而运作。
在步骤402中，图像捕捉器件102捕捉图像(图像捕获)并将其保存到其存储器206中。在步骤404中，通过对所存储的图像的合适的分析执行运动检测过程。可了解存储器206必须是用足够的图像最初“预先准备好”的，因此可执行动作步骤404；例如，通常将最近捕捉(捕获)的图像与先前捕捉的图像相比较。如果在步骤406中，判定不存在运动，那么处理进行到步骤402，此处捕获另一图像。尽管图中没有展示，但是可了解当系统恢复全功率模式时可中断和停止这个过程。并且，可提供图像捕捉之间的合适的时间延迟作为一固定编码值或更通常地作为一用户可配置参数。
如果在步骤406中，判定已检测到运动，那么图像捕捉器件102将产生(步骤408)一可由计算机检测的合适的信号。在图像捕捉器件102为如图1A中所说明的内部器件的情形中，可通过图1A中所示的控制线144将信号传送到唤醒逻辑106。或者，内部图像捕捉器件102可经配置以在步骤408处产生一中断信号。OS可配置有一合适的中断处理程序以处理所产生的中断。
在USB适应的图像捕捉器件的情况下，步骤408可为成像器件向USB控制器104发出一USB远程唤醒命令的运作。USB控制器104随后可对所述命令作出响应从而从挂起状态恢复。USB控制器再继续USB通信。总线上的所有器件离开挂起状态。USB树现为功能的，且OS通知负责唤醒的器件的应用程序。在其之后每一应用程序根据其内部设计而作出响应。
在挂起的情况下，器件需要一500μA的电源。对于一内部器件来说，这可由主板制造商来轻易提供。然而，在一外部USB器件的情况下，通常切断在挂起状态中的外部器件的功率，因此对于外部器件来说，通常不可能向USB控制器发出一USB远程唤醒命令。然而，在笔记本设计中使用外部USB适应的图像捕捉器件的地方，其向在挂起状态中的某些外部器件提供某最小功率，图像捕捉器件可根据图4中所示的步骤运作。
在休眠功率状态的情况下，具有一外部图像捕捉器件(图1的102’)的计算机可经配置以使得即便在休眠状态中也仍然向器件提供一定功率。此外，计算机可配置有一软件控制的开关，其可对计算机打开功率，且因此其看起来像用户切换功率开关的计算机。
参看图5，现将讨论根据本发明的另一方面的图像捕捉器件的运作。此处，图像捕捉器件102可用以将计算机从全功率状态转换到低功率挂起状态。因此，在步骤502中，将捕捉一图像并将其存储于存储器206中。在步骤504中，分析存储在存储器206中的两个或两个以上图像以判定运动的存在。如果在步骤506中判定存在运动，那么处理继续做步骤502以捕捉另一图像。如果在步骤506中判定不存在运动，那么在步骤508中作出某预定时间段是否已没有运动的判定，诸如一固定编码值(a hard coded value)或一用户配置值。
如果在预定时间段内检测到运动，那么处理继续到步骤502以捕捉下一图像。如果反之，在一充分的时间段内不存在运动，那么处理根据图3中所示的流程而进行。举例来说，图像捕捉器件102可经配置以发信号给OS以便开始图3中所概括的挂起过程。在配置为外部器件的图像捕捉器件的情况下，可提供一合适的中断配置；由图像捕捉器件而产生的中断可发信号给OS。作出响应的OS将然后根据图3而进行，在决策步骤306处开始。举例来说，内部图像捕捉器件可配置有两个中断，一个用于将计算机置于挂起状态中，且另一中断用于将计算机置于休眠状态中。
作为使用多个中断的替代方式，图像捕捉器件可经配置以与存储器地址相关联，所述地址映射到一可由器件存取的中断寄存器中。然后图像捕捉器件固件/逻辑可将一合适的值装载到所述中断寄存器中以指示计算机应转换到的功率状态。因此，可能转换到不同于挂起和休眠的低功率配置。举例来说，中断处理程序可简单地降低CPU的时钟频率。可关闭LCD显示器，或者可将其亮度调整到预定亮度级或基于所检测到的周围光级的级。可减缓或停止硬盘。可通过一合适的用户接口来配置这些转换。
在配置为外部器件的USB适应的图像捕捉器件的情况下，成像器件可通过应用软件引起USB挂起或休眠转换。
参看图6A-6H，现将讨论如本发明中所实施的运动检测处理。本发明中所使用的特殊运动检测算法是许多已知运动检测算法中的一个。因此可了解其它运动检测算法可适用于本发明。
并入本发明中的算法基于边缘检测。运动检测算法(MDA)软件解决方案包含以下过程当前帧的边缘检测；使用XOR(异或)算子的当前与先前边缘检测之间的差异；受运动影响的区域的检测；所关心区域(ROI)的检测。
本发明的当前执行过程考虑使用以上算法解决方法。然而应了解可使用任何合适的运动检测算法。
边缘检测将存储在图像捕捉器件102中的图像(帧)在尺寸上按比例缩小并输入到算法；例如，可使用尺寸为80×60像素的图像。使用Canny边缘检测技术执行边缘检测，其中执行三个主操作(A)使用高斯5×5核心的图像的低通滤波；(B)使用水平和垂直Sobel滤波器的梯度提取；和(C)无最大值移除。
低通滤波器移除图像捕获过程中固有存在的噪声，尤其是在低光条件下。通过将其与Sobel算子卷积来计算低通图像的梯度(等式1)10-120-210-1---(Eq.1)]]>垂直和水平地执行这个运作，因此分别提高垂直和水平导数，将所述导数的绝对值相加以获得一最终的梯度图像。无最大值移除运作是一便于定位所述梯度图像中的边缘的技术。图6A和图6B中展示Canny边缘检测动作的结果的一个实例。图6A是一所捕捉(捕获)图像的实例。图6B展示所得已检测边缘的图像。
差异处理然后使用一XOR算子比较当前和先前边缘图像。所述比较在没有移动边缘处产生近零结果，并在边缘没有重叠处产生一指出位置的正的结果，其意谓运动已发生。图6C-6E中展示由这种算子而获得的结果的实例。图6C展示当前已检测边缘的帧，而图6D展示先前帧的已检测边缘的图像。图6E展示当前与先前帧之间的XOR运算的结果。可见XOR算子已减少了图幅的并未移动的部分的检测，并加深了移动部分(例如，对象的头和身体)。
活动区域的检测XOR图像用以检测图幅的哪个部分正在移动。如图6F中所示，将图像分成若干单元602，其尺寸可随意选择。图6F(例如)展示8×8像素。每一单元中计算活动像素的数目。如果一像素的值大于零，那么将其定义为“活动的”。如果单元中活动像素的数目大于某一门限，那么就说这个单元自身是活动的。图6F中绘画地描述这些运作。因此，例如，单元604a-604c是活动单元。所获得的二元图像含有关于活动单元的信息且因此被称为一“活动单元图像”。
ROI的检测活动单元的检测是运动检测算法的主要结果。一旦这个信息可用，就可根据不同目的做不同的事。在整个MDA的软件实施中，所考虑的目标为建立一图像的区域，其很可能以典型的摄像头使用方案含有对象的头(基于运动的数量和结构)。
在这种情况下，较好地定义方案和算法的主要目标是基本的，因为在这个部分中，试探法和巧妙的假设对获得所要结果起重要作用。为完成这个任务，如图6G和图6H中所描绘地进行算法。
参看图6G，在左上角处开始扫描活动单元图像，从左到右，并且以光栅方式向下进行。如果遇到一活动单元(例如，活动单元612)，那么将其位置与其它活动单元(例如，613、615、617)的位置比较。如果不同单元离实际单元“太远”，那么没有事情发生且扫描继续到下一个单元。“太远”意谓两个单元之间的距离超出某预定门限。
图6G展示分离“太远”的活动单元对的两个实例。活动单元612是扫描中遇到的第一个单元。接着遇到单元613。如图中字母X所指示，认为单元612与活动单元613相比较“太远”。不执行动作且扫描继续。遇到的下一个活动单元是单元615，也认为其离活动单元612“太远”。因此，不执行动作且扫描继续。
随着扫描继续，遇到活动单元617。与活动单元612相比较，认为单元617离单元612不太远。这导致计数器加1，且这个事件被称为“命中”。如图6G中可见，因为认为所有剩余活动单元都“太远”，所以只有一个命中发生。
继续做算法，现参看图6H。执行一第二扫描，其将第二活动单元617作为参考单元用于比较。在这个情况下，找到许多其它靠近的活动单元。这给多个命中提供起点，其由黑色箭头指示。当命中的数目达到某一门限时，过程停止并将相邻活动单元的平均位置视为矩形的坐标。举例来说，所述门限可与由矩形630所指示的头尺寸的估计有关。这些平均坐标构成对象的头的位置的估计。
前文讨论描述了如何考虑空间信息来估计对象的头位置。完整的软件MDA还使用时间信息。因此，通过比较当前帧中所估计的头的位置和先前帧中所找到的头的位置。如果这两个位置离得太远，那么忽略新的位置且头位置维持在先前坐标处。
参看图7，然后是使前文所描述的基于软件算法适应更基于硬件的实施(诸如ASIC或SoC实施)的讨论。这个硬件解决方法包括以下a.输入图像的水平低通滤波；b.通过Sobel算子和门限的垂直差异；c.XOR图像差异；d.运动统计聚集。
将所捕获的图像装进按比例缩小器722以从视频流产生一按比例缩小(或采样缩小)的图像版本；在一特殊实施例中，其尺寸是80×60像素。这个按比例缩小的图像充当算法的输入。在部分(a)中，低通滤波级702使用单行水平遮蔽将每一行图像低通滤波。在一特殊实施例中，所述低通滤波器702为一简单平均滤波器，也就是计算相邻像素的平均值的滤波器。这不同于软件解决方案，软件解决方案中使用5×5高斯低通滤波器。通过一次只处理一行最小化行存储器需要。
在部分(b)中，如软件方法中的，将数据流装进Sobel算子级704以找到图像的边缘。然而，在软件适应性中，我们只考虑先前步骤中所获得的低通滤波图像与等式1的垂直Sobel遮蔽之间的卷积的结果。为执行这个运算，需要三行图像。两行缓冲器724从先前两行提供2×3像素，而从低通滤波器级702“在运行中(on-the-fly)”提供当前(第三)行的剩余1×3像素。在这个步骤中，我们只获得垂直边缘上的信息。认为这是足够的，因为已观察到垂直边缘含有检测感兴趣运动所需要的大部分信息。
一旦检测到垂直边缘，就向图像施加一总的边缘门限以便获得二元图像。由一比较器级706执行这个运作，且其对应于软件方法中的Canny边缘检测器中所执行的无最小值移除，但其简单得多且因此较不精确。虽然如此，但发现其为我们的总体目标产生好的结果。
前述级的结果是获得一边缘遮蔽图像(这个情况下为垂直边缘)。在部分(c)中，将这个图像与通过XOR算子级708存储在边缘图像存储器712中的先前图像相比较，所述XOR算子级708对应于软件解决方案中的XOR运算。以像素方式在像素中执行这个比较，供给管线级。
在这点上，软件解决方案具有供其使用的XOR图像的信息。这个图像当然将不同于由软件解决方案所获得的XOR图像，因为使用了不同的过程来获得用于执行XOR运算的图像。然而，一旦产生并存储在存储器中，软件解决方案就可以一透明方式直接使用XOR结果来计算活动单元图像。然而，在硬件解决方法中，我们具有关于存储器的某些限制且因此存储这个图像是不实际的。因此，当XOR值进入管线级时，在运行中计算活动单元图像。
为进行这个，某一数目的N位寄存器742用以计数一行内的活动像素的数目。每一寄存器将存储N个连续像素内的活动像素的数目。因为在这个实施例中我们将单元的尺寸设置为8×8像素(如软件情况下)，所以我们使用10个8位寄存器来存储一行的信息，其为80像素宽。
当处理8行时，寄存器中所含有的信息是一8×8方块中活动像素的数目，也就是我们在软件实施例中具有的相同信息。通过比较器734给这个信息设置门限，且然后基于可编程的单元活动性门限将每一单元视为活动的或非活动的。N位寄存器742的控制逻辑732将寄存器设置为零，为处理下一个8行作准备。
在这个过程的最后，我们获得一活动单元图像，其可存储在存储器中并再次为软件解决方案所使用。如对XOR图像进行的，我们在运行中处理这个图像。硬件实施例不能执行软件中所使用的相同算法来以一有效方式检测头的存在，因为应执行的比较和多个扫描不能有效地符合硬件解决方法。
因为这个原因，我们选择了只计算运动质心，也就是活动单元的平均x和y坐标，因为这可以在检测到活动单元的时候执行。为进行这个，我们使用了两个辅助寄存器744a、744b来累积所检测到活动单元的位置。质心计算级736执行运算来判定质心。一旦扫描了整个图像，这些寄存器就将含有活动单元的x和y坐标的和。使用计算活动单元数目的附加计数器744c，计算级736所执行的简单除法产生质心的坐标。
权利要求
1.一种用于在一计算机中控制功率的方法，所述计算机包含一数据处理单元、一存储器、系统逻辑和一系统总线，所述处理单元、所述存储器和所述系统逻辑连接到所述系统总线，所述计算机在一低功率状态中，所述方法包含在一数码相机中捕捉一个或一个以上图像，所述数码相机包括一相机存储器，其中存储所述图像；从存储在所述相机存储器中的所述图像中检测一运动的存在；和如果在所述图像中检测到运动，那么将一第一信号发送到所述系统逻辑，其将导致所述计算机在一全功率状态中运作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号为一USB(通用串行总线)远程唤醒请求信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述数码相机为一连接到所述系统总线的内部器件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算机包括至少一个外部端口和将所述外部端口连接到所述系统总线的接口逻辑，将所述数码相机连接到所述外部端口。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含在所述数码相机中捕捉一个或一个以上第二图像；从所述第二图像判定是否已在一预定时间量没有运动；和如果已在一预定时间量没有运动，那么将一第二信号发送到所述系统逻辑，其将导致所述计算机转换到所述低功率状态。
6.一种具有一功率控制能力的计算机，其包含一中央处理单元(CPU)；一存储器；一系统总线，所述CPU和所述存储器与其连接，藉此当所述CPU执行程序指令时，所述CPU可存取所述存储器；第一系统逻辑，其运作方式是以选择性地将所述计算机置于一全功率运作状态或一低功率状态中；一图像捕捉组件；和第二系统逻辑，其与所述图像捕捉组件进行通信并连接到所述系统总线，所述第二系统逻辑的运作方式是以对从所述图像捕捉组件接收一第一信号作出响应而开始一唤醒顺序来将所述计算机置于所述全功率状态中，所述图像捕捉组件包含一处理组件、一图像存储器和一与所述系统总线的连接，所述图像存储器可运作以存储多个图像；所述处理组件的运作方式是以在存储在所述图像存储器中的图像上执行运动检测；和如果在所述图像中检测到运动，那么产生所述第一信号，因此其可传输到所述第二系统逻辑。
7.根据权利要求6所述的计算机，其进一步包含一内部USB端口，所述图像捕捉器件与其连接。
8.根据权利要求7所述的计算机，其中所述第一信号为一USB远程唤醒请求信号。
9.根据权利要求6所述的计算机，其中所述处理组件为一系统芯片(SoC)器件。
10.根据权利要求6所述的计算机，其中所述图像捕捉组件包括一ASIC(专用集成电路)，其执行所述运动检测的一部分。
11.根据权利要求6所述的计算机，其中所述图像捕捉器件进一步包含固件，其中所述处理组件为一数据处理单元，其可以执行所述固件中所含有的指令来运作。
12.根据权利要求6所述的计算机，其进一步包含一个或一个以上外部端口，每一外部端口具有将所述外部端口连接到所述系统总线的相应接口逻辑，其中所述图像捕捉组件为一连接到一第一外部端口的数码相机，其中与所述系统总线的所述连接包含相应于所述第一外部端口的接口逻辑。
13.根据权利要求12所述的计算机，其中所述第一外部端口为一USB端口。
14.根据权利要求13所述的计算机，其中所述第一信号为一USB远程唤醒请求信号。
15.根据权利要求12所述的计算机，其中所述第一外部端口为一无线端口，且数码相机无线地连接到所述第一外部端口。
16.根据权利要求12所述的计算机，其中所述第一外部端口为一IR(红外)端口，且数码相机通过一IR连接而连接到所述第一外部端口。
17.根据权利要求12所述的计算机，其中所述第一外部端口为一火线端口，且数码相机通过一火线连接而连接到所述第一外部端口。
18.根据权利要求6所述的计算机，其中所述处理组件进一步运作以判定存储在所述图像存储器中的图像上没有所述运动；和如果没有所述运动存在了一预定时间段，那么产生一第二信号，因此其可传输到所述第一系统逻辑，对接收所述第二信号作出响应，进一步可运作的所述第一系统逻辑将所述计算机放入所述低功率状态中。
19.一种用于在一计算机中控制功率的方法，其包含监视所述计算机中的活动水平；将所述计算机的一功率水平从一全功率状态转换到一低功率状态；和在所述转换之后，运作一图像捕捉器件以捕捉多个图像；分析某些所述图像以检测所述图像中的运动；和如果在某些所述图像中检测到运动，那么通过将一信号从所述图像捕捉器件发送到所述计算机而将所述计算机的所述功率水平转换到所述全功率状态。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述图像捕捉器件为一内部器件。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述图像捕捉器件为一具有一与一系统总线的USB连接的内部器件。
22.根据权利要求19所述的方法，其中所述信号为一USB远端唤醒信号。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述图像捕捉器件为一具有一通过一外部端口与所述计算机的连接的外部器件。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述连接为一USB连接、一基于蓝牙连接或一红外连接中的一个。
25.根据权利要求19所述的方法，其中监视活动水平包括运作所述图像捕捉器件以捕捉多个第二图像；分析某些所述第二图像以检测所述第二图像中的运动；和如果判定缺乏运动，那么将一第二信号发送到所述计算机以将所述计算机的所述功率水平转换到所述低功率状态。
全文摘要
计算机系统中的功率管理组件包括一运作地连接到计算机的成像器件。当计算机已进入一低功率状态时，所述成像器件可持续运作以检测在其视野中的运动。当检测到“足够”的运动时，所述成像器件可发信号给计算机以便将计算机转换到一全功率状态。在本发明的另一方面，所述成像器件可判定已进行预定时间段的不充分运动并开始将计算机转换到一低功率状态。
文档编号G06F1/32GK1900881SQ20061000800
公开日2007年1月24日 申请日期2006年2月21日 优先权日2005年2月22日
发明者塞尔焦·马吉, 保罗·麦卡尔平, 里米·齐默尔曼, 让-米歇尔·沙尔东 申请人:罗技欧洲公司