JP2002244996A - システム通信バス上に一体化されたエネルギ・システムの通信プロトコル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム通信バス上に一体化された複数のエ
ネルギ装置を有し、電子機器の他の機能を妨害すること
なく、エネルギ装置間の通信を可能とするコンピュータ
・システムを提供する。 【解決手段】 各エネルギ装置は、システム通信バス上
に一体化されており、メモリおよびプロセッサを有す
る。各エネルギ装置プロセッサは、選択的にシステム通
信バスを監視して通信データがないか否かしらべ、通信
データがない場合、各エネルギ装置は、エネルギ・シス
テムの別のエネルギ装置と通信しようとする。エネルギ
装置は、通信データがないことが検出された後、所定の
シーケンスで通信しようとする。エネルギ装置の例に
は、バッテリ・パック，デスクトップ充電器，分析器，
および無線機が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、常駐エ
ネルギ・システムを含むコンピュータ・システムに関す
る。更に特定すれば、本発明は、システム通信バス上に
一体化され、特定の通信プロトコルによってバス上の他
のエネルギ装置と通信するエネルギ供給システムに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】セルラ電話機のような携帯電子機器のエ
ネルギ・システムは、電子的に非常に精巧化されつつあ
る。再充電可能バッテリのような既存のエネルギ装置
は、多くの場合電子メモリおよび処理機能を有する。メ
モリを有する再充電可能バッテリの一例が米国特許番号
第５，５３４，７６５号に例示されている。この特許
は、１９９６年７月９日にKreisinger, et al.に特許さ
れ、"Battery with Memory for Storing Charge Proced
ure"と題する。Kreisingerは、充電電流および電圧を供
給する充電器，および特定の充電パラメータを格納する
メモリを有する再充電可能バッテリを含む、バッテリ充
電システムを開示する。充電パラメータは、典型的に、
バッテリの充電を司るバッテリ関連情報である。バッテ
リのメモリに格納されているバッテリ関連情報は、充電
器に対する充電命令またはバッテリを充電するための特
定の手順も含む。したがって、バッテリは、充電命令ま
たは手順を充電器に伝達するためには、システム通信バ
スにアクセスできなければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
の携帯電子機器用エネルギ・システムでは、２つのエネ
ルギ・システム装置だけが、電子機器のシステム通信バ
スを共有できればよかった。しかしながら、近年のエネ
ルギ・システムは、５つ以上のエネルギ装置を含み、こ
れらが全てシステム通信バスに相互接続され、これを介
して通信する場合もある。種々のエネルギ装置間の通信
が複雑になるに連れて、セルラ電話機の通信データのよ
うな、バスを通過する他のデータを破壊し、電子機器の
機能性を著しく妨害する虞れがある。

【０００４】つまり、システム通信バス上に一体化され
るエネルギ装置を数個用いる場合、適当な通信プロトコ
ルを備えることによって、測定(gauging)，充電，通信
等のような、電子機器の他の機能を妨害することなく、
他のエネルギ装置の通信を可能とする必要がある。した
がって、本発明の主な目的は、システム通信バス上に常
駐するエネルギ装置間に相応しい通信プロトコルを有す
る、改良されたエネルギ・システムを提供することにあ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】これより本発明の好適実施例を詳
細に説明する。図面を参照する場合、同様の番号は図面
全体を通じて同様の部分を示すこととする。

【０００６】図１は、システム通信バス１４上に一体化
エネルギ・システム１２を有するコンピュータ・システ
ム１０を示す。コンピュータ・システム１０は、セルラ
電話機のような携帯電子機器内にあり、バッテリの再充
電のような、能動的エネルギ管理システムの必要性を有
する。ここでは、コンピュータ・システム１０は、エネ
ルギ・システム１２を含むものとして示すが、代わり
に、個別のコンピュータ・システム１０およびエネルギ
・システム１２、またはエネルギ・システム１２のみを
有する装置を具体化することも可能である。エネルギ・
システム１２は、バッテリ・パック１６のような複数の
エネルギ装置，分析器１８，無線機２０，デスクトップ
充電器２２，デスクトップ充電ディスプレイ２４，また
はその他のエネルギ・システム装置２６を含み、その各
々はシステム通信バス１４上に一体化され、バス１４を
通じて通信可能となっている。システム通信バス１４
は、半二重または全二重モードのいずれかでエネルギ装
置間のマルチポイント通信を可能とし、これによって各
装置は通信バス１４を通じて他の装置との通信ダイアロ
グに加入することができる。

【０００７】各エネルギ装置は、エネルギ装置プロセッ
サを含み、各エネルギ装置プロセッサはシステム通信バ
ス１４上に通信データがないか否か（idleness）選択的
に監視することができる。即ち、ブロック２８に示すよ
うなコンピュータ内の別の装置がデータ伝送のためにシ
ステム通信バス１４を用いていないことを調べることが
できる。また、エネルギ装置は、好ましくは、エネルギ
装置のデータを格納可能なメモリを含むことが好まし
く、このデータは、通信バス１４が使用可能なときに、
他の装置に伝達される。エネルギ装置プロセッサは、当
技術分野で既知のいずれのプロセッサ，マイクロコント
ローラ，およびマイクロプロセッサでも可能である。シ
ステム通信バス１４上に通信データがない場合、各エネ
ルギ装置１６，１８，２０，２２，２４，２６は、ここ
で論ずるような好適なシーケンスで、システム通信バス
１０上においてエネルギ・システム１２の他のエネルギ
装置１６，１８，２０，２２，２４，２６と通信しよう
とする。次いで、エネルギ装置は、システム通信バス１
４上で他の装置にポーリングを行い、いずれかのエネル
ギ・システム装置のデータが転送のために存在している
か否かについて判定を行なう。

【０００８】エネルギ装置１６，１８，２０，２２，２
４，２６のプロセッサは、複数の装置の監視が同時に行
われないように所定のシーケンスで通信バスを監視する
ことにより、これらの装置がシステム通信バス１２上の
通信を誤って検出するのを防止する。更に、エネルギ装
置は、エネルギ装置がバス１４上で互いに通信し合うこ
とによるデータの衝突またはその他のバス中断を発生さ
せないような、所定のシーケンスを有するプロトコル
で、不使用の（idle）システム・バス１４上で通信しよ
うとする。このシーケンシャル・プロトコルのために、
エネルギ・システム１２のエネルギ装置は、ワン・ワイ
ヤ・ダラス（One-Wire Dallas）バスのような、ワン・
ワイヤシステム（one-wire system）を多数の装置と共
有することができる。しかしながら、（バッテリ・パッ
ク１６のように）バッテリ・パックの中には、エネルギ
・システム１２に対して２つまでのダラス半導体ワン・
ワイヤ（Dallas Semiconductor One-Wire） インターフ
ェース装置を内蔵し、各インターフェース装置をシステ
ム通信バス１４に接続可能なものもある。更に、デスク
トップ充電器２２は、DS2502EPROM, DS2438 スマート・
バッテリ・モニタ（Smart Battery Monitors）, DS242
3 NVSRAM，およびコーディング抵抗の読み取りが可能で
あることが好ましい。

【０００９】図２を参照すると、エネルギ装置のシーケ
ンシャル監視およびシーケンシャル通信のために好適な
プロトコルが示されている。エネルギ装置１６，１８，
２０，２２，２４，２６の各々は、ステップ３４に示す
ように、システム通信バス１４を監視し、システム通信
バス１４を通じた通信データ・フローを調べる。尚、エ
ネルギ装置は、正または負エッジ・トリガで通信データ
を検出可能である。次に、判断３６に示すように、バス
１４上でアクティビティ、即ち、セルラ電話機の通信デ
ータがあるか否かについて判断を行なう。通信データ
（のフロー）がある場合、ステップ３８に示すように、
装置は所定の期間アイドル状態で待機し、再度システム
通信バス１４上の通信データを監視する。即ち、ステッ
プ３４に戻る。しかしながら、ステップ３４の監視状態
およびステップ３８のアイドル状態は、装置が常に通信
バス１４を監視している場合、即ち、常に監視状態にあ
るか、あるいは数ミリ秒というような非常に短い期間で
繰り返し通信バス１４を監視する場合、同一ステップと
なる。それ以外の場合、監視ステップが繰り返している
間、待機状態に入る。

【００１０】システム通信バス１４を再度監視する前の
所定のアイドル期間の例を以下に示す。

【００１１】

【表１】 無線機２０ ：１０ｍｓｅｃ＋／−４９９ｍｓｅｃ デスクトップ充電器２２ ：１１ｍｓｅｃ＋／−４９９ｍｓｅｃ デスクトップ充電器ディスプレイ２４：１２ｍｓｅｃ＋／−４９９ｍｓｅｃ 分析器１８ ：１３ｍｓｅｃ＋／−４９９ｍｓｅｃ 他のエネルギ・システム装置 ：１４ｍｓｅｃ＋／−４９９ｍｓｅｃ 前述の前進シーケンスの重要性は、各装置が他の装置の
監視アクティビティを検出せず、ライン上での通信アク
ティビティの監視を誤らないように、通信バス１４の監
視を順次行なうことにある。したがって、エネルギ装置
が通信バス１４の監視を順次行なっている限り、通信バ
ス１４を監視している装置間の実際の遅延期間は、他の
装置の監視と干渉しないように十分な期間以上とするだ
けでよい。したがって、バッテリ・パック１６のような
他のエネルギ装置をシーケンシャル・プロトコルに容易
に加入することができ、監視のためのアイドル期間は、
エネルギ・システム１２内の既存の装置の最短または最
長時間よりも１ミリ秒早いかまたは遅いことがわかる。

【００１２】再度判断３６を参照すると、システム通信
バス１４が不使用である場合、エネルギ装置は、ステッ
プ４０に示すように、所定のシーケンスでエネルギ・シ
ステム１２上の別の装置との通信を行なおうとする。好
適な送信プロトコルは、エネルギ・システム１２の外部
データ装置全てのリセットを実行するパルスから開始す
る。各エネルギ装置が通信バス１４上にリセット・パル
スを発生するタイミング・シーケンスの一例を以下に示
す。

【００１３】

【表２】 無線機２０ ：５７４ｍｓｅｃ＋／−１０ｍｓｅｃ デスクトップ充電器２２ ：５５３ｍｓｅｃ＋／−１０ｍｓｅｃ デスクトップ充電器ディスプレイ２４：５３２ｍｓｅｃ＋／−１０ｍｓｅｃ 分析器１８ ：５１１ｍｓｅｃ＋／−１０ｍｓｅｃ 他のエネルギ・システム装置 ：４９０ｍｓｅｃ＋／−１０ｍｓｅｃ 通信バス１４のシーケンシャル監視に関して、リセット
・パルスのシーケンスが必要なのは、装置が同時に通信
バス１４を通じてアクセスしようとしてデータ衝突を発
生することがないようにするためである。しがたって、
前述のシーケンスは、データ衝突を回避するためのシー
ケンスの単なる一例に過ぎず、代わりに、リセット・パ
ルスまたは通信の間に他の期間を用いることも可能であ
る。

【００１４】通信バス１４の制御の一例として、デスク
トップ充電器２２内部にバッテリ・パックを配置したと
きに、充電器２２は、バス１４を、ハイ・アイドル状態
のような、特定の状態に変化させる。ハイ状態が通信バ
ス１４の不使用を示す場合、アイドル・ロー状態の検出
は、充電器２２がないか、または通信が行われていない
ことを示し、したがって、充電器以外のシステム装置
は、通信する必要があるなら、バス１４を取得(seize)
することができる。しかしながら、かかるプル・アップ
(pull-up)は、バス１４を通じたエネルギ装置による通
信の完了時に、ディゼーブルしなければならない。当技
術分野では既知のその他の通信バス１４の制御方法を、
本発明において代わりに用いることも可能である。

【００１５】リセット・パルスに続いて、判断４２に示
すように、エネルギ装置は、システム通信バス１４がア
クティビティを有するか否かについて判定を行なう。即
ち、システム通信バス１４を監視して、システム通信バ
ス１４を通じてデータが流れているか否かについて判定
を行なう。システム通信バス１４を通じた通信がある場
合、エネルギ装置は、システム通信バス１４のデータ・
ライン上に通信データがあると想定し、所定期間再度ア
イドル状態で待機する（ステップ３８）か、あるいは所
定のアイドル期間の後、ステップ３４においてバス１４
上の通信データを監視しなければならない。リセット・
パルスの後システム通信バス１４上に通信データがない
場合、エネルギ・システム装置は、ステップ４４に示す
ように、システム通信バス１４を通じてデータを送るこ
とができる。本質的に、システム通信バス１４を通じた
通信における、本発明によるエネルギ装置１６，１８，
２０，２２，２４のシーケンシャル監視および送信プロ
トコルのために、エネルギ・システム装置は、データ衝
突の可能性を抑えて、システム通信バス１４を取得する
ことができる。一旦エネルギ・システム装置によって通
信データをシステム通信バス１４を通じて送ったなら
ば、装置はシステム通信バス１４上における通信データ
または他のエネルギ・システム装置からのデータの監視
に戻る。即ち、ステップ３４に戻る。

【００１６】また、デスクトップ充電器２２は、判断４
２においてシステム通信バス１４をポーリングし通信デ
ータを検出した際、バッテリ・パック１６に流れ込む充
電電流またはバッテリ・パック１６から流れ出す放電電
流のいずれをも捕えることが好ましい。かかるアクショ
ンは、コンピュータ・システム１０の他の構成装置に充
電電流を流すことによって、望ましくない電磁干渉（Ｅ
ＭＦ：electromagnetic interference）を最小に止め
る。しかしながら、充電電流によるＥＭＦおよびその他
の干渉が些細なものである場合、デスクトップ充電器２
２は、通信バス１４上における通信データの検出時に、
充電電流をディゼーブルする必要はない。

【００１７】以上、本発明の好適実施例について示した
が、本発明の基礎となる精神および範囲から逸脱するこ
となく、要素の形態および構成において、種々の変更が
可能であることは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】エネルギ・システム内部に複数のエネルギ装置
を有する一体化エネルギ・システムを備えたコンピュー
タ・システムのブロック図を示す。

【図２】各エネルギ装置がシステム通信バスを監視し、
他のエネルギ装置と選択的に通信するために用いる好適
なプロトコルを示すフローチャートを示す。

【符号の説明】

１０ コンピュータ・システム １２ 一体化エネルギ・システム １４ システム通信バス １６ バッテリ・パック １８ 分析器 ２０ 無線機 ２２ デスクトップ充電器 ２４ デスクトップ充電ディスプレイ ２６ その他のエネルギ・システム装置 ２８ コンピュータの別の装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B011 DA07 DA13 DB27 DC06 EA10 HH01 KK14 5B061 BA01 FF25 GG13 QQ02 5K027 AA11 GG04 HH26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】システム通信バス上に一体化されたエネル
   ギ・システムを有するコンピュータ・システムであっ
   て：前記システム通信バス上に一体化されたエネルギ・
   システムであって、前記エネルギ・システムは複数のエ
   ネルギ装置を含み、各エネルギ装置が、前記システム通
   信バス上に一体化され、メモリおよびエネルギ装置プロ
   セッサを含む、エネルギ・システム；を備え、各エネル
   ギ装置プロセッサは選択的に前記システム通信バス上に
   通信データがないか否か監視し、通信データがない場
   合、各エネルギ装置が前記システム通信バス上で前記エ
   ネルギ・システムの別のエネルギ装置と通信しようとす
   ることを特徴とするコンピュータ・システム。
2. 【請求項２】前記エネルギ装置プロセッサの各々は、所
   定のシーケンスで、前記システム通信バス上に通信デー
   タがないか否か選択的に監視することを特徴とする請求
   項１記載のシステム。
3. 【請求項３】前記エネルギ装置プロセッサの各々は、所
   定のシーケンスで、不使用のシステム通信バス上で通信
   しようとすることを特徴とする請求項２記載のシステ
   ム。
4. 【請求項４】前記エネルギ装置は卓上充電器であること
   を特徴とする請求項１記載のシステム。
5. 【請求項５】前記卓上充電器は、前記システム通信バス
   上に通信データがある場合、充電および放電電流をディ
   ゼーブルすることを特徴とする請求項４記載のシステ
   ム。