JP2003195988A - 消費電力管理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ユーザが容易に最適な消費電力量を視覚的にわ
かるように表示装置に表示する。 【解決手段】 電源ラインに接続され、消費電流を検出
する手段と、検出された消費電流をディジタルデータに
変換する手段とを備える電流検出制御回路と、電流検出
制御回路からの該消費電流を表すディジタルデータを電
源制御回路に伝達するためのインターフェースとを備え
る。また消費電流値が過電流遮断設置値を超えたときに
電源ラインを遮断するための信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機器の電流量を検
出し、更にその電流量に応じて電源ラインを遮断し、ま
たは消費電力を調整する機器の電力管理及び低消費電力
化を可能とした装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護の一環として電気製品の
低消費電力化が望まれている。特にパーソナルコンピュ
ータにおいてはインターネットの常時接続化が進み、パ
ーソナルコンピュータが常時動作しているような状態と
なるため動作時の低消費電力化が必要となっている。ま
た、バッテリを有するノート型のパーソナルコンピュー
タにおいてもバッテリライフの長時間化の要望がますま
す大きくなっている。

【０００３】現在のパーソナルコンピュータでは電源回
路部分で電流量を検出する機能を有しており、電源ICが
過電流を検出すると自動的に保護回路が働くようになっ
ている。また、バッテリを有するノート型のパーソナル
コンピュータではOS上で電池のアイコンを表示させ、電
池の残量がユーザに分かるようにしている。低消費電力
化については、OSが管理する部分が大きく、OS管理の元
でユーザが使用条件に応じて設定するか、あるいはOSが
管理しない部分はユーザが自由に設定できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パーソナルコンピュー
タの消費電力を下げるためには、前述のOS管理の元でユ
ーザが使用条件に応じて設定するか、あるいはOSが管理
しない部分ではバックライトの輝度を下げる等、ユーザ
が自由に設定できるが、実際にどの程度低消費電力化さ
れているのかユーザが知る手段が無く、また、低消費電
力のための最適化がユーザには複雑なため、ユーザの使
用条件に応じて最適に低消費電力化されていない場合が
ある。本発明は、上記の従来技術における問題点、およ
び現在の技術動向に鑑み、ユーザが容易に最適な低消費
電力を設定できるようにするために、システム全体の消
費電力量を視覚的にわかるように表示装置に表示し、ユ
ーザに対して低消費電力化のためのアドバイスを行う方
法を提供することを目的とする。

【０００５】さらに本発明は、上記の従来技術における
問題点、および現在の技術動向に鑑み、最適な低消費電
力化だけでなく、異常な過電流を検出するとその電源ラ
インを遮断する機能を有し、また、電源ラインが遮断さ
れてもヒューズのように交換する必要が無く、自動的に
電源ラインを復帰することができるシステムを提供する
ことを目的とする。更に、実開平1124572(消費電力表示
装置)では消費電流を電圧に変換して出力し表示させて
いることおよび、出力された電圧と設定した電圧をコン
パレータで比較して許容電力を超えていないかを瞬時に
判断できるとしている。しかし、本発明では、該電圧を
ディジタルデータに変換しシリアルインターフェースを
介して制御ＩＣと通信して該電圧値を数値化して出力・
表示させており、更に、許容電力に対しては電流検出制
御回路に内蔵されているEEPROMに設定されている過電流
の値と比較して判断しており、この値を超えると電流検
出制御回路が電源ラインを遮断するように制御してい
る。このシリアルインターフェースは汎用インターフェ
ースであり、このインターフェースを採用することによ
りパーソナルコンピュータへ容易に組込むことが可能と
なる。また、双方向インターフェースなので出力し表示
させるだけでなく、シリアルインターフェースを通して
過電流の値をEEPROMに設定できるため、汎用の電源保護
回路としても機能させることが可能となる。

【０００６】また、特開平6-168056辱許(情報処理装置
及び消費電力表示方法)ではシステムの消費電力を算出
する方法として、システム全体の環境設定状態がRAMに
格納されており、CPUがRAMに格納されているシステム全
体の環境設定状態からシステム全体の消費電力を算出し
ている。また、CPUは電池残容量検出部から電池の残容
量情報を入手し、システム全体の消費電力と電池の残容
量情報から使用可能時間を算出し、LCDに出力してい
る。この方法では、RAMに格納されているシステム全体
の環境設定状態からシステム全体の消費電力を算出して
いるが、HDDのアクセス頻度やユーザのキー入力の頻度
により消費電力の値は変動するため、正確なシステム全
体の消費電力を算出できない。また、システム全体の消
費電力と電池の残容量情報からCPUが使用可能時間を算
出しているため、CPUの消費電力が大きくなり、電池に
よる動作時間が本来の使用可能時間より短くなり、電池
駆動の機器には適しているとは言えない。本発明では、
電流検出制御回路を用いて電源ラインの電流量からシス
テム全体の消費電力を検出しているため、ほとんど正確
なシステム全体の消費電力を入手することが可能であ
る。また、本発明では、CPUを動作させずに、シリアル
インターフェースと制御ＩＣを通して消費電力を表示す
ることが可能であるため、CPUの消費電力は本来の値よ
り大きくならず、かつシリルアルインターフェースを使
用しているのでシステム全体の消費電力もほとんど変わ
らず、電池による動作時間にほとんど影響を与えること
は無い。本発明では、低消費電力化という観点から電池
駆動のノートパソコンだけでなくデスクトップパソコン
も対象としているが、当然、低消費電力化により電池駆
動機器の使用可能時間が長くなり、また、本発明によっ
てシステム全体の消費電力が大きくなるということも無
いため、電池駆動のノートパソコンにも適している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題である、ユーザ
が使用条件に応じて最適な低消費電力を設定することが
複雑であるという課題を解決するために、本発明では、
電流検出制御回路が内部に電流値検出用の抵抗値が非常
に小さい抵抗を有しており、この抵抗間の電圧ドロップ
値をA/D変換し、変換されたデジタルデータをシリアル
バスインターフェースを通じて制御装置に伝送し、その
値をもとに消費電力量を算出し表示装置に消費電力量を
表示することによってユーザに視覚的にわかるように
し、ユーザに対しては低消費電力化のためのアドバイス
を行う方法を提供し、ユーザが容易に低消費電力に設定
できることを可能とすることを特徴とする。即ち、本発
明は、電源ラインに接続され、消費電流を検出する手段
と、該検出された消費電流をディジタルデータに変換す
る手段とを備える電流検出制御回路と、該電流検出制御
回路からの該消費電流を表わすディジタルデータを電源
制御回路に伝達するためのインターフェースとを備えた
ことを特徴とする。また、前記電源制御回路から前記イ
ンターフェースを介して伝送される過電流遮断設置値を
記憶する記憶回路と、電源ライン遮断回路とを更に備
え、前記電流検出制御回路が、消費電流値が該過電流遮
断設置値を超えたときに該電源ライン遮断回路に電源ラ
インを遮断するための信号を出力することを特徴とす
る。更に、本発明は、現在の消費電力量を可視的に表示
画面に表示するステップと、ユーザに選択させるための
消費電力を削減する事項を表示画面に表示するステップ
と、該選択するステップで選択された消費電力を削減す
る事項に基づいた消費電力削減後の消費電力量を、表示
画面に表示するためのデータに変換するステップと、該
データに基づいて消費電力量を表示するステップとを備
えた消費電力量管理方法を特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、図を用いて本発明の実施
形態について説明する。図1に、本発明の一実施の形態
の要部ブロック図を示す。

【０００９】図１は、中央処理装置1、主記憶装置2、表
示制御装置3、表示装置４、中央処理装置1と主記憶装置
2と表示制御装置4を調停するための装置５、I/Oデバイ
スを調停するための装置６、電源を制御する電源制御装
置７、電源装置８、クロック発振装置９、ドライブ１０
₁、１０₂、Ｉ／Ｏポート１１₁、１１₂、制御ポート１２
₁〜１２₃、端末装置のコネクタ１３₁〜１３₅から構成さ
れる一般的なパーソナルコンピュータと、本発明の特徴
である電流検出制御回路１５と、該電流検出制御回路１
５と前記電源制御装置７とを双方向で接続するＳＭＢＵ
Ｓ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｂｕｓ）で
あるシリアルインターフェース１６と、該電流検出制御
回路１５と前記電源回路８との間に設けられた電源遮断
回路１７とで構成される。図２は、前記電流検出制御回
路１５の詳細なブロック図を示す。電流検出制御回路１
５は、抵抗２０、アナログ／ディジタル変換回路（Ａ／
Ｄ変換回路）２１、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａ
ｌｌｙ ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ
Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２及びヒューズ
２３で構成される。即ち、電源ライン１９に抵抗２０が
挿入され、該抵抗２０の両端の電圧がアナログ／ディジ
タル変換回路２１に接続され、このアナログ／ディジタ
ル変換回路２１にはＥＥＰＲＯＭ２２が接続される。更
に、該抵抗２０の電源ライン１９と反対側にはヒューズ
２３が接続され、該ヒューズ２３は電源遮断回路１７を
構成するトランジスタのエミッタに接続される。更に、
このベースには前記アナログ／ディジタル変換回路２１
の出力が接続され、コレクタは前記電源装置８に接続さ
れている。更に、該アナログ／ディジタル変換回路２１
の出力はシリアルインターフェース１６を介して電源制
御装置７に接続されている。

【００１０】この様に構成された、本実施の形態の特徴
ある動作を説明する。電源ライン１９に流れている電流
量を検出するため、抵抗２０間の電圧差をアナログ／デ
ィジタル変換回路２１で検出し、この検出値をデジタル
データに変換し、シリアルインターフェース１６を介し
て電源制御装置７に出力する。また、シリアルインター
フェース１６を介して過電流を遮断するための設定値を
該電源制御装置７からEEPROM２２に格納する。アナログ
／ディジタル変換回路２１で検出した電流量がEEPROM２
２に格納されている過電流遮断設定値を超えた場合、ア
ナログ／ディジタル変換回路２１から電源ライン１９を
遮断するめの信号を電源遮断回路１７に出力し、トラン
ジスタを非導通にして電源ライン１９を遮断する。ユー
ザーが電源ラインの遮断で過電流に気が付き、負荷を減
少させてコンピュータを再動作させれば、電源ラインは
復帰する。尚、この電流検出制御回路１５が正常に動作
せず、過電流がながれていても電源ライン１６を遮断で
きない場合、電流検出制御回路１５内のヒューズが切れ
るようになっており、このヒューズ２３の定格は設定で
きる過電流の最高値よりも十分大きいものである。

【００１１】この様に消費電流量を自動的に検出する事
は本発明の特徴である。更に、設定消費電流量を超える
場合には、電源ラインを遮断しする事は本発明の特徴で
ある。

【００１２】次に、システム全体の消費電力量を視覚的
に認識可能にしたユーザーインターファエースについて
説明する。図３は、パーソナルコンピュータの低消費電
力設定を容易にするユーザインターフェースの表示画面
を示し、図４はユーザーインターファエースの動作フロ
ーチャートを示す。

【００１３】図３（ａ）に示す、消費電力削減画面では
消費電力削減項目２４₁〜２４_n及びパワーメータ２５を
同時に表示さる。消費電力削減項目としては、バックラ
イトＯＦＦ２４₁、ハードディスック電源ＯＦＦ２４₂、
ドライブ電源ＯＦＦ２４₃、ＣＰＵのクロックＯＦＦ２
４₄等が表示される。ユーザは表示された消費電力削減
項目のうち所望の消費電力削減項目を選択する。例え
ば、ユーザーがバックライトＯＦＦ２４₁を選択すると
（図４のステップ１、以下「ステップＳ１」と言う）、
図２で説明した様に、電流検出制御回路１５内の抵抗２
０の電位差でこの変化が検知され、アナログ／ディジタ
ル変換回路２１でディジタルデータに変換されて、シリ
アルインターフェース１６を介して電源制御装置７に送
られる（ステップＳ２）。電源制御装置７は、送られて
きたデータを消費電力量に変換し（ステップＳ３）、数
値化したデータを表示データにして表示装置４に表示す
る（ステップＳ４）。これにより、パワーメータ２５の
値が消費電力削減項目に連動し、ユーザがすぐに消費電
力の削減効果を確認することができる。消費電力削減項
目はOSが管理している項目であり、項目を設定すると同
時に消費電力の値をパワーメータに表示されるように連
動されている。消費電力削減項目を設定したら設定ボタ
ン２６を押し次の設定に移る。

【００１４】設定ボタン２６を押すと、表示画面に図３
（ｂ）に示すアドバイス画面が表示され、OSが管理して
ない部分で消費電力を削減できるアドバイス項目２７₁
〜２７_nがリストアップされ、ユーザにアドバイスしな
がら消費電力が削減できる。アドバイス項目としては、
オーディオＩＣをＰＯＷＥＲ ＯＦＦ２７₁、ＬＡＮの
ＩＣをＰＯＷＥＲ ＯＦＦ２７₂、バックライトの輝度
調整２７₃、使用しないアプリケーションのＯＦＦ２７₄
等がある。例えば、ユーザーがオーディオＩＣをＰＯＷ
ＥＲ ＯＦＦ２７₁を選択すると（ステップＳ１）、図
２で説明した様に、電流検出制御回路１５内の抵抗２０
の電位差でこの変化が検知され、アナログ／ディジタル
変換回路２１でディジタルデータに変換されて、シリア
ルインターフェース１６を介して電源制御装置７に送ら
れる（ステップＳ２）。電源制御装置７は、送られてき
たデータを消費電力量に変換し（ステップＳ３）、数値
化したデータを表示データにして表示装置４に表示する
（ステップＳ４）。これにより、パワーメータ２５の値
が消費電力削減に連動し、ユーザがすぐに消費電力の削
減効果を確認することができる。アドバイスの項目を設
定したら設定ボタン２６を押して終了する。パワーメー
タは常時表示することも可能であるが、消費電力アップ
となるので通常はＯＦＦしておく。

【００１５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、電源ライ
ンに接続され、消費電流を検出する手段と、該検出され
た消費電流をディジタルデータに変換する手段とを備え
る電流検出制御回路と、該電流検出制御回路からの該消
費電流を表わすディジタルデータを電源制御回路に伝達
するためのインターフェースとを備えたことを特徴とす
る。また、前記電源制御回路から前記インターフェース
を介して伝送される過電流遮断設置値を記憶する記憶回
路と、電源ライン遮断回路とを更に備え、前記電流検出
制御回路が、消費電流値が該過電流遮断設置値を超えた
ときに該電源ライン遮断回路に電源ラインを遮断するた
めの信号を出力することを特徴とする。また、現在の消
費電力量を可視的に表示画面に表示するステップと、ユ
ーザに選択させるための消費電力を削減する事項を表示
画面に表示するステップと、該選択するステップで選択
された消費電力を削減する事項に基づいた消費電力削減
後の消費電力量を、表示画面に表示するためのデータに
変換するステップと、該データに基づいて消費電力量を
表示するステップとを備えた消費電力量管理方法を特徴
とする。従って、消費電流量値に基づくリアルタイムな
正確な消費電力調整が可能となる。また、任意の過電流
遮断設定値を任意に設定することができ、この任意の設
定により過電流を遮断できる。また、バッテリを使用す
るノートパソコンではよりいっそうバッテリライフを長
くすることが可能となり、また、バッテリを使用しない
デスクトップパソコンにおいても節電効果による節約や
環境保護に効果がある。また、過電流によりシャットダ
ウンまでに至らないが、通常より消費電力が大きくなっ
ている場合には、従来技術ではユーザは、直ぐにこの状
態を知ることができないが、本発明では表示画面を見れ
ば直ぐに判るため、消費電力の削減および技術解析にお
いても非常に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明実施の形態の要部ブロック図

【図2】電流検出制御回路のブロック図

【図3】ユーザインターフェースの説明図

【図４】ユーザーインターフェースの動作フローチャー
ト

【符号の説明】 １ 央処理装置 ２ 主記憶装置 ３ 表示制御装置 ４ 表示装置 ５、６ 調停装置 ７ 電源制御装置 ８ 電源装置 ９ クロック発振装置 １０₁、１０₂ ドライブ １１₁、１１₂ Ｉ／Ｏポート １２₁〜１２₃ 制御ポート １３₁〜１３₅ コネクタ １５ 電流検出制御回路 １６ シリアルインターフェース １７ 電源遮断回路 １９ 電源ライン ２０ 抵抗 ２１ アナログ／ディジタル変換回路 ２２ ＥＥＰＲＯＭ ２３ ヒューズ ２４₁〜２４_n 消費電力削減項目 ２５ パワーメータ ２６ 設定ボタン ２７₁〜２７_n アドバイス項目

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 電源ラインに接続され、消費電流を検出
   する手段と、該検出された消費電流をディジタルデータ
   に変換する手段とを備える電流検出制御回路と、該電流
   検出制御回路からの該消費電流を表わすディジタルデー
   タを電源制御回路に伝達するためのインターフェース
   と、を備えたことを特徴とする消費電力管理装置。
2. 【請求項2】 前記電源制御回路から前記インターフェ
   ースを介して伝送される過電流遮断設置値を記憶する記
   憶回路と、電源ライン遮断回路と、を更に備え、前記電
   流検出制御回路が、消費電流値が該過電流遮断設置値を
   超えたときに該電源ライン遮断回路に電源ラインを遮断
   するための信号を出力すること、を特徴とする請求項１
   に記載の消費電力管理装置。
3. 【請求項３】 現在の消費電力量を可視的に表示画面に
   表示するステップと、ユーザに選択させるための消費電
   力を削減する事項を表示画面に表示するステップと、該
   選択するステップで選択された消費電力を削減する事項
   に基づいた消費電力削減後の消費電力量を、表示画面に
   表示するためのデータに変換するステップと、該データ
   に基づいて消費電力量を表示するステップと、を備えた
   消費電力量管理方法。