JP2007205798A - 情報処理装置およびバッテリ容量測定方法 - Google Patents

情報処理装置およびバッテリ容量測定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】バッテリ容量をより正確に測定できるようにする。
【解決手段】コンピュータは、バッテリの容量測定を行うためのバッテリ容量測定ツール201を備えている。当該バッテリ容量測定ツールの制御のもとで、PCS128は、電流検出回路129を通じてバッテリ126の放電電流を検出し、検出したバッテリ放電電流(実電流)の値をEC/KBC124内に格納する。BIOS120Aは、EEPROM126Aに予め格納されている定格容量から適正な放電電流(適正電流)の値を算出し、算出された適正電流の値とEC/KBC124内に格納された実電流とを比較する。BIOS120Aは、実電流の値が適正電流の値よりも小さい場合は、EC/KBC124を通じてLCD17の輝度のアップ等を行う。一方、実電流の値が適正電流の値よりも大きい場合は、EC/KBC124を通じてLCD17の輝度のダウン等を行う。
【選択図】 図3

Description

本発明は、バッテリの容量測定が可能な情報処理装置およびバッテリ容量測定方法に関する。
パーソナルコンピュータのような情報処理装置には、バッテリが搭載されている。バッテリの劣化状況を診断する際には、一般に、バッテリ容量測定ツールもしくは劣化状態診断ツールと呼ばれるものが使用される。例えば、特許文献1には、バッテリの放電量に基づいて二次電池の劣化状態を診断する劣化状態診断プログラムが開示されている。
特開2002−247773号公報
測定されるバッテリの容量は放電電流によって変化する。上述のツールを実行すると、放電が行われて放電電流の測定が行われるが、情報処理装置の使用条件や使用環境によっては放電電流が変化してしまう。このため、バッテリ容量を正確に測定することができず、正しい診断結果を得ることができない。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、バッテリ容量をより正確に測定することができる情報処理装置およびバッテリ容量測定方法を提供することを目的とする。
本発明に係る情報処理装置は、バッテリと、前記バッテリから放電される電流の値を検出する検出手段と、前記バッテリから放電される電流を受けて駆動可能なデバイスと、前記検出手段により検出される電流の値が所定値に近づくように前記デバイスの状態を制御する制御手段と、前記制御手段による前記デバイスの状態の制御のもとで前記検出手段により検出された電流の値に基づき前記バッテリの容量を算出する算出手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係るバッテリ容量測定方法は、バッテリ駆動が可能な情報処理装置に適用されるバッテリ容量測定方法であって、前記バッテリから放電される電流の値を検出し、前記検出される電流の値が所定値に近づくように前記バッテリから放電される電流を受けて駆動可能なデバイスの状態を制御し、前記デバイスの状態の制御のもとで前記検出される電流の値に基づき、前記バッテリの容量を算出することを特徴とする。
本発明によれば、バッテリ容量をより正確に測定することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ10として実現されている。
図1はノートブック型パーソナルコンピュータ10のディスプレイユニットを開いた状態における正面図である。本コンピュータ10は、コンピュータ本体11と、ディスプレイユニット12とから構成されている。ディスプレイユニット12には、TFT−LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)17から構成される表示装置が組み込まれており、そのLCD17の表示画面はディスプレイユニット12のほぼ中央に位置されている。
ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体11は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード13、本コンピュータ10を電源オン/オフするための電源ボタン14、入力操作パネル15、タッチパッド16などが配置されている。
入力操作パネル15は、押されたボタンに対応するイベントを入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれ起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、TV起動ボタン15A、DVD/CD起動ボタン15Bも含まれている。TV起動ボタン15Aは、TV放送番組データの再生、視聴及び記録を行うためのTV機能を起動するためのボタンである。DVD/CD起動ボタン15Bは、DVDまたはCDに記録されたビデオコンテンツを再生するためのボタンである。
次に、図2を参照して、本コンピュータ10のシステム構成について説明する。
本コンピュータ10は、図2に示されているように、CPU111、ノースブリッジ112、主メモリ113、グラフィクスコントローラ114、サウスブリッジ119、BIOS−ROM120、ハードディスクドライブ(HDD)121、光ディスクドライブ(ODD)122、TVチューナ123、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124、ネットワークコントローラ125、バッテリ126、ACアダプタ127、電源コントローラ(PSC)128等を備えている。
CPU111は本コンピュータ10の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ(HDD)121から主メモリ113にロードされるオペレーティングシステム(OS)200やバッテリ容量測定ツール201などのソフトウェアを実行する。
また、CPU111は、BIOS−ROM120に格納されたシステムBIOS(Basic Input Output System)も実行する。システムBIOSはハードウェア制御のためのプログラムである。
ノースブリッジ112はCPU111のローカルバスとサウスブリッジ119との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ112には、主メモリ113をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ112は、AGP(Accelerated Graphics Port)バスなどを介してグラフィクスコントローラ114との通信を実行する機能も有している。
グラフィクスコントローラ114は本コンピュータ10のディスプレイモニタとして使用されるLCD17を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ114はビデオメモリ(VRAM)114Aに書き込まれた映像データをLCD17に表示する。
サウスブリッジ119は、LPC(Low Pin Count)バス上の各デバイス、およびPCI(Peripheral Component Interconnect)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ119は、HDD121、ODD122を制御するためのIDE(Integrated Drive Electronics)コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ119は、TVチューナ123を制御する機能、およびBIOS−ROM120をアクセス制御するための機能も有している。
HDD121は、各種ソフトウェア及びデータを格納する記憶装置である。光ディスクドライブ(ODD)123は、ビデオコンテンツが格納されたDVD、CDなどの記憶メディアを駆動するためのドライブユニットである。TVチューナ123は、TV放送番組のような放送番組データを外部から受信するための受信装置である。
ネットワークコントローラ125は、例えばインターネットなどの外部ネットワークとの通信を実行する通信装置である。
エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124は、電力管理を行うためのエンベデッドコントローラと、キーボード(KB)13およびタッチパッド16を制御するためのキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。
電源コントローラ(PSC)128は、エンベデッドコントローラ(EC)からの指示に応じ、バッテリ126の電源、またはACアダプタ127を介して外部から供給される外部電源に基づいて本コンピュータ10の各コンポーネントに必要な電源を生成して供給する装置である。
図3は、バッテリ126の容量測定に関わる各種機能の構成を示すブロック図である。
バッテリ容量測定ツール201は、例えばOS200に管理されるユーティリティなどの形態で実現されるものであり、バッテリ容量の測定を行うために使用されるソフトウェアである。バッテリ容量は、完全充電されたバッテリの端子電圧が所定の放電終止電圧に達するまでに得られる電気量に相当し、放電容量と放電時間との積で表される。実際の測定おいては、バッテリが満充電状態からローバッテリ状態に達するまでの放電容量(例えば、95%放電容量)を測定し、この放電容量をバッテリ容量(即ち、100%放電容量)に換算する。
上記バッテリ容量測定ツール201は、起動されたときにユーザに対して動作説明や注意説明の表示を行ったり、測定開始前の各種の設定を行ったり、測定に関わる各種のコマンドをBIOS120Aへ送ったり、測定に関わる各種の状態をBIOS120Aを通じて監視したりすることができる。
電流検出回路129は、バッテリ126から放電される放電電流を検出するものである。
PSC128は、放電開始の際にバッテリ126が放電状態となるように制御したり、電流検出回路129を通じてバッテリ126の放電電流(実電流)を連続的に検出し、当該実電流の値や放電時間をEC/KBC124に逐次書き込むことができる。この際、放電電流(実電流)と放電時間との積である放電容量を書き込むようにしてもよい。また、PSC128は、バッテリ126の端子電圧などを通じて、放電された後のバッテリ126がローバッテリ状態に達したときにこれを検出し、EC/KBC124に書き込まれた情報から得られる放電容量をEEPROM126A内の可変データ部に書き込むことができる。
EC/KBC124は、BIOS120Aからの指示に従ってLCD17の表示をオン/オフしたりLCD17のバックライト17Aの輝度を変更したりすることができる。
バッテリ126には、EEPROM126Aが備えられる。このEEPROM126Aは、変更不可のデータ(定格のバッテリ容量、放電容量など)を記憶する固定データ部と、可変データ(補正年月日、補正時の満充電容量など)を記憶する可変データ部とを有する。
BIOS120Aは、バッテリ容量測定ツール201からの指示に従ってEC/KBC124やPSC128、バッテリ126などを制御したり、EC/KBC124やPSC128、バッテリ126などから各種の情報を取得してバッテリ容量測定ツール201へ伝えたりすることができる。
特に、BIOS120Aは、電流検出回路129により検出される放電電流の値が所定の適正値(例えば、定格の20%〜30%)に近づくように、コンピュータ10に備えられるあるデバイスの状態を制御する(例えばLCD17の表示をオン/オフさせる、もしくはバックライト17Aの輝度をアップ/ダウンさせる、またはCPU111の動作周波数をアップ/ダウンさせる)ことができる。
具体的には、BIOS120Aは、EEPROM126Aに格納された定格容量の値から適正電流の値を算出し、当該適正電流の値とEC/KBC124に格納された実電流の値とを比較し、実電流の値が適正電流の値よりも大きければ実電流の値が小さくなるように上記デバイスの電力消費を低下させる制御を行い、一方、実電流の値が適正電流の値よりも小さければ実電流の値が大きくなるように上記デバイスの電力消費を増大させる制御を行う。
また、BIOS120Aは、測定終了後、EEPROM126A内の可変データ部に書き込まれた放電容量の値を読み出して当該放電容量の値をバッテリ容量測定ツール201へ通知することができる。
なお、BIOS120AもしくはPSC128は、バッテリ126から電流が放電される時間を測定することができ、更に、BIOS120Aによる上記デバイスの状態の制御のもとで電流検出回路129により検出された電流の値およびBIOS120Aによる上記デバイスの状態の制御のもとで測定された電流が放電された時間の値を積算することで、バッテリ126の容量を算出することができる。
図4は、図3中に示されるバッテリ容量測定ツール201の各種機能の構成を示すブロック図である。
バッテリ容量測定ツール201は、設定部301、測定制御部302、アクション無効処理部303、結果出力部304といった各種の機能を備えている。
設定部301は、バッテリ容量測定に関わる各種の設定を行うものである。
測定制御部302は、測定に関わる各種のコマンドをBIOS120Aへ送ったり、測定に関わる各種の状態をBIOS120Aを通じて監視したりするものである。
アクション無効処理部303は、測定中においてパネルクローズ操作(ディスプレイユニット12を本体11側へ閉じる操作)があった場合に、サスペンド状態や休止状態への移行が実行されないようにアクション設定を無効にし、当該測定が続行されるように制御するものである。
結果出力部304は、BIOS120Aを通じて得られるバッテリ容量の測定結果などを画面上に表示するものである。
図5は、バッテリ容量測定ツール201の設定部301により実現される設定画面の一例を示す図である。バッテリ容量測定ツール201の設定部301は、図5に示されるような設定画面をLCD17上に表示することができる。この設定画面においては、測定中にバッテリ126から放電される電流を適正な値に補正するための方法として、「LCDの輝度をUp/Downさせる」、「LCDの表示をOn/Offさせる」、「CPUの動作周波数をUp/Downさせる」が提示されており、ユーザはこれらの方法のいずかを指定することができるようになっている。
図6は、バッテリ126のEEPROM126Aにおける固定データ部の内容の一部を示す図である。この固定データ部には、バッテリ126の定格容量や実放電容量が予め記憶されている。これらの値は、例えば放電電流の適正値を求める際に使用される。
図7は、バッテリ126のEEPROM126Aにおける可変データ部の内容の一部を示す図である。この可変データ部には、バッテリ容量測定において補正を行った補正実施年月日や、当該補正時の満充電容量などが記憶される。これらの値は、バッテリ容量測定を行った結果を記録する際に使用される。
図8は、バッテリ容量測定におけるバッテリ容量と時間との関係を示す図である。
コンピュータ10が強制的にバッテリ駆動状態にされると、満充電状態にあるバッテリ126の放電が開始される。バッテリ駆動の期間中、放電電流の制御および測定が行われる。バッテリ126が放電によりローバッテリ状態に達すると、放電が停止され、バッテリ126はバッテリ駆動状態からAC駆動状態に切り換えられる。
次に、図9を参照して、バッテリ容量測定に関わる全体の動作を説明する。
容量測定ツール201は、ユーザの操作により起動されると(ステップS11)、ユーザに対してバッテリ容量測定に関する動作説明や注意説明をLCD17の画面上に表示する(ステップS12)。ユーザがこれらの説明に従って動作開始前の設定を行うと(ステップS13)、容量測定ツール201は、ACアダプタ127の接続状態やバッテリ126の接続状態をチェックする(ステップS14、S15)。ACアダプタ127とバッテリ126の少なくとも一方が接続されていないと、ステップS12に戻り、再度、注意説明などが行われる。
ACアダプタ127の接続およびバッテリ126の接続が確認されると、容量測定ツール201は、バッテリの満充電を指示するコマンドを発行する。このコマンドがBIOS120Aを通じてPSC128に伝わると、PSC128は、バッテリ126の充電を開始する(ステップS16)。
容量測定ツール201は、バッテリ126が満充電のレベルに達するまで監視を続ける(ステップS17)。PSC128は、バッテリ126が満充電の状態にあるか否かを示す情報をEC/KBC124内に書き込む。BIOS120Aは、EC/KBC124内の情報をチェックすることにより、バッテリ126が満充電のレベルに達したか否かをチェックし、その旨を容量測定ツール201に伝える。
容量測定ツール201は、バッテリ126が満充電のレベルに達したことを確認すると、バッテリ駆動を指示するコマンド(もしくはバッテリ放電を指示するコマンド)を発行する。このコマンドがBIOS120Aを通じてPSC128に伝わると、PSC128は、バッテリ126の放電を開始する(ステップS18)。バッテリ126の放電中は、パネルクローズなどの操作が生じても、設定されているアクション(スタンバイ状態や休止状態への移行など)が実行されないように制御されている。また、この放電処理においては、後で詳述するように放電電流を補正する制御が実行され、補正が施された放電電流の値に応じた放電容量の値が得られることとなる。
容量測定ツール201は、バッテリ126がローバッテリのレベル(LB0)に達するまで監視を続ける(ステップS19)。PSC128は、バッテリ126がローバッテリのレベルに達したことを検出すると、バッテリ126の放電を終了する(ステップS20)。このとき、PSC128は、放電容量の測定値や放電時間の測定値をEEPROM126Aに書き込み、バッテリ駆動からAC駆動への移行処理を行う。
容量測定ツール201は、バッテリ126の放電が終了したことを確認すると、EEPROM126Aに書き込まれている放電容量の値をBIOS120Aを通じて取得し、放電容量からバッテリ容量への換算を行い、算出されたバッテリ容量の値(補正時の満充電容量)などをBIOS120Aを通じてEEPROM126Aに書き込む(ステップS21)。また、算出されたバッテリ容量などの情報をLCD17の画面上に表示する処理なども行う。
この後、システム電源がオフにされると(ステップS22)、PSC128は、バッテリ126の充電を実行する(ステップS23)。
次に、図10を参照して、放電の動作中における放電電流の制御に関わる動作を説明する。
容量測定ツール201がBIOS120A経由でPSC128へバッテリ放電を命令すると(ステップS31)、PSC128はバッテリ126が放電状態となるように制御する(ステップS32)。
PCS128は、電流検出回路129を通じてバッテリ126の放電電流を検出し(ステップS33)、検出したバッテリ放電電流(実電流)の値をEC/KBC124内に格納する(ステップS34)。
一方、BIOS120Aは、EEPROM126Aに予め格納されている定格容量から適正な放電電流(適正電流)の値を算出し(ステップS35)、算出された適正電流の値とEC/KBC124内に格納された実電流とを比較する(ステップS36)。なお、ステップS35における算出は一度行えばよく、次回からは算出の処理を省略することができる。
BIOS120Aは、適正電流の値と実電流の値との大小関係を判定する(ステップS37)。ここで、実電流の値が適正電流の値よりも小さい場合は、EC/KBC124を通じてLCD17の輝度のアップ等を行う。一方、実電流の値が適正電流の値よりも大きい場合は、EC/KBC124を通じてLCD17の輝度のダウン等を行う。また、適正電流の値と実電流の値とが一致する場合は何もしない。
この後、放電が終了するまでの間、ステップS33からの処理が繰り返される。
このように本実施形態によれば、情報処理装置の使用条件や使用環境によって放電電流が変化する場合であっても、放電電流が適正値に制御された状態で放電容量の測定が行われるため、バッテリ容量を正確に測定することができ、正しい診断結果を得ることができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の一実施形態に係るコンピュータのディスプレイユニットを開いた状態における正面図。 同コンピュータのシステム構成を示す図。 バッテリの容量測定に関わる各種機能の構成を示すブロック図。 図3中に示されるバッテリ容量測定ツールの各種機能の構成を示すブロック図。 バッテリ容量測定ツールの設定部により実現される設定画面の一例を示す図。 バッテリのEEPROMにおける固定データ部の内容の一部を示す図。 バッテリのEEPROMにおける可変データ部の内容の一部を示す図。 バッテリ容量測定におけるバッテリ容量と時間との関係を示す図。 バッテリ容量測定に関わる全体の動作を示すフローチャート。 放電の動作中における放電電流の制御に関わる動作を示すフローチャート。
符号の説明
10…コンピュータ、17…LCD、17A…バックライト、120A…BIOS、200…OS,201…バッテリ容量測定ツール、124…EC/KBC、126…バッテリ、127…ACアダプタ、128…PSC、129…電流検出回路。

Claims (11)

  1. バッテリと、
    前記バッテリから放電される電流の値を検出する検出手段と、
    前記バッテリから放電される電流を受けて駆動可能なデバイスと、
    前記検出手段により検出される電流の値が所定値に近づくように前記デバイスの状態を制御する制御手段と、
    前記制御手段による前記デバイスの状態の制御のもとで前記検出手段により検出された電流の値に基づき前記バッテリの容量を算出する算出手段と
    を具備することを特徴とする情報処理装置。
  2. 表示部をさらに具備し、
    前記制御手段は、前記表示部の輝度を変更することによって前記検出手段により検出される電流の値が所定値に近づくように制御することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 表示部をさらに具備し、
    前記制御手段は、前記表示部に供給される電源をオン/オフすることによって前記検出手段により検出される電流の値が所定値に近づくように制御することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  4. プロセッサをさらに具備し、
    前記制御手段は、前記プロセッサの動作周波数の値を変更することによって前記検出手段により検出される電流の値が所定値に近づくように制御することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  5. 前記算出手段によって前記バッテリの容量の算出中にサスペンド処理またはハイバネーション処理を開始させるイベントが生じた場合でも、前記サスペンド処理または前記ハイバネーション処理の開始を無効にする手段をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の情報処理装置。
  6. バッテリと、
    前記バッテリから放電される電流の値を検出する検出手段と、
    前記バッテリから放電される電流を受けて駆動可能なデバイスと、
    前記検出手段により検出された電流の値と所定値とを比較し、前記検出された電流の値が前記所定値よりも大きければ前記検出される電流の値が小さくなるように前記デバイスによる電力消費量を低下させる制御を行い、前記検出された電流の値が前記所定値よりも小さければ前記検出される電流の値が大きくなるように前記デバイスによる電力消費量を増大させる制御を行う制御手段と、
    前記バッテリから電流が放電される時間を測定する測定手段と、
    前記制御手段による前記デバイスの状態の制御のもとで前記検出手段により検出された電流の値および前記制御手段による前記デバイスの状態の制御のもとで前記測定手段によって測定された前記電流が放電された時間の値を積算することで、前記バッテリの容量を算出する手段と、
    を具備することを特徴とする情報処理装置。
  7. バッテリ駆動が可能な情報処理装置に適用されるバッテリ容量測定方法であって、
    前記バッテリから放電される電流の値を検出し、
    前記検出される電流の値が所定値に近づくように前記バッテリから放電される電流を受けて駆動可能なデバイスの状態を制御し、
    前記デバイスの状態の制御のもとで前記検出される電流の値に基づき、前記バッテリの容量を算出する
    ことを特徴とするバッテリ容量測定方法。
  8. 前記制御は、前記情報処理装置に備えられる表示部の輝度を変更することによって前記検出される電流の値が所定値に近づくように制御することを特徴とする請求項7記載のバッテリ容量測定方法。
  9. 前記制御は、前記情報処理装置に備えられる表示部へ供給される電源をオン/オフすることによって前記検出される電流の値が所定値に近づくように制御することを特徴とする請求項7記載のバッテリ容量測定方法。
  10. 前記制御は、前記情報処理装置に備えられるプロセッサの動作周波数の値を変更することによって前記検出される電流の値が所定値に近づくように制御することを特徴とする請求項7記載のバッテリ容量測定方法。
  11. 前記バッテリの容量の算出中にサスペンド処理またはハイバネーション処理を開始させるイベントが生じた場合でも、前記サスペンド処理または前記ハイバネーション処理の開始を無効にすることを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載のバッテリ容量測定方法。
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