JP2015064779A

JP2015064779A - 情報処理装置及びその制御方法、並びにｂｉｏｓ用プログラム

Info

Publication number: JP2015064779A
Application number: JP2013198780A
Authority: JP
Inventors: 章浩手塚; Akihiro Tezuka
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-09-25
Also published as: JP6243174B2

Abstract

【課題】ユーザにとっても利便性を損なうことなく、できるだけ長時間に亘って稼働可能な情報処理装置等を提供する。【解決手段】情報処理装置（モバイル端末）１００は、自装置の動作継続時間を長くするために、動作を司るＣＰＵ１２１の動作周波数を、自装置を駆動するバッテリユニット１０１の蓄電残量（バッテリ残量）に基づいて、バッテリユニット１０１の蓄電残量が少ないほど、低い動作周波数となる非線形に特性制御可能なＢＩＯＳ１２３を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばモバイル端末等のような、電池によって駆動される情報処理装置が、長時間駆動するよう制御する技術に関する。

持ち運び可能な情報処理装置（コンピュータ）の一例として、例えばモバイル端末は、一般に、自端末に内蔵されたバッテリによって駆動される。このようなモバイル端末では、バッテリの仕様に応じて充電可能な蓄電量（電力）に上限があり、その蓄電量は、当該モバイル端末の使用状況に応じて減少する。このため、ユーザ（ユーザ）は、モバイル端末のバッテリにおける蓄電量（以下、本願では「バッテリ残量」と称する）や、係るバッテリを充電可能な環境であるか否かなどを常に意識（気遣い）しながら、係るモバイル端末を使用する必要がある。一般的なモバイル端末では、電力の消費量に対して、バッテリが蓄電可能な電力が相対的に少ない傾向があるので、使用頻度が高いユーザにとって、上記のような制限があるモバイル端末は不便に感じることが多い。

このような背景から、本願に先立って出願されている関連技術として、例えば、特許文献１は、情報処理装置のバッテリ駆動時間を設定可能とし、継続して使用したい時間が実現可能なように、バッテリが駆動する電力を制御する情報処理装置を開示する。即ち、特許文献１に開示されている情報処理装置は、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）の管理下において動作するアプリケーションである電力制御プログラムをＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）が実行する。この電力制御プログラムは、バッテリが供給可能な電力の残容量を検出すると共に、検出した残容量と時間との関係に基づいて現在までの消費電力を算出し、予め設定したバッテリ駆動時間が実現するように、係る情報処理装置が有する各種デバイスの動作パラメータを制御する。

また、特許文献２は、コンピュータシステムに対するユーザからの操作指示に応じて、ＯＳ内部に設けられた電力管理用ソフトウェアをＣＰＵが実行することによって、そのＣＰＵの処理速度を制御する技術を開示する。

そして、特許文献３は、電池によって駆動される電子機器において、その電池の出力電力を計測した結果、低電圧状態である場合には負荷に供給する電力を低減することにより、係る電子機器の長時間駆動を実現する技術を開示する。

特開２００１−２５５９６７特開平１０−３３３７７３特開平７−３１０６７

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、ＯＳ上で動作する所謂アプリケーションによって、上述した一連の処理を実行することにより、予め設定されたバッテリ駆動時間を実現する。即ち、係る一連の処理は、係る情報処理装置が実行すべき１つのアプリケーションとして、そのアプリケーション（電力制御プログラム）自体も電力を消費していることが問題であり、且つユーザも係るアプリケーションが実行されていることを意識せざるを得ない。このため、ユーザにとって利便性を欠く。

また、特許文献２に開示された技術は、ＯＳ内部に設けられた電力管理用ソフトウェアによってＣＰＵの処理速度が制御されるので、ユーザはバッテリ残量を意識しながらコンピュータシステムを使用する必要はないものの、ユーザ自身が当該システムに対する操作指示を行う必要があるため、ユーザにとって利便性を欠く。

そして、特許文献３に開示された技術は、低電圧状態であることが検出された場合にはユーザが必要な機能であっても負荷軽減のために使用ができなくなる可能性があるため、ユーザにとって利便性を欠く。

そこで本発明は、ユーザにとっても利便性を損なうことなく、できるだけ長時間に亘って稼働可能な情報処理装置等を提供することを一つの目的とする。

上記目的を達成する本発明に係る情報処理装置は、
自装置を駆動するバッテリの蓄電状況に基づいて、自装置の動作を司るＣＰＵの動作周波数を制御可能なＢＩＯＳを備える。

また、本発明の他の見地に係る制御方法は、
情報処理装置を駆動するバッテリの蓄電状況に基づいて、その情報処理装置の動作を司るＣＰＵの動作周波数を制御可能なＢＩＯＳによって、該ＣＰＵの動作を制御する。

また、本発明の他の見地に係るＢＩＯＳ用プログラムは、
情報処理装置を駆動するバッテリの蓄電状況に基づいて、その情報処理装置の動作を司るＣＰＵの動作周波数を制御可能なＢＩＯＳによって、該ＣＰＵの動作を制御する。

本発明によれば、ユーザにとっても利便性を損なうことなく、できるだけ長時間に亘って稼働可能な情報処理装置等を提供することができる。

本発明の実施形態にかかるモバイル端末（情報処理装置）１００のハードウェア構造を概念的に示すブロック図である。本発明の実施形態にかかるモバイル端末１００の機能ブロックを概念的に示す図である。本発明の実施形態においてＢＩＯＳ１２３が実行する処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態においてＢＩＯＳ１２３が参照する特性情報テーブル１２５を例示する図である。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかるモバイル端末（情報処理装置）１００のハードウェア構造を概念的に示すブロック図である。

モバイル端末１００は、情報処理装置であって、バッテリユニット（バッテリ）１０１に充電（蓄電）された電力によって自装置を駆動可能である。モバイル端末１００は、大別して、バッテリユニット１０１と制御基板１０２とを有する。

制御基板１０２は、ＣＰＵ１２１と、ＢＩＯＳ（ＢａｓｉｃＩｎｐｕｔ／ＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍ）１２３と、各種のＨＷ（Ｈａｒｄｗａｒｅ）モジュール１２４とを有する。各種のＨＷモジュール１２４とは、例えば、モバイル端末１００のキーボード、ディスプレイ、マイク、スピーカ、記憶装置等の、何れも不図示のハードウェア（ハードウェア・デバイス）である。そして、図１は、ＣＰＵ１２１において各種のＳＷ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ）モジュール１２２が実行されていることを模式的に表す。各種のＳＷモジュール１２２は、例えば、ＯＳをはじめ、送受信機能、スケジュール管理機能等の各種のソフトウェア（コンピュータ・プログラム）である。係る各種のＳＷモジュール１２２は、モバイル端末１００が起動していないときに、例えば、係る不図示の記憶装置に格納されていてもよい。

このような構成を有するモバイル端末１００において、ＢＩＯＳ１２３は、自装置（自端末）を駆動するバッテリユニット１０１の蓄電状況（バッテリ残量、蓄電残量）に基づいて、自装置の動作を司るＣＰＵ１２１の動作周波数を制御する。

図２は、本発明の実施形態にかかるモバイル端末１００（図１）の機能ブロックを概念的に示す図である。

本実施形態において、バッテリユニット１０１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０１ａを有しており、自ユニットのバッテリ状態を、外部装置に通知することができる。係る通信可能なバッテリユニット自体には、現在では一般的なデバイスを採用することができるので、本実施形態における詳細な説明は省略する。本実施形態において、モバイル端末１００は、インタフェース１０１ａを介して制御基板１０２側に入手可能なバッテリ残量（蓄電残量）を参照することにより、後述する制御動作を実行する。

図２に示す制御基板１０２は、図１と比較して機能的に詳細に表されており、ＣＰＵ１２１と、ＢＩＯＳ１２３と、各種のＨＷモジュール１２４と、特性情報テーブル（特性情報）１２５とを有する。特性情報テーブルについては図４を参照して後述する。

ＣＰＵ１２１は、図２に示すように、各種のＳＷモジュール１２２として、アプリケーション１２２ａと、ＯＳ１２２ｂとを含む。ＣＰＵ１２１は、ＯＳ１２２ｂの管理下においてアプリケーション１２２ａを実行する。

そして、ＣＰＵ１２１は、ＭＳＲ（ＭｏｄｅｌＳｐｅｃｉｆｉｃＲｅｇｉｓｔｅｒ）１２１ａを有する。ＭＳＲ１２１ａは、外部から読み書き可能なレジスタの一例である。本実施形態において、ＭＳＲ１２１ａは、少なくともＣＰＵ１２１の動作周波数（処理速度）を外部から指示するために使用される。

ＢＩＯＳ１２３は、情報処理装置に必要な一般的な動作制御を実行する機能を有する。更に、ＢＩＯＳ１２３は、本実施形態に特有な機能として、バッテリユニット１０１の蓄電状況に基づいて、ＣＰＵ１２１の動作周波数を制御する。具体的に、本実施形態において、ＢＩＯＳ１２３は、特定の動作周波数でＣＰＵ１２１が動作するように、その特定の動作周波数を表す情報を、ＭＳＲ１２１ａに書き込む。ＣＰＵ１２１は、ＭＳＲ１２１ａに書き込まれた情報を参照することにより、上述した各種のＳＷモジュール１２２の処理状況に関わらず、自ＣＰＵの動作周波数を更新する。

次に、このような構成を有するモバイル端末１００において、ＢＩＯＳ１２３が実行するより具体的な制御動作について、図３及び図４を参照して説明する。

図３は、本発明の実施形態においてＢＩＯＳ１２３が実行する処理を示すフローチャートである。この処理は、例えばユーザによる電源スイッチ（不図示）のオン操作を契機としてモバイル端末１００が起動されるのに応じて、ＢＩＯＳ１２３によって開始される。

ＢＩＯＳ１２３は、予め設定されている時間（期間）Ｔを計時するタイマを始動する（ステップＳ１１）。

ＢＩＯＳ１２３は、係るタイマによって時間Ｔがカウントされたことを表すタイマ割り込みが発生するのに応じて、バッテリユニット１０１の蓄電残量を、
インタフェース１０１ａを介して検出する（ステップＳ１２）。

ＢＩＯＳ１２３は、検出した蓄電残量を基に、特性情報テーブル１２５を参照することにより、ＣＰＵ１２１の動作周波数を決定する（ステップＳ１３）。

図４は、本発明の実施形態においてＢＩＯＳ１２３が参照する特性情報テーブル１２５を例示する図である。特性情報テーブル（特性情報）１２５には、バッテリユニット１０１の蓄電残量（バッテリ残量）と、ＣＰＵ１２１が動作するに際して目標となる動作周波数とが、一例としてパーセント（％）換算された値によって関連付けされている。蓄電残量は、満充状態において１００％を表し、動作周波数は、定格動作周波数において１００％であるとする。

つまり、ＢＩＯＳ１２３は、ステップＳ１３において、バッテリユニット１０１が採り得る蓄電残量と、ＣＰＵ１２１が動作すべき動作周波数との関係を規定する特性情報テーブル１２５を、バッテリユニット１０１から入手した蓄電残量（％）に基づいて参照することによって特定の動作周波数（％）を求める。この特性情報テーブル１２５に表される特性は、モバイル端末１００の動作継続時間を長くするために、バッテリユニット１０１の蓄電残量が少ないほど、低い動作周波数となる非線形な特性を表す。

尚、係る特性情報は、図４に例示するようなテーブル（１２５）を参照する形態ではなく、係る非線形な特性を表す数式（関数）によって、都度適当な値を算出する形態であってもよい。

次に、ＢＩＯＳ１２３は、ステップＳ１３にて決定した特定の動作周波数を表す情報を、ＭＳＲ１２１ａに設定する（ステップＳ１４）。これに応じて、ＣＰＵ１２１は、ＭＳＲ１２１ａに設定された値に応じた動作周波数を守る範囲で（即ち、当該特定の動作周波数を上限として）動作を継続することになる。

以上のような一連の動作を、ＢＩＯＳ１２３は、タイマ割り込みが発生する度に繰り返す（ステップＳ１５）。

本実施形態の変形例において、ＣＰＵ１２１が複数のコアを有する場合に、特性情報テーブル１２５は、動作するコアを増減する、或いはコア毎に特定の動作周波数を決定可能であってもよい。

以上説明した本実施形態及びその変形例によれば、ユーザにとっても利便性を損なうことなく、できるだけ長時間に亘って、モバイル端末１００を稼働可能な状態に維持することができる。その理由は、自装置を駆動するバッテリユニット１０１の蓄電状況に基づいて、自装置の動作を司るＣＰＵ１２１の動作周波数を、ＢＩＯＳ１２３によってダイレクトに制御するからである。

即ち、このような本実施形態によれば、ＯＳ１２２ｂ及びアプリケーション１２２ａ（即ち、各種のＳＷモジュール１２２）に依存しない、ハードウェアに近い階層における動作制御により、ユーザに何ら操作や気遣い等の負担をかけることなく、モバイル端末１００の動作継続時間を延長することができる。

また、上記の如くＢＩＯＳ１２３によってバッテリ残量が配慮されるので、ＯＳ１２２ｂ及びアプリケーション１２２ａには、背景技術欄において説明した特許文献のような電力制御ソフトウェアを実装する必要がない。よって、本実施形態によれば、係る特許文献では必要とされる電力制御ソフトウェアが実行されることによる消費電力を削減できるので、モバイル端末１００のより長時間の駆動が実現する。

以上、本発明を、上述した模範的な実施形態およびその変形例に適用した例として説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態及び変形例に記載した範囲には限定されない。当業者には、係る実施形態等に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。

１００モバイル端末
１０１バッテリユニット
１０１ａインタフェース
１０２制御基板
１２１ＣＰＵ
１２１ａＭＳＲ
１２２各種のＳＷモジュール
１２２ａアプリケーション
１２２ｂＯＳ
１２３ＢＩＯＳ
１２４各種のＨＷモジュール
１２５特性情報テーブル

Claims

自装置を駆動するバッテリの蓄電状況に基づいて、自装置の動作を司るＣＰＵの動作周波数を制御可能なＢＩＯＳを備える
ことを特徴とする情報処理装置。
前記ＢＩＯＳは、
前記バッテリの蓄電残量と、前記ＣＰＵが動作すべき動作周波数との関係を規定する特性情報を、前記バッテリの蓄電状況に基づいて参照することによって特定の動作周波数を求め、その特定の動作周波数で前記ＣＰＵが動作するように、該特定の動作周波数を表す情報をＭＳＲに書き込む
ことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
前記特性情報は、
前記バッテリの蓄電残量が少ないほど、低い動作周波数となる非線形な特性を表す
ことを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
前記ＢＩＯＳは、
タイマ割り込みを利用して、所定時間ごとに前記動作周波数の制御を実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の情報処理装置。
情報処理装置を駆動するバッテリの蓄電状況に基づいて、その情報処理装置の動作を司るＣＰＵの動作周波数を制御可能なＢＩＯＳによって、該ＣＰＵの動作を制御する
ことを特徴とする情報処理装置の制御方法。
前記ＢＩＯＳによって、前記バッテリの蓄電残量と、前記ＣＰＵが動作すべき動作周波数との関係を規定する特性情報を、前記バッテリの蓄電状況に基づいて参照することによって特定の動作周波数を求め、その特定の動作周波数で前記ＣＰＵが動作するように、該特定の動作周波数を表す情報をＭＳＲに書き込む
ことを特徴とする請求項５記載の情報処理装置の制御方法。
前記特性情報として、前記バッテリの蓄電残量が少ないほど、低い動作周波数となる非線形な特性を表す情報を用いる
ことを特徴とする請求項６記載の情報処理装置の制御方法。
情報処理装置を駆動するバッテリの蓄電状況に基づいて、その情報処理装置の動作を司るＣＰＵの動作周波数を制御可能なＢＩＯＳによって、該ＣＰＵの動作を制御することを特徴とするＢＩＯＳ用プログラム。
前記バッテリの蓄電残量と、前記ＣＰＵが動作すべき動作周波数との関係を規定する特性情報を、前記バッテリの蓄電状況に基づいて参照することによって特定の動作周波数を求め、その特定の動作周波数で前記ＣＰＵが動作するように、該特定の動作周波数を表す情報をＭＳＲに書き込む
ことを特徴とする請求項８記載のＢＩＯＳ用プログラム。