JP3352090B2 - コンポーネントが消費する電力をユーザから入力される動作時間に応じて自動的に制御する電子機器 - Google Patents

コンポーネントが消費する電力をユーザから入力される動作時間に応じて自動的に制御する電子機器

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JP3352090B2
JP3352090B2 JP50678393A JP50678393A JP3352090B2 JP 3352090 B2 JP3352090 B2 JP 3352090B2 JP 50678393 A JP50678393 A JP 50678393A JP 50678393 A JP50678393 A JP 50678393A JP 3352090 B2 JP3352090 B2 JP 3352090B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、電池電源により駆動する電子機器に係わ
り、特に電力を変更自在なコンポーネントの消費電力を
制御する携帯型コンピュータやワードプロセッサに関す
る。
背景技術 電池で駆動するコンピュータの動作時間は、電池の最
大容量が予め定められているため、コンピュータの消費
する電力により決まる。コンピュータが消費する電力
は、表示装置の輝度、CPUの処理速度を決定する動作ク
ロックの周波数、各種入出力装置への電力供給時間のよ
うな要因により変化する。表示装置の輝度が高いレベル
に設定され、動作クロックの周波数が高い周波数に設定
され、各入出力装置への電力供給時間が長く設定される
と、消費電力が大きくなる。消費電力が大きくなると、
コンピュータの動作時間は短くなる。
コンピュータの動作時間をできる限り長くするため
に、コンピュータはパワーセーブ機能を有する。パワー
セーブ機能はCPUスリープ、磁気ディスク（HDD）オート
パワーオフ、ディスプレイオートパワーオフ等からな
る。パワーセーブ機能に関する技術はUSP4,907,183やUS
P4,980,836やUSP5,083,266に開示されている。
しかし、従来のパワーセーブ機能では、ユーザが任意
の時間だけコンピュータを使用したいと考えても、その
時間に合わせた消費電力の設定はできなかった。すなわ
ち、従来では、各パワーセーブ機能を設定することによ
りコンピュータシステムの動作時間が延びることをユー
ザは認識できるが、特定時間まで使用するために各パワ
ーセーブ機能をどのように設定すればよいかはユーザは
判断できなかった。
本発明の目的は、ユーザが指定した動作時間に応じ
て、コンポーネントの消費電力を自動的に制御する電子
機器を提供することにある。
本発明の他の目的は、ユーザが指定した動作時間に応
じて、表示装置の輝度レベルを自動的に制御する電子機
器を提供することにある。
本発明の他の目的は、ユーザが指定した動作時間に応
じて、複数のパワーセーブ機能を統合して自動的に制御
する電子機器を提供することにある。
本発明の他の目的は、あらかじめ定められたコンポー
ネントの推定消費電力をもとに、パワーセーブ機能のレ
ベルを自動的に制御する電子機器を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、コンポーネントの実際の使用率
を所定時間毎に監視し、ユーザが指定した動作時間に合
うようにコンポーネントの消費電力を補正する電子機器
を提供することにある。
発明の開示 本発明によれば、電池から供給される電力により駆動
する機器コンポーネントと、電池によって動作させる動
作時間を設定する時間設定手段と、電池の残存容量を検
出する容量検出手段と、時間設定手段により設定された
動作時間と容量検出手段により検出された残存容量とを
もとに、電池から機器コンポーネントに供給される電力
を動作時間に応じて自動的に制御する電力制御手段とを
備えた電子機器が提供される。
この電子機器においては、ユーザが時間設定手段に動
作時間を設定すれば、電池容量と設定された動作時間を
もとに電力制御手段が機器コンポーネントに供給される
電力を動作時間に応じて自動的に制御するので、ユーザ
の操作性が向上する。また、電力制御手段が動作時間に
合わせた消費電力を設定するので、電子機器は設定され
た動作時間の中で最大性能を発揮する。
図面の簡単な説明 図１は本発明を取り入れたコンピュータシステムの構
成を示すブロック図； 図２は本発明の電源回路および電源コントローラの構
成を示すブロック図； 図３はユーザがコンピュータシステムの動作時間を設
定するためのパワーセーブメニューを示す図； 図４はパワーセーブメニューに動作時間が設定される
際のBIOSの動作を示すフローチャート； 図５は電源コントローラによる電池の放電状態の監視
方法を示すフローチャート； 図６は消費電力の自動制御をバックライト装置のみを
対象に行う方法を示すフローチャート； 図７は消費電力の自動制御を全てのパワーセーブ機能
を対象に行う方法を示すフローチャート； 図８は消費電力制御の補正方法を示すフローチャー
ト； 図９は消費電力の補正制御を行ったときの、電池の残
存容量と動作時間の関係を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は本発明を取り入れたコンピュータシステムの構
成を示すブロック図である。本コンピュータシステムは
ACアダプタ11を介して供給される外部AC電源またはシス
テムに取り外し自在に装着される電池13によって駆動す
る。中央処理装置（CPU）15はコンピュータシステム全
体を制御する。CPU15はシステムバス17に接続される。
タイミング制御回路19はCPU15およびその他のコンポー
ネントにクロックを供給する。タイミング制御回路19は
システムバス17に接続される。CPU15が有効な処理を実
行しないとき、コンピュータシステムの各コンポーネン
トを制御する制御プログラム（BIOS）からの指示によ
り、CPU15はタイミング制御回路19にCPUスリープ制御信
号を送る。タイミング制御回路19はCPUスリープ制御信
号を受けると、CPU15に供給するCPUクロックを遅くまた
は停止する。所定条件でCPUクロックを遅くまたは停止
する機能をCPUスリープ機能と称する。
ランダムアクセスメモリ（RAM）21はオペレーティン
グシステム（OS）やアプリケーションプログラム等を格
納する。RAM21はシステムバス17に接続される。リード
オンリーメモリ（ROM）23はBIOSおよび本システムに固
有なプログラムを格納する。ROM23はシステムバス17に
接続される。CPU15はRAM21、ROM23からプログラムを読
み出し、プログラムにしたがいシステムを動作する。キ
ーボードコントローラ（KBC）25はキーボード27を制御
する。KBC25はシステムバス17に接続される。KBC25はオ
ペレータがキーボード27から入力したデータをシステム
バス17に供給する。なお、キーボード27の代わりにスタ
イラスペンとタブレットのようなオンライン文字認識装
置を用いても本発明は実施できる。
磁気ディスクコントローラ（HDC）29は磁気ディスク
装置（HDD）31を制御する。HDC29はシステムバス17に接
続される。HDD31は不揮発性の外部記憶装置としてデー
タを保存する。HDD31はディスクを回転するスピンドル
モータを有する。HDD31が有効な処理を実行しないと
き、HCD29はBIOSからの指示によりスピンドルモータを
停止する。所定条件でHDD31のスピンドルモータを停止
する機能をHDDオートオフ機能と称する。ディスプレイ
コントローラ33は液晶ディスプレイ装置（LCD）35を制
御する。LCD35は透過型のディスプレイ装置である。LCD
35の背面にはバックライト装置47が配置される。ディス
プレイコントローラ33はシステムバス17に接続される。
電源コントローラ（PSC）37は電源（PS）39を制御す
る。PSC37は電源インタフェース回路（PS−IF）41を介
してCPU15とデータ通信を行う。PSC37はフィルタ回路43
にパルス信号を送る。フィルタ回路43はPSC37から供給
されるパルス信号をアナログ信号に変換する。
ACアダプタ11はコンピュータシステムに取り外し自在
に接続される。ACアダプタ11は外部AC電源を整流／平滑
し、PS39にDC電源を出力する。PS39はACアダプタ11がコ
ンピュータシステムに接続されているとき、ACアダプタ
11を介して供給されるDC電源からコンピュータシステム
の駆動電源を生成する。PS39はACアダプタ11がコンピュ
ータシステムに接続されていないとき、電池13から供給
されるDC電源からコンピュータシステムの駆動電源を生
成する。コンピュータシステムの駆動電源は＋5V,＋12
V、−9V等がある。
PS39はインバータ回路45に電源を供給する。インバー
タ回路45はPS39から供給された電圧を交流800V−1000V
に昇圧する。インバータ回路45は昇圧した電圧をバック
ライト回路47に供給する。インバータ回路45はフィルタ
回路43から供給されるアナログ信号のレベルに応じて、
インバータ回路45からバックライト装置47に供給する電
源の電流値を変化する。バックライト装置47は蛍光管を
有する。バックライト装置47の蛍光管はインバータ回路
45から供給される電流値にしたがって輝度を変化する。
電源スイッチ49はコンピュータシステム全体の電源オン
／オフを行う。電源がオフされているときに電源スイッ
チ49がユーザによりオンされると、PSC37に電源オン信
号が入力される。電源オン信号によりPSC37は電源スイ
ッチ49がオンされたことを検出し、PS39から駆動電源を
出力させる。電源がオンされているときに電源スイッチ
49がユーザによりオフされると、PSC37に電源オフ信号
が入力される。電源オフ信号によりPSC37は電源スイッ
チ49がオフされたことを検出し、PS39からの駆動電源の
出力を停止させる。キーボード27から所定時間キー入力
がないと、BIOSからの通知によりPSC37はバックライト
装置47を制御し、蛍光管の輝度を下げることが可能であ
る。所定条件により表示装置の輝度を下げる機能をディ
スプレイオートオフ機能と称する。なお、LCD35の代わ
りにプラズマディスプレイ装置（PDD）を用いても本発
明は実施可能である。PDDを用いる場合、ディスプレイ
オートオフ機能はPDDの発光素子の輝度を直接下げる。
ディスプレイオートオフ機能およびHDDオートオフ機能
ならびにCPUスリープ機能はパワーセーブ機能と総称さ
れる。
図２はPSC37およびPS39の構成を示すブロック図であ
る。なお、図２の基本的構成は米国特許出願07/784、89
0（出願日1991年10月30日）に詳細に開示されている。
PSC37は例えば東芝TMP47C660Fから構成される。PSC37
はマイクロプロセッサユニット（MPU）51、RAM53、ROM5
5、タイマー57、出力ポート59、入力ポート61、アナロ
グ−デジタル（A/D）コンバータ63を有する。PSC37の各
コンポーネントは内部バス65に接続される。ROM55は電
源制御プログラム（PSCP）を記憶する。MPU51はPSCPに
したがい演算処理を行う。RAM53はMPUによる演算結果、
入力ポート61およびA/Dコンバータ63を介して入力され
るデータを一時的に記憶する。
出力ポート59の第１出力端はフィルタ回路43に接続さ
れる。所定間隔のパルス信号が第１出力端からフィルタ
回路43に供給される。出力ポート59の第２出力端はPS−
IF41に接続される。PSC37からCPU15への通信データが第
２出力端から出力される。出力ポート59の第３出力端は
ACアダプタ11に接続される。アダプタ制御データが第３
出力端から出力される。アダプタ制御データはACアダプ
タ11から定電圧を出力させるかACアダプタ11から定電流
を出力させるか示す。出力ポート59の第４出力端は第１
スイッチ67に接続される。第１スイッチ67をオン／オフ
する第１スイッチ制御信号が第４出力端から出力され
る。出力ポート59の第５出力端は第２スイッチ69に接続
される。第２スイッチ69をオン／オフする第２スイッチ
制御信号が第５出力端から出力される。出力ポート59の
第６出力端は第３スイッチ71に接続される。第３スイッ
チ71をオン／オフする第３スイッチ制御信号が第６出力
端から出力される。出力ポート59の第７出力端は第４ス
イッチ73に接続される。第４スイッチ73をオン／オフす
る第４スイッチ制御信号が第７出力端から出力される。
入力ポート61の第１入力端はPS−IF41に接続される。
CPU15からPSC37への通信データが第１入力端に入力され
る。入力ポート61の第２入力端は電源スイッチ49に接続
される。電源オン信号および電源オフ信号が第２入力端
に入力される。電源スイッチ49が押されないとき、第２
入力端子の電圧レベルはVccである。電源スイッチ49が
ユーザにより押されると、第２入力端子の電圧レベルは
０ボルトになる。PSC37が入力ポート61を介して電圧レ
ベルの変化を検出することにより、電源スイッチ49が押
されたか否かが判断できる。PSC49は電圧レベルの変化
がPS39の動作中か停止中かで電源オン信号または電源オ
フ信号を識別する。
A/Dコンバータ63の第１アナログ入力端は第１電圧計7
5に接続される。第１電圧計75からのアナログ信号が第
１アナログ入力端に入力される。A/Dコンバータ63の第
２アナログ入力端は第２電圧計77に接続される。第２電
圧計77からのアナログ信号が第２アナログ入力端に入力
される。A/Dコンバータ63の第３アナログ入力端は第３
電圧計79に接続される。第３電圧計79からのアナログ信
号が第３アナログ入力端に入力される。A/Dコンバータ6
3は第１、第２、第３アナログ入力端に入力されるアナ
ログ信号をそれぞれデジタル信号に変換し、内部バス65
に出力する。
ACアダプタ11はアダプタ入力端、第１アダプタ出力
端、第２アダプタ出力端を有する。第１アダプタ出力端
は定電圧を出力する。第２アダプタ出力端は定電流を出
力する。アダプタ入力端は出力ポート59の第３出力端に
接続されている。アダプタ入力端は第３出力端からの制
御データを受ける。ACアダプタ11はアダプタ入力端から
入力した制御データに基づいて第１アダプタ出力端から
定電圧を、または第２アダプタ出力端から定電流を出力
する。
PS39は第１スイッチ67、第２スイッチ69、第３スイッ
チ71、第４スイッチ73、第１電圧計75、第２電圧計77、
第３電圧計79、DC−DCコンバータ回路81、ダイオード8
3、第１抵抗85、第２抵抗87を有する。第１スイッチ6
7、第２スイッチ69、第３スイッチ71、第４スイッチ73
はそれぞれFETスイッチである。第１スイッチ67はACア
ダプタ11の第２アダプタ出力端から電池13への定電流の
供給を許可または禁止するために用いられる。ACアダプ
タ11がコンピュータシステムに接続されかつ第１スイッ
チ67がオンされると、急速充電を行うための充電電流が
ACアダプタ11から電池13に供給される。第２スイッチ69
は電池13からDC/DCコンバータ81へのDC電圧の供給を許
可または禁止するために用いられる。電池13がコンピュ
ータシステムに接続されかつ第２スイッチ69がオンされ
ると、電池13からDC/DCコンバータ81へDC電圧が供給可
能になる。第３スイッチ71はACアダプタ11の第２アダプ
タ出力端から電池13への定電圧の供給を許可または禁止
するために用いられる。ACアダプタ11がコンピュータシ
ステムに接続されかつ第３スイッチ71がオンされると、
トリクル充電を行うために定電圧が抵抗87を介して電池
13に供給される。第２抵抗87はトリクル充電を行うため
に用いられる。第４スイッチ73はACアダプタ11の第１ア
ダプタ出力端からまたは電池13からDC/DCコンバータ81
へのDC電圧供給を許可または禁止するために用いられ
る。ACアダプタ11がコンピュータシステムに接続されか
つ第４スイッチ73がオンされると、ACアダプタ11からの
DC電圧がDC/DCコンバータ81に供給される。電池13がコ
ンピュータシステムに接続されかつ第２スイッチ69およ
び第４スイッチ73がオンされると、電池13からのDC電圧
がDC/DCコンバータ81に供給される。ACアダプタ11から
または電池13からDC電圧が供給されると、DC/DCコンバ
ータ81は駆動電圧を出力する。また、第４スイッチ73が
オンすると、ACアダプタ11のDC電圧または電池13のDC電
圧がインバータ回路45に供給される。
第１電圧計75は第１抵抗85の両端の電位差を測定する
差動増幅器である。第１電圧計75の検出信号はA/Dコン
バータ63の第１アナログ入力端に入力される。第１抵抗
の抵抗値はあらかじめ定められている。第１アナログ入
力端に入力される検出信号と第１抵抗の抵抗値とによっ
て、PSC37は電池13の消費電流値を判断できる。第２電
圧計77は電池13の出力電圧を測定する差動増幅器であ
る。第２電圧計77の検出信号はA/Dコンバータ63の第２
アナログ入力端に入力される。PSC37は第２アナログ入
力端に入力される検出信号から電池13がコンピュータシ
ステムに接続されているか否かおよび電池13の満充電状
態、ローバッテリ状態、電池異常等を判断できる。第３
電圧計79はACアダプタ11の出力電圧を測定する差動増幅
器である。第３電圧計79の検出信号はA/Dコンバータ63
の第３アナログ入力端に入力される。PSC37は第３アナ
ログ入力端に入力される検出信号からACアダプタ11の接
続の有無や電源異常等を判断できる。
本実施例においては、バックライト装置47、HDD31、C
PU15が電力可変コンポーネントである。
図３はコンピュータシステムのセットアップ画面のパ
ワーセーブメニューを示す。セットアップ画面は全てBI
OSが管理している。ユーザからのキー操作により、BIOS
がLCD35の画面上にセットアップ画面を表示する。
図3Aはパワーセーブメニューの初期画面である。自動
制御項目はユーザは指定するコンピュータシステムの動
作時間に応じて自動的に消費電力を制御するか否かを設
定する項目である。自動制御項目のデフォルト値は「デ
ィセーブル」である。CPUスリープモード項目はCPUスリ
ープ機能を実行するか否かを設定する項目である。CPU
スリープモード項目のデフォルト値は「イネーブル」で
ある。CPUスリープ機能の実行を解除したいとき、ユー
ザはキー操作によりCPUスリープモード項目を「イネー
ブル」から「ディセーブル」に変更する。HDDオートオ
フ項目はHDDオートオフ機能を実行するか否かを設定す
る項目である。HDDオートオフ項目のデフォルト値は
「ディセーブル」である。HDDオートオフ機能を単独で
設定したいとき、ユーザはキー操作によりHDDオートオ
フ項目を「ディセーブル」から「イネーブル」に変更す
る。「イネーブル」に変更されると、ユーザは待ち時間
として１、３、５、10、15、20、または30分のいずれか
ひとつの時間を入力できる。HDDオートオフ項目に所定
の時間データが設定されると、オペレータによりキー入
力が設定された待ち時間まで無いとき、HDD31のスピン
ドルモータが自動的にオフされる。ディスプレイオート
オフ項目はディスプレイオートオフ機能を実行するか否
かを設定する項目である。ディスプレイオートオフ項目
のデフォルト値は「ディセーブル」である。ディスプレ
イオートオフ機能を単独で設定したいとき、ユーザはキ
ー操作によりディスプレイオートオフ項目を「ディセー
ブル」から「イネーブル」に変更する。「イネーブル」
に変更されると、ユーザは待ち時間として３、５、10、
15、20、または30分のいずれかひとつの時間を入力でき
る。ディスプレイオートオフ項目に所定の時間データが
設定されると、オペレータによるキー入力が設定された
待ち時間まで無いとき、バックライト47の輝度が自動的
に所定レベルに下げられる。
図3Bは図3Aの自動制御項目をユーザが「イネーブル」
に設定したときのパワーセーブメニューを示す。ユーザ
が自動制御項目を「イネーブル」に設定すると、動作時
間項目、最長動作時間項目、最短動作時間項目が表示さ
れる。動作時間項目はユーザが希望するコンピュータシ
ステムの動作時間を入力する項目である。図3Bにおい
て、ユーザにより動作時間項目に３時間30分が設定され
ている。最長動作時間項目および最短動作時間項目は、
セットアップ画面がLCD35に表示されたときの動作時間
項目に設定可能な時間の範囲を示す。最長動作時間項目
および最短動作時間項目に表示される時間データはPSC3
7にて計算される。最長動作時間項目に表示された時間
は全てのパワーセーブ機能が最大限活用されたときに、
コンピュータシステムが動作可能な最長時間を意味す
る。最短動作時間項目は全てのパワーセーブ機能がディ
セーブルされ、電力を消費する各コンポーネントが最大
性能を発揮（すなわち各コンポーネントが電力を最も消
費する状態で動作）し続けたときに、コンピュータシス
テムが動作可能な最短時間を意味する。ユーザは最長動
作時間と最短動作時間の間の範囲を外れて動作時間項目
に時間を設定できない。図3Bにおいて、最長動作時間項
目は４時間40分、最短動作時間項目は１時間50分であ
る。なお、自動制御項目が「イネーブル」に設定される
と、CPUスリープモード項目、HDDオートオフ項目、ディ
スプレイオートオフ項目はそれぞれBIOSにより自動的に
「無効」に変更される。また、ユーザによる動作時間の
設定はセットアップ画面の代わりポップアップウインド
−画面で行っても本発明は実施できる。
次に、セットアップ画面のパワーセーブメニューに動
作時間を設定する際の、BIOSの動作を説明する。図４は
パワーセーブメニューに動作時間が設定される際の、BI
OSの動作を示すフローチャートである。
BIOSはユーザからセットアップ画面を表示するための
指示があるか否かを監視する。（ステップ401）ユーザ
からセットアップ画面を表示するための指示があると、
BIOSはセットアップ画面をLCD35の画面上に表示する。
（ステップ403）ユーザから指示がなければ、BIOSは他
の処理を実行する。（ステップ405）BIOSはセットアッ
プ画面が表示された後にパワーセーブメニューの自動制
御項目がユーザにより「イネーブル」に設定されたか否
かを監視する。（ステップ407）自動制御項目が「イネ
ーブル」に設定されると、BIOSはCPUスリープモード項
目、HDDオートオフ項目、ディスプレイオートオフ項目
を「無効」に変更し、かつPS−IF41を介してPSC37に最
長動作時間と最短動作時間のデータの送信を要求する。
（ステップ409）PSC37から両データを受けると、BIOSは
両データを最長動作時間項目および最短動作時間項目に
それぞれ表示する。（ステップ411）自動制御項目が
「イネーブル」に設定されなければ、BIOSはステップ40
5に移る。
ステップ411の後、BIOSはユーザから動作時間項目に
時間データが設定されたか否かを監視する。（ステップ
413）項目に時間データが設定されないとき、BIOSは取
消指示が入力されたか否かを監視する。（ステップ41
5）取消指示が入力されると、BIOSはステップ405に移
る。取消指示がなければ、BIOSはステップ413に戻り動
作時間項目に時間データが設定されるまで待機状態にな
る。動作時間項目に時間データが設定されると、BIOSは
入力された時間データが最長動作時間と最短動作時間の
範囲内の値であるか否かを検査する。（ステップ417）
範囲内の値でないとき、BIOSは入力された時間データが
無効であるというエラーメッセージを画面上に表示す
る。（ステップ419）ステップ419の後、BIOSはステップ
415を介してステップ413に戻る。入力された時間データ
が最長動作時間と最短動作時間の範囲内の値のとき、BI
OSは消費電力の動作制御を実行または指示する。（ステ
ップ421） PSC37は電池13の放電状態を監視する。図５はPSC37に
よる電池13の放電状態の監視方法を示すフローチャート
である。PSC37は電池13のフル充電状態を検出する。
（ステップ501）電池13のフル充電状態は、電池13の電
圧レベルを示す第２電圧計77の検出信号の値があらかじ
め定められたフルレベルになることで判別される。フル
充電状態における電池13の容量はあらかじめ定められて
いる。電池13のフル充電状態を検出することにより、PS
C37は電池13の容量を認識する。電池13から放電が開始
されると、PSC37は第１電圧計75の検出信号の値から定
期的に電流値を検出し、検出した各電流値を累計する。
（ステップ503）累計した電流値は、電流値を検出した
時間までの、電池13の消費量を示す。PSC37は１秒間隔
で電流値を検出し、検出した電流値の累計値を算出して
記憶する。PSC37は電池13がローバッテリ状態であるか
否か（ステップ505）、BIOSから時間データの送信要求
があるか否かを監視する（ステップ507）。ローバッテ
リ状態でなくかつ送信要求がなければ、PSC37はステッ
プ503を繰り返し実行する。PSC37は第２電圧計77の検出
信号の値があらかじめ定められたローレベルになること
で、電池13がローバッテリ状態になったことを認識す
る。電池13がローバッテリ状態になると、PSC37はロー
バッテリ処理を実行する。（ステップ509） 図４のステップ409によって、BIOSから時間データの
送信要求があると、PSC37はフル充電状態のときの電池1
3の容量から消費量を減算し、電池13の残存容量を算出
する。（ステップ511）PSC37は算出した残存容量を最大
消費電流値および最小消費電流値で除算し、BIOSから要
求があったときの最短動作時間データおよび最長動作時
間データを算出する。（ステップ513）コンピュータシ
ステムの最大消費電流値および最小消費電流値もあらか
じめ定められている。たとえば、最大消費電流値が1200
mAであり、最小消費電流値が400mAであり、フル充電状
態のときの電池13の容量が2400mA・Ｈであり、BIOSから
要求があったときの消費量が600mA・Ｈであるとき、最
短動作時間は1.5時間でありかつ最長動作時間は4.5時間
である。最短動作時間および最長動作時間を算出する
と、PSC37は両データをBIOSに送信する。（ステップ51
5） 消費電力の自動制御は以下の手順で行われる。図６は
消費電力の自動制御をバックライト装置のみを対象に行
う方法を示すフローチャートである。図４においてユー
ザにより入力された時間データが適正値であると判断さ
れると、BIOSはユーザが設定した動作時間データをPSC3
7に送る。PSC37は動作時間データを受けると（ステップ
601）電池13の残存容量を動作時間データで除算した設
定消費電流値を算出する。（ステップ603）たとえば、
フル充電状態のときの電池13の容量が2400mA・Ｈであ
り、BIOSから要求があったときの消費量が600mA・Ｈで
あり、ユーザが設定した動作時間が３時間00分であると
き、1800mA・Ｈを３時間で除算し、設定消費電流値600m
Aを算出する。設定消費電流値を算出すると、PSC37は実
際の消費電流値が設定消費電流値より大きいか否かを判
断する。（ステップ605）実際の消費電流値は、図２の
第１電圧計75からのデータと第１抵抗の抵抗値とによっ
て、PSC37が算出する。実際の消費電流値が設定消費電
流値より大きいとき、フィルタ回路43からインバータ回
路45に出力されるアナログ信号のレベルが所定レベルだ
け下がるように、PSC37は出力ポート59の第１出力端か
らフィルタ回路43に出力されるパルス信号の幅を短くす
る。（ステップ607）アナログ信号のレベルが下がる
と、インバータ回路45はバックライト装置47に供給する
電流値を小さくする。電流値が小さくなるとバックライ
ト装置47の蛍光管の輝度が下がり、バックライト装置47
の消費電流値が小さくなる。
バックライト装置47の消費電流値を小さくした後、PS
C37は再びステップ605に戻り、変更された消費電流値が
設定消費電流値より大きいか否かを判断する。実際の消
費電流値が設定消費電流値より大きくないとき、PSC37
は実際の消費電流値が設定消費電流値に等しいか否かを
判断する。（ステップ609）消費電流値が設定消費電流
値に等しいならば、PSC37はフィルタ回路43に供給する
パルス信号を現状のまま維持し処理を終了する。消費電
流値が設定消費電流値に等しくなければ、フィルタ回路
43からインバータ回路45に出力されるアナログ信号のレ
ベルが所定レベルだけ上がるように、PSC37はフィルタ
回路43に供給するパルス信号の幅を長くする。（ステッ
プ611）アナログ信号のレベルが上がると、インバータ
回路45はバックライト装置47に供給する電流値を大きく
する。電流値が大きくなるとバックライト装置47の蛍光
管の輝度が上がり、バックライト装置47の消費電流値が
大きくなる。PSC37は再びステップ605からステップ609
を繰り返し、消費電流値が設定消費電流値に等しくなる
よう、パルス幅を変える。
図７は消費電力の自動制御をディスプレイオートオフ
機能、CPUスリープ機能、HDDオートオフ機能を対象に行
う方法を示すフローチャートである。図４においてユー
ザにより設定された設定時間データが適正値であると判
断されると、BIOSは各コンポーネントが最大性能を発揮
し続けたときの単位時間あたりのシステム全体の最大消
費電力量を計算する。（ステップ701）最大性能を発揮
し続けたときの各コンポーネントの消費電力量はあらか
じめ定められており、BIOSは各コンポーネントの消費電
力量を累計してシステム全体の最大消費電力量を計算す
る。最大消費電力量の計算後、BIOSはPSC37に現在の電
池13の残存容量を動作時間項目に設定された設定時間デ
ータで除算し、単位時間あたりの使用可能電力量を算出
させる。（ステップ703） 使用可能電力量の計算後、BIOSは各コンポーネントへ
の電力割当量を計算する。まず、BIOSは常時一定レベル
の電力が必要なコンポーネントの電力量（以下、固定電
力量と称する）を累計する。（ステップ705）本実施例
において、固定電力が供給されるコンポーネントはCPU1
5、HDD31およびバックライト装置47以外のコンポーネン
トである。固定電力量の累計後、BIOSは最大消費電力量
から累計した固定電力量を減算し、電力可変コンポーネ
ントへの電力割当て量を計算する。（ステップ707）電
力割当て量の計算後、BIOSは各電力可変コンポーネント
（CPU15、HDD31、バックライト装置47）へ供給される電
力量をそれぞれ設定する。（ステップ709） BIOSはCPUスリープ機能がイネーブルに設定された状
態における推定消費電力量をあらかじめ記憶している。
また、BIOSは、HDDオートオフ機能がイネーブルに設定
された状態における、各待ち時間に対応する単位時間あ
たりの推定消費電力量をあらかじめ記憶している。さら
に、BIOSはディスプレイオートオフ機能がイネーブルに
設定された状態における、各待ち時間および各低下輝度
レベルに対応する単位時間あたりの推定消費電力量をあ
らかじめ記憶している。推定消費電力量は各コンポーネ
ントの単位時間あたりの推定される使用率から導かれる
電力量を意味する。また、低下輝度レベルは各待ち時間
を経過した後に下げる輝度のレベルを意味する。本実施
例において、低下輝度レベルとして最大輝度レベルから
５パーセントずつ減算したレベルが設定可能である。BI
OSはあらかじめ記憶されているCPUスリープ機能の推定
消費電力量、任意の待ち時間に設定されたときのHDDオ
ートオフ機能の推定消費電力量、任意の待ち時間および
任意の低下輝度レベルに設定されたときのディスプレイ
オートオフ機能の推定消費電力量のグループ群を作成す
る。BIOSはこのグループ群の中から各推定消費電力量の
累計値が使用可能電力量とほぼ等しくなる１つのグルー
プを決定する。ただし、BIOSは各推定消費電力量の累計
値が使用可能電力量より大きなグループを選択しない。
なお、BIOSはあらかじめ全ての組み合わせをテーブルと
して記憶しておき、テーブルを検索して１つのグループ
を決定してもよい。また、推定消費電力量の累計値が使
用可能電力量とほぼ等しくなるグループが複数あるとき
には、BIOSは以下に示すいづれかの方法にしたがい１つ
のグループを決定する。第１の方法は各コンポーネント
の性能の低下率がほぼ同じになるグループを選択する方
法である。第２の方法は優先順位をつけて所定のコンポ
ーネントの性能低下率が必ず他のコンポーネントの低下
率より所定レベルだけ下がっているグループ群の中から
最適なグループを選択する方法である。第１の方法では
特定のコンポーネントの性能低下が目立たないメリット
がある。第２の方法では特定のコンポーネントの性能低
下は目立つが他のコンポーネントの性能低下は極力抑え
られる。
供給電力量の計算後、BIOSは固定電力量とステップ70
9にて求めた各電力可変コンポーネントへの供給電力量
を加算する。（ステップ711）加算電力量の計算後、BIO
Sは電池13の残存容量を加算電力量で除算して、除算値
がユーザの設定時間以上であるか否かを判断する。（ス
テップ713）除算値が設定時間以上でないとき、BIOSは
ステップ709に戻って別のグループを選択する。除算値
が設定時間以上のとき、BIOSは各電力可変コンポーネン
トにステップ709において設定したレベルでそれぞれの
パワーセーブ機能を実行するよう指示する。（ステップ
715） 図７において、BIOSは各電力可変コンポーネントの推
定された使用率から導かれる推定消費電力量をもとに供
給電力量を計算した。したがって、各電力可変コンポー
ネントの実際の使用率が推定使用率と異なると、ユーザ
の設定した時間に応じた電力の消費制御が行われなくな
る。この問題点を解消するために、BIOSが、各電力可変
コンポーネントの実際の使用率を所定時間毎に監視し、
実際の使用率と推定使用率と間に差が生じたときに、補
正を行ってユーザが最初び設定した時間に合わせて消費
電力を再設定することが望ましい。図８は消費電力の自
動制御の補正方法を示すフローチャートである。自動制
御の開始後、定期的な割り込み処理によりBIOSはコンピ
ュータシステムの動作時間がユーザの設定時間に到達し
たか否かを判断する。（ステップ801）動作時間が設定
時間に到達したならば、BIOSはシステムの終了処理を行
う。（ステップ803）動作時間が設定時間に到達してい
なければ、BIOSは所定時間が経過したか否かを判断す
る。（ステップ805）所定時間が経過していなければ、B
IOSは他の処理を実行し（ステップ807）、ステップ801
に戻る。所定時間が経過していれば、BIOSは所定期間中
の各電力可変コンポーネントの実際の使用率を計算す
る。（ステップ809）実際の使用率の計算後、BIOSは各
電力可変コンポーネントの実際の使用率が最初に推定消
費電力量を計算したときの推定使用率と等しいか否かを
判断する。（ステップ811）実際の使用率が推定使用率
と等しいならば、BIOSはステップ807に戻る。実際の使
用率が推定使用率と等しくないとき、BIOSは推定使用率
を実際の使用率に変更する。（ステップ813）推定使用
率の変更後、BIOSは変更した推定使用率をもとに各電力
可変コンポーネントの推定消費電力量を再計算する。
（ステップ815）推定消費電力量の再計算後、BIOSは各
電力可変コンポーネントへ供給される電力量を再設定す
る。（ステップ817）供給電力量の補正後、BIOSは電池1
3の残存容量を、非可変電力量と補正した供給電力量の
加算結果である加算電力量で除算して、除算値がユーザ
の設定時間以上であるか否かを判断する。（ステップ81
9）除算値が設定時間以上でないとき、BIOSはステップ8
15に戻って再度供給電力量を変更する。除算値が設定時
間以上のとき、BIOSは各電力可変コンポーネントにステ
ップ817において設定したレベルでそれぞれのパワーセ
ーブ機能を実行するよう指示し（ステップ821）、ステ
ップ807に戻る。
図９は、消費電力量の補正制御を行ったときの、電池
の残存容量とコンピュータシステムの動作時間の関係を
示すグラフである。横軸はコンピュータシステムの動作
時間を示す。縦軸は電池の残存容量を示す。Ｒ点はｔ＝
０における電池の残存容量を示し、電池がフル充電状態
のときの電池容量である。Ｎ点はフル充電状態から各コ
ンポーネントが電力を最も消費する状態で動作し続けた
ときに、電池容量が空になる最短時間である。Ｍ点はフ
ル充電状態から全てのパワーセーブ機能が最大限活用さ
れたときに、電池が空になる最長時間を示す。線Ｒ−Ｎ
はフル充電状態から各コンポーネントが電力を最も消費
する状態で動作し続けたときの電池容量の推移を示す。
線Ｒ−Ｍはフル充電状態から全てのパワーセーブ機能が
最大限活用されたときの電池容量の推移を示す。電池が
フル充電状態のとき、図3Aのメニューの最長動作時間項
目にＭ点の時間が、最短動作時間項目にＮ点の時間が表
示される。ユーザはＭ点とＮ点の間の任意の時間を設定
することができる。Ｑ点はユーザが設定した時間を示
す。線Ｑ−Ｊは線Ｒ−Ｍと平行である。線Ｑ−Ｐは線Ｒ
−Ｎと平行である。BIOSまたはPSC37は、線Ｒ−Ｊ、Ｊ
−Ｑ、Ｑ−Ｐ、Ｐ−Ｒで囲まれる範囲のなかを電池残存
容量が推移してＱ点に収束するように、コンピュータシ
ステムの電力可変コンポーネントの消費電力を制御す
る。曲線Ｒ−Ｑは実際の電池残存容量の推移を示す。
産業上の利用可能性 以上のように、この発明によれば、ユーザが動作時間
を設定するだけで設定時間に応じた消費電力の制御が自
動的に行われるので、特に電池電源により駆動する携帯
型コンピュータやワードプロセッサのような電子機器に
好適である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−163912（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−48914（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−251912（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−269112（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−192015（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−48914（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 1/28 - 1/32

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電池電源によって動作可能な電子機器にお
    いて、 前記電池電源から供給される電力により動作可能な機器
    コンポーネントと、 前記電子機器の動作時間を設定可能な設定画面を表示可
    能な表示手段と、 この表示手段に表示された前記設定画面に基づいて、前
    記電子機器を動作させる時間情報を入力可能な入力手段
    と、 前記電池電源の残存容量を検出する残量検出手段と、 前記入力手段により入力された時間情報と、前記残量検
    出手段により検出された前記電池電源の残存残量とか
    ら、前記機器コンポーネントにより消費される電力量を
    制御する制御手段と を具備することを特徴とする電子機器。
  2. 【請求項２】電池電源によって動作可能な電子機器にお
    いて、 データを表示する透過型液晶表示装置と、 前記電池電源から供給される電圧を所定電圧にインバー
    トするインバータ回路と、 前記透過型液晶表示装置の背面に設けられ、前記インバ
    ータ回路から供給される所定電圧により発光するバック
    ライト装置と、 前記電子機器の動作時間を設定可能な設定画面を表示可
    能な表示手段と、 この表示手段に表示された前記設定画面に基づいて、前
    記電子機器を動作させる時間情報を入力可能な入力手段
    と、 前記電池電源の残存容量を検出する残量検出手段と、 前記入力手段により入力された時間情報と、前記残量検
    出手段により検出された前記電池電源の残量とから、前
    記インバータ回路から前記バックライト装置に供給され
    る電流値を、前記時間情報に応じて制御する制御手段と を具備することを特徴とする電子機器。
  3. 【請求項３】前記制御手段は、前記電池電源が実際に消
    費している第１の消費電流値を検出する電流値検出手段
    と、前記残量検出手段により検出された前記電池電源の
    残量を前記時間情報で除算して前記時間情報に対応した
    第２の消費電流値を算出する電流値算出手段と、前記イ
    ンバータ回路から前記バックライト装置に供給される電
    流値を制御して前記第１の消費電流値と前記第２の消費
    電流値を等しくする電流値制御手段を具備することを特
    徴とする請求の範囲第２項記載の電子機器。
  4. 【請求項４】前記制御手段は、前記電流値制御手段およ
    び前記電流値算出手段を有する制御プログラムを格納す
    る第１のメモリと、データを格納する第２のメモリと、
    前記制御プログラムにしたがって前記インバータ回路か
    ら前記バックライト装置に供給される電流値を制御する
    ための信号を出力するプロセッサとを備えたプロセッサ
    であることを特徴とする請求の範囲第３項記載の電子機
    器。
  5. 【請求項５】電池電源によって動作可能な電子機器にお
    いて、 前記電池電源から供給される電力により動作可能な機器
    コンポーネントと、 所定条件により、前記機器コンポーネントの消費電力を
    低下させるパワーセーブ手段と、 前記電子機器の動作時間を設定可能な設定画面を表示可
    能な表示手段と、 この表示手段に表示された前記設定画面に基づいて、前
    記電子機器を動作させる時間情報を入力可能な入力手段
    と、 前記電池電源の残存容量を検出する残量検出手段と、 前記入力手段により入力された時間情報と、前記残量検
    出手段により検出された前記電池電源の残量とから、前
    記パワーセーブ手段による前記機器コンポーネントの前
    記消費電力の低下レベルを前記時間情報に応じて自動的
    に設定するレベル設定手段と を具備することを特徴とする電子機器。
  6. 【請求項６】前記レベル設定手段は、各低下レベルにお
    ける前記機器コンポーネントの推定消費電力データを予
    め記憶し、推定消費電力データをもとに低下レベルを設
    定することを特徴とする請求の範囲第５項記載の電子機
    器。
  7. 【請求項７】前記機器コンポーネントは第１のコンポー
    ネントと、前記第１のコンポーネントと種類の異なる第
    ２のコンポーネントを有し、前記パワーセーブ手段は前
    記第１のコンポーネントの消費電力を第１の条件にて低
    下させる第１のパワーセーブ手段と、前記第２のコンポ
    ーネントを第２の条件にて低下させる第２のパワーセー
    ブ手段を有し、前記レベル設定手段は前記第１のパワー
    セーブ手段による前記第１のコンポーネントの消費電力
    の低下レベルと前記第２のパワーセーブ手段による前記
    第２のコンポーネントの消費電力の低下レベルとを組み
    合せて前記時間情報に応じた機器全体の消費電力を決定
    することを特徴とする請求の範囲第５項記載の電子機
    器。
  8. 【請求項８】前記レベル設定手段は、各低下レベルにお
    ける前記第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネ
    ントの推定消費電力データを予め記憶し、推定消費電力
    データをもとに前記第１のコンポーネントの低下レベル
    と前記第２のコンポーネントの低下レベルとを組み合せ
    ることを特徴とする請求の範囲第７項記載の電子機器。
  9. 【請求項９】前記推定消費電力データは前記機器コンポ
    ーネントの推定使用率をもとに定められたことを特徴と
    する請求の範囲第６項記載の電子機器。
  10. 【請求項１０】前記電子機器は、さらに所定時間毎に前
    記第１および前記第２のコンポーネントの実際の使用率
    を検出し、前記推定使用率と前記実際の使用率が異なる
    ときに推定使用率の補正を行い、補正した前記推定使用
    率をもとに前記時間情報に応じた機器全体の消費電力を
    再決定する補正手段を有することを特徴とする請求の範
    囲第９項記載の電子機器。
  11. 【請求項１１】前記推定消費電力データは前記第１およ
    び前記第２のコンポーネントの推定使用率をもとに定め
    られたことを特徴とする請求の範囲第８項記載の電子機
    器。
  12. 【請求項１２】前記電子機器は、さらに所定時間毎に前
    記第１および前記第２のコンポーネントの実際の使用率
    を検出し、前記推定使用率と前記実際の使用率が異なる
    ときに推定使用率の補正を行い、補正した前記推定使用
    率をもとに前記時間情報に応じた機器全体の消費電力を
    再決定する補正手段を有することを特徴とする請求の範
    囲第11項記載の電子機器。
  13. 【請求項１３】バッテリと、 前記バッテリから供給される電源により動作可能な機器
    コンポーネントと、 前記バッテリから供給される電源により、電子機器を動
    作させる動作時間を設定する時間設定手段と、 前記バッテリの残存容量を検出する残量検出手段と、 前記時間設定手段により設定された動作時間と、前記残
    量検出手段により検出された前記バッテリの残量とか
    ら、前記機器コンポーネントで消費される電力量を制御
    する制御手段と を具備することを特徴とする電子機器。
  14. 【請求項１４】バッテリを具備し、このバッテリから供
    給される電源で操作可能な電子機器において、 前記バッテリから供給される電源により動作可能であ
    り、第１の動作状態と、この第１の動作状態より電力量
    を消費する第２の動作状態とで動作可能な機器コンポー
    ネントと、 前記バッテリの残存容量を検出する残量検出手段と、 前記バッテリから供給される電源により、前記機器コン
    ポーネントを前記第１の動作状態で動作させた場合に前
    記電子機器が動作可能な第１の時間を算出する第１の算
    出手段と、 前記バッテリから供給される電源により、前記機器コン
    ポーネントを前記第２の動作状態で動作させた場合に前
    記電子機器が動作可能な第２の時間を算出する第２の算
    出手段と、 前記電子機器を動作させる動作時間を設定可能な設定手
    段と、 前記設定手段により設定された前記動作時間が、前記第
    １の時間と前記第２の時間との間であった場合に、前記
    動作時間と、前記残量検出手段により検出された前記バ
    ッテリの残量とから、前記機器コンポーネントで消費さ
    れる電力量を制御する制御手段と を具備することを特徴とする電子機器。
  15. 【請求項１５】バッテリを具備し、このバッテリから供
    給される電源で動作可能な電子機器において、 前記バッテリから供給される電源により動作可能な機器
    コンポーネントと、 前記バッテリの残存容量を検出する残量検出手段と、 前記バッテリから供給される電源により、前記電子機器
    を動作させる動作時間を設定可能な設定手段と、 前記残量検出手段により検出された前記バッテリの残量
    で前記設定手段で設定した動作時間だけ前記電子機器を
    動作可能とするように前記機器コンポーネントで消費さ
    れる電力量を制御する制御手段と を具備することを特徴とする電子機器。
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