JP3718767B2

JP3718767B2 - 電気機器、コンピュータ装置、予備充電状態表示方法、およびユーティリティプログラム

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Publication number: JP3718767B2
Application number: JP2001284487A
Authority: JP
Inventors: 重文織田大原; 正樹小林; 敬明青木
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: US6744234B2; US20030057922A1; JP2003092841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充放電を繰り返して使用可能な電池を備えた電気機器等に係り、より詳しくは、予備充電状態に対応可能な電気機器等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノート型パーソナルコンピュータ(ノートＰＣ)に代表される情報端末機器や、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、ＭＤ(Mini Disc)装置、ビデオカメラ等の各種電気機器では、商用電源から直接電力を供給する場合の他、充電および放電(充放電)を繰り返しながら何度も使用できる電池(バッテリ、蓄電池、２次電池)からの電力供給が行われている。この電池としては、比較的容量も大きく、価格も安いニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池(ニッカド電池)が採用されている。また、ニッケルカドミウム電池に比べて単位重量あたりのエネルギ密度の高いリチウムイオン電池、液体の電解質を利用せずに固体のポリマーを用いるリチウムポリマー電池などが存在する。
【０００３】
この充放電可能な電池では、例えば電気機器に装着される電池パック等の内部にＣＰＵを備えたインテリジェント電池が広く用いられている。このインテリジェント電池には、例えばＳＢＳ(Smart Battery System)に準拠し、このＳＢＳのプロトコルを用いて本体側であるコントローラとの通信を可能とするものが存在している。
【０００４】
ここで、これらの電池は、化学反応を利用して電気を蓄えているが、放電および充電の課程で、この化学反応として可逆な範囲と不可逆の範囲が存在している。ある程度の放電であれば、外部から電気を与えると元の充電状態に戻ることができるが、完全放電(電池の定格容量１００％の放電)を超えてそれ以上に放電させてしまうと、所謂過放電となり、本来の可逆な化学反応以外の反応による起電力も利用してしまい、それ以降、充電をしても正規の充電状態とはならなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この過放電した電池を回復させる際、電池を傷めないために、急速充電の前に低電流で充電を行う予備充電(トリクル充電、プリチャージ)が必要となる。この予備充電により一定の電圧値に達すると、急速充電に移行して通常の充電が行われる。この予備充電では、電池の過放電の度合いによって、２時間程度の予備充電が必要となる場合がある。
【０００６】
しかしながら、従来のシステムでは、予備充電も急速充電も同じ扱いがなされており、所定の電源メータ等で充電が実行中であることが表示されても、予備充電がなされていることをユーザは知ることができない。このとき、充電の表示では、容量０％を例えば２時間に亘って表示し続けることとなる。かかるケースにおいては、正常な電池に対してユーザが電池を充電できない不具合が発生したと誤認して電池を交換してしまうことがあり得る。また、ヘルプセンターへの不要な問い合わせが頻繁に行われてしまう。
【０００７】
更に、前述のＳＢＳのプロトコルでは、充電電流値を示すデータは存在するものの、電流値が小さくなった場合に、充電完了直前で電流値が小さいのか、過放電に対する復帰である予備充電を行っているために電流値が小さいのか、を示すインターフェースが存在していない。従って、電池とシステムとの通信ができる段階にある予備充電状態であっても、従来のシステムでは予備充電と急速充電とを区別することができなかった。
【０００８】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、電池における予備充電状態を明確に識別することにある。
また、他の目的は、電池を備える機器にて、予備充電状態であることをユーザに知らせることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、充電の後に放電して本体に対して電力を供給する電池を受け入れ得る電気機器であって、この電池が過放電からの復帰である予備充電状態にあるか否かを判断する予備充電判断手段と、電池が予備充電状態にあると判断される場合に予備充電中である旨を表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
ここで、この表示手段は、予備充電に必要な時間とその後の急速充電に必要な時間とを含めて残り充電時間を表示することを特徴とすれば、ユーザが予備充電中であるにも関わらず故障との誤認識をする問題を解消することができる点で好ましい。この「含めて」残り充電時間を表示する構成は、両者の充電時間を加算して一つの残り充電時間として表示する場合の他、両者を同時に(共に)表示する場合、切り換えて表示する場合等を含む。
【００１１】
また、本発明が適用される電気機器は、電力を消費する本体と、充電後に放電することで本体に対して電力を供給する電池とを備え、この本体は、電池への充電中であってこの電池の接続を確認した後、電池との所定の通信ができない場合に、過放電からの復帰である予備充電中であると判断し、判断結果を表示することを特徴としている。
【００１２】
更に本発明は、充放電を行う電池を接続可能に構成されると共に、接続された電池からシステム本体に対して電力の供給を行うコンピュータ装置として把握することができる。このとき、このシステム本体は、電池が接続されたことを確認する電池接続確認端子と、この電池接続確認端子から電池が接続状態にある情報を得た後、電池との所定の通信ができない場合にこの電池が予備充電状態にあると判断するコントローラと、このコントローラにより電池が予備充電状態にあると判断される場合に予備充電中であることを表示するディスプレイとを備えたことを特徴している。
【００１３】
他の観点から把えると、本発明が適用されるコンピュータ装置は、電池が過放電に対する復帰である予備充電状態にあるか否かを判断する予備充電判断手段と、この予備充電判断手段により電池が予備充電状態にあると判断される場合に、予備充電中である旨を表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
ここで、この予備充電判断手段は、電池が備えたＣＰＵからコミュニケーションラインを介して得られた情報によって、電池の残容量が所定量(例えば残容量１０％)より少なく、且つ電池に流れる電流が所定範囲(例えば、０Ａより大きく０.５Ａよりも小さい範囲)にあると判断される場合に、予備充電中であると判断することを特徴とすれば、過放電でもＣＰＵとの通信ができる態様において、システム側にて予備充電中を把握することができる点で好ましい。
【００１５】
更に本発明は、予備充電状態表示方法として把握することができる。即ち、本発明が適用される予備充電状態表示方法は、充電の後に放電を行う電池を接続可能に構成されると共に、この電池から本体に対して電力の供給を受ける電気機器にて、この電池が過放電からの復帰である予備充電状態であるか否かを判断し、電池が予備充電状態であると判断される場合に、予備充電状態である旨を表示することを特徴とすることができる。
【００１６】
尚、これらの発明は、充放電により電力を供給する電池を装着できるコンピュータにて実行されるユーティリティプログラムとして特定することができる。即ち、充電の後に放電を行う電池を接続可能に構成されると共に、電池から本体に対して電力の供給を受けるコンピュータに、この電池が過放電からの復帰である予備充電中であることの情報を取得する機能と、電池が予備充電中であることの情報が取得される場合に、予備充電中であることを表示する機能とを実現させるためのユーティリティプログラムとして把握することができる。
【００１７】
このユーティリティプログラムとしては、コンピュータに上記の各機能を実現させるものであれば足りる。このプログラムの提供方法としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムを、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブ等の記憶媒体の読取部で読み取る形態が考えられる。また、プログラム伝送装置からインターネット等のネットワークを介してコンピュータにインストールする形態も考えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用されるコンピュータシステム１０のハードウェア構成を示した図である。このコンピュータシステム１０を備えるコンピュータ装置は、例えば、ＯＡＤＧ(Open Architecture Developer's Group)仕様に準拠して、所定のＯＳ(オペレーティングシステム)を搭載したノートブックＰＣ(ノートブック型パーソナルコンピュータ)として構成されている。
【００１９】
図１に示すコンピュータシステム１０において、ＣＰＵ１１は、コンピュータシステム１０全体の頭脳として機能し、ＯＳの制御下でユーティリティプログラムの他、各種プログラムを実行している。ＣＰＵ１１は、システムバスであるＦＳＢ(Front Side Bus)１２、高速のＩ/Ｏ装置用バスとしてのＰＣＩ(Peripheral Component Interconnect)バス２０、低速のＩ/Ｏ装置用バスとしてのＩＳＡ(Industry Standard Architecture)バス４０という３段階のバスを介して、各構成要素と相互接続されている。このＣＰＵ１１は、キャッシュメモリにプログラム・コードやデータを蓄えることで、処理の高速化を図っている。近年では、ＣＰＵ１１の内部に１次キャッシュとして１２８Ｋバイト程度のＳＲＡＭを集積させているが、容量の不足を補うために、専用バスであるＢＳＢ(Back Side bus)１３を介して、５１２Ｋ〜２Ｍバイト程度の２次キャッシュ１４を置いている。尚、ＢＳＢ１３を省略し、ＦＳＢ１２に２次キャッシュ１４を接続して端子数の多いパッケージを避けることで、コストを低く抑えることも可能である。
【００２０】
ＦＳＢ１２とＰＣＩバス２０は、メモリ/ＰＣＩチップと呼ばれるＣＰＵブリッジ(ホスト−ＰＣＩブリッジ)１５によって連絡されている。このＣＰＵブリッジ１５は、メインメモリ１６へのアクセス動作を制御するためのメモリコントローラ機能や、ＦＳＢ１２とＰＣＩバス２０との間のデータ転送速度の差を吸収するためのデータバッファ等を含んだ構成となっている。メインメモリ１６は、ＣＰＵ１１の実行プログラムの読み込み領域として、あるいは実行プログラムの処理データを書き込む作業領域として利用される書き込み可能メモリである。例えば、複数個のＤＲＡＭチップで構成され、例えば６４ＭＢを標準装備し、３２０ＭＢまで増設することが可能である。この実行プログラムには、ＯＳや周辺機器類をハードウェア操作するための各種ドライバ、特定業務に向けられたアプリケーションプログラム、後述するフラッシュＲＯＭ４４に格納されたＢＩＯＳ(Basic Input/Output System：基本入出力システム)等のファームウェアが含まれる。
【００２１】
ビデオサブシステム１７は、ビデオに関連する機能を実現するためのサブシステムであり、ビデオコントローラを含んでいる。このビデオコントローラは、ＣＰＵ１１からの描画命令を処理し、処理した描画情報をビデオメモリに書き込むと共に、ビデオメモリからこの描画情報を読み出して、液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)１８に描画データとして出力している。また、この液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)１８では、ＣＰＵ１１にて実行されるユーティリティにより、予備充電中(後述)であることの表示が行われる。
【００２２】
ＰＣＩバス２０は、比較的高速なデータ転送が可能なバスであり、データバス幅を３２ビットまたは６４ビット、最大動作周波数を３３ＭＨｚ、６６ＭＨｚ、最大データ転送速度を１３２ＭＢ/秒、５２８ＭＢ/秒とする仕様によって規格化されている。このＰＣＩバス２０には、Ｉ/Ｏブリッジ２１、カードバスコントローラ２２、オーディオサブシステム２５、ドッキングステーションインターフェース(Dock Ｉ/Ｆ)２６、miniＰＣＩコネクタ２７が夫々接続されている。
【００２３】
カードバスコントローラ２２は、ＰＣＩバス２０のバスシグナルをカードバススロット２３のインターフェースコネクタ(カードバス)に直結させるための専用コントローラであり、このカードバススロット２３には、ＰＣカード２４を装填することが可能である。ドッキングステーションインターフェース２６は、コンピュータシステム１０の機能拡張装置であるドッキングステーション(図示せず)を接続するためのハードウェアである。ドッキングステーションにノートＰＣがセットされると、ドッキングステーションの内部バスに接続された各種のハードウェア要素が、ドッキングステーションインターフェース２６を介してＰＣＩバス２０に接続される。また、miniＰＣＩコネクタ２７には、ミニＰＣＩ(miniＰＣＩ)カード２８が接続される。
【００２４】
Ｉ/Ｏブリッジ２１は、ＰＣＩバス２０とＩＳＡバス４０とのブリッジ機能を備えている。また、ＤＭＡコントローラ機能、プログラマブル割り込みコントローラ(ＰＩＣ)機能、プログラマブル・インターバル・タイマ(ＰＩＴ)機能、ＩＤＥ(Integrated Device Electronics)インターフェース機能、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)機能、ＳＭＢ(System Management Bus)インターフェース機能を備えると共に、リアルタイムクロック(ＲＴＣ)を内蔵している。
【００２５】
ＤＭＡコントローラ機能は、ＦＤＤ等の周辺機器とメインメモリ１６との間のデータ転送をＣＰＵ１１の介在なしに実行するための機能である。ＰＩＣ機能は、周辺機器からの割り込み要求(ＩＲＱ)に応答して、所定のプログラム(割り込みハンドラ)を実行させる機能である。ＰＩＴ機能は、タイマ信号を所定周期で発生させる機能である。また、ＩＤＥインターフェース機能によって実現されるインターフェースは、ＩＤＥハードディスクドライブ(ＨＤＤ)３１が接続される他、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３２がＡＴＡＰＩ(AT Attachment Packet Interface)接続される。このＣＤ−ＲＯＭドライブ３２の代わりに、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)ドライブのような、他のタイプのＩＤＥ装置が接続されても構わない。ＨＤＤ３１やＣＤ−ＲＯＭドライブ３２等の外部記憶装置は、例えば、ノートＰＣ本体内の「メディアベイ」または「デバイスベイ」と呼ばれる収納場所に格納される。これらの標準装備された外部記憶装置は、ＦＤＤや電池パック(後述するインテリジェント電池)のような他の機器類と交換可能かつ排他的に取り付けられる場合もある。
【００２６】
また、Ｉ/Ｏブリッジ２１にはＵＳＢポートが設けられており、このＵＳＢポートは、例えばノートＰＣ本体の壁面等に設けられたＵＳＢコネクタ３０と接続されている。更に、Ｉ/Ｏブリッジ２１には、ＳＭバスを介してＥＥＰＲＯＭ３３が接続されている。このＥＥＰＲＯＭ３３は、ユーザによって登録されたパスワードやスーパーバイザーパスワード、製品シリアル番号等の情報を保持するためのメモリであり、不揮発性で記憶内容を電気的に書き換え可能とされている。
【００２７】
更にまた、Ｉ/Ｏブリッジ２１は、電源回路５０に接続されている。電源回路５０は、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源に接続されてＡＣ/ＤＣ変換を行うＡＣアダプタ５１、バッテリ(２次電池)としてのインテリジェント電池５２、このインテリジェント電池５２を充電すると共にＡＣアダプタ５１やインテリジェント電池５２からの電力供給経路を切り換えるバッテリ切換回路５４、およびコンピュータシステム１０で使用される＋１５Ｖ、＋５Ｖ、＋３.３Ｖ等の直流定電圧を生成するＤＣ/ＤＣコンバータ(ＤＣ/ＤＣ)５５等の回路を備えている。
【００２８】
一方、Ｉ/Ｏブリッジ２１を構成するコアチップの内部には、コンピュータシステム１０の電源状態を管理するための内部レジスタと、この内部レジスタの操作を含むコンピュータシステム１０の電源状態の管理を行うロジック(ステートマシン)が設けられている。このロジックは、電源回路５０との間で各種の信号を送受し、この信号の送受により、電源回路５０からコンピュータシステム１０への実際の給電状態を認識する。電源回路５０は、このロジックからの指示に応じて、コンピュータシステム１０への電力供給を制御している。
【００２９】
ＩＳＡバス４０は、ＰＣＩバス２０よりもデータ転送速度が低いバスである(例えば、バス幅１６ビット、最大データ転送速度４ＭＢ/秒)。このＩＳＡバス４０には、ゲートアレイロジック４２に接続されたエンベデッドコントローラ４１、ＣＭＯＳ４３、フラッシュＲＯＭ４４、SuperＩ/Ｏコントローラ４５が接続されている。更に、キーボード/マウスコントローラのような比較的低速で動作する周辺機器類を接続するためにも用いられる。このSuperＩ/Ｏコントローラ４５にはＩ/Ｏポート４６が接続されており、ＦＤＤの駆動やパラレルポートを介したパラレルデータの入出力(ＰＩＯ)、シリアルポートを介したシリアルデータの入出力(ＳＩＯ)を制御している。
【００３０】
エンベデッドコントローラ４１は、図示しないキーボードのコントロールを行うと共に、電源回路５０に接続されて、内蔵されたパワー・マネージメント・コントローラ(ＰＭＣ：Power Management Controller)によってゲートアレイロジック４２と共に電源管理機能の一部を担っている。
【００３１】
次に、本実施の形態の特徴的な構成である電源供給システムについて説明する。
図２は、この電源供給システムの回路構成を示した図である。この電源供給システムは、図１に示した電源回路５０にエンベデッドコントローラ４１やＡＣアダプタ電力停止回路８０等を加えてシステムを構成している。
【００３２】
この図２に示す電源供給システムでは、商用電源に接続される電源供給装置であるＡＣアダプタ５１、例えば充放電を繰り返して使用されるリチウムイオン電池等からなる２次電池(電池、蓄電池)でＳＢＳ(Smart Battery System)に準拠したインテリジェント電池５２が含まれている。このＡＣアダプタ５１およびインテリジェント電池５２からの電力は、図１に示したＤＣ/ＤＣコンバータ５５を経由してコンピュータシステム１０の本体回路へ出力される。
【００３３】
また、図２に示す電源供給システムでは、本体システム側として、インテリジェント電池５２とコミュニケーションライン７４を介して通信を行うエンベデッドコントローラ４１の他、インテリジェント電池５２を充電する充電器７３、過放電時に電圧を測定してエンベデッドコントローラ４１に通知する電圧測定回路７５、過放電時にインテリジェント電池５２が接続されたか否かを確認する電池接続確認端子７６が示されている。更に、インテリジェント電池５２のリフレッシュを行うためのＡＣアダプタ電力停止回路８０、ＡＣアダプタ５１からの電源供給とインテリジェント電池５２からの電源供給とが衝突しないように整流するための第１ダイオード(Ｄ１)７７、および第２ダイオード(Ｄ２)７８を備えている。
【００３４】
尚、電源供給装置であるＡＣアダプタ５１は、例えばノートＰＣ等の電気機器では、本体(内部)システムであるコンピュータシステム１０を内蔵する機器の外部に設けられるのが一般的であるが、電気機器の筐体内部に設けられる場合もある。本体システムとしては、例えばケーブルのコネクタを挿脱着可能なインレットが設けられる構成が考えられる。このインレットは、例えばＡＣアダプタ５１が外部にある場合にはＡＣアダプタ５１に接続されたケーブルから出るコネクタを挿脱着可能に構成され、例えばＡＣアダプタ５１が本体システムの内部にある場合には、商用電源から直接接続されるコネクタを挿脱着可能に構成される。また、インテリジェント電池５２は、電池パックとして本体システムに対して取り外しが自由であるものの他、電気機器の筐体内部に設けられる場合もある。
【００３５】
次に、電池パック等であるインテリジェント電池５２の内部構成について説明する。図２に示すように、インテリジェント電池５２は、充放電が行われる電池として複数の単セルからなるセル６１、インテリジェント電池５２を制御すると共にエンベデッドコントローラ４１とコミュニケーションライン７４を介して通信を行うＣＰＵ６２、インテリジェント電池５２から充放電される電流値を求める電流測定回路６３、および、セル６１の電圧を求める電圧測定回路７０を備えている。セル６１は、例えば２並列３直列(１.８Ａｈ/セル)の６セルで構成されるリチウムイオン組電池である。
【００３６】
このインテリジェント電池５２の内部に搭載されたＣＰＵ６２は、電流測定回路６３、電圧測定回路７０から入力された測定結果であるアナログ信号を、その内部でＡ/Ｄ(Analog to Digital)変換し、例えば電池の容量等、電池に関わる情報を把握している。把握された電池に関わる情報は、通信経路であるコミュニケーションライン７４を介し、例えばＳＢＳのプロトコルによってシステム側のエンベデッドコントローラ４１に送信している。
【００３７】
電流測定回路６３では、まず、セル６１から流れる電流Ｉによって、抵抗(ＲＳ)６４の両端に電圧Ｉ×ＲＳの電位差が発生する。この電圧は、オペアンプ(ＡＭＰ１)６５によって差動増幅される。また、オペアンプ(ＡＭＰ２)６６とトランジスタ６８によって、オペアンプ(ＡＭＰ１)６５の出力電圧に比例する電流Ｉ１が抵抗(Ｒ１)６７を流れる。最終的にインテリジェント電池５２の電流Ｉの値は、抵抗(Ｒ２)６９に発生する電圧Ｉ１×Ｒ２に変換することができる。この電圧(Ｉ１×Ｒ２)はＣＰＵ６２のＡ/Ｄ＃２ポートに出力され、ＣＰＵ６２にてＡ/Ｄ変換される。
【００３８】
また、電圧測定回路７０では、インテリジェント電池５２の電圧が測定される。具体的には、インテリジェント電池５２におけるセル６１の電圧がオペアンプ(ＡＭＰ３)７１によって差動増幅して変換され、一旦、低い電圧に落とされた後にＣＰＵ６２のＡ/Ｄ＃１ポートに渡され、ＣＰＵ６２にてＡ/Ｄ変換される。
【００３９】
次に、ＡＣアダプタ電力停止回路８０について説明する。
このＡＣアダプタ電力停止回路８０は、ＡＣアダプタ５１から供給される電源を停止する機能を備えている。本体システムであるコンピュータシステム１０では、第１ダイオード７７および第２ダイオード７８によって、ＡＣアダプタ５１と２次電池であるインテリジェント電池５２との間で電圧値の高い方から本体回路側に電力が供給できるように構成されている。ＡＣアダプタ５１が接続されている場合には、通常、ＡＣアダプタ５１側の電圧の方がインテリジェント電池５２側の電圧よりも高いことから、第１ダイオード７７を経由してＡＣアダプタ５１側から本体回路に対して電源が供給される。
【００４０】
ここでは、２次電池であるインテリジェント電池５２にてメモリ効果が生じた場合等に、接続されているＡＣアダプタ５１側からの電源供給をＡＣアダプタ電力停止回路８０によって停止させて、インテリジェント電池５２による完全放電を可能としている。即ち、２次電池であるインテリジェント電池５２の完全放電を実行したい場合には、エンベデッドコントローラ４１からハイ(Ｈｉｇｈ)の信号がＡＣアダプタ電力停止回路８０に供給される。ＡＣアダプタ電力停止回路８０の第１トランジスタ(ＴＲ１)８２は、ハイの信号を受けてオン(ＯＮ)される。この第１トランジスタ８２のオンにより第２トランジスタ(ＴＲ２)８３がオフ(ＯＦＦ)となり、ＦＥＴ(ＦＥＴ１)８１がオフとなる。これによって、ＡＣアダプタ５１からの供給が停止され、第１ダイオード７７への電力供給が停止されて、第２ダイオード７８を経由するインテリジェント電池５２側から本体回路に対して電力を供給することができる。
【００４１】
次に、本実施の形態における予備充電について説明する。過放電している電池(インテリジェント電池５２)は、急速充電を行うと電池を傷めてしまうことから、小さい電流で予備充電(トリクル充電、プリチャージ)を行わなければならない。エンベデッドコントローラ４１は、充電器７３を制御してインテリジェント電池５２に対する予備充電を行う。即ち、予備充電は、過放電からの復帰の状態と言うことができる。この予備充電により一定の電圧に達すると、エンベデッドコントローラ４１は充電器７３を制御し、通常の急速充電に移行してインテリジェント電池５２に対する充電を行う。この予備充電を行うに際して、以下に示す２つの態様がある。
【００４２】
まず、第１の態様として、電池接続確認端子７６の電圧によりエンベデッドコントローラ４１が電池(インテリジェント電池５２)の接続を検知するが、過放電をしているためにインテリジェント電池５２内部のＣＰＵ６２に電力が供給されず、ＣＰＵ６２とエンベデッドコントローラ４１とが通信を実行できない場合である。かかる場合に、エンベデッドコントローラ４１は、システム内部に設けられた電圧測定回路７５等の電池電圧測定機能を使用し、電池電圧が急速充電を開始することのできる規定電圧に達するまで予備充電を行う。即ち、インテリジェント電池５２の接続を検出し、かつインテリジェント電池５２との通信が不成立で、かつ/または電池電圧が規定電圧以下の場合に、第１の態様であると見なすことができる。
【００４３】
次に、第２の態様として、過放電はしているが、電池電圧がある程度残っていて、インテリジェント電池５２のＣＰＵ６２に電力が供給されている場合がある。即ち、インテリジェント電池５２内部のＣＰＵ６２は動作をしているので、ＣＰＵ６２とエンベデッドコントローラ４１は通信をすることができるが、電池電圧が低いことから、ＣＰＵ６２が小さい充電電流値をエンベデッドコントローラ４１に要求する場合である。ＳＢＳ(Smart Battery System)のプロトコルを利用すると、例えば「RemainingCapacity()＜１０％」かつ「０Ａ＜AverageCurrent()＜０.５Ａ」のときに、第２の態様による予備充電であると認識することができる。
【００４４】
図３は、予備充電表示機能を実現するための処理について示したフローチャートである。この処理では、まず、電池接続確認端子７６でインテリジェント電池５２の接続確認がなされたか、即ち、電池が接続されているか否かが判断される(ステップ１０１)。接続確認がなされない場合には待機する。接続確認がなされた場合には、エンベデッドコントローラ４１がコミュニケーションライン７４を介してインテリジェント電池５２のＣＰＵ６２に対してデバイス名(Device Name)を送るように指示し、コミュニケーションライン７４を介してデバイス名の読み込みがなされる(ステップ１０２)。
【００４５】
次に、デバイス名の正常読み込みがなされたか否かが判断される(ステップ１０３)。即ち、通常の通信ではデバイス名が返ってくるものの、何も返ってくることがなく一定時間が過ぎてタイムアウトした場合には、インテリジェント電池５２が過放電状態にあると見なすことができる。そこで、ステップ１０３でデバイス名の正常読み込みがなされなかった場合には、エンベデッドコントローラ４１により充電器７３が制御されてトリクル充電(予備充電)が実行され(ステップ１０４)、図１に示した液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)１８に対してトリクル充電中の表示がなされる(ステップ１０５)。その後、ステップ１０２に戻る。
【００４６】
ステップ１０３でデバイス名の正常読み込みがなされた場合には、エンベデッドコントローラ４１は、コミュニケーションライン７４を介してインテリジェント電池５２のＣＰＵ６２に対し、「何アンペアで充電すれば良いか」をコマンドで尋ね、充電電流(Charging Current)を読み込む(ステップ１０６)。この読み込まれた充電電流が急速充電の要求か否かが判断され(ステップ１０７)、急速充電要求であればトリクル充電要求であるか否かが判断される(ステップ１０８)。トリクル充電要求である場合には、ステップ１０４へ移行してトリクル充電が実行され、トリクル充電中の表示がなされる(ステップ１０５)。
【００４７】
ステップ１０７で急速充電要求である場合には、エンベデッドコントローラ４１は充電器７３を制御して急速充電が実行され(ステップ１０９)、図１に示した液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)１８に対して急速充電の表示がなされた後(ステップ１１０)、ステップ１０２に戻ってデバイス名の読み込みがなされる。
【００４８】
次に、予備充電の表示について説明する。
エンベデッドコントローラ４１は、上述した２つの形態を検出すると、予備充電中と認識する。予備充電の表示は、電気機器に備えられているＬＥＤを使って表示する方法や、ＣＰＵ１１によって実行される電池のユーティリティプログラムによって表示する方法等が考えられる。ＬＥＤ表示をする場合には、例えば黄色の点灯であれば急速充電中、黄色の点滅であれば予備充電中、消灯であれば充電完了、などとすることができる。
【００４９】
図４は、電池のユーティリティプログラムを用いて表示した予備充電(トリクル充電)の表示例を示した図である。ユーティリティプログラムは、エンベデッドコントローラ４１から予備充電中であることを示す情報を取得し、この取得に基づいて予備充電中の各種情報を表示することができる。ここでは、残り充電時間の表示２０１、残容量の表示２０２、充電状態表示２０３がなされている。
【００５０】
図４に示すこの残り充電時間の表示２０１の例では、通常の充電時間(約３時間)に対して予備充電にかかる時間(２時間)を加えて、充電完了までにかかる時間を「５時間」として表示している。このように、通常は充電完了までの時間を表示することができないのに対し、本実施の形態では、予備充電時間中を含めて表示することができる。
【００５１】
但し、残り充電時間の表示２０１にて予備充電時間を「含める」表示では、通常の充電時間と予備充電時間を並列的に並べて表示する場合や、予備充電時間と通常の充電時間とを切り換えて表示する場合、また、図４に示すように両者の時間を加算して(加えて)表示する場合等がある。尚、並列的に並べて表示する場合や、切り換えて表示する場合には、表示している時間が通常の充電か予備充電かを示すことが好ましい。勿論、充電状態表示２０３を組み合わせて残り充電時間の表示２０１を考えることも可能である。
【００５２】
また、図４に示す残容量の表示２０２の例では、電池の残容量が「０％」であることが示されている。予備充電にかかる時間(２時間)では、「０％」のままで表示される。図４に示す充電状態表示２０３の例では、予備充電中であることの表示である「トリクル充電中」の表示がなされている。そして、現在の電流値「０.１Ａ」、電圧値「２.３Ｖ」、ワット数「０.２３Ｗ」が示されている。これらの表示によって、ユーザは充電中の電池の状態を認識することが可能である。この充電状態表示２０３では、過放電からの復帰である予備充電状態を経た後、通常の充電状態に移行した後には、例えば「通常充電中」や「急速充電中」等の表示がなされる。単に「充電中」との表示がなされても構わない。
【００５３】
尚、これらの表示については、ＣＰＵ１１にて実行されるユーティリティプログラムにて実行することができる。このユーティリティプログラムは、予めコンピュータシステム１０に格納される場合の他、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体やネットワークからの通信等を介して、コンピュータシステム１０にインストールされ、例えばＨＤＤ３１等に格納される場合がある。
【００５４】
以上、詳述したように、本実施の形態では、予備充電を明確に識別し、ユーザに予備充電の実行中であること、および充電が完了するのに時間がかかる旨を表示することができる。これによって、正常な電池でも故障してしまったとのユーザによる誤認識を軽減することが可能となる。
【００５５】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、電池における予備充電状態を識別して表示し、ユーザに対して使い勝手の良い機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態が適用されるコンピュータシステムのハードウェア構成を示した図である。
【図２】電源供給システムの回路構成を示した図である。
【図３】予備充電表示機能を実現するための処理について示したフローチャートである。
【図４】電池のユーティリティプログラムを用いて表示した予備充電(トリクル充電)の表示例を示した図である。
【符号の説明】
１０…コンピュータシステム、１１…ＣＰＵ、１８…液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)、４１…エンベデッドコントローラ、５０…電源回路、５１…ＡＣアダプタ、５２…インテリジェント電池、６１…セル、６２…ＣＰＵ、６３…電流測定回路、７０…電圧測定回路、７３…充電器、７４…コミュニケーションライン、７５…電圧測定回路、７６…電池接続確認端子、８０…ＡＣアダプタ電力停止回路

Claims

充電の後に放電して本体に対して電力を供給する電池を受け入れ得る電気機器であって、
前記電池が過放電からの復帰である予備充電状態にあるか否かを判断する予備充電判断手段と、
前記予備充電判断手段により前記電池が予備充電状態にあると判断される場合に、予備充電中である旨を表示する表示手段とを備え、
前記予備充電判断手段は、前記電池が前記本体に接続されている状態を確認した後、当該電池との所定の通信ができない場合に予備充電中であると判断することを特徴とする電気機器。
前記表示手段は、予備充電に必要な時間とその後の急速充電に必要な時間とを含めて残り充電時間を表示することを特徴とする請求項１記載の電気機器。
電力を消費する本体と、
充電後に放電することで前記本体に対して電力を供給する電池とを備え、
前記本体は、前記電池への充電中であって当該電池の接続を確認した後、当該電池との所定の通信ができない場合に、過放電からの復帰である予備充電中であると判断し、判断結果を表示することを特徴とする電気機器。
前記本体は、前記電池の電池電圧を測定し、当該電池電圧が急速充電を開始することができる規定電圧に達するまで予備充電中であると判断することを特徴とする請求項３記載の電気機器。
充放電を行う電池を接続可能に構成されると共に、接続された当該電池からシステム本体に対して電力の供給を行うコンピュータ装置であって、
前記システム本体は、
前記電池が接続されたことを確認する電池接続確認端子と、
前記電池接続確認端子から前記電池が接続状態にある情報を得た後、当該電池との所定の通信ができない場合に当該電池が予備充電状態にあると判断するコントローラと、
前記コントローラにより前記電池が予備充電状態にあると判断される場合に予備充電中であることを表示するディスプレイと
を備えたことを特徴とするコンピュータ装置。
前記システム本体は、前記電池の電圧を測定する電圧測定回路を更に備え、
前記コントローラは、前記電圧測定回路により前記電池の電圧が急速充電を開始することができる規定電圧に達するまで予備充電を行うように制御することを特徴とする請求項５記載のコンピュータ装置。
充電の後に放電を行う電池を接続可能に構成されると共に、当該電池から本体に対して電力の供給を受ける電気機器にて、
前記電池が前記本体に接続されている状態を確認した後に当該電池との所定の通信ができない場合に当該電池が過放電からの復帰である予備充電状態であると判断し、
前記電池が予備充電状態であると判断される場合に、予備充電状態である旨を表示することを特徴とする予備充電状態表示方法。
前記電池における通常の充電である急速充電と区別した表示によって前記予備充電状態である旨を表示することを特徴とする請求項７記載の予備充電状態表示方法。
前記電気機器に備えられたディスプレイに対し、予備充電中であることを明記して表示することを特徴とする請求項７記載の予備充電状態表示方法。
前記電池における通常の充電である急速充電により必要とされる充電時間に前記予備充電に必要となる充電時間を加えて残り充電時間を表示することを特徴とする請求項７記載の予備充電状態表示方法。
充電の後に放電を行う電池を接続可能に構成されると共に、当該電池から本体に対して電力の供給を受けるコンピュータに、
前記電池が前記本体に接続されている状態を確認した後に当該電池との所定の通信ができない場合に当該電池が過放電からの復帰である予備充電中であると認識する機能と、
前記電池が予備充電中であると認識される場合に、予備充電中であることを表示する機能と
を実現させるためのユーティリティプログラム。
前記コンピュータに、
前記電池における通常の充電により必要とされる充電時間に予備充電に必要となる充電時間を含めて残り充電時間を表示する機能とを更に実現させることを特徴とする請求項１１記載のユーティリティプログラム。