JP3974510B2 - コンピュータ装置、電力管理方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ装置等に係り、より詳しくは、消費電力の低減を図る機能を備えたコンピュータ装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ装置におけるシステムのパワーオフ時の電力、特に、例えばＡＣアダプタ等の電力供給装置から電力が供給される場合の待機電力は、近年の環境問題の観点から低減の要求が高まっている。例えば、２０００年から導入された(財)日本環境協会のエコマーク(商標)の基準では、パワーオフ時の電力として、ＡＣアダプタを含み且つウェイクアップ機能のない機種として１Ｗ以下とされ、ウェイクアップ機能のある機種は５Ｗ以下とされている。ここで、ウェイクアップ機能とは、手元から離れた場所にあるコンピュータの電源を遠隔操作によりオンにして起動する機能であり、遠隔地の操作に基づくネットワークからの指示によって電源を入れることを可能とするものである。例えば、WakeOnLAN(ウェイク・オン・ラン)がその代表的なものであり、かかる機能によって、電源の入っていないコンピュータの管理を中央にて一括して行なうことが可能となる。
【０００３】
システムでは、パワーオフ時であっても通信からのウェイクアップ機能の実現に際して電力を消費するアクティブなロジックが存在する。このウェイクアップ時の電力消費要因としては、WakeOnLANにあっては、ネットワークから特定のパケットを認識してＰＣを立ち上げるために、対象となるイーサネット(商標)アダプタのウェイクアップ用電源ＶAUXをＯＮにしておくことが挙げられる。かかる電力消費要因によって、ウェイクアップ機能のない場合に比べてパワーオフ時における電力が増大している。
【０００４】
また、充放電を繰り返しながら何度も使用できるバッテリを備えたシステムにて、ＡＣ電源が存在する場合には、パワーオフ時(シャットダウン時)であってもバッテリの充電機能のために必要な回路に常に電源が供給された状態になっている。このような回路では、バッテリに対して充電を行なうために、常にバッテリの状態を監視しており、ＡＣ電源が存在する場合には、１００ｍＷ程度は常に消費し続けている。
【０００５】
消費電力の削減に関する従来技術として、充電電力を蓄積するバックアップコンデンサを備えた電源回路において、バックアップコンデンサに対する充電が完了したか否かを判定し、充電が完了した場合にはＡＣ電源からの電力供給経路を遮断する技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−４５４７号公報(第３〜４頁、図１)
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、近年、コンピュータ装置に代表される電気製品において、待機電力の低減が特に重要となってきた。その結果、例えばウェイクアップ機能などの待機に関する機能を使用しないユーザにとっては、これら待機に関する機能がイネーブルされている状態に消費される待機電力も削減することが望まれる。しかしながら、現状のシステムでは、例えば充電機能を停止するインタフェースは備えられていない。また、ウェイクアップ可能である場合には、通常、ウェイクアップ機能がオンされて用いられており、かかる機能を確実に止めるためには複雑な設定を行なう必要があることから、ユーザの停止作業には限界があった。
【０００８】
一方、特許文献１では、確かに充電不要なときに生じる待機時の消費電力を低減することができるが、ここでは、電源を内蔵する機器においてトランスへの交流電力供給経路(一次側)の接続か遮断かをスイッチにて切り替える技術が示されているに過ぎない。例えばノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートＰＣ)のように電源を内蔵しておらず、ＡＣ/ＤＣ変換を行なうＡＣアダプタが外付けとなる機器については、かかる技術を応用することができない。また、特許文献１においては、待機する機能自身についてのオン/オフは制御されていない。その結果、充電不要なときには消費電力を低減できるが、コンデンサから供給される待機に用いた全体の電力は変わらないことから、逆にコンデンサへの充電時の電力が大きくなり、トータルとしての消費電力の削減にはならない。
【０００９】
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って、その目的とするところは、バッテリを備えたコンピュータ装置において、シャットダウン時の消費電力を削減することにある。
また他の目的は、シャットダウン時の消費電力を削減するために、ウェイクアップ機能および充電機能をオフした状態を提供することにある。
更に他の目的は、シャットダウン状態の待機電力を管理する機能とユーザインタフェースを用意し、待機機能の利用を含む設定を可能にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バッテリィを搭載しＡＣアダプタの接続が可能でパワーオン状態とパワーオフ状態を備えるコンピュータ装置であって、前記ＡＣアダプタの前記コンピュータ装置に対する接続状態を検出してアダプタ検出信号を出力する検出回路と、前記パワーオン状態でオンになり前記パワーオフ状態でオフになる第１のＤＣ−ＤＣレギュレータと、前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに前記アダプタ検出信号を通過させるかまたはマスクするゲート回路と、前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているとき前記ゲート回路から前記アダプタ検出信号を受け取ったときにオンになり前記アダプタ検出信号を受け取らないときにオフになる第２のＤＣ−ＤＣレギュレータと、前記第２のＤＣ−ＤＣレギュレータから電力の供給を受けて前記バッテリィの充電制御を行うコントローラと、前記ゲート回路の通過またはマスクに関する設定を行うユーザインターフェースとを有するコンピュータ装置を提供する。
【００１１】
第２のＤＣ−ＤＣレギュレータから電力の供給を受けるウェイクアップデバイスを設けてもよい。コントローラは、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、バッテリィの充電が行われている間はアダプタ検出信号を通過させバッテリィの充電が終了したときはアダプタ検出信号をマスクするようにゲート回路を制御するようにしてもよい。ユーザインターフェースは、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、ゲート回路がアダプタ検出信号を受け取っていない状態から受け取った状態に移行した場合にアダプタ検出信号を通過させるように設定が可能なように構成してもよい。
【００１２】
バッテリィの存在を検出してゲート回路にバッテリィ検出信号を送るバッテリィ検出回路を設け、バッテリィ検出回路は、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、ゲート回路がバッテリィ検出信号を受け取ってない状態から受け取った状態に移行した場合にアダプタ検出信号を通過させるようにゲート回路を制御するようにしてもよい。ゲート回路に接続されたタイマを設け、タイマは、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、ある時刻から所定時間が経過した後にアダプタ検出信号を通過させるようにゲート回路を制御するようにしてもよい。ＡＣアダプタが接続された状態およびバッテリィが搭載された状態またはそのいずれかの状態でゲート回路に電力を供給するスモールレギュレータを設けてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態が適用される電気機器であ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(以下、単に「システム」と呼ぶ場合がある)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(Operating System)を搭載したノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートＰＣ)として構成されている。
【００２１】
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、Ｉ/Ｏ装置用バスとしてのＬＰＣ(Low Pin Count)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。
【００２２】
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、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。この実行プログラムには、各種アプリケーション、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や、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。
【００２３】
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、ＣＰＵ１１からの描画命令を処理し、処理した描画情報を液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)１８に描画データとして出力している。ＰＣＩバス２０は、比較的高速なデータ転送を可能とするバスである。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フェース(Dock Ｉ/Ｆ)２６、ミニＰＣＩ(miniＰＣＩ)コネクタ２７が夫々接続されている。
【００２４】
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り、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。
【００２５】
Ｉ/Ｏブリッジ２１は、ＰＣＩバス２０とＬＰＣバス４０とのブリッジ機能を備えており、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)インタフェース機能、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)機能、ＳＭＢ(System Management Bus)インタフェース機能を備え、また、リアルタイムクロック(ＲＴＣ)を内蔵している。ＩＤＥインタフェース機能によって実現されるインタフェースは、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。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、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。また、Ｉ/Ｏブリッジ２１からモデム機能をサポートするＡＣ９７(Audio CODEC '97)、コアチップに内蔵されたイーサネットに対するインタフェースであるＬＣＩ(LAN Connect Interface)、ＵＳＢ等を介して、コネクタ４７が複数、接続されている。この複数のコネクタ４７の各々には、コミュニケーションカード４８が接続可能に構成されている。
【００２６】
また、Ｉ/Ｏブリッジ２１は本実施の形態における特徴的な構成である電源回路５０に接続されている。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なうロジック(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。
【００２７】
ＬＰＣバス４０は、ＩＳＡバスを持たないシステムにレガシーデバイスを接続するためのインタフェース規格である。このＬＰＣバス４０には、フラッシュＲＯＭ４４、SuperＩ/Ｏコントローラ４５が接続されており、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。
【００２８】
図２は、本実施の形態におけるエコ・シャットダウン機能を実現する電源回路５０の構成を示した図である。システムの電源は、外部から供給される所謂ＡＣ電源として、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源に接続されてＡＣ/ＤＣ変換を行なうＡＣアダプタ５１、およびドッキングステーションインタフェース２６からの電源入力がある。また、充放電を繰り返して使用されるバッテリ電源として、メイン電池５７およびセカンド電池５８がある。このメイン電池５７は、例えば複数本のリチウム・イオン電池を直列接続して構成されている。また、セカンド電池５８は、例えばリチウム・ポリマー電池によって構成され、例えば、ノートＰＣのＦＤＤやＣＤ−ＲＯＭドライブ３２を取り外して挿入する場合等、ノートＰＣの外部に別途、取り付けられてコンピュータシステム１０に接続される。
【００２９】
また、電源回路５０は、ＡＣ電源(ＡＣアダプタ５１、ドッキングステーションインタフェース２６からの電源入力)の存在を確認する検出回路５２、所定のラインに設けられて切り替えを行なうスイッチ(ＳＷ)５３、システムの各デバイスにて用いられる直流定電圧を生成する複数のＤＣ-ＤＣレギュレータ５４、メイン電池５７およびセカンド電池５８に対して充電を行なう充電器５６を備えている。システムの電源は、切り替えに必要なスイッチ５３を介して、システムの各種ＤＣ-ＤＣレギュレータ５４と充電器５６との供給源である電源ラインＶＩＮＴ１６になる。
【００３０】
ＤＣ-ＤＣレギュレータ５４は、各種電圧と、システムの各種パワーステートにおけるＯＮ/ＯＦＦ制御の系統とに応じて、システム内に各種電圧からなる電力を供給している。このＤＣ-ＤＣレギュレータ５４には、システムがパワーオフ状態でＡＣ電源がある場合に、ウェイクアップ機能やバッテリ充電機能を実現するためにＯＮされるＭ電源系５５と呼ばれる一群の電源がある。Ｍ電源系５５の電源ラインは、電圧に応じ、ＶＣＣ５Ｍ、ＶＣＣ３ＭなどのようにＶＣＣ＊＊Ｍと呼ぶことができる。このＶＣＣ＊＊Ｍの供給を受けてＶＣＣ＊＊Ｍデバイス５９が動作する。システム内には複数の電源電圧を必要とするデバイスが存在する。電源ラインをＯＮするためには、関連する複数の電圧の電源を同期させてＯＮ/ＯＦＦすることが必要となる場合がある。Ｍ電源系５５も、その事情から複数の電圧の電源群からなり、例えば、このシステムでは、５Ｖ、３.３Ｖ、１.８Ｖ、１.５Ｖ、１.２Ｖ等からなる電圧の電源群がある。
【００３１】
更に、本実施の形態が適用される電源回路５０は、システムのパワーオフ中にてＡＣ電源またはバッテリ(メイン電池５７および/またはセカンド電池５８)電源のどちらかがあるとき、システムのパワーオンを行なう回路に対して電源を供給するスモールレギュレータ６１、Ｍ電源系５５のＯＮ/ＯＦＦ制御や予備電源系(ＡＵＸ電源系)の制御等、パワーオン/オフのシーケンスを制御している集積回路(ＡＳＩＣ)であるゲートアレイ回路６２、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回路６２と共に電源管理機能の一部を担うエンベデッドコントローラ６３、例えばウェイクアップするためのデバイスであるウェイクアップデバイス６６の電源であるＡＵＸ電源系６４を有している。また、ユーザから電源回路５０に対する各種設定等は、ＢＩＯＳやユーティリティからなるシステムソフトウェア６９を介して行なわれる。エンベデッドコントローラ６３は、例えばＳＢＳ(Smart Battery System)に準拠して、内部にＣＰＵを有するインテリジェント電池であるメイン電池５７およびセカンド電池５８と通信を行なっている。
【００３２】
ＡＵＸ電源系６４は、Ｍ電源系５５からＦＥＴなどのロードスイッチ回路６５を介し、ゲートアレイ回路６２からの設定によりＯＮ/ＯＦＦ制御が可能であり、例えば、３.３Ｖ、１.８Ｖ、１.５Ｖがある。システムがパワーオフ状態で、ＡＣアダプタ５１等のＡＣ電源がなく、バッテリ(メイン電池５７および/またはセカンド電池５８)だけの場合には、ウェイクアップデバイス６６による、例えばWakeOnLAN(パワーオフのときにはLAN経由でウェイクアップをする)のウェイクアップ機能や、バッテリ充電機能は、どちらもサポート不要のために、Ｍ電源系５５もＯＦＦとなる。Ｍ電源系５５の他に、パワーオフ中のシステムには、ＡＣ電源またはバッテリのどちらかがあるときに、システムのパワーオンを行なう回路に供給されるわずかな電源(ＶＣＣ３ＳＷ：３.３Ｖ)がスモールレギュレータ６１より供給される。ここで、ウェイクアップ機能とは、前述のように、システムがパワーオフの状態にあるコンピュータの電源を遠隔操作によりオンにして起動する機能であり、オペレータが手で電源を入れる代わりに、遠隔地の操作に基づくネットワークからの指示によって電源を入れることを可能とするものである。
【００３３】
本実施の形態が適用されるコンピュータシステム１０では、ソフトオフ状態として、その前のシャットダウン時にコアロジックに設定された条件が保存されていて、ＲＴＣタイマなどでウェイクアップできる状態が存在する。また、これに対する状態であるメカニカルオフ状態として、コアロジックがデフォルトの状態(ＡＣアダプタ５１、ドッキングステーションインタフェース２６に接続されＡＣ電源が存在するとき)または電源が供給されていない状態(ＡＣ電源が存在しないとき)が存在する。ウェイクアップ機能の代表であるWakeOnLANでは、基本的にオフィス設備の一部としての使い方が想定されていることから、ＡＣ電源があるときだけを対象としており、ＡＣ電源が存在するときに、上述したどちらのオフ状態からでもウェイクアップすることができる。一方、別のウェイクアップ機能であるBluetoothからのウェイクアップでは、Bluetoothは無線通信であることから、モバイル環境にあることが想定されており、バッテリでオフのときにもウェイクアップする機構となっている。
【００３４】
図３は、ゲートアレイ回路６２を更に詳しく説明するための図である。ここでは、ＡＣ電源の有無を示す信号である−ＥＸＴＰＷＲをそのまま伝えるかまたはマスクするゲート７１、−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１のＯＮによりＭ_ＯＮを出力してＭ電源系５５をＯＮするＭ電源系制御回路７２、ＡＵＸＯＮを出力してＡＵＸ電源系６４をＯＮするＡＵＸ電源系制御回路７３、バッテリであるメイン電池５７およびセカンド電池５８の存在を確認する検出回路７４、時間の経過を見るためのタイマ７５、システムソフトウェア６９からの情報に基づきゲート７１をイネーブルするＩ/Ｆであるレジスタ７６、システムソフトウェア６９からの情報をＡＵＸ電源系制御回路７３に伝えるＩ/Ｆであるレジスタ７７、エンベデッドコントローラ６３からゲート７１の機能をイネーブルするＩ/Ｆであるレジスタ７８を有している。尚、バッテリの存在の有無を調べるために用いられるＴＥＭＰ端子(Ｍ_ＴＥＭＰおよびＳ_ＴＥＭＰ)は、アナログ信号であることから、必要に応じてゲートアレイ回路６２の前段にコンパレータによるデジタル化の回路であるＡＮ７９が用意される。
【００３５】
ここで、本実施の形態が適用されるシャットダウン(システムのパワーオフ)時の消費電力低減機能(エコ・シャットダウン機能)について説明する。ここで、「シャットダウン」とは、ＯＳを遮断し、コンピュータ本体の電源を遮断する作業を言うが、ここでは、「システムのパワーオフ」と同義で用いている。
エコ・シャットダウン機能が適用されない通常の状態では、システムがパワーオフのとき、ＡＣ電源がある場合はＭ電源系５５の出力とスモールレギュレータ６１からの出力であるＶＣＣ３ＳＷがＯＮであり、消費電力はシステムロジックが１００〜１２０ｍＷ程度となる。例えば、ウェイクアップデバイス６６の一つであるイーサネットコントローラがWakeOnLANを行なう場合、３００〜４００ｍＷが加算され、システム全体では５００ｍＷ程度となる。ＡＣアダプタ５１を含めた電力では、１５００ｍＷ程度になる。ＡＣ電源がなくバッテリ電源しかない場合のパワーオフ時は、スモールレギュレータ６１からのＶＣＣ３ＳＷだけがＯＮであり、消費電力は５ｍＷ程度以下まで低減される。ＡＣアダプタ５１を含めた電力では４００ｍＷ程度以下となる。
【００３６】
通常のシステム設計では、ＡＣ電源があるとＭ電源系５５が無条件にＯＮになる。近年、電源電圧の多数化とウェイクアップ機能の追加によって、Ｍ電源系５５がＯＮの場合の消費電力は増加傾向にある。これは、バッテリの充電制御を行なう回路であるエンベデッドコントローラ６３にウェイクアップデバイス６６が加わり、更に追加して、複数の電圧に対するＤＣ−ＤＣレギュレータ５４のロス、Ｍ電源系５５のために不必要にＯＮにされているＶＣＣ＊＊Ｍデバイス５９によるロス、も存在している。この不必要にＯＮにされているＶＣＣ＊＊Ｍデバイス５９は、システムのパワーオフ中には、ＯＮにされている必要が必ずしもないデバイスである。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、ＡＣ電源が存在しても、ウェイクアップとバッテリ充電が必要ないときに、Ｍ電源系５５を切ることにより、バッテリでのパワーオフ時と同様の状態になるように構成している。かかる構成により、３００〜１００ｍＷ程度の待機電力が削減できる。
【００３８】
ここで、シャットダウン時、ＡＣ電源が存在するときにＭ電源系５５をオフする機能を実現するためには、以下のことが必要となる。
(１) ＡＣ電源があっても設定に応じてＭ電源系５５をオフできる機能
(２) ウェイクアップ機能を設定に応じてオフできる機能
(３) バッテリ充電機能について、充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能
(４) これらの機能を制御するソフトウェア(システムのＢＩＯＳ,Utility,Setupなど)
【００３９】
上記「(１) ＡＣ電源があっても設定に応じてＭ電源系５５をオフできる機能」については、図３のゲートアレイ回路６２にて示したように、検出回路５２から出力されるＡＣ電源の検出信号−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１について、Ｍ電源系制御回路７２からのＭ電源系５５のＯＮ/ＯＦＦの制御を、システムソフトウェア６９の設定に応じて(レジスタ７６を介して)実行できるように構成することで実現できる。通常、ＡＣ電源の検出信号−ＥＸＴＰＷＲは、Ｍ電源系５５をＯＮする条件の一つとされており、本実施の形態では、これをソフトウェアからの設定に応じてＯＮ/ＯＦＦを制御する回路を追加している。
【００４０】
上記「(２) ウェイクアップ機能を設定に応じてオフできる機能」については、パワーオフ時の待機電力の観点から設定できるユーザインタフェースがあれば実現できる。より具体的には、図３のゲートアレイ回路６２に示したように、システムソフトウェア６９の設定に応じ、レジスタ７６を介してＡＵＸ電源系制御回路７３からのＡＵＸＯＮの出力を制御すればよい。
【００４１】
上記「(３) バッテリ充電機能について、充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能」については、パワーオフ中の充電機能を維持するために、具体的には以下の機能を具備することが好ましい。
まず、第１の充電維持機能として、パワーオフ中にて、充電処理が終わるまではＭ電源系５５を維持し、充電終了後にＭ電源系５５をオフできる機能がある。これは、例えば、充電を行なうエンベデッドコントローラ６３からゲートアレイ回路６２へのＩ/Ｆを設け、ゲート７１による−ＥＸＴＰＷＲゲート機能のイネーブルを行なうレジスタ７８を追加することで実現することができる。即ち、シリアルＩ/Ｆを持つエンベデッドコントローラ６３から、オフを行なうレジスタを追加し、充電が終了した時点で充電ロジックのオフを実行することにより実現することができる。
【００４２】
また、第２の充電維持機能として、パワーオフ中にて、例えばＡＣアダプタ５１が抜かれた状態から取り付けられたとき等、ＡＣ電源の脱着を検出したとき、Ｍ電源系５５をオンできる機能がある。これにより、パワーオフの後にＡＣアダプタ５１等のＡＣ電源が指されたときに、充電の必要性を判断し、Ｍ電源系５５をオンして必要に応じて充電を行い、充電終了後にＭ電源系５５をオフにする。これは、ゲートアレイ回路６２の内部に、−ＥＸＴＰＷＲのInactiveからActiveへの変化を検出して、−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１をオンする機能を追加することにより実現することができる。
【００４３】
更に、第３の充電維持機能として、パワーオフ中にて、バッテリの脱着を検出したとき、Ｍ電源系５５をオンできる機能がある。即ち、充電が必要であるメイン電池５７またはセカンド電池５８が取り付けられたとき、充電の必要を判断し、必要に応じて充電を行い、充電終了後にＭ電源系５５をオフする。かかる機能は、バッテリの存在の有無を調べるために用いられるＴＥＭＰ端子(Ｍ_ＴＥＭＰ、Ｓ_ＴＥＭＰ)の状態を、ゲートアレイ回路６２における検出回路７４で検出し、ゲートアレイ回路６２の入力である−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１をＯＮ/ＯＦＦすることで実現できる。
【００４４】
また更に、第４の充電維持機能として、パワーオフ中、一定時間の経過後に、Ｍ電源系５５をオンできる機能がある。これにより、特にシステムが長時間、パワーオフに置かれた状態など、自己放電によりバッテリ(メイン電池５７またはセカンド電池５８)の容量が充電を必要とするレベルまで低下した場合に、それを検出して必要に応じて充電を行い、充電の終了後、Ｍ電源系５５をオフにする。これは、ゲートアレイ回路６２に設けられるタイマ７５によって、所定時間がカウントされた後に(Expireしたときに)、−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１をＯＮする機能を付加することで実現することができる。
【００４５】
この第１の充電維持機能から第４の充電維持機能は、それぞれ独立した機能として存在させることができる。これらの全ての機能があれば、事実上、パワーオフ中の充電機能が損なわれることがなく、充電していないときに、充電器５６等の充電回路をオフする機能を実現できる。ここで、充電回路は、充電器５６の他、エンベデッドコントローラ６３等の充電に用いられる構成を含む。
【００４６】
次に、上記「(４) これらの機能を制御するソフトウェア」については、パワーオフ中の消費電力を低減するように、ユーザが設定できるＩ/Ｆを設け、その設定を不揮発性メモリに保持し、その値に応じて上記(１)〜(３)の機能を利用する。ＡＣ電源があるときのパワーオフ中のＭ電源系５５をオフする制御を行なうソフトウェアを用意する。図２に示すシステムソフトウェア６９として、ＢＩＯＳとSetupユーティリティに機能を追加することで、これは実現することができる。
【００４７】
図４は、上記「(３) バッテリ充電機能について充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能」を実現するための処理を示したフローチャートである。システムパワーがＯＦＦ(オフ)されたとき(ステップ１００)、まず、エンベデッドコントローラ６３は、充電中か否かを判断する(ステップ１０１)。充電中であるときは、ステップ１０１の処理を継続し、充電中でないときには、充電を停止し(ステップ１０２)、ゲートアレイ回路６２によってＭ電源系５５をオフして、充電器５６等の充電回路を停止する(ステップ１０３)。
【００４８】
その後、検出回路５２からの出力によってＡＣ電源(ＡＣアダプタ５１、ドッキングステーションインタフェース２６)が無しから有りへ、即ち、抜かれた後に入った状態になったか否かが判断される(ステップ１０４)。−ＥＸＴＰＷＲのインアクティブからアクティブへの移行によってゲートアレイ回路６２からＭ_ＯＮが出力され、Ｍ電源系５５がオンされて充電回路がオンされる(ステップ１０５)。その後、メイン電池５７やセカンド電池５８の充電状態によって充電が必要か否かが判断され(ステップ１０６)、充電が必要ではない場合には、ステップ１０３へ戻って充電回路が停止され、充電が必要である場合には、充電が開始されて(ステップ１０７)、ステップ１０１の処理へ戻る。
【００４９】
ステップ１０４で、ＡＣ電源が有りから無しへ変わっていない場合には、バッテリ(メイン電池５７、セカンド電池５８)が取り付けられたか否かが判断される(ステップ１０８)。取り付けられた場合には、前述したステップ１０５以降の処理が実行され、充電回路がＯＮされる。取り付けられていない場合には、タイマ７５のエクスパイア、即ち、一定時間が経過したか否かが判断され(ステップ１０９)、一定時間が経過した場合には、前述したステップ１０５以降の処理が実行され、充電回路がＯＮされる。一定時間が経過していない場合には、ステップ１０４に戻る。このようにして、充電回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわない処理が実行される。
【００５０】
次に、本実施の形態におけるユーザインタフェースについて説明する。
本実施の形態では、ソフトウェアとして、ＣＰＵ１１にて実行される基本ソフトウェアであるＯＳ、パワーマネージメント(ＰＭ)等に関する各種デバイスを制御するプログラムであるＢＩＯＳが準備される。また、コンピュータシステム１０において、コアチップであるＩ/Ｏブリッジ２１には、電源管理のためのパワーマネージメントコントロールレジスタと、不揮発性メモリであるＣＭＯＳとが備えられている。システムをパワーオフするときには、ＯＳからパワーマネージメントコントロールレジスタに「シャットダウン(システムパワーオフ)という状態に入れ」との書き込みがなされ、この書き込みに基づくパワーマネージメントコントロールレジスタからの信号に基づいてＢＩＯＳは動くことができる。ＣＭＯＳには、ＢＩＯＳからの各種設定情報が格納されている。
【００５１】
図５は、ＣＭＯＳの設定処理の流れを示したフローチャートである。まず、システムがパワーオンされた際(ステップ１１０)、ＰＯＳＴ(Power ON Self Test)中にユーザによってＦ１キーが押し下げられる(ステップ１１１)と、ＢＩＯＳ内にあるＣＭＯＳの設定を変更するための"BIOS SETUP"のプログラムが呼び出される(ステップ１１２)。この中のメニューで、"エコ・シャットダウン機能を有効にするか無効にするか(Enable/Disable)"の設定を行なうことができる(ステップ１１３)。ユーザによる変更をセーブするキーの押下によって、この設定がＣＭＯＳにセーブされる(ステップ１１４)。この後、ユーザはシステムをパワーオフあるいはリブートする(ステップ１１５)ことができ、その後、システムは新しい設定に基づいて動作する。このように、本実施の形態では、ＣＭＯＳにおける領域を利用して、システムのパワーオフ時における消費電力削減機能に対する使用/非使用の設定を可能としている。
【００５２】
このように、本実施の形態では、ＢＩＯＳのEasySetupにおけるメニューの一つとして、シャットダウン時のモード設定を設けている。電力低減の程度に応じて複数段階の設定を持つか、あるいは以下に示すような個別の設定を設けても良い。
(Ａ) ＡＣ電源があるときの、充電機能
(Ｂ) ウェイクアップ機能のなかで、特に大きな電力を消費するもの。具体的には、ＡＣＣ＊＊ＡＵＸ系を用いたWakeOnLAN機能。
(Ｃ) その他、全てのウェイクアップ機能。具体的には、ＵＳＢデバイスからのウェイクアップ、システムタイマによるソフトオフからのウェイクアップなどである。
尚、本実施の形態では、ウェイクアップ機能の設定によらずに、ユーザインタフェースの設定に応じたシャットダウン時の制御を実行する点に特徴がある。
【００５３】
図６は、ＢＩＯＳ等によって実行されるシャットダウン処理を示したフローチャートである。システムのパワーオンにより(ステップ１２０)、ＣＰＵ１１ではシステムの各種動作が実行される(ステップ１２１)。その後、ＣＰＵ１１にて実行されるＯＳは、ＢＩＯＳを経由して、例えばユーザがＯＳにおけるシャットダウンのメニューを選ぶなどのシャットダウン要求の発生を認識し(ステップ１２２)、ＯＳによるシャットダウン処理が実行される(ステップ１２３)。より具体的には、ＯＳのＨＡＬ(Hardware Abstraction Layer)が、パワーマネージメントコントロールレジスタに対してシャットダウンの書き込みを行なう。パワーマネージメントコントロールレジスタでは、この書き込み動作によって、ＳＭＩ(System Management Interrupt)が出力される。本実施の形態では、パワーマネージメントコントロールレジスタに対する書き込みを要因とするＳＭＩ割り込み要求を出力する機能がシステムのロジック(サウスブリッジ)に装備されており、その機能が使用されている。
【００５４】
その後、ＳＭＩの中の、パワーマネージメントコントロールレジスタにおけるハンドラの処理が呼ばれ、ＢＩＯＳのシャットダウン処理が実行される(ステップ１２４)。このシャットダウン処理では、ＣＭＯＳがイネーブルか否かが判断される(ステップ１２５)。ＣＭＯＳがイネーブルではない場合には、システムパワーオフとなり処理が終了する(ステップ１２８)。イネーブルである場合には、イネーブルのコマンドをエンベデッドコントローラ６３に出力する(ステップ１２６)。そして、タイマ７５をイネーブルにし(ステップ１２７)、システムパワーオフとなり処理が終了する(ステップ１２８)。
【００５５】
ここで、パワーオフを行なう場合には、多くの場合、パワーマネージメントコントロールレジスタへの書き込みだけではなく、別な手段でシステムをメカニカルオフと呼ばれる状態に遷移させている。パワーマネージメントコントロールレジスタへの書き込みでシステムのパワーを切る場合もあり、これはソフトオフと呼ばれる状態である。このソフトオフは、マイクロソフト社のWindows2000、WindowsXPなどの電力制御インタフェースであるＡＣＰＩ(Advanced Configuration and Power Interface)のＯＳでハイバーネーション(Hibernation)(S4)に移行する場合、また、Windows95やWindows98SEなどの省電力規格であるＡＰＭ(Advanced Power Management)のＯＳでドッキングステーション(DockingStation)と接続した状態でハイバーネーションに移行する場合など、限られた場合に使われる。尚、「Windows」は商標である。
【００５６】
尚、上述した図６の説明では、ＡＣＰＩでの処理を説明したが、ＡＰＭでの処理は、以下のようになる。図６に示すステップ１２２にて、ユーザがＯＳにおけるシャットダウンのメニューを選ぶなどのシャットダウン操作を行った後、ステップ１２３におけるＯＳのシャットダウン処理にて、ＡＰＭのパワーオフイベントが各デバイスドライバおよびＢＩＯＳの処理を呼ぶ。そして、ステップ１２４におけるＢＩＯＳのシャットダウン処理にて、シャットダウン時の処理を定義したテーブルから、定義された処理が呼び出される。この呼び出された処理の中に、本実施の形態における処理を定義することで、前述した図６に示すステップ１２５以下の処理が呼ばれる。その後、全ての処理が終了すると、ＢＩＯＳがパワーマネージメントコントロールレジスタにシャットダウンの値を書き込み、ステップ１２８に示したパワーオフを行なう。
【００５７】
図７(ａ),(ｂ)は、エンベデッドコントローラ６３によるシャットダウン中の処理を説明するための図である。図７(ａ)に示すように、システムのパワーオフ時において(ステップ１３０)、エンベデッドコントローラ６３にて、バッテリ(メイン電池５７、セカンド電池５８)が充電中か否かが判断される(ステップ１３１)。充電中である場合には、この判断が継続してなされ、充電中ではない場合には、充電の停止処理が実行され(ステップ１３２)、充電器５６等の充電回路がオフされる(ステップ１３３)。
【００５８】
一方、図７(ｂ)に示すように、充電回路がオンされたときには(ステップ１４０)、エンベデッドコントローラ６３にて、バッテリ(メイン電池５７、セカンド電池５８)に対して充電が必要か否かが判断される(ステップ１４１)。充電が必要ないときには、充電回路がオフされて(ステップ１４５)、処理が終了する。充電が必要であるときには、充電器５６による充電が開始される(ステップ１４２)。その後、エンベデッドコントローラ６３にて、バッテリが充電中か否かが判断される(ステップ１４３)。充電中である場合には、この判断が継続してなされ、充電中ではない場合には、充電の停止処理が実行され(ステップ１４４)、充電器５６等の充電回路がオフされて(ステップ１４５)、処理が終了する。
【００５９】
図８は、シャットダウン(システムのパワーオフ)中におけるハードウェアの動作を示した状態遷移図である。まず、システムの電源がオンであるシステムオンの状態にて、前述したようなシステムのパワーオフ操作がなされた場合に、ハードウェアは、システムシャットダウンで且つ充電回路がオンである状態に遷移する。その後、エンベデッドコントローラ６３に従って充電回路がオフされると、ハードウェアは、システムシャットダウンで且つ充電回路がオフである状態に遷移する。システムシャットダウンで且つ充電回路がオフである状態からは、ＡＣ電源の挿着の確認、バッテリの接続の確認、所定時間の経過、の事象によって、システムシャットダウンで且つ充電回路がオンである状態に遷移する。また、システムシャットダウンで且つ充電回路がオフである状態、およびシステムシャットダウンで且つ充電回路がオンである状態からは、システムのパワーオンの操作がなされた場合に、システムオンの状態へ遷移する。
【００６０】
以上のように、本実施の形態では、ＡＣ電源があるシャットダウン状態にて、充電用ロジックをオフすることができる。即ち、通常、ＡＣ電源があるシャットダウン状態では、充電用のロジックとして、エンベデッドコントローラ６３および周辺回路がアクティブな状態になる。そのために、システムのメインである３.３Ｖおよび５Ｖを供給するＤＣ−ＤＣレギュレータ５４(Ｍ電源系５５)がＯＮされている。この制御は、外部電源の検出信号である−ＥＸＴＰＷＲがアクティブな場合には、システムのＡＳＩＣであるゲートアレイ回路６２が、Ｍ電源系５５のＤＣ−ＤＣレギュレータ５４をＶ３オン、Ｖ５オンにより動作させ、エンベデッドコントローラ６３は充電動作を行なうようになる。本実施の形態では、ＡＣ電源が存在しても、バッテリのみが存在するシャットダウン状態と同様の状態にシステムを置くことができる。この場合のシステムの消費電力は、数ｍＷ程度になることから、通常の８０〜１２０ｍＷに比べて、消費電力を著しく低減することができる。
【００６１】
この機能は、ノートブックＰＣを主にディスクトップＰＣのリプレースとして用いているユーザなど、バッテリの充電が不要か、オンおよびサスペンド中の充電で十分な場合に、有用である。また、ウェイクアップ機能と合わせて停止できた場合には、ＡＣアダプタ５１とシステムとを合わせた従来の１.１〜１.５Ｗ程度のシャットダウン電力を、ほぼＡＣアダプタ５１の無負荷電力まで低減することができる。
【００６２】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、コンピュータ装置におけるシステムのパワーオフ時にて、消費電力を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態が適用される電気機器であ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】 本実施の形態におけるエコ・シャットダウン機能を実現する電源回路の構成を示した図である。
【図３】 ゲートアレイ回路を更に詳しく説明するための図である。
【図４】 充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能を実現するための処理を示したフローチャートである。
【図５】 ＣＭＯＳの設定処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】 ＢＩＯＳ等によって実行されるシャットダウン処理を示したフローチャートである。
【図７】 (ａ),(ｂ)は、エンベデッドコントローラによるシャットダウン中の処理を説明するための図である。
【図８】 シャットダウン中におけるハードウェアの動作を示した状態遷移図である。
【符号の説明】
１０…コンピュータシステム、１１…ＣＰＵ、２１…Ｉ/Ｏブリッジ、２６…ドッキングステーションインタフェース、４２…ゲートアレイロジック、４７…コネクタ、４８…コミュニケーションカード、５０…電源回路、５１…ＡＣアダプタ、５２…検出回路、５４…ＤＣ-ＤＣレギュレータ、５５…Ｍ電源系、５６…充電器、５７…メイン電池、５８…セカンド電池、５９…ＶＣＣ＊＊Ｍデバイス、６１…スモールレギュレータ、６２…ゲートアレイ回路、６３…エンベデッドコントローラ、６４…ＡＵＸ電源系、６６…ウェイクアップデバイス、６９…システムソフトウェア、７１…ゲート、７２…Ｍ電源系制御回路、７３…ＡＵＸ電源系制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ装置等に係り、より詳しくは、消費電力の低減を図る機能を備えたコンピュータ装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ装置におけるシステムのパワーオフ時の電力、特に、例えばＡＣアダプタ等の電力供給装置から電力が供給される場合の待機電力は、近年の環境問題の観点から低減の要求が高まっている。例えば、２０００年から導入された(財)日本環境協会のエコマーク(商標)の基準では、パワーオフ時の電力として、ＡＣアダプタを含み且つウェイクアップ機能のない機種として１Ｗ以下とされ、ウェイクアップ機能のある機種は５Ｗ以下とされている。ここで、ウェイクアップ機能とは、手元から離れた場所にあるコンピュータの電源を遠隔操作によりオンにして起動する機能であり、遠隔地の操作に基づくネットワークからの指示によって電源を入れることを可能とするものである。例えば、WakeOnLAN(ウェイク・オン・ラン)がその代表的なものであり、かかる機能によって、電源の入っていないコンピュータの管理を中央にて一括して行なうことが可能となる。
【０００３】
システムでは、パワーオフ時であっても通信からのウェイクアップ機能の実現に際して電力を消費するアクティブなロジックが存在する。このウェイクアップ時の電力消費要因としては、WakeOnLANにあっては、ネットワークから特定のパケットを認識してＰＣを立ち上げるために、対象となるイーサネット(商標)アダプタのウェイクアップ用電源ＶAUXをＯＮにしておくことが挙げられる。かかる電力消費要因によって、ウェイクアップ機能のない場合に比べてパワーオフ時における電力が増大している。
【０００４】
また、充放電を繰り返しながら何度も使用できるバッテリを備えたシステムにて、ＡＣ電源が存在する場合には、パワーオフ時(シャットダウン時)であってもバッテリの充電機能のために必要な回路に常に電源が供給された状態になっている。このような回路では、バッテリに対して充電を行なうために、常にバッテリの状態を監視しており、ＡＣ電源が存在する場合には、１００ｍＷ程度は常に消費し続けている。
【０００５】
消費電力の削減に関する従来技術として、充電電力を蓄積するバックアップコンデンサを備えた電源回路において、バックアップコンデンサに対する充電が完了したか否かを判定し、充電が完了した場合にはＡＣ電源からの電力供給経路を遮断する技術が存在する(例えば、特許文献１参照。)。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−４５４７号公報(第３〜４頁、図１)
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、近年、コンピュータ装置に代表される電気製品において、待機電力の低減が特に重要となってきた。その結果、例えばウェイクアップ機能などの待機に関する機能を使用しないユーザにとっては、これら待機に関する機能がイネーブルされている状態に消費される待機電力も削減することが望まれる。しかしながら、現状のシステムでは、例えば充電機能を停止するインタフェースは備えられていない。また、ウェイクアップ可能である場合には、通常、ウェイクアップ機能がオンされて用いられており、かかる機能を確実に止めるためには複雑な設定を行なう必要があることから、ユーザの停止作業には限界があった。
【０００８】
一方、特許文献１では、確かに充電不要なときに生じる待機時の消費電力を低減することができるが、ここでは、電源を内蔵する機器においてトランスへの交流電力供給経路(一次側)の接続か遮断かをスイッチにて切り替える技術が示されているに過ぎない。例えばノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートＰＣ)のように電源を内蔵しておらず、ＡＣ/ＤＣ変換を行なうＡＣアダプタが外付けとなる機器については、かかる技術を応用することができない。また、特許文献１においては、待機する機能自身についてのオン/オフは制御されていない。その結果、充電不要なときには消費電力を低減できるが、コンデンサから供給される待機に用いた全体の電力は変わらないことから、逆にコンデンサへの充電時の電力が大きくなり、トータルとしての消費電力の削減にはならない。
【０００９】
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って、その目的とするところは、バッテリを備えたコンピュータ装置において、シャットダウン時の消費電力を削減することにある。
また他の目的は、シャットダウン時の消費電力を削減するために、ウェイクアップ機能および充電機能をオフした状態を提供することにある。
更に他の目的は、シャットダウン状態の待機電力を管理する機能とユーザインタフェースを用意し、待機機能の利用を含む設定を可能にすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バッテリィを搭載しＡＣアダプタの接続が可能でパワーオン状態とパワーオフ状態を備えるコンピュータ装置であって、前記ＡＣアダプタの前記コンピュータ装置に対する接続状態を検出してアダプタ検出信号を出力する検出回路と、前記パワーオン状態でオンになり前記パワーオフ状態でオフになる第１のＤＣ−ＤＣレギュレータと、前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに前記アダプタ検出信号を通過させるかまたはマスクするゲート回路と、前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているとき前記ゲート回路から前記アダプタ検出信号を受け取ったときにオンになり前記アダプタ検出信号を受け取らないときにオフになる第２のＤＣ−ＤＣレギュレータと、前記第２のＤＣ−ＤＣレギュレータから電力の供給を受けて前記バッテリィの充電制御を行うコントローラと、前記ゲート回路の通過またはマスクに関する設定を行うユーザインターフェースとを有するコンピュータ装置を提供する。
【００１１】
第２のＤＣ−ＤＣレギュレータから電力の供給を受けるウェイクアップデバイスを設けてもよい。コントローラは、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、バッテリィの充電が行われている間はアダプタ検出信号を通過させバッテリィの充電が終了したときはアダプタ検出信号をマスクするようにゲート回路を制御するようにしてもよい。ユーザインターフェースは、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、ゲート回路がアダプタ検出信号を受け取っていない状態から受け取った状態に移行した場合にアダプタ検出信号を通過させるように設定が可能なように構成してもよい。
【００１２】
バッテリィの存在を検出してゲート回路にバッテリィ検出信号を送るバッテリィ検出回路を設け、バッテリィ検出回路は、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、ゲート回路がバッテリィ検出信号を受け取ってない状態から受け取った状態に移行した場合にアダプタ検出信号を通過させるようにゲート回路を制御するようにしてもよい。ゲート回路に接続されたタイマを設け、タイマは、コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつＡＣアダプタが接続されているときに、ある時刻から所定時間が経過した後にアダプタ検出信号を通過させるようにゲート回路を制御するようにしてもよい。ＡＣアダプタが接続された状態およびバッテリィが搭載された状態またはそのいずれかの状態でゲート回路に電力を供給するスモールレギュレータを設けてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照し、本実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態が適用される電気機器であ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(以下、単に「システム」と呼ぶ場合がある)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(Operating System)を搭載したノートブック型パーソナルコンピュータ(ノートＰＣ)として構成されている。
【００２１】
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、Ｉ/Ｏ装置用バスとしてのＬＰＣ(Low Pin Count)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。
【００２２】
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、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。この実行プログラムには、各種アプリケーション、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や、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。
【００２３】
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、ＣＰＵ１１からの描画命令を処理し、処理した描画情報を液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)１８に描画データとして出力している。ＰＣＩバス２０は、比較的高速なデータ転送を可能とするバスである。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フェース(Dock Ｉ/Ｆ)２６、ミニＰＣＩ(miniＰＣＩ)コネクタ２７が夫々接続されている。
【００２４】
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り、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。
【００２５】
Ｉ/Ｏブリッジ２１は、ＰＣＩバス２０とＬＰＣバス４０とのブリッジ機能を備えており、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)インタフェース機能、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)機能、ＳＭＢ(System Management Bus)インタフェース機能を備え、また、リアルタイムクロック(ＲＴＣ)を内蔵している。ＩＤＥインタフェース機能によって実現されるインタフェースは、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。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、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。また、Ｉ/Ｏブリッジ２１からモデム機能をサポートするＡＣ９７(Audio CODEC '97)、コアチップに内蔵されたイーサネットに対するインタフェースであるＬＣＩ(LAN Connect Interface)、ＵＳＢ等を介して、コネクタ４７が複数、接続されている。この複数のコネクタ４７の各々には、コミュニケーションカード４８が接続可能に構成されている。
【００２６】
また、Ｉ/Ｏブリッジ２１は本実施の形態における特徴的な構成である電源回路５０に接続されている。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なうロジック(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。
【００２７】
ＬＰＣバス４０は、ＩＳＡバスを持たないシステムにレガシーデバイスを接続するためのインタフェース規格である。このＬＰＣバス４０には、フラッシュＲＯＭ４４、SuperＩ/Ｏコントローラ４５が接続されており、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。
【００２８】
図２は、本実施の形態におけるエコ・シャットダウン機能を実現する電源回路５０の構成を示した図である。システムの電源は、外部から供給される所謂ＡＣ電源として、例えばＡＣ１００Ｖの商用電源に接続されてＡＣ/ＤＣ変換を行なうＡＣアダプタ５１、およびドッキングステーションインタフェース２６からの電源入力がある。また、充放電を繰り返して使用されるバッテリ電源として、メイン電池５７およびセカンド電池５８がある。このメイン電池５７は、例えば複数本のリチウム・イオン電池を直列接続して構成されている。また、セカンド電池５８は、例えばリチウム・ポリマー電池によって構成され、例えば、ノートＰＣのＦＤＤやＣＤ−ＲＯＭドライブ３２を取り外して挿入する場合等、ノートＰＣの外部に別途、取り付けられてコンピュータシステム１０に接続される。
【００２９】
また、電源回路５０は、ＡＣ電源(ＡＣアダプタ５１、ドッキングステーションインタフェース２６からの電源入力)の存在を確認する検出回路５２、所定のラインに設けられて切り替えを行なうスイッチ(ＳＷ)５３、システムの各デバイスにて用いられる直流定電圧を生成する複数のＤＣ-ＤＣレギュレータ５４、メイン電池５７およびセカンド電池５８に対して充電を行なう充電器５６を備えている。システムの電源は、切り替えに必要なスイッチ５３を介して、システムの各種ＤＣ-ＤＣレギュレータ５４と充電器５６との供給源である電源ラインＶＩＮＴ１６になる。
【００３０】
ＤＣ-ＤＣレギュレータ５４は、各種電圧と、システムの各種パワーステートにおけるＯＮ/ＯＦＦ制御の系統とに応じて、システム内に各種電圧からなる電力を供給している。このＤＣ-ＤＣレギュレータ５４には、システムがパワーオフ状態でＡＣ電源がある場合に、ウェイクアップ機能やバッテリ充電機能を実現するためにＯＮされるＭ電源系５５と呼ばれる一群の電源がある。Ｍ電源系５５の電源ラインは、電圧に応じ、ＶＣＣ５Ｍ、ＶＣＣ３ＭなどのようにＶＣＣ＊＊Ｍと呼ぶことができる。このＶＣＣ＊＊Ｍの供給を受けてＶＣＣ＊＊Ｍデバイス５９が動作する。システム内には複数の電源電圧を必要とするデバイスが存在する。電源ラインをＯＮするためには、関連する複数の電圧の電源を同期させてＯＮ/ＯＦＦすることが必要となる場合がある。Ｍ電源系５５も、その事情から複数の電圧の電源群からなり、例えば、このシステムでは、５Ｖ、３.３Ｖ、１.８Ｖ、１.５Ｖ、１.２Ｖ等からなる電圧の電源群がある。
【００３１】
更に、本実施の形態が適用される電源回路５０は、システムのパワーオフ中にてＡＣ電源またはバッテリ(メイン電池５７および/またはセカンド電池５８)電源のどちらかがあるとき、システムのパワーオンを行なう回路に対して電源を供給するスモールレギュレータ６１、Ｍ電源系５５のＯＮ/ＯＦＦ制御や予備電源系(ＡＵＸ電源系)の制御等、パワーオン/オフのシーケンスを制御している集積回路(ＡＳＩＣ)であるゲートアレイ回路６２、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回路６２と共に電源管理機能の一部を担うエンベデッドコントローラ６３、例えばウェイクアップするためのデバイスであるウェイクアップデバイス６６の電源であるＡＵＸ電源系６４を有している。また、ユーザから電源回路５０に対する各種設定等は、ＢＩＯＳやユーティリティからなるシステムソフトウェア６９を介して行なわれる。エンベデッドコントローラ６３は、例えばＳＢＳ(Smart Battery System)に準拠して、内部にＣＰＵを有するインテリジェント電池であるメイン電池５７およびセカンド電池５８と通信を行なっている。
【００３２】
ＡＵＸ電源系６４は、Ｍ電源系５５からＦＥＴなどのロードスイッチ回路６５を介し、ゲートアレイ回路６２からの設定によりＯＮ/ＯＦＦ制御が可能であり、例えば、３.３Ｖ、１.８Ｖ、１.５Ｖがある。システムがパワーオフ状態で、ＡＣアダプタ５１等のＡＣ電源がなく、バッテリ(メイン電池５７および/またはセカンド電池５８)だけの場合には、ウェイクアップデバイス６６による、例えばWakeOnLAN(パワーオフのときにはLAN経由でウェイクアップをする)のウェイクアップ機能や、バッテリ充電機能は、どちらもサポート不要のために、Ｍ電源系５５もＯＦＦとなる。Ｍ電源系５５の他に、パワーオフ中のシステムには、ＡＣ電源またはバッテリのどちらかがあるときに、システムのパワーオンを行なう回路に供給されるわずかな電源(ＶＣＣ３ＳＷ：３.３Ｖ)がスモールレギュレータ６１より供給される。ここで、ウェイクアップ機能とは、前述のように、システムがパワーオフの状態にあるコンピュータの電源を遠隔操作によりオンにして起動する機能であり、オペレータが手で電源を入れる代わりに、遠隔地の操作に基づくネットワークからの指示によって電源を入れることを可能とするものである。
【００３３】
本実施の形態が適用されるコンピュータシステム１０では、ソフトオフ状態として、その前のシャットダウン時にコアロジックに設定された条件が保存されていて、ＲＴＣタイマなどでウェイクアップできる状態が存在する。また、これに対する状態であるメカニカルオフ状態として、コアロジックがデフォルトの状態(ＡＣアダプタ５１、ドッキングステーションインタフェース２６に接続されＡＣ電源が存在するとき)または電源が供給されていない状態(ＡＣ電源が存在しないとき)が存在する。ウェイクアップ機能の代表であるWakeOnLANでは、基本的にオフィス設備の一部としての使い方が想定されていることから、ＡＣ電源があるときだけを対象としており、ＡＣ電源が存在するときに、上述したどちらのオフ状態からでもウェイクアップすることができる。一方、別のウェイクアップ機能であるBluetoothからのウェイクアップでは、Bluetoothは無線通信であることから、モバイル環境にあることが想定されており、バッテリでオフのときにもウェイクアップする機構となっている。
【００３４】
図３は、ゲートアレイ回路６２を更に詳しく説明するための図である。ここでは、ＡＣ電源の有無を示す信号である−ＥＸＴＰＷＲをそのまま伝えるかまたはマスクするゲート７１、−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１のＯＮによりＭ_ＯＮを出力してＭ電源系５５をＯＮするＭ電源系制御回路７２、ＡＵＸＯＮを出力してＡＵＸ電源系６４をＯＮするＡＵＸ電源系制御回路７３、バッテリであるメイン電池５７およびセカンド電池５８の存在を確認する検出回路７４、時間の経過を見るためのタイマ７５、システムソフトウェア６９からの情報に基づきゲート７１をイネーブルするＩ/Ｆであるレジスタ７６、システムソフトウェア６９からの情報をＡＵＸ電源系制御回路７３に伝えるＩ/Ｆであるレジスタ７７、エンベデッドコントローラ６３からゲート７１の機能をイネーブルするＩ/Ｆであるレジスタ７８を有している。尚、バッテリの存在の有無を調べるために用いられるＴＥＭＰ端子(Ｍ_ＴＥＭＰおよびＳ_ＴＥＭＰ)は、アナログ信号であることから、必要に応じてゲートアレイ回路６２の前段にコンパレータによるデジタル化の回路であるＡＮ７９が用意される。
【００３５】
ここで、本実施の形態が適用されるシャットダウン(システムのパワーオフ)時の消費電力低減機能(エコ・シャットダウン機能)について説明する。ここで、「シャットダウン」とは、ＯＳを遮断し、コンピュータ本体の電源を遮断する作業を言うが、ここでは、「システムのパワーオフ」と同義で用いている。
エコ・シャットダウン機能が適用されない通常の状態では、システムがパワーオフのとき、ＡＣ電源がある場合はＭ電源系５５の出力とスモールレギュレータ６１からの出力であるＶＣＣ３ＳＷがＯＮであり、消費電力はシステムロジックが１００〜１２０ｍＷ程度となる。例えば、ウェイクアップデバイス６６の一つであるイーサネットコントローラがWakeOnLANを行なう場合、３００〜４００ｍＷが加算され、システム全体では５００ｍＷ程度となる。ＡＣアダプタ５１を含めた電力では、１５００ｍＷ程度になる。ＡＣ電源がなくバッテリ電源しかない場合のパワーオフ時は、スモールレギュレータ６１からのＶＣＣ３ＳＷだけがＯＮであり、消費電力は５ｍＷ程度以下まで低減される。ＡＣアダプタ５１を含めた電力では４００ｍＷ程度以下となる。
【００３６】
通常のシステム設計では、ＡＣ電源があるとＭ電源系５５が無条件にＯＮになる。近年、電源電圧の多数化とウェイクアップ機能の追加によって、Ｍ電源系５５がＯＮの場合の消費電力は増加傾向にある。これは、バッテリの充電制御を行なう回路であるエンベデッドコントローラ６３にウェイクアップデバイス６６が加わり、更に追加して、複数の電圧に対するＤＣ−ＤＣレギュレータ５４のロス、Ｍ電源系５５のために不必要にＯＮにされているＶＣＣ＊＊Ｍデバイス５９によるロス、も存在している。この不必要にＯＮにされているＶＣＣ＊＊Ｍデバイス５９は、システムのパワーオフ中には、ＯＮにされている必要が必ずしもないデバイスである。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、ＡＣ電源が存在しても、ウェイクアップとバッテリ充電が必要ないときに、Ｍ電源系５５を切ることにより、バッテリでのパワーオフ時と同様の状態になるように構成している。かかる構成により、３００〜１００ｍＷ程度の待機電力が削減できる。
【００３８】
ここで、シャットダウン時、ＡＣ電源が存在するときにＭ電源系５５をオフする機能を実現するためには、以下のことが必要となる。
(１) ＡＣ電源があっても設定に応じてＭ電源系５５をオフできる機能
(２) ウェイクアップ機能を設定に応じてオフできる機能
(３) バッテリ充電機能について、充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能
(４) これらの機能を制御するソフトウェア(システムのＢＩＯＳ,Utility,Setupなど)
【００３９】
上記「(１) ＡＣ電源があっても設定に応じてＭ電源系５５をオフできる機能」については、図３のゲートアレイ回路６２にて示したように、検出回路５２から出力されるＡＣ電源の検出信号−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１について、Ｍ電源系制御回路７２からのＭ電源系５５のＯＮ/ＯＦＦの制御を、システムソフトウェア６９の設定に応じて(レジスタ７６を介して)実行できるように構成することで実現できる。通常、ＡＣ電源の検出信号−ＥＸＴＰＷＲは、Ｍ電源系５５をＯＮする条件の一つとされており、本実施の形態では、これをソフトウェアからの設定に応じてＯＮ/ＯＦＦを制御する回路を追加している。
【００４０】
上記「(２) ウェイクアップ機能を設定に応じてオフできる機能」については、パワーオフ時の待機電力の観点から設定できるユーザインタフェースがあれば実現できる。より具体的には、図３のゲートアレイ回路６２に示したように、システムソフトウェア６９の設定に応じ、レジスタ７６を介してＡＵＸ電源系制御回路７３からのＡＵＸＯＮの出力を制御すればよい。
【００４１】
上記「(３) バッテリ充電機能について、充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能」については、パワーオフ中の充電機能を維持するために、具体的には以下の機能を具備することが好ましい。
まず、第１の充電維持機能として、パワーオフ中にて、充電処理が終わるまではＭ電源系５５を維持し、充電終了後にＭ電源系５５をオフできる機能がある。これは、例えば、充電を行なうエンベデッドコントローラ６３からゲートアレイ回路６２へのＩ/Ｆを設け、ゲート７１による−ＥＸＴＰＷＲゲート機能のイネーブルを行なうレジスタ７８を追加することで実現することができる。即ち、シリアルＩ/Ｆを持つエンベデッドコントローラ６３から、オフを行なうレジスタを追加し、充電が終了した時点で充電ロジックのオフを実行することにより実現することができる。
【００４２】
また、第２の充電維持機能として、パワーオフ中にて、例えばＡＣアダプタ５１が抜かれた状態から取り付けられたとき等、ＡＣ電源の脱着を検出したとき、Ｍ電源系５５をオンできる機能がある。これにより、パワーオフの後にＡＣアダプタ５１等のＡＣ電源が指されたときに、充電の必要性を判断し、Ｍ電源系５５をオンして必要に応じて充電を行い、充電終了後にＭ電源系５５をオフにする。これは、ゲートアレイ回路６２の内部に、−ＥＸＴＰＷＲのInactiveからActiveへの変化を検出して、−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１をオンする機能を追加することにより実現することができる。
【００４３】
更に、第３の充電維持機能として、パワーオフ中にて、バッテリの脱着を検出したとき、Ｍ電源系５５をオンできる機能がある。即ち、充電が必要であるメイン電池５７またはセカンド電池５８が取り付けられたとき、充電の必要を判断し、必要に応じて充電を行い、充電終了後にＭ電源系５５をオフする。かかる機能は、バッテリの存在の有無を調べるために用いられるＴＥＭＰ端子(Ｍ_ＴＥＭＰ、Ｓ_ＴＥＭＰ)の状態を、ゲートアレイ回路６２における検出回路７４で検出し、ゲートアレイ回路６２の入力である−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１をＯＮ/ＯＦＦすることで実現できる。
【００４４】
また更に、第４の充電維持機能として、パワーオフ中、一定時間の経過後に、Ｍ電源系５５をオンできる機能がある。これにより、特にシステムが長時間、パワーオフに置かれた状態など、自己放電によりバッテリ(メイン電池５７またはセカンド電池５８)の容量が充電を必要とするレベルまで低下した場合に、それを検出して必要に応じて充電を行い、充電の終了後、Ｍ電源系５５をオフにする。これは、ゲートアレイ回路６２に設けられるタイマ７５によって、所定時間がカウントされた後に(Expireしたときに)、−ＥＸＴＰＷＲのゲート７１をＯＮする機能を付加することで実現することができる。
【００４５】
この第１の充電維持機能から第４の充電維持機能は、それぞれ独立した機能として存在させることができる。これらの全ての機能があれば、事実上、パワーオフ中の充電機能が損なわれることがなく、充電していないときに、充電器５６等の充電回路をオフする機能を実現できる。ここで、充電回路は、充電器５６の他、エンベデッドコントローラ６３等の充電に用いられる構成を含む。
【００４６】
次に、上記「(４) これらの機能を制御するソフトウェア」については、パワーオフ中の消費電力を低減するように、ユーザが設定できるＩ/Ｆを設け、その設定を不揮発性メモリに保持し、その値に応じて上記(１)〜(３)の機能を利用する。ＡＣ電源があるときのパワーオフ中のＭ電源系５５をオフする制御を行なうソフトウェアを用意する。図２に示すシステムソフトウェア６９として、ＢＩＯＳとSetupユーティリティに機能を追加することで、これは実現することができる。
【００４７】
図４は、上記「(３) バッテリ充電機能について充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能」を実現するための処理を示したフローチャートである。システムパワーがＯＦＦ(オフ)されたとき(ステップ１００)、まず、エンベデッドコントローラ６３は、充電中か否かを判断する(ステップ１０１)。充電中であるときは、ステップ１０１の処理を継続し、充電中でないときには、充電を停止し(ステップ１０２)、ゲートアレイ回路６２によってＭ電源系５５をオフして、充電器５６等の充電回路を停止する(ステップ１０３)。
【００４８】
その後、検出回路５２からの出力によってＡＣ電源(ＡＣアダプタ５１、ドッキングステーションインタフェース２６)が無しから有りへ、即ち、抜かれた後に入った状態になったか否かが判断される(ステップ１０４)。−ＥＸＴＰＷＲのインアクティブからアクティブへの移行によってゲートアレイ回路６２からＭ_ＯＮが出力され、Ｍ電源系５５がオンされて充電回路がオンされる(ステップ１０５)。その後、メイン電池５７やセカンド電池５８の充電状態によって充電が必要か否かが判断され(ステップ１０６)、充電が必要ではない場合には、ステップ１０３へ戻って充電回路が停止され、充電が必要である場合には、充電が開始されて(ステップ１０７)、ステップ１０１の処理へ戻る。
【００４９】
ステップ１０４で、ＡＣ電源が有りから無しへ変わっていない場合には、バッテリ(メイン電池５７、セカンド電池５８)が取り付けられたか否かが判断される(ステップ１０８)。取り付けられた場合には、前述したステップ１０５以降の処理が実行され、充電回路がＯＮされる。取り付けられていない場合には、タイマ７５のエクスパイア、即ち、一定時間が経過したか否かが判断され(ステップ１０９)、一定時間が経過した場合には、前述したステップ１０５以降の処理が実行され、充電回路がＯＮされる。一定時間が経過していない場合には、ステップ１０４に戻る。このようにして、充電回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわない処理が実行される。
【００５０】
次に、本実施の形態におけるユーザインタフェースについて説明する。
本実施の形態では、ソフトウェアとして、ＣＰＵ１１にて実行される基本ソフトウェアであるＯＳ、パワーマネージメント(ＰＭ)等に関する各種デバイスを制御するプログラムであるＢＩＯＳが準備される。また、コンピュータシステム１０において、コアチップであるＩ/Ｏブリッジ２１には、電源管理のためのパワーマネージメントコントロールレジスタと、不揮発性メモリであるＣＭＯＳとが備えられている。システムをパワーオフするときには、ＯＳからパワーマネージメントコントロールレジスタに「シャットダウン(システムパワーオフ)という状態に入れ」との書き込みがなされ、この書き込みに基づくパワーマネージメントコントロールレジスタからの信号に基づいてＢＩＯＳは動くことができる。ＣＭＯＳには、ＢＩＯＳからの各種設定情報が格納されている。
【００５１】
図５は、ＣＭＯＳの設定処理の流れを示したフローチャートである。まず、システムがパワーオンされた際(ステップ１１０)、ＰＯＳＴ(Power ON Self Test)中にユーザによってＦ１キーが押し下げられる(ステップ１１１)と、ＢＩＯＳ内にあるＣＭＯＳの設定を変更するための"BIOS SETUP"のプログラムが呼び出される(ステップ１１２)。この中のメニューで、"エコ・シャットダウン機能を有効にするか無効にするか(Enable/Disable)"の設定を行なうことができる(ステップ１１３)。ユーザによる変更をセーブするキーの押下によって、この設定がＣＭＯＳにセーブされる(ステップ１１４)。この後、ユーザはシステムをパワーオフあるいはリブートする(ステップ１１５)ことができ、その後、システムは新しい設定に基づいて動作する。このように、本実施の形態では、ＣＭＯＳにおける領域を利用して、システムのパワーオフ時における消費電力削減機能に対する使用/非使用の設定を可能としている。
【００５２】
このように、本実施の形態では、ＢＩＯＳのEasySetupにおけるメニューの一つとして、シャットダウン時のモード設定を設けている。電力低減の程度に応じて複数段階の設定を持つか、あるいは以下に示すような個別の設定を設けても良い。
(Ａ) ＡＣ電源があるときの、充電機能
(Ｂ) ウェイクアップ機能のなかで、特に大きな電力を消費するもの。具体的には、ＡＣＣ＊＊ＡＵＸ系を用いたWakeOnLAN機能。
(Ｃ) その他、全てのウェイクアップ機能。具体的には、ＵＳＢデバイスからのウェイクアップ、システムタイマによるソフトオフからのウェイクアップなどである。
尚、本実施の形態では、ウェイクアップ機能の設定によらずに、ユーザインタフェースの設定に応じたシャットダウン時の制御を実行する点に特徴がある。
【００５３】
図６は、ＢＩＯＳ等によって実行されるシャットダウン処理を示したフローチャートである。システムのパワーオンにより(ステップ１２０)、ＣＰＵ１１ではシステムの各種動作が実行される(ステップ１２１)。その後、ＣＰＵ１１にて実行されるＯＳは、ＢＩＯＳを経由して、例えばユーザがＯＳにおけるシャットダウンのメニューを選ぶなどのシャットダウン要求の発生を認識し(ステップ１２２)、ＯＳによるシャットダウン処理が実行される(ステップ１２３)。より具体的には、ＯＳのＨＡＬ(Hardware Abstraction Layer)が、パワーマネージメントコントロールレジスタに対してシャットダウンの書き込みを行なう。パワーマネージメントコントロールレジスタでは、この書き込み動作によって、ＳＭＩ(System Management Interrupt)が出力される。本実施の形態では、パワーマネージメントコントロールレジスタに対する書き込みを要因とするＳＭＩ割り込み要求を出力する機能がシステムのロジック(サウスブリッジ)に装備されており、その機能が使用されている。
【００５４】
その後、ＳＭＩの中の、パワーマネージメントコントロールレジスタにおけるハンドラの処理が呼ばれ、ＢＩＯＳのシャットダウン処理が実行される(ステップ１２４)。このシャットダウン処理では、ＣＭＯＳがイネーブルか否かが判断される(ステップ１２５)。ＣＭＯＳがイネーブルではない場合には、システムパワーオフとなり処理が終了する(ステップ１２８)。イネーブルである場合には、イネーブルのコマンドをエンベデッドコントローラ６３に出力する(ステップ１２６)。そして、タイマ７５をイネーブルにし(ステップ１２７)、システムパワーオフとなり処理が終了する(ステップ１２８)。
【００５５】
ここで、パワーオフを行なう場合には、多くの場合、パワーマネージメントコントロールレジスタへの書き込みだけではなく、別な手段でシステムをメカニカルオフと呼ばれる状態に遷移させている。パワーマネージメントコントロールレジスタへの書き込みでシステムのパワーを切る場合もあり、これはソフトオフと呼ばれる状態である。このソフトオフは、マイクロソフト社のWindows2000、WindowsXPなどの電力制御インタフェースであるＡＣＰＩ(Advanced Configuration and Power Interface)のＯＳでハイバーネーション(Hibernation)(S4)に移行する場合、また、Windows95やWindows98SEなどの省電力規格であるＡＰＭ(Advanced Power Management)のＯＳでドッキングステーション(DockingStation)と接続した状態でハイバーネーションに移行する場合など、限られた場合に使われる。尚、「Windows」は商標である。
【００５６】
尚、上述した図６の説明では、ＡＣＰＩでの処理を説明したが、ＡＰＭでの処理は、以下のようになる。図６に示すステップ１２２にて、ユーザがＯＳにおけるシャットダウンのメニューを選ぶなどのシャットダウン操作を行った後、ステップ１２３におけるＯＳのシャットダウン処理にて、ＡＰＭのパワーオフイベントが各デバイスドライバおよびＢＩＯＳの処理を呼ぶ。そして、ステップ１２４におけるＢＩＯＳのシャットダウン処理にて、シャットダウン時の処理を定義したテーブルから、定義された処理が呼び出される。この呼び出された処理の中に、本実施の形態における処理を定義することで、前述した図６に示すステップ１２５以下の処理が呼ばれる。その後、全ての処理が終了すると、ＢＩＯＳがパワーマネージメントコントロールレジスタにシャットダウンの値を書き込み、ステップ１２８に示したパワーオフを行なう。
【００５７】
図７(ａ),(ｂ)は、エンベデッドコントローラ６３によるシャットダウン中の処理を説明するための図である。図７(ａ)に示すように、システムのパワーオフ時において(ステップ１３０)、エンベデッドコントローラ６３にて、バッテリ(メイン電池５７、セカンド電池５８)が充電中か否かが判断される(ステップ１３１)。充電中である場合には、この判断が継続してなされ、充電中ではない場合には、充電の停止処理が実行され(ステップ１３２)、充電器５６等の充電回路がオフされる(ステップ１３３)。
【００５８】
一方、図７(ｂ)に示すように、充電回路がオンされたときには(ステップ１４０)、エンベデッドコントローラ６３にて、バッテリ(メイン電池５７、セカンド電池５８)に対して充電が必要か否かが判断される(ステップ１４１)。充電が必要ないときには、充電回路がオフされて(ステップ１４５)、処理が終了する。充電が必要であるときには、充電器５６による充電が開始される(ステップ１４２)。その後、エンベデッドコントローラ６３にて、バッテリが充電中か否かが判断される(ステップ１４３)。充電中である場合には、この判断が継続してなされ、充電中ではない場合には、充電の停止処理が実行され(ステップ１４４)、充電器５６等の充電回路がオフされて(ステップ１４５)、処理が終了する。
【００５９】
図８は、シャットダウン(システムのパワーオフ)中におけるハードウェアの動作を示した状態遷移図である。まず、システムの電源がオンであるシステムオンの状態にて、前述したようなシステムのパワーオフ操作がなされた場合に、ハードウェアは、システムシャットダウンで且つ充電回路がオンである状態に遷移する。その後、エンベデッドコントローラ６３に従って充電回路がオフされると、ハードウェアは、システムシャットダウンで且つ充電回路がオフである状態に遷移する。システムシャットダウンで且つ充電回路がオフである状態からは、ＡＣ電源の挿着の確認、バッテリの接続の確認、所定時間の経過、の事象によって、システムシャットダウンで且つ充電回路がオンである状態に遷移する。また、システムシャットダウンで且つ充電回路がオフである状態、およびシステムシャットダウンで且つ充電回路がオンである状態からは、システムのパワーオンの操作がなされた場合に、システムオンの状態へ遷移する。
【００６０】
以上のように、本実施の形態では、ＡＣ電源があるシャットダウン状態にて、充電用ロジックをオフすることができる。即ち、通常、ＡＣ電源があるシャットダウン状態では、充電用のロジックとして、エンベデッドコントローラ６３および周辺回路がアクティブな状態になる。そのために、システムのメインである３.３Ｖおよび５Ｖを供給するＤＣ−ＤＣレギュレータ５４(Ｍ電源系５５)がＯＮされている。この制御は、外部電源の検出信号である−ＥＸＴＰＷＲがアクティブな場合には、システムのＡＳＩＣであるゲートアレイ回路６２が、Ｍ電源系５５のＤＣ−ＤＣレギュレータ５４をＶ３オン、Ｖ５オンにより動作させ、エンベデッドコントローラ６３は充電動作を行なうようになる。本実施の形態では、ＡＣ電源が存在しても、バッテリのみが存在するシャットダウン状態と同様の状態にシステムを置くことができる。この場合のシステムの消費電力は、数ｍＷ程度になることから、通常の８０〜１２０ｍＷに比べて、消費電力を著しく低減することができる。
【００６１】
この機能は、ノートブックＰＣを主にディスクトップＰＣのリプレースとして用いているユーザなど、バッテリの充電が不要か、オンおよびサスペンド中の充電で十分な場合に、有用である。また、ウェイクアップ機能と合わせて停止できた場合には、ＡＣアダプタ５１とシステムとを合わせた従来の１.１〜１.５Ｗ程度のシャットダウン電力を、ほぼＡＣアダプタ５１の無負荷電力まで低減することができる。
【００６２】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、コンピュータ装置におけるシステムのパワーオフ時にて、消費電力を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態が適用される電気機器であ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】 本実施の形態におけるエコ・シャットダウン機能を実現する電源回路の構成を示した図である。
【図３】 ゲートアレイ回路を更に詳しく説明するための図である。
【図４】 充電制御回路の電源をオフしてもパワーオフ中の充電の機能を損なわないための機能を実現するための処理を示したフローチャートである。
【図５】 ＣＭＯＳの設定処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】 ＢＩＯＳ等によって実行されるシャットダウン処理を示したフローチャートである。
【図７】 (ａ),(ｂ)は、エンベデッドコントローラによるシャットダウン中の処理を説明するための図である。
【図８】 シャットダウン中におけるハードウェアの動作を示した状態遷移図である。
【符号の説明】
１０…コンピュータシステム、１１…ＣＰＵ、２１…Ｉ/Ｏブリッジ、２６…ドッキングステーションインタフェース、４２…ゲートアレイロジック、４７…コネクタ、４８…コミュニケーションカード、５０…電源回路、５１…ＡＣアダプタ、５２…検出回路、５４…ＤＣ-ＤＣレギュレータ、５５…Ｍ電源系、５６…充電器、５７…メイン電池、５８…セカンド電池、５９…ＶＣＣ＊＊Ｍデバイス、６１…スモールレギュレータ、６２…ゲートアレイ回路、６３…エンベデッドコントローラ、６４…ＡＵＸ電源系、６６…ウェイクアップデバイス、６９…システムソフトウェア、７１…ゲート、７２…Ｍ電源系制御回路、７３…ＡＵＸ電源系制御回路
Claims (7)
- バッテリィを搭載しＡＣアダプタの接続が可能でパワーオン状態とパワーオフ状態を備えるコンピュータ装置であって、
前記ＡＣアダプタの前記コンピュータ装置に対する接続状態を検出してアダプタ検出信号を出力する検出回路と、
前記パワーオン状態でオンになり前記パワーオフ状態でオフになる第１のＤＣ−ＤＣレギュレータと、
前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに前記アダプタ検出信号を通過させるかまたはマスクするゲート回路と、
前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているとき前記ゲート回路から前記アダプタ検出信号を受け取ったときにオンになり前記アダプタ検出信号を受け取らないときにオフになる第２のＤＣ−ＤＣレギュレータと、
前記第２のＤＣ−ＤＣレギュレータから電力の供給を受けて前記バッテリィの充電制御を行うコントローラと、
前記ゲート回路の通過またはマスクに関する設定を行うユーザインターフェースと
を有するコンピュータ装置。 - 前記第２のＤＣ−ＤＣレギュレータから電力の供給を受けるウェイクアップデバイスを有する請求項１記載のコンピュータ装置。
- 前記コントローラは、前記コンピュータ装置が前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに、前記バッテリィの充電が行われている間は前記アダプタ検出信号を通過させ前記バッテリィの充電が終了したときは前記アダプタ検出信号をマスクするように前記ゲート回路を制御する請求項１記載のコンピュータ装置。
- 前記ユーザインターフェースは、前記コンピュータ装置が前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに、前記ゲート回路が前記アダプタ検出信号を受け取っていない状態から受け取った状態に移行した場合に前記アダプタ検出信号を通過させるように設定が可能な請求項１記載のコンピュータ装置。
- 前記バッテリィの存在を検出して前記ゲート回路にバッテリィ検出信号を送るバッテリィ検出回路を有し、該バッテリィ検出回路は、前記コンピュータ装置が前記パワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに、前記ゲート回路が前記バッテリィ検出信号を受け取ってない状態から受け取った状態に移行した場合に前記アダプタ検出信号を通過させるように前記ゲート回路を制御する請求項１記載のコンピュータ装置。
- 前記ゲート回路に接続されたタイマを有し、該タイマは、前記コンピュータ装置がパワーオフ状態でかつ前記ＡＣアダプタが接続されているときに、ある時刻から所定時間が経過した後に前記アダプタ検出信号を通過させるように前記ゲート回路を制御する請求項１記載のコンピュータ装置。
- 前記ＡＣアダプタが接続された状態および前記バッテリィが搭載された状態またはそのいずれかの状態で前記ゲート回路に電力を供給するスモールレギュレータを有する請求項１記載のコンピュータ装置。
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