JP4482798B2 - 情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構 - Google Patents

情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構 Download PDF

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本発明は情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構についての技術分野に関する。詳しくは、バッテリーの充電電力を制限して情報処理装置の省電力化を図る技術分野に関する。
情報処理装置、例えば、パーソナルコンピューターにはデスクトップ型、タワー型、ノートブック型、タブレット一体型等の各種の形態が存在するが、特に、接続ポートのスペースを確保し難いノートブック型、タブレット一体型のパーソナルコンピューターは、その装置本体に接続される外部接続用拡張装置、例えば、ポートリプリケーター、ドッキングステーション等を備えているものがある(例えば、特許文献1参照)。
ポートリプリケーター等の外部接続用拡張装置は、パラレルポート、シリアルポート、USB(Universal Serial Bus)ポート等の各種のポートを有し、例えば、ポートリプリケーターが装置本体に接続されることにより、ポートリプリケーターの各ポートに接続されるプリンター、スキャナー、ディスプレイ装置等の複数の外部接続機器と装置本体との接続が可能とされる。
このようなパーソナルコンピューター等の情報処理装置には、装置本体に対して電力を供給するバッテリーを備え、商用電源による駆動の他、バッテリー駆動が可能とされているものがある。
バッテリーを備えた従来の情報処理装置においては、バッテリーの充電電力制御機構によって、バッテリーの充電電力が制限されてバッテリーの充電電力と装置本体の消費電力の合計電力が予め定められた一定値を越えないように制御されていた。
特開2001−5573号公報
ところが、上記した従来の情報処理装置にあっては、ポートリプリケーターが装置本体に接続された状態において、ポートリプリケーターの消費電力については考慮されていないため、商用電源を供給するためのACアダプターやバッテリーの電力定格は、バッテリーの充電電力と装置本体の消費電力の合計である上記一定値の電力に加えポートリプリケーターの最大消費電力の合計以上が必要となり、特に、ポートリプリケーターの消費電力が大きい場合には、その分、電力定格も大きくなってしまうという不具合があった。
そこで、本発明情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構は、上記した問題点を克服し、情報処理装置の省電力化を図ることを課題とする。
本発明情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構は、上記した課題を解決するために、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの電力状態を監視し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御したものである。
従って、本発明情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構にあっては、外部接続用拡張装置の消費電力が考慮された電力制御が行われる。
本発明情報処理装置は、各種の接続ポートが設けられ該接続ポートに外部接続機器が接続される外部接続用拡張装置と、該外部接続用拡張装置が接続される装置本体と、該装置本体に取り付けられるバッテリーとを備えた情報処理装置であって、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの電力状態を監視し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御したことを特徴とする。
従って、外部接続用拡張装置が接続されたときの情報処理装置の消費電力を外部接続用拡張装置の電力を低下させることなく一定以下にして情報処理装置の省電力化を図ることができ、商用電源を供給するためのACアダプターやバッテリーの電力定格を小さくすることができる。また、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御したので、合計の消費電力が一定値未満の場合と合計の消費電力が一定値以上となった場合の双方の場合について、効率的な電力制御を行うことができる。
本発明情報処理装置における電力制御機構は、各種の接続ポートが設けられ該接続ポートに外部接続機器が接続される外部接続用拡張装置と、該外部接続用拡張装置が接続される装置本体と、該装置本体に取り付けられるバッテリーとを備えた情報処理装置における電力制御機構であって、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの電力状態を監視し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御したことを特徴とする。
従って、外部接続用拡張装置が接続されたときの情報処理装置の消費電力を外部接続用拡張装置の電力を低下させることなく一定以下にして情報処理装置の省電力化を図ることができ、商用電源を供給するためのACアダプターやバッテリーの電力定格を小さくすることができる。また、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御したので、合計の消費電力が一定値未満の場合と合計の消費電力が一定値以上となった場合の双方の場合について、効率的な電力制御を行うことができる。
以下に、本発明情報処理装置及び情報処理装置における電力制御機構の最良の形態を添付図面に従って説明する。
尚、本発明情報処理装置は、パーソナルコンピューター等の情報処理装置、PDA(Personal Digital Assistant)、ネットワーク端末、携帯情報端末、ワークステーション等の各種の情報処理装置に広く適用することができ、本発明電力制御機構は、これらの各種の情報処理装置における電力制御機構に広く適用することができる。
情報処理装置1は装置本体2と該装置本体2の背面に取り付けられた扁平なバッテリー3と装置本体2に接続される外部接続用拡張装置としてポートリプリケーター4とを備えている。
装置本体2は筐体5に所要の各部が配置されて成る(図1参照)。筐体5は、例えば、横長の扁平な矩形状に形成され、前面5aにディスプレイ6、例えば、液晶パネルが設けられている。
情報処理装置1にあっては、ディスプレイ6がタッチパネル(タブレット)とされており、ディスプレイ6に表示された表示画面の所定の位置を指や図示しない専用の入力ペン(スタイラス)によってタップすることにより選択操作や入力操作等の各種の操作を行うことができる。
装置本体2はハードウエア構成として、本体装置部100と接続装置部(インターフェース装置部)200とを有している。
図2は、情報処理装置のハードウェア構成例を示したものである。
先ず、本体装置部100内の構成について説明する。
制御中枢であるCPU101は、バス(FSB:Front Side Bus)を介して制御装置102に接続されている。制御装置102はメインメモリ103の制御やグラフィック機能に係る制御を担当し、主に大量データを高速に処理する役目をもつ。AT互換機では「ノースブリッジ」と呼ばれ、本例に示す制御装置102には、CPU101、メインメモリ103、制御装置104、液晶表示デバイス等のグラフィック表示装置105(上記ディスプレイ6と同じ)が接続されている。
制御装置104は、ユーザインターフェース用の制御デバイス等を主に制御するものであり、デバイスのバスリンク等を行う。AT互換機では「サウスブリッジ」と呼ばれ、「PCI to ISA bridge」では、バス(PCI:Peripheral Component Interconnect bus)を低速なバス(ISA:Industry Standard Architecture bus等)に橋渡しする役目をもち、ISAコントローラ、IDE(Integrated Drive Electronics)コントローラ等の機能を有する。
バス(PCIバス)には、無線通信用デバイス106としてのワイヤレス(無線式)LAN(W−LAN)や、外部メモリや外部機器との接続や制御を行うためのデバイス107が接続されている。外部メモリとしては、本体装置部100への着脱が可能な半導体メモリ装置、例えば、スティック状のメモリ媒体のデータを読み書きするための制御用デバイス108や、カード型の記憶媒体の制御用デバイス109が設けられている。また、デバイス107は外部機器との接続用インターフェース(例えば、シリアルデバイスをコンピュータに追加するためのハードウェアの仕様を定義する「IEEE 1394」等)の機能を有する。
制御装置104には、LAN(Local Area Network)用の接続用デバイス110が接続されるとともに、タッチ式パネル等を用いた入力用デバイス111がUSB(Universal Serial Bus)ポートに接続されている。
補助記憶装置112には、例えば、磁気ディスクや光学式ディスクを用いたドライブ装置が用いられるが、本例では、ハードディスク等の大容量記憶媒体を用いたドライブ装置が用いられ、制御装置104(内のIDEコントローラ)に接続される。
また、制御装置104に接続されているオーディオ信号処理部(Audio Codec)113は、ディジタル−アナログ変換されたオーディオ信号を、例えば、スピーカ114やヘッドフォン115に送出して音声を出力する。あるいは、マイクロフォンを備えた装置形態では、音声入力データをディジタル化する処理等を行う。
記憶装置116には、コンピュータを動作させるための制御プログラム等が格納されており、LPC(Low Pin Count:シリアルバス)等を用いて制御装置104、117に接続されている。
制御装置117は、各種の信号の制御を行う汎用装置であり、例えば、「EC」(Embedded Controller:組み込みコントローラ)が用いられ、キーボードコントローラの機能や、システムの電源制御やシステムの付加機能等についての制御を行う(携帯型機器等ではマイクロコンピュータが搭載されている。)。尚、記憶装置116内の制御プログラムを変更することによってコンピュータの制御方法を変えることができる。
スティック型ポインティングデバイス(トラックポイント等)を構成する操作デバイス118(後述するポインティングデバイス4h)は、制御装置117のポート(PS/2(Personal System/2)ポート等)に接続されている。また、本体装置部100に設けられたスイッチや操作釦等を含む操作部119からの信号が制御装置117に送出される。
本体装置部100に外部機器を直接的に接続するための接続部120としては、USBコネクタが設けられており、接続部120は制御装置117に接続されている。
尚、図示しない電源部には、ACアダプターからの商用電源電圧の供給、あるいは二次電池や燃料電池等を用いた上記したバッテリー3からの直流電源供給が行われる。例えば、上記EC(制御装置117)は、ACアダプターやバッテリー3等の接続や装着の状態を検出したり、バッテリー3の残量等を含む各種の管理情報を保持している。
次に、接続装置部200の構成について説明する。
本体装置部100については、コネクタ等の接続手段を介して接続装置部200に接続することにより、図示しない外部機器との間で信号伝送が行われる。
VGA(Video Grapthics Array)コネクタ等で外部の表示装置を接続するためのコネクタ部201は、本体装置部100内の制御装置102に接続され、これにより外部ディスプレイ装置に対して画像信号等が出力される。
また、「IEEE 1394」規格に準拠した外部機器等を接続するためのコネクタ部202が、本体装置部100内の上記デバイス107に接続され、LANケーブル等を接続するためのコネクタ部203が本体装置部100内の上記デバイス110に接続されるようになっている。
本体装置部100内の制御装置104に接続される集線用デバイス204には、USBハブが用いられ、本例では、接続装置部200に4つのUSBコネクタ205、205、…が付設され、各USBコネクタ205、205、・・・が集線用デバイス204(USBハブ)に接続されている。
筐体5の所定の位置には、複数の操作釦7、7、・・・が設けられている。操作釦7、7、・・・としては、例えば、センター釦7a、左釦7b、右釦7c、ズーム釦7d、ローテーション釦7e、エンター釦7f、カーソルキー7g、ポインティングデバイス7h、ファンクション選択釦7i、起動釦7j、輝度変更釦7k等が設けられている。
センター釦7a、左釦7b、右釦7cはそれぞれマウスの各釦に相当する釦であり、ズーム釦7dはディスプレイ6に表示される表示画面の拡大縮小、即ち、解像度の変更を行う釦であり、ローテーション釦7eは表示画面を90°回転させる釦であり、エンター釦7fはキーボードのエンターキーに相当し操作の実行や確定を行う釦であり、カーソルキー7gはディスプレイ6に表示されるカーソルを上下左右に移動させる等の釦であり、ポインティングデバイス7hはディスプレイ6に表示されるポインターを移動させる等の釦であり、ファンクション選択釦7iは出力される音量の変更や外付けのディスプレイへの出力の切替等を行う釦であり、起動釦7jは特定のソフトウェアを起動する釦であり、輝度変更釦7kはディスプレイ6の輝度を変更する釦である。
情報処理装置1には、筐体5の側面5bにポートリプリケーター4を接続するための接続コネクター7lが設けられている。
ポートリプリケーター4は、図4及び図5に示すように、本体8と該本体8に取り付けられた接続用ガイド9とを有し、本体8にコネクター8aやパラレルポート、シリアルポート、USB(Universal Serial Bus)ポート等の各種のポートが設けられている。
装置本体2を接続用ガイド9に沿ってスライドさせることにより、接続コネクター7lにコネクター8aが接続されて装置本体2にポートリプリケーター4が接続される(図5参照)。装置本体2にポートリプリケーター4が接続された状態において、ポートリプリケーター4の各ポートに接続されるプリンター、スキャナー、ディスプレイ装置等の複数の外部接続機器と装置本体2との接続が可能とされる。
以下に、情報処理装置1の電力制御機構について説明する(図6及び図7参照)。
先ず、第1の電力制御機構10について説明する(図6参照)。
第1の電力制御機構10はパワーチェッカー11、パワーリミッター12、チャージャー13及び上記制御装置(EC)117を備えている。
パワーチェッカー11はポートリプリケーター4に設けられ、該ポートリプリケーター4の電力値であるポート電力値Aを監視する監視手段として機能する。尚、パワーチェッカー11は装置本体2に設けられていてもよい。
パワーリミッター12は装置本体2に設けられ、バッテリー3の電力値であるバッテリー電力値(充電電力値)Bと装置本体2の電力値である本体電力値Cとを監視する監視手段として機能する。
チャージャー13は装置本体2に設けられ、バッテリー電力値Bと本体電力値Cを監視し、両者の合計電力Sが予め定められた規定値Eを越えないようにバッテリー電力値Bを制限して情報処理装置1の電力値を制御する制御手段として機能する。チャージャー13はバッテリー電力値Bを制限する制限回路13aを有している。
規定値Eは、例えば、30Wとされている。尚、本例においては、例えば、装置本体2の最大消費電力が15Wとされ、バッテリー3の最大消費電力が約20Wとされ、ポートリプリケーター4の最大消費電力が約25Wとされている。
以上のように構成された第1の電力制御機構10において、装置本体2にポートリプリケーター4が接続されると、パワーチェッカー11によって監視されているポート電力値AがPWRSENSEメッセージとしてパワーリミッター12に出力される。パワーリミッター12においては、バッテリー電力値Bと本体電力値Cが監視されており、PWRSENSEメッセージとして受信したポート電力値Aとバッテリー電力値B及び本体電力値Cとの合計電力Tが予め定められた一定値D以上になると、パワーリミッター12からその旨がPWRLIMIT#メッセージとして制御装置117に出力される。
一定値Dは、例えば、40Wとされている。従って、本例においては、合計電力Tが40W以上になると、パワーリミッター12から制御装置117にその旨のメッセージPWRLIMIT#が出力される。
制御装置117にPWRLIMIT#メッセージが入力されると、制御装置117によって合計電力Tが一定値D以上となったことが認識され、制御装置117からチャージャー13にCHGLIMIT#メッセージが出力される。
チャージャー13においては、バッテリー電力値Bと本体電力値Cの合計電力Sが規定値Eを越えないように制御されており、チャージャー13にCHGLIMIT#メッセージが入力されると、規定値Eがこれより低い値の所定値E’、例えば、10Wに変更されて制御される。即ち、バッテリー電力値Bと本体電力値Cの合計電力Sが所定値E’を越えないようにバッテリー電力値Bが制限される。従って、情報処理装置1における全体の最大消費電力は、ポートリプリケーター4の最大消費電力と所定値E’の合計となるように制御される。この最大消費電力は、上記したように、ポートリプリケーター4の最大消費電力が約25W、所定値E’が10Wであるため、約35Wとされる。
以上のように、第1の電力制御機構10においては、ポートリプリケーター4の電力値であるポート電力値A、バッテリー3の電力値であるバッテリー電力値B及び装置本体2の電力値である本体電力値Cの3つの電力値が監視され、ポートリプリケーター4、装置本体2及びバッテリー3の合計消費電力Sが一定値D以上となったときに、バッテリー3の充電電力を制限して装置本体2及びバッテリー3の合計の消費電力が所定値E’を越えないように制御している。
従って、ポートリプリケーター4が接続されたときの情報処理装置1の消費電力をポートリプリケーター4の電力を低下させることなく一定以下にして情報処理装置1の省電力化を図ることができ、商用電源を供給するためのACアダプターやバッテリー3の電力定格を小さくすることができる。
また、ポート電力値A、バッテリー電力値B及び本体電力値Cの合計電力Tが一定値D未満の場合に、バッテリー電力値B及び本体電力値Cの合計電力Sが規定値Eを越えないように制御し、合計電力Tが一定値D以上となった場合に、合計電力Sが規定値Eより低い所定値E’を越えないように制御しているため、合計電力Tが一定値D未満の場合と合計電力Tが一定値D以上のとなった場合の双方の場合について、効率的な電力制御を行うことができる。
次に、第2の電力制御機構14について説明する(図7参照)。尚、情報処理装置1にあっては、電力制御機構として上記第1の電力制御機構10又は第2の電力制御機構14を選択的に用いることが可能である。
第2の電力制御機構14は接続監視部15、チャージャー16及び上記制御装置(EC)117を備えている。
接続検出部15は、ポートリプリケーター4に設けられ、ポートリプリケーター4の装置本体2に対する接続状態を検出する検出手段として機能する。尚、接続検出部15は装置本体2に設けられていてもよい。
チャージャー16は装置本体2に設けられ、バッテリー電力値(充電電力値)Bと本体電力値Cを監視し、両者の合計電力Sが予め定められた規定値Eを越えないようにバッテリー電力値Bを制限して情報処理装置1の電力値を制御する制御手段として機能する。チャージャー16はバッテリー電力値Bを制限する制限回路16aを有している。
規定値Eは、例えば、30Wとされている。尚、本例においては、例えば、装置本体2の最大消費電力が15Wとされ、バッテリー3の最大消費電力が約20Wとされ、ポートリプリケーター4の最大消費電力が約25Wとされている。
以上のように構成された第2の電力制御機構14において、装置本体2にポートリプリケーター4が接続されると、接続検出部15からPORTRED#メッセージが制御装置117に出力される。
制御装置117にPORTRED#メッセージが入力されると、制御装置117によってポートリプリケーター4が装置本体2に接続されたことが認識され、制御装置117からチャージャー16にCHGLIMIT#メッセージが出力される。
チャージャー16においては、バッテリー電力値Bと本体電力値Cの合計電力Sが規定値Eを越えないように制御されており、チャージャー16にCHGLIMIT#メッセージが入力されると、規定値Eがこれより低い値の所定値E’、例えば、10Wに変更されて制御される。即ち、バッテリー電力値Bと本体電力値Cの合計電力Sが所定値E’を越えないようにバッテリー電力値Bが制限される。従って、情報処理装置1における全体の最大消費電力は、ポートリプリケーター4の最大消費電力と所定値E’の合計となるように制御される。この最大消費電力は、上記したように、ポートリプリケーター4の最大消費電力が約25W、所定値E’が10Wであるため、約35Wとされる。
以上のように、第2の電力制御機構14においては、ポートリプリケーター4の装置本体2に対する接続の有無が検出され、ポートリプリケーター4が装置本体2に接続されたことが検出されたときに、バッテリー3の充電電力を制限して装置本体2及びバッテリー3の合計の消費電力が所定値E’を越えないように制御している。
従って、ポートリプリケーター4が接続されたときの情報処理装置1の消費電力をポートリプリケーター4の電力を低下させることなく一定以下にして情報処理装置1の省電力化を図ることができ、商用電源を供給するためのACアダプターやバッテリー3の電力定格を小さくすることができる。
また、第2の電力制御機構14にあっては、ポートリプリケーター4の装置本体2に対する接続の有無によって電力制御を行うようにしているため、ポート電力値Aを監視する監視手段やポートリプリケーター4、装置本体2及びバッテリー3の合計電力Sを把握する手段が必要なく、電力制御機構の簡素化を図ることができる。
さらに、ポートリプリケーター4が装置本体2に接続されていない場合に、バッテリー電力値B及び本体電力値Cの合計電力Sが規定値Eを越えないように制御し、ポートリプリケーター4が装置本体2に接続された場合に、合計電力Sが規定値Eより低い所定値E’を越えないように制御しているため、ポートリプリケーター4が装置本体2に接続されていない場合とポートリプリケーター4が装置本体2に接続された場合の双方の場合について、効率的な電力制御を行うことができる。
尚、上記には、外部接続用拡張装置の例としてポートリプリケーター4を示したが、外部接続用拡張装置はポートリプリケーター4に限られることはなく、例えば、ドッキングステーション等であってもよい。
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
図2乃至図7と共に本発明の最良の形態を示すものであり、本図はバッテリーが取り付けられた装置本体の斜視図である。 装置本体のハードウェア構成例を示したブロック図である。 バッテリーが取り付けられた装置本体の背面側を図1とは異なる角度から見た状態で示す斜視図である。 ポートリプリケーターが装置本体から取り外された状態を示す斜視図である。 ポートリプリケーターが装置本体に接続された状態を示す斜視図である。 第1の電力制御機構を示すブロック図である。 第2の電力制御機構を示すブロック図である。
符号の説明
1…情報処理装置、2…装置本体、3…バッテリー、4…ポートリプリケーター(外部接続用拡張装置)、10…第1の電力制御機構、14…第2の電力制御機構

Claims (2)

  1. 各種の接続ポートが設けられ該接続ポートに外部接続機器が接続される外部接続用拡張装置と、該外部接続用拡張装置が接続される装置本体と、該装置本体に取り付けられるバッテリーとを備えた情報処理装置であって、
    外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの電力状態を監視し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御した
    ことを特徴とする情報処理装置。
  2. 各種の接続ポートが設けられ該接続ポートに外部接続機器が接続される外部接続用拡張装置と、該外部接続用拡張装置が接続される装置本体と、該装置本体に取り付けられるバッテリーとを備えた情報処理装置における電力制御機構であって、
    外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの電力状態を監視し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が一定値未満の場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が規定値を越えないように制御し、外部接続用拡張装置、装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記一定値以上となった場合には、バッテリーの充電電力を制限して装置本体及びバッテリーの合計の消費電力が上記規定値より低い所定値を越えないように制御した
    ことを特徴とする情報処理装置における電力制御機構。
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