JP5010692B2 - 情報処理装置およびバッテリの制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、太陽電池を搭載したポータブルタイプのパーソナルコンピュータ等に好適な電力制御技術に関する。

近年、インターネットを介して電子メールを送受信したり、インターネット上で公開されている情報を閲覧したり、文書を作成したりするためのツールとして、ノートブックタイプやデスクトップタイプ等のパーソナルコンピュータが広く普及している。また、最近では、環境保護に対する関心が高まってきており、特に、ポータブルタイプのパーソナルコンピュータにおいては、連続稼働時間の長期化対応も兼ねて、省電力化のための様々な工夫が施されている。その１つの方策として、太陽エネルギーを活用すべく太陽電池を電源として利用しようという動きが活発になってきている。そして、この太陽電池で得られる電力を効率的に利用するための提案も、これまで種々なされている（例えば特許文献１等参照）。

特開平９−２００１１０号公報

ところで、従来では、太陽電池から安定して電力を取り出すために、太陽電池の出力電圧および出力電流の監視を行っていた。しかしながら、一般に、太陽電池は、無負荷時の電圧（開放電圧）は放射強度に対してあまり変化しないが、一定の電流を取り出そうとする場合には、放射強度によって出力電圧が大きく変動してしまうという放射強度特性（電圧−電流特性）をもつ。

従って、太陽電池の出力電圧および出力電流を監視し、当該監視によって得られた出力電圧値および出力電流値に基づき、太陽電池から安定して電力を取り出すためには非常に複雑な制御を必要とし、コストダウンの障壁となってしまっていた。

この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、太陽電池から安定して電力を取り出すための制御を簡略化することを実現した情報処理装置およびバッテリの制御方法を提供することを目的とする。

実施形態によれば、情報処理装置は、バッテリと、太陽電池と、表示装置の輝度を制御するための照度センサと、前記表示装置の輝度を制御するための照度センサが検出した照度が所定の値を越えている場合、前記バッテリによる電力供給を停止して前記太陽電池から出力される電力を用いて前記バッテリを充電し、前記表示装置の輝度を制御するための照度センサが検出した照度が所定の値以下であった場合、前記太陽電池から出力される電力を用いた前記バッテリの充電を停止して前記バッテリによる電力供給を実行する制御手段と、を具備する。

実施形態によれば、太陽電池から安定して電力を取り出すための制御を簡略化することを実現した情報処理装置およびバッテリの制御方法を提供できる。

本発明の実施形態に係る情報処理装置の外観図。 同実施形態の情報処理装置のシステム構成の一部を示す図。 同実施形態の情報処理装置が搭載する太陽電池の放射強度特性（電圧−電流特性）の一例を示す図。 同実施形態の情報処理装置が実行する照度センサの検出結果に基づく太陽電池に関わる制御手順を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係る情報処理装置の外観図である。この情報処理装置は、ノートブックタイプのパーソナルコンピュータとして実現されている。

図１に示すように、本情報処理装置は、コンピュータ本体１と、ディスプレイユニット（蓋体）２とから構成される。ディスプレイユニット２は、コンピュータ本体１に対し、コンピュータ本体１の上面が露出される開放位置とコンピュータ本体１の上面を覆う閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。ディスプレイユニット２の内側面には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）の表示面（図示せず）が配置されており、一方、ディスプレイユニット２の外側面には、太陽電池１１の太陽電池パネルが配置されている。

さらに、ディスプレイユニット２の上端部には、照度センサ１２が設けられている。この照度センサ１２は、周囲の明るさに応じてＬＣＤの輝度を制御するために設けられるものである。そして、本情報処理装置は、この照度センサ１２を援用して、太陽電池１１から安定して電力を取り出すための制御を簡略化したものであり、以下、この点について詳述する。

図２は、本情報処理装置のシステム構成の一部を示す図である。図１に示すように、本情報処理装置は、太陽電池１１、照度センサ１２、ＭＰＵ（micro processing unit）１３、サブバッテリ充電回路１４、サブバッテリ１５、メインバッテリ１６、切替回路１７、ＤＣ（direct current）／ＤＣコンバータ１８およびＬＣＤバックライト１９等を有している。

メインバッテリ１６は、本情報処理装置の動作用の電力を供給する電源である。太陽電池１１は、このメインバッテリ１６を充電可能な程度の電力を得るには適さないため、本情報処理装置は、小容量のサブバッテリ１５を備える。そして、太陽電池１１で得た電力でサブバッテリ１５を充電し、このサブバッテリ１５に蓄えた電力をＬＣＤバックライト１９の点灯用に利用する。

サブバッテリ充電回路１４は、太陽電池１１で得た電力でサブバッテリ１５を充電するための制御を司る回路であり、切替回路１７は、ＬＣＤバックライト１９の点灯用の電力をサブバッテリ１５またはメインバッテリ１６のいずれかから供給するための切替を行う回路である。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１８は、ＬＣＤバックライト１９の輝度を制御するための回路である。そして、ＭＰＵ１３は、照度センサ１２の検出結果に基づき、これらサブバッテリ充電回路１４、切替回路１７およびＤＣ／ＤＣコンバータ１８の制御を実行する。

前述したように、照度センサ１２は、周囲の明るさに応じてＬＣＤの輝度を制御するために設けられるものであり、当該制御を行うために、ＭＰＵ１３は、まず、輝度制御部１３１を備えている。輝度制御部１３１は、照度センサ１２の検出結果に応じて、ＬＣＤバックライト１９に印加する電圧を制御すべくＤＣ／ＤＣコンバータ１８に制御信号Ｓ１を供給制御する。

このＬＣＤの輝度の制御に加えて、本情報処理装置は、照度センサ１２の検出結果に応じて、太陽電池の出力電力によるサブバッテリ１５の充電制御およびＬＣＤバックライト１９に対する電力供給元の切替制御を行うために、ＭＰＵ１３が、サブバッテリ充電制御／バッテリ切替制御部１３２をさらに備える。サブバッテリ充電制御／バッテリ切替制御部１３２は、照度センサ１２で検出される照度が所定の値以下の場合、太陽電池１１の出力電力によるサブバッテリ１５の充電を停止させるべくサブバッテリ充電回路１４に制御信号Ｓ２を供給すると共に、ＬＣＤバックライト１９の電力供給元をサブバッテリ１５に設定すべく切替回路１７に制御信号Ｓ３を供給する。一方、照度センサ１２で検出される照度が所定の値を越える場合、サブバッテリ充電制御／バッテリ切替制御部１３２は、太陽電池１１の出力電力によるサブバッテリ１５の充電を実行させるべくサブバッテリ充電回路１４に制御信号Ｓ２を供給すると共に、ＬＣＤバックライト１９の電力供給元をメインバッテリ１６に設定すべく切替回路１７に制御信号Ｓ３を供給する。

つまり、ＭＰＵ１３は、太陽光を十分に受光できる状況を、太陽電池１１で得た電力を蓄えるために設けられる繰り返し充放電可能な２次電池であるサブバッテリ１５を充電する機会として捉え、一方、太陽光を十分に受光できない状況を、蓄えた電力をサブバッテリ１５に放電させる機会として捉えて、太陽エネルギーを最大限に取り込むべく動作している。

なお、ＭＰＵ１３の輝度制御部１３１は、ＬＣＤの輝度がユーザによって予め設定された輝度値を保つようにＤＣ／ＤＣコンバータ１８を制御する。そこで、輝度制御部１３１は、このＬＣＤの輝度値がサブバッテリ１５からの電力で賄える水準以下に設定されている場合に、（太陽光を十分に受光できない状況下における）ＬＣＤバックライト１９の電力供給元をサブバッテリ１５に設定するための切替回路１７の制御を実施する。

図３は、太陽電池１１の放射強度特性（電圧−電流特性）の一例を示す図である。

図３に示すように、太陽電池１１は、無負荷時の電圧（開放電圧）は放射強度に対してあまり変化しないが、一定の電流を取り出そうとする場合には、放射強度によって出力電圧が大きく変動してしまう。従って、太陽電池１１から安定して電力を取り出すためには一定以上の放射強度が必要だった。そのため、従来は、太陽電池１１の出力電圧および出力電流をこまめに監視していた。これに対して、本情報処理装置では、（周囲の明るさに応じてＬＣＤの輝度を制御するために設けられる）照度センサ１２を援用して、一定以上の放射強度が得られているか否かを調べることで、サブバッテリ充電制御／バッテリ切替制御部１３２の動作アルゴリズムを簡略化することを可能とし、もって、コストダウンを実現する。

図４は、本情報処理装置が実行する照度センサ１２の出力結果に基づく太陽電池１１に関わる制御手順を示すフローチャートである。

ＭＰＵ１３は、照度センサ１２によって本情報処理装置の周囲の照度を検出し（ステップＡ１）、検出した照度が一定値以下か否かを調べる（ステップＡ２）。もし、一定値以下であれば（ステップＡ２のＹＥＳ）、ＭＰＵ１３は、太陽電池１１によるサブバッテリ１５の充電を停止すべくサブバッテリ充電回路１４を制御する（ステップＡ４）。

続いて、ＭＰＵ１３は、ＬＣＤの輝度設定が一定値以下か否かを調べる（ステップＡ３）。一定値以下であれば（ステップＡ３のＹＥＳ）、ＬＣＤバックライト１９の電力供給元をサブバッテリ１５に設定すべく切替回路１７を制御する（ステップＡ５）。ＬＣＤの輝度設定が一定値を越えていた場合（ステップＡ３のＮＯ）、ＭＰＵ１３は、ＬＣＤバックライト１９の電力供給元をメインバッテリ１６に設定すべく切替回路１７を制御する（ステップＡ７）。

一方、照度センサ１２によって検出した本情報処理装置の周囲の照度が一定値を越えていた場合（ステップＡ２のＮＯ）、ＭＰＵ１３は、太陽電池１１によるサブバッテリ１５の充電を実行すべくサブバッテリ充電回路１４を制御する（ステップＡ６）と共に、ＬＣＤバックライト１９の電力供給元をメインバッテリ１６に設定すべく切替回路１７を制御する（ステップＡ７）。

以上のように、本情報処理装置によれば、太陽電池から安定して電力を取り出すための制御を簡略化することが実現される。

なお、ここでは、周囲の明るさに応じてＬＣＤの輝度を制御するために設けられる照度センサ１２を太陽電池１１に関わる制御に援用する例を説明したが、これに限らず、例えばＬＣＤの輝度制御用の照度センサ１２が存在しない場合、太陽電池１１に関わる制御用に照度センサ１２を別途設けても構わない。

また、ここでは、サブバッテリ１５に蓄えられた太陽電池１１の出力電力をＬＣＥバックライト１９の点灯に用いる例を説明したが、これに限らず、例えば、本情報処理装置の状態通知用に設けられるＬＥＤ（light emitting diode）を発光させるために用いること等も当然に可能である。

つまり、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…コンピュータ本体、２…ディスプレイユニット（蓋体）、１１…太陽電池、１２…照度センサ、１３…ＭＰＵ、１４…サブバッテリ充電回路、１５…サブバッテリ、１６…メインバッテリ、１７…切替回路、１８…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１９…ＬＣＤバックライト、１３１…輝度制御部、１３２…サブバッテリ充電制御／バッテリ切替制御部。

Claims (5)

1. バッテリと、
   太陽電池と、
   表示装置の輝度を制御するための照度センサと、
   前記表示装置の輝度を制御するための照度センサが検出した照度が所定の値を越えている場合、前記バッテリによる電力供給を停止して前記太陽電池から出力される電力を用いて前記バッテリを充電し、前記表示装置の輝度を制御するための照度センサが検出した照度が所定の値以下であった場合、前記太陽電池から出力される電力を用いた前記バッテリの充電を停止して前記バッテリによる電力供給を実行する制御手段と、
   を具備する情報処理装置。
2. 前記表示装置は、バックライトを備えた液晶ディスプレイ装置であり、
   前記バッテリによる電力供給は、前記液晶ディスプレイ装置のバックライトを点灯させるために実行される請求項１記載の情報処理装置。
3. 本体と、
   前記本体の上面が露出される開放位置と前記本体の上面を覆う閉塞位置との間を回動自在に前記本体に取り付けられる蓋体と、
   を具備し、
   前記液晶ディスプレイ装置が、前記閉塞位置にある時に覆われる前記蓋体の内側面に配置され、
   前記太陽電池の太陽光パネルが、前記閉塞位置にある時に露出される前記蓋体の外側面に配置され、
   前記照度センサが、前記蓋体の上端部に配置される、
   請求項２記載の情報処理装置。
4. ＬＥＤ（light emitting diode）を具備し、
   前記バッテリによる電力供給は、前記ＬＥＤを発光させるために実行される請求項１記載の情報処理装置。
5. 太陽電池と表示装置の輝度を制御するための照度センサとを搭載するバッテリ駆動可能な情報処理装置におけるバッテリの制御方法であって、
   前記表示装置の輝度を制御するための照度センサが検出した照度が所定の値を越えている場合、前記バッテリによる電力供給を停止して前記太陽電池から出力される電力を用いて前記バッテリを充電し、
   前記表示装置の輝度を制御するための照度センサが検出した照度が所定の値以下であった場合、前記太陽電池から出力される電力を用いた前記バッテリの充電を停止して前記バッテリによる電力供給を実行する、
   バッテリの制御方法。

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