JP5954816B2 - 電源制御装置及び情報処理装置並びに電源制御方法 - Google Patents

電源制御装置及び情報処理装置並びに電源制御方法 Download PDF

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本発明は、CPU(中央処理装置)等に供給される電源をPMU(Power Management Unit)等を用いて制御する際に用いて好適な電源制御装置及び情報処理装置並びに電源制御方法に関する。
バッテリを電源とし、所定のプログラムに従ってCPU等を動作させる情報処理装置では、CPUが暴走した場合、次のようにしてCPUの暴走を停止させている。すなわち、所定のリセット信号を供給することでCPUをリセットしたり、バッテリを取り外すことでCPUの電源を遮断し、CPUの動作を停止させたりしている。例えば特許文献1に記載されている車載コンピュータでは、CPUが暴走してコンピュータを停止できない場合に、次のようにして自動車バッテリが上がってしまうことを防止している。すなわち、特許文献1に記載されている車載コンピュータは、アクセサリスイッチがオフした時に起動するハードウェアタイマと、このハードウェアタイマがタイムアウトした場合にCPUへ供給される電源をオフする電源制御部とを有している。CPUが暴走していない場合、アクセサリスイッチがオフしたとき、ハードウェアタイマがタイムアウトする前にCPUがサスペンド状態に移行され、消費電流が低減される。一方、CPUが暴走している場合には、アクセサリスイッチがオフしたときに起動されたハードウェアタイマがタイムアウトすることになる。この場合、ハードウェアタイマがタイムアウトしたときにCPUへ供給される電源がオフされる。
特開2000−228829号公報
ところで、特許文献1に記載されているような電源制御部は、PMU等と呼ばれる電源管理用の半導体装置を用いて構成されることがある。PMUは、CPU等へ供給される電源等を管理するための半導体装置であり、PMIC(Power Management IC(Integrated Circuit)等と呼ばれることもある。PMUは、例えばPMUの内部に入力されたバッテリ電圧を所定の電圧に変換する電源回路、その電源回路のオフ/オフを制御する電源制御回路等を有して構成されている。また、その電源制御回路は、電源回路から複数系統の異なる電圧の電源をオン/オフして供給したり、外部のCPU等に対して種々の動作モードに対応させて電源を供給したりする制御を行うことがある。そのため、電源制御回路は、CPU、MPU(Micro Processing Unit)等を用いて構成されることがある。ここで、CPUとMPUは今日においては同義で用いられているが、本願においては、PMU内の中央処理装置をMPUとし、PMUから電源が供給される側の中央処理装置をCPUとして説明することにする。この場合、PMUは、内部のMPUで内部のROM(Read Only Memory)等に格納されているファームウェア等と呼ばれる所定のプログラムを実行することで動作する。なお、PMUを用いる構成では、強制シャットダウン、すなわち、パーソナルコンピュータ(以下、PCと称する)等の情報処理装置におけるパワースイッチ(すなわち電源スイッチ)の一定時間以上の長押しによる強制シャットダウンは、PMUの制御下で行われることがある。
以上のように、MPUを有するPMUを用いてCPU等への供給電源を制御する場合、CPU及びMPUはどちらもプログラムを実行するものであるから、CPUが暴走する可能性があるのと同様、MPUが暴走することでPMUの動作が異常となる可能性がある。CPUの暴走に対しては、上述したパワースイッチの長押しによりPMUによって強制シャットダウンを行うこと等で対処することができる。しかしながら、PMU自体が暴走した場合、パワースイッチの長押しによる強制シャットダウンは効かなくなる。PMU自体が暴走した場合、例えば、ノートPCではバッテリの脱着、デスクトップPCではAC(交流)コードの取り外しによって、PMUへの電源を遮断することで、強制シャットダウンを行わなければならなかった。したがって、例えば、バッテリ脱着不可の装置においては、PMUが暴走した場合の強制シャットダウン等が容易には行うことができないという課題があった。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、上記の課題を解決することができる電源制御装置及び情報処理装置並びに電源制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、電源制御装置が、情報処理装置のCPUへ電源を供給する電源回路と、この電源回路を制御するPMU(Power Management Unit)と、前記電源のオン又はオフ命令を前記PMUに対して供給するスイッチとを有し、前記PMUは、前記スイッチから供給されたオン又はオフ命令の入力を条件として所定のプログラムに基づいて前記電源回路が行う前記電源の供給がオン又はオフとなるよう前記電源回路を制御し、あるいは、所定のリセット信号の入力によって前記電源回路が行う前記電源の供給がオフとなるよう前記電源回路を制御するものであり、さらに、前記スイッチからの前記オン又はオフ命令の供給が所定の基準時間継続した時に、所定の入力信号が所定の状態であることを条件として前記リセット信号を生成するリセット信号生成回路とを有し、前記リセット信号生成回路は、前記PMUへ前記リセット信号を出力し、当該PMUに含まれるMPU(Micro Processing Unit)をリセットして前記PMUの機能により前記電源回路が行う前記電源の供給をオフとすることを特徴とする。
本発明によれば、バッテリ脱着不可の装置においても、容易に電源制御回路(例えばPMU)をリセットすることができる。
本発明の一実施形態の構成例を示したブロック図である。 図1に示した情報処理装置10の動作例を示したフローチャートである。 本発明の他の実施形態の構成例を示したブロック図である。 本発明の実施形態の基本的な構成例を示したブロック図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態としての情報処理装置10の構成例を示したブロック図である。図1に示した情報処理装置10は、バッテリ1、パワースイッチ2、PMU3、押下時間T2検出回路4、メモリ5、CPU6、チップセット7、外部I/F(インターフェース)8及び周辺モジュール9を有している。情報処理装置10は、例えば、ノートPC、携帯型情報端末装置、携帯電話機等の装置である。
バッテリ1は、充電池であって、例えば情報処理装置10内に容易には脱着できないような形態で設けられている。ただし、脱着可能な形態で設けられていてもよい。
パワースイッチ2は、例えば押しボタンスイッチであって、ユーザによって押下されている間だけ接点間が閉じる(又は開く)スイッチである。パワースイッチ2は、情報処理装置2のパワー(すなわち電源)をオン又はオフするためのスイッチとして用いられる。本実施形態では、パワースイッチ2が押下されている間、アクティブ状態となるオン又はオフ命令信号PWSWが生成される。ここで、信号PWSWのアクティブ状態は、ハイレベルであってもよいし、ローレベルであってもよい。
PMU3は、CPU6等へ供給される電源等を管理するための半導体装置でありMPU32を有している。電源回路11は、バッテリ1の端子電圧を入力して、複数系統の直流電源を生成し、MPU32の制御の下、オン又はオフして出力する。電源回路11から出力された複数系統の電源は、CPU6、メモリ5、チップセット7等の情報処理装置10内の各部に供給される。MPU32は、ROM33等の記憶装置を含み、ROM33に格納されている所定のプログラム(すなわちファームウェア)を実行することで、種々の条件に応じて電源回路11から出力される各電源をオン又はオフに制御する。例えばMPU32は、パワースイッチ2から供給されるオン又はオフ命令信号PWSWの入力を条件として所定のプログラムに基づいて電源回路11から出力される各電源をオン又はオフに制御する。なお、ROM33は、書き換え可能な不揮発メモリを用いて構成してもよい。
MPU32は、また、パワースイッチ2が所定時間T1の間(例えば4秒間)押下され続けた場合、所定のタイミングで電源回路11に対してオン又はオフ命令を出力して、CPU6、チップセット7等に供給する電源をオン又はオフする。その際、MPU32は、パワースイッチ2が所定時間T1の間押下され続けた場合、電源回路11に対してオン又はオフ命令を出力した後又は出力する前に、CPU6やチップセット7に対してリセット信号RESET又はシャットダウン信号SHDNを出力するようにしてもよい。さらに、MPU32は、CPU6から入力される制御信号CNTRに基づいて、電源回路11から出力される複数系統のうちの少なくとも一部の系統の電源をオン又はオフしたり、電圧を変化させたりする制御を行うようにしてもよい。
MPU32は、さらに、押下時間T2検出回路4からリセット信号RSTが入力された場合、リセットされ、再起動する。この押下時間T2検出回路4は、後述するように、パワースイッチ2が所定時間T2の間押下され続けた場合、リセット信号RSTを出力する。時間T2は時間T1より長い、例えば15秒間に設定される。
押下時間T2検出回路4からリセット信号RSTが入力されてMPU32が再起動された場合、MPU32は、ROM33に格納されている所定のプログラムを実行することで、電源回路11から出力される全系統の電源又は複数系統のうちの少なくとも一部の系統の電源をオフし、待機状態に移行する。MPU32は、次に、パワースイッチ2が所定時間(例えば時間T1)の間押下され続けるまでこの待機状態を維持し、所定時間(例えば時間T1)の長押しがなされた場合にCPU6やチップセット7に電源を供給し(さらにリセット信号RESETを供給し)、CPU6やチップセット7を起動する。すなわち、電源オンの状態でパワースイッチ2が長押しされた場合(T1以上T2未満の長押しの場合)、PMU3はCPU6等に供給する電源をオフし、情報処理装置10をシャットダウンする。一方、電源オフの状態でパワースイッチ2が長押しされた場合(T1以上T2未満の長押しの場合)、PMU3はCPU6等に供給する電源をオンし、CPU6等を起動する。他方、PMU3が暴走している場合等において、電源オンの状態でパワースイッチ2が長押しされたとき(T2以上の長押しの場合)、PMU3は押下時間T2検出回路4からのリセット信号RSTによってリセットされる。リセット信号RSTによってリセットされた場合、PMU3は再起動し、CPU6等に供給する電源をオフし、待機状態(すなわちパワースイッチ2の長押しによる電源オンの指示を待つ状態)に移行する。
押下時間T2検出回路4は、パワースイッチ2からのオン又はオフ命令信号PWSWの供給が所定の基準時間T2の間(例えば15秒間)継続した場合に、次の条件で、リセット信号RSTを生成する。すなわち、押下時間T2検出回路4は、オン又はオフ命令信号PWSWが基準時間T2継続した時に、所定の入力信号(この場合、同一のオン又はオフ命令信号PWSW)が所定の状態(この場合、オン又はオフ命令信号PWSWがアクティブ)であることを条件として、リセット信号RSTを生成する。なお、図1に示した例では、押下時間T2検出回路4が、T2タイマ41と、基準値発生回路42と、比較器43とを有している。T2タイマ41は、パワースイッチ2からオン又はオフ命令信号PWSWが供給されている時間を計時し、計時値を表す信号を出力する。基準値発生回路42は、所定の入力信号(この場合、オン又はオフ命令信号PWSW)が所定の状態(すなわちアクティブ)である場合に基準時間T2に対応する値(基準値)の信号を発生する。比較器43は、T2タイマ41の出力と基準値発生回路42の出力とを比較し、両出力が一致した場合にリセット信号RSTを生成し、出力する。
メモリ5は、不揮発メモリと揮発メモリとを含み、不揮発メモリにCPU6が実行するプログラムを格納している。
CPU6は、PMU3から供給される所定の電源を用いて動作し、メモリ5に格納されている所定のプログラムを実行する。CPU6は、外部I/F8を介して所定の外部機器とデータを送受信したり、チップセット7を介して周辺モジュール9を制御したり、周辺モジュール9との間でデータを送受信したりする。CPU6は、また、PMU3からリセット信号RESETが入力されたときに再起動する。また、CPU6は、各部をサスペンド状態やオフ状態とするときにPMU3に対して所定の制御信号CNTRを出力して、PMU3から供給される電源をオン又はオフ状態に制御する。
チップセット7は、CPU6と外部I/F8間又は周辺モジュール9間で入出力されるデータの流れを仲介する。
外部I/F8は、例えばシリアルインターフェースと所定のケーブルの接続端子とを有して構成され、CPU6と所定の外部機器との間又はチップセット7を介してCPU6と所定の外部機器との間の信号の入出力を仲介する。
周辺モジュール9は、複数種類の周辺装置を表す。情報処理装置10が例えばノートPCの場合、周辺モジュール9は、例えば、液晶表装置等からなる表示モジュール、音声入出力装置、スピーカ、マイク等からなる音声入出力モジュール、キーボードやタッチパネルからなる操作入力モジュール等を含んでいる。また、情報処理装置10が例えば携帯電話機や携帯情報端末装置の場合、無線通信装置等からなる通信モジュール、液晶表装置等からなる表示モジュール、音声入出力装置、スピーカ、マイク等からなる音声入出力モジュール、キーボードやタッチパネルからなる操作入力モジュール等を含んでいる。
次に図2を参照して、図1に示した情報処理装置10の動作例について説明する。いま、ユーザが、パワースイッチ2を長押し、情報処理装置10をシャットダウンしようとしているとする。パワースイッチ2が押下され続けると、オン又はオフ命令信号PWSWが継続してアクティブ状態となる。この場合、MPU32は、オン又はオフ命令信号PWSWがアクティブ状態となった後、アクティブ状態の継続時間の計時を開始(又は継続する)(ステップS1)。並行して、T2タイマ41も、オン又はオフ命令信号PWSWがアクティブ状態となった後、アクティブ状態の継続時間の計時を開始(又は継続する)(同ステップS1)。他方、基準値発生回路42は、オン又はオフ命令信号PWSWがアクティブ状態となった後、時間T2の時間の値を示す基準値を出力する。
パワースイッチ2の押下が継続した場合(ステップS2で「Yes」の場合)、MPU32は押下継続時間が時間T1に一致するか否かを判定し(ステップS3)、一致しない場合、ステップS1に戻り、MPU32はアクティブ状態の計時を継続する(ステップS3で「(=T1又は=T2)でない」からステップS1)。また、パワースイッチ2の押下が継続した場合(ステップS2で「Yes」の場合)、並行して、比較器43がT2タイマの出力と基準値発生回路42の出力とを比較し、一致しているか否かを判定する(すなわち押下継続時間がT2に一致しているか否かを判定する)(同ステップS3)。一致しない場合、ステップS1に戻り、T2タイマ41はアクティブ状態の計時を継続する(ステップS3で「(=T1又は=T2)でない」からステップS1)。
一方、ステップS2において、パワースイッチ2の押下が継続していない場合(ステップS2で「No」の場合)、MPU32及びT2タイマ41は、アクティブ状態の計時値をリセットする(ステップS4)。並行して、基準値発生回路42は、オン又はオフ命令信号PWSWがアクティブ状態でなくなった後、時間T2に対応する値の基準値の出力を停止する(同ステップS4)。その後、ステップS1へ戻る。
いま、パワースイッチ2の押下継続時間が時間T1に一致したとすると、MPU32が暴走していない場合、MPU32は、押下継続時間がT1に一致したと判定する(ステップS3で「=T1」)。この場合、MPU32は、CPU6等にシャットダウン信号SHDNを出力し、その後、電源回路11の所定の電源をオフすることで、CPU6等をシャットダウンする(ステップS5)。これによりPMU3主体でのシャットダウンが完了する。
一方、MPU32が暴走している場合、MPU32が押下継続時間がT1に一致したと判定することで(ステップS3で「=T1」)、ステップS5においてPMU3主体でシャットダウン処理を行うことはできない。この場合、押下継続時間がT1に一致した時点ではMPU32は暴走したままで、その後、押下継続時間が時間T2に一致した時点で、比較器43が、押下継続時間がT2に一致したと判定する(ステップS3で「=T2」)。この場合、比較器43はリセット信号RSTを生成してMPU32を強制的にリセットする(ステップS6)。これにより、MPU32は、リセット後の動作として、強制的に電源回路11の所定の電源をオフすることで、CPU6等をシャットダウンする(ステップS7)。
以上のように、本実施形態の情報処理装置10では、パワースイッチ2の押下時間をPMU3及び押下時間T2検出回路4の双方で監視する。そして、押下時間T1についてはPMU3で監視し、押下時間T2については押下時間T2検出回路4にて監視する。ここで、T1<T2であり、例えば、T1=4秒、T2=15秒である。CPU6等の暴走時には、ユーザがパワースイッチ2を長押しすることでステップS5又はステップS6において情報処理装置10のシャットダウンが実行される。すなわち、PMU3が暴走していない場合には、PMU3が押下時間T1の経過を検出したときに、ステップS5でPMU3主体によるシャットダウン処理が行われる。一方、PMU3が暴走している場合には、押下時間T1が経過してもPMU3によるシャットダウン処理を行うことはできない。この場合、押下時間T2検出回路4が押下時間T2を検出したときに、ステップS6でPMU3自体が強制リセットされ、ステップS7でPMU3がシャットダウン処理を行う。
したがって、本実施形態によれば、パワースイッチ2からのオン又はオフ命令信号PWSWの供給が所定の基準時間T2継続した時に、パワースイッチ2からのオン又はオフ命令信号PWSWがアクティブ状態であることを条件としてPMU3のMPU32に対するリセット信号RSTが生成され、電源回路11から出力される電源がオフする。よって、情報処理装置10がバッテリ脱着不可の装置であったとしても、容易にPMU3をリセットすることができる。
次に、図3を参照して、図1に示した情報処理装置10の変形例について説明する。図3において図1と同一の構成には同一の符号を用いている。図3に示した情報処理装置10aは、図1に示した情報処理装置10に対して、新たに停止スイッチ21を設けている点と、基準値発生回路42の入力を停止スイッチ21から供給される停止命令信号STSWとしている点が異なっている。停止スイッチ21は、例えば、パワースイッチ2とは異なる位置に配置されている押しボタンスイッチである。この情報処理装置10aでは、停止スイッチ21が押下されている場合、基準値発生回路42が時間T2に対応する値の基準値を出力する。したがって、パワースイッチ2の押下が継続することでT2タイマ41が時間T2に対応する値を出力した時に、停止スイッチ21が押下されていた場合、比較器43がリセット信号RSTを出力する。この情報処理装置10aによれば、ユーザがパワースイッチ2をT2時間押下し続けるとともに、そのT2時間が経過する時点で停止スイッチ21を押下することで、PMU3をリセットすることができる。この情報処理装置10aの動作は図2に示したものと次の点を除いて同一である。すなわち、情報処理装置10aの動作では、図2のステップS6が実行される条件(つまりステップS3の判定条件)が、T2時間に一致したという条件から、T2時間に一致しかつ停止スイッチ21が押下されているという条件に変更される。
本実施形態によれば、パワースイッチ2を長押しすることに加え、停止スイッチ21を長押し(又は少なくともT2時間経過時における押下)を行うことでPMU3がリセットされることになる。これによれば、例えば電源をオフしようとしてユーザがパワースイッチ2を長押しした場合に、誤って時間T2を超えるような長押しをしてしまい、PMU3が誤ってリセットされてしまうという誤操作を防止することができる。
なお、本発明の実施形態の基本構成は、図4に示すように表すことができる。図4に示した電源制御装置100は、電源回路101、スイッチ102、電源制御回路103及びリセット信号生成回路104を備えている。ここで、電源回路101は、図1の電源回路11に対応している。スイッチ102は、図1のパワースイッチ2に対応している。電源制御回路103は、図1のMPU32に対応している。そして、リセット信号生成回路104は、図1の押下時間T2検出回路4に対応している。
図4に示した電源回路101は、図示していないCPUへ電源を供給する。スイッチ102は、電源回路101が供給する電源のオン又はオフ命令を電源制御回路103に対して供給する。電源制御回路103は、電源回路101を制御する。この電源制御回路103は、スイッチ102から供給されたオン又はオフ命令の入力を条件として所定のプログラムに基づいて、電源回路101が供給する電源をオン又はオフに制御し、あるいは、所定のリセット信号の入力によってその電源をオフする。リセット信号生成回路104は、スイッチ102からのオン又はオフ命令の供給が所定の基準時間継続した時に、所定の入力信号が所定の状態であることを条件として、電源制御回路103へ入力されるリセット信号を生成する。ここで、リセット信号生成回路104に入力される所定の入力信号は、スイッチ102から供給されたものとしてもよいし、スイッチ2とは異なる図示していない第2スイッチをさらに有し、この第2スイッチから供給されたものとしてもよい。
図4に示した構成によれば、スイッチ102(例えば図1又は図3のパワースイッチ2)からのオン又はオフ命令の供給が所定の基準時間(例えば時間T1)継続した時に、所定の入力信号(例えば図1のパワースイッチ2の押下信号や図3の停止スイッチ21の押下信号)が所定の状態であることを条件として電源制御回路103(例えば図1のPMU3のMPU32)に対するリセット信号(RST)が生成され、電源がオフする。よって、バッテリ脱着不可の装置においても、容易に電源制御回路103(例えばPMU3)をリセットすることができる。
なお、本発明の実施の形態は上記のものに限定されず、例えば次のような変更を適宜行うことができる。すなわち、図1のPMU3は、さらにクロック信号を発生する回路などを含むものであったり、電源回路11が複数のブロックに分割されていたりしてもよい。また、MPU32については、図1に示したCPU6やチップセット7との間で送受信される制御信号の一部又は全部を省略したり、増加させたり、あるいは、メモリ5等の他の回路との間で制御信号やクロック信号を送受信するものとしたりすることができる。
1 バッテリ
2 パワースイッチ
3 PMU
4 押下時間T2検出回路
5 メモリ
6 CPU
7 チップセット
8 外部I/F
9 周辺モジュール
10、10a 情報処理装置
11 電源回路
21 停止スイッチ
32 MPU
33 ROM
41 T2タイマ
42 基準値発生回路
43 比較器
100 電源制御装置

Claims (6)

  1. 情報処理装置のCPUへ電源を供給する電源回路と、
    この電源回路を制御するPMU(Power Management Unit)と、
    前記電源のオン又はオフ命令を前記PMUに対して供給するスイッチと
    を有し、
    前記PMUは、前記スイッチから供給されたオン又はオフ命令の入力を条件として所定のプログラムに基づいて前記電源回路が行う前記電源の供給がオン又はオフとなるよう前記電源回路を制御し、あるいは、所定のリセット信号の入力によって前記電源回路が行う前記電源の供給がオフとなるよう前記電源回路を制御するものであり、
    さらに、前記スイッチからの前記オン又はオフ命令の供給が所定の基準時間継続した時に、所定の入力信号が所定の状態であることを条件として前記リセット信号を生成するリセット信号生成回路とを有し、
    前記リセット信号生成回路は、前記PMUへ前記リセット信号を出力し、当該PMUに含まれるMPU(Micro Processing Unit)をリセットして前記PMUの機能により前記電源回路が行う前記電源の供給をオフとする
    ことを特徴とする電源制御装置。
  2. 前記所定の入力信号が前記スイッチから供給されたものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。
  3. 前記スイッチとは異なる第2スイッチをさらに有し、
    前記所定の入力信号が前記第2スイッチから供給されたものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。
  4. 前記リセット信号生成回路が、
    前記スイッチから前記オン又はオフ命令が供給されている時間を計時するタイマ回路と、
    前記所定の入力信号が前記所定の状態である場合に前記所定の基準時間に対応する所定の基準値を発生する基準値発生回路と、
    前記タイマ回路の出力と前記基準値発生回路の出力とを比較する比較回路と
    を有して構成されている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の電源制御装置。
  5. 前記CPUと、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の電源制御装置と
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  6. 電源回路が、情報処理装置のCPUへ電源を供給し、
    スイッチが、前記電源のオン又はオフ命令をPMU(Power Management Unit)に対して供給し、
    前記PMUが、前記スイッチから供給されたオン又はオフ命令の入力を条件として所定のプログラムに基づいて前記電源回路が行う前記電源の供給がオン又はオフとなるよう前記電源回路を制御し、あるいは、所定のリセット信号の入力によって前記電源回路が行う前記電源の供給がオフとなるよう前記電源回路を制御し、
    リセット信号生成回路が、前記スイッチからの前記オン又はオフ命令の供給が所定の基準時間継続した時に、所定の入力信号が所定の状態であることを条件として前記リセット信号を生成し、
    前記リセット信号生成回路は、前記PMUへ前記リセット信号を出力し、当該PMUに含まれるMPU(Micro Processing Unit)をリセットして前記PMUの機能により前記電源回路が行う前記電源の供給をオフとする
    ことを特徴とする電源制御方法。
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