JPH06102970A - ポータブルコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バッテリの残量を正確、かつ具体的に分かりや
すい単位で表示する。 【構成】バッテリ11の性能劣化に応じた残量を監視する
バッテリ監視プログラム23及び得られたバッテリ残量表
示データを送信するためのＩ／Ｆコントローラ通信プロ
グラム23ｂを有するファームウェア23と、サンプリング
したバッテリ11の電圧値を保持するＶｂレジスタ24ａ、
同電流値を保持するＩｂレジスタ24ｂ、バッテリ残量を
カウントするＣｎカウンタ24ｄ及びフル充電時のＣｎカ
ウンタ24ｄのカウント値を保持するＣｆレジスタ24ｃを
有するレジスタ部24とを電源制御プロセッサ21内に備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリ駆動可能なポ
ータブルコンピュータに関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリによる駆動が可能なパーソナル
コンピュータ等のポータブルコンピュータでは、使用途
中で急にバッテリ残量がなくなってしまうのを防止する
ため、バッテリがまだどの程度使用できるかその残量を
ユーザに対して表示する機能を必要とする。

【０００３】従来のパーソナルコンピュータ等において
は、このバッテリ残量をパーセントで表示するようにな
っており、その表示方法は以下に示す通りであった。す
なわち、 １） バッテリ電流のＡ／Ｄ変換値をいて周期でサンプ
リングする。

【０００４】２） サンプリングしたデジタルのバッテ
リ電流値を充電時は加算、放電時は減算の形で、バッテ
リの残量をカウントする残量カウンタに積算していく。

【０００５】３） 予め与えられているバッテリの仕様
によりフル充電時の残量カウント値を計算する。この計
算値を１００％容量値として、さらに例えば９０％、８
０％、…、０％における有限個のカウント値を用意す
る。

【０００６】４） 一定周期で計算される残量カウンタ
の値と予め用意される各パーセントにおけるカウント値
とを比較することにより、現時点でのバッテリ残量を
「Ｘパーセント」の形で求めることができる。

【０００７】このような方法でバッテリの残量値を表示
させた場合、その基準となっているのは予め与えられて
いるバッテリの仕様であり、これはそのバッテリが初期
に持っていたであろう充放電特性に基づくものである。

【０００８】しかしながら一般的にバッテリの性能は、
使用環境により大きな影響を受け、徐々に劣化していく
ものであって、劣化の度合いが大きいほど、表示される
バッテリ残量と実際のバッテリ残量との誤差は大きくな
る。

【０００９】また、バッテリ残量をパーセント表示する
場合、通常ユーザはそのパーセント値とバッテリのフル
充電時の使用可能時間とを頭の中で積算して使用可能な
大まかな残り時間を算出して使用を続行するものであ
り、使用可能な残り時間を直接表示することができれば
大変便利である。

【００１０】このことはバッテリの充電時にも言えるも
ので、現在どの程度充電されているのか、また、あとど
の程度充電を続ければフル充電となるかをパーセントで
はなく具体的に時間で表示したほうが便利な場合があ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した如く従来のバ
ッテリ駆動可能なポータブルコンピュータでは、バッテ
リの性能劣化を考慮しない固定的な容量値を用いて残量
を算出していたために正確なバッテリ残量を表示するこ
とができず、またその表示単位もユーザが望む直接的な
ものではなかった。

【００１２】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、バッテリの残量を
正確、かつ具体的に分かりやすい単位で表示させること
が可能なポータブルコンピュータを提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、バッ
テリ電圧値とバッテリ電流値とを一定周期でサンプリン
グし、得られたバッテリ電流値により、バッテリの残量
を計数するカウンタのカウント値を放電時であれば減
算、充電時であれば加算して更新設定する。この更新設
定されたカウンタのカウント値と予め該バッテリのフル
充電時及び動作可能限界時に記憶しておいた同カウンタ
のカウント値とによりバッテリの残量を算出し、さらに
必要に応じてこのバッテリ残量と上記サンプリングして
得られたバッテリ電流値とでバッテリの使用可能な残り
時間あるいはフル充電に至るまでの時間を算出し、充放
電状況に応じて算出したバッテリの残量、バッテリの使
用可能な残り時間及びフル充電に至るまでの時間のいず
れか少なくとも１つを表示する。

【００１４】

【作用】上記のようにすることで、バッテリの性能劣化
に応じてバッテリの残量を正確に算出し、算出したバッ
テリの残量から放電時であればバッテリの使用可能な残
り時間、充電時であればフル充電に至るまでの時間を直
接表示させることが可能となり、ユーザにとって大変便
利なものとなる。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

【００１６】図１はその回路構成を示すもので、11が動
作電源となるバッテリ、12がシステム内の電源制御を司
る専用の１チップマイクロコンピュータで構成された電
源制御プロセッサ（電源マイコン）21を設けた電源基
板、13がシステムの主回路を設けたシステム基板、14が
例えば液晶表示パネルで構成される表示部である。

【００１７】バッテリ11の供給電源は一旦電源基板12へ
導入された後にシステム基板13へ導出されるもので、こ
の間に電源基板12内では電源制御プロセッサ21によりバ
ッテリ電圧値及びバッテリ電流値がサンプリングされて
そのサンプリング値に基づく監視制御が実施される。

【００１８】すなわち電源制御プロセッサ21は、その内
部にはファームウェア23としてのバッテリ監視プログラ
ム23ａ及びＩ／Ｆコントローラ通信プログラム23ｂが備
えられると共に、これらプログラムを実行するためのＶ
ｂレジスタ24ａ、Ｉｂレジスタ24ｂ、Ｃｆレジスタ24ｃ
及びＣｎカウンタ24ｄよりなるレジスタ部24が備えられ
る。

【００１９】しかるに電源制御プロセッサ21は、システ
ム基板13内のインタフェース（Ｉ／Ｆ）コントローラ31
とデータ／アドレスバス（Ｄ／Ａバス）で接続されると
共に、このインタフェースコントローラ31に対してデー
タ／アドレス信号（Ｄ／Ａ信号）及びリード／ライト信
号（Ｒ／Ｗ信号）を送出し、バッテリ残量の表示制御を
行なう。

【００２０】インタフェースコントローラ31は、同じく
システム基板13上のシステムＢＩＯＳ（ＲＯＭ）32とア
ドレスバス（Ａバス）及びデータバス（Ｄバス）で接続
されると共に、このシステムＢＩＯＳ32から送られてく
るリード／ライト信号（Ｒ／Ｗ信号）に従って電源制御
プロセッサ21からのバッテリ残量の表示データを読込
み、データバス（Ｄバス）を介して表示部14で表示させ
る。

【００２１】上記のような構成にあって、電源制御プロ
セッサ21は主としてバッテリ監視プログラム23ａに基づ
いて図２に示すような動作制御を行なう。

【００２２】すなわちバッテリ監視プログラム23ａによ
れば、まず電源制御プロセッサ21が電源基板12に接続さ
れているバッテリ11の電圧値及び電流値を一定周期、例
えば１００［ｍｓ］毎にサンプリングし、それぞれを例
えば８ビットでＡ／Ｄ変換する（ステップＳ１）。電源
制御プロセッサ21は得られたバッテリ電圧値「Ｖｂ」、
バッテリ電流値「Ｉｂ」をそれぞれでレジスタ部24のＶ
ｂレジスタ24ａ、Ｉｂレジスタ24ｂに保持する。また、
このとき電源制御プロセッサ21は、バッテリ電流値「Ｉ
ｂ」の符号が「＋」か「−」かによって、システムが動
作中でバッテリ11が放電状態であるか、またはバッテリ
11が充電状態であるかを判断する。

【００２３】その後に電源制御プロセッサ21は、Ｖｂレ
ジスタ24ａに保持したバッテリ電圧値「Ｖｂ」によりバ
ッテリ11がフル充電状態であるか否か（ステップＳ
２）、ローバッテリ状態であるか否か（ステップＳ３）
を続けて検出判断する。

【００２４】フル充電状態は前回のフル充電状態にＣｆ
レジスタ24ｃに保持させた値とＣｎカウンタ24ｄのカウ
ント値とが等しくなった場合、ローバッテリ状態はＣｎ
カウンタ24ｄのカウント値がＣｆレジスタ24ｃに保持さ
せている値の例えば５％となり、バッテリ残量が５％と
なったと見做した場合にそれぞれこれを判断するもの
で、フル充電状態あるいはローバッテリ状態を検出した
場合は、その状態に応じたＣｆレジスタ24ｃ及びＣｎカ
ウンタ24ｄのセット処理を行なう（ステップＳ４）。

【００２５】すなわち、フル充電状態を検出した場合
は、その時点でのＣｎカウンタ24ｄのカウント値をＣｆ
レジスタ24ｃにそのまま転送設定する。また、ローバッ
テリ状態を検出した場合は、Ｃｆレジスタ24ｃの保持値
からその時点でのＣｎカウンタ24ｄのカウント値を減算
した差をあらためてＣｆレジスタ24ｃに設定すると共
に、Ｃｎカウンタ24ｄのカウント値をリセットして
「０」とする。

【００２６】上記ステップＳ３でローバッテリ状態が検
出されなかった後あるいは上記ステップＳ４でＣｆレジ
スタ24ｃ及びＣｎカウンタ24ｄのセット処理を行なった
後に、電源制御プロセッサ21はＶｂレジスタ24ａ、Ｉｂ
レジスタ24ｂに記憶される過去１［ｓ］間分のバッテリ
電圧値「Ｖｂ」、バッテリ電流値「Ｉｂ」各１０個分の
第１平均値「Ｖｂｓ」「Ｉｂｓ」を求めると共に、さら
に過去１５［ｓ］間分のバッテリ電圧第１平均値「Ｖｂ
ｓ」、バッテリ電流第１平均値「Ｉｂｓ」各１５個分に
よる第２平均値「Ｖｂｓｓ」「Ｉｂｓｓ」を求める（ス
テップＳ５）。

【００２７】次いで電源制御プロセッサ21は、バッテリ
の残量をカウントするＣｎカウンタ24ｄのカウント値を
算出して設定する（ステップＳ６）。

【００２８】すなわち、バッテリ11が放電状態であれ
ば、１回（１［ｓ］）前のＣｎカウンタ24ｄのカウント
値「Ｃｎ−１」とバッテリ電流平均値「Ｉｂｓ」とによ
り減算 （Ｃｎ−１）−Ｉｂｓ …(1) を行ない、その差をあらためてＣｎカウンタ24ｄに設定
する。

【００２９】また、バッテリ11が充電状態であれば、１
回（１［ｓ］）前のＣｎカウンタ24ｄのカウント値「Ｃ
ｎ−１」とバッテリ電流第１平均値「Ｉｂｓ」及びバッ
テリ11の充電効率「Ｅｆ」とにより加算 （Ｃｎ−１）＋Ｅｆ×Ｉｂｓ …(2) を行ない、その和をあらためてＣｎカウンタ24ｄに設定
する。

【００３０】Ｃｎカウンタ24ｄのカウント値はＣｆレジ
スタ24ｃに保持される値を上限とし、「０」を下限とす
る範囲内に制御される。また、バッテリ11の充電効率
「Ｅｆ」は充電時と放電時とでＣｎカウンタ24ｄの変化
量が等しくなるように予め設定するものである。

【００３１】しかるに、現時点においてのＣｎカウンタ
24ｄのカウント値「Ｃｎ」とＣｆレジスタ24ｃの保持値
「Ｃｆ」とによって演算 （Ｃｎ／Ｃｆ）×１００ …(3) が行なわれ、その結果がバッテリ残量のパーセント表示
データとして得られる（ステップＳ７）。

【００３２】また、続いて現時点におけるバッテリ電流
第２平均値「Ｉｂｓｓ」、バッテリ電圧第２平均値「Ｖ
ｂｓｓ」及びバッテリ電圧公称値「Ｖｔｙｐ」により演
算 Ｉｂｓｓ×（Ｖｂｓｓ／Ｖｔｙｐ） …(4) が行なわれ、その結果がバッテリ平均放電電流値「Ｉｔ
ｙｐ」として得られる。このバッテリ平均放電電流値
「Ｉｔｙｐ」は、バッテリ駆動によりシステムが電源投
入されているときのみ算出し、電源投入されていないと
きは電源投入されていた時に得られた最も新しい時点で
の同算出値を保存する。

【００３３】さらに電源制御プロセッサ21は、こうして
得たバッテリ平均放電電流値「Ｉｔｙｐ」とＣｎカウン
タ24ｄのカウント値「Ｃｎ」により除算 Ｃｎ／Ｉｔｙｐ …(5) を行ない、その商を［ｓ（秒）］単位でのバッテリ残量
の時間表示データとして得る（ステップＳ８）。

【００３４】こうしてバッテリ残量のパーセント表示デ
ータと時間表示データとを得た後に電源制御プロセッサ
21は、Ｉ／Ｆコントローラ通信プログラム23ｂにしたが
ってシステム基板13のインタフェースコントローラ31と
の間で通信を行ない、上記表示データのいずれかを表示
部14にて表示させる（ステップＳ９）。

【００３５】すなわちＩ／Ｆコントローラ通信プログラ
ム23ｂによれば、システム基板13のシステムＢＩＯＳ32
からインタフェースコントローラ31を介して送られてく
る切換コマンドに従い、２つの表示データのいずれかを
選択してシステム基板13のインタフェースコントローラ
31に一定周期間隔で送信するもので、表示部14では送ら
れてきた表示データに応じてバッテリの残量がパーセン
ト単位あるいは時間単位で表示されるものである。

【００３６】この場合、時間単位であれば例えば「１：
２３（１時間２３分）」、パーセント単位であれば「４
５％」のようして表示される。

【００３７】なお、上記（５）式に代えて、さらにＣｆ
レジスタ24ｃの保持値「Ｃｆ」、バッテリ11の充電効率
「Ｅｆ」を用い、演算 （Ｃｆ−Ｃｎ）／（Ｅｆ×Ｉｔｙｐ） …(6) を行なえば、その結果により充電時にフル充電に至るま
での時間を［ｓ（秒）］単位で得ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、バッ
テリの性能劣化に応じてバッテリの残量を正確に算出
し、ここからパーセント単位だけでなく、放電時であれ
ばバッテリの使用可能な残り時間、充電時であればフル
充電に至るまでの時間をさらに算出して直接表示させる
ことも可能となり、ユーザにとって大変便利なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回路構成を示すブロッ
ク図。

【図２】図１の主としてバッテリ監視プログラムの処理
内容を示すフローチャート。

【符号の説明】

11…バッテリ、12…電源基板、13…システム基板、14…
表示部、21…電源制御プロセッサ（電源マイコン）、23
…ファームウェア、23ａ…バッテリ監視プログラム、23
ｂ…Ｉ／Ｆコントローラ通信プログラム、24…レジスタ
部、24ａ…Ｖｂレジスタ、24ｂ…Ｉｂレジスタ、24ｃ…
Ｃｆレジスタ、24ｄ…Ｃｎカウンタ、31…インタフェー
スコントローラ、32…システムＢＩＯＳ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリ駆動可能なポータブルコンピュ
   ータにおいて、 バッテリの残量を計数する計数手段と、 バッテリ電圧値とバッテリ電流値とを一定周期でサンプ
   リングするサンプリング手段と、 このサンプリング手段で得られるバッテリ電流値により
   上記計数手段の計数値を更新設定する更新手段と、 上記サンプリング手段で得られるバッテリ電圧値により
   該バッテリのフル充電時及び動作可能限界時の上記計数
   手段の計数値を記憶する記憶手段と、 この記憶手段の記憶するフル充電時及び動作可能限界時
   の計数値と上記計数手段の計数値とによってその時点で
   のバッテリの残量を算出する算出手段と、 この算出手段で得られたバッテリ残量を表示する表示手
   段とを具備したことを特徴とするポータブルコンピュー
   タ。
2. 【請求項２】 上記算出手段はバッテリ放電時に上記サ
   ンプリング手段で得られるバッテリ電流値を用いてバッ
   テリを使用可能な残り時間を算出し、 上記表示手段は上記算出手段で得られたバッテリを使用
   可能な残り時間を表示することを特徴とした請求項１記
   載のポータブルコンピュータ。
3. 【請求項３】 上記算出手段はバッテリ充電時に上記サ
   ンプリング手段で得られるバッテリ電流値を用いてフル
   充電に至るまでの残り時間を算出し、 上記表示手段は上記算出手段で得られたフル充電に至る
   までの残り時間を表示することを特徴とした請求項１記
   載のポータブルコンピュータ。