JPH0760359B2

JPH0760359B2 - バッテリ駆動コンピュータ、及び、バッテリ駆動コンピュータのバッテリの電力監視方法

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Publication number: JPH0760359B2
Application number: JP4054955A
Authority: JP
Inventors: 康雅加藤; 裕之木下
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1995-06-28
Anticipated expiration: 2010-06-28
Also published as: BR9300462A; EP0560510A1; JPH05289784A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデータ処理装置に係り、
更に詳しくは、バッテリ駆動コンピュータのバッテリ電
力管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリ駆動のコンピュータでは、バッ
テリの電力消耗が進んでバッテリ電圧が所定値にまで低
下するとバッテリの電力消耗を知らせるための警告音を
発するように構成されている場合がある。警告を受けた
オペレータはバッテリによるコンピュータ駆動が出来な
くなる前に、データをハードディスクに保存させたり、
バッテリ交換をしたり、或はＡＣアダプタをコンピュー
タに接続する等の措置を講ずることができる。また、バ
ッテリ駆動のコンピュータには、サスペンド機能（アプ
リケーションの実行の中断機能）が備えられている場合
がある。この機能はアプリケーション・プログラムの実
行中にバッテリ残量が少なくなった時等に、アプリケー
ション・プログラムの実行の再開に必要な情報をメイン
・メモリに退避させた後に、メイン・メモリ以外の部分
への電力供給を停止させることにより、バッテリの電力
消耗を抑える機能である。サスペンド機能を備えたコン
ピュータでは、バッテリの電力消耗を知らせる警告音が
発せられてから所定時間、例えば１分間経過後にサスペ
ンド状態に移行するようになっていることが通常であ
る。警告を受けたオペレータはサスペンド状態に移行す
る前に、データをハードディスクに保存させる等の措置
を講ずればよい。

【０００３】図６乃至図８の夫々には、十分に充電され
たバッテリ、不十分に充電されたバッテリ、及び、僅か
な時間（例えば数分間）しか充電されていないバッテリ
の放電電圧の経時的変化の様子（放電特性）が示されて
いる。これらの図において、Ｖ（ｓ）は放電開始電圧で
ある。Ｖ（ｗ）は警告電圧であり、警告電圧Ｖ（ｗ）ま
でバッテリ電圧が低下するとコンピュータはオペレータ
にバッテリの電力消耗を知らせるための警告音を発す
る。Ｖ（ｄ）はシステム・ダウン電圧であり、バッテリ
電圧がＶ（ｄ）に達すると、バッテリによるコンピュー
タの駆動が不可能になる。図８に示されるように、バッ
テリは僅かな時間しか充電していなくとも電圧が急激に
回復し、十分に充電された場合（図６）のＶ（ｓ）と同
様の値のＶ（ｓ）を有するが、電圧の降下は、図６及び
図７の場合に比較して、何れの時間帯においても一様に
極めて急峻である。

【０００４】警告電圧Ｖ（ｗ）を低い値に設定すれば、
コンピュータを使用できる時間が長くなるので、バッテ
リ寿命が長くなったのと実質的に同様の使用上の効果が
ある。しかし、図８に示されるように、僅かな時間しか
充電していないバッテリでは、バッテリの電圧が警告電
圧Ｖ（ｗ）に達した後の電圧降下が急峻である。そのた
め、僅かな時間しか充電されていないバッテリの使用時
には、警告音が発せられた後にオペレータがデータをハ
ードディスクに記憶させようとしても、データのハード
ディスクへの書き込み操作の完了前にバッテリ電圧がシ
ステム・ダウン電圧Ｖ（ｄ）に達してしまう場合があ
る。また、十分に充電されたバッテリを使用していなが
ら、十分に充電されたバッテリを使用していることの確
認ができないので、警告電圧Ｖ（ｗ）を低い値に設定で
きない。

【０００５】ところで、バッテリ自身にプロセッサやメ
モリ等から成るバッテリ電力の監視回路を備えさせ、且
つ、監視して得られたバッテリの電力状態に関する情報
をコンピュータ本体側に知らせるようにした構造が既に
知られている。しかし、このような構造はバッテリのコ
スト高を招く。また、バッテリとコンピュータ本体との
間のインタフェースを複雑化する。更に、バッテリは７
０度Ｃ以上の高温になることも多く、保護回路の無いバ
ッテリでは１００度Ｃ以上にもなり得る。従って、バッ
テリに備えた監視回路は誤動作を招き易いという問題が
ある。

【０００６】

【解決しようとする問題点】本発明の目的は、バッテリ
自身に電力状態の監視用回路を設けなくとも、異なる充
電状態のバッテリに対しても適切な電力監視を行うこと
のできるバッテリ駆動コンピュータを提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るコンピュータは、コンピュータに電力
を供給するためのバッテリと、オペレーティング・シス
テムの制御下でアプリケーション・プログラムを実行す
るためのメイン・プロセッサと、前記オペレーティング
・システム及び前記アプリケーション・プログラムを保
持するためのメイン・メモリと、前記バッテリの電力状
態を監視するための監視手段と、前記監視手段がバッテ
リ残量の少ないことに関連する所定のバッテリ警告状態
に達したことを検出するとオペレータにバッテリ残量の
少ないことを示す警告を発するためのバッテリ残量警告
手段と、を有するバッテリ駆動コンピュータであつて、
前記監視手段は、バッテリの電力状態の監視結果に応じ
て、前記所定のバッテリ警告状態を変更するよう動作可
能にした。

【０００８】また、本発明に係るバッテリ駆動コンピュ
ータのバッテリの電力監視方法は、バッテリ残量の少な
いことに関連する所定のバッテリ警告状態に達したこと
を検出するとオペレータにバッテリ残量の少ないことを
示す警告を発し、バッテリの電力状態に応じて前記所定
のバッテリ警告状態を変更するようにした。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２において、コンピュータ１０はバッテリ２或
はＡＣアダプタ４から電力を供給されて動作する。メイ
ン・プロセッサ１２はオペレーティング・システムの制
御下でアプリケーション・プログラムを実行する。メイ
ン・プロセッサ１２はインテル社の８０３８６ＳＸ等で
あり、オペレーティング・システムはＤＯＳやＩＢＭ社
のＯＳ／２である。メイン・プロセッサ１２はシステム
・バス１４に接続され、システム・バス１４にはビデオ
・コントローラ１９を介してバックライト付液晶表示装
置（ＬＣＤ）２０、フロッピー・ディスク駆動装置（Ｆ
ＤＤ）１６、及びハード・ディスク駆動装置（ＨＤＤ）
１８のような入出力装置群に接続されている。システム
・バス１４はメイン・メモリとしてのＤＲＡＭ２２、Ｒ
ＯＭ２４、バッテリ・バックアップ付のＲＡＭであるＮ
ＶＲＡＭ２６にも接続されている。

【００１０】ＦＤＤ１６は自らコントローラを備え、Ｆ
ＤＤ１６がアクセスされていない期間は電力消費が生じ
ないようになっている。ＨＤＤ１８への電力供給は、Ｈ
ＤＤ１８への最後のアクセスからオペレータが指定した
時間長だけ経過した時に切られるようになっている。Ｈ
ＤＤ１８への電力供給は、ＨＤＤ１８への次のアクセス
により再開される。ＬＣＤ２０にはＬＣＤスクリーンの
ブランキング制御とバックライトの制御のための２種類
の電力が用いられる。ＤＲＡＭ２２はコンピュータ１０
のメイン・メモリであり、アプリケーション・プログラ
ムやオペレーティング・システムを記憶する。ＲＯＭ２
４は種々のインタラプト・ハンドラを記憶する。ＮＶＲ
ＡＭ２６はオペレータが選択したシステム構成情報を記
憶する。

【００１１】システム・バス１４は電力制御レジスタ１
０８及び電力管理プロセッサ３０に接続されている。電
力管理プロセッサ３０は好ましくは日立製作所の１６ビ
ットの１チップ・コントローラＩＣの３３０／Ｈ８であ
り、このＩＣは１６ビットのＣＰＵの他にＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、８本のアナログ入力ピン、タイマー３２、１６本の
ディジタル入出力ピンを１チップ上に有している。１６
本のディジタル入出力ピンは、電力管理プロセッサ３０
により制御されたり監視されたりする装置との間の信号
のやり取りをするためのものである。電力管理プロセッ
サ３０はキーボード２８にも接続され、キーボード２８
の操作も監視する。電力管理プロセッサ３０は押された
キーに対応するキー走査コードを発生する。電力管理プ
ロセッサ３０は、図示しない４つの内部レジスタを有
し、これらの内部レジスタはメイン・プロセッサ１２と
の間で共有されている。

【００１２】電力管理プロセッサ３０は周囲温度（Ａ
Ｔ）、バッテリ電圧（Ｖ）、バッテリ電流（Ｉ）、バッ
テリ温度（ＢＴ）を監視し或は測定し、得られた情報を
バッテリの充電やコンピュータ１０全体の電力管理のた
めに用いる。周囲温度に関する情報は温度計４６により
測定され、得られたアナログ値はオペアンプ３８−１を
介して電力管理プロセッサ３０のアナログ入力ピンに入
力される。バッテリ電圧Ｖ、バッテリ電流Ｉ、及びバッ
テリ温度ＢＴに関する情報はバッテリ２からオペアンプ
３８−２、３８−３、及び３８−４の夫々を介して電力
管理プロセッサ３０のアナログ入力ピンに入力される。
また、電力管理プロセッサ３０は湿度センサ４８及び比
較器４９に接続されている。比較器４９はコンピュータ
１０の内部湿度が所定値よりも高いか否かを表すディジ
タル信号を電力管理プロセッサ３０に与える。内部湿度
が所定値よりも高い場合は、コンピュータ１０がパワー
・オフ中ならパワー・オンされず、コンピュータ１０が
サスペンド中であれば再開（レジューム）されない。

【００１３】バッテリ２は第１及び第２のバッテリ（或
はバッテリ・パック）２−１及び２−２から成り、バッ
テリ２−１及び２−２は互いに独立してコンピュータ１
０への取付け及びコンピュータ１０からの取り外しがで
きるようになっている。バツテリ２−１及び２−２はス
イッチ２０４を介してオペアンプ３８−２、３８−３、
３８−４に接続されている。スイッチ２０４は、バツテ
リ２−１及び２−２を１２５ミリ秒毎に交互にオペアン
プ３８−２、３８−３、３８−４に接続する。スイッチ
２０４は信号線２１６を介して電力管理プロセッサ３０
により制御される。電力管理プロセッサ３０は第１及び
第２のバツテリ２−１及び２−２の夫々の電圧値Ｖ、電
流値Ｉ、及びバッテリ温度ＢＴを検出できる。また、後
に詳述するように、第１及び第２のバツテリ２−１及び
２−２の内の電圧値Ｖの高い方のバッテリから電力管理
プロセッサへの電力供給が電力線２０８を介して行われ
る。第１及び第２のバッテリ２−１および２−２は、ニ
ッケル・カドミウム（ＮｉＣａｄ）電池やニッケル・メ
タル・ハイドライト（ＮｉＭＨ）電池のような充電可能
な電池であることが望ましい。但し、本発明は充電でき
ない電池を備えたコンピュータにも適用可能である。

【００１４】コンピュータ１０にＡＣアダプタ４から電
力が供給されている時には、バッテリ２は充電される。
但し、充電が行われるのは、バッテリ２のエネルギーが
満充電レベルよりも低いときである。充電はバッテリ２
のエネルギーが満充電レベルになるまで続く。電力管理
プロセッサ３０がバッテリ２のエネルギーが満充電レベ
ルよりも低いと判断すると、電力管理プロセッサ３０は
信号線５１を介して充電器５０に信号を送って充電器５
０をオンさせる。バッテリ２が満充電されたことを電力
管理プロセッサ３０が判断すると、電力管理プロセッサ
３０は充電器５０をオフさせる。

【００１５】ＯＲゲート５４は、次の３つの入力条件の
何れかにより電力管理プロセッサ３０をリセットするた
めに用いられる。３つの入力条件は、（ａ）充電済みの
バッテリ２が搭載された時のようにシステム電圧が良好
のとき、（ｂ）レジューム信号に応答するとき、及び
（ｃ）ＡＣアダプタ４に接続されたとき、に夫々発生す
る。尚、システム電圧とは図３のＤＣ／ＤＣコンバータ
２４２の出力電圧（５Ｖ）のことである。そのような入
力条件は信号線５８、６０、及び６２の夫々の上の「電
圧良好」信号、「レジューム」信号、及び「ＡＣ電源の
接続」信号として図中に示されている。コンピュータ１
０の蓋（図示せず）が閉じられると、コンピュータ１０
はサスペンド状態に入り、多くの部分への電力供給が停
止する。但し、蓋が閉じられている間でも電力管理プロ
セッサ３０はバッテリ２の充電を制御するために用いら
れており、電力管理プロセッサ３０への電力供給は継続
される。ＡＣアダプタ４がコンピュータ１０に接続され
ると電力管理プロセッサ３０がリセットされる。信号線
６１はＡＣアダプタ４がコンピュータ１０に接続されて
いることを表す信号を送る。

【００１６】電力管理プロセッサ３０はアイコン・ディ
スプレイ５２を制御する。アイコン・ディスプレイ５２
は、コンピュータ１０のハウジング（図示せず）上のオ
ペレータが見易い適当な位置に配置される。アイコン・
ディスプレイ５２は（ａ）バッテリ充電中であること、
（ｂ）充電状態の程度、（ｃ）サスペンド・モード中で
あること等を示すための発光体を有している。

【００１７】バッテリ２が消耗して警告電圧Ｖ（ｗ）ま
でバッテリ電圧Ｖが降下したことを電力管理プロセッサ
３０が検知すると、電力管理プロセッサ３０は信号線１
１８上に警告信号を発生し、その一定時間（例えば１分
間）経過後に、信号線７２上に「バッテリ消耗」信号を
発生する。警告電圧については、後に更に詳述する。信
号線７２はＯＲゲート７６の一方の入力に接続されてい
る。ＯＲゲート７６の他方の入力には「蓋閉じ」信号が
入力される。ＯＲゲート７６の出力はＡＮＤゲート７８
の一方の入力に接続されている。ＡＮＤゲート７８の他
方の入力には「拡張ボックス非連結」信号が入力され
る。「拡張ボックス非連結」信号はコンピュータ１０に
拡張ボックス（図示せず）が連結されていない場合に発
生する信号である。ＡＮＤゲート７８の出力は信号線８
２上の「サスペンド（一時停止）」信号である。この
「サスペンド」信号はコンピュータ１０をサスペンド
（一時停止）状態にするための制御信号であり、マルチ
プレクサ（ＭＵＸ）９６に入力される。このようなゲー
ト構成により、バッテリが消耗していること及び蓋が閉
じられていることの少なくとも何れか一方が成り立って
おり、且つ、拡張ボックスが連結されていない場合に
は、コンピュータ１０はサスペンド・モードに入ること
になる。

【００１８】ＭＵＸ９６は複数の入力を有している。Ｍ
ＵＸ９６は入力がアクティブか否かを監視する。アクテ
ィブな入力を検出すると、ＭＵＸ９６は割り込み要求信
号（「ＭＰＭＩＮＴ」信号）を信号線９８上に発生す
る。ＭＵＸ９６は「ＭＰＭＩＮＴ」信号の発生と同時
に、どの入力がアクティブを特定するためのコード化信
号を信号線９９上に発生する。信号線９８及び９９は割
り込みコントローラ１００に入力される。割り込みコン
トローラ１００はＬＣＤ２０のバックライトを制御する
ためのタイマ１０６を有している。タイマ１０６はキー
ボードやマウスがアクティブになるとリセットされる。
タイマ１０６が所定の数までカウントされると、ＬＣＤ
２０がオフされるようになっている。割り込みコントロ
ーラ１００は信号線１０２を介してメイン・プロセッサ
１２に接続されている。メイン・プロセッサ１２は割り
込みの種類に応じた電力管理用割り込み処理を行う。割
り込みコントローラ１００は信号線１０４を介して電力
制御レジスタ１０８に接続されている。電力制御レジス
タ１０８はレジューム処理後のパワー・オン時にリセッ
トされる。

【００１９】ＭＵＸ９６と電力管理プロセッサ３０とは
信号線６４により接続されている。電力管理プロセッサ
３０により実行されるソフトウェアが割り込みを発生す
ると、信号線６４上では「ＰＭＰソフトウェアＩＮＴ」
信号がアクティブになる。「ＰＭＰソフトウェアＩＮ
Ｔ」信号がアクティブになるのは、タイマ３２のタイム
アウト時、所定の温度を越えた高温の時、及び、バツテ
リの消耗時である。比較器７０はＭＵＸ９６の入力線６
６に接続されている。比較器７０は入力線６８を有し、
入力線６８はシステム電圧を示す入力信号を受信する。
システム電圧を示す入力信号は比較器７０により所定値
と比較される。システム電圧が正常レベルであれば、比
較器７０は「電圧良好」信号をＭＵＸ９６に信号線６６
を介して与える。信号線６６上の信号がアクティブにな
るのは、充電済みのバッテリ２が取付けられた時やＡＣ
アダプタ４が取付けられた時である。

【００２０】ＭＵＸ９６の入力線８４はラッチ回路８６
に接続されている。ラツチ回路８６の入力はＯＲゲート
８７の出力に接続されており、ＯＲゲート８７の入力９
０には「時刻アラーム」信号が入力する。入力９２には
「蓋開き」信号が入力する。入力９４には「モデム呼
び」信号が入力する。ラッチ回路８６の出力は「レジュ
ーム」信号であり、「レジューム」信号はコンピュータ
１０をサスペンド・モードから活動モードにスイッチさ
せるための信号である。「レジューム」信号がアクティ
ブになるのは蓋が開いた時、モデム（図示せず）が呼び
出された時、所定の時刻になった時である。ＭＵＸ９６
の残りの入力にはオート／マニュアル・スイッチ８３が
接続されている。スイッチ８３が操作されると電力管理
割り込み信号が発生する。

【００２１】バッテリ２の使用時では、コンピュータ１
０は活動モード及びサスペンド・モードの２つの動作モ
ードで動く。活動モードでは、メイン・プロセッサ１２
は予め選択されたスピードで動く。メイン・プロセッサ
１２のスピードはスイッチ８３の設定内容に依る。アプ
リケーション・プログラムはＶｃｃ入力（メイン・プロ
セッサ１２の電力ピン）をオフすることによりメイン・
プロセッサ１２への電力を遮断できる。メイン・プロセ
ッサ１２はクロック・スピード・コントローラ１１０に
接続されている。クロック・スピード・コントローラ１
１は割り込みコントローラ１００の一部であり、５ＭＨ
ｚ、１０ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚの３種のクロック速度
を発生する。

【００２２】ＯＲゲート１１４はトーン発生器１１６又
は信号線１１８からの信号に応じてバッテリ残量の警告
手段としてのスピーカ１１２及びディスプレイ・アイコ
ン５２を操作する。スピーカ１１２は満充電状態を１と
して２／３充電状態から１／３充電状態になる時、及び
サスペンド状態に移行する約１分前の時の夫々において
トーンを発生するが、トーンは各場合毎に変化してい
る。サスペンド状態に移行する約１分前の時に発生する
トーンを本明細書ではバツテリ消耗を警告するための警
告音という。警告音が発生してからサスペンドに入るま
での１分間にデータをＨＤＤ１８に書き込むことが望ま
しい。コンピュータ１０がサスペンドになった時及びレ
ジュームした時にも異なるトーンが発生する。キーボー
ドのクリック音のトーンも発生する。トーン発生器１１
６はメイン・プロセッサ１２により制御される。

【００２３】各装置への電力供給のオン・オフは電力制
御レジスタ１０８のセット内容により制御される。電力
制御レジスタ１０８のセット内容は割り込み処理ルーチ
ンを実行するメイン・プロセッサ１２により制御され
る。電力制御レジスタ１０８はリセット信号線８５を介
してラッチ８６のリセット操作も行う。

【００２４】図３に示されるように、ＡＣアダプタ４の
出力は電力線１２３によりＤＣ／ＤＣコンバータ群２４
０に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ群２４０は＋５
ボルト、＋１２ボルト、及び−１２ボルトを出力するＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ２４２、２４４、及び２４６から成
る。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４２の＋５ボルトの出力は
ＦＥＴ２８２を介してメイン・プロセッサ１２のＶｃｃ
入力ピン、システム・ボード上の種々の半導体ロジック
回路、ＦＤＤ１６、ＨＤＤ１８、メイン・メモリ２２、
ＲＯＭ２４、ビデオ・コントローラ１９、ＮＶＲＡＭ２
６に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４４の＋１２
ボルトの出力はＦＥＴ２８４を介してＬＣＤ２０に供給
される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４６の−１２ボルトの
出力はＦＥＴ２８６を介して拡張コネクタ１５、ビデオ
・コントローラ１９、及びモデム（オプション）に供給
される。ＦＥＴ２８２、２８４、２８６の制御用入力に
は電力制御レジスタ１０８の出力線１２４が接続されて
おり、電力制御レジスタ１０８のセット内容によってＦ
ＥＴ２８２、２８４、２８６の夫々がオン・オフ制御さ
れるようになっている。

【００２５】図３において、バッテリ・セレクタ２１０
は第１及び第２のスイッチ２１２及び２１４を有してい
る。第１及び第２のバッテリ２−１及び２−２の電力出
力は第１のスイッチ２１２によりＤＣ／ＤＣコンバータ
群２４０に選択的に接続される。第１のスイッチ２１２
の切り換え操作は電力管理プロセッサ３０が信号線２０
５を介して行う。電力管理プロセッサ３０は第１及び第
２のバツテリ２−１及び２−２の電圧Ｖを監視してお
り、電圧の高い方のバッテリがＤＣ／ＤＣコンバータ群
２４０に接続されるように第１のスイッチ２１２を操作
する。こうして一方のバッテリが選択されると、そのバ
ッテリが使い切られるまで第１のスイッチ２１２は切り
換えられない。最初に選択されたバッテリが使い切られ
たと判断されるのは、バッテリ電圧Ｖがシステム・ダウ
ン電圧Ｖ（ｄ）に略等しい所定のレベルまで低下した時
である。

【００２６】電力管理プロセッサ３０への電力供給はＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ群２４０を介することなく、第１及
び第２のバッテリ２−１及び２−２の出力電力線から電
力選択回路２６０及びパワー・オン・スイッチ回路２６
２を介して行われる。電力選択回路２６０は同方向に向
けられて並列接続されたダイオードから成り、第１及び
第２のバッテリ２−１及び２−２の内の電圧Ｖの高い方
の出力電力のみが電力管理プロセツサ３０に供給される
ようになっている。パワー・オン・スイッチ２６２はコ
ンピュータ１０の電源がオフの期間にも第１或は第２の
バッテリ２−１或は２−２から電力管理プロセツサ３０
に電力が供給されることを防止するためのスイッチであ
る。

【００２７】また、第１及び第２のバッテリ２−１及び
２−２の電力線には充電器５０の電力供給線３１０が、
第２のスイッチ２１４を介して、選択的に接続されるよ
うになっている。第２のスイッチの切り換え操作は電力
管理プロセッサ３０が行う。ＡＣアダプタ４がコンピュ
ータ１０に接続されている場合は、コンピュータ１０の
電源スイッチがオンであってもオフであってもバッテリ
２−１或は２−２が充電される。第１及び第２のバッテ
リ２−１及び２−２の内の何れを先に充電するかは電力
管理プロセッサ３０がバッテリ電圧Ｖに基づいて決定す
る。

【００２８】図１には３つの異なる充電状態におけるバ
ッテリ２（バッテリ２−１または２−２）の放電特性が
示されてている。放電特性＃３は十分に充電された場合
であり、放電特性＃２は不十分に充電された場合であ
り、放電特性＃１は数分程度の僅かな時間だけ充電され
た場合である。何れの場合も放電開始電圧Ｖ（ｓ）は同
程度の値である。バッテリ２がその取扱い説明書等に１
２ボルト仕様であると表示されている場合では、放電特
性＃１乃至＃３の何れの場合も放電開始電圧Ｖ（ｓ）は
１３ボルト前後であり、短時間で１２ボルト前後まで降
下する。

【００２９】本実施例では、第１の所定電圧Ｖ（１）か
ら第２の所定電圧Ｖ（２）に電圧が降下する時間が測定
される。図１では、放電特性＃１、＃２、及び＃３にお
ける、第１の所定電圧Ｖ（１）から第２の所定電圧Ｖ
（２）に電圧が降下する時間は、Ｔ＃１、Ｔ＃２、及び
Ｔ＃３の夫々である。十分に充電されたバッテリ２は比
較的長い時間にわたって電圧が安定している時間帯を有
している。即ち、十分に充電されたバッテリ２は電圧の
経時的変化が他の電圧範囲に比較して明らかに少ない領
域を有している。第１及び第２の所定電圧Ｖ（１）及び
Ｖ（２）は、十分に充電されたバッテリ２の電圧の経時
的変化が他の電圧範囲に比較して明らかに少ない領域の
上限付近の電圧値と下限付近の電圧値から選択されるこ
とが好ましい。警告電圧Ｖ（ｗ）は、バッテリ２の電圧
Ｖが第１の電圧Ｖ（１）から第２の電圧Ｖ（２）まで降
下するまでの時間に応答して変化する。

【００３０】図１において、第１の所定電圧Ｖ（１）か
ら第２の所定電圧Ｖ（２）に電圧が降下する時間がＴ＃
１、Ｔ＃２、及びＴ＃３の夫々であるときは、警告電圧
はＶ（ｗ）＃１、Ｖ（ｗ）＃２、及びＶ（ｗ）＃３の夫
々になる。即ち、バッテリ２が十分に充電されていた場
合は、警告電圧Ｖ（ｗ）を十分に低くし、オペレータに
とってバッテリの寿命自体が延ばされたのと実質的に同
様の効果をもたらすことが出来る。また、バッテリ２が
数分間程度の僅かな時間だけ充電されたものである場合
は、警告電圧Ｖ（ｗ）を高くして、コンピュータ１０が
サスペンド・モードに入る前にオペレータにデータのＨ
ＤＤ１８への書き込み等のための時間を確実に与えられ
るようにする。従来であれば、バッテリ２の充電状態に
応じて警告電圧Ｖ（ｗ）を調整することはないので、警
告電圧Ｖ（ｗ）として例えば図１中の第２の警告電圧Ｖ
（ｗ）＃２のような中間的な値を採用することが多く、
バッテリ残量が十分でありながら警告を発したり、或は
反対に、警告が遅過ぎたりする事態が発生していたので
ある。尚、バッテリ２の電力状態を監視するための監視
手段は、電力管理プロセツサ３０とオペアンプ３８群、
及びスイッチ２０４から成っている。

【００３１】図４には、第１の所定電圧Ｖ（１）から第
２の所定電圧Ｖ（２）に電圧が降下する時間に応じて警
告電圧Ｖ（ｗ）を調整するための電力管理プロセッサ３
０における操作が示されている。図中、判断ステップＳ
２ではバッテリ電圧Ｖが第１の所定電圧Ｖ（１）と比較
される。バッテリ電圧Ｖが第１の所定電圧Ｖ（１）に等
しいか第１の所定電圧Ｖ（１）より低くなると、処理ス
テップＳ４において電力管理プロセッサ３０のタイマ３
２に基づくクロック数のカウントが開始する。判断ステ
ップＳ６ではバッテリ電圧Ｖが第２の所定電圧Ｖ（２）
と比較される。バッテリ電圧Ｖが第２の所定電圧Ｖ
（２）に等しいか第２の所定電圧Ｖ（２）より低くなる
と、処理ステップＳ８において電力管理プロセッサ３０
のタイマ３２に基づくクロック数のカウントが停止す
る。クロツク数のカウントを停止したときのカウント数
が、バッテリ電圧Ｖが第１の所定電圧Ｖ（１）から第２
の所定電圧Ｖ（２）まで降下するに要する時間Ｔであ
る。

【００３２】判断ステップＳ１２では時間ＴをＴ＃１と
比較し、時間ＴがＴ＃１に等しいかＴ＃１よりも大きい
場合は、処理ステップＳ１４において警告電圧Ｖ（ｗ）
を第１の警告電圧Ｖ（ｗ）＃１に設定する。判断ステッ
プＳ１６では時間ＴをＴ＃２と比較し、時間ＴがＴ＃２
に等しいかＴ＃２よりも大きい場合は、処理ステップＳ
１４における設定内容に拘らず、処理ステップＳ１８に
おいて警告電圧Ｖ（ｗ）を第２の警告電圧Ｖ（ｗ）＃２
に設定する。判断ステップＳ２２では時間ＴをＴ＃３と
比較し、時間ＴがＴ＃３に等しいかＴ＃３よりも大きい
場合は、処理ステップ１８における設定内容に拘らず、
処理ステップＳ２４において警告電圧Ｖ（ｗ）を第３の
警告電圧Ｖ（ｗ）＃３に設定する。こうして警告電圧Ｖ
（ｗ）が第１乃至第３の警告電圧Ｖ（ｗ）＃１乃至＃３
の何れかに設定されると、判断ステップＳ２８では、バ
ッテリ電圧Ｖが設定された警告電圧Ｖ（ｗ）の値と比較
さる。バッテリ電圧Ｖが警告電圧Ｖ（ｗ）の設定値に等
しいか下回るときは、処理ステップＳ２８においてバッ
テリ消耗をオペレータに知らせるためのスピーカ１１２
による警告音が発せられ且つアイコン・ディスプレイ５
２による視覚的な警告表示が行われる。

【００３３】処理ステップＳ２８で警告（警告音及び警
告表示）が発せられると、処理ステップＳ３２において
１分間タイマが動作を開始する。次に、判断ステップＳ
３４ではバッテリ電圧Ｖがシステム・ダウン電圧Ｖ
（ｄ）を越えているか否かを判断し、バッテリ電圧Ｖが
システム・ダウン電圧Ｖ（ｄ）を越えていない場合は処
理ステップＳ３８においてコンピュータ１０をサスペン
ド・モードに移行させる。判断ステップＳ３４において
バッテリ電圧Ｖがシステム・ダウン電圧Ｖ（ｄ）を越え
ていると判断したときは、処理ステップＳ３６において
１分間経過したか否かが判断される。１分間経過してい
ないときは判断ステップＳ３４に戻り、１分間経過して
いるときは処理ステップＳ３８においてコンピュータ１
０をサスペンド・モードに移行させる。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１には、取扱い説明書に記載される電圧
が１２ボルトであるようなバッテリ２を用いた場合にお
ける、バッテリ電流Ｉに対する第１の所定電圧Ｖ
（１）、第２の所定電圧Ｖ（２）、及び警告電圧Ｖ
（ｗ）との関係の一例が示されている。表１中の警告電
圧Ｖ（ｗ）はバッテリ２が十分に充電されている場合の
値、即ち、時間Ｔが第３の時間Ｔ＃３よりも長い場合の
警告電圧であるところの第３の警告電圧Ｖ（ｗ）＃３に
相当する。表１から解るように、バッテリ電流Ｉが小さ
な値のときは、バッテリ電流Ｉが大きな値のときより
も、第１の所定電圧Ｖ（１）、第２の所定電圧Ｖ
（２）、及び警告電圧Ｖ（ｗ）が高めの値になってい
る。バッテリ電流Ｉが小さい時は警告電圧Ｖ（ｗ）を高
めに設定している。このようにしているのは、バッテリ
電圧は、電力残量が同じでも内部抵抗の存在により、消
費電流に応じて小さくなるからである。即ち、バッテリ
の内部抵抗による電圧降下を考慮してシステム・ダウン
の防止の確実化とバッテリ残量の有効利用を実現してい
るのである。

【００３６】図５は第１及び第２のバッテリ２−１及び
２−２を搭載したコンピュータ１０の電力監視方法の一
例を更に詳細に説明するためのものである。コンピュー
タ１０に２つのバッテリ２−１と２−２が搭載されたと
きに、第１のバッテリ２−１の電圧の方が第２のバッテ
リ２−２の電圧よりも高かったとすると、第１のバッテ
リ２−１がコンピュータ１０を駆動するために用いられ
ることになる。この結果、第１のバッテリの電圧は第２
のバッテリの電圧よりもすぐに低くなり、電力管理プロ
セッサ３０への電力供給だけは電力選択回路２６０を介
して第２のバッテリ２−２から供給される。このような
電力供給体制が続くのが図５中の第１のゾーンである。
第１のゾーンでは第１のバッテリ２−１の電圧が警告電
圧Ｖ（ｗ）まで低下しても警告は発せられないし、バッ
テリ消耗に応答したサスペンド・モードへの移行も起き
ない。

【００３７】第１のバッテリ２−１の電圧がシステム・
ダウン電圧まで降下した後は、第１のバッテリ２−１に
代わって第２のバッテリ２−２からコンピュータ１０の
各部に電力供給が行われる。第１のバッテリ２−１の電
圧よりも第２のバッテリ２−２の電圧の方が高いので、
電力管理プロセッサ３０への電力供給も第２のバッテリ
２−２が行う。このような電力供給体制が続くのが第２
のゾーンである。

【００３８】使用を停止した第１のバッテリ２−１の電
圧は比較的急速に回復し、使用により徐々に電圧の低下
している第２のバッテリ２−２の電圧よりも高くなる場
合がある。このような場合に至ったのが第３のゾーンで
ある。第３のゾーンでは、第１のバッテリ２−１が電力
管理プロセッサ３０に電力を供給し、第２のバッテリ２
−２がコンピュータ１０の電力管理プロセッサ３０を除
く各部に電力供給する。図５中のＡ点で示される警告電
圧Ｖ（ｗ）＃Ａは、第１のバッテリ２−１から電力管理
プロセッサ３０に電力供給をしていない場合、別言すれ
ば、第２のバッテリ２−２が電力管理プロセッサ３０を
含むコンピュータ１０の各部に電力供給している場合の
警告電圧である。また、図５中のＢ点で示される警告電
圧Ｖ（ｗ）＃Ｂは、第１のバッテリ２−１が電力管理プ
ロセッサ３０に電力を供給し、第２のバッテリ２−２が
コンピュータ１０の電力管理プロセッサ３０を除く各部
に電力供給する場合の警告電圧である。第１のバッテリ
２−１から電力管理プロセッサ３０に電力供給をしてい
るので、警告電圧Ｖ（ｗ）＃Ｂを警告電圧Ｖ（ｗ）＃Ａ
よりも更に低く設定できる。

【００３９】このような本実施例によれば、バッテリの
充電状態に応じてバッテリ消耗を知らせるための警告を
発する条件を変更しているので、使用上はバッテリ寿命
を延ばしたのと実質的に変わらない効果を得ることがで
き、しかも、データ保存処置がバッテリ消耗により完結
されない危険性を防止できる。また、バッテリの電力状
態を監視するための監視回路をバッテリ側に設けなくと
もよいので、実施が容易であり、バッテリの高温化によ
る監視回路の誤動作の誘発の危険性もない。更に、前記
実施例では電力選択回路２６０を設け、２つのバッテリ
の一方を主電源として利用しているときでも、電力を一
度は使い尽くした他方のバッテリから電力管理プロセッ
サに電力を供給しているときには、警告電圧を更に下げ
るようにしたので、バッテリの使用時間を更に延ばすこ
とができることになるという効果がある。

【００４０】尚、前記実施例では、バッテリは２つ搭載
されたが、バッテリは１つしか搭載されなくともよい
し、３つ以上搭載されていてもよい。また、監視するバ
ッテリの電力状態とはバッテリ電圧Ｖが第１の所定電圧
Ｖ（１）から第２の所定電圧Ｖ（２）に降下する時間Ｔ
であったが、監視するバッテリの電力状態とはこれに限
らず、例えば、特定の電圧値における放電特性（放電曲
線）の傾きであってもよいし、電流値や電力値に関連す
る他の状態であってもよい。また、バッテリ警告状態は
バッテリ電圧Ｖが警告電圧Ｖ（ｗ）に達したことであっ
たが、電流値や電力値に関連する他の状態であってもよ
い。また、警告は警告音による場合に限らず、視覚的な
警告手段等であってもよい。

【００４１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、バッテリ
自身に電力状態の監視用回路を設けなくとも、異なる充
電状態のバッテリに対しても適切な電力監視を行うがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバッテリ駆動コンピュータのバッ
テリの電力監視方法の一実施例における互いに異なる放
電特性のバッテリに対する警告電圧の変更の様子を示す
グラフである。

【図２】本発明に係るバッテリ駆動コンピュータの一実
施例の全体構成を示すブロック図である。

【図３】前記実施例のバッテリ選択回路を示すブロック
図である。

【図４】前記実施例の警告電圧の調整のための処理を示
す流れ図である。

【図５】前記実施例のコンピュータへの電力供給体制が
切り換えて用いられる２つのバッテリの放電特性を示す
グラフである。

【図６】十分に充電されたバッテリの放電特性を示すグ
ラフである。

【図７】不十分に充電されたバッテリの放電特性を示す
グラフである。

【図８】僅かな時間だけ充電されたバッテリの放電特性
を示すグラフである。

【符号の説明】

２バッテリ２−１第１のバッテリ２−２第２のバッテリ４ＡＣアダプタ１０コンピュータ１２メイン・プロセッサ１４システム・バス２２メイン・メモリ３０電力管理プロセッサ５０充電器１００割り込み制御コントローラ１０８電力制御レジスタ１１２バッテリ残量警告手段としてのスピーカ２０４バッテリ端子切り換えのためのスイッチ２１０バッテリ・セレクタ２４０ＤＣ／ＤＣコンバータ群

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｎ (56)参考文献特開平３−67180（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−59516（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−201831（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−146227（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータに電力を供給するためのバッ
テリと、オペレーティング・システムの制御下でアプリ
ケーション・プログラムを実行するためのメイン・プロ
セッサと、前記オペレーティング・システム及び前記ア
プリケーション・プログラムを保持するためのメイン・
メモリと、バッテリ電圧が警告電圧Ｖ（ｗ）に達したか
否かを監視するための監視手段と、バッテリ電圧が前記
警告電圧Ｖ（ｗ）に達したことを前記監視手段が検出す
るとオペレータにバッテリ残量の少ないことを示す警告
を発するためのバッテリ残量警告手段と、を有するバッ
テリ駆動コンピュータであつて、前記監視手段はバッテ
リ電圧が第１の所定電圧Ｖ（１）から第２の所定電圧Ｖ
（２）に降下するまでに要する時間を測定し該測定結果
に応じて前記警告電圧Ｖ（ｗ）を変更するよう動作可能
である（但し、Ｖ（１）＞Ｖ（２）＞Ｖ（３））、バッ
テリ駆動コンピュータ。
【請求項２】前記第１及び第２の所定電圧は、十分に充
電されたバッテリの放電電圧の経時的変化が安定してい
る領域の上限付近の電圧値及び下限付近の電圧値であ
る、請求項１のバッテリ駆動コンピュータ。
【請求項３】前記第１及び第２の所定電圧は、バッテリ
から供給される電流値が大きい場合にはバッテリから供
給される電流値が小さい場合よりも低い値になるように
変更される、請求項２のバッテリ駆動コンピュータ。
【請求項４】前記監視手段は電力管理プロセッサを含
み、前記バッテリはコンピュータに互いに独立して着脱
可能な複数のバッテリであり、前記コンピュータは複数
のバッテリの内の最も低電圧のバッテリ以外のバッテリ
から電力管理プロセッサに電力を供給させるための電力
選択回路を有し、前記監視手段は、電力管理プロセッサ
以外の各部に電力を供給するバッテリが、電力管理プロ
セッサに電力を供給するバッテリと異なる場合は、電力
管理プロセッサ以外の各部に電力を供給するバッテリが
電力管理プロセッサに電力を供給するバッテリと同一の
場合に比較して、前記警告電圧をより低い値に設定する
よう動作可能である、請求項３のバッテリ駆動コンピュ
ータ。
【請求項５】バッテリ駆動コンピュータのバッテリの電
力監視方法であって、バッテリ電圧が第１の所定電圧か
ら第２の所定電圧に降下するまでに要する時間を測定す
る段階と、該測定結果に応じて警告電圧Ｖ（ｗ）を変更
する段階（但し、Ｖ（１）＞Ｖ（２）＞Ｖ（ｗ））と、
バッテリ電圧が前記警告電圧Ｗ（ｗ）に達したか否かを
監視する段階と、バッテリ電圧が警告電圧Ｖ（ｗ）に達
したことを検出するとオペレータにバッテリ残量の少な
いことを示す警告を発する段階と、を有することを特徴
とするバッテリ駆動コンピュータのバッテリの電力監視
方法。