KR100454014B1 - 소비 전력 정보의 표시 방법 및 전자 기기 - Google Patents

소비 전력 정보의 표시 방법 및 전자 기기 Download PDF

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KR100454014B1 KR10-2001-0006703A KR20010006703A KR100454014B1 KR 100454014 B1 KR100454014 B1 KR 100454014B1 KR 20010006703 A KR20010006703 A KR 20010006703A KR 100454014 B1 KR100454014 B1 KR 100454014B1
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Abstract

PC(100)의 디스플레이에 시스템 구성 요소(123)의 소비 전력에 관련되는 정보를 표시한다.
지능 배터리 팩(103)은 배터리(105)로 PC(100)를 구동하고 있을 때 소비 전력에 관련되는 전압 및 전류 등의 정보를 라인(125)을 통하여 제어기(115)에 보내고 있다. AC 어댑터(101)로부터 구성 요소(123)에 전력을 공급하고 있을 때는 계측에 필요한 시간만큼 일단 전력원을 배터리 팩(103)으로 전환하여, 팩이 구비하는 계측 및 통신 기능을 이용하여 표시한다. 따라서, AC 어댑터로부터의 전력 공급 계통에는 특별한 전력 검출 회로를 필요로 하지 않는다.

Description

소비 전력 정보의 표시 방법 및 전자 기기{METHOD FOR DISPLAYING INFORMATION CONCERNING POWER CONSUMPTION AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 배터리 구동이 가능한 전자 기기에 있어서 디스플레이에 소비 전력 정보를 표시하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지능 배터리 팩으로부터 수신한 데이터를 이용하여 소비 전력 정보를 표시하는 기술에 관한 것이다.
노트북형 퍼스널 컴퓨터(이하 PC라 함)는 충전 가능한 배터리 팩을 장비하여, 가정이나 사무실 등을 떠나 상용 전원이 없는 곳에서 휴대하여 이용할 수 있다고 하는 편리성이 있다. 한편 가정에서는 PC에 AC 어댑터를 접속하여 상용 전원으로 사용하면서, 동시에 휴대 이용에 의해 방전된 배터리를 충전할 수 있다. PC를 충전식 배터리로 구동하는 경우는 1회의 충전으로 가능한 한 긴 시간 PC를 이용할 수 있을 것이 요구된다. 배터리에 의한 PC의 연속 구동 시간을 연장시키기 위해서, 배터리의 개량, PC 내의 각각의 구성 요소의 소비 전력의 저감 등에의 노력이 계속적으로 이루어지고 있다. 또한, PC의 동작 상황에 따라서 CPU의 클럭 주파수를 저하시키거나, CPU나 주변 장치에의 전력을 정지시키거나 PC를 자동적으로 에너지 절약 모드와 통상의 운전 모드 사이를 천이시키는 기술이 채용되고 있다.
PC를 배터리로 구동하고 있는 동안에 갑자기 배터리의 전압이 저하되어, 작업중인 데이터가 소실되어 버리거나, 예정된 작업을 할 수 없게 되어 버리는 것을 막기 위해서, 배터리의 잔존 용량을 나타내는 데이터를 취득하여, 그것을 적절하게 디스플레이에 표시하여 사용자에게 제공하는 기술이 각종 채용되고 있다. 이들 기술에 있어서는 배터리, MPU 및 메모리 등을 조합하여 배터리 팩을 형성하고, MPU는 충방전중인 배터리의 전압, 전력, 온도 등의 배터리 용량에 관한 파라미터치를 검출하여, 미리 메모리에 기억된 배터리 고유의 데이터를 참조하면서 배터리의 잔존 용량을 계산한다. 또, 이러한 배터리 팩을 본 명세서에서는 지능 배터리 팩(이후 단순히 배터리 팩이라 하는 경우도 지능 배터리 팩을 말한다)이라 한다. 배터리 팩은 시스템과의 사이에 통신 라인을 구비하여, MPU가 계산한 잔존 용량이나 검출한 파라미터치를 시스템에 보낸다. 시스템은 MPU에서 보내진 배터리의 잔존 용량 정보를 디스플레이에 표시하여, 다른 파라미터치를 OS에 의한 전원 관리 정보로서 이용한다.
일본 특허 공개 평9-289742호 공보에는 전력원으로서 배터리와 AC 어댑터를 갖는 전자 장치에 있어서, 배터리의 잔존 용량을 정확히 추정하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 있어서는 PC를 AC 어댑터로 구동하면서 배터리를 충전하고 있는 동안에 배터리의 전압을 계측하여 잔존 용량을 측정할 때, 일단 AC 어댑터에 의한 배터리의 충전을 정지하여, 충전 전류를 흘리지 않는 상태로 전압을 계측하고 있다.
일본 특허 공개 평10-187299호 공보에는 배터리 전압 또는 배터리 잔존 용량을 포함하는 정보를 통신 가능한 복수 개의 배터리에 의해 구동되는 휴대형 정보 기기에 있어서, 사용자에게 배터리의 정확한 잔존 용량을 제공하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 있어서는 배터리의 잔존 용량의 정보를 입수할 때에 측정 대상으로 삼는 배터리를 일단 실(實)부하 상태로 전환하고 나서 측정하여, 정확한 잔존 용량을 계산한다.
그런데, PC의 소비 전력은 애플리케이션 프로그램의 실행에 의해서도 변화된다. 따라서, 배터리로 구동하고 있는 PC의 동작 시간을 가능한 한 길게 하기 위해서는 사용자가 그 애플리케이션 프로그램의 사용법을 연구하는 것도 하나의 방법이다. 그를 위해서는 애플리케이션 프로그램의 종류 및 실행 상태와 PC의 소비 전력의 관계를 일상적으로 파악해 두는 것이 바람직하다. 설령 상용 전원으로 PC를 구동하고 있을 때라도 가능한 한 쓸데없는 애플리케이션 프로그램의 실행을 피하고, 불필요한 소비 전력을 저감해야 하는 것은 물론이다.
상기한 공보에서 개시되어 있는 것과 같이 종래 배터리의 잔존 용량은 디스플레이를 통하여 사용자에게 제공되고 있지만, 이것은 사용자가 PC의 사용법, 즉 애플리케이션 프로그램의 실행 방법을 적절하게 선택하여 PC의 소비 전력을 저감하고, 또한 배터리에 의한 구동 시간을 연장하기 위해서 필요한 충분한 정보를 제공하는 것은 아니었다.
애플리케이션 프로그램의 실행 방법에 의한 CPU의 가동 상황을 아는 툴로서, Windows(Windows는 마이크로소프트사의 상표) 또는 OS/2(OS/2는 IBM사의 상표)라는OS는 퍼포먼스 미터(이것은 또, 퍼포먼스 모니터, 시스템 모니터, 시스템 액티비티 모니터 등이라고도 불리고 있음)를 당초부터 구비하고 있다. 이것은 CPU의 클럭수를 카운트하여 그 가동 상황을 사용자에게 알리는 것이지만, 노트북형 PC에서는 CPU의 클럭을 적절하게 정지시키는 전원 관리 수법을 채용하고 있기 때문에 실제의 CPU의 가동 상태를 정확하게 반영하지 않고 있다는 문제가 있었다. 또한, 퍼포먼스 미터는 사용자에게 시스템의 소비 전력에 관한 정보를 제공하는 것은 아니어서, 사용자가 PC의 사용법을 연구하여 소비 전력을 저감하기 위해서 충분한 툴이라고는 말하기 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 배터리에 의해 구동되고, 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공하는 데에 있다. 또한 본 발명의 목적은 소비 전력 정보의 송신이 가능한 지능 배터리 팩에 의해 구동되어, 배터리 팩으로부터 입수한 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공하는 데에 있다. 또 본 발명의 목적은 AC 어댑터 또는 지능 배터리 팩에 의해 구동되며, 어느 쪽의 전력원으로 구동될 때라도 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공하는 데에 있다. 또, 본 발명의 목적은 지능 배터리 팩 또는 AC 어댑터에 의해 구동되며, 간이한 수단으로 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 노트형 컴퓨터의 부분적인 개략 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 노트형 컴퓨터의 부분적인 개략 블럭도.
도 3은 도 2의 노트형 컴퓨터의 전체적인 개략 블럭도.
도 4는 도 2의 노트형 컴퓨터로 소비 전력의 데이터를 수집하기 위한 소프트웨어의 계층 구조의 실시예.
도 5는 본 발명의 실시예의 순서를 나타내는 흐름도.
도 6은 전력 표시 윈도우 화면의 실시예.
도 7은 전력 표시 윈도우 화면의 실시예.
도 8은 전력 표시 윈도우 화면의 실시예.
도 9는 표시 간격의 설정을 행하는 윈도우 화면의 실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 100 : PC
11, 101 : AC 어댑터
13 : 돌입 전류 제한 회로
15 : AC 어댑터 전류 측정 회로
17, 103 : 배터리 팩
19 : 마이크로 제어기
21, 121 : DC/DC 컨버터
107, 201 : CPU
115 : 실장형(imbedded) 제어기
123 : 시스템 구성 요소
203 : 호스트 브릿지
205 : 비디오 보드
207 : 디스플레이
209 : 메인 메모리
211 : PCI 버스
213 : PCI/ISA 브릿지
215 : HDD
217 : ISA 버스
219 : ROM
221 슈퍼 I/O 제어기
225 : 버스 스위치
227 : 게이트 어레이 로직
223 : DC 카드
301 : 애플리케이션 프로그램
303: OS/디바이스 드라이버
305 : BIOS
본 발명의 한 형태는 디스플레이를 갖추는 배터리 구동 가능한 전자 기기로서, 그 전자 기기의 소비 전력치 정보를 검출하는 수단과, 상기 검출한 소비 전력치 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 수단을 갖는 전자 기기에 관한 것이다. 배터리 구동 가능한 전자 기기에 관하여는, 배터리에 의한 구동 시간을 길게 유지하기 위해서, 소비 전력 정보를 입수해 두면 좋다. 디스플레이는 시각을 이용한 유저 인터페이스로서 효과적이기 때문에, 그 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시함으로써, 사용자는 간단히 전자 기기의 소비 전력을 파악할 수 있다.
여기서, 소비 전력치 정보의 검출 수단은, 어떠한 수단이라도 좋고, AC 어댑터 또는 배터리에 의한 전력 공급의 어느 상태로 검출하더라도 좋다. 배터리는 충전식 배터리 또는 비충전식 배터리 어느 것이라도 좋다. 소비 전력치 정보는 단위가 전력, 전류 또는 이들과 직접 관련지어진 대용치의 어느 것이라도 좋다. 대용치로서는 예컨대, 최대 소비 전력을 100으로 하여, 그것에 대한 실제의 소비 전력의 비율을 채용할 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, 소비 전력 정보의 송신이 가능한 배터리 팩에 의해 구동되는 전자 기기로서, 상기 배터리 팩으로부터 소비 전력치 정보를 수취하여 상기 소비 전력치 정보를 출력하는 마이크로 제어기와, 상기 마이크로 제어기로부터 출력된 소비 전력치 정보를 표시하는 디스플레이를 갖는 전자 기기에 관한 것이다. 이 형태에 있어서는, 배터리 팩 자체가 소비 전력 정보를 전자 기기에 보내기 때문에, 전력 정보를 검출하기 위한 회로를 특별히 설치할 필요가 없다. 또, 상기 마이크로 제어기는 상기 배터리 팩으로부터 수취한 소비 전력치 정보를 가공하여, 가공후의 소비 전력치 정보를 출력함으로써, 용도에 따른 표시 양식을 채용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 형태는, AC 어댑터 또는 소비 전력 정보의 송신이 가능한배터리 팩에 의해 구동되는 전자 기기로서, 상기 AC 어댑터로부터 상기 전자 기기에 전력을 공급하고 있을 때에 소정 시간 상기 배터리 팩으로부터의 공급으로 전환하기 위해서, 상기 AC 어댑터로부터 공급되고 있는 전력을 차단하는 제어 가능한 스위치와, 상기 스위치에 제어 신호를 공급하고 차단하여 상기 배터리 팩으로부터 소비 전력치 정보를 수취하여 출력하는 마이크로 제어기와, 상기 마이크로 제어기로부터 출력된 소비 전력치 정보를 표시하는 디스플레이를 갖는 전자 기기에 관한 것이다.
이러한 형태에 있어서는 AC 어댑터에 의해 전자 기기를 구동하고 있는 동안이라도, 배터리 팩으로부터 전력 공급하도록 회로를 전환하여 배터리 팩으로부터 소비 전력 정보를 입수할 수 있고, AC 어댑터 구동시의 전력 표시를 가능하게 하고 있다.
도 1은 지능 배터리 팩을 채용한 PC의 부분적인 개략 블럭도이다. 지능 배터리 팩(17)은 전력을 PC(10)의 DC/DC 컨버터(21)에 공급하고 있는 동안, 배터리의 전압치, 전류치 등을 마이크로 제어기(19)에 전송하고 있다. PC(10)에 AC 어댑터(11)를 접속하여 상용 전원으로 구동하는 경우에는 AC 어댑터 전류 측정 회로(15)를 설치하여 PC에 흐르는 전류를 계측할 수 있다. 따라서, PC의 소비 전력 정보는 배터리 구동시에는 배터리 팩으로부터 보내져오는 정보를, 상용 전원 구동시에는 AC 어댑터 전류 측정 회로에서 수집한 전류로부터 계산한 정보를, 주지의 방법으로 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 2는 회로 구성을 더욱 간결하게 한 PC의 부분적인 간략 블럭도이다.PC(100)는 배터리와 상용 전원으로 구동할 수 있다. 상용 전원으로 PC를 구동할 때는 PC(100)에 AC 어댑터(101)를 접속하여 전력원으로 한다. AC 어댑터(101)는 상용 전원의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 PC(100)에 공급한다. 배터리는 통신 기능을 갖춘 지능 배터리 팩(103)이며, PC(100)의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있도록 구성되어 있다. 배터리 팩(103)은 리튬 이온(Li-ion) 배터리(105), CPU(107) 및 보호 회로 등(도시하지 않음)으로 구성된다. CPU(107)는 배터리 전압, 충방전 전류 및 온도를 측정하여, 그 데이터에 기초하여 과전류·과전압 보호, 과방전 금지 레벨, 이상 온도 등의 판정을 한다. 또한 CPU(107)는 배터리(105)의 잔존 용량을 계산하거나, PC(100)와의 통신을 행한다. 배터리 팩(103)은 인텔사와 뒤라셀사에 의해 개발된 SBS(Smart Battery System) 규격에 준거한 것을 채용할 수 있다. 배터리 팩(107)은 PC(100)의 본체에 대하여 정기적으로 또는 PC의 요구에 따라서, 배터리 셀의 온도, 배터리 팩의 단자 전압, 충방전 전류, 잔류 용량 등의 데이터를 시스템에 송신한다.
배터리 팩(103)에는 통신 라인(125)에 의해 실장형 제어기 또는 마이크로 제어기(115)가 접속된다. 실장형 제어기(115)는 PC의 열 관리, 전원 관리 등을 행하기 위해서 설치된 주변 제어기이며, 바람직하게는 히타치제작소의 원칩 마이크로컴퓨터 H8/300이다. 이 타입의 제어기는 16 비트의 프로세서 외에 RAM, ROM, 타이머 등을 내장하여 프로그램 가능하게 제어된다. 또, 제어기(115)는 통신 라인(133)에 의해 시스템에 접속되어, CPU(도시하지 않음) 또는 다른 구성 요소와의 사이에서 통신을 할 수 있게 되어 있다. 통신 라인(125 및 133)은 I2C(Inter-IntegratedCircuit) 버스로 구성되어 있다. I2C 버스는 필립스사에 의해 작성된 업계 표준으로, 주변 장치의 기능의 감시 및 제어를 행하는 저속 직렬 버스이다.
한편 AC 어댑터(101)는 전력 라인(131)을 경유하여 FET(109)의 소스에 접속되고, FET(109)의 드레인은 다이오드(117)를 경유하여 DC/DC 컨버터(121)의 입력에 접속된다. 또한, DC/DC 컨버터(121)의 입력은 또 다이오드(119) 및 전력 라인(127)을 경유하여, 배터리 팩(103)에 접속된다. DC/DC 컨버터(121)는 AC 어댑터(101) 또는 배터리 팩(103) 중 어느 것에 의해 공급된 직류 전압을 안정화시키는 동시에, PC(100)의 시스템에 요구되는 복수 개의 전압으로 변환한다. DC/DC 컨버터(121)의 출력은 또 시스템 구성 요소(123)에 접속되어, 안정화된 원하는 전압을 공급한다. 시스템 구성 요소(123)는 PC(100)에 있어서 전력을 요구하는, CPU, 디스플레이, 메모리, 키보드, 하드디스크 등의 모든 구성 요소를 포함한다.
FET(109)의 게이트는 저항(139)을 경유하여 트랜지스터(111)의 콜렉터에 접속된다. FET(109)의 게이트와 라인(131)과의 사이에는 저항(135) 및 컨덴서(136)가 병렬로 접속된다. 트랜지스터(111)의 베이스에는 저항(141과 137)이 직렬로 접속되고, 저항(137)은 라인(131)에 접속된다. 트랜지스터(111)의 베이스와 에미터의 사이에는 저항(143)이 접속되고, 에미터는 접지에 접속된다. 저항(141)과 저항(137)에는 트랜지스터(113)의 콜렉터가 접속되고, 트랜지스터(113)의 베이스는 저항(147)을 경유하여 라인(129)에 의해 제어기(115)에 접속된다. 트랜지스터(113)의 베이스와 에미터와의 사이에는 저항(149)이 접속되고, 에미터는 접지에 접속된다.
이어서 상기에서 설명한 구성을 갖추는 PC에 있어서의 본 발명 동작의 실시예를 설명한다. 지금, AC 어댑터(101)는 접속되어 있지 않고, PC(100)에 장착되어 있는 배터리 팩(103)이 전력 라인(127), 다이오드(119) 및 DC/DC 컨버터(121)를 경유하여 시스템 구성 요소(123)에 전력을 공급하여, PC(100)를 구동하고 있는 것으로 한다. 다이오드(117)가 존재하기 때문에, 배터리(105)가 공급하는 전력은 AC 어댑터(101)가 접속되어 있지 않은 상태에서는 전부 시스템 구성 요소가 소비한다. 따라서 PC(100)가 소비하는 전력은 배터리 팩(103)이 공급하는 전력과 같다. 배터리 팩(103)은 통신 라인(125)을 통하여 정기적으로 또는 제어기(115)의 요구에 따라서 방전 전류치 및 배터리 팩의 단자 전압치를 제어기(115)에 보낸다.
제어기(115)는 수취한 전류치 및 단자 전압치로부터 전력치를 계산한다. 전력치는 라인(133)을 통하여 CPU로 보내져, 디스플레이에 표시된다. 여기서, 제어기(115)는 방전 전류치 및 단자 전압치를 수취하여 PC의 소비 전력을 계산하고 있지만, 배터리 팩(103)의 CPU(107)로 전력을 계산하여, 직접 전력치로서 수취하더라도 좋다. 또한, 제어기(115)는 전력치를 PC(100)의 CPU로 송출하고 있지만, 배터리(105)의 방전 전류치를 소비 전력의 대용치로서 CPU에 보내더라도 좋다.
이어서 AC 어댑터(101)가 접속된 경우의 동작을 설명한다. AC 어댑터(101)가 컴퓨터(100)에 접속되면 전력 라인(131)을 통하여 전력이 공급되어, 전용의 하드웨어 기구(도시하지 않음)에 의해 AC 어댑터의 접속을 나타내는 정보가 제어기(115)에 보내진다. 통신 라인(129)을 통하여 제어기(115)로부터 출력되는 ACDC-OFF 신호는 AC 어댑터(101)가 PC에 접속되고, 소정의 전원 전압(VCC)이 가해지고 있을 때는특별히 프로그램에서 지시되지 않는 한 로우이다. AC 어댑터(101)가 접속되어 있지 않고, 또 배터리 팩(103)이 장착되어 있지 않기 때문에 VCC가 제로일 때는 하이 임피던스 상태가 된다. 따라서, AC 어댑터를 접속했을 때는 ACDC-OFF 신호가 로우로 되어 있기 때문에, 트랜지스터(113)는 오프가 되고, 트랜지스터(111)는 온으로 되고 있다.
AC 어댑터(101)가 접속된 순간은 FET(109)가 오프이지만, 컨덴서(136)가 충전됨에 따라서 FET(109)의 게이트 전압이 하강하여, FET(109)는 서서히 온으로 이행해 나간다. 이것은 AC 어댑터(101)를 접속한 순간 PC 내의 컨덴서분을 충전하기 위해서 과대한 돌입 전류가 흐르는 것을 억제하기 위해서이다. FET(109)가 온으로 되면 다이오드(117)를 경유하여 컨버터(121)에 전류가 흐른다. AC 어댑터(101)의 출력 전압은 배터리 팩(107)의 출력 전압보다도 약간 높게 설정되어 있다. 따라서, 배터리 팩(103)이 장착되어 있더라도, 배터리(105)에서 PC로 전류가 흘러 나오는 일은 없다. 또, AC 어댑터(101)의 전류도 다이오드(119)의 작용에 의해 배터리 팩(103)에 흘러 들어가는 일은 없다.
이와 같이 AC 어댑터에 의한 전력의 공급이 확립된 상태로, 제어기(115)는 디스플레이에 시스템 구성 요소(123)에 의한 전(全)소비 전력의 정보를 입수하기 위해서, ACDC-OFF 신호를 하이로 한다. ACDC-OFF 신호가 하이로 되면 트랜지스터(113)는 온으로 되고, 그 결과 트랜지스터(111)가 오프로 되기 때문에 FET(109)의 게이트는 소스와 같은 전압이 되고, FET(109)는 오프로 된다. FET(109)가 오프로 되면 전력 라인(131)의 전압이 저하하여 전력 라인(127)의 전압이 전력라인(131)의 전압보다 높아지기 때문에, DC/DC 컨버터(121)에의 전력 공급원은 배터리 팩(103)으로 전환된다.
PC(100)가 배터리 팩으로 구동될 때는, 상기에서 설명한 바와 같이 배터리 팩(103)으로부터 제어기(115)에 통신 라인(125)을 통하여 방전 전류치 및 단자 전압치의 데이터가 보내진다. 데이터는 제어기(115)에 의해 필요에 따라서 전력을 표시하도록 계산되어, PC(100)의 CPU로 보내져 디스플레이에 표시된다. 제어기(115)는 전력의 표시에 필요한 소정 시간만큼 FET(109)를 오프로 한 후, ACDC-OFF 신호를 로우로 하고 트랜지스터(113)를 오프, 트랜지스터(111)를 온으로 하여 FET(109)를 온으로 하고, 전력 공급원을 AC 어댑터에 복귀시킨다.
이와 같이, 배터리 팩(103)으로 PC를 구동할 때는 배터리 팩으로부터 수신하고 있는 데이터를 이용하여, 또, AC 어댑터(101)로 PC를 구동할 때는 제어기(115)의 제어하에서 FET(109)를 계측 시간만큼 오프로 하고 배터리 팩으로 전환하여 데이터를 수집하여, 어느 쪽의 경우라도 시스템 구성 요소의 소비 전력을 디스플레이에 표시할 수 있다.
또, FET(109), 저항(135, 139) 및 컨덴서(136)는 AC 어댑터로부터 PC(100)에의 돌입 전류의 억제가 목적이며 도 1의 돌입 전류 제한 회로(13)에 해당하며, 본 발명을 위해 특별히 설치한 것은 아니지만, 본 발명의 실시는 이 방식에 한정되지 않고 전용의 스위치를 설치하여 구성하더라도 좋다. 또한, 배터리 팩(103)의 충전 회로는 생략하고 있지만, AC 어댑터로 PC를 구동하고 있을 때는 동시에 배터리(105)를 충전하기 때문에, AC 어댑터로 구동하고 있을 때에 전력원을 배터리 팩으로 전환하더라도, 배터리(105)가 과방전하는 일은 없다. 또한, AC 어댑터(101)로 PC를 구동할 때에는 배터리 팩을 전력원으로 하는 기간을 표시 데이터의 취득에 필요한 범위로 한정함으로써, 배터리 팩의 충전을 확보하고 있다.
도 3은 PC(100)의 시스템 구성 요소의 개략 블럭도를 나타낸다. 도 1과 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 붙인다. 호스트 브릿지(203)에는 CPU(201), 메인 메모리(209), 비디오 보드(205) 및 PCI 버스(211)가 접속되고, 비디오 보드(205)에는 디스플레이(207)가 접속되어 있다. 호스트 브릿지(203)는 시스템 제어기 또는 노스 브릿지라고도 말하여지며, CPU(201)에 접속되는 시스템 버스를 제어하는 시스템 버스 인터페이스, PCI 버스 소켓 상의 각종 확장 카드를 제어하는 PCI 버스 제어기, AGP 소켓 상의 비디오 보드(205)를 제어하는 AGP 제어기, 및 메인 메모리(209)를 제어하는 메모리 제어기를 포함하는 칩 셋트이다.
PCI/ISA 브릿지(213)는 PCI 버스(211), HDD(하드디스크 드라이브)(215) 및 ISA 버스(217)에 접속되어 있다. PCI/ISA 브릿지(213)는 사우스 브릿지라고도 말하여지며, DMA 제어기나, 프로그램 가능 인터럽트 제어기(PIC), 프로그램 가능 인터벌 타이머(PIT), HDD(215)를 위한 IDE 인터페이스, USB 기능, SMB 인터페이스 기능을 포함한 구성으로 되어 있다.
ISA 버스(217)에는 시스템 BIOS를 저장하는 플래시 ROM(219), 슈퍼 I/O 제어기(221), 실장형 제어기(115), 게이트 어레이 로직(227)이 접속되어 있다. 슈퍼 I/O 제어기(221)는 병렬 포트, 직렬 포트, FDD(플로피디스크 드라이브) 등의 인터페이스 기능을 제공하는 칩이다. 게이트 어레이 로직(227)은 내부에 레지스터를 갖추고 있어, 제어기(115)로부터 보내어진 데이터를 일시 보존할 수 있다.
실장형 제어기(115)에는 버스 스위치(225)와 DC 카드(233)가 접속되어 있다. DC 카드(233)는 PC(100)의 각 구성 요소에 안정된 전압을 공급하기 위해서 설치되고 있고, 배터리 충전기, DC/DC 컨버터(21 또는 121)를 포함하는 구성으로 되어 있다. DC 카드에는 AC 어댑터(101)가 접속된다. 버스 스위치(225)에는 메인 배터리(103A), 세컨드 배터리(103B)(모두 지능 배터리임) 및 게이트 어레이 로직(227)이 I2C 버스로 접속되어 있고, 실장형 제어기(115)의 제어하에서, 실장형 제어기(115)와 이들 사이의 통신을 전환하는 멀티플렉서로서 기능한다. 제어기(115)가 배터리나 게이트 어레이 로직과 통신하기 위한 I2C 포트수를 충분히 구비하면, 버스 스위치를 사용할 필요는 없다. 도 3은 PC(100)의 구성 요소의 구성을 개략적으로 기재한 것으로, 본 발명의 실시예의 설명에 필요가 없는 구성 요소나 접속 관계는 생략하고 있다.
여기서, 도 3에 나타낸 PC(100)의 각종 구성 요소에 의해 디스플레이(207)에 소비 전력을 표시하는 구조를 설명한다. 제어기(115)는 버스 스위치(225)를 전환하여 메인 배터리(103A), 세컨드 배터리(103B)로부터 소비 전력에 관련되는 데이터를 취득하여, 내부의 메모리의 데이터를 갱신한다. 또한, 제어기(115)는 게이트 어레이 로직의 레지스터에도 데이터를 보존하여 정기적으로 갱신한다. 이 데이터는 도 2에 관련되어 설명한 바와 같이, AC 어댑터(101)를 전력원으로 할 때도 배터리(103)를 전력원으로 할 때도 취득된다.
이와 같이 PC(100)의 소비 전력은 제어기(115) 및 게이트 어레이 로직(227)의 쌍방이 보존하고 있기 때문에, CPU(201)는 이 어느 하나에 액세스하여 소비 전력의 데이터를 취득하고, 디스플레이(207)에 표시시킬 수 있다. CPU(201)가 어느 구성 요소로부터 데이터를 취득하는지는 PC(100)의 OS 및 BIOS에 의존한다.
도 4에 PC(100)에 있어서 소비 전력의 데이터를 수집하기 위한 소프트웨어 계층 구조의 실시예를 나타낸다. 지금, 애플리케이션 프로그램(301)은 디스플레이(207)에 PC(100)의 소비 전력을 표시시키기 위한 프로그램으로, 유저 인터페이스가 되는 화면의 구성이나 데이터 갱신 주기의 선택을 제공한다. 애플리케이션 프로그램(301)이 소비 전력의 데이터를 취득하기 위해서는 OS의 서비스를 이용하여 취득하는 방법과 OS에 의존하지 않고 취득하는 방법이 있다.
OS/디바이스 드라이버(303)가 Windows98(Windows는 마이크로소프트사의 상표임)과 같이 미국 마이크로소프트가 제창하는 퍼스널 컴퓨터의 전원 관리용 인터페이스 사양인 ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)를 지원하고 있는 경우는 BIOS(305)는 ACPI 대응으로서 준비된다. 이 경우 OS/디바이스 드라이버(303)는 BIOS(305)를 호출하여 제어기(115) 또는 게이트 어레이 로직(227)의 I/O 포트로부터 배터리 팩의 잔존 용량, 단자 전압, 전류 등의 데이터를 수집하여, 애플리케이션 프로그램에 제공할 수 있다. 애플리케이션 프로그램은 사용자에 의해 지정된 갱신 주기로 폴링을 실행하여 소비 전력 데이터를 취득하여 디스플레이에 표시한다.
그러나, 이 방법에서는 데이터 수집의 가능성이 OS의 기능에 의존하여 버린다. 그래서, 본 발명의 다른 실시예에서는 애플리케이션 프로그램(301)을 하드웨어층의 게이트 어레이 로직(227)으로부터 직접 데이터를 취득할 수 있는 인터페이스를 갖춘 구성으로 한다. 이 애플리케이션 프로그램은 디바이스 드라이버도 포함한 구성으로 되어 있고, 직접 하드웨어에 액세스할 수 있도록 되어 있다. 게이트 어레이 로직(227)은 제어기(115)의 I/O 포트를 증가시키는 역할을 다한다. 제어기(115) 자체에 외부 통신용으로 준비되어 있는 I/O 포트(62h, 66h)는 전원 관리 전용으로 준비되어 있고, 다른 목적으로는 사용할 수 없기 때문에 배터리 데이터를 애플리케이션 프로그램(301)에 보내려면 포트가 추가로 필요하게 된다. 따라서, 제어기(115)가 BIOS(305)와 통신하는 포트와 애플리케이션 프로그램(301)과 통신하는 포트의 쌍방을 갖추는 경우에는 게이트 어레이 로직은 필요가 없다.
도 5는 본 발명의 실시예의 순서를 나타내는 흐름도이다. 블럭(401)에서는 AC 어댑터(101)가 PC(100)에 접속되어 있는지의 여부를 판단한다. 이 블럭은 주지의 전용의 하드웨어 기구가 제어기(115)에 신호를 보냄으로써 실현된다. 제어기(115)가 AC 어댑터가 접속되어 있다고 판단했을 때는 그것을 나타내는 커맨드를 OS로 보내어 OS에 인식시킨다. 제어기(115)는 AC 어댑터가 접속되어 있을 때에 애플리케이션 프로그램(301)으로부터의 지시로 특별히 전력의 표시를 위해 전력원을 전환하는 동작을 할 때는 항상 BIOS(305) 또는 OS/디바이스 드라이버(303)에 AC 어댑터가 접속되어 있음을 나타내는 커맨드를 보낸다. 따라서, 소비 전력 데이터 수집을 위해 일시적으로 전력원을 배터리 팩(103)으로 전환했다고 하더라도, OS는 AC 어댑터로부터의 전력 공급이 계속하고 있다고 판단한다.
이 결과, 소비 전력 데이터 수집때마다 PC(100)가 배터리 구동시의 전원 관리로 이행하는 것을 방지할 수 있다. 배터리 구동시에는 AC 어댑터 구동시보다도 많은 전원 제한이 있기 때문에, 소비 전력 데이터의 수집에 기인하여 불필요한 퍼포먼스의 저하를 가져오는 일이 없다.
블럭(403)에서는 사용자가 애플리케이션 프로그램을 기동하면, 애플리케이션 프로그램(301)은 사용자가 소비 전력의 표시 간격 또는 갱신 간격을 입력하기 위한 화면을 디스플레이(207)에 표시시킨다. 블럭(405)에서는 입력 화면에 입력하는 소비 전력의 표시 간격을 사용자가 10초 이상으로 설정하도록 애플리케이션 프로그램이 실행된다.
본 발명에서는, AC 어댑터로 PC를 구동할 때도 소비 전력의 표시를 위해 배터리 구동으로 전환하기 때문에, 그 만큼 배터리의 충전 전력이 부족하게 된다. 따라서, 표시 간격을 블럭(403)에서 지나치게 짧게 설정하면 배터리가 충분히 충전되지 않게 되기 때문에 10초 이상으로 제한하고 있다. 블럭(401)에서 AC 어댑터가 접속되어 있지 않다고 판단되었을 때는, 블럭(419)에서 소비 전력의 표시 간격의 입력으로 이행하여, 블럭(421)에서 표시 간격을 2초 이상으로 설정하도록 사용자에게 재촉하여 애플리케이션 프로그램이 실행된다. 표시 간격을 2초 이상으로 선택한 것은 2초 이하로 하면 제어기(115)의 부담이 증대되어 다른 기능을 다하는 데에 지장이 생기거나, 애플리케이션 프로그램(301)의 동작이 소비 전력에 영향을 줄 우려가 있기 때문이다.
블럭(407)에서는 현재의 전력원이 AC 어댑터일 때는 전력원을 배터리 팩으로 전환한다. 블럭(409)에서는 배터리 팩(103)으로부터 제어기(115)가 취득한 소비 전력 데이터를 애플리케이션 프로그램이 취득한다. 이것은 도 4에 기초하여 설명한 바와 같이 게이트 어레이 로직(227)에 축적된 데이터를 애플리케이션 프로그램(301)이 직접 판독하여 실현된다.
블럭(411)에서는 애플리케이션 프로그램(301)이 배터리 팩으로부터 취득한 소비 전력 데이터를 디스플레이(207)에 표시한다. 여기서, AC 어댑터를 전력원으로 하고 있을 때에 소비 전력 데이터의 취득을 위해 배터리 공급으로 전환하고 있는 1회의 시간으로서, 바람직하게는 1∼2초이다. 블럭(413)에서는 블럭(403) 또는 블럭(419)으로 설정한 표시 간격의 시간 경과를 계측한다. 소정의 시간이 경과했을 때는 데이터의 갱신을 위해 다음 블럭으로 이행한다. 블럭(415)에서는 블럭(407)에서 계측을 위해 일시적으로 전력원을 배터리로 전환하고 있었던 경우는, 전력원을 AC 어댑터로 되돌린다. 또한, 블럭(417)을 경유하여 새로운 소비 전력 데이터를 입수하기 위한 순서를 반복한다. 블럭(417)에서는 사용자가 원하면 소비 전력 데이터의 표시를 중지할 수 있다.
도 6∼도 9는 디스플레이에 표시되는 소비 전력의 사용자 정보이다. 각 도면에 있어서 윈도우에는 3가지의 라디오 버튼이 배치되어 있고, 사용자는 도 6의 절선 그래프, 도 7의 막대 그래프, 도 8의 수치 정보의 각각의 표시 방법을 채용하고 있는 어느 한 윈도우를 선택할 수 있다. 또한 도 9에는, 블럭(403) 또는 블럭(419)에서 설정한 표시 간격을 설정하는 윈도우를 나타낸다. 이들 유저 인터페이스는 모두 애플리케이션 프로그램(301)에 의해 제공된다.
본 발명에 의해, 배터리에 의해 구동되어, 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공할 수 있었다. 또한 본 발명에 의해, 소비 전력 정보의 송신이 가능한 지능 배터리 팩에 의해 구동되어, 배터리 팩으로부터 입수한 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따라서, AC 어댑터 또는 지능 배터리 팩에 의해 구동되며, 어느 전력원에서 구동될 때라도 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공할 수 있었다. 또한, 본 발명에 의해, 지능 배터리 팩 또는 AC 어댑터에 의해 구동되어, 간이한 수단으로 소비 전력 정보를 디스플레이에 표시할 수 있는 전자 기기를 제공할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 상태 정보의 생성이 가능하고 전자 기기에 접속된 배터리 팩의 소비 전력 정보를 수집하여 표시하는 배터리 팩 소비 전력 수집 및 표시 방법으로서, 상기 전자 기기는 디스플레이를 구비하며 AC 어댑터 또는 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받고, 상기 배터리 팩 소비 전력 수집 및 표시 방법은 AC 어댑터로부터의 전력이 공급되고 있는 기간에 소비 전력 정보를 송신할 수 있으며, 상기 배터리 팩 소비 전력 수집 및 표시 방법은,
    (a) 상기 AC 어댑터가 상기 전자 기기에 전력을 공급하고 있을 때에 상기 AC 어댑터로부터의 전력 공급을 소정 시간 간헐적으로 정지시켜서 상기 배터리 팩으로부터 상기 전자 기기에 상기 전력을 일시적으로 공급하는 단계와,
    (b) 상기 기간 중에 상기 배터리 팩으로부터 소비 전력치 정보를 입수하는 단계와,
    (c) 상기 소비 전력치 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 표시 단계로서, 상기 AC 어댑터로부터의 전력에 의해 영향받지 않고 배터리 정보가 수집 및 표시되는 것인 표시 단계를 구비하는 것인 배터리 소비 전력 수집 및 표시 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배터리 팩으로부터 입수한 상기 소비 전력치 정보를 상기 디스플레이에 표시하기 이전에 상기 소비 전력 정보를 가공하는 단계를 더 포함하고, 상기 AC 어댑터로부터의 전력 공급을 정지시키는 기간은 10 초 이상이고 정지 지속 시간은 2 초 이하인 것인 배터리 팩 소비 전력 수집 및 표시 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. AC 어댑터 또는 배터리 소비 전력 정보의 송신이 가능한 배터리 팩에 의해 구동되는 전자 기기로서,
    상기 AC 어댑터와 상기 전자 기기 사이에 접속되어, 제어 신호에 응답해서 상기 AC 어댑터로부터 공급되는 전력을 차단하고 상기 배터리 팩으로부터의 전력 공급을 선택하는 신호 제어가능한 스위치와,
    상기 전자 기기로의 상기 AC 어댑터 전력을 차단하기 위해 소정 기간 상기 스위치에 제어 신호를 간헐적으로 출력하고, 상기 배터리 팩으로부터 소비 전력치 정보를 수신하여 이 소비 전력 정보를 출력하는 마이크로 제어기와,
    상기 마이크로 제어기로부터 출력된 소비 전력치 정보를 표시하는 디스플레이로서, 상기 AC 어댑터의 영향없이 상기 배터리 팩에 관한 정보가 입수되는 것인 디스플레이를 구비하는 것인 전자 기기.
  9. 배터리 소비 전력 정보를 주고받을 수 있는 배터리 팩과,
    AC 어댑터와 상기 배터리 팩을 구비하는 전력 공급원과,
    상기 전자 기기에 결합되어, AC 전력이 소실되었을 때에 전력을 공급하는 상기 배터리 팩으로부터 전력을 상기 전자 기기에 공급하는 라인과,
    제어 신호에 응답하여 상기 AC 어댑터로부터 공급되는 전력을 차단하고, 그것에 의해서, 상기 배터리 팩으로부터의 전력을 선택하는 제어가능한 스위치와,
    상기 배터리 팩 및 상기 제어가능한 스위치에 결합되어, 상기 AC 어댑터로부터 상기 전자 기기로의 전력 공급을 차단하기 위해서 제어 신호를 소정 기간 상기 제어가능한 스위치에 간헐적으로 공급하고 상기 기간 중에 상기 배터리 팩으로부터의 소비 전력 정보를 수신하며, 상기 라인이 전력 공급에 사용되는 경우에는 상기 소비 전력 정보를 출력하는 제어기와,
    상기 제어기에 결합되어, 상기 제어기로부터의 소비 전력 정보를 라인 그래프, 바 그래프 및 값 정보로 이루어진 그룹으로부터 선택된 포맷 중 하나로 표시하는 디스플레이로서, 상기 AC 어댑터에 의해 영향받지 않는 배터리 상태의 정보가 표시되는 것이 디스플레이를 구비하는 것인 전자 기기.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 소비 전력 데이터의 수집 및 표시에 기인하여 생기는 배터리의 불필요한 성능 악화를 회피하도록 상기 통신 제어기는 상기 전자 기기가 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 경우에 소비 전력 정보의 수집 빈도를 줄이고, 상기 배터리 팩이 상기 전자 기기에 전력을 공급- 상기 기간 중에는 비활성 상태가 되도록 신호를 전송함 -하는 경우에 정상적으로 활성 상태가 되도록 전력이 절감되는 것인 전자 기기.
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