KR100554769B1 - 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법 - Google Patents

휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 컴퓨터에 구성되는 배터리의 내/외적 문제 발생시에도 배터리 충전정보를 정확하게 검출하여 이에 적절히 대응할 수 있도록 하는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출방법은, 외부 입력전원 또는 배터리 전원에 의해 동작하는 휴대용 컴퓨터의 동작방법에 있어서, 상기 배터리와 통신하여 배터리 정보를 요구하는 제 1단계; 상기 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리가 응답하지 않는 경우, 상기 배터리 공급전원의 크기를 검출하는 제 2단계; 상기 검출된 배터리 공급전원의 크기에 기준하여 상기 배터리의 현재 충전잔량을 판단하는 제 3단계; 및 상기 판단된 배터리 충전잔량이 기 설정치 이하인 경우, 시스템을 절전모드로 전환 또는 정상 종료시키는 제 4단계를 포함하여 이루어져, 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시키는 매우 유용한 발명인 것이다.
노트북 컴퓨터, 배터리, 충전 잔량, 절전 모드, A/D 포트

Description

휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법{An apparatus and method for detecting battery information in portable computer}
도1은 일반적인 노트북 컴퓨터의 구성을 도시한 것이고,
도2는 본 발명에 따른 배터리 정보 검출장치가 구성된 휴대용 컴퓨터, 예를 들어 노트북 컴퓨터에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것이고,
도3은 본 발명에 따른 배터리 정보 검출방법에 대한 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것이고,
도4 및 도5는 본 발명에 따른 배터리 정보 검출장치가 구성된 휴대용 컴퓨터, 예를 들어 노트북 컴퓨터에 대한 다른 일 실시예의 구성을 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 중앙처리장치 20 : 시스템 칩셋
30 : 배터리 40 : 마이컴
50 : 전원 공급부 60 : 전압레벨 시프터
61 : 전압레벨 비교기
본 발명은, 휴대용 컴퓨터에 구성되는 배터리의 내/외적 문제 발생시에도 배터리 충전정보를 정확하게 검출하여 이에 적절히 대응할 수 있도록 하는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법에 관한 것이다.
크기와 무게가 작아져 현재 사용이 널리 확대 보급되고 있는 휴대용 컴퓨터, 예를 들어 노트북 컴퓨터는, 외부 입력전원(AC 전원) 없이도 자체 배터리의 충전전원(DC 전원)으로 시스템을 동작시킬 수 있는데, 일반적인 노트북 컴퓨터의 구성은 도1에 도시한 바와 같다.
즉, 상기 노트북 컴퓨터는 중앙처리장치(CPU)(10)와, 상기 CPU(10) 및 메모리, 각종 입출력 장치간의 데이터 전송 및 제어기능을 수행하는 시스템 칩셋(System Chipset)(20)과, 시스템의 전원공급을 위한 기본장치로서, 제어부와 배터리 셀(Battery Cell)을 포함 구성되는 배터리(30)와, 키보드, 마우스 등의 입력장치 및 전원로직에 대한 제어기능을 수행하는 마이컴(또는 Embedded Controller)(40), 그리고 AC 어댑터 또는 상기 배터리(30)로부터 공급받은 DC 전원으로부터 시스템의 각 구성요소가 필요로 하는 다양한 레벨의 DC 전압을 생성 및 분배하는 전원 공급부(50)를 포함 구성된다.
상기와 같이 구성되는 일반적인 노트북 컴퓨터에서는, 전원 공급장치인 상기 배터리(30)에 대해 여러 가지 성능이 요구되는데, 이를테면 최대 사용시간(Maximum Battery Life Time), 충전시간(Charging Time) 등과 같은 기본적인 사양외에도 안정성과 신뢰성 등이 요구된다.
한편, 상기 노트북 컴퓨터는 상기 배터리(30)에 대한 다양한 정보를 얻기 위해, 상기 마이컴(40)이 Bus i/F인 SMBus(또는 I2C 버스)를 통해 비주기적 또는 주기적으로 상기 배터리(30) 내부의 제어부와 통신하는데, 이와 같이 하여 상기 마이컴(40)이 상기 배터리(30)의 충전잔량(Remaining Battery Capacity)을 지속적으로 확인하는 것은 어떤 노트북 컴퓨터나 마찬가지이며, 이는 상기 배터리(30)의 충방전 기능 및 시스템 동작에 필요한 최소 충전잔량 확인 등을 위해 필요한 것이다.
만약, 상기 노트북 컴퓨터가 외부 입력전원 없이 상기 배터리(30)의 전원으로 동작시, 상기 배터리(30)의 충전잔량이 사전에 정해진 값 이하로 떨어지게 되면 상기 노트북 컴퓨터는 이에 대한 정보를 일반 사용자가 인지할 수 있는 형태로 제공하고, 더불어 상기 노트북 컴퓨터는 사용자 데이터를 보호하기 위해 미리 설정된 전원 관리규격(ACPI : Advanced Configuration and Power Interface)에 따라 절전모드로 동작하거나 자동 종료하는데, 여기에는 운영체제(O/S), 펌웨어, 시스템 사양 등 여러 가지 요소의 개입을 필요로 한다.
그러나, 외부 입력전원 없이 상기 배터리(30)의 전원으로 동작시, 만약 상기 배터리(30)의 내/외적 요인으로 인해 SMBus를 통한 시스템의 배터리 정보(충전잔량 정보 포함) 요구에 대해 상기 배터리(30)가 응답하지 않게 되면, 시스템은 상기 배 터리(30)의 현재상태를 알 수 없어 언제 절전모드로 진입해야 하는지 또는 자동 종료해야 하는지를 판단할 수 없으므로, 자칫 사용자의 중요정보를 손실할 우려가 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 배터리의 내/외적 요인으로 인해 배터리가 충전잔량 정보를 제공하지 못하는 경우에도 배터리의 현재 충전잔량을 검출하여 시스템이 절전모드로 전환되거나 또는 정상 종료될 수 있도록 하는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치는, 외부 입력전원 또는 배터리 전원에 의해 동작하는 휴대용 컴퓨터에 있어서, 상기 배터리와 통신하여 배터리 정보를 요구 및 수신하는 제어수단; 및 상기 배터리 공급전압의 레벨을 기 설정된 범위내의 값으로 변환 출력하는 변환수단을 포함 구성되되, 상기 제어수단은, 상기 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리가 응답하지 않는 경우, 상기 변환 출력되는 전압 레벨에 기준하여 상기 배터리의 충전잔량을 포함하는 배터리 정보를 검출하고, 상기 검출된 배터리 정보로부터 상기 배터리의 현재 충전잔량이 기 설정치 이하인 것으로 판단시 시스템을 절전모드로 전환하거나 또는 정상 종료시키는 것에 특징이 있는 것이며,
또한 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출방법은, 외부 입력전 원 또는 배터리 전원에 의해 동작하는 휴대용 컴퓨터의 동작방법에 있어서, 상기 배터리와 통신하여 배터리 정보를 요구하는 제 1단계; 상기 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리가 응답하지 않는 경우, 상기 배터리 공급전원의 크기를 검출하는 제 2단계; 상기 검출된 배터리 공급전원의 크기에 기준하여 상기 배터리의 현재 충전잔량을 판단하는 제 3단계; 및 상기 판단된 배터리 충전잔량이 기 설정치 이하인 경우, 시스템을 절전모드로 전환 또는 정상 종료시키는 제 4단계를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 배터리 정보 검출장치가 구성된 휴대용 컴퓨터, 예를 들어 노트북 컴퓨터에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 것으로서, 도1과 동일한 구성에, 전압레벨 시프터(Voltage Level Shifter)(60)를 더 포함하여 구성된다.
한편, 도2에 도시된 A는 상기 CPU(10)와 시스템 칩셋(20) 간의 호스트 데이터 버스이고, B는 상기 시스템 칩셋(20)과 마이컴(40) 간의 데이터 경로로서, 일반적으로 PCI, ISA, LPC 버스 등을 사용한다. 또, C는 상기 마이컴(40)과 배터리(30) 간의 데이터 경로로서, 일반적으로 SMBus(or I2C 버스)를 사용한다.
도2에서, AC 어댑터가 상기 전원 공급부(50)에 공급하는 DC 전원은 상기 노트북 컴퓨터의 메인 전원으로서, 통상적으로 16∼21V 이다.
또, 도2에서 상기 배터리(30)가 상기 전원 공급부(50)에 공급하는 배터리 공급전압(VBAT)은 상기 배터리(30) 내부 배터리 셀의 특성, 개수, 내장 구조에 따라 가변적이다.
또, 도2에서 상기 마이컴(40)으로부터 상기 시스템 칩셋(20)에 인가되는 CritBatLow 신호는, 외부 입력전원, 즉 AC 어댑터 없이 상기 배터리(30) 전원에 의존하여 시스템 동작중, 상기 배터리(30)의 충전잔량이 기 설정된 최소 충전잔량 이하인 경우에 상기 마이컴(40)이 상기 시스템 칩셋(20)에 인가하는 신호로서, 인터럽트 또는 레벨-트리거(Level Trigger)의 신호형태를 취한다.
그리고, 도2에서 VBAT(adj)는 통상적으로 배터리 공급전압(VBAT)의 레벨이 상기 마이컴(40)에 내장된 A/D 포트가 인지가능한 범위의 값보다 훨씬 큰 범위(약 7∼16V)의 값임을 감안하여, 상기 전압레벨 시프터(60)를 통해 상기 A/D 포트가 인지 가능한 범위내로 변환된 값이다.
도3은 본 발명에 따른 배터리 정보 검출방법에 대한 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 이하에서는 도2 장치의 동작과 병행하여 본 발명에 따른 도3의 검출방법에 대해 상세히 설명한다.
우선, 본 발명과 종래 기술의 주요 차이점은 전술한 바와 같이 노트북 컴퓨터에 내장된 마이컴(40)이 통상의 직렬 인터페이스 방식인 SMBus(또는 I2C 버스)를 통해 상기 배터리(30)에 대한 정보(충전잔량에 대한 정보 포함)를 확인할 수 없는 경우에는 언제 시스템을 절전모드 또는 정상 종료할 것인지를 모르므로, 이에 대한 대안으로 배터리 공급전압을 직접 검출 또는 간접 인지하기 위한 것으로서, 배터리 공급전압을 직접 검출하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 상기 노트북 컴퓨터가 외부 입력전원 없이 상기 배터리(30)의 전원으로 동작중(S10), 즉 상기 배터리(30)의 방전중, 상기 마이컴(40)은 SMBus를 통해 비주기적 또는 주기적으로 상기 배터리(30) 내부 제어부와 통신하여 배터리 정보를 요구하고(S11), 이로부터 수신되는 배터리 정보(충전잔량 정보 포함)에 근거하여 상기 배터리(30)의 현재 충전잔량을 판단하게 된다(S20, S21).
그런데, 만약 상기 배터리(30)의 방전중, 상기 배터리(30)의 내/외적 요인으로 인해 SMBus를 통한 상기 마이컴(40)의 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리(30)가 응답하지 않게 되면, 상기 마이컴(40)은 상기 전압레벨 시프터(60)로부터 전송되어 내부 A/D 포트에 의해 디지털 변환된 VBAT(adj) 값을 확인하게 되는데, 이때 상기 전압레벨 시프터(60)로부터 전송되는 VBAT(adj) 값은 상기한 이유로 인해 상기 전압레벨 시프터(60)에 의해 상기 A/D 포트가 인지 가능한 범위내로 변환된 값이다(S22).
이어서, 상기 마이컴(40)은 상기 디지털 변환된 VBAT(adj) 값에 근거하여, 만약 현재의 배터리 공급전압(VBAT)이 기 설정된 최소치 이하이면, 상기 배터리(30)의 충전잔량이 기 설정치(시스템을 절전모드 또는 정상 종료하도록 설정된 최소 충전잔량) 이하인 것으로 판단하여(S23, S30) CritBatLow 신호를 상기 시스템 칩셋(20)에 인가함으로써, 시스템이 절전모드로 전환되거나 또는 정상 종료될 수 있도록 한다(S31).
도4는 본 발명에 따른 배터리 정보 검출장치가 구성된 휴대용 컴퓨터, 예를 들어 노트북 컴퓨터에 대한 다른 일 실시예의 구성을 도시한 것으로서, 도2의 구성과 동일하되, 단지 도2의 전압레벨 시프터(60)가 제거되고 전압레벨 비교기(Voltage Level Comparator)(61)가 대체 구성된 것으로서, 이하에서는 도4의 구성을 참조하여 상기에서 제시한 배터리 공급전압을 간접 인지하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선, 도4에서 BatLow(Alarm) 신호는 상기 배터리 공급전압(VBAT)이 기 설정된 최소치 이하인 경우 상기 마이컴(40)이 이를 인지할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이는 상기 마이컴(40)이 A/D 포트를 지원하지 않는 경우를 대비하여 정의된 신호이다.
상기 BatLow(Alarm) 신호를 생성하는 첫 번째 방법은, 상기 전압레벨 비교기(61)가 기 설정된 상기 최소치와 상기 VBAT의 전압레벨을 비교하여 상기 VBAT의 전압레벨이 기 설정된 상기 최소치 이하이면 BatLow(Alarm) 신호(하이 또는 로우 레벨의 로직값)를 생성하여 이를 상기 마이컴(40)으로 전송하는 것이다.
그리고, 두 번째 방법으로는 도5에 도시한 바와 같이 상기 배터리(30) 내부 제어부로 하여금 BatLow(Alarm) 신호를 생성하도록 하는 것인데, 즉 상기 제어부는 기 설정된 상기 최소치와 상기 VBAT의 전압레벨을 비교하여 상기 VBAT의 전압레벨이 기 설정된 상기 최소치 이하이면 BatLow(Alarm) 신호(하이 또는 로우 레벨의 로직값)를 생성하여 이를 상기 마이컴(40)으로 전송하는 것이다.
이와 같이, 상기 마이컴(40)이 상기 전압레벨 비교기(61) 또는 상기 배터리(30) 내부 제어부로부터 BatLow(Alarm) 신호를 수신하면, 상기 마이컴(40)은 상기 배터리(30)의 충전잔량이 기 설정된 최소 충전잔량 이하인 것으로 판단하여 CritBatLow 신호를 상기 시스템 칩셋(20)에 인가함으로써, 시스템이 절전모드로 전환되거나 또는 정상 종료될 수 있도록 한다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성되어 이루어지는 본 발명에 따른 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치 및 검출방법은, 배터리의 내/외적 요인으로 인해 배터리가 충전잔량 정보 등을 제공하지 못하는 경우에도 배터리의 현재 충전잔량을 검출하여 이에 따라 시스템을 절전모드로 전환하거나 또는 정상 종료시킴으로써, 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시키는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (7)

  1. 외부 입력전원 또는 배터리 전원에 의해 동작하는 휴대용 컴퓨터에 있어서,
    상기 배터리와 통신하여 배터리 정보를 요구 및 수신하는 제어수단; 및
    상기 배터리 공급전압의 레벨을 기 설정된 범위내의 값으로 변환 출력하는 변환수단을 포함 구성되되,
    상기 제어수단은, 상기 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리가 응답하지 않는 경우, 상기 변환 출력되는 전압 레벨에 기준하여 상기 배터리의 충전잔량을 포함하는 배터리 정보를 검출하고, 상기 검출된 배터리 정보로부터 상기 배터리의 현재 충전잔량이 기 설정치 이하인 것으로 판단시 시스템을 절전모드로 전환하거나 또는 정상 종료시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기 설정치는, 시스템을 절전모드 또는 정상 종료하도록 설정된 상기 배터리의 최소 충전잔량인 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치.
  4. 삭제
  5. 외부 입력전원 또는 배터리 전원에 의해 동작하는 휴대용 컴퓨터에 있어서,
    상기 배터리와 통신하여 배터리 정보를 요구 및 수신하는 제어수단; 및
    상기 배터리 공급전압의 레벨을 기 설정치와 비교하여 그에 따른 신호를 생성 출력하는 비교수단을 포함 구성되되,
    상기 제어수단은, 상기 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리가 응답하지 않는 경우, 상기 생성 출력되는 신호에 기준하여 상기 배터리의 충전잔량을 포함하는 배터리 정보를 검출하고, 상기 검출된 배터리 정보로부터 상기 배터리의 현재 충전잔량이 기 설정치 이하인 것으로 판단시 시스템을 절전모드로 전환하거나 또는 정상 종료시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출장치.
  6. 삭제
  7. 외부 입력전원 또는 배터리 전원에 의해 동작하는 휴대용 컴퓨터의 동작방법 에 있어서,
    상기 배터리와 통신하여 배터리 정보를 요구하는 제 1단계;
    상기 배터리 정보 요구에 대해 상기 배터리가 응답하지 않는 경우, 상기 배터리 공급전원의 크기를 검출하는 제 2단계;
    상기 검출된 배터리 공급전원의 크기에 기준하여 상기 배터리의 현재 충전잔량을 판단하는 제 3단계; 및
    상기 판단된 배터리 충전잔량이 기 설정치 이하인 경우, 시스템을 절전모드로 전환 또는 정상 종료시키는 제 4단계를 포함하여 이루어지는 휴대용 컴퓨터의 배터리 정보 검출방법.
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