(57)【要約】【課題】安全に部品交換をするためにノートＰＣの通電範囲を制御する。【解決手段】ＥＣ１７１は電池ユニット１５１と通信して電池ユニット１５１のＦＥＴ１５５を制御することができる。ＰＷＣ１３１はパワー・オフ状態で、電池ユニット１３１またはＡＣ／ＤＣアダプタ１０１から電力が供給される。パワー・オフ状態ではＥＣの３Ｍ系統は停止する。ノートＰＣの筐体カバーが開放されるとカバー・スイッチ１１５がオン状態になる。論理回路１７５が、カバー・スイッチの動作を検出すると、ＰＷＣ１３１がＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７を制御して３Ｍ系統を動作させる。電源が供給されたＥＣはＦＥＴ１５５をオフ状態にする。さらにＰＷＣ１３１がＦＥＴ１０３をオフ状態にする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り外し可能な筐体カバーを有する携帯式電子機器であって、
システムに供給する電力を制御するＤＣ側スイッチを実装する電池ユニットと、
前記ＤＣ側スイッチを制御する第１の制御回路と、
前記筐体カバーの開放を検出するカバー・スイッチと、
前記電池ユニットから供給された電力を前記第１の制御回路に供給する起動電源とを有し、
前記第１の制御回路は、前記カバー・スイッチの動作に応答して動作した前記起動電源から電力が供給されたときに前記ＤＣ側スイッチをオフ状態に制御する携帯式電子機器。
【請求項２】
前記電池ユニットが筐体の内部に収納される内蔵式電池ユニットである請求項１に記載の携帯式電子機器。
【請求項３】
前記携帯式電子機器に電力を供給する外部電力源を接続する外部電源端子と、
前記外部電源端子に接続され前記外部電力源がシステムに供給する電力を制御するＡＣ側スイッチとを有し、
前記カバー・スイッチの動作に応答して前記ＡＣ側スイッチがオフ状態に移行する請求項１または請求項２に記載の携帯式電子機器。
【請求項４】
前記ＡＣ側スイッチがオフ状態のときに前記外部電源端子に接続された前記外部電力源から電力の供給を受け、前記カバー・スイッチの動作に応答して前記起動電源を動作させる第２の制御回路を有する請求項３に記載の携帯式電子機器。
【請求項５】
前記筐体カバーが開放され前記外部電力源が外されている間に前記ＤＣ側スイッチがオン状態の電池ユニットが装着されたときに前記第１の制御回路は前記ＤＣ側スイッチをオフ状態に制御する請求項４に記載の携帯式電子機器。
【請求項６】
前記筐体カバーが開放され前記ＤＣ側スイッチがオフ状態の電池ユニットが装着されている間に前記外部電力源が接続されていないときは、その後前記外部電力源が接続されたときに前記第２の制御回路が前記ＡＣ側スイッチをオン状態に制御する請求項４または請求項５に記載の携帯式電子機器。
【請求項７】
前記筐体カバーが開放されている間に前記外部電力源が接続されているときは、その後前記外部電力源が外されてから接続されたときに前記第２の制御回路が前記ＡＣ側スイッチをオン状態に制御する請求項４から請求項６のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項８】
前記電池ユニットが前記携帯式電子機器の筐体のベイに収納される電池パックである請求項１から請求項７のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項９】
取り外し可能な筐体カバーを有する携帯式電子機器であって、
前記携帯式電子機器に電力を供給する外部電力源を接続する外部電源端子と、
前記外部電源端子に接続され前記外部電力源がシステムに供給する電力を制御するＡＣ側スイッチと、
前記システムに供給する電力を制御するＤＣ側スイッチを実装する電池ユニットと、
前記ＤＣ側スイッチを制御することが可能な第１の制御回路と、
前記ＡＣ側スイッチがオフ状態のときに前記外部電力源から電力の供給を受けることが可能な第２の制御回路と、
前記筐体カバーの開放を検出するカバー・スイッチとを有し、
前記カバー・スイッチの動作に応答して前記ＡＣ側スイッチがオフ状態に移行し、前記第２の制御回路が前記第１の制御回路に電力を供給する信号を生成し、電力の供給を受けた前記第１の制御回路が前記ＤＣ側スイッチをオフ状態に制御する携帯式電子機器。
【請求項１０】
前記筐体カバーが開放されている間に前記外部電力源が接続されているときは、その後前記外部電力源が外されてから接続されたときに前記第１の制御回路が前記ＤＣ側スイッチをオン状態に制御し前記第２の制御回路が前記ＡＣ側スイッチをオン状態に制御する請求項９に記載の携帯式電子機器。
【請求項１１】
出力を制御するＤＣ側スイッチを実装する電池ユニットから電力の供給を受け、前記ＤＣ側スイッチを制御することが可能なコントローラを搭載する携帯式電子機器の通電範囲を制御する方法であって、
前記コントローラに対する電力供給を停止するステップと、
前記電子機器の筐体カバーが開放されたことを検出するステップと、
前記検出に応答して前記コントローラに前記電池ユニットから電力を供給するステップと、
前記コントローラが前記ＤＣ側スイッチをオフ状態にするステップと、
前記コントローラに対する電力供給を停止するステップと
を有する方法。
【請求項１２】
さらに前記携帯式電子機器に外部電力源から電力を供給することが可能で、
前記携帯式電子機器に前記外部電力源が電力を供給しているか否かを判断するステップと、
供給していると判断したときに、前記検出に応答して前記外部電力源がシステムに供給する電力を制御するＡＣ側スイッチをオフ状態に制御するステップと
を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記筐体カバーが開放されている間に前記ＡＣ側スイッチをオフ状態に維持しかつ前記外部電力源による電力供給を維持するステップと、
前記外部電力源による電力供給を停止したのちに再度供給して前記ＡＣ側スイッチをオン状態にするステップと
を有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記筐体カバーが開放されている間に前記電池ユニットをＤＣ側スイッチがオン状態の電池ユニットに交換するステップと、
前記外部電力源が外れているときに前記交換された電池ユニットから前記コントローラに電力を供給するステップと、
前記コントローラが前記ＤＣ側スイッチをオフ状態に制御するステップと
を有する請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記電池ユニットの出力を制御することが可能なコントローラを搭載し電池ユニットから電力の供給を受けることが可能な携帯式コンピュータのパワー・ステートを制御する方法であって、
システムをパワー・オフ状態に遷移させて前記コントローラに対する電力を停止するステップと、
前記携帯式コンピュータの筐体カバーが開放されたことを検出するステップと、
前記検出に応答して前記電池ユニットから前記コントローラに電力を供給するステップと、
前記コントローラが前記電池ユニットの出力を停止してシステムを前記パワー・オフ状態より通電範囲が狭いメカニカル・オフ状態に遷移させるステップと
を有する方法。
【請求項１６】
前記携帯式コンピュータにＡＣ／ＤＣアダプタの接続が可能で、前記メカニカル・オフ状態が第１のメカニカル・オフ状態と該第１のメカニカル・オフ状態より通電範囲が広い第２のメカニカル・オフ状態を含み、前記電池ユニットの出力が停止して前記ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されたときに前記第２のメカニカル・オフ状態に遷移し、前記電池ユニットの出力が停止して前記ＡＣ／ＤＣアダプタが外されたときに前記第１のメカニカル・オフ状態に遷移する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２のメカニカル・オフ状態が前記ＡＣ／ＤＣアダプタの電力をシステムに供給するＡＣ側スイッチを制御するパワー・コントローラに電力を供給する状態である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記パワー・オフ状態が前記ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されかつ前記電池ユニットの出力を制御するＤＣ側スイッチがオン状態に移行している状態である請求項１６または請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記筐体カバーが開放されかつ前記第１のメカニカル・オフ状態に遷移している間に前記ＡＣ／ＤＣアダプタを接続したときに前記パワー・オフ状態に遷移するステップを有する請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記筐体カバーが開放されかつ前記第２のメカニカル・オフ状態に遷移しているときに前記ＡＣ／ＤＣアダプタを外してから再度接続すると前記パワー・オフ状態に遷移するステップを有する請求項１６から請求項１９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯式電子機器のカバーを開けて部品を交換する際の安全を確保する技術に関し、さらには、内蔵バッテリィを保有する携帯式電子機器の部品交換時の安全を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートブック型パーソナル・コンピュータ（ノートＰＣ）やタブレット型コンピュータ（タブレットＰＣ）のような携帯式コンピュータは、充電式のバッテリィを搭載する。ノートＰＣでは筐体のベイに着脱可能なバッテリィ・パックを多く採用していたが、ウルトラブック（登録商標）といわれるノートＰＣやタブレットＰＣのような薄型の携帯式コンピュータでは筐体内にバッテリィを収納するいわゆる内蔵バッテリィを採用することが多い。
【０００３】
携帯式コンピュータの内蔵バッテリィを交換するには、筐体のカバーを開放する必要がある。内蔵バッテリィ以外でも筐体のカバーを開放してプロセッサやメイン・メモリなどの電子デバイスを交換することがある。携帯式コンピュータはパワー・ボタンまたはＧＵＩを通じてソフト・オフ状態またはパワー・オフ状態（ＡＣＰＩのＳ５ステート）に移行させてもＡＣ／ＤＣアダプタまたはバッテリィから電源の起動に必要なデバイスに電力が供給されている。
【０００４】
したがって、部品交換のために筐体を開放する際には、短絡による損傷を防ぐためにＡＣ／ＤＣアダプタを外しさらにバッテリィからの給電を停止して、ＲＴＣを除いたすべての電力源を停止する必要がある。ＡＣＰＩでは、この状態をメカニカル・オフ状態（Ｇ３ステート）と定義している。電池パックを搭載する携帯式コンピュータではＡＣ／ＤＣアダプタおよび電池パックを外すことで簡単にＧ３ステートにすることができる。
【０００５】
内蔵バッテリィを搭載する携帯式コンピュータでは、筐体を開放しない限り内蔵バッテリィを取り外すことができないため、携帯式コンピュータの電源を投入してＢＩＯＳのセットアップ画面を通じて内蔵式バッテリィに実装されているスイッチをオフにすることでメカニカル・オフ状態にする。特許文献１は、カバーが開いたときに供給電源を遮断する画像形成装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＢＩＯＳのセットアップ画面を通じてメカニカル・オフ状態にすることはユーザが慣れていなかったり、Ｓ５ステートでも安全だと誤って認識したり、操作が面倒であるため実行しなかったりすることがある。また、ＡＣ／ＤＣアダプタを接続した状態で筐体を開放することも予想される。したがって、ＡＣ／ＤＣアダプタを外した状態では、筐体を開放したときに自動的にメカニカル・オフ状態にすることが望ましい。
【０００８】
さらに、ＡＣ／ＤＣアダプタを接続した状態で筐体を開放した場合には、自動的に通電範囲を最小限に留めること望ましい。このような制御は、ノートＰＣがすでに搭載しているハードウェアを利用してデバイスの追加的や回路変更を最小限に留めることが望ましい。さらにまた、筐体を開放した状態でパワー・オン状態に遷移させ部品交換の結果を確認できるようにすることが望ましい。本発明はこのようなニーズに応えて携帯式電子機器の部品交換時の安全を確保する方法を提供する。
【０００９】
そこで本発明の目的は、筐体カバーが開放されたときの携帯式電子機器の通電範囲を制御する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、携帯式電子機器の部品交換時の安全を確保する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は電源供給の信頼性を確保しながら部品交換時の安全を確保する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、既存のハードウェアの変更を最小限にして部品交換時の安全を確保する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような方法を実現する携帯式コンピュータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる携帯式電子機器は、ユーザが部品交換のために取り外しできる筐体カバーを有する。電池ユニットはシステムに供給する電力を制御するＤＣ側スイッチを実装する。したがって、ＤＣ側スイッチをオフ状態に制御すれば、電池ユニットからシステムに対する通電を完全に停止することができる。第１の制御回路はＤＣ側スイッチを制御する。カバー・スイッチが筐体カバーの開放を検出すると、起動電源が電池ユニットから供給された電力を第１の制御回路に供給する。第１の制御回路は、カバー・スイッチの動作に応答して動作した起動電源から電力が供給されたときにＤＣ側スイッチをオフ状態に制御する
【００１１】
このような構成を備えることで、筐体カバーが開放されたときに電池ユニットからシステムに対する通電を停止して部品交換時の安全を確保することができるようになる。さらにＤＣ側スイッチをオン状態にしてさらにシステムをパワー・オフ状態にしたときに第１の制御回路の電力が停止していても、カバー・スイッチの動作に応じて第１の制御回路がＤＣ側スイッチをオフ状態に制御するため、パワー・オフ状態より一層通電範囲が狭いパワー・ステートに遷移させることができる。
【００１２】
電池ユニットは筐体の内部に収納される内蔵式でも筐体のベイに装着可能な電池パックでもよい。電池ユニットのＤＣ側スイッチを通常はオン状態にしておき、メンテナンスに必要な場合にだけユーザがシステムのソフトウェアを通じてこれをオフ状態にする場合がある。本発明ではユーザがオフ状態にしない場合でも、筐体カバーを開放する前に自動的にＤＣ側スイッチをオフ状態にすることができるため、内蔵式の電池ユニットを収納する携帯式電子機器の部品交換時の安全を確実に確保することができる。また、電池パックは簡単にベイから取り外すことができるが、たとえ取り外さないで筐体カバーを開くようなことがあっても自動的にＤＣ側スイッチをオフ状態に制御して安全を確保することができる。
【００１３】
携帯式電子機器には、システムに電力を供給する外部電力源を接続する外部電源端子と、外部電源端子に接続され外部電力源がシステムに供給する電力を制御するＡＣ側スイッチを設けることができる。このときカバー・スイッチの動作に応答してＡＣ側スイッチがオフ状態に移行するように制御することで、外部電力源が接続されている場合でもシステムに対する通電範囲を限定することができる。
【００１４】
ＡＣ側スイッチがオフ状態のときに外部電源端子に接続された外部電力源から電力の供給を受け、カバー・スイッチの動作に応答して起動電源を動作させる第２の制御回路を設けてもよい。この場合、ＡＣ側スイッチおよびＤＣ側スイッチがいずれもオフ状態になっているときに第２の制御回路を通じてそれらをオン状態に制御することができる。筐体カバーが開放され外部電力源が外されている間にＤＣ側スイッチがオン状態の電池ユニットが装着されたときに第１の制御回路はＤＣ側スイッチをオフ状態にすることができる。その結果、不用意にＤＣ側スイッチがオン状態の電池ユニットが装着されても、一瞬は通電されるがただちにＤＣ側スイッチをオフ状態にして安全を確保することができる。
【００１５】
筐体カバーが開放されＤＣ側スイッチがオフ状態の電池ユニットが装着されている間に外部電力源が接続されていないときは、その後外部電力源が接続されたときに第２の制御回路がＡＣ側スイッチをオン状態に制御することができる。その結果、システムに電力を供給して第１の制御回路がＤＣ側スイッチもオン状態に制御することができるようになる。筐体カバーが開放されている間に外部電力源が接続されているときは、その後外部電力源を外してから再接続してパワー・オン・リセットすることで第２の制御回路がＡＣ側スイッチをオン状態に制御することができる。その結果、外部電力源のリセット操作だけでシステムに電力を供給してＡＣ側スイッチおよびＤＣ側スイッチをオン状態に復帰させることができるため、リセットのためにハードウェアを追加する必要がなくなる。
【００１６】
本発明の他の態様では、電池ユニットから電力の供給を受け、電池ユニットの出力を制御することが可能なコントローラを搭載する携帯式コンピュータのパワー・ステートを制御する方法を提供する。システムをパワー・オフ状態に遷移させてコントローラに対する電力を停止する。つづいて、携帯式コンピュータの筐体カバーが開放されたことを検出する。つづいて、検出に応答して電池ユニットからコントローラに電力を供給する。つづいて、コントローラが電池ユニットの出力を停止してシステムをパワー・オフ状態より通電範囲が狭いメカニカル・オフ状態に遷移させる。
【００１７】
その結果、筐体カバーを開放したときは自動的にパワー・オフ状態よりも一層通電範囲が狭い状態にすることができる。携帯式コンピュータにＡＣ／ＤＣアダプタの接続が可能な場合に、メカニカル・オフ状態は第１のメカニカル・オフ状態と第１のメカニカル・オフ状態より通電範囲が広い第２のメカニカル・オフ状態を定義することができる。そしてシステムは、電池ユニットの出力が停止してＡＣ／ＤＣアダプタが接続されたときに第２のメカニカル・オフ状態に遷移し、電池ユニットの出力が停止してＡＣ／ＤＣアダプタが外されたときに第１のメカニカル・オフ状態に遷移することができる。
【００１８】
第１のメカニカル・オフ状態はＡＣＰＩのＧ３ステートとすることができる。第２のメカニカル・オフ状態はＡＣ／ＤＣアダプタの電力をシステムに供給するＡＣ側スイッチを制御するパワー・コントローラに電力を供給する状態とすることができる。その結果、第１のメカニカル・オフ状態のときに第２のメカニカル・オフ状態を通じてシステムをパワー・オフ状態に復帰させることができる。
【００１９】
パワー・オフ状態はＡＣ／ＤＣアダプタが接続されかつ電池ユニットの出力を制御するＤＣ側スイッチがオン状態に移行している状態とすることができる。パワー・オフ状態まで復帰すれば、パワー・ボタンの押下による通常の操作でパワー・オン状態に遷移させることができる。筐体カバーが開放されかつ第１のメカニカル・オフ状態に遷移している間にＡＣ／ＤＣアダプタを接続したときにパワー・オフ状態に遷移することができる。また、筐体カバーが開放されかつ第２のメカニカル・オフ状態に遷移しているときにＡＣ／ＤＣアダプタを外してから再度接続することでパワー・オフ状態に遷移させることができる。いずれの場合も、ＡＣ／ＤＣアダプタの着脱操作だけでパワー・オフ状態に制御することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、筐体カバーが開放された携帯式電子機器の通電範囲を制御する方法を提供することができた。さらに本発明により、携帯式電子機器の部品交換時の安全を確保する方法を提供することができた。さらに本発明により電源供給の信頼性を確保しながら部品交換時の安全を確保する方法を提供することができた。さらに本発明により、既存のハードウェアの変更を最小限にして部品交換時の安全を確保する方法を提供することができた。さらに本発明により、そのような方法を実現する携帯式コンピュータを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ノートＰＣ１０のボトム・カバー２１を開けたときの状態を説明する図である。
【図２】ノートＰＣ１０の電力系統の機能ブロック図である。
【図３】ノートＰＣ１０のパワー・ステートに関する状態遷移図である。
【図４】部品交換の際に通電範囲を制御する手順を説明するフローチャートである。
【図５】部品交換してからパワー・オフ状態に復帰する際の手順を説明するフローチャートである。
【図６】ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されたＳ４／Ｓ５ステートにおける通電範囲を説明する図である。
【図７】ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が外されたＳ４／Ｓ５ステートにおける通電範囲を説明する図である。
【図８】Ｇ３ステートにおける通電範囲を説明する図である。
【図９】Ｇ３ｘステートにおける通電範囲を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１（Ａ）は、ノートＰＣ１０の外形を示す斜視図で、図１（Ｂ）はボトム・カバー２１を外した状態のシステム筐体１５の内部を示す底面図である。図２はノートＰＣ１０の電力系統の機能ブロック図である。ノートＰＣ１０は、ディスプレイ１１を実装するディスプレイ筐体１３と表面にキーボード１７を実装し内部に多くのデバイスを収納するシステム筐体１５がヒンジ機構１９ａ、１９ｂで開閉できるように結合されている。システム筐体１５の側面にはＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を接続する電源ジャック２３が取り付けられる。
【００２３】
システム筐体１５の底面には、ネジでボトム・カバー２１が取り付けられている。ボトム・カバー２１を取り外すとマザーボード５１、ＨＤＤ５３、放熱ファン５５などが露出する。マザーボード５１には、ＣＰＵ５７、チップ・セット５９、エンベデッド・コントローラ（ＥＣ）１７１、ＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７、パワー・コントローラ（ＰＷＣ）１３１、および電池ユニット１５１などが実装されている。
【００２４】
システム筐体１５には、ボトム・カバー２１が開放されたときに接点が閉じるカバー・スイッチ１１５が取り付けられている。カバー・スイッチ１１５は特に種類を限定する必要はなく、ボトム・カバー２１とシステム筐体１５が密着および離間している状態を検出できるものであれば、磁気センサ、静電容量センサ、または機械式スイッチなどを採用することができる。
【００２５】
ノートＰＣ１０は、ボトム・カバー２１を取り外すことでユーザまたは専門会社がシステム筐体１５に収納されているデバイスを交換することができる。特に電池ユニット１５１はシステム筐体１５のベイに装着される電池パックとは異なり、交換するためには必ずボトム・カバー２１を取り外す必要がある。図２で電源ジャック２３には給電停止用のＦＥＴ１０３および電池ユニット１５１からの電力逆流防止用のＦＥＴ１０５が直列に接続されている。
【００２６】
ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１は、ノートＰＣ１０が搭載するすべてのデバイスに電力を供給するとともに電池ユニット１５１を充電する。なお、図２からは充電回路を省略している。また、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の出力と電池ユニット１５１の出力は共通のラインでＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７の一次側に接続されているが、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１は電池ユニット１５１より電圧が高いため、電池ユニット１５１の充電が終了していてもすべてのデバイスに電力を供給する。
【００２７】
ＦＥＴ１０５の二次側はＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７の一次側に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７は複数のスイッチング・レギュレータで構成され、ノートＰＣ１０が使用する複数の電圧を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７はノートＰＣ１０のパワー・ステートに応じて３Ｍ系統、３Ａ系統、および３Ｂ系統の電力を出力する。３Ｍ系統、３Ａ系統および３Ｂ系統はデバイス群１１１に接続されている。デバイス群１１１は、ＣＰＵ５７、チップ・セット５９、ＥＣ１７１、ＰＷＣ１３１、およびＨＤＤ５３などの複数のデバイスを含む。
【００２８】
ＰＷＣ１３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびリニア・レギュレータ１３３を含んで構成されている。ＰＷＣ１３１はＦＥＴ１０３、１０５、１１３、およびＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７の動作を制御する。ＦＥＴ１０３、１０５はＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されないときにゲートの電位が消失してオフ状態に移行する。なお、一次側が交流電源のアウトレットに接続されたＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が電源ジャック２３を通じてノートＰＣ１０に電力を供給する状態を単にＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されたということにする。
【００２９】
リニア・レギュレータ１３３は、ＶＲＥＧＩＮ２０ラインでＡＣ／ＤＣアダプタ１０１から電力の供給を受け、ＶＲＥＧＩＮ１０ラインで電池ユニット１５１から電力の供給を受ける。リニア・レギュレータ１３３は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１または電池ユニット１５１のいずれかから電力が供給されるときは、所定の安定した電圧で３ＳＷ系統の電力を出力する。リニア・レギュレータ１３３はＡＣ／ＤＣアダプタ１０１から電力の供給を受けている間に、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が外されたときは無瞬断で電力源が切り換わって電池ユニット１５１から電力の供給を受ける。
【００３０】
リニア・レギュレータ１３３は、電池ユニット１５１から電力の供給を受けている間にＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されたときは、無瞬断で電力源が切り換わってＡＣ／ＤＣアダプタ１０１から電力の供給を受ける。ＰＷＣ１３１は、リニア・レギュレータ１３３から電力の供給を受けて動作する。ＰＷＣ１３１は、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１および電池ユニット１５１の双方からの電力供給が停止しその後いずれか一方から電力が供給されたときにパワー・オン・リセット動作をして、ＦＥＴ１０３、１０５をオン状態にする。
【００３１】
３ＳＷ系統は、ＥＣ１７１のハードウェア・ブロック１７３およびリッド・センサ（図示せず。）などの電源の起動に必要なデバイスに電力を供給する。３Ｍ系統は、ＥＣ１７１のプログラマブル・ブロック１７９のようにＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されたときに動作し、外されたときに停止するデバイスに電力を供給する。３Ａ系統は、サスペンド状態以上のパワー・ステートで動作するデバイスに電力を供給する。３Ｂ系統は、パワー・オン状態で動作するデバイスに電力を供給する。
【００３２】
ＥＣ１７１は、ハードウェア論理回路１７５およびレジスタ１７７などで構成されたハードウェア・ブロック１７３と、ＣＰＵ１８１、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むプログラマブル・ブロック１７９で構成されている。ハードウェア・ブロック１７３には、グランドとの間にカバー・スイッチ１１５を経由してＤＥＴＥＣＴラインが接続されている。カバー・スイッチ１１５は、ボトム・カバー２１が開放されたときに接点が閉じるノーマル・オープン・モードのスイッチである。ハードウェア・ブロック１７３にはさらに電源を起動するパワー・ボタン１２１が接続されている。
【００３３】
ＤＥＴＥＣＴラインは、抵抗を介して３ＳＷ系統の電源でプルアップされている。論理回路１７５は、ボトム・カバー２１が開放されたときの電源の制御を行い、レジスタ１７７はＤＥＴＥＣＴラインの論理状態を記憶する。プログラマブル・ブロック１７９は、ノートＰＣ１０の内部の温度や電力の管理にかかるプログラムをＣＰＵ５５とは独立して実行することができるマイクロ・コンピュータである。プログラマブル・ブロック１７９は、ＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７、およびＦＥＴ１０３、１０５、１１３などの動作を制御する。ＰＷＣ１３１は、ＳＰＩバスでＥＣ１７１のプログラマブル・ブロック１７１に接続され、ＶＣＩラインでハードウェア・ブロック１７３に接続される。
【００３４】
電池ユニット１５１は、リチウム・イオン型の電池セル１５３、保護回路１５９およびＭＰＵ１６１などを含む。電池セル１５３の出力は、直列に接続された放電制御用のＦＥＴ１５５および充電制御用のＦＥＴ１５７を経由してＦＥＴ１１３に接続される。電池ユニット１５１の表面は柔軟な絶縁シートで保護されているため、ＦＥＴ１５５をオフにすると電池ユニット１５１はシステム筐体１０に収納されていても、安全面ではベイから電池パックが取り外された状態と同等になる。
【００３５】
ＭＰＵ１６１は、Ｉ２ＣバスでＥＣ１７１のプログラマブル・ブロック１７９に接続されている。ＭＰＵ１６１は、保護回路１５９が動作したときおよびＩ２Ｃバスを通じてプログラマブル・ブロック１７９からコマンドを受け取ったときなどにＦＥＴ１５５、１５７の動作を制御する。電池ユニット１５１の出力端子とＤＣ／ＤＣコンバータ１０７の一次側の間にはＦＥＴ１１３が接続される。ＥＣ１７１は、電池ユニット１５１を充電する際にＦＥＴ１１３をオフ状態にし、充電が完了するとオン状態にする。充電中はＡＣ／ＤＣアダプタ１０１がＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７に電力を供給し、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が突然電力供給を停止したときは、ＦＥＴ１１３の寄生ダイオードで一時的に電力を供給しておいてその後ＥＣ１７１のＣＰＵ１８１がＦＥＴ１１３をオン状態にする。
【００３６】
ここでノートＰＣ１０のパワー・ステートについて説明する。図３はノートＰＣ１０のパワー・ステートを示す状態遷移図である。ノートＰＣ１０は、ＡＣＰＩ（Advanced Configuration and Power Interface）の省電力機能に対応している。ノートＰＣ１０は、Ｓ０ステート（パワー・オン状態）、Ｓ３ステート（サスペンド状態）、Ｓ４ステート（ハイバネーション状態）およびＳ５ステート（パワー・オフ状態）のいずれかに遷移する。本実施の形態ではＳ４ステートとＳ５ステートを同じパワー・ステートとして定義しているが両者は異なっていてもよい。
【００３７】
Ｓ４／Ｓ５ステートのときには、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の接続状態で通電範囲が異なる。ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続され充電していないときは、ＦＥＴ１０３、１０５、１１３がオン状態である。このときの通電範囲を図６に太線で示す。ＰＷＣ１３１またはプログラマブル・ブロック１７９は３Ｍ系統が動作し３Ａ系統および３Ｂ系統が停止するようにＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７を制御する。
【００３８】
ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が外されたときは、ＦＥＴ１０３、１０５がオフ状態になり、ＦＥＴ１１３はオン状態になる。このときの通電範囲を図７に太線で示す。ＰＷＣ１３１は３Ｍ系統、３Ａ系統および３Ｂ系統がすべて動作を停止するようにＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７を制御する。Ｓ４／Ｓ５ステートでは、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の接続および非接続にかかわらずＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７の一次側まで通電され、さらに３ＳＷ系統にも通電される。また、ＡＣ／ＤＣアダプタが接続されているときは３Ｍ系統にも通電されるため、ボトム・カバー２１を開放して部品交換をすると短絡事故が発生する可能性がある。
【００３９】
ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１をジャック２３から外し、電池ユニット１５１のＦＥＴ１５５をオフ状態に制御することでシステムをＳ４／Ｓ５ステートより安全なＧ３ステート（メカニカル・オフ状態）に遷移させることができる。図８にＧ３ステートの通電範囲を太線で示す。Ｇ３ステートでは、ＲＴＣ（Real Time Clock）の電力源であるボタン電池以外の電力源が停止してシステムに通電されないため、安全に部品を交換することができる。本実施の形態では、Ｇ３ステートに加えて、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されかつＦＥＴ１０３と電池ユニット１５１のＦＥＴ１５５がいずれもオフ状態のＧ３ｘステートを定義する。
【００４０】
図９にＧ３ｘステートの通電範囲を太線で示す。Ｇ３ｘステートではＰＷＣ１３１と３ＳＷ系統だけが動作する。Ｇ３ｘステートは、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が非接続状態のＳ４／Ｓ５ステート（図７）よりは通電範囲が狭いが、Ｇ３ステートよりは通電範囲が広いパワー・ステートである。ボトム・カバー２１を開放するときはＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を外すことが望ましいが、Ｇ３ｘステートは何らかの理由でＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続された状態でボトム・カバー２１を開放しても、短絡事故のリスクを軽減することが可能なパワー・ステートでもある。またＧ３ｘステートは、Ｇ３ステートからシステムをＳ０ステートに遷移させる際に一時的に通過するパワー・ステートでもある。
【００４１】
Ｓ４／Ｓ５ステートのときは、パワー・ボタン１２１を押下すると論理回路１７５がＶＣＩラインを通じてＰＷＣ１３１に起動信号を送る。ＰＷＣ１３１はＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７を制御してシステムをＳ０ステートに遷移させることができる。Ｇ３ステートでは、プログラマブル・ブロック１７９が電池ユニット１５１にコマンドを送ることができない。またＧ３ｘステートではＦＥＴ１０３がオフ状態を維持している。したがって、Ｇ３ステートおよびＧ３ｘステートでは、パワー・ボタン１２１の押下でシステムをＳ０ステートに遷移させることができないため特別な工夫が必要になる。
【００４２】
つぎに、図４、図５を参照してボトム・カバー２１の開放の際にノートＰＣ１０が通電範囲を制御する方法を説明する。図４はシステムがＧ３ステートまたはＧ３ｘステートに遷移するときの手順を示すフローチャートで、図５はシステムがＧ３ステートまたはＧ３ｘステートからＳ４／Ｓ５ステートに遷移するときの手順を示すフローチャートである。
【００４３】
ブロック２０１でボトム・カバー２１は閉じており、システムはＳ０ステート、Ｓ３ステートまたはＳ４／Ｓ５ステートのいずれかのパワー・ステートに遷移している。ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１は接続状態または非接続状態のいずれかである。ＦＥＴ１０３、１０５、１１３、１５５、１５７はいずれもオン状態である。３Ｍ系統は、Ｓ４／Ｓ５ステートでＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が非接続状態のときに停止しそれ以外では動作している。
【００４４】
またボトム・カバー２１が閉じてカバー・スイッチ１１５はオフ状態である。いずれのパワー・ステートでも３ＳＷ系統は動作しているためＥＣ１７１のＤＥＴＥＣＴラインの論理はハイである。ブロック２０３で３ＳＷ系統が停止するときはブロック２３１に移行し動作を継続するときはブロック２０５に移行する。ブロック２３１に移行する状態は、ユーザがＳ０ステートにおいてＢＩＯＳのセットアップ画面でＦＥＴ１５５をオフ状態に制御し、かつＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を外すことで、システムをＧ３ステートに遷移させる場合に相当する（遷移Ｋ）。
【００４５】
Ｇ３ステートは、ボトム・カバー２１を開放して部品交換できる最も安全な状態であり手順は終了する。ブロック２０５に移行するときは、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１または電池ユニット１５１のいずれかからリニア・レギュレータ１３３に電力が供給されている。ブロック２０５でユーザがボトム・カバー２１を開放するとカバー・スイッチ１１５がオン状態になってＤＥＴＥＣＴラインの論理がローに遷移しレジスタ１７７の論理はローに設定される。ブロック２０７で３Ｍ系統の電源が動作しているときはブロック２０９に移行し、停止しているときはブロック２３３に移行する。３Ｍ系統の電源が動作しているのは、Ｓ０ステート、Ｓ３ステートまたはＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されたＳ４／Ｓ５ステートの場合である。３Ｍ系統が停止しているのは、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が外されたＳ４／Ｓ５ステートの場合である。
【００４６】
ブロック２０９で論理回路１７５は、ＤＥＴＥＣＴラインの電位の立ち下がりエッジを検出してＣＰＵ１８１にボトム・カバー２１が開放されたことを通知する。ブロック２１１でＣＰＵ１８１がＩ２Ｃバスを通じて電池ユニット１５１にコマンドを送ると、ＭＰＵ１６１はＦＥＴ１５５をオフ状態にする。ブロック２１３でＣＰＵ１８１はＳＰＩバスを通じてＰＷＣ１３３にＦＥＴ１０３をオフ状態にするように指示する。あるいは、ＣＰＵ１８１は直接ＦＥＴ１０３をオフ状態にしてもよい。
【００４７】
ブロック２１５でＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が非接続のときはブロック２３９に移行してシステムはＧ３ステートに遷移する（遷移Ｋ、Ｇ、Ｈ）。ブロック２１５でＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されているときはブロック２１７に移行してシステムはＧ３ｘステートに遷移する（遷移Ｅ、Ｃ、Ｆ）。以後、Ｇ３ｘステートのときにＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を外すとＧ３ステートに遷移し（遷移Ｉ）、Ｇ３ステートのときにＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を接続するとＧ３ｘステートに遷移する（遷移Ｊ）。
【００４８】
ブロック２３３でＤＥＴＥＣＴラインの電位の立ち下がりエッジを検出した論理回路１７５は、ＶＣＩラインの論理をハイに設定する。ブロック２３５でＰＷＣ１３１はＶＣＩラインの電位の立ち上がりエッジを検出するとＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７に信号を送って３Ｍ系統を動作させる。このとき３Ｍ系統の電力は電池ユニット１５１が供給する。３Ｍ系統から電力の供給を受けたプログラマブル・ブロック１７９はブロック２３７でパワー・オン・リセットする。リセットされたＣＰＵ１８１は、最初にレジスタ１７７を参照しさらにＰＷＣ１３１にＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の接続状態を確認するように構成されている。
【００４９】
ＣＰＵ１８１はレジスタ１７７の論理がローでＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されていないことを確認すると、ブロック２１１に移行して電池ユニット１５１にＦＥＴ１５５をオフ状態にするコマンドを送る。図４の手順では、Ｓ０ステート、Ｓ３ステートまたはＳ４／Ｓ５ステートのシステムが、ボトム・カバー２１の開放に応じて自動的にＧ３ステートまたはＧ３ｘステートのいずれかに遷移する。
【００５０】
図５のブロック３０１では、ボトム・カバー２１が開放されてシステムがＧ３ステートまたはＧ３ｘステートに遷移している間に部品交換作業が行われる。３ＳＷ系統の電源は、Ｇ３ｘステートでは動作しＧ３ステートでは停止している。３Ｍ系統の電源はいずれのパワー・ステートでも停止している。部品交換作業において、電池ユニット１５１が交換されることがある。交換される新しい電池ユニットは通常ＦＥＴ１５５がオフ状態であるが、ＦＥＴ１５５がオン状態の電池ユニットが装着される可能性もある。
【００５１】
ブロック３０３でＦＥＴ１５５がオン状態の電池ユニットが装着されたときはブロック３０５に移行し、オフ状態の電池ユニットが装着されたときはブロック３３１に移行する。ブロック３０５でその時点のパワー・ステートがＧ３ステートのときはブロック３０７に移行し、Ｇ３ｘステートのときはブロック３３３に移行する。
【００５２】
ブロック３０７でＶＲＥＧＩＮ１０ラインを通じて交換された電池ユニットからリニア・レギュレータ１３３に電力が供給されると３ＳＷ系統が動作し、ＤＥＴＥＣＴラインはプルアップされる。ハードウェア・ブロック１７３の論理回路１７５はパワー・オン・リセットされたときに最初にレジスタ１７７を参照する。論理回路１７５は、レジスタ１７７を参照してボトム・カバー２１が開放されていることを確認すると、ＶＣＩラインの論理をハイに設定する。
【００５３】
ブロック３０９でＰＷＣ１３１はＶＣＩラインの電位の立ち上がりエッジを検出するとＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７に信号を送って３Ｍ系統を動作させる。ブロック３１１でパワー・オン・リセットしたＣＰＵ１８１はレジスタ１７７の論理がローに設定されていることを確認し、ＳＰＩラインを通じてＰＷＣ１３１にＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の接続状態を確認する。ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が非接続のときは、まだ部品交換作業が完全に終了していないと想定して、ＣＰＵ１８１はＭＰＵ１６１にコマンドを送ってＦＥＴ１５５をオフ状態にする。
【００５４】
ブロック３３１で現在のパワー・ステートがＧ３ステートのときはブロック３１３に移行し、Ｇ３ｘステートのときはブロック３３３に移行する。ブロック３１３およびブロック３３３はユーザがＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を接続する作業を示しており、いずれかの作業を行わない限りこれ以上は手順が進行しない。ブロック３１３ではＧ３ステートのときにＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を接続してシステムをＧ３ｘステートに遷移させる（遷移Ｊ）。この時点でＦＥＴ１５５はオフ状態であるため、電池ユニット１５１は電力を送出しないが、ＶＲＥＧＩＮ２０ラインを通じて電力の供給を受けたＰＷＣ１３１はパワー・オン・リセットし、さらにリニア・レギュレータ１３３が３ＳＷ系統を動作させる。
【００５５】
ブロック３３３に移行する前の時点では、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１は接続されているがＦＥＴ１０３がオフ状態になっているため３Ｍ系統は停止しており、ＣＰＵ１８１はＦＥＴ１０３をオン状態にできない。また、ＰＷＣ１３１は、ＶＲＥＧＩＮ２０ラインから電力供給を受けてＦＥＴ１０３をオフ状態にしているため何らかのきっかけがないとそれらをオン状態にできない。本実施の形態ではＧ３ｘステートのときにＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を一旦外してＧ３ステートに遷移させ、その後ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１を接続してＧ３ｘステートに遷移させて（遷移Ｊ）、ＰＷＣ１３１をパワー・オン・リセットする。
【００５６】
ブロック３１５では、ブロック３１３またはブロック３３３でパワー・オン・リセットしたＰＷＣ１３１がＦＥＴ１０３をオン状態にする。ブロック３１７でＰＷＣ１３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ群１０７に信号を送って３Ｍ系統を動作させる。ブロック３１９でパワー・オン・リセットしたＣＰＵ１８１はレジスタ１７７の論理がローに設定されていることを確認し、ＳＰＩラインを通じてＰＷＣ１３１にＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の接続状態を確認する。
【００５７】
ブロック３１１の手順とは異なりＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されているときは、部品交換作業が完全に終了して試験的に通電していると想定して、ＣＰＵ１８１はＭＰＵ１６１にコマンドを送ってＦＥＴ１５５をオン状態にする。その結果ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１が接続されたときは、ボトム・カバー２１を開放した状態でＳ０ステートに遷移させて部品交換した結果を確認できる。ブロック３２１でシステムはＳ４／Ｓ５ステートに遷移する（遷移Ｌ）。ブロック３２３でボトム・カバー２１が閉じられカバー・スイッチ１１５はオープン状態に戻る。
【００５８】
本実施の形態を採用しない場合に、ＦＥＴ１０３の一次側および電池ユニット１５１の出力側にボトム・カバー２１が開放されたときにオフ状態になるカバー・スイッチを挿入する方法が考えられる。この場合、ボトム・カバー２１が開放されると、システムをＧ３ｘステートよりもＧ３ステートに近い状態にすることができる。しかし、そのような方法は新たにスイッチ回路を増やす必要があるとともに、スイッチが故障した場合にシステムに電力供給ができなくなって電源の信頼性が低下するため採用しない。
【００５９】
本実施の形態では、ボトム・カバー２１を開放したときにオフ状態を維持するモードでカバー・スイッチ１１５が故障したときはボトム・カバー２１の開放で自動的にＧ３ステートまたはＧ３ｘステートに遷移させることはできなくなるが、システムの動作を継続させることができる。また、ボトム・カバー２１を閉じた時にオン状態になるモードでカバー・スイッチ１１５が故障したときは、ボトム・カバー２１を閉じている間ＤＥＴＥＣＴラインの論理はローに遷移するが電位の立ち上がりエッジは発生しないため、ブロック３１３またはブロック３３３以降の手順でシステムをＳ４／Ｓ５ステートに遷移させることができる。
【００６０】
ブロック３３３では、ＡＣ／ＤＣアダプタ１０１の再接続でＰＷＣ１３１をパワー・オン・リセットしたが、パワー・ボタン１２１を押下したときにハードウェア・ブロック１７３がＰＷＣ１３１にリセット信号を送るようにすることも可能である。あるいは、ＰＷＣ１３１にリセット・ボタンを接続するようにしてもよい。これまで、内蔵式の電池ユニット１５１を例にして説明してきたが、本発明はベイに装着される電池ユニットを実装するノートＰＣに適用することもできる。
【００６１】
ＤＥＴＥＣＴラインが接続されたハードウェア・ブロック１７３をＥＣ１７１に収納する例を説明したが、ハードウェア・ブロック１７３は独立した回路としてもよいし、ＰＷＣ１３１に組み込むようにしてもよい。これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ノートＰＣ
１５  システム筐体
２１  ボトム・カバー
２３  ＡＣ／ＤＣアダプタの電源ジャック
１０１  ＡＣ／ＤＣアダプタ
１０７  ＤＣ／ＤＣコンバータ群
１１５  カバー・スイッチ
１３１  パワー・コントローラ
１５１  電池ユニット
１７１  エンベデッド・コントローラ
１７３  ハードウェア・ブロック
１７９  プログラマブル・ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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