(57)【要約】【課題】  デバイスへの安定した電力供給が可能な情報処理装置および電力供給制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】  電源部２０からＣＰＵ２に出力される電流値を取得する回数が電源部３０、４０，５０，６０からＤＶ＃１、ＤＶ＃２、ＤＶ＃３、ＤＶ＃４に出力される電流値を取得する回数よりも多くなるように制御する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイスと、
前記第１のデバイスを動作させる電力を供給する第１の電源部と、
前記第１のデバイスとは異なる第２のデバイスと、
前記第２のデバイスを動作させる電力を供給する第２の電源部と、
前記第１の電源部から前記第１のデバイスに出力される電流値を取得する回数が前記第２の電源部から前記第２のデバイスに出力される電流値を取得する回数よりも多くなるように制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の電源部から前記第１のデバイスに出力される電流値の変化量の増加に伴い、前記第１の電源部から前記第１のデバイスに出力される電流値を取得する回数を増加することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記第１の電源部をＰＷＭ制御する第１のＰＷＭ制御部をさらに具備し、
前記制御手段は前記第１の電源部から前記第１のデバイスに出力される電流値を取得し、取得された電流値に基づいて前記第１のＰＷＭ制御部から前記第１の電源部に出力されるＰＷＭ信号のパルス幅を設定することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項４】
デバイスと、
前記デバイスを動作させる電力を供給する電源部と、
前記電源部から前記デバイスに出力される電流値を第１の間隔で取得し、前記第１の間隔で取得した電流値に基づいて前記電源部に対するＰＷＭ制御を前記第１の間隔で行い、前記取得した電流値の変化量が増加した場合、前記電源部から前記デバイスに出力される電流値を第１の間隔よりも小さい第２の間隔で取得し、前記第２の間隔で取得した電流値に基づいて前記電源部に対するＰＷＭ制御を前記第２の間隔で行う制御手段と、
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記制御手段は、取得した前記電源部の電流値と、前記取得した電流値の１つ前に取得した電流値とを比較して電流値の変化を判別することを特徴とする情報処理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記制御手段は、前記第１の間隔で取得した電流値が連続して低下した場合は、前記電源部から前記デバイスに出力される電流値を第１の間隔よりも小さい第２の間隔で取得することを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記電源部をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部をさらに具備し、
前記制御手段は、前記電源部から前記デバイスに出力される電流値を取得し、取得された電流値に基づいて前記ＰＷＭ制御部から前記電源部に出力されるＰＷＭ信号のパルス幅を設定することを特徴とする情報処理装置。
【請求項８】
請求項４に記載の情報処理装置において、
前記制御手段は、取得した電流値を用いて前記電源手段の電流値を予測し、制御を行うことを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
第１のデバイスと、前記第１のデバイスを動作させる電力を供給する第１の電源部と、前記第１のデバイスとは異なる第２のデバイスと、前記第２のデバイスを動作させる電力を供給する第２の電源部とを備えた情報処理装置の制御方法であって、
前記第１の電源部から前記第１のデバイスに出力される電流値を取得する回数が前記第２の電源部から前記第２のデバイスに出力される電流値を取得する回数よりも多くなるように制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の制御方法において、
前記情報処理装置は、前記電源部をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部をさらに具備し、
前記制御ステップによって、前記電源部から前記デバイスに出力される電流値を取得し、取得された電流値に基づいて前記ＰＷＭ制御部から前記電源部に出力されるＰＷＭ信号のパルス幅を設定することを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の制御方法において、
前記制御ステップは、取得した電流値を用いてフィードバック制御を行うことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置および電力供給制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種の安定化直流電源を出力する多出力電源装置が種々開発されている。またＤＣ−ＤＣコンバータをＰＷＭ制御する安定化直流電源装置も種々開発されている。また、電源装置で、マイコンが出力電圧と目標電圧とを比較する比較器の出力を読み込んで、ＰＷＭのディーティ比を制御する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２２５１１５  号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した技術では、負荷変動が大きい装置への安定した電力供給が困難な場合がある。また、負荷変動の予測を行い、電力供給を行うことができない。
【０００４】
本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、デバイスへ安定した電力供給が可能な情報処理装置および電力供給制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本願発明の一態様によれば、第１のデバイスと、前記第１のデバイスを動作させる電力を供給する第１の電源部と、前記第１のデバイスとは異なる第２のデバイスと、前記第２のデバイスを動作させる電力を供給する第２の電源部と、前記第１の電源部から前記第１のデバイスに出力される電流値を取得する回数が前記第２の電源部から前記第２のデバイスに出力される電流値を取得する回数よりも多くなるように制御する制御手段とを具備することを特徴とする情報処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、デバイスへ安定した電力供給が可能な情報処理装置および電力供給制御方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【０００８】
図１には、本発明の一実施形態に係る情報処理装置のシステム構成図が示されている。この情報処理装置は、バッテリ駆動可能なノートブック型のコンピュータ１０Ａとして実現されている。
【０００９】
図１に示すように、コンピュータ１０Ａは、コンピュータ本体と、ディスプレイユニット１１Ａとから構成されている。ディスプレイユニット１１ＡにはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示装置が組み込まれており、そのＬＣＤの表示画面１２Ａはディスプレイユニット１１Ａのほぼ中央に位置されている。
【００１０】
ディスプレイユニット１１Ａは、コンピュータ１０Ａに対して解放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ１０Ａの本体側は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３Ａ、パームレスト上にはタッチパッド１４Ａ、側面には光学ドライブユニット１５Ａ等が配置されている。
【００１１】
図２は、多出力電源装置を有するコンピュータのシステム構成を示した図である。
【００１２】
パーソナルコンピュータ１０Ａには、システム制御を司るＣＰＵ２と、上記ＣＰＵ２の動作による制御の下に各種の動作を行う、複数種のデバイス（ＤＶ＃１，ＤＶ＃２，…，ＤＶ＃４）３，４，…，６が設けられる。このデバイスは、例えばグラフィックコントローラ、通信コントローラ、エンベデッドコントローラ、バスブリッジ、またはその他のシステムコンポーネントが考えられる。さらにパーソナルコンピュータ１０Ａには、電源部２０，３０，４０，５０，６０および制御装置１０を備えた多出力電源装置（ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いたデジタル電源装置）１が設けられる。電源部２０，３０，４０，５０，６０の夫々は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータといったデバイスである。
【００１３】
図３は、多出力電源装置の詳細な構成を示したブロック図である。
【００１４】
多出力電源装置１は、上述した制御装置１０と、電源部２０，３０，４０，５０，６０とを具備して構成される。
【００１５】
ＤＳＰである制御装置１０は、電源部２０，３０，…，６０に対応し、ＰＷＭ制御回路に接続された複数のＰＷＭ出力部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａと、Ａ／Ｄ変換部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂと、パラメータを記憶するＲＯＭ１０ｂとを有して構成される。さらに、フィードバックループを形成するための、ＰＷＭ信号出力端Ｔ１ａ，Ｔ２ａ，Ｔ３ａ，Ｔ４ａ，Ｔ５ａと、制御入力端Ｔ１ｂ，Ｔ２ｂ，Ｔ３ｂ，Ｔ４ｂ，Ｔ５ｂ、Ｔ１ｃ，Ｔ２ｃ，Ｔ３ｃ，Ｔ４ｃ，Ｔ５ｃが設けられる。
【００１６】
処理部１０ａは、所定の制御頻度に基づいて、各電源部２０，３０，…，６０のフィードバックループ毎に、Ａ／Ｄ変換部１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂの値をもとに、ＰＷＭ出力部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａが出力するＰＷＭ信号のパルス幅を算出する。処理部１０ａは算出したＰＷＭ信号のパルス幅に基づいてＰＷＭ出力部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａから出力されるＰＷＭ信号の出力パルス幅（オンデューティ）を制御する。
【００１７】
電源部２０，３０，４０，５０，６０には、それぞれスイッチング部２１、３１，４１，５１，６１、出力電流検出部２２，３２，４２，５２，６２、出力電圧検出部２３，３３，４３，５３，６３と、フィードバックループを形成するための、ＰＷＭ信号入力端Ｔ２１，Ｔ３１，Ｔ４１，Ｔ５１，Ｔ６１と、電流値出力端Ｔ２２，Ｔ３２，Ｔ４２，Ｔ５２，Ｔ６２と、電圧値出力端Ｔ２３，Ｔ３３，Ｔ４３，Ｔ５３，Ｔ６３とが設けられる。
【００１８】
ここで、電源部２０は、フィードバックループでの高速応答が必要な負荷体であり、負荷変動が大きい負荷体である、例えばＣＰＵに動作用電力を供給する電源部を想定し、電源部３０，４０，５０，６０は、上記ＣＰＵの動作により制御されて動作する、例えばＩＯ、周辺装置等のデバイスに動作用電源を供給する電源部を想定している。
【００１９】
制御装置１０のＰＷＭ信号出力端Ｔ１ａは、電源部２０のＰＷＭ信号入力端Ｔ２１に接続され、電源部２０の電流値出力端Ｔ２２および電圧値出力端Ｔ２３はそれぞれ制御装置１０の制御入力端Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃに接続されて、電源部２０のフィードバックループが形成される。
【００２０】
また制御装置１０のＰＷＭ信号出力端Ｔ２ａは電源部３０のＰＷＭ信号入力端Ｔ３１に接続され、電源部３０の電流値出力端Ｔ３２および電圧値出力端Ｔ３３はそれぞれ制御装置１０の制御入力端Ｔ２ｂ，Ｔ２ｃに接続されて、電源部３０のフィードバックループが形成される。
【００２１】
さらに電源部４０，５０，６０についても、制御装置１０との間に、各電源部４０，５０，６０のフィードバックループが形成される。
【００２２】
制御装置１０は、上記各ＰＷＭ制御回路を所定数のグループに分け、各グループ毎に異なる制御頻度（制御ループによる制御の頻度）を設定するためのＲＯＭ１０ｂを有する。制御装置１０は、ＲＯＭ１０ｂに設定された制御パラメータに従い、当該パラメータで指定されたグループに属する電源部について、当該パラメータで指定された制御頻度を設定し、この制御頻度に基づいてフィードバックループによる制御を行う。ＲＯＭ１０ｂに設定されたパラメータは、任意に変更（更新）できる。ＲＯＭ１０ｂにパラメータが設定されていない場合は、例えば、制御の対象となるすべての電源部２０，３０，４０，５０，６０に対して等しい頻度でフィードバックループによるパルス幅の制御が一定の周期で繰り返し実行される、といった制御が考えられる。
【００２３】
出力電流検出部２２は、例えば図４に示すように、出力部２２ａとＩ−Ｖ変換部２２ｂを備えている。出力電圧検出部２３は、出力部２３ａを備えている。Ｉ−Ｖ変換部２２ｂは、検出した電流値を電流値を示す電圧値に変換する。
【００２４】
図５は、電源部の詳細を含む多出力電源装置の構成を示す図である。
【００２５】
電源部２０、３０、・・・、６０は、メイン電源７０に接続されている。電源部２０の出力電力はＣＰＵ２に供給される。電源部３０，・・・，６０の出力電力は、上記各デバイス（ＤＶ＃１，…，ＤＶ＃４）に供給される。
【００２６】
電源部２０は、スイッチング部２１、出力電流検出部２２、出力電圧検出部２３から構成される。スイッチング部２１は、スイッチ部１１１、整流器１１２、コイル１１３、コンデンサ１１４、電源等から構成される。また電源部３０、４０，５０、６０も同様の構成である。
【００２７】
図６は、本発明の情報処理装置に適用した電力供給制御方法を示したフローチャートである。
【００２８】
なお、電流値をモニターする対象は、例えば高速応答が必要な負荷体であり、負荷変動が大きい負荷体であればよい。例えばここではＣＰＵとして説明する。
【００２９】
また、以下、「ＣＰＵの監視」といった場合は、ＣＰＵへ供給される電流値（例えば電流値Ａ）を取得する処理であり、「ＣＰＵの制御」といった場合は、ＣＰＵへ供給される電流値（例えば電流値Ｂ）を取得し、取得した電流値Ｂに基づいて、または「ＣＰＵの監視」で取得した電流値Ａを保持している場合は、電流値Ａおよび電流値Ｂに基づいてＰＷＭ制御を行う処理であるとする。
【００３０】
制御装置１０は、取得したＣＰＵへ供給される電流値が、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている所定の閾値を超えていないかどうかを判別する（ステップＳ１）。取得した電流値が、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている所定の閾値を超えていないと判別された場合は（ステップＳ１のＹＥＳ）、制御装置１０は、電源部２０から電流値を例えば周期Ｔの間に２回取得する（Ｔ／２：第１の間隔）。
【００３１】
そして、取得した電流値に基づいてＰＷＭ制御回路によるＰＷＭ制御をＴ／２周期で行う。すなわち、取得したＣＰＵへ供給される電流値に基づいてＰＷＭ制御を行う（ステップＳ２：ＣＰＵの制御）。詳しくは、制御装置１０の処理部１０ａは、Ａ／Ｄ変換部１１ｂでＡ／Ｄ変換されたデジタルの電流値を１つ前の電流値と比べてＰＷＭ制御信号に必要なデータ、例えばＤｕｔｙ比をＰＷＭ出力部１１ａへ送信する。
【００３２】
続いて、取得したＤＶ＃１への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ３：ＤＶ＃１の制御）、取得したＤＶ＃２への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ４：ＤＶ＃２の制御）、取得したＣＰＵへ供給される電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ５：ＣＰＵの制御）、取得したＤＶ＃３への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ６：ＤＶ＃３の制御）、取得したＤＶ＃４への電流値に基づいてＰＷＭ制御回路によるＰＷＭ制御を行う（ステップＳ７：ＤＶ＃４の制御）。
【００３３】
そして、制御装置１０が例えば電源マイコンから送信される停止信号を受信しなければ（ステップＳ８のＮＯ）、ステップＳ１に遷移する。一方、制御装置１０が例えば電源マイコンから送信される停止信号を受信すれば、上述にて説明した処理を停止する（ステップＳ９）。
【００３４】
一方、取得した電流値が、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている所定の閾値を超えていると判別された場合は（ステップＳ１のＮＯ）、「ＣＰＵの監視」ステップを周期Ｔ中に例えば４回増やす。すなわち、「ＣＰＵの制御」で取得するＣＰＵへ供給される電流値の２回と合わせて、計６回の電流値の取得を行うモード（ＣＰＵの監視を行うモード）にＲＯＭ１０ｂから所定のパラメータを読み出すことにより切り換える。すなわち、制御は周期Ｔ／２で行うが、電流値の取得周期はＴ／６となる。
【００３５】
取得したＣＰＵへ供給される電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ１０：ＣＰＵの制御）、ＣＰＵへ供給される電流値を取得（モニター）し、（ステップＳ１１：ＣＰＵの監視）、取得したＤＶ＃１への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ１２：ＤＶ１の制御）、ＣＰＵへ供給される電流値を取得し、（ステップＳ１３：ＣＰＵの監視）、取得したＤＶ２への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ１４：ＤＶ２の制御）、取得したＣＰＵへ供給される電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ１５：ＣＰＵの制御）、ＣＰＵへ供給される電流値を取得し、（ステップＳ１６：ＣＰＵの監視）、取得したＤＶ３への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行い（ステップＳ１７：ＤＶ３の制御）、ＣＰＵへ供給される電流値を取得し、（ステップＳ１８：ＣＰＵの監視）、取得したＤＶ４への電流値に基づいてＰＷＭ制御を行う（ステップＳ１９：ＤＶ４の制御）。
【００３６】
そして、制御装置１０が例えば電源マイコンから送信される停止信号を受信しなければ（ステップＳ２０のＮＯ）、ステップＳ１に遷移する。制御装置１０が例えば電源マイコンから送信される受信すれば、上述にて説明した処理を停止する：ステップＳ９）。
【００３７】
上述したように、取得したＣＰＵへ供給される電流値が、ＲＯＭ１０ｂに記憶されている所定の閾値を超えた場合に、ＣＰＵへ供給される電流値の取得回数を増やす。また、取得した電流値が例えば期間Ｔ／２の間に２回連続して低下した場合にも同様にＣＰＵへ供給される電流値の取得回数を増やすようにしてもよい。電流値の取得回数を増やすことにより、電流値の変動に対応した制御を行うことができる。
【００３８】
次に図７を用いて、電流値である出力電流の変化の閾値算出方法の一例について説明する。なお、三角のマークの箇所は、「ＣＰＵの監視」、丸マークの箇所は、「ＣＰＵの制御」を行っているものとする。
【００３９】
図示するように、期間Ｔ／２の間に、出力電流がＩ１〜Ｉ４まで変化している場合について考える。
【００４０】
まず、「ＣＰＵの監視」であるＩ２とＩ３がない状態であると（図５のステップＳ２〜Ｓ７）、電流の変化量は、式（１）で示される。
【００４１】
ΔＩ＝Ｉ４−Ｉ１・・・（１）
すなわち、Ｉ１とＩ４の２点のみを測定しているので、直線的な変化しか把握することができない。
【００４２】
そして、「ＣＰＵの監視」であるＩ２とＩ３を加えた状態であると（図５のステップＳ１０〜Ｓ１９）、電流の変化量は、式（２）で示される。
【００４３】
ΔＩ＝ａ（Ｉ２−Ｉ１）＋ｂ（Ｉ３−Ｉ２）＋ｃ（Ｉ４−Ｉ３）・・・（２）
なお、ａ，ｂ，ｃは比重を掛けるための係数であり、例えば、ａ＝０．７、ｂ＝０．９、ｃ＝１．５として、測定された電流値の新しい値である直前の電流変化に比重が大きくなるようにすることにより、精度を高められる。
【００４４】
このように、「ＣＰＵの監視」を行い、電流の測定回数を増やすことにより、より実際の値に沿った変化を把握することができ、最適なＰＷＭ制御のフィードバックを行うことができる。
【００４５】
また、次式の条件に当てはまれば、出力変化大として、「ＣＰＵの監視」を行うモード（図５のステップＳ１０〜Ｓ１９）に切り替えを行う。なお、これらの条件は、パラメータを記録ＲＯＭ１０ｂに記憶されており、１０パーセントの値等も任意に変更可能である。
【００４６】
【数１】
2007181300.tif 000003
【００４７】
ΔＩｎ：今回測定、取得した電流変化
ΔＩｎ−１：１つ前に測定、取得した電流変化
また、これらの測定した電流変化量である、ΔＩｎ−ΔＩｎ−１かを次々と測定していくことにより、次の変化量を予測することも可能になる。
【００４８】
以上より、多出力電源に接続された個々の負荷体の特性に応じ個々の出力電源単位で制御の応答速度を適宜変えて設定できる。また、電流値の監視頻度を負荷体の特性に応じて切り替えを行うことができる。これにより、高速応答を必要とする負荷を含む複数の負荷に対して電源を共有する多出力電源において、高速プロセッサを必要とせずに、すべての負荷に安定した電力を最適に供給できる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報処理装置を適用したノートＰＣの構成を示す斜視図。
【図２】多出力電源装置を用いた情報処理装置であるコンピュータの要部のシステム構成を示した図。
【図３】多出力電源装置の詳細な構成を示したブロック図。
【図４】電源部の詳細を示したブロック図。
【図５】電源部の詳細を含む多出力電源装置の構成を示す図。
【図６】本発明の情報処理装置を適用した電力供給制御方法を示したフローチャート。
【図７】電流値である出力電流の変化の閾値算出方法の一例について説明した模式図。
【符号の説明】
【００５１】
１…多出力電源装置、１０Ａ…コンピュータ、１０…制御装置、１０ａ…処理部、１０ｂ…ＲＯＭ、１１Ａ…ディスプレイユニット、１１ａ…ＰＷＭ出力部、１１ｂ…Ｄ変換部、１２Ａ…表示画面、１３Ａ…キーボード、１４Ａ…タッチパッド、１５Ａ…光学ドライブユニット、２１、３１、４１，５１，６１…スイッチング部、２２．３２…出力電流検出部、２２ａ…出力部、２２ｂ…Ｖ変換部、２３．３３…出力電圧検出部、２３ａ…出力部、２０，３０．４０、５０，６０…電源部、７０…メイン電源、１１１…スイッチ部、１１２…整流器、１１３…コイル、１１４…コンデンサ。
【図１】
2007181300.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007181300.tif 000008
【図６】
2007181300.tif 000009
【図７】
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