(57)【要約】【課題】アイドル状態のコンピュータの消費電力を低減する。【解決手段】ノートＰＣ１はＣＰＵ１０１を含む１次専有デバイス群１００と、ＣＰＵ２０１ａを含む２次専有デバイス群２００と、ＬＣＤ１１と入力デバイス２７を含み１次専有デバイス群または２次専有デバイス群のいずれかに切り換えて接続が可能な共有デバイス群１０とを備える。１次専有デバイス群はＣＰＵ１０１の所定のアイドル時間が経過したときにサスペンド状態に遷移する。１次専有デバイス群がサスペンド状態に遷移している間ＣＰＵ２０１ａは１次専有デバイス群がサスペンド状態に遷移する前にＬＣＤに表示されていた画像をＬＣＤに表示する。入力デバイスからＬＣＤに対する入力があると１次専有デバイス群はパワー・オン状態に遷移する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の動作環境と該第１の動作環境より消費電力の小さな第２の動作環境の実現が可能なハイブリッド・システムを搭載するコンピュータに、
前記第１の動作環境においてディスプレイに画像を表示するステップと、
前記第１の動作環境におけるアイドル時間が所定の時間に到達したときに前記第１の動作環境をサスペンド状態に遷移させるステップと、
前記第２の動作環境において前記第１の動作環境で表示していた画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
前記入力デバイスからの入力に応答して前記第１の動作環境をパワー・オン状態に遷移させるステップと
を有する処理を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
【請求項２】
前記第１の動作環境をパワー・オン状態に遷移させるステップが、パスワード入力および指紋認証を要求しないで行う請求項１に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項３】
前記第１の動作環境がサスペンド状態に遷移している間において所定の時間前記入力デバイスからの入力がないときに前記第２の動作環境をサスペンド状態に遷移させるステップと
前記第１の動作環境と前記第２の動作環境がサスペンド状態のときに生成された復帰イベントに応答して前記第１の動作環境をパワー・オン状態に遷移させるステップと
を有する請求項１または請求項２に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項４】
前記復帰イベントがパワー・ボタン、リッド・センサ、またはキーボードのファンクション・キーのいずれかにより生成される請求項１から請求項３のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項５】
前記第１の動作環境は、パワー・オン状態に復帰する際にパスワードまたは指紋認証を要求する請求項３または請求項４に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項６】
前記表示するステップが、前記第１の動作環境から前記第２の動作環境に前記画像の画像データを転送するステップを含む請求項１から請求項５のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項７】
前記アイドル時間が所定の時間に到達したときに前記第１の動作環境をサスペンド状態に遷移させるステップと、
あらかじめ用意しておいた画像データをパワー・オン状態の前記第２の動作環境において前記ディスプレイに表示するステップと
を有する請求項１から請求項６のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項８】
前記入力デバイスがキーボードの基本キーで、前記第１の動作環境はパワー・オン状態に遷移したあとに押下された前記基本キーのスキャン・コードを処理する請求項１から請求項７のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項９】
前記入力デバイスが前記ディスプレイの座標を指示するポインティング・デバイスである請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
ディスプレイと入力デバイスを備えるコンピュータの消費電力を低減するために前記コンピュータに、
パワー・オン状態で前記ディスプレイに画像を表示するステップと、
プロセッサのアイドル時間が所定の時間に到達したときに前記コンピュータをサスペンド状態に遷移させるステップと、
前記コンピュータが前記サスペンド状態に遷移する前に前記ディスプレイに表示していた画像を前記サスペンド状態において表示するステップと、
前記入力デバイスから受け取った入力に基づいて前記サスペンド状態からパワー・オン状態に遷移するステップと
を有する処理をさせるためのコンピュータ・プログラム。
【請求項１１】
前記表示するステップが、前記ディスプレイをセルフ・リフレッシュ・モードで動作させるステップを有する請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１２】
前記表示するステップが、前記ディスプレイを前記プロセッサよりも消費電力の小さなプロセッサを動作させるステップを有する請求項１０に記載のコンピュータ・プログラム。
【請求項１３】
ハイブリッド・システムを搭載するコンピュータであって、
第１のプロセッサを含む１次専有デバイス群と、
第２のプロセッサを含み前記１次専有デバイス群より消費電力が小さい２次専有デバイス群と、
ディスプレイと入力デバイスを含み前記１次専有デバイス群または前記２次専有デバイス群のいずれかに切り換えて接続が可能な共有デバイス群とを有し、
前記１次専有デバイス群は前記第１のプロセッサの所定のアイドル時間が経過したときにサスペンド状態に遷移し、前記１次専有デバイス群がサスペンド状態に遷移している間前記２のプロセッサは前記１次専有デバイス群が前記サスペンド状態に遷移する前に前記ディスプレイに表示していた画像を前記ディスプレイに表示し、前記入力デバイスからの入力に応答して前記１次専有デバイス群がパワー・オン状態に遷移するコンピュータ。
【請求項１４】
前記２次専有デバイス群は、前記１次専有デバイス群がサスペンド状態に遷移している間に所定の時間前記入力デバイスから入力がないときサスペンド状態に遷移する請求項１３に記載のコンピュータ。
【請求項１５】
前記１次専有デバイス群は前記サスペンド状態に遷移する前に表示されていた画像の画像データを前記２次専有デバイス群に送り、前記２次専有デバイス群は受け取った画像データを前記ディスプレイに表示する請求項１３または請求項１４に記載のコンピュータ。
【請求項１６】
サスペンド状態に遷移することが可能なコンピュータであって、
プロセッサと、
ディスプレイと、
入力デバイスとを有し、
前記プロセッサの所定のアイドル時間が経過したときにサスペンド状態に遷移し、前記サスペンド状態に遷移している間に前記サスペンド状態に遷移する前に前記ディスプレイに表示されていた画像を前記ディスプレイに表示し、前記入力デバイスからの入力に応答してパワー・オン状態に遷移するコンピュータ。
【請求項１７】
第１のプロセッサと該第１のプロセッサより消費電力の小さな第２のプロセッサを含むハイブリッド・システムを搭載するコンピュータにおいて、消費電力を制御する方法であって、
前記第１のプロセッサの描画命令に基づいてディスプレイに画像を表示するステップと、
前記第１のプロセッサのアイドル時間が所定の時間に到達したときにコントローラが前記第１のプロセッサを停止するステップと、
前記第１のプロセッサが停止している間に動作する前記第２のプロセッサが前記画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
前記第１のプロセッサが停止している間に検出した前記入力デバイスからの入力に応答して前記コントローラが前記第１のプロセッサを動作させるステップと
を有する方法。
【請求項１８】
前記第１のプロセッサを動作させるステップを、パスワード入力および指紋認証を要求しないで実行する請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のプロセッサが停止している間に所定の時間だけ前記入力デバイスからの入力がない場合に前記コントローラが前記第２のプロセッサを停止するステップを有する請求項１７または請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
コンピュータの消費電力を制御する方法であって、
プロセッサの描画命令に基づいてディスプレイに画像を表示するステップと、
前記プロセッサのアイドル時間が所定の時間に到達したときにコントローラが前記プロセッサを停止するステップと、
前記ディスプレイに表示されていた画像を前記プロセッサが停止している間に前記ディスプレイに表示し、前記入力デバイスからの入力に応答して前記コントローラが前記プロセッサを動作させるステップと
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アイドル状態で動作するコンピュータの消費電力を低減する技術に関し、さらに詳細には作業性および操作性を確保しながら消費電力を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＣＰＩの規格では、パワー・オン状態の他に、サスペンド状態やハイバネーション状態を含む複数のスリーピング・ステートが定義している。そこで定義されたスリーピング・ステートを実現してコンピュータの消費電力を低減するさまざまな技術が存在する。コンピュータはプロセッサが命令を実行しないアイドル状態の場合でもプロセッサおよびその他のデバイスは命令があるとそれを瞬時に処理するために待機状態で動作する必要があるため電力を消費する。したがって、アイドル状態のときはできるだけコンピュータをスリーピング・ステートに遷移させることが望ましい。
【０００３】
しかしスリーピング・ステートの一部であるサスペンド状態やハイバネーション状態から、プロセッサが命令を実行できるパワー・オン状態に遷移するにはパワー・ボタンやファンクション・キーの操作と一定の復帰時間が必要となる。そしてスリーピング・ステートの深度が深いほど低減できる消費電力量は多くなるが復帰時間は長くなるため作業性は低下する。バッテリィで動作している状態のノートブック型携帯式パーソナル・コンピュータ（以下、ノートＰＣという。）では、ユーザは作業性とバッテリィによる動作可能時間を考慮しながらスリーピング・ステートの設定をしている。
【０００４】
特許文献１は、スクリーン・セーバーが動作中にコンピュータの本体側を低消費電力モードにする技術を開示する。ディスプレイ装置側に、コンピュータ本体側に設けた画像表示用のグラフィック・コントローラとは別のグラフィック・コントローラと画面保護用データを格納したメモリを設けることでディスプレイ装置はコンピュータ本体側の動作状態に依存することなくスクリーン・セーバーを起動できるようにしている。
【０００５】
そして、コンピュータ本体側の操作が行われないとき、ディスプレイ装置側でスクリーン・セーバーが起動して画面保護データが表示され、かつ、コンピュータ本体側をサスペンド状態にする。コンピュータ本体は入力があると元の状態に復帰する。特許文献２は、ディスプレイに表示する２つのグラフィックス・プロセッサをシームレスに切り換えてコンピュータの消費電力を低減する技術を開示する。
【０００６】
特許文献３は、内部に各画素の表示データを格納する記憶部を設け、表示する内容に変化が無い場合、液晶ディスプレイ側へのデータ転送を中止し、この記憶部に格納されている表示データを使って表示を行うセルフ・リフレッシュ・モードを備えた液晶ディスプレイを開示する。このセルフ・リフレッシュ・モードにより、表示制御装置を停止させることが可能となり、液晶ディスプレイを有するコンピュータの消費電力を削減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３１８５０号公報
【特許文献２】特表２００９−５４５７７０号公報
【特許文献３】特開２０００−１８１４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）やＭＡＣ＿ＯＳ（登録商標）には、プロセッサが一定の時間の間アイドル状態のときに、コンピュータをスタンバイ状態、休止状態またはソフト・オフ状態などの省電力状態に移行させる機能（以下、アイドル／スリープ機能という。）を備えている。省電力状態ではプロセッサが停止するため、パワー・オン状態に復帰するためには、キーボードのファンクション・キーやパワー・ボタンを操作する必要がある。
【０００９】
また、省電力状態では、画像の表示が消え復帰時間もある程度必要である。キーボードからの入力を時々停止して画面をみて考えながら長時間の作業をする場合には、画面が突然消えると思考が中断されてしまうため不便である。また、ユーザは考えがまとまり次第ただちに入力したいという希望がある。このような場合に、ある程度の作業性を確保するためにユーザは、サスペンド状態やハイバネーション状態に入るまでの時間を長く設定する傾向にあるためアイドル／スリープ機能は有効に機能せず、アイドル状態が長く続いて無駄に電力が消費されている。
【００１０】
また、会議で複数の参加者が同一画面をもとに議論するようなときも同じ状況が発生する。一方アイドル状態のときは、ディスプレイの画像に変化はないので、省電力状態で同じ画像が表示されていれば実際の作業には支障がないといえる。また、アイドル状態のコンピュータに対する感覚で入力をするとコンピュータが短時間でそれに応答して作業を継続できるような省電力状態をつくりだすことができれば、操作上の不便さもなくすことができるためアイドル／スリープ機能をより有効に活用することができる。
【００１１】
そこで本発明の目的は、アイドル状態のコンピュータの消費電力を低減する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、ユーザにアイドル状態に近いインターフェースを提供しながら消費電力を低減する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、アイドル状態から省電力状態に遷移してさらにパワー・オン状態に復帰するまでの間に、表示画面の連続性と操作の連続性を確保しながら消費電力を低減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コンピュータ・プログラムおよび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】
【００１２】
本発明の原理は、アイドル状態に近いインターフェースをユーザに提供しながら、コンピュータを省電力で動作させる点にある。コンピュータはユーザに対して、アイドル状態から省電力状態へ遷移しさらにパワー・オン状態に復帰する間に表示画面の連続性と、アイドル状態のコンピュータに入力するのと同一の操作感覚で入力ができるようにする操作の連続性を確保する。
【００１３】
本発明の一の態様は、第１の動作環境とそれより消費電力の小さな第２の動作環境の実現が可能なハイブリッド・システムを搭載するコンピュータにおいて実現される。第１の動作環境において作業する間にディスプレイには画像が表示される。そして、第１の動作環境におけるアイドル時間が所定の時間に到達したときに第１の動作環境がサスペンド状態に遷移する。
【００１４】
第１の動作環境がサスペンド状態に遷移している間、第１の動作環境で表示していた画像を第２の動作環境がディスプレイに表示する。したがって、第１の動作環境がサスペンド状態に遷移してもアイドル状態からの表示画面の連続性が確保され、画面をみながら行うユーザの思考が中断されることがなくなる。ユーザはアイドル状態で表示されていた画像をみながら入力デバイスから入力する。
【００１５】
そのとき表示されている画像は第１の動作環境で生成されていたもので、入力時の動作環境は第２の動作環境である。しかし、ユーザが第１の動作環境におけるアイドル状態の画像と同じ画像をみながら入力デバイスを操作すると、第１の動作環境がパワー・オン状態に遷移して、ほぼアイドル状態のコンピュータに入力したのと同じ状況で応答するため第１の動作環境がサスペンド状態であってもアイドル状態からの操作の連続性を確保することができる。サスペンド状態からパワー・オン状態への遷移は、復帰時間の短縮を図るためにパスワード入力および指紋認証を要求しないで行うことが望ましい。
【００１６】
ユーザがコンピュータから離れている可能性が高いような場合は、より消費電力の少ない状態に遷移させることが望ましい。この点で本発明では第１の動作環境がサスペンド状態に遷移している間に所定の時間入力デバイスからの入力がないときに第２の動作環境をサスペンド状態に遷移させることができる。そして、第１の動作環境と第２の動作環境がともにサスペンド状態のときに生成された復帰イベントに応答して第１の動作環境をパワー・オン状態に遷移させることができる。このとき、第２の動作環境も併せてパワー・オン状態に遷移させてもよい。
【００１７】
第１の動作環境と第２の動作環境がともにサスペンド状態に遷移する状態は、従来単一の動作環境を備えるコンピュータがサスペンド状態に遷移している状態と同じであり、この復帰イベントはパワー・ボタン、リッド・センサ、またはキーボードのファンクション・キーのいずれかにより生成することができる。そして、第１の動作環境は、パワー・オン状態に復帰する際にパスワードまたは指紋認証を要求して他人が不正にコンピュータにアクセスできないようにすることができる。
【００１８】
第２の動作環境は画像を表示するために、第１の動作環境がサスペンド状態に遷移する前に第１の動作環境から画像データを受け取ることができる。アイドル時間が他の所定の時間に到達したときに第１の動作環境をサスペンド状態に遷移させて、あらかじめ用意しておいた画像を第２の動作環境においてディスプレイに表示することができる。あらかじめ用意しておく画像はスクリーン・セーバーや他の標準的な画像とすることができる。パワー・オン状態に遷移するトリガを与える入力デバイスをキーボードの基本キーとし、第１の動作環境がパワー・オン状態に遷移したあとに押下された基本キーのスキャン・コードを処理するようにすれば、操作の連続性を一層強化することができる。入力デバイスはマウスであってもよい。
【００１９】
本発明の他の態様は、単一の動作環境を備えるコンピュータにおいて実現することができる。パワー・オン状態のときにディスプレイに画像を表示し、プロセッサのアイドル時間が所定の時間に到達したときにコンピュータをサスペンド状態に遷移させる。コンピュータがサスペンド状態に遷移する前にディスプレイに表示していた画像を同様にサスペンド状態において表示する。ディスプレイに対して入力する入力デバイスから受け取った入力に基づいてサスペンド状態からパワー・オン状態に遷移する。このときサスペンド状態での画像の表示は、ディスプレイをセルフ・リフレッシュ・モードで動作させたり、より消費電力の少ない別のプロセッサを画像表示に利用したりして実現することもできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、アイドル状態のコンピュータの消費電力を低減する方法を提供することができた。さらに本発明により、ユーザにアイドル状態に近いインターフェースを提供しながら消費電力を低減する方法を提供することができた。さらに本発明により、アイドル状態から省電力状態に遷移してさらにパワー・オン状態に復帰するまでの間に、表示画面の連続性と操作の連続性を確保しながら消費電力を低減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コンピュータ・プログラムおよび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】ハイブリッド・システムを搭載したノートＰＣの主要なハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】ノートＰＣの主要なソフトウエアの構成を示す機能ブロック図である。
【図３】ノートＰＣ１のパワー・ステートの遷移の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態にかかる超省電力モードを実現する遷移［３］〜［６］の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［ノートＰＣの構成］
図１は、ハイブリッド・システムを搭載したノートＰＣ１の主要なハードウエアの構成を示す機能ブロック図である。ハイブリッド・システムでは１つのコンピュータ・システムが、１次動作環境と２次動作環境の２つの動作環境を実現する。ここに、コンピュータ・システムの1つの動作環境は、連携動作をするハードウエアとソフトウエアで構成される概念で、プロセッサ、周辺デバイス、およびチップ・セットなどのハードウエアとオペレーティング・システム（ＯＳ）、アプリケーション・プログラム（アプリケーション）、デバイス・ドライバおよびＢＩＯＳなどのソフトウエアで構成される。なおハイブリッド・システムにおいては、ハードウエアおよびソフトウエアの要素は、排他的にいずれか一方に帰属するような構成であってもよい。
【００２３】
ノートＰＣ１のハイブリッド・システムでは１次動作環境と２次動作環境のパワー・ステートを個別に制御することができ、いずれか一方の動作環境に含まれるＣＰＵだけが全体の制御権を獲得する。動作環境はコンピュータ自体の制御またはユーザ・インターフェースを通じて双方向にダイナミックに切り換えることができるようになっている。１次動作環境は、ノートＰＣ１の主たる動作環境でこの動作環境で動作するノートＰＣ１は最大の機能を発揮することができる。２次動作環境は、１次動作環境に比べて機能が低いハードウエアとソフトウエアで構成される。
【００２４】
たとえば２次動作環境のハードウエアは１次動作環境のハードウエアに比べて、動作周波数を低くし、バスの帯域を狭くし、かつメモリの記憶容量が小さくなるように構成することができる。また、２次動作環境では１次動作環境で実行されるアプリケーションとほぼ同一の機能を備えながらより簡素に構成されたアプリケーションを実行することができる。あるいは、２次動作環境ではＷｅｂブラウザや音楽再生ソフトウエアなどのプロセッサの負担が少ない処理だけを実行することができる。したがって、ノートＰＣ１が２次動作環境で動作するときは、１次動作環境で動作するときよりも消費電力を格段に少なくすることができる。
【００２５】
ノートＰＣ１のデバイスは、１次専有デバイス群１００、２次専有デバイス群２００、共有デバイス群１０、および基本デバイス群５０で構成されている。１次専有デバイス群１００は、ＣＰＵ１０１、メイン・メモリ１０３、グラフィックス・カード１０５、ＩＣＨ（I/O Controller Hub）１０７、ＢＩＯＳ１０９、およびＳＳＤ（Solid State Drive）１１１で構成されており、１次動作環境だけで動作する。ＣＰＵ１０１はメイン・メモリ１０３が接続されるメモリ・コントローラと、グラフィクス・カード１０５が接続されるＰＣＩ＿Ｅコントローラを含む。
【００２６】
ＣＰＵ１０１は一例として、Ｘ８６プロセッサとすることができる。ＣＰＵ１０１は、ノートＰＣ１に搭載されるデバイスのなかで最も消費電力が大きい。メイン・メモリ１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムの読み込み領域、処理データを書き込む作業領域として利用される揮発性のＲＡＭである。グラフィックス・カード１０５は、ＧＰＵ、ビデオＢＩＯＳおよびビデオ・メモリ（ＶＲＡＭ）を備えており、ＣＰＵ１０１から受け取った描画命令に基づいて描画すべき画像イメージを生成してＶＲＡＭに書き込み、ＶＲＡＭから所定のタイミングで読み出した画像イメージを、切換スイッチ１３を経由して液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１１に出力する。
【００２７】
ＧＰＵは、ＣＰＵ１０１から受け取った描画命令に基づいてＶＲＡＭにイメージを書き込む専用プロセッサでグラフィックス・アクセラレータともいう。ＩＣＨ１０７は、周辺デバイスを接続するＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＳＡＴＡ（Serial AT Attachment）、ＳＰＩ (Serial Peripheral Interface)バス、Ａｕｄｉｏバス、ＰＣＩ＿Ｅ（Peripheral Component Interconnect  Express）バス、ＬＰＣ（Low Pin Count）バスなどのインターフェース・コントローラを備えるチップ・セットである。
【００２８】
ＩＣＨ１０７はさらに、リアル・タイム・クロック（ＲＴＣ）を含んでいる。ＲＴＣは、ネットワークを通じて取得したカレンダ時刻を基準にして刻時動作をし、ノートＰＣ１で使用するシステムにカレンダ時刻を提供する。ＲＴＣは、ＩＣＨ１０７に電力が供給されるときはその電力で動作するが、ＩＣＨ１０７の電力が停止したときはボタン電池から供給される電力で動作するため、ノートＰＣ１がパワー・オフ状態に遷移していても刻時動作を停止することはない。
【００２９】
ＢＩＯＳ＿ＲＯＭ１０９は、ＯＳに制御が移る前にブート・デバイスにアクセスするコード、ＡＣＰＩ規格に対応した処理をするコードおよびＰＯＳＴを実行するコードなどを含むシステムＢＩＯＳを記憶する。システムＢＩＯＳは、１次専有デバイス群１００および共有デバイス群１０の初期化処理およびＳＳＤ１１１からメイン・メモリ１０３へのブート・ファイルのロードなどを行う。ＳＳＤ１１１は、１次動作環境を実現するためにメイン・メモリ１０３に読み出されてＣＰＵ１０１により実行されるプログラムを格納する。
【００３０】
２次専有デバイス群２００は、ＳＯＣ（System on a chip）タイプの組込システム（Embedded System）２０１、メイン・メモリ２０３およびフラッシュ・ストレージ・デバイス（ＦＳＤ）２１１で構成されており２次動作環境だけで動作する。ＦＳＤ２１１は、ＮＡＮＤ型のフラッシュ・デバイスを組込システム２０１に直接実装したり、ＳＤカードとして実装したりすることができる。組込システム２０１は、ＣＰＵ２０１ａの機能の他にチップ・セットの機能とＢＩＯＳに相当する機能が１つの半導体デバイスに組み込まれている。チップ・セットの機能としては、ビデオ・コントローラ２０１ｂ、メモリ・コントローラ２０１ｃ、およびＩＣＨ１０７がサポートするすべてのまたは主要なインターフェース２０１ｄの機能を含む。ＣＰＵ２０１ａは、一例として英国のＡｃｏｒｎ社が開発したＡＲＭ（Advanced RISC Machine）プロセッサとすることができる。ＣＰＵ２０１ａは携帯電話やスマートフォンに使用するタイプであり、ＣＰＵ１０１に比べて消費電力は格段に小さい。
【００３１】
ＢＩＯＳに相当する機能としては、組込システム２０１にＢＳＰ（Board Support Package）２０１ｅというファームウエアが組み込まれている。ＢＳＰ２０１ｅは、ＣＰＵ２０１ａがＯＳを実行するために必要なソフトウェア・ライブラリであり、２次動作環境で動作する２次専有デバイス群２００および共有デバイス群１０の初期化処理コード、メモリ・マッピング処理コード、ブートローダ、およびデバイス・ドライバなどで構成されている。
【００３２】
メイン・メモリ２０３は、ＣＰＵ２０１ａが実行するプログラムの読み込み領域、処理データを書き込む作業領域として利用される揮発性のＲＡＭである。ＦＳＤ２１１は、２次動作環境を実現するためにメイン・メモリ２０３に読み出されてＣＰＵ２０１ａにより実行されるプログラムを格納する。ＩＣＨ１０７と組込システム２０１は、ＵＳＢポートやその他のインターフェース同士をライン３１で接続して相互にデータ交換ができるように構成されている。
【００３３】
共有デバイス群１０は、ＬＣＤ１１、ＵＳＢ端子２１、オーディオ・デバイス２３、ＮＩＣ２５および入力デバイス２７で構成されている。ＬＣＤ１１はリフレッシュ・タイプのディスプレイとで、同一画像を表示するためにビデオ・カード１０５またはビデオ・コントローラ２０１ｂから所定のリフレッシュ・レートでフレーム・データを受け取る必要がある。オーディオ・デバイス２３は、スピーカ、ヘッドフォンおよびマイクロフォンで構成される。ＮＩＣ２５は、無線または有線でネットワークに接続するためのインターフェースである。入力デバイス２７は、文字や数字を入力するキーボード、ディスプレイの座標を指示するポインティング・デバイス、タッチ・パネルおよびデジタイザなどを組み合わせて構成される。
【００３４】
キーボードは、文字や数字を入力する基本キーと所定の機能が割り当てられたファンクション・キーを含む。基本キーの配列は標準的に定められているが、ファンクション・キーは、ノートＰＣ１のパワー・ステートを遷移させたり、音量を調整したりするために各メーカが独自に組み込んで配列するキーである。ユーザがアプリケーションを実行して作業をする通常の操作ではほとんど基本キーだけを使用する。
【００３５】
スイッチ１３は、ＬＣＤ１１をビデオ・カード１０５またはビデオ・コントローラ２０１ｂのいずれか一方に接続する。スイッチ１５、１７、１９は、ＵＳＢ端子２１、オーディオ・デバイス２３、およびＮＩＣ２５をＩＣＨ１０７または組込システム２０１の対応するインターフェース・ポートのいずれかに接続する。スイッチ１３〜１９の切換はエンベデッド・コントローラ（ＥＣ）５７が行う。共有デバイス群１０は、スイッチ１３、１５、１７、１９の動作によっていずれか一方の動作環境に帰属する。
【００３６】
基本デバイス群５０は、ノートＰＣ１の電源管理および温度管理などの基本的な動作に関連するデバイスで構成されいずれの動作環境でも動作する。基本デバイス群５０は、ＥＣ５７、ＡＣ／ＤＣアダプタ５１、充電器５３、電池パック５５、電源制御回路５９、ＤＣ／ＤＣコンバータ６５および図示しない排熱ファンなどで構成される。ＥＣ５７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＭＡコントローラ、割り込みコントローラ、およびタイマなどで構成されたマイクロ・コンピュータであり、さらにＡ／Ｄ入力端子、Ｄ／Ａ出力端子、ＳＭバス（System Management Bus）・ポート、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バス・ポート、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）ポートおよびディジタル入出力端子などを備えている。
【００３７】
ＥＣ５７はＣＰＵ１０１およびＣＰＵ２０１ａからは独立して動作し、ノートＰＣ１に実装されるデバイスに供給する電力をパワー・ステートに応じて制御したり、システム筐体の内部の温度を管理したりする。本実施の形態では、ＥＣ５７は、１次動作環境と２次動作環境を切り換える処理をする。ＥＣ５７の不揮発性メモリには、ＥＣ５７のＣＰＵが実行するプログラムが格納されている。ＥＣ５７は、ＳＭバスで電池パック５５に接続され、ＳＰＩバスで電源制御回路５９に接続されている。
【００３８】
ＥＣ５７は、内部に入力デバイス２７のキーボード入力からスキャン・コードを生成したりポインティング・デバイスによるカーソルの座標や移動量を計算したりする入力コントローラを備えている。ＥＣ５７は、ライン３３を通じて組込システム２０１に接続されており、入力デバイス２７からの入力をＩＣＨ１０７または組込システム２０１のいずれかに送ることができる。
【００３９】
ライン３３は、一例としてＥＣ５７と組込システム２０１がコミュニケーションをするためのＵＡＲＴのインターフェースを含む。ライン３３は、ＥＣ５７が組込システム２０１の存在を検出したり、パワー・ボタン６１が押下されたことを組込システム２０１に通知したりするためのラインを含む。ライン３３は、組込システム２０１が１次動作環境の存在を検出したりＥＣ５７にパワー・ステートの変更を要求したりするためのラインを含む。
【００４０】
ＡＣ／ＤＣアダプタ５１は交流電圧を直流電圧に変換してＤＣ／ＤＣコンバータ６５に電力を供給し、さらに充電器５３に電力を供給して電池パック５５を充電する。電池パック５５は、米国インテル社および米国デュラセル社が主体になって提唱したスマート・バッテリィ・システム（ＳＢＳ：Smart Battery System)と呼ばれる規格に準拠しており、ＡＣ／ＤＣアダプタ５１が接続されていないときにＤＣ／ＤＣコンバータ６５に電力を供給するノートＰＣ１の電力源となる。ＤＣ／ＤＣコンバータ６５に対する電力源がＡＣ／ＤＣアダプタ５１の場合に電池パック５５は、ＡＣ／ＤＣアダプタ５１が供給する電力で充電器５３により充電される。
【００４１】
電源制御回路５９はＮＡＮＤ回路およびＮＯＲ回路などの論理回路、単体のトランジスタ、および抵抗のような受動素子などで構成されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。電源制御回路５９は、ハードウエア回路だけで構成されプロセッサは含まないため消費電力は極わずかである。電源制御回路５９には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６５の制御回路、パワー・ボタン６１およびリッド・センサ６３が接続されている。
【００４２】
パワー・ボタン６１は、ノートＰＣ１の筐体に設けられユーザにより押下されたときにノートＰＣ１のパワー・ステートを遷移させる。リッド・センサ６３は、ＬＣＤ１１を収納する筐体とシステム・デバイスを収納する筐体の開閉状態を検知して、ノートＰＣ１のパワー・ステートを遷移させる。ノートＰＣ１は、スリーピング・ステート（Ｓ１ステート〜Ｓ４ステート）およびソフト・オフ状態（Ｓ５ステート）からはシステムが電源を起動することもできるが、メカニカル・オフといわれるＧ３ステートからはパワー・ボタン６１の押下だけで起動することができる。電源制御回路５９は、ＥＣ５７を通じて行われるシステムからの指示、パワー・ボタン６１の押下、またはリッド・センサ６３の動作などにより電池パック５５に関する図示しない充放電回路のスイッチを制御したりＤＣ／ＤＣコンバータ６５の動作を制御したりする。
【００４３】
電源制御回路５９は、ノートＰＣ１の現在のパワー・ステートおよびイベントに基づく遷移後のパワー・ステートを示すレジスタを備えている。ＥＣ５７は、ノートＰＣ１のパワー・ステートを遷移させるイベントを検出したときに電源制御回路５９のレジスタを参照して所定のデバイスに電力が供給されるように電源制御回路５９を制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６５は、ＡＣ／ＤＣアダプタ５１または電池パック５３のいずれかを電力源とし、パワー・ステートに応じて電源制御回路３３に制御されてノートＰＣ１のさまざまなデバイスに電力を供給する。
【００４４】
なお、図１は本実施の形態を説明するために、本実施の形態に関連する主要なハードウエアの構成および接続関係を簡略化して記載したに過ぎないものである。ここまでの説明で言及した以外にも、ハイブリッド・システムを搭載するノートＰＣ１を構成するには多くのデバイスが使われる。しかしそれらは当業者には周知であるので、ここでは詳しく言及しない。
【００４５】
図１で記載した複数のブロックを１個の集積回路もしくは装置としたり、逆に１個のブロックを複数の集積回路もしくは装置に分割して構成したりすることも、当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。また、１次専有デバイス群１００または２次専有デバイス群２００と共有デバイス群１０の区分は、図１に例示したものに限定する必要はない。たとえば、ＳＳＤ１１１、ＦＳＤ２１１は共有デバイス群の一部とすることもできる。この場合は、ブートのときには、１次動作環境のソフトウエアを先にブートし、その後２次動作環境のソフトウエアをブートすることができる。また、各々のデバイスの間を接続するバスおよびインターフェースなどの種類は特に本発明を限定するものではなく、それら以外の接続であっても当業者が任意に選択することができる範囲においては本発明の範囲に含まれる。
【００４６】
［ソフトウエアの構成］
図２は、ノートＰＣ１の主要なソフトウエアの構成を示す機能ブロック図である。ソフトウエアは、１次動作環境で実行される文書アプリケーション１５１、同期アプリケーション１５３、ＯＳ１５５、デバイス・ドライバ１５７、１６１と、２次動作環境で実行される文書アプリケーション２５１、同期アプリケーション２５３、ＯＳ２５５、デバイス・ドライバ２５７、２６１で構成されている。文書アプリケーション１５１、２５１は、ＯＳ１５５、２５５のサービスを利用して動作するアプリケーション・プログラムの一例である。文書アプリケーション２５１は文書アプリケーション１５１よりも簡素に構成されており、実行するＣＰＵ２０１ａの負担は軽くなる。
【００４７】
同期アプリケーション１５３、２５３は、相互にメッセージを交換しながら、１次動作環境と２次動作環境の切り換え処理を行う。同期アプリケーション１５３はＬＣＤ１１に、図３で示すパワー・ステートの遷移に関する設定をするためのユーザ・インターフェースを提供する。ＯＳ１５５は一例としてＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）とし、ＯＳ２５５は一例としてＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）とすることができる。
【００４８】
ＯＳ１５５は、１次動作環境が所定の時間アイドル状態のときにパワー・ステートを省電力モードに遷移させることができる。ここにアイドル状態とは、システムに対してキーボードやポインティング・デバイスなどの入力デバイス２７からの入力がない状態をいう。アイドル状態にはさらに、サーバとのファイル転送がない状態、およびＯＳ１５５のモジュールがアプリケーション・ウインドウの表示をバックグラウンドからフォアグラウンドに切り換えることがない状態を加えることができる。
【００４９】
ＳＳＤ１１１、ＣＰＵ１０１、ＬＣＤ１１などの動作状態をシステムは直接検出することができないため、それらが動作していてもＯＳ１５５はアイドル状態として認識する。この場合に、サスペンド状態に遷移すると不都合が生ずるアプリケーションは、それらが動作している間はノートＰＣ１を省電力状態に遷移させないためのＡＰＩを発行する場合がある。よって、アイドル状態には、そのようなＡＰＩが呼び出されてない状態を加えることができる。このＡＰＩは、フィルタ・ドライバを追加してフックすることでＯＳ１５５が検出することができる。
【００５０】
デバイス・ドライバ１５７は、１次専有デバイス群のコントローラ１５９の動作とデータ通信の制御をするためのプログラムで、デバイス・ドライバ２５７は、２次専有デバイス群のコントローラ２５９の動作とデータ通信の制御をするためのプログラムである。デバイス・ドライバ１６１、２６１は、共有デバイス群１０のコントローラ５１の動作とデータ通信の制御をするためのプログラムである。デバイス・ドライバ１６１、２６１はノートＰＣ１の制御権をみずからの動作環境が獲得したときにその都度共有デバイス群５０のコントローラおよびそれに接続される入出力デバイスを設定する。
【００５１】
［パワー・ステートの遷移］
図３はノートＰＣ１のパワー・ステートの遷移の一例を示す図である。ノートＰＣ１は、ＡＣＰＩの規格に適合しており、Ｇ０ステート、Ｇ１ステート、Ｇ２ステート、およびＧ３ステートの４つのグローバル・システム・ステートに遷移することができる。Ｇ０ステートはパワー・ステートとしてのＳ０ステート（パワー・オン状態）に相当し、ＣＰＵ１０１、２０１ａはアプリケーション・プログラムを実行できる状態となり、すべての周辺デバイスには電力が供給される。なお各デバイスは独自の機能に基づいてＤ０ステートからＳ３ステートまでのデバイス・パワー・ステートに従って省電力動作をすることができる。
【００５２】
Ｇ１ステートはスリーピング・ステートともいわれ、ノートＰＣ１はＳ１ステートからＳ４ステートまでの４つのスリーピング・ステートの中でＳ３ステートとＳ４ステートだけをサポートする。ただし、Ｓ１ステートとＳ２ステートをサポートするコンピュータも本発明の範囲に含まれる。Ｓ３ステートはサスペンド状態またはスタンバイ状態ともいわれメイン・メモリ１０３、２０３の記憶を保持するために必要なデバイス以外のデバイスに対する電力を停止する。ただし、サスペンド状態で、直接メイン・メモリ１０３、２０３の記憶保持に関係のない最小限のデバイスに電力を供給してもよい。サスペンド状態では、ＣＰＵ１０３、２０１ａへの電力およびシステム・クロックの供給は停止する。
【００５３】
Ｓ４ステートは、ハイバネーション状態または休止状態ともいわれ、コンテキストがＳＳＤ１１１、ＦＳＤ２１１に記憶されてほとんどのデバイスの電源は停止する。ハイバネーション状態では、メイン・メモリ１０３、２０３の記憶保持動作は停止する。Ｇ２ステートはソフト・オフ状態ともいわれるパワー・ステートとしてのＳ５ステートに相当し、コンテキストを保持しないでほとんどのデバイスの電源は停止する。Ｇ３ステートは、メカニカル・オフ・ステートともいわれ、ノートＰＣ１の一切の電源は停止して待機電力を消費しない状態になる。Ｓ４ステート、Ｓ５ステートおよびＧ３ステートをパワー・オフ状態という。
【００５４】
ハイブリッド・システムを搭載するノートＰＣ１のパワー・ステートは、１次動作環境と２次動作環境のそれぞれに定義することができる。図３において、Ｓｎｍと表記したパワー・ステートは、１次動作環境がｎステートで２次動作環境がｍステートであることを示している。１次動作環境および２次動作環境がともにパワー・オン状態であるＳ００ステートでは、１次専有デバイス群１００、２次専有デバイス群２００、および共有デバイス群１０に電力が供給される。
【００５５】
１次動作環境がサスペンド状態で２次動作環境がパワー・オン状態のＳ３０ステートでは、１次専有デバイス群１００の中でメイン・メモリ１０３の記憶を保持するために不要なＣＰＵ１０１、ビデオ・カード１０５およびＩＣＨ１０７の一部の回路の電力を停止するが、ＬＣＤ１１、ＵＳＢ端子２１、オーディオ・デバイス２３、およびＮＩＣ２５などの共有デバイスの電力は停止しない。そして、２次専有デバイス群２００には電力を供給する。
【００５６】
１次動作環境および２次動作環境がともにサスペンド状態であるＳ３３ステートでは、メイン・メモリ１０３およびメイン・メモリ２０３の記憶を維持するために必要なデバイスの電力は供給するが、Ｓ３０ステートでは動作していた共有デバイス群１０への電力供給は停止する。なお、Ｓ３３ステートでは、ＥＣ５７および電源制御回路５９への電力供給は維持される。ノートＰＣ１においてはハイバネーション状態とソフト・オフ状態での消費電力は同一である。
【００５７】
１次動作環境および２次動作環境がハイバネーション状態またはソフト・オフ状態であるＳ４５ステートまたはＳ５５ステートでは、電源制御回路５９を除いたほとんどのデバイスの電力が停止する。図３に示したパワー・ステートは一例であり、たとえば、１次動作環境をＳ００ステートに代えてＳ０３ステートで実現したり、Ｓ３４ステートまたはＳ４４ステートなどの新たなパワー・ステートを加えたりすることも可能である。
【００５８】
Ｓ４５ステートまたはＳ５５ステートからＳ００ステートへの遷移［１］は、１次動作環境と２次動作環境を含めたノートＰＣ１全体のブートに対応する。パワー・ボタン６１が押下されるとＥＣ５７はスイッチ１３〜１９を１次動作環境側に切り換える。ＣＰＵ１０１は最初にＢＩＯＳ＿ＲＯＭ１０９のＰＯＳＴコードを実行し、つぎに、ＳＳＤ１１１に格納されたブート・ファイルをメイン・メモリ１０３にロードする。ＥＣ５７は、ライン３３を通じてノートＰＣ１に組込システム２０１が存在することを認識すると２次専有デバイス群にも電力を供給する。
【００５９】
電源が供給された組込システム２０１では、最初にＢＳＰ２０１ｅが実行されてＰＯＳＴと同様にデバイスの試験および初期化が行われ、つづいてＦＳＤ２１１に格納されているブート・ファイルがメイン・メモリ２０３に読み出される。このとき、ＯＳ２５５は、共有デバイス群１０が存在していないことを前提にしてブートを進める。したがって、デバイス・ドライバ２６１は、共有デバイス群のコントローラ５１にコマンドを送ったりそこからデータを受け取ったりしないでロードする。そして、１次動作環境と２次動作環境は並行してロードを進めそれぞれのタイミングでブートを完了する。その結果、ノートＰＣ１のパワー・ステートはＳ００ステートに遷移する。
【００６０】
Ｓ００ステートからＳ４５ステートまたはＳ５５ステートへの遷移［２］のときは、最初に、遷移を判断したＯＳ１５５が実行中のプログラムに遷移の可否を問い合わせたり、必要な情報をＳＳＤ１１１に格納したりしてパワー・オフ状態に遷移する準備をする。Ｓ４５への遷移のときはデバイスへの電力を停止する前に、メイン・メモリ１０３の記憶内容やシステムのコンテキストをＳＳＤ１１１に記憶する。遷移のトリガは、入力デバイス２７からの入力イベント、リッド・センサ６３の動作またはＯＳ１５５が所定のアイドル時間の経過を検出した場合などとすることができる。パワー・オフ状態への遷移の準備が完了するとＯＳ１５５は、ＥＣ５７を通じて１次動作環境のパワー・ステートをハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に遷移させる。
【００６１】
ＥＣ５７はＤＣ／ＤＣコンバータ６５を制御して、１次動作環境がハイバネーション状態またはソフト・オフ状態へ遷移したことを認識すると、ライン３３を通じて組込システム２０１にパワー・ステートの遷移の通知をする。通知を受けた組込システム２０１ではＯＳ２５５がＯＳ１５５と同様に準備処理をする。準備が完了したことをＯＳ２５５がＥＣ５７に通知すると、ＥＣ５７はＤＣ／ＤＣコンバータ６５を制御して２次動作環境のパワー・ステートをハイバネーション状態またはソフト・オフ状態に遷移させる。なお、１次動作環境が遷移している間に２次動作環境に遷移を開始させて、両方動作環境の遷移を並行して行うこともできる。
【００６２】
遷移［３］から［６］までについては、図４を参照して詳細に説明する。Ｓ００ステートからＳ３３ステートへの遷移［７］のときはメイン・メモリ１０３、２０３の記憶を保持する点での相違を除いて、遷移のトリガも含めて遷移［２］とほぼ同様に行うことができる。Ｓ３３ステートからＳ４５ステートまたはＳ５５ステートへの遷移［８］は、電池パック５５が電力源となっているときに、電池パック５５の残存容量が所定値以下まで低下したときに行われる。
【００６３】
ＥＣ５７は、電池パック１００から残存容量が低下したことの通知を受け取ると、ＤＣ／ＤＣコンバータ６５を制御してすべてのデバイスに電力を供給し一旦ノートＰＣ１をＳ００に遷移させる。その後ＥＣ５７は遷移［２］と同じ手順でノートＰＣ１をＳ４５ステートまたはＳ５５ステートに遷移させる。Ｓ００ステートとＳ３０ステートの間の遷移［９］、［１０］は、１次動作環境からシームレスに２次動作環境に遷移して、消費電力の少ない２次動作環境で簡素なアプリケーションを実行するために行われる。
【００６４】
シームレスな遷移とは、１次動作環境に近い状態を瞬時に２次動作環境に再現することをいう。たとえば、１次動作環境で文書アプリケーション１５１を実行しているときに、ユーザの指示により２次動作環境に遷移して関連性のある文書アプリケーション２５１を起動し、それまでのデータを文書アプリケーション２５１に送る。さらに２次動作環境がＬＣＤ１１に遷移前とほぼ同一の画像を表示して、１次動作環境をサスペンド状態に遷移させる。
【００６５】
その後、ノートＰＣ１は入力デバイス２７からの入力により文書アプリケーション２５１の実行が可能な状態になる。他にも、Ｗｅｂブラウザの閲覧や音声再生プログラムの実行などのように、必ずしも１次動作環境で実行しなくてもよいアプリケーションを、消費電力の少ないＳ３０ステートで実行する場合も遷移［９］、［１０］を利用するが本発明の説明には必要がないので詳細な説明は省略する。
【００６６】
［超省電力モードへの移行手順］
図４、本実施の形態にかかる超省電力モードを実現する遷移［３］〜［６］の手順を示すフローチャートである。超省電力モードは、Ｓ００ステートとＳ３３ステートの間に存在し、頻繁にＳ００ステートとの間で遷移を繰り返してもユーザの作業性を低下させないようにして消費電力の低減を図るＳ３０ステートをいう。Ｓ３０ステートは、従来のコンピュータで、パワー・オン状態において実現していたデバイス・ベースの省電力モードよりもはるかに大きな省電力を実現する。
【００６７】
デバイス・ベースの省電力モードではコンピュータがアイドル状態のときに、たとえば、プロセッサがステップダウンやスロットリングなどでＣｘステートに遷移したり、ＬＣＤ１１が輝度を低下させたりして電力の低減を図り、入力があったときは極短時間でデバイスがパワー・オン状態に復帰して処理できるが、消費電力の低減量は決して十分であるとはいえない。なお、デバイス・ベースの省電力モードは本発明の超省電力モードに加えて実行することができる。ブロック３０１〜ブロック３１５は１次動作環境における手順を示し、ブロック３５１からブロック３６３までは２次動作環境における手順を示す。また、ブロック間を結ぶ実線はイベントまたはデータの経路を示し、点線は状態が移行することを示す。
【００６８】
ユーザは、同期アプリケーション１５３を通じてＯＳ１５５に対してアイドル時間に基づくパワー・ステートの遷移に関するプランを設定する。たとえば同期アプリケーション１５３はユーザの指示によりＳ００ステートからＳ３３ステートへ直接遷移する遷移[７]の条件となるアイドル状態の設定時間をｔ０と設定する。本実施の形態では、超省電力モードをイネーブルに設定するときは、Ｓ００ステートからＳ３３ステートにはＳ３０ステートを経由して遷移することにしているため、遷移[７]はディスエーブルに設定して設定時間ｔ０だけを有効にする。同期アプリケーション１５３はＳ００ステートからＳ３０ステートへ遷移する遷移[３]の条件となるアイドル状態の設定時間をｔ１として設定する。
【００６９】
ブロック３００では、Ｓ４５ステートまたはＳ５５ステートに遷移しているノートＰＣ１のパワー・ボタン６１が押下されてすべてのデバイスに電力が供給され、遷移［１］の手順でブートが行われる。ブロック３０１およびブロック３５１では、ノートＰＣ１のパワー・ステートがＳ００ステートに遷移し、１次動作環境がディフォルトで制御権を獲得する。このとき、ブロック３５１ではブートが完了したあとに２次動作環境をサスペンド状態に遷移させてＳ０３ステートを実現してもよい。Ｓ００ステートまたはＳ０３ステートにおいてユーザは１次動作環境を通じて最大のパフォーマンスを享受しながら作業をすることができる。
【００７０】
ブロック３０３では、ＯＳ１５５がＣＰＵ１０１のアイドル状態を監視する。ＯＳ１５５のタイマが計測するアイドル状態の継続時間（アイドル時間）が設定時間ｔ１でタイムアウトしたときに同期アプリケーション１５３はＳ３０ステートに遷移するアイドル状態が発生したと判断する。ＯＳ１５５は、設定時間ｔ１のタイムアウトが発生する前に入力デバイス２７から入力があるとタイマの動作をリセットする。
【００７１】
リセットされたタイマは最初からアイドル時間を計測する。ＯＳ１５５は、サーバとのファイル転送を検知したとき、およびＯＳ１５５のモジュールがアプリケーション・ウインドウの表示をバックグラウンドからフォアグラウンドに切り換えたことを検知したときにタイマの動作をリセットすることができる。ＯＳ１５５は、サスペンド状態に遷移させないためのＡＰＩが呼び出されたことを検知したときにタイマの動作をリセットすることができる。
【００７２】
このような設定時間ｔ１の間継続するようなアイドル状態は、ユーザが画面を見ながら考えたり、会議の場でモニター画面をみた参加者が議論したりしているような場合に生ずるが、ノートＰＣ１は実質的な作業をしていないにもかかわらずＳ３３ステートに遷移させてＬＣＤ１１の画面を消すと作業に支障がでるという状態である。設定時間ｔ１のタイムアウトを検知したＯＳ１５５は、ブロック３０５で同期アプリケーション１５３にそれを通知する。ブロック３５１で２次動作環境をサスペンド状態に遷移させていた場合は、同期アプリケーション１５３はＥＣ５７を通じて２次専有デバイス群２００に電力を供給するように要求して２次動作環境をパワー・オン状態に遷移させてから通知する。
【００７３】
同期アプリケーション１５３は制御権が２次動作環境に移行することを示す切換信号を同期アプリケーション２５３に送る。さらに同期アプリケーション１５３はＥＣ５７に共有デバイス群１０を２次動作環境に帰属させるためにスイッチ１３〜１９を切り換えるように要求する。要求を受けたＥＣ５７はただちに、スイッチ１３〜１９を２次動作環境側に切り換える。超省電力モードでは、入力デバイス２７からの入力は２次動作環境に送る必要はないので、ＥＣ５７は入力デバイス２７からの入力イベントを、ライン３３を通じて組込システム２０１に送らないように内部の入力コントローラを制御する。
【００７４】
ブロック３５３では通知を受け取った同期アプリケーション２５３は、ＯＳ２５５とＢＳＰ２０１ｅに２次動作環境に帰属した共有デバイス群１０の検査、初期化および設定を行って制御権を獲得する準備を要求する。また、デバイス・ドライバ２６１に共有デバイス群１０の設定をさせる。ＯＳ２５５から準備が完了した通知を受け取った同期アプリケーション２５３は同期アプリケーション１５３に切り換え準備が完了したことを通知する。
【００７５】
ブロック３０７では、同期アプリケーション１５３は、その時点でＬＣＤ１１に表示されていた画像データを２次動作環境で表示させるために、ＣＰＵ１０１がビデオ・カード１０５に送った描画命令を取得し、ライン３１を通じて同期アプリケーション２５３に送る。このとき同期アプリケーション１５３は、入力デバイス２７から入力がない時間がタイムアップする設定時間としてｔ２＝ｔ０−ｔ１をＥＣ５７に通知する。
【００７６】
同期アプリケーション２５３はブロック３５５で、受け取った描画命令をＣＰＵ２０１ａに実行させて１次動作環境で表示していが画像と同一の画像をＬＣＤ１１に表示させる。このとき２次動作環境で表示される画像は、１次動作環境で当該画像を表示したアプリケーションおよびＯＳ１５５からは切り離された存在の擬似的な画像である。同期アプリケーション２５３は画像を表示させたことを同期アプリケーション１５３に通知する。このような画像を表示させている動作環境の切り換えはほとんどユーザが気づかないうちに行うことができ、動作環境の切り換えがあってもユーザに対する表示画面の連続性を確保することができる。
【００７７】
ブロック３０９では、通知を受け取った同期アプリケーション１５３は、ＯＳ１５５に１次動作環境をサスペンド状態に遷移させるように要求する。ＯＳ１５５はＣＰＵ１０１のコンテキストおよび１次専有デバイス群１００の設定情報などをメイン・メモリ１０３に記憶する。このとき、メイン・メモリ１０３のデータをスワップするためにＳＳＤ１０５に対するアクセスが必要になる場合もあるが、これに対応するためにノートＰＣ１はハードディスク・ドライブに比べてアクセス頻度に対する信頼性の高いＳＳＤ１０５を使用している。
【００７８】
ＯＳ１５５はブロック３１１で、ＥＣ５７を通じて１次専有デバイス群１００の電力を停止する。１次専有デバイス群１００の電力が停止したことを認識したＥＣ５７は、１次動作環境がサスペンド状態に遷移したことを組込システム２０１に通知する。ブロック３５７で同期アプリケーション２５３は、２次動作環境が制御権を取得したことを認識する。この時点で、１次動作環境はサスペンド状態に遷移し、２次動作環境はパワー・オン状態を維持してノートＰＣ１全体としてはＳ３０ステートに遷移して超省電力モードを実現する。このときのＳ３０ステートは、図３に示したＳ００ステートから遷移［９］を通じて遷移して実現されたＳ３０ステートの２次動作環境とは異なる。
【００７９】
遷移［９］のＳ３０ステートは、入力デバイス２７からの入力を２次動作環境が受け取って、文書アプリケーション２５１を実行できる状態であるのに対し、超省電力モードのＳ３０ステートではＯＳ２５５は入力デバイス２７からの入力を受け取らず文書アプリケーション２５１も実行されない。ただし、超省電力モードのＳ３０ステートでも、ＬＣＤ１１に画像を表示するために２次専有デバイス群２００に電力を供給するため２次動作環境が実現されている。
【００８０】
ここまでの手順で遷移［３］が終了する。ブロック３５９では、２次動作環境においてＥＣ５７が、内部のタイマで設定時間ｔ２のタイムアップを計測しながら入力デバイス２７からの入力イベントを監視する。入力イベントは、ＬＣＤ１１に表示された擬似的な画像に対するキーボードの基本キーからの入力またはポインティング・デバイスからの入力などである。入力があるとブロック３６１でＥＣ５７は、１次専有デバイス群１００に電力を供給し、さらに共有デバイス群１０を１次動作環境に帰属させるためにスイッチ１３〜１９を切り換える。ＯＳ１５５は、メイン・メモリ１０３に記憶されていたＣＰＵ１０１のコンテキストや１次共有デバイス群のレジスタの内容などを設定しブロック３１３で１次動作環境をパワー・オン状態に遷移させる。また、デバイス・ドライバ１６１は、共有デバイス群１０を設定する。
【００８１】
このとき、ＯＳ１５５は１次動作環境を利用するユーザに対してパスワード入力や指紋認証を求めない。１次動作環境が復帰すると、ブロック３１１でサスペンド状態に遷移する直前の画像がＬＣＤ１１に表示される。この画像はブロック３５５で２次動作環境が表示していが画像と同じであるが、文書アプリケーション１５１やＯＳ１５５が作成した画像である。
【００８２】
また、ブロック３５９で入力された文字や座標などの入力データは一時的にＥＣ５７が記憶しておき１次動作環境がパワー・オン状態に遷移したのちにＯＳ１５５に渡される。ＯＳ１５５は、ブロック３０７で送信した画像データのなかでアクティブであったウインドウを表示していたアプリケーションに当該スキャン・コードに対応するデータを送る。このようにＳ３０ステートにおいて入力デバイス２７からの入力操作で１次動作環境をパワー・オン状態に復帰させ、かつ、入力情報も復帰した１次動作環境で処理されるため、ユーザは超省電力モードにおいてもアイドル状態と同様の感覚でノートＰＣ１を操作してノートＰＣ１の応答を得ることができる。
【００８３】
従来のノートＰＣでは、パワー・オン状態からサスペンド状態に遷移すると、ウエイクアップのためにファンクション・キーやパワー・ボタンの押下などのような、アプリケーションの実行に使用するキーやポインティング・デバイスの操作とは異なる特殊な操作を必要としたり、画面が消えたりしていた。よって、ユーザはサスペンド状態へ遷移させることをためらったり、タイムアップするアイドル状態の設定時間を長く設定したりしていた。
【００８４】
本実施の形態では、Ｓ００ステートからＳ３０ステートを経由してＳ００ステートに戻るまでの間の画面表示の連続性および操作の連続性が維持されるため、Ｓ３０ステートに遷移するまでのアイドル状態の設定時間ｔ１を短くしても作業性の低下を最小限に抑えることができるため超省電力モードを有効に活用することができる。ここまでの手順で遷移［４］が終了したことになる。
【００８５】
ブロック３５９で入力イベントがない場合はブロック３６３でＥＣ５７は入力イベントがない時間が設定時間ｔ２に到達するか否かを判断する。タイマが設定時間ｔ２でタイムアップすると、ＥＣ５７は２次専有デバイス群２００の電力を停止し、スイッチ１３〜１９を切り換えて共有デバイス群１０を１次動作環境に帰属させる。２次動作環境がサスペンド状態に遷移することでノートＰＣ１はＳ３３ステートに遷移して遷移［５］を終了する。
【００８６】
Ｓ３３ステートからＳ００ステートに復帰するときは、Ｓ３０ステートからＳ００ステートに復帰するときとは異なり誤ってキーやポインティング・デバイスに触れても復帰しないように特別なボタンを使用することが望ましい。ブロック３１５では、ノートＰＣ１がＳ３３ステートに遷移していることを認識したＥＣ５７は、パワー・ボタン６１の押下、キーボードのファンクション・キーの押下またはリッド・センサ６３の動作などによる復帰イベントを検知すると、ブロック３００に戻ってノートＰＣ１をＳ００ステートに遷移させるために、１次専有デバイス群１００および２次専有デバイス群２００に電力を供給する。
【００８７】
ただし、この場合は、ＢＩＯＳによるＰＯＳＴやブート・ファイルのロードは行われずに、メイン・メモリ１０３、２０３に記憶されたデータでそれぞれの動作環境が構築される。Ｓ００ステートに復帰する際に、１次動作環境はユーザにノートＰＣ１に対するアクセスを可能にするためにパスワードの入力または指紋認証を要求するようにしてもよい。ここまでの手順で遷移［６］を終了する。
【００８８】
ブロック３５９では、入力イベントを組込システム２０１が受け取り、組込システム２０１がＥＣ５７に１次動作環境をパワー・オン状態に遷移させるように通知することができる。この場合、ブロック３０５でＥＣ５７は入力デバイス２７からの入力がライン３３を通じて組込システム２０１に送られるように入力コントローラを制御する。また、ブロック３１５で復帰イベントを２次動作環境が受け取るようにすることもできる。
【００８９】
ブロック３５９でＳ３０ステートに遷移している間、同期アプリケーション２５３はＬＣＤ１１にＳ３３ステートに遷移するまでの残り時間を表示することができる。また、ブロック３５９では、入力イベントがない限りＬＣＤ１１には同一の画像が表示されているが、１次動作環境ではサスペンド状態でもＲＴＣによりカレンダ時刻は計測されている。ノートＰＣ１はＳ３０ステートで動作している間に入力イベントの有無とは無関係に定期的にＳ００ステートに遷移してＲＴＣに関連する画面の表示を更新することもできる。
【００９０】
これまで超省電力モードのＳ３０ステートのときに、１次動作環境がサスペンド状態に遷移する直前の画像を表示する例を説明したが、本発明はＳ００ステートとＳ３３ステートの間に第２の超省電力モード（Ｓ３０ステート）を設定し、ノートＰＣ１が第２の超省電力モードに遷移したときにスクリーン・セーバーまたはあらかじめ用意しておいた画像データを図４の手順に基づいて表示するようにしてもよい。そして、第２のスクリーン・セーバーを表示する状態からＳ００ステートに復帰するときはパスワード入力または指紋認証を要求するようにすれば、ユーザがノートＰＣ１から離れたときにスクリーン・セーバーの画面が表示されてＬＣＤ１１を他人からみられない状態にすることができる。
【００９１】
Ｓ００ステートからＳ３０ステートに遷移する際に、アイドル状態の設定時間ｔ１をトリガにする例を説明したが本発明では、Ｓ３０ステートをより利用し易くするためのインターフェースを入力デバイス２７に提供することができる。たとえば、入力デバイス２７の特定のキーに、Ｓ００ステートからＳ３０ステートに瞬時に遷移する機能を割り当てたり、Ｓ３０ステートからＳ３３ステートに遷移する設定時間ｔ２を特定のキーの押下の回数で変更する機能を割り当てたりすることができる。
【００９２】
これまで超省電力モードをハイブリッド・システムで実現することを例示して説明したが、本発明はアイドル状態から超省電力状態を経由してパワー・オン状態に復帰するまでの間に表示画面の連続性と操作の連続性を確保することができれば、ハイブリッド・システム以外の方法でも実現することができる。たとえば、単一の動作環境を有するコンピュータにおいて、リフレッシュ・タイプのディスプレイがプロセッサから描画命令を受け取らないでも同一の画像を表示することができるセルフ・リフレッシュ・モードを利用することができる。
【００９３】
この場合、ＬＣＤにフレーム・バッファを追加して、Ｓ３０ステートに遷移する直前のＬＣＤの画面を１フレーム分だけフレーム・バッファに格納し、ＬＣＤにフレーム・バッファの画像データを繰り返し表示させるようにすることができる。さらに、超省電力モードで動作する間に描画命令を送るプロセッサは、必ずしも２次動作環境を実現するものでなくてもよい。また、コンピュータの一例としてノートＰＣを例示して説明したが、本発明は、ノートＰＣに限らず、タブレットＰＣ、デスクトップＰＣ、またはスマートフォンなどの情報端末装置に適用することも可能である。
【００９４】
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】
【００９５】
１０…共有デバイス群
５０…基本デバイス群
１００…１次専有デバイス群
２００…２次専有デバイス群
２０１…組込システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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