JP2003173220A - 電気機器、コンピュータ装置、インテリジェント電池、および電池の制御方法 - Google Patents

電気機器、コンピュータ装置、インテリジェント電池、および電池の制御方法

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JP2003173220A
JP2003173220A JP2001365081A JP2001365081A JP2003173220A JP 2003173220 A JP2003173220 A JP 2003173220A JP 2001365081 A JP2001365081 A JP 2001365081A JP 2001365081 A JP2001365081 A JP 2001365081A JP 2003173220 A JP2003173220 A JP 2003173220A
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cpu
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    • G06F11/0721Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment within a central processing unit [CPU]
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作不良の電池を正常に復帰させ、不良扱い
の電池を減らす。 【解決手段】 充電の後に放電してシステムに電力を供
給するインテリジェント電池52を接続可能なコンピュ
ータ装置であって、インテリジェント電池52のCPU
62と所定のプロトコルに基づく通信を行うエンベデッ
ドコントローラ41と、このエンベデッドコントローラ
41との通信に際してインテリジェント電池52側に、
例えばCPU62におけるハングアップ等の所定の不具
合がある場合に、このエンベデッドコントローラ41か
らの通信を利用してインテリジェント電池52に対して
ソフトウェアリセットを実行すると共に、エンベデッド
コントローラ41からの制御によりインテリジェント電
池52を強制的に初期化するハードウェアリセットを実
行可能な回路を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電の後に放電す
る電池を接続可能に構成された電気機器等に係り、より
詳しくは、内部にCPUを備えたインテリジェント電池
を接続可能な電気機器等に関する。
【0002】
【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータ(ノー
トPC)に代表される情報端末機器や、PDA(Personal
Digital Assistant)等のパーソナル機器、各種携帯型
オーディオ機器、ビデオカメラ等の各種電気機器では、
例えばACアダプタからの電力供給等、商用電源から直
接電力を供給する場合の他、充放電を繰り返しながら何
度も使用できる電池(蓄電池、2次電池、バッテリ)から
の電力供給が行われている。この電池としては、比較的
容量も大きく価格も安いニッケル水素電池(NiMH電
池)やニッケルカドミウム電池(ニッカド電池)が採用さ
れている。また、ニッケルカドミウム電池に比べて単位
重量あたりのエネルギ密度の高いリチウムイオン電池、
液体の電解質を利用せずに固体のポリマーを用いるリチ
ウムポリマー電池などが存在する。
【0003】ここで、例えば電池パック(バッテリパッ
ク)として、電気機器に接続可能に構成される電池で
は、その内部にCPUを備えた所謂インテリジェント電
池が用いられている。このインテリジェント電池のCP
Uは、例えば、インテリジェント電池内部のセルに対し
て充放電が行われる際の電流値測定や電圧測定等の結果
を受け、また、これらの測定結果により電池容量を把握
したり、サイクル数の把握や寿命に関する情報を取得す
る等、電池に関する各種情報の生成や情報保持等の各種
制御を実行している。また、接続されるシステム側のコ
ントローラに接続されて、例えばSBS(Smart Battery
System)に準拠したプロトコルによりシステムとの通信
を可能としている。また、CPUは1つに限られるもの
ではなく、複数のCPUを備えたインテリジェント電池
も存在する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、蓄積された静電気による放電によって電子機器や回
路を損傷させるESD(Electro Static discharge:静
電放電)などの理由により、インテリジェント電池のC
PUがハングアップして動作不可、動作不能となる場合
がある。かかる場合に、このCPUは、電池の各種情報
をシステムに正常に送ることができなくなり、通信不成
立によるエラーがシステム側のLEDや画面に表示され
る。
【0005】ここで、一般的な装置に設けられるCPU
がハングアップした場合には、例えば、電源のオフ/オ
ン等によるリセットをかけることにより回復することが
可能であるが、バッテリパックとして形成されるインテ
リジェント電池の場合には、一般にリセット機能を備え
ておらず、内蔵されているCPUがハングアップから回
復する手段がなかった。かかる場合に、電池自身はハー
ドウェア的なダメージを受けていないにも関わらず、不
良電池として扱わざるを得ず、経済上の問題も大きかっ
た。
【0006】本発明は、以上のような技術的課題を解決
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、動作不良の電池を正常に復帰させ、不良扱いの電
池を減らすことにある。また他の目的は、段階的なリセ
ット作業等によって、電池におけるハングアップ状態か
らの回復を最適化することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明は、電池内部のCPUがハングアップして動作不可/
動作不能となった場合に、電池に対してソフトウェアリ
セットやハードウェアリセットを行うリセット機能を備
え、電池のCPUがハングアップした状態から回復させ
ることを可能としている。即ち、本発明は、電力を消費
する本体を備え、充電した後に放電してこの本体に対し
て電力を供給する電池を接続可能に構成される電気機器
であって、電池の不具合発生を認識する不具合発生認識
手段と、この不具合発生認識手段による認識に基づいて
電池に対してリセット動作を実行するリセット実行手段
とを備えたことを特徴している。
【0008】また、本発明は、電力を消費するシステム
と、このシステムと通信するCPUを備えると共に充電
の後に放電してシステムに対して電力を供給する電池と
を備え、この電池が備えるCPUがハングアップして動
作不可となる場合に、CPUをリセットすることを特徴
としている。
【0009】ここで、このシステムは、電池が備えるC
PUに対して通信プロトコルを用いたリセットコマンド
を出力し、電池が備えるCPUは、リセットコマンドを
実行した後にリセットコマンドの完了をシステムに出力
することを特徴とすれば、ソフトウェアリセットで回復
できる所定のトラブルに対して対処することができる点
で好ましい。また、このシステムは、電池とシステムと
の間における信号線を用いて電池が備えるCPUに対し
てハードウェアリセットをかけることを特徴とすれば、
例えば、ソフトウェアリセットでは回復できないトラブ
ルや、通信自体を行うことのできないトラブルが発生し
た場合でも、ハングアップしたインテリジェント電池を
回復させることができる点で優れている。
【0010】一方、本発明は、充放電を行う電池を接続
可能に構成され、この電池からシステムに対して電力の
供給を行うコンピュータ装置であって、電池を制御する
と共にこの電池と通信を行うコントローラと、電池のユ
ーティリティプログラムを実行するシステムのCPUと
を備え、コントローラは、電池との通信に不具合がある
と認識される場合に、ユーティリティプログラムからの
指示に基づき電池に対してリセット動作を実行させるこ
とを特徴としている。また更に、このコントローラによ
り電池との通信に不具合があると認識される場合に、リ
セット動作の実行指示をユーザに促すための画面を表示
するディスプレイを更に備えたことを特徴としている。
尚、このディスプレイは、リセット動作の終了の後、電
池に対して完全放電を施すリフレッシュ実行指示をユー
ザに促すための画面を表示することを特徴とすれば、電
池の実容量と残容量データとを適合させることができる
点で優れている。
【0011】また、本発明は、充電の後に放電してシス
テムに電力を供給する電池を接続可能なコンピュータ装
置であって、電池と所定のプロトコルに基づく通信を行
う通信手段と、通信手段による通信に際して所定の不具
合がある場合に、この通信手段を利用して電池に対して
ソフトウェアリセットを実行するソフトウェアリセット
実行手段と、電池を強制的に初期化するためのハードウ
ェアリセットを実行するハードウェアリセット実行手段
とを備えたことを特徴としている。
【0012】ここで、このソフトウェアリセット実行手
段は、例えばSBS等の既存のプロトコルが拡張された
ソフトリセットコマンドを用いて電池に対してソフトウ
ェアリセットを実行させることを特徴とすることができ
る。また、このハードウェアリセット実行手段は、シス
テムが電池の有無を認識するための端子を用いて電池に
対するハードウェアリセットを実行することを特徴とす
ることができる。
【0013】他の観点から捉えると、本発明は、電気機
器に接続され、充電した後に放電して電気機器に電力を
供給するインテリジェント電池であって、電力を供給す
るセルと、このセルの状態を認識すると共に電気機器と
の通信を実行するCPUと、この電気機器からの制御に
基づいてCPUをリセットするリセット手段とを備えた
ことを特徴とすることができる。ここで、このリセット
手段は、CPUが実行するプログラムをリセットするソ
フトウェアリセットおよび/またはCPUのリセット端
子に施されるハードウェアリセットであることを特徴と
することができる。
【0014】一方、本発明は、電力を消費する本体に接
続され充電した後に放電を行いこの本体に対して電力を
供給する電池の制御方法として捉えることができる。そ
の一つの発明としては、電池と本体との通信にて所定の
不具合があるか否かを判断し、所定の不具合があると判
断される場合にユーザに対してソフトウェアリセットの
指示を促し、ユーザからソフトウェアリセットの指示が
なされた場合に電池に対してソフトウェアリセットを実
行することを特徴とするものである。また、電池と本体
との通信が可能か否かを判断し、通信が可能でない場合
に電池に対してハードウェアリセットを実行することを
特徴とすることができる。更に、電池と本体との通信に
て所定の不具合があるか否かを判断し、所定の不具合が
あるとの判断に基づいてソフトウェアリセットを実行
し、ソフトウェアリセットが正常終了しない場合に電池
に対してハードウェアリセットを実行することを特徴と
することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本実施の
形態が適用される電気機器であるコンピュータシステム
10のハードウェア構成を示した図である。このコンピ
ュータシステム10を備えるコンピュータ装置は、例え
ば、OADG(Open Architecture Developer's Group)
仕様に準拠して、所定のOSを搭載したノートブックP
C(ノートブック型パーソナルコンピュータ)として構成
されている。
【0016】図1に示すコンピュータシステム10にお
いて、CPU11は、コンピュータシステム10全体の
頭脳として機能し、OSの制御下でユーティリティプロ
グラムの他、各種プログラムを実行している。CPU1
1は、システムバスであるFSB(Front Side Bus)1
2、高速のI/O装置用バスとしてのPCI(Peripheral
Component Interconnect)バス20、低速のI/O装置用
バスとしてのISA(Industry Standard Architecture)
バス40という3段階のバスを介して、各構成要素と相
互接続されている。このCPU11は、キャッシュメモ
リにプログラム・コードやデータを蓄えることで、処理
の高速化を図っている。近年では、CPU11の内部に
1次キャッシュとして128Kバイト程度のSRAMを
集積させているが、容量の不足を補うために、専用バス
であるBSB(Back Side Bus)13を介して、512K
〜2Mバイト程度の2次キャッシュ14を置いている。
尚、BSB13を省略し、FSB12に2次キャッシュ
14を接続して端子数の多いパッケージを避けること
で、コストを低く抑えることも可能である。
【0017】FSB12とPCIバス20は、メモリ/
PCIチップと呼ばれるCPUブリッジ(ホスト−PC
Iブリッジ)15によって連絡されている。このCPU
ブリッジ15は、メインメモリ16へのアクセス動作を
制御するためのメモリコントローラ機能や、FSB12
とPCIバス20との間のデータ転送速度の差を吸収す
るためのデータバッファ等を含んだ構成となっている。
メインメモリ16は、CPU11の実行プログラムの読
み込み領域として、あるいは実行プログラムの処理デー
タを書き込む作業領域として利用される書き込み可能メ
モリであり、例えば、複数個のDRAMチップで構成さ
れ、例えば64MBを標準装備し、320MBまで増設
することが可能である。この実行プログラムには、OS
や周辺機器類をハードウェア操作するための各種ドライ
バ、特定業務に向けられたアプリケーションプログラ
ム、後述するフラッシュROM44に格納されたBIO
S(Basic Input/Output System:基本入出力システム)
等のファームウェアが含まれる。
【0018】ビデオサブシステム17は、ビデオに関連
する機能を実現するためのサブシステムであり、ビデオ
コントローラを含んでいる。このビデオコントローラ
は、CPU11からの描画命令を処理し、処理した描画
情報をビデオメモリに書き込むと共に、ビデオメモリか
らこの描画情報を読み出して、液晶ディスプレイ(LC
D)18に描画データとして出力している。
【0019】PCIバス20は、比較的高速なデータ転
送が可能なバスであり、データバス幅を32ビットまた
は64ビット、最大動作周波数を33MHz、66MH
z、最大データ転送速度を132MB/秒、528MB/
秒とする仕様によって規格化されている。このPCIバ
ス20には、I/Oブリッジ21、カードバスコントロ
ーラ22、オーディオサブシステム25、ドッキングス
テーションインターフェース(Dock I/F)26、miniP
CIコネクタ27が夫々接続されている。
【0020】カードバスコントローラ22は、PCIバ
ス20のバスシグナルをカードバススロット23のイン
ターフェースコネクタ(カードバス)に直結させるための
専用コントローラであり、このカードバススロット23
には、PCカード24を装填することが可能である。ド
ッキングステーションインターフェース26は、コンピ
ュータシステム10の機能拡張装置であるドッキングス
テーション(図示せず)を接続するためのハードウェアで
ある。ドッキングステーションにノートPCがセットさ
れると、ドッキングステーションの内部バスに接続され
た各種のハードウェア要素が、ドッキングステーション
インターフェース26を介してPCIバス20に接続さ
れる。また、miniPCIコネクタ27には、ミニPCI
(miniPCI)カード28が接続される。
【0021】I/Oブリッジ21は、PCIバス20と
ISAバス40とのブリッジ機能を備えている。また、
DMAコントローラ機能、プログラマブル割り込みコン
トローラ(PIC)機能、プログラマブル・インターバル
・タイマ(PIT)機能、IDE(Integrated Device Ele
ctronics)インターフェース機能、USB(UniversalSer
ial Bus)機能、SMB(System Management Bus)インタ
ーフェース機能を備えると共に、リアルタイムクロック
(RTC)を内蔵している。
【0022】DMAコントローラ機能は、FDD等の周
辺機器とメインメモリ16との間のデータ転送をCPU
11の介在なしに実行するための機能である。PIC機
能は、周辺機器からの割り込み要求(IRQ)に応答し
て、所定のプログラム(割り込みハンドラ)を実行させる
機能である。PIT機能は、タイマ信号を所定周期で発
生させる機能である。また、IDEインターフェース機
能によって実現されるインターフェースは、IDEハー
ドディスクドライブ(HDD)31が接続される他、CD
−ROMドライブ32がATAPI(AT Attachment Pac
ket Interface)接続される。このCD−ROMドライブ
32の代わりに、DVD(Digital Versatile Disc)ドラ
イブのような、他のタイプのIDE装置が接続されても
構わない。HDD31やCD−ROMドライブ32等の
外部記憶装置は、例えば、ノートPC本体内の「メディ
アベイ」または「デバイスベイ」と呼ばれる収納場所に
格納される。これらの標準装備された外部記憶装置は、
FDDや電池パックのような他の機器類と交換可能かつ
排他的に取り付けられる場合もある。
【0023】また、I/Oブリッジ21にはUSBポー
トが設けられており、このUSBポートは、例えばノー
トPC本体の壁面等に設けられたUSBコネクタ30と
接続されている。更に、I/Oブリッジ21には、SM
バスを介してEEPROM33が接続されている。この
EEPROM33は、ユーザによって登録されたパスワ
ードやスーパーバイザーパスワード、製品シリアル番号
等の情報を保持するためのメモリであり、不揮発性で記
憶内容を電気的に書き換え可能とされている。
【0024】更にまた、I/Oブリッジ21は電源回路
50に接続されている。この電源回路50は、例えばA
C100Vの商用電源に接続されてAC/DC変換を行
うACアダプタ51、充放電を繰り返して使用されるニ
ッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等からなるバ
ッテリ(2次電池)としてのインテリジェント電池52、
コンピュータシステム10で使用される+15V、+5
V、+3.3V等の直流定電圧を生成するDC/DCコン
バータ(DC/DC)55等の回路を備えている。このイ
ンテリジェント電池52は、内部にCPUを備え、例え
ばSBS(SmartBattery System)に準拠してエンベデッ
ドコントローラ41(後述)と通信を行うインテリジェン
ト電池である。本実施の形態では、インテリジェント電
池52は、例えばバッテリパックとして、ノートPCの
システムに取り付け/取り外しが可能となるように構成
されている。
【0025】一方、I/Oブリッジ21を構成するコア
チップの内部には、コンピュータシステム10の電源状
態を管理するための内部レジスタと、この内部レジスタ
の操作を含むコンピュータシステム10の電源状態の管
理を行うロジック(ステートマシン)が設けられている。
このロジックは、電源回路50との間で各種の信号を送
受し、この信号の送受により、電源回路50からコンピ
ュータシステム10への実際の給電状態を認識する。電
源回路50は、このロジックからの指示に応じて、コン
ピュータシステム10への電力供給を制御している。
【0026】ISAバス40は、PCIバス20よりも
データ転送速度が低いバスである(例えば、バス幅16
ビット、最大データ転送速度4MB/秒)。このISAバ
ス40には、ゲートアレイロジック42に接続されたエ
ンベデッドコントローラ41、CMOS43、フラッシ
ュROM44、SuperI/Oコントローラ45が接続され
ている。更に、キーボード/マウスコントローラのよう
な比較的低速で動作する周辺機器類を接続するためにも
用いられる。このSuperI/Oコントローラ45にはI/
Oポート46が接続されており、FDDの駆動やパラレ
ルポートを介したパラレルデータの入出力(PIO)、シ
リアルポートを介したシリアルデータの入出力(SIO)
を制御している。
【0027】エンベデッドコントローラ41は、図示し
ないキーボードのコントロールを行うと共に、電源回路
50に接続されて、内蔵されたパワー・マネージメント
・コントローラ(PMC:Power Management Controlle
r)によってゲートアレイロジック42と共に電源管理機
能の一部を担っている。
【0028】図2は、本実施の形態が適用される電源供
給回路の回路構成例を示した図であり、電池の有無を判
断するT端子(SBSの仕様書では、'T-pin'または'The
rmistor'と記述)を使ってハードウェアリセット(ハード
リセット)するための第1のハードウェア構成を示して
いる。この図2に示す電源供給回路では、例えば充放電
を繰り返して使用されるリチウムイオン電池等からなる
2次電池(電池、蓄電池)でありSBS(Smart Battery S
ystem)に準拠したインテリジェント電池52と、システ
ム(本体)側に設けられ、このインテリジェント電池52
とコミュニケーションを行うエンベデッドコントローラ
41が示されている。インテリジェント電池52とエン
ベデッドコントローラ41との通信は、CLOCK信号
とDATA信号で構成されるSMバスにより実現され、
エンベデッドコントローラ41からのソフトリセットコ
マンド(後述)がこのSMバスにより出力されて、インテ
リジェント電池52に対するソフトウェアリセット(ソ
フトリセット)が実行される。また、エンベデッドコン
トローラ41とインテリジェント電池52との間には、
ハードウェアリセットのためにDETECT信号の電圧
レベルを切り換えるスイッチ81と、分圧するための抵
抗(R2)82を備えている。このスイッチ81は、必ず
しも機械的なスイッチのみを意味するものではなく、F
ETなどの電子回路の組み合わせによって実現するのが
現実的である。また、抵抗(R2)82としては、抵抗値
が6.2KΩ程度のものが用いられている。
【0029】図2に示すように、インテリジェント電池
52は、充放電が行われるバッテリとして複数の単セル
からなるセル(電池セル)61、インテリジェント電池5
2を制御すると共にエンベデッドコントローラ41と通
信を行うCPU62、セル61から充放電される電流値
を求める電流測定回路63、および、セル61の電圧を
求める電圧測定回路70を備えている。このセル61
は、例えば2並列3直列(1.8Ah/セル)の6セルで構
成されるリチウムイオン組電池である。
【0030】また、CPU62をリセットする回路とし
て、コンパレータ73、抵抗(R1)74を備えている。
抵抗(R1)74は、例えば10KΩ程度の抵抗値のもの
が採用されており、エンベデッドコントローラ41がイ
ンテリジェント電池52の接続を検出する目的に用いら
れる。尚、抵抗(R1)74の代わりに、サーミスタなど
の温度検出器で実現することもできる。インテリジェン
ト電池52が接続されていないときには、抵抗(R1)7
4が存在しないので、DETECT信号は3.3Vにな
る。インテリジェント電池52が接続されると、DET
ECT信号は3.3Vを抵抗(R1)74と抵抗(R2)8
2で分圧した電圧値を示す。これにより、エンベデッド
コントローラ41は、電池の有無を検知することが可能
となる。
【0031】一方、インテリジェント電池52側では、
コンパレータ73の一方の入力端子(T端子)にはシステ
ム側のスイッチ81により切り換えられた電圧を抵抗
(R1)74および抵抗(R2)82で分圧された電圧が入
力され、他方の入力端子には基準電圧Vrefが入力され
る。図2に示す回路例では、コンパレータ73の出力が
HIGH(ハイ)となることにより、CPU62がリセッ
トされるように構成されている。
【0032】インテリジェント電池52の内部に搭載さ
れたCPU62は、電流測定回路63および電圧測定回
路70から入力された測定結果であるアナログ信号をそ
の内部でA/D(Analog to Digital)変換し、セル61か
らの電流値、電圧値を把握している。また、バッテリの
容量等、バッテリに関わる各種情報を把握している。把
握された出力電流や電池に関わる各種情報は、DATA
とCLOCKの2つの通信ラインを介し、例えばSBS
のプロトコルを用いてシステム側のエンベデッドコント
ローラ41に送信している。
【0033】電流測定回路63では、まず、セル61か
ら流れる電流Iによって、抵抗(RS)64の両端に電圧
I×RSの電位差が発生する。この電圧は、オペアンプ
(AMP1)65によって差動増幅される。また、オペア
ンプ(AMP2)66とトランジスタ68によって、オペ
アンプ(AMP1)65の出力電圧に比例する電流I1が
抵抗(R1)67を流れる。最終的にインテリジェント電
池52の電流Iの値は、抵抗(R2)69に発生する電圧
(I1×R2)に変換することができる。この電圧(I1
×R2)はCPU62のA/D#2ポートに入力され、C
PU62にてA/D変換される。一方、電圧測定回路7
0では、インテリジェント電池52の電圧が測定され
る。具体的には、インテリジェント電池52におけるセ
ル61の電圧がオペアンプ(AMP3)71によって差動
増幅して変換され、一旦、低い電圧に落とされた後にC
PU62のA/D#1ポートに入力され、CPU62に
てA/D変換される。
【0034】図3は、本実施の形態におけるハードウェ
アリセット動作のタイミング例を示した図である。イン
テリジェント電池52の内部にあるCPU62にハード
ウェアリセットをかけるとき、例えば、その設計仕様と
して、CPU62のリセット端子(RESET)を100
msの間ハイレベルに設定するものと仮定する。このと
き、3.3Vを抵抗(R1)74および抵抗(R2)82で
分圧した電圧値は、基準電圧Vrefよりも低くなるよう
に設定され、また、5Vを抵抗(R1)74および抵抗
(R2)82で分圧した電圧値は、基準電圧Vrefよりも
高くなるように設定されている。インテリジェント電池
52にハードウェアリセットをかけるとき、図3のタイ
ミング(最上段)に示すように、エンベデッドコントロー
ラ41は、コントロール信号(CTRL)を100msの
間、LOWからHIGHとし、この期間、スイッチ81
によって、抵抗(R2)82が5Vに接続される。する
と、図3のタイミング(中段)に示すように、コンパレー
タ73の一方の入力端子には、100msの間、5Vを
抵抗分圧したものが入力される。このとき、図3のタイ
ミング(最下段)に示すように、100msの間、コンパ
レータ73の出力がハイレベル(Vcc)となる。即ち、リ
セット信号(RESET)をハードウェア的に出力するこ
とができる。かかる動作によって、エンベデッドコント
ローラ41は、インテリジェント電池52をリセットす
ることが可能となる。
【0035】図4は、ハードウェアリセットを実現する
他の回路構成を示した図である。図2に示した回路構成
と異なるのは、CPU62以外に、インテリジェント電
池52を構成するその他回路80に対してもリセットを
かけることを可能としている点である。インテリジェン
ト電池52として、CPU62の他に、他のCPUチッ
プを備える場合があり、かかる回路構成を考慮して、そ
の他回路80に対してもハードウェアリセットをかける
ことを可能としている。尚、ここでは、その理解を容易
にするために、回路構成を簡略化して示している。その
他回路80としては、例えば、保護回路や電流、電圧の
測定回路を個別に制御するCPU等が挙げられる。尚、
実際にハードウェアリセットをかける回路の構成は、図
2に示すものと同様であり、ここではその詳細な説明を
省略する。
【0036】図5は、ハードウェアリセットを実現する
更に他の回路構成を示した図であり、同様にT端子を用
いてリセットを実現している。ここでは、システム側
に、3.3Vに接続される抵抗(R2)86と、エンベデ
ッドコントローラ41からのコントロール信号(CTR
L)によって制御される電界効果トランジスタ(FET
1)85が設けられている。また、インテリジェント電
池52におけるコンパレータ73の出力を反転するイン
バータ(IVT1)78を備え、このインバータ(IVT
1)78の出力がCPU62およびその他回路80のリ
セット端子(RESET)に入力される。
【0037】ここで、エンベデッドコントローラ41
は、通常、コントロール信号(CTRL)にHIGHレベ
ル(3.3V)を出力している。このとき電界効果トラン
ジスタ(FET1)85はオフになるので、コンパレータ
73の−端子には、3.3 × R1 /(R1+R2)の
電圧が入力される。コンパレータ73の+端子には基準
電圧Vrefを入力するが、このVrefの電圧は、下記の条
件を満たすような値に設定しておく。 3.3 × R1 /(R1+R2)< Vref < 3.3V コントロール信号(CTRL)がHIGHレベルのとき、 3.3 × R1 /(R1+R2)< Vref なので、コンパレータ73の出力はHIGHレベルとな
る。インバータ(IVT1)78によって出力レベルは反
転されるので、CPU62およびその他回路80のリセ
ット端子(RESET)はLOWレベル(リセットがかか
っていない状態)となる。
【0038】次に、ESD(Electro Static discharge)
によるハングアップなど、何らかの理由によりインテリ
ジェント電池52にハードウェアリセットをかける必要
が生じた場合、エンベデッドコントローラ41は、コン
トロール信号(CTRL)にLOWレベルを出力する。こ
の結果、電界効果トランジスタ(FET1)85はオンに
なり、コンパレータ73の−端子は3.3Vになる。Vr
ef < 3.3Vなので、コンパレータ73の出力はLO
Wレベルになる。インバータ(IVT1)78により信号
は反転され、HIGHレベルがCPU62およびその他
回路80のリセット端子(RESET)に出力される。こ
の結果、インテリジェント電池52内部の回路に対して
リセット信号が供給されることになる。
【0039】インテリジェント電池52の内部回路をリ
セットするのに十分な時間が経過した後、エンベデッド
コントローラ41は、コントロール信号(CTRL)に通
常のHIGHレベルを出力する。すると、電界効果トラ
ンジスタ(FET1)85はオフ、コンパレータ73の出
力はHIGHレベル、インバータ(IVT1)78の出力
はLOWレベルとなるので、CPU62およびその他回
路80のリセット端子(RESET)はLOWレベルとな
り、ハードウェアリセット動作が終了する。この時点で
インテリジェント電池52内部は初期状態に設定されて
いるので、この後はインテリジェント電池52とエンベ
デッドコントローラ41との間で通信を行うことができ
るようになる。但し、この状態は、強制的に初期化され
た状態なので、例えば、電池の実容量があっても残容量
(Remaining Capacity)=0mAなどと表示してしまう場
合がある。かかる場合は、ユーザにガイドを出した後に
ユーザの指示に従い、または、自動的に、電池の充電と
放電を実施することにより、インテリジェント電池52
のCPU62が管理する残容量データと電池の実容量と
を一致させることが可能である。
【0040】次に、上述したハードウェア構成を用いた
リセット処理方法について説明する。図6は、本実施の
形態が適用される異常状態回復処理の流れを示したフロ
ーチャートである。まず、コンピュータシステム10の
例えばCPU11にて実行されるユーティリティプログ
ラムにより、エンベデッドコントローラ41とインテリ
ジェント電池52との間で通信が成立するか否かがチェ
ックされる(ステップ101)。通信が成り立たないよう
な不具合が発生した場合には、ソフトウェアリセットを
働かすことができないので、ステップ107へジャンプ
する。
【0041】ステップ101にて通信が成立している場
合に、通信データに何らかの不具合が発見される場合、
エンベデッドコントローラ41はソフトウェアリセット
の必要性をチェックする(ステップ102)。不具合が発
見されない場合には、処理は終了する。この不具合の例
としては、例えば、下記の症状を挙げることができる。 ・インテリジェント電池52が放電しているにも関わら
ず、インテリジェント電池52の残容量(Remaining Cap
acity)データが減少しない。 ・通常ではあり得ないような大きな残容量データをイン
テリジェント電池52が送ってきた(例えば、FCC(Fu
ll Charge Capacity)<残容量(Remaining Capacity))。 ・インテリジェント電池52にキャラクタデータを要求
したが、キャラクタコードにないデータをインテリジェ
ント電池52が送ってきた。 ・アラーム(Alarm)またはエラーステータス(Error Stat
us)を示す情報をインテリジェント電池52が送ってき
た。 ・通常ではあり得ないような大きい充放電カウント(Cyc
le Count)データをインテリジェント電池52が送って
きた。
【0042】このような不具合が発見される場合には、
何らかの不具合が検知されたことをCPU11にて実行
されるユーティリティプログラムに表示し、ソフトリセ
ットを実行するかどうかをユーザに問い合わせる(ステ
ップ103)。次に、ステップ104にて、ユーザがソ
フトウェアリセットを指示した場合には、ソフトウェア
リセットが実行され(ステップ105)、指示がない場合
には、処理を終了する。ここで実行されるソフトウェア
リセットとしては、例えば、ユーティリティプログラム
を起動して実行されるリセット動作であり、例えばSB
Sプロトコルを拡張してソフトリセットコマンドを追加
することによって行うことができる。
【0043】エンベデッドコントローラ41がこのソフ
トリセットコマンドをインテリジェント電池52に送
り、電池内部でリセット動作が正常に完了すると、イン
テリジェント電池52は、リセット完了コードであるRe
turn Codeをエンベデッドコントローラ41に送る。イ
ンテリジェント電池52から送られてくるReturn Code
をチェックし、正常終了であればステップ108の処
理、エラーが見つかり正常終了ではない場合にはステッ
プ107のハードウェアリセット処理が実行される。即
ち、ソフトリセットコマンドをインテリジェント電池5
2に送ることができなかったり、リセット完了コードを
所定時間内に受信できなかった場合に、エンベデッドコ
ントローラ41は、インテリジェント電池52に対して
ハードリセット動作を起こすように構成されている。
【0044】ソフトウェアリセットまたはハードウェア
リセットが実施されると、インテリジェント電池52内
部のデータが初期化され、インテリジェント電池52の
実容量と残容量(Remaining Capacity)データとが一致し
なくなる。そこで、ユーザにリフレッシュ(一度、電池
の完全放電を実施してから電池を100%充電する操
作)を行うようにガイドする(ステップ108)。この図
6に示すフローのように、リフレッシュの自動実行機能
を備えるシステムの場合には、ステップ109に示す処
理に移行する。リフレッシュの自動実行機能を備えない
システムの場合には、ユーザにリフレッシュを実行する
ようにガイドを出して処理を終了する。
【0045】ステップ109で、ユーザによってリフレ
ッシュの自動実行が指示された場合には、リフレッシュ
動作を行ってインテリジェント電池52の実容量と残容
量(Remaining Capacity)とを一致させ(ステップ11
0)、一連の処理を終了させる。リフレッシュ指示がな
かった場合には、リフレッシュを実行せずに本フローを
終了する。尚、リフレッシュの自動実行機能とは、イン
テリジェント電池52と電源供給装置(ACアダプタ5
1など)とがシステムに接続されている場合に、インテ
リジェント電池52でシステムを駆動することによって
インテリジェント電池52をほぼ完全放電状態まで放電
し、次に、電源供給装置でシステムを駆動するととも
に、インテリジェント電池52を充電することによっ
て、インテリジェント電池52の容量を100%にする
機能のことである。
【0046】図7は、図6のステップ105に示したソ
フトウェアリセット方法の一例を説明するための図であ
る。ここでは、SBSコマンドセットの中で、ユーザが
自由に定義することのできるOptionalMfgFunction1(コ
マンドコード0x3f)を使ってSBSを拡張する。Optiona
lMfgFunction1は、図7に示すように定義される。ユー
ティリティプログラムでインテリジェント電池52のリ
セットが選択されると、エンベデッドコントローラ41
は、インテリジェント電池52にコマンド0x3fを出す。
規定時間(例えば2秒)以内にインテリジェント電池52
から正常終了を示すデータ(ワードデータのビット(bit)
15が“0”、Normal Completion)をエンベデッドコン
トローラ41が受け取ると、ソフトウェアリセット動作
が正常終了する。この規定時間(例えば2秒)以内にデー
タを受け取ることができなかったり、エラー終了を示す
データ(ワードデータのビット(bit)15が“1”、Erro
r found)を受け取ると、インテリジェント電池52はリ
セット動作を正常に行うことができなかったことが示さ
れる。
【0047】尚、CPU62等で実行されるソフトウェ
アリセットの例としては、例えば、データエリアにチェ
ックサムがある場合に、そのチェックサムが正しいか否
かを確認し、正しくない場合にはデータをクリアする態
様が挙げられる。また、インテリジェント電池52の内
部に設けられるEEPROM等の不揮発性メモリにある
データをロードする態様等もある。
【0048】図8(a),(b)は、別のウィンドウを開い
てユーザにリセットやリフレッシュの実行を促す画面例
を示した図である。図8(a)は、図6のステップ103
で示したソフトウェアリセットをユーザに促す画面例を
示しており、ユーザに対して「電池のエラーが検出され
ました。電池をリセットしてもよいですか?」との質問
と、その質問に対するYes/Noを聞くメッセージボ
ックスが表示される。また、図8(b)は、図6のステッ
プ108で示したリフレッシュの実行をユーザに促す画
面例を示しており、「電池のリフレッシュを実行しても
いいですか?」との質問と、その質問に対するYes/
Noを聞くメッセージボックスが表示される。これら
は、インテリジェント電池52用のユーティリティプロ
グラムにおける電池診断メニューの1つである。
【0049】このように本実施の形態によれば、インテ
リジェント電池52における所定の不具合が検出される
と、まず、ソフトウェアリセットの実行によって不具合
の解消を試み、これで不具合の解消がなされない場合
に、ハードウェアリセットを実行するように構成した。
インテリジェント電池52では、本当に重要なデータは
例えば内部のEEPROMに格納されるが、データの一
部はハードウェアリセットによって失われることがあ
る。また、サイクルカウントや残容量データ等について
は、EEPROMに書き込まれていないインテリジェン
ト電池52も多く、ハードウェアリセットによって、保
持されていたこれらのデータも消失する場合がある。本
実施の形態のように、まず、ソフトウェアリセットを実
行することで、これらの問題に対処することが可能とな
る。
【0050】また、本実施の形態では、これらのリセッ
ト処理の後に、リフレッシュの行為を促すように構成し
た。ソフトウェアリセットをかけると記憶している残容
量データもクリアされる場合があり、例えば、容量が5
0%以上存在しているにも関わらず、「0%」と認識す
る場合がある。そこで、実容量と現容量とを一致させる
意味でリフレッシュさせることが好ましい。尚、残容量
データも絶えずEEPROM等に書き込む構成とすれ
ば、必ずしもソフトウェアリセットの後にリフレッシュ
する必要はないが、残容量データと実容量との差を少な
くするためには、リフレッシュを施すことが好ましい。
更に、本実施の形態では、図8(a),(b)に示すような
画面表示によってユーザにリセットやリフレッシュを促
したが、例えば、ネットワークに接続されたノートPC
からのWebアクセス等に基づいて、Webサイトであ
るサービスセンタから、電池のリセット(ソフトウェア
リセット、ハードウェアリセット)やリフレッシュを実
行するように、遠隔操作を行うこともできる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動作不良の電池を正常に復帰させることが可能となり、
不良扱いの電池を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態が適用される電気機器であるコ
ンピュータシステムのハードウェア構成を示した図であ
る。
【図2】 本実施の形態が適用される電源供給回路の回
路構成例を示した図である。
【図3】 本実施の形態におけるハードウェアリセット
動作のタイミング例を示した図である。
【図4】 ハードウェアリセットを実現する他の回路構
成を示した図である。
【図5】 ハードウェアリセットを実現する更に他の回
路構成を示した図である。
【図6】 本実施の形態が適用される異常状態回復処理
の流れを示したフローチャートである。
【図7】 ソフトウェアリセット方法の一例を説明する
ための図である。
【図8】 (a),(b)は、別のウィンドウを開いてユー
ザにリセットやリフレッシュの実行を促す画面例を示し
た図である。
【符号の説明】
10…コンピュータシステム、11…CPU、41…エ
ンベデッドコントローラ、50…電源回路、51…AC
アダプタ、52…インテリジェント電池、55…DC/
DCコンバータ、61…セル(電池セル)、62…CP
U、73…コンパレータ、74…抵抗(R1)、78…イ
ンバータ(IVT1)、80…その他回路、81…スイッ
チ、82…抵抗(R2)、85…電界効果トランジスタ
(FET1)、86…抵抗(R2)
フロントページの続き (72)発明者 織田大原 重文 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Fターム(参考) 5B011 DA06 DC06 GG03 MB11 5B054 AA11 BB05 CC05 5G003 AA01 BA01 CA01 CA11 EA02 EA06 EA08 GC05 5H030 AA00 AS06 BB01 BB21 FF41 FF43 FF44 5H040 AA00 AS11 AS25

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力を消費する本体を備え、充電した後
    に放電して当該本体に対して電力を供給する電池を接続
    可能に構成される電気機器であって、 前記電池の不具合発生を認識する不具合発生認識手段
    と、 前記不具合発生認識手段による認識に基づいて前記電池
    に対してリセット動作を実行するリセット実行手段とを
    備えたことを特徴とする電気機器。
  2. 【請求項2】 前記リセット実行手段は、前記電池が備
    えるCPUに対してハードウェアリセットをかけること
    を特徴とする請求項1記載の電気機器。
  3. 【請求項3】 前記リセット実行手段は、前記電池に対
    してソフトウェアリセットコマンドを出力して前記電池
    にソフトウェアリセットをかけることを特徴とする請求
    項1記載の電気機器。
  4. 【請求項4】 電力を消費するシステムと、 前記システムと通信するCPUを備えると共に充電の後
    に放電して当該システムに対して電力を供給する電池と
    を備え、 前記電池が備える前記CPUがハングアップして動作不
    可となる場合に、当該CPUをリセットすることを特徴
    とする電気機器。
  5. 【請求項5】 前記システムは、前記電池が備える前記
    CPUに対して通信プロトコルを用いたリセットコマン
    ドを出力し、 前記電池が備える前記CPUは、前記リセットコマンド
    を実行した後に当該リセットコマンドの完了を前記シス
    テムに出力することを特徴とする請求項4記載の電気機
    器。
  6. 【請求項6】 前記システムは、前記電池と当該システ
    ムとの間における信号線を用いて当該電池が備える前記
    CPUに対してハードウェアリセットをかけることを特
    徴とする請求項4記載の電気機器。
  7. 【請求項7】 前記電池は、前記信号線の電圧レベルに
    基づいて、前記CPUへのハードウェアリセットを実行
    することを特徴とする請求項6記載の電気機器。
  8. 【請求項8】 充放電を行う電池を接続可能に構成さ
    れ、当該電池からシステムに対して電力の供給を行うコ
    ンピュータ装置であって、 前記電池を制御すると共に当該電池と通信を行うコント
    ローラと、 前記電池のユーティリティプログラムを実行するCPU
    とを備え、 前記コントローラは、前記電池との通信に不具合がある
    と認識される場合に、前記ユーティリティプログラムか
    らの指示に基づき当該電池に対してリセット動作を実行
    させることを特徴とするコンピュータ装置。
  9. 【請求項9】 前記コントローラにより前記電池との通
    信に不具合があると認識される場合に、前記リセット動
    作の実行指示をユーザに促すための画面を表示するディ
    スプレイを更に備えたことを特徴とする請求項8記載の
    コンピュータ装置。
  10. 【請求項10】 前記ディスプレイは、前記リセット動
    作の終了の後、前記電池に対して完全放電を施すリフレ
    ッシュ実行指示をユーザに促すための画面を表示するこ
    とを特徴とする請求項9記載のコンピュータ装置。
  11. 【請求項11】 前記コントローラは、前記電池に対し
    て通信プロトコルを用いたソフトウェアリセットを試み
    た後に正常終了しない場合に、当該電池に対してハード
    ウェアリセットを実行させることを特徴とする請求項8
    記載のコンピュータ装置。
  12. 【請求項12】 充電の後に放電してシステムに電力を
    供給する電池を接続可能なコンピュータ装置であって、 前記電池と所定のプロトコルに基づく通信を行う通信手
    段と、 前記通信手段による通信に際して所定の不具合がある場
    合に、当該通信手段を利用して前記電池に対してソフト
    ウェアリセットを実行するソフトウェアリセット実行手
    段と、 前記電池を強制的に初期化するためのハードウェアリセ
    ットを実行するハードウェアリセット実行手段とを備え
    たことを特徴とするコンピュータ装置。
  13. 【請求項13】 前記ソフトウェアリセット実行手段
    は、前記プロトコルが拡張されたソフトリセットコマン
    ドを用いて前記電池に対してソフトウェアリセットを実
    行させることを特徴とする請求項12記載のコンピュー
    タ装置。
  14. 【請求項14】 前記ハードウェアリセット実行手段
    は、前記システムが前記電池の有無を認識するための端
    子を用いて当該電池に対するハードウェアリセットを実
    行することを特徴とする請求項12記載のコンピュータ
    装置。
  15. 【請求項15】 電気機器に接続され、充電した後に放
    電して当該電気機器に電力を供給するインテリジェント
    電池であって、 電力を供給するセルと、 当該セルの状態を認識すると共に前記電気機器との通信
    を実行するCPUと、 前記電気機器からの制御に基づいて前記CPUをリセッ
    トするリセット手段とを備えたことを特徴とするインテ
    リジェント電池。
  16. 【請求項16】 前記リセット手段は、前記CPUが実
    行するプログラムをリセットするソフトウェアリセット
    および/または当該CPUのリセット端子に施されるハ
    ードウェアリセットであることを特徴とする請求項15
    記載のインテリジェント電池。
  17. 【請求項17】 電力を消費する本体に接続され充電し
    た後に放電を行い当該本体に対して電力を供給する電池
    の制御方法であって、 前記電池と前記本体との通信にて所定の不具合があるか
    否かを判断し、 前記所定の不具合があると判断される場合にユーザに対
    してソフトウェアリセットの指示を促し、 ユーザからソフトウェアリセットの指示がなされた場合
    に前記電池に対してソフトウェアリセットを実行するこ
    とを特徴とする電池の制御方法。
  18. 【請求項18】 電力を消費する本体に接続され充電し
    た後に放電を行い当該本体に対して電力を供給する電池
    の制御方法であって、 前記電池と前記本体との通信が可能か否かを判断し、 前記通信が可能でない場合に前記電池に対してハードウ
    ェアリセットを実行することを特徴とする電池の制御方
    法。
  19. 【請求項19】 電力を消費する本体に接続され充電し
    た後に放電を行い当該本体に対して電力を供給する電池
    の制御方法であって、 前記電池と前記本体との通信にて所定の不具合があるか
    否かを判断し、 前記所定の不具合があるとの判断に基づいてソフトウェ
    アリセットを実行し、 前記ソフトウェアリセットが正常終了しない場合に前記
    電池に対してハードウェアリセットを実行することを特
    徴とする電池の制御方法。
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