電子機器、システム、プログラム
【課題】バッテリ装置が電子機器の所定位置に固定的に装着される場合において、熱ストレスによるバッテリ装置の短寿命化を抑制できるようにした電子機器、システム、プログラムを提供すること。
【解決手段】バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器であって、前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、を備える。
【解決手段】バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器であって、前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリによって給電される電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、携帯端末等の電子機器は、複数の充電用電池（例えば、リチウムイオン二次電池等）のセルを単一の容器に収納したバッテリパック（バッテリ装置）を装着できるように構成されている。
バッテリパックについては様々な技術が開発されている。例えば、電池切れになっても簡単な構成でバッテリパックを交換できるように、バッテリパック内に一次電池と二次電池を設け、一次電池の接続端子と二次電池の接続端子をそれぞれ点対称の位置に配置するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリパックの寿命は熱ストレスによって大きな影響を受けるが、バッテリパックが電子機器の所定位置に固定的に装着された状態において、バッテリパック内の複数のセルの各々と電子機器内の発熱部品（例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等）との距離は、それぞれ異なる。そのため、発熱部品に最も近い（つまり、最も熱ストレスを受ける）単一のセルによってバッテリパック全体の寿命が決まり、受熱量が各セルで均等化された場合よりもバッテリパックの寿命は短くなってしまう。バッテリパックの短寿命化は、電子機器のユーザのランニングコストを上昇させる。また、セルとして頻繁に使用されるリチウムイオン電池の原材料であるリチウムはその希少性から将来枯渇が危惧されている資源であり、その資源を使った電池の短寿命化は地球資源保護の観点から望ましくない。なお、受熱量を各セルで均等化する方策として高熱伝導材料をバッテリパックの内部に充填する方法が考えられるが、コスト上昇を招来して好ましくない。
【０００５】
よって、本発明の１つの側面では、バッテリ装置が電子機器の所定位置に装着される場合において、熱ストレスによるバッテリ装置の短寿命化を抑制できるようにした電子機器、システム、プログラム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】
【０００６】
第１の観点は、バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器である。
この電子機器は、
前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、
前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、
を備える。
【０００７】
第２の観点は、電子機器と、前記電子機器に給電するためのバッテリ装置とを備えたシステムである。
【０００８】
第３の観点は、バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器を制御するためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
開示の電子機器、システム、プログラムによれば、バッテリ装置が電子機器の所定位置に装着される場合において、熱ストレスによるバッテリ装置の短寿命化を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のシステムの一例を示す図。
【図２】実施形態のＰＣの一例の平面図。
【図３】実施形態のバッテリパックの一例の平面図。
【図４】実施形態のＰＣの一例の平面図。
【図５】実施形態のバッテリパックの一例の平面図。
【図６】実施形態のシステムの一例を示す図。
【図７】実施形態においてバッテリパックのＰＣ側コネクタとの接続状態を示す図。
【図８】実施形態のバッテリパックの一例の内部の結線状態を示す図。
【図９】実施形態においてバッテリパックのＰＣ側コネクタとの接続状態を示す図。
【図１０】実施形態のバッテリパックの一例の内部の結線状態を示す図。
【図１１】実施形態におけるバッテリパックとＰＣ側コネクタの例を示す図。
【図１２】実施形態のＰＣの構成を示すブロック図。
【図１３】実施形態においてバッテリパックのＰＣに対する装着状態の判定方法を説明するための図。
【図１４】実施形態のＰＣのＯＳとキーボードコントローラの機能を示す機能ブロック図。
【図１５】実施形態のＰＣのアプリケーションプログラムによって実行されるフローチャート。
【図１６】実施形態のＰＣのアラーム表示例を示す図。
【図１７】実施形態のＰＣの電源回路構成の変形例を示す図。
【図１８】実施形態のＰＣの電源回路構成の変形例の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）本実施形態のシステム
図１に本実施形態のシステムを示す。本実施形態のシステムは、例えばラップトップ型のパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と略記する）と、ＰＣに装着されることでＰＣに対する給電を行うバッテリパックとを含む。なお、ＰＣは、電子機器の一例である。バッテリパックは、バッテリ装置の一例である。図１に示す例では、バッテリパック１０１は、ＰＣ１の筐体のうち底面側の所定の位置１ａに装着されるようになっている。本実施形態のバッテリパック１０１は複数のセルを内蔵した筐体を備え、ＰＣ１に対して少なくとも２通りの装着状態で装着でき、且つ給電可能な構成となっている。
【００１２】
本実施形態のシステムでは、ＰＣは、自装置に対してバッテリパックの装着状態が異なる２つの状態（第１の装着状態、第２の装着状態）を検出する。そして、ＰＣは、バッテリパックの第１の装着状態の累積時間と、第２の装着状態の累積時間の差が所定の時間を超えた場合には、装着状態の変更を、ユーザに知覚可能に指示する。その結果、ユーザによる適切な装着状態の変更作業によって、第１の装着状態の累積時間と第２の装着状態の累積時間が概ね等しくなるようになる。ここで、ＰＣ内において、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)等の発熱部品の位置が固定しているため、バッテリパックのＰＣに対する装着状態の変更によって、バッテリパック内の各セルの発熱部品に対する位置関係が変化する。そのため、第１の装着状態の累積時間と第２の装着状態の累積時間が概ね等しくなると、バッテリパック内の各セルが受ける発熱部品からの受熱量を均等化できるようになる。この受熱量の均等化によって、バッテリパックでは、特定のセルが早期に劣化することが抑制されるため、バッテリパックの短寿命化が抑制される。
【００１３】
（２）バッテリパックの構成
以下、ＰＣに対して２通りの装着状態で装着でき、且つ給電可能な構成を備えたバッテリパックのいくつかの例について説明する。
図１〜３に示すバッテリパック１０１の例は、表裏で反転させた場合でもＰＣ１に装着可能であって、且つ給電可能に構成されている。この場合、図２に示すように、ＰＣ１の底面部には、ＰＣ１の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)が設けられている。図３に示すように、ＰＣ１の底面部に対向して装着される２つの面をＡ面、Ｂ面とすると、Ａ面には正極端子B1(+)と負極端子B1(-)が設けられ、Ｂ面には正極端子B2(+)と負極端子B2(-)が設けられる。端子B1(+),B1(-)はそれぞれ、端子B2(+),B2(-)とは、バッテリパック１０１の中心軸CLを基準として回転対称に配置されている。これにより、バッテリパック１０１は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣ１に装着したときに、ＰＣ１に対して給電可能に構成されている。なお、Ａ面、Ｂ面はそれぞれ、第１面、第２面の一例である。
【００１４】
図４および図５に示すバッテリパック１０２の例は、表裏で反転させた場合でもＰＣ２の底面側の所定の位置２ａに装着可能であって、且つ給電可能に構成されている。この場合、図４に示すように、ＰＣ２の底面部には、ＰＣ２の正極端子と負極端子がそれぞれ２箇所（PC1(+),PC1(-)およびPC2(+),PC2(-)）に設けられている。図５に示すように、ＰＣ２の底面部に対向して装着される２つの面をＡ面、Ｂ面とすると、Ａ面には、ＰＣ２側の正極端子PC1(+)，負極端子PC1(-)に対応する位置に正極端子B1(+)，負極端子B1(-)が設けられている。Ｂ面には、ＰＣ２側の正極端子PC2(+)，負極端子PC2(-)に対応する位置に正極端子B2(+)，負極端子B2(-)が設けられている。これにより、バッテリパック１０２は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣ２に装着したときに、ＰＣ２に対して給電可能に構成されている。
【００１５】
図６〜８に示すバッテリパック１０３の例は、ＰＣ３の筐体に対して側面からＰＣ３の所定位置３ａに装着可能であって、且つ給電可能に構成されている。ＰＣ３の所定位置３ａには、コネクタ３ｂが配設されている。この場合、図７に示すように、ＰＣ３のコネクタ３ｂには、ＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)が設けられている。図７に示すように、ＰＣ３に装着されたときに上面となりうる２つの面をＡ面、Ｂ面とする。Ａ面を上方にしてバッテリパック１０３をＰＣ３に装着した状態で、ＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)（図７では、いずれも雄型端子）がバッテリパック１０３の正極端子B1(+)と端子B1(-)(図７では、いずれも雌型端子)が嵌合するように構成されている。この嵌合により、ＰＣ３の正極端子PC(+)はバッテリパック１０３の正極端子B1(+)と電気的に接続され、ＰＣ３の負極端子PC(-)はバッテリパック１０３の端子B1(-)と電気的に接続される。一方、Ｂ面を上方にしてバッテリパック１０３をＰＣ３に装着した状態で、ＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)（図７では、いずれも雄型端子）がバッテリパック１０３の正極端子B2(+)と端子B2(-)(図７では、いずれも雌型端子)が嵌合するように構成されている。この嵌合により、ＰＣ３の正極端子PC(+)はバッテリパック１０３の正極端子B2(+)と電気的に接続され、ＰＣ３の負極端子PC(-)はバッテリパック１０３の端子B2(-)と電気的に接続される。つまり、バッテリパック１０３において、端子B1(+),B1(-),B2(+),B2(-)が配置された面では、中心位置CPに対して点対称に、端子B1(+),B1(-)と端子B2(+),B2(-)が配列されている。これにより、バッテリパック１０３は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣ３に装着したときに、ＰＣ３に対して給電可能に構成されている。なお、このとき、図８にバッテリパック１０３の内部の結線状態が示すように、端子B1(+),B1(-)または端子B2(+),B2(-)のいずれがＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)と嵌合した場合であっても、給電可能にバッテリパック１０３内部で電気的に配線されている。
【００１６】
図９および図１０に示すバッテリパック１０４は、いわゆるスマートバッテリの例である。スマートバッテリは、ＰＣと通信を行うためのデータ送受信用の端子を備えている。例えば、図９のＰＣ側のコネクタ４ｂが示すように、ＰＣのコネクタ４ｂには、ＰＣの正極端子PC(+)と負極端子PC(-)のほか、データ端子PC(D)が設けられている。この場合も、図６〜８に示したバッテリパック１０３と同様にして、端子をバッテリパック１０４に配列させることができる。例えば、図９に示すように、Ａ面を上方にしてバッテリパック１０４をＰＣに装着した状態では、ＰＣの正極端子PC(+)と負極端子PC(-)とデータ端子PC(D)（図９では、いずれも雄型端子）が、それぞれバッテリパック１０４の正極端子B1(+)と端子B1(-)とデータ端子D1（図９では、いずれも雌型端子)が嵌合するように構成されている。図示していないが、Ｂ面を上方にしたときには、各端子が中心位置CPに対して点対称に配置される。これにより、バッテリパック１０４は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣに装着したときに、ＰＣに対して給電可能、且つ通信可能に構成される。なお、このとき、図９にバッテリパック１０４の内部の結線状態が示すように、端子B1(+),B1(-),D1または端子B2(+),B2(-),D2のいずれがＰＣ３の端子PC(+),PC(-),PC(D)と嵌合した場合であっても、給電可能、且つ通信可能にバッテリパック１０３内部で電気的に配線されている。
【００１７】
図１１に示すバッテリパック１０５および１０６はそれぞれ、角型２並列１直列パックのバッテリパック、円筒型２並列３直列パックの例である。この例では、複数のセルは、中心軸CLを基準に対称に配列されている。各バッテリパックのコネクタは、中心軸CL上に配置されている。この場合も図７と同様に、バッテリパック側には、中心位置CPに対して点対称となる２組の端子群が配列され、その２組の端子群のいずれかがＰＣ側のコネクタ５ｂ、６ｂに嵌合されるようになっている。
【００１８】
（３）ＰＣの構成
次に、本実施形態のＰＣの構成について、図１２を参照して説明する。図１２は、実施形態のＰＣの構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、ＰＣは、ＰＣＨ(Platform Controller Hub)２０、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１、キーボードコントローラ(ＫＢＣ;Key Board Controller)２２、メモリ（ＭＥＭ）２３、キーボード(ＫＢ;Key Board)２４、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)２５、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)２６および電源回路２００を備える。図１２では、ＰＣの電源回路２００に、バッテリパック（ＢＰ）が接続された状態を示している。
なお、ＣＰＵ２１は、第１算出部、第２算出部、指示部の一例である。
【００１９】
ＰＣＨ２０は、ＰＣのチップセットの一部であってサウスブリッジとも称される。ＰＣＨ２０は、各種の入出力デバイス（図１２では、キーボードコントローラ２２、ＬＣＤ２５およびＨＤＤ２６）に接続され、入出力デバイスを制御するための制御回路を含む。
メモリ２３は、ＣＰＵ２１の主メモリであるＲＡＭ(Random Access Memory)や、ＣＰＵ２１によって実行されるプログラムを記憶する不揮発性メモリであるＲＯＭ(Read Only Memory)を含む。メモリ２３には、ＯＳ(Operating System)を含む各種のプログラムが格納されている。ＣＰＵ２１は、メモリコントローラを内蔵し、メモリ２３からＯＳ(Operating System)を含む各種のプログラムを読み出して実行するとともに、様々な演算を実行する。
キーボードコントローラ２２は、ＰＣＨ２０と接続されるとともにキーボード２４に接続され、キーボードインタフェースの機能を備える。キーボードコントローラ２２は、マイクロコントローラを備え、後述するように、バッテリパックの装着状態（第１の装着状態または第２の装着状態のいずれか）を検出して、ＯＳに通知する。
電源回路２００は、ＰＣ内の各部への所要の電源電圧を生成して供給する。電源回路２００は、ＰＣの状態（例えばスリープモード等）に応じて給電を制限することがあってよい。
ＬＣＤ２５は、例えば、マトリクス状に画素単位で配置された薄膜トランジスタを含むＬＣＤ(Liquid Cristal Display)モニタと、その薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路とを含み、ＣＰＵ３１から与えられる画像データをモニタ上に表示する。
ＨＤＤ２６は比較的大容量の不揮発性記憶装置である。
【００２０】
（３）バッテリパックのＰＣに対する装着状態の判定方法
次に、バッテリパックのＰＣに対する装着状態の判定方法の一例について説明する。この判定方法の一例では、図５に示したバッテリパック１０２の場合について、図１３を参照して説明する。図１３では、電源回路２００は、ＰＣ側の正極端子PC1(+),負極端子PC1(-)および正極端子PC2(+),負極端子PC2(-)を備えている。バッテリパック１０２には、Ａ面側に配置された正極端子B1(+),負極端子B1(-)と、Ｂ面側に配置された正極端子B2(+),負極端子B2(-)とが設けられる。このとき、バッテリパック１０２のＡ面を上方にしてバッテリパック１０２をＰＣに装着した場合には、端子B1(+)と端子PC1(+)が接続され、端子B1(-)と端子PC1(-)が接続され、端子B2(+),B2(-),PC2(+),PC2(-)が開放状態となる第１の装着状態となる。一方、バッテリパック１０２のＢ面を上方にしてバッテリパック１０２をＰＣに装着した場合には、端子B2(+)と端子PC2(+)が接続され、端子B2(-)と端子PC2(-)が接続され、端子B1(+),B1(-),PC1(+),PC1(-)が開放状態となる第２の装着状態となる。
【００２１】
図１３には、電源回路２００の内部の回路例が示される。
図１３に示す回路例では、負極端子PC1(-), PC2(-)は共にグランド電位に接続される。正極端子PC1(+), PC2(+)はそれぞれ、ダイオード２０１，２０２を介して共通ノードＮ１を介して、レギュレータ(REG)２０４に接続される。ノードＮ１とレギュレータ２０４には、ノードＮ１の電圧を保持するためのキャパシタ２０３が設けられる。なお、この回路例では、メイン電源(Main)とバックアップ電源(Backup)の２系統の電源が生成される場合を示してある。
また、正極端子PC1(+), PC2(+)の電圧Ａｓ，Ｂｓはそれぞれ、ＮＡＮＤラッチ回路２０５に入力され、その出力信号がキーボードコントローラ２２へ出力される。これにより、キーボードコントローラ２２は、ＮＡＮＤラッチ回路２０５の出力信号の電圧を検出することによって、端子PC1(+), PC2(+)のいずれの端子の電圧がバッテリパック１０２に接続されているか判別（検出）することができる。すなわち、キーボードコントローラ２２は、バッテリパック１０２のＰＣに対する装着状態が、第１の装着状態（Ａ面を上方にした装着状態）であるか第２の装着状態（Ｂ面を上方にした装着状態）であるかを判別（検出）することができる。
【００２２】
（４）本実施形態のＰＣのＯＳの機能
次に、本実施形態のＰＣのＯＳの機能について、図１４および図１５を参照して説明する。図１４は、本実施形態のＰＣのＯＳとアプリケーションプログラム（後述するバッテリユーティリティ）の機能を示す機能ブロック図である。図１５は、本実施形態のＰＣで実行される動作のフローチャートである。
図１３を参照して説明したように、本実施形態のＰＣでは、キーボードコントローラ２２は、第１の装着状態（Ａ面を上方にした装着状態）であるか第２の装着状態（Ｂ面を上方にした装着状態）であるかを判別する。そして、キーボードコントローラ２２は、その判別結果をＯＳに通知する。通知するタイミングは例えば、ＰＣに電源が投入されて起動し、ＰＣのシステムが立ち上がったときでよい。
【００２３】
図１４に示すように、ＯＳにより実行される機能ブロックとして、メモリ管理機能ブロック５０１、ファイル管理機能ブロック５０２、Ｉ／Ｏ(Input/Output)管理機能ブロック５０３およびアプリケーション管理機能ブロック５０４がある。また、ＯＳ上で動作するアプリケーションソフトウエアとしてバッテリユーティリティが組み込まれている。図１５は、ＯＳがバッテリユーティリティと協働で実行されるフローチャートである。
なお、以下の説明では、Ａ面を上方にしてＰＣに装着した第１の装着状態によるバッテリパックの使用形態を「Ａ面使用」と表記することがある。同様に、Ｂ面を上方にしてＰＣに装着した第２の装着状態によるバッテリパックの使用形態を「Ｂ面使用」と表記することがある。
【００２４】
メモリ管理機能ブロック５０１は、電源がＯＮとなっている累積時間を記録する機能を備える。
メモリ管理機能ブロック５０１は、バッテリパック取付面（つまり、装着状態でＡ面およびＢ面のうち上方の面）の情報を時系列上で記録する機能を備える。つまり、バッテリユーティリティ機能ブロックは、バッテリパック１０２のＰＣに対する装着状態の情報をキーボードコントローラ２２から取得し、その情報を基にバッテリパック取付面の情報を記録する。
ファイル管理機能ブロック５０２は、メモリ管理機能ブロック５０１によって記録された時系列上のバッテリパック取付面を基に、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間を逐次記録・更新する機能を備える。なお、Ａ面使用の累積時間、Ｂ面使用の累積時間はそれぞれ、第１の累積時間、第２の累積時間の一例である。
Ｉ／Ｏ(Input/Output)管理機能ブロック５０３は、アラーム表示のためのＩ／Ｏ管理のための機能ブロックである。
アプリケーション管理機能ブロック５０は、アプリケーション（ここでは、バッテリユーティリティ）の管理のための機能ブロックである。
【００２５】
バッテリユーティリティは、各種の機能ブロックを包含する。例えば、バッテリユーティリティは、ＯＳのメモリ管理機能ブロック５０１から、バッテリパック取付面の情報を読み込む機能を備える。バッテリユーティリティは、ＯＳのファイル管理機能ブロック５０２から、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間を読み込む機能を備える。バッテリユーティリティは、ＯＳのメモリ管理機能ブロック５０１から、電源ＯＮの累積時間を読み込む機能を備える。バッテリユーティリティは、Ａ面とＢ面使用の累積時間を比較する機能を備える。バッテリユーティリティは、Ａ面とＢ面使用の累積時間を比較した結果、バッテリパックの装着状態の変更を指示するためのアラーム処理を行う機能を備える。
【００２６】
図１５を参照すると、バッテリユーティリティによって実行される手順は以下のとおりである。すなわち先ず、ＰＣの電源がＯＮされると、現在（開始）時刻を記録する（ステップＳ１０）。そして、バッテリパックの装着状態が検出されると、検出された装着状態がＯＳへ通知される。バッテリユーティリティは、ＯＳからバッテリパック取付面の情報を読み込む（ステップＳ１１）。次にバッテリユーティリティは、Ａ面使用の累積時間（Ａｔ）とＢ面使用の累積時間（Ｂｔ）を読み込み（ステップＳ１２）、バッテリパックの使用時間の比較計算を行う。つまり、Ａ面使用の累積時間（Ａｔ）とＢ面使用の累積時間（Ｂｔ）の差分Ｔ（＝｜Ａｔ−Ｂｔ｜）を算出する（ステップＳ１３）。その結果、差分Ｔが所定の閾値よりも大きい場合には、一方の面の使用に偏り過ぎていることを意味するため、バッテリパックの装着状態の変更を指示するためのアラーム表示を行う（ステップＳ１５）。なお、図１６には、アラーム表示の一例として、Ｂ面使用の累積時間がＡ面使用の累積時間よりも閾値以上に大きい場合にＰＣ上で表示される例を示している。
ステップＳ１４で差分Ｔが所定の閾値以下である場合には、バッテリユーティリティはアラームを表示しない。
【００２７】
バッテリユーティリティは、ＰＣの電源がオフとなるときには、そのときの現在時刻（つまり、終了時刻）を記録する（ステップＳ１６）。そして、バッテリユーティリティは、ステップＳ１０で記録した開始時刻とステップＳ１６で記録した終了時刻の差分を、ステップＳ１１で読み込んだバッテリパック取付面の使用時間として算出する（ステップＳ１７）。バッテリユーティリティは、ステップＳ１７で算出した、いずれか一方のバッテリパック取付面の使用時間を、その取付面の現在の累積時間に加算することで、新たな累積時間を算出する（ステップＳ１８）。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のＰＣは、バッテリパックの第１の装着状態（Ａ面使用）の累積時間と、第２の装着状態（Ｂ面使用）の累積時間の差が所定の時間を超えた場合には、装着状態の変更を、アラーム表示等でユーザに知覚可能に指示する。その結果、ユーザによる適切な装着状態の変更作業によって、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間が概ね等しくなるようになる。ここで、ＰＣ内において、例えばＣＰＵ等の発熱部品の位置が固定しているため、バッテリパックのＰＣに対する装着状態の変更によって、バッテリパック内の各セルの発熱部品に対する位置関係が変化する。そのため、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間が概ね等しくなると、バッテリパック内の各セルが受ける発熱部品からの受熱量を均等化できるようになる。この受熱量の均等化によって、バッテリパックでは、特定のセルが早期に劣化することが抑制されるため、バッテリパックの短寿命化が抑制される。
【００２９】
（５）変形例
図１３に電源回路２００の回路構成例を示したが、この回路構成例の変形例について以下で説明する。図１３に示した回路構成例では、ダイオード２０１，２０２が設けられているため、このダイオードの順方向電圧降下による電力損失が生じる。変形例では、この電力損失が生じないようにした回路構成例を示す。
【００３０】
図１７は、変形例に係る回路構成例である。この回路は図１３のダイオード２０１，２０２に代えて、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｔｒ１，Ｔｒ２）に含まれるボディダイオードＤ１，Ｄ２を利用する。ＰＣの電源起動から僅かな時間差をもってＭＯＳＦＥＴがＯＮし、ＭＯＳＦＥＴがＯＮした後は、ボディダイオードによる順方向電圧降下は殆ど存在しない。そのため、電力損失が抑制される。
図１７に示す回路例では、負極端子PC1(-), PC2(-)は共にグランド電位に接続される。正極端子PC1(+), PC2(+)はそれぞれ、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレインに接続される。ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソースは共通ノードＮ１を介してレギュレータ３０４に接続される。レギュレータ３０４の出力電圧は、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲートに接続される。
なお、正極端子PC1(+), PC2(+)はそれぞれ、第１の正極端子、第２の正極端子の一例である。ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２はそれぞれ、第１のスイッチ、第２のスイッチの一例である。ボディダイオードＤ１，Ｄ２はそれぞれ、第１のダイオード、第２のダイオードの一例である。
【００３１】
バッテリパックの装着状態に応じて正極端子PC1(+), PC2(+)のいずれかから電圧が入力されると、ボディダイオードＤ１，Ｄ２のいずれかに順方向電圧が入力される。このとき、ボディダイオードによって電圧の回りこみが阻止されるため、正極端子PC1(+), PC2(+)のうち一方の端子からの電圧入力が他方の端子に影響を及ぼすことはない。バッテリパックの装着状態に応じたいずれかのボディダイオードを通した電圧入力ＤＣＩＮを受けてレギュレータ３０４が動作すると、その出力電圧Ｖｈ（図１３のMainに相当）によりＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がＯＮする。それによって、ボディダイオードによる順方向電圧降下は殆ど生じなくなる。よって、図１７に示す回路構成例では、定常状態では、電力損失が殆ど生じなくなる。
【００３２】
図１８は、図１７の動作を示すタイミングチャートである。
このタイミングチャートは、Ａ面使用のバッテリパックの装着状態となった場合を例としている。このとき、正極端子PC1(+)の電圧入力があると電圧Ａｓが直ちに立ち上がり、ボディダイオードＤ１を介して電圧ＤＣＩＮが立ち上がる。電圧Ｖｈは、レギュレータ３０４の動作期間だけ遅延して立ち上がる。電圧Ｖｈが立ち上がると、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がＯＮして正極端子PC2(+)の電圧Ｂｓも立ち上がる。よって、図１８から明らかなように、この回路構成例では、正極端子PC1(+)の電圧Ａｓと正極端子PC2(+)の電圧Ｂｓの立ち上がりタイミングの先後を判別することによって、バッテリパックの装着状態を判別できるようになる。キーボードコントローラ２２は、正極端子PC1(+)の電圧Ａｓと正極端子PC2(+)の電圧Ｂｓを取り込み、その値を逐次ＯＳへ通知する。そして、ＯＳは、ＰＣの電源起動後、図１８に示す判定期間の間に、バッテリパックの装着状態の判別を行う。バッテリパックの装着状態の判別は、バッテリユーティリティが行ってもよい。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の電子機器、システム、プログラムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００３４】
ＢＰ…バッテリパック
ＰＣ…パーソナルコントローラ
２０…ＰＣＨ
２１…ＣＰＵ
２２…キーボードコントローラ
２３…メモリ
２４…キーボード
２５…ＬＣＤ
２６…ＨＤＤ
２００…電源回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリによって給電される電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、携帯端末等の電子機器は、複数の充電用電池（例えば、リチウムイオン二次電池等）のセルを単一の容器に収納したバッテリパック（バッテリ装置）を装着できるように構成されている。
バッテリパックについては様々な技術が開発されている。例えば、電池切れになっても簡単な構成でバッテリパックを交換できるように、バッテリパック内に一次電池と二次電池を設け、一次電池の接続端子と二次電池の接続端子をそれぞれ点対称の位置に配置するようにしたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４０８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バッテリパックの寿命は熱ストレスによって大きな影響を受けるが、バッテリパックが電子機器の所定位置に固定的に装着された状態において、バッテリパック内の複数のセルの各々と電子機器内の発熱部品（例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等）との距離は、それぞれ異なる。そのため、発熱部品に最も近い（つまり、最も熱ストレスを受ける）単一のセルによってバッテリパック全体の寿命が決まり、受熱量が各セルで均等化された場合よりもバッテリパックの寿命は短くなってしまう。バッテリパックの短寿命化は、電子機器のユーザのランニングコストを上昇させる。また、セルとして頻繁に使用されるリチウムイオン電池の原材料であるリチウムはその希少性から将来枯渇が危惧されている資源であり、その資源を使った電池の短寿命化は地球資源保護の観点から望ましくない。なお、受熱量を各セルで均等化する方策として高熱伝導材料をバッテリパックの内部に充填する方法が考えられるが、コスト上昇を招来して好ましくない。
【０００５】
よって、本発明の１つの側面では、バッテリ装置が電子機器の所定位置に装着される場合において、熱ストレスによるバッテリ装置の短寿命化を抑制できるようにした電子機器、システム、プログラム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】
【０００６】
第１の観点は、バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器である。
この電子機器は、
前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、
前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、
を備える。
【０００７】
第２の観点は、電子機器と、前記電子機器に給電するためのバッテリ装置とを備えたシステムである。
【０００８】
第３の観点は、バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器を制御するためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
開示の電子機器、システム、プログラムによれば、バッテリ装置が電子機器の所定位置に装着される場合において、熱ストレスによるバッテリ装置の短寿命化を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のシステムの一例を示す図。
【図２】実施形態のＰＣの一例の平面図。
【図３】実施形態のバッテリパックの一例の平面図。
【図４】実施形態のＰＣの一例の平面図。
【図５】実施形態のバッテリパックの一例の平面図。
【図６】実施形態のシステムの一例を示す図。
【図７】実施形態においてバッテリパックのＰＣ側コネクタとの接続状態を示す図。
【図８】実施形態のバッテリパックの一例の内部の結線状態を示す図。
【図９】実施形態においてバッテリパックのＰＣ側コネクタとの接続状態を示す図。
【図１０】実施形態のバッテリパックの一例の内部の結線状態を示す図。
【図１１】実施形態におけるバッテリパックとＰＣ側コネクタの例を示す図。
【図１２】実施形態のＰＣの構成を示すブロック図。
【図１３】実施形態においてバッテリパックのＰＣに対する装着状態の判定方法を説明するための図。
【図１４】実施形態のＰＣのＯＳとキーボードコントローラの機能を示す機能ブロック図。
【図１５】実施形態のＰＣのアプリケーションプログラムによって実行されるフローチャート。
【図１６】実施形態のＰＣのアラーム表示例を示す図。
【図１７】実施形態のＰＣの電源回路構成の変形例を示す図。
【図１８】実施形態のＰＣの電源回路構成の変形例の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（１）本実施形態のシステム
図１に本実施形態のシステムを示す。本実施形態のシステムは、例えばラップトップ型のパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と略記する）と、ＰＣに装着されることでＰＣに対する給電を行うバッテリパックとを含む。なお、ＰＣは、電子機器の一例である。バッテリパックは、バッテリ装置の一例である。図１に示す例では、バッテリパック１０１は、ＰＣ１の筐体のうち底面側の所定の位置１ａに装着されるようになっている。本実施形態のバッテリパック１０１は複数のセルを内蔵した筐体を備え、ＰＣ１に対して少なくとも２通りの装着状態で装着でき、且つ給電可能な構成となっている。
【００１２】
本実施形態のシステムでは、ＰＣは、自装置に対してバッテリパックの装着状態が異なる２つの状態（第１の装着状態、第２の装着状態）を検出する。そして、ＰＣは、バッテリパックの第１の装着状態の累積時間と、第２の装着状態の累積時間の差が所定の時間を超えた場合には、装着状態の変更を、ユーザに知覚可能に指示する。その結果、ユーザによる適切な装着状態の変更作業によって、第１の装着状態の累積時間と第２の装着状態の累積時間が概ね等しくなるようになる。ここで、ＰＣ内において、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)等の発熱部品の位置が固定しているため、バッテリパックのＰＣに対する装着状態の変更によって、バッテリパック内の各セルの発熱部品に対する位置関係が変化する。そのため、第１の装着状態の累積時間と第２の装着状態の累積時間が概ね等しくなると、バッテリパック内の各セルが受ける発熱部品からの受熱量を均等化できるようになる。この受熱量の均等化によって、バッテリパックでは、特定のセルが早期に劣化することが抑制されるため、バッテリパックの短寿命化が抑制される。
【００１３】
（２）バッテリパックの構成
以下、ＰＣに対して２通りの装着状態で装着でき、且つ給電可能な構成を備えたバッテリパックのいくつかの例について説明する。
図１〜３に示すバッテリパック１０１の例は、表裏で反転させた場合でもＰＣ１に装着可能であって、且つ給電可能に構成されている。この場合、図２に示すように、ＰＣ１の底面部には、ＰＣ１の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)が設けられている。図３に示すように、ＰＣ１の底面部に対向して装着される２つの面をＡ面、Ｂ面とすると、Ａ面には正極端子B1(+)と負極端子B1(-)が設けられ、Ｂ面には正極端子B2(+)と負極端子B2(-)が設けられる。端子B1(+),B1(-)はそれぞれ、端子B2(+),B2(-)とは、バッテリパック１０１の中心軸CLを基準として回転対称に配置されている。これにより、バッテリパック１０１は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣ１に装着したときに、ＰＣ１に対して給電可能に構成されている。なお、Ａ面、Ｂ面はそれぞれ、第１面、第２面の一例である。
【００１４】
図４および図５に示すバッテリパック１０２の例は、表裏で反転させた場合でもＰＣ２の底面側の所定の位置２ａに装着可能であって、且つ給電可能に構成されている。この場合、図４に示すように、ＰＣ２の底面部には、ＰＣ２の正極端子と負極端子がそれぞれ２箇所（PC1(+),PC1(-)およびPC2(+),PC2(-)）に設けられている。図５に示すように、ＰＣ２の底面部に対向して装着される２つの面をＡ面、Ｂ面とすると、Ａ面には、ＰＣ２側の正極端子PC1(+)，負極端子PC1(-)に対応する位置に正極端子B1(+)，負極端子B1(-)が設けられている。Ｂ面には、ＰＣ２側の正極端子PC2(+)，負極端子PC2(-)に対応する位置に正極端子B2(+)，負極端子B2(-)が設けられている。これにより、バッテリパック１０２は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣ２に装着したときに、ＰＣ２に対して給電可能に構成されている。
【００１５】
図６〜８に示すバッテリパック１０３の例は、ＰＣ３の筐体に対して側面からＰＣ３の所定位置３ａに装着可能であって、且つ給電可能に構成されている。ＰＣ３の所定位置３ａには、コネクタ３ｂが配設されている。この場合、図７に示すように、ＰＣ３のコネクタ３ｂには、ＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)が設けられている。図７に示すように、ＰＣ３に装着されたときに上面となりうる２つの面をＡ面、Ｂ面とする。Ａ面を上方にしてバッテリパック１０３をＰＣ３に装着した状態で、ＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)（図７では、いずれも雄型端子）がバッテリパック１０３の正極端子B1(+)と端子B1(-)(図７では、いずれも雌型端子)が嵌合するように構成されている。この嵌合により、ＰＣ３の正極端子PC(+)はバッテリパック１０３の正極端子B1(+)と電気的に接続され、ＰＣ３の負極端子PC(-)はバッテリパック１０３の端子B1(-)と電気的に接続される。一方、Ｂ面を上方にしてバッテリパック１０３をＰＣ３に装着した状態で、ＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)（図７では、いずれも雄型端子）がバッテリパック１０３の正極端子B2(+)と端子B2(-)(図７では、いずれも雌型端子)が嵌合するように構成されている。この嵌合により、ＰＣ３の正極端子PC(+)はバッテリパック１０３の正極端子B2(+)と電気的に接続され、ＰＣ３の負極端子PC(-)はバッテリパック１０３の端子B2(-)と電気的に接続される。つまり、バッテリパック１０３において、端子B1(+),B1(-),B2(+),B2(-)が配置された面では、中心位置CPに対して点対称に、端子B1(+),B1(-)と端子B2(+),B2(-)が配列されている。これにより、バッテリパック１０３は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣ３に装着したときに、ＰＣ３に対して給電可能に構成されている。なお、このとき、図８にバッテリパック１０３の内部の結線状態が示すように、端子B1(+),B1(-)または端子B2(+),B2(-)のいずれがＰＣ３の正極端子PC(+)と負極端子PC(-)と嵌合した場合であっても、給電可能にバッテリパック１０３内部で電気的に配線されている。
【００１６】
図９および図１０に示すバッテリパック１０４は、いわゆるスマートバッテリの例である。スマートバッテリは、ＰＣと通信を行うためのデータ送受信用の端子を備えている。例えば、図９のＰＣ側のコネクタ４ｂが示すように、ＰＣのコネクタ４ｂには、ＰＣの正極端子PC(+)と負極端子PC(-)のほか、データ端子PC(D)が設けられている。この場合も、図６〜８に示したバッテリパック１０３と同様にして、端子をバッテリパック１０４に配列させることができる。例えば、図９に示すように、Ａ面を上方にしてバッテリパック１０４をＰＣに装着した状態では、ＰＣの正極端子PC(+)と負極端子PC(-)とデータ端子PC(D)（図９では、いずれも雄型端子）が、それぞれバッテリパック１０４の正極端子B1(+)と端子B1(-)とデータ端子D1（図９では、いずれも雌型端子)が嵌合するように構成されている。図示していないが、Ｂ面を上方にしたときには、各端子が中心位置CPに対して点対称に配置される。これにより、バッテリパック１０４は、Ａ面とＢ面のいずれを上方にしてもＰＣに装着したときに、ＰＣに対して給電可能、且つ通信可能に構成される。なお、このとき、図９にバッテリパック１０４の内部の結線状態が示すように、端子B1(+),B1(-),D1または端子B2(+),B2(-),D2のいずれがＰＣ３の端子PC(+),PC(-),PC(D)と嵌合した場合であっても、給電可能、且つ通信可能にバッテリパック１０３内部で電気的に配線されている。
【００１７】
図１１に示すバッテリパック１０５および１０６はそれぞれ、角型２並列１直列パックのバッテリパック、円筒型２並列３直列パックの例である。この例では、複数のセルは、中心軸CLを基準に対称に配列されている。各バッテリパックのコネクタは、中心軸CL上に配置されている。この場合も図７と同様に、バッテリパック側には、中心位置CPに対して点対称となる２組の端子群が配列され、その２組の端子群のいずれかがＰＣ側のコネクタ５ｂ、６ｂに嵌合されるようになっている。
【００１８】
（３）ＰＣの構成
次に、本実施形態のＰＣの構成について、図１２を参照して説明する。図１２は、実施形態のＰＣの構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、ＰＣは、ＰＣＨ(Platform Controller Hub)２０、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１、キーボードコントローラ(ＫＢＣ;Key Board Controller)２２、メモリ（ＭＥＭ）２３、キーボード(ＫＢ;Key Board)２４、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)２５、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)２６および電源回路２００を備える。図１２では、ＰＣの電源回路２００に、バッテリパック（ＢＰ）が接続された状態を示している。
なお、ＣＰＵ２１は、第１算出部、第２算出部、指示部の一例である。
【００１９】
ＰＣＨ２０は、ＰＣのチップセットの一部であってサウスブリッジとも称される。ＰＣＨ２０は、各種の入出力デバイス（図１２では、キーボードコントローラ２２、ＬＣＤ２５およびＨＤＤ２６）に接続され、入出力デバイスを制御するための制御回路を含む。
メモリ２３は、ＣＰＵ２１の主メモリであるＲＡＭ(Random Access Memory)や、ＣＰＵ２１によって実行されるプログラムを記憶する不揮発性メモリであるＲＯＭ(Read Only Memory)を含む。メモリ２３には、ＯＳ(Operating System)を含む各種のプログラムが格納されている。ＣＰＵ２１は、メモリコントローラを内蔵し、メモリ２３からＯＳ(Operating System)を含む各種のプログラムを読み出して実行するとともに、様々な演算を実行する。
キーボードコントローラ２２は、ＰＣＨ２０と接続されるとともにキーボード２４に接続され、キーボードインタフェースの機能を備える。キーボードコントローラ２２は、マイクロコントローラを備え、後述するように、バッテリパックの装着状態（第１の装着状態または第２の装着状態のいずれか）を検出して、ＯＳに通知する。
電源回路２００は、ＰＣ内の各部への所要の電源電圧を生成して供給する。電源回路２００は、ＰＣの状態（例えばスリープモード等）に応じて給電を制限することがあってよい。
ＬＣＤ２５は、例えば、マトリクス状に画素単位で配置された薄膜トランジスタを含むＬＣＤ(Liquid Cristal Display)モニタと、その薄膜トランジスタを駆動するための駆動回路とを含み、ＣＰＵ３１から与えられる画像データをモニタ上に表示する。
ＨＤＤ２６は比較的大容量の不揮発性記憶装置である。
【００２０】
（３）バッテリパックのＰＣに対する装着状態の判定方法
次に、バッテリパックのＰＣに対する装着状態の判定方法の一例について説明する。この判定方法の一例では、図５に示したバッテリパック１０２の場合について、図１３を参照して説明する。図１３では、電源回路２００は、ＰＣ側の正極端子PC1(+),負極端子PC1(-)および正極端子PC2(+),負極端子PC2(-)を備えている。バッテリパック１０２には、Ａ面側に配置された正極端子B1(+),負極端子B1(-)と、Ｂ面側に配置された正極端子B2(+),負極端子B2(-)とが設けられる。このとき、バッテリパック１０２のＡ面を上方にしてバッテリパック１０２をＰＣに装着した場合には、端子B1(+)と端子PC1(+)が接続され、端子B1(-)と端子PC1(-)が接続され、端子B2(+),B2(-),PC2(+),PC2(-)が開放状態となる第１の装着状態となる。一方、バッテリパック１０２のＢ面を上方にしてバッテリパック１０２をＰＣに装着した場合には、端子B2(+)と端子PC2(+)が接続され、端子B2(-)と端子PC2(-)が接続され、端子B1(+),B1(-),PC1(+),PC1(-)が開放状態となる第２の装着状態となる。
【００２１】
図１３には、電源回路２００の内部の回路例が示される。
図１３に示す回路例では、負極端子PC1(-), PC2(-)は共にグランド電位に接続される。正極端子PC1(+), PC2(+)はそれぞれ、ダイオード２０１，２０２を介して共通ノードＮ１を介して、レギュレータ(REG)２０４に接続される。ノードＮ１とレギュレータ２０４には、ノードＮ１の電圧を保持するためのキャパシタ２０３が設けられる。なお、この回路例では、メイン電源(Main)とバックアップ電源(Backup)の２系統の電源が生成される場合を示してある。
また、正極端子PC1(+), PC2(+)の電圧Ａｓ，Ｂｓはそれぞれ、ＮＡＮＤラッチ回路２０５に入力され、その出力信号がキーボードコントローラ２２へ出力される。これにより、キーボードコントローラ２２は、ＮＡＮＤラッチ回路２０５の出力信号の電圧を検出することによって、端子PC1(+), PC2(+)のいずれの端子の電圧がバッテリパック１０２に接続されているか判別（検出）することができる。すなわち、キーボードコントローラ２２は、バッテリパック１０２のＰＣに対する装着状態が、第１の装着状態（Ａ面を上方にした装着状態）であるか第２の装着状態（Ｂ面を上方にした装着状態）であるかを判別（検出）することができる。
【００２２】
（４）本実施形態のＰＣのＯＳの機能
次に、本実施形態のＰＣのＯＳの機能について、図１４および図１５を参照して説明する。図１４は、本実施形態のＰＣのＯＳとアプリケーションプログラム（後述するバッテリユーティリティ）の機能を示す機能ブロック図である。図１５は、本実施形態のＰＣで実行される動作のフローチャートである。
図１３を参照して説明したように、本実施形態のＰＣでは、キーボードコントローラ２２は、第１の装着状態（Ａ面を上方にした装着状態）であるか第２の装着状態（Ｂ面を上方にした装着状態）であるかを判別する。そして、キーボードコントローラ２２は、その判別結果をＯＳに通知する。通知するタイミングは例えば、ＰＣに電源が投入されて起動し、ＰＣのシステムが立ち上がったときでよい。
【００２３】
図１４に示すように、ＯＳにより実行される機能ブロックとして、メモリ管理機能ブロック５０１、ファイル管理機能ブロック５０２、Ｉ／Ｏ(Input/Output)管理機能ブロック５０３およびアプリケーション管理機能ブロック５０４がある。また、ＯＳ上で動作するアプリケーションソフトウエアとしてバッテリユーティリティが組み込まれている。図１５は、ＯＳがバッテリユーティリティと協働で実行されるフローチャートである。
なお、以下の説明では、Ａ面を上方にしてＰＣに装着した第１の装着状態によるバッテリパックの使用形態を「Ａ面使用」と表記することがある。同様に、Ｂ面を上方にしてＰＣに装着した第２の装着状態によるバッテリパックの使用形態を「Ｂ面使用」と表記することがある。
【００２４】
メモリ管理機能ブロック５０１は、電源がＯＮとなっている累積時間を記録する機能を備える。
メモリ管理機能ブロック５０１は、バッテリパック取付面（つまり、装着状態でＡ面およびＢ面のうち上方の面）の情報を時系列上で記録する機能を備える。つまり、バッテリユーティリティ機能ブロックは、バッテリパック１０２のＰＣに対する装着状態の情報をキーボードコントローラ２２から取得し、その情報を基にバッテリパック取付面の情報を記録する。
ファイル管理機能ブロック５０２は、メモリ管理機能ブロック５０１によって記録された時系列上のバッテリパック取付面を基に、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間を逐次記録・更新する機能を備える。なお、Ａ面使用の累積時間、Ｂ面使用の累積時間はそれぞれ、第１の累積時間、第２の累積時間の一例である。
Ｉ／Ｏ(Input/Output)管理機能ブロック５０３は、アラーム表示のためのＩ／Ｏ管理のための機能ブロックである。
アプリケーション管理機能ブロック５０は、アプリケーション（ここでは、バッテリユーティリティ）の管理のための機能ブロックである。
【００２５】
バッテリユーティリティは、各種の機能ブロックを包含する。例えば、バッテリユーティリティは、ＯＳのメモリ管理機能ブロック５０１から、バッテリパック取付面の情報を読み込む機能を備える。バッテリユーティリティは、ＯＳのファイル管理機能ブロック５０２から、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間を読み込む機能を備える。バッテリユーティリティは、ＯＳのメモリ管理機能ブロック５０１から、電源ＯＮの累積時間を読み込む機能を備える。バッテリユーティリティは、Ａ面とＢ面使用の累積時間を比較する機能を備える。バッテリユーティリティは、Ａ面とＢ面使用の累積時間を比較した結果、バッテリパックの装着状態の変更を指示するためのアラーム処理を行う機能を備える。
【００２６】
図１５を参照すると、バッテリユーティリティによって実行される手順は以下のとおりである。すなわち先ず、ＰＣの電源がＯＮされると、現在（開始）時刻を記録する（ステップＳ１０）。そして、バッテリパックの装着状態が検出されると、検出された装着状態がＯＳへ通知される。バッテリユーティリティは、ＯＳからバッテリパック取付面の情報を読み込む（ステップＳ１１）。次にバッテリユーティリティは、Ａ面使用の累積時間（Ａｔ）とＢ面使用の累積時間（Ｂｔ）を読み込み（ステップＳ１２）、バッテリパックの使用時間の比較計算を行う。つまり、Ａ面使用の累積時間（Ａｔ）とＢ面使用の累積時間（Ｂｔ）の差分Ｔ（＝｜Ａｔ−Ｂｔ｜）を算出する（ステップＳ１３）。その結果、差分Ｔが所定の閾値よりも大きい場合には、一方の面の使用に偏り過ぎていることを意味するため、バッテリパックの装着状態の変更を指示するためのアラーム表示を行う（ステップＳ１５）。なお、図１６には、アラーム表示の一例として、Ｂ面使用の累積時間がＡ面使用の累積時間よりも閾値以上に大きい場合にＰＣ上で表示される例を示している。
ステップＳ１４で差分Ｔが所定の閾値以下である場合には、バッテリユーティリティはアラームを表示しない。
【００２７】
バッテリユーティリティは、ＰＣの電源がオフとなるときには、そのときの現在時刻（つまり、終了時刻）を記録する（ステップＳ１６）。そして、バッテリユーティリティは、ステップＳ１０で記録した開始時刻とステップＳ１６で記録した終了時刻の差分を、ステップＳ１１で読み込んだバッテリパック取付面の使用時間として算出する（ステップＳ１７）。バッテリユーティリティは、ステップＳ１７で算出した、いずれか一方のバッテリパック取付面の使用時間を、その取付面の現在の累積時間に加算することで、新たな累積時間を算出する（ステップＳ１８）。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のＰＣは、バッテリパックの第１の装着状態（Ａ面使用）の累積時間と、第２の装着状態（Ｂ面使用）の累積時間の差が所定の時間を超えた場合には、装着状態の変更を、アラーム表示等でユーザに知覚可能に指示する。その結果、ユーザによる適切な装着状態の変更作業によって、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間が概ね等しくなるようになる。ここで、ＰＣ内において、例えばＣＰＵ等の発熱部品の位置が固定しているため、バッテリパックのＰＣに対する装着状態の変更によって、バッテリパック内の各セルの発熱部品に対する位置関係が変化する。そのため、Ａ面使用の累積時間とＢ面使用の累積時間が概ね等しくなると、バッテリパック内の各セルが受ける発熱部品からの受熱量を均等化できるようになる。この受熱量の均等化によって、バッテリパックでは、特定のセルが早期に劣化することが抑制されるため、バッテリパックの短寿命化が抑制される。
【００２９】
（５）変形例
図１３に電源回路２００の回路構成例を示したが、この回路構成例の変形例について以下で説明する。図１３に示した回路構成例では、ダイオード２０１，２０２が設けられているため、このダイオードの順方向電圧降下による電力損失が生じる。変形例では、この電力損失が生じないようにした回路構成例を示す。
【００３０】
図１７は、変形例に係る回路構成例である。この回路は図１３のダイオード２０１，２０２に代えて、ＮＭＯＳトランジスタ（Ｔｒ１，Ｔｒ２）に含まれるボディダイオードＤ１，Ｄ２を利用する。ＰＣの電源起動から僅かな時間差をもってＭＯＳＦＥＴがＯＮし、ＭＯＳＦＥＴがＯＮした後は、ボディダイオードによる順方向電圧降下は殆ど存在しない。そのため、電力損失が抑制される。
図１７に示す回路例では、負極端子PC1(-), PC2(-)は共にグランド電位に接続される。正極端子PC1(+), PC2(+)はそれぞれ、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のドレインに接続される。ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のソースは共通ノードＮ１を介してレギュレータ３０４に接続される。レギュレータ３０４の出力電圧は、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のゲートに接続される。
なお、正極端子PC1(+), PC2(+)はそれぞれ、第１の正極端子、第２の正極端子の一例である。ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２はそれぞれ、第１のスイッチ、第２のスイッチの一例である。ボディダイオードＤ１，Ｄ２はそれぞれ、第１のダイオード、第２のダイオードの一例である。
【００３１】
バッテリパックの装着状態に応じて正極端子PC1(+), PC2(+)のいずれかから電圧が入力されると、ボディダイオードＤ１，Ｄ２のいずれかに順方向電圧が入力される。このとき、ボディダイオードによって電圧の回りこみが阻止されるため、正極端子PC1(+), PC2(+)のうち一方の端子からの電圧入力が他方の端子に影響を及ぼすことはない。バッテリパックの装着状態に応じたいずれかのボディダイオードを通した電圧入力ＤＣＩＮを受けてレギュレータ３０４が動作すると、その出力電圧Ｖｈ（図１３のMainに相当）によりＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がＯＮする。それによって、ボディダイオードによる順方向電圧降下は殆ど生じなくなる。よって、図１７に示す回路構成例では、定常状態では、電力損失が殆ど生じなくなる。
【００３２】
図１８は、図１７の動作を示すタイミングチャートである。
このタイミングチャートは、Ａ面使用のバッテリパックの装着状態となった場合を例としている。このとき、正極端子PC1(+)の電圧入力があると電圧Ａｓが直ちに立ち上がり、ボディダイオードＤ１を介して電圧ＤＣＩＮが立ち上がる。電圧Ｖｈは、レギュレータ３０４の動作期間だけ遅延して立ち上がる。電圧Ｖｈが立ち上がると、ＮＭＯＳトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がＯＮして正極端子PC2(+)の電圧Ｂｓも立ち上がる。よって、図１８から明らかなように、この回路構成例では、正極端子PC1(+)の電圧Ａｓと正極端子PC2(+)の電圧Ｂｓの立ち上がりタイミングの先後を判別することによって、バッテリパックの装着状態を判別できるようになる。キーボードコントローラ２２は、正極端子PC1(+)の電圧Ａｓと正極端子PC2(+)の電圧Ｂｓを取り込み、その値を逐次ＯＳへ通知する。そして、ＯＳは、ＰＣの電源起動後、図１８に示す判定期間の間に、バッテリパックの装着状態の判別を行う。バッテリパックの装着状態の判別は、バッテリユーティリティが行ってもよい。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の電子機器、システム、プログラムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのは勿論である。
【符号の説明】
【００３４】
ＢＰ…バッテリパック
ＰＣ…パーソナルコントローラ
２０…ＰＣＨ
２１…ＣＰＵ
２２…キーボードコントローラ
２３…メモリ
２４…キーボード
２５…ＬＣＤ
２６…ＨＤＤ
２００…電源回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器であって、
前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、
前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、
を備えた、電子機器。
【請求項２】
前記バッテリ装置は２つの正極端子を備え、
前記電子機器は、
第１の装着状態において、前記２つの正極端子の一方と電気的に接続する第１の正極端子と、
第２の装着状態において、前記２つの正極端子の他方と電気的に接続する第２の正極端子と、
所望の電源電圧を生成するためのレギュレータと、
前記第１の正極端子と前記レギュレータの間に、第１のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第１のスイッチと、
前記第２の正極端子と前記レギュレータの間に、第２のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第２のスイッチと、
を備え、前記第１の正極端子と前記第１の正極端子の電圧の立ち上がりタイミングの先後に基づいて、バッテリ装置の装着状態を検出する、
請求項１に記載された電子機器。
【請求項３】
電子機器と、前記電子機器に給電するためのバッテリ装置とを備えたシステムであって、
前記バッテリ装置は、
第１面と、第１面と異なる第２面とを含む筐体を備え、前記第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態と、第２面を基準とした第２の装着状態のいずれの装着状態であっても電子装置に対して給電可能に構成され、
前記電子機器は、
第１の装着状態で前記バッテリ装置から給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、
第２の装着状態で前記バッテリ装置から給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、を備えた、
システム。
【請求項４】
バッテリ装置は２つの正極端子を備え、
前記電子機器は、
第１の装着状態において、前記２つの正極端子の一方と電気的に接続する第１の正極端子と、
第２の装着状態において、前記２つの正極端子の他方と電気的に接続する第２の正極端子と、
所望の電源電圧を生成するためのレギュレータと、
前記第１の正極端子と前記レギュレータの間に、第１のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第１のスイッチと、
前記第２の正極端子と前記レギュレータの間に、第２のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第２のスイッチと、
を備え、前記第１の正極端子と前記第１の正極端子の電圧の立ち上がりタイミングの先後に基づいて、バッテリ装置の装着状態を検出する、
請求項３に記載されたシステム。
【請求項５】
バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器を制御するためのプログラムであって、
前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する手順と、
前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する手順と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器であって、
前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、
前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、
を備えた、電子機器。
【請求項２】
前記バッテリ装置は２つの正極端子を備え、
前記電子機器は、
第１の装着状態において、前記２つの正極端子の一方と電気的に接続する第１の正極端子と、
第２の装着状態において、前記２つの正極端子の他方と電気的に接続する第２の正極端子と、
所望の電源電圧を生成するためのレギュレータと、
前記第１の正極端子と前記レギュレータの間に、第１のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第１のスイッチと、
前記第２の正極端子と前記レギュレータの間に、第２のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第２のスイッチと、
を備え、前記第１の正極端子と前記第１の正極端子の電圧の立ち上がりタイミングの先後に基づいて、バッテリ装置の装着状態を検出する、
請求項１に記載された電子機器。
【請求項３】
電子機器と、前記電子機器に給電するためのバッテリ装置とを備えたシステムであって、
前記バッテリ装置は、
第１面と、第１面と異なる第２面とを含む筐体を備え、前記第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態と、第２面を基準とした第２の装着状態のいずれの装着状態であっても電子装置に対して給電可能に構成され、
前記電子機器は、
第１の装着状態で前記バッテリ装置から給電された第１の累積時間を算出する第１算出部と、
第２の装着状態で前記バッテリ装置から給電された第２の累積時間を算出する第２算出部と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する指示部と、を備えた、
システム。
【請求項４】
バッテリ装置は２つの正極端子を備え、
前記電子機器は、
第１の装着状態において、前記２つの正極端子の一方と電気的に接続する第１の正極端子と、
第２の装着状態において、前記２つの正極端子の他方と電気的に接続する第２の正極端子と、
所望の電源電圧を生成するためのレギュレータと、
前記第１の正極端子と前記レギュレータの間に、第１のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第１のスイッチと、
前記第２の正極端子と前記レギュレータの間に、第２のダイオードと並列に設けられ、前記電源電圧の印加によって導通状態となる第２のスイッチと、
を備え、前記第１の正極端子と前記第１の正極端子の電圧の立ち上がりタイミングの先後に基づいて、バッテリ装置の装着状態を検出する、
請求項３に記載されたシステム。
【請求項５】
バッテリ装置が装着されることで給電される電子機器を制御するためのプログラムであって、
前記バッテリ装置の第１面を基準とした電子機器に対する第１の装着状態で給電された第１の累積時間を算出する手順と、
前記バッテリ装置の第１面と異なる第２面を基準とした電子機器に対する第２の装着状態で給電された第２の累積時間を算出する手順と、
第１の累積時間と第２累積時間の差分が所定の時間を超えた場合に、前記バッテリ装置の装着状態の変更を指示する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１３−３７８８４（Ｐ２０１３−３７８８４Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２９７６（Ｐ２０１１−１７２９７６）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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