JPH10198455A - 消費電力制御方式及び方法 - Google Patents

消費電力制御方式及び方法

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JPH10198455A
JPH10198455A JP9004868A JP486897A JPH10198455A JP H10198455 A JPH10198455 A JP H10198455A JP 9004868 A JP9004868 A JP 9004868A JP 486897 A JP486897 A JP 486897A JP H10198455 A JPH10198455 A JP H10198455A
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JP
Japan
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power consumption
cpu
peripheral device
frequency
clock
Prior art date
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Application number
JP9004868A
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English (en)
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Masahito Sato
雅人 佐藤
Hiroaki Ishikawa
博章 石川
Yoshinori Mizutani
良則 水谷
Hidenobu Fukushima
秀信 福島
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CPUと周辺デバイスとを備えた機器の消費
電力を低減させ、該機器の電源部の電力容量を従来より
も小さくし、小型の部品を使用可能とする。 【解決手段】 デバイス1、2とCPU3とを備えた機
器の消費電力を制御する消費電力制御方式において、デ
バイス1、2の動作を監視し、デバイス1、2が動作す
る場合には、CPU3に供給するクロックの周波数を小
さくすることにより、機器全体の消費電力をデバイス
1、2が動作していないときの消費電力以下に押さえる
システムコントローラ4を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、CPUと周辺デ
バイスとを備えた機器、特に携帯して使用可能な携帯情
報端末等の機器の消費電力を制御する消費電力制御方式
及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の携帯情報端末における消費電力に
ついて、図4を用いて説明する。図4は、HDD、FD
D、CD−ROM等の周辺デバイスであるデバイス1、
2が2つ接続されている携帯情報端末の消費電力を示し
た図であり、(a)はデバイス1、2共動作していない
場合の携帯情報端末の消費電力がA(W)であることを
示し、(b)はデバイス1の動作時がB(W)、(c)
はデバイス2の動作時がC(W)、(d)はデバイス
1、2共動作している時がD(W)であることを示して
いる。図に示した様に、従来の携帯情報端末等の電子機
器では、本体で消費される電力は、動作するデバイスの
数により増加する。一方、携帯型電子機器の電源の電力
容量は、本体の最大負荷状態における最大電力に併せて
決定していた。従って、図4の場合の電力容量は、D
(W)+マージン分に決定される。
【0003】特開平7−20968号公報に示された従
来技術のものは、実行すべき作業に応じその作業に必要
な最低電力レベルを決定し、その最少の電力を与えるた
めの電圧及びクロック速度を決定することにより、コン
ピュータシステムの電力消費を減少させるものである。
しかし、この従来技術では、消費電力の上限値が設けら
れておらず、図4の例と同様に周辺デバイスが動作した
時に、機器全体の消費電力が上昇してしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ワープロソフトを使用
する場合の消費電力を図5に示す。図に示した様に、一
定時間中に、例えばHDDの様な周辺デバイスが使用さ
れ消費電力が大きくなる期間は少なく、ほとんどの時間
の消費電力は、A(W)程度である。この値は、C
(W)、さらには図4におけるD(W)と比べると、少
ない値である。しかし、構成部品の耐電流値を考慮する
と、電源の電力容量は、電力最大時のD(W)+マージ
ン分になる様、通常動作時に比べ大きな電力容量に合わ
せて決定する必要があった。一般的に電力容量(電流容
量)の大きい部品は電力容量(電流容量)の小さい部品
に比べ、コスト/サイズも大きい。従って、通常動作時
の電力容量に合わせた部品よりも、コスト/サイズの大
きい部品を使用しなければならなくなり、全体の面積の
増加/コストアップにつながるという問題点があった。
また、近年の機器は、高性能CPUやカラー液晶等を搭
載するため、消費電力が増大している。携帯して使用す
る携帯情報端末は、バッテリーにより電力が供給される
ため、携帯情報端末使用時の消費電力が大きくなると、
バッテリー駆動動作時間が短くなるという問題点があっ
た。
【0005】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、機器の消費電力を低減させる
ことにより、DC/DCコンバータ等の電源部の電力容
量を従来よりも小さくし、電源部の部品を電流容量の小
さい小型の部品とすることを目的とする。さらに、周辺
デバイスが動作したときのシステムの消費電力を抑える
ことにより、バッテリー駆動動作時間を延長することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る消
費電力制御方式は、CPUと周辺デバイスとを備えた機
器の消費電力を制御する消費電力制御方式において、上
記周辺デバイスが動作したか否かに基づいて上記CPU
に供給するクロックの周波数を制御するシステム制御手
段を備えたものである。
【0007】請求項2の発明に係る消費電力制御方式
は、上記機器全体の消費電力の上限値を有し、上記CP
Uに供給するクロックの周波数を、上記CPUと上記周
辺デバイスとによる消費電力が上記上限値を超えないよ
うに制御するシステム制御手段を備えたものである。
【0008】請求項3の発明に係る消費電力制御方式
は、上記周辺デバイスが動作する場合には、上記CPU
に供給するクロックの周波数を小さくし、上記CPUの
消費電力を上記周辺デバイスの消費電力分だけ減少させ
るシステム制御手段を備えたものである。
【0009】請求項4の発明に係る消費電力制御方法
は、CPUと周辺デバイスとを備えた機器の消費電力を
制御する消費電力制御方法において、上記周辺デバイス
の動作を監視する監視ステップと、上記周辺デバイスが
動作するか否かに基づいて上記CPUに供給するクロッ
クの周波数を制御する制御ステップとを備えたものであ
る。
【0010】請求項5の発明に係る消費電力制御方法
は、上記周辺デバイスが動作する場合には、上記CPU
と上記周辺デバイスとによる消費電力が上記機器全体の
消費電力の上限値を超えないように、上記CPUに供給
するクロックの周波数を小さくする制御ステップを備え
たものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を図を用
いて説明する。図1は実施の形態1の携帯情報端末の構
成を示すブロック図であり、図において、1、2は携帯
情報端末に付属するHDD、FDD、CD−ROM等の
周辺デバイス、3はCPU、4は携帯情報端末のシステ
ム全体を制御するシステム制御手段としてのシステムコ
ントローラ、5はデバイス1、2からの要求信号を監視
し、かつCPU3の動作周波数を変更する為のCPUク
ロック周波数制御信号を出力するCPUクロック周波数
制御ブロック、6はCPU3に供給するクロックを分周
する分周器、7は基本クロックを生成し、分周器6に出
力するクロック生成器、8はCPU3、システムコント
ローラ4、デバイス1、デバイス2間でデータをやり取
りする為の内部バス、9はデバイス1からの動作要求信
号、10はデバイス1に対する動作許可信号、11はデ
バイス2からの動作要求信号、12はデバイス2に対す
る動作許可信号、13はCPUクロック周波数制御ブロ
ック5から分周器6へ出力されるCPUクロック周波数
制御信号、14はクロック生成器7から分周器6へ出力
される基本クロック、15は分周器6からCPU3へ出
力されるCPUクロックである。
【0012】図2は、図1の携帯情報端末の消費電力を
示した図であり、(a)はデバイス1、2共動作してい
ない場合の消費電力がA(W)であることを示し、
(b)はデバイス1の動作時、(c)はデバイス2の動
作時、(d)はデバイス1、2共動作している時の消費
電力を示している。図に示した様に、この実施の形態の
携帯情報端末では、システムで消費される電力は、デバ
イス1、2が動作していない場合の消費電力がA(W)
で最大であり、デバイス1、2が動作しても消費電力は
A(W)を超えないように制御されている。
【0013】次に、図3のフローチャートに基づいて動
作を説明する。システムコントローラ4内のCPUクロ
ック周波数制御ブロック5は、デバイス1、2からの動
作要求信号を常に監視している(ステップS1)。ま
ず、デバイス1、2から動作要求がない場合、CPUク
ロック周波数制御ブロック5は、CPUクロック周波数
制御信号13により、分周器6に対してCPUクロック
を通常状態(デバイス1、2共動作していない状態)の
クロック周波数に設定する(ステップS7)。分周器6
は、通常通りの周波数のCPUクロック15をCPU3
に供給する(ステップS8)。このときのシステム全体
の消費電力は、図2の(a)に示した様な値となってい
る。
【0014】次に、デバイス1が動作する場合、デバイ
ス1はデバイス1動作要求信号9を発行する。CPUク
ロック周波数制御ブロック5は、この動作要求信号を受
けて、動作しているデバイスが1つか否かを確認する
(ステップS2)。1つであるため、CPUクロック周
波数制御信号13により、分周器6に対してCPUクロ
ックを通常状態の1/4の周波数になるように設定する
(ステップS3)。その後、CPUクロック周波数制御
ブロック5は、デバイス1に対して、デバイス1動作許
可信号10を通知し(ステップS4)、デバイス1は動
作を開始する。分周器6は、通常状態の1/4の周波数
のCPUクロック15をCPU3に供給する(ステップ
S8)。このときのシステム全体の消費電力を図2
(b)に示している。デバイス1が動作する場合は、C
PU3のクロックスピードを通常状態の1/4に落とす
ことで、デバイス1の消費電力が増える分よりCPU部
の消費電力を減少させ、システム全体の消費電力を通常
状態の図2(a)より多くならないように制御してい
る。
【0015】次に、デバイス2が動作する場合、デバイ
ス2はデバイス2動作要求信号11を発行する。CPU
クロック周波数制御ブロック5は、この動作要求信号を
受けて、動作しているデバイスが1つか否かを確認する
(ステップS2)。1つであるため、CPUクロック周
波数制御信号13により、分周器6に対してCPUクロ
ックを通常状態の1/4の周波数になるように設定する
(ステップS3)。その後、CPUクロック周波数制御
ブロック5は、デバイス2に対して、デバイス2動作許
可信号12を通知し(ステップS4)、デバイス2は動
作を開始する。分周器6は、通常状態の1/4の周波数
のCPUクロック15をCPU3に供給する(ステップ
S8)。このときのシステム全体の消費電力を図2
(c)に示している。デバイス2が動作する場合は、デ
バイス1が動作する場合と同様に、CPU3のクロック
スピードを通常状態の1/4に落とすことで、デバイス
2の消費電力が増える分よりCPU部の消費電力を減少
させ、システム全体の消費電力を通常状態の図2(a)
より多くならないように制御している。
【0016】次に、デバイス1及び2共動作する場合、
デバイス1はデバイス1動作要求信号9を発行し、デバ
イス2はデバイス2動作要求信号11を発行する。クロ
ック周波数制御ブロック5は、この2つの動作要求信号
を受けて、動作しているデバイスが1つか否かを確認す
る(ステップS2)。2つであるため、CPUクロック
周波数制御信号13により、分周器6に対してCPUク
ロックを通常状態の1/8の周波数になるように設定す
る(ステップS5)。その後、CPUクロック周波数制
御ブロック5は、デバイス1に対して、デバイス1動作
許可信号10を通知し、デバイス2に対して、デバイス
2動作許可信号12を通知する(ステップS6)。これ
によりデバイス1、2は動作を開始する。分周器6は、
通常状態の1/8の周波数のCPUクロック15をCP
U3に供給する(ステップS8)。このときのシステム
全体の消費電力を、図2(d)に示している。デバイス
1及び2が動作する場合は、CPUのクロックスピード
を通常状態の1/8に落とすことで、デバイス1及び2
の消費電力が増える分よりCPU部の消費電力を減少さ
せ、システム全体の消費電力を通常状態の図2(a)よ
り多くならないように制御している。
【0017】以上のように、この実施の形態によれば、
周辺デバイスが動作するか否かを監視し、周辺デバイス
が動作する場合には、CPUに供給するクロックの周波
数を通常時より小さくするので、周辺デバイスが動作し
ても、周辺デバイスが動作していない場合と同様の電力
しか消費しないため、動作するデバイスの数に関係な
く、常に通常動作時の消費電力を超えないように制御で
きる。これにより、電源の電力容量を従来よりも小さく
することが可能となり、DC/DCコンバータ等の電源
部において、従来に比べ電流容量の小さい小型の部品を
使用することができ、システム全体として部品面積/コ
ストを減らすことも可能となる。
【0018】なお、この実施の形態では、デバイスが2
つの場合を示しているが、デバイスが2つ以上ある場合
においても同様の制御を行ない、同様の効果を得ること
が出来る。
【0019】実施の形態2.実施の形態1では、1つの
周辺デバイスが動作した場合には、CPUクロック周波
数を通常の1/4とし、2つの周辺デバイスが動作した
場合には、CPUクロック周波数を通常の1/8とする
形態を示したが、システム全体の消費電力を所定の最大
値以下に押さえるように制御することもできる。例え
ば、CPUの消費電力を動作要求があった周辺デバイス
の消費電力分だけ減少させるように、CPUクロック周
波数を小さくすれば良い。
【0020】
【発明の効果】請求項1又は4の発明によれば、周辺デ
バイスが動作するか否かに基づいて上記CPUに供給す
るクロックの周波数を制御することにより、周辺デバイ
ス動作時の機器の消費電力が低減するので、電源の電力
容量を従来よりも小さくすることが可能となり、電源部
において電流容量の小さい小型の部品を使用することが
できる。さらに、周辺デバイスが動作したときには、C
PUの消費電力を低減させるので、バッテリー駆動動作
時間を延長することができる。
【0021】請求項2又は5の発明によれば、周辺デバ
イスが動作する場合には、CPUと周辺デバイスとによ
る消費電力が機器全体の消費電力の上限値を超えないよ
うに、CPUに供給するクロックの周波数を制御するの
で、機器の消費電力を一定値以下に押さえることができ
る。
【0022】請求項3の発明によれば、周辺デバイスが
動作する場合には、CPUに供給するクロックの周波数
を小さくし、CPUの消費電力を周辺デバイスの消費電
力分だけ減少させるので、機器の消費電力を一定値以下
に押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の携帯情報端末の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】 実施の形態1の携帯情報端末における消費電
力を示す図である。
【図3】 実施の形態1の携帯情報端末の動作を示すフ
ローチャートである。
【図4】 従来の携帯情報端末における消費電力を示す
図である。
【図5】 従来の携帯情報端末でワープロソフト使用時
の消費電力を示す図である。
【符号の説明】
1、2 デバイス、3 CPU、4 システムコントロ
ーラ、5 CPUクロック周波数制御ブロック、6 分
周器、7 クロック生成器、8 内部バス、9デバイス
1動作要求信号、10 デバイス1動作許可信号、11
デバイス2動作要求信号、12 デバイス2動作許可
信号、13 CPUクロック周波数制御信号、14 基
本クロック、15 CPUクロック。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 秀信 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUと周辺デバイスとを備えた機器の
    消費電力を制御する消費電力制御方式において、 上記周辺デバイスが動作するか否かに基づいて上記CP
    Uに供給するクロックの周波数を制御するシステム制御
    手段を備えたことを特徴とする消費電力制御方式。
  2. 【請求項2】 上記システム制御手段は、上記機器全体
    の消費電力の上限値を有し、上記CPUに供給するクロ
    ックの周波数を、上記CPUと上記周辺デバイスとによ
    る消費電力が上記上限値を超えないように制御すること
    を特徴とする請求項1記載の消費電力制御方式。
  3. 【請求項3】 上記システム制御手段は、上記周辺デバ
    イスが動作する場合には、上記CPUに供給するクロッ
    クの周波数を小さくし、上記CPUの消費電力を上記周
    辺デバイスの消費電力分だけ減少させることを特徴とす
    る請求項2記載の消費電力制御方式。
  4. 【請求項4】 CPUと周辺デバイスとを備えた機器の
    消費電力を制御する消費電力制御方法において、 上記周辺デバイスの動作を監視する監視ステップと、 上記周辺デバイスが動作するか否かに基づいて上記CP
    Uに供給するクロックの周波数を制御する制御ステップ
    とを備えたことを特徴とする消費電力制御方法。
  5. 【請求項5】 上記制御ステップは、上記周辺デバイス
    が動作する場合には、上記CPUと上記周辺デバイスと
    による消費電力が上記機器全体の消費電力の上限値を超
    えないように、上記CPUに供給するクロックの周波数
    を小さくすることを特徴とする請求項4記載の消費電力
    制御方法。
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