特許 7610173 情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-24

(45)【発行日】2025-01-08

(54)【発明の名称】情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/30 20060101AFI20241225BHJP

【ＦＩ】

G06F1/30

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024178889

(22)【出願日】2024-10-11

【審査請求日】2024-10-29

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518133201

【氏名又は名称】富士通クライアントコンピューティング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002918

【氏名又は名称】弁理士法人扶桑国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森田 晃

(72)【発明者】

【氏名】奥村 匡史

(72)【発明者】

【氏名】中西 貴洋

【審査官】佐藤 実

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２４８７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１９５２７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １／２６－ １／３２９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電圧をもつ第１の直流を、前記第１の電圧と異なる第２の電圧をもつ第２の直流に変換するコンバータであって、異常な電流の検出に応じて前記第２の直流の出力を停止し、イネーブル信号の受信に応じて前記出力を再開するコンバータと、
前記第２の直流を用いて回転するファンと、
前記ファンの単位時間当たりの回転数のデータを取得し、前記回転数が閾値以下であることを示すファンエラーの検出に応じて、前記コンバータに対して前記イネーブル信号が送信されるよう制御するプロセッサと、
を有する情報処理装置。

【請求項2】

前記ファンおよび前記プロセッサそれぞれと制御信号線を介して接続されており、前記回転数を計測する他のプロセッサを更に有し、
前記プロセッサは、前記他のプロセッサから前記回転数のデータを取得し、前記ファンエラーの検出に応じて、前記イネーブル信号の送信を前記他のプロセッサに要求する、
請求項１記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記情報処理装置の起動の際に実行されるＢＩＯＳ（Basic Input Output System）プログラムに従って、前記回転数のデータの取得、前記ファンエラーの検出および前記イネーブル信号の制御を行う、
請求項１記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記イネーブル信号が送信された後、前記回転数のデータを再取得して前記ファンエラーが解消されたか判定し、前記ファンエラーが解消されていない場合、前記コンバータに対する前記イネーブル信号の更なる送信を抑止する、
請求項１記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、前記ファンエラーの検出に応じて、前記ファン以外の前記第２の直流を使用するデバイスの状態を判定し、前記デバイスが正常である場合には、前記コンバータに対する前記イネーブル信号の送信を抑止する、
請求項１記載の情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

情報処理装置は、交流（ＡＣ：Alternate Current）から変換された直流（ＤＣ：Direct Current）を受け入れ、直流を用いて各種のハードウェア部品を動作させる。例えば、ノート型ＰＣ（Personal Computer）は、ＡＣアダプタが出力する直流を用いてバッテリを充電し、ＡＣアダプタまたはバッテリから供給される電力を使用する。

【0003】

情報処理装置には、異なる直流電圧で動作するハードウェア部品が混在していることがある。例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェースは、異なる直流電圧で動作することがある。そこで、情報処理装置は、ある電圧の直流を別の電圧の直流に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＤＣ：DC-DC Converter）を含むことがある。例えば、ＤＤＣは、ＡＣアダプタが出力する１２ボルト（Ｖ：Volt）から１８Ｖ程度の直流を、５Ｖの直流に変換することがある。

【0004】

なお、バッテリを充電する充電装置が、正極と負極との短絡によって発生する過電流を検出し、電源から正極へ流れる電流を自動的に停止する技術がある。また、他の電子機器に接続されるタブレット型ＰＣが、接続端子の電圧を監視し、一定の電圧変化を検出した場合に他の電子機器への電力供給を開始する技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－３３５９３号公報

【文献】特開２０１９－４０２３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＤＤＣは、過電流などの異常な電流を検出した場合、安全のため直流の出力を停止する保護動作を実行することがある。ＤＤＣの保護動作は、情報処理装置の電源投入時に起こることがあり、製造後初めて情報処理装置をＯＮにした際に低確率で起こることがある。しかし、ＤＤＣは常時動作するよう設計されていることがあり、保護動作が一旦起こると、明示的に復旧作業を行うまで停止したままになってしまうことがある。

【0007】

１つの方法として、プロセッサがＤＤＣの状態を監視し、ＤＤＣが正常でない場合にＤＤＣを復旧させることも考えられる。しかし、プロセッサがＤＤＣの状態を直接監視できるようにするための制御信号線や制御ポートを追加することは、ハードウェア設計上の制約から難しいことがある。そこで、１つの側面では、本発明は、保護動作によって停止した電力供給を復旧することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

１つの側面では、第１の電圧をもつ第１の直流を、第１の電圧と異なる第２の電圧をもつ第２の直流に変換するコンバータであって、異常な電流の検出に応じて第２の直流の出力を停止し、イネーブル信号の受信に応じて出力を再開するコンバータと、第２の直流を用いて回転するファンと、ファンの単位時間当たりの回転数のデータを取得し、回転数が閾値以下であることを示すファンエラーの検出に応じて、コンバータに対してイネーブル信号が送信されるよう制御するプロセッサと、を有する情報処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

１つの側面では、保護動作によって停止した電力供給が復旧する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態の情報処理装置を説明するための図である。

【図2】第２の実施の形態の情報処理装置のハードウェア例を示す図である。

【図3】ＤＤＣに関するハードウェア部品の接続例を示す図である。

【図4】ＤＤＣの保護動作からの復旧例を示す図である。

【図5】ファン故障の判定例を示す図である。

【図6】ＤＤＣ制御の手順例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】

【0011】

以下、本実施の形態を、図面を参照して説明する。
（ａ）第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態の情報処理装置を説明するための図である。第１の実施の形態の情報処理装置１０は、例えば、ノート型ＰＣやタブレット型ＰＣのように、バッテリの電力で動作することが可能なコンピュータである。情報処理装置１０は、コンバータ１１、ファン１２およびプロセッサ１３を有する。

【0012】

コンバータ１１は、第１の電圧をもつ第１の直流を、第１の電圧と異なる第２の電圧をもつ第２の直流に変換する。コンバータ１１が、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはＤＤＣと呼ばれてもよい。出力電圧である第２の電圧は、入力電圧である第１の電圧より低くてもよい。例えば、第１の電圧が１２Ｖ～１８Ｖ程度であり、第２の電圧が５Ｖである。コンバータ１１が、降圧コンバータと呼ばれてもよい。また、コンバータ１１が、リニアレギュレータまたはスイッチングレギュレータであってもよい。

【0013】

コンバータ１１は、ＡＣ／ＤＣコンバータから直流を受け付けてもよい。ＡＣ／ＤＣコンバータは、情報処理装置１０に接続されるＡＣアダプタであってもよい。また、コンバータ１１は、情報処理装置１０が有するバッテリから直流を受け付けてもよい。コンバータ１１は、情報処理装置１０が有するハードウェア部品のうちの一部のハードウェア部品に電力を供給する。コンバータ１１は、バッテリに電力が残っている場合、プロセッサ１３が動作していない間も一部のハードウェア部品に常に電力を供給することがある。そのため、コンバータ１１が、常時電源と呼ばれることがある。

【0014】

コンバータ１１は、異常な電流から他のハードウェア部品を保護する保護回路をもつ。コンバータ１１は、過電流などの異常な電流を検出する。異常な電流は、情報処理装置１０の電源投入時に検出されることがあり、製造後初めてコンバータ１１に直流が入力される際に検出されることがある。製造後最初の電源ＯＮでは、各種の電子回路の設計や製造に起因して、一時的に過電流が発生することがある。コンバータ１１は、異常な電流の検出に応じて、第２の直流の出力を自動的に停止する。

【0015】

また、コンバータ１１は、イネーブル信号１５を伝送するイネーブル信号線に接続されている。イネーブル信号１５は、パルス信号であってもよい。コンバータ１１は、イネーブル信号の受信に応じて、第２の直流の出力を再開する。コンバータ１１は、イネーブル信号１５を受信する毎に出力のＯＮとＯＦＦを切り替えるトグル処理を実行してもよい。

【0016】

ファン１２は、プロセッサ１３を冷却する空冷部品である。ファン１２は、プロセッサ１３が動作している間、コンバータ１１が出力する第２の直流を用いて回転する。プロセッサ１３は高熱を発するため、通常、プロセッサ１３が動作しているもののファン１２が回転していない状態は異常である。コンバータ１１は、ファン１２に加えて、ファン１２以外のハードウェア部品に電力を供給してもよい。例えば、コンバータ１１は、ＵＳＢのＰＤ（Power Delivery）回路に電力を供給する。

【0017】

プロセッサ１３は、プログラムの命令を実行する。プロセッサ１３が、ＣＰＵまたはＭＰＵ（Micro Processing Unit）と呼ばれてもよい。情報処理装置１０がＯＮになると、プロセッサ１３は、不揮発性メモリに記憶されたＢＩＯＳ（Basic Input Output System）プログラムを、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリに読み出し、ＢＩＯＳプログラムを実行する。プロセッサ１３は、以下に説明するコンバータ１１の制御を、ＢＩＯＳプログラムに従って実行してもよい。

【0018】

プロセッサ１３は、通常、コンバータ１１の出力とは異なる電圧で動作する。よって、プロセッサ１３には、ファン１２とは異なる経路で電力が供給される。コンバータ１１が保護動作によって自動停止した場合、ファン１２が動作していないものの、プロセッサ１３が正常に動作していることがあり得る。

【0019】

情報処理装置１０は、電源関係のハードウェア部品を効率的に制御するため、プロセッサ１３とは異なる他のプロセッサを有してもよい。他のプロセッサが、ＥＣ（Embedded Controller）と呼ばれてもよい。他のプロセッサは、プロセッサ１３と制御信号線を介して接続されてもよく、ファン１２と制御信号線を介して接続されてもよい。また、他のプロセッサは、コンバータ１１とイネーブル信号線を介して接続されてもよい。

【0020】

プロセッサ１３は、以下のようにして、コンバータ１１が保護動作によって停止していることを検出し、コンバータ１１を復旧させる。プロセッサ１３は、データ１４を取得する。データ１４は、ファン１２の単位時間当たりの回転数を示す。プロセッサ１３が、回転数を計測してもよい。また、ＥＣなどの他のプロセッサが回転数を計測してもよく、プロセッサ１３は他のプロセッサから制御信号線を介してデータ１４を読み出してもよい。

【0021】

プロセッサ１３は、データ１４に基づいて、回転数が閾値以下であることを示すファンエラーを検出する。閾値は０であってもよく、ファンエラーはファン１２が回転していないことを示してもよい。ファン１２が回転していない場合、データ１４は、回転数が０であることを示してもよい。また、ファン１２が回転していない場合、データ１４は、ファンエラーが発生していることを示してもよい。

【0022】

プロセッサ１３は、ファンエラーの検出に応じて、コンバータ１１に対してイネーブル信号１５が送信されるよう制御する。プロセッサ１３が、イネーブル信号線を介してコンバータ１１にイネーブル信号１５を送信してもよい。また、プロセッサ１３は制御信号線を介して他のプロセッサにコンバータ１１の復旧を要求してもよく、他のプロセッサがイネーブル信号線を介してコンバータ１１にイネーブル信号１５を送信してもよい。

【0023】

以上説明したように、第１の実施の形態の情報処理装置１０は、コンバータ１１、ファン１２およびプロセッサ１３を有する。コンバータ１１は、第１の電圧をもつ第１の直流を、第１の電圧と異なる第２の電圧をもつ第２の直流に変換する。コンバータ１１は、異常な電流の検出に応じて第２の直流の出力を停止し、イネーブル信号１５の受信に応じて出力を再開する。ファン１２は、第２の直流を用いて回転する。

【0024】

プロセッサ１３は、ファン１２の単位時間当たりの回転数のデータ１４を取得し、回転数が閾値以下であることを示すファンエラーの検出に応じて、コンバータ１１に対してイネーブル信号１５が送信されるよう制御する。

【0025】

これにより、コンバータ１１の保護動作によって停止した電力供給が自動的に復旧し、コンバータ１１の出力を使用するハードウェア部品が動作しないという障害が解消する。特に、製造後初めて情報処理装置１０をＯＮにする際に、設計上または製造上の理由から、一時的に過電流が発生してコンバータ１１の保護回路が作動することがある。その場合であっても、情報処理装置１０は、バッテリの挿抜や手動によるイネーブル信号１５の入力など、エンジニアによる障害対応なしに障害復旧を図ることができる。

【0026】

また、情報処理装置１０は、コンバータ１１の状態を直接監視するための制御信号線や制御ポートをもたなくてもよい。このため、使用ポート数や回路面積を節約することができ、情報処理装置１０のハードウェア設計が容易となる。また、情報処理装置１０は、コンバータ１１から電力供給を受ける典型的なハードウェア部品の１つであるファン１２に関するデータ１４を利用して、コンバータ１１の状態を推定する。このため、プロセッサ１３は、汎用的かつ効率的にコンバータ１１の停止を検出することができる。

【0027】

（ｂ）第２の実施の形態
図２は、第２の実施の形態の情報処理装置のハードウェア例を示す図である。第２の実施の形態の情報処理装置１００は、ノート型ＰＣである。情報処理装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３、ディスプレイ１０４、チップセット１０５、ＳＳＤ（Solid State Drive）１０６、ＢＩＯＳメモリ１０７、入力デバイス１０８、通信インタフェース１０９およびＵＳＢインタフェース１１０を有する。また、情報処理装置１００は、ＥＣ１１１、ＰＤ回路１１４、ファン１１５、ＤＤＣ１１６および充電回路１１７を有する。

【0028】

なお、情報処理装置１００は、第１の実施の形態の情報処理装置１０に対応する。ＤＤＣ１１６は、図１のコンバータ１１に対応する。ファン１１５は、図１のファン１２に対応する。ＣＰＵ１０１は、図１のプロセッサ１３に対応する。

【0029】

ＣＰＵ１０１は、プログラムに含まれる命令を実行するプロセッサである。ＣＰＵ１０１は、ＯＦＦの状態で電源ボタンが押下されると、ＢＩＯＳメモリ１０７からＢＩＯＳプログラムを読み出して実行する。ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従い、ＳＳＤ１０６からＯＳ（Operating System）プログラムを読み出して実行する。更に、ＣＰＵ１０１は、ＯＳプログラムに従い、ＳＳＤ１０６からアプリケーションプログラムを読み出して実行する。情報処理装置１００が複数のプロセッサを有してもよい。

【0030】

ＣＰＵ１０１は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１０２を有する。ＧＰＵ１０２は、画像処理を行い、ディスプレイ１０４に画像を出力する。なお、ＧＰＵ１０２は、ＣＰＵ１０１の外部のハードウェア部品としてＧＰＵ１０１に接続されてもよい。

【0031】

ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が使用するプログラムおよびその他のデータを一時的に記憶する揮発性半導体メモリである。情報処理装置１００は、ＲＡＭ以外の種類の揮発性メモリを有してもよい。また、ＲＡＭ１０３がＧＰＵメモリとして兼用されてもよいし、情報処理装置１００がＲＡＭ１０３以外にＧＰＵメモリを別途有してもよい。

【0032】

ディスプレイ１０４は、操作画面などの画像を表示する表示装置である。ディスプレイ１０４は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイである。情報処理装置１００に外付けディスプレイが接続されてもよい。

【0033】

チップセット１０５は、ＣＰＵ１０１と周辺機器とを接続する集積回路である。チップセット１０５が、ハブまたはブリッジと呼ばれてもよい。また、チップセット１０５がＣＰＵ１０１に含まれていてもよい。チップセット１０５には、ＣＰＵ１０１、ＳＳＤ１０６、ＢＩＯＳメモリ１０７、入力デバイス１０８、通信インタフェース１０９、ＵＳＢインタフェース１１０およびＥＣ１１１が接続されている。

【0034】

ＳＳＤ１０６は、ＯＳプログラムやアプリケーションプログラムなどのソフトウェアプログラムと、その他のデータとを記憶する不揮発性ストレージである。ただし、ＳＳＤ１０６は、ＢＩＯＳプログラムを通じてＣＰＵ１０１によって認識される周辺機器の１つであり、ＢＩＯＳプログラムの実行後にアクセス可能となる。情報処理装置１００は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの他の種類の不揮発性ストレージを有してもよい。

【0035】

ＢＩＯＳメモリ１０７は、ＢＩＯＳプログラムを記憶する不揮発性メモリである。ＢＩＯＳメモリ１０７は、書き換え不能な狭義のＲＯＭ（Read Only Memory）でもよいし、フラッシュメモリなどの書き換え可能メモリでもよい。

【0036】

ＣＰＵ１０１がリセットされると、ＣＰＵ１０１は、最初にＢＩＯＳメモリ１０７の所定のメモリアドレスからＢＩＯＳプログラムを読み出す。ＢＩＯＳプログラムは、情報処理装置１００が有する周辺機器を認識するための命令や、認識した不揮発性ストレージからＯＳプログラムを読み出すための命令を含む。後述するように、第２の実施の形態のＢＩＯＳプログラムは、ＤＤＣ１１６を制御するための命令も含む。また、ＢＩＯＳメモリ１０７は、ＥＣ１１１で実行されるファームウェアを記憶する。

【0037】

入力デバイス１０８は、ユーザ操作を示す入力信号を生成してＣＰＵ１０１に通知する。入力デバイス１０８は、例えば、キーボード、タッチパッドまたはタッチパネルである。情報処理装置１００が、複数の入力デバイスを有してもよい。また、情報処理装置１００に、マウスなどの外付け入力デバイスが接続されてもよい。

【0038】

通信インタフェース１０９は、ネットワークを介して他の情報処理装置と通信する。通信インタフェース１０９は、ＬＡＮ（Local Area Network）ポートをもつ有線通信インタフェースでもよい。また、通信インタフェース１０９は、基地局やアクセスポイントなどの無線通信装置と無線で通信する無線通信インタフェースでもよい。

【0039】

ＵＳＢインタフェース１１０は、外付けのＵＳＢデバイスと接続されるＵＳＢポートをもつ。ＵＳＢインタフェース１１０は、接続されたＵＳＢデバイスとの間でデータ信号や制御信号を送受信する。ＵＳＢポートは、電力供給が可能な充電用信号線（ＶＢＵＳ）をもつ。ＵＳＢインタフェース１１０は、いわゆるタイプＡやタイプＣのように、給電方法や端子形状が異なる複数のＵＳＢポートを有してもよい。

【0040】

例えば、タイプＡのＵＳＢポートでは、情報処理装置１００からＵＳＢデバイスに電力が供給される。また、タイプＣのＵＳＢポートでは、接続されるＵＳＢデバイスの種類に応じて、何れかの方向に電力が供給される。情報処理装置１００からＵＳＢデバイスに電力が供給されることもあるし、ＵＳＢデバイスから情報処理装置１００に電力が供給されることもある。第２の実施の形態のＵＳＢインタフェース１１０は、タイプＣのＵＳＢポートに関して、大きな電力の供給が可能なＰＤ機能をもつ。

【0041】

ＵＳＢデバイスは、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリなどのストレージデバイスであることがある。また、ＵＳＢデバイスは、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクが挿入される読み取りドライブであることがある。そのため、ＵＳＢインタフェース１１０は、記録媒体に記録されたプログラムやその他のデータを読み取ることがあり、情報処理装置１００が備える揮発性メモリまたは不揮発性ストレージに当該プログラムやその他のデータを保存することがある。

【0042】

記録媒体から読み取られたプログラムは、ＣＰＵ１０１によって実行されることがある。上記のように、記録媒体は、フラッシュメモリや光ディスクなどの可搬記録媒体であることがあり、プログラムやその他のデータの配布に用いられることがある。このような記録媒体が、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」と呼ばれることがある。

【0043】

ＥＣ１１１は、主に電源関係のハードウェア部品の制御に用いられる制御部である。電源関係のハードウェア部品の制御を効率化するため、情報処理装置１００は、ＣＰＵ１０１とは別に、ＣＰＵ１０１と並列に動作するＥＣ１１１を有している。ＥＣ１１１には、ＰＤ回路１１４、ファン１１５およびＤＤＣ１１６が接続されている。ＥＣ１１１は、プロセッサ１１２およびメモリ１１３を有する。

【0044】

プロセッサ１１２は、ＣＰＵ１０１よりも限定的な演算能力をもつマイクロプロセッサである。プロセッサ１１２は、ＯＦＦの状態で電源ボタンが押下されると、ＢＩＯＳメモリ１０７からファームウェアを読み出して起動する。ファームウェアは、情報処理装置１００がＯＮである間、常時実行される。ファームウェアを読み出すため、ＥＣ１１１が、ＢＩＯＳメモリ１０７と直接接続されていてもよい。メモリ１１３は、読み出されたファームウェアを一時的に記憶する揮発性半導体メモリである。

【0045】

ＰＤ回路１１４は、ＰＤ機能による電力供給を制御する。ＰＤ回路１１４がＵＳＢインタフェース１１０に含まれていてもよい。情報処理装置１００がＰＤの電力供給側である場合、ＤＤＣ１１６から出力される電流が、ＰＤ回路１１４を経由して、タイプＣのＵＳＢポートの充電用信号線に供給される。情報処理装置１００がＰＤの電力消費側である場合、タイプＣのＵＳＢポートの充電用信号線に流れる電流が、ＰＤ回路１１４を経由して充電回路１１７に供給され、バッテリが充電される。

【0046】

ファン１１５は、ＣＰＵ１０１を冷却する冷却部品である。ファン１１５は、回転することで空気の流れを作り出す空冷装置であり、クーラーと呼ばれることがある。ＣＰＵ１０１が動作している場合、ファン１１５が回転しているのが正常である。ＤＤＣ１１６は、１２Ｖ～１８Ｖの直流を５Ｖの直流に変換する。

【0047】

充電回路１１７は、情報処理装置１００内部のベースとなる電力（システム電力）の供給や、情報処理装置１００が有するバッテリの充電を制御する。情報処理装置１００には、家庭用電源の交流を１２Ｖ～１８Ｖの直流に変換するＡＣアダプタ１１８が接続されることがある。充電回路１１７は、ＡＣアダプタ１１８が出力する直流を用いて、情報処理装置１００が有するバッテリを充電する。ただし、充電回路１１７は、ＰＤ回路１１４が出力する直流を用いてバッテリを充電することもある。充電１１７回路は、ＡＣアダプタ１１８またはバッテリが出力する直流を、各種のハードウェア部品に供給する。

【0048】

ここで、情報処理装置１００の中には、動作電圧が異なるハードウェア部品が混在している。そこで、ＤＣ／ＤＣコンバータは、充電回路１１７が出力する直流を、ハードウェア部品が動作する電圧をもつ直流に変換する。ＤＤＣ１１６は、５Ｖの直流で動作するハードウェア部品に電力を供給する。

【0049】

ＤＤＣ１１６は、充電回路１１７を介して電力が供給される限り、ＣＰＵ１０１が動作していない場合であっても、５Ｖの直流を出力可能である。そこで、ＤＤＣ１１６が、常時５Ｖ電源と呼ばれることがある。第２の実施の形態では、ＵＳＢインタフェース１１０、ＰＤ回路１１４およびファン１１５が、ＤＤＣ１１６から電力供給を受ける。一方、ＣＰＵ１０１やＥＣ１１１には、ＤＤＣ１１６とは異なる経路で電力が供給される。

【0050】

ＤＤＣ１１６は、保護回路を含んでいる。保護回路は、ＡＣアダプタ１１８からの過電流など、一時的に発生する異常な電流を検出する。過電流の検出には、前述の特許文献１に記載された電気回路が使用されてもよい。保護回路は、異常な電流を検出すると、５Ｖの直流の出力を停止した状態に移行する。

【0051】

ＤＤＣ１１６が出力する５Ｖの直流は、タイプＡのＵＳＢポートに供給される。また、ＤＤＣ１１６が出力する５Ｖの直流は、ＰＤ回路１１４に供給され、ＰＤ回路１１４を介してタイプＣのＵＳＢポートに供給される。このため、ＤＤＣ１１６の出力が停止すると、ＰＤ回路１１４に電力が供給されなくなると共に、ＵＳＢインタフェース１１０に含まれる各種のＵＳＢポートに接続されたＵＳＢデバイスに電力が供給されなくなる。

【0052】

ＤＤＣ１１６が一旦ＯＦＦになると、充電回路１１７を介してＤＤＣ１１６に電力が供給されている限り、自動的にはＯＮに戻らないことがある。操作者は、バッテリを挿抜してＤＤＣ１１６の入力を一時的に断つことで、ＤＤＣ１１６をリセットして状態をＯＮに戻すことができる。また、ＤＤＣ１１６は、ＥＣ１１１とＥＮＡＢＬＥ（イネーブル）信号線で接続されている。状態がＯＦＦのときにＥＣ１１１からＥＮＡＢＬＥ信号を受信した場合にも、ＤＤＣ１１６がＯＮに戻る。

【0053】

図３は、ＤＤＣに関するハードウェア部品の接続例を示す図である。ＤＤＣ１１６は、１２Ｖ～１８Ｖの範囲に収まる電圧をもつ直流を受け付ける。ＤＤＣ１１６は、ファン１１５およびＰＤ回路１１４に５Ｖの直流を供給する。ＥＣ１１１は、ＣＰＵ１０１と制御信号線で接続されている。また、ＥＣ１１１は、ファン１１５およびＰＤ１１４それぞれと制御信号線で接続されている。また、ＥＣ１１１は、ＤＤＣ１１６とＥＮＡＢＬＥ信号線で接続されている。

【0054】

ＣＰＵ１０１は、動作を開始すると、最初にＢＩＯＳプログラムを実行する。ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従い、ＯＳプログラムが記憶されたＳＳＤ１０６を認識し、ＯＳプログラムを実行する。通常、ＯＳプログラムの実行が開始された時点で、ＢＩＯＳプログラムの実行は終了している。ＥＣ１１１は、ＣＰＵ１０１と同じタイミングで動作を開始し、ＣＰＵ１０１の動作中、ＣＰＵ１０１と並列にファームウェアを常時実行する。ＣＰＵ１０１は、ＥＣ１１１のメモリ１１３からデータを読み出すことができる。

【0055】

ファン１１５は、ＣＰＵ１０１の動作中、ＤＤＣ１１６から供給される５Ｖの直流を用いて回転する。ファン１１５は、回転毎にパルス信号を、制御信号線を介してＥＣ１１１に送信する。ＥＣ１１１は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によってパルス信号をカウントすることで、ファン１１５の単位時間当たりの回転数を計測する。単位時間当たりの回転数は、例えば、１分間当たり回転数（ｒｐｍ：rotations per minute）である。計測された回転数は、ＥＣ１１１のメモリ１１３に保存される。

【0056】

ＰＤ回路１１４は、ＤＤＣ１１６から供給される５Ｖの直流を用いて、ＵＳＢポートのＰＤ機能を制御する。ＥＣ１１１は、ＰＤ回路１１４との間の制御信号線を介して、ＰＤ回路１１４の状態を監視することができる。

【0057】

ＤＤＣ１１６は、ＥＮＡＢＬＥ信号線から、パルス信号であるＥＮＡＢＬＥ信号を受信する。ＤＤＣ１１６は、ＥＮＡＢＬＥ信号に応じてトグル動作を実行する。ＤＤＣ１１６は、５Ｖの直流の出力を停止しているＯＦＦのときにＥＮＡＢＬＥ信号を受信すると、ＯＦＦをＯＮに切り替える。一方、ＤＤＣ１１６は、５Ｖの直流を出力しているＯＮのときにＥＮＡＢＬＥ信号を受信すると、ＯＮをＯＦＦに切り替える。

【0058】

ＥＣ１１１は、ファームウェアに従って、ＤＤＣ１１６にＥＮＡＢＬＥ信号を送信することができる。ただし、ＥＣ１１１は、ファン１１５やＰＤ回路１１４と異なり、ＤＤＣ１１６から制御信号を受信する制御信号線をもたない。このため、ＥＣ１１１は、ＤＤＣ１１６のＯＮ／ＯＦＦの状態を直接には検知しない。ＥＣ１１１がもつ汎用入出力（ＧＰＩＯ：General Purpose Input/Output）ポートの個数は有限である。ＥＣ１１１がＤＤＣ１１６の状態を直接監視しないことで、ＥＣ１１１の使用ポートが節約される。

【0059】

なお、ＥＣ１１１は、ＰＤ回路１１４との間の制御信号線を介して、ＵＳＢポートからの過電流を検出することがある。その場合、ＥＣ１１１は、ＤＤＣ１１６にＥＮＡＢＬＥ信号を送信することで、ＤＤＣ１１６を意図的にＯＦＦに切り替えることがある。

【0060】

図４は、ＤＤＣの保護動作からの復旧例を示す図である。情報処理装置１００の製造後、操作者は、情報処理装置１００にＡＣアダプタ１１８を接続し、情報処理装置１００を初めてＯＮにする。この操作は、情報処理装置１００を製造する工場で行われることもあるし、情報処理装置１００の出荷先で行われることもある。

【0061】

このとき、ＤＤＣ１１６の保護回路が作動して、ＤＤＣ１１６が最初からＯＦＦになってしまう障害が発生することがある。このような初回電源投入時の保護動作は、ハードウェア設計や製造工程に起因して、低確率で一時的に過電流が発生することで生じる。そこで、以下に説明するように、第２の実施の形態のＢＩＯＳプログラムには、ＤＤＣ１１６の常時５Ｖ電源を自動的に復旧する処理が実装されている。

【0062】

ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムを起動すると、ＢＩＯＳプログラムに従ってＥＣ１１１からファン回転数のデータを読み出す。ファン回転数は、ＥＣ１１１とファン１１５との間の制御信号線を流れる制御信号を用いて、ＥＣ１１１が定期的に計測しているものである。ＣＰＵ１０１が読み出すデータは、計測されたファン回転数そのものを含む。ただし、ファン回転数が０ｒｐｍである場合、ＣＰＵ１０１が受け取る読み出し結果は、ファン回転数にエラーが発生していることを示すファンエラーを含む。

【0063】

ＣＰＵ１０１は、ファンエラーを検出する。ＣＰＵ１０１は、読み出したファン回転数と閾値とを比較することで、ファンエラーを検出してもよい。例えば、ＣＰＵ１０１は、ファン回転数が０ｒｐｍである場合にファンエラーありと判定し、ファン回転数が０ｒｐｍより大きい場合にファンエラーなしと判定する。また、ＣＰＵ１０１は、読み出し結果がファンエラーを含むか否か判定してもよい。なお、上記の説明では、ＥＣ１１１がファン回転数とファンエラーの両方をＣＰＵ１０１に応答しているが、ファン回転数とファンエラーの何れか一方のみをＣＰＵ１０１に応答するようにしてもよい。

【0064】

ファン１１５は、ＤＤＣ１１６の常時５Ｖ電源を使用する典型的なハードウェア部品であり、かつ、ＣＰＵ１０１が動作している間は回転していることが期待される。そこで、情報処理装置１００は、電源投入直後にファン１１５が回転していない場合、ＤＤＣ１１６に障害が発生している可能性が高いと推定する。その場合、ＰＤ回路１１４など、常時５Ｖ電源を使用する他のハードウェア部品も正常に動作しないと考えられる。

【0065】

ファンエラーを検出すると、ＢＩＯＳプログラムを実行中のＣＰＵ１０１は、制御信号線を介してＥＣ１１１に、ＤＤＣ１１６の復旧を指示する。ＥＣ１１１は、ＥＮＡＢＬＥ信号線を介してＤＤＣ１１６に、ＥＮＡＢＬＥ信号を送信する。これにより、ＤＤＣ１１６の保護動作が解除され、ＤＤＣ１１６が５Ｖの直流を出力し始めると期待される。一方、ファンエラーを検出しなかった場合、ＣＰＵ１０１はＥＣ１１１にＤＤＣ１１６の復旧を指示せず、ＥＣ１１１はＥＮＡＢＬＥ信号を送信しない。

【0066】

なお、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムの実行中、上記の処理を繰り返し実行してもよい。ファンエラーが検出された場合、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の復旧をＥＣ１１１に指示した上でＣＰＵ１０１をリセットし、ＢＩＯＳプログラムを再起動してもよい。一方、第２の実施の形態では、電源投入時に一時的な過電流によってＤＤＣ１１６の保護回路が作動するという障害を想定しているため、ＣＰＵ１０１は、ＯＳプログラムの起動後は上記の処理を行わなくてもよい。

【0067】

また、製造後初めての電源投入時の障害を想定している場合、ＣＰＵ１０１は、製造後初めての起動または製造から一定回数までの起動の場合のみ、上記の処理を実行してもよい。また、ＣＰＵ１０１は、ファンエラーなしに情報処理装置１００の起動が１回成功すると、それ以降の起動においては上記の処理を実行しないようにしてもよい。起動回数や復旧の要否を示す制御フラグなどが、ＢＩＯＳメモリ１０７に保存されてもよい。

【0068】

図５は、ファン故障の判定例を示す図である。電源投入時にファン１１５が回転しない原因として、ＤＤＣ１１６の障害の他に、ファン１１５がハードウェア的に故障していることも低確率で考えられる。そこで、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の障害とファン１１５の故障とを区別する判定処理を行ってもよい。

【0069】

以下では、２通りの判定方法の例を説明する。ＢＩＯＳプログラムには、この２通りの判定方法のうちの何れか一方のみが実装されてもよいし、両方が実装されてもよい。両方が実装されている場合、ＣＰＵ１０１は、何れか一方の判定方法のみを使用してもよいし、２通りの判定方法を併用してもよい。２通りの判定方法を併用する場合、ＣＰＵ１０１は、これら判定方法をＡＮＤ条件として用いて、両方の判定方法がファン故障を示唆している場合にファン１１５が故障していると判定してもよい。また、ＣＰＵ１０１は、これら判定方法をＯＲ条件として用いて、少なくとも一方の判定方法がファン故障を示唆している場合にファン１１５が故障していると判定してもよい。

【0070】

第１の判定方法では、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の復旧を試みたことを記録しておく。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳメモリ１０７に、ＤＤＣ１１６の復旧を試みたことを示す制御フラグを保存する。ＣＰＵ１０１は、ＣＰＵ１０１をリセットしてＢＩＯＳプログラムを再起動し、ファン１１５の回転数をＥＣ１１１から再び読み出す。

【0071】

ＣＰＵ１０１は、前回リセット時にＤＤＣ１１６の復旧を試みており、かつ、ファン回転数が０ｒｐｍであることを示すファンエラーが再び検出されたか判定する。ファンエラーが再び検出された場合、ファン１１５が故障していることが考えられる。その場合、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の復旧をそれ以上試行しない。よって、これ以降は、ＣＰＵ１０１は、ファン回転数をＥＣ１１１から読み出さなくてもよく、ＤＤＣ１１６の復旧をＥＣ１１１に指示しなくてもよい。

【0072】

第２の判定方法では、ＣＰＵ１０１は、ファンエラーを検出した場合、常時５Ｖ電源で動作する他のデバイスの状態を更に確認する。第２の実施の形態では、常時５Ｖ電源で動作する他のデバイスとして、ＵＳＢ関連デバイスを想定する。ＵＳＢ関連デバイスが正常に動作している場合、ファンエラーはファン１１５の故障によって検出されたものである可能性が高い。一方、ＵＳＢ関連デバイスが正常に動作していない場合、ファンエラーはＤＤＣ１１６の障害によって発生したものである可能性が高い。

【0073】

ＵＳＢ関連デバイスは、ＰＤ回路１１４のように、ＥＣ１１１と制御信号線で接続された内部のハードウェア部品であってもよい。その場合、ＣＰＵ１０１は、ＥＣ１１１から当該ハードウェア部品の状態を読み出す。また、ＵＳＢ関連デバイスは、ＵＳＢインタフェース１１０に接続されるＵＳＢデバイスであってもよい。その場合、ＣＰＵ１０１は、ＵＳＢインタフェース１１０を介してＵＳＢデバイスとの通信を試みる。

【0074】

ファンエラーが検出され、かつ、他のデバイスが正常に動作していない場合、ＣＰＵ１０１は、前述のようにＤＤＣ１１６の復旧を試みる。一方、ファンエラーが検出され、かつ、他のデバイスが正常に動作している場合、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の復旧を試みない。よって、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の復旧をＥＣ１１１に指示しなくてよい。これにより、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の障害とファン１１５の故障とを区別することができ、ＤＤＣ１１６に対する無駄な復旧処理を削減することができる。次に、情報処理装置１００によるＤＤＣ制御の手順例について説明する。

【0075】

図６は、ＤＤＣ制御の手順例を示すフローチャートである。ステップＳ１０において、ＥＣ１１１は、ファン１１５の回転数を計測する。以降、ＥＣ１１１は、ファン１１５の回転数を継続的に計測する。ステップＳ１１において、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従って、ＥＣ１１１からファン回転数を読み出す。ステップＳ１２において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１の読み出し結果に基づいて、ファン回転数が０ｒｐｍであるファンエラーが検出されたか判断する。ファンエラーが検出された場合はステップＳ１３に処理が進み、ファンエラーが検出されなかった場合はＤＤＣ制御が終了する。

【0076】

ステップＳ１３において、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従って、常時５Ｖ電源を使用するＵＳＢ関連デバイスの状態を確認する。なお、状態を確認できる適切なＵＳＢ関連デバイスがない場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１３，Ｓ１４をスキップしてもよい。ステップＳ１４において、ＣＰＵ１０１は、ＵＳＢ関連デバイスが正常に動作しているか判断する。ＵＳＢ関連デバイスが正常である場合、ステップＳ１９に処理が進む。ＵＳＢ関連デバイスが正常でない場合、ステップＳ１５に処理が進む。

【0077】

ステップＳ１５において、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従って、ＤＤＣ１１６の復旧をＥＣ１１１に要求する。ステップＳ１６において、ＥＣ１１１は、ＥＮＡＢＬＥ信号線を介してＤＤＣ１１６にＥＮＡＢＬＥ信号を送信する。ＤＤＣ１１６は、ＥＮＡＢＬＥ信号を受けて、５Ｖの直流を出力するか否か切り替えるトグル動作を行う。

【0078】

ステップＳ１７において、ＣＰＵ１０１は、ＣＰＵ１０１をリセットしてＢＩＯＳプログラムを再起動する。ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従って、ＥＣ１１１からファン回転数を再度読み出す。なお、ＣＰＵ１０１のリセットは、ＥＮＡＢＬＥ信号の送信後に自動的に行われなくてもよく、ユーザ操作などの他の契機で行われてもよい。

【0079】

ステップＳ１８において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１７の読み出し結果に基づいて、ファン回転数が０ｒｐｍであるファンエラーが再度検出されたか判断する。ファンエラーが再度検出された場合はステップＳ１９に処理が進み、ファンエラーが検出されなかった場合はＤＤＣ制御が終了する。

【0080】

ステップＳ１９において、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６に対する以降の復旧処理を抑止する。ステップＳ２０において、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳプログラムに従い、ファン故障を示すメッセージを出力する。ＣＰＵ１０１は、メッセージをディスプレイ１０４に表示してもよいし、ログとして保存してもよい。その後、ＣＰＵ１０１は、ＯＳプログラムの実行に進んでもよいし、ＯＳプログラムの実行を抑止してもよい。

【0081】

以上説明したように、第２の実施の形態の情報処理装置１００では、電源投入時に瞬間的な過電流によってＤＤＣ１１６の保護回路が作動しても、常時５Ｖ電源が自動的に復旧する。これにより、製造工場の担当者や出荷先のユーザは、バッテリの挿抜などの復旧作業を行わなくてよく、テスト時や使用開始時の利便性が向上する。

【0082】

また、ＥＣ１１１がＤＤＣ１１６の状態を直接監視するための制御信号線をもたなくても、ＣＰＵ１０１が常時５Ｖ電源の停止を推定できる。このため、ＥＣ１１１のＧＰＩＯポート使用数が減少し、情報処理装置１００のハードウェア設計が容易となる。また、常時５Ｖ電源で動作する典型的なハードウェア部品であるファン１１５の回転数を参照することで、ＣＰＵ１０１は、汎用的かつ効率的に常時５Ｖ電源の停止を推定できる。

【0083】

また、ＥＣ１１１がＤＤＣ１１６にＥＮＡＢＬＥ信号を送信すると、ＣＰＵ１０１がリセット後にファン回転数を再確認するようにしてもよい。これにより、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の障害とファン１１５の故障とを区別することができる。また、ＣＰＵ１０１は、ファンエラーが検出された際、常時５Ｖ電源を使用するＵＳＢ関連デバイスの状態を更に確認してもよい。これによっても、ＣＰＵ１０１は、ＤＤＣ１１６の障害とファン１１５の故障とを区別することができる。その結果、無駄な復旧処理が抑制される。

【符号の説明】

【0084】

１０ 情報処理装置
１１ コンバータ
１２ ファン
１３ プロセッサ
１４ データ
１５ イネーブル信号

【要約】

【課題】保護動作によって停止した電力供給を復旧する。
【解決手段】情報処理装置１０は、コンバータ１１、ファン１２およびプロセッサ１３を有する。コンバータ１１は、第１の電圧をもつ第１の直流を、第１の電圧と異なる第２の電圧をもつ第２の直流に変換する。コンバータ１１は、異常な電流の検出に応じて第２の直流の出力を停止し、イネーブル信号１５の受信に応じて出力を再開する。ファン１２は、第２の直流を用いて回転する。プロセッサ１３は、ファン１２の単位時間当たりの回転数のデータ１４を取得し、回転数が閾値以下であることを示すファンエラーの検出に応じて、コンバータ１１に対してイネーブル信号１５が送信されるよう制御する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】