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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Steuern des Abschaltens einer batterie-gespeisten
elektronischen Einrichtung, auf ein Software-Programm, um dieses
Verfahren auszuführen, wenn
dieses in eine Recheneinrichtung einer von einer batterie-gespeisten
elektronischen Einrichtung geladen ist, wie auch auf ein Mobiltelefon,
welches einen Mikroprozessor aufweist, der mit einem solchen Software-Programm
versorgt wird.
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Üblicherweise
sind batterie-gespeiste elektronische Einrichtungen, beispielsweise
Mobiltelefone mit einem Hardware-Abschaltsystem versehen, welches
die Spannungsversorgung der elektronischen Einrichtung abschaltet,
sobald die Batteriespannung unter eine vorher festgelegte Abschaltspannung
fällt.
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Neben diesem Hardwaresystem können Abschaltverwaltungssysteme
auf der Basis von Software vorgesehen werden, welche die Funktion
einer elektronischen Einrichtung nicht automatisch abschalten, sondern beispielsweise
den Benutzer bevor abgeschaltet wird mittels einer optischen und/oder
akustischen Warneinrichtung, beispielsweise blickende Batteriesymbole
auf der Anzeigeeinrichtung eines Mobiltelefons alarmieren.
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Die US-A 5 978 422 offenbart eine
Schaltungsanordnung, um ein Datensignal zu bestimmen und auszuwerten,
wobei ein unterbrechendes Gleichspannungsteil einen Signalprozessor
aufweist, mit dem die Gleichspannung bestimmt wird und vom Signal
dann subtrahiert wird. Eine nicht-lineare Steuerung ist vorgesehen,
welche eine Zeitkonstante der Schaltungsanordnung in Abhängigkeit
von der Signalkurve ändert.
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Die US-A 5 570 025 offenbart eine
Ankündigungseinrichtung
und ein Batteriespeisungs-Meßsystem für Zellulartelefone.
Dieses bekannte System umfaßt
außerdem
ein Verfahren zum Steuern des Abschaltens einer batterie-gespeisten
elektronischen Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zum Abschalten der Spannungsversorgung von elektronischen
Einrichtungen mit Batterieversorgung bereitzustellen, welches sicherstellen
kann, daß die Spannungen
nur in dem Fall abgeschaltet werden, wo die Batteriespannung tatsächlich unter
den vorher festgelegten Abschaltspannungswert fällt. Dagegen sollte im Fall
von "schnellen" Spannungsabfällen
das Spannungsabschaltverfahren eine schnelle Antwort zeigen.
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Die Aufgabe wird mittels der Merkmale
der unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
Die abhängigen Patentansprüche zeigen
weiter die Zentralidee der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß dem ersten Merkmal der vorliegenden
Erfindung wird daher ein Verfahren zum Steuern des Abschaltens einer
batterie-gespeisten elektronischen Einrichtung vorgeschlagen. Zunächst wird
ein fester Abschaltspannungswert festgelegt. Danach wird die Batteriespannung
periodisch während
des Betriebs der elektronischen Einrichtung abgetastet. Die letzten
n abgetasteten Batteriespannungswerte werden periodisch gemittelt,
wobei n ein ganzzahliger Wert größer als
1 ist. Der Durchschnittswert wird mit der festen Abschaltspannung
verglichen. Die Batteriespannungsversorgung wird in dem Fall abgeschaltet,
wo der Durchschnittswert niedriger ist als der feste Abschaltspannungswert.
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Das Verfahren umfaßt außerdem den
Schritt zum Berechnen der Spannungsdifferenz (Delta-Spannung) zwischen
der zuletzt abgetasteten Batteriespannung und dem Durchschnittswert
wie auch den Schritt zum Anheben der Bewertung des zuletzt abgetasteten
Batteriespannungswerts für
den Mittelwertbildungsschritt in dem Fall, wo die Spannungsdifferenz
größer ist
als ein vorher festgelegter Spannungsdifferenzwert.
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Insbesondere kann die Batteriespannungsversorgung
in dem Fall abgeschaltet werden, wo der Mittelwert hintereinander
m Mal niedriger ist als der feste Abschaltwert, wobei m eine ganze
Zahl größer als
1 ist.
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Die Bewertung der zuletzt abgetasteten
Batteriespannung kann in Abhängigkeit
von der Anzahl von aufeinanderfolgenden Spannungsdifferenz-Berechnungsschritten
angehoben werden, in denen die Spannungsdifferenz größer ist
als der vorher festgelegte Spannungsdifferenzwert.
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Die Bewertung des zuletzt abgetasteten
Werts kann durch Ersetzen einer Anzahl von vorherigen Abtastwerten
des Mittelwertbildungsschritts durch den zuletzt abgetasteten Wert
erhöht
werden.
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Die Anzahl von ersetzten vorhergehenden
Abtastwerten kann dadurch vom Wert der Spannungsdifferenz abhängig sein.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der
vorliegenden Erfindung wird ein Software-Programm zum Ausführen eines Verfahrens wie oben
offenbart, wenn dieses in eine Recheneinrichtung einer batterie-gespeisten elektronischen
Einrichtung geladen wird, vorgeschlagen.
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Schließlich schlägt die Erfindung ein Mobiltelefon
vor, welches einen Mikrokompressor aufweist, der mit einem solchen
Software-Programm versorgt wird.
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Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann deutlich, wenn
er die folgende ausführliche
Beschreibung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren
liest.
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1 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm für ein Spannungsabschalte-Verwaltungssystem,
und
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2 zeigt
ein Flußdiagramm
für ein
Spannungsabschalte-Verwaltungssystem.
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Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird eine bestimmte Software im Mikroprozessor 10 der
elektronischen Einrichtung 100, beispielsweise dem tragbaren Mobiltelefon,
verwendet, wobei das Mobiltelefon durch eine Batterie 20 gespeist
wird. Der Mikroprozessor 10 ermittelt (tastet ab) periodisch im
Schritt S2 beispielsweise in Intervallen von einer Sekunde
die laufende Batteriespannung und schaltet die Spannungsversorgung 21 im
Schritt S13 der elektronischen Einrichtung ab, sobald sichergestellt
werden kann, daß die
laufende Batteriespannung unterhalb einer vorher festgelegten Abschaltbatteriespannung
gefallen ist. Um sicherzustellen, daß die Batteriespannung nicht
nur für
einen kurzen Moment unter die vorher festgelegte Abschaltspannung
gefallen ist, schlägt
die Erfindung mehrere Prozeduren vor. Daher ist anzumerken, daß der Schwellenwert
der Batteriespannung vom Betriebszustand des Mobiltelefons abhängt, beispielsweise
vom Leerlaufmodus oder vom Sprechmodus auf der einen Seite und den
TX-Burst-Perioden andererseits.
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Der Mikroprozessor kann ein Signal
an einen Batterie-Ikon-Indikator 31 im Schritt S11 ausgeben,
so daß der
laufende Batteriezustand dem Benutzer auf dem Bildschirm 30 des
Mobiltelefons angezeigt werden kann.
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Eine erste vorher festgelegte Abschaltspannung
ist lediglich für
den Sprechmodus und für
den Leervorlaufmodus gültig.
Diese Spannung kann beispielsweise auf 3,27 V festgelegt sein. Für die TX-Burst-Übertragungs-Bursts
kann eine andere Schwellenwertspannung festgelegt sein.
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Der Mikroprozessor tastet wie schon
ausgeführt
den Batteriespannungswert ab und mittelt beispielsweise die letzten
acht Abtastwerte im Schritt S6. Das Spannungsversorgungssystem
wird lediglich durch den Mirkoprozessor im Schritt S13 abgeschaltet,
wenn der Durchschnittswert von beispielsweise acht Abtastwerten
unterhalb der vorher festgelegten Abschaltspannung im Schritt S9 liegt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
wird das Abschalten im Schritt S13 lediglich durch den Mikroprozessor
im Fall eines vorher definierten beispielsweise von drei aufeinanderfolgenden
Mittelwertbildungsschritten gesteuert, die Durchschnittspannungswerte
unterhalb der vorher festgelegten Abschaltspannung im Schritt S12 ergaben.
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Wenn das Mobiltelefon vom Leerlaufmodus
in den Sprechmodus wechselt, fällt
die Batteriespannung üblicherweise
unmittelbar um einen vorher festgelegten Wert von beispielsweise
100 mV. Dieser Spannungsabfall ist besonders deutlich, wenn die
Batteriespannung schon in der Nähe
und daher am nächsten
zur vorher festgelegten Abschaltspannung liegt. Daher schlägt die vorliegende
Erfindung im Schritt S7 einen Filterungsprozeß vor.
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Zum Zwecke dieses Filterns wird zunächst die
Delta-Spannung, die die Differenz zwischen der zuletzt abgetasteten
Batteriespannung und dem Durchschnittswert von beispielsweise acht
vorhergehenden Spannungsabtastungen ist, im Schritt S3 berechnet.
Dann wird die Bewertung der zuletzt abgetasteten Batteriespannung
im Mittelwertbildungsschritt S6 in Abhängigkeit vom Wert dieser berechneten
Spannungsdifferenz im Schritt S5 angehoben.
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Wenn beispielsweise die Delta-Spannung
30 mV übersteigt,
kann der Mikroprozessor den zuletzt abgetasteten Wert zu den letzten
beiden abgetasteten Werten der acht abgetasteten Daten kopieren.
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Wenn die Delta-Spannung 50 mV übersteigt,
kann der Mikroprozessor den zuletzt abgetasteten Wert zu den letzten
vier Daten der acht abgetasteten Daten kopieren.
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Wenn die Delta-Spannung 80 mV übersteigt,
kann der Mikroprozessor den zuletzt abgetasteten Spannungswert zu
den letzten sechs Daten der acht abgetasteten Daten kopieren.
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Wenn außerdem die Bewertung des zuletzt
abgetasteten Batteriespannungswerts für den Mittelwertbildungsschritt S6 angehoben
wird, zieht man in Betracht, ob die Delta-Spannung, die wie oben festgelegt berechnet
wurde, einen vorher festgelegten Delta-Wert um mehr als einmal (Schritt S4) überstiegen
hat.
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Wenn beispielsweise die Delta-Spannung
50 mV für
zwei aufeinanderfolgende Abtastdaten übersteigt, kann der Mikroprozessor
die letzten vier Daten von den acht Abtastungen in die ersten vier
Daten der acht Abtastungen verschieben und kann dann die letzten
Daten zu den letzten vier Daten der acht Abtastungen kopieren.
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Die folgende Tabelle erklärt diesen
Filterungsprozeß:
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Während
der TX-Burst-Periode führt
der Mikroprozessor ein Notabschaltsystem durch. In diesem Fall, bevor
das System abgeschaltet wird, führt
der Mikroprozessor folgende Schritte aus:
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Der Mikroprozessor alarmiert den
Benutzer im Schritt S11, unmittelbar vor dem Abschalten,
beispielsweise durch akustisches Piepsen oder durch optischen Alarm
(blickendes Batteriesymbol auf der Anzeigeeinrichtung).
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Wenn der Mikroprozessor eine Batteriespannung
ermittelt, die niedriger ist als die Notsystem-Abschaltspannung
(welche unterhalb der Abschaltspannung des Leerlauf- und Sprechmodus
ist) für
die aufeinanderfolgenden drei Male im Schritt S12, wird
das System abgeschaltet (Schritt S13).
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2 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches die Verarbeitungsschritte einer speziellen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt. Die Batteriespannung wird periodisch
im Schritt S2 abgetastet, und der erhaltene Wert wird sowohl
mit dem Durchschnittswert für
die folgenden Spannungsmessungen im Schritt S3 als auch
der Differenz zwischen den zwei Werten, wie von der Delta-Spannung
berechnet, verglichen. Wenn der Absolutwert der Delta-Spannung einen bestimmten
Wert übersteigt,
wird der resultierende Spannungsabfall durch Beobachten der Höhe des Spannungsabfalls
ermittelt, und der Häufigkeit,
mit der er schon aufgetreten ist (Schritt S4). In Abhängigkeit
von der Höhe
des Spannungsabfalls wie auch von dessen Häufigkeit wird ein geeigneter
Mittelwertbildungsalgorithmus, wie oben beschrieben, im Schritt S7 ausgewählt. Anschließend wird ein
neuer Durchschnitts-Batteriespannungswert gemäß dem Mittelwertbildungsalgorithmus
berechnet, der vorher im Schritt S6 ausgewählt wurde.
Bevor eine Entscheidung gefällt
werden kann, ob der berechnete Batteriewert niedriger ist als einer
der vorher festgelegten Spannungsschwellenwerte, wird der Betriebsstatus
des elektronischen Geräts
im Schritt S8 geprüft
und gemäß damit
wird die geeignete Spannungsschwellenwert gewählt, um im Schritt S9 zu
entscheiden, ob der berechnete Mittelwertbatterie-Spannungswert
unterhalb dem Schwellenwert liegt oder nicht.
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Wenn man annimmt, daß der Durchschnittsbatterie-Spannungswert
niedriger ist als der Schwellenwert, wird geprüft, ob dieses Ereignis schon
ein drittes Mal oder nicht auftrat (Schritt S12). Wenn
das Ergebnis bejahend ist, wird die Spannungsversorgung im Schritt S13 abgeschaltet.
Wenn die durchschnittliche Batteriespannung für das erste Mal oder das zweite
Mal zu niedrig war, wird im Schritt S11 ein Alarmsignal
aktiviert, beispielsweise ein Blinken des Batteriesymbols 31 auf
der Anzeige 30 der elektronischen Einrichtung, und danach
wird die Batteriespannung nochmals abgetastet (Schritt S2).
Wenn man im Schritt S9 annimmt, daß die durchschnittliche Batteriespannung
nicht unterhalb der vorher festgelegten Schwellenwertspannung liegt,
wird geprüft,
ob die Batteriespannung in der Nähe
des Schwellenwerts liegt (Schritt S10), und wenn dies bejaht wird,
wird das Alarmsignal im Schritt S11 aktiviert. Wenn die
Batteriespannung ausreichend über
dem vorher festgelegten Schwellenwert liegt, wird das System zurückkehren,
um die Batteriespannung abzutasten (Schritt S2).
