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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein multifunktionelles Gerät, nachstehend
auch Mehrfunktionsvorrichtung genannt, das bzw. die gespeist durch
eine Batterie betrieben werden kann, außerdem betrifft sie ein Steuerverfahren
für das
Gerät bzw.
die Vorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches
Gerät oder
Vorrichtung das bzw. die sowohl eine Druckfunktion (Tintengebungsfunktion)
für Zeichen
als auch eine Abtastfunktion zum Lesen von Bildern besitzt.
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2. Kurze Beschreibung
des Standes der Technik
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Entsprechend dem Trend in Richtung
Tragbarkeit und Einsparung von Energieverbrauch bei Vorrichtungen
wie solchen im Rahmen einer Büroautomation
(im folgenden „BA"), sind in jüngerer Zeit verschiedene
Vorrichtungen wie zum Beispiel Drucker, PCs und dergleichen für den Batteriebetrieb ausgelegt
worden. Bei batteriebetriebenen Geräten ist es gang und gäbe, einen
Zustand festzustellen, bei dem die in der Batterie gespeicherte
Energie ein niedriges Niveau erreicht (im folgenden als „Batterie-Niedrigniveau" bezeichnet), um
Bauteile des Geräts
zu schützen.
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Wenn zum Beispiel die in einer eingebauten Batterie
enthaltene Energiemenge bei einem Tintenstrahldrucker plötzlich während des
Betriebs absinkt und der Druckvorgang zum Stillstand kommt, ist
ein Druckkopf der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt, so daß es möglicherweise
zu Ausfällen
bei dem Druckvorgang in Form schlechter Druckqualität kommt.
Ein Mittel zum Nachweisen eines Niedrig-Niveaus der Batterie bei
einem Tintenstrahldrucker besteht also darin, eine derartige Steuerung
vorzunehmen, daß in
der Batterie eine Minimum-Energie verbleibt, die als Mindestenergie
benötigt
wird, um den Druckkopf abzudecken.
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In jüngerer Zeit besteht bei Geräten der Trend,
daß in
einem einzigen Gerät
unterschiedliche Funktionen vereint werden. Ein Beispiel hierfür ist in 5 gezeigt.
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5 ist
ein Überblick über ein
Gerät,
welches mehrere verschiedene Arten von Funktionseinheiten aufnehmen
kann, wobei die Austauschbarkeit zwischen den Einheiten gewährleistet
ist. Im vorliegenden Fall stellt das in 5 gezeigte Gerät ein aktuelles Gerät dar, welches
in austauschbarer Weise einen Druckkopf 401 für das Aufzeichnen
auf einen Aufzeichnungsträger
oder einen Abtastkopf 402 zum Lesen eines Bildes von Vorlagen
aufnimmt.
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Das in 5 gezeigte
Gerät ändert seine Betriebsfunktionen
abhängig
von der spezifischen Art von Kopf, der in eine Schlitteneinheit 7 eingebracht
wird, die ein Bestandteil des Geräts ist. Ist in dieser Einheit
beispielsweise der Tintenkopf 401 geladen, so wird das
Gerät so
betrieben, daß die
Funktion „Tintenstrahldrucken" (Zeilendruck) aktiv
ist. Wenn der Abtastkopf 402 zum Lesen von Bildern in die
Einheit eingesetzt ist, wird hingegen das Gerät so betrieben, daß es eine
Abtastfunktion aufweist.
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Wenn allerdings das Gerät mit den
oben erläuterten
Funktionen und Gestaltungsmerkmalen von einer Batterie betrieben
wird, so ergeben sich folgende Probleme:
Wenn eine Detektoreinrichtung
zum Nachweisen eines Niedrig-Niveau-Zustands der Batterie vorhanden ist
und diese Einrichtung in dem oben erläuterten Gerät im Rahmen der BA für den Druckbetrieb
eingestellt ist, so wird der Niedrig-Niveau-Zustand der Batterie derart eingerichtet,
daß eine
minimale elektrische Leistung reserviert werden kann, die mindestens
notwendig ist, um den Druckkopf abzudecken. Andererseits kann der
Abtastkopf 402 auf einem niedrigeren Speicherniveau der
Batterie arbeiten als der Tintenstrahlkopf 401, weil der
Abtastkopf 402 diese Abdeckung nicht benötigt. Das
Einstellen des Niedrig-Niveau-Zustands
der Batterie für
den Druckvorgang bedeutet also eine nichteffiziente Ausnutzung der
gespeicherten Energie im Hinblick auf den Abtastbetrieb ein und
desselben Geräts.
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Wird hingegen der Niedrig-Niveau-Zustand der
Batterie so eingestellt, daß er
dem Abtastbetrieb entspricht, so kann man den Niedrig-Niveau-Zustand der
Batterie derart steuern, daß beim
Abtastbetrieb in der Nähe
der Brauchbarkeitsgrenze der Batteriekapazität gearbeitet werden kann. Wenn
allerdings in diesem Zustand die Druckfunktion aktiviert ist, besteht
die Gefahr, daß die
Batterie zu stark entladen ist, um noch eine Abdeckung des Druckkopfs
zu erreichen. Das Einstellen des Niedrig-Niveau-Zustands der Batterie
entsprechend den Erfordernissen des Abtastbetriebs birgt also die
Gefahr in sich, daß es
zu Betriebsausfällen
dann kommt, wenn dasselbe Gerät in
seiner Funktion eines Druckers arbeitet.
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Wenn derartige Mehrfunktionsgeräte von einer
Batterie gespeist werden, ergibt sich ein schwerwiegendes Problem
insofern, als eine Fehlanpassung der Funktionsarten und der Niveaus
zum Nachweisen der Niedrig-Niveau-Zustände der Batterie während der
Steuerung durch die Detektoreinrichtung erfolgt.
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Die
US
4 984 185 zeigt ein System zum Prüfen, ob die Spannung einer
Batterie ausreicht für
die Last, mit der die Batterie belastet wird. Es kann zwei oder
mehr Spannungsprüfschaltungen
mit unterschiedlichen Referenzspannungen geben. Die offenbarte Vorrichtung
kann ein tragbarer batteriebetriebener Rechner sein, und das System
prüft,
ob die Batterie ausreichende Leistung besitzt, um die Logikschaltung,
ein Floppy-Disk-Laufwerk oder einen Drucker betreiben kann, wobei
der Drucker gegebenenfalls für
den Betrieb gesperrt wird, wenn die Batterie unzureichende Ladung
aufweist. Das System arbeitet, indem die Spannung an den Batterieanschlüssen gemessen
wird.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung,
eine Einrichtung zu schaffen, die die oben erläuterten Fehlanpassungsprobleme
löst.
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Erreicht wird dieses Ziel durch eine
batteriebetriebene Vorrichtung nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die oben erläuterten baulichen Merkmale gemäß der Erfindung
können
das Fehlanpassungsproblem lösen,
welches bislang zwischen den speziellen Arten der Betriebsfunktionen
einerseits und den für
den Nachweis des Niedrig-Niveau-Zustands
der Batterie eingestellten Niveaus aufgetreten sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Mehrfunktionsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
ein detailliertes Blockdiagramm einer elektrischen Energieversorgungseinheit;
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3 ist
ein Flußdiagramm
eines Ablauf für den
Steuerbetrieb, der in der Ausführungsform
abläuft;
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4 ist
ein Schaltungsdiagramm eines Detektormechanismus für eine spezielle
Art eines an einem Schlitten angesetzten Kopfs; und
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5 ist
eine Darstellung einer Mehrfunktionsvorrichtung im Betrieb für eine Büroautomatisierung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im folgenden wird die von dem Erfinder
als beste Ausführungsform
betrachtete Version zum Ausführen
der Erfindung in der Praxis entsprechend den bevorzugten Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Die Ausführungsformen befassen sich
vornehmlich mit einer Mehrfunktionsvorrichtung, die sowohl eine
Druckfunktion als auch eine Abtasterfunktion besitzt.
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Als erstes werden die Bestandteile
der Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen
beschrieben. 1 ist ein
Blockdiagramm, welches sowohl die Bestandteile als auch die organisatorische
Beziehung zwischen diesen Bestandteilen veranschaulicht, die ein
Betriebssystem der Mehrfunktionsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen bilden.
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Das Betriebssystem dieser Vorrichtung
wird beherrscht und gesteuert von einer Mikroprozessoreinheit (im
folgenden als „MPU" bezeichnet) mit
dem Bezugszeichen 1 und einem Festspeicher 2 (im
folgenden „ROM"), wobei der Festspeicher
für den
Programmierbetrieb der Vorrichtung dient. Diese Mehrfunktionsvorrichtung
der Ausführungsform
enthält eine
Energieversorgungseinheit 3. Die Einheit 3 wandelt
eine von einem Wechselstromadapter oder von der Batterie kommende
Eingangsleistung ohne Wechselrichtung in eine Zwischen-Wechselleistung um,
um direkt eine neue Gleichleistung mit den erforderlichen Spannungen
für die
Ausgabe der Leistung an jede der Einheiten zu erhalten. 2 zeigt im einzelnen die
Bestandteile, die sich speziell auf die vorliegende Erfindung beziehen,
das heißt
Bestandteile des Batterieausgangs.
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Die Einheit 3 besitzt einen
Raum, in welchem eine Batterie zum Betreiben der Mehrfunktionsvorrichtung
der Ausführungsform
eingebaut ist. Eine Klemmenspannung der Batterie 201 wird
von einer Detektoreinrichtung 202 für eine Batteriespannung überwacht.
Ein von der Detektoreinrichtung 202 erfaßter Wert
wird an einen Vergleicher 203 gegeben, der die Rolle einer
Vergleichereinrichtung spielt. Die Vergleichereinrichtung 203 vergleicht
den oben erwähnten
erfaßten
Wert mit einem gewissen Schwellenwert, der seitens der MPU 1 eingestellt
wird, um eine Beurteilung zu treffen, ob der derzeitige Status der
Batterie ein Niedrig-Niveau-Zustand ist oder nicht.
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Weiterhin erfolgt über die
in 1 gezeigte Schnittstelleneinheit 4 eine Übermittlung
unterschiedlicher Arten von Daten zwischen der betreffenden Mehrfunktionsvorrichtung
und einem Hauptrechner. Die Vorrichtung dieser Ausführungsform
besitzt einen Schreib-/Lesespeicher (RAM) 5 und eine Datenbusleitung 6 als
Steuer- und Verwaltungseinrichtung für die Daten.
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Andererseits ist die Mehrfunktionsvorrichtung
der Ausführungsform
baulich mit einer Schlitteneinheit 7 ausgestattet, die
entweder einen Tintenkopf 401 oder einen Scannerkopf (Abtastkopf) 402 aufnehmen
kann, wie aus 5 ersichtlich
ist. Die von der Mehrfunktionsvorrichtung ausgeführte Funktion wird festgelegt
durch die Art des Kopfs, der an dem Schlitten 7 angesetzt
ist. Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß sie als Drucker arbeitet,
wenn der Tintenkopf 401 an dem Schlitten 7 angesetzt
ist, wohingegen die Vorrichtung als Scanner arbeitet, wenn an dem
Schlitten 7 ein Scannerkopf 402 angesetzt ist.
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Die übrigen Bestandteile der Ausführungsformen
außer
den oben angesprochenen Teilen sind in 1 zusammengefaßt dargestellt. Es handelt sich
um einen Schlittenmotor 8, einen Treiber 9 für diesen
Motor, einen Zeilenvorschubmotor 10 zum Beschicken der
Vorrichtung mit einem Aufzeichnungsträger, hier mit weißem Papier,
welches von dem Tintenkopf 401 zu bedrucken ist, mit Manuskripten
mit Zeichen, die von dem Scannerkopf 402 zu lesen sind,
etc., einen Treiber 11 für den Zeilenvorschubmotor und
eine Betriebseinheit 12 für Benutzer, bestehend aus Schaltern,
Leuchtdioden (LED) und dergleichen.
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Im folgenden wird die Steuerung der
Ausführungsformen
beschrieben. 3 ist ein
Flußdiagramm,
welches den Steuervorgang der Ausführungsformen veranschaulicht.
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Wenn die betreffende Vorrichtung
von einer Batterie betrieben werden soll, unterscheidet die in 1 gezeigte MPU 1 zunächst zwischen
den möglicherweise
an dem Schlitten 7 angebrachten Köpfen, was gemäß 3 im Schritt F01 geschieht.
Als Detektorprozedur für
den angesetzten Kopf ist zum Beispiel eine Detektoreinrichtung für eine Identifikation (I/D)
nach 4 bekannt. Nach
dieser I/D-Technik erhält
man eine Unterscheidung dahingehend, daß unterschiedliche Anschlüsse von
verschiedenen Köpfen
mit Masse (GND) verbunden oder nicht mit Masse verbunden sind.
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Bei dem in 4 dargestellten Fall ist der Tintenkopf 401 nicht
mit Masse verbunden, wohingegen der Scannerkopf 402 mit
Masse verbunden ist. Die MPU 1 liest die I/D-Daten des
betreffenden Kopfs in Form einer Änderung eines Signals, welches
sich entlang einer Busleitung 6 ausbreitet. Die Signalausgabe
der I/D-Daten entspricht
dem Wert Eins (im folgenden „1") mit einer Ausgangsspannung
von 5 Volt („V"), wenn der an den
Schlitten 7 angesetzte Kopf ein Tintenkopf 401 ist,
während
die Signalausgabe der I/D-Daten auf den Zustand Null („0") übergeht mit einem
Spannungswert von 0 V, wenn ein Scannerkopf angesetzt ist. Die Art
des geladenen Kopfs wird durch diese Signaländerung ermittelt.
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Wenn die Vorrichtung außer den
beiden hier beschriebenen Funktionen eine dritte Funktion aufweist,
wird mit Hilfe der so genannten Tri-State-I/D-Technologie ermittelt,
ob ein von einem gewissen Anschluß ausgegebenes Signal Plus,
Null oder Minus ist, im Gegensatz zu der hier vorliegenden Bistate-I/D-Technologie.
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Wenn die Art des durch den Schritt
F01 nach 3 ermittelten
Kopfs ein Scannerkopf 402 ist, führt die MPU 1 im Schritt F02
eine Beurteilung dahingehend durch, daß die gerade in Betrieb befindliche Vorrichtung
eine Scannerfunktion oder Abtasterfunktion ausführt, um dann einen Schwellenwert
für den Niedrig-Niveau-Zustand der Batterie
einzurichten als Vergleichswert für die Vergleichereinrichtung 203 im Schritt
F03-1.
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Wenn hingegen der angesetzte Kopf
der Tintenkopf 401 ist, geht die MPU 1 im Schritt F02 über zu einem
Zustand des Schritts F03, in welchem festgestellt wird, daß die Vorrichtung
jetzt die Funktion eines Druckers hat, um den Schwellenwert für den Niedrig-Niveau-Zustand
entsprechend dem Drucker einzurichten.
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Durch die oben angesprochene Einstellung ändert sich
der Schwellenwert, mit dessen Hilfe der Niedrig-Niveau-Zustand erkannt
wird, abhängig
von der Art der Funktion, in der die Mehrfunktionsvorrichtung gerade
arbeitet. In der Funktion als Drucker erfaßt die Vorrichtung den Niedrig-Niveau-Zustand
der Batterie dann, wenn die noch verbleibende Kapazität in der
Lage ist, den Tintenkopf 401 zu schützen, wohingegen dann, wenn
die Vorrichtung als Scanner arbeitet, der Niedrig-Niveau-Zustand
auf einen Wert eingestellt wird, bei dem die Batteriekapazität an die Entladungsgrenze
gelangt.
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Selbst wenn die Art der angesetzten
Köpfe in der
Vorrichtung während
deren Betrieb geprüft
wird, und dabei der Tintenkopf 401 durch einen Scannerkopf 402 ersetzt
wird, sollte der Steuerzustand beim Erkennen des Niedrig-Niveau-Zustands
abhängig von
der Kopfart geändert
werden.
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Wie oben ausgeführt wurde, machen die erfindungsgemäßen Ausführungsformen
deutlich, daß ein
Unterschied in den Steuerverfahren beim Erkennen des Niedrig-Niveau-Zustands zwischen
Druckbetrieb und Scannerbetrieb im wesentlichen das Fehlanpassungsproblem
lösen kann,
mit dem man zu tun hat, solange ein konstanter Schwellenwert eingerichtet
wird.
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Die oben erläuterten Ausführungsformen
befassen sich hauptsächlich
mit der Vorrichtung, in der der Tintenstrahlkopf 401 und
der Scannerkopf 402 austauschbar einsetzbar sind. Die Verfügbarkeit
der Erfindung ist allerdings nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die
vorliegende Erfindung ist auch anwendbar bei einer Vorrichtung,
bei der austauschbar mehrere Funktionseinheiten verwendbar sind,
bei denen unterschiedlicher Leistungsverbrauch vorliegt, und deren
niedrigste Leistungspegel für
einen stabilen Betrieb verschieden voneinander sind. Beispielsweise
kann die vorliegende Erfindung auch dann in die Praxis umgesetzt
werden, wenn eine Vorrichtung in austauschbarer Weise sowohl einen
Thermokopf zum Übertragen
von Tinte durch Wärmeenergie
als auch einen Scannerkopf aufnehmen kann.
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Obschon das in 4 dargestellte Beispiel sich auf eine
I/D-Erkennungstechnologie
zum Unterscheiden des Tintenstrahlkopfs 401 von dem Scannerkopf 402 der
obigen Ausführungsformen
bezieht, sind die Möglichkeiten
für die
I/D-Erkennung nicht auf das obige Beispiel beschränkt. Man
kann von einer I/D-Technologie für
austauschbare Einheiten Gebrauch machen, bei der ein Kennungs-Code
auf einem Aufzeichnungsträger
wie zum Beispiel einem ROM an jeder der Einheit vorgesehen ist,
wobei dieser Code dann durch Lesen erkannt wird. Man kann auch von
einer I/D-Technologie für
austauschbare Einheiten Gebrauch machen, bei der ein Widerstandswert
eines Widerstands an jeder der Einheiten vorgesehen ist, um diese
unterschiedlichen Widerstände
durch Messen zu erkennen. Weiterhin kann von einer I/D-Technologie
für austauschbare
Einheiten Gebrauch gemacht werden, bei der an der Vorrichtung ein
Schalter angebracht ist, der durch Anpreßkraft eines Vorsprungs oder
dergleichen an der betreffenden Einheit in einer von verschiedenen möglichen
Stellungen gebracht wird, wobei die Vorsprünge an den verschiedenen Einheiten
individuelle und voneinander verschiedene Formen besitzen.
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Die Erfindung ist weiterhin auf andere
Mehrfunktionsvorrichtungen anwendbar, als solche, die im Zuge der
Büroautomation
durch Batterie betrieben werden: beispielsweise kann es sich um
ein Notebook handeln, das mit einer Eintastfunktion, einer Druckfunktion,
Aufzeichnungsfunktionen mit HDD, einer FDD, einer Minikompakt-Disk
oder einem durch unterschiedliche Arten von Motoren angetriebenen MO-Treiber,
einer Kommunikationsfunktion und zahlreichen weiteren Funktionen
ausgestattet ist, die Erfindung ist auch bei zahlreichen weiteren
Vorrichtungen einsetzbar. Die Einstellung des Niedrig-Niveau-Zustands
wird hier derart gesteuert, daß die kleinste
erforderliche Leistung, die mindestens für einen stabilen Betrieb der
Funktionen erforderlich ist, in der Batterie reserviert bleibt.