FR2768008A1 - Dispositif electronique portatif tel qu'un telephone mobile et procede de fonctionnement associe - Google Patents

Dispositif electronique portatif tel qu'un telephone mobile et procede de fonctionnement associe Download PDF

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Abstract

Un dispositif électronique portatif, par exemple un téléphone mobile, est électriquement alimenté par une batterie électrique (5) et est conçu pour fonctionner dans un mode arrêt, un mode attente et un mode marche. Un circuit électronique principal (40), ne pouvant fonctionner que dans le mode marche, fournit les caractéristiques principales du dispositif. Un circuit électronique secondaire (70) peut fonctionner dans le mode arrêt, et un circuit d'attente (60) peut fonctionner dans le mode attente. Un circuit d'alimentation électrique (20, 30) est destiné à être couplé à la batterie électrique (5) afin de fournir de l'énergie électrique au dispositif électronique dans le mode marche. Une source d'alimentation électrique secondaire (75) est destinée à être chargée par un circuit de charge lente (80) et est en outre conçue pour fournir de l'énergie électrique au circuit électronique secondaire (70) dans le mode arrêt. La source d'alimentation électrique secondaire (75) est en outre conçue pour fournir de l'énergie électrique au circuit d'attente (60) pendant le mode attente, de sorte que le circuit d'alimentation électrique (20, 30) ne fonctionne pas pendant le mode attente.

Description

La présente invention concerne les dispositifs électroniques portatifs, comme par exemple des dispositifs de télécommunications par voie radioélectrique.
Lors de la conception de nouveaux dispositifs électroniques portatifs, un point extrêmement important est de réussir à réduire la consommation électrique du dispositif. Dans les dispositifs portatifs de radiocommunications,
L'énergie est fournie par une batterie ou pile électrique, via un convertisseur continu-continu et un régulateur de tension. On peut augmenter la durée de vie de la batterie du dispositif, et par conséquent la durée utilisable cn mode conversation ou en mode attente, en prenant des mesures pour réduire la consommation électrique du dispositif. Dc nombreuses idées tendant à réaliser ce but ont été développées.
Dans un dispositif cellulaire de radiocommunications, I'une de ces idées a été de prévoir un mode de fonctionnement d'attente (ou de disponibilité) en plus du mode normal de fonctionnement (périodes de conversation). Le mode attente intervient lorsque le dispositif a été mis dans l'état actif, mais qu'il n'émet ou ne reçoit réellement pas de signaux RF (de radiofréquence). Dans cette situation, le circuit RF et le circuit de traitement des données peuvent rester non alimentés électriquement, si bien qu'une moindre puissance est consommée.
Toutefois, avec cet agencement, le problème est que d'autres fonctions sont toujours nécessaires dans le mode attente, comme les fonctions de synchronisation et les fonctions de détection associées à l'interface d'utilisateur. De l'énergie électrique est toujours demandée par les circuits qui effectuent ces fonctions d'attente, et celle-ci est encore fournie par la batterie, via le convertisseur continu-continu et le régulateur de tension. Ces deux derniers composants présentent une dépense énergétique générale importante ct "tirent sur la batterie" de façon notable, en particulier dans le mode attente.
Le besoin existe donc d'un dispositif électronique perfectionné, qui présente une consommation électrique réduite par comparaison avec les dispositifs connus. L'invention vise à fournir un dispositif électronique portatif et un procédé associé qui réduisent les inconvénients ci-dessus mentionnés.
Selon un premier aspect de l'invention, il est proposé un dispositif électronique portatif, conçu pour être alimenté par une batterie ou pile électrique et pour fonctionner dans un mode arrêt, un mode attente et un mode marche, le dispositif comprenant : un circuit électronique principal, qui ne fonctionne que dans le mode marche ; un circuit électronique secondaire, qui fonctionne dans le mode arrêt; un circuit d'attente, qui fonctionne dans le mode attente ; un circuit d'alimentation électrique, conçu pour être couplé à la batterie électrique afin de fournir de l'énergie électrique au dispositif électronique dans le mode marche ; une source d'alimentation électrique secondaire, conçue pour être chargée par un circuit de charge lente et conçue de plus pour fournir de l'énergie électrique au circuit électronique secondaire dans Ic mode arrêt, où la source d'alimentation électrique secondaire est de plus conçue pour fournir de l'énergie électrique au circuit d'attente dans le mode attente, si bien que le circuit d'alimentation électrique ne fonctionne pas dans le mode attente.
De préférence, le dispositif électronique portatif comprend en outre un commutateur destiné à assurer sélectivement le couplage avec l'un des éléments que constituent le circuit d'alimentation électrique et la source d'alimentation électrique secondaire, afin de fournir de l'énergie électrique au circuit d'attente.
Selon un deuxième aspect de l'invention, il est proposé un procédé de fonctionnement d'un dispositif électronique portatif conçu pour être électriquement alimenté par une batterie et possédant un circuit électronique principal conçu pour ne fonctionner que dans un mode marche, un circuit d'attente conçu pour fonctionner dans un mode attente et un circuit électronique secondaire conçu pour fonctionner dans un mode arrêt, le procédé comprenant les opérations suivantes: fournir de l'énergie électrique au circuit électronique principal dans le mode marche via un circuit d'alimentation électrique couplé à la batterie ; charger une source d'alimentation électrique secondaire à l'aide d'un circuit de charge lente; fournir de l'énergie électrique au circuit électronique secondaire pendant le mode arrêt via la source d'alimentation électrique secondaire; fournir de l'énergie électrique au circuit d'attente dans le mode attente via la source d'alimentation électrique secondaire, si bien que le circuit d'alimentation électrique ne fonctionne pas dans le mode attente.
De préférence, le circuit d'attente est de plus conçu pour commuter du mode attente au mode marche lorsque les fonctions du mode marche sont nécessaires. Le circuit principal est de préférence en outre conçu pour commuter du mode marche au mode attente lorsque les fonctions du mode marche ne sont pas nécessaires.
De préférence, le circuit électronique secondaire est un circuit d'horloge en temps réel. La source d'alimentation électrique secondaire est de préférence ce que l'on appellera une "pile bouton", selon les conditions exposées ci-après. De préférence, le circuit principal foumit les caractéristiques de fonctionnement principales du dispositif.
De préférence, le circuit principal est en outre conçu pour commander le circuit de charge lente pendant le mode marche, en réponse à la tension détectée sur la source d'alimentation électrique secondaire, de sorte que la tension de la source d'alimentation électrique secondaire sera maintenue entre des niveaux de tension prédéterminés, supérieur et inférieur. Le dispositif électronique portatif est de préférence un téléphone mobile.
De cette manière, il est proposé un dispositif électronique portatif qui présente une consommation électrique réduite par comparaison avec les dispositifs connus.
La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à permettre une meilleure compréhension de ses caractéristiques ; elle s'appuie sur la figure unique qui représente un mode de réalisation préféré d'un circuit de dispositif électronique portatif selon l'invention.
Sur la figure unique, on peut voir une batterie électrique 5 et un ensemble 10 faisant partie d'un dispositif électronique portatif, par exemple un téléphone mobile.
Un convertisseur continu-continu 20 possède une entrée de commande et est connecté de façon amovible aux bornes positive et négative de la batterie 5, afin de recevoir une tension de cette batterie et de produire une tension abaissée ou augmentée. Un régulateur dc tension 30 possède une entrée de commande et est connecté au convertisseur continu-continu 20 de façon à en recevoir la tension abaissée ou augmentée, pour produire une tension d'alimentation électrique Vm régulée et filtrée.
Un circuit principal 40, comprenant par exemple un microprocesseur, des mémoires, des circuits RF (radiofréquence) ct autres d'un téléphone mobile, est couplé de façon à recevoir la tension d'alimentation électrique Vm, et est également connecté via un bus 50 à un circuit d'attente 60.
Un circuit secondaire 70, qui peut être un circuit d'horloge en temps réel, est couplé à une pile bouton 75, fournissant une tension Vb qui est utilisée pour faire fonctionner le circuit secondaire 70. Un circuit de charge lente 80 possède une entrée de commande ct est connecté de façon à recevoir la tension de la batterie 5, dans le but d'assurcr la charge lente (ou charge d'entretien) de la pile bouton 75. La tension Vb de la pile bouton est également envoyée à un convertisseur analogique-numérique (A/D) 95, qui possède une Sortie de signaux numériques couplée au bus 50.
Un commutateur 90 possède une première entrée commutée qui est couplée de façon à recevoir la tension d'alimentation électrique Vm venant du régulateur de tension 30, une deuxième entrée commutée couplée de façon à recevoir la tension Vb de la pile bouton, une entrée de commande et une sortie, comme décrit plus complètement ci-après.
Le circuit d'attente 60 possède une borne de commande qui est couplée à un bus de commande 65, lequel est lui-même respectivement couplé aux entrées de commande du commutateur 90, du circuit de charge lente 80, du régulateur de tension 30 et du convertisseur continu-continu 20. Le circuit d'attente 60 possède également une entrée d'alimentation électrique, qui est couplée de façon à recevoir une tension de fonctionnement de la part de la sortie du commutateur 90, de sorte que la tension Vb de la pile bouton ou bien la tension d'alimentation électrique Vm est utilisée pour délivrer au circuit d'attente 60 une tension de fonctionnement.
En fonctionnement, le dispositif électronique portatif est conçu pour présenter trois modes de fonctionnement. Dans le premier mode, le mode arrêt, la pile bouton 75 fournit de l'énergie électrique au circuit secondaire 70, et tous les autres circuits et éléments de l'ensemble 10 ne sont pas en service.
Dans un deuxième mode, le mode marche, le dispositif est complètement fonctionnel et tous les éléments et circuits de l'ensemble 10 sont en service.
Le convertisseur continu-continu 20 et Ic régulateur de tension 30 fournissent au circuit principal 40 la tension d'alimentation électrique Vm, et le commutateur 90 est réglé de façon que le circuit d'attente 60 soit également alimenté en tension de fonctionnement à partir de la tension d'alimentation électrique Vm.
Le circuit de charge lente 80 charge la pile bouton 75 pendant le mode marche ou le mode attente, ou bien pendant ces deux modes. La pile bouton 75 présente à ses bornes une tension optimale, car, en cas de dépassement, ceci peut provoquer des dommages à la pile bouton 75 et affaiblir sa capacité de stockage de charge électrique. Le convertisseur analogique-numérique 95 survcille la tension
Vb pendant le mode normal ct envoie au bus 50 un signal numérique indiquant la valeur de la tension Vb. Le circuit principal 40 contrôle ce signal numérique. Si la tension Vb se rapproche de la tension optimalc ou la dépasse, le circuit principal 40 envoie sur le bus de commande un signal amenant le circuit de charge lente 80 à réduire le régime de charge de la pile bouton 75 ou à arrêter la charge.
Si la tension Vb de la pile bouton chute au point que l'alimentation électrique du circuit d'attente 60 ne peut plus être assurée de manière appropriée, ceci sera également visible dans le signal numérique. Dans ce cas, le circuit principal 40 commande au circuit de charge lente 80 d'augmenter le débit de charge de la pile bouton 75.
Pendant les périodes où le circuit principal 40 n'est pas nécessaire, I'ensemble peut passer dans le troisième mode, ou mode attente. Dans ce mode, le circuit principal 40 est mis dans l'état inactif. Typiquement le circuit principal 40 contient un microprocesseur, et celui-ci donne instruction au circuit d'attente 60, via le bus 50, de prendre à sa charge le fonctionnement de l'ensemble 10. Le circuit principal 40 peut également donner instruction, au circuit d'attente 60, de le remettre dans l'état actif à un moment prédéterminé, ou après qu'un événement prédéterminé est survenu.
Dès que le circuit principal 40 est passé dans l'état inactif, il ne demande plus la tension d'alimentation électrique Vm. Dans la technique antérieure, la tension d'alimentation électrique Vm était également utilisée pour alimenter électriquement le circuit d'attente 60. Ceci nécessitait que le convertisseur continu-continu 20 et le régulateur de tension 30 continuent de fonctionner.
Toutefois, le circuit d'attente 60 demande beaucoup moins d'énergie électrique de fonctionnement, par comparaison avec le circuit principal 40. Par conséquent, le circuit d'alimentation électrique 60 envoie un signal de commande, via le bus de commande 65, pour régler le commutateur 90 afin que celui-ci connecte la tension Vb dc la pile bouton avec l'entre d'alimentation électrique du circuit d'attente 60. Dès que ccci a été établi, le circuit d'attente 60 envoie des signaux de commande qui mettent dans l'état inactif le convertisseur continucontinu 20 et le régulateur de tension 30.
De cette manière, dans le mode attente, la pile bouton 75 est utilisée comme source d'énergie tampon, ct l'importante quantité d'énergie nécessaire pour faire fonctionner le convertisscur continu-continu 20 et le régulateur de tension 30 dans Ic mode attente est économisée. L'énergie supplémentaire nécessitée dans le mode marche par le circuit de charge lente 80 pour charger la pile bouton 75 est très nettement inférieure à la quantité d'énergie économisée du fait que le convertisseur continu-continu 20 et Ic régulateur de tension 30 ne sont pas maintenus en fonctionnement dans le mode attente.
On comprend que d'autres mode de réalisation que celui décrit sont possibles. Par exemple, on peut envisager d'autres dispositions que celle utilisant le bus de commande 65, notamment l'utilisation de lignes de commande spécialisées.
Bien entendu, I'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du dispositif et du procédé dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Dispositif électronique portatif, conçu pour être alimenté à l'aide d'une batterie électrique (5) et pour fonctionner dans un mode arrêt, un mode attente et un mode marche, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend
un circuit électronique principal (40), ne pouvant fonctionner que dans le mode marche;
un circuit électronique secondaire (70), pouvant fonctionner dans le mode arrêt;
un circuit d'attente (60), pouvant fonctionner dans le mode attente;
un circuit d'alimentation électrique (20, 30), conçu pour assurer le couplage avec la batterie (5) afin de fournir de l'énergie électrique au dispositif électronique dans le mode marche
une source d'alimentation électrique secondaire (75), conçue pour être chargée par un circuit de charge lente (80) et conçue en outre pour foumir de l'énergie électrique au circuit électronique secondaire (70) dans le mode arrêt, où la source d'alimentation électrique secondaire (75) est de plus conçue pour fournir de l'énergie électrique au circuit d'attente (60) pendant le mode attente, de sorte que le circuit d'alimentation électrique (20, 30) ne fonctionne pas pendant le mode attente.
2. Dispositif électronique portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un commutateur (90) conçu pour assurer le couplage sélectif avec l'un des éléments que constituent le circuit d'alimentation électrique et la source d'alimentation électrique secondaire, dans le but dc fournir de l'énergie électrique au circuit d'attente (60).
3. Dispositif électronique portatif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit d'attente (60) est en outre conçu pour faire commuter du mode attente au mode marche lorsque des fonctions du mode marche sont nécessaires.
4. Dispositif électronique portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit principal (40) est en outre conçu pour faire commuter du mode marche au mode attente lorsque les fonctions du mode marche ne sont pas nécessaires.
5. Dispositif électronique portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit électronique secondaire (70) est un circuit d'horloge en temps réel.
6. Dispositif électronique portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que la source d'alimentation électrique secondaire (75) est une pile bouton.
7. Dispositif électronique portatif selon l'une quelconque dcs revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit principal (40) fournit les caractéristiques de fonctionnement principales du dispositif.
8. Dispositif électronique portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le circuit principal (40) est en outre conçu pour commander le circuit dc charge lente (80) pendant le mode marche, en réponse à la détermination de la tension de la source d'alimentation électrique secondaire (75), de sorte que la tension de la source d'alimentation électrique secondaire est maintenue entre des niveaux de tension prédéterminés, supérieur et inférieur.
9. Dispositif électronique portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif électronique portatif est un téléphone mobile.
10. Procédé de fonctionnement d'un dispositif électronique portatif conçu pour être électriquement alimenté par une batterie (5) et ayant un circuit électronique principal (40) conçu pour ne fonctionner que dans un mode marche, un circuit d'attente (60) conçu pour fonctionner dans un mode attente et un circuit électronique secondaire (70) conçu pour fonctionner dans un mode arret, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes
fournir de l'énergie électrique au circuit électronique principal (40) dans le mode marche via un circuit d'alimentation électrique (20, 30) couplé à la batterie (5);
charger une source d'alimentation électrique secondaire (75) à l'aide d'un circuit de charge lente (80);
fournir de l'énergie électrique à un circuit électronique secondaire (70) pendant le mode arrêt via la source d'alimentation électrique secondaire (70);
fournir de l'énergie électrique au circuit d'attentc (60) pendant le mode attente via la source d'alimentation électrique secondaire (75), de sorte que le circuit d'alimentation électrique (20, 30) ne fonctionne pas pendant le mode attente.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le circuit d'attente (60) est en outre conçu pour faire commuter du mode attente au mode marche lorsque des fonctions du mode marche sont nécessaires.
12. Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que Ic circuit principal (20, 30) est en outre conçu pour faire commuter du mode marche au mode attente lorsque les fonctions du mode marche ne sont pas nécessaires.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, carac térisé en ce que le circuit électronique secondaire (70) est un circuit d'horloge en temps réel.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que la source d'alimentation électrique secondaire (75) est une pile bouton.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le circuit principal (20, 30) fournit les caractéristiques de fonctionnement principales du dispositif.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le circuit principal (20, 30) est en outre conçu pour commander le circuit de charge lente (80) pendant le mode marche, en réponse à la dctermination de la tension de la source d'alimentation électrique secondaire (75), de sorte que la tension de la source d'alimentation électrique secondaire est maintenue entre des niveaux de tension prédéterminés, supérieur et inférieur.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que le dispositif électronique portatif est un téléphone mobile.
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