JP2006500569A - バッテリ容量の推定のシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本特許文書に記載される教示に従ってバッテリ容量の推定のためのシステムおよび方法が提供されている。複数のバッテリプロフィール値を複数のオペレーティングパラメータ値に関連付けるプロフィールテーブルが用いられ得る。プロフィールテーブルは、１つ以上の測定されたオペレーティングパラメータを１つ以上の対応するバッテリプロフィール値に変換するためにアクセスされ得る。１つ以上のバッテリプロフィール値は、補正因子によって調整されて、補正されたバッテリプロフィール値を生成し得る。バッテリの利用可能な容量は、それから、１つ以上の測定されたオペレーティングパラメータから計算された推定されたバッテリプロフィール値を用いて自動的に較正され得る。

Description

本特許文書に記載されている技術は、概してバッテリ動力のデバイス分野に関する。より詳細には、本特許文書は、バッテリ容量の推定の技術に関する。

携帯電話、２方向ページャ等といったモバイル通信デバイスは、一般的に、バッテリからの電力に依存する。従って、モバイル通信デバイスは、デバイスが浪費したバッテリのために電力をなくす前に残っている時間の量をモニタすることは有利である。例えば、モバイル通信デバイスは、バッテリ出力が特定のしきい値より下に降下するとき、差し迫ったシャットオフを回避する通話の間に警告信号を出す。一般的な携帯電話サービスは、通話の間、３〜５分の低バッテリ警告期間を提供し、かつ、デバイスが使われていないとき、同様な警告提供する。

モバイル通信デバイスは、一般的に電流ユニットのバッテリ容量を時間と掛けて測定する（例えば、ミリアンペア時間（ｍＡｈ））。しかし、直流測定は、いくつかのデバイスにおいて利用可能ではない。加えて、温度、等価直列抵抗（ＥＳＲ）およびエージングといったバッテリパラメータの変動は、デバイスが正確な予測を実行することを難しくする。いくつかのデバイス（例えば、就寝、起床、アクセス、交通）において利用可能なマルチモードオペレーションが、この推定をさらにより難しくし得る。

（発明の開示）
バッテリ容量の推定のためのシステムおよび方法が提供されている。複数のバッテリプロフィール値を複数のオペレーティングパラメータ値に関連付けるプロフィールテーブルが用いられ得る。プロフィールテーブルは、１つ以上の測定されたオペレーティングパラメータを１つ以上の対応するバッテリプロフィール値に変換するためにアクセスされ得る。１つ以上のバッテリプロフィール値は、補正因子によって調整され得て、補正されたバッテリプロフィール値を生成する。バッテリの利用可能な容量は、それから、１つ以上の測定されたオペレーティングパラメータから計算された推定されたバッテリプロフィール値を用いて自動的に較正され得る。加えて、以下の方法のステップが実行され得る。バッテリに対する等価直列抵抗を決定すること。バッテリ値に対する負荷電圧値を決定すること。バッテリ値に対する負荷電流を決定すること。等価直列抵抗値、負荷電圧値および負荷電流の関数として無負荷電圧を決定すること。

図１は、モバイル通信デバイス１１０の例のブロック図である。モバイル通信デバイス１１０は、データ信号を基地局アンテナ１１９と通信するトランシーバ１１１を備える。データ信号は、音声、異なるデータ率での情報またはデジタルおよびアナログ両方の他のタイプの信号であり得る。

基地局アンテナ１１９は、アナログまたはデジタルセルラーネットワークまたは他のいくつかのタイプのデータネットワークの一部であり得る。音声およびデータネットワークは、ベース局またはネットワークコントローラといった別々のインフラを用いる別々の通信ネットワークであり得、または単一のワイヤレスネットワークに統合され得る。

１つの実施形態において、トランシーバ１１１は、レシーバ１１２と、送信機１１４と、１つ以上の局部発振器１１３と、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１２０と、送受信アンテナ（１１６、１１８）とを備える。他の実施形態において、トランシーバは、送信機および受信機が単一のアンテナに単向二路通信できるその単一のアンテナを用いる。

ＤＳＰ１２０は、送信機１１４から受信機１１２に、かつ、受信機１１２から送信機１１４にデータ信号を送受信する。ＤＳＰ１２０はまた、送信機１１４および受信機１１２から制御情報を受信し、制御情報を送信機１１４および受信機１１６に提供する。

単一の局部発振器１１３は、音声およびデータ通信が、単一の周波数、または近接して間隔をおいた周波数のセットで起こるとき、送信機１１４および受信機１１２と連動して用いられ得る。あるいは、異なる周波数が、データ通信に対して音声通信に利用されるとき、複数の局部発振器１１３が、音声およびデータネットワーク１１９に対応する複数の周波数を生成するために用いられ得る。

マイクロプロセッサ１３８は、モバイルデバイス１１０のオペレーションを制御する。しかし、他の実施形態は、マイクロコントローラ、ＤＳＰまたは他のタイプの処理デバイスを含み得ることは理解されるべきである。ディスプレイ１２２（例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ）は、マイクロプロセッサをユーザに情報を表示する能力を提供する。

モバイル通信デバイス１１０は、データを一時的および／または永続的に格納するメモリを有する。メモリは、フラッシュメモリ１２４と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２６とを備えるが、半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ）、磁気メモリ、光メモリもしくは他のメモリといった他のタイプのメモリを備え得る。メモリは、モバイルデバイスのオペレーティングシステム、オペレーショナルデータ、ユーザプリファレンス、マイクロプロセッサ１３８からの一時データといったデータまたは他のタイプのデータを格納するために用いられ得る。

１つの実施形態において、フラッシュメモリ１２４は、マイクロプロセッサ１３８、ＤＳＰ１２０および／または他の処理デバイスによって実行され得る複数のソフトウェアアプリケーションモジュール（１２４Ａ〜１２４Ｎ）を格納する。アプリケーションモジュールは、音声通信モジュール１２４Ａと、データ通信モジュール１２４Ｂと、他の機能を実行する他の複数のオペレーショナルモジュール１２４Ｎとを備える。ここに記載されるバッテリ容量の推定プログラムは、例えば、フラッシュメモリ１２４に格納され得るが、モバイル通信デバイス１１０内の他の永続的なメモリ（例えば、ＲＯＭ）に格納され得る。

追加的なアプリケーションモジュール１２４Ｎは、ネットワーク１１９、補助Ｉ／Ｏサブシステム１２８、シリアルポート１３０、近距離通信サブシステム１４０または他の適したサブシステム１４２を介してデバイス１１０上に取り付けられ得、ユーザによってフラッシュメモリ１２４またはＲＡＭ１２６に組み込みられ得る。アプリケーションの組み込みにおけるこのような柔軟性は、デバイス１１０の機能性を増加し、高められたオンデバイス機能、通信関連の機能、またはその両方を提供し得る。例えば、さまざまなパラメータおよび／または以下に記載されるバッテリ容量の推定プログラムのステップは、このような態様でアップデートされ得る。

モバイルデバイスは、デバイスのオペレーションのアクセスを可能にする補助入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１２８と、シリアルポートおよび／またはＵＳＢ１３０と、キーボード１３２と、スピーカ１３４と、マイクロフォン１３６とを備える。

近距離ワイヤレス通信サブシステム１４０および他のデバイスサブシステム１４２はまた、モバイル通信デバイス１１０に含まれる。近距離通信サブシステム１４０は、赤外線デバイスと、関連した回路と、関連したコンポーネントまたは同様に有効なシステムおよびデバイスを通信に提供するＢＬＵＥＴＯＯＴＨ近距離ワイヤレス通信モジュールを備える。他のデバイスサブシステム１４２は、以下に記載されるようなバッテリコンディション測定回路を備え得る。

図２は、モバイル通信デバイスに対するバッテリ測定サブシステム２００の例を示す。バッテリ測定サブシステム２００は、例えば、図１に示される他のデバイスサブシステム１４２の１つであり得る。

バッテリ測定サブシステム２００は、マイクロプロセッサ１３８から選択コマンドを受信し、測定値（例えば、バッテリ状態を示す値）を、選択コマンドに応答してマイクロプロセッサ１３８に送信し得る。

バッテリ測定サブシステム２００は、図１のモバイルデバイス１１０に電力を供給するバッテリパック２１０を備え得る。バッテリパック２１０は、電池２１２と、バッテリ温度センサ２１４と、識別ブロック２１６とを備える。識別ブロック２１６は、マイクロプロセッサ１３８が、バッテリ２１０のタイプを決定することを可能にし得る。

バッテリ温度センサ２１４は、バッテリパック２１０の温度を示すバッテリ温度信号を提供する。バッテリ温度信号は、信号Ｔｂａｔを生成するためにバッテリ温度信号条件ブロック２２４によって条件付けられる。信号条件ブロック２２４は、フィルタリング、スケーリングおよび／または増幅といった一般的な条件ブロックを実行する。信号条件ブロック２２４はまた、識別ユニット２１６、マルチプレクサ２４０および／またはＡ／Ｄ変換器２５０によって要求されるバイアスを提供するといった他の機能を実行し得る。Ｔｂａｔ信号は、マイクロプロセッサ１３８によって、選択するためのマルチプレクサ２４０の入力に結合される。

電池２１２の電圧および電流は、電池信号条件ブロック２２２によってモニタされる。電池信号条件ブロック２２２は、条件付けられたバッテリ電圧信号Ｖｏｕ＋および条件付けられたバッテリ電流信号Ｉ１をマイクロプロセッサ１３８によって選択するためのマルチプレクサ２４０入力に提供する。

１つの代替の実施形態において、電池信号条件ブロック２２２は、バッテリ電流を提供し得ないかもしれない。この場合には、電流は、ＴＸ電力を測定することによっておよび以下に記載されるように（他のデバイスサブシステム１４２内の）バックライト、ブザーおよびＬＥＤのオペレーションといった電流に影響を与える他のデバイスの状態を検出することによって直接的に取得され得る。

ＴＸ電力センサ２４２は、送信機１１４（図１）の送信電力を検出し、送信電力をＴＸ電力信号条件ブロック２３２に入力する。ＴＸ電力信号条件ブロック２３２は、フィルタリング、スケーリングまたは増幅器とともにＴｘ電力センサ２４２、マルチプレクサ２４０および／またはＡ／Ｄ変換器２５０によって要求され得るバイアスを提供するといった一般的な条件機能を実行する。Ｔｘ電力条件ブロック２３２は、マイクロプロセッサ１３８によって、選択のためのマルチプレクサ２４０に結合されているＴＸｐ信号を生成する。

他のデバイスサブシステム１４２内のバックライト、ブザーおよびＬＥＤのオペレーションといった追加的なデバイス増分電力消費は、前もって特徴付けられ、それらの値は、これらのデバイスの状態に従ってフラッシュメモリ１２４に格納される。マイクロプロセッサ１３８上で作動するソフトウェアは、これらのデバイス状態のオペレーションを制御し、従って、状態は検出され、これらのデバイスによって対応する増分電量消費が処理に含まれ得る。

ボード温度センサ２４４は、図１のトランシーバ１１１のプリント回路ボードの温度を示すボード温度信号Ｔｂｒｄを提供する。この信号は、ボード温度信号条件ブロック２３４によって条件付けられ、マルチプレクサ２４０の入力に結合される。

識別ブロック２１６は、識別信号条件ブロック２２６によって条件付けられ、マルチプレクサ２４０に入力される識別信号ＢａｔｔｅｒｙＩＤを提供する。

動作中、マルチプレクサ２４０は、マイクロプロセッサ１３８によって送信される選択信号に応答して、Ａ／Ｄ変換器２５０を介してＴｂｒｄ，Ｖｏｕｔ＋、Ｉ１、ＴＸｐ、ＴｂａｔまたはバッテリＩＤといった選択測定信号を駆動させる。Ａ／Ｄ変換器２５０は、マルチプレクサ２４０からの信号出力をデジタル化し、測定値のデジタル表現をマイクロプロセッサ１３８に送信する。例えば、マイクロプロセッサ１３８が、バッテリＩＤを要求するとき、バッテリＩＤに割り当てられた所定の選択コマンドは、バッテリ測定サブシステム２００のマルチプレクサ２４０に送信される。マルチプレクサ２４０は、このコマンドを用いて、バッテリＩＤ入力をサブシステム２００の出力に切り替え得る。

図３は、バッテリ容量の推定方法の例のフローチャートを示す。この方法を実行するプログラムは、例えば、図１に示されるソフトウェアモジュール１２４Ｎのうちの１つに含まれ得る。

示される他のソフトウェアモジュールブロック１２４Ｎは、バッテリ容量の推定ソフトウェアモジュール１２４Ｃを含む。バッテリ容量の推定ソフトウェアモジュール１２４Ｃは、フローチャート３００によって示される。また示されているのは、フラッシュメモリ１２４内のソフトウェアモジュール１２４Ｃと一緒に格納される複数のバッテリプロフィール（３３０Ａ〜３３０Ｎ）とともにバッテリ容量の推定ソフトウェアモジュール１２４Ｃによってトリガーされ得る所定の動作３６０である。

バッテリプロフィール１―Ｎ（３３０Ａ〜３３０Ｎ）は、ユーザがプラグインし、モバイルユニット１１０上で用いるＮ個のバッテリパック２１０までサポートする。各バッテリプロフィール（３３０Ａ〜３３０Ｎ）は、所定のバッテリバックを識別する。言い換えれば、特定のバッテリパック２１０に対して、特定のバッテリプロフィール３３０が対応する。

下記に記載されるように、プロフィール（３３０Ａ〜３３０Ｎ）におけるいくつかのテーブルの値は、バッテリパックのメーカ／モデル／バージョン／バッチに依存し、それらの値はバッテリ製造の時間で決定され、対応するテーブル（３３０Ａ〜３３０Ｎ）にロードされる。プロフィール（３３０Ａ〜３３０Ｎ）における他のテーブルの値は、バッテリパックに特有である。これらの値さらなる記載が以下に提供されている。

各バッテリプロフィール（３３０Ａ〜３３０Ｎ）は、特定のバッテリをプロフィールする複数のテーブルを含み得る。これらのテーブルは、バッテリ温度（Ｔｂａｔ）３３２に対する等価直列抵抗（ＥＳＲ）と、送信電力（ＴＸＰ）３３４に対する電流（Ｉ）と、ボート温度（Ｔｂｒｄ）３３６の関数として格納されている無線シャットオフ（ＶＲＯＦＦ）でのバッテリ電圧しきい値と、無負荷電圧（Ｖ）３３８の関数としてバッテリ容量（ＣＡＰ）と、温度Ｔｂａｔ３４０でのバッテリ容量補償因子と、温度Ｔｂａｔ３４２でのＥＳＲ補償因子とを含み得る。これは、図３のＰｒｏｆｉｌｅ１３３０ＡからＰｒｏｆｉｌｅＮとして示される。

他の実施形態において、Ｉ＿ＶＳ＿ＴＸＰおよびＶＲＯＦＦ＿ＶＳ＿Ｔは、バッテリではなくトランシーバによって決定され得る。このような実施形態において、これらの値は、バッテリプロフィールの一部ではあり得ない。

動作中、ステップ３１０で、方法は、温度（Ｔ）、負荷電圧（Ｖ＿ｌｏａｄ）、電流（Ｉ１）および送信電力（ＴＸｐ）といったバッテリのさまざまなオペレーティングパラメータを含むバッテリ測定サンプリングする。方法が、図２のサブシステムと連携して用いられるとき、このステップは、マイクロプロセッサ１３８が少なくとも１つの選択信号をバッテリ測定サブシステム２００のマルチプレクサ２４０に送信するように指示することを含み得る。マイクロプロセッサ１３８は、それから、Ａ／Ｄ変換器２５０の出力に送信された各選択信号に対する選択された測定を読み取る。

ステップ３２０では、ステップ３１０でサンプリングされたバッテリ測定は、前処理されて、バッテリ容量処理ステップ３５０において用いられる中間結果を提供する。前処理において、複数のバッテリプロフィール（３３０Ａ〜Ｎ）のうちの少なくとも１つは、測定を対応する値に変換する（例えば、温度を抵抗に変換する）ために用いられる。

Ｐｒｏｆｉｌｅ１ ３３０Ａを参照して、前処理ステップ３２０からの中間結果は、以下を含み得る。

１）ＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ ３３２Ａ表は、バッテリ容量の推定方法における線形補間を介して温度を抵抗に変換する。テーブルサイズは、例えば、符号なしの−２０℃〜７５℃の間で均等に間隔をあけた８個の要素であり得る。この補間は以下のように表さられる。

ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）＝Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（ＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ，Ｔｂａｔ）
ここで、Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（ＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ，Ｔｂａｔ）は、温度ＴｂａｔでのテーブルＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔの線形補間を表す。

表に格納されている値は、製造の際のバッテリパックの特徴付けによって取得される平均値である。

２）Ｉ＿ＶＳ＿ＴＸＰ ３３４Ａテーブルは、線形補間を介して送信電力を電流に変換する。これは、以下のように表される。

Ｉ（ＴＸｐ）＝Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（Ｉ＿ＶＳ＿ＴＸＰ，ＴＸｐ） ここで、Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（Ｉ＿ＶＳ＿ＴＸＰ，ＴＸｐ）は、送信電力ＴＸｐでのテーブルＩ＿ＶＳ＿ＴＸＰの線形補間を表す。

テーブルに格納されている値は、図１のトランシーバ１１１の送信電力特性を含む全体のデバイス１１０の電流消費を特徴化付けるによって取得される。このテーブルは、線形補間を介して送信電力を電流に変換する。例えば、送信電力は、図２の送信電力センサ２４２によって検知され得る。あるいは、送信電力は、送信自動利得制御（ＡＧＣ）または同等物から読み取られ得る。変換された電流の値の平均化は、より安定した結果を取得するために用いられ得る。バッテリ電流は、事前に特徴付けられ、フラッシュメモリに格納されているブザー、バックライトおよびＬＥＤといった他のデバイス消費をさらに含み得る。マイクロプロセッサ１３８で動作しているソフトウェアによって検出されるこれらのデバイスの状態は、追加的な電流の値を決定する。

他の実施形態において、電流Ｉ１が、図２の電池信号条件２２２を介して直接的に利用可能であるとき、テーブルＩ＿ＶＳ＿ＴＸＰ ３３４Ａおよび上記の中間結果は必要とされ得ない。この場合には、バッテリ電流は、Ｉ１を測定することによって直接的に取得される。

３）ＶＲＯＦＦ＿ＶＳ＿Ｔ ３３６Ａテーブルは、無線がボード温度の関数としてシャットオフするボード温度でのバッテリ電圧しきい値のアレイから作られる。１つの実施形態において、要素は、−２０℃〜７５℃の範囲で均等に間隔をあけられる。所定の温度Ｔｂｒｄでのしきい値は、アレイのおける要素の線形補間によって計算される。この補間は、以下のように表され得る。

Ｖ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）＝Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（ＶＲＯＦＦ＿ＶＳ＿Ｔ，Ｔｂｒｄ）
ここで、Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（ＶＲＯＦＦ＿ＶＳ＿Ｔ，Ｔｂｒｄ）は、ボード温度ＴｂｒｄでのテーブルＶＲＯＦＦ＿ＶＳ＿Ｔの線形補間を表す。

４）負荷バッテリ電圧は、通話およびスタンドバイ中、定期的にモニタされる。スタンドバイ中、測定された電圧は、無負荷電圧として扱われる。通話中、測定された負荷電圧は、以下の等式を用いて無負荷電圧に変換される。

Ｖ＝Ｖ＿ｌｏａｄ＋Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）
ここで、Ｖは、通話中に変更された無負荷電圧であり、Ｖ＿ｌｏａｄは、測定された電圧である。１つの実施形態において、測定された電圧は、図２の電池信号条件ブロック２２２によって提供された「Ｖｏｕｔ^＋」マルチプレクサ２４０入力を選択することによって取得され得る。

Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、Ｉ（ＴＸｐ）＋Ｉ（ｓｔａｔｅ）と同等であり得る。ここで、Ｉ（ＴＸｐ）は、上記２）で与えられたテーブルに基づいて変換された電流でありＩ（ｓｔａｔｅ）は、前もって特徴付けら、フラッシュメモリに格納されている（ブザー、バックライト、ＬＥＤといった）追加的なデバイスの総増分電流消費である。Ｉ（ｓｔａｔｅ）を決定するデバイス状態は、ソフトウェアによって検出され得る。

あるいは、Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、図２の電池信号条件ブロック２２２によって提供される「Ｉ１」マルチプレクサ２４０入力を選択することによって取得され得る。Ｖ＿ｌｏａｄおよびＩ＿ｂａｔｔｅｒｙは、同時に効果的に測定され得る。ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）は、以前記載されたように補間された値である。Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）は、ステップ３７０において、格納されている値ＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ ３４２Ａの自己較正に関連して以下に記載される温度Ｔｂａｔで自己較正する補正因子である。Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）はともに、変換され、補正されたＥＳＲを表す。

スタンバイ中、Ｖはバッテリ電圧値である。これは、図２の電池信号条件ブロック２２２によって提供される「Ｖｏｕｔ^＋」マルチプレクサ２４０入力を選択することによって所得され得る。

５）無負荷電圧の関数としてのバッテリ容量は、製造で特徴化付けられ、２．９０００〜４．５３８４Ｖの所定の電圧範囲にわたり均等に間隔をあけられた要素として、図３のテーブルＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖ ３３８Ａに格納され得る。無負荷電圧Ｖでの容量は、以下の等式による線形補間によって取得される。

Ｃ＿ｍｏｄｅ（Ｖ）＝Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（ＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖ，）
ここで、Ｖは、無負荷バッテリ電圧であり、上記の４）に与えられる計算によって取得され、Ｌｉｎｅａｒ＿ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅ（ＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖ，）は、電圧ＶでのテーブルＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖの線形補間を表す。

バッテリ容量処理３５０は、上述の前処理ステップ３２０の中間結果を用いて起こる。モバイルデバイスのバッテリ容量は、以下によって推定される。

Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ，Ｔｂａｔ）＝Ｆ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）・Ｃ＿ｍｏｄｅｌ（Ｖ）
ここで、Ｆ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）は、ステップ３７０における格納されている値ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖ３４０Ａの自己較正に関連して以下に詳細される温度Ｔｂａｔでの自己較正する補正因子である。

さまざまな所定動作３６０は、バッテリ容量処理３５０の値に依存するトリガーによって起こる。これらの動作３６０は、例えば、モバイルデバイス上に表示される警告メッセージと、モバイルデバイスをシャットオフすることとを含む。動作３６０のそれぞれは、推定されたバッテリの容量の異なる値、または測定された電圧によってトリガーされ得る。代替の実施形態は、推定されたバッテリ容量のさまざまな値に対して異なる動作を有し得る。動作３６０の１つの例を示すフローチャートは、図１２に示され、以下に記載される。

バッテリ容量処理ステップ３５０の後、補正因子の自己較正は、ステップ３７０で起こる。ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿ＴまたはＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ初期値は、それらがＣＡＰ＿ＶＳ＿ＶまたはＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔそれぞれに連動するとき、平均的な新たに製造されたバッテリを表すので、これらの値は、バッテリーエージング、バッテリパック間の差異または他のエラーといった効果を明らかにするために補正されるべきである。自己較正は、ステップ３５０の補正因子Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）とＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）の自己較正を含む。

バッテリ容量は、バッテリを充電する必要性を識別するために、またはバッテリが放電される前の時間の量の識別として用いられ得る。バッテリが放電する一方で、デバイスが電圧をモニタする。第１の臨界値Ｖ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）は、その臨界値を超えると、無線がその仕様内で実行することをやめ、温度に依存することになる臨界値である。Ｖ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）を過ぎると、ハードウェアの無線部分がオフされる。

無線がオフの状態で、さらなる放電は、デバイスを第２のしきい値Ｖ＿ｄｖｏｆｆに引き上げ得る。Ｖ＿ｄｖｏｆｆが到達されるとき、デバイスはシャットオフする。

バッテリ容量は、無負荷電圧の関数であると仮定されるとき、無負荷電圧が最大バッテリ電圧に到達するとき、満杯の容量が達成される。「利用可能な容量」は、「０」容量は負荷電圧がＶ＿ｄｏｆｆ等しいとき、到達されると仮定する。デバイスの使用から独立した容量を利用可能にするために、極わずかな電流が仮定される。「アクセスできる容量」は、容量が無負荷電圧の関数であるので、「０」容量は負荷電圧がＶ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）に到達されると仮定する。

Ｖ＿ｒｏｆｆ＿ｕｎｌｏａｄｅｄ（Ｔｂｒｄ）＝Ｖ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）＋Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）
ここで、Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、容量の推定のときバッテリによって供給される電流であり、ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）は、バッテリの等価直列抵抗であり、Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）は、バッテリの等価直列抵抗を微調整するために必要とされる温度Ｔｂａｔでの自己較正する補正因子である。

「０」容量は、Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）およびデバイス電流とともに変化することが理解される。つまり、「アクセスできる容量」は、電流条件に基づいたバッテリ容量を表す。

「アクセスできる容量」が「０」に到達するとき、デバイスはその仕様内で実行することをやめ、ハードウェアの無線部分がシャットオフされる。ユーザは、それから、デバイスを充電するときを決定するために利用可能な容量を参照し得る。アクセスできる容量は、ユーザがデバイスからどれだけさらなる使用をできるかを推定するために参照され得る。

使用中に次第に減少し、受電中に増加する利用可能な容量とは対照的に、アクセスできる容量は、温度およびＲＦ条件といった外部の因子に大きく依存する。従って、バッテリの容量は、最良のシナリオ（室温で最も少ない電流引き込み）において決定される。バッテリ容量の利用の可能性は、オペレーショナルな電流引き込みとともに、室温で決定される。

さまざまなタイプのバッテリが販売されているので、最大バッテリ容量の百分率でバッテリ容量を表示することが所望される。従って、表示は以下のように計算され得る。

Ｃ＿ａｖａｉｌａｂｌｅ＝（Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｎｏｗ）−Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｄｖｏｆｆ））／
（Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｃｈａｒｇｅｄ）−Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｄｖｏｆｆ））；
Ｃ＿ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ＝（Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｎｏｗ）−Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｒｏｆｆ＿ｕｎｌｏａｄｅｄ（Ｔｂｒｄ））））／
（Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｃｈａｒｇｅｄ）−Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ｄｖｏｆｆ）
ここで、Ｖ＿ｎｏｗは、現在の無負荷電圧である。連続的な電流引き込みのため、Ｖ＿ｎｏｗは、測定された電圧およびバッテリ電流から計算されるべきである。

Ｖ＿ｎｏｗ＝Ｖ＿ｍｅａｓｕｒｅｄ＋Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）。

Ｖ＿ｒｏｆｆ＿ｕｎｌｏａｄｅｄ（Ｔｂｒｄ）は、無線がオフの無負荷電圧である。

Ｖ＿ｒｏｆｆ＿ｕｎｌｏａｄｅｄ（Ｔｂｒｄ）＝Ｖ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）＋Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）
ここでＶ＿ｍｅａｓｕｒｅｄは、測定された電圧であり、Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、Ｖ＿ｍｅａｓｕｒｅｄと同時に測定されたバッテリによって供給される電流であり、Ｖ＿ｃｈａｒｇｅｄは、バッテリが満杯に充電されているときの電圧である。１つの実施形態において、Ｖ＿ｃｈａｒｇｅｄは、４．２Ｖである。Ｖ＿ｄｖｏｆｆは、デバイスがシャットオフされているときのバッテリ電圧である。１つの実施形態において、Ｖ＿ｄｖｏｆｆは、３．１Ｖである。

利用可能およびアクセスできる容量を表示する異なるやり方があり得る。１つの例は、バッテリピクチャである。利用可能な容量は、灰色で表示され得る。バッテリが充電されるとき、バッテリピクチャは、完全に塗りつぶされる。アクセスできる容量は、利用可能な容量にわたり黒色で表示され得る。理想的な条件下では、２つの容量が利用可能な容量よりわずかに低いアクセスできる容量とともにクローズする。

バッテリ容量を増加させるメッセージもまた、表示され得る。例えば、無線がより低い受信された最大の信号強度を現在、経験するとき、メッセージは、ユーザがバッテリ容量を増加させるために移動するようにアドバイスするように表示され得る。同様に、測定された温度が所定の温度しきい値（例えば、室温）より低いとき、メッセージは、ユーザが容量を増加させるために無線を暖めるようにアドバイスするように表示され得る。代替の実施形態は、バッテリの容量を増加させるメッセージを表示するときを決定するために他の基準を用いる。

無線通話または通常の通話を掛けたり、受けとることが可能であるモバイル通信デバイスに関連するとき、ＥＳＲ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ／Ｓｅｌｆ−Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ方法の１つの実施形態が続きて記載される。この方法の代替の実施形態は、高い使用期間およびスタンドバイ状態を有する任意のモバイルデバイスを含む。モバイル通信デバイスの送信期間およびスタンドバイ状態は、このような例の１つに過ぎない。

図３に示されるＥＳＲ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ／Ｓｅｌｆ−Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ方法の例は、以下の通りである。通話中、温度Ｔ、負荷電圧Ｖ＿ｌｏａｄおよび電流Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、定期的に測定され、例えば、図１のＲＡＭ１２６に格納される。通話終了後、かつ、温度が著しく変化する前に、負荷電圧Ｖは、もう一度測定される。ＥＳＲの推定は、それから以下の等式によって計算され得る。

ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅｄ（Ｔｂａｔ）＝（Ｖ＿ｉｄｌｅ−Ｖ＿ｌｏａｄ）／（Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ−ｌｏ）
ここで、Ｖ＿ｉｄｌｅは、通話終了後に測定された圧であり、Ｖ＿ｌｏａｄは、通話終了前の最新の電圧測定であり、Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、Ｖ＿ｌｏａｄと同時に所得される最新の電流測定であり、ｌｏは、アイドル状態で格納されている電流の特徴化付けられた値であり（ｌｏは、フラッシュメモリ内にあり得るか、あるいは値０に近似され得る。）、Ｔｂａｔは、測定された電圧温度である。

ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅｄ（Ｔｂａｔ）を計算することにおいて、電圧および電流は、同時に効果的に測定されるべきである。上述の記載は、マイクロプロセッサ１３８への値を順次読み取るが、電圧および電流値は、同時に取られる。例えば、電池信号条件ブロック２２２は、Ｖｏｕｔ^＋分岐とＩ１分岐との間の遅延差異ΔＴを含み得る。選択信号が、マルチプレクサ２４０に命令するとき、電圧と電流読み取りの間のコマンドは、時間差異ΔＴによって別々にされる。同じ方法がまた、電圧に対する電池信号条件２２２とＩ（ＴＸｐ）に変換するＴＸｐに対するＴＸ電力信号条件２３２との間とともに他のデバイスの状態に対するＩ（ｓｔａｔｅ）の間で用いられ得る。あるいは、単一のコマンドがサンプルに送信され得、同時に電池信号条件２２２およびＴＸ電力２３２で、電圧Ｖｏｕｔ^＋および電流Ｉ１（またはＴｘ電力ＴＸｐ）ペアを保持する。他の代替は、同じ遅延を有する電圧および電流に対する単一の条件ブロックを設計し、２チャンネルのＡ／Ｄ変換器を利用して、同時に電圧Ｖｏｕｔ^＋および電流Ｉ１（またはＴＸｐ）をサンプリングし、次々と値をマイクロプロセッサ１３８にフェッチすることである。

ＥＳＲは、それから、温度ＴｂａｔでのＥＳＲ補正因子として関数Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）を定義することによって自己較正され得る。Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）関数は、例えば、ＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔといった配列形式[Ｆ１、Ｆ２、．．．、Ｆｎ]で格納され得る。アレイの各要素は、当該の温度範囲にわたるｎ個の温度Ｔ＝Ｔ１、Ｔ２、．．．、ＴｎでのＦ＿ｅｓｒ（Ｔ）の値である。

任意のｎ個の温度点の間の温度Ｔｂａｔに対するＦ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）の値は、隣接した要素値の補間された値によって表される。Ｆ１、Ｆ２、．．．、Ｆｎに対するテーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔに格納される初期値は、すべて１．０である。Ｔｂａｔに一番近い対応する温度を有するＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ（３４２Ａ）におけるエントリの値は、以下のとおり計算されるＦ＿ｅｓｒ^{（ｎｅｗ）}（Ｔｂａｔ）によってアップデートされる。

Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｎｅｗ）}（Ｔｂａｔ）＝Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）＋β・{ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅｄ（Ｔｂａｔ）／ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）−Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）}
ここで、Ｔｂａｔは測定された温度であり、ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅｄ（Ｔｂａｔ）は、上述のように生成され、ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）は、上述に記載されるようにテーブルＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔから補間され、Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）は、テーブルがアップデートされる前の温度ＴｂａｔでのテーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔから補間された値である。βは、相互補正に用いられ、各用途に対して変化する小さい値である。

あるいは、テーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔにおける値は、温度の関数でない１つの要素だけに減少され得、ＥＳＲへの補正が、任意の温度に対して単一の因子Ｆ＿ｅｓｒを用いてされる。しかし、すべてのテーブルをアップデートする１つの因子を用いることは、特徴付けられたＥＳＲの「形」は、デバイスからデバイスへ、もしくはエージングによって著しく変化しないが、比例して変化し得る近似値に基づくことは理解されるべきである。

この場合には、以下の等式が適用される。

Ｖ＝Ｖ＿ｌｏａｄ＋Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・Ｆ＿ｅｓｒ・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）；
Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｎｅｗ）}＝Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}＋β・{ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅｄ（Ｔｂａｔ）／ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）−Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}}
上記のステップ３５０を参照して記載されるように自己較正する補正因子Ｆ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）は、テーブルＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖ ３３８Ａに格納されている容量モデルを補正するために用いられる。Ｆ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）は、以下の通り生成され、アップデートされる。

１）関数Ｆ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）は、温度Ｔｂａｔでの補正因子である。この関数は、テーブルＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔ ３４０Ａといった配列形式{Ｆ１、Ｆ２、．．．、Ｆｎ}で格納されている。ここで、各要素は、所定の温度範囲にわたるｎ個の温度Ｔｂａｔ＝Ｔ１、Ｔ２、．．．、ＴｎでのＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）の値である。任意のｎ個の温度点の間の温度Ｔｂａｔに対するＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）の値は、隣接した要素値の補間された値によって表される。Ｆ１、Ｆ２、．．．、Ｆｎに対するテーブルＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔに格納されている初期値は、すべて１．０である。

２）「ｂａｔｔｅｒｙ ｌｏｗ」警告メッセージが与えられているとき、電流Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、Δｔの間隔で定期的に、かつ、より頻繁にモニタされる。積算器は、各間隔Δｔで取得されるＩ＿ｂａｔｔｅｒｙの値を積算する。

３）ユーザがしきい値より下に降下する電圧の前に通話を終了しないとき、無線シャットオフ動作が起こる。このシャットオフ動作は、Ｖ＿ｌｏａｄ＜Ｖ＿ｒｏｆｆ（Ｔｂｒｄ）の第１の発生によってトリガーされる。それ以外の場合には、ユーザは、低バッテリ警告の後で、かつ、無線シャットオフ動作がトリガーされる前に、通話を終了する。どちらの場合にも、以下の機能が実行され得る。

ａ）（ユーザによってまたは自動的に）無線がオフされるとき、電流積算器をストップさせ、ΣＩ＿ｂａｔｔｅｒｙの最後の値を取得し、低バッテリ警告から無線シャットオフへの期間中の実際の容量変化を以下のとおり計算する。

ΔＣ＿ａｃｔｕａｌ＝ｔ・ΣＩ＿ｂａｔｔｅｒｙ
ｂ）補正の前にバッテリ容量モデルの推定される容量変化を以下のとおり計算する。
ΔＣ＿ｅｓｔ＝Ｃ＿ｍｏｄｅｌ（Ｖ＿ｗａｒｎ）−Ｃ＿ｍｏｄｅｌ（Ｖ＿ｉｄｌｅ）
ここで、Ｖ＿ｗａｒｎは、無線低バッテリ警告メッセージが出されたとき、負荷電圧から変換された無負荷電圧であり、Ｖ＿ｉｄｌｅは、（ユーザによってまたは自動的に）無線がオフされた後、取得された負荷電圧から変換された無負荷電圧である。
ｃ） 温度ＴｂａｔでのアップデートされたＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）値を以下のとおり計算する。

Ｆ＿ｃａｐ^{（ｎｅｗ）}（Ｔｂａｔ）＝Ｆ＿ｃａｐ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）＋α・{ΔＣ＿ａｃｔｕａｌ／ΔＣ＿ｅｓｔ−Ｆ＿ｃａｐ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）}
ここでαは、相互補正に対する小さい定数であり、Ｔｂａｔは、低バッテリ警告メッセージを出すときと無線がオフされるときとの間の平均温度であり、Ｆ＿ｃａｐ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）は、ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔがアップデートされる前の温度ＴｂａｔでのテーブルＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔ上で補完された値である。

ｄ）Ｆ＿ｃａｐ^{（ｎｅｗ）}（Ｔｂａｔ）によって要素ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔ（ｎ）（３４０Ａ）をアップデートする。

ここで、ｎは、テーブルＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔの範囲で温度Ｔｂａｔに一番近い要素である。

モバイルデバイス１１０が、所定の温度範囲で動作されなかったならば、ＲＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔおよび／またはＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔに対応する要素は、アップデートされなっかただろう。このようにして、初めて方法がその範囲でＦ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）および／またはＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）を取り出そうと試みるとき、初期値の１．０は、不正確であり得る。テーブルＦＣＡＰ＿ＶＳ＿ＴにおけるＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）値およびテーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿ＴにおけるＦ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）値の隣接した要素が初期値（１．０）に等しくないとき、追加的な処理は、初期のエラーを減少し得る。１つだけ適した隣接した要素が、Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）またはＦ＿ｃａｐ（Ｔｂａｔ）の片側で利用可能なとき、かつ、それが、１．０から著しく異なるとき、隣接した値は、１．０の代わりにＦ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）またはＦ＿ｃａｐ（Ｔ）に対して用いられ、それ以外の場合には、値１．０は、用いられ得る。Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）またはＦ＿ｃａｐ（Ｔ）のいずれかの片側に２つ適した隣接した値があるとき、値はＦ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）またはＦ＿ｃａｐ（Ｔ）に対して隣接した値を用いて補間され得る。

あるいは、テーブルＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔは、温度の関数でない１つの要素だけに減少され得、ＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖへの補正が、任意の温度に対して単一の因子Ｆ＿ｃａｐだけを用いてされ得る。この場合には、以下の等式が用いられ得る。

Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ）＝Ｆ＿ｃａｐ・Ｃ＿ｍｏｄｅ（Ｖ）および
Ｆ＿ｃａｐ^{（ｎｅｗ）}＝Ｆ＿ｃａｐ^{（ｏｌｄ）}＋α{ΔＣ＿ａｃｔｕａｌ／ΔＣ＿ｅｓｔ−Ｆ＿ｃａｐ^{（ｏｌｄ）}}
図４は、バッテリプロフィールを選択する方法４００の例のフローチャートである。方法４００は、図２のバッテリパック１１０といったバッテリパックが挿入された４１０であるとき開始される。バッテリパックは、ステップ４２０で識別される。識別は、例えば、図２の識別モジュール１１６によって実行され得るか、あるいは、ＥＳＲといったバッテリパックの固有性の測定によって実行され得る。

ステップ４３０において、方法は、プロフィールがバッテリパックに対して存在するかどうかを決定する。プロフィールが存在すると決定されるとき、パックに対応する存在するプロフィールは、所定の特性に応答してステップ４４０で選択される。逆に言えば、プロフィールが存在しないとき、新しいプロフィールが上述のようにステップ４５０で作成される。この新しいプロフィールは、それからステップ４６０で選択される。どちらの場合にも、プロフィールが選択された後、バッテリプロフィールを要求する処理がステップ４７０で再開する。この方法は、図３に示されているようにプロフィール（２３０Ａ―Ｎ）といった複数のプロフィールが用いられることを可能にする。各プロフィールは、同じタイプまたは異なるタイプの１つのバッテリパックに対応する。

図５は、図３のステップ３１０を参照して記載されるようにバッテリ測定をサンプリングする方法を示すフローチャートである。ステップ５１４で、図２のマイクロプロセッサ１３８とＡＤＣ２５０とを接続する、示されている選択信号といった選択信号が送信される。測定の値は、ＡＤＣによって生成される値を読み取ることによってステップ５１６で取得される。ステップ５１６は、すべての測定が読み取られたかどうかを決定する。そうでないとき、方法は、処理されていない測定を有してステップ５１４に戻る。それ以外の場合には、方法はステップ５２０で終わる。

図６は、図３のステップ３２０を参照して上述されるように前処理方法の例のフローチャートである。バッテリプロフィール３３０は、ステップ６２２のＡＤＣ値に対して対応する補間テーブルに対して参考される。対応する補間テーブルが発見されたとき、ＡＤＣ値は、ステップ６２４において対応するテーブルを用いて補完される。中間結果は、前のステップから取得された線形化された測定に基づいてステップ６２６で計算される。中間結果とともに処理結果は、図７を参照して以下に記載される。ステップ６２８で、方法は、すべてのＡＤＣ値が処理されたかどうかを決定する。すべてのＡＤＣ値が処理されていないとき、方法は、処理されていないＡＤＣを有してステップ６２２に戻る。それ以外の場合には、方法は、ステップ６３０で終わる。

図７は、図３を参照して上述に記載されるように、測定、前処理および容量処理のための方法７００の例のフローチャートである。図２の装置で取得される測定は、温度Ｔ７１０、送信電力ＴＸｐ７１２、測定された電流Ｉ１ ７１４および負荷バッテリ電圧Ｖ＿ｌｏａｄ７１６によって示されている。しかし、ＴＸｐ７１２およびＩ１７１４がともに例示されているが、１個だけが必要とされ得ることが理解されるべきである。

ステップ７１８で、プロフィール３３０のＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３３２およびＴ７１０は、補間によってＥＳＲ７２０を取得するために用いられる。ステップ７２２で、プロフィール３３０のＩ＿ＶＳ＿ＴＸＰテーブル３３４およびＴＸｐ７１２は、電流Ｉ ７２４を取得するために用いられる。電流Ｉ ７２４は、さらにブザー、バックライトおよびＬＥＤといった他のデバイスの状態によって決定されるＩ（ｓｔａｔｅ）を含む。あるいは、ステップ７２６で、電流Ｉ１が直接的に利用可能なとき、電流Ｉ１ ７１４は、続く処理ステップにおいて、電流Ｉの代わりに用いられ得る。

ステップ７３０で、プロフィール３３０のＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３４２およびＴ７１０は、因子Ｆ＿ｅｓｒ７３２を取得するために用いられる。あるいは、Ｆ＿ｅｓｒは、温度に依存しないスカラー（ｓｃａｌａｒ）であり得る。ステップ７２８で、ＥＳＲ７２０、Ｆ＿ｅｓｒ７３２および、電流Ｉ１７１４または電流Ｉ７２４が、以下の等式に従って無負荷電圧Ｖ ７３４を取得するために用いられる。

Ｖ＝Ｖ＿ｌｏａｄ＋Ｆ＿ｅｓｒ・ＥＳＲ・（Ｉ ｏｒ Ｉ１）
ここで、（Ｉ ｏｒ Ｉ１）は、ＩまたはＩ１の値のどちらかが等式において用いられ得ることを示す。

ステップ７３６で、プロフィール３３０のＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｖテーブル３３８およびＶ７３４は、補間によってモデル容量Ｃ＿ｍｏｄｅｌ７３８を取得するために用いられる。

ステップ７４２で、ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３４０およびＴ７１０は、補間によって因子Ｆ＿ｃａｐ７４４を取得するために用いられる。あるいは、Ｆ＿ｃａｐは、また温度に依存しないスカラーであり得る。ステップ７４０で、Ｆ＿ｃａｐ７４４およびＣ＿ｍｏｄｅｌ７３８は、第１の処理結果であるｕｓｅｒＣ＿ｕｓｅｒ７５０を示す容量を決定するために用いられる。

ステップ７４６で、プロフィール３３０のテーブルＶＲＯＦＦ＿ＶＳ＿Ｔ ３３６およびＴ ７１０は、補間による第２の結果である無線をオフするしきい値ＶＲＯＦＦ ７４８を取得するために用いられる。図７において、ＴｂａｔおよびＴｂｒｄはともに、同じ符号Ｔによって表されることに留意すること。あるいは、ステップ７４６は、Ｔｂｒｄを用い得、他のすべての箇所は、Ｔ（例えば、Ｔｂａｔ）を用いる。

１つの代替の実施形態において、ＶＲＯＦＦは、容量ベースの条件―動作オペレーションに対する条件を決定する中間ステップとしてステップ７３６でＶの代わりに用いられ得る。１つのこのような電圧ベースの条件―動作オペレーションは、図１２を参照して以下に記載される。

図８は、図３を参照して上述に記載されるように自己較正方法の例のフローチャート８００である。この方法８００は、図７のステップ７３４の続きである。

無負荷電圧Ｖは、ステップ８１０で、上限しきい値Ｖ＿ｕｐｐｅｒおよび下限しきい値Ｖ＿ｌｏｗｅｒと比較される。これらの限度は、例えば、バッテリ特性に基づいて決定される２つの無負荷電圧しきい値であり得る。例えば、Ｖ＿ｕｐｐｅｒは、４．０Ｖであり得、Ｖ＿ｌｏｗｅｒは、３．６Ｖであり得るが、他のしきい値電圧もまた用いられ得る。

電圧がしきい値内であるとき、ＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３４２は、ステップ８２０でアップデートされる。ＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３４２を較正する方法は、図９を参照して、より詳細に記載される。モバイルデバイスの通常のオペレーションは、それから、ステップ８３０で続く。

図９は、図８を参照して上述されるＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ補償因子に対する自己較正方法の例のフローチャートである。２つのサーキュラバッファが、ステップ９０１で作成される。１つのバッファは、測定された電流を保持し、残りの１つは測定されたバッテリ電圧を保持する。例えば、各バッファは、８バイト長であり得るが、他の大きさのバッファもまた用いられ得る。

バッファにおける値は、ステップ９０３で、所定の間隔でアップデートされる。このような間隔の１つの例は、２秒おきである。電圧および電流サンプルは、実質的に同時に収集され、新しい値としてバッファに格納される。１番古い値は処分される。

変数がまた、ステップ９０５で作成される。これらの変数は、Ｉ＿ｍｉｎと、Ｉ＿ｍａｘと、Ｖ＿Ｉｍｉｎと、Ｖ＿Ｉｍａｘとを含み得る。ここで、Ｉ＿ｍｉｎは、Ｉ＿ｍｉｎと実質的に同時に測定された電圧であるＶ＿Ｉｍｉｎとともに最後のアップデート後の電流に対するサーキュラバッファ内の最低の電流値である。Ｉ＿ｍａｘは、Ｉ＿ｍａｘと実質的に同時に測定された電圧であるＶ＿Ｉｍａｘとともに最後のアップデート後の電流に対するサーキュラバッファ内の最大の電流値である。あるいは、電流値は、各電流値で、モバイルデバイスの状態（例えば、高い送信電力、スタンドバイモード、バイブレータオン）に基づいて前もって測定された電流値を包含するテーブルを用いて取得され得る。

ステップ９１０で、変数は、バッファにおける値と同じ所定の間隔（例えば、２秒）でアップデートされる。Ｉｍａｘ〜Ｉｍｉｎが、１００ｍＡといった所定のしきい値より小さいとき、方法は、バッファをアップデートするためにステップ９０３に戻る。

Ｉｍａｘ〜Ｉｍｉｎが、（例えば、１００ｍＡ）所定のしきい値より大きいとき、ステップ９２０で、方法は、推定されたＥＳＲを発見し、テーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿ＴにおけるＥＳＲに対する補償因子をアップデートする。このステップは、以下のとおり達成され得る。

ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅ（Ｔｂａｔ）＝（Ｖ＿Ｉｍｉｎ−Ｖ＿Ｉｍａｘ）／（Ｉ＿ｍａｘ−Ｉ＿ｍｉｎ），
Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｎｅｗ）}（Ｔｂａｔ）＝Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）＋β・{ＥＳＲｅｓｔｉｍａｔｅｄ（Ｔｂａｔ）／ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）−Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）}
ここで、ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）は、（温度変化は、１６秒間で小さいと仮定する）現在の温度Ｔｂａｔで補間された値であり、βは、０．０１〜０．３０の範囲の小さい定数である。Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｏｌｄ）}（Ｔｂａｔ）は、テーブルがアップデートされる前に温度ＴｂａｔでテーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔから補間された値である。

Ｔｂａｔに１番近い対応する温度を有する図３のテーブルＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔ（３４２Ａ）におけるにエントリの値は、アレイＦＥＳＲ＿ＶＳ＿Ｔに対して上述されるように値Ｆ＿ｅｓｒ^{（ｎｅｗ）}（Ｔｂａｔ）によってアップデートされる。あるいは、単一の要素ＦＥＳＲは、上述されるようにＦ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）によってアップデートされ得る。

サーキュラバッファおよび変数は、ステップ９２５で再設定される。方法は、それから、ステップ９０１から繰り返す。

図１０は、図３に従った自己較正方法の他の例のフローチャートである。この方法１０００において、低バッテリ表示が、ステップ１０１０で検出されるとき、ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３４０は、ステップ１０２０でアップデートされる。モバイルデバイスの通常のオペレーションは、ステップ１０３０で続く。ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔテーブル３４０をアップデートする方法は、図１１を参照して、より詳細に示される。

図１１は、図１０を参照して上述されるように補償因子ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔの自己較正のための方法の例のフローチャートである。方法は、低バッテリ警告メッセージが、モバイルデバイスによって生成された後、始まる。積算器は、ステップ１１０１で所定の間隔（例えば、８秒）でＩ＿ｂａｔｔｅｒｙの値を積算することをスタートする。

ステップ１１０１の後、２つのシナリオが起こり得る。第１に、モバイルデバイスユーザは、通話を終了し得ず、他の高い電流供給がモバイルユニットをシャットオフさせる（例えば、通話が終了する）。第２に、ユーザは、低バッテリ警告メッセージが与えられた後であり、かつ、モバイルユニットがシャットオフする前に、通話または他の使用を終了し得る。

いずれの場合にも、積算は、通話が終了したとき、ステップ１１０５でストップする。Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙの最後の値は、上述のようにステップ１１１０で決定され、値は、以下の等式を用いてステップ１１１５で実際の容量降下を計算するために用いられる。

Ｃ＿ａｃｔｕａｌ＝ｔ・Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ
補正前の推定されたモデル容量降下Ｃ＿ｅｓｔは、それから、以下の等式を用いてステップ１１２０で決定される。

Ｃ＿ｅｓｔ＝Ｃ＿ｍｏｄｅｌ（Ｖ＿ｗａｒｎ）−Ｃ＿ｍｏｄｅｌ（Ｖ＿ｉｄｌｅ）
ここで、Ｖ＿ｗａｒｎは、低バッテリ警告メッセージが出されたとき、負荷電圧から変換された無負荷電圧であり、Ｖ＿ｉｄｌｅは、ユーザの通話の終了または無線シャットオフ事象のいずれかが起こる直後に取得された負荷電圧から変換された無負荷電圧である。

上述のように、容量較正因子Ｆ＿ｃａｐはステップ１１２５で計算され、ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔがアップデートされる。

図１２は、通話中の警告動作の例を示すフローチャートである。この方法１０００は、例えば、図７のステップ７３４から始まる。「ｂａｔｔｅｒｙ ｌｏｗ」警告メッセージは、以下の事象の第１の発生に応答してモバイルユニット上に提示され得るか、音声で提示され得る。

Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ，Ｔｂａｔ）−Ｃ＿ｕｓｅｒ（Ｖ＿ＲＯＦＦ＿ｕｎｌｏａｄ，Ｔｂａｔ）＜Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・ｔ０
ここで、ｔ０は、無線のシャットオフの前の所定の時間の進み（例えば、４分）であり、Ｖは、図３のステップ３２０を参照して上述される測定された負荷電圧値から変換された無負荷電圧であり、Ｔｂａｔは、バッテリに対して測定された温度であり、Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙは、図３のステップ３２０のテーブルから計算されたバッテリ電流であり、Ｖ＿ＲＯＦＦ＿ｕｎｌｏａｄは、図３のステップ３２０において計算された負荷電圧しきい値によって変換された無負荷電圧である。変換は、以下のとおりである。

Ｖ＿ＲＯＦＦ＿ｕｎｌｏａｄ＝Ｖ＿ＲＯＦＦ（Ｔｂｒｄ）＋Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）・ＥＳＲ（Ｔｂａｔ）
図１２の方法は、推定されたバッテリ容量が、ステップ１２１０で所定のしきい値（例えば、Ｉ＿ｂａｔｔｅｒｙ・ｔ０）より小さいかどうかを決定する。Ｖによって決定される左側が、しきい値を下回らないとき、モバイルデバイスの通常のオペレーションは、ステップ１２３０で続く。Ｖによって決定される左側が、ステップ１２１０で下回るとき、一連の条件―動作オペレーションがステップ１２２０で開始される。ステップ１２２０でトリガーされる動作は、上述のように可聴のビープ音および／またはスクリーン上に表示されるメッセージといった警告を出すことと、ＦＣＡＰ＿ＶＳ＿Ｔ自己較正をスタートすることを含む。モバイルデバイスの通常のオペレーションは、それから、ステップ１２３０で続く。

追加的に、モバイルデバイスシャットオフは、
Ｖ＿ｌｏａｄ＿ｔｈｉｓ＿ｔｉｍｅ＜Ｖ＿ＲＯＦＦ（Ｔｂｒｄ＿ｔｈｉｓ＿ｔｉｍｅの第１の発生によってトリガーされる。

ここで、Ｖ＿ｌｏａｄ＿ｔｈｉｓ＿ｔｉｍｅは、「ｂａｔｔｅｒｙ ｌｏｗ」警告後、任意のときに測定された電圧であり、Ｔｂｒｄ＿ｔｈｉｓ＿ｔｉｍｅは、「ｂａｔｔｅｒｙ ｌｏｗ」警告後、Ｖ＿ｌｏａｄ＿ｔｈｉｓ＿ｔｉｍｅが測定されたとき同時に測定された温度であり、Ｖ＿ＲＯＦＦ（ ）は、図３においてステップ３２０の結果によって与えられた無線シャットオフに対するしきい値を用いる。

バッテリ充電電流の推定方法は、例えば、充電器がオンの状態および充電器がオフの状態の両方におけるバッテリターミナル電圧を測定することと連動して推定されたバッテリＳＥＲおよび無負荷電圧を用い得る。

バッテリ充電電流は、充電する（Ｖ＿ｃｈａｒｇｅ）一方で、バッテリターミナル電圧を先ず測定することによって推定される。充電器は、それから、上述のように無負荷バッテリ電圧が推定されることを可能にするために、短時間、無効にされる。

無負荷電圧（Ｖ（Ｔｂａｔ））および充電中（Ｖ＿ｃｈａｒｇｅ）のバッテリターミナル電圧は、以下のとおり充電電流を推定するために用いられ得る。

ｌｃｈｇ＝（Ｖ＿ｃｈａｒｇｅ−Ｖ（Ｔｂａｔ））／（Ｆ＿ｅｓｒ（Ｔｂａｔ）×ＥＳＲ（Ｔｂａｔ））
この記載は、例を用いて、最良の例を含む本発明を開示し、また当業者が本発明を作成し、用いることを可能にする。本発明の特許可能な範囲は、当業者に想到する他の例を含み得る。例えば、上述される例は、モバイル通信デバイスを参照する。しかし、オペレーションのためにバッテリを必要とする他の電子デバイスもまたここに記載される技術から利益を得ることができる。

モバイル通信デバイスの例のブロック図である。 モバイル通信デバイスに対するバッテリ測定サブシステムの例である。 バッテリ容量処理方法の例のフローチャートである。 バッテリプロフィールを選択する方法の例のフローチャートである。 バッテリ測定をサンプリングする方法の例を示すフローチャートである。 バッテリ測定前処理の方法の例を示すフローチャートである。 バッテリ測定、前処理および容量−処理の方法の例の示すフローチャートである。 自己較正方法の例を示すフローチャートである。 図８におけるＥＳＲ補償因子の自己較正のための例を示すフローチャートである。 他の自己較正方法を示すフローチャートである。 図１０におけるＥＳＲ補償因子の自己較正のための方法の例を示すフローチャートである。 図３に示される動作ステップの例を示すフローチャートである。

Claims (22)

1. 複数のバッテリプロフィール値を複数のオペレーティングパラメータ値に関連づけるプロフィールテーブルを有するモバイルデバイスにおいて、該プロフィールテーブルを用いてバッテリの容量を決定する方法であって、
   該バッテリのオペレーティングパラメータを測定することと、
   該プロフィールテーブルにアクセスすることにより、該測定されたオペレーティングパラメータをバッテリプロフィール値に変換することと、
   補正因子によって該バッテリプロフィール値を調整することにより、補正されたバッテリプロフィール値を生成することと、
   該補正されたバッテリプロフィール値を用いて該バッテリの容量を計算することと、
   該測定されたオペレーティングパラメータを用いることにより、実際のバッテリプロフィール値を推定することと、
   該推定された実際のバッテリプロフィール値を用いて該補正因子を自動的に較正することと
   を包含する、方法。
2. 前記オペレーティングパラメータは、バッテリ温度である、請求項１に記載の方法。
3. 前記オペレーティングパラメータは、バッテリ電流である、請求項１に記載の方法。
4. 前記オペレーティングパラメータは、前記バッテリによって電力を供給されるモバイル通信デバイスの送信電力である、請求項１に記載の方法。
5. 前記バッテリプロフィール値は、前記バッテリの等価直列抵抗（ＥＳＲ）である、請求項１に記載の方法。
6. 前記バッテリプロフィール値は、バッテリ容量値である、請求項１に記載の方法。
7. 前記バッテリプロフィール値は、バッテリ電流である、請求項１に記載の方法。
8. 前記プロフィールテーブルは、複数の補正因子値を前記複数のオペレーティングパラメータ値に関連付け、
   該プロフィールテーブルにアクセスすることにより、前記測定されたオペレーティングパラメーを前記補正因子に変換すること
   をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
9. 前記プロフィールテーブルは、複数のバッテリ容量値を複数の電圧値に関連付け、
   前記補正されたバッテリプロフィール値の関数として電圧値を計算することと、
   該プロフィールテーブルにアクセスすることにより、該計算された電圧値をバッテリ容量値に変換することと、
   該バッテリ容量値の関数として該バッテリの利用可能な容量を計算することと
   をさらに包含する、請求項１に記載の方法。
10. 容量補正因子によって前記バッテリ容量値を調整することにより、補正された容量値を生成し、該バッテリの容量は、該補正された容量値の関数として計算される、請求項９に記載の方法。
11. 前記測定されたオペレーティングパラメータ用いることにより、バッテリ容量変化を計算することと、
    前記バッテリ容量値における変化を決定することと、
    該計算されたバッテリ容量変化および該バッテリ容量値おける該決定された変化を用いて前記容量補正因子を自動的に較正することと
    をさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
12. バッテリを有するデバイスの所定の関数に対するオペレーティング時間を推定する方法であって、
    該所定の関数は、該オペレーティング時間の間、動作する該バッテリに依存し、
    該バッテリに対するアクセスできる容量値を決定することと、
    該所定の関数に対する負荷値を決定することと、
    該負荷値の関数として該オペレーティング時間値および該アクセスできる容量値を決定することと
    を包含する、方法。
13. 前記バッテリに対する無負荷電圧値を決定することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記バッテリに対する等価直列抵抗値を決定することと、
    該バッテリに対する負荷電圧値を決定することと、
    該バッテリに対する負荷電流値を決定することと、
    該等価直列抵抗値と、該負荷電圧値と、該負荷電流値との関数として該無負荷電圧値を決定することと
    をさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
15. 前記デバイスは、通信デバイスである、請求項１４に記載の方法。
16. 前記所定の関数は、ワイヤレス通信である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記所定の関数は、前記バッテリを充電することである、請求項１４に記載の方法。
18. 前記オペレーティング時間値が、所定のしきい値に到達したことを検出することと、
    該オペレーティング時間値が、該所定のしきい値に到達したことを検出することことに応答して所定の動作をトリガーすることと
    をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
19. 前記所定の動作は、警告メッセージを前記デバイスのユーザに送信することである、請求項１８に記載の方法。
20. 前記アクセスできる容量値を表示することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
21. 前記オペレーティング時間値を表示することをさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
22. メモリデバイスと、
    バッテリと、
    複数のバッテリプロフィール値を複数のオペレーティングパラメータ値に関連付ける該メモリデバイスに格納されているプロフィールテーブルと、
    該バッテリのオペレーティングパラメータを測定する手段と、
    該プロフィールテーブルアクセスすることにより、該測定されたオペレーティングパラメータをバッテリプロフィール値に変換する手段と、
    補正因子によって該バッテリプロフィール値を調整することにより、補正されたバッテリプロフィール値を生成する手段と、
    該補正されたバッテリプロフィール値を用いて該バッテリの容量を計算する手段と、
    該測定されたオペレーティングパラメータを用いることにより、実際のバッテリプロフィール値を推定する手段と、
    該推定された実際のバッテリプロフィール値を用いて該補正因子を自動的に較正する手段と
    を備えた、モバイルデバイス。