KR20000069309A - 저-배터리 자동 신호 기능을 가지는 비상 전화기 - Google Patents

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Abstract

비상 셀룰러 전화는 배터리로부터 직접 전력을 수신하여 연속적으로 작동하는 저전력 타이머를 포함한다. 타이머는 주기적으로 배터리 테스트를 시행하여, 만일 전화가 OFF상태에 있는 동안에 배터리 경보를 발한다. 타이머는 규정된 간격으로(예컨대, 하루에 한 차례 또는 일주일에 한 차례) 전화를 "작동"(전력-업)시킨다. 각 타이머가 제어하는 "작동" 이후에, (배터리에 부하로 배터리전압을 측정하거나 또는 다른 통상적인 배터리 충전량 감시기술을 사용하여) 잔여 배터리 용량을 추정하기 위하여 프로세서가 테스트를 수행한다. 만일 잔여 배터리 용량이 충분하다면, 전화기의 프로세서는 턴오프되고 그리고 타이머가 재기동한다. 만일 잔여 배터리 용량이 낮다면, 경보가 발한다. 저배터리 경보는 전화로부터의 청각적인 또는 시각적인 경보와 같은 통상적인 방법을 사용한다. 부가적으로, 저배터리 경보는 키 패드 및/또는 시스템 커넥터를 통해 사용자 또는 설치자가 전화에 로드한 규정된 번호로의 자동 무선전화호출로 구성될 수 있다. 호출된 번호는 사용자의 지상전화번호, 다른 셀룰러 전화번호 또는 설치자 번호일 수 있다. 전화호출을 통해 전송된 경보는 가청 톤, 톤과 음성합성 메시지의 조합 또는 데이터로 구성될 수 있다.

Description

자동 저-배터리 시그날링기능을 가지는 비상전화{EMERGENCY TELEPHONE WITH AUTOMATIC LOW-BATTERY SIGNALING}
손으로 휴대할 수 있는 셀룰러전화들은 통상적인(유선) 전화들과 다른 셀룰러 전화들과의 무선-전화 통신을 행할 수 있다. 손으로 휴대할 수 있는 이들 셀룰러 전화들은 한정된 시간의 활성 호출시간을 가지는 작은, 재충전 배터리들로 전력을 공급받는다. 배터리가 방전되면, 전화 호출을 더 하기 위하여 전화를 사용할 수 있을 때까지 이들 배터리를 재충전 또는 대체하여야만 한다. 몇몇 형태의 셀룰러 전화들은 큰 배터리, 예컨대 자동차용 배터리로 전력을 공급받거나, 또는 전기 소켓에 직접 플러그 연결되지만, 본 발명은 휴대 작동을 제공하기에 충분한 작은 배터리로 전력을 공급받는 셀룰러 전화에 관한 것이다. 실제로, 본 발명은 배터리에 남아 있는 충전량을 주기적으로 감시하여, 사용자가 전화를 "오프"상태로 해놓은 시간 동안에 필요하면 저-배터리 경고를 발하는 장치와 기술에 관한 것이다.
셀룰러 전화들은 통상적으로 사용자가 전화호출을 하고자 하거나 또는 전화호출을 받기를 원할 때에 사용자가 턴온하는, 손으로 휴대할 수 있는 전화로서 사용된다. 게다가, 전화는 미국특허 제 5,179,724호 "Conserving Power in Hand-Held Mobile Telephones During A Receiving Mode of Operation"에 기재되어 있는 바와 같이 전화통신을 수신하기 위해 수신대기 상태(standing-by)에 놓여있을 때에 저전력의 대기상태(waiting state)로 전환될 수 있다. 미국특허 제 5,600,282호 "Low Power Consumption Oscillator Circuit"와 일본국 특허공보 JA-0238933호에 도시되어 있는 바와 같이 컴퓨터와 같은 비-셀룰러 전화장치를 위해 배터리 감시기능을 가지는 저전력의 대기상태들이 개발되었다. 그러나, 사용자가 전화호출을 하지 않고 또한 호출을 받을 일이 없다고 예상되면, 셀룰러 전화는 배터리에 저장된 충전량을 보존하기 위해 통상적으로 턴오프된다. 셀룰러 전화를 턴오프하면, 전력을 소비하는 전화의 모든 부품들이 작동중지된다. 이는 배터리로부터 인출하는 전류를 최소화하여, 한 번의 배터리충전으로 셀룰러 전화가 작동할 수 있는 시간주기를 연장시킨다. 따라서, 현존하는 많은 셀룰러 전화들은 턴오프가 되면 기능을 하지 않는다.
셀룰러 전화들은 전력-온 상태에 있으면, 잔여 배터리충전량이 낮다는 것을 사용자에게 통지한다. 사용자는 셀룰러 전화가 작동 중지되기 직전에 저-충전 배터리 상태를 경보받는다. 게다가, 대부분의 현재 셀룰러 전화들은, 배터리가 재충전될 필요가 있다는 것을 사용자에게 알리는 가청 "비프(beep)" 또는 전화의 디스플레이 상의 메시지로서 구현되는 저-충전 경보기능을 가진다. 배터리 충전량이 낮다는 것을 결정하여 경보를 발하기 위하여, 소정의 셀룰러 전화들은 배터리의 충전상태를 감시하는 전자회로를 포함하고, 그리고 만일 배터리의 충전량이 소정의 레벨 아래로 떨어지면 경보를 발한다. 셀룰러 전화들은 배터리를 감시하여 경보를 발하도록 프로그램을 실행하고 또한 회로를 작동시키기 위하여 전력-온이 되어야만 한다.
셀룰러 전화들은, 경찰, 앰블런스 또는 견인차를 호출하는 비상상황에서의 사용을 포함한, 많은 사용처를 가진다. 실제로, 몇몇 사용자들은 비상상황을 위해서만 그들의 자동차 또는 다른 차량에서 셀룰러 전화를 비치하고자 하였다. 예컨대, 차량을 운전하는 십대들의 부모들은 그들의 자동차에 비상 셀룰러 전화를 비치하거나 또는 전화를 비상상황에서만 사용하여야 한다고 그들의 아이들에게 이야기할 수 있다. 비슷하게, 등반가들은 비상시에 구조요청을 하기 위하여 경량의 셀룰러 전화를 가지고 다닐 수 있다. 이외에도, 전력-온이 되면 규정된 비상 전화번호, 예컨대, 가정 또는 "911"을 호출하는 단일 기능을 가지는 비상 셀룰러 전화들이 미래의 시장에 나타날 수 있다.
만일 셀룰러 전화가 비상 전화로서 사용되게 된다면, 전화가 온되어 전화에서 호출이 이루어질 때에 배터리가 충분히 충전되어 있어야 한다는 것이 중요하다.
비상 셀룰러 전화들에 적합한 배터리들은 교체 또는 재충전 없이 몇달 동안 휴지상태로 있을 수 있어야만 한다. 이들 배터리들은 몇년은 아니더라도 몇달 동안의 휴지기간 이후에라도, 전화에 전력을 공급하여 전화로부터 호출을 발신하기에 충분한 전류를 공급하여야만 한다. 만일 전화가 장기간 동안에 있게 되면, 비상 배터리들은 방전되게 된다. 또한, 만일 전화가 너무 오랫동안에 휴지상태에 있게 되면 배터리의 자기-방전 특성으로 인해 배터리들이 방전될 수 있거나, 또는 만일 전화가 배터리를 차츰 차즘 조금씩 방전시키거나 또는 배터리에 결함이 있다면, 배터리들이 방전될 수 있다. 이들 여러 상황에 있어서, 긴급 상황이 발생하여 도움을 청하기 위하여 호출을 하기 위해 전화를 턴온할 때에 배터리들이 충분히 충전되어 있지 않을 수 있다. 긴급 셀룰러 전화가 작동하지 않게 되면 긴급 상황을 더 악화시키고 또한 도움을 필요로 하는 사람들이 경찰, 앰블런스 또는 다른 도움을 받을 수 없도록 한다. 따라서, 비상 셀룰러 전화에 전력을 공급하는데 사용되는 배터리들은 장기간의 잔여 휴지기간 이후에 전화에 전력을 공급하기에 충분한 전력을 저장할 필요가 있다. 이외에도, 비상 셀룰러 전화에 배터리들은 만일 방전되게 되면 경보를 발할 필요가 있다.
노변에 있는 비상호출 박스에서 사용을 위해 셀룰러 전화를 적용하는 것이 기술분야에 공지되어 있다. 미국특허 제 4,788,711호 및 제 5,377,256호에 기재되어 있듯이, 셀룰러 전화들은 노변의 전화호출 박스에 영구히 설치되고 또한 경찰국 또는 다른 정부기관의 중앙 급신처(central dispatcher)를 호출하도록 사전 프로그램된다. 노변 전화박스에 셀룰러 전화를 설치하는 것은, 이들 셀룰러 전화들이 전기설비로부터의 전선으로 전력을 공급받을 수 있기 때문에 배터리로 인한 문제점을 가지지 않는다. 이외에도, 중앙 급신처가 셀룰러 전화를 감시하고 또한 셀룰러 전화들이 주기적으로 자기-유지보수 기능을 수행하도록 이들 전화박스 셀룰러 전화들은 항상 턴-온된다. 예컨대, 셀룰러 전화는 급신처를 주기적으로 또한 자동적으로 호출하여 전화가 적절히 기능하는지 확인하도록 또는 전화가 그의 작동상태에 관한 검출한 어려움들을 보고하도록 미리 프로그램된다. 만일, 셀룰러 전화의 백업 배터리가 방전되게 되면, 작동중인 셀룰러 전화는 배터리의 저-충전을 검출하게 되어, 전화가 자동적으로 상태 호출을 하는 다음 기회에 중앙 급신처에 저배터리 상태를 보고한다. 그러나, 노변 전화박스의 셀룰러 전화에 채용된 장치와 방법들은 본 발명의 선행기술이 될 수 없는데, 이는 본 발명은, 전화가 턴-오프되어 있는 동안에 배터리 테스트와 경보기능을 수행하기 때문이다; 비상 전화박스는 "오프"상태를 가지지 않거나, 또는 "오프"상태 동안에 아무런 기능도 하지 않는다.
본 발명은 무선 전기통신장비에 관한 것으로서, 특히 손으로 휴대할 수 있는 무선전화용 배터리 감시시스템에 관한 것이다.
도 1은 셀룰러 전화의 예시적인 블록도.
도 2는 셀룰러 전화의 마이크로컨트롤러에 연결된 배터리 감시회로의 예시적인 블록도.
도 3A와 3B는 배터리용량 레벨을 감시하여, 저배터리 경보를 발하고 또한 수신기를 제어하기 위하여 마이크로컨트롤러가 사용하는 소프트웨어의 흐름도.
많은 셀룰러 전화 사용자들은 안전을 위해 전화를 구매하고, 특히 비상상황에서 주로 사용하기 위해 전화를 구매한다. 이들 전화들은 가격이 저렴하면서도 장기간의 배터리 저장수명을 가져야만 한다. 안전목적을 위한 전화(또한 비상전화로 부름)는 알카라인 배터리 또는 장기간의 저장수명을 가지는 유형의 다른 배터리들을 가지게 될 것이다. 비록 안전전화가 가끔 사용된다 하더라도, 전원을 켰을 때에 성공적을 호출을 행할 수 있는 것이 중요한데, 이는 이 안전전화가 비상상황에서 사용되기 때문이다. 호출을 성공적을 이루기 위해 많은 요구사항들이 충족되어야만 하는데, 이들 요구사항들 중 하나는 충분한 배터리용량이다. 그러나, 안전전화는 사용자의 시야 밖에서 보전되고 또한 좀처럼 잘 사용되지 않기 때문에, 필요할 때에 사용자가 배터리를 교체하거나 또는 재충전시키는 것을 까먹을 수 있다. 현존하는 셀룰러 전화들은 낮은 수준의 경보기능을 가지는데, 이는 안전전화에 적절하지 못한 것으로서, 그 이유는 사용자가 전화를 켠 이후에만 경보가 나타나고; 전화가 턴오프되어 있는 동안에 배터리 테스트 또는 경보기능이 이루어지지 않기 때문이다.
셀룰러 전화는 전화가 턴오프상태에 있을 때 작동하는 저전력 타이머를 구비한다. 타이머는 규정된 주기(예컨대, 하루에 한 차례 또는 일주인 한 차례)로 전화의 프로세서를 "작동"시킨다(전력을 공급한다). 타이머로 작동된 "작동" 후에, 프로세서는 잔여 배터리용량을 추정하기 위해 테스트를 수행한다. 이는 배터리 상의 부하로 배터리전압을 측정하거나 또는 다른 종래의 배터리충전 감시기술을 사용하여 이루어질 수 있다. 만일 배터리용량이 충분하다면, 전화의 프로세서는 턴오프되고 또한 타이머가 재기동된다. 만일 배터리용량이 낮다면, 경보가 발한다.
경보기능은 (키패드 및/또는 시스템 커넥터를 통해 사용자가 입력한 또는 설치자가 입력한) 규정된 번호로 셀룰러 전화 호출을 자동적으로 하는 기능과 그리고 전화에 의한 경보음, 디스플레이 등과 같은 다른 통상적인 경보기능을 포함할 수 있다. 만일 경보호출이 이루어진다면, 호출된 번호는 사용자의 유선전화 번호일 수 있고, 또한 다른 셀룰러 전화 또는 설치자의 번호일 수 있다. 호출이 이루어지면, "경보"는 톤, 톤과 (전화에서 음성합성을 필요로 하는)음성메시지의 조합 또는 데이터로 구성된다.
도 1은 본 발명과 관련된, 손으로 휴대할 수 있는 이동 셀룰러 전화(100)의 블록도를 설명한다. 비록 본 발명의 원리가 손으로 휴대할 수 있는 작은 휴대용 전화에서 사용하기에 적합하다 할 지라도, 본 발명의 원리는 전력소비의 감축을 필요로 하는, 배터리로 작동되는 무선통신장치에 적용될 수 있다. 셀룰러 전화의 부품들은, 전화가 턴오프되어 있을 때에도 작동하는 배터리 감시회로를 제외하고는 종래의 것과 동일하다.
본 발명의 셀룰러 전화(100)는 공통의 안테나(118)에 연결되는 송신기(114)와 수신기(116)를 가지는 송수신기(112)를 구비한다. 송신기와 수신기 회로(114, 116)들은, 상업적으로 입수할 수 있는 다양한 마이크로컨트롤러중 하나일 수 있는 마이크로컨트롤러(120)가 제어한다. 송신을 위한 음성신호들 또는 수신한 음성신호들은 음성처리회로(122)를 통과한다. 음성처리회로(122)는 수신한 음성신호를 스피커(124)에 적합한 신호들로 변환시키고 또한 마이크로폰(126)으로부터 전기적 신호를 송신기회로(114)에 적합한 신호로 변환시킨다. 이외에도, 음성처리회로(122)는 마이크로컨트롤러(120)가 제어하는 음성발생기(128)로부터의 "저배터리 경고"와 같은 합성 음성신호들을 수신할 수 있다.
마이크로컨트롤러(120)는 셀룰러 전화의 디스플레이(130)를 제어하고 또한 전화 키패드(132)로부터 입력신호를 수신한다. 예컨대, 키패드는 마이크로컨트롤러와 연결된 비휘발성 메모리(136) 내에 사용자 설정정보 장소(134)로 할당된 메모리장소에 저장되는 전화번호(들)를 입력하는데 사용할 수 있다. 비휘발성 메모리의 장소(135)에는 실행가능한 프로그램명령들이 저장될 수 있다. 마이크로컨트롤러는 또한 일시 저장장소로서의 휘발성 메모리(138)에 액세스할 수 있다.
셀룰러 전화를 작동시키기 위한 전류는 배터리(140), 예컨대 알카라인 배터리가 공급한다. 배터리는 스위치(142)를 통해 대부분의 전화 부품에 연결된다. 배터리에 연결된 조절기(218)는 테스트회로를 제외한 전화의 다른 전기부품에 균일한 전압(Vcc)을 공급한다. 스위치가 개방되면(OFF), 배터리에 항상 연결되어 있는 테스트회로(148)를 제외한 전화의 다른 부품으로부터 배터리가 접속 단절된다. 배터리 이외에도, 전화기의 충전단자(146)에 연결되는 변압기(144)가 전화에 전력을 공급할 수 있다. 만일 재충전가능한 배터리가 사용된다면, 변압기는 또한 배터리를 재충전시키는데 사용될 수 있다.
배터리 테스트회로가 도 2에 도시되어 있고 또한 아래의 문장에 기재되어 있다. 이 회로의 설명에 있어서, "셋(set)" 또는 "하이(high)"는 유효한 두 개의 디지탈 출력상태들중에서 높은 논리레벨을 나타내고, "리셋(reset)" 또는 "로우 (low)"는 유효한 두 개의 디지탈 출력상태들중에서 낮은 논리레벨을 나타낸다.
배터리 테스트회로(148)는 배터리에 부하를 가하여 배터리전압을 측정함으로써 배터리(140)의 충전레벨을 감시한다. 부하는 전화기내 회로들을 턴온시킴으로써 배터리에 가해진다. 테스트회로는 배터리전압에 상응하는 디지탈 값을 출력하고, 이 디지탈 값은 배터리의 충전상태를 나타낸다. 배터리(140)로부터의 출력전압레벨은 아날로그-디지탈(A/D) 변환기(206)에 인가되고, 변환기는 배터리로부터의 입력전압레벨을 버스(208) 상에서 변환기에서 마이크로컨트롤러(120)로의 출력디지탈 값으로 변환시킨다. 마이크로컨트롤러는 배터리의 충전레벨이 전화에 전력을 공급하고 또한 비상 무선통신을 수행하기에 충분한지를 확인하기 위하여 비휘발성 메모리(136)[도 1]에 저장된 규정된 값에 배터리 충전레벨을 나타내는 디지탈 값과 비교한다. 만일 배터리 충전레벨이 규정된 값 아래라면, 마이크로컨트롤러는 경보 시퀀스를 개시한다.
테스트회로(148)는 타이머 카운터(202)와, 발진기(210)와, 아날로그-디지탈 (A/D) 변환기(206)와, 그리고 저항(R2및 R3)을 구비한다. 외부에 있으면서 테스트회로(148)에 연결되는 것은 다이오드(D1-D5)와, 다른 저항(R1)과, 스위치(Sn)들과, 조절기(218)와, 전압클램프(220)와, 배터리(140)와 그리고 마이크로컨트롤러(120)이다. 발진기(210)는 셀룰러 전화의 휴지주기(전력 오프)를, 특히 마이크로컨트롤러 동작간의 주기를 맞추기 위해 카운터(202)가 사용하는 클럭신호를 제공한다. 카운터(202)는 발진기로부터의 입력클럭과, 마이크로컨트롤러(120)로부터 부하입력 (203)과 그리고 배터리 스위치(S1)(142)로의 출력을 가진다. 카운터(202)는 카운터 비트 당 한 단씩, 직렬단으로 연결된 플립-플롭들로 구성될 수 있거나 또는 다른 통상적인 카운팅회로일 수 있다. 발진기(210)로부터의 각 클럭펄스는 카운터 값이 1씩 감소되게 한다. 카운터 값이 0과 같게 되면, 카운터 내에서 두 개의 동작이 발생하는데, 하나는 (1) 발진기로부터의 클럭펄스들이 카운터를 클럭킹하는 것을 방지하여 카운팅 프로세스를 정지하는 것이고, 다른 하나는 (2) 카운터로부터의 출력이 스위치(S1)(142)를 폐쇄하도록 셋되는 것이다. 이는 배터리 전력이 마이크로컨트롤러와 다른 전화회로들에 인가되도록 한다. 카운터가 동작하고 또한 0이 아닌 카운트 값을 가지면, 카운터출력은 스위치(S1)(142)에 대해 로우이다. 마이크로컨트롤러(120)로부터의 부하입력(203)이 하이이면, 카운팅 프로세스를 중지하여, 규정된 휴지주기에 대응하는 규정된, 0이 아닌 값(초기화 값)을 카운터(202)에 로드한다. 부하입력(203)이 로우이면 카운터(202)가 작동(카운트)하여 카운터 값이 0이 아니게 된다. 부하입력(203)이 하이에서 로우로 변환된 후에, 0에 도달하기 위해 카운터(202)가 필요로 하는 시간은 카운터(202)에 로드된 규정된 값과 발진기(210)의 주파수에 근거한다. 이들 값들은 메모리에 저장된 하루에서 한 주까지의 중간 휴식주기 또는 다른 주기를 생성하도록 선택될 수 있다.
A/D 변환기(206)는 (발진기(210) 및 카운터(202)와 마찬가지로) 스위치(S1)에 의해 접속 단절될 수 있는, 배터리(140)로부터 직접 입력되는 아날로그전압을 가진다. 변환기는 인에이블(enable)입력(212)과 버스선(208)으로의 디지탈출력(213)을 가진다. A/D 변환 프로세스는 배터리로부터의 아날로그 전압레벨에 비례하거나 또는 아니면 배터리로부터의 아날로그 전압레벨을 나타내는 디지탈 값을 생성한다. 변환기(206)는 카운터(202)가 스위치(S1)를 통해 마이크로컨트롤러로 전력을 전환할 때 개시되는 동작 프로세스 동안에 인에이블된다. 변환기(206)의 인에이블 입력(212)이 하이이면, 전압변환이 수행되고 그리고 디지탈 값이 마이크로컨트롤러로 전송된다. 배터리전압이 배터리에 인가된 부하로 측정되도록 다른 전화회로들이 전력온 될 때에 변환이 이루어진다. 변환기(206) 인에이블이 로우이면, 변환이 수행되지 않고 그리고 디지탈 출력(213)에 전압레벨이 존재치 않는다.
스위치1(S1)(142)가 폐쇄되면, 스위치는 스위치들과는 무관하게 배터리전력을 받아들이는 테스트회로(148)를 제외한, 마이크로컨트롤러(120)와 다른 전화회로 (214)로 전력을 보낸다. 스위치(S1)는 제어전압(VCNTL)으로 활성화된다. 제어전압 (VCNTL)이 로우이면, 스위치(S1)는 개방된다. 제어전압이 하이이면, 스위치(S1)가 폐쇄된다. 스위치(S2)는 사용자 전원버튼에 대응하고, 정상적으로는 개방되어 있다. 전화를 온 및 오프하기 위하여 사용자는 버튼을 누른다. 다이오드(D1, D2및 D3)와 저항(R1)들은 (1) 버튼(S2)이 눌려질 때, (2) 카운터(202)가 하이의 인에이블 신호를 출력할 때, 또는 (3) 마이크로컨트롤러가 출력을 D3에 셋할 때에 스위치(S1)를 활성화시키는 "논리적 OR"게이트(250)[도 1]로 사용된다. 다이오드(D1, D2또는 D3)들의 양극이 하이에 셋될 때마다, 스위치를 폐쇄하도록 스위치(S1)에 제어전압이 인가된다.
도 3A 및 3B의 개략적인 흐름도(300)는 배터리 감시기능을 제어하기 위해 필요한, 메모리(135)에 저장된 프로그램 명령들의 논리를 나타낸다. 사용자가 (키패드(132) 상의 키일 수 있는) 스위치(S2)를 누르면, 배터리 전압이 다이오드(D2)의 양극에 인가되어, 제어전압(S1)이 하이에 셋되게 된다. 이 상태는 스위치(S1)를 폐쇄시켜, 조절기(218)에 배터리 전압을 인가하게 된다. 조절기는 마이크로컨트롤러(120)와 다른 전화회로(214)에 조절된 전압을 인가한다. 마이크로컨트롤러가 프로그램의 실행을 개시하면, 스위치(S2)가 폐쇄되었는지(이는 단계(304)에서 사용자입력에 의해 이루어진 전력-업을 나타낸다)를 판단하기 위해 마이크로컨트롤러는 클램프(220)의 출력(VCNTL)을 테스트한다. 만일 클램프전압이 하이이어서, 사용자 스위치(S2)가 폐쇄되었다는 것을 나타내면, 마이크로컨트롤러는 다이오드(D3)의 양극을 하이에 셋한다. 이는 VCNTL을 하이로 유지하고(스위치(S1)를 폐쇄하고) 또한 전화에 인가전력을 계속 유지하기 위하여 R1에 대한 제2의 전류원을 제공한다. 단계(306)에서 다이오드(D3)의 이 셋은 전화를 ON상태로 "래치"하여, 사용자가 스위치(S2)를 해제할 수 있도록 하고 또한 전화를 온상태로 유지되게 한다. 사용자가 전화를 턴오프하거나 또는 전화가 자동적으로 턴오프되기 전까지 다이오드(D3)로의 마이크로컨트롤러 출력은 하이로 남아있는다.
(클램프 출력을 통해 마이크로컨트롤러가 감지하는 바와 같이) 사용자가 전화를 턴온했으면, 프로그램 실행은 정상적인 셀룰러 전화서비스를 위해 사용자가 필요로 하는 기능들을 제공하는 한 그룹의 명령들로 나뉘어진다. 이 기능(단계 308에서 표시됨)은 통상적인 것이고 또한 본 발명에 관련된 것이 아니다.
단계(310)에서, 다이오드(D4)로의 마이크로컨트롤러 출력은 카운터가 카운팅을 못하도록 하고 또한 카운터에 초기화 값을 로드하도록 셋된다. 이외에도, 라인(230) 상에서 다이오드(D5)에 대한 출력을 셋함으로써, 마이크로컨트롤러는 버스(선)(208)에 배터리전압의 디지탈 값을 A/D 변환기가 출력하도록 함으로써 배터리전압을 감시할 수 있다. 전화를 턴오프하기 위하여, 사용자는 스위치(S2)를 다시 누르고, 클램프의 출력을 감시하여 마이크로컨트롤러가 스위치 누름을 감지한다. 스위치(S2)가 폐쇄되었다는 것을 감지한 후에, 마이크로컨트롤러는 라인(231) 상에 다이오드(D3)에 대한 출력을 리셋트하여 스위치(S1)가 개방되도록 하고 또한 마이크로컨트롤러와 다른 전화회로(214)로 전력을 단절한다.
마이크로컨트롤러에 더 이상 전력이 공급되지 않은 후에, 다이오드(D4)에 대한 입력은 로우가 되어 카운터(202)가 카운팅을 시작할 수 있게 한다. 비슷하게, 전력이 없는 마이크로컨트롤러는 다이오드(D5)에 대한 입력이 로우가 되게 하여, A/D변환기(206)를 작동중지시킨다. 전화가 오프-상태에 있는 동안에, 카운터는 휴지기간의 시간을 잰다. 카운트 값이 0에 도달하면, 카운팅 프로세스가 중단되고 또한 카운터 출력이 셋된다. 이 출력 셋으로, 전압이 인가되어 스위치(S1)가 폐쇄되도록 한다. 이는 마이크로컨트롤러에 전력을 인가하는 조절기에 배터리 전압을 인가하게 된다. 마이크로컨트롤러가 명령 실행, 즉 작동을 개시하면, 마이크로컨트롤러는 먼저 스위치(S2)가 폐쇄되었는지(이는 단계(304)에서, 사용자 입력에 의해 이루어진 전력-업을 나타냄)를 판단하기 위해 클램프(220) 출력을 테스트한다. 이 경우에 있어서, 사용자가 아니라 테스트회로에 의해 전력이 공급되었기 때문에, 스위치(S2)는 폐쇄되지 않는다. 그런 다음, 마이크로컨트롤러는 다이오드(D3)에 대한 출력을 셋하고, 이는 스위치(S1)의 폐쇄를 유지하기 위한 제2의 전류원을 제공한다. 이 동작은 단계(312)에서 전화를 ON상태로 "래치"하게 된다. 다이오드(D3)에 대한 마이크로컨트롤러 출력은, 배터리 테스트 동안에 마이크로컨트롤러와 다른 전화회로들이 전원 온이 되도록, 배터리 테스트가 수행되는 동안에 하이로 유지된다.
테스트회로에 의해 마이크로컨트롤러가 턴온된 후에, 단계(314)에서, 타이머 개시값으로 카운터를 재초기화하기 위하여 마이크로컨트롤러는 라인(232) 상에 다이오드(D4)에 대한 출력을 셋한다. 마이크로컨트롤러에 의해 인가된 로드신호는 마이크로컨트롤러가 전력을 공급받는 동안에 카운터를 중지시킨다.
배터리 테스트는 단계(316)에서 (배터리에 부하를 걸기 위해) 먼저 다른 전화회로들을 턴온시킴으로써 마이크로컨트롤러가 수행한다. 알려진 부하하에 있는 동안에, 배터리 전압은 잔여 배터리용량을 나타낸다. 마이크로컨트롤러는 내부회로가 턴온하도록, 또는 논리회로, 음성프로세싱, 메모리, DSP, 수신기 또는 송신기회로와 같은 선택된 전화회로들에 전력을 인가되도록 제어함으로써 배터리에 부하를 가한다. 상기 회로들에 대한 전력을 제어하기 위한 수단은 정상적인 작동모드 동안에 배터리용량을 보존하는 "슬립"모드를 실행하는데 사용되고 또한 기술분야에서 공지되어 있다. 택일적으로, 전화는 테스트 목적을 위해 배터리에 부하에 가하기 위한 특별한 부하(저항)와 스위치를 포함할 수 있고, 상기 스위치는 테스트를 수행하기 위해 마이크로컨트롤러가 제어한다.
마이크로컨트롤러는 단계(318)에서 다이오드(D5)를 셋팅함으로써 A/D 변환기(206)를 작동 가능으로 만든다. 마이크로컨트롤러는 단계(320)에서 저장된 임계 배터리레벨에 A/D 변환기로부터 수신한 배터리 전압레벨을 나타내는 디지탈 값을 비교한다. 만일 배터리 값 비교가 배터리용량이 충분하다는 것을 나타낸다면, 단계(322)에서 마이크로컨트롤러는 스위치(S1)를 개방하고 또한 전화를 턴오프하기 위하여 다이오드(D3)에 대한 입력을 리셋한다. 만일 배터리 충전레벨이 불충분하다고 마이크로컨트롤러가 판단하면, 배터리 경보가 발생할 수 있다. 도 3B에 도시된 바와 같이, 프로그램(300)이 저배터리 경보를 발하도록 판단하면, 프로그램은 일련의 시각적인, 가청적인 및 무선 경보를 개시할 수 있다. 단계(324)에서, 시각적인 저배터리 경보를 발하도록 전화가 셋(예컨대 셋팅들은 메모리장소(134)에 저장된다)되어 있는지를 프로그램이 판단하고, 그리고 만일 셋되어 있다면 단계(326)에서 시각적인 경보가 디스플레이(130) 위에 나타나게 된다. 비슷하게, 단계(328 및 332)에서, 가청적인 및 무선(전화호출) 경보를 발하도록 전화가 셋되어 있는지를 마이크로컨트롤러가 판단한다. 만일 셋되어 있다면, 단계(330)에서 마이크로컨트롤러는 전화에서 경고음이 나오도록 하거나 및/또는 단계(334)에서 규정된 전화번호로 경고, 예컨대 합성 음성경고를 송신기회로(114) 전송하도록 한다.
배터리 테스트의 말미에(및, 만일 필요하다면 어떠한 경보 말미에), 스위치(S1)를 개방하는, 다이오드(D3)에 대한 출력을 릿세팅함으로써 단계(322 및 336)에서 전화는 턴오프된다. 스위치(S1)가 개방되게 되면, 마이크로컨트롤러는 더 이상 조절기로부터 전력을 받아들이지 않는다. 마이크로컨트롤러가 더 이상 전력 온이 되지 않은 이후에, 다이오드(D4)에 대한 입력이 로우가 되어, 라인(232) 상의 카운터에 대한 부하입력이 로우가 되게 한다. 이는 카운터(202)가, 부하입력이 하이였던 동안에 카운터에 로드된 초기화 값으로 작동 시작을 할 수 있도록 한다. 또한 라인(230) 상의 다이오드(D5)에 대한 입력을 로우로 하면, A/D 변환기의 출력신호를 포함해, A/D 변환기가 작동하지 않게 된다. 이는, A/D 변환기로부터의 출력신호들이 전력 온이 되지 않은 마이크로컨트롤러에 인가되지 않도록 한다.
특별한 경우는, 배터리를 가지지 않는 초기 상태에 셀룰러 전화에 배터리를 설치하는 것이다. 이 경우에 있어서, 테스트회로는 배터리에 의해 전력 온이 되고 그리고 테스트회로(148)의 카운터(202)는 무작위 값을 추정한다. 그러므로, 배터리 설치와 첫번째 배터리 테스트의 시간간격은 무작위이다(이는 0(배터리가 설치된 직후에 개시된 배터리 테스트)에서부터 최대 카운터 값에 상응하는 시간주기까지의 범위에 대응한다). 후속 배터리 테스트는 상기에서 설명한 바와 같이 요망하는 시간 간격당 이루어지게 된다. 만일 필요하다면, 테스트회로는 배터리 설치와 첫번째 테스트 간의 시간간격을 알 수 있도록 하기 위해 배터리 설치시에 규정된 값을 카운터에 로드하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이는 부가적인 경비를 야기시켜 경제적인 잇점이 없고 또한 바람직한 실시예에 포함되지 않는다.
두 번째 특별한 경우는 카운터로 개시된 배터리 테스트가 진행 중일 때 사용자가 전화를 턴온하는 것이다. 사용자가 카운터로 개시된 배터리 테스트 동안에 스위치(S2)를 누를 수 있기 때문에, 클램프(220) 출력이 테스트 동안에 연속적으로 샘플된다. 만일 마이크로컨트롤러가 스위치(S2)가 눌려졌다는 것을 감지한다면, 카운터로 개시된 배터리 테스트가 중단되고 또한 셀룰러 전화는 사용자를 위해 완전히 턴온되어, 정규적인 사용자 작동이 이루어져, 이는 청각적인 및 시각적인 저배터리 경고를 발하게 된다.

Claims (20)

  1. 전력-오프 상태와 배터리 테스트 상태를 포함한 다수의 상태에서 작동할 수 있는 무선통신장치에 있어서,
    장치에 전력을 공급하기 위한 충전레벨을 가지는 배터리와;
    전력-오프 상태에서 규정된 시간간격이 장치에서 경과하면 장치를 배터리 테스트 상태로 돌입시키도록, 배터리에 연결되고 또한 전력 오프 상태에서 작동할 수 있는 타이머 카운터와;
    배터리 충전레벨에 비례하는 배터리 충전레벨 신호를 발생시키는, 배터리에 연결된 배터리 충전레벨 감시회로와; 그리고
    타이머 카운터가 장치를 배터리 테스트 상태로 돌입시키면 배터리 충전레벨 신호를 감지하여, 만일 배터리 충전레벨 신호가 규정된 값 아래이면 경보신호를 발생시키는, 배터리 충전레벨 감시회로에 연결된 프로세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  2. 제1항에 있어서, 배터리 테스트 상태 동안에 전력 온이 되는 통신회로들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  3. 제1항에 있어서, 전력 오프 상태 동안에 배터리 충전레벨 감시회로가 작동 중지되는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  4. 제1항에 있어서, 배터리 테스트 상태 동안에 타이머 카운터는 작동 중지되어 재초기화되는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  5. 제1항에 있어서, 경보신호는 저배터리 충전경보를 포함해 자동으로 무선통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  6. 제1항에 있어서, 장치는 송신기회로와, 안테나와 그리고 프로세서로 제어가능한 합성음성회로를 가지는 셀룰러 전화이고, 그리고 경보신호는 프로세서로 액세스가능한 메모리에 저장된 전화번호로 송신기회로와 안테나를 통해 셀룰러 전화통신을 송신하는 것과, 또한 통신 동안에 합성음성회로가 합성음성의 저배터리 경보를 송신하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  7. 전력-온 상태와 전력-오프 상태를 포함하는 다수의 상태에서 작동가능한 셀룰러 전화에 있어서,
    전화에 전력을 공급하기 위한 충전레벨을 가지는 배터리와;
    전력-오프 상태에서 규정된 시간간격이 전화에서 경과되면 전화를 전력-온 상태로 돌입시키는, 배터리에 연결되고 또한 전력-오프 상태에서 작동가능한 타이머 카운터와;
    배터리 충전레벨에 비례하는 배터리 충전레벨 신호를 발생시키는, 배터리에 연결된 배터리 충전레벨 감시회로와; 그리고
    타이머가 전화를 전력-온 상태에 돌입하도록 하였을 때 배터리 충전레벨 신호를 감지하여, 만일 배터리 충전이 규정된 레벨 아래로 떨어지면 경보신호를 발생하여, 경보신호가 전화기의 송신기가 저배터리 경보를 수반하는 셀룰러 통신을 자동적으로 전송하도록 하는, 배터리 충전레벨 감시회로에 연결된 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 전화.
  8. 전력-오프 상태와 전력-온 상태를 포함한 다수의 상태들에서 작동할 수 있고, 또한 전력 공급을 위한 배터리를 가지는 무선통신장치에서 저배터리 경보를 자동적으로 발생시키는 방법에 있어서,
    a. 장치를 전력-오프 상태로 놓는 단계와;
    b. 전력-오프 상태에서 규정된 시간간격이 장치에서 경과한 후에 장치가 배터리 테스트 상태로 돌입하도록 하는 단계와;
    c. 배터리의 충전레벨을 감지하여, 배터리의 충전레벨에 비례하는 배터리 충전레벨 신호를 발생시키는 단계와;
    d. 배터리 충전레벨 신호를 감지하는 단계와; 그리고
    e. 만일 배터리 충전이 규정된 레벨 아래로 떨어졌다면 경보신호를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단계(e)는 저배터리 경보를 포함한 무선통신을 자동적으로 행함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 단계(c)는 배터리에 전기적 부하를 인가함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 저배터리 경보는 음성경보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 전력-온 상태와, 전력-오프 상태와 그리고 배터리 테스트 상태를 포함한 다수의 상태들에서 작동가능하고, 초기에는 전력-오프 상태에 있고 또한 전력 공급을 위한 배터리를 포함하는 무선통신장치에서 저배터리 경보를 자동적으로 발생시키는 방법에 있어서,
    전력-오프 상태에서 규정된 시간간격이 장치에서 경과한 후에 장치를 배터리 테스트 상태로 돌입시키는 단계와;
    배터리의 충전레벨을 감지하는 단계와; 그리고
    만일 배터리 충전이 규정된 레벨 이하로 떨어졌다면 경고신호를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 안테나와;
    안테나에 연결된 셀룰러 송신회로와;
    안테나에 연결된 셀룰러 수신회로와;
    송신회로의 입력과 수신회로의 출력에 연결된 음성처리회로와;
    음성처리회로의 출력에 연결된 스피커와;
    음성처리회로의 입력에 연결된 마이크로폰과;
    전화를 전원-온시키고 또한 전원-오프시키기 위한 온-오프 스위치와;
    송신 및 수신기회로와, 음성처리회로에 전력을 공급하는 배터리와;
    배터리에 연결된 배터리 충전레벨 감시회로와;
    배터리 충전레벨 감시회로에 연결되어 배터리가 보유한 잔여 충전량을 감지하는 프로세서를 포함하고, 온-오프 스위치가 오프위치에 있으면, 전화는 비활성 상태에 있고, 또한 배터리내의 잔여 충전량이 규정된 레벨 아래로 떨어지면, 프로세스는 송신회로와 음성처리회로를 전원-온 시키고, 다른 전화와 무선전화통신을 확립하기 위하여 규정된 다이얼링코드를 발생시키고 그리고 음성처리회로와, 송신기와 그리고 안테나를 통해 저배터리 음성신호를 다른 전화로 전송하는 것을 특징으로 하는 휴대용 셀룰러 전화.
  14. 제13항에 있어서, 음성신호는 합성음성신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 셀룰러 전화.
  15. 제14항에 있어서, 합성음성신호를 발생시키기 위해 프로세서가 전력-온시키는 음성합성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 셀룰러 전화.
  16. 제13항에 있어서, 저배터리 음성신호가 전송된 후에, 전화는 가청의 저배터리 음을 방출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 셀룰러 전화.
  17. 안테나와, 송수신기와, 음성프로세서와, 스피커 및 마이크로폰과, 배터리와, 전기적 디스플레이와, 입력 키들과, 컨트롤러 프로세서와, 그리고 비휘발성 메모리를 가지는 셀룰러 전화로부터 저배터리 경보전송을 자동적으로 송신하는 방법에 있어서,
    a. 배터리에서 송수신기와, 음성 프로세서와, 디스플레이와 그리고 컨트롤러 프로세서로 전력을 공급하고 또한 프로세서를 활성모드로 스위칭시킴으로써 전화를 전원-온시키는 단계와;
    b. 통신을 개시하기 위해 입력 키들로 전화번호들을 다이얼링하고 또한 다이얼링된 번호를 전송함으로써 전원-온된 전화에서부터 셀룰러 전화 음성통신을 개시하는 단계와;
    c. 송수신기와, 음성 프로세서와 그리고 디스플레이로 가는 전력을 차단하여 프로세서를 비활성모드로 스위칭시킴으로써 전화를 비활성화시키는 단계와;
    d. 프로세서가 비활성모드에 있는 동안에 배터리의 충전레벨을 규정된 횟수 감시하는 단계와;
    e. 만일 감시된 배터리의 충전레벨이 규정된 레벨 아래 또는 규정된 레벨로 떨어지면, 프로세서를 자동적으로 전원-온하고 또한 송수신기와 음성 프로세서에 배터리 전력을 공급하고, 또한 미리 선택된 전화번호로 전화호출을 자동적으로 개시하는 단계와;
    f. 단계(e)에서 전화통신이 확립되면, 전화통신을 통해 저배터리 경보신호를 전송하는 단계와;
    g. 단계(f)에서 저배터리 경보를 송신한 후에, 단계(c)에서와 같이 전화를 비활성화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 전력-온 상태와 배터리 테스트 상태를 포함한 다수의 상태들에서 작동가능한 무선통신장치에 있어서,
    장치에 전력을 공급하기 위한 충전레벨을 가지는 배터리와;
    전력-오프 상태에서 규정된 시간간격이 장치에서 경과한 후에 장치를 배터리 테스트 상태로 돌입시키기 위한, 배터리에 연결되고 또한 전력-오프 상태에서 작동가능하며, 그리고 배터리 테스트 상태 동안에 배터리에서부터 배터리 충전레벨 감시회로와 프로세서로 전력을 인가하도록 스위치를 제어하는, 타이머 카운터와;
    배터리 테스트 상태 동안에 배터리 충전량에 비례하는 배터리 충전레벨 신호를 발생시키는, 배터리에 스위칭가능하게 연결된 배터리 충전레벨 감시회로와;
    배터리 테스트 상태 동안에 배터리 충전레벨 신호를 감지하여, 만일 배터리 충전레벨이 규정된 레벨 아래이면 경보신호를 발생시키기 위해 배터리 충전레벨 감시회로에 스위칭가능하게 연결된 프로세서를 포함하고,
    경보신호의 발생은 저배터리충전 경보를 전송하기 위해 미리 선택된 전화번호로 자동 무선통신을 확립하기 위해 장치 내의 통신회로들을 전원-온시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
  19. 전력-오프 상태와 배터리 테스트 상태를 포함한 다수의 상태들에서 작동가능하고 또한 전력 공급을 위한 배터리를 가지는 무선통신장치에서 저배터리 경보를 자동적으로 발생시키기 위한 방법에 있어서,
    a. 타이머 카운터에 배타적으로 전력이 인가되는 상태 동안에 장치를 전력-오프 상태로 두는 단계와;
    b. 프로세서와 배터리 충전레벨 감시회로에 전력이 인가되는 상태 동안에, 전력-오프 상태에서 타이머 카운터가 측정하는 규정된 시간간격이 장치에서 경과한 후에 돌입되게 되는 배터리 테스트 상태로 장치를 돌입시키는 단계와;
    c. 배터리 테스트 상태 동안에, 배터리에 부하를 인가하기 위해 장치내 하나 또는 그 이상의 회로들을 활성화시키고; 배터리의 충전레벨을 감지하여 감시회로로 배터리의 충전레벨에 비례하는 배터리 충전레벨 신호를 발생시키는 단계와;
    d. 프로세서로 배터리 충전레벨을 감지하는 단계와;
    e. 만일 배터리 충전레벨이 규정된 레벨 이하로 떨어졌다면 경보신호를 생성하고, 그리고 경보신호를 전송하기 위해 미리 선택한 전화번호로 무선통신을 확립하는 단계와; 그리고
    f. 단계(d) 이후에, 만일 배터리 충전량이 규정된 레벨 이상이라면, 상기 하나 또는 그 이상의 회로들과, 프로세서와 그리고 감시회로로 가는 전원을 차단하고 상기 단계 (a)로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 안테나와;
    안테나에 연결된 셀룰러 송신회로와;
    안테나에 연결된 셀룰러 수신회로와;
    송신회로의 입력과 수신회로의 출력에 연결된 음성처리회로와;
    송신 및 수신회로와, 프로세서와 그리고 음성처리회로에 스위치를 통해 전력을 공급하는 배터리와;
    배터리에 연결되고 또한 전력-오프 상태 동안에 송신 및 수신회로와, 프로세서와 그리고 음성처리회로로 가는 전력을 단절시키도록 스위치를 제어하며, 타이머 카운터가 규정된 시간이 경과하였다는 것을 나타내면, 전력-오프 상태 동안에 프로세서와 배터리 충전레벨 감시회로로 전력을 스위칭시키는, 배터리 충전레벨 감시회로와;
    배터리 충전레벨 감시회로에 연결되고, 또한 상기 감시회로에 의해 활성화되면 배터리가 가진 잔여 충전량을 감지하는 프로세서를 포함하고,
    배터리의 잔여 충전량이 규정된 레벨 이하로 떨어지면, 프로세서가 송신회로와 음성처리회로로 자동적으로 전력을 공급하여, 다른 전화와 전화통신을 확립하기 위해 규정된 다이얼링 코드를 발생시키고 그리고 음성처리회로와, 송신기와 안테나를 통해 저배터리 음성신호를 다른 전화로 전송하는 것을 특징으로 하는 휴대용 셀룰러 전화.
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