СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АККУМУЛЯТОРА
METHOD OF DETECTING BATTERY REMOVAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Область изобретения относится к обнаружению наличия аккумулятора хостовым терминалом и, в частности, к обнаружению извлечения "интеллектуального" аккумулятора, когда хостовый терминал осуществляет передачу данных.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ:
Аккумуляторы важны для портативности беспроводных терминалов, например мобильных телефонов и других портативных устройств связи. SIM-карта (Subscriber Information Module, модуль идентификации абонента) - это программируемая карта в мобильных телефонах, на которой хранится вся персональная информация об абоненте мобильного телефона и телефонные установки. Обнаружение извлечения аккумулятора в мобильном телефоне является частью интерфейса аккумулятора в мобильном телефоне, так как SIM-карта требует отключения от питания контролируемым образом для того, чтобы иметь возможность избежать необратимого повреждения. В случае неожиданного извлечения аккумулятора необходима быстрая индикация извлечения аккумулятора в SIM-интерфейс, поскольку SIM-интерфейс может потерять электропитание сразу же после извлечения аккумулятора. В последнее время мобильные телефоны оснащают схемами для идентификации типа аккумулятора, измерения температуры аккумулятора и запоминания другой соответствующей информации. Измерение температуры, наряду с другими особенностями, требует способности мобильного телефона вступать в обмен данными с аккумуляторным блоком.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Раскрываются варианты способа, устройства и компьютерного программного продукта для обнаружения наличия аккумулятора хостовым терминалом во время сеанса обмена данными с аккумулятором. В соответствии с вариантами осуществления изобретения взятие отсчетов напряжения, обмен данными с аккумуляторным блоком и обнаружение извлечения аккумулятора могут происходить по существу одновременно. Извлечение аккумулятора может быть обнаружено в процессе передачи данных от терминала к аккумуляторному блоку. Более того, ответ может быть получен терминалом от схем аккумулятора как отклик на данные, переданные в аккумулятор по линии связи с аккумулятором, во время взятия отсчетов синхронизированным образом.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, включающий:
сравнение уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения и выдачу сигнала сравнения, полученного в результате этого сравнения, причем упомянутый уровень напряжения присутствует на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, и этот уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для цифровой связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором, для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора упомянутый пороговый уровень напряжения, причем упомянутый пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
взятие отсчетов упомянутого сигнала сравнения синхронизированным образом, чтобы связь со схемами аккумулятора не влияла на обнаружение извлечения аккумулятора;
определение продолжительности, с помощью таймера, в течение которой сигнал сравнения соответствует превышению упомянутым уровнем напряжения упомянутого порогового напряжения, и запуск сигнала состояния аккумулятора, когда эта продолжительность превышает заранее заданную задержку; и
определение состояния подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, также включающий подачу напряжения соединителя аккумулятора в качестве сигнала сравнения для взятия отсчетов, когда на шаге сравнения обнаруживается, что напряжение на соединителе аккумулятора превышает пороговый уровень напряжения.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, включающий шаги:
взятие, синхронизированным образом, отсчетов уровня напряжения на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, причем упомянутый уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором;
сравнение упомянутых отсчетов уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора пороговый уровень напряжения, причем упомянутый пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
определение продолжительности, с помощью таймера, в течение которой отсчеты уровня напряжения превышают упомянутое пороговое напряжение, и запуск сигнала состояния аккумулятора, когда эта продолжительность превышает заранее заданную задержку; и
определение состояния подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, также включающий, при взятии отсчетов напряжения на соединителе аккумулятора, подачу напряжения на соединителе аккумулятора в виде отсчетов уровня напряжения для шага сравнения.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором продолжительность представляет собой период времени, который включает интервал времени, когда уровень напряжения превышает пороговое напряжение, плюс заранее заданную задержку.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором состояние подключения аккумулятора представляет собой по меньшей мере состояние наличия подключения аккумулятора или состояние отсутствия подключения аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором состояние подключения аккумулятора изменяется от состояния наличия подключения аккумулятора к состоянию отсутствия подключения аккумулятора, если продолжительность равна заранее заданному значению продолжительности или больше его.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором состояние подключения аккумулятора изменяется от состояния отсутствия подключения аккумулятора к состоянию наличия подключения аккумулятора, если уровень напряжения соответствует заранее заданному высокому уровню напряжения или меньше его.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, также включающий сброс таймера, если уровень напряжения по существу соответствует заранее заданному низкому уровню напряжения или меньше его.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором соединитель аккумулятора имеет по меньшей мере два дополнительных соединителя.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором два дополнительных соединителя выполнены с возможностью подачи питания.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, в котором взятие отсчетов, передача данных и обнаружение извлечения аккумулятора происходят по существу одновременно.
Примеры осуществления изобретения содержат способ, также включающий получение ответа от схем аккумулятора на данные, переданные в аккумулятор по линии связи с аккумулятором, во время взятия отсчетов синхронизированным образом.
Примеры осуществления изобретения включают устройство, содержащее:
по меньшей мере один процессор;
по меньшей мере одно запоминающее устройство, содержащее компьютерный программный код;
при этом по меньшей мере одно запоминающее устройство и компьютерный программный код выполнены с возможностью, с помощью по меньшей мере одного процессора, побуждать администратора совместимости по меньшей мере:
сравнивать уровень напряжения с пороговым уровнем напряжения и выдавать сигнал сравнения, полученный в результате этого сравнения, при этом упомянутый уровень напряжения присутствует на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, и этот уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором, для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора упомянутый пороговый уровень напряжения, причем пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
производить отсчеты сигнала сравнения синхронизированным образом, чтобы связь со схемами аккумулятора не нарушала обнаружения извлечения аккумулятора;
определять продолжительность, с помощью таймера, в течение которой сигнал сравнения соответствует превышению упомянутым уровнем напряжения упомянутого порогового напряжения, и запускать
сигнал состояния аккумулятора после того, как продолжительность превысит заранее заданную задержку; и
определять состояние подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения включают также устройство, содержащее:
по меньшей мере один процессор;
по меньшей мере одно запоминающее устройство, содержащее компьютерный программный код;
при этом по меньшей мере одно запоминающее устройство и компьютерный программный код выполнены с возможностью, с помощью по меньшей мере одного процессора, побуждать администратора совместимости по меньшей мере:
производить, синхронизированным образом, отсчеты уровня напряжения на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, причем упомянутый уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором;
сравнивать отсчеты уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора пороговый уровень напряжения, причем упомянутый пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
определять продолжительность, с помощью таймера, в течение которой отсчеты уровня напряжения превышают пороговое напряжение, и запускать сигнал состояния аккумулятора, когда эта продолжительность превышает заранее заданную задержку; и
определять состояние подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения включают также машиночитаемый носитель, содержащий программные команды, которые при их исполнении процессором компьютера выполняют шаги, включающие:
сравнение уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения и выдачу сигнала сравнения, полученного в результате этого сравнения, причем упомянутый уровень напряжения присутствует на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, и включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором, для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора упомянутый пороговый уровень, причем упомянутый пороговый уровень отличается от упомянутого по меньшей мере одного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного высокого уровня напряжения;
взятие отсчетов упомянутого сигнала сравнения синхронизированным образом, чтобы связь со схемами аккумулятора не нарушала обнаружения извлечения аккумулятора;
определение продолжительности, с помощью таймера, в течение которой сигнал сравнения соответствует превышению упомянутым уровнем напряжения упомянутого порогового напряжения, и запуск сигнала состояния аккумулятора, когда эта продолжительность превышает заранее заданную задержку; и
определение состояние подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения содержат машиночитаемый носитель, содержащий программные команды, которые при их исполнении процессором компьютера выполняют шаги, включающие:
взятие, синхронизированным образом, отсчетов уровня напряжения на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, причем упомянутый уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором;
сравнение упомянутых отсчетов уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора пороговый уровень напряжения, причем упомянутый пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
определение продолжительности, с помощью таймера, в течение которой отсчеты уровня напряжения превышают пороговый уровень, и запуск сигнала состояния аккумулятора, когда эта продолжительность превышает заранее заданную задержку; и
определение состояния подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Примеры осуществления изобретения содержат систему, включающую:
аккумулятор в аккумуляторном блоке, выполненный с возможностью подключения к разъемам питания беспроводного терминала для снабжения рабочим питанием беспроводного терминала;
схемы аккумулятора в аккумуляторном блоке, связанные с аккумулятором и выполненные с возможностью подключения к соединителю аккумулятора беспроводного терминала; и
беспроводной терминал, содержащий:
по меньшей мере один процессор;
по меньшей мере одно запоминающее устройство, включающее компьютерный программный код;
при этом по меньшей мере одно запоминающее устройство и компьютерный программный код выполнены с возможностью, с помощью по меньшей мере одного процессора, побуждать администратора совместимости по меньшей мере:
сравнивать уровень напряжения с пороговым уровнем напряжения и выдавать сигнал сравнения, полученный в результате этого сравнения, при этом упомянутый уровень напряжения присутствует на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, и включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором, для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора пороговый уровень напряжения, причем упомянутый пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
производить отсчеты сигнала сравнения синхронизированным образом, чтобы связь со схемами аккумулятора не нарушала обнаружения извлечения аккумулятора;
определять продолжительность, с помощью таймера, в течение которой сигнал сравнения соответствует превышению упомянутым уровнем напряжения упомянутого порогового напряжения, и запускать сигнал состояния аккумулятора после того, как продолжительность превысит заранее заданную задержку; и
определять состояние подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Полученные в результате варианты осуществления обеспечивают обнаружение наличия аккумулятора хостовым терминалом и, в частности, обнаружение извлечения интеллектуального аккумулятора во время сеанса обмена данными с аккумулятором.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 представлена схема архитектуры системы в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующая пример беспроводного терминала и аккумуляторного блока.
На фиг.2А представлена схема сети интерфейса данных аккумулятора беспроводного терминала, функционально связанного с помощью соединителя линии связи с интерфейсом данных аккумуляторного блока, показанного на фиг.1.
На фиг.2В представлен пример схемы сети интерфейса данных аккумулятора беспроводного терминала, отключенного в соединителе линии связи от интерфейса данных аккумуляторного блока, показанного на фиг.1.
На фиг.2С представлен пример схемы сети интерфейса данных аккумулятора беспроводного терминала, изображающий более подробно схему взятия отсчетов, схему компаратора и счетчик времени отсутствия подключения.
На фиг.2D представлен пример схемы сети альтернативного варианта интерфейса данных аккумулятора для беспроводного терминала, изображающий более подробно другой порядок расположения схемы взятия отсчетов, схемы компаратора и счетчика времени отсутствия подключения, отличный от порядка, показанного на фиг.2С.
На фиг.3 представлен пример временной диаграммы, иллюстрирующий случай, когда аккумуляторный блок отключен от терминала и сигнал извлечения аккумулятора переходит в активное состояние.
На фиг.4 представлен пример временной диаграммы, иллюстрирующий случай, когда принимают два коротких размыкания контактов в то же время, когда терминал передает данные в аккумуляторный блок.
На фиг.5А представлен пример блок-схемы операционных шагов по обнаружению извлечения интеллектуального аккумулятора во время сеанса обмена данными с аккумулятором.
На фиг.5В представлен пример блок-схемы альтернативных операционных шагов по обнаружению извлечения интеллектуального аккумулятора во время сеанса обмена данными с аккумулятором.
На фиг.6А и 6В представлены временные диаграммы, иллюстрирующие взятие отсчетов для обнаружения извлечения аккумулятора.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аккумуляторы важны для обеспечения портативности беспроводных терминалов, например мобильных телефонов и других портативных устройств связи. SIM-карта - это программируемая карта в мобильных телефонах, на которой хранится вся персональная информация об абоненте мобильного телефона и телефонные установки. Обнаружение извлечения аккумулятора в мобильном телефоне является важной частью интерфейса аккумулятора в мобильном телефоне. Обнаружение извлечения аккумулятора может дать возможность производить контролируемое отключение питания SIM-карты для предотвращения необратимого повреждения. В случае неожиданного извлечения аккумулятора необходима быстрая индикация об извлечении аккумулятора, поскольку SIM-интерфейс может потерять электропитание сразу же после извлечения аккумулятора. В последнее время мобильные телефоны оснащаются схемами для идентификации типа аккумулятора, измерения температуры аккумулятора и запоминания другой соответствующей информации. Измерение температуры, наряду с другими особенностями, требует способности мобильного телефона вступать в обмен данными с аккумуляторным блоком.
На фиг.1 представлен пример архитектуры системы в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий беспроводной терминал, такой как мобильный терминал 100, и аккумуляторный блок 150, который содержит запоминающее устройство 156, регистр 157 идентификации и датчик 158 температуры. Питание от аккумулятора 160 подается к силовому интерфейсу 130 терминала по силовым соединительным элементам 142 и 144. Данные, обмен которыми производится между терминалом 100 и интегральной схемой (ИС, integrated circuit, 1C) 155 аккумуляторного блока, проходят от процессора 120 в терминале 100 по линии 133 к интерфейсу 132 данных аккумулятора в терминале 100 и по линии 140 связи, которая может быть частью соединителя аккумулятора, к интерфейсу 152 данных в аккумуляторном блоке 150 и по линии 153 к интегральной схеме (ИС) 155 аккумуляторного блока. Регистр 157 идентификации в ИС 155 аккумуляторного блока содержит запоминающее устройство для хранения данных в аккумуляторном блоке для расширения его функциональных возможностей. Идентификация 157 типа аккумулятора необходима для определения типов аккумуляторов, которые могут иметь разные параметры заряда, такие как, например, более высокое целевое зарядное напряжение по сравнению с традиционными литиево-ионными аккумуляторами. Запоминающее устройство 156 может хранить данные, относящиеся к технологии аккумулятора и мониторингу. Приборы в ИС 155 аккумуляторного блока могут быть активными приборами, осуществляющими передачу к терминалу 100 по аккумуляторной линии 140 связи, используя свой собственный источник синхронизации. Для цифровой передачи данных по линии связи может быть использован протокол. Протокол может быть инициирован через сброс или основан на запросе. При этом запускается передача данных из ИС 155 аккумуляторного блока. В каждой передаче имеется «обучающая последовательность», по которой терминал 100 может распознать синхронизацию аккумуляторного блока. Терминал 100 будет затем настроен на эту синхронизацию для осуществления приема и передачи при связи с аккумуляторным блоком. Протокол дает возможность терминалу 100, который имеет точную синхронизацию, корректировать синхронизацию на основе типа аккумуляторного блока, так что аккумуляторный блок не нуждается в своем собственном точном источнике синхронизации. Линия 140 связи с аккумулятором может быть использована для цифровой передачи, а также для аналоговой идентификации аккумулятора, например на основе аналогового напряжения на заранее заданных значениях сопротивления.
Беспроводной терминал 100 включает стек протоколов, в том числе радио 118 и управление доступом к среде (media access control, MAC) 116, которые могут базироваться, например, на различных стандартах сотовых телефонных сетей, стандартах беспроводных локальных сетей (local area network, LAN) или других стандартах беспроводной связи, в том числе сотовой связи. Другие виды сетей также могут использовать примеры осуществления изобретения. Стек протоколов может содержать сетевой уровень 114, транспортный уровень 112 и прикладную программу 110. Беспроводной терминал 100 содержит процессор 120, который может включать в себя двухъядерный центральный процессор (central processing unit, CPU) CPU_1 и CPU_2, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (random-access memory, RAM), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (read-only memory, ROM) и интерфейс для клавиатуры, дисплея и других устройств ввода/вывода. Схемы интерфейса могут взаимодействовать с одним или более приемопередатчиками радиосвязи, аккумулятором и другими источниками питания, клавиатурой, сенсорным экраном, дисплеем, микрофоном, громкоговорителями, наушниками, съемочной камерой или другими формирователями изображений и т.д. ОЗУ и ПЗУ могут быть съемными устройствами памяти, такими как смарт-карты, SIM-карты, беспроводные модули идентификации (wireless identification modules, WIM), полупроводниковые устройства памяти, такие как ОЗУ, ПЗУ, программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ) (programmable read-only memories, FROM), устройства флэш-памяти и т.д. Слои стека протоколов процессора и/или прикладная программа могут быть реализованы в виде программной логики, записанной в ОЗУ и/или ПЗУ в форме последовательностей программных команд, которые при исполнении центральным процессором осуществляют функции раскрываемых вариантов. Программная логика может быть передана в перезаписываемые ОЗУ, ППЗУ, устройства флэш-памяти и т.п. активатора совместимости и администратора совместимости из компьютерного программного продукта или изделия в форме машинного носителя информации, такого как резидентные запоминающие устройства, смарт-карты или другие съемные запоминающие устройства, или в форме программной логики, передаваемой посредством любой передающей среды, которая передает такую программу. Альтернативно они могут быть выполнены как логические интегральные схемы в форме программируемых логических матриц или заказных специализированных интегральных схем (application specific integrated circuits, ASIC). Одним или более радиоблоком в устройстве могут быть отдельные приемопередающие схемы или, в качестве альтернативы, одним или более радиоблоком может быть отдельный радиочастотный (RF) модуль, способный обрабатывать один или множество каналов с высокоскоростным мультиплексированием с разделением по времени и частоте в ответ на действия процессора.
На фиг.2А представлена схема сети интерфейса 132 данных беспроводного терминала 100, функционально связанного с помощью линии связи и его соединителя 140 линии связи, который может входить в состав соединителя аккумулятора, с интерфейсом 152 данных аккумуляторного блока 150, показанного на фиг.1. Фиг.2 В представляет схему сети интерфейса 132 данных аккумуляторов беспроводного терминала 100, отключенного в соединителе 140 линии связи от интерфейса 152 данных аккумуляторного блока 150, показанного на фиг.1. На фиг.2С представлена схема сети интерфейса 132 данных аккумулятора беспроводного терминала 100, изображающая более подробно схему 190 взятия отсчетов, схему 192 компаратора и счетчик 170 времени отсутствия подключения. В соответствии с вариантами осуществления изобретения взятие отсчетов, цифровой обмен данными с аккумуляторным блоком и обнаружение извлечения аккумулятора происходят по существу одновременно. Более того, ответ может быть получен терминалом 100 от схем аккумулятора как отклик на данные, переданные в аккумулятор по линии связи с аккумулятором во время взятия отсчетов синхронизированным образом. Это может гарантировать то, что передача данных терминала не нарушит обнаружения извлечения аккумулятора.
На фиг.2С и 2D представлены два примера осуществления интерфейса 132 данных аккумулятора. Фиг.2С показывает первый вариант интерфейса 132 данных аккумулятора. Схема 192 компаратора имеет один входной вывод, соединенный с соединителем 140 линии связи, напряжение которого сравнивается с пороговым напряжением, например 1,9 В, на другом входном выводе компаратора. Компаратор 192 на фиг.2С осуществляет сравнение уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения и выдает сигнал сравнения в результате такого сравнения. В примерах осуществления изобретения, когда схема 192 компаратора на фиг.2С обнаруживает, что напряжение на соединителе 140 превышает пороговое напряжение, схема 192 компаратора пропускает напряжение на соединителе 140 в качестве сигнала сравнения в схему 190 взятия отсчетов. Уровень напряжения на аккумуляторной линии 140 связи может быть по меньшей мере одним заранее заданным низким уровнем напряжения и по меньшей мере одним заранее заданным высоким уровнем напряжения, используемыми для связи со схемами аккумулятора. Пороговый уровень напряжения отличается от заранее заданного низкого уровня напряжения и заранее заданного высокого уровня напряжения. Схема 190 взятия отсчетов соединена с выходом компаратора 192 на фиг.2С для взятия отсчетов сигнала сравнения синхронизированным образом, чтобы гарантировать, что связь со схемами аккумулятора не нарушит обнаружение извлечения аккумулятора. Счетчик 170 времени отсутствия подключения соединен с выходом схемы 190 взятия отсчетов для определения, с помощью таймера, продолжительности сигнала сравнения, который соответствует превышению порогового напряжения уровнем напряжения линии 140 связи с аккумулятором. Счетчик 170 времени отсутствия подключения запустит сигнал состояния аккумулятора на линии 133С, когда продолжительность превысит заранее заданную задержку.
На фиг.2D представлен второй пример интерфейса 132 данных аккумулятора. Схема 190 взятия отсчетов имеет вход, соединенный с соединителем 140 линии связи для взятия отсчетов уровня напряжения соединителя 140 линии связи синхронизированным образом. В примерах осуществления изобретения, когда схема 190 взятия отсчетов на фиг.2D осуществляет отсчет напряжения соединителя 140, схема 190 взятия отсчетов пропускает напряжение на соединителе 140 в схему 192 компаратора. Схема 192 компаратора показана на фиг.20 с одним входным выводом, соединенным с выходом схемы 190 взятия отсчетов для сравнения отсчетов уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения. Счетчик 170 времени отсутствия подключения показан на фиг.2D соединенным с выходом схемы 192 компаратора для определения, с помощью таймера, продолжительности, в течение которой отсчеты уровня напряжения превышают пороговый уровень. Счетчик 170 времени отсутствия подключения запустит сигнал состояния аккумулятора на линии 133С, когда продолжительность превысит заранее заданную задержку.
Интерфейс 132 данных аккумулятора является интерфейсом с тремя выводами (Vdd, Vss и одиночный соединитель 140 линии связи). Интерфейс 132 данных аккумулятора дает возможность мультиплексировать и/или по существу одновременно управлять передачей данных и обнаружением извлечения аккумулятора. Интерфейс 132 данных аккумулятора использует синхронную логику в терминале 100. Напряжение Vdd прямо или косвенно поступает с положительной клеммы аккумуляторного блока 150. Напряжение Vdd обеспечивает достаточное питание не только для идентификации и чтения из устройств памяти, но может быть также использовано для программирования запоминающего устройства 156.
Передача данных по линии 140 может быть мультиплексирована с обнаружением извлечения аккумулятора. Напряжение состояния высокого уровня в линии связи 140 аккумулятора определяется делителем напряжения, состоящим из нагрузочного резистора R2 в терминале 100 и резистора R3 утечки в аккумуляторном блоке 150. Но когда аккумуляторный блок 150 извлечен, резистор R3 утечки отключается от терминала 100 и, следовательно, напряжение линии 140 связи возрастает. Увеличение напряжения обнаруживается компаратором F1, также показанным как схема 192 компаратора на фиг.2С и 2D. Когда терминал 100 передает данные через соединитель 140 линии связи в ИС 155 аккумуляторного блока, транзистор Т1 в терминале 100 переводит линию 140 связи в состояние с низким уровнем напряжения в течение периодов работы линии связи с низким уровнем.
Интерфейс данных аккумулятора терминала 100 дискретизирует уровень напряжения с помощью схемы 190 взятия отсчетов синхронизированным образом на фиг.2С и 2D. На фиг.2С схема 190 взятия отсчетов осуществляет отсчет выходного сигнала сравнения из компаратора 192. На фиг.2D схема 190 взятия отсчетов производит отсчет уровня напряжения соединителя 140 линии связи. Счетчик 170 времени отсутствия подключения на фиг.2С и 2D отсчитывает с помощью таймера продолжительность времени, когда отсчеты уровня напряжения превышают пороговое напряжение, и он запускает сигнал состояния аккумулятора на линии 133С, когда эта продолжительность превышает заранее заданную задержку. Сигнал состояния может указывать на извлечение аккумулятора или на повторное подключение аккумулятора. Продолжительность представляет собой период времени, который включает интервал времени, когда уровень напряжения превышает пороговое напряжение, плюс заранее заданную задержку. В соответствии с вариантами осуществления изобретения взятие отсчетов, цифровой обмен данными с аккумулятором и обнаружение извлечения аккумулятора происходят по существу одновременно.
Состояние подключения аккумулятора изменяется от состояния наличия подключения аккумулятора к состоянию отсутствия подключения аккумулятора, если продолжительность равна заранее заданному значению продолжительности или превышает его. Состояние подключения аккумулятора изменяется обратно от состояния отсутствия подключения аккумулятора к состоянию наличия подключения аккумулятора, если уровень напряжения соответствует заранее заданному высокому уровню напряжения. Таймер сбрасывается, если уровень напряжения по существу соответствует заранее заданному низкому уровню напряжения или меньше него.
Соединитель аккумулятора может содержать соединение 142 с положительным полюсом питания и заземляющее соединение 144, как на фиг.1.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения обнаружение извлечения аккумулятора выполняется с помощью той же линии 140 связи с аккумулятором, которая используется для передачи данных между терминалом 100 и аккумуляторным блоком 150. Обнаружение извлечения аккумулятора может быть выполнено в тот момент времени, когда терминал 100 осуществляет передачу данных в аккумуляторный блок 150.
Когда передача данных по линии 140 связи с аккумулятором между мобильным терминалом 100 и аккумуляторным блоком 150 прерывается на достаточно долгий период времени, индикация извлечения аккумулятора создается на линии 133С.
Кратковременные размыкания соединения в контакте 140 линии связи между терминалом 100 и аккумуляторным блоком 150 отфильтровывают таким образом, что кратковременные размыкания контактов не вызывают индикации извлечения аккумулятора.
Схема 170 обнаружения извлечения аккумулятора синхронизирована с передачей данных от терминала 100 в аккумуляторный блок 150. В то время, когда терминал 100 переводит линию 140 связи в активное низкое состояние, вход в схему 170 обнаружения извлечения аккумулятора маскируется (например, схема 170 обнаружения извлечения аккумулятора не отслеживает состояние соединителя 140 линии связи, когда терминал 100 переводит аккумуляторную линию 140 связи в активное низкое состояние).
Когда напряжение аккумуляторной линии 140 связи поднимается выше порогового уровня извлечения аккумулятора, счетчик 170 времени обнаружения извлечения аккумулятора начинает производить измерение времени. Если напряжение аккумуляторной линии 140 связи опускается ниже порогового уровня обнаружения извлечения аккумулятора по причинам, не вызванным тем, что терминал 100 переводит линию 140 связи в активное низкое состояние, счетчик 170 времени сбрасывается и не работает до тех пор, пока напряжение аккумуляторной линии 140 связи вновь не поднимется выше порогового уровня обнаружения извлечения аккумулятора. Если счетчик 170 времени обнаружения извлечения аккумулятора достигнет времени, равного времени, установленного как максимальная продолжительность размыкания контактов, извлечение аккумулятора индицируется для другой подсистемы (других подсистем) терминала 100.
В примерах осуществления изобретения счетчик 170 времени может достичь продолжительности, равной интервалу, который устанавливается как максимальная продолжительность размыкания контактов, или больше этого интервала, в то же самое время, когда терминал 100 переводит аккумуляторную линию 140 связи в активное низкое состояние. Для того чтобы гарантировать, что не произойдет неверного положительного определения, ошибочно указывающего на то, что произошло отключение, примеры осуществления изобретения могут находиться в состоянии ожидания до тех пор, пока схема 170 обнаружения извлечения аккумулятора не распознает еще один раз, что линия 140 связи с аккумулятором работает в состоянии высокого уровня, прежде чем дать указание на то, что произошло событие извлечения аккумулятора.
Интерфейс 132 данных аккумулятора соединен с интерфейсом 152 данных на фиг.2А с помощью соединителя 140 линии связи. Данные, подлежащие пересылке в ИС 155 аккумуляторной батареи, поступают из процессора 120 по линии 133А на затвор полевого транзистора Т1, который устанавливает аккумуляторную линию 140 связи в низкий уровень напряжения со значением примерно 0,1 вольт. Ключ S1 закрыт, когда происходит передача данных по линии 133А от терминала к аккумуляторному блоку. S1 закрыт в течение всей передачи данных от терминала к аккумуляторному блоку. Диод D1 обеспечивает снижение напряжения на интерфейсе до 1,4-1,5 В и/или предотвращает воздействие резистора R1 на напряжение на нагрузочном резисторе в случае, когда напряжение на этом резисторе R2 выше, чем 2,1 В, например 2,7 В. Ток 180 течет через R2, соединитель 140 линии связи и через R3, образующие резисторный делитель, который удерживает напряжение аккумуляторной линии 140 связи ниже порогового напряжения примерно 1,80 вольт, когда аккумулятор связан с терминалом. Значение R3 может зависеть от емкости аккумулятора. Если линия 140 соединителя разъединена, ток 180 прерывается и резистор R2 повышает напряжение на аккумуляторной линии 140 связи. Полевой транзистор Т2 в ИС 155 аккумуляторного блока является частью активной схемы, которая передает данные в терминал 100 по аккумуляторной линии 140 связи. Данные из аккумуляторного блока передаются по линии 140 связи с аккумулятором и через F2 и линию 133 В в процессор 120 в терминале 100. Напряжение импульсов данных на линии 133 В составляет примерно 1,8 вольт для передачи сигналов высокого уровня и 0,25 вольт для передачи сигналов низкого уровня. Емкости С1 и С2 являются паразитными емкостями.
Функции, выполняемые функциональными усилителями F1, F2 и F3 на фиг.2А, являются следующими. F1 является компаратором, который отслеживает соединение аккумулятора на предмет извлечения аккумулятора. Если напряжение на линии поднимется выше заранее заданного значения, компаратор сработает, при этом значение напряжения находится в диапазоне 1,7-1,9 В. F2 является входным буфером, который передает данные из аккумуляторного блока в терминал. Это обычный входной буфер с порогом в диапазоне 0,8-1 В. F3 является аналогичным буфером для данных из терминала в аккумуляторный блок. F2 и F3 являются цифровыми входными буферами.
На фиг.3 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая пример, когда аккумуляторный блок 150 отсоединяют от терминала 100 и сигнал извлечения аккумулятора переходит в активное состояние. Извлечение аккумулятора в момент времени, когда терминал 100 осуществляет передачу в аккумуляторный блок 150, показано на фиг.3. Жирной стрелкой показано время, когда схема 170 извлечения аккумулятора получает первое указание о возможном извлечении аккумулятора. Поскольку на этой фазе невозможно знать, был ли аккумуляторный блок 150 извлечен или пороговое напряжение обнаружения извлечения аккумулятора было превышено из-за кратковременного размыкания контакта, активируется счетчик 170 времени отсутствия подключения. После того как счетчик 170 времени отсутствия подключения достигнет значения «минимального времени обнаружения извлечения аккумулятора», схема 170 обнаружения извлечения аккумулятора ждет до тех пор, пока не будет отмечена еще одна индикация извлечения аккумулятора, прежде чем активировать «сигнал извлечения аккумулятора» на линии 133С. Сигнал «Напряжение линии связи» на временной диаграмме показывает напряжение на соединителе 140 линии связи на фиг.2С и 2D. Сигнал «Хост передает» является входным сигналом транзистора Т1 из линии 133А на фиг.2А и 2В. Сигнал «Счетчик времени отсутствия подключения аккумулятора» является отсчетом времени, накапливаемым счетчиком 170 времени отсутствия подключения, показанным на фиг.2С и 2D. «Сигнал извлечения аккумулятора» является выходным сигналом в линию 133С из счетчика 170 времени отсутствия подключения.
На фиг.4 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая пример, когда два коротких размыкания контакта принимаются в то же время, когда терминал 100 передает данные в аккумуляторный блок 150, показывающий, что счетчик времени отсутствия подключения активируется дважды, но поскольку размыкания контакта имеют короткую продолжительность, счетчик времени в обоих случаях сбрасывается и, следовательно, сигнал извлечения аккумулятора не активируется. Сигнал «Напряжение линии связи» на временной диаграмме показывает напряжение на соединителе 140 линии связи, показанном на фиг.2С и 2D. Сигнал «Хост передает» является входным сигналом транзистора Т1 из линии 133А, показанной на фиг.2А и 2В. Сигнал «Счетчик времени отсутствия подключения аккумулятора» является отсчетом времени, накапливаемым счетчиком 170 времени отсутствия подключения, показанным на фиг.2С и 2D. «Сигнал извлечения аккумулятора» является выходным сигналом в линию 133С из счетчика 170 времени отсутствия подключения.
На фиг.5 представлен пример блок-схемы 500 операционных шагов по обнаружению извлечения интеллектуального аккумулятора во время сеанса обмена данными с аккумулятором в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения со следующими шагами:
Шаг 502: сравнение уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения и выдача сигнала сравнения, полученного в результате такого сравнения, этот уровень напряжения присутствует на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, причем этот уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для цифровой связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором, для определения, превышает ли напряжение аккумулятора пороговый уровень напряжения, где пороговый уровень напряжения отличается от упомянутого по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
Шаг 504: взятие отсчетов сигнала сравнения синхронизированным образом, так что связь со схемами аккумулятора не нарушает обнаружение извлечения аккумулятора;
Шаг 506: отсчет продолжительности с помощью таймера, когда сигнал сравнения соответствует превышению упомянутым уровнем напряжения упомянутого порогового напряжения, и запуск сигнала состояния аккумулятора, когда продолжительность превысит заранее заданную задержку; и
Шаг 508: определение состояние подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Фиг 5 В представляет пример блок-схемы 550 альтернативных операционных шагов по обнаружению извлечения интеллектуального аккумулятора в ходе сеанса обмена данными с аккумулятором в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения со следующими шагами:
Шаг 552: взятие отсчетов уровня напряжения синхронизированным образом на линии связи с аккумулятором, связанной с соединителем аккумулятора, причем упомянутый уровень напряжения включает по меньшей мере один заранее заданный низкий уровень напряжения и по меньшей мере один заранее заданный высокий уровень напряжения, используемые для связи со схемами аккумулятора, связанными с соединителем аккумулятора посредством линии связи с аккумулятором;
Шаг 554: сравнение отсчетов уровня напряжения с пороговым уровнем напряжения для определения, превышает ли напряжение на соединителе аккумулятора этот пороговый уровень напряжения, где пороговый уровень напряжения отличается от по меньшей мере одного заранее заданного низкого уровня напряжения и по меньшей мере одного заранее заданного высокого уровня напряжения;
Шаг 556: отсчет, с помощью таймера, продолжительности, когда отсчеты уровня напряжения превышают пороговое напряжение, и запуск сигнала состояния аккумулятора, когда продолжительность превышает заранее заданную задержку; и
Шаг 558: определение состояния подключения аккумулятора на основе упомянутого сигнала состояния аккумулятора.
Шаги блок-схем 500 на фиг.5А и 550 на фиг.5В представляют собой команды компьютерного кода, записанные в ОЗУ и/или ПЗУ терминала 100, которые при их исполнении центральным процессором выполняют функции примеров осуществления изобретения. Шаги могут быть осуществлены в порядке, отличном от того, который показан, и индивидуальные шаги могут объединяться или разделяться на составляющие шаги.
H
BR
BR
Фиг.6А и 6В представляют примеры временных диаграмм, иллюстрирующие взятие отсчетов для обнаружения извлечения аккумулятора. Фиг.6А представляет базовый случай. Частота взятия отсчетов больше скорости передачи битов или равна ей, и отсчет производится в каждом бите или промежутке между ними. Сигнал представляет собой напряжение на соединителе 140 линии связи с аккумулятором, показанной на фиг.2С и 2D. V представляет высокий уровень напряжения импульсов передачи данных на соединителе 140 линии связи. V представляет пороговое напряжение, которое сравнивается с напряжением на соединителе 140 линии связи. Частота взятия отсчетов больше, чем скорость передачи битов, и отсчет производится в каждом бите или промежутке между ними. Когда напряжение на соединителе 140 линии связи поднимается выше порогового напряжения V в течение заранее заданной продолжительности, «Сигнал извлечения аккумулятора» выдается в линию 133С из счетчика 170 времени отсутствия подключения.
BR
Фиг.6 В показывает случай высокоскоростной передачи. Частота взятия отсчетов меньше, чем скорость передачи битов, и отсчет производится между пачками импульсов. Пачка импульсов может содержать несколько битов. В процессе импульсной передачи частота взятия отсчетов может не быть достаточно высокой для взятия отсчетов всех импульсов данных на линии 140, и порог извлечения аккумулятора может не быть достигнут счетчиком 170 времени отсутствия подключения. Однако как только пачка импульсов заканчивается, мгновенные значения напряжения становятся выше порогового напряжения V и будут подсчитываться в течение заранее заданной продолжительности с выдачей в результате «Сигнала извлечения аккумулятора» по линии 133С от счетчика 170 времени отсутствия подключения.
С использованием предложенного в настоящем документе описания, варианты осуществления изобретения могут быть выполнены в виде устройства, процесса или изделия с использованием способов программирования и/или инжиниринга для изготовления средств программирования, программно-аппаратного обеспечения, аппаратного обеспечения или любой их комбинации.
Любая результирующая программа (программы), имеющая машиночитаемый программный код, может быть реализована на одном или более машинных носителей, таких как резидентные запоминающие устройства, смарт-карты или другие съемные запоминающие устройства, или передающие устройства, тем самым создавая компьютерный программный продукт или изделие в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Как таковые, термины «изделие» и «компьютерный программный продукт», в том виде, в каком они используются в настоящем документе, предназначены для охвата компьютерной программы, которая существует постоянно или временно на любом машинном носителе или в любой передающей среде, которая передает такую программу.
Как указано выше, устройства памяти/запоминающие устройства включают в себя, но не ограничены этим, диски, оптические диски, съемные устройства памяти, такие как смарт-карты, SIM (модули идентификации абонентов), WIM (беспроводные модули идентификации), полупроводниковые запоминающие устройства, такие как ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), программируемые ПЗУ (PROM) и т.д. Передающие среды включают в себя, но не ограничиваются этим, передачи по беспроводным сетям передачи данных, Интернет, интранет, сеть передачи данных с помощью телефона/модема, проводную/кабельную сеть передачи данных, спутниковую связь и другие стационарные или мобильные сетевые системы/каналы связи.
Хотя были раскрыты конкретные примеры осуществления изобретения, специалисту понятно, что в эти конкретные примеры осуществления могут быть внесены изменения в пределах сущности и объема изобретения.