CN101566872B - 具有省电功能的嵌入式电子装置及其省电方法 - Google Patents

Abstract

一种具有省电功能的嵌入式电子装置及其省电方法，该嵌入式电子装置包括运算系统及微处理器。微处理器用以检测电池的电量，并在电池电量等于警示电量时，输出中断信号给运算系统。而当运算系统接收到中断信号后，则运算系统会唤醒省电模式中的嵌入式电子装置，并且更新电池的状态。借此，本发明可以减少更新电池状态的次数，以节省电池的电量消耗，而达到省电效果。在同一时间范围操作下，本发明更新电池电量的次数明显少于传统方法。

Description

具有省电功能的嵌入式电子装置及其省电方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置，特别涉及一种可在省电模式下更新电池电量的嵌入式电子装置及其省电方法。

背景技术

对于嵌入式电子装置而言，在一段时间不操作时，通常会进入省电模式的功能操作。而在省电模式操作的此段时间范围内，为了能反应出现有电池电量的状态，嵌入式电子装置需执行电池电量的更新程序。

接下来请参阅图1，其为传统嵌入式电子装置的功能方块图。嵌入式电子装置1在进入到省电模式的功能操作时，运算系统10仅从电池12端取得部分的电源供应，以减少电池12的电源消耗，而达到省电效果，且运算系统10配合即时时钟(RTC)14以定时唤醒的方式来更新电池12的电量状态。

嵌入式电子装置1更新电池状态的执行方式如图2所示，当嵌入式电子装置1进入省电模式之后(如步骤S201)；运算系统10启动即时时钟14的计时动作(如步骤S203)；之后运算系统10判断即时时钟14是否计时到达一段固定时间(如步骤S205)；当判断为是时，运算系统10从省电模式中唤醒(如步骤S207)；然后运算系统10从电池12端取得目前的电量而来更新电池12状态(如步骤S209)；接下来回到步骤S201继续执行。

因此根据前述说明，现有嵌入式电子装置1的电池12状态的更新方式是以周期性不断地唤醒系统来更新电池12的电量状态，然而此种更新方式造成系统的耗电量过大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种具有省电功能的嵌入式电子装置及其方法，以解决传统嵌入式电子装置的电池更新方式过于耗电的问题，本发明是以判断电池电量的方式来决定是否更新电池的状态，而来减少唤醒系统的次数，以减轻电池的电量消耗。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一种方案，提供一种具有省电功能的嵌入式电子装置，该嵌入式电子装置通过电池取得电源供应，该装置包括：运算系统及微处理器。其中运算系统作为嵌入式电子装置的运算核心，且具有省电模式的功能操作；而微处理器用以检测电池的电量变化，且在该电池的电量达到至少一个警示电量时，输出中断信号给该运算系统。因此当运算系统在进入到省电模式的功能操作时，且在接收到中断信号后，则运算系统会由省电模式中唤醒且更新电池的电量状态。

上述具有省电功能的嵌入式电子装置中，该微处理器可通过持续或间隔检测该电池的电量变化以取得该电池的即时电量。

上述具有省电功能的嵌入式电子装置中，该微处理器可在该电池的电量达到该警示电量时，输出该电池的即时电量给该运算系统。

上述具有省电功能的嵌入式电子装置中，该运算系统可根据接收到的该电池的即时电量来更新该电池的电量状态。

上述具有省电功能的嵌入式电子装置中，该运算系统可在更新完成该电池的电量状态后进入到该省电模式的操作。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一种方案，提供一种嵌入式电子装置的省电方法，嵌入式电子装置通过电池取得电源供应，该方法包括：提供具有省电模式的功能操作的运算系统来作为嵌入式电子装置的运算核心；提供用以检测该电池电量变化的微处理器给嵌入式电子装置；而当运算系统进入到省电模式的功能操作时，并且在电池的电量达到至少一个警示电量时，由微处理器输出中断信号给运算系统；之后运算系统根据接收到的中断信号，而从省电模式中唤醒且更新该电池的电量状态。

上述嵌入式电子装置的省电方法中，该微处理器可通过持续或间隔检测该电池的电量变化以取得该电池的即时电量。

上述嵌入式电子装置的省电方法中，该微处理器可在该电池的电量达到该警示电量时，输出该电池的即时电量给该运算系统。

上述嵌入式电子装置的省电方法中，该运算系统可根据接收到的该电池的即时电量来更新该电池的电量状态。

上述嵌入式电子装置的省电方法中，该运算系统可在更新完成该电池的电量状态后进入到该省电模式的操作。

因此通过上述实施方式，本发明仅有在电池电量等于警示电量时，才会更新电池的状态，如此可以让嵌入式电子装置的更新电池状态的次数明显减少，且同样可以确实达到更新电池的状态，并且让电池的供电时间延长，以达到省电效果。在同一时间范围操作下，本发明更新电池电量的次数明显少于传统方法。

以上的概述与接下来的详细说明及附图，均是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及效果。而有关本发明的其他目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。

附图说明

图1为传统嵌入式电子装置的功能方块图；

图2为图1中的嵌入式电子装置的省电方法流程图；

图3为本发明优选实施例的嵌入式电子装置的功能方块图；

图4为本发明优选实施例的嵌入式电子装置的省电方法流程图；以及

图5为采用传统方法与采用本实施例的方法所更新电池的比较示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、2      嵌入式电子装置

10、20    运算系统

12、24    电池

14        即时时钟

22        微处理器

S201～S209流程图步骤说明

S401～S411流程图步骤说明

具体实施方式

本发明提供一种具有省电功能操作的嵌入式电子装置，在此所指省电功能操作的部分是指嵌入式电子装置在进入省电模式操作之后，可通过一种更为省电的方式来更新嵌入式电子装置所使用电池的电量状态，以达到在更新过程中能减少电池电量消耗的效果。

接下来请参阅图3，其为本发明优选实施例的嵌入式电子装置的功能方块图。本实施例所述的嵌入式电子装置2指一种通过电池24取得电源供应的装置，例如可以为笔记本型电脑、个人数字助理、可携式导航设备……等，在此上述装置仅用于举例说明且仍可包括其他种类的电子装置。嵌入式电子装置2主要包括运算系统20及微处理器22。其中运算系统20为嵌入式电子装置2的运算核心，并根据不同种类的嵌入式电子装置2而相对提供所需的功能操作，并且此运算系统20至少提供有省电模式的功能操作，此省电模式在执行时仅保持嵌入式电子装置2必要的电源供应，如唤醒省电模式操作所需的相关电路部分的电源即予以保留供应，而其余电路部分则予以断电或仅以最小耗电模式供电。

而至于微处理器22的部分则耦接于运算系统20与电池24之间，微处理器22主要是用来检测电池24的电量变化，并可在嵌入式电子装置2进入省电模式之后，以一种更为省电的方式来唤醒嵌入式电子装置2以进行电池24的电量更新。鉴于传统更新电池电量的方式是每隔一段固定时间即对省电模式中的嵌入式电子装置2予以唤醒操作，但此种方式因执行过多的唤醒次数而导致了电池24电量的更快速消耗。因此本实施例的微处理器22仅有在电池24电量达到特定的电量时，才会对嵌入式电子装置2予以唤醒以进行电池24的电量更新。

前述本实施例的运算系统20可视为中央处理器及操作系统的组合，并通过中央处理器提供的运算处理及操作系统的功能服务来完成嵌入式电子装置2所需的功能操作；而微处理器22可通过单芯片微处理器来实施。然而在此对运算系统20及微处理器22的实施方式做说明仅是为了更进一步说明本发明的技术特点，并非用以限制本发明的范围，凡本技术领域人员所想到的等同实施方式，均落在本发明的保护精神中。

再参阅图3，微处理器22以持续性检测或间隔性检测来得知电池24目前的即时电量状态，并将此电池的即时电量状态与微处理器22内部所预设的至少一组警示电量做比较，且只在比对结果相等时，即电池24的即时电量等于警示电量时，微处理器22即会通知嵌入式电子装置2需从省电模式中唤醒且需更新电池24的电量状态。

接下来更进一步说明嵌入式电子装置2如何被唤醒及更新电池24的电量状态，当微处理器22检测得知电池24电量等于警示电量时，微处理器22输出中断信号(Interrupt)及电池24目前电量的信息(Information)给运算系统20，使得运算系统20可根据收到的中断信号而从省电模式中被唤醒，且根据收到电池目前电量的信息来更新电池24的电量状态。

接着请继续参阅图4，并同时配合参考图3，图4为本发明优选实施例的嵌入式电子装置的省电方法的流程图，执行步骤如下：

首先，使得嵌入式电子装置2进入省电模式的功能操作(如步骤S401)，例如嵌入式电子装置2在一段时间不操作即自动进入省电模式亦或直接将嵌入式电子装置2的工作模式切换至省电模式；

接下来通过微处理器22来检测电池24以取得目前电池的即时电量(如步骤S403)；

之后根据步骤S403的检测结果，微处理器22判断电池24的即时电量是否等于警示电量(如步骤S405)；

而当步骤S405判断为是时，则微处理器22输出中断信号给运算系统20(如步骤S407)；

之后运算系统20根据收到的中断信号即可以从省电模式中被唤醒(如步骤S409)，并通过微处理器22来取得电池24的即时电量；

然后，运算系统20即可以根据接收到电池24的即时电量而来更新电池24的状态，之后回到步骤S401以使得嵌入式电子装置2再度进入省电模式，且重复前述步骤的执行，直到嵌入式电子装置2通过人为操作方式脱离省电模式而回到正常运作模式为止。

前述步骤S405当判断为否时，则回到步骤S403继续执行。

前述步骤S405中判断使用的警示电量预设于微处理器22中，且微处理器22可以预设多组不同的警示电量，以使得电池24在不同时间下的电量变化只要符合这些警示电量的其中之一，均可以被运算系统20得知且更新电池24的状态。因此通过本实施例所述的方法可以确实将电池电量的变化通过更新而反应出来，且此更新过程中具有较佳的省电效果。

接着请继续参阅图5，图5用来说明采用传统方法与采用本实施例的方法所更新电池的比较示意图。图5中的Vbat为电池24的电量，Control A为传统嵌入式电子装置(如图1所示)的工作控制信号，control B为本实施例的嵌入式电子装置的工作控制信号。而上述control A及control B在高电平状态时即代表嵌入式电子装置工作在正常运作下，而control A及control B在低电平状态时即代表嵌入式电子装置工作在省电模式下。从图5可以得知传统方法是每隔一段固定时间就将系统唤醒，以更新电池的状态，如controlA的控制信号所示；而本实施例所述的新方法则只有在电池电量为3.9V、3.7V、3.6V时才需唤醒系统，以更新电池的状态，如control B的控制信号所示。因此从更新次数的比较来看，传统方法远多于本实施例所提供的方法，换言之，本实施例具有较少的更新次数，因而有较佳的省电效果。

今根据图5所示来做举例说明，假设系统工作在正常运作下的耗电量约300mA，而系统闲置在省电模式下的耗电量约为100mA，现以两台嵌入式电子装置的系统作为举例说明，且分别使用传统旧方法与本实施例的新方法来更新电池的状态。其中传统方法每2秒唤醒系统一次，且系统完成更新电池的状态需1秒；而本实施例的新方法只有当电池降为3.9V、3.7V、3.6V这三种电压时才需更新电池的状态，且系统完成更新电池的状态一样需1秒。另外假设此两台系统所使用的电池特性均相同，因此根据图5所示电池在放电1小时后，电池电量将从充饱的状态降为3.6V，因此新、旧方法在1小时后的总耗电量差异如下：

旧方法：3600/(2+1)×(100×2+300×1)＝600000(mA/s)/3600＝166.67(mA/hr)；

新方法：(3600-3)×100+300×3＝360600(mA/s)/3600＝100.17(mA/hr)；

166.67-100.17＝66.5(mA/hr)；

因此从前述计算结果可以清楚得知新、旧方法在总耗电量的差异，本实施例的新方法相对于传统的旧方法可以节省约66.5(mA/hr)的总电量消耗，也就是说本实施例可以达到39.9％(66.5/166.67＝39.9)的省电，显然本实施例的新方法具有较佳的省电效果。

综上所述，本发明公开一种只在电池电量等于特定警示电量时才会通知省电模式中的系统唤醒而来更新电池的电量的方式，此种更新方式需符合电池电量等于特定警示电量的此一条件才得以执行的，更进一步来说本发明属于不定时更新方式的一种，与属于定时更新的方式的传统更新方法相比，有着显著的不同技术特点。因此在同一时间范围操作下，本发明更新电池电量的次数明显少于传统方法，故本发明具有较佳的省电效果，且得以延长电池的供电时间。

然而以上所公开的附图和说明仅为本发明的实施例而已，凡本领域技术人员当可依据上述的说明作其他种种的改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及权利要求所限定的专利范围中。

Claims (10)

1.一种具有省电功能的嵌入式电子装置，其特征在于，该嵌入式电子装置通过电池取得电源供应，该装置包括：

运算系统，为该嵌入式电子装置的运算核心，该运算系统具有省电模式的功能操作；以及

微处理器，用以检测该电池的电量变化，并在该电池的电量达到警示电量时，输出中断信号给该运算系统；

其中该运算系统在进入到该省电模式的功能操作时，且在接收到该中断信号后，则该运算系统由该省电模式中唤醒且更新该电池的电量状态。

2.如权利要求1所述的具有省电功能的嵌入式电子装置，其特征在于，其中该微处理器通过持续或间隔检测该电池的电量变化以取得该电池的即时电量。

3.如权利要求2所述的具有省电功能的嵌入式电子装置，其特征在于，其中该微处理器在该电池的电量达到该警示电量时，输出该电池的即时电量给该运算系统。

4.如权利要求3所述的具有省电功能的嵌入式电子装置，其特征在于，其中该运算系统根据接收到的该电池的即时电量来更新该电池的电量状态。

5.如权利要求4所述的具有省电功能的嵌入式电子装置，其特征在于，其中该运算系统在更新完成该电池的电量状态后进入到该省电模式的操作。

6.一种嵌入式电子装置的省电方法，其特征在于，该嵌入式电子装置通过电池取得电源供应，该方法包括：

提供运算系统作为该嵌入式电子装置的运算核心，且该运算系统具有省电模式的功能操作；

提供微处理器给该嵌入式电子装置，其中该微处理器用以检测该电池的电量变化；

当该运算系统进入到该省电模式的功能操作时，且该电池的电量达到警示电量时，该微处理器输出中断信号给该运算系统；以及

该运算系统根据接收到的该中断信号，而由该省电模式中唤醒且更新该电池的电量状态。

7.如权利要求6所述的嵌入式电子装置的省电方法，其特征在于，其中该微处理器通过持续或间隔检测该电池的电量变化以取得该电池的即时电量。

8.如权利要求7所述的嵌入式电子装置的省电方法，其特征在于，其中该微处理器在该电池的电量达到该警示电量时，输出该电池的即时电量给该运算系统。

9.如权利要求8所述的嵌入式电子装置的省电方法，其特征在于，其中该运算系统根据接收到的该电池的即时电量来更新该电池的电量状态。

10.如权利要求9所述的嵌入式电子装置的省电方法，其特征在于，其中该运算系统在更新完成该电池的电量状态后进入到该省电模式的操作。

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