数字相机所使用预测电池输出电压的装置和方法

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技术领域\n本发明是有关数字相机的技术领域，尤指一种数字相机所使用预测 电池输出电压的装置和方法。\n背景技术\n按，以现有的数字相机的设计而言，其较为耗电的主件主要是如图 4所示的闪光灯充电电路91、液晶显示器的背光驱动电路92及镜头 马达驱动电路93，该等主件由于耗电量大，因此，必须分别以开关元 件911、921及931来控制是否供电至该等耗电主件，以当相机 在使用时，如不涉及该耗电主件相关的功能，则将其对应的开关关闭而 停止供应电源，而相机的其他逻辑线路94主要是由数字信号处理器、 唯读存储器及随机存取存储器所构成，其耗电量较小且是为相机工作所 必须，故不作电源上的管制。\n前述数字相机的电力是由电池95所供应，而电池95在经使用一 段时间之后，其输出电压将逐渐下降，因此，为避免相机因电池的输出 电压不足而无法正常工作或甚至当机所造成的困扰，一般数字相机均设 置有一低电压检知电路96(Battery low detection circuit)，以当电池9 5的输出电压低于一临界值时，产生信息或声音来告知使用者更换电 池，然而，数字相机由于具备有前述的耗电主件，当该等耗电主件动作 时，将造成电池输出电压不同程度的下降，而进一步导致该低电压检知 电路96所测得的电压并无法反应实际使用时的输出电压，因此，前述 习知数字相机的电池电压检测设计，实有予以改进的必要。\n发明人爰因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问 题的“数字相机所使用预测电池输出电压的装置和方法”，几经研究实 验终至完成此项新颖进步的发明。\n发明内容\n本发明的目的是在提供一种数字相机所使用预测电池输出电压的装 置和方法，其可准确得知各耗电主件启动时对电池输出电压所造成的压 降，而得以充分掌握电池的残存电力，获得相机最大的供电效率。\n依据本发明的一特色，是提出一种数字相机所使用预测电池输出电 压的装置，其特征在于，主要包括：\n一电池电压检知电路，连接于电池的两输出端，以将电池电压的分 压由一分压输出端输出；\n一模拟数字转换器，连接该分压输出端以将模拟的电压值转换为数 字资料，以由其输出端输出；\n一假负载，是跨接于该电池两端；以及\n一中央处理单元，是连接该模拟数字转换器的输出端，并控制该假 负载的导通与否，藉由关闭及开启该假负载，而分别求取在假负载关闭 及开启状态下的输出电压，并根据该求得的输出电压，而计算求得电池 内阻，再进一步根据该电池内阻及预先求得的耗电主件的耗电流值，计 算求得耗电主件动作时的电池输出电压；其中该预先求得的耗电主件的 耗电流值是建表记录在一非挥发性存储器中。\n其中该电池电压检知电路是为由两电阻串联的分压电路所构成。\n其中该假负载是为一电阻串接一开关晶体管，该中央处理单元是连 接至该晶体管的基极，以控制该晶体管的开启或关闭，而选择是否导通 该假负载。\n其中该中央处理单元是在数字相机的电源开启后，先关闭该假负 载，以求取在假负载关闭状态下的输出电压Vdoff，再导通该假负载， 以求取、在假负载开启状态下的输出电压Vdon。\n其中该中央处理单元所计算求得电池内阻为(Vdoff-Vdon)*(RD /Vdon)，其中，RD为假负载的阻值。\n其中该中央处理单元所计算求得耗电主件动作时的电池输出电压为 Vdoff-(Vdoff-Vdon)*(RD*I(x)/Vdon)，其中，I(x)为预先求得 的该耗电主件在对应于该电池输出电压下的耗电流值。\n依据本发明的另一特色，本发明一种数字相机所使用预测电池输出 电压的方法，该数字相机具有是跨接于该电池两端的假负载，其特征在 于，该方法主要包括下述的步骤：\nA在数字相机的电源开启后，关闭该假负载；\nB求取在假负载关闭状态下的输出电压Vdoff；\nC导通该假负载；\nD求取在假负载开启状态下的输出电压Vdon；\nE计算求得电池内阻为(Vdoff-Vdon)*(RD/Vdon)，其中，RD 为假负载的阻值；以及\nF计算求得耗电主件动作时的电池输出电压为Vdoff-(Vdoff-Vdon) *(RD*I(x)/Vdon)，其中，I(x)为预先求得的该耗电主件在对应 于该电池输出电压下的耗电流值，相机的耗电主件对应于电池输出电压 下的耗电流值是预先求得并建表记录之。\n其中于步骤C及D之间还包含一步骤以延迟一段时间，以便使电气 信号稳定。\n其还包含一步骤G以判断耗电主件动作时的电池输出电压是否低于 可使相机正常工作的最低输入电压，如是，则关闭电源并警示使用者， 如否，则相机可正常工作。\n由于本发明设计新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依 法申请发明专利。\n附图说明\n为使贵审查委员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，兹附 以图式及较佳具体实施例的详细说明如后，其中：\n图1是本发明的数字相机所使用预测电池输出电压的装置的架构 图。\n图2是本发明的数字相机所使用预测电池输出电压的方法的流程 图。\n图3是显示预先测得的耗电主件在不同电池输出电压下的耗电流 值。\n图4是概略显示习知数字相机的电源供应的状态。\n具体实施方式\n图1显示本发明的数字相机所使用预测电池输出电压的装置的架构 图，其中，具有内阻Rs的电池11的两输出端是连接至一电池电压捡 知电路13，此电池电压捡知电路13是可为由两电阻R1、R2串联 的分压电路所构成，此电池电压检知电路13的分压输出端连接至一模 拟数字转换器14，以将模拟的电压值转换为数字资料，而模拟数字转 换器14的输出则连接至一中央处理单元15，该中央处理单元15是 可控制一跨接于电池11两端的假负载16，如图所示，该假负载16 是可为一电阻RD串接一开关晶体管Q1，该中央处理单元15的一输 出端连接至该晶体管Q1的基极，以控制该晶体管Q1的开启或关闭， 而选择是否导通该假负载16。\n前述的电池11是用以供电至数字相机的闪光灯充电电路17、液 晶显示器的背光驱动电路18及镜头马达驱动电路19等耗电量大的耗 电主件，以及耗电量较小的逻辑电路20，前述耗电主件均分别以开关 元件171、181及191来控制是否供电至该等耗电主件。\n由于上述耗电主件动作时，将造成电池输出电压VB不同程度的压 降，其大小因当时电池11内阻RS的大小而有所差异，因此，为准确 得知各耗电主件启动时对电池输出电压所造成的压降，必须先求得电池 11内阻RS的大小。又相机的电源供应系统若能正常地供应足够的电 力以供相机的使用，则电池的输出电压必须高于一最低输入电压VTH， 若电池的输出电压VB低于此VTH时，使用者将被警示无法使用该耗电 主件动作相关的功能。\n参照图2所示本发明的数字相机所使用预测电池输出电压的方法的 流程图，其是在数字相机的电源开启后，中央处理单元15控制Q1而 先关闭假负载16(步骤S201)，而在假负载16关闭的状态下的 输出电压以Vdoff表示，随后中央处理单元15经由该电池电压检知电 路13及模拟数字转换器14测知电池输出电压VB＝Vdoff，且为求得 较精确的电压值，该中央处理单元15可读取多次(例如5次)的电压 值，而求取其平均值作为Vdoff(步骤S202)。\n于步骤S203中，中央处理单元15控制Q1以导通该假负载 16，而在假负载16开启的状态下的输出电压以Vdon表示，经延迟 一段时间Td(步骤S204)以使电气信号稳定后，中央处理单元 15经由该电池电压检知电路13及模拟至数字转换器14测知电池输 出电压VB＝Vdon，且为求得较精确的电压值，该中央处理单元15可 读取多次(例如5次)的电压值，而求取其平均值作为Vdon(步骤S 205)。而如流经晶体管Q1的电流以Id表示，则可得到：\nVdoff-Vdon＝Rs*Id＝Rs*(Vdon-Vdoff)/RD，及\nRs＝(Vdoff-Vdon)*(RD/Vdon)    (1)，\n据此，便可计算求得电池内阻Rs的值(步骤S206)\n在求得电池的内阻后，便可进一步计算各耗电主件动作时，电池输 出电压的预测值。由于各耗电主件在不同电池输出电压下，会有不同的 耗电流值，故需以实验先求得耗电流值，图3即显示在使用四颗AAA 电池的情况下，所预先测得闪光灯充电电路、液晶显示器的背光驱动电 路及镜头马达驱动电路在不同电池输出电压(6V、5V、4V)下的 耗电流值，令此耗电流值为I(x)，则当某一耗电主件启动时，VB的压 降为：\nI(x)*Rs＝I(x)*(Vdoff-Vdon)*(RD/Vdon)    (2)，\n其中，Rs为代用(1)式的结果，最后，该主件动作时的电池输 出电压预测值即为：\nVsim＝Vdoff-(Vdoff-Vdon)*(RD*I(x)/Vdon)    (3)，\n而前途预先实验求得的耗电流值I(x)可建表记录在内建于中央处 理单元15或外接的非挥发性存储器中，且前述的计算式均可由中央处 理单元15以程序予以执行，据此，即可根据所动作的耗电主件而查表 取得I(x)并计算出Vsim(图2的步骤S207)，步骤S208则判 断Vsim是否低于VTH，如是，则表示电池电力不足，故关闭电源并警 示使用者(步骤S209)，如否，则表示电池电力足够，相机可正常 工作(步骤S210)。\n由以上的说明可知，本发明可藉由电池内阻的量测与计算，求得各 耗电主件启动时所造成的压降，而能预测电池电压在耗电主件启动时是 否足够使相机正常工作，故得以充分掌握电池的残存电力，获得相机最 大的供电效率。\n综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于 习知技术的特征，为数字相机制作上的一大突破，恳请贵审查委员明察， 早日赐准专利，以便嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实 施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申 请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。