CN1027210C - 电池电压报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池电压报警装置，它在电池电压降至低于预定值时通知用户更换电池。该电池电压报警装置具有一个电池电压检测装置，以及设定多个检测值步骤以产生低电压警报，并且在各个值下所产生的警报声互不相同，为了减小功耗，在较高值下产生的警报设制成间歇式蜂鸣或低音量蜂鸣。

Description

本发明涉及一种用于寻呼接收机等设备的电池电压报警装置。

在常规的无线电寻呼系统中，用户被分成许多组，多个接收单元被设定单独的识别数码并且通过使用识别数码进行寻呼，当接收到寻呼信号时，每个信号单元驱动一个呼叫通知使寻呼机产生蜂鸣声或者驱动其它将寻呼信号通知用户的呼叫装置。在此系统中，最好是无论用户在什么地方，都能确保无误地实施寻呼，同时，在寻呼机中，为了保持接收的灵敏性，定期检测电池供电电压的降低以及更换电池是非常重要的程序。因此，所设计的电池电压检测方式是产生一个以连续蜂鸣声或其它呼叫方式表示的电池电压降低警报（以下简称LVA）以催促用户更换电池。电池电压降低警报是包括接收呼叫方式的各种警报之一。

然而，常规的LVA具有下列问题：

（1）在夜间睡觉或长时间无人期间，电压降低而产生警报时，警报不能被用户注意并且持续报警会导致电池最终完全耗尽和最终警报中断，其结果用户不能知道何时更换电池。例如，夜间睡觉时，产生电压降低，警报必须在用户醒来之前连续响约7-10小时，但在电 池电压降低的情况下，警报几乎不可能响这么长时间。

（2）如果LVA被误认为寻呼报警并进行了复位，那么低压报警将不会再响，同时将错过更换电池的时间。

本发明就是想解决这些问题。

本发明的目的是在电池电压降低情况下产生警报期间减小功率消耗以产生一个长时间有效的警报。

本发明的一个最佳实施例是即使在LVA被复位的情况下还能在预定的时间间隔结束时通过再次产生警报来无误地通知用户LVA。

根据本发明，为完成上述目的，设定多个测量低压报警值的步骤并且这些警报被设定为各个不同的警报测量值。

在本发明的最佳实施例中，提供一种方法用于在警报复位后在预定时间间隔结束时再产生一个警报。

图1是一个框图，表示根据本发明的一个电池电压警报装置的结构;

图2表示在装置中低电压警报工作的流程图;

图3表示在装置中低压警报工作期间所使用的各种信号的时间图;

图4是一个波形图，表示在装置中低压警报波形图的一个实施例;

图5是在装置中低压警报复位工作的一个流程图;

图6是在装置中，低压警报复位期间所使用的各种信号的时间图。

图1是根据本发明的一个实施例的一个电池电压警报装置结构的框图。参照图1，可以看到一个用于启动低压报警的电源电池10和一个电池电压检测器11，一个计时器12用于检测从低压警报开始时间起算的连续的低压警报波形，该计时器包括D型触发器12a，12b，12c。还可以看到LVA判定电路13包括一个闩锁电路（latch    circuit）并且有效地检测LVA，一个连续LVA信号发生器14，一个间歇式LVA信号发生器15，一个选择器16，用于选择间歇或连续的LVA信号，一个放大器17和扬声器18，用于处理LVA信号以产生一个警报，调节门20a和20b用于分别启动产生连续的LVA和产生间歇的LVA，一个初始复位开关19，一个警报中断（复位）开关21，一个计数器22，用于测量在复位之后预定时间的推移，以及一个蜂鸣控制器用于只有在计数器22工作期间抑制LVA信号。蜂鸣控制器23包括D型触发器23a，23b和23c以及一个与门23d，标号24和25表示时钟信号振荡器。

上述实施例的工作将参照图2-6进行描述。

在上述实施例中，电池电压警报装置首先由初始复位开关19清零。电池电压检测器11监测电源电池10的电压当它检测到电压值降至预定LVA阈值（例如1.1V）以下时产生一个关（ON）信号（低压信号）。这个现象如图3所示。特别是，当电源电池10的电压高于 低压警报阈值，电池处于正常状态并且这期间对应于非-低压警报方式，在此期间没有低压警报产生，如图3中电压波形g所示，接着，当电池电压消耗到降至低压警报阈值之下时，如图3中电压波形a所示，电池电压检测器11在图3中电压波形b所示的时间间隔内，即电池电压降至低压警报阈值之下时，产生一个低压信号。直至那时，程序对应于图2中步骤31。当低压信号在步骤31中被检测出时，程序进行到步骤32，由电池电压检测器11如此检测出的低压信号提供给计时器12中的D型触发器12a的D端。另一方面，由时钟振荡器24产生的一个检测时钟12d（如图3波形c所示）送到D型触发器12a的另一端，从而在低压信号持续期间检测时钟12d的时钟脉冲出现时，D型触发器12d驱动LVA判定电路13以决定产生LVA的时间。这个工作状况示于图3中波形c和d。在处于首先决定通过LVA判定电路13产生LVA的时刻，即在图3中波形c中P₁所示的时刻，门20b的输出接通（如图3中波形f所示）以驱动间歇式LVA信号发生器15，从而产生一个间歇式LVA信号，在那时，计时器12开始对在低压信号期间内的检测时钟12d的时钟脉冲计数以监测低压状态所持续的时间，从而如果一个计时值T₀小于预定时间T_L，则LVA方式切换到间歇式LVA;如果超过T_L，LVA切换到连续LVA方式。特别是，如图2所示，T₀值是否超过T_L将在步骤32决定，如果T₀超过T_L，按步骤33所示选择连续LVA，如果T₀小于T_L，则按步骤34所示选择间歇LVA。用于此程序的定时将参 照图3进行描述。现假设预定时间T_L设定为等于检测时钟12d的三个时间脉冲的时间，在检测时钟12d上时间点P₁以前，电源电池10维持超过LVA阈值的电压并且不执行导致传送LVA信号的操作。当电源电池10的电压暂时降至LVA阈值以下时，电池电压检测器11在电压低于阈值的时间间隔内产生低压信号，门20b在时间点P₁打开，在低压信号持续期间对检测时钟12d的时钟脉冲计数，使间歇式LVA信号发生器15向选择器16提供一个间歇LVA信号。另一方面，由于低压信号持续的时间小于预定时间T_L，门20a保持关闭。对于时间点P₃和P₆也是这样。因此，在上述操作期间，选择器16向放大器17提供该LVA间歇信号并且放大后的间歇信号在扬声器18中处理后产生一个警报A。这一工况示于图3的g。

当电源电池10的电压继续低于LVA阈值并且数到检测时钟12d的三个时钟脉冲，即，数到时钟脉冲在图3的c波中的时间P₈、P₉和P₁₀超过了预定时间T_L，则门20a接通如图3中波形e所示。其结果，连续LVA信号发生器14被驱动以向选择器16提供一个连续LVA信号，该选择器接下来通过放大器17将连续LVA信号送到扬声器18以产生连续声音的警报B。

图4表示在a，b段的分别为间歇和连续LVA信号输出波形的例子，它们的基本蜂鸣频率为2.7KHz。在图4中a所示的间歇LVA信号中，例如产生一种2.7KHz的声音达150毫秒并且此声音以一秒的间隙重复。而在图4中b所示的连续LVA信号中连续产生一个 频率为2.7KHz的声音。

警报A、B可以采用除上述间歇和连续的声音之外的其它各种方式加以限定。在警报A所用的声音中，功率消耗最好是越小越好。音量低而间歇长。另一方面，用于警报B的声音在音量，音调和蜂鸣间隔应当与警报A的声音不同从而可以区分警报B和警报A。对于警报B，功率消耗应设计成尽可能最小，从而允许警报声音持续很长时间。

上面所述的警报A和B的蜂鸣可以通过如图1所示的警报复位开关21（例如一个按钮开关）暂时停止或中止。

这种工况将参照图5的流程图和图6的波形图进行描述。

在图5中所示的步骤35中，产生LVA，从而发出警报A或B。当在这种情况下，警报复位开关21闭合，在步骤36决定复位以发出“是”并且在步骤37，LVA停止。

同时随着警报复位开关21的接通，计数器22开始驱动蜂鸣控制器23。更确切地说，计数器22开始对时钟信号振荡器25产生的时钟脉冲计数以产生一个如图6中波形a所示的输出时钟，然后它反馈到蜂鸣控制器23。分别在蜂鸣控制器23中的D触发器23a、23b和23c传送如图6中b、c、d所示脉冲波形。结果，与门23在每次计数器22的输出时钟的8个时钟脉冲数完时，如图6中e所示，就产生一个脉冲，因此产生的脉冲送到门20a和20b以打开之。结果，由选择器16所选择的警报A或B以预定时间间隔产生。这种工况 如图5中步骤38和39所示。在步骤38中，决定计数器22的计数值T₁是否等于预定值T_R，即前面例子中的8，如果等式维持，LVA在步骤39再次产生。

计数器22可以设计成在值例如O-T_R之间循环，以便使LVA以T_R间隔再次产生。

因此，即使当LVA由警报复位开关21复位而使警报中止，产生的LVA以预定的周期连续重复以通知用户需要更换电池，而不会有误。

为了产生低功率消耗的警报，警报声音可以是间歇地蜂鸣或低音量蜂鸣。在这种情况下，间歇声音可以具有任何形式的节奏。

LVA虽然是作为通过检测其阈值以及电压低于该阈值的时间间隔来描述的，但是可以设定二个不同的阈值并且在不同阈值下产生互不相同的警报。例如，在图3中a所示的点Q处的电压（对应于图3的c中所示的时钟脉冲的时间点P₁₀）可以由第二LVA阈值限定并且在此阈值下会产生一个例如，连续不断声音的第二警报。

LVA检测值的步骤数不只限于2，通常可以采用多个检测值，其中在较高值下产生的警报，其功耗低。

根据本发明的实施例，采用LVA检测值的多个步骤，例如使用A、B二个步骤，并且根据这些值，警报A以低功耗间歇地工作以产生一个低音量输出的LVA，而警报B连续工作以产生一个高音量输出的LVA，从而当电池电压降低到警报A的LVA值，低功耗的警 报A首先产生以通知用户电压降低了，接着当电池电压在预定的时间间隔结束时降低到更低的LVA值，连续的或高音量的LVA产生以催促用户更换电池。警报A和B均可暂时地停止（可复位）但计时器由于复位操作而起动在另一个时间间隔结束时再次产生LVA。因此，决不会错过更换电池的机会以便于积极更换电池并且可以有效地避免由于将寻呼声误以为警报而连续复位造成的电池电压降低使工作（通讯联系）中断的现象。

Claims (7)

1、一个电池电压报警装置，包括：

用于检测电池输出电压的装置；以及

用于测量一个其间所检测的输出电压低于一预定电平值的时间间隔的装置；

所述装置的特征在于：

响应所述检测装置和测量装置的装置，用于当所检测的输出电压降至低于所述预定电平值时产生一第一报警，而当所述测量装置已检测到一个预定的时间间隔，而此间间隔由所述检测装置所检测的输出电压低于所述预定电平值时，产生一第二报警。

2、根据权利要求1所述的电池电压报警装置，其中所述第一报警是一种间歇式声音而所述第二报警是一种连续的声音。

3、根据权利要求1所述的电池电压报警装置，进一步包括用于停止报警的装置，以及在上述报警停止之后一段预定时间间隔结束时再次产生报警的装置。

4、根据权利要求1所述的电池电压报警装置，其中所述检测装置被用于检测低于所述预定电平值的所述电池的一输出电压;所述测量装置包括计时器装置;而所述产生报警的装置包括第一报警发生装置，其响应所述检测装置而用于产生一所述第一报警的声音;所述产生报警的装置还包括第二报警发生装置，其响应所述计时器装置而用于产生一所述第二报警的声音。

5、根据权利要求4所述的电池电压报警装置，其中上述第一报警声是一种间歇式声音。

6、根据权利要求4所述的电池电压报警装置，其中上述第一报警声是一种低音量的声音。

7、根据权利要求4所述的电池电压报警装置，进一步包括开关装置，用于暂时停止所述第一和第二报警发生装置的工作，以及由上述开关装置的动作所驱动的装置，用于以一个预定周期使所述第一和第二报警发生装置再次起动。

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