電池電量指示系統的製作方法
2023-05-09 18:36:26 2
專利名稱：電池電量指示系統的製作方法
技術領域：
本發明關於一種電池電量指示系統，特別是一種應用到可攜式電子裝置並可持續指示電池電量的電池電量指示系統。
背景技術：
一般可攜式電子裝置除了附加的外接電源線以供使用者連接插座進行供電外，為因應其便於攜帶且能隨時隨地使用的特性，可攜式電子裝置均會採用可充電的電池模塊做為電量供應的來源之一。因為電池模塊具有固定的容量，當電池模塊的電量耗盡時，除非更換電池模塊或外接電源線進行充電，否則可攜式電子裝置即無法使用，因此使用者必須隨時掌握電池模塊的電量狀態。市面上大部分可攜式電子裝置在開機後，可以通過系統軟體界面所提供的功能顯示目前電池模塊的剩餘電量，以方便使用者確認其電量狀態。然而在未開機的狀態下，使用者並無從得知電池模塊目前的剩餘電量，必須每次等待開機後才能進行確認；若使用者在前次關機前未注意剩餘電量的多寡，一旦電池模塊的電量已接近耗畢，可攜式電子裝置可能在開機過程中即因電量不足而斷電，如此將會造成使用者的不便，並容易使可攜式電子裝置產生故障等問題。因此，如何能在可攜式電子裝置不開機的情況下確知其電池模塊的剩餘電量，以方便使用者隨時掌握，實為一值得研究的課題。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種應用到可攜式電子裝置並可持續指示電池電量的電池電量指示系統。為達到上述目的，本發明的電池電量指示系統應用到具有電池模塊的可攜式電子裝置。電池電量指示系統包括控制模塊及電量指示模塊。控制模塊用以周期性地取得電池模塊的電量信息；電量指示模塊電性連接到控制模塊，電量指示模塊包括步進電機、齒輪組及儀表部步進電機用以根據電量信息被驅動；齒輪組與步進電機相連接，藉由驅動步進電機以帶動齒輪組轉動；儀錶板包括指針及刻度標示板，指針與齒輪組相結合，藉由齒輪組帶動指針轉動而在刻度標示板指示一刻度位置。藉由本發明的設計，無論可攜式電子裝置處於開機或關機狀態下，均可通過電量指示模塊持續地指示電池模塊的剩餘電量，以便使用者適時充電或更換電池模塊。本發明的可攜式電子裝置包括電池模塊及如前所述的電池電量指示系統，藉由本發明的設計，使用者可隨時檢測可攜式電子裝置的電池模塊的剩餘電量。
圖1為本發明的電池電量指示系統的示意圖。圖2為本發明的電池電量指示系統的電量指示模塊的結構分解透視圖。圖3(a)、(b)為本發明的電池電量指示系統的電量指示模塊的組合示意圖。
圖4為本發明的電池電量指示系統另一實施例的示意圖。主要元件符號說明電池電量指示系統1、Ia控制模塊10基本輸入輸出系統11鍵盤控制器12電量指示模塊20電路板21連接器211步進電機22電機齒輪221第一齒輪231第一齒部231a第二齒部231b第二齒輪232儀表部M指針Ml刻度標示板M2亥Ij度 242a照明模塊25光源251導光板252開關洸驅動模塊30可攜式電子裝置100電池模塊110
具體實施例方式為能更好地了解本發明的技術內容，特舉出優選實施例說明如下。請參考圖1為本發明的電池電量指示系統1的示意圖。如圖1所示，本發明的電池電量指示系統1為應用到一可攜式電子裝置100，可攜式電子裝置100包括一電池模塊 110。可攜式電子裝置100可為個人數字助理、可攜式電腦或其他具有電池模塊的電子裝置等，本發明並不以此為限。如圖1所示，本發明的電池電量指示系統1包括控制模塊10及電量指示模塊20。 控制模塊10用以周期性地取得電池模塊110的一電量信息，此電量信息為電池模塊110目前的剩餘電量。在本發明的一實施例中，控制模塊10可包括基本輸入輸出系統(BIOS)Il 及鍵盤控制器(KBC) 12，兩者彼此電性連接。基本輸入輸出系統11儲存有軟體程序，用以命令鍵盤控制器12執行周期性地對電池模塊110的剩餘電量進行檢測，以持續取得對應的電量信息。其中鍵盤控制器12亦可採用微控制器(MCU)來取代。
電量指示模塊20電性連接到控制模塊10，當鍵盤控制器12取得電量信息後，鍵盤控制器12將會根據所取得的電量信息轉換為對應的脈衝寬度調製信號(PWM)，並傳送至電量指示模塊20，此時電量指示模塊20便可根據脈衝寬度調製信號指示出目前電池模塊110 所對應的剩餘電量，以供使用者了解確認。此外，在可攜式電子裝置100的電源關閉前，本發明的電池電量指示系統1的控制模塊10會先自電池模塊110取得相對應的電量信息，並將相關電量信息傳送到電量指示模塊20後再完成電源關閉程序，以便於可攜式電子裝置100的電源關閉後能指示關機當時所檢測到的剩餘電量。請參考圖2為本發明的電池電量指示系統1的電量指示模塊20的結構分解透視圖。如圖2所示，電量指示模塊20包括電路板21、步進電機22、齒輪組23及儀表部24，其中電路板21可供做為結合步進電機22、齒輪組23及儀表部M的基底元件。電路板21包括連接器211，連接器211可藉由排線(圖未示)與控制模塊10電性連接，以供接收所傳送過來的電量信息。步進電機22用以根據電量信息被驅動。步進電機22包括轉動軸(圖未示)及結合於轉動軸的一電機齒輪221，其中轉動軸可受到前述控制模塊10根據電量信息所發出的脈衝寬度調製信號而被驅動進行旋轉，在轉動軸轉動的同時電機齒輪221亦會隨之轉動。根據脈衝寬度調製信號不同，可使步進電機22決定轉動量(即轉動圈數)及轉動方向(即順時針或逆時針方向轉動)，以因應針對剩餘電量的指示位置進行調整。齒輪組23與步進電機22相連接，藉由驅動步進電機22以帶動齒輪組23轉動。 齒輪組23包括第一齒輪231及第二齒輪232，第一齒輪231還包括第一齒部231a及第二齒部231b，第一齒輪231的第一齒部231a連接步進電機22，使得第一齒部231a與步進電機22的電機齒輪221彼此嚙合而產生連動狀態。第二齒輪232連接第一齒輪231的第二齒部231b，使得第二齒部231b與第二齒輪232彼此嚙合而產生連動狀態。在本實施例中， 為了讓齒輪組23的第一齒輪231及第二齒輪232每轉動一齒距所對應的轉動量較為精確且易於計算，設計第一齒部231a及第二齒部231b的齒數比為3比1，且如此使得第二齒輪 232每轉動一齒距即代表指針擺動22. 5度，但並不以本實施例為限。儀表部M包括指針241及刻度標示板M2，指針241與齒輪組23相結合，藉由齒輪組23帶動指針241轉動而在刻度標示板242指示一刻度位置。指針241連接到第二齒輪232的軸心，使得指針241會受到第二齒輪232的帶動而旋轉，而在刻度標示板242上設有電量刻度線(圖未示)，以供使用者判斷目前指針241所指向的刻度為何，藉以確認電池模塊110的剩餘電量多寡。請參考圖3(a)、(b)為本發明的電池電量指示系統1的電量指示模塊20的組合示意圖。如圖3(a)所示，電量指示模塊20首先藉由排線將控制模塊所傳來的電量信息自連接器211接收，此電量信息再通過電路板21傳送給步進電機22。步進電機22會根據電量信息決定轉動量及轉動方向後，驅動轉動軸開始轉動，此時電機齒輪221亦將隨之轉動。電機齒輪221轉動時會帶動第一齒輪231與其嚙合的第一齒部231a開始轉動，由於第一齒輪 231的第一齒部231a與第二齒部231b同軸，因此第二齒部231b亦會一併轉動。接著，與第二齒部231b相嚙合的第二齒輪232亦隨之連動，進而帶動與第二齒輪232同軸設置的指針擺動。又如圖3(b)所示，隨著指針241的位置不同而對應刻度標示板242上的不同刻度242a,以指示目前電池模塊的剩餘電量。在本實施例中，電量指示模塊20的儀表部M設置在可攜式電子裝置100的外殼表面，以便於使用者直接觀看儀表部M即可得知目前電量狀態，無需藉由打開可攜式電子裝置100的上蓋或殼體才可觀看。此外，又如圖3(a)、(b)所示，電量指示模塊20還包括照明模塊25，用以照亮儀表部對。照明模塊25由至少一光源251及至少一導光板252所構成，各導光板252設置在儀表部M的側邊，藉由各導光板252將各光源251所發出的光線引導投射至儀表部24，以提供外界光線不足時的照明效果。其中，電量指示模塊20還包括開關沈，此開關沈電性連接到照明模塊25，藉由按壓開關沈用以開啟或關閉照明模塊25的照明功能。藉由本發明的設計，使得無論可攜式電子裝置處於開機或關機狀態下，使用者均可通過電量指示模塊輕易得知目前電池模塊的剩餘電量，以便使用者適時充電或更換電池模塊。請參考圖4為本發明的電池電量指示系統Ia另一實施例的示意圖。本實施例為前述實施例的變化型式，如圖4所示，本發明的電池電量指示系統Ia還包括驅動模塊30，驅動模塊30電性連接到控制模塊10及電量指示模塊20。由於電量信息直接通過控制模塊 10處理所轉換而成的脈衝寬度調製信號，容易受到磁滯效應或其他幹擾所影響，導致所產生出來的脈衝寬度調製信號並不穩定，將會對電量指示模塊20的移動量造成誤差或延遲， 進而影響所指示剩餘電量的準確度，因此在本實例中，在控制模塊10及電量指示模塊20之間加入了驅動模塊30。驅動模塊30為具有電壓跟隨器功能的元件，藉由驅動模塊30針對經控制模塊10處理後的脈衝寬度調製信號輔助進行處理，可有助於穩定波形信號，減少誤差或延遲的發生，使得電量指示模塊20能指示較為準確的電池模塊剩餘電量。廣義上來看，如圖1所示，本發明還包括一可攜式電子裝置100，可攜式電子裝置 100包括電池模塊110及如前所述的電池電量指示系統1。通過控制模塊10周期性地所取得電池模塊Iio的電量信息並經處理，以傳送至電量指示模塊20來直接指示相對應的剩餘電量，以免除傳統的必須通過系統軟體才能顯示剩餘電量的麻煩。綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其不同於傳統技術的特徵。應該注意，上述實施例僅為例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明的範圍。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的技術原理及精神下，對實施例作修改與變化。本發明的保護範圍應如權利要求書所述。
權利要求
1.一種電池電量指示系統，應用到具有一電池模塊的一可攜式電子裝置，該電池電量顯示系統包括一控制模塊，用以周期性地取得該電池模塊的一電量信息；以及一電量指示模塊，電性連接到該控制模塊，該電量指示模塊用以根據該電量信息持續指示該電池模塊的剩餘電量，該電量指示模塊包括 一步進電機，用以根據該電量信息被驅動；一齒輪組，與該步進電機相連接，藉由驅動該步進電機以帶動該齒輪組轉動；以及一儀表部，包括一指針及一刻度標示板，該指針與該齒輪組相結合，藉由該齒輪組帶動該指針轉動而在該刻度標示板指示一刻度位置。
2.根據權利要求1所述的電池電量指示系統，其中該步進電機根據該電量信息決定一轉動量及一轉動方向。
3.根據權利要求1所述的電池電量指示系統，其中該齒輪組包括一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪還包括一第一齒部及一第二齒部，該第一齒輪的該第一齒部連接該步進電機，該第二齒輪連接該第一齒輪的該第二齒部並與該指針相結合，且該第一齒輪的該第一齒部及該第二齒部的齒數比為3比1。
4.根據權利要求1所述的電池電量指示系統，其中該電量指示模塊還包括一照明模塊，用以照亮該儀表部。
5.根據權利要求4所述的電池電量指示系統，其中該電量指示模塊還包括一開關，該開關電性連接到該照明模塊，藉由該開關用以開啟或關閉該照明模塊。
6.根據權利要求1所述的電池電量指示系統，還包括一驅動模塊，該驅動模塊電性連接到該控制模塊及該電量指示模塊，該驅動模塊用以處理並穩定該電量信息，並傳送該電量信息至該電量指示模塊以指示該電池模塊的目前剩餘電量。
7.根據權利要求6所述的電池電量指示系統，其中該驅動模塊為具有一電壓跟隨器功能的一電子元件。
8.根據權利要求1所述的電池電量指示系統，其中該儀表部設置在該可攜式電子裝置的外殼表面。
9.一種可攜式電子裝置，包括 一電池模塊；一控制模塊，用以周期性地取得該電池模塊的一電量信息；以及一電量指示模塊，電性連接到該控制模塊，該電量指示模塊用以根據該電量信息持續指示該電池模塊的剩餘電量，該電量指示模塊包括 一步進電機，用以根據該電量信息被驅動；一齒輪組，與該步進電機相連接，藉由驅動該步進電機以帶動該齒輪組轉動；以及一儀表部，該儀表部包括一指針及一刻度標示板，該指針與該齒輪組相結合，藉由該齒輪組帶動該指針轉動而在該刻度標示板指示一刻度位置。
10.根據權利要求9所述的可攜式電子裝置，其中該步進電機根據該電量信息決定一轉動量及一轉動方向。
11.根據權利要求9所述的可攜式電子裝置，其中該齒輪組包括一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪還包括一第一齒部及一第二齒部，該第一齒輪的該第一齒部連接該步進電機，該第二齒輪連接該第一齒輪的該第二齒部並與該指針相結合，且該第一齒輪的該第一齒部及該第二齒部的齒數比為3比1。
12.根據權利要求9所述的可攜式電子裝置，其中該電量指示模塊還包括一照明模塊， 用以照亮該儀表部。
13.根據權利要求12所述的可攜式電子裝置，其中該電量指示模塊還包括一開關，該開關電性連接到該照明模塊，藉由該開關用以開啟或關閉該照明模塊。
14.根據權利要求9所述的可攜式電子裝置，還包括一驅動模塊，該驅動模塊電性連接到該控制模塊及該電量指示模塊，該驅動模塊用以處理並穩定該電量信息，並傳送該電量信息至該電量指示模塊以指示該電池模塊的目前剩餘電量。
15.根據權利要求14所述的可攜式電子裝置，其中該驅動模塊為具有一電壓跟隨器功能的一電子元件。
16.根據權利要求9所述的可攜式電子裝置，其中該儀表部設置在該可攜式電子裝置的外殼表面。
全文摘要
一種電池電量指示系統，應用到具有電池模塊的可攜式電子裝置。電池電量顯示系統包括控制模塊及電量指示模塊。控制模塊用以周期性地取得電池模塊的電量信息；電量指示模塊電性連接到控制模塊，電量指示模塊包括步進電機、齒輪組及儀表部。步進電機用以根據電量信息被驅動，藉由驅動步進電機以帶動齒輪組轉動；儀錶板包括指針及刻度標示板，藉由齒輪組帶動指針轉動而在刻度標示板指示一刻度位置。
文檔編號G06F11/32GK102243525SQ201010170668
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者李驎, 邱裕明 申請人:緯創資通股份有限公司