專利名稱：電池模擬器及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子與通信領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于在轎車、卡車、及其他移動(dòng)車輛中的電池模擬器。
背景技術(shù)：
便攜式電池驅(qū)動(dòng)的電子裝置如蜂窩手機(jī)、媒體播放器、及位置追蹤裝置在當(dāng)今世界是普遍的。為在車輛中的這些裝置提供電力或再充電，可以使用將車輛的電氣系統(tǒng)直接 連接到便攜式裝置的電源適配器。當(dāng)車輛在操作或活動(dòng)時(shí)，來自電源適配器和電子裝置的車輛上的電氣負(fù)載相比較于來自車輛本身的整體電氣需要較小。當(dāng)車輛不操作或不活動(dòng)并且電源適配器和電子裝置保持開啟時(shí)，車輛電池將有連續(xù)和較大的消耗。為防止車輛電池的耗盡，電源適配器被設(shè)計(jì)為感測(cè)車輛點(diǎn)火何時(shí)轉(zhuǎn)向到關(guān)閉位置，然后關(guān)閉該裝置或逐漸減少其電力消耗。

發(fā)明內(nèi)容
在開發(fā)用于追蹤一隊(duì)使用成品的便攜式電池驅(qū)動(dòng)的電子裝置如全球定位系統(tǒng)(GPS)使能的位置追蹤裝置或蜂窩電話的車輛的低成本系統(tǒng)的過程中形成本發(fā)明。傳統(tǒng)的電源適配器因?yàn)閹讉€(gè)原因不適于該目的。首先，結(jié)合充電器適配器使用的傳統(tǒng)電池隨著使用的年數(shù)消耗，并且會(huì)與在車輛中安裝的惡劣環(huán)境相關(guān)聯(lián)的條件中失去能力(例如極冷或極熱、振動(dòng)等)。第二，在車輛點(diǎn)火關(guān)閉之后，結(jié)合充電器適配器使用的傳統(tǒng)的電池不允許通過該裝置的數(shù)據(jù)獲取和傳輸在該裝置完全關(guān)閉之前完成以防止車輛的電池耗盡。第三，結(jié)合充電器適配器使用的傳統(tǒng)電池不能用于在不同的車輛中的便攜式電子裝置，因?yàn)樵邳c(diǎn)火狀態(tài)和不同車輛供應(yīng)的電力中的較大變化(這可以在范圍6V-40V)，以及固有的噪聲、尖峰、及與每個(gè)車輛電氣系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的電涌。例如，不同車輛中使用的電氣系統(tǒng)在6V至超過40V范圍并且傾向于電氣噪聲。第四，結(jié)合充電器適配器使用的傳統(tǒng)電池不提供使用車載便攜式裝置用于現(xiàn)實(shí)世界中追蹤或監(jiān)測(cè)所要求的非常清潔類型的電力。例如，當(dāng)車載電子裝置的收發(fā)器與手機(jī)信號(hào)塔或其他設(shè)備通信時(shí)，該裝置牽引較大電流，并且需要低輸出阻抗用于傳輸；但然后需要立刻關(guān)閉發(fā)射器，并且開啟接收器以接收信號(hào)。在沒有非常清潔的電源防止任何噪聲干擾所接收的數(shù)據(jù)的情況下，這將是不可能的。為克服這些問題，本發(fā)明人獨(dú)出心裁并且努力開發(fā)了一種替代和模擬便攜式電子通信裝置的電池的特征(例如，阻抗、電壓、電流、及電容)的電池模擬器。在一個(gè)實(shí)施方案中，電池模擬器使用與具有電氣系統(tǒng)的任何車輛(例如飛機(jī)、輪船、摩托車、電動(dòng)車、高爾夫球車、工業(yè)設(shè)備、叉車等)兼容的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以及允許連接的便攜式電子裝置在發(fā)送信號(hào)到該裝置使其斷電之后完成數(shù)據(jù)的獲取和記錄(本地存儲(chǔ)或傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器)的計(jì)時(shí)器。不像傳統(tǒng)的電源適配器，本發(fā)明的電池模擬器可以允許確定性的功率水平(電壓輸出可以取決 于發(fā)送信號(hào)和內(nèi)部算法而改變)，完全的“ON”/ “OFF”控制以防止從車輛的電力系統(tǒng)牽引過多的電力，濾波以從供應(yīng)的電力中消除噪聲，對(duì)來自車輛的電力系統(tǒng)和便攜式裝置負(fù)載條件的瞬態(tài)負(fù)載、電涌及尖峰的快速(例如，少于1000、900、800、700、600、500、400、200、或100納秒)響應(yīng)。重要地的是，不管其使用的車輛，還可以供應(yīng)合適的特征以模擬替代電池的阻抗、電流及電壓以便便攜式裝置操作好像真實(shí)的電池附接到其中(例如，GPS使能的裝置的最佳性能、手機(jī)、及其他的噪聲和電力敏感電子便攜式裝置，特別是具有無線數(shù)據(jù)收發(fā)器的那些，這些對(duì)于電源噪聲敏感)。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的電池模擬器可以結(jié)合在6V-30V之間操作的車輛電氣系統(tǒng)而操作(在非常嘈雜的環(huán)境中)從而將電力調(diào)節(jié)到更低的阻抗(例如少于1、0· 9,0. 8,0. 7,0. 6,0. 5,0. 4,0. 3,0. 2,0. I、或O. 05歐姆)低電壓(例如約或少于6、5、4、3、或2V ;約3. 7或5. 7V ;或在I. 5-38V之間)從而使用最適合于低噪聲、低輸出阻抗的切換調(diào)節(jié)器及附加的濾波元件以過濾出固有的切換頻率噪聲來模擬真實(shí)的鋰離子或類似的電池。本發(fā)明的電池模擬器可以利用電路防止從車輛的電力系統(tǒng)發(fā)生的能量尖峰(例如，從電動(dòng)車輛中的交流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)的相反電電力，再生制動(dòng)或類似的系統(tǒng))。該電池模擬器還可以包括電源適配器和信令電路，該電路限制輸入到裝置的電力以防止其充電器和電力系統(tǒng)過載，提供合適的上電信號(hào)作為替代電池，并且防止過度驅(qū)動(dòng)可能損壞該裝置的內(nèi)部電路的信令。還可以包括在供應(yīng)電力到便攜式電子裝置發(fā)生故障時(shí)防止危險(xiǎn)的短路條件和過熱的電路，并且允許電池模擬器在一旦故障條件去除時(shí)恢復(fù)合適的操作。因此，在一方面，本發(fā)明的特征在于當(dāng)便攜式電子裝置位于車輛中或車輛上時(shí)用于替代和模擬在該裝置中的電池的特征的動(dòng)態(tài)電池模擬器。該動(dòng)態(tài)電池模擬器包括能夠改變其輸出電壓以適應(yīng)于附接的便攜式電子裝置的電壓要求的電源控制模塊；用于從車輛的電氣系統(tǒng)傳輸電力到電源控制模塊的輸入端；用于提供電力到便攜式電子裝置的輸出算；用于從電源適配器傳遞控制信號(hào)到便攜式電子裝置以選擇性地開啟和關(guān)閉便攜式電子裝置的輸出端；電池替代模塊，該模塊被配置為替代在便攜式電子裝置中的電池并且包括用于通過提供電力的輸出端從電源控制模塊中傳遞電力到便攜式電子裝置的電池替代電路；用于確定車輛的電氣系統(tǒng)的電力狀態(tài)的點(diǎn)火感應(yīng)控制器；及與點(diǎn)火感應(yīng)控制器通信并且用于在車輛的點(diǎn)火或電氣系統(tǒng)關(guān)閉之后在預(yù)定時(shí)間減少?gòu)能囕v的電氣系統(tǒng)傳遞電力到便攜式電子裝置的至少一個(gè)計(jì)時(shí)器和開關(guān)。當(dāng)連接到便攜式電子裝置和車輛電氣系統(tǒng)時(shí)，電池模擬器可以提供與便攜式電子裝置相同或大約相同(例如+/_不超過10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、或1%)的電壓、阻抗、電流、及電容到便攜式電子裝置，并且在電池模擬器的正常操作中輸送的電壓和阻抗變化小于3%、2%、1%、或O. 5%。電池替代模塊可以從電源控制模塊傳輸電力到在便攜式電子裝置中的終端，這些終端被配置為從便攜式電子裝置電池接收電力。該點(diǎn)火感應(yīng)控制器可以包括用于確定車輛的電氣系統(tǒng)的電力狀態(tài)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。在車輛的電力系統(tǒng)包括點(diǎn)火系統(tǒng)的情況中，該動(dòng)態(tài)電池模擬器可以包括限制從點(diǎn)火系統(tǒng)中傳輸電壓尖峰的離散電路。該動(dòng)態(tài)電池模擬器可以被配置為與包括位置檢測(cè)系統(tǒng)的便攜式電子裝置一起操作。該計(jì)時(shí)器預(yù)定時(shí)間可以被設(shè)定為允許便攜式電子裝置在減少?gòu)能囕v的電氣系統(tǒng)傳輸電力到便攜式電子裝置之前完成其待處理的數(shù)據(jù)傳遞操作。該動(dòng)態(tài)電池模擬器還可以包括一個(gè)微處理器并且可以由其控制，該微處理器可以由激勵(lì)或算法控制。在優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，當(dāng)車輛不操作時(shí)，電池模擬器從外部電氣系統(tǒng)(例如,移動(dòng)車輛的電池)中牽引非常少的電流(例如少于IOmA、5mA、4mA、3mA、2mA、1mA,并且優(yōu)選地少于O. 5mA)。在另一方面,本發(fā)明的特征在于一種包括連接到車輛的電氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)電池模擬器的車輛。此外，本發(fā)明的特征在于一種方法，該方法包括以下步驟連接電池模擬器到車輛的電氣系統(tǒng)；從便攜式電子裝置的電池槽中移除電池；及安裝電池模擬器到便攜式電子裝置的電池槽中。
本發(fā)明還包括使用電池模擬器的系統(tǒng)。除非以其他方式定義，在本文中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)對(duì)于本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的共同理解具有相同的意思。雖然與此處所描述的那些方法和物質(zhì)類似或等效的方法和物質(zhì)能夠在本發(fā)明的實(shí)踐或測(cè)試中使用，但是仍在下面描述了適當(dāng)?shù)姆椒ê臀镔|(zhì)。所有的公開、專利申請(qǐng)、專利、及本文中提到的其他參考通過引用以其全文結(jié)合在此。在有沖突的情況下，包括多個(gè)定義的本說明書將對(duì)其進(jìn)行控制。此外，這些物質(zhì)、方法、及例子僅僅是說明性的，而不旨在是限制性的。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)說明和權(quán)利要求變得清楚的。
附圖簡(jiǎn)要說明圖I描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的電子系統(tǒng)。圖2描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的動(dòng)態(tài)電池模擬器。圖3描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的電源穩(wěn)壓器。圖4描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的動(dòng)態(tài)電池模擬器的方框圖。圖5描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的動(dòng)態(tài)電池模擬器的電力單元的示意圖。圖6描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的動(dòng)態(tài)電池模擬器的控制電路的示意圖。圖7描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的將動(dòng)態(tài)電池模擬器連接到電子裝置的連接器。圖8描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的將動(dòng)態(tài)電池模擬器連接到電子裝置的連接器。圖9描述對(duì)于理解本發(fā)明是有用的將動(dòng)態(tài)電池模擬器連接到電子裝置的連接器。

圖10是對(duì)于理解本發(fā)明是有用的流程圖。
詳細(xì)說明在本文中公開了本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施方案；然而，應(yīng)理解所公開的實(shí)施方案僅是本發(fā)明的示例，這些可以以多種形式體現(xiàn)。因此，在本文中公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制，而僅作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)以及用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員利用本發(fā)明在實(shí)踐中的任何合適的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)的代表性基礎(chǔ)。此外，在本文中使用的術(shù)語(yǔ)和短語(yǔ)不旨在限制，相反提供本發(fā)明的容易理解的描述。圖I描述一個(gè)電子系統(tǒng)100,該系統(tǒng)包括一個(gè)動(dòng)態(tài)電池模擬器110,該模擬器可以連接到車輛電氣系統(tǒng)120以接收電力130并且供應(yīng)可移除的電力140以操作電子裝置150。此外，電池模擬器110還可以將開關(guān)信令到電子裝置從而在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間選擇性地打開并關(guān)閉電子裝置。該電池模擬器110還可以監(jiān)測(cè)車輛的點(diǎn)火狀態(tài)，例如，通過監(jiān)測(cè)車輛開-關(guān)信號(hào)170，以及電子裝置150的電力循環(huán)狀態(tài)，以及對(duì)這樣的信息進(jìn)行處理以便確定何時(shí)供應(yīng)電力到電子裝置150。此外，電池模擬器110可以基于正在監(jiān)測(cè)的各種條件或狀態(tài)而自動(dòng)地開啟在電子裝置150中的上電和斷電序列。電池模擬器110可以模擬和替代在電子裝置150中的電池，以及防止電子裝置150過度地耗盡車輛的電池。電池模擬器110還可以在合適的時(shí)候消除開啟和關(guān)閉電子裝置150的用戶交互的需要?；谲囕v的點(diǎn)火狀態(tài)和電子裝置150的上電/斷電電流狀態(tài)，動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以確定電子裝置150的上次上電是否是由于車輛狀態(tài)的變化。因此，若車輛上電/斷電狀態(tài)已經(jīng)被確定在上電狀態(tài)，則微控制器可以使用一個(gè)算法來開始發(fā)送信號(hào)以便開啟電子裝置。若該車輛在斷電狀態(tài)，則微控制器使用該算法來設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器并且繼續(xù)監(jiān)測(cè)車輛的電力狀態(tài)。若車輛的狀態(tài)在計(jì)時(shí)器的期滿時(shí)不改變(這可以設(shè)置為任何時(shí)間量，例如約或不超過10秒、20秒、30秒、45秒、60秒、120秒、240秒、480秒、1000秒、2000秒、5000秒、或10，000秒；6小時(shí)、12小時(shí)、18小時(shí)、或24小時(shí)；或2天、3天、4天、或5天)，則該電子裝置關(guān)閉(盡管該微控制器繼續(xù)監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)在非常低電力模式中的任何變化)。若檢測(cè)到狀態(tài)變化，并且該計(jì)時(shí)器沒有期滿(該車輛的電力狀態(tài)被確定為開)，該計(jì)時(shí)器被重置，并且該電 子裝置保留在上電狀態(tài)。再次，該微處理器繼續(xù)使用該算法監(jiān)測(cè)車輛在電力狀態(tài)中的變化。除了上述算法之外，從電子裝置到微控制器的輸入和相關(guān)聯(lián)的電路(在動(dòng)態(tài)電池模擬器中)確定電子裝置是否在上電狀態(tài)。若電子裝置被確定為在開啟狀態(tài)，則不發(fā)送或不開啟將該電子裝置上電的信號(hào)。該信號(hào)可以像觸發(fā)一個(gè)開關(guān)一樣簡(jiǎn)單，或像到該電子裝置的具體波形或信號(hào)一樣復(fù)雜。例如，手機(jī)可以要求具體調(diào)時(shí)波形或信令從而從動(dòng)態(tài)電池模擬器供電到該裝置。若車輛的上電/斷電狀態(tài)從先前的開狀態(tài)過渡到關(guān)狀態(tài)，則設(shè)置一個(gè)可編程的計(jì)時(shí)器，并且該算法用來繼續(xù)監(jiān)測(cè)在車輛的開/關(guān)狀態(tài)中的變化。在計(jì)時(shí)器的期滿而沒有車輛狀態(tài)的變化時(shí)，將發(fā)送信令來關(guān)閉電子裝置并且關(guān)閉電池模擬器電路以節(jié)省從車輛的電池或類似的電源中牽引的電流。再次，該微控制器繼續(xù)監(jiān)測(cè)車輛的狀態(tài)相對(duì)于其當(dāng)前狀態(tài)在狀態(tài)中的變化。在該車輛的關(guān)狀態(tài)中，動(dòng)態(tài)電池模擬器被放置在低電流模式以最小化在車輛的電池或類似的電源中牽引的電流。在一個(gè)實(shí)施方案中，該電子裝置150可以是無線通信裝置。這樣的無線通信裝置的示例包括但不限于移動(dòng)電話(例如手機(jī)、廣域網(wǎng)電話、或類似)、移動(dòng)無線電、個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)終端、專用裝置、尋呼機(jī)、或可以發(fā)送和/或接收無線通信信號(hào)的任何其他移動(dòng)裝置。該電子裝置150可以是或包括免提適配器、全球定位系統(tǒng)或類似的定位系統(tǒng)、或可以用在車輛中的任何其他電子裝置。該電子裝置150還可以是從車輛中要求電力的任何其他類型的電子裝置，并且本發(fā)明不限于這些示例。該電池模擬器110可以與嵌入的GPS使能的電子裝置150—起安裝在車輛中，并且被配置為當(dāng)車輛起動(dòng)時(shí)自動(dòng)地開啟該電子裝置150。該電池模擬器110可以在車輛關(guān)閉之后使用計(jì)時(shí)器將電子裝置150保持在開狀態(tài)持續(xù)期望的時(shí)間段。因此，本發(fā)明允許具有位置服務(wù)、GPS追蹤或類似功能的相對(duì)便宜的電子通信裝置150。因此，本發(fā)明還提供允許公司或其他組織實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其車輛當(dāng)前和過去位置而不會(huì)消耗車輛的電源的便宜選項(xiàng)。圖2描述電池模擬器110，該電池模擬器包括電力控制模塊210、用于從車輛接收電力的輸入端220、用于提供電力到電子裝置的輸出端230 (以模擬其電池或電源)、用于傳遞控制或數(shù)據(jù)信號(hào)到電子裝置以選擇性地開啟和關(guān)閉該電子裝置的輸出端240。該電源不限于電池，而可以是用于為電子裝置供電的替代電源。
該輸入端220的特征可以在于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體、輸入終端、或類似。在一個(gè)設(shè)置中，該輸出端230以電池替代和模擬器模塊232為特征。該電池替代和模擬器模塊232可以被配置為替代在電子裝置中的電池。具體地，該電池替代和模擬器模塊232可以通過一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體234從電力控制模塊210接收電力，并且提供電池模擬的電力到通常被配置為從電池接收電力的電子裝置中的終端。在該模塊中的電路被設(shè)計(jì)為為模擬為這些裝置供電的實(shí)際電池的電氣特性。該電源可以被修改為該電子裝置的規(guī)定電壓和額定功率。除非對(duì)該電子裝置提供單獨(dú)的接地連接，在該情況中僅要求單個(gè)導(dǎo)體234，可以提供至少兩個(gè)導(dǎo)體 234。該電池替代模塊232可以配置有任何合適的尺寸和/或如在具體電子裝置中操作所期望的特征。在一個(gè)設(shè)置中，可以提供各種類型的電池替代模塊232，并且安裝者可以選 擇最佳適合于安裝在由其電力要求使用的電子裝置中的電池替代模塊232。該輸出端240可以包括適合于與電子裝置接口的一個(gè)連接器。該輸出端240可以包括通用串行總線(USB)連接器或具有合適的電氣觸點(diǎn)242的蜂窩電話電池的機(jī)械輪廓?，F(xiàn)參考圖3，在另一個(gè)設(shè)置中，電池模擬器110的輸出端240可以包括消費(fèi)電子(CE)型連接器342。此外，本發(fā)明可以使用任何其他期望的連接器，并且本發(fā)明不限于在該方面。該連接器用來提供進(jìn)出電池模擬器以及該電子裝置的信令，但不限于提供車輛的狀態(tài)或其他期望的輸入的其他連接。圖4描述了動(dòng)態(tài)電池模擬器110的方框圖，該動(dòng)態(tài)電池模擬器包括基于車輛觸發(fā)器電壓水平430確定車輛的開啟/關(guān)閉狀態(tài)的電力狀態(tài)并且使用電路和/或軟件算法以確定和控制電子裝置及其相關(guān)聯(lián)的電源150的電力狀態(tài)的控制電路410。該控制電路410可以包括用于測(cè)量觸發(fā)器電壓(或類似的信令)以指示車輛的電力狀態(tài)的模擬輸入端412 ；基于來自車輛的輸入信令和邏輯算法(電路和軟件)進(jìn)行決定的控制器414 ;支持控制器并且提供合適的信號(hào)到連接為如在算法中定義的一樣開啟或關(guān)閉裝置的電子裝置的控制/信令電路416 (由來自車輛的觸發(fā)器電壓、裝置的當(dāng)前電力狀態(tài)、及計(jì)時(shí)器的決定所確定)；可編程計(jì)時(shí)器418 ;及控制器電源420。該控制器電路410還可以包括點(diǎn)火感應(yīng)控制器和點(diǎn)火傳感器或類似裝置從而確定車輛的電力狀態(tài)。點(diǎn)火感應(yīng)控制器可以實(shí)現(xiàn)在控制器414中，并且可以發(fā)送命令到動(dòng)態(tài)電池模擬器110的其他部分并且維持不同的狀態(tài)標(biāo)志。該動(dòng)態(tài)電池模擬器110還可以包括電力單元440，該電力單元可以包括過電壓保護(hù)器442和電源444。該設(shè)計(jì)允許在具有不同電壓的不同車輛和電力系統(tǒng)中操作，并且具有防止電力尖峰干擾合適的操作的電路。電源被設(shè)計(jì)為提供正確的電力并且被優(yōu)化為模擬電池的電氣特征如但不限于提供低阻抗和高電容到電子裝置。該控制單元/電路410感測(cè)車輛點(diǎn)火是否是開啟或關(guān)閉，并且使用電力控制邏輯、復(fù)雜的波形、或合適的信令以在車輛的點(diǎn)火轉(zhuǎn)回到開啟時(shí)控制電子裝置150的電力狀態(tài)。該控制電路410還可以開啟和關(guān)閉電力單元440的電源444?；邳c(diǎn)火感應(yīng)信息，若該電子裝置150已經(jīng)確定為當(dāng)前是在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，則該控制單元410自動(dòng)地回到開啟該電子裝置150。若該電子裝置被確定為相反在關(guān)閉狀態(tài)150，則該控制單元410發(fā)送控制邏輯、復(fù)雜的波形、或合適的信令來使該電子裝置150開啟。以此方式，該車輛的狀態(tài)用來控制電子裝置及其模擬的電力以便在車輛的關(guān)閉狀態(tài)不過度牽弓I車輛的電池。
單獨(dú)地，或結(jié)合上述，點(diǎn)火感應(yīng)線路安裝的正確性可以通過首先將狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置為點(diǎn)火感應(yīng)線路未連接的默認(rèn)指示來核查。此后，當(dāng)在點(diǎn)火感應(yīng)線路上檢測(cè)到信號(hào)(如點(diǎn)火已經(jīng)開啟的指示)時(shí)，改變狀態(tài)標(biāo)志以指示點(diǎn)火感應(yīng)線路的合適安裝，并且在動(dòng)態(tài)電池模擬器上設(shè)置一個(gè)指示器。該指示器可以是LED、在預(yù)設(shè)期限內(nèi)的聲音或振動(dòng)器等。若在點(diǎn)火感應(yīng)線路上檢測(cè)到變化的信號(hào)，如點(diǎn)火已經(jīng)關(guān)閉的指示，則使能該計(jì)時(shí)器。當(dāng)該計(jì)時(shí)器期滿并且沒有任何點(diǎn)火狀態(tài)改變時(shí)，該指示器不再設(shè)定在動(dòng)態(tài)電池模擬器上。利用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)電池模擬器110使用多狀態(tài)電力管理方案來控制器其電力及其附接的電子裝置150的電力狀態(tài)。該電力管理方案依賴車輛的狀態(tài)、計(jì)時(shí)器值、及電子裝置150的當(dāng)前受電狀態(tài)以確定應(yīng)該采取什么動(dòng)作。因此，電力管理方法取決于車輛的點(diǎn)火狀態(tài)、計(jì)時(shí)器狀態(tài)、以及相關(guān)聯(lián)的電子裝置150的當(dāng)前受電狀態(tài)。蜂窩電話將用作電子裝置150的示意性示例；然而，本發(fā)明不限于此并且如上所述可以作為從車輛接收電力的任何電子裝置。此外，具有結(jié)合的電池充電器的免提適配器將用作通信附件的示意性示例，但是應(yīng)理解本發(fā)明適合于廣泛的多種通信附件，包括免提·適配器、位置定位器、及設(shè)計(jì)為在車輛中使用的類似附件等。本發(fā)明可以使用在車輛環(huán)境中。動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以設(shè)置在車輛和電子裝置150之間并且通信和/或監(jiān)測(cè)兩者的動(dòng)作。如上所述，電力單元440可以從車輛的電源450接收電力。該電子裝置150可以從動(dòng)態(tài)電池模擬器110中移除，并且一旦安裝該動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以緊固地附接到車輛上，但這不需要像這樣。為理解本發(fā)明的目的，車輛通常包括電池和點(diǎn)火或電力啟動(dòng)方法的一些類型。電池或類似的裝置存儲(chǔ)電能并且提供該電能以起動(dòng)和運(yùn)行車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，(或電動(dòng)車輛的電力電動(dòng)機(jī))，或?yàn)槿魏诬囕v附件供電。在該方面，術(shù)語(yǔ)“點(diǎn)火”意味著可以用來分別開啟和關(guān)閉車輛的任何形式的關(guān)-開開關(guān)。因此，即使電動(dòng)車輛不使用內(nèi)燃發(fā)送機(jī)，但是仍可以用其點(diǎn)火開關(guān)開啟和關(guān)閉。當(dāng)電子裝置150連接到動(dòng)態(tài)電池模擬器110時(shí)，本發(fā)明的動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以電氣地設(shè)置在車輛和電子裝置150之間。動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以通過控制器414、控制/信令電路416和/或可編程計(jì)時(shí)器418提供電力管理。該動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以通過電力單元440提供電池模擬的電力、通過模擬輸入端412提供音頻信號(hào)、及通過控制/信令電路416提供電子裝置接口。該動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以多種模式操作。例如，該動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以在關(guān)閉、睡眠、及活動(dòng)模式中操作。在關(guān)閉模式中，該動(dòng)態(tài)電池模擬器110不從車輛耗散或牽弓I較大的電力(例如少于3、2、I、或O. 5mA)。在該激活的模式中，該動(dòng)態(tài)電池模擬器110從車輛牽引電力(例如在10-3000mA之間)，并且該動(dòng)態(tài)電池模擬器110的內(nèi)部元件典型地完全受電。在睡眠模式中，該動(dòng)態(tài)電池模擬器110從車輛牽引有限量的電力(例如，在I-IOmA之間)，但動(dòng)態(tài)電池模擬器110的所有內(nèi)部部件斷電或在非常低電力模式中。該控制電路410可以是通過控制在動(dòng)態(tài)電池模擬器110中的電力和通過動(dòng)態(tài)電池模擬器110流到電子裝置150中的電力來至少部分地控制該動(dòng)態(tài)電池模擬器110的整體操作的邏輯電路。例如，該控制電路410可以在所選時(shí)間將動(dòng)態(tài)電池模擬器110的多個(gè)部分?jǐn)嚯?，如?dāng)電子裝置150不活動(dòng)性地涉及呼叫并且該點(diǎn)火關(guān)閉時(shí)，將音頻子系統(tǒng)斷電。該控制電路410可以通過接口與電子裝置150通信，并且與動(dòng)態(tài)電池模擬器110的其他部分如電力單元440、音頻子系統(tǒng)等通信。該控制電路410的控制器414可以包括其中消耗非常低的電力的操作睡眠模式。在該睡眠模式中，該微處理器優(yōu)選地監(jiān)測(cè)由控制電路410的其他部分產(chǎn)生的中斷，如下文描述的點(diǎn)火-啟動(dòng)(開啟)和電話啟動(dòng)(開啟)中斷，并且在檢測(cè)到此類中斷時(shí)啟用正常的喚醒模式。〈0}相反地，當(dāng)動(dòng)態(tài)電池模擬器110和電子裝置150的其他部分在連接狀態(tài)下斷電時(shí)，控制器414可以進(jìn)入操作的睡眠模式，斷電。對(duì)于控制電路410的任何已知的邏輯可以用來實(shí)施這些功能。此外，控制器414可以包括或與合適的寄存器通信，用于存儲(chǔ)和接收多種狀態(tài)標(biāo)志。該電力單元440可以操作以便將車輛的電力轉(zhuǎn)換到適合于模擬電池的類型，并且直接為電子裝置150供電。音頻子系統(tǒng)可以操作以控制與動(dòng)態(tài)電池模擬器110相關(guān)聯(lián)的話筒和麥克風(fēng)以便產(chǎn)生并檢測(cè)音頻聲音。電話接口端口允許在動(dòng)態(tài)電池模擬器110的各種部件和電子裝置150之間的通信，包括命令和狀態(tài)信息的交換。
如下文描述點(diǎn)火傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)火感應(yīng)線路用于指示車輛的點(diǎn)火已經(jīng)開啟或關(guān)閉。該控制器414可以監(jiān)測(cè)車輛點(diǎn)火的當(dāng)前狀態(tài)并且追蹤該電子裝置150的現(xiàn)在和過去歷史以便更新為控制器414相關(guān)的狀態(tài)信息從而執(zhí)行電力管理。此外，該點(diǎn)火感應(yīng)控制器還可以典型地通過接口端口與電子裝置150通信以發(fā)送開啟和關(guān)閉指令。點(diǎn)火感應(yīng)控制器可以是任何合適的邏輯電路，例如狀態(tài)機(jī)，并且可以是控制器414的一部分，或可以是單獨(dú)的模塊。點(diǎn)火感應(yīng)控制器可以與控制器414、通過接口端口與電子裝置150、及與點(diǎn)火傳感器通信。該點(diǎn)火感應(yīng)控制器可以利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)時(shí)器。例如，該點(diǎn)火感應(yīng)控制器可以利用安裝計(jì)時(shí)器、安全計(jì)時(shí)器、及點(diǎn)火感應(yīng)計(jì)時(shí)器(IS計(jì)時(shí)器)。該安裝計(jì)時(shí)器和安全計(jì)時(shí)器可以被設(shè)計(jì)為長(zhǎng)時(shí)間段，按照一個(gè)或多個(gè)小時(shí)、一天或多天、或一周或多周的順序(例如，至少I、2、3、4、5、6、12、或24小時(shí)；2、2、3、4、或6天；或1、2、3、4或多周)IS計(jì)時(shí)器可以被設(shè)計(jì)為較短時(shí)間段，如少于 30、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0· 5,0. 4，O. 3,0. 2，或 O. I 分鐘。這些計(jì)時(shí)器可以是現(xiàn)有技術(shù)中的任何硬件或軟件類型。動(dòng)態(tài)電源適配器110可以通過三個(gè)線路或使用其他方法連接到車輛上。例如，可以使用如下的方法光學(xué)、無線、傳感器、換能器、和/或機(jī)電裝置。兩個(gè)直接電源線可以通過車輛的主電氣系統(tǒng)將動(dòng)態(tài)電源適配器Iio連接到車輛的電池。這些線路典型地被稱為正極和接地，并且通過車輛典型地?zé)o開關(guān)的，意思為動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以與它們形成電路，并且任憑動(dòng)態(tài)電池模擬器110處理而從電池牽引電力。此外，控制電路410可以通過點(diǎn)火感應(yīng)線路連接到車輛。該點(diǎn)火感應(yīng)線路優(yōu)選地連接到車輛中一些開關(guān)線路以便當(dāng)車輛的點(diǎn)火不是開啟時(shí)該開關(guān)線路不激活。然而，如下文描述，本發(fā)明還確定點(diǎn)火感應(yīng)線路何時(shí)不安裝或不正確地安裝。因此，該點(diǎn)火感應(yīng)線路不總是連接到車輛中的開關(guān)線路。該控制線路410可以控制動(dòng)態(tài)電池模擬器110的操作。在說明中，該控制電路 410 可以具有如下狀態(tài)IS0FF—P0FF; IS0FF—P0N; ISON—PON; ISON—POFF; IS—TO；WAIT, and AUTO-OFF0在第一初始化中，車輛點(diǎn)火感應(yīng)狀態(tài)標(biāo)志(VISS)被設(shè)定為默認(rèn)N0T—INSTALLED，并且呼叫狀態(tài)標(biāo)志(CALLSTAT)被設(shè)定為默認(rèn)IDLE。VISS標(biāo)志旨在是點(diǎn)火感應(yīng)線路的安裝的狀態(tài)的指示器。VISS標(biāo)志具有三個(gè)設(shè)置，對(duì)于較佳的安裝為INSTALLED—0K、安裝錯(cuò)誤為INSTALL—ERR、NOT—INSTALLED指示點(diǎn)火感應(yīng)線路未安裝。該CALLSTAT標(biāo)志旨在指示激活的電子裝置150的狀態(tài)，并且可以是任何數(shù)目的狀態(tài)，如空閑、呼叫、連接、活動(dòng)、保持、等待、預(yù)警、忙碌等。出于本發(fā)明的目的，這些狀態(tài)可以分為兩類IDLE和ACTIVE。IDLE種類包括空閑狀態(tài)；ACTIVE種類包括激活的電子裝置150的所有其他狀態(tài)。當(dāng)然，關(guān)閉的電子裝置150將沒有任何激活狀態(tài)。在首先安裝時(shí)，控制電路410可以進(jìn)入IS0FF—P0FF狀態(tài)。在該狀態(tài)，電子裝置150和點(diǎn)火兩者都關(guān)閉。在進(jìn)入IS0FF—P0FF狀態(tài)時(shí)，控制電路410應(yīng)該睡眠，但對(duì)于點(diǎn)火或電子裝置150的監(jiān)測(cè)開啟。例如，該控制電路410可以監(jiān)測(cè)接口端口并且檢查超時(shí)。若在接口端口上存在超時(shí)，則控制電路410可以假設(shè)電子裝置150關(guān)閉。否則，該電子裝置150可以假設(shè)為開啟。檢測(cè)方法的類似類型可以由點(diǎn)火感應(yīng)線路完成。在接收到電子裝置150已經(jīng)開啟(PHONE—STAT(ON)中斷)或點(diǎn)火已經(jīng)開啟(IGNIT—STAT (ON)中斷)的指示時(shí)，可以喚醒控制電路410的控制器414。當(dāng)該控制器414被喚醒時(shí)，將從車輛中牽引更高的電力。例如，其可以高于25毫安。在睡眠模式中，該控制器414可以牽引非常小的電流(例如少于2或I毫安)，同時(shí)其等待來自車輛、電子裝置、控制/信令電路、或轉(zhuǎn)向到控制器414到喚醒模式的可編程計(jì)時(shí)器的動(dòng)作。對(duì)于討論的典型的實(shí)施方案，當(dāng)控制器414是喚醒或在睡眠模式中時(shí)，點(diǎn)火感應(yīng) 功能可以是可操作的。該控制電路410可以是在IS0FF—P0FF狀態(tài)核查IGNIT—STAT (ON)或PHONE—STAT (ON)中斷。IGNIT—STAT (ON)中斷通過點(diǎn)火傳感器產(chǎn)生，并且當(dāng)在點(diǎn)火感應(yīng)線路上檢測(cè)到信號(hào)時(shí)發(fā)生。當(dāng)在電子裝置150和遠(yuǎn)程裝置之間建立通信通道時(shí)PHONE—STAT (ON)中斷發(fā)生。在收到IGNIT—STAT (ON)中斷是在IS0FF—P0FF狀態(tài)的通知時(shí)，控制器414的點(diǎn)火感應(yīng)功能可以將VISS標(biāo)志設(shè)定為INSTALLED—0K以指示在點(diǎn)火感應(yīng)線路上已經(jīng)接收至少某個(gè)信號(hào)，將安裝計(jì)時(shí)器設(shè)定到較長(zhǎng)時(shí)間段如12小時(shí)，并且進(jìn)入IS0N—P0FF狀態(tài)。作為參考，安裝計(jì)時(shí)器旨在輔助確定點(diǎn)火感應(yīng)線路是否合適地安裝。若安裝計(jì)時(shí)器期滿，則這是當(dāng)安裝時(shí)點(diǎn)火感應(yīng)線路未合適地安裝的指示?；蛘?，在收到ISOFF —P0FF狀態(tài)的PHONE—STAT (ON)中斷的通知時(shí)，核查VISS標(biāo)志。若VISS標(biāo)志不等于INSTALLED—0K，則可以將安裝計(jì)時(shí)器為較長(zhǎng)時(shí)間段，如12小時(shí)。若VISS標(biāo)志是INSTALLED—0K，則可以將安裝調(diào)試器設(shè)定為更短時(shí)間段，如一個(gè)小時(shí)。例如，安裝計(jì)時(shí)器可選地提供為幫助確保車輛電池未被過度消耗。附加地，模擬電路測(cè)量車輛觸發(fā)器電壓的電壓，若該電壓低于控制器414中的可編程電壓，則決定不對(duì)該裝置供電。另一個(gè)選擇將是對(duì)該裝置供電并且通過裝置的信令連接發(fā)送該信息，并且無線地發(fā)送低電池條件。在安全計(jì)時(shí)器的期滿時(shí)，動(dòng)態(tài)電池模擬器110可以停止從車輛牽引超過一個(gè)毫安的電力。提供安全計(jì)時(shí)器的不同的設(shè)置時(shí)間以便當(dāng)點(diǎn)火感應(yīng)線路未正確安裝或未安裝或者電壓低于規(guī)定水平時(shí)，電子裝置150可能期望在一個(gè)用戶上斷電，但當(dāng)點(diǎn)火感應(yīng)線路安裝正確時(shí)可以在更短的時(shí)間段之后斷電以保存車輛電力。在設(shè)定了安全計(jì)時(shí)器之后，控制器414的點(diǎn)火感應(yīng)功能可以進(jìn)入IS0FF—P0N狀態(tài)。在IS0FF—P0N狀態(tài)，該點(diǎn)火是關(guān)閉，但電子裝置150仍開啟。若當(dāng)在該狀態(tài)中時(shí)，控制器414可以接收激活的電子裝置150狀態(tài)的指示，更新CALLSTAT標(biāo)志。相反，若安全計(jì)時(shí)器期滿，則可以核查CALLSTAT標(biāo)志。若該狀態(tài)是IDLE，則控制器414可以指令電子裝置150以開始斷電(關(guān)閉)；若該狀態(tài)不是IDLE，則該安全計(jì)時(shí)器可以再初始化到合適的間隔時(shí)間，如一個(gè)小時(shí)。同樣，若注意按鍵，則可以核查VISS標(biāo)志，并且可以取決于VISS標(biāo)志是否是INSTALLED—OK來再初始化安全計(jì)時(shí)器為十二個(gè)小時(shí)或一個(gè)小時(shí)。對(duì)于上述情形的結(jié)論，控制器414可以保持在ISOFF-PON狀態(tài)。安全計(jì)時(shí)器的再初始化幫助防止電子裝置150的不適時(shí)地關(guān)閉，并且當(dāng)具有某個(gè)指示電子裝置150正在被主動(dòng)使用時(shí)在IS0FF—P0N狀態(tài)中完成。相比較，若當(dāng)在IS0FF—P0N狀態(tài)時(shí)，接收PHONE—STAT (OFF)中斷，指示電子裝置150具有完全的斷電，該控制器414返回到IS0FF—P0FF狀態(tài)。期望在這樣的情形中的電話斷電將是因?yàn)橛脩魟?dòng)作；特別地，該用戶將手動(dòng)按壓在電子裝置150上的開/關(guān)開關(guān)，或以其他方式直接指示為電子裝置150其應(yīng)該關(guān)閉，如通過語(yǔ)音指令或類似手段。如在下文更詳細(xì)討論，將這種“用戶動(dòng)作”斷電類型是與在動(dòng)態(tài)電池模擬器110的方向下電子裝置150的“自動(dòng)”斷電進(jìn)行比較。此外，該動(dòng)態(tài)電池模擬器110將從動(dòng)態(tài)電池模擬器110中移除電子裝置150視為發(fā)送PHONE—STAT (OFF)中斷。而，若當(dāng)在IS0FF—P0N狀態(tài)時(shí)，接收IGNIT—STAT (ON)中斷，指示車輛點(diǎn)火已經(jīng)開啟，VISS標(biāo)志被設(shè)定為INSTALLED—0K，安裝計(jì)時(shí)器再初始化為其設(shè)定的期滿時(shí)間，該安全 計(jì)時(shí)器停用而沒有期滿，并且控制器414進(jìn)入IS0N—P0N狀態(tài)。在IS0N—P0FF狀態(tài)中，點(diǎn)火為開啟，但電子裝置150關(guān)閉。若當(dāng)在該狀態(tài)中時(shí)，安裝計(jì)時(shí)器期滿，VISS標(biāo)志改變到INSTALLED—ERR，并且控制器414保持在IS0FF—P0N狀態(tài)。若控制器414接收PHONE STAT(ON)中斷，指示電子裝置150具有完全的上電，控制器414進(jìn)入到IS0N—P0N狀態(tài)。若接收IGNIT—STAT (OFF)中斷，設(shè)定VISS標(biāo)志到INSTALLED—0K,安裝計(jì)時(shí)器停用而沒有期滿，并且控制器414進(jìn)入到IS0FF—P0FF狀態(tài)。在IS0N—P0N狀態(tài)中，點(diǎn)火和電子裝置150兩者開啟。若在該狀態(tài)，安裝計(jì)時(shí)器期滿，VISS標(biāo)志改變到INSTALLED—ERR，并且控制器414保持IS0N—P0N狀態(tài)。相反，若控制器414接收到呼叫狀態(tài)變化的指示，更新CALLSTAT標(biāo)志，并且控制器414保持在IS0N—P0N狀態(tài)。若控制器414接收PHONE—STAT (OFF)中斷，指示電子裝置150具有完全的斷電，控制器414進(jìn)入IS0N—P0FF狀態(tài)。若接收到IGNIT—STAT (OFF)，VISS標(biāo)志被設(shè)定為INSTALLED—0K，安裝計(jì)時(shí)器停用而沒有期滿，IS計(jì)時(shí)器被設(shè)定為較短時(shí)間段，如二十秒，并且控制器414進(jìn)入IS—T0狀態(tài)。在IS—T0狀態(tài)中，點(diǎn)火是關(guān)，而電子裝置150是開。若在該狀態(tài)中，控制器414接收到激活電子裝置150狀態(tài)的指示，更新CALLSTAT標(biāo)志。同樣，若注意到按鍵，再初始化IS計(jì)時(shí)器56到二十秒。在上述情形的結(jié)論，控制器414保持在IS —TO狀態(tài)。若接收到PHONE—STAT (OFF)中斷，指示電子裝置150已經(jīng)完成斷電，IS計(jì)時(shí)器停用而沒有期滿，并且控制器414返回到IS0FF—P0FF狀態(tài)。若接收到IGNIT—STAT (ON)中斷，IS計(jì)時(shí)器停用而沒有期滿，并且控制器414進(jìn)入IS0N—P0N狀態(tài)。若IS計(jì)時(shí)器期滿，則核查CALLSTAT標(biāo)志。若CALLSTAT標(biāo)志不是IDLE，則IS計(jì)時(shí)器再初始化到二十秒，并且控制器414保持在IS—T0狀態(tài)。若CALLSTAT標(biāo)志是IDLE，控制器414指令電子裝置150斷電，如通過接口端口發(fā)送PHONESTATUS(OFF)請(qǐng)求到電子裝置150，并且控制器414進(jìn)入WAIT狀態(tài)。電子裝置150斷電的指令是“自動(dòng)”斷電的啟動(dòng)。在WAIT狀態(tài)中，點(diǎn)火關(guān)閉，并且電子裝置150應(yīng)該在斷電的過程中。該狀態(tài)主要是在IS--TO狀態(tài)和AUT0—0FF狀態(tài)之間的等待狀態(tài)。當(dāng)在該狀態(tài)中，若接收到IGNIT—STAT (ON)中斷，則控制器414進(jìn)入到IS0N—P0N狀態(tài)。若呼叫狀態(tài)改變發(fā)生，則核查更新的CALLSTAT ;若是IDLE，則控制器414保持在WAIT狀態(tài)，若不IDLE，則IS計(jì)時(shí)器再初始化為二十秒，并且控制器414重新進(jìn)入IS—TO狀態(tài)。若接收到PHONE—STAT (OFF)中斷，指示電子裝置150的成功的斷電，則控制器414進(jìn)入到AUT0—0FF狀態(tài)。在該情況中，電子裝置150的“自動(dòng)”斷電在接收PHONE—STAT (OFF)中斷時(shí)完成。在AUT0—0FF狀態(tài)中，點(diǎn)火14和電子裝置150 二者關(guān)閉。該狀態(tài)與IS0FF—P0FF狀態(tài)的不同之處在于僅能通過控制器414促使電子裝置150在用戶關(guān)閉點(diǎn)火之后關(guān)閉(并且IS計(jì)時(shí)器期滿)而進(jìn)入。該狀態(tài)的主要目的是當(dāng)車輛點(diǎn)火開啟時(shí)電子裝置150自動(dòng)地開啟。若當(dāng)在該狀態(tài)中，接收到PHONE—STAT (ON)中斷，指示用戶已經(jīng)介入開啟電子裝置150，則安全計(jì)時(shí)器被設(shè)定為一個(gè)小時(shí)，并且控制器414進(jìn)入IS0FF—P0N狀態(tài)。相反，若接收到IGNIT—STAT (ON)中斷，則控制器414發(fā)布指令到電子裝置150以開啟上電，如通過接口端口發(fā)送PH0NESTATUS(ON)請(qǐng)求到電子裝置150，并且控制器414進(jìn)入到IS0N—P0FF狀態(tài)。在AUT0—0FF模式和IS0FF—P0FF狀態(tài)中，控制電路410應(yīng)該在睡眠模式，從而將動(dòng)態(tài)電池模擬器Iio的電力牽引減少到低于I毫安。在其他的模式中，控制電路410應(yīng)該在激活|吳式。 總之，安全計(jì)時(shí)器可以用來確保電子裝置150在點(diǎn)火關(guān)閉之后通過至少規(guī)定的時(shí)間斷電。安裝計(jì)時(shí)器和VISS標(biāo)志相互作用以驗(yàn)證點(diǎn)火感應(yīng)線路被合適地安裝。若IS計(jì)時(shí)器允許點(diǎn)火關(guān)閉之后在指令電子裝置150開始斷電之前運(yùn)行較短等待時(shí)間段。在上述說明中用于這些計(jì)時(shí)器的具體時(shí)間時(shí)間段僅是優(yōu)選的設(shè)置，并且不表示為限制；相反，由于設(shè)計(jì)選擇多種計(jì)時(shí)器時(shí)間段是可能的?？刂破?14表示更新用于動(dòng)態(tài)電池模擬器110的其他過程使用的各種狀態(tài)標(biāo)志的一種方法。此外，上述描述的點(diǎn)火感應(yīng)控制器邏輯執(zhí)行幾個(gè)唯一的功能。首先，該方案改變了動(dòng)態(tài)電池模擬器110對(duì)點(diǎn)火被開啟的響應(yīng)以便不僅取決于點(diǎn)火的狀態(tài)而且取決于電子裝置150的歷史。即，一旦點(diǎn)火關(guān)閉在較短的時(shí)間段之后(在IS計(jì)時(shí)器的期滿時(shí))，該方案將自動(dòng)地關(guān)閉空閑電子裝置150。此外，當(dāng)該方案負(fù)責(zé)更早關(guān)閉電子裝置150時(shí)，響應(yīng)于點(diǎn)火被開啟該方案將自動(dòng)地指令電子裝置150上電。然而，相比較于現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)點(diǎn)火在用戶先前已經(jīng)干預(yù)關(guān)閉電子裝置150的具體情況中開啟時(shí)，該方案不指令電子裝置150上電。為了便于參考，這種特征被稱為用戶優(yōu)先特征。第二，該方案允許核查點(diǎn)火感應(yīng)線路安裝的特性。若未安裝，VISS標(biāo)志將保持在NOT—INSTALLED,并且僅僅可用的狀態(tài)將是IS0FF—P0FF和IS0FF—P0N。若正確地安裝，當(dāng)安裝計(jì)時(shí)器期滿時(shí)VISS標(biāo)志將被設(shè)定為INSTALLED—ERR。這正常指示為安裝點(diǎn)火感應(yīng)電路到非開關(guān)線路，因此正確地安裝。若安裝計(jì)時(shí)器期滿，即使點(diǎn)火感應(yīng)線路合適地安裝(如當(dāng)車輛是連續(xù)運(yùn)行超過12小時(shí)的長(zhǎng)途貨運(yùn)卡車)，VISS標(biāo)志在進(jìn)入IS0FF—P0FF或IS—T0狀態(tài)之后保留到INSTALLED—0K。若點(diǎn)火感應(yīng)線路未合適地安裝，僅可用的狀態(tài)是IS0FF—P0FF、IS0FF—P0N、IS0N—P0FF、及IS0N—P0N。一旦安裝計(jì)時(shí)器期滿，僅可用的狀態(tài)是IS0FF—P0FF和IS0FF—P0N。為便于參考，該特征被稱為安裝核查特征。第三，該方案允許在用戶與電子裝置150交互非常明顯時(shí)智能地設(shè)定以及重置安裝計(jì)時(shí)器。為了便于參考，該特征被稱為智能安全特征。當(dāng)上述實(shí)施方案具有用戶優(yōu)先特征、安裝核查特征和智能安全特征時(shí)，則不對(duì)這一點(diǎn)作出要求。相反，當(dāng)其他的是可選的，這些特征中的任何一個(gè)可以存在。因此，一些實(shí)施方案可以僅具有用戶優(yōu)先特征，而其他實(shí)施方案可以具有用戶優(yōu)先特征和安裝核查特征，但不是安全智能特征；并且仍其他實(shí)施方案可以具有安裝核查特征和智能安全，但不是用戶優(yōu)先特征等。因此，對(duì)于本發(fā)明，通信附件的電力管理不僅針對(duì)車輛點(diǎn)火的狀態(tài)而設(shè)定，而且針對(duì)附接到動(dòng)態(tài)電池模擬器110的電子裝置150的歷史。當(dāng)動(dòng)態(tài)電池模擬器110導(dǎo)致電子裝置150關(guān)閉時(shí)，這樣的電力管理方案允許電子裝置150自動(dòng)地通過動(dòng)態(tài)電池模擬器110指令為上電。相反，若用戶關(guān)閉電子裝置150，動(dòng)態(tài)電池模擬器110將不會(huì)在沒有用戶干擾的情況下開啟電子裝置150。
單獨(dú)地或與其組合，電力管理方案可以可選地包括一種用于確定點(diǎn)火感應(yīng)線路74是否已經(jīng)正確地安裝的方法。最后，從上述說明，應(yīng)清楚安全計(jì)時(shí)器用來防止電子裝置150牽引車輛電池，若電子裝置150因?yàn)橐恍┰蛄粼谲囕v上一段時(shí)間而沒有正確地安裝點(diǎn)火感應(yīng)線路。應(yīng)注意盡管是優(yōu)選的，但是不要求安全計(jì)時(shí)器。圖5描述了對(duì)于理解本發(fā)明是有用的動(dòng)態(tài)電池模擬器的電力單元440的示意圖。電力單元440可以是具有反饋、濾波、及指示器的典型的感應(yīng)切換電源電路?？蓮耐獠垦b置或電路對(duì)其進(jìn)行控制。這是成本有效的方法，但其他的電路可以用來將車輛的電力轉(zhuǎn)化為適合于為電子裝置供電的電壓和電流。電力單元440可以提供在可變的負(fù)載條件下的恒壓并且可以提供大量的電流到該裝置。圖6描述了對(duì)于理解本發(fā)明是有用的動(dòng)態(tài)電池模擬器的控制電路410的示意圖。在該示意圖中，模擬輸入端412、控制器414、控制/信令電路416及可編程計(jì)時(shí)器各自可以被包括為控制器600的部件。該控制器600可以基于輸入信號(hào)和電子裝置的狀態(tài)進(jìn)行決定。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制電路410可以包括保護(hù)電路和來自車輛的模擬觸發(fā)器信令的電流限制。該電路允許大范圍的信令觸發(fā)在控制器600中的控制算法?？梢詾榭刂破麟娐泛退惴ㄌ峁┚哂须娏飨拗坪瓦^電壓保護(hù)的專用電源420。再次，這允許大范圍電壓輸入應(yīng)用到該裝置而不會(huì)損害敏感的電路。圖7-9描述了本發(fā)明可以包括的各種連接器。這些連接器可以連接到圖5-6中示意圖描述的各種部件，通過各種連接點(diǎn)A-F指示。圖7的連接器700可以是到電子裝置信令控制中的連接器接口。圖8的連接器800可以是將軟件加載到本發(fā)明的微控制器版本的內(nèi)電路編程接口。這允許對(duì)于不同的客戶、電子裝置、或申請(qǐng)的容易修改的算法。例如，正時(shí)或信令可以在軟件中改變并且在任何時(shí)間在接口中編程。圖9的連接器900可以用作跳線以選擇不同的電子裝置和要求打開/關(guān)閉它們所要求的合適的信令或任何附加的任務(wù)。這可以是支持對(duì)于大量電子裝置的選項(xiàng)的模擬或數(shù)字水平。例如，8比特ADC的模擬電壓水平可以支持對(duì)應(yīng)于不同裝置的256個(gè)或更多個(gè)不同的電壓水平。圖10是表示對(duì)于理解本發(fā)明是有用的控制連接到車輛的電子裝置的開/關(guān)狀態(tài)的方法1000的流程圖。本發(fā)明當(dāng)然可以以不同于在本文中提出的那些的其他特別方式實(shí)施，而沒有脫離本發(fā)明的精神和主要特征。本發(fā)明因此在所有方面中考慮為描述性的和非限制性的，并且所有變化符合所屬權(quán)利要求的意思和等價(jià)的范圍旨在包括在本文中。術(shù)語(yǔ)“一個(gè)”和“一種”，如在本文中使用，定義為一個(gè)或多于一個(gè)。術(shù)語(yǔ)“多個(gè)”如在本文中使用定義為兩個(gè)或多于兩個(gè)。術(shù)語(yǔ)“另一個(gè)”如在本文中使用定義為至少第二個(gè)或更多。術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“具有”如在本文中使用定義為包括(即開放性語(yǔ)言)。此外，如在本文中使用，次序術(shù)語(yǔ)(例如第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十等等)將一個(gè)消息、信號(hào)、物件、目標(biāo)、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備、步驟、過程等等與另一個(gè)消息、信號(hào)、物件、目標(biāo)、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備、步驟、過程等等進(jìn)行區(qū)分。因此，在本文中使用的次序術(shù)語(yǔ)不需要指示在次序序列中的具體位置。例如，標(biāo)識(shí)為“第二過程”的過程可以發(fā)生在標(biāo)識(shí)為“第一過程”的過程之前。此外，一個(gè)或多個(gè)過程可以發(fā)生在第一過程和第二過程之間。本發(fā)明可以其他形式體現(xiàn)而沒有脫離本發(fā)明的精神或主要特點(diǎn)。因此，參考下列權(quán)利要求，而不是上述說明，如指示本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求書
權(quán)利要求
1.一種當(dāng)便攜式電子裝置定位在具有電氣系統(tǒng)的車輛中或其上時(shí)用于替代在該裝置中的電池的動(dòng)態(tài)電池模擬器，該動(dòng)態(tài)電池模擬器包括 能夠改變其輸出電壓以適應(yīng)于附接的便攜式電子裝置的電壓要求的電源控制模塊； 用于從車輛的電氣系統(tǒng)傳輸電力到電源控制模塊的輸入端； 用于提供電力到便攜式電子裝置的輸出端； 用于從電源適配器傳遞控制信號(hào)到便攜式電子裝置以選擇性地開啟和關(guān)閉便攜式電子裝置的輸出端； 電池替代模塊，該模塊被配置為替代在便攜式電子裝置中的電池并且包括用于通過提供電力的輸出端從電源控制模塊中傳遞電力到便攜式電子裝置的電池替代電路； 用于確定車輛的電氣系統(tǒng)的電力狀態(tài)的點(diǎn)火感應(yīng)控制器；及 與點(diǎn)火感應(yīng)控制器通信并且用于在車輛的點(diǎn)火或電氣系統(tǒng)關(guān)閉之后在預(yù)定時(shí)間減少?gòu)能囕v的電氣系統(tǒng)傳遞電力到便攜式電子裝置的至少一個(gè)計(jì)時(shí)器和開關(guān)； 其中，當(dāng)連接到便攜式電子裝置和車輛的電氣系統(tǒng)時(shí)，該電池模擬器提供到便攜式電子裝置的電力在與便攜式電子裝置的電池相同的電壓、阻抗、電流、及電容的90-110%之間。
2.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，該電池替代模塊從電源控制模塊傳遞電力到在便攜式電子裝置中的終端，這些終端被配置為從便攜式電子裝置的電池接收電力。
3.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，該點(diǎn)火感應(yīng)控制器包括用于確定車輛的電氣系統(tǒng)的電力狀態(tài)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
4.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，車輛的電氣電力系統(tǒng)包括點(diǎn)火系統(tǒng)和限制來自點(diǎn)火系統(tǒng)的電壓尖峰的傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)電池模擬器離散電路。
5.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，便攜式電子裝置包括位置檢測(cè)系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，該計(jì)時(shí)器的預(yù)定時(shí)間被設(shè)定為允許便攜式電子裝置在減少?gòu)能囕v的電氣系統(tǒng)傳遞電力到便攜式電子裝置之前完成其待處理的數(shù)據(jù)傳遞操作。
7.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，該動(dòng)態(tài)電池模擬器包括微處理器并且可由其控制，該微處理器可由激勵(lì)或算法控制。
8.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，動(dòng)態(tài)電池模擬器從車輛的電氣系統(tǒng)牽引少于I. 0mA。
9.如權(quán)利要求I所述的動(dòng)態(tài)電池模擬器，其中，該動(dòng)態(tài)電池模擬器具有少于5%穩(wěn)態(tài)電壓紋波，并且在少于500奈秒中校正瞬態(tài)響應(yīng)或負(fù)載條件。
10.一種響應(yīng)于指示車輛已經(jīng)開啟的觸發(fā)信號(hào)來控制連接到該車輛的便攜式電子裝置的開/關(guān)狀態(tài)和可控電源的方法，其中，當(dāng)該車輛的電氣系統(tǒng)上電時(shí)該便攜式電子裝置開啟，并且其中該便攜式電子裝置包括多個(gè)激活呼叫狀態(tài)，這些激活呼叫狀態(tài)包括空閑呼叫狀態(tài)以及激活呼叫狀態(tài)，該方法包括以下步驟 開啟便攜式電子裝置； 開啟車輛點(diǎn)火，然后關(guān)閉點(diǎn)火并響應(yīng)于點(diǎn)火的關(guān)閉而開始第一計(jì)時(shí)器； 若第一計(jì)時(shí)器期滿并且便攜式電子裝置在空閑或激活呼叫狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)地指令便攜式電子裝置關(guān)閉； 之后，響應(yīng)于計(jì)時(shí)器期滿來確定便攜式電子裝置是否是上次關(guān)閉； 之后，在發(fā)送信令關(guān)閉便攜式電子裝置之后，關(guān)閉連接到便攜式電子裝置的可控電源； 之后，基于響應(yīng)于計(jì)時(shí)器期滿確定便攜式電子裝置是上次關(guān)閉，或 響應(yīng)于車輛點(diǎn)火被上電而自動(dòng)地開啟附接到便攜式電子裝置的可控電源，該自動(dòng)地開啟包括供應(yīng)控制信號(hào)到便攜式電子裝置并且指令便攜式電子裝置開啟；或 若車輛的觸發(fā)信號(hào)不指示車輛已經(jīng)開啟則使得便攜式電子裝置仍處于關(guān)閉狀態(tài)。
11.一種控制連接到車輛觸發(fā)器的便攜式電子裝置的開/關(guān)狀態(tài)的方法，該方法包括以下步驟 監(jiān)測(cè)車輛觸發(fā)器的電壓； 自動(dòng)地開啟模擬附接到便攜式電子裝置的電池的可控電源，發(fā)送信令到便攜式電子裝置以“開啟”該裝置，并且繼續(xù)監(jiān)測(cè)該裝置確保其連續(xù)“開啟” '及 在檢測(cè)到車輛觸發(fā)器關(guān)閉時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，其中，在計(jì)時(shí)器期滿并且車輛觸發(fā)器保持“關(guān)閉”時(shí)，向該便攜式電子裝置發(fā)送信號(hào)從而將其“關(guān)閉”，并且可控電源“關(guān)閉”，其中 不間斷地監(jiān)測(cè)從車輛觸發(fā)器測(cè)量的電壓和便攜式電子裝置的狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，控制裝置監(jiān)測(cè)車輛觸發(fā)器，控制可控電源，并且發(fā)送信令到便攜式電子裝置從而使其上電。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，控制裝置監(jiān)測(cè)車輛觸發(fā)器并且控制內(nèi)部計(jì)時(shí)器電路，從而，在預(yù)定時(shí)間延遲完成時(shí)，發(fā)送信令到便攜式電子裝置從而使得便攜式電子裝置“斷電”，并且“關(guān)閉”可控電源。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，便攜式電子裝置選自下組，該組的構(gòu)成為蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理、及衛(wèi)星蜂窩電話。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，可控電源使用電路來防止電壓尖峰和源自車輛電氣系統(tǒng)的過多電力，其中該電路包括在感測(cè)到故障條件時(shí)停止從電源的電力輸送并且在故障條件移除時(shí)再激活電力輸送的機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，該可控電源供應(yīng)清潔的、低阻抗、及具有合適電流的調(diào)制的恒定電壓從而供應(yīng)動(dòng)態(tài)負(fù)載到蜂窩電話、衛(wèi)星電話、及其他附件。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，該可控電源利用切換頻率和反饋環(huán)來從內(nèi)部參考電壓提供恒定的電壓。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括將便攜式電子裝置電連接到通信附件的步驟，該通信附件響應(yīng)于車輛點(diǎn)火系統(tǒng)斷電而自動(dòng)地提供控制信號(hào)。
全文摘要
一種當(dāng)便攜式電子裝置定位在車輛中或車輛上時(shí)用于替代和模擬在該裝置中的電池的特征的動(dòng)態(tài)電池模擬器可以包括能夠改變其輸出電壓以適應(yīng)于附接的便攜式電子裝置的電壓要求的電源控制模塊；用于從車輛的電氣系統(tǒng)傳輸電力到電源控制模塊的輸入端；用于提供電力到便攜式電子裝置的輸出端；用于從電源適配器傳遞控制信號(hào)到便攜式電子裝置以選擇性地開啟和關(guān)閉便攜式電子裝置的輸出端；電池替代模塊，該模塊被配置為替代在便攜式電子裝置中的電池并且包括用于通過提供電力的輸出端從電源控制模塊中傳遞電力到便攜式電子裝置的電池替代電路；用于確定車輛的電氣系統(tǒng)的電力狀態(tài)的點(diǎn)火感應(yīng)控制器；及與點(diǎn)火感應(yīng)控制器通信并且用于在車輛的點(diǎn)火或電氣系統(tǒng)關(guān)閉之后在預(yù)定時(shí)間減少?gòu)能囕v的電氣系統(tǒng)傳遞電力到便攜式電子裝置的至少一個(gè)計(jì)時(shí)器和開關(guān)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102714422SQ201080062210
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者克雷格·比肖普, 格倫·G·斯卡拉尼 申請(qǐng)人:前瞻思維產(chǎn)品有限公司