TWI733124B - 電池狀態的顯示裝置與方法 - Google Patents

Abstract

一種電池狀態的顯示方法，包含以下步驟。電池組件在中央處理器未運作時，傳送電池狀態數據到控制器以判斷電池組件的健康狀態。當健康狀態為一異常狀態，控制器控制發光組件產生具有第一光學特性的光線，當健康狀態為常態狀態，控制器判斷是否在接獲觸發訊號後的觸發時段內，並根據該電池狀態數據產生一電量值。當控制器在觸發時段內，根據電量值控制發光組件執行即時電量顯示程序，反之則判斷電池組件是否接獲外部電力源。當控制器判斷電池組件接獲外部電力源，根據電量值控制發光組件執行充電狀態顯示程序。

Description

電池狀態的顯示裝置與方法

本發明係關於一種電池狀態的顯示方法，特別是在電子裝置的中央處理器未運作的情況下，仍可呈現此電子裝置的電池狀態的顯示方法。

時至今日，筆記型電腦已成為一種普及的電子產品。一般而言，筆記型電腦的電池會配置充電後可重複使用的二次電池(rechargeable battery)，且電池的目前電量、充電時間等資訊，皆會在作業系統(OS)中顯示。

然而，當筆記型電腦未進入作業系統時，用戶便無法直接得知目前的電量，導致用戶需臨時攜帶筆電外出時，無法準確地掌握電量資訊。同樣地，當筆記型電腦未進入作業系統且正在充電時，用戶也無法直接得知充電進度，進而增加電池因過充而劣化的機率。此外，目前多數的筆記型電腦需另外輸入指令才能得知電池健康度，操作過程對於多數的一般用戶而言，相當不方便。

為改善上述問題，本發明提供一種電池狀態的顯示裝置與方法。

一種電池狀態的顯示方法，包含以下步驟。電池組件在中央處理器未運作時，傳送電池狀態數據到控制器以判斷電池組件的健康狀態。 當健康狀態為一異常狀態，控制器控制發光組件產生具有第一光學特性的光線，當健康狀態為常態狀態，控制器判斷是否在接獲觸發訊號後的觸發時段內，並根據該電池狀態數據產生一電量值。當控制器在觸發時段內，根據電量值控制發光組件執行即時電量顯示程序，反之則判斷電池組件是否接獲外部電力源。當控制器判斷電池組件接獲外部電力源，根據電量值控制發光組件執行充電狀態顯示程序。

一種電池狀態的顯示裝置，適用於具有中央處理器的電子裝置，包含電池組件、發光組件與控制器，其中控制器電性連接在電池組件與發光組件之間。電池組件在中央處理器未運作時，產生一電池狀態數據。發光組件在觸發時段內產生具有第一光學特性的光線，以及在電池組件接獲外部電力源時執行即時電量顯示程序。控制器根據電池狀態數據產生電量值，並根據電量值判斷電池組件的健康狀態，其中控制器在判斷健康狀態為異常狀態時，控制發光組件產生具有第一光學特性的光線，且控制器在判斷健康狀態為常態狀態時，判斷是否在接獲觸發訊號後的觸發時段內，並根據電池狀態數據產生電量值，其中控制器在觸發時段內時，根據電量值控制發光組件執行即時電量顯示程序，且控制器未在觸發時段內時，判斷電池組件是否接獲外部電力源，其中控制器在電池組件接獲外部電力源時，根據電量值控制發光組件執行充電狀態顯示程序。

藉由上述結構，本發明所揭示的電池狀態的顯示裝置與方法，在電子裝置未進入作業系統時，透過電子裝置上的發光元件產生不同光學特性的光線，以顯示電池的目前電量、充電進度及電池健康程度等資訊，以便用戶能在電子裝置未進入作業系統的情況下，快速地檢查電池資訊。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

E:電子裝置

1、1’:電池狀態的顯示裝置

11:電池組件

12:發光組件

A1:第一區域

L1、L2:第一燈具

A2:第二區域

L3、L4、L5、L6、L7、L8:第二燈具

L9、L10:第三燈具

13:控制器

T:觸發元件

AS:異常狀態

NS:常態狀態

R1:第一範圍

R2:第二範圍

A3:第三區域

S1~S7、S51~S53、S71~S73:步驟

圖1A為本發明一實施例的電池狀態的顯示裝置的方塊圖。

圖1B為本發明一實施例的電池狀態的顯示裝置的示意圖。

圖2A為本發明另一實施例的電池狀態的顯示裝置的方塊圖。

圖2B與2C為本發明另一實施例的電池狀態的顯示裝置的發光組件的示意圖。

圖3為本發明一實施例的電池狀態的顯示方法的流程圖。

圖4為本發明一實施例的電池狀態的顯示方法的細部流程圖。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參考圖1A與圖1B。圖1A為本發明一實施例的電池狀態的顯示裝置的方塊圖。圖1B為圖1A的電池狀態的顯示裝置的示意圖。電池狀態的顯示裝置1係適用於具有中央處理器(central processing unit，CPU)的電子裝置E，例如為筆記型電腦。監測裝置1包含電池組件11、發光組件12與控制器13。

電池組件11電性連接控制器13，並在中央處理器未運作時，產生電池狀態數據。詳細來說，電池組件11包含彼此電性連接的電池和積體電路，其中積體電路係從電池取得電池狀態數據，並傳送到控制器13。舉例來說，積體電路可以是電源管理積體電路(power management integrated circuit，PMIC)，電池則可以是鉛酸、鎳氫、鋰離子電池等二次電池，本發明不以此為限。

需補充的是，前述的「中央處理器未運作」係指電子裝置E未進入作業系統(operating system，OS)的情況，即對應系統電源狀態(system power states，S-States)的S1到S5。

發光組件12係電性連接控制器13，並依據控制器13傳送的指令執行即時電量顯示程序或充電狀態顯示程序。詳細來說，即時電量顯示程序係呈現電池組件11的目前電量，充電狀態顯示程序則用於當電池組件11正在充電時，呈現目前的充電進度。發光組件12能藉由產生具有不同光學特性的光線，呈現電池組件11的目前電量或充電進度。舉例來說，發光組件12能以不同閃爍頻率的光線，或是不同色系的光線，呈現電池組件11的目前電量或充電進度。於實務上，發光組件12可包含微控制器(microcontroller unit，MCU)與燈具，其中燈具可以是發光二極體(light-emitting diode，LED)、有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)等，本發明不以此為限。

於一實施例中，發光組件12係設置在電子裝置E的表面上，且所述的表面在電子裝置E的螢幕被遮蔽時係外露於電子裝置E。舉例來說，當電子裝置E為筆記型電腦時，發光組件12可設置在筆記型電腦的其中一個側面(如圖1B所示)，且所述的側面在筆記型電腦被闔上時不會被遮蔽。因此，即使在筆記型電腦被闔上時，發光組件12仍然能將電池組件11的目前電量或充電進度呈現給用戶，讓用戶能更快速地檢查所需的資訊。

控制器13電性連接在電池組件11和發光組件12之間，並從電池組件11接收電池狀態數據。控制器13係根據電池狀態數據判斷電池組件11的健康狀態，以及根據電池狀態數據產生電量值；其中當電池組件11的健康狀態為異常狀態時，發光組件12產生具有第一光學特性的光線(例如為急閃的紅色光)。此外，控制器13係以是否在接收觸發訊號之後的觸發時段內，判斷是否控制發光組件12執行即時電量顯示程序，以及以電池組件11是否接獲外部電力源，判斷是否控制發光組件12執行充電狀態顯示程序。當發光組件12執行即時電量顯示程序與充電狀態顯示程序時，發光組件12能以第二光學特性的光線(例如為紅光呼吸燈)和第三光學特性的光線(例如為黃光呼吸燈)區分不同範圍的電量值。詳細來說，電池狀態數據可包含電池組件11的出廠電量、充電次數、當前電壓及充電電流等資訊，電量值則為控制器13從電池狀態數據計算而得的數值，並可代表電池組件11的目前電量。於實務上，控制器13可以嵌入式控制器13 (embedded controller，EC)實現，且控制器13只要與電池組件11的電池電性連接，便能持續接收電池狀態數據。

為說明充電狀態顯示程序，請繼續參考圖1B。當電池組件11接獲外部電力源時，控制器13能藉由判斷電量值介於第一範圍或第二範圍，進一步控制發光組件12產生具有不同光學特性的光線。當控制器13判斷電量值在第一範圍內，控制發光組件12產生具有第二光學特性的光線。另一方面，當控制器13判斷電量值在第二範圍內，則控制發光組件12產生具有第三光學特性的光線。於一實施例中，第二光學特性與第三光學特性具有相異的色系，但其他實施例不以此為限。

舉例來說，電量值可區分為第一範圍、第二範圍與第三範圍。第一範圍可指示低電量(例如為0%到20%)，且發光組件12產生紅色光線(第二光學特性)；第二範圍則可指示常態電量(例如為20%到80%)，且發光組件12則產生黃色光線(第三光學特性)；第三範圍則可指示高電量(例如為80%到100%)，且發光組件12則產生綠色光線(即光學特性相異於第二光學特性和第三光學特性)。需注意的是，本發明以兩相異的電量值範圍即可實現，前述的例子僅用於更清楚地說明此技術特徵，而非用於限制本發明。

請參考圖2A。圖2A為本發明另一實施例的電池狀態的顯示裝置的方塊圖。電池狀態的顯示裝置1’更包含觸發元件T，電性連接在發光組件12與控制器13之間。詳細來說，觸發元件T在被觸發時能傳送 觸發訊號給控制器13，控制器13在接獲觸發訊號後，在觸發時段內控制發光組件12執行即時電量顯示程序。

為說明即時電量顯示程序，請參考圖2B與圖2C。圖2B與圖2C為圖2A的電池狀態的顯示裝置的發光組件12的示意圖。為能清楚描述，圖2B與圖2C的發光組件12在第一區域A1設置兩個第一燈具L1和L2，在第二區域A2則設置五個第二燈具L3、L4、L5、L6、L7和L8，第三區域A3則設置兩個第三燈具L9和L10。需注意的是，本發明以第一區域A1與第二區域A2各至少設置一個燈具即可實現，不以圖2B與圖2C的舉例為限。與前段落的例子相似，第一範圍可指示電量介於0%到20%，第二範圍可指示電量介於20%到80%，第三範圍則可指示電量介於80%到100%。當控制器13在觸發時段內判斷電量值為10%，便依比例控制第一燈具L1產生具有第二光學特性的光線。當控制器13在觸發時段內判斷電量值為50%時，則控制所有的第一燈具L1和L2產生具有第二光學特性的光線，以及依比例控制第二燈具L3、L4和L5產生具有第三光學特性的光線。由此可知，隨著電池組件11的電量持續增加，控制器13會依序控制第二燈具L6、L7和L8產生具有第三光學特性的光線，以及第三燈具L9和L10產生與第二、第三光學特性相異的光線。

由此可知，當電量值在第一範圍內但未達第二範圍時，至少一個第一燈具L1和L2能在觸發時段內產生第二光學特性的光線。當電量值在第二範圍內但尚未達第三範圍時，在觸發時段內，所有的第一燈具L1 和L2能產生第二光學特性的光線，且至少一個第二燈具L3、L4、L5、L6、L7和L8產生第三光學特性的光線。於一實施例中，第二光學特性與第三光學特性具有相異的色系(例如紅色與黃色)，但其他實施例不以此為限。

請參考圖3。圖3為本發明一實施例的電池狀態的顯示方法的流程圖。請參考步驟S1：電池組件在中央處理器未運作時，傳送電池狀態數據到控制器；其中電池狀態數據係由電池組件產生的原始數據。請參考步驟S2：控制器根據電池狀態數據判斷電池組件的健康狀態；其中健康狀態係關聯於電池組件的使用壽命。

當控制器判斷健康狀態為異常狀態AS時，請參考步驟S3：控制器控制發光組件產生具有第一光學特性的光線。於一實施例中，第一光學特性與第二光學特性具有相異的閃爍頻率，以便區分電池組件的狀態是低電量或異常狀態AS。另一方面，當控制器判斷健康狀態為常態狀態NS時，請參考步驟S4：控制器判斷是否在接獲觸發訊號後的觸發時段內，並根據電池狀態數據產生電量值；其中電量值係關聯於電池組件的目前電量。於一實施例中，電池組件具有目前最大電量值與出廠電量值，以供控制器判斷目前最大電量值與出廠電量值的比值是否在異常範圍內。當比值未在異常範圍內，則控制器判斷健康狀態為常態狀態。反之，當比值在異常範圍內，則控制器判斷健康狀態為異常狀態。

詳細來說，控制器可以閾值界定比值是否在異常範圍內。舉例來說，閾值可設定為50%，當比值大於50%時為常態狀態，未大於50% (包含50%)時則為異常狀態。此外，界定異常範圍的條件亦可設定為小於50%為異常狀態，未小於50%(包含50%)則為常態狀態。需注意的是，電池組件的實際使用壽命，會依據電池廠牌和電池種類等因素而有所不同，故前述的50%僅為舉例說明此技術特徵，而非用於限制本發明。另一方面，控制器亦可以電池的充電速度、放電速度與異常斷電等條件判斷電池組件的健康狀態是否為異常狀態，本發明不以此為限。

當控制器在觸發時段內，請參考步驟S5：控制器根據電量值控制發光組件執行即時電量顯示程序；其中即時電量顯示程序係指示發光組件在觸發時段內，產生光線以呈現電量值。當控制器未該觸發時段內，請參考步驟S6：控制器判斷電池組件是否接獲外部電力源，意即判斷電子裝置是否正在充電。當控制器判斷電池組件接獲外部電力源，請參考步驟S7：控制器根據電量值控制發光組件執行充電狀態顯示程序；其中充電狀態顯示程序係指示發光組件呈現充電進度。

請參考圖4。圖4為圖3的步驟S5與S7的細部流程圖。為說明即時電量顯示程序，請參考步驟S51到S53。請參考步驟S51：控制器判斷電量值係介於多個範圍中的哪一個；其中該些範圍的數量至少為二(即第一範圍R1與第二範圍R2)，但亦可增加為三個或更多個。當控制器判斷電量值在該些範圍之中的第一範圍R1內，請參考步驟S52：控制器根據電量值控制至少一第一燈具的至少一個產生具有第二光學特性的光線；其中第二光學特性係用於呈現介於第一範圍R1的電量值。當控制器判斷 電量值在該些範圍之中的第二範圍R2內，請參考步驟S53：控制器控制至少一第一燈具的每一個產生具有第二光學特性的光線，並根據電量值控制至少一第二燈具的至少一個產生具有第三光學特性的光線。簡單來說，第三光學特性係用於呈現介於第二範圍R2的電量值，並且可與第二光學特性具有相異的色系或閃爍頻率。

為說明充電狀態顯示程序，請參考步驟S71到S73。步驟S71與S51相同，故不重複說明。當控制器判斷電量值在該些範圍之中的第一範圍R1內，請參考步驟S72：控制器控制發光組件產生具有第二光學特性的光線。另一方面，當控制器判斷電量值在該些範圍之中的第二範圍R2內，請參考步驟S73：控制器控制發光組件產生具有第三光學特性的光線。詳細來說，當控制器控制發光組件執行充電狀態顯示程序時，發光組件上的所有燈具皆會產生光線，以並以不同的光學特性呈現不同的充電進度。

綜上所述，本發明在於提供一種電池狀態的顯示裝置與方法，所述的監測裝置與方法適用於電子裝置。所述的監測裝置與方法能在電子裝置未進入作業系統時，透過電子裝置上的發光元件產生不同光學特性的光線，以顯示電池的目前電量、充電進度及電池健康程度等資訊，以便用戶能在電子裝置未進入作業系統的情況下，快速地檢查電池資訊。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明 之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

AS:異常狀態

NS:常態狀態

S1~S7:步驟

Claims (9)

1. 一種電池狀態的顯示方法，適用於具有一中央處理器的一電子裝置，包含：以一電池組件在該中央處理器未運作時，傳送一電池狀態數據到一控制器；以該控制器根據該電池狀態數據判斷該電池組件的一健康狀態；當該控制器判斷該健康狀態為一異常狀態，以該控制器控制一發光組件產生具有一第一光學特性的光線；當該控制器判斷該健康狀態為一常態狀態，以該控制器判斷是否在接獲一觸發訊號後的一觸發時段內，並根據該電池狀態數據產生一電量值；當該控制器判斷在該觸發時段內，以該控制器根據該電量值控制該發光組件執行一即時電量顯示程序；當該控制器判斷未在該觸發時段內，以該控制器判斷該電池組件是否接獲一外部電力源；以及當該控制器判斷該電池組件接獲該外部電力源，以該控制器根據該電量值控制該發光組件執行一充電狀態顯示程序；其中該電池組件具有一目前最大電量值與一出廠電量值，以該控制器根據該電池狀態數據判斷該電池組件的該健康狀態，包含： 以該控制器判斷該目前最大電量值與該出廠電量值的一比值是否在一異常範圍內；當該比值未在該異常範圍內，以該控制器判斷該健康狀態為該常態狀態；及當該比值在該異常範圍內，以該控制器判斷該健康狀態為該異常狀態。
2. 如請求項1所述的顯示方法，其中以該控制器根據該電量值控制該發光組件執行該充電狀態顯示程序，包含：該控制器判斷該電量值係介於多個範圍中的哪一個；當該控制器判斷該電量值在該些範圍之中的一第一範圍內，以該控制器控制該發光組件產生具有一第二光學特性的光線；以及當該控制器判斷該電量值在該些範圍之中的一第二範圍內，以該控制器控制該發光組件產生具有一第三光學特性的光線。
3. 如請求項1所述的顯示方法，其中該發光組件包含位於一第一區域的至少一第一燈具，與位於一第二區域的至少一第二燈具，當以該控制器根據該電量值控制該發光組件執行該即時電量顯示程序時，包含：該控制器判斷該電量值係介於多個範圍中的哪一個；當該控制器判斷該電量值在該些範圍之中的一第一範圍內，以該控制器根據該電量值控制該至少一第一燈具的至少一個產生具有一第二光學特性的光線；以及 當該控制器判斷該電量值在該些範圍之中的一第二範圍內，以該控制器控制該至少一第一燈具的每一個產生具有該第二光學特性的光線，並根據該電量值控制該至少一第二燈具的至少一個產生具有一第三光學特性的光線。
4. 如請求項2或請求項3所述的顯示方法，其中該第二光學特性與該第三光學特性具有相異的色系。
5. 如請求項1所述的顯示方法，其中該第一光學特性與一第二光學特性具有相異的閃爍頻率。
6. 一種電池狀態的顯示裝置，適用於具有一中央處理器的一電子裝置，包含：一電池組件，在該中央處理器未運作時，產生一電池狀態數據；一發光組件，用於在一觸發時段內產生具有一第一光學特性的光線，以及在該電池組件接獲一外部電力源時，執行一充電狀態顯示程序；以及一控制器，電性連接在該電池組件與該發光組件之間，該控制器接收並根據該電池狀態數據判斷該電池組件的一健康狀態，其中該控制器在判斷該健康狀態為一異常狀態時，控制該發光組件產生具有該第一光學特性的光線，且該控制器在判斷該健康狀態為一常態狀態時，判斷是否在接獲一觸發訊號後的該觸發時段內，並根據該電池狀態數據產生一電量值，其中該控制器判斷在該觸發時段內時，根據該電量值控制該發光組件執行該即時電量顯示程序，且該控制器判斷未在該觸發時段內時，判斷該電池組 件是否接獲該外部電力源，其中該控制器在該電池組件接獲該外部電力源時，根據該電量值控制該發光組件執行該充電狀態顯示程序；其中該電池組件具有一目前最大電量值與一出廠電量值，該控制器更判斷該目前最大電量值與該出廠電量值的一比值是否在一異常範圍內；當該比值未在該異常範圍內，該控制器判斷該健康狀態為該常態狀態；當該比值在該異常範圍內，該控制器判斷該健康狀態為該異常狀態。
7. 如請求項6所述的顯示裝置，該發光組件包含位於一第一區域的至少一第一燈具與位於一第二區域的至少一第二燈具，其中該至少一第一燈具的至少一個在該控制器判斷該電量值在一第一範圍內時，根據該電量值產生具有一第二光學特性的光線，以及所有的該至少一第一燈具在該控制器判斷該電量值在一第二範圍內時，產生具有該第二光學特性的光線，且該至少一第二燈具的至少一個在該控制器判斷該電量值在該第二範圍內時，根據該電量值產生具有一第三光學特性的光線。
8. 如請求項7所述的顯示裝置，其中該第二光學特性與該第三光學特性具有相異的色系。
9. 如請求項6所述的顯示裝置，其中該發光組件係設置在該電子裝置的一表面上，且該表面在該電子裝置的一螢幕被遮蔽時外露於該電子裝置。

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