CN104007669B - 无线通信模块及其省电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信模块及其省电控制方法，无线通信模块包括控制单元与通信芯片。控制单元接收控制信号并据此输出第一信号与第二信号，其中中央处理器根据休眠模式或关机模式而传送不同的控制信号。当中央处理器判断为休眠模式，则传送低电压电平的控制信号至该控制单元，该控制单元由此传送低电压电平的第一信号及第二信号至通信芯片以进入休眠模式。当中央处理器判断为关机模式，则将电源信号转态至低电压电平并持续第一时间区间，之后中央处理器在第一时间区间内将第一及第二信号转态至低电压电平，以此以进入关机模式。

Description

无线通信模块及其省电控制方法

技术领域

本发明关于一种无线通信模块，且特别关于一种无线通信模块的省电控制方法。

背景技术

由于外插或外挂于手机或行动电子装置上的传输器(Dongle)本身没有被控制省电的功能，加上目前适用于外挂传输器的基频通信芯片，无法与电子装置内的工作模式，例如正常模式、休眠模式与关机模式产生有效的连结互动。因此，当电子装置进入休眠模式或关机模式时，通信芯片不会跟着进入休眠模式或关机模式而会依然耗电，因此浪费了电能而降低了电子装置的待机时间。

近年来，可携式电子装置的功能越来越多元化，体积越来越小，加上无线通信及无线网路的便利性，让人们得以在交通工具上或在各地旅游时，随时可接收或查询重要的讯息。其所提供的功能及线上服务越来越多，最受大众的喜爱，并且，消费者在选购电子产品时会非常在乎电子产品的待机时间，这待机时间大大影响到消费者的消费动机。因此，如何降低待机时间的耗电量是研究的重点。

发明内容

本发明目的即在降低电子装置待机时间的耗电量，同时，将外挂的传输器(Dongle)合并到电子装置内以省去插拔与携带的困扰，并且，使相关的基频通信芯片与电子装置的工作模式产生有效的连结互动。

本发明实施例提供一种内含传输器的无线通信模块，所述无线通信模块连接至一中央处理器，其至少包括控制单元与通信芯片。其中控制单元接收控制信号并据此输出第一信号与第二信号，中央处理器根据休眠模式或关机模式而传送不同电压电平的控制信号。所述通信芯片还连接至中央处理器以接收电源信号，其中无线通信模块内建于电子装置。当中央处理器侦测到环境参数或使用者设定信息且判断为休眠模式或关机模式，传送对应的电压电平的控制信号至控制单元，控制单元以此传送对应的第一信号及第二信号至通信芯片，以使通信芯片进入休眠模式或关机模式。

本发明实施例另提供一种无线通信模块的省电控制方法，所述省电控制方法包括以下步骤：侦测环境参数或使用者设定信息；根据环境参数或使用者设定信息判断休眠模式或关机模式；当判断为休眠模式，则传送低电压电平的第一及第二信号至通信芯片，以调降通信芯片的电流量；当判断为关机模式，则将电源信号转态至低电压电平并持续第一时间区间，之后在第一时间区间内将第一信号及第二信号转态至低电压电平，由此以使通信芯片进入关机模式。

综上所述，本发明实施例所提出的无线通信模块及其省电控制方法，于使用基频通信芯片的无线通信模块能够根据电子装置的休眠或关机状态而进入休眠或关机状态，以降低通信芯片的电流量，进而延长电子装置的待机时间。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。

附图说明

图1为根据本发明实施例的无线通信模块的电路区块示意图。

图2为根据本发明另一实施例的无线通信模块的电路示意图。

图3为根据本发明实施例的控制通信芯片进入休眠模式的驱动波形图。

图4为根据本发明实施例的控制通信芯片进入关机模式的驱动波形图。

图5为根据本发明实施例的无线通信模块的省电控制方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100：无线通信模块

110：控制单元

120：通信芯片

122：电源管理单元

130：中央处理器

CHR：第二信号

D1：第一时间区间

D2：第二时间区间

t11、t21、t22、t23：时间

PWR：电源信号

N1：N型晶体管

P1：P型晶体管

R1：第一电阻

R2：第二电阻

R3：第三电阻

R4：第四电阻

RS：控制信号

VBA：电池电压

VCDT：第一信号

具体实施方式

在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此等元件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一元件与另一元件。因此，下文论述的第一元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。

〔无线通信模块的实施例〕

请参照图1，图1为根据本发明实施例的无线通信模块的电路区块示意图。如图1所示，本发明内容的无线通信模块100连接至一中央处理器130，其中中央处理器130为一电子装置内的处理器。无线通信模块100包括控制单元110与通信芯片120。控制单元110连接中央处理器130与通信芯片120。在本发明内容中，中央处理器130更有电源信号直接连接至通信芯片120。

关于控制单元110，控制单元110接收来自中央处理器130所传送的控制信号RS并且据此输出第一信号VCDT与第二信号CHR，其中中央处理器130根据休眠模式与关机模式的判断结果而传送不同电压电平的控制信号RS。接着，控制单元110根据所接收的控制信号RS的电压电平来决定所要传送的第一信号VCDT与第二信号CHR的电压电平，也就是说，控制单元110会根据休眠模式或关机模式来决定所要传送的第一信号VCDT与第二信号CHR的电压电平。

关于通信芯片120，通信芯片120对应地接收第一信号VCDT、第二信号CHR与电源信号PWR，其中电源信号PWR是由中央处理器130所传送至通信芯片120。在本实施例中，所使用的通信芯片内建于电子装置，例如平板电脑、手机或其他应用产品。通过本发明内容所揭示的技术手段，当电子装置处于休眠模式或关机模式下时，能够有效地节省通信芯片120的待机电流。

接着，进一步从休眠模式与关机模式来说明无线通信模块100的工作原理。

请继续参照图1，当使用者在购买或使用电子装置(如平板电脑或手机)时，常常会考虑到或面临到待机时间的问题。而此待机时间也常常会影响到使用者对此电子装置的购买意愿或使用意愿。因此，本发明内容的技术手段主要在于当将基频通信芯片配置于电子装置内，通过不同模式的控制机制能够有效地降低通信芯片的耗电量，进而延长电子装置的待机时间。进一步来说，当中央处理器130通过一侦测器(图1未绘示)或感测器(图1未绘示)来侦测(或感测)环境参数或使用者设定信息，并且判断为一休眠模式(sleep mode)时，则中央处理器130会传送低电压电平的控制信号RS至控制单元110。接着，控制单元110根据所接收的控制信号RS的电压电平，传送低电压电平的第一信号VCDT与第二信号CHR至通信芯片120，以使得通信芯片120进入休眠模式。换句话说，通信芯片120用来接收第一信号VCDT与第二信号CHR的脚位上的电流量会降低，由此以提高电子装置的待机时间。在一实施例中，于休眠模式下，通信芯片120用来接收第一信号VCDT与第二信号CHR的脚位上的电流量会下降至至少九成，例如原本待机消耗60毫安培降至1.8毫安培。

另一方面，当中央处理器130通过一侦测器或感测器来侦测(或感测)环境参数或使用者设定信息，并且判断为一关机模式(offmode)时，则中央处理器130会将原本为高电压电平的电源信号PWR转态至低电压电平，并使得低电压电平的电源信号PWR持续一段第一时间区间。接着，中央处理器130在第一时间区间内会传送低电平的控制信号RS至控制单元110，促使控制单元110传送低电压电平的第一信号VCDT与第二信号CHR至通信芯片120，由此以使得通信芯片120进入关机模式。值得注意的是，要触发通信芯片120进入关机模式的机制为，通信芯片120是会先接收到低电压电平的电源信号PWR，之后，通信芯片120在第一时间区间内再接收到低电压电平的第一信号VCDT与第二信号CHR。最后，电源信号PWR会再从低电压电平转态至高电压电平。因此，本发明内容能够在电子装置处于关机模式时，能够通过控制单元110来使得通信芯片120也进入关机模式，降低通信芯片120的待机电流以延长电子装置的待机时间。在一实施例中，于关机模式下，通信芯片120用来接收第一信号VCDT与第二信号CHR的脚位上的电流量会下降至几乎不耗电，例如原本待机消耗60毫安培降至50微安培。

在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图1实施例的部分，且其余省略部分与上述图1实施例的部分相同。此外，为说明便利起见，相似的参考数字或标号指示相似的元件。

〔无线通信模块的另一实施例〕

请参照图2，图2为根据本发明另一实施例的无线通信模块的电路示意图。如图2所示，与图1实施例不同的是，通信芯片120还包括一电源管理单元122。电源管理单元122接收第一信号VCDT、第二信号CHR与电源信号PWR以调整通信芯片120的耗电量，用以作为整个通信芯片120上的电流控制或电源管理。此外，控制单元110包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、Ｎ型晶体管N1、第四电阻R4与Ｐ型晶体管P1。第一电阻R1、第二电阻R2的一端分别连接电源管理单元122，第一电阻R1与第二电阻R2的另一端连接至Ｐ型晶体管P1的漏极，第三电阻R3的一端连接中央处理器130，以接收控制信号RS。Ｎ型晶体管N1的栅极连接第三电阻R3的另一端以接收控制信号RS并据此决定导通或关闭状态，Ｎ型晶体管N1的射极连接接地电压GND。第四电阻R4的一端连接Ｎ型晶体管N1的漏极，第四电阻R4的另一端连接电池电压VBA。Ｐ型晶体管P1的栅极连接N型晶体管N1的漏极，Ｐ型晶体管P1的射极连接电池电压VBA，Ｐ型晶体管P1的漏极连接第一电阻R1的一端，其中P型晶体管P1的导通或关闭状态与N型晶体管N1相同。

接下来要教示的，是进一步说明图2实施例的无线通信模块100的工作原理，并且从休眠模式与关机模式来进行详细说明以更了解本发明内容。

请继续参照图2，当中央处理器130通过一侦测器(图1未绘示)或感测器(图1未绘示)来侦测(或感测)环境参数或使用者设定信息，并且判断为一正常模式(normal mode)时，则中央处理器130会传送高电压电平的控制信号RS至N型晶体管N1的栅极以导通N型晶体管N1。在此，N型晶体管N1扮演着开关的角色，N型晶体管N1会将低电压电平的接地电压GND传送至P型晶体管P1的栅极以导通P型晶体管P1。在此，P型晶体管P1也是扮演着开关的角色，P型晶体管P1会将高电压电平的电池电压VBA传送至通信芯片120内的电源管理单元122，也即电源管理单元122会接收到高电压电平的第一信号VCDT与第二信号CHR以使通信芯片120进入正常模式。

另一方面，请同时参照图2与图3，图3为根据本发明实施例的控制通信芯片进入休眠模式的驱动波形图。当中央处理器130通过侦测器或感测器来侦测(或感测)环境参数或使用者设定信息，并且判断为一休眠模式(sleepmode)时，则中央处理器130会在时间t11传送低电压电平的控制信号RS至N型晶体管N1的栅极以关闭N型晶体管N1。此时，P型晶体管P1的栅极会接收到高电压电平的电池电压VBA而据此关闭。接着，第一信号VCDT与第二信号CHR会转态至低电压电平，也就是说，电源管理单元122在时间t11会接收到低电压电平的第一信号VCDT与第二信号CHR以使得通信芯片120从正常模式进入休眠模式，进而降低通信芯片120的待机电流以延长电子装置的待机时间。须注意的是，在正常模式与休眠模式下，电源信号PWR一直都维持着高电压电平。

最后，请同时参照图2与图4，图4为根据本发明实施例的控制通信芯片进入关机模式的驱动波形图。当中央处理器130通过侦测器或感测器来侦测(或感测)环境参数或使用者设定信息，并且判断为关机模式(offmode)时，则中央处理器会在时间t21将电源信号PWR从高电压电平转态至低电压电平并且直接传送至通信芯片120内的电源管理单元122，其中电源信号会维持在低电压电平持续第一时间区间D1。接着，在时间t22，中央处理器130会传送低电压电平的控制信号RS至N型晶体管N1的栅极以关闭N型晶体管N1。此时，P型晶体管P1的栅极会接收到高电压电平的电池电压VBA而据此关闭。之后，第一信号VCDT与第二信号CHR会转态至低电压电平，也就是说，电源管理单元122在时间t22会接收到低电压电平的第一信号VCDT与第二信号CHR。之后，在时间t23，中央处理器130会将电源信号PWR从低电压电平转态至高电压电平并且传送至通信芯片120内的电源管理单元122以使得通信芯片120从正常模式进入至关机模式，进而降低通信芯片120或电子装置的待机电流，以延长电子装置的待机时间。从图4可知，时间t21至时间t22为经历了第二时间区间D2，而第一时间区间D1与第二时间区间D2的时间长度可由设计者来进行设计，只要符合第一时间区间D1大于第二时间区间D2即可。

此外，在本发明内容中，设计者可以通过修改第一电阻R1的电阻值与设定通信芯片的充电控制寄存器(charger control register)的值，来提高第一信号VCDT的可接受电压上限。例如，当第一电阻R1的电阻值从330千欧姆设计为150千欧姆，并调整充电控制寄存器的值，可以有效地使得通信芯片120对第一信号VCDT的判断为正常，其第一信号VCDT的可接受电压范围上限可从0.74伏特提高到1.110伏特，由此扩大电压范围以避免通信芯片120的误动作，但不以本实施例的设定值为限。

〔无线通信模块的省电控制方法的一实施例〕

请参照图5，图5为根据本发明实施例的无线通信模块的省电控制方法的流程图。本实施例所述的例示步骤流程可利用如图1或图2所示的无线通信模块100实施，故请一并参照图1或图2以利说明及理解。无线通信模块的省电控制方法包括以下步骤：侦测环境参数或使用者设定信息(步骤S510)；根据环境参数或使用者设定信息判断休眠模式或关机模式(步骤S520)；当判断为休眠模式，则传送低电压电平的第一及第二信号至通信芯片，以调降通信芯片的电流量(步骤S530)；当判断为关机模式，则将电源信号转态至低电压电平并持续第一时间区间，之后在第一时间区间内将第一信号及第二信号转态至低电压电平，由此以使通信芯片进入关机模式(步骤S540)。

关于无线通信模块的省电控制方法的各步骤的相关细节在上述图1至图4实施例已详细说明，在此恕不赘述。在此须说明的是，图5实施例的各步骤仅为方便说明的须要，本发明实施例并不以各步骤彼此间的顺序作为实施本发明各个实施例的限制条件。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (10)

1.一种无线通信模块，连接至一中央处理器，其特征在于，该无线通信模块包括：

控制单元，接收控制信号并据此输出第一信号与第二信号，其中该中央处理器根据休眠模式或关机模式而传送不同电压电平的该控制信号，该控制单元包括第一电阻以及第二电阻；以及

通信芯片，分别连接该第一电阻及该第二电阻，并接收该第一信号与该第二信号，该通信芯片还连接至该中央处理器以接收电源信号，其中该无线通信模块内建于电子装置，

其中当中央处理器侦测到环境参数或使用者设定信息且判断为该休眠模式，则传送低电压电平的该控制信号至该控制单元，该控制单元由此传送低电压电平的该第一信号及该第二信号至该通信芯片，以使该通信芯片进入该休眠模式，

其中当中央处理器侦测到该环境参数或该使用者设定信息且判断为该关机模式，则将该电源信号转态至低电压电平并持续第一时间区间，之后该中央处理器在该第一时间区间内将该第一信号及该第二信号转态至低电压电平，由此以使该通信芯片进入该关机模式。

2.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，于该关机模式，在该电源信号转态至低电压电平并经过第二时间区间后，该第一信号及该第二信号转态至低电压电平。

3.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，该通信芯片还包括：

电源管理单元，连接至该控制单元，该通信芯片通过该电源管理单元接收该第一信号、该第二信号与该电源信号，由此以使该通信芯片进入该休眠模式或该关机模式。

4.如权利要求3所述的无线通信模块，其特征在于，该第一电阻的一端连接该电源管理单元；该第二电阻一端连接该电源管理单元且该第二电阻的另一端连接该第一电阻的另一端；

该控制单元还包括：

第三电阻，其一端连接该中央处理器，以接收该控制信号；

N型晶体管，其栅极连接该第三电阻的另一端以接收该控制信号并据此决定导通或关闭状态，其射极连接接地电压；

第四电阻，其一端连接该N型晶体管的漏极，其另一端连接电池电压；

P型晶体管，其栅极连接该N型晶体管的漏极，其射极连接该电池电压，其漏极连接该第一电阻的该另一端，其中该P型晶体管的导通或关闭状态与该N型晶体管相同，

其中当该控制信号为高电压电平时，则该N型晶体管与该P型晶体管导通，由此传送高电压电平的该第一信号与该第二信号至该通信芯片，

其中当该控制信号为低电压电平时，则该N型晶体管与该P型晶体管关闭，由此传送低电压电平的该第一信号与该第二信号至该通信芯片，以降低该通信芯片的电流量。

5.如权利要求1所述的无线通信模块，其特征在于，通过修改该第一电阻的电阻值与设定该通信芯片内的充电控制寄存器的值，以提高该第一信号的可接受电压范围。

6.一种无线通信模块的省电控制方法，其特征在于，该省电控制方法包括：

侦测环境参数或使用者设定信息；

根据该环境参数或该使用者设定信息判断休眠模式或关机模式；

当判断为该休眠模式，则传送低电压电平的第一信号及第二信号至通信芯片，以调降该无线通信模块的电流量；以及

当判断为该关机模式，则将电源信号转态至低电压电平并持续第一时间区间，并在该第一时间区间内将该第一信号及该第二信号转态至低电压电平，由此以使该通信芯片进入该关机模式。

7.如权利要求6所述的省电控制方法，其特征在于，于该关机模式，在该电源信号转态至低电压电平并经过第二时间区间后，该第一信号及该第二信号转态至低电压电平。

8.如权利要求6所述的省电控制方法，其特征在于，该无线通信模块内建于电子装置。

9.如权利要求6所述的省电控制方法，其特征在于，该无线通信模块包括：

控制单元，接收控制信号并据此输出该第一信号与该第二信号，其中该控制单元包括第一电阻以及第二电阻，该第二电阻的一端连接该第一电阻的一端；

通信芯片，分别连接该第一电阻的另一端及该第二电阻的另一端，并接收该第一信号与该第二信号，该通信芯片还连接至中央处理器以接收电源信号。

10.如权利要求9所述的省电控制方法，其特征在于，通过修改该第一电阻的电阻值与设定该通信芯片内的充电控制寄存器的值，以提高该第一信号的可接受电压范围。