CN106292968A - 电子系统、穿戴式电子装置及其电源控制方法 - Google Patents

Abstract

电子系统、穿戴式电子装置及其电源控制方法。电子系统包括触控单元、控制器、开关以及电源管理器。触控单元依据触控动作以触发中断信号。开关用以传输中断信号，并依据控制信号以导通或断开。电源管理器依据中断信号以提供工作电源至控制器使控制器进行运作。其中，控制器藉由控制信号以导通开关，并在控制器进行运作后以依据中断信号来发送清除命令至触控单元使触控单元清除中断信号。

Description

电子系统、穿戴式电子装置及其电源控制方法

技术领域

本发明涉及一种电子系统及其电源控制方法，且特别涉及一种穿戴式电子装置的电子系统及其电源控制方法。

背景技术

随着电子科技的进步，电子产品已成为人们生活中的重要工具。而为提升电子装置使用上的便利，穿戴式电子装置逐渐成为电子产品中的主流。

基于方便携带的需求，穿戴式电子装置无法具有很大的体积。也因此，在穿戴式电子装置上配置实体的机构式按键常造成穿戴式电子装置在机构设计上很大的负担。而在已知技术领域中，虚拟按键并不具有发送以控制穿戴式电子装置的工作电源的信号的能力。因此，已知技术的穿戴式电子装置上并要设置电源操作的实体机构式按键，除造成机构设计上的困难外，也提高了产品的成本。

发明内容

本发明提供一种穿戴式电子装置、其电子系统以及其电源控制方法，用以通过虚拟按键来进行电源启动的动作。

本发明的电子系统包括触控单元、控制器、切换器以及电源管理器。电子系统可操作于关闭状态、运作状态及休眠状态其中之一。触控单元判断触控信号包含触控动作以触发中断信号。控制器经由第一路径耦接触控单元，当系统操作于运作状态时可判断接收到中断信号，以将系统改为操作于休眠状态。电源管理器耦接至控制器并经由第二路径耦接至触控单元，当系统操作于运作状态或休眠状态时可提供工作电压给控制器，当系统操作于关闭状态时可判断接收到中断信号以将电子系统改为操作于供电状态。切换器选择性地将第一路径及第二路径其中之一导通。其中，控制器用于：判断电子系统由运作状态或休眠状态进入关闭状态时，要求切换器将第二路径导通；判断电子系统由关闭状态进入运作状态时，发送清除命令至触控单元使触控单元清除中断信号，并要求切换器将第一路径导通。

在本发明的一实施例中，上述的控制器在判断电子系统由该关闭状态进入该运作状态后并在该中断信号被触发的条件下，发送该清除命令至该触控单元使触控单元以清除中断信号。

在本发明的一实施例中，上述的控制器通过传输接口耦接触控单元，并通过传输接口传送清除命令至触控单元。

在本发明的一实施例中，上述的传输接口为串行信号传输接口。

在本发明的一实施例中，上述的控制器通过通用目的输入输出端口来传送控制信号以要求切换器选择性地将第一路径及第二路径其中之一导通。

在本发明的一实施例中，上述的中断信号被触发后呈现第一逻辑电平，中断信号被清除后呈现第二逻辑电平，第一与第二逻辑电平互补。

在本发明的一实施例中，上述的触控单元包括电容式触控板以及触控控制器。电容式触控板接收触控动作。触控控制器耦接电容式触控板，依据触控动作以触发中断信号，并接收清除命令以清除中断信号。

在本发明的一实施例中，上述的触控控制器计算触控动作的维持时间，并在触控动作的维持时间大于预设临界值时触发中断信号。

本发明的穿戴式电子装置可操作于关闭状态、运作状态及休眠状态其中之一。穿戴式电子装置包括显示器、带体、控制器、触控单元、切换器以及电源管理器。当电子装置操作于运作状态时显示器可显示使用者接口，当电子装置操作于关闭状态时显示器关闭，而当电子装置操作于休眠状态时显示器显示固定画面或关闭。带体连接并固定显示器。带体具有外侧表面，外侧表面无机构式电源按钮。触控单元置于外侧表面，在电子装置操作于关闭状态、运作状态或休眠状态时皆可判断触控信号包含触控动作以触发中断信号。控制器经由第一路径耦接触控单元，当穿戴式电子装置操作于该运作状态时可判断接收到该中断信号，以将该系统改为操作于该休眠状态，当穿戴式电子装置操作于关闭状态时可判断接收到中断信号以将穿戴式电子装置改为操作于供电状态。切换器选择性地将第一路径及第二路径其中之一导通。其中，控制器用于：判断该穿戴式电子装置由该运作状态或该休眠状态进入该关闭状态时，要求该切换器将该第二路径导通；判断穿戴式电子装置由关闭状态进入运作状态时，发送清除命令至触控单元使触控单元清除中断信号，并要求切换器将第一路径导通。

本发明的电源控制方法，适用于穿戴式电子装置，电源控制方法包括：将电子装置操作在关闭状态；在关闭状态下判断触控信号包含触控动作以触发中断信号；依据中断信号提供工作电源使穿戴式电子装置的控制器进行运作；以及，在控制器进行运作后发送清除命令以清除中断信号，并允许控制器接收中断信号。

基于上述，本发明藉由触控单元来接收触控动作并据以触发中断信号，再通过依据中断信号来启动穿戴式电子装置工作电源，而中断信号在工作电源被启动后清除，并完成电源启动的动作。如此一来，穿戴式电子装置的电源启动动作可以不需通过实体的机构式电源按钮来进行，有效降低产品的成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明一实施例的电子系统的示意图。

图2绘示本发明图1实施例的触控单元110的实施方式的示意图。

图3绘示本发明一实施例的穿戴式电子装置300的示意图。

图4绘示本发明一实施例的电源控制方法的流程图。

图5绘示本发明实施例的穿戴式电子装置的开机动作流程图。

【符号说明】

100：电子系统

110：触控单元

120：电源管理器

130：控制器

SW：切换器

VBAT：电源

INT：中断信号

PWR：工作电源

CNT：控制信号

CMD：清除命令

TPAD、TPAD1：触控板

111：触控控制器

300：穿戴式电子装置

320_1、320_2：带体

S1：表面

311：显示器

S410～S440：电源控制方法的步骤

S510～S550：穿戴式电子装置的开机动作的步骤

具体实施方式

以下请参照图1，图1绘示本发明一实施例的电子系统的示意图。电子系统100包括触控单元110、电源管理器120、控制器130以及切换器SW。电子系统100可操作在关闭状态、运作状态及休眠状态其中之一。其中，控制器130经由第一路径耦接触控单元110，且电源管理器120经由第二路径耦接至触控单元110，其中第一路径与第二路径的导通或切断状态可以由切换器SW来决定。在电子系统100处于关闭状态下，控制器130并未接收工作电源PWR而处于关机的状态，且此时切换器SW使第一路径被断开，且使第二路径为被导通的状态。在此同时，触控单元110以及电源管理器120可接收电源VBAT以维持在可工作的状态。当要使控制器130进入供电状态以进行运作时，可以通过施加触控动作于触控单元110，而触控单元110则可依据所接收的触控动作来触发中断信号INT。上述被触发的中断信号INT被传送至电源管理器120。而电源管理器120则可以依据被触发的中断信号INT来提供工作电源PWR至控制器130，并使控制器130进行开机且进行运作。并且，在当控制器130接收到工作电源PWR后，电子系统100可进入运作状态及休眠状态的其中之一。

在本实施例中，触控单元110可通过将中断信号INT设定为第一逻辑电平来触发中断信号INT。其中，第一逻辑电平可以为逻辑低电平或是逻辑高电平。在本实施例中，第一逻辑电平为逻辑低电平。

在控制器130完成开机并进行运作后，控制器130可产生控制信号CNT，并通过控制信号CNT来使切换器SW导通第一路径。并且，在第一路径导通后，中断信号INT可通过切换器SW所导通的第一路径来传送至控制器130。而在此条件下，第二路径可以被切断。

控制器130在接收到被触发(等于逻辑低电平)的中断信号INT后，可以发送清除命令CMD至触控单元110。而触控单元110在接收到清除命令CMD后，则可以执行将中断信号INT清除为第二逻辑电平(例如逻辑高电平)的动作，并完成控制器130的电源开启动作。

值得一提的，控制器130可通过传输接口来耦接触控单元110，并藉由这个传输接口来传送清除命令CMD至触控单元110。上述的传输接口可以是串行信号传输接口，例如内部整合电路(Inter-Integrated Circuit，I²C)或是串行外围接口(Serial Peripheral Interface Bus，SPI)等本领域技术人员熟知的数据传输接口。

此外，在当电子系统100由运作状态或休眠状态进入关闭状态时，控制器130可以通过控制信号CNT来使第一路径被切断，并使第二路径维持导通。

附带一提的，控制器130可以通过其通用目的输入输出(General PurposeInput Output，GPIO)端口来发送控制信号CNT至切换器SW的控制端。

关于触控单元110依据触控动作来触发中断信号INT的动作细节方面，为了避免误动作，触控单元110可检测触控动作的维持时间是否够长来决定是否进行中断信号INT的触发动作。具体来说明，当触控单元110检测出有触控动作发生时可开始进行计时动作。触控单元110可判断计时动作的结果是否大于预设临界值，若当计时动作的结果大于预设临界值时，则表示这次的触控动作是有效的，触控单元110可对应此次的触控动作来进行中断信号INT的触发动作。相对的，若计时动作的结果未大于预设临界值且触控动作持续发生时，触控单元110则持续进行计时动作。

附带一提的，在当计时动作的结果大于预设临界值后，触控单元110除进行中断信号INT的触发动作外，还可以停止计时动作的进行。

此外，若在计时动作的过程中，触控单元110检测到触控动作消失，则触控单元110可停止计时动作并将计时动作的结果重置为初始状态(例如等于0)。若触控单元110重新检测到新的触控动作发生，则触控单元110可重新启动计时动作。

基于上述的说明，本发明实施例的电子系统100可以有效避免触控单元被误触而导致控制器130被开机的可能。确保产品的稳定性及安全性，并避免电力产生无谓的浪费。

在上述的说明中，电源VBAT可为电子系统100中配置的电池所供应的电源，工作电源PWR则可以为电源管理器120依据电源VBAT进行电源转换后所产生。其中，工作电源PWR的电压可以与电源VBAT的电压不相同。

由上述的说明可知，本发明实施例通过触控单元110来提供虚拟按键，并利用提供虚拟按键来接收使用者所进行的触控动作以使控制器130进行开机动作并开始运作。也就是说，在本发明实施例中，电子系统100中并不需要提供实体的机构式的电源按键来进行控制器130的开机动作，可以节省机构设计上的负担。

以下请参照图2，图2绘示本发明图1实施例的触控单元110的实施方式的示意图。触控单元110包括触控板TPAD以及触控控制器111。触控板TPAD以及触控控制器111相互耦接。触控板TPAD用来接收使用者USR所进行的触控动作，而触控控制器111则可依据触控板TPAD所接收的触控动作来决定是否触发中断信号INT。

触控控制器111可利用一个时钟信号作为基准，来对触控板TPAD所接收的触控动作的持续时间进行计时动作。举例来说，触控控制器111可利用10KHz的时钟信号(周期为100微秒)来进行计时动作，触控控制器111并可设定预设临界值为1000。也就是说，触控控制器111设定当触控动作的持续时间大于100毫秒(100微秒乘以1000)时，表示该次的触控动作是有效的。

当然，上述的时钟信号的频率以及预设临界值可以依据触控动作的灵敏度来设置，没有一定的限制。

以下请参照图3，图3绘示本发明一实施例的穿戴式电子装置300的示意图。穿戴式电子装置300包括显示器311以及带体320_1及320_2所组成。显示器311与带体320_1及320_2相互连接。穿戴式电子装置300中包括如图1绘示的电子系统100。

值得注意的是，显示器311在当穿带式电子装置300操作于运作状态时，可显示使用者接口，而当穿戴式电子装置300操作于关闭状态时，显示器311被关闭。而在当穿戴式电子装置300操作于休眠状态时，显示器311显示固定画面或关闭。

带体320_2的外侧表面S1上还可以配置触控板TPAD1以做为虚拟按键来提供使用者开启穿戴式电子装置300的电源并使其进行运作。其中，触控板TPAD1可以是电容式的触控板。

在实际的应用上，穿戴式电子装置300可以通过带体320_1及320_2来被佩戴在例如使用者的手腕上。当使用者要使穿戴式电子装置300进行运作时，仅需稳定地接出触碰触控板TPAD1一段时间后，便可使穿戴式电子装置300开机以进行运作。当穿戴式电子装置300进行运作时，使用者可通过触控式显示器311来对穿戴式电子装置300下达指令，并藉以进行操作。穿戴式电子装置300并可利用触控式显示器311来提供信息给使用者阅读。当要使穿戴式电子装置300执行关机程序时，则可以通过穿戴式电子装置300所提供的图形使用者接口来下达关机的信息。

由上述的说明可以得知，穿戴式电子装置300并不需要设置实体机构式的电源按键。

请注意，图3绘示的穿戴式电子装置300仅只是一个实施范例，其中触控板TPAD1的位置可以由设计者自行设定，没有一定的限制。另外，显示器311的形状以及带体320_1及320_2的形状及相对位置关系也没有一定的限制。

请参照图4，图4绘示本发明一实施例的电源控制方法的流程图。图4的电源控制方法适用于穿戴式电子装置，其中，步骤S410中，将电子装置操作在关闭状态，接着，在步骤S420中，在关闭状态下判断触控信号包含触控动作以触发中断信号，并且在步骤S430中，依据被触发的中断信号来提供工作电源给穿戴式电子装置的控制器，并使控制器开机并进行运作，也就是使穿戴式电子装置进行运作。在步骤S440中，则在控制器接收工作电源，成功开机且运作后，使中断信号传送至控制器，控制器则可依据被触发的中断信号来发送清除命令，而其中的清除命令用来执行清除中断信号的动作。

关于上述各步骤的实施细节，前述的实施例及实施方式都有详尽的说明，以下恕不多赘述。

以下请参照图5，图5绘示本发明实施例的穿戴式电子装置的开机动作流程图。在步骤S510中，检测使用者有无碰触电容式触控板，并在使用者碰触电容式触控板时触发中断信号使中断信号等于逻辑低电平。在步骤S520中，电源管理器可依据等于逻辑低电平的中断信号来提供工作电源至穿戴式电子装置的控制器。在步骤S530中，控制器接收工作电源，并进行开机动作，且在完成开机后开始运作。在步骤S530中，控制器使连接在控制器及触控单元间的开关导通，并使中断信号可以传送至控制器，而控制器则可发送清除命令来清除中断信号，并使中断信号等于逻辑高电平，如此，即可完成穿戴式电子装置的开机动作(步骤S550)。

综上所述，本发明利用提供触控板来接触控动作，并依据触控动作来进行穿戴式电子装置的开机动作。如此一来，穿戴式电子装置上不需要配置实体的机构式的电源按键，有效节省实体按键所需要的空间，除降低机构的复杂度并可节省成本，提升产品的竞争力。

Claims (21)

1.一种电子系统，可操作于关闭状态、运作状态及休眠状态其中之一，包括：

触控单元，判断触控信号包含触控动作以触发中断信号；

控制器，经由第一路径耦接该触控单元，当该系统操作于该运作状态时可判断接收到该中断信号，以将该系统改为操作于该休眠状态；

电源管理器，耦接至该控制器并经由第二路径耦接至该触控单元，当该电子系统操作在该运作状态或该休眠状态时可提供工作电压给该控制器，当该电子系统操作在该关闭状态时可判断接收到该中断信号以将该控制器变更为被供电状态；

切换器，选择性地将该第一路径及该第二路径其中之一导通；

其中该控制器用于：

判断该电子系统由该运作状态或该休眠状态进入该关闭状态时，要求该切换器将该第二路径导通；

判断该电子系统由该关闭状态进入该运作状态时，要求该切换器将该第一路径导通，并发送清除命令至该触控单元使该触控单元清除该中断信号。

2.如权利要求1所述的电子系统，其中该控制器在判断该电子系统由该关闭状态进入该运作状态后并在该中断信号被触发的条件下，发送该清除命令至该触控单元使该触控单元以清除该中断信号。

3.如权利要求1所述的电子系统，其中该控制器通过传输接口耦接该触控单元，并通过该传输接口传送该清除命令至该触控单元。

4.如权利要求3所述的电子系统，其中该传输接口为串行信号传输接口。

5.如权利要求1所述的电子系统，其中该控制器通过通用目的输入输出端口来传送控制信号以要求该切换器选择性地将该第一路径及该第二路径其中之一导通。

6.如权利要求1所述的电子系统，其中该中断信号被触发后呈现第一逻辑电平，该中断信号被清除后呈现第二逻辑电平，该第一与第二逻辑电平互补。

7.如权利要求1所述的电子系统，其中该触控单元包括：

电容式触控板，接收该触控动作；以及

触控控制器，耦接该电容式触控板，依据该触控动作以触发该中断信号，并接收该清除命令以清除该中断信号。

8.如权利要求7所述的电子系统，其中该触控控制器计算该触控动作的维持时间，并在该触控动作的维持时间大于预设临界值时触发该中断信号。

9.一种穿戴式电子装置，可操作于关闭状态、运作状态及休眠状态其中之一，包括：

显示器，当该穿戴式电子装置操作于该运作状态时显示使用者接口，当该穿戴式电子装置操作于该关闭状态时该显示器关闭，当该穿戴式电子装置操作于该休眠状态时该显示器显示固定画面或关闭；

带体，连接并固定该显示器，具有外侧表面，该外侧表面无机构式电源按钮；

触控单元，置于该外侧表面，于该电子装置操作于该关闭状态、该运作状态或该休眠状态时皆可判断触控信号包含触控动作以触发中断信号；

控制器，经由第一路径耦接该触控单元，当该穿戴式电子装置操作于该运作状态时可判断接收到该中断信号，以将该系统改为操作于该休眠状态；

电源管理器，耦接至该控制器并经由第二路径耦接至该触控单元，当该穿戴式电子装置操作于该运作状态或该休眠状态时可提供工作电压给该控制器，当该穿戴式电子装置操作于该关闭状态时可判断接收到该中断信号以将该穿戴式电子装置改为操作于该供电状态；

切换器，选择性地将该第一路径及该第二路径其中之一导通；

其中该控制器用于：

判断该穿戴式电子装置由该运作状态或该休眠状态进入该关闭状态时，要求该切换器将该第二路径导通；

判断该穿戴式电子装置由该关闭状态进入该运作状态时，发送清除命令至该触控单元使该触控单元清除该中断信号，并要求该切换器将该第一路径导通。

10.如权利要求9所述的穿戴式电子装置，其中该控制器在判断该穿戴式电子装置由该关闭状态进入该运作状态后并在该中断信号被触发的条件下，发送该清除命令至该触控单元使该触控单元以清除该中断信号。

11.如权利要求9所述的穿戴式电子装置，其中该控制器通过传输接口耦接该触控单元，并通过该传输接口传送该清除命令至该触控单元。

12.如权利要求11所述的穿戴式电子装置，其中该传输接口为串行信号传输接口。

13.如权利要求9所述的穿戴式电子装置，其中该控制器通过通用目的输入输出端口来传送控制信号以要求该切换器选择性地将该第一路径及该第二路径其中之一导通。

14.如权利要求9所述的穿戴式电子装置，其中该中断信号被触发后呈现第一逻辑电平，该中断信号被清除后呈现第二逻辑电平，该第一与第二逻辑电平互补。

15.如权利要求9所述的穿戴式电子装置，其中该触控单元包括：

电容式触控板，配置在该外侧表面上，该电容式触控板接收该触控动作；以及

触控控制器，耦接该电容式触控板，依据该触控动作以触发该中断信号，并接收该清除命令以清除该中断信号。

16.如权利要求15所述的穿戴式电子装置，其中该触控控制器计算该触控动作的维持时间，并在该触控动作的维持时间大于预设临界值时触发该中断信号。

17.如权利要求15所述的穿戴式电子装置，其中该穿戴式电子装置该外侧表面上无实体的机构式的电源控制按键。

18.一种电源控制方法，适用于穿戴式电子装置，包括：

将该电子装置操作在关闭状态；

在该关闭状态下判断触控信号包含触控动作以触发中断信号；

依据该中断信号提供工作电源使该穿戴式电子装置的控制器进行运作；以及

在该控制器进行运作后发送清除命令以清除该中断信号，并允许该控制器接收该中断信号。

19.如权利要求18所述的电源控制方法，发送该清除命令以清除该中断信号的步骤包括：

在该控制器进行运作后且该中断信号为被触发的状态时，发送该清除命令以清除该中断信号。

20.如权利要求18所述的电源控制方法，其中该中断信号被触发后呈现第一逻辑电平，该中断信号被清除后呈现第二逻辑电平，该第一与第二逻辑电平互补。

21.如权利要求18所述的电源控制方法，其中判断该触控信号包含该触控动作以触发该中断信号的步骤包括：

计算该触控动作的维持时间；以及

在该触控动作的维持时间大于预设临界值时触发该中断信号。