CN113675912A - 充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及智能穿戴设备充电系统，该充电接口检测电路包括：接口检测电路，接口检测电路的检测端与第一充电接口连接；检测控制电路，检测控制电路的电源输出端与所述接口检测电路的电源传输端连接，检测控制电路的反馈端与接口检测电路的输出端连接；其中，检测控制电路被配置为通过接口检测电路给第一充电接口供电；接口检测电路被配置为检测第一充电接口和第二充电接口的状态，并输出对应的状态检测信号至检测控制电路。本发明可以提高智能穿戴设备和/或充电装置的充电安全性。

Description

充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及系统

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及智能穿戴设备充电系统。

背景技术

智能穿戴设备的供电方式通常是采用可反复充电的锂离子电池供电或者或者通过充电接口直接供电，其中锂电池的充电方式大部分都是通过充电接口进行充电。充电接口在长期使用过程中会积存杂质(例如油、汗液、灰尘等)，这会出现由于异物杂质进入USB端口/POGO PIN等充电接口电路，在充电时导致短路烧毁的案例。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种充电接口检测电路、智能穿戴设备、充电装置及智能穿戴设备充电系统，旨在提高智能穿戴设备的充电安全性。

为实现上述目的，本发明提出一种充电接口检测电路，应用于智能穿戴设备和/或充电装置中，所述智能穿戴设备和所述充电装置均设置有第一充电接口和第二充电接口，所述充电接口检测电路包括：

接口检测电路，所述接口检测电路的检测端与所述第一充电接口连接；

检测控制电路，所述检测控制电路的电源输出端与所述接口检测电路的电源传输端连接，所述检测控制电路的反馈端与所述接口检测电路的输出端连接；所述接口检测电路被配置为检测所述第一充电接口的电压值，以确定所述第一充电接口和所述第二充电接口的状态，并输出对应的状态检测信号至所述检测控制电路。

可选地，所述检测控制电路还被配置为；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间断路时，确定所述第一充电接口和所述第二充电接口正常；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间电连接且具有电阻值时，确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间存在异物；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间短路时，确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间被短接。

可选地，所述充电接口检测电路还包括：

充电控制开关，在所述充电接口检测电路应用于所述智能穿戴设备时，所述充电控制开关串联设置于所述第一充电接口与所述智能穿戴设备的储能器件之间，在所述充电接口检测电路应用于所述充电装置时，所述充电控制开关串联设置于所述充电装置的供电电源与所述第一充电接口之间所述充电控制开关的受控端与所述检测控制电路连接；

所述检测控制电路具有充电工作模式和检测工作模式，所述检测控制电路还被配置为在工作于检测工作模式时控制所述充电控制开关断开，在工作于充电工作模式时控制所述充电控制开关闭合。

可选地，所述检测控制电路在所述检测工作模式下，以预设检测周期给所述第一充电接口供电，并接收所述接口检测电路输出的状态检测信号。

可选地，所述检测控制电路包括主控制器及第一开关，所述主控制器的电源输出端与所述第一开关的输入端连接，所述第一开关的输出端经所述接口检测电路与所述第一充电接口连接；

所述主控制器被配置为在所述第一开关闭合时，经所述接口检测电路给所述第一充电接口供电。

可选地，所述检测控制电路还包括第二开关，所述第二开关串联设置于所述接口检测电路的输出端与所述主控制器的反馈端之间；

所述主控制器还用于在所述第一开关闭合，且延时第一预设时间后，控制所述第二开关闭合，以接收所述接口检测电路输出的状态检测信号。

可选地，所述接口检测电路包括的第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一开关的输出端连接；所述第一电阻的第二端经所述第二电阻与所述第一充电接口连接；所述第一电阻与所述第二电阻的公共端为检测控制电路的输出端。

本发明还提出一种智能穿戴设备，包括第一充电接口、第二充电接口、储能器件及如上所述的充电接口检测电路；其中，

所述第一充电接口分别与所述储能器件及所述充电接口检测电路的检测端互连。

可选地，所述充电接口检测电路还包括：

佩戴检测传感器，所述佩戴检测传感器的输出端与所述检测控制电路连接，所述佩戴检测传感器被配置为检测人体与所述佩戴检测传感器的位置关系，并输出对应的佩戴检测信号；

所述充电接口检测电路的检测控制电路还被配置为在根据佩戴检测信号确定耳机处于未佩戴状态时，工作于检测工作模式。

本发明还提出一种充电装置，包括第一充电接口、第二充电接口、供电电源及如上所述的充电接口检测电路；其中，

所述第一充电接口分别与所述供电电源及所述充电接口检测电路的检测端互连。

可选地，所述充电接口检测电路还包括：

入盒检测传感器，所述入盒检测传感器被配置为，检测是否有智能穿戴设备放入至所述充电装置的预设位置，并输出相应的入盒检测信号；

所述充电接口检测电路的检测控制电路还被配置为在根据入盒检测信号确定所述智能穿戴设备放入至所述充电装置的预设位置时，工作于检测工作模式。

本发明还提出一种智能穿戴设备充电系统，包括如上所述的智能穿戴设备和/或如上所述的充电装置。

本发明充电接口检测电路通过设置接口检测电路及检测控制电路，并通过检测控制电路经接口检测电路给第一充电接口供电，以使接口检测电路检测第一充电接口和第二充电接口的状态，并输出对应的状态检测信号至检测控制电路，实现对第一充电接口和第二充电接口的状态检测。本发明通过检测控制电路进行供电，使得充电装置的供电电源与智能穿戴设备的储能器件之间可以处于断开状态，也即在第一充电接口和第二充电接口处于非充电状态下，完成对第一充电接口和第二充电接口的状态检测，可以防止第一充电接口和第二充电接口在充电装置的供电电源进行供电，且两者处于异常时导致接口的电流过大而烧毁智能穿戴设备和/或充电装置，本发明有利于提高智能穿戴设备和/或充电装置的安全性。此外，本发明接口检测电路及检测控制电路在第一充电接口和第二充电接口处于非充电状态下进行检测，使得智能穿戴设备和充电装置可以完全分离检测，并不需要两者处于电连接状态下完成，可以进一步提高智能穿戴设备和/或充电装置的安全性。本发明充电接口检测电路可以适用于智能穿戴设备和/或充电装置中，应用广泛，有利于智能穿戴设备和/或充电装置的使用和推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明充电接口检测电路一实施例的电路结构示意图；

图2为本发明充电接口检测电路应用于充电装置一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明充电接口检测电路应用于智能穿戴设备一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明充电接口检测电路应用于智能穿戴设备及充电装置一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明提出一种充电接口检测电路，应用于智能穿戴设备和/或充电装置中，所述智能穿戴设备和所述充电装置均设置有第一充电接口和第二充电接口。

其中，智能穿戴设备可以是无线耳机，例如蓝牙耳机、TWS耳机(True WirelessStereo，真无线耳机)或者红外线耳机等无线耳机。智能穿戴设备也可以是智能手环、智能手表、VR眼镜等，充电装置可以给这些智能穿戴设备进行充电，根据智能穿戴设备的不同，充电装置也以不同的形态进行适配，例如在智能穿戴设备是无线耳机时，该充电装置可以是充电盒，在智能穿戴设备为智能手表时，充电装置可以是充电座。TWS耳机已经成为目前最流行的消费类电子产品，其出货量持续占据高峰，已经成为消费者必不可少的音频类产品。特别是随着手机等移动类平台取消3.5mm Audio接口，使得此种趋势更加明显。而TWS耳机也基本形成了充电盒加两个耳机的设计定型。智能穿戴设备设置有储能器件用于给智能穿戴设备中的用电负载供电，该用电负载可以是扬声器、麦克风、指示灯、微型电机等。智能穿戴设备与充电装置之间采用有线的方式进行充电，当然也可以在智能穿戴设备与充电装置中集成无线充电电路，实现有线/无线两种充电方式的兼容。智能穿戴设备在采用有线充电方式时，通常需要设置充电接口，该充电接口无法实现完全隔离汗液、雨水等具有导电特性的液体，例如TWS耳机在长时间佩戴或者其充电接口例如POGO PIN接口由于汗液污染、沾水污染、异物等侵入造成短路或者微短路，使得放入充电盒后与充电盒的充电线路形成短路，或者充电接口长时间被电化学腐蚀，导致POGO PIN腐蚀，进而TWS耳机失效。更有甚者因汗液较多或者沾染水分，导致短路电流过大而使得充电盒在给耳机充电时，烧毁耳机和充电盒的安全性事故。

为了解决上述问题，本发明提出一种充电接口检测电路，能够在不接入充电装置的供电电源200，实现对智能穿戴设备和/或充电装置的充电接口状态检测。

参照图1至图4，在本发明一实施例中，该充电接口检测电路包括：

接口检测电路10，其检测端与所述第一充电接口P1连接；

检测控制电路20，所述检测控制电路20的输出端与所述接口检测电路10的输出端连接；其中，

所述检测控制电路20被配置为通过所述接口检测电路10给所述第一充电接口P1供电；

所述接口检测电路10被配置为检测所述第一充电接口P1的电压值，以确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2的状态，并输出对应的状态检测信号至所述检测控制电路20。

本实施例中，智能穿戴设备和充电装置的第一充电接口P1和第二充电接口P2可以采用POGO PIN接口，USB接口、Type-C接口或者其他可以实现充电的接口来实现，例如设置于智能手表、智能手环上的电触点等。第一充电接口P1可以是连接充电装置供电电源200的正极端和智能穿戴设备储能器件100的正极端的充电接口，第二充电接口P2可以是连接充电装置供电电源200的负极端和智能穿戴设备储能器件100的负极端的充电接口。在智能穿戴设备需要进行充电时，充电装置的第一充电接口P1和智能穿戴设备的第一充电接口P1电连接，充电装置的第二充电接口P2和智能穿戴设备的第二充电接口P2电连接。并且，两个充电接口之间可以设置为插接的形式，以提高充电装置和智能穿戴设备之间的连接稳定性。在充电装置给智能穿戴设备充电的过程中，充电装置的供电电源200电流从正极端输出，经充电装置的第一充电接口P1、智能穿戴设备的第一充电接口P1，以及智能穿戴设备的储能器件100正极端，再经储能器件100的负极端、智能穿戴设备的第二充电接口P2、充电装置的第二充电接口P2，流回到供电电源200电流的负极端。在实际应用时，智能穿戴设备和充电装置的第二充电接口P2均可以设置为接地端，可以分别接入至各自的公共地，智能穿戴设备和充电装置的第二充电接口P2可以通过共地的方式形成电流回路连接。

在第一充电接口P1和第二充电接口P2正常时，例如在充电装置给智能穿戴设备充电时两者之间的压差为充电装置输出的电压值大小，在充电装置与智能穿戴设备断开电连接，例如智能穿戴设备未接入至充电装置，或者仅物理连接。第一充电接口P1和第二充电接口P2之间在该状态下是绝缘设置的，例如在两个接口间隔设置，或者填充绝缘物质，充电装置不给智能穿戴设备充电时，第一充电接口P1和第二充电接口P2没有电流流入或者流出，两者之间处于断路状态。

在充电接口检测电路应用于智能穿戴设备的实施例中，在进行检测时，智能穿戴设备的第一充电接口P1和第二充电接口P2与充电装置之间不会存在电连接，也即智能穿戴设备的充电线路上，例如直流母线上没有电能传输。此时，智能穿戴设备和充电装置之间可以存在物理连接，也可以不存在物理连接，在存在物理连接时，充电接口检测电路对接口状态的检测可以在充电之前进行，也可以在充电的过程中进行。在不存在物理连接时，可以是在智能穿戴设备使用的过程中进行上述检测，也可以在智能穿戴设备停止使用，或者中断使用时进行，例如用户取下智能穿戴设备时进行检测。

在充电之前进行接口检测时，仅在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常时，才开始进行充电，反之则不进行充电。并且在一些实施例中，检测控制电路20可以在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2异常时，输出告警信号，例如声光报警等，以提醒用户清除异常，直至再次检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常，才根据智能穿戴设备的充电需求进行充电。在充电的过程中进行接口检测时，智能穿戴设备可以断开储能器件100与第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的电连接，再进行检测，并在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2异常时，也不恢复储能器件100与第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的电连接，从而终止智能穿戴设备的充电，直至再次检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常才恢复充电。

在充电接口检测电路应用于充电装置的实施例中，在进行检测时，充电装置的第一充电接口P1和第二充电接口P2与智能穿戴设备之间不会存在电连接，也充电装置的充电线路上，例如直流母线上没有电能传输。此时，充电装置和智能穿戴设备之间可以存在物理连接，也可以不存在物理连接。在存在物理连接时，充电接口检测电路对接口状态的检测可以在充电之前进行，也可以在充电的过程中进行，在充电之前进行时，仅在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常时，才开始对智能穿戴设备进行充电，反之则不进行充电，此时智能穿戴设备如无线耳机放入之充电装置如充电盒内时，充电盒仅起到收纳或者进行配对的作用，而不会启动充电功能。并且在一些实施例中，检测控制电路20可以在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2异常时，输出告警信号，例如声光告警信号等，以提醒用户清除异常，直至再次检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常，才根据智能穿戴设备的充电需求，对智能穿戴设备进行充电。在充电的过程中进行时，充电装置可以断开供电电源200与第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的电连接，再进行检测，并在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2异常时，也不会恢复供电电源200与第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的电连接，从而终止给智能穿戴设备的充电，直至再次检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常才恢复给智能穿戴设备的充电。

在检测的过程中，检测控制电路20通过接口检测电路10给第一充电接口P1供电，根据第一充电接口P1和第二充电接口P2在正常状态下，两者之间是绝缘设置，在没有外力作用，或者两者之间没有实现电连接的导电异物存在时，第一充电接口P1上的电能不能输出至第二充电接口P2，两者维持断路状态。如此，通过检测控制电路20经接口检测电路10给第一充电接口P1供电，根据检测第一充电接口P1的电压值，确定第一充电接口P1和第二充电接口P2之间是否存在电连接，从而判定第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态。

本发明充电接口检测电路通过设置接口检测电路10及检测控制电路20，并通过检测控制电路20经接口检测电路10给第一充电接口P1供电，以使接口检测电路10检测第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态，并输出对应的状态检测信号至检测控制电路20，实现对第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态检测。本发明通过检测控制电路20进行供电，使得充电装置的供电电源200与智能穿戴设备的储能器件100之间可以处于断开状态，也即在第一充电接口P1和第二充电接口P2处于非充电状态下，完成对第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态检测，可以防止第一充电接口P1和第二充电接口P2在充电装置的供电电源200进行供电，且两者处于异常时导致接口的电流过大而烧毁智能穿戴设备和/或充电装置，本发明有利于提高智能穿戴设备和/或充电装置的安全性。此外，本发明接口检测电路10及检测控制电路20在第一充电接口P1和第二充电接口P2处于非充电状态下进行检测，使得智能穿戴设备和充电装置可以完全分离检测，并不需要两者处于电连接状态下完成，可以进一步提高智能穿戴设备和/或充电装置的安全性。本发明充电接口检测电路可以适用于智能穿戴设备和/或充电装置中，应用广泛，有利于智能穿戴设备和/或充电装置的使用和推广。

参照图1至图3，在一实施例中，所述检测控制电路20还被配置为；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2之间断路时，确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2正常；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2之间电连接且具有电阻值时，确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2之间存在异物；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2之间短路时，确定所述第一充电接口P1和所述第二充电接口P2之间被短接。

本实施例中，在第一充电接口P1和所述第二充电接口P2正常时，第一充电接口P1上的电能不能输出至第二充电接口P2，两者维持断路状态。因此即便检测控制电路20通过接口检测电路10给第一充电接口P1供电，也无法形成电流回路，此时接口检测电路10检测到第一充电接口P1上不存在电压，并输出对应的状态检测信号。

在第一充电接口P1和第二充电接口P2之间被汗液、雨水或者其他导电异物连通，而使第一充电接口P1和第二充电接口P2实现电性连接时，检测控制电路20输出的电流经接口检测电路10、第一充电接口P1和第二充电接口P2流回到检测控制电路20的接地端，此时由于汗液、雨水或者其他导电异物产生的寄生电阻具有一定电阻值，使得控制检测电路、接口检测电路10、第一充电接口P1和第二充电接口P2之间形成电流回路。此时，接口检测电路10能够检测到第一充电接口P1上存在电压，并输出对应的状态检测信号。

在智能穿戴设备跌落使得第一充电接口P1和第二充电接口P2直接搭接在一起，或者第一充电接口P1和第二充电接口P2之间被用户佩戴的金属首饰，例如金属项链、金属手链，金属耳钉等导电性能较好的金属外物连接于一起，而使第一充电接口P1和第二充电接口P2实现短接时，检测控制电路20输出的电流经接口检测电路10、第一充电接口P1和第二充电接口P2流回到检测控制电路20的接地端，此时由于第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻较小，几乎可以忽略不计，使得控制检测电路、接口检测电路10、第一充电接口P1和第二充电接口P2之间形成电流回路，并且第一充电接口P1和第二充电接口P2短时间内能够产生较大电流。此时，接口检测电路10能够检测到第一充电接口P1上存在电压，并输出对应的状态检测信号。接口检测电路10可以检测第一充电接口P1上的电压值，并输出表征第第一充电接口P1和第二充电接口P2不同的状态的电压值，也即状态检测信号至检测控制电路20，以实现第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态检测。

参照图2和图3，在一实施例中，所述充电接口检测电路还包括：

充电控制开关S1、S2，在所述充电接口检测电路应用于所述智能穿戴设备时，所述充电控制开关S1串联设置于所述第一充电接口P1与所述智能穿戴设备的储能器件100之间，在所述充电接口检测电路应用于所述充电装置时，所述充电控制开关S2串联设置于所述充电装置的供电电源200与所述第一充电接口P1之间所述充电控制开关S1、S2的受控端与所述检测控制电路20连接；

所述检测控制电路20具有充电工作模式和检测工作模式，所述检测控制电路20还被配置为在工作于检测工作模式时控制所述充电控制开关S1、S2断开，在工作于充电工作模式时控制所述充电控制开关S1、S2闭合。

本实施例中，充电控制开关S1、S2可以采用三极管、MOS管、IGBT等开关管来实现，也可以采用模拟开关等集成IC来实现。充电控制开关S1、S2可以设置于智能穿戴设备中，也可以设置于充电装置中，或者两者同时设置有充电控制开关S1、S2。充电控制开关S1、S2基于检测控制电路20的控制，以在充电控制开关S1、S2接收到检测控制电路20输出的闭合信号时开启，以控制智能穿戴设备的储能器件100与第一充电接口P1实现电连接(或者控制充电装置的供电电源200与第一充电接口P1实现电连接)，而在接收到截止信号时关断，控制智能穿戴设备的储能器件100与第一充电接口P1断开电连接(或者控制充电装置的供电电源200与第一充电接口P1断开电连接)。如此设置，可以防止在智能穿戴设备放置至充电装置后即开始充电，有利于避免智能穿戴设备与充电装置之间因为第一充电接口P1和第二充电接口P2状态异常而损坏智能穿戴设备或者充电装置的问题。可以理解的是，充电控制开关S1、S2可以仅在充电的过程中闭合，也可以在检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2处于状态后，处于闭合，具体可以根据实际应用需求进行设置，此处不作限制。

参照图1至图3，在一实施例中，所述检测控制电路20在所述检测工作模式下，以预设检测周期给所述第一充电接口P1供电，并接收所述接口检测电路10输出的状态检测信号。

若智能穿戴设备和/或充电装置的耗电较快，容易导致智能穿戴设备和/或充电装置的续航能力下降，为此，本实施例可以通过设置计预设检测周期，以对智能穿戴设备和/或充电装置进行周期性第一充电接口P1和第二充电接口P2进行周期性检测，避免充电接口检测电路实时检测增加功耗。并且只在检测到所述智能穿戴设备和/或充电装置充电接口正常时，才控制智能穿戴设备和/或充电装置中的充电电路工作。而在智能穿戴设备和/或充电装置不需要检测时，检测控制电路20可以工作于为低功耗状态，减少检测控制电路20和接口检测电路10长期处于检测状态而产生的功耗，延长智能穿戴设备和/或充电装置的待机时间，提升用户体验。其中，检测控制电路20具体可以低功耗微控制单元MCU，用于接收接口检测电路10输出的电压值，用于判断充电接口是否正常，还用于控制充电控制开关S1、S2的闭合/断开。本发明可以增加智能穿戴设备和/或充电装置电池的使用时间，可以减少处理器耗电，如降低处理器的工作量，使其在采用低功耗模式(例如省电模式、睡眠模式或休眠模式)进行检测，然后对充电接口执行周期性的量测机制，只在固定周期点经接口检测电路10给第一充电接口P1进行供电，并对接口检测电路10输出的电压值进行量测，在其量测完将其转入睡眠状态，来达到省电目的。

可以理解的是，根据智能穿戴设备和/或充电装置之间的工作状态不同，还可以对预设检测周期进行设置，例如在智能穿戴设备和充电装置之间不存在物理连接，或者充电装置在给智能穿戴设备充电之前，预设检测周期可以设置为1s/1次～1s/10次(接收电压值的次数)，或者2s/1次～2s/10次。在充电装置在给智能穿戴设备充电的过程中，预设检测周期可以设置为1min/1次～1min/10次，或者2min/1次～2min/10次等，也即智能穿戴设备充电状态时的预设检测周期远大于智能穿戴设备非充电的预设检测周期。通过设置不同的预设检测周期，还可以进一步降低智能穿戴设备和/或充电装置的功耗，实现节能减排。

参照图2和图3，在一实施例中，所述检测控制电路20包括主控制器21及第一开关SW1，所述主控制器21的电源输出端与所述第一开关SW1的输入端连接，所述第一开关SW1的输出端经所述接口检测电路10与所述第一充电接口P1连接；

所述主控制器21被配置为在所述第一开关SW1闭合时，经所述接口检测电路10给所述第一充电接口P1供电。

本实施例中，在充电接口检测电路应用于智能穿戴设备时，主控制器21可以采用智能穿戴设备中的无线耳机内的专用控制芯片来实现，例如SOC芯片等，也可以采用独立的微处理器来实现，此处不做限制。主控制器21可以是单片机、DSP及FPGA等微处理器，本领域的技术人员能够通过在主控制器21中集成一些硬件电路和软件程序或算法，利用各种接口和线路连接整个智能穿戴设备的各个部分，通过运行或执行主控制器21内的软件程序和/或模块，以及调用主控制器21内的数据，执行智能穿戴设备的各种功能和处理数据，从而对智能穿戴设备进行整体监控。

在充电接口检测电路应用于充电装置时，主控制器21可以是单片机、DSP及FPGA等微处理器，本领域的技术人员能够通过在主控制器21中集成一些硬件电路和软件程序或算法，利用各种接口和线路连接整个充电装置的各个部分，通过运行或执行主控制器21内的软件程序和/或模块，以及调用主控制器21内的数据，执行充电装置的各种功能和处理数据，从而对充电装置进行整体监控。第一开关SW1可以采用MOS管、IGBT、三极管等开关管来实现，第一开关SW1基于主控制器21的控制而闭合或者断开，在需要进行充电接口检测时，主控制器21控制第一开关SW1闭合，主控制器21的电源输出端会提供测试所需的电源，并经接口测试电路输出至第一充电接口P1，以确定第一充电接口P1和第二充电接口P2之间是否会形成电流回路。在不需要进行充电接口检测或者完成检测时，主控制器21控制第一开关SW1断开，第一充电接口P1上不会有测试电流流过，可以恢复测试前的状态。

参照图2和图3，在一实施例中，所述检测控制电路20还包括第二开关SW2，所述第二开关SW2串联设置于所述接口检测电路10的输出端与所述主控制器21的反馈端之间；

所述主控制器21还用于在所述第一开关SW1闭合，且延时第一预设时间后，控制所述第二开关SW2闭合，以接收所述接口检测电路10输出的状态检测信号。

本实施例中，第二开关SW2可以采用MOS管、IGBT、三极管等开关管来实现，第二开关SW2连接于接口检测电路10的输出端与所述主控制器21的反馈端之间，第二开关SW2基于主控制器21的控制而闭合或者断开，在需要进行充电接口检测时，主控制器21控制第二开关SW2闭合，接口检测电路10将检测到的第一充电接口P1电压值输出经第二开关SW2输出至主控制器21，以使主控制器21根据接收到的电压值确定第一充电接口P1和第二充电接口P2之间是否形成电流回路。第二开关SW2在第一开关SW1闭合第一预设时间后闭合，该第一预设时间可以为主控制器21输出电能至第二接口的时间，以及接口检测电路10检测电压值的时间，该第一预设时间可以设置得较短，在一些实施例中，还可以控制第二开关SW2和第一开关SW1同时闭合或者同时断开。

参照图2和图3，在一实施例中，所述接口检测电路10包括的第一电阻R1及第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端与所述第一开关SW1的输出端连接；所述第一电阻R1的第二端经所述第二电阻R2与所述第一充电接口P1连接；所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的公共端为检测控制电路20的输出端。

本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2串联设置于第一充电接口P1和检测控制电路20之间，第一电阻R1和第二电阻R2之间形成串联分压电路，调节第一电阻R1和第二电阻R2可以调节接口检测电路10的灵敏度。第一电阻R1、第二电阻R2与第一充电接口P1和第二充电接口P2之间形成电阻检测网络，根据电阻检测网络反馈的电压值即可确定第一充电接口P1和第二充电接口P2是否正常。

为了更好的阐述本发明的发明构思，参照图4，以下结合上述各实施例对本发明的工作原理进行说明。

如图4所示，在充电接口检测电路应用于智能穿戴设备时，检测控制电路20的主控制器Bud SOC用Bud SOC表示，充电控制开关用Switch-6表示，第一开关用Switch-4表示、第二开关用Switch-3表示，第一电阻用R4表示，第二电阻用R3表示。主控制器Bud SOC的电源输出端用Bud Detect EN表示，主控制器Bud SOC的反馈端用Bud Detect。

在进行测试时，Bud SOC断开Switch-6，闭合Switch-4 Bud Detect EN，延时一定时间后，闭合Switch-3，通过第二电阻R3、第一电阻R4和第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻Rreg_var组成电阻检测网络检测第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态。检测第一点充电接口的电压值可通过以下公式进行计算：

Vbud_detect＝Vbud_detect_EN*((Rreg_var+R3)/(Rreg_var+R3+R4))。

其中，Vbud_detect为主控制器Bud SOC的反馈端接收到的电压值，Vbud_detect_EN为主控制器Bud SOC的电源输出端输出的电压值，Rreg_var为第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻阻值，R3为第二电阻R3的电阻值，R4为第一电阻R4的电阻值。

当第一充电接口P1和第二充电接口P2无异常时，其寄生电阻Rreg_var接近无穷大，第一电阻的阻值可以忽略不计，此时主控制器Bud SOC的反馈端接收到的电压值基本等于主控制器Bud SOC的电源输出端输出的电压值，也即满足以下关系：

Vbud_detect＝Vbud_detect_EN；

当第一充电接口P1和第二充电接口P2之间有汗液或者其他导电物质存在时，其寄生电阻值为固定数值(汗液或者导电物质多少和导通性，决定Rreg_var数值，非无穷大)。此时，由于第一充电接口P1和第二充电接口P2寄生电阻的存在，第一充电接口P1和第二充电接口P2导通，且呈一定的阻抗，使得主控制器Bud SOC的反馈端接收到的电压值在第一充电接口P1和第二充电接口P2寄生电阻和第二电阻R3的分压下，满足以下关系：

Vbud_detect＝Vbud_detect_EN*((Rreg_var+R3)/(Rreg_var+R3+R4))<Vbud_Detect_EN；

当第一充电接口P1和第二充电接口P2之间因异常状态短路时，其第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻很小，远小于第二电阻阻值，接近0欧姆，几乎可以忽略不计。

此时由于第一充电接口P1和第二充电接口P2寄生电较小，第一充电接口P1和第二充电接口P2相当于短接，且呈现低阻抗，使得主控制器Bud SOC的反馈端接收到的电压值在为第一电阻R4和第二电阻R3的分压电压值，相当于一个固定数值，满足以下关系：

Vbud_detect＝Vbud_detect_EN*(R3/(R3+R4))。

通过以上三种检测过程和检测方案，可以通过SOC对Switch-6进行控制，防止外部接入电源损坏Bud；同时根据不同检测方案SOC可通过声光报警，例如扬声器SPK发出固定序列蜂鸣或者直接通过语音方式汇报至用户，通知其充电接口的状态，防止出现异常情况，甚至安全事故。

如图4所示，在充电接口检测电路应用于充电装置时，检测控制电路20的主控制器用Case MCU表示，充电控制开关用Switch-5表示，第一开关用Switch-2表示、第二开关用Switch-1表示，第一电阻用R2表示，第二电阻用R1表示。主控制器的电源输出端用CaseDetect EN表示，主控制器的反馈端用Case Detect。

在进行测试时，Case SOC断开Switch-5，闭合Switch-2 Case Detect EN，延时一定时间后，闭合Switch-1，通过第二电阻R1、第一电阻R2和第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻Rreg_var组成电阻检测网络检测第一充电接口P1和第二充电接口P2的状态。检测第一点充电接口的电压值可通过以下公式进行计算：

VCase_detect＝VCase_detect_EN*((Rreg_var+R1)/(Rreg_var+R1+R2))。

其中，VCase_detect为主控制器的反馈端接收到的电压值，VCase_detect_EN为主控制器的电源输出端输出的电压值，Rreg_var为第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻阻值，R1为第二电阻阻值，R2为第一电阻阻值。

当第一充电接口P1和第二充电接口P2无异常时，其寄生电阻Rreg_var接近无穷大，第一电阻的阻值可以忽略不计，此时主控制器的反馈端接收到的电压值基本等于主控制器的电源输出端输出的电压值，也即满足以下关系：

VCase_detect＝VCase_detect_EN；

当第一充电接口P1和第二充电接口P2之间有汗液或者其他导电物质存在时，其寄生电阻值为固定数值(汗液或者导电物质多少和导通性，决定Rreg_var数值，非无穷大)。此时，由于第一充电接口P1和第二充电接口P2寄生电阻的存在，第一充电接口P1和第二充电接口P2导通，且呈一定的阻抗，使得主控制器的反馈端接收到的电压值在第一充电接口P1和第二充电接口P2寄生电阻和第二电阻R1的分压下，满足以下关系：

VCase_detect＝VCase_detect_EN*((Rreg_var+R1)/(Rreg_var+R1+R2))<VCase_Detect_EN；

当第一充电接口P1和第二充电接口P2之间因异常状态短路时，其第一充电接口P1和第二充电接口P2之间的寄生电阻很小，远小于第二电阻阻值，接近0欧姆，几乎可以忽略不计。

此时由于第一充电接口P1和第二充电接口P2寄生电较小，第一充电接口P1和第二充电接口P2相当于短接，且呈现低阻抗，使得主控制器的反馈端接收到的电压值在为第一电阻R2和第二电阻R1的分压电压值，相当于一个固定数值，满足以下关系：

VCase_detect＝VCase_detect_EN*(R1/(R1+R2))。

在一些实施例中，充电装置上可以设置有LED指示灯，第一充电接口P1和第二充电接口P2状态异常时，可以发出特定序列以提示用户进行查看。

可以理解的是，充电接口检测电路可以设置在智能穿戴设备中，也可以设置在充电装置，或者在充电装置和智能穿戴设备中同时设置该充电接口检测电路，在充电装置和智能穿戴设备同时设置有充电接口检测电路时，在智能穿戴设备接入充电装置时，两者的检测机制可以设置为仅智能穿戴设备，或者仅充电装置进行检测，或者两者先后进行检测，例如智能穿戴设备先进行检测，此时充电装置的Switch-1和Switch-2断开，防止影响智能穿戴设备的检测)。同理，在充电装置进行检测时，也可以先断开智能穿戴设备的Switch-3和Switch-4，防止影响充电装置的检测。当智能穿戴设备和充电装置均检测到无异常，或者用户已经清理完成，再次检测到第一充电接口P1和第二充电接口P2正常时，此时Switch-5和Switch-6可以选择闭合或者断开，以等待第一充电接口P1和第二充电接口P2接入电源。

本发明还提出一种智能穿戴设备，包括第一充电接口P1、第二充电接口P2、储能器件及如权上所述的充电接口检测电路；其中，

所述第一充电接口P1分别与所述储能器件及所述充电接口检测电路的检测端互连。该充电接口检测电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明智能穿戴设备中使用了上述充电接口检测电路，因此，本发明智能穿戴设备的实施例包括上述充电接口检测电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

其中，储能器件包括用于存储电能的电池，以及将充电盒输出的供电电源转换为电池存储电能的电源转换芯片。所述电源转换芯片的输入端与通过充电控制开关与第一充电接口P1连接，所述电源转换芯片的输出端与所述电池连接。电池的存储电能的范围可以设置为3.5～4.3V，具体可以采用干电池、储锂离子电池或镍氢电池等可充电电池实现。电源转换芯片基于主控制器的控制，一般具有休眠状态，也即待机状态、正常工作状态和关闭状态。

智能穿戴设备的第一充电接口P1和第二充电接口P2可选采用pogo pin连接器来实现，第一充电接口P1和第二充电接口P2与充电装置的第一充电接口P1和第二充电接口P2连接，以接入充电装置输出的供电电源进行充电。在智能穿戴设备为无线耳机时，该第一充电接口P1和第二充电接口P2可以设置于耳机壳体的尾部，在一些实施例中，第一充电接口P1和第二充电接口P2还可以采用弹片来实现，且位于耳机壳体的尾部。

需要说明的是，用户在长时间佩戴智能穿戴设备，例如运动耳机、运动手表等时，可能会因为运动的过程中因为汗渍、雨水进入至充电接口，或者在实用的过程中出现跌落，或者其他原因导致充电接口出现弯折，松动等，若用户将智能穿戴设备取下立即进行充电，则可能会出现充电接口充电异常，甚至在充电接口短接时，导致电流过大，损坏充电装置和智能穿戴设备。为此，在一实施例中，所述充电接口检测电路还包括：

佩戴检测传感器(图未示出)，所述佩戴检测传感器的输出端与所述检测控制电路20连接，所述佩戴检测传感器被配置为检测人体与所述佩戴检测传感器的位置关系，并输出对应的佩戴检测信号；

所述充电接口检测电路的检测控制电路20还被配置为在根据佩戴检测信号确定耳机处于未佩戴状态时，工作于检测工作模式。

本实施例中，佩戴检测传感器可以是红外接近传感器、电容式传感器、生物射频传感器、光学识别传感器中的任意一种或者多种组合，佩戴检测传感器可以在检测到无线耳机未被佩戴，例如用户将无线耳机摘下时，对充电接口进行检测。如此，可以在无线耳机放入至充电盒之前，充电盒给无线耳机充电前或者充电的过程中，对充电接口进行检测，并根据检测结果确定是否要启动充电，或者是否继续给无线耳机充电。

本发明还提出一种充电装置，包括第一充电接口P1、第二充电接口P2、供电电源及如上所述的充电接口检测电路；其中，

所述第一充电接口P1分别与所述供电电源及所述充电接口检测电路的检测端互连。该充电接口检测电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明充电装置中使用了上述充电接口检测电路，因此，本发明充电装置的实施例包括上述充电接口检测电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

充电装置的第一充电接口P1、第二充电接口P2可选采用pogo pin连接器来实现，充电装置可以为充电盒，充电盒内可以设置有凹槽，该凹槽中配置有相应的金属接口或者金属探针，即第一充电接口P1、第二充电接口P2，第一充电接口P1、第二充电接口P2与无线耳机的第一充电接口P1、第二充电接口P2适配，在无线耳机置入充电盒的凹槽上时，无线耳机的第一充电接口P1、第二充电接口P2与电连接器接触，由于弹片以及所述金属接口均为导电性物质，此时，无线耳机充电盒电闭合。由于无线耳机一般针对人耳使用，因此，所述无线耳机可以包括壳体对称的一对，充电盒中可以对应有两对充电接口。该充电盒在无线耳机在非充电状态时，还可以用于收纳耳机。在一些实施例中，第一充电接口P1、第二充电接口P2还可以设置有磁性导电件，以在耳机置入至充电盒的充电接口上时，保证第一充电接口P1、第二充电接口P2与无线耳机的第一充电接口P1、第二充电接口P2能够紧固连接，从而防止充电盒与耳机的接触不良而损坏无限耳机或者充电盒。

在一实施例中，所述充电接口检测电路还包括：

入盒检测传感器(图未示出)，所述入盒检测传感器被配置为，检测是否有智能穿戴设备放入至所述充电装置的预设位置，并输出相应的入盒检测信号；

所述充电接口检测电路的检测控制电路20还被配置为在根据入盒检测信号确定所述智能穿戴设备放入至所述充电装置的预设位置时，工作于检测工作模式。

本实施例中，入盒检测传感器可以检测无线耳机是否如何入盒。具体可以通过采用接口检测传感器，检测通信接口是否有信号输出，并采用轮询尝试通信的方式检测是否入盒，也可以采用采用hall sensor(霍尔传感器)检测TWS耳机入盒，具体可以检测充电盒的上盖被打开或者关闭，或者无线耳机是否伸入至预设位置时，被霍尔传感器感应到，从而输出对应的检测信号，以耳机放入充电盒腔体内。或者，采用红外接近检测传感器来实现，红外接近检测传感器通过MCU设定阈值，在耳机没有放入到充电盒腔体内的时候，红外检测传感器返回值小于阈值，当耳机放入充电盒的腔体内时，红外接近检测传感器检测到返回值大于设定的阈值，从而被检测识别为耳机放入充电盒腔体内。充电盒可以在检测到无线耳机放入至盒体内时，并且在充电盒给无线耳机充电前或者充电的过程中，对充电接口进行检测，并根据检测结果确定是否要启动充电，或者是否继续给无线耳机充电。

本发明还提出一种智能穿戴设备充电系统，包括如上所述的智能穿戴设备及如上所述的充电装置。

该智能穿戴设备及如上所述的充电装置的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明智能穿戴设备充电系统中使用了上述智能穿戴设备及如上所述的充电装置，因此，本发明智能穿戴设备充电系统的实施例包括上述智能穿戴设备及如上所述的充电装置全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。智能穿戴设备与充电装置之间通过通讯接口连接，具体可以通过I2C通讯总线，USB的D+D-线等进行通信。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种充电接口检测电路，应用于智能穿戴设备和/或充电装置中，所述智能穿戴设备和所述充电装置均设置有第一充电接口和第二充电接口，其特征在于，所述充电接口检测电路包括：

接口检测电路，所述接口检测电路的检测端与所述第一充电接口连接；

检测控制电路，所述检测控制电路的电源输出端与所述接口检测电路的电源传输端连接，所述检测控制电路的反馈端与所述接口检测电路的输出端连接；其中，

所述检测控制电路被配置为通过所述接口检测电路给所述第一充电接口供电；

所述接口检测电路被配置为检测所述第一充电接口的电压值，以确定所述第一充电接口和所述第二充电接口的状态，并输出对应的状态检测信号至所述检测控制电路。

2.如权利要求1所述的充电接口检测电路，其特征在于，所述检测控制电路还被配置为；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间断路时，确定所述第一充电接口和所述第二充电接口正常；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间电连接且具有电阻值时，确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间存在异物；

在根据所述状态检测信号确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间短路时，确定所述第一充电接口和所述第二充电接口之间被短接。

3.如权利要求1所述的充电接口检测电路，其特征在于，所述充电接口检测电路还包括：

充电控制开关，在所述充电接口检测电路应用于所述智能穿戴设备时，所述充电控制开关串联设置于所述第一充电接口与所述智能穿戴设备的储能器件之间，在所述充电接口检测电路应用于所述充电装置时，所述充电控制开关串联设置于所述充电装置的供电电源与所述第一充电接口之间所述充电控制开关的受控端与所述检测控制电路连接；

所述检测控制电路具有充电工作模式和检测工作模式，所述检测控制电路还被配置为在工作于检测工作模式时控制所述充电控制开关断开，在工作于充电工作模式时控制所述充电控制开关闭合。

4.如权利要求1所述的充电接口检测电路，其特征在于，所述检测控制电路在所述检测工作模式下，以预设检测周期给所述第一充电接口供电，并接收所述接口检测电路输出的状态检测信号。

5.如权利要求1至4任意一项所述的充电接口检测电路，其特征在于，所述检测控制电路包括主控制器及第一开关，所述主控制器的电源输出端与所述第一开关的输入端连接，所述第一开关的输出端经所述接口检测电路与所述第一充电接口连接；

所述主控制器被配置为在所述第一开关闭合时，经所述接口检测电路给所述第一充电接口供电。

6.如权利要求5所述的充电接口检测电路，其特征在于，所述检测控制电路还包括第二开关，所述第二开关串联设置于所述接口检测电路的输出端与所述主控制器的反馈端之间；

所述主控制器还用于在所述第一开关闭合，且延时第一预设时间后，控制所述第二开关闭合，以接收所述接口检测电路输出的状态检测信号。

7.如权利要求5所述的充电接口检测电路，其特征在于，所述接口检测电路包括的第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一开关的输出端连接；所述第一电阻的第二端经所述第二电阻与所述第一充电接口连接；所述第一电阻与所述第二电阻的公共端为检测控制电路的输出端。

8.一种智能穿戴设备，其特征在于，包括第一充电接口、第二充电接口、储能器件及如权利要求1至7任意一项所述的充电接口检测电路；其中，

所述第一充电接口分别与所述储能器件及所述充电接口检测电路的检测端互连。

9.如权利要求8所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述充电接口检测电路还包括：

佩戴检测传感器，所述佩戴检测传感器的输出端与所述检测控制电路连接，所述佩戴检测传感器被配置为检测人体与所述佩戴检测传感器的位置关系，并输出对应的佩戴检测信号；

所述充电接口检测电路的检测控制电路还被配置为在根据佩戴检测信号确定耳机处于未佩戴状态时，工作于检测工作模式。

10.一种充电装置，其特征在于，包括第一充电接口、第二充电接口、供电电源及如权利要求1至7任意一项所述的充电接口检测电路；其中，

所述第一充电接口分别与所述供电电源及所述充电接口检测电路的检测端互连。

11.如权利要求10所述的充电装置，其特征在于，所述充电接口检测电路还包括：

入盒检测传感器，所述入盒检测传感器被配置为，检测是否有智能穿戴设备放入至所述充电装置的预设位置，并输出相应的入盒检测信号；

所述充电接口检测电路的检测控制电路还被配置为在根据入盒检测信号确定所述智能穿戴设备放入至所述充电装置的预设位置时，工作于检测工作模式。

12.一种智能穿戴设备充电系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的智能穿戴设备和/或如权利要求11所述的充电装置。

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