CN117856366A - 一种手表、充电底座以及充电系统 - Google Patents

一种手表、充电底座以及充电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117856366A
CN117856366A CN202211216518.XA CN202211216518A CN117856366A CN 117856366 A CN117856366 A CN 117856366A CN 202211216518 A CN202211216518 A CN 202211216518A CN 117856366 A CN117856366 A CN 117856366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
watch
communication module
optical
optical communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211216518.XA
Other languages
English (en)
Inventor
赵博
张成旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honor Device Co Ltd
Original Assignee
Honor Device Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honor Device Co Ltd filed Critical Honor Device Co Ltd
Priority to CN202211216518.XA priority Critical patent/CN117856366A/zh
Priority to PCT/CN2023/117845 priority patent/WO2024067032A1/zh
Publication of CN117856366A publication Critical patent/CN117856366A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G17/00Structural details; Housings
    • G04G17/02Component assemblies
    • G04G17/04Mounting of electronic components
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00Input or output devices integrated in time-pieces
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本申请公开一种手表、充电底座以及充电系统,涉及终端技术领域。其中,手表应用于在充电底座上充电,手表中的第一充电芯片为快充芯片,第一光通信模块一端与第一处理器电连接,另一端与光学模块连接,第一充电芯片与第一处理器电连接,充电接口与第一充电芯片电连接,第一充电芯片与电池连接。第一处理器检测充电接口上的电压,若充电接口上的电压大于或等于预设的门槛电压;第一处理器生成充电诉求数据并发给第一光通信模块,诉求数据用于指示手表已准备好进行快速充电。第一光通信模块将充电诉求数据从电信号转为光信号,并通过光学模块发送给充电底座。充电芯片通过充电接口接收来自充电底座的电信号,为电池快速充电。

Description

一种手表、充电底座以及充电系统
技术领域
本申请实例涉及终端技术领域,尤其涉及一种手表、充电底座以及充电系统。
背景技术
随着科技的发展,穿戴手表在生活中越来越多地被使用,充电速度更快的需要变得越来重要。消费者希望手表充电短短几分钟的时间,能够可以维持一两天的使用。充电速度也成为消费者选取穿戴手表的关键指标。穿戴手表由于空间紧凑,不能像手机一样放置USB接口,通过USB接口的数据线与电池快充管理IC通信进行快充协议传输,从而实现快速充电。因此,如何实现穿戴手表快速充电,提升穿戴手表充电速度成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种手表、充电底座以及充电系统,该充电系统可以让充电底座与手表电池快充管理IC通信,解决快充协议传输问题,实现穿戴手表快速充电,大大提升穿戴手表充电速度。
第一方面,本申请提供一种手表,应用于在充电底座上充电,手表包括第一处理器、第一充电芯片、第一光通信模块、充电接口、电池和光学模块,第一充电芯片为快充芯片。第一光通信模块一端与第一处理器电连接,另一端与光学模块连接,第一充电芯片与第一处理器电连接,充电接口与第一充电芯片电连接,第一充电芯片与电池连接。第一处理器检测充电接口上的电压,若充电接口上的电压大于或等于预设的门槛电压;第一处理器生成充电诉求数据并发给第一光通信模块,诉求数据用于指示手表已准备好进行快速充电,第一光通信模块将充电诉求数据从电信号转为光信号,并通过光学模块发送给充电底座。充电接口用于与充电底座进行电连接,充电芯片通过充电接口接收来自充电底座的电信号,为电池快速充电。
在此基础上,通过设置第一光通信模块,第一光通信模块可以将电信号转为光信号,或者将光信号转为电信号,通过设置第一光通信模块一端与第一处理器电连接,另一端与光学模块连接,可以实现将第一处理器中生成的电信号转为光信号进行发射以便与充电底座进行通信。第一处理器中生成的电信号可以表征手表的快充诉求,同时,该电信号中可以包含手表中电池的当前电量、当前充电电流、当前充电压等信息,以便充电底座根据手表的充电情况调整充电电流和充电电压。
手表将生成的充电需求信息通过第一光通信模块由电信号转为光信号,并通过光学模块发送给充电底座,充电底座中的光通信模块接收到手表发出的光信号后,可以将该光信号转为电信号,然后根据信号中的快充需求为手表进行快速充电。本申请实施例中,手表和充电底座之间可以通过红外光进行通信,该红外光通信可以实现快充协议数据的通信,以传输快充协议数据,从而实现充电底座对手表的快速充电。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一光通信模块包括发射端和接收端,光学模块包括发射灯和接收管,第一光通信模块的发射端与发射灯电连接,第一光通信模块的接收端与接收管电连接。第一光通信模块的发射端用于将接收到的电信号转为光信号,并通过发射灯将光信号发射给充电底座。第一光通信模块的接收端用于将接收管接收到的光信号转为电信号。
在此基础上,第一光通信模块可以将第一处理器发送过来的电信号转为光信号,然后通过发射灯将光信号发射出去。也可以将接收管接收到的光信号转换为电信后,然后发送给第一处理器进行数据处理。
在第一方面的一种可能的设计方式中,手表还包括PPG模块,PPG模块与光学模块电连接,第一处理器控制PPG模块和第一光通信模块其中一个与光学模块保持导通状态。
在此基础上,PPG模块与光学模块连接,可以对人体的健康信息进行检测,通过设置第一处理器控制PPG模块和第一光通信模块其中一个与光学模块保持导通状态,可以使得手表在不同的场景下开启不同的功能,例如手表戴在手腕上时,手表开启PPG功能,手表放置在充电底座上时,开启第一光通信模块功能,以实现对快充协议数据的传输,提高对手表的充电速度。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一处理器用于:当充电接口的电压大于或等于预设的门槛电压时,控制第一光通信模块与光学模块保持导通状态,控制PPG模块与光学模块保持断开状态。
在此基础上,通过检测充电接口的电压是否大于门槛电压,可以判断手表是否位于充电底座上,当充电接口的电压大于或等于预设的门槛电压时,表示手表位于充电底座上。因此,控制第一光通信模块与光学模块保持导通状态,控制PPG模块与光学模块保持断开状态。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一处理器用于:当检测到充电接口上的电压小于门槛电压,控制PPG模块与光学模块保持导通状态,控制第一光通信模块与光学模块保持断开状态。
在此基础上,通过检测充电接口上的电压是否小于门槛电压,可以判断手表不在充电底座上,因此可以控制手表的PPG模块处于导通状态。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一处理器用于:当电池为满电状态,且充电接口的电压大于或等于预设的阈值电压,控制第一光通信模块通过光学模块向充电底座发送充满信号。
在此基础上,当电池为满电状态,且充电接口的电压大于或等于预设的阈值电压,表明手表位于充电底座上,且不再需要充电,因此向充电底座发送充满信息。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一处理器用于:当第一光通信模块接收到来自充电底座的应答信号,控制第一光通信模块与光学模块保持断开状态。
在此基础上,当第一光通信模块接收到来自充电底座的应答信号表明手表已收到充电底座关于手表已充满的应答信号,此时手表不用再进行充电,因此可以关闭第一光通信模块。
第二方面,本申请提供一种充电底座,应用于给手表充电,充电底座通过数据线与电源适配器连接,充电底座包括第二处理器、第二充电芯片、第二光通信模块、充电触点和光学模块,第二充电芯片为快充芯片。第二光通信模块的一端与光学模块电连接,另一端与第二处理器电连接,第二充电芯片与第二处理器电连接,充电触点用于与手表进行电连接。光学模块接收来自手表的光信号,光信号用于指示充电底座为手表进行快速充电,第二光通信模块将光信号转为电信号,并发送给第二处理器,第二处理器对电信号进行处理后,发送给第二充电芯片,第二充电芯片通过数据线将电信号发送给电源适配器,电源适配器调整输出给充电底座的充电信号。
在此基础上,通过设置第二光通信模块的一端与光学模块电连接,另一端与第二处理器电连接,可以实现光学模块接收到的光信号转为电信号,并将该电信号发送给第二处理器,使得充电底座可以接收到来自手表的充电诉求信息。充电底座可以将该光信号所包含的信息处理后发送给电源适配器,从而实现对手表充电电压/电流的调整,以实现对手表进行快速充电。
在第二方面的一种可能的设计方式中,第二光通信模块包括发射端和接收端,光学模块包括发射灯和接收管,第二光通信模块的发射端与发射灯电连接,第二光通信模块的接收端与接收管电连接。第二光通信模块的发射端用于将接收到的电信号转为光信号,并通过发射灯将光信号发射给手表。第二光通信模块的接收端用于将接收管接收到的光信号转为电信号。
在第二方面的一种可能的设计方式中,第二处理器用于:当检测到充电触点的电流大于或等于预设的门槛电流时,控制第二光通信模块处于导通状态。
在此基础上,当检测到充电触点的电流大于或等于预设的门槛电流时,表明手表位于充电底座上,因此打开第二光通信模块,以便与手表进行通信。
在第二方面的一种可能的设计方式中,第二处理器用于:当检测到充电触点的电流小于预设的门槛电流时,控制第二光通信模块处于关闭状态。
在此基础上,当检测到充电触点的电流小于预设的门槛电流时,表明手离开了充电底座,因此关闭第二光通信模块,避免能量浪费。
在第二方面的一种可能的设计方式中,第二处理器用于:当第二光通信模块接收到来自手表的充满信号,控制第二光通信模块向手表发送应答信号,然后控制第二光通信模块处于关闭状态。
第三方面,本申请提供一种充电系统,包括如第一方面及其任一种可能的设计方式所述的手表,以及如第二方面及其任一种可能的设计方式所述的充电底座。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,包括计算机指令。当该计算机指令在充电系统上运行时,使得无线充电底座执行如第三方面及所述的充电系统的各项功能。
第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行如第三方面所述的充电系统的各项功能。
可以理解地,上述提供的第三方面所述的无线充电系统,第四方面所述的计算机可读存储介质,第五方面所述的计算机程序产品所能达到的有益效果,可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果,以及第二方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为现有技术中一种充电系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种充电系统的产品形态图;
图3为本申请实施例提供的一种充电系统的电路结构示意图;
图4为本申请实施例中一种控制信号调制前后的对比图;
图5为本申请实施例中一种调制信号解调前后的对比图;
图6为本申请实施例提供的一种RC解调仿真电路的电路图;
图7为本身请实施例提供的一种传输信号的波形图;
图8为本身请实施例提供的另一种传输信号的波形图;
图9为本身请实施例提供的又一种传输信号的波形图;
图10为本申请实施例提供的一种充电底座的俯视图;
图11为本申请实施例提供的一种充电底座的侧视图;
图12为本申请实施例提供的一种充电系统的系统架构示意图;
图13为本申请实施例提供的一种充电系统的一种工作流程图;
图14为本申请实施例提供的一种充电系统的另一种工作流程图;
图15为本申请实施例提供的一种充电系统的又一种工作流程图;
图16为本申请实施例提供的一种充电系统的再一种工作流程图;
图17为本申请实施例提供的一种充电系统中充电底座的硬件结构图;
图18为本申请实施例提供的一种充电系统中手表的硬件结构图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。
应理解,在本文中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例,而并非旨在进行限制。如在对各种所述示例的描述中所使用的那样,单数形式“一个(“a”,“an”)”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指示。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
还应理解,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”,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,本申请中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是滑动连接,还可以是可拆卸连接,或成一体等;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
还应理解,术语“包括”(也称“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。
应理解,说明书通篇中提到的“一实施例”、“另一实施例”、“一种可能的设计方式”意味着与实施例或实现方式有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在本申请一实施例中”或“在本申请另一实施例中”、“一种可能的设计方式”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
为了便于理解本申请的技术方案,在撰写本申请实施例前,先对与本申请技术方案相关的技术背景,即现有技术方案中的手表和充电底座之间的充电原理进行介绍。
参考图1,图1为现有技术中一种充电系统的结构示意图。如图1所示,图1中(a)为手表的底部示意图,图1中(b)为充电底座的示意图。如图1所示,手表的底部设置有两个充电接口:电源接口(VBUS PAD)和接地接口(GND PAD),其中,电源接口用于与充电的电源连接,接地接口用于进行接地连接。充电底座上设置有两个充电触点:电源触点(VBUS PogoPin)和接地触点(GND Pogo Pin),其中,电源触点用于与电源连接,接地触点用于接地连接。充电底座上连接有电源适配器(图中未示出),当需要对手表进行充电时,将手表放置在充电底座上,使得手表上的电源接口与充电底座上电源触点接触,手表上的接地接口与充电底座上接地触点接触,充电底座即可对手表进行充电。连接在充电底座上的适配器一般是输出一个固定大小的电压和电流对手表进行充电。而且,由于充电接口和充电触点均存在较大的阻抗,导致充电电流被限制,使得该种充电方式的充电速度较慢。
现有的手表一般都具有利用光电容积描记(photoplethysmography,PPG)功能,PPG功能是利用手表上的光学模块所发出的红外光/绿光对人体的运动心率进行检测。如图1中(a)所示,手表中设置有用于发射红外光/绿光的发射灯,以及设置有用于接收红外光/绿光的接收管,其中,发射灯设置于手表的发射孔内,接收管设置于手表中的接收孔内,发射孔和接收孔所对应的底壳部分一般设置为透明状,以便向外发射红外光/绿光和接收红外光/绿光。现有技术中,手表的光学组件(发射灯和接收管)主要用于实现上述描述的PPG功能。
为了解决现有技术中手表充电速度慢的问题,本申请实施例提供一种充电系统,该充电系统可以利用手表的现有组件,通过增加红外数字调制解调电路,实现数字信号传输快充协议数据,从而实现对手表进行快速充电。下面结合图2至图18对本申请实施例进行说明。
参考图2,图2为本申请实施例提供的一种充电系统的产品形态图。其中,图2中示出了手表底部的结构示意图和充电底座顶部的结构示意图。如图2所示,手表的底部设置有两个充电接口:电源接口(VBUS PAD)和接地接口(GND PAD),其中,电源接口用于与充电的电源连接,接地接口用于进行接地连接。
手表中设置有用于发射红外光/绿光的发射灯,以及设置有用于接收红外光/绿光的接收管,其中,发射灯设置于手表的发射孔内,接收管设置于手表中的接收孔内,发射孔和接收孔所对应的底壳部分一般设置为透明状,以便向外发射红外光/绿光和接收红外光/绿光。发射孔可以设置为圆形,发射灯可以对称地设置于发射孔内,发射灯的数量可以设置为一个或者多个,本申请中设置为两个。接收孔可以设置为圆环形,接收管可以均匀地设置于接收孔内,接收管的数量一般设置为多个,以便更好地接收红外光/绿光。本申请中,接收管的数量设置为8个。其中,发射孔可以设置于接收孔内,本申请中,发射孔的大小与接收孔的内径的大小相同。
充电底座中也设置有用于发射红外光/绿光的发射灯,以及设置有用于接收红外光/绿光的接收管。充电底座中的发射灯和接收管的数量可以根据需要进行设置,其中,充电底座中发射灯的位置可以参照手表中接收管的位置进行设置,充电底座中接收管的位置可以参照手表中发射灯的位置进行设置,使得当将手表放置在充电底座上时,充电底座上的接收管可以充分的接收手表中发射灯所发射出的红外光/绿光,手表上的接收管可以充分的接收充电底座中发射灯所发射出的红外光/绿光。
充电底座上还设置有两个充电触点:电源触点(VBUS Pogo Pin)和接地触点(GNDPogo Pin),其中,电源触点用于与电源连接,接地触点用于接地连接。当将手表放置于充电底座上进行充电时,手表上的电源接口与充电底座上的电源触点相接触,手表上的接地接口与充电底座上的接地触点相接触。充电底座上连接有电源适配器,电源适配器与墙上电源相连,为充电底座提供匹配的功率输出。
为了便于理解,本申请实施例结合附图,介绍上述手表和充电底座内部的电路结构图。以对手表和充电底座之间实现光通信的原理进行说明。
请参考图3,图3为本申请实施例提供的一种充电系统的电路结构示意图。如图3所示,该充电系统包括手表和充电底座。
手表包括处理器,该处理器可以是一个微控制单元(Microcontroller Unit,MCU),以及PPG模块、第一光通信模块、发射灯和接收管,其中第一光通信模块包括发射端和接收端。手表的处理器(MCU)分别与第一光通信模块中的发射端和接收端相连。PPG模块分别与手表中的发射灯和接收管电连接。PPG模块还与处理器(MCU)电连接,MCU通过一使能信号PPG_EN可以控制PPG模块的工作状态,如控制PPG模块打开或关闭。第一光通信模块中的发射端与PPG模块并联在手表的发射灯上,第一光通信模块中的接收端与PPG模块并联在手表的接收管上。
充电底座包括处理器,该处理器可以是一个微控制单元(Microcontroller Unit,MCU),以及第二光通信模块、发射灯和接收管,其中第二光通信模块也包括发射端和接收端。充电底座的处理器(MCU)分别与第二光通信模块中的发射端和接收端相连。第二光通信模块中的发射端与充电底座中的发射灯相连,第二光通信模块中的接收端充电底座中的接收管相连。
如图3所示,当手表与充电底座之间需要进行光通信(如充电过程中)时,通过手表中的处理器调整PPG_EN使能信号为无效状态(disable状态),调整5V电源_EN使能信号也为无效状态(disable状态),例如,调整PPG_EN使能信号和5V电源_EN使能信号为低电平。此时,PPG模块处于关闭状态。然后调整控制开关SW1、SW2、SW3、SW4均为闭合状态,则第一光通信模块为工作状态。
第一光通信模块工作时,第一光通信模块的发射端将手表MCU发送的电信号转换为红外光信号发射出去,充电底座中第二光通信模块中的接收端将接收红外光信号,并将红外光信号转换为电信号发送到充电底座中的MCU,从而实现红外光通信快充数据的传输。同理,第二光通信模块的发射端将充电底座MCU发送的电信号转换为红外光信号发射出去,手表中第一光通信模块中的接收端将接收红外光信号,并将红外光信号转换为电信号发送到手表的MCU,实现红外光通信快充数据的传输。
当需要进行人体检测,开启PPG功能时,此时可以调整控制开关SW1、SW2、SW3、SW4均为断开状态,调整PPG_EN使能信号为有效状态,调整5V电源_EN使能信号也为有效状态,例如,调整PPG_EN使能信号和5V电源_EN使能信号为高电平。此时,手表中的第一光通信模块停止工作,手表中的PPG模块处于打开状态。
本申请实施例中,当手表想充电底座发送数据时,由于是采用红外光通信进行数据传输,为了提高红外线的抗干扰能力,避免大气中的红外线产生干扰,可以在手表端MCU向第一光通信模块发送的信号IR_TX进行38KHz,占空比1/3的方波调制。调制前后的信号可以参考图4,图4为本申请实施例中一种控制信号调制前后的对比图。
调制后的信号IR_TX,可以控制晶体管Q1导通/关断,来驱动红外发射灯D1亮灭。红外光透过手表的红外光发射孔发射到充电底座上红外光接收孔。
充电底座上红外接收管D2透过充电底座上的红外光接收孔,接收到手表端红外光发射孔发射来的红外光信号,并将红外光信号转为调制电信号。经过RC电路解调,再将IR_TX信号经过晶体管Q2放大,转换为充电底座上MCU的识别的数据信号。转换前后的信号可以参考图5,图5为本申请实施例中一种调制信号解调前后的对比图。
同理,当充电底座向手表发送数据时,充电底座的MCU对IR_RX进行38KHz调制。调制后的IR_RX信号,可以控制晶体管Q3导通/关断,来驱动红外发射灯D3亮灭。红外光透过充电底座的红外光发射孔发射到手表端上的红外光接收孔。
手表端的红外接收管D4透过手表上的红外光接收孔,接收到充电底座上红外光发射孔发射来的红外光信号,并将红外光信号转为调制电信号。经过RC电路解调,再将IR_RX信号经过晶体管Q4放大,转换为手表端的MCU可以识别的数据信号。
其中,RC电路由一个电阻、一个电容组成。参考图6,图6为本申请实施例提供的一种RC解调仿真电路的电路图。RC电路满足PWM频率应远大于RC低通滤波电路的截止频率fc=1/2πRC的要求。PWM频率为38KHz,fc=1/2πRC=1/(2*3.14*1k*4.7u)=0.33KHz<<38KHz,满足解调条件。
信号源V1可以为幅度1.8V占空比33%,频率38KHz的脉冲信号,以模拟38KHz调制信号输入。
手表和充电底座红外光传输数据可以有自定义的协议规则。参考图7,图7为本身请实施例提供的一种传输信号的波形图。红外通信模块发射数据帧包含起始位+8位有效数据+8位有效数据反码(提高传输可靠性)+结束位。起始位为9mS载波+4.5mS高电平,每位有效数据为1mS,每位有效数据反码为1mS,结束位为2.25mS高电平+4.5mS载波。
参考图8,图8为本身请实施例提供的另一种传输信号的波形图。当红外通信模块接收到一帧数据后,传递给MCU,MCU给出应答信号。应答信号包含起始位为8mS载波+4.5mS高电平+6mS载波,当发射一帧数据后50mS内未接收到应答信号,将再次发射一帧数据,还未收到应答信号,则MCU中断报错。
参考图9,图9为本身请实施例提供的又一种传输信号的波形图。当红外通信模块接收到异常应答,MCU将根据异常应答数据来识别处理问题。异常应答包含报错指令+8位报错数据+8位报错数据反码(提高传输可靠性)+结束位。报错指令为8mS载波+4.5mS高电平,每位有效数据为1mS,每位有效数据反码为1mS,结束位为2.25mS高电平+4.5mS载波。
参考图10和图11,图10为本申请实施例提供的一种充电底座的俯视图,图11为本申请实施例提供的一种充电底座的侧视图。
如图10和图11所示,本申请实施例中,为了增强手表和充电底座中红外光传输抗干扰能力,可以在红外光发射孔上增加遮光罩,以减少自然环境中的光线对手表和充电底座红外光传输影响。再结合使用菲涅尔透镜可以减小整机厚度,汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致,选用菲涅尔透镜可以使红外光更好的传输。
为了便于理解,本申请实施例结合附图,介绍上述手表和充电底座之间进行通信以实现快速充电的充电原理进行说明。
请参考图12,图12为本申请实施例提供的一种充电系统的系统架构示意图。该充电系统包括待充电设备、充电底座和电源适配器。
手表中还包括第一处理器、第一充电芯片、第一光通信模块、PPG功能模块和电池等,其中,光通信模块和PPG功能模块都与手表中的发射灯和接收管相连,光通信模块还与第一处理器电连接,第一处理器与第一充电芯片电连接,第一充电芯片和电池电连接。
上述的第一处理器可以是手表中的微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)。上述的第一充电芯片可以包括一个芯片或者多个芯片,其中,包括一个支持快充协议的快充芯片,例如SC芯片,以及一个支持普通充电协议的芯片,例如BUCK芯片。MCU可以对SC芯片和BUCK芯片进行控制,以选择不同的芯片对手表中的电池进行充电。第一光通信模块可以是设置于手表中的红外调制解调电路,该红外调制解调电路可以参考图3中的电路进行设置,用于将接收到红外光信号转为电信号,或者将电信号转为光信号。PPG功能模块为手表中自带的功能,用于分析人体的健康信息,关于这部分可参考现有技术中或者现有产品中的介绍,本申请实施例不作赘述。
PPG模块是利用手表上的光学模块(发射灯和接收管)所发出的红外光/绿光对人体的运动心率进行检测,第一光通信模块是利用手表上的光学模块(发射灯和接收管)所发出的红外光/绿光进行信息传递。手表可以在PPG模块和第一光通信模块之间进行切换,当需要进行人体信息检测时,可以切换到PPG模块与光学模块相连,利用光学模块发出的红外光/绿光对人体进行检测。当需要进行信息传递时,可以切换到第一光通信模块与光学模块相连,利用光学模块发出的红外光/绿光进行信息传递。
充电底座中包括第二处理器、第二充电芯片、第二光通信模块、充电触点和USB接口等,其中,第二处理器分别与第二光通信模块和第二充电芯片电连接,第二充电芯片与USB接口相连,第二光通信模块与充电底座中的发射灯和接收管相连。
充电底座中的第二处理器可以是充电底座中的微控制单元(MicrocontrollerUnit,MCU)。充电底座中的第二充电芯片可以是一个或者多个芯片,本申请实施例中,芯片包括两个芯片,其中一个是充电底座中支持快充协议的芯片,用于快充数据协议的通信,另一个为连接于电源触点上的一个电源保护芯片。充电底座中的第二光通信模块可以是设置于充电底座中的调制解调器或者红外调制解调电路,用于将接收到红外光信号转为电信号,或者将电信号转为光信号。第二光通信模块与手表中的第一光通信模块的工作原理相同,可相互参考。
由于手表大部分时候都是佩戴于人体的手腕上,因此,当其佩戴于手腕上时,其PPG模块处于打开状态,其第一光通信模块处于关闭状态。当其需要进行充电时,由于需要进行通信,则需要打开第一关通信模块,暂时关闭PPG模块,因此,手表在进行充电前,会对其是否位于充电底座上进行状态检测。
具体的,当手表被放置于充电底座上时,由于手表上的充电接口与充电底座上的充电触点相接触,充电底座为手表提供充电电压和充电电流,手表检测到电源接口上的电压产生变化,并且当该电压达到预设的门槛电压,即可判断此时手表放置于充电底座上并在进行充电。因此,将手表中的PPG模块关闭,将第一光通信模块打开,手表处于准备与充电底座进行通信的状态。
当手表放置于充电底座上时,由于手表上的充电接口与充电底座上的充电触点相接触并进行了电信号传输,因此充电底座也可以检测到电源触点上的电流变化,并且当该电流达到预设的门槛电流,即可判断此时充电底座上正在对手表进行充电。此时,将充电底座中的第二光通信模块打开,准备与手表进行通信。
充电底座给手表进行充电的过程中,若想要实现快速充电,需要进行快充协议通信,下面对只能手表与充电底座之间实现快速充电的过程进行确认。
当手表确认其已与充电底座连接,且充电底座也已确认手表连在在充电底座上时后,手表和充电底座均已准备好进行光通信。将手表发射数据给充电底座的链路称为发射(TX)链路,将充电底座发送数据给手表的链路称为接收(RX)链路。
当手表连接在充电底座上后,在发射链路中,手表中的第一处理器会生成经过编码调制后的快充请求数据IR_TX,并将该快充请求数据IR_TX发送给第一光通信模块,第一光通信模块接收到该快充请求数据IR_TX后,会将其转为红外光信号并通过手表中的发射灯发射出去。充电底座上的接收管接收到手表中的发射灯所发出的红外光信号后,会将该信号传输给充电底座中的第二光通信模块,第二光通信模块会将红外光信号转为电信号,该电信号即为前述的快充请求数据IR_TX,然后第二光通信模块将该数据发送给第二处理器进行解码,第二处理器将解码后的快充请求数据IR_TX发送给充电底座中的快充协议芯片。快充协议芯片对只能手表的快充请求数据进行处理,并通过充电底座上的USB接口(以及支持快充协议的USB数据线)与电源适配器进行快充协议通信,电源适配器将根据手表所发出的快充请求数据对输出的VBUS电压进行调整,电源适配器输出的电信号通过充电底座的电源保护芯片、电源触点和手表的电源接口,传输到手表中的快充芯片(如SC芯片),通过快充芯片对手表中的电池进行大电流充电,以实现快速充电。
在快速充电的过程中,当被充电设备的电池电量较低时,一般采用大电流充电,以实现快速充电。当电池的电量快要充满时,会切换为小电流充电。本申请中,手表中的第一充电芯片包括快充芯片和BUCK芯片,快充芯片和BUCK芯片均与第一处理器相连,第一处理器可以在快充芯片和BUCK芯片中切换,实现通过不同的芯片对电池进行充电。当采用快充芯片进行大电流充电结束后,手表中的第一处理器将关闭快充芯片,并开启BUCK芯片,使用BUCK芯片对电池进行小电流充电。通过不同的充电芯片实现不同大小的电流对电池进行充电属于现有技术,本申请实施例中对该技术的详细实现方案和原理不作赘述,可直接参考现有技术中的相关方案。
在充电底座对手表的充电过程中,在发射链路上,充电底座中的第二处理器会向充电底座中的第二光通信模块发送经过编码调制后的快充信息状态数据IR_RX,第二光通信模块接收到快充信息状态数据IR_RX后,会将该电信号转为红外光信号,并通过充电底座上的发射灯发射出去。手表上的接收管接收到充电底座发出的红外光信号后,将该信号发送给第一光通信模块,第一光通信模块将接收到的红外光信号转为电信号,并将该电信号发送给第一处理器,第一处理器对该快充信息状态数据IR_RX进行解码,然后第一处理器根据解码后的快充信息状态数据IR_RX对快充芯片和BUCK芯片的工作状态进行调整,并对系统进行相应的控制调度。
在进行快速充电的过程中,手表中的第一处理器不断地生成快充请求数据IR_TX,快充请求数据IR_TX中可以包含手表中电池的当前状态信息,然后将该请求数据通过第一光通信模块和手表中的发射灯发射给充电底座,充电底座接收到该信号后,将其进行处理为快充协议数据后,与电源适配器进行标准快充协议通信,使得电源适配器可以根据手表中发出的快充请求数据IR_TX不断地调整输出电压,从而不断调整手表中的快充芯片输入端的电压,给电池进行充电。
本申请实施例中,通过在手表和充电底座中设置光通信模块,将快充协议通信数据从电信号转为光信号,利用手表中所自带的光学模块将该光信号发射出去,然后通过充电底座中的光学模块接收该光信号,并将该光信号转为电信号输入给电源适配器,从而实现快充协议通信,对手表进行快速充电。
由于手表中的PPG模块和第一光通信模块均需要使用手表中的光学模块(发射灯和接收管),当将手表戴在手腕上时,需要采用PPG模块和光学模块对人体进行健康检测;当将手表连接在充电底座上时,需要采用第一光通信模块和光学模块进行快充协议通信。因此,当手表处于不同的状态时,需要在PPG模块和第一光通信模块中切换。下面对手表在PPG模块和第一光通信模块中切换的流程,以及充电底座的工作流程进行介绍。
参考图13、图14,图13为本申请实施例提供的一种充电系统的一种工作流程图,图14为本申请实施例提供的一种充电系统的另一种工作流程图。图13示出了手表放置在充电底座上后,手表和充电底座的工作流程,图14示出了手表离开充电底座后,手表和充电底座的工作流程。
如图13、图14所示,充电系统中的手表的工作流程如下:
S101、手表中的PPG模块(手表PPG)检测手表是否离开人体手腕。
由于手表大部分时间都是佩戴于人体手腕上,因此,在默认状态下,可以将手表中的PPG功能设置为处于开启状态。当将手表佩戴在人体手腕上时,手表中的PPG功能会不断地对人体的心率等信息进行检测。因此,可以通过手表PPG功能检测手表是否佩戴在人体手腕上。例如,若手表在预设时间段内检测到人体的心率信息(或其它人体信息),则可认为手表佩戴于人体手腕上。若手表在预设时间段内未检测到人体的心率信息或其它人体信息),则可认为手表已经离开手腕。
S102、手表检测其是否放在充电底座上。
当手表被放置于充电底座上时,由于手表上的充电接口(VBUS PAD)与充电底座上的充电触点(VBUS Pogo Pin)相接触,充电底座为手表提供充电电压和充电电流,会引起手表上电源接口的电压产生变化。因此,可以通过对手表中电源接口(VBUS PAD)上的电压进行检测,若检测到手表中电源接口上的电压大于或等于预设的门槛电压(VBUS电压≥门槛电压),即可认为手表放到充电底座上,并准备进行充电。若检测到手表中电源接口上的电压(VBUS电压)小于预设的门槛电压,即可认为手表没有放到充电底座上,或者,即可认为手表离开充电底座。
S103、当手表放置在充电底座上时,手表PPG模块关闭,手表光通信模块打开。
若检测到手表中电源接口上的电压(VBUS电压)大于或等于预设的门槛电压,则认为手表已经离开人体手腕,并且放置于充电底座上。此时手表进入充电状态,而PPG模块和手表的光通信模块均需要使用手表中的光学模块(发射灯和接收管),且两者无法同时使用光学模块。由于手表已经离开人体手腕,放置在充电底座上,此时不需要对人体信息进行检测,而是需要与充电底座进行快充协议通信。因此,将手表PPG模块关闭,将手表光通信模块打开。
S104、当手表离开充电底座上时,手表PPG模块打开,手表光通信模块关闭。
若检测到手表中电源接口上的电压(VBUS电压)小于预设的门槛电压,则认为手表已经离开充电底座。此时,手表不再需要光通信模块与充电底座进行通信,而手表一般会被重新佩戴在人体手腕上。因此,当手表离开充电底座上时,可以将手表PPG模块打开,并将手表的光通信模块关闭。手表光通信模块即前述实施例中手表的第一光通信模块。
如图13、图14所示,充电系统中的充电底座的工作流程如下:
S201、充电底座检测手表是否放到充电底座上。
当手表放置于充电底座上时,由于手表上的充电接口(VBUS PAD)与充电底座上的充电触点(VBUS Pogo Pin)相接触并进行了电信号传输,因此充电底座也可以通过检测电源触点上电流的变化,来判断手表是否放到充电底座上。若充电底座中电源触点上的电流大于或等于预设的门槛电流(IBUS>门槛电流),则可认为手表放到充电底座上。若充电底座中电源触点上的电流小于预设的门槛电流,则可认为手表离开充电底座,或者认为手表没有放到充电底座上。
S202、若手表放置在充电底座上,充电底座光通信模块打开;若手表离开充电底座,充电底座光通信模块关闭。
当充电底座检测到手表放置在充电底座上时,充电底座需要对手表进行充电,由于充电底座对手表进行充电时,需要通过光通信模块进行快充协议数据的传输,因此,此时需要将充电底座中的光通信模块打开,以用于与手表中的光通信模块进行红外光通信。当充电底座检测到手表离开充电底座时,充电底座不需要对手表进行充电,充电底座与手表之间无需再进行光通信,因此,将充电底座的光通信模块关闭。充电底座光通信模块即前述实施例中充电底座中的第二光通信模块。
图13、图14中示出了手表放置在充电底座上时以及手表离开充电底座时,手表和充电底座各自的工作流程图。当手表放在充电底座上,手表的电池已充满电,但未离开充电底座时,若一直保持手表光通信模块和充电底座光通信模块处于工作状态,则会造成能量的浪费。因此,当手表充满电后,手表和充电底座也会将相应的光通信模块关闭,进入节能模式。
具体的,参考图15,图15为本申请实施例提供的一种充电系统的又一种工作流程图。图15示出了当手表充满电时,手表中的光通信模块和充电底座中的光通信模块的切换流程。
S301、对手表中的电池进行满电检测。
如图15所示,当手表位于充电底座上进行充电时,手表中的处理器(例如手表中的MCU)可以实时获取手表中电池的充电情况,例如获取电池的当前电量、充电电压、充电电流等信息,从而可以实现电池的满电检测。当检测到电池未满电时,手表中的处理器会一直产生快充诉求数据,并按照前述实施例中所介绍的方法与充电底座进行通信,对手表中的电池进行充电。当检测到电池满电时,表明此时已不再需要对手表进行充电,若手表中的光通信模块和充电底座中的光通信模块还在继续工作,则会造成能量的浪费。
S302、检测手表是否连接于充电底座上。
当手表检测到期电池为满电时,手表会检测其是否位于充电底座上。具体的,可以通过对手表中电源接口(VBUS PAD)上的电压进行检测,若检测到手表中电源接口上的电压(VBUS电压)小于预设的阈值电压,则继续对电源接口上的电压进行检测。若检测到手表中电源接口上的电压大于或等于预设的阈值电压(VBUS电压≥阈值电压),即可认为手表连接于充电底座上。
S303、当手表位于充电底座上时,手表光通信模块发送充满命令。
当手表中电池已充满电,且检测到手表连接于充电底座上时,此时已不需要再向手表中的电池充电。因此,手表会通过光通信模块向充电底座发送充满命令。
S304、底座光通信模块接收充满命令。
由于手表还位于充电底座上,且此时手表中的光通信模块和充电底座中的光通信模块还处于红外光通信状态,因此,底座中的光通信模块可以接收到手表光通信模块所发送的充满命令。
充电底座光通信模块接收到充满命令后,将该充满命令发送给充电底座中的处理器(充电底座MCU)进行处理,充电底座MCU接收到该充满命令后,生成相应的应答信号,并通过充电底座光通信模块发送应答信号。
由于充电底座已收到来自手表的充满命令,不再需要向手表进行充电,因此充电底座通信模块关闭。
手表中的光通信模块通过红外光通信接收到底座光通信模块发送的应答信号后,将该应答信号发送给手表端的处理器(手表端MCU),手表端MCU接收到该应答信号后,控制手表光通信模块关闭,使得手表进入节能状态。
参考图16,图16为本申请实施例提供的一种充电系统的再一种工作流程图。图16示出了充电系统在充电过程以及充满电后,手表中的各个模块和充电底座中的各个模块的切换流程。
结合图12可知,在充电底座给手表进行充电的过程中,电源适配器发送给充电底座的电信号通过电源触点和电源接口传输到手表中的充电芯片(如SC芯片)中,充电芯片给手表中的电池进行充电。
如图16所示,在手表端中,在接收充电底座发送的电信号后,手表中的SC芯片给电池进行充电,在充电过程中,手表中的充电芯片会对电池的充电电流进行检测,并将检测到的数据发给手表中的处理器,手表处理器(手表MCU)进行数据处理,手表处理器根据处理后的数据生成相应的充电诉求数据或者分析电池是否充满,该充电诉求数据包括手表内电池的当前状态信息,以及是否需要请求调节充电电压(VBUS电压)。若需要调节VBUS电压或者判断为电池已充满,则处理器会生成相应的数据包,并将该数据发给手表光通信模块,手表光通信模块会向充电底座发送数据帧。在光通信模块会向充电底座发送数据帧时,手表中的MCU会对手表光通信模块发送数据帧的次数进行检测,若手表光通信模块发送数据帧的次数大于2次,则表示充电底座未接收到该数据帧,表示手表与充电底座之间可能存在连接不良问题或其他错误,此时手表中的MCU会产生一个报错中断,表示手表与充电底座之间的数据通信存在问题。
若手表光通信模块发送数据帧的次数小于或等于2次,则表示手表与充电底座之间的连接正常,数据通信正常。充电底座可以通过其光通信模块接收手表中光通信模块所发出的数据帧,充电底座中的光通信模块接收到数据帧后,会将该数据帧发送给充电底座中的处理器(充电底座MCU)进行数据处理。
若手表发送的数据帧为快充协议数据,则充电底座中的处理器(充电底座MCU)会将处理后的数据发送给充电底座中的快充协议芯片,充电底座中的快充协议芯片再将该数据通过连接在充电底座与电源适配器之间的USB数据线发送给电源适配器,该USB数据线为具有标准快充协议的数据线。需要说明的是,手表中的快充芯片,充电底座中的快充协议芯片,连接充电底座与电源适配器之间的USB数据线,以及电源适配器都需要支持同一标准快充协议。电源适配器接收到充电底座所发送的快充协议数据后,电源适配器根据该数据调节VBUS电压,然后将调节后的VBUS电压通过充电底座发送到手表中的SC芯片,实现给电池充电。
若手表发送的数据帧为电池充满的数据信息,则充电底座MCU在获得该数据信息并进行数据处理后,会控制充电底座中的光通信模块发送应答信号,该应答信号用于表示充电底座已接收到手表电池充满的信息。并且关闭充电底座中的光通信模块,以实现节能。
充电底座的光通信模块发出应答信号后,手表中的光通信模块可以接受到该应答信号,光通信模块将接受到的应答信号发送给手表中的MCU,MCU会判断该应答信号是否为异常应答信号。若判断其为异常应答信号,则手表MCU会进行故障分析。若判断其不是异常应答信号,则手表中的MCU会关闭手表光通信模块,以实现节能。同时,MCU可以打开手表PPG模块,以便对人体信息进行检测。
参考图17,图17为本申请实施例提供的一种充电系统中充电底座的硬件结构图。如图17所示,该充电底座可以包括光通信模块500,处理器510,存储器520,传感器530,充电接口540,充电管理模块550(充电芯片)等。
可以理解的是,本实施例示意的结构并不构成对充电底座的具体限定。在另一些实施例中,充电底座可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
其中,存储器520可以用于存储程序代码,如用于为待充电设备(例如手机)进行无线充电的程序代码等。存储器520中还可以存储有用于唯一标识充电底座的蓝牙地址。另外,该存储器520中还可以存储有与充电底座之前成功配对过的电子设备的连接数据。例如,该连接数据可以为与该充电底座成功配对过的电子设备的蓝牙地址。基于该连接数据,充电底座能够与该电子设备自动配对,而不必配置与其之间的连接,如进行合法性验证等。上述蓝牙地址可以为媒体访问控制(media access control,MAC)地址。
处理器510可以用于执行上述应用程序代码,调用相关模块以实现本申请实施例中充电底座的功能。例如,实现充电底座的无线充电功能。处理器510可以包括一个或多个处理单元,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器510中。处理器510具体可以是集成的控制芯片,也可以由包括各种有源和/或无源部件的电路组成,且该电路被配置为执行本申请实施例描述的属于处理器510的功能。其中,充电底座的处理器可以是微处理器。
光通信模块500可以用于支持充电底座与其他电子设备之间进行红外光/绿光通信的数据交换。
其中,充电管理模块550管理对外进行充电的同时,还可以为充电底座内部的电子元件供电。充电管理模块550接收充电接口的电源输入,为处理器510,存储器520,传感器530,外部存储器等供电。在其他一些实施例中,充电管理模块550也可以设置于处理器510中。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对充电底座的具体限定。其可以具有比图17示出的更多的或者更少的部件,可以组合两个或更多的部件,或者可以具有不同的部件配置。例如,在充电底座的外表面还可以包括按键、指示灯(可以指示充电状态、呼入/呼出、配对模式等状态)、显示屏(可以提示用户相关信息)等部件。其中,该按键可以是物理按键或触摸按键(与触摸传感器配合使用)等,用于触发开机、关机、开始充电、停止充电等操作。
请参考图18,图18为本申请实施例提供的一种充电系统中手表的硬件结构图。如图18所示,手表可以包括处理器610,存储器620,充电接收模块630,充电管理模块640,光通信模块650,电池660,无线通信模块670、显示屏680等。
其中,存储器620可以用于存储程序代码,如用于接收充电底座的无线充电信号的程序代码等。存储器620中还可以存储待充电设备与其他电子设备之间具有唯一标识的蓝牙地址。上述蓝牙地址可以为媒体访问控制(media access control,MAC)地址。
处理器610可以用于执行上述应用程序代码,调用相关模块以实现本申请实施例中无线待充电设备的功能。例如,实现待充电设备的无线充电功能、无线通信功能等。处理器610可以包括一个或多个处理单元,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器610中。处理器610具体可以是集成的控制芯片,也可以由包括各种有源和/或无源部件的电路组成,且该电路被配置为执行本申请实施例描述的属于处理器610的功能。其中,待充电设备200的处理器可以是微处理器。
光通信模块650可以用于支持手表与充电底座之间进行红外光/绿光通信的数据交换。
无线通信模块670可以用于手表与其他电子设备(例如手机、平板)之间包括蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near fieldcommunication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的数据交换。
在一些实施例中,该无线通信模块670可以为蓝牙芯片。待充电设备可以通过该蓝牙芯片与其他电子设备的蓝牙芯片之间进行配对并建立无线连接,以通过该无线连接实现待充电设备和其他电子设备之间的无线通信。
另外,无线通信模块670还可以包括天线,无线通信模块670经由天线接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器610。无线通信模块670还可以从处理器610接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,充电管理模块640可以通过手表的充电接口接收充电底座的有线充电输入。具体的,充电管理模块640与充电接口通过匹配电路连接。充电接口可以与上述充电底座的充电触点接触,通过充电触点将电源输入到充电接口。充电接口接收的电信号经过匹配电路传输至充电管理模块640,以便为电池660进行无线充电。
其中,充电管理模块640为电池660充电的同时,还可以为天线供电。充电管理模块640接收电池660的输入,为处理器610,存储器620,外部存储器和无线通信模块670等供电。充电管理模块640还可以用于监测电池660的电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,充电管理模块640也可以设置于处理器610中。
上述显示屏680中可以集成有触摸传感器。手表可以通过显示屏680接收用户对手表的控制命令。
可以理解的是,本实施例示意的结构并不构成对手表200的具体限定。在另一些实施例中,待充电设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
例如,在手表200的外表面还可以包括按键、指示灯(可以指示电量、呼入/呼出、配对模式等状态)等部件。其中,该按键可以是物理按键或触摸按键(与触摸传感器配合使用)等,用于触发开机、关机、开始充电、停止充电等操作。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质包括计算机指令,当所述计算机指令在上述充电系统上运行时,使得该充电底座执行上述实施例中无线充电系统所执行的各个功能或者步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述实施例中充电系统所执行的各个功能或者步骤。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种手表,应用于在充电底座上充电,其特征在于,所述手表包括第一处理器、第一充电芯片、第一光通信模块、充电接口、电池和光学模块,所述第一充电芯片为快充芯片;
所述第一光通信模块一端与所述第一处理器电连接,另一端与所述光学模块连接,所述第一充电芯片与所述第一处理器电连接,所述充电接口与所述第一充电芯片电连接,所述第一充电芯片与所述电池连接;
所述第一处理器检测所述充电接口上的电压,若所述充电接口上的电压大于或等于预设的门槛电压;所述第一处理器生成充电诉求数据并发给所述第一光通信模块,所述诉求数据用于指示所述手表已准备好进行快速充电,所述第一光通信模块将所述充电诉求数据从电信号转为光信号,并通过所述光学模块发送给充电底座;
所述充电接口用于与所述充电底座进行电连接,所述充电芯片通过所述充电接口接收来自所述充电底座的电信号,为所述电池快速充电。
2.根据权利要求1所述的手表,其特征在于,所述第一光通信模块包括发射端和接收端,所述光学模块包括发射灯和接收管,所述第一光通信模块的发射端与所述发射灯电连接,所述第一光通信模块的接收端与所述接收管电连接;
所述第一光通信模块的发射端用于将接收到的电信号转为光信号,并通过所述发射灯将光信号发射给所述充电底座;
所述第一光通信模块的接收端用于将所述接收管接收到的光信号转为电信号。
3.根据权利要求1或2所述的手表,其特征在于,所述手表还包括PPG模块,所述PPG模块与所述光学模块电连接,所述第一处理器控制所述PPG模块和所述第一光通信模块其中一个与所述光学模块保持导通状态。
4.根据权利要求3所述的手表,其特征在于,所述第一处理器用于:当所述充电接口的电压大于或等于预设的所述门槛电压时,控制所述第一光通信模块与所述光学模块保持导通状态,控制所述PPG模块与所述光学模块保持断开状态。
5.根据权利要求3所述的手表,其特征在于,所述第一处理器用于:当检测到所述充电接口上的电压小于所述门槛电压,控制所述PPG模块与所述光学模块保持导通状态,控制所述第一光通信模块与所述光学模块保持断开状态。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的手表,其特征在于,所述第一处理器用于:当所述电池为满电状态,且所述充电接口的电压大于或等于预设的阈值电压,控制所述第一光通信模块通过所述光学模块向所述充电底座发送充满信号。
7.根据权利要求6所述的手表,其特征在于,所述第一处理器用于:当所述第一光通信模块接收到来自所述充电底座的应答信号,控制所述第一光通信模块与所述光学模块保持断开状态。
8.一种充电底座,应用于给手表充电,所述充电底座通过数据线与电源适配器连接,其特征在于,所述充电底座包括第二处理器、第二充电芯片、第二光通信模块、充电触点和光学模块,所述第二充电芯片为快充芯片;
所述第二光通信模块的一端与所述光学模块电连接,另一端与所述第二处理器电连接,所述第二充电芯片与所述第二处理器电连接,所述充电触点用于与所述手表进行电连接;
所述光学模块接收来自所述手表的光信号,所述光信号用于指示所述充电底座为所述手表进行快速充电,所述第二光通信模块将所述光信号转为电信号,并发送给所述第二处理器,所述第二处理器对所述电信号进行处理后,发送给所述第二充电芯片,所述第二充电芯片通过所述数据线将所述电信号发送给所述电源适配器,所述电源适配器调整输出给所述充电底座的充电信号。
9.根据权利要求8所述的充电底座,其特征在于,所述第二光通信模块包括发射端和接收端,所述光学模块包括发射灯和接收管,所述第二光通信模块的发射端与所述发射灯电连接,所述第二光通信模块的接收端与所述接收管电连接;
所述第二光通信模块的发射端用于将接收到的电信号转为光信号,并通过所述发射灯将光信号发射给所述手表;
所述第二光通信模块的接收端用于将所述接收管接收到的光信号转为电信号。
10.根据权利要求8或9所述的充电底座,其特征在于,所述第二处理器用于:当检测到所述充电触点的电流大于或等于预设的门槛电流时,控制所述第二光通信模块处于导通状态。
11.根据权利要求8或9所述的充电底座,其特征在于,所述第二处理器用于:当检测到所述充电触点的电流小于预设的门槛电流时,控制所述第二光通信模块处于关闭状态。
12.根据权利要求8或9所述的充电底座,其特征在于,所述第二处理器用于:当所述第二光通信模块接收到来自所述手表的充满信号,控制所述第二光通信模块向所述手表发送应答信号,然后控制所述第二光通信模块处于关闭状态。
13.一种充电系统,其特征在于,包括权利要求1至7任意一项所述的手表,以及权利要求8至12任意一项所述的充电底座。
CN202211216518.XA 2022-09-30 2022-09-30 一种手表、充电底座以及充电系统 Pending CN117856366A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211216518.XA CN117856366A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种手表、充电底座以及充电系统
PCT/CN2023/117845 WO2024067032A1 (zh) 2022-09-30 2023-09-08 一种手表、充电底座以及充电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211216518.XA CN117856366A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种手表、充电底座以及充电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117856366A true CN117856366A (zh) 2024-04-09

Family

ID=90476026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211216518.XA Pending CN117856366A (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种手表、充电底座以及充电系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN117856366A (zh)
WO (1) WO2024067032A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105322242A (zh) * 2014-08-05 2016-02-10 广达电脑股份有限公司 备用电池
CN112234683A (zh) * 2020-11-10 2021-01-15 支付宝(杭州)信息技术有限公司 电子设备的充电控制方法和电子设备
WO2022109837A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 华为技术有限公司 一种电子设备、充电座及充电方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106487065B (zh) * 2014-01-28 2019-02-05 Oppo广东移动通信有限公司 快速充电方法和系统
CN114847892A (zh) * 2021-02-04 2022-08-05 华为技术有限公司 可穿戴设备及佩戴状态检测方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105322242A (zh) * 2014-08-05 2016-02-10 广达电脑股份有限公司 备用电池
CN112234683A (zh) * 2020-11-10 2021-01-15 支付宝(杭州)信息技术有限公司 电子设备的充电控制方法和电子设备
WO2022109837A1 (zh) * 2020-11-25 2022-06-02 华为技术有限公司 一种电子设备、充电座及充电方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024067032A1 (zh) 2024-04-04
WO2024067032A9 (zh) 2024-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106937197B (zh) 双耳无线耳机及其通信控制方法
CN104319830B (zh) 一种基于近场通信的充电系统和方法
US6265844B1 (en) Battery pack with photo means for enabling integral circuitry
CN103445409A (zh) 智能手环
CN106033803A (zh) 电池套筒、待寻找设备定位方法及装置
CN117691764A (zh) 一种无线充电系统
CN105814908A (zh) 用于通过移动设备的音频插孔来进行数据传输和进行电源供应的系统和方法
CN204705845U (zh) 一种可穿戴电子设备
CN203445874U (zh) 蓝牙对讲机
CN114844144A (zh) 充电方法、电子设备、计算机可读存储介质和芯片系统
CN103441550A (zh) 一种实时显示充电信息的手机无线充电装置
CN207021758U (zh) 具有双电池功能的智能穿戴设备
CN104317067B (zh) 一种防丢眼镜以及眼镜防丢搜寻方法
CN201657266U (zh) 蓝牙耳机充电底座
CN111277013B (zh) 一种充电控制方法及设备
CN202422334U (zh) 一种简易无线充电蓝牙双向报警展示装置
CN210090939U (zh) 充电装置及智能手表
CN104865872A (zh) 一种可穿戴电子设备及其数据交互的方法
CN117856366A (zh) 一种手表、充电底座以及充电系统
US6819079B2 (en) Apparatus for prolonging rechargeable battery life and power in a wireless communicating hand-held system
CN209785229U (zh) 一种便于部署远程安防预警联动系统
CN203377925U (zh) 手机来电提醒装置
CN207968474U (zh) 一种用于通讯的射频信号接收装置
CN104935054A (zh) 具有蓄电池保护功能的无线充电移动电源
CN104953670A (zh) 供电稳定的无线移动电源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination