CN209948731U - 蓝牙耳机充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机、用于收容所述蓝牙耳机并为其充电的充电仓以及电源信号线，所述充电仓通过所述电源信号线电连接所述蓝牙耳机且向所述蓝牙耳机充电，所述蓝牙耳机包括充电模块和耳机通信模块；所述充电仓包括放电模块和用于与所述耳机通信模块进行双向数据通信的充电仓通信模块；所述放电模块通过所述电源信号线依次串联所述充电仓通信模块、所述耳机通信模块以及所述充电模块。与相关技术相比，本实用新型的蓝牙耳机充电系统的电路结构简单且实现蓝牙耳机和充电仓双向通信，通信安全性和可靠性好。

Description

蓝牙耳机充电系统

【技术领域】

本实用新型涉及通讯技术领域，尤其涉及一种蓝牙耳机充电系统。

【背景技术】

随着智能手机的使用越来越多，蓝牙耳机市场蓬勃发展，蓝牙耳机的充电仓是一种新型的应用，作为蓝牙耳机的备用电源，解决了蓝牙耳机使用时间的问题，同时作为蓝牙耳机的收纳仓，与用户的操作息息相关。为了获得更好的用户体验，所述充电仓需要和所述蓝牙耳机进行通讯，以方便查看所述充电仓和所述蓝牙耳机的电量、实现蓝牙耳机配对以及检测用户操作等目的。

相关技术的蓝牙耳机的充电仓与蓝牙耳机的通讯是通过在所述充电仓的电路中增加一颗蓝牙芯片，所述蓝牙芯片用于与所述蓝牙耳机实现通信。

然而，相关技术的所述充电仓增加蓝牙芯片造成电路复杂，使用的元器件较多，而且所述充电仓通过所述蓝牙芯片与所述蓝牙耳机通信，造成连接操作复杂、易于被干扰及能耗较高的问题。另外，还会造成因为增加使用所述蓝牙芯片，使整个方案的成本增加，设计者的设计难度增加，使用者的用户体验不好。

因此，实有必要提供一种新系统来解决上述技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是克服上述技术问题，提供一种电路结构简单且实现蓝牙耳机和充电仓双向通信，通信安全性和可靠性好的蓝牙耳机充电系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机、用于收容所述蓝牙耳机并为其充电的充电仓以及电源信号线，所述充电仓通过所述电源信号线电连接所述蓝牙耳机且向所述蓝牙耳机充电，所述蓝牙耳机包括用于接收外部电源对其进行充电的充电模块和用于与所述充电仓进行双向数据通信的耳机通信模块；所述充电仓包括用于向所述充电模块输送电能进行充电的放电模块和用于与所述耳机通信模块进行双向数据通信的充电仓通信模块；所述放电模块通过所述电源信号线依次串联所述充电仓通信模块、所述耳机通信模块以及所述充电模块。

更优的，所述充电模块和所述耳机通信模块均包括多个，每一所述充电模块与其对应的一个所述耳机通信模块电连接；所述放电模块和所述充电仓通信模块均包括多个，每一所述放电模块依次串联其对应的一个所述充电仓通信模块、对应的一个所述耳机通信模块以及对应的一个所述充电模块。

更优的，所述充电模块和所述耳机通信模块均包括两个，所述放电模块和所述充电仓通信模块均包括两个。

更优的，所述耳机通信模块包括第一晶体管、第一信号发射模块以及第一信号接收模块，所述第一晶体管的栅极分别连接至所述第一信号发射模块的信号控制端和第一信号接收模块的信号控制端，所述第一晶体管的漏极连接至所述充电模块的输入端，所述第一晶体管的源极分别连接至电源电压、所述第一信号发射模块的输出端以及所述第一信号接收模块的输入端并作为所述蓝牙耳机的耳机输入输出双向端口；所述充电仓通信模块包括第二晶体管、第二信号发射模块以及第二信号接收模块，所述第二晶体管的栅极分别连接至所述第二信号发射模块的信号控制端和第二信号接收模块的信号控制端，所述第二晶体管的漏极分别连接至所述电源电压、所述第二信号发射模块的输出端以及所述第二信号接收模块的输入端并作为所述充电仓的充电仓输入输出双向端口，所述第二晶体管的源极连接至所述放电模块的输出端；所述耳机输入输出双向端口通过所述电源信号线连接至所述充电仓输入输出双向端口，所述第一信号发射模块产生通讯信号通过所述电源信号线发送至所述第二信号接收模块，所述第二信号发射模块产生通讯信号通过所述电源信号线发送至所述第一信号接收模块。

更优的，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为PMOS开关管。

更优的，所述第一信号发射模块和所述第二信号发射模块均通过所述电源信号线叠加电压信号方式或电流信号方式产生通信信号。

更优的，所述第一信号接收模块和所述第二信号接收模块均可将所述通信信号的通讯格式转换成数据内容。

与现有技术相比，本实用新型的一种蓝牙耳机充电系统通过所述蓝牙耳机设置所述耳机通信模块，所述充电仓设置所述充电仓通信模块，并利用所述充电仓通过所述电源信号线电连接所述蓝牙耳机且向所述蓝牙耳机充电，在充电的同时，所述充电仓通信模块与所述耳机通信模块通过所述电源信号线进行双向的数据通信。该结构使所述蓝牙耳机充电系统的电路结构简单且实现所述蓝牙耳机和所述充电仓双向通信，通信安全性和可靠性好。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其它的附图，其中：

图1为本实用新型蓝牙耳机充电系统的结构框图；

图2为本实施例的蓝牙耳机的模块结构示意图；

图3为实施例的充电仓的模块结构示意图；

图4为本实用新型蓝牙耳机充电系统的电压通讯波形示意图；

图5为本实用新型蓝牙耳机充电系统的电流通讯波形示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请同时参图1-3所示，图1为本实用新型蓝牙耳机充电系统的结构框图。本实用新型提供一种蓝牙耳机充电系统100，包括蓝牙耳机1 和充电仓2。

所述蓝牙耳机1包括充电模块11、耳机通信模块12以及电源信号线3。

所述充电模块11用于接收外部电源对其进行充电。也就是说在现有技术中所述蓝牙耳机1供电的电源为锂电池，当锂电池电量减少时，需要补充电量，则需要从所述蓝牙耳机1外部的电源进线充电，外部电源需要先与所述充电模块11电连接后，所述充电模块11对电压或电流进行电源管理出来后再往锂电池充电。

所述充电模块11包括多个。请参图1所示，在本实施方式中，所述充电模块11包括两个。

所述耳机通信模块12用于与所述充电仓2进行双向数据通信。

所述耳机通信模块12包括多个，每一所述充电模块11与其对应的一个所述耳机通信模块12电连接。在本实施方式中，所述耳机通信模块12所述充电模块11包括两个。

请参图2所示，所述耳机通信模块12包括第一晶体管M1、第一信号发射模块122以及第一信号接收模块123。在本实施方式中，所述第一晶体管M1形成第一开关121。当然，不限于此，所述第一开关 121也可以为等同于所述第一晶体管M1电路功能相同的器件或芯片也是可以的。所述耳机通信模块12的具体电路模块连接关系如下：

所述第一晶体管M1的栅极分别连接至所述第一信号发射模块 122的信号控制端和第一信号接收模块123的信号控制端；所述第一晶体管M1的漏极连接至所述充电模块的输入端；所述第一晶体管M1 的源极分别连接至电源电压VDD、所述第一信号发射模块122的输出端以及所述第一信号接收模块123的输入端并作为所述蓝牙耳机1的耳机输入输出双向端口。在本实施方式中，所述第一晶体管 M1为PMOS开关管。当然，所述第一晶体管M1采用NMOS管也是可以的。

所述充电仓2用于收容所述蓝牙耳机1并为所述蓝牙耳机1充电。

具体的，所述充电仓2还包括充电仓通信模块21和放电模块22。

所述充电仓2通过所述电源信号线3电连接所述蓝牙耳机1且向所述蓝牙耳机1充电。当然，所述电源信号线3也复用做有线通信的通信线材，可以避免被无线电磁干扰及能耗较少，从而使所述电源信号线3的通信安全性和可靠性好。

所述充电仓通信模块21用于与所述耳机通信模块12进行双向的数据通信。所述充电仓通信模块21包括多个。请参图3所示，在本实施方式中，所述充电仓通信模块21包括两个。

具体的，所述充电仓通信模块21包括第二晶体管M2、第二信号发射模块212以及第二信号接收模块213。在本实施方式中，所述第二晶体管M2形成第二开关211。当然，不限于此，所述第二开关211 也可以为等同于所述第二晶体管M2电路功能相同的器件或芯片也是可以的。所述充电仓通信模块21的具体电路模块连接关系如下：

所述第二晶体管M2的栅极分别连接至所述第二信号发射模块 212的信号控制端和第二信号接收模块213的信号控制端；所述第二晶体管M2的漏极分别连接至所述电源电压VDD、所述第二信号发射模块212的输出端以及所述第二信号接收模块213的输入端并作为所述充电仓2的充电仓输入输出双向端口；所述第二晶体管M2 的源极连接至所述放电模块的输出端。其中，所述耳机输入输出双向端口通过所述电源信号线3连接至所述充电仓输入输出双向端口。在本实施方式中，所述第二晶体管M2为PMOS开关管。当然，所述第二晶体管M2采用NMOS管也是可以的。

所述放电模块22用于向所述充电模块11输送电能进行充电。所述放电模块22包括多个。在本实施方式中，所述放电模块22包括两个。每一所述放电模块22依次串联其对应的一个所述充电仓通信模块 21、对应的一个所述耳机通信模块12以及对应的一个所述充电模块 11。在所述蓝牙耳机充电系统100的电路结构中，所述放电模块22通过所述电源信号线3依次串联所述充电仓通信模块21、所述耳机通信模块12以及所述充电模块11。

所述电源信号线3为用于充电的线或者接口。

所述蓝牙耳机充电系统100的工作和通信原理为：

在所述蓝牙耳机1方面，所述第一信号发射模块122产生通讯信号通过所述电源信号线3发送至所述第二信号接收模块213。所述第一信号发射模块12通过所述电源信号线3叠加电压信号方式或电流信号方式产生通信信号。其中，所述通讯信号一般包括地址、命令操作、存储地址、数据以及校验位组成。在本实施方式中，所述通讯信号包括地址、数据以及校验位组成。当然，不限于此，所述通讯信号的格式也可以灵活定义，只要设定所述蓝牙耳机1和所述充电仓2可以相互识别即可。

其中，请同时参图4-5所示，图4为本实用新型蓝牙耳机充电系统的电压通讯波形示意图。其中，预设阈值电压VH和VL，当叠加在所述电源电压VDD上的电压值大于VH，则定义为高电压1，而叠加在所述电源电压VDD上的电压值小于VL，则定义为低电压0。图5 为本实用新型蓝牙耳机充电系统的电流通讯波形示意图。预设阈值电流IH和IL，当叠加在所述电源电压VDD上的电流值大于IH，则定义为高电压1，而叠加在所述电源电压VDD上的电流值小于IL，则定义为低电压0。

所述第一信号接收模块123用来检测所述电源信号线3上面的所述通信信号，即电压或者电流信号，然后将所述通信信号的通讯格式转换成数据内容。在本实施方式中，所述通讯格式转换成数据内容指的是所述第一信号接收模块123将所述通讯信号中的所述数据提取和处理。

所述耳机通信模块12的所述第一晶体管M1作为所述第一开关 121，其作用为一个开关。所述第一晶体管M1的栅极由所述第一信号发射模块122和所述第一信号接收模块123控制。所述第一开关121 可在通讯时隔离所述放电模块22的滤波电容和所述充电模块11的滤波电容。所述第一晶体管M1的隔离作用，可以提高通讯的速度。当然，所述第一晶体管M1还可以用于产生通信信号，即所述第一开关 121通过关断或连通引起电压变化产生所述通信信号。

在所述蓝牙耳机1发送信号时，所述第一信号发射模块122可以先关断所述第一晶体管M1，然后直接在所述充电模块11产生电压信号发射通讯波形，也可以通过打开和关断所述第一晶体管M1产生充电电流波形发射信号。

所述蓝牙耳机1接收信号时，所述第一信号接收模块123可以关断所述第一晶体管M1，然后检测所述电源信号线3上的所述通信信号，也可打开所述第一晶体管M1，然后检测所述第一晶体管M1中的电流波形然后接收信号。

在所述充电仓2方面，所述第二信号发射模块212产生通讯信号通过所述电源信号线3发送至所述第一信号接收模块123。所述第二信号发射模块212通过所述电源信号线3叠加电压信号方式或电流信号方式产生所述通信信号。其中，所述通讯信号的格式也可以灵活定义，只要设定所述蓝牙耳机1和所述充电仓2可以相互识别即可。

其中，请同时参图4-5所示，图4为本实用新型蓝牙耳机充电系统的电压通讯波形示意图。其中，预设阈值电压VH和VL，当叠加在所述电源电压VDD上的电压值大于VH，则定义为高电压1，而叠加在所述电源电压VDD上的电压值小于VL，则定义为低电压0。图5 为本实用新型蓝牙耳机充电系统的电流通讯波形示意图。预设阈值电流IH和IL，当叠加在所述电源电压VDD上的电流值大于IH，则定义为高电压1，而叠加在所述电源电压VDD上的电流值小于IL，则定义为低电压0。

所述第二信号接收模块213用来检测所述电源信号线3上面的所述通信信号，即电压或者电流信号，然后将所述通信信号的通讯格式转换成数据内容。

所述充电仓通信模块21的所述第二晶体管M2作为所述第二开关 211，其作用为一个开关。所述第二晶体管M2的栅极由所述第二信号发射模块212和所述第二信号接收模块213控制。所述第二开关211 可在通讯时隔离所述放电模块22的滤波电容和所述充电模块11的滤波电容。所述第二晶体管M2的隔离作用，可以提高通讯的速度。当然，所述第二晶体管M2还可以用于产生通信信号，即所述第二开关 211通过关断或连通引起电压变化产生所述通信信号。

在所述充电仓2发送信号时，所述第二信号接收模块213可以先关断所述第二晶体管M2，然后直接在所述放电模块22产生电压信号发射通讯波形，也可以通过打开和关断所述第二晶体管M2产生充电电流波形发射信号。

所述充电仓2接收信号时，所述第二信号接收模块213可以关断所述第二晶体管M2，然后检测所述电源信号线3上的所述通信信号，也可打开所述第二晶体管M2，然后检测所述第二晶体管M2中的电流波形然后接收信号。

与现有技术相比，本实用新型的一种蓝牙耳机充电系统通过所述蓝牙耳机设置所述耳机通信模块，所述充电仓设置所述充电仓通信模块和所述电源信号线，并利用所述充电仓通过所述电源信号线电连接所述蓝牙耳机且向所述蓝牙耳机充电，在充电的同时，所述充电仓通信模块与所述耳机通信模块通过所述电源信号线进行双向的数据通信。该结构使所述蓝牙耳机充电系统的电路结构简单且实现所述蓝牙耳机和所述充电仓双向通信，通信安全性和可靠性好。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机、用于收容所述蓝牙耳机并为其充电的充电仓以及电源信号线，所述充电仓通过所述电源信号线电连接所述蓝牙耳机且向所述蓝牙耳机充电，其特征在于，所述蓝牙耳机包括用于接收外部电源对其进行充电的充电模块和用于与所述充电仓进行双向数据通信的耳机通信模块；所述充电仓包括用于向所述充电模块输送电能进行充电的放电模块和用于与所述耳机通信模块进行双向数据通信的充电仓通信模块；所述放电模块通过所述电源信号线依次串联所述充电仓通信模块、所述耳机通信模块以及所述充电模块。

2.根据权利要求1所述的蓝牙耳机充电系统，其特征在于，所述充电模块和所述耳机通信模块均包括多个，每一所述充电模块与其对应的一个所述耳机通信模块电连接；所述放电模块和所述充电仓通信模块均包括多个，每一所述放电模块依次串联其对应的一个所述充电仓通信模块、对应的一个所述耳机通信模块以及对应的一个所述充电模块。

3.根据权利要求2所述的蓝牙耳机充电系统，其特征在于，所述充电模块和所述耳机通信模块均包括两个，所述放电模块和所述充电仓通信模块均包括两个。

4.根据权利要求1所述的蓝牙耳机充电系统，其特征在于，所述耳机通信模块包括第一晶体管、第一信号发射模块以及第一信号接收模块，所述第一晶体管的栅极分别连接至所述第一信号发射模块的信号控制端和第一信号接收模块的信号控制端，所述第一晶体管的漏极连接至所述充电模块的输入端，所述第一晶体管的源极分别连接至电源电压、所述第一信号发射模块的输出端以及所述第一信号接收模块的输入端并作为所述蓝牙耳机的耳机输入输出双向端口；所述充电仓通信模块包括第二晶体管、第二信号发射模块以及第二信号接收模块，所述第二晶体管的栅极分别连接至所述第二信号发射模块的信号控制端和第二信号接收模块的信号控制端，所述第二晶体管的漏极分别连接至所述电源电压、所述第二信号发射模块的输出端以及所述第二信号接收模块的输入端并作为所述充电仓的充电仓输入输出双向端口，所述第二晶体管的源极连接至所述放电模块的输出端；所述耳机输入输出双向端口通过所述电源信号线连接至所述充电仓输入输出双向端口，所述第一信号发射模块产生通讯信号通过所述电源信号线发送至所述第二信号接收模块，所述第二信号发射模块产生通讯信号通过所述电源信号线发送至所述第一信号接收模块。

5.根据权利要求4所述的蓝牙耳机充电系统，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为PMOS开关管。

6.根据权利要求4所述的蓝牙耳机充电系统，其特征在于，所述第一信号发射模块和所述第二信号发射模块均通过所述电源信号线叠加电压信号方式或电流信号方式产生通信信号。

7.根据权利要求6所述的蓝牙耳机充电系统，其特征在于，所述第一信号接收模块和所述第二信号接收模块均可将所述通信信号的通讯格式转换成数据内容。

Images