CN212519375U - 一种蓝牙耳机充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机和用于容纳蓝牙耳机并为蓝牙耳机充电的充电仓，蓝牙耳机包括第一控制模块、充电模块和触摸芯片，第一控制模块包括电压检测子模块，充电仓包括放电模块，所述第一控制模块通过电压检测子模块检测所述充电模块的充电电压，并输出第一电平信号为所述触摸芯片供电，当蓝牙耳机位于充电仓内时，充电模块的充电电压为一定值，此时生成第一电平信号为低电平信号，不为触摸芯片供电，从而在蓝牙耳机进行充电时减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，而且还降低了触摸芯片的损耗，提升了蓝牙耳机的整体性能，保障了用户的产品体验。本实用新型可广泛应用于蓝牙耳机技术领域。

Description

一种蓝牙耳机充电系统

技术领域

本实用新型涉及蓝牙耳机技术领域，尤其是一种蓝牙耳机充电系统。

背景技术

蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除恼人电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话。自从蓝牙耳机问世以来，一直是行动商务族提升效率的好工具。近年来，随着芯片技术的发展，出现了TWS(True Wireless Stereo，真正无线立体声)技术，即手机通过连接主音箱，再由主音箱通过蓝牙无线方式连接从音箱，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用，不连接从音箱时，主音箱回到单声道音质。将TWS技术运用到蓝牙耳机领域，因此也催生了一个新的产品——TWS蓝牙耳机，从而实现了左右耳机之间的无线连接，用户使用起来也更加方便快捷。

TWS蓝牙耳机一般都是通过触摸芯片进行控制。现有技术中，在充电仓给蓝牙耳机进行充电时，触摸芯片也一直处于耗电状态，然而在蓝牙耳机进行充电时用户不会有相关的触摸控制操作，这样不仅造成了电量的浪费，大大地降低了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，还加快了触摸芯片的损耗，从而降低了蓝牙耳机的整体性能，影响了用户的体验；而且现有技术中，充电仓一直处于供电状态，在蓝牙耳机充电完成后充电仓的供电电压一直存在，存在一定的静态电流，当蓝牙耳机长时间待机后电量减少时，充电仓又会立即给蓝牙耳机进行充电，从而导致蓝牙耳机处于反复充电的状态，进一步增加了电量的浪费，加快了蓝牙耳机及充电仓的使用损耗，降低了蓝牙耳机的整体性能。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种蓝牙耳机充电系统。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机和用于容纳所述蓝牙耳机并为所述蓝牙耳机充电的充电仓，所述蓝牙耳机包括第一控制模块、充电模块和触摸芯片，所述第一控制模块包括电压检测子模块，所述电压检测子模块的输入端与所述充电模块的输出端连接，所述第一控制模块还与所述触摸芯片连接，所述第一控制模块用于根据所述充电模块的充电电压生成第一电平信号并传输至所述触摸芯片，所述第一电平信号用于为所述触摸芯片供电；所述充电仓包括放电模块，当所述充电仓容纳所述蓝牙耳机时所述放电模块与所述充电模块连接。

进一步，所述充电仓还包括第二控制模块和第二休眠模块，所述第二控制模块包括电流检测子模块，所述电流检测子模块与所述放电模块连接，所述第二控制模块还与所述第二休眠模块连接。

进一步，所述蓝牙耳机还包括第一通信模块，所述第一通信模块与所述第一控制模块连接；

所述充电仓还包括第二通信模块，所述第二通信模块与所述第二控制模块连接；

当所述充电仓容纳所述蓝牙耳机时所述第一通信模块与所述第二通信模块连接。

进一步，所述充电仓还包括耳机在位检测模块，所述耳机在位检测模块与所述第二控制模块连接，所述耳机在位检测模块用于检测所述蓝牙耳机是否位于所述充电仓内。

进一步，所述蓝牙耳机还包括第一休眠模块，所述第一休眠模块与所述第一控制模块连接，所述第二控制模块还包括信号生成模块，所述耳机在位检测模块和所述电流检测子模块均与所述信号生成模块连接，所述信号生成模块用于当所述耳机在位检测模块检测到所述蓝牙耳机位于所述充电仓内时，根据所述放电模块的放电电流生成第二电平信号，所述第二电平信号用于通过所述第一休眠模块控制所述蓝牙耳机进入休眠状态。

进一步，所述充电仓还包括开关盖检测模块，所述开关盖检测模块与所述第二控制模块连接，所述开关盖检测模块用于检测所述充电仓的开盖动作与关盖动作。

进一步，所述开关盖检测模块包括霍尔开关和磁铁，所述磁铁设置在所述充电仓的上盖上，所述霍尔开关设置在所述充电仓的仓体上。

进一步，所述蓝牙耳机还包括连接解除模块，所述连接解除模块与所述第一控制模块连接，所述信号生成模块还与所述开关盖检测模块连接，所述信号生成模块还用于当所述耳机在位检测模块检测到所述蓝牙耳机位于所述充电仓内时，若所述开关盖检测模块检测到所述充电仓的关盖动作，则生成第三电平信号，所述第三电平信号用于通过所述连接解除模块控制所述蓝牙耳机解除左右耳机的连接。

进一步，所述蓝牙耳机还包括连接模块，所述连接模块与所述第一控制模块连接，所述信号生成模块还用于当所述耳机在位检测模块检测到所述蓝牙耳机位于所述充电仓内时，若所述开关盖检测模块检测到所述充电仓的开盖动作，则生成第四电平信号，所述第四电平信号用于通过所述连接模块控制所述蓝牙耳机进行左右耳机的连接。

进一步，所述蓝牙耳机还包括复位模块，所述复位模块与所述第一控制模块连接，所述充电仓还包括按键模块，所述按键模块与所述信号生成模块连接，所述按键模块用于控制所述信号生成模块生成第五电平信号，所述第五电平信号用于通过所述复位模块清空所述蓝牙耳机的配对信息。

本实用新型的有益效果是：蓝牙耳机充电系统包括蓝牙耳机和用于容纳所述蓝牙耳机并为所述蓝牙耳机充电的充电仓，所述蓝牙耳机包括第一控制模块、充电模块和触摸芯片，所述充电仓包括放电模块，所述第一控制模块包括电压检测子模块，所述第一控制模块通过电压检测子模块检测所述充电模块的充电电压，并输出第一电平信号为所述触摸芯片供电，当蓝牙耳机不位于充电仓内时，充电模块的充电电压为0，此时生成第一电平信号为高电平信号，触摸芯片处于正常工作状态，当蓝牙耳机位于充电仓内时，充电模块的充电电压为一定值，此时生成第一电平信号为低电平信号，不为触摸芯片供电，从而在蓝牙耳机进行充电时减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，而且还降低了触摸芯片的损耗，提升了蓝牙耳机的整体性能，保障了用户的产品体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的蓝牙耳机充电系统的结构框图；

图2为现有技术中一蓝牙耳机的电路连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第一控制模块的电路连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第二控制模块与霍尔开关的电路连接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第二电平信号、第三电平信号、第四电平信号以及第五电平信号的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个的含义是两个或两个以上，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图2所示为现有技术中一蓝牙耳机的电路连接示意图，其中U0表示该蓝牙耳机的MCU，J0表示该蓝牙耳机的触摸芯片，VBAT表示充电电压。由图2可知，现有技术中，蓝牙耳机在充电时触摸芯片由充电仓直接供电，这样即使不需要对蓝牙耳机进行触摸操作，触摸芯片也一直处于工作状态，造成了电量的浪费以及芯片的损耗。

参照图1，本实用新型实施例提供了一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机和用于容纳蓝牙耳机并为蓝牙耳机充电的充电仓，蓝牙耳机包括第一控制模块、充电模块和触摸芯片，第一控制模块包括电压检测子模块，电压检测子模块的输入端与充电模块的输出端连接，第一控制模块还与触摸芯片连接，第一控制模块用于根据充电模块的充电电压生成第一电平信号并传输至触摸芯片，第一电平信号用于为触摸芯片供电；充电仓包括放电模块，当充电仓容纳蓝牙耳机时放电模块与充电模块连接。

如图3所示为本实用新型实施例提供的第一控制模块的电路连接示意图，其中U1表示第一控制模块，J1表示触摸芯片。由图3可知，本实用新型实施例的触摸芯片J1是通过第一控制模块U1输出的第一电平信号进行供电，而第一电平信号的产生与充电模块的充电电压有关。具体地，当蓝牙耳机不位于充电仓内时，充电模块的充电电压为0，此时第一控制模块U1输出高电平信号至触摸芯片J1，触摸芯片J1处于正常工作状态；当蓝牙耳机位于充电仓内时，充电模块的充电电压为一定值，此时第一控制模块U1输出低电平信号至触摸芯片J1，停止对触摸芯片J1的供电。

本实用新型实施例根据充电模块的充电电压产生相应的第一电平信号为触摸芯片J1供电，当蓝牙耳机位于充电仓内时输出低电平信号停止对触摸芯片J1的供电，从而在蓝牙耳机进行充电时减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，而且还降低了触摸芯片J1的损耗，提升了蓝牙耳机的整体性能，保障了用户的产品体验。

进一步作为可选的实施方式，充电仓还包括第二控制模块和第二休眠模块，第二控制模块包括电流检测子模块，电流检测子模块与放电模块连接，第二控制模块还与第二休眠模块连接。

具体地，充电仓的休眠状态指充电仓停止对外供电。在蓝牙耳机充电过程中，放电模块的放电电流为额定的5mA，当蓝牙耳机在充电仓中完成充电后，放电模块的放电电流会降低至40-50μA，此时第二控制模块会通过第二休眠模块控制充电仓进入休眠状态，停止对外供电；同样当蓝牙耳机不位于充电仓中时，放电电流为0，此时第二控制模块也会通过第二休眠模块控制充电仓进入休眠状态。实际应用中，为避免电流波动的影响，可设置为当放电电流小于5MA超过1分钟时，第二控制模块控制充电仓进入休眠状态。

本实用新型实施例中，第二控制模块根据放电模块的放电电流控制充电仓进入休眠状态，避免了蓝牙耳机处于反复充电的状态，进一步减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，同时也降低了蓝牙耳机和充电仓的使用损耗，提升了蓝牙耳机的整体性能。

进一步作为可选的实施方式，蓝牙耳机还包括第一通信模块，第一通信模块与第一控制模块U1连接；

充电仓还包括第二通信模块，第二通信模块与第二控制模块连接；

当充电仓容纳蓝牙耳机时第一通信模块与第二通信模块连接。

具体地，第一通信模块与第二通信模块可通过有线连接或无线连接的方式进行通信。

进一步作为可选的实施方式，充电仓还包括耳机在位检测模块，耳机在位检测模块与第二控制模块连接，耳机在位检测模块用于检测蓝牙耳机是否位于充电仓内。

具体地，耳机在位检测模块可采用红外感应装置或压力感应装置。

进一步作为可选的实施方式，蓝牙耳机还包括第一休眠模块，第一休眠模块与第一控制模块连接，第二控制模块还包括信号生成模块，耳机在位检测模块和电流检测子模块均与信号生成模块连接，信号生成模块用于当耳机在位检测模块检测到蓝牙耳机位于充电仓内时，根据放电模块的放电电流生成第二电平信号，第二电平信号用于通过第一休眠模块控制蓝牙耳机进入休眠状态。

具体地，蓝牙耳机的休眠状态是指蓝牙耳机停止工作并且电压检测子模块停止对充电模块的充电电压的检测。当蓝牙耳机充电饱和后，由于充电仓会进入休眠状态，导致充电模块的充电电压会变为0，从而会导致第一控制模块U1重新开始给触摸芯片J1进行供电，因此在充电仓进入休眠之前，需要控制蓝牙耳机也进入休眠状态，使得电压检测子模块停止对充电模块的充电电压的检测。

本实用新型实施例中，通过耳机在位检测模块检测蓝牙耳机是否位于充电内，当蓝牙耳机位于充电仓内且放电电流低于5mA超过1分钟时，由信号生成模块生成第二电平信号，依次通过第二通信模块和第一通信模块传输至第一控制模块U1，由第一控制模块U1控制第一休眠模块使得蓝牙耳机进入休眠状态，随后第二控制模块控制充电仓进入休眠状态，从而既能避免蓝牙电池反复充电造成电量的浪费，也能避免触摸芯片J1的电量浪费，进一步提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长以及蓝牙耳机的整体性能。

进一步作为可选的实施方式，充电仓还包括开关盖检测模块，开关盖检测模块与第二控制模块连接，开关盖检测模块用于检测充电仓的开盖动作与关盖动作。

可选地，当检测到充电仓的开盖动作时，若蓝牙耳机位于充电仓内，第二控制模块生成第六电平信号，依次通过第二通信模块和第一通信模块传输至第一控制模块U1，由第一控制模块U1控制蓝牙耳机退出休眠状态，此时取出蓝牙耳机，充电电压变为0，第一控制模块U1可开始对触摸芯片J1的供电；同时第二控制模块控制充电仓退出休眠状态，便于用户进行耳机配对等操作，直至用户取出蓝牙耳机，充电仓放电电流降低一段时间后再次进入休眠；类似地，当再次需要充电时，检测到充电仓的开盖动作，第二控制模块可以控制充电仓退出休眠状态。

本实用新型实施例中，通过对充电仓开盖动作的检测，从而可以适时地控制充电仓及蓝牙耳机退出休眠状态，从而使得充电仓和蓝牙耳机的休眠与唤醒更加合理，进一步减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长。

进一步作为可选的实施方式，开关盖检测模块包括霍尔开关和磁铁，磁铁设置在充电仓的上盖上，霍尔开关设置在充电仓的仓体。

如图4所示为本实用新型实施例提供的第二控制模块与霍尔开关的电路连接示意图，其中，U2表示第二控制模块，J3表示霍尔开关，VBAT表示充电电压。具体地，可通过霍尔开关和磁铁的吸合/断开来输出相应的信号以实现检测充电仓的开关盖动作。此非本实用新型实施例的重点，在此不作赘述。

进一步作为可选的实施方式，蓝牙耳机还包括连接解除模块，连接解除模块与第一控制模块连接，信号生成模块还与开关盖检测模块连接，信号生成模块还用于当耳机在位检测模块检测到蓝牙耳机位于充电仓内时，若开关盖检测模块检测到充电仓的关盖动作，则生成第三电平信号，第三电平信号用于通过连接解除模块控制蓝牙耳机解除左右耳机的连接。

具体地，TWS蓝牙耳机的左右耳机是无线连接的，当耳机进行充电时，可解除左右耳机的连接以减少电量的消耗。

本实用新型实施例中，当用户将蓝牙耳机放入充电仓并关盖后，耳机在位检测模块可以检测到蓝牙耳机位于充电仓内，开关盖检测模块可以检测到充电仓的关盖动作，此时第二控制模块U2生成第三电平信号并依次通过第二通信模块和第一通信模块将第三电平信号传输至第一控制模块U1，由第一控制模块U1控制连接解除模块使得蓝牙耳机解除左右耳机的连接，从而第一步减少了耳机充电和待机时的电量消耗，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长。

进一步作为可选的实施方式，蓝牙耳机还包括连接模块，连接模块与第一控制模块连接，信号生成模块还用于当耳机在位检测模块检测到蓝牙耳机位于充电仓内时，若开关盖检测模块检测到充电仓的开盖动作，则生成第四电平信号，第四电平信号用于通过连接模块控制蓝牙耳机进行左右耳机的连接。

具体地，当蓝牙耳机充电完毕需要取出使用时，可通过检测充电仓的开盖动作来控制蓝牙耳机的左右耳机进行连接，便于后续用户的正常使用。

进一步作为可选的实施方式，蓝牙耳机还包括复位模块，复位模块与第一控制模块连接，充电仓还包括按键模块，按键模块与信号生成模块连接，按键模块用于控制信号生成模块生成第五电平信号，第五电平信号用于通过复位模块清空蓝牙耳机的配对信息。

本实用新型实施例中，当检测到按键模块长按达10S时，第二控制模块U2生成第五电平信号传输至第一控制模块U1，从而控制复位模块清空蓝牙耳机的配对信息。

如图5所示为本实用新型实施例提供的第二电平信号、第三电平信号、第四电平信号以及第五电平信号的示意图，其中102表示第二电平信号，103表示第三电平信号，104表示第四电平信号，105表示第五电平信号。

本实用新型实施例中，第一控制模块U1通过电压检测子模块检测所述充电模块的充电电压，并输出第一电平信号为所述触摸芯片供电，当蓝牙耳机位于充电仓内时输出低电平信号停止对触摸芯片J1的供电，从而在蓝牙耳机进行充电时减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，而且还降低了触摸芯片J1的损耗，提升了蓝牙耳机的整体性能，保障了用户的产品体验；通过耳机在位检测模块和开关盖检测模块的设置，实现对充电仓和蓝牙耳机的休眠、唤醒，实现了蓝牙耳机的左右耳机的连接与断开控制，进一步减少了电量的浪费，提升了蓝牙耳机和充电仓的待机时长，同时也降低了蓝牙耳机和充电仓的使用损耗，提升了蓝牙耳机的整体性能。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种蓝牙耳机充电系统，包括蓝牙耳机和用于容纳所述蓝牙耳机并为所述蓝牙耳机充电的充电仓，其特征在于：

所述蓝牙耳机包括第一控制模块、充电模块和触摸芯片，所述第一控制模块包括电压检测子模块，所述电压检测子模块的输入端与所述充电模块的输出端连接，所述第一控制模块还与所述触摸芯片连接；

所述充电仓包括放电模块，当所述充电仓容纳所述蓝牙耳机时所述放电模块与所述充电模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述充电仓还包括第二控制模块和第二休眠模块，所述第二控制模块包括电流检测子模块，所述电流检测子模块与所述放电模块连接，所述第二控制模块还与所述第二休眠模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：

所述蓝牙耳机还包括第一通信模块，所述第一通信模块与所述第一控制模块连接；

所述充电仓还包括第二通信模块，所述第二通信模块与所述第二控制模块连接；

当所述充电仓容纳所述蓝牙耳机时所述第一通信模块与所述第二通信模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述充电仓还包括耳机在位检测模块，所述耳机在位检测模块与所述第二控制模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述蓝牙耳机还包括第一休眠模块，所述第一休眠模块与所述第一控制模块连接，所述第二控制模块还包括信号生成模块，所述耳机在位检测模块和所述电流检测子模块均与所述信号生成模块连接。

6.根据权利要求5所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述充电仓还包括开关盖检测模块，所述开关盖检测模块与所述第二控制模块连接。

7.根据权利要求6所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述开关盖检测模块包括霍尔开关和磁铁，所述磁铁设置在所述充电仓的上盖上，所述霍尔开关设置在所述充电仓的仓体上。

8.根据权利要求6所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述蓝牙耳机还包括连接解除模块，所述连接解除模块与所述第一控制模块连接，所述信号生成模块还与所述开关盖检测模块连接。

9.根据权利要求8所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述蓝牙耳机还包括连接模块，所述连接模块与所述第一控制模块连接。

10.根据权利要求5所述的一种蓝牙耳机充电系统，其特征在于：所述蓝牙耳机还包括复位模块，所述复位模块与所述第一控制模块连接，所述充电仓还包括按键模块，所述按键模块与所述信号生成模块连接。

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