TW201644145A - 行動電子裝置及供電控制方法 - Google Patents

Abstract

一種行動電子裝置，包括用以連接連線即運行纜線(On-The-Go Cable,OTG cable)的連接埠、電池、連接電池以及連接埠的電源管理單元以及耦接連接埠和電源管理單元的控制單元。控制單元透過電源管理單元判斷電池是否從連接埠接收一充電電源，並且判斷是否從連接埠的一辨識腳位接收具有第一準位的一辨識信號，其中第一準位的辨識信號對應於一週邊裝置。當控制單元透過電源管理單元判斷電池從連接埠接收充電電源，並且判斷從連接埠的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號時，控制單元控制電源管理單元不輸出供應電源至連接埠。

Description

行動電子裝置及供電控制方法

本發明是有關於一種行動電子裝置，且特別是有關於一種行動電子裝置及供電控制方法。

智慧型手機或平板電腦等行動電子裝置隨著科技的日益進步而逐漸的在人們的生活中扮演不可缺少的角色。由於設計考量，目前市面上大多數的行動電子裝置的對外輸入輸出連接埠皆被整合為單一連接埠，即運用於充電的連接埠、以及傳遞資料的連接埠彼此共用。當需要充電時則將透過此連接埠連接電源(例如連接商用電源的變壓器)，而當需要傳送資料至電腦等其他電子裝置時，則透過同一個連接埠而連接至上述的電子裝置。

當使用者想要將利用上述的連接埠(例如一符合通用匯流排(Univseral Serial Bus,USB)介面的連接埠)外接例如滑鼠等週邊裝置(peripheral device)時，使用者則先透過一條符合連線即運行(On-The-Go Cable,OTG)介面的纜線(cable)，才可將週邊裝置與所述的行動電子裝置進行連結並操控。

本發明提供一種行動電子裝置以及供電控制方法，使得行動電子裝置可避免供電衝突造成的系統不穩定。

本發明的行動電子裝置，包括用以連接連線即運行纜線，(On-The-Go Cable,OTG cable)的連接埠、電池、連接電池以及連接埠的電源管理單元以及耦接連接埠以及電源管理單元的控制單元。其中，控制單元透過電源管理單元判斷電池是否從連接埠接收一充電電源，並且判斷是否從連接埠的一辨識腳位接收具有第一準位的一辨識信號，其中第一準位的辨識信號對應於一週邊裝置。當控制單元透過電源管理單元判斷電池從連接埠接收充電電源，並且判斷從連接埠的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號時，控制單元控制電源管理單元不輸出供應電源至連接埠。

本發明的供電控制方法，適用於一行動電子裝置，包括以下步驟。首先，判斷是否從行動電子裝置的連接埠接收充電電源，並且判斷是否從連接埠的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號，其中連接埠用以連接連線即運行纜線，以及第一準位的辨識信號對應於週邊裝置。然後，當判斷從連接埠接收充電電源，並且判斷從連接埠的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號時，不輸出一供應電源至連接埠。

基於上述，本發明所提供的行動電子裝置以及供電控制方法，可避免供電的誤判，使得供電與外部的電源供應不互相衝突而造成系統不穩定。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧行動電子裝置

110‧‧‧連接埠

120‧‧‧電源管理單元

121‧‧‧充電管理模組

122‧‧‧供電模組

130‧‧‧電池

140‧‧‧控制單元

141‧‧‧邏輯閘

310‧‧‧集線器

320‧‧‧週邊裝置

330‧‧‧變壓器

OTG‧‧‧纜線

CP‧‧‧充電電源

SP‧‧‧供應電源

ID‧‧‧辨識信號

CST‧‧‧充電指示信號

‧‧‧控制信號

S201、S202‧‧‧步驟

圖1為根據本發明一實施例所繪示行動電子裝置的功能方塊圖。

圖2為根據本發明一實施例所繪示供電控制方法的方法流程圖。

圖3為根據本發明一實施例所繪示行動電子裝置透過纜線連接集線器以及週邊裝置的關係示意圖。

圖4為根據本發明一實施例所繪示行動電子裝置的功能方塊圖。

當使用者想要將利用行動電子裝置的連接埠(例如一符合通用匯流排(Univseral Serial Bus,USB)介面的連接埠)外接例如滑鼠等週邊裝置(peripheral device)時，使用者則先透過一條符合連線即運行(On-The-Go Cable,OTG)介面的纜線(cable)，才可將週邊裝置與所述的行動電子裝置進行連結並操控。此時，在OTG Cable中會有一個辨識腳位(即，ID Pin)於連接時，被短路到接地腳位(即，GND Pin)。當所述的行動電子裝置連接OTG Cable時，行動電子裝置將透過對應的ID Pin偵測到ID Pin從原本的高準位轉換成低準位。此時，行動電子裝置將透過低準位的ID pin而判斷目前連接埠所連接的對象為一週邊裝置(例如滑鼠或鍵盤)，而啟動內部的供電並且輸出供應電源至到外部的週邊裝置(例如，5V的供應電源)，讓週邊裝置接收到供應電源後可以正常工作。

另一方面，由於行動電子裝置本身的連接埠可能只具有單一個連接埠，使用者亦可能將此連接埠連接一集線器(hub)，而使得多個週邊裝置或其他電子裝置可與所述的行動電子裝置連接。為了能夠主動地運作，一般的集線器將另外接收電源(例如從連接商用電源的變壓器接收供應電源)，而集線器將所述的電源供應至週邊裝置，或甚至上述的行動電子裝置。

在一般的行動電子裝置設定上，若是行動電子裝置在關機或是進入休眠模式時接收到充電電源時，行動電子裝置往往會因應所述的充電電源而開機或喚醒。但，若是行動電子裝置透過OTG纜線連接集線器，再透過此集線器連接至一週邊裝置時，行動電子裝置首先將先偵測得到集線器提供充電電源至行動電子裝置，並因此而啟動/喚醒作業系統。此時，行動電子裝置在開機/喚醒的過程中又將偵測得到OTG纜線上的ID Pin為低準位，行動電子裝置則會因此啟動內部的供電模組而輸出供應電源到外部的集線器因此造成同一條電源路徑上同時會有輸入的充電電源以及輸出的供應電源的情況產生，而這樣則可能造成系統之不穩定。

而在行動電子裝置在關機的情況下，如果是一般地從變壓器接收充電電源時，行動電子裝置將自動開機並且在螢幕上顯示充電中的圖示之後自動關機。在這樣的設定下，如果行動電子裝置連接的是如上述般，已連接週邊裝置的集線器時，行動電子裝置則將在開機/關機之間不斷的循環，可能造成使用者極大的困擾。

因此，本發明提出了一種行動電子裝置及其供電控制方法，以避免上述系統不穩定的問題產生。圖1為根據本發明一實施例所繪示行動電子裝置的裝置方塊圖。請參照圖1，行動電子裝置10包括用以連接連線即運行纜線(OTG cable)的連接埠110、電池130、連接電池130的電源管理單元120，以及耦接連接埠110以及電源管理單元120的控制單元140。而在本實施例中，連接埠110亦為符合通用匯流排(Universal Serial Bus,USB)介面的連接埠。

其中，控制單元140透過電源管理單元120判斷電池130是否從連接埠110接收充電電源CP，並且判斷是否從連接埠110的辨識腳位(即，上述的ID pin)接收具有第一準位的辨識信號ID，其中第一準位的辨識信號對應於一週邊裝置，而第一準位則可為一低準位電壓，例如等於或近似於接地電壓。當控制單元140透過電源管理單元120判斷電池130從連接埠110接收充電電源CP，並且判斷從連接埠110的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號時，控制單元140控制電源管理單元120不輸出供應電源SP 至連接埠110。

在本實施例中，行動電子裝置10更包括一中央處理器，連接電池、電源管理單元以及控制單元。行動電子裝置10用以運作一作業系統，其中，當作業系統處於一休眠狀態或是關機狀態，而控制單元140透過電源管理單120元判斷電池130從連接埠110接收充電電源CP時，控制單元140傳送喚醒信號/開機信號至中央處理器以喚醒/啟動所述的作業系統。

圖2為根據本發明一實施例所繪示供電控制方法的方法流程圖。其中，所述的供電控制方法適用於一行動電子裝置，包括以下步驟。請參照圖2，首先在步驟S201時，判斷是否從行動電子裝置的連接埠接收充電電源，並且判斷是否從連接埠的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號，其中連接埠用以連接連線即運行纜線，以及第一準位的辨識信號對應於週邊裝置。然後在步驟S202時，當判斷從連接埠接收充電電源，並且判斷從連接埠的辨識腳位接收具有第一準位的辨識信號時，不輸出一供應電源至連接埠。

簡單來說，當控制單元140透過辨識腳位中辨識信號ID的準位而判斷目前連接一週邊裝置，卻又同樣從連接埠110接收到來自外部的充電電源CP(例如，5V/1A的電源)時，此時控制單元140則可進一步地判斷得知目前所連接的週邊裝置(具有其他的電源來源，不需要透過連接埠110供給供應電源SP至週邊裝置。而當控制單元140於判斷目前連接埠110連接一週邊裝置但 未從連接埠110接收得到外部的充電電源CP時，控制單元140則可控制電源管理單元120輸出供應電源SP(例如，5V/1A的電源)至連接埠110。

圖3為根據本發明一實施例所繪示行動電子裝置透過纜線連接集線器以及週邊裝置的關係示意圖。請參照圖3，在本實施例中，行動電子裝置10將透過連接埠110以及纜線OTG而連線到集線器310。集線器310上包括了多個連接埠，可用以連接多個週邊裝置或是其他的電子裝置或行動電子裝置。而在本實施例中，集線器310則透過連接埠之一來連接週邊裝置320。

在一般情況而言，集線器310將連接埠區分為兩類，用以與主控端連接的連接埠(通常數量為1)，以及用以與週邊裝置連接的連接埠(通常數量大於1)。在此情況下，集線器310在透過變壓器330接收電源(例如，5V/1A，相同於充電電源CP的電源)後，會對用以與週邊裝置連接的連接埠供應上述的電源，而與主控端連接的連接埠則不供給上述的電源。在此情況下，行動電子裝置10透過辨識腳位所偵測到的辨識信號ID將會因為與集線器310與週邊裝置320連接而拉低為低準位，而辨識連接埠110目前連接至週邊裝置。而在這樣的情況下，行動電子裝置10即使如上述經由目前連接至週邊裝置的判斷而供給供應電源SP至集線器310，行動電子裝置10、集線器310以及週邊裝置320皆仍可正常做動。

但是在一些特別的情況中，集線器310並沒有針對用途 區分連接埠，從變壓器330接收的電源將供給至集線器310上的所有連接埠。當圖3中所示的集線器310為這樣對所有連接埠供給電源的集線器時，行動電子裝置10即會偵測到辨識信號ID為低電位，同時又從外部(即，集線器310)接收到充電電源CP。此時，行動電子裝置10便可進一步地判斷得到此週邊裝置(即，週邊裝置320)具有其他的電源來源(即，由集線器310所供給)，不需要透過連接埠110供給供應電源SP至週邊裝置。在這樣的情況下，行動電子裝置10、集線器310以及週邊裝置320皆仍可正常做動，而避免了同一條電源路徑上同時會有輸入的充電電源以及輸出的供應電源的而造成系統不穩定的情況，或作業系統在喚醒/休眠或關機/開機的狀態中循環的情況產生。

而在本發明中，控制單元140可以為一具有運算能力的微處理器，根據上述與其他元件(例如電源管理單元120以及連接埠)之間的信號的交換而完成上述的判斷。另外，在本發明一實施例中，控制單元140亦可包括邏輯閘，而所述邏輯閘即可根據信號的交換而產生對應的信號以控制電源管理單元120輸出供應電源SP與否。圖4為根據本發明一實施例所繪示行動電子裝置的功能方塊圖。在圖4中，各元件的耦接關係皆與圖1所示實施例相同，在此不贅述。而與圖1所示實施例不同的是，在圖4所示實施例中，繪示了電源管理單元120以及控制單元140更詳細的實施方式。

請參照圖4，在本實施例中，電源管理單元120中包括了 充電管理模組121以及供電模組122。充電管理模組121可以一充電晶片(charger IC)實現。其中，充電管理模組121耦接電池130以及控制單元140，根據電池130是否從連接埠110接收充電電源CP而產生充電指示信號CST，例如當電池130從連接埠110接收充電電源CP時，充電指示信號CST被設定為高準位，而當電池130未從連接埠110接收充電電源CP時，充電指示信號CST被設定為低準位。藉此，控制單元140從充電管理模組121接收充電指示信號CST，即可根據充電指示信號CST來判斷電池130是否從連接埠110接收充電電源CP。供電模組122可包括一升壓(boost)電路，耦接電池130以及連接埠110。其中，當控制單元140透過充電管理模組121判斷電池130未從連接埠110接收充電電源CP(即，充電指示信號CST為低準位)，並且控制單元140判斷從連接埠110的辨識腳位接收具有第一準位(即，低準位)的辨識信號ID時，控制單元140控制供電模組122輸出供應電源SP至連接埠110。

事實上，根據辨識信號ID以及充電指示信號CST來控制供電模組122是否對連接埠110供電與否可簡單的利用邏輯閘以及邏輯閘的組合來實現。因此，在本發明中，控制單元141包括了邏輯閘141，耦接連接埠110的辨識腳位、充電管理模組121以及供電模組122。其中邏輯閘141根據辨識信號ID以及充電指示信號CST輸出控制信號至供電模組122以致能或禁能供電模組122輸出供應電源SP至連接埠110。

詳細而言，在本實施例中，邏輯閘141中包括了一或閘(OR gate)以及一反閘(NOT gate)。其中，或閘的兩個輸入端接分別接收辨識信號ID以及充電指示信號CST，而輸出控制信號EN。反閘耦接或閘的輸出端，控制信號EN則再經由反閘而轉換為控制信號。而上述各信號的關係可被表示為下表1(其中1為高準位，0為低準位)

簡單來說，當沒有接收充電電源(CST=0)，但有連結週邊裝置(ID=0)時，邏輯閘141即輸出高準位的控制信號(=1)，致能供電模組122提供供應電源SP至連接埠110。當接收充電電源(CST=1)，而同樣連接了週邊裝置(ID=0)時，邏輯閘141即輸出低準位的控制信號(=1)，禁能供電模組122不提供供應電源SP至連接埠110。

同理，當沒有接收充電電源(CST=0)，也沒有連接週邊裝置(ID=1)時，邏輯閘141即輸出低準位的控制信號(=1)，禁能供電模組122不提供供應電源SP至連接埠110。而當接收了充電電源(CST=1)，卻沒有連接週邊裝置(ID=1)時，邏 輯閘141即禁能供電模組122不提供供應電源SP至連接埠110，充電管理模組121則可將充電電源CP傳送至電池130以對電池130充電。

綜上所述，本發明提出了一種行動電子裝置及其供電控制方法，使得行動電子裝置在判斷連接埠連接了週邊裝置卻同時從外部接收電源時，可禁能供電模組不對所述的連接埠供應電源。這麼一來，即可避免了同一條電源路徑上同時會有輸入的充電電源以及輸出的供應電源的而造成系統不穩定的情況，或作業系統在喚醒/休眠或關機/開機的狀態中循環的情況產生。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧行動電子裝置

110‧‧‧連接埠

120‧‧‧電源管理單元

130‧‧‧電池

140‧‧‧控制單元

CP‧‧‧充電電源

SP‧‧‧供應電源

ID‧‧‧辨識信號

Claims (8)

1. 一種行動電子裝置，包括：一連接埠，用以連接一連線即運行纜線(On-The-Go Cable,OTG cable)；一電源管理單元，連接一電池以及該連接埠；以及一控制單元，耦接該連接埠以及該電源管理單元，其中，該控制單元透過該電源管理單元判斷該電池是否從該連接埠接收一充電電源，並且判斷是否從該連接埠的一辨識腳位接收具有第一準位的一辨識信號，其中該第一準位的該辨識信號對應於一週邊裝置；當該控制單元透過該電源管理單元判斷該電池從該連接埠接收該充電電源，並且判斷從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號時，該控制單元控制該電源管理單元不輸出一供應電源至該連接埠。
2. 如申請專利範圍第1項所述的行動電子裝置，其中，當該控制單元透過該電源管理單元判斷該電池未從該連接埠接收該充電電源，並且判斷從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號時，該控制單元控制該電源管理單元輸出該供應電源至該連接埠。
3. 如申請專利範圍第1項所述的行動電子裝置，其中所述的行動電子裝置更包括：一中央處理器，連接該電池、該電源管理單元以及該控制單 元，用以運作一作業系統，其中，當該作業系統處於一休眠狀態，而該控制單元透過該電源管理單元判斷該電池從該連接埠接收該充電電源時，該控制單元傳送一喚醒信號至該中央處理器以喚醒該作業系統。
4. 如申請專利範圍第1項所述的行動電子裝置，其中該電源管理單元包括：一充電管理模組，耦接該電池以及該控制單元，其中該充電管理模組根據該電池是否從該連接埠接收該充電電源而產生一充電指示信號，而該控制單元從該充電管理模組接收該充電指示信號，並且根據該充電指示信號判斷該電池是否從該連接埠接收該充電電源；以及一供電模組，耦接該電池以及該連接埠，其中當該控制單元透過該充電管理模組判斷該電池未從該連接埠接收該充電電源，並且該控制單元判斷從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號時，該控制單元控制該供電模組輸出該供應電源至該連接埠。
5. 如申請專利範圍第4項所述的行動電子裝置，其中所述控制單元包括：一邏輯閘，耦接該連接埠的該辨識腳位、該充電管理模組以及該供電模組，其中該邏輯閘根據該辨識信號以及該充電指示信號輸出一控制信號至該供電模組以致能或禁能該供電模組輸出該供應電源至該連接埠。
6. 一種供電控制方法，適用於一行動電子裝置，包括：判斷是否從該行動電子裝置的一連接埠接收一充電電源，並且判斷是否從該連接埠的一辨識腳位接收具有第一準位的一辨識信號，其中該連接埠用以連接一連線即運行纜線，以及第一準位的該辨識信號對應於一週邊裝置；以及當判斷從該連接埠接收該充電電源，並且判斷從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號時，不輸出一供應電源至該連接埠。
7. 如申請專利範圍第6項所述的供電控制方法，其中所述判斷是否從該行動電子裝置的該連接埠接收該充電電源，並且判斷是否從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號的步驟更包括：當判斷未從該連接埠接收該充電電源，並且判斷從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號時，輸出該供應電源至該連接埠。
8. 如申請專利範圍第6項所述的供電控制方法，其中所述行動電子裝置更運作一作業系統，所述判斷是否從該行動電子裝置的該連接埠接收該充電電源，並且判斷是否從該連接埠的該辨識腳位接收具有第一準位的該辨識信號的步驟更包括：當該作業系統處於一休眠狀態，而該控制單元透過該電源管理單元判斷該電池從該連接埠接收該充電電源時，該控制單元傳送一喚醒信號至該中央處理器以喚醒該作業系統。