无线耳机及其充电方法与流程

本发明涉及耳机技术领域，特别涉及一种无线耳机及其充电方法。

背景技术：

随着耳机技术的快速发展，无线耳机，特别是蓝牙耳机的应用越来越广泛，无线耳机在各种场合也得到越来越频繁的使用，单次使用时间也越来越长。而且在实际使用过程中，人们经常会将无线耳机与智能移动终端，例如手机、智能手表等建立通讯链接，利用无线耳机播放语音，并采集用户的语音。无线耳机大都内部自带电源，但是其自带电源一般容量有限，因此通常需要对无线耳机进行充电。

然而，目前在对无线耳机的充电时，其充电电流一般是固定的，充电电流不能适应用户的需求进行充电，给用户的使用带来不便。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种无线耳机及其充电方法，旨在解决无线耳机的充电电流不能随着用户的使用习惯及周围的环境自动调节的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种无线耳机，所述无线耳机包括：

电池；

光照传感器，配置为获取环境光信号并输出；

主控制器，配置为记录所述电池的历史充电时间，以根据记录的所述电池的历史充电时间分析用户的充电习惯；并根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；

电池充电电路，配置为根据所述电流调节控制信号，设置所述电池的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池进行充电。

可选地，所述主控制器记录的所述电池的历史充电时间包括充电时长及当前充电的起始时间。

可选地，所述电池充电电路包括数控电位器、充电芯片，所述数控电位器的受控端与所述主控制器连接，所述数控电位器的有效电阻输出端与所述充电芯片的电流设置端连接，所述充电芯片的电源输入端用于接入供电电能，所述充电芯片的输出端与所述电池连接。

可选地，所述无线耳机还包括无线通讯电路，所述无线通讯电路与所述主控制器连接；

所述无线通讯电路，配置为实现所述主控制器与外部移动终端的通讯连接，以接收所述外部移动终端发出的控制指令，并输出至所述主控制器；

所述主控制器，还配置为根据所述外部移动终端输出发出的控制指令，控制所述电池充电电路调节所述电池的充电电流。

可选地，所述主控制器，还配置根据所述外部移动终端充电参数修改指令，控制所述电池充电电路调节所述电池的充电参数；所述充电参数包括最大充电电流值及最大充电电压值。

可选地，所述无线耳机还包括电源接口，所述电源接口分别与所述主控制器及所述电池充电电路连接；

所述电源接口，配置为接入所述供电电能，以为所述电池充电电路提供充电电能，以及为所述主控制器提供工作电压。

可选地，所述电源接口为usb接口。

可选地，所述无线耳机还包括电压检测电路，所述电压检测电路的两个检测端分别与所述电池及所述电池充电电路的输入端连接；

所述电压检测电路，配置为检测接入的所述供电电能的电压值，以及检测所述电池的电池电量值。

本发明还提出一种无线耳机的充电方法，该无线耳机包括电池，该无线耳机的充电方法包括以下步骤：

获取环境光信号并输出；

记录所述电池的历史充电时间，以根据记录的所述电池的历史充电时间分析用户的充电习惯；并根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；

根据所述电流调节控制信号，设置所述电池的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池进行充电。

可选地，所述主控制器记录的所述无线耳机的历史充电时间包括充电时长及当前充电的起始时间。

本发明无线耳机通过设置光照传感器，以获取环境光信号并输出；并通过主控制器来记录所述电池的历史充电时间，以根据记录的所述电池的历史充电时间分析用户的充电习惯，从而根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；进而控制电池充电电路根据所述电流调节控制信号，设置电池的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池进行充电。本发明解决了无线耳机的充电电流不能随着用户的使用习惯及周围的环境自动调节的问题，本发明实现了充电电流可调。

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为本发明无线耳机一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明无线耳机另一实施例的功能模块示意图；

图3为本发明无线耳机一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明无线耳机的充电方法一实施例的流程示意图。

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。

本发明提出一种无线耳机。

该无线耳机可以是项戴双耳式无线耳机，也可以是单耳式无线耳机，或者是其他形式的无线耳机，该无线耳机可以是蓝牙耳机，或者采用其他无线通讯方式实现的无线耳机。

随着耳机技术的快速发展，无线耳机，特别是蓝牙耳机的应用越来越广泛，无线耳机在各种场合也得到越来越频繁的使用，单次使用时间也越来越长。而且在实际使用过程中，人们经常会将无线耳机与智能移动终端，例如手机、智能手表等建立通讯链接，利用无线耳机播放语音，例如通话或者播放音乐灯，并采集用户的语音，通过配置在无线耳机内的无线通讯模块输出至智能移动终端。

无线耳机大都内部自带电源，例如蓄电池，但是其自带电源一般容量有限，因此通常需要采用充电盒给无线耳机充电。然而在对无线耳机进行充电时，无线耳机的充电电流是固定，也即无法通过根据用户的需要进行改变，例如用户需要进行快速充电时，充电电流需要设置的较大，以提高电池的充电速度，而在用户在短时间内，不需要使用耳机时，充电电流则可以设置得较小，这样可以使无线耳机的充电速度缓慢，使得电池充电饱和，从而提高电池的续航时间。在充电电流固定的情况下，电池的充电时间是固定的，充电时间不能适应用户的需求而进行充电，给用户的使用带来不便。

为了解决上述问题，本发明提出一种新的无线耳机，参照图1至图3，在本发明一实施例中，该无线耳机包括：

电池10；

光照传感器20，配置为获取环境光信号并输出；

主控制器30，配置为记录所述电池10的历史充电时间，以根据记录的所述电池10的历史充电时间分析用户的充电习惯；并根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；

电池充电电路40，配置为根据所述电流调节控制信号，设置所述电池10的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池10进行充电。

在一些实施例中，无线耳机还包括扬声器spk、麦克风mic，扬声器spk及麦克风mic分别与主控制器30连接，麦克风mic根据所述主控制器30输出的控制信号，采集其周围的音频信号。扬声器spk将无线耳机接收的音频信号进行放大后播放。可以理解的是，耳机中还设置有音频处理模块，麦克风mic在主控制器30的控制下，采集周围的音频信号，并通过音频处理模块对采集到的音频信号进行滤波、编码等处理后输出至主控制器30或者通过无线通讯电路50传输至外部移动终端。

本实施例中，电池10可选为是锂电池10，电池充电电路40可选为dc-dc转换电路，并基于主控制器30的控制，以将接入的供电电能，也即直流电源转换为电池10所需的充电电压，例如可以将接入的5v直流电源电压转换为3.7v的供电电压后输出等，或者将5v电直流电源电压转换为4.2v的供电电压后输出。具体可以根据电池10的容量来设置。

主控制器30可以采用单片机、dsp、fpga等微处理器来实现，本实施例优选采用单片机来实现，主控制器30中可以集成有计时器，以及用于为主控制器30提供实时时钟信号的rtc(real-timeclock，实时时钟模块)。本实施例中，主控制器30还可以设置有计时器，以记录电池10充电的起始时间及用户拔出无线耳机，也即电池10充电的结束时间。可以理解的是，主控制器30中还集成有比较器、存储器、数据处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述数据处理器上运行的软件程序和/或模块，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，来实现对无线耳机中各电路模块的控制、调节。

在用户使用无线耳机和对无线耳机充电时，每个用户的使用习惯不一，例如，用户可能在日间使用无线耳机的时间较多，并且在上班时段以及行车时间用耳机的频率较高，在午间用户可能需要进行短时间的充电续航，或者在夜间休息时间，无线耳机经过一天的使用后，电量较低了，此时需要以缓慢的方式对耳机进行充电，以使耳机电池10的电量更加的饱和。为此，本实施例主控制器30可以记录用户的历史充电时间，具体可以是用户至少一个使用周期内的充电时间。主控制器30还可以记录用户对耳机的使用时间。为了更好的说明本发明，本实施例以用户在使用时，可能会应用到的时间为例进行说明，但不限于此。

例如，主控制器30可以记录充电时长，无线耳机的出厂设置充电时长为5小时，用户在短时间内不会使用无线耳机，并根据该时长对机进行充电，或者在充电时长为2～3小时时，用户即停止充电，需要继续使用。主控制器30还可以记录充电时间，该充电时间为用户在开始充电时的时间，例如午间1点、2点，或者夜间11点，12点。主控制器30在记录了用户的历史充电时间后，则可以分析出用户具体的使用习惯，例如用户在8～12点，以及在14～21是其使用较为频繁的时间，这个过程中用户一般不会进行充电，或者充电时间较短，且充电概率较小，而在13～14点之间，为耳机需要快速充电的时间，这个时间段，用户可能需要进行一次短时间充电，且充电的概率较大，22～次日8点为耳机的充分充电时间，这个时间段，用户通常需要进行平稳的充电，且充电的概率较大。或者用户每次采取即充即用的方式，例如在充电两个小时后，又继续使用，而在未使用的时间内又继续充电。由此可以分析出用户的充电时间以及充电频率，以及各个时间段用户的充电的概率，从而得出用户的使用习惯。当然在其他实施例中，用户可能由于生活习惯的改变，而使得使用耳机的习惯和充电时间和充电频率发生改变，本实施例主控制器30也会随之更新用户使用习惯的分析，以更好的适应用户的使用习惯。

光照传感器20用于采集环境光信号，并将采集到的环境光信号输出至主控制器30，主控制器30可以根据环境光信号的强弱来判断当前所处为日间还是夜间。并根据分析出的使用习惯来配置电池充电电路40的充电电流值，从而适应用户的充电需求控制电池10的充电速度。

具体地，在分析出用户的使用习惯为即充即用，和/或当前所处环境为日间，或者为用户的活动时间，则配置电池充电电路40的充电电流值为最大充电电流值，在分析出在此前一定时间(例如5个小时)内，用户都不会使用，和/或当前所处环境为夜间，或者为用户的非活动时间，则配置电池充电电路40的充电电流值为第一预设充电电流值(小于最大充电电流值)。在分析出用户长期的使用习惯为在夜间充电，且日间使用，则配置电池充电电路40的充电电流值为第二预设充电电流值(小于第一充电电流值)。

本发明无线耳机通过设置光照传感器20，以获取环境光信号并输出；并通过主控制器30来记录所述电池10的历史充电时间，以根据记录的所述电池10的历史充电时间分析用户的充电习惯，从而根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；进而控制电池充电电路40根据所述电流调节控制信号，设置电池10的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池10进行充电。本发明解决了无线耳机的充电电流不能随着用户的使用习惯及周围的环境自动调节的问题，本发明实现了充电电流可调。

参照图1至图3，在一实施例中，所述主控制器30记录的所述电池10的历史充电时间包括充电时长及当前充电的起始时间。

本实施例中，该历史充电时间可以是一个使用周期内充电时间，例如从充满电，直至电池10电量耗尽和起始时间(充电时刻的当前具体时间)，也可以是一定时间内，例如一个星期或者一个月的充电时间和起始时间，以及充电次数。并且获取到的历史充电时间还可以根据用户的使用习惯的改变进行清零，并重新记录。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电池充电电路40包括数控电位器41、充电芯片42，所述数控电位器41的受控端与所述主控制器30连接，所述数控电位器41的有效电阻输出端与所述充电芯片42的电流设置端连接，所述充电芯片42的电源输入端用于接入供电电能，所述充电芯片42的输出端与所述电池10连接。

本实施例中，数控电位器41可以根据主控制器30输出的电流调节控制信号，调节其有效电阻值。可以理解的是，充电芯片42一般具有用于设置充电电流的电流值设置引脚iset1，数控电位器41的设置于该引脚与地之间，通过调节数控电位器41的有效电阻值，即可调节充电芯片42的对地电阻值，进而来调整最大的充电电流。

参照图1至图3，在一实施例中，所述无线耳机还包括无线通讯电路50，所述无线通讯电路50与所述主控制器30连接；

所述无线通讯电路50，配置为实现所述主控制器30与外部移动终端的通讯连接，以接收所述外部移动终端发出的控制指令，并输出至所述主控制器30；

所述主控制器30，还配置为根据所述外部移动终端输出发出的控制指令，控制所述电池充电电路40调节所述电池10的充电电流。

无线通讯电路50可以采用蓝牙、wifi、红外线通信等无线通信与配合使用的手机、平板电脑、遥控装置等外部移动终端实现无线通信，以使主控制器30与移动终端进行通讯，从而接收外部移动终端接收的控制指令，或者主控制器30通过无线通讯电路50将电池10的充电状态反馈至移动终端，以使用户通过移动终端获知移动终端的充电情况。或者将接收到的电压检测信号经所述无线通讯电路50输出至外部移动终端，以及将接收到的所述外部移动终端输出的控制指令输出至所述主控制器30。本实施例中，无线通讯电路50优选为wifi模块。

在一些实施例中，无线通讯电路例如蓝牙芯片中，通常可以集成有用于处理音频信号的硬件电路模块和/软件程序模块，使得蓝牙芯片可以将接收到音频信号进行解码、放大等信号处理后输出至扬声器spk，或者将麦克风mic接收到的语音信号进行编码等信号处理后通过无线通讯的方式输出至外部移动终端，实现音频信号的输入/输出。

上述实施例中，在主控制器30根据环境光信号及分析出的用户的使用习惯而输出对应的电流控制信号至电池充电电路40时，若此时接收到移动终端输出的控制指令时，主控制器30根据控制指令控制电池充电电路40调节充电电流，以响应用户的控制指令。也即，在主控制器30智能调控及用户基于移动终端输出的控制指令之间，控制指令的优先级高于主控制器30的智能调控。

参照图1至图3，在一实施例中，所述主控制器30，还配置根据所述外部移动终端充电参数修改指令，控制所述电池充电电路40调节所述电池10的充电参数；所述充电参数包括最大充电电流值及最大充电电压值。

可以理解的是，本实施例中，在外部移动终端中，例如手机还可以设置有应用软件(app)，通过应用软件可以实现与主控制器30通讯连接，并实现对无线耳机的充电控制，应用软件(app)具有操作界面及显示界面，显示界面可以用于无线耳机的充电状况。操作界面则可以用于对无线耳机的充电参数进行调节，例如用户根据耳机不同的使用情况，充电次数，以及使用年限来定期的通过应用软件(app)对蓝牙耳机内的充电参数进行修改，以提高无线耳机的使用寿命。

参照图1至图3，在一实施例中，所述无线耳机还包括电源接口60，所述电源接口60分别与所述主控制器30及所述电池充电电路40连接；

所述电源接口60，配置为接入所述供电电能，以为所述电池充电电路40提供充电电能，以及为所述主控制器30提供工作电压。

本实施例中，电源接口60可以采用usb接口来实现，或者采用适配的充电接口，本实施例中电源接口60还可以是无线充电接口，通过无线充电方式对无线耳机进行充电。在电源接口60采用usb接口来实现时，无线耳机还可以通过数据线来于移动终端连接，实现有线耳机的功能，从而实现usb接口的复用。

可以理解的是，本实施例中，主控制器30、光照传感器20、数控电位器41等电子元件在电池10充电过程中的工作电压均由电源接口60(vcc)直接输入，如此可以有效的降低电池的使用量，进而提高电池的充电速度。

参照图1至图3，在一实施例中，所述无线耳机还包括电压检测电路70，所述电压检测电路70的两个检测端分别与所述电池10及所述电池充电电路40的输入端连接；

所述电压检测电路70，配置为检测接入的所述供电电能的电压值，以及检测所述电池10的电池10电量值。

可以理解的是，由于无线耳机中通常采用锂电池10来供电，由于锂电池10的特性，电池10出现过压或者欠压都会导致电池10报废。为了解决上述问题，本发明还设置有电压检测电路70，以在锂电池10充放过程中，测量锂电池10电压，再根据电压判断锂电池10是否处于正常状态(非过压、非欠压)。电压检测电路70还可以检测电源接口60输入的电源电压，以防止输入的电源电压过高，损坏电池10及其他电子元件。

在电池10充电的过程中，通常设置有预充电、恒流充电、恒压充电及截止充电四个阶段，具体地，当电压低于预充电压时，电池充电电路40则采用较低的电流对锂电池10进行预充电，以恢复过放电的锂电池10，当电压高于预充电压，例如锂电池10电压高于3.5v时，则进入恒流充电阶段，也即较大电流恒流充电阶段(ccfastcharge)。由于锂电池10经过第一阶段的预充，其状态已经比较稳定。所以在第二阶段，充电电流就可以适当提高，根据不同的电池10，该充电电流的大小可以从0.1c到几c不等，其中c是指电池10容量，如100mah的锂电池10，0.1c就是指10ma大小的电流。而快速充电，就是指在这个阶段可以采用大于0.1c的电流进行充电。一般地，恒流充电阶段的充电电流为0.2～0.8c，而在用户在需要即充即用的情况下，用户则可以采用1c的最大的充电电流对电池10进行充电。当锂电池10电压达到一定值，例如在锂电池10充电饱和时的电压为4.2v的情况下，在接近4.2v的电压，例如3.7v或4.0v时，则可以进入恒压充电阶段，降低电池10的充电速度，从而使电池10充电更加保护。

本发明还提出一种无线耳机的充电方法，该无线耳机包括电池。

参照图4，在本发明一实施例中，该无线耳机的充电方法包括以下步骤：

步骤s100、获取环境光信号并输出；

步骤s200、记录所述电池的历史充电时间，以根据记录的所述电池的历史充电时间分析用户的充电习惯；并根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；

步骤s300、根据所述电流调节控制信号，设置所述电池的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池进行充电。

本实施例中，可以通过光照传感器来获取环境光信号，通过获取的环境光信号，进而可以获知当前所处的环境为日间还是夜间。

在用户使用无线耳机和对无线耳机充电时，每个用户的使用习惯不一，例如，用户可能在日间使用无线耳机的时间较多，并且在上班时段以及行车时间用耳机的频率较高，在午间用户可能需要进行短时间的充电续航，或者在夜间休息时间，无线耳机经过一天的使用后，电量较低了，此时需要以缓慢的方式对耳机进行充电，以使耳机电池的电量更加的饱和。为此，本实施例可以记录用户的历史充电时间，具体可以是用户至少一个使用周期内的充电时间。同时还可以记录用户对耳机的使用时间。根据记录的历史充电时间，从而分析出用户的使用习惯，并在分析出用户的使用习惯为即充即用，和/或当前所处环境为日间，或者为用户的活动时间，则配置电池充电电路的充电电流值为最大充电电流值，在分析出在此前一定时间(例如5个小时)内，用户都不会使用，和/或当前所处环境为夜间，或者为用户的非活动时间，则配置电池充电电路的充电电流值为第一预设充电电流值(小于最大充电电流值)。在分析出用户长期的使用习惯为在夜间充电，且日间使用，则配置电池充电电路的充电电流值为第二预设充电电流值(小于第一充电电流值)。

本发明无线耳机通过获取环境光信号并输出；并通过记录所述电池的历史充电时间，以根据记录的所述电池的历史充电时间分析用户的充电习惯，从而根据所述环境光信号及所述用户的充电习惯，输出相应的电流调节控制信号；进而根据所述电流调节控制信号，设置电池的充电电流，以将接入的供电电能转换为对应的存储电能后，对所述电池进行充电。本发明解决了无线耳机的充电电流不能随着用户的使用习惯及周围的环境自动调节的问题，本发明实现了充电电流可调。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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。