耳机出入盒检测装置及TWS耳机的制作方法

耳机出入盒检测装置及tws耳机
技术领域
1.本技术属于电子电路技术领域，尤其涉及耳机出入盒检测装置及tws耳机。


背景技术：

2.随着无线通讯技术的发展，智能化和无线化趋势已经深入地体现在了如蓝牙耳机等无线耳机产品之中。目前，最新出现的真无线立体声(true wireless stereo，tws)耳机就是无线耳机中较为典型的一种智能化和无线化趋势良好结合的产品，这类无线耳机产品往往需要配备一个具有收纳和充电功能的充电盒，该充电盒具有能够给耳机充电以及发射配对命令等功能。充电盒需要在耳机入盒时及时检测到耳机的入盒，然后给耳机充电，并进行一系列的信息交互。
3.现有技术中，充电盒和tws耳机之间通过触点给耳机充电以及进行通信，由于耳机入盒检测也是通过二者之间的触点来判断耳机是否在充电盒内，因此当充电盒和耳机之间进行通信时，触点的电平信号不确定，会导致耳机出入盒状态误判，影响使用体验。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种耳机出入盒检测装置及tws耳机，旨在解决为耳机在通信模式下或者或出入盒抖动导致耳机出入盒状态误判的问题。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种耳机出入盒检测装置，包括：接口端子，用于与充电盒之间的电连接，以传递电能或数据；检测电路，与所述接口端子连接，用于检测所述接口端子的电压并在检测端输出检测电平；处理器，与所述检测电路连接，用于每隔预设时长检测一次所述检测电平的电平状态以判断所述耳机的状态，在连续预设次数检测到所述检测电平为高电平时，判断所述耳机入盒；在连续预设次数检测到所述检测电平为低电平时，判断所述耳机出盒。
6.在其中一个实施例中，所述处理器还用于所述耳机工作在通信模式时，对检测到所述检测电平为低电平的计数进行清零。
7.在其中一个实施例中，还包括通信电路；所述通信电路与所述处理器和所述接口端子连接，用于在所述耳机工作在通信模式时通过所述接口端子与所述充电盒传递通信数据，并触发所述处理器对检测到所述检测电平为低电平的计数进行清零。
8.在其中一个实施例中，还包括充电电路；所述充电电路与所述处理器、所述接口端子和耳机电池连接，所述处理器还用于检测到所述检测电平为高电平时，控制所述充电电路导通以将所述接口端子接入的电能给所述耳机电池进行充电。
9.在其中一个实施例中，所述接口端子包括正极触点和负极触点。
10.在其中一个实施例中，所述充电电路包括第一开关管、第一电阻和充电模块单元；所述第一开关管的第一导通端与所述正极触点连接，所述第一开关管的第二导通端与所述充电模块单元连接，所述第一开关管的控制端与所述处理器连接，所述第一电阻连接在所述第一开关管的控制端和第一导通端之间。
11.在其中一个实施例中，所述检测电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻串联在所述接口端子和地之间，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的串联节点与所述检测端连接。
12.在其中一个实施例中，还包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的第一端与所述接口端子连接，所述瞬态抑制二极管的第二端接地。
13.在其中一个实施例中，所述预设时长为三百毫秒，所述预设次数为三次。
14.本技术实施例的第二方面提供了一种tws耳机，包括上述任一实施例提到的检测装置。
15.本技术与传统技术方案相比的有益效果是：本技术实施例第一方面提供的耳机出入盒检测装置，在耳机与充电盒只通过接口端子连接的情况下，接口端子要支持充电又要支持通信，通过增加检测电路来检测接口端子的电平状态并输出检测电平，处理器每隔预设时长检测一次该检测电平的电平状态以判断耳机状态，处理器连续预设次数检测到检测电平为高电平或者低电平，以判断耳机为入盒或者出盒状态，实现准确可靠地耳机出入盒检测，避免耳机在通信模式下或者或出入盒抖动导致耳机状态误判的问题，提升用户体验。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术一实施例提供的耳机出入盒检测装置的原理示意图；
18.图2为本技术另一实施例提供的耳机出入盒检测装置的原理示意图；
19.图3为本技术一实施例提供的耳机出入盒检测装置的电路示意图。
具体实施方式
20.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
21.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
22.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
23.此外，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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.请参阅图1，本技术实施例的第一方面提供一种耳机出入盒检测装置，包括接口端子100、检测电路200以及处理器300，接口端子100用于与充电盒之间的电连接，以传递电能或数据。接口端子100可以设置在耳机上，耳机和充电盒之间进行通信或者给耳机充电都是通过接口端子100实现。可以理解地是，接口端子100包括两个触点，其中一个用作正极，另一个用作负极。
25.检测电路200与接口端子100连接，检测电路200用于检测接口端子100的电压并在检测端det输出检测电平。处理器300与检测电路200连接，处理器300用于每隔预设时长检测一次检测端det的检测电平，根据该检测电平的电平状态判断耳机的状态，可以理解地是，这里耳机的状态包括入盒状态和出盒状态。
26.其中，若处理器300连续预设次数检测到该检测电平为高电平时，则判断耳机为入盒状态。若处理器300连续预设次数检测到该检测电平为低电平状态时，判断耳机为出盒状态。
27.本技术实施例第一方面提供的耳机出入盒检测装置，在耳机与充电盒只通过接口端子100连接的情况下，接口端子100要支持充电又要支持通信，通过增加检测电路200来检测接口端子100的电平状态并输出检测电平，处理器300每隔预设时长检测一次该检测电平的电平状态以判断耳机状态，处理器300连续预设次数检测到检测电平为高电平或者低电平，以判断耳机为入盒或者出盒状态，实现准确可靠地耳机出入盒检测，避免耳机在通信模式下或者或出入盒抖动导致耳机状态误判的问题，提升用户体验。
28.可以理解地是，上述实施例中的预设时长和预设次数的实际值可以根据实际需要进行设置。其中，在一些实施例中，检测电平低电平的电压值范围为0至0.25v，高电平的电压值范围为3.5至5v。需要说明的是，高电平和低电平的电压值范围可以根据实际电路设计进行调整，在此并不予以限定。
29.请参阅图1，其中一个实施例中，处理器300还用于耳机工作在通信模式时，对检测到的检测电平为低电平的计数进行清零。耳机在通信模式下，接口端子100的电压符合通信模式下的电压，为了确保耳机在通信状态模式下连续预设次数检测到低电平，导致耳机的状态被误判为出盒状态，在耳机工作在通信模式下时，如果检测到低电平，对检测到的计数清零，确保不会连续预设次数检测到低电平，导致耳机状态误判。
30.请参阅图3，其中一个实施例中，耳机出入盒检测装置还包括通信电路400，通信电路400与处理器300和接口端子100连接，用于在耳机工作在通信模式时，通过接口端子100与充电盒传递通信数据，并触发处理器300对检测到检测电平为低电平的计数进行清零。通信电路400可以通过发送触发信号给处理器300实现通信模式下的低电平计数清零，防止耳机在通信模式状态下，由于通信数据造成的耳机状态误判。
31.请参阅图3，其中一个实施例中，耳机出入盒检测装置还包括充电电路500，充电电路500与处理器300、接口端子100和耳机电池连接，处理器300还用于检测到检测电平为高电平时，控制充电电路500导通以将接口端子100接入的电能给耳机电池进行充电。处理器300检测到检测电平为高电平例如5v，处理器300就控制充电电路500导通，耳机就开启充电。
32.请参阅图3，其中一个实施例中，接口端子100包括正极触点tp1和负极触点tp2。
33.请参阅图3，其中一个实施例中，充电电路500包括第一开关管q1、第一电阻r3和充
电模块单元510。第一开关管q1的第一导通端与正极触点tp1连接，第一开关管q1的第二导通端与充电模块单元510连接，第一开关管q1的控制端与处理器300连接，第一电阻r3连接在第一开关管q1的控制端和第一导通端之间。这里的充电模块单元510比如是耳机的充电管理芯片，充电模块单元510还与耳机电池连接，在处理器300检测到检测电平为高电平例如5v，处理器300就控制第一开关管q1导通，耳机就开启充电。
34.请参阅图3，其中一个实施例中，第一开关管q1为pmos管，第一开关管q1的源极与正极触点tp1连接，第一开关管q1的漏极与充电模块单元510连接，第一开关管q1的栅极与处理器300连接。
35.请参阅图3，其中一个实施例中，检测电路200包括第一分压电阻r1和第二分压电阻r2，第一分压电阻r1和第二分压电阻r2串联在接口端子100和地之间，第一分压电阻r1和第二分压电阻r2的串联节点与检测端det连接。通过第一分压电阻r1和第二分压电阻r2对正极触点tp1的电压进行分压采样，处理器300通过检测该检测端det的电压获得正极触点tp1的电平状态信息，实现根据正极触点tp1的电平状态判断耳机是入盒状态还是出盒状态。
36.请参阅图3，其中一个实施例中，耳机出入盒检测装置还包括瞬态抑制二极管e1，瞬态抑制二极管e1的第一端与接口端子100的正极触点tp1连接，瞬态抑制二极管e1的第二端接地。瞬态抑制二极管e1用于对电路元件进行快速过电压保护，提高耳机出入盒检测装置的稳定性。
37.请参阅图3，其中一个实施例中，预设时长为三百毫秒，预设次数为三次，即处理器300每隔三百毫秒检测一次检测端det的检测电平若处理器300连续三次检测到该检测电平为高电平，则判断耳机为入盒状态。若处理器300连续三次检测到该检测电平为低电平状态，判断耳机为出盒状态。这里的连续是指在检测过程中，如果某一次检测与上一次检测到的电平状态不一致，则重新计数，保证检测到的电平状态是持续一定时长的稳定的电平状态，提高耳机出入盒检测的准确性。
38.在一些实施例中，预设时长还可以是一百毫秒、两百毫秒、五百毫秒等。可以根据实际需要进行设置。在一些其他实施例中，预设次数还可以是四次、五次等，可以根据实际需要进行设置。
39.为了进一步解释本实施例中的耳机出入盒检测装置，下面结合具体情况对该检测装置的工作原理进行说明，请参阅图3，
40.请参阅图3，在一实施例中，耳机有三种模式：5v充电模式，1.8v通信模式，0v离盒模式。
41.1、耳机从0v离盒模式切为5v充电模式，正极触点tp1的电压为5v，耳机检测到5v启动充电模块程序，处理器300每隔三百毫秒检测一次检测电路200的检测端det的电平状态，连续三次检测端det都为高电平，判断耳机为入盒状态，此时耳机可以启动入盒模块程序，这里的入盒模块程序比如是耳机在入盒状态下需要执行的工作程序，这里不再赘述。只要有一次检测不为高电平，则次数清零后重新计数。
42.2、耳机从5v充电模式切为0v离盒模式，正极触点tp1的电压为0v，耳机未检测到5v，充电电路500停止工作。处理器300每隔三百毫秒检测一次检测电路200的检测端det的电平状态，连续三次检测端det都为低电平，判断耳机为出盒状态，此时耳机可以启动出盒
模块程序，这里的出盒模块程序比如是耳机在出盒状态下需要执行的工作程序，这里不再赘述。只要有一次检测为高电平，则次数清零后重新计数。
43.3、耳机从5v充电模式切为1.8v通信模式，耳机未检测到5v，充电电路500停止工作，此时耳机工作在通信模式，并触发处理器300对检测到检测电平为低电平的计数进行清零，因为处理器300每隔三百毫秒检测一次检测电路200的检测端det的电平状态，只有连续三次检测端det都为低电平，才判断耳机为出盒状态，因此在通信模式下对低电平的计数进行清零，这样可以确保没有连续三次的检测端det的电平状态为低电平，从而引发出盒模块程序的被误执行，提高耳机出入盒检测的准确性。
44.4、耳机从1.8v通信模式切为5v充电模式，正极触点tp1的电压为5v，耳机检测到5v，充电电路500开始工作。由于从通信模式切到充电模式时，检测端det的电平状态一直为高电平，此种情况不存在耳机误判为出盒状态从而误触发出盒模块程序。
45.5、耳机从1.8v通信模式切为0v离盒模式，正极触点tp1的电压为0v，耳机未检测到5v，充电电路500停止工作。处理器300每隔三百毫秒检测一次检测电路200的检测端det的电平状态，连续三次检测端det都为低电平，判断耳机为出盒状态，此时耳机可以启动出盒模块程序。
46.6、耳机从0v离盒模式切为1.8v通信模式，耳机未检测到5v，充电电路500停止工作，此时耳机工作在通信模式，并触发处理器300对检测到检测电平为低电平的计数进行清零。处理器300每隔三百毫秒检测一次检测电路200的检测端det的电平状态，若连续三次检测端det都为高电平，判断耳机为入盒状态，此时耳机可以启动入盒模块程序。
47.本技术实施例第一方面提供的耳机出入盒检测装置，在耳机与充电盒只通过接口端子100连接的情况下，接口端子100要支持充电又要支持通信，通过增加检测电路200来检测接口端子100的电平状态并输出检测电平，处理器300每隔预设时长检测一次该检测电平的电平状态以判断耳机状态，处理器300连续预设次数检测到检测电平为高电平或者低电平，以判断耳机为入盒或者出盒状态，实现准确可靠地耳机出入盒检测，避免耳机在通信模式下或者或出入盒抖动导致耳机状态误判的问题，提升用户体验。
48.本技术实施例的第二方面提供一种tws耳机，包括上述实施例中的耳机出入盒检测装置。
49.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
50.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或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。
51.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。