無線通信模塊及其省電控制方法
2023-10-11 06:15:19 1
無線通信模塊及其省電控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種無線通信模塊及其省電控制方法，無線通信模塊包括控制單元與通信晶片。控制單元接收控制信號並據此輸出第一信號與第二信號，其中中央處理器根據休眠模式或關機模式而傳送不同的控制信號。當中央處理器判斷為休眠模式，則傳送低電壓電平的控制信號至該控制單元，該控制單元由此傳送低電壓電平的第一信號及第二信號至通信晶片以進入休眠模式。當中央處理器判斷為關機模式，則將電源信號轉態至低電壓電平並持續第一時間區間，之後中央處理器在第一時間區間內將第一及第二信號轉態至低電壓電平，以此以進入關機模式。
【專利說明】無線通信模塊及其省電控制方法
【技術領域】
[0001]本發明關於一種無線通信模塊，且特別關於一種無線通信模塊的省電控制方法。【背景技術】
[0002]由於外插或外掛於手機或行動電子裝置上的傳輸器(Dongle)本身沒有被控制省電的功能，加上目前適用於外掛傳輸器的基頻通信晶片，無法與電子裝置內的工作模式，例如正常模式、休眠模式與關機模式產生有效的連結互動。因此，當電子裝置進入休眠模式或關機模式時，通信晶片不會跟著進入休眠模式或關機模式而會依然耗電，因此浪費了電能而降低了電子裝置的待機時間。
[0003]近年來，可攜式電子裝置的功能越來越多元化，體積越來越小，加上無線通信及無線網路的便利性，讓人們得以在交通工具上或在各地旅遊時，隨時可接收或查詢重要的訊息。其所提供的功能及線上服務越來越多，最受大眾的喜愛，並且，消費者在選購電子產品時會非常在乎電子產品的待機時間，這待機時間大大影響到消費者的消費動機。因此，如何降低待機時間的耗電量是研究的重點。
【發明內容】
[0004]本發明目的即在降低電子裝置待機時間的耗電量，同時，將外掛的傳輸器(Dongle)合併到電子裝置內以省去插拔與攜帶的困擾，並且，使相關的基頻通信晶片與電子裝置的工作模式產生有效的連結互動。
[0005]本發明實施例提供一種內含傳輸器的無線通信模塊，所述無線通信模塊連接至一中央處理器，其至少包括控制單元與通信晶片。其中控制單元接收控制信號並據此輸出第一信號與第二信號，中央處理器根據休眠模式或關機模式而傳送不同電壓電平的控制信號。所述通信晶片還連接至中央處理器以接收電源信號，其中無線通信模塊內建於電子裝置。當中央處理器偵測到環境參數或使用者設定信息且判斷為休眠模式或關機模式，傳送對應的電壓電平的控制信號至控制單元，控制單元以此傳送對應的第一信號及第二信號至通信晶片，以使通信晶片進入休眠模式或關機模式。
[0006]本發明實施例另提供一種無線通信模塊的省電控制方法，所述省電控制方法包括以下步驟:偵測環境參數或使用者設定信息；根據環境參數或使用者設定信息判斷休眠模式或關機模式；當判斷為休眠模式，則傳送低電壓電平的第一及第二信號至通信晶片，以調降通信晶片的電流量；當判斷為關機模式，則將電源信號轉態至低電壓電平並持續第一時間區間，之後在第一時間區間內將第一信號及第二信號轉態至低電壓電平，由此以使通信晶片進入關機模式。
[0007]綜上所述，本發明實施例所提出的無線通信模塊及其省電控制方法，於使用基頻通信晶片的無線通信模塊能夠根據電子裝置的休眠或關機狀態而進入休眠或關機狀態，以降低通信晶片的電流量，進而延長電子裝置的待機時間。
[0008]為使能更進一步了解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為根據本發明實施例的無線通信模塊的電路區塊示意圖。
[0010]圖2為根據本發明另一實施例的無線通信模塊的電路示意圖。
[0011]圖3為根據本發明實施例的控制通信晶片進入休眠模式的驅動波形圖。
[0012]圖4為根據本發明實施例的控制通信晶片進入關機模式的驅動波形圖。
[0013]圖5為根據本發明實施例的無線通信模塊的省電控制方法的流程圖。
[0014]其中，附圖標記說明如下:
[0015]100:無線通信模塊
[0016]110:控制單元
[0017]120:通信晶片
[0018]122:電源管理單元
[0019]130:中央處理器
[0020]CHR:第二信號
[0021]Dl:第一時間區間
[0022]D2:第二時間區間
[0023]tll、t21、t22、t23:時間
[0024]PffR:電源信號
[0025]NI:N型電晶體
[0026]Pl:P型電晶體
[0027]Rl:第一電阻
[0028]R2:第二電阻
[0029]R3:第三電阻
[0030]R4:第四電阻
[0031]RS:控制信號
[0032]VBA:電池電壓
[0033]VCDT:第一信號
【具體實施方式】
[0034]在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述的例示性實施例。
[0035]應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述的第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念的教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯的列出項目中的任一者及一或多者的所有組合。
[0036]〔無線通信模塊的實施例〕[0037]請參照圖1，圖1為根據本發明實施例的無線通信模塊的電路區塊示意圖。如圖1所示，本
【發明內容】
的無線通信模塊100連接至一中央處理器130，其中中央處理器130為一電子裝置內的處理器。無線通信模塊100包括控制單元110與通信晶片120。控制單元110連接中央處理器130與通信晶片120。在本
【發明內容】
中，中央處理器130更有電源信號直接連接至通信晶片120。
[0038]關於控制單元110，控制單元110接收來自中央處理器130所傳送的控制信號RS並且據此輸出第一信號VCDT與第二信號CHR,其中中央處理器130根據休眠模式與關機模式的判斷結果而傳送不同電壓電平的控制信號RS。接著，控制單元110根據所接收的控制信號RS的電壓電平來決定所要傳送的第一信號VCDT與第二信號CHR的電壓電平，也就是說，控制單元110會根據休眠模式或關機模式來決定所要傳送的第一信號VCDT與第二信號CHR的電壓電平。
[0039]關於通信晶片120，通信晶片120對應地接收第一信號V⑶T、第二信號CHR與電源信號PWR，其中電源信號PWR是由中央處理器130所傳送至通信晶片120。在本實施例中，所使用的通信晶片內建於電子裝置，例如平板電腦、手機或其他應用產品。通過本
【發明內容】
所揭示的技術手段，當電子裝置處於休眠模式或關機模式下時，能夠有效地節省通信晶片120的待機電流。
[0040]接著，進一步從休眠模式與關機模式來說明無線通信模塊100的工作原理。
[0041]請繼續參照圖1，當使用者在購買或使用電子裝置(如平板電腦或手機)時，常常會考慮到或面臨到待機時間的問題。而此待機時間也常常會影響到使用者對此電子裝置的購買意願或使用意願。因此，本
【發明內容】
的技術手段主要在於當將基頻通信晶片配置於電子裝置內，通過不同模式的控制機制能夠有效地降低通信晶片的耗電量，進而延長電子裝置的待機時間。進一步來說，當中央處理器130通過一偵測器(圖1未繪示)或感測器(圖1未繪示)來偵測(或感測)環境參數或使用者設定信息，並且判斷為一休眠模式(sleepmode)時，則中央處理器130會傳送低電壓電平的控制信號RS至控制單元110。接著，控制單元110根據所接收的控制信號RS的電壓電平，傳送低電壓電平的第一信號VCDT與第二信號CHR至通信晶片120，以使得通信晶片120進入休眠模式。換句話說，通信晶片120用來接收第一信號VCDT與第二信號CHR的腳位上的電流量會降低，由此以提高電子裝置的待機時間。在一實施例中，於休眠模式下，通信晶片120用來接收第一信號VCDT與第二信號CHR的腳位上的電流量會下降至至少九成，例如原本待機消耗60毫安培降至1.8毫安培。
[0042]另一方面，當中央處理器130通過一偵測器或感測器來偵測(或感測)環境參數或使用者設定信息，並且判斷為一關機模式(OfTmode)時，則中央處理器130會將原本為高電壓電平的電源信號PWR轉態至低電壓電平，並使得低電壓電平的電源信號PWR持續一段第一時間區間。接著，中央處理器130在第一時間區間內會傳送低電平的控制信號RS至控制單元110，促使控制單元110傳送低電壓電平的第一信號V⑶T與第二信號CHR至通信晶片120，由此以使得通信晶片120進入關機模式。值得注意的是，要觸發通信晶片120進入關機模式的機制為，通信晶片120是會先接收到低電壓電平的電源信號PWR，之後，通信晶片120在第一時間區間內再接收到低電壓電平的第一信號VCDT與第二信號CHR。最後，電源信號PWR會再從低電壓電平轉態至高電壓電平。因此，本
【發明內容】
能夠在電子裝置處於關機模式時，能夠通過控制單元110來使得通信晶片120也進入關機模式，降低通信晶片120的待機電流以延長電子裝置的待機時間。在一實施例中，於關機模式下，通信晶片120用來接收第一信號VCDT與第二信號CHR的腳位上的電流量會下降至幾乎不耗電，例如原本待機消耗60暈安培降至50微安培。
[0043]在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖1實施例的部分，且其餘省略部分與上述圖1實施例的部分相同。此外，為說明便利起見，相似的參考數字或標號指示相似的元件。
[0044]〔無線通信模塊的另一實施例〕
[0045]請參照圖2，圖2為根據本發明另一實施例的無線通信模塊的電路示意圖。如圖2所示，與圖1實施例不同的是，通信晶片120還包括一電源管理單元122。電源管理單元122接收第一信號V⑶T、第二信號CHR與電源信號PWR以調整通信晶片120的耗電量，用以作為整個通信晶片120上的電流控制或電源管理。此外，控制單元110包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、N型電晶體N1、第四電阻R4與P型電晶體P1。第一電阻R1、第二電阻R2的一端分別連接電源管理單元122，第一電阻Rl與第二電阻R2的另一端連接至P型電晶體Pl的漏極，第三電阻R3的一端連接中央處理器130，以接收控制信號RS。N型電晶體NI的柵極連接第三電阻R3的另一端以接收控制信號RS並據此決定導通或關閉狀態，N型電晶體NI的射極連接接地電壓GND。第四電阻R4的一端連接N型電晶體NI的漏極，第四電阻R4的另一端連接電池電壓VBA。P型電晶體Pl的柵極連接N型電晶體NI的漏極，P型電晶體Pl的射極連接電池電壓VBA，P型電晶體Pl的漏極連接第一電阻Rl的一端，其中P型電晶體Pl的導通或關閉狀態與N型電晶體NI相同。
[0046]接下來要教示的，是進一步說明圖2實施例的無線通信模塊100的工作原理，並且從休眠模式與關機模式來進行詳細說明以更了解本
【發明內容】
。
[0047]請繼續參照圖2，當中央處理器130通過一偵測器(圖1未繪示)或感測器(圖1未繪示)來偵測(或感測)環境參數或使用者設定信息，並且判斷為一正常模式(normalmode)時，則中央處理器130會傳送高電壓電平的控制信號RS至N型電晶體NI的柵極以導通N型電晶體NI。在此，N型電晶體NI扮演著開關的角色，N型電晶體NI會將低電壓電平的接地電壓GND傳送至P型電晶體Pl的柵極以導通P型電晶體Pl。在此，P型電晶體Pl也是扮演著開關的角色，P型電晶體Pl會將高電壓電平的電池電壓VBA傳送至通信晶片120內的電源管理單元122，也即電源管理單元122會接收到高電壓電平的第一信號VCDT與第二信號CHR以使通信晶片120進入正常模式。
[0048]另一方面，請同時參照圖2與圖3，圖3為根據本發明實施例的控制通信晶片進入休眠模式的驅動波形圖。當中央處理器130通過偵測器或感測器來偵測(或感測)環境參數或使用者設定信息，並且判斷為一休眠模式(sleep mode)時，則中央處理器130會在時間til傳送低電壓電平的控制信號RS至N型電晶體NI的柵極以關閉N型電晶體NI。此時，P型電晶體Pl的柵極會接收到高電壓電平的電池電壓VBA而據此關閉。接著，第一信號V⑶T與第二信號CHR會轉態至低電壓電平，也就是說，電源管理單元122在時間til會接收到低電壓電平的第一信號V⑶T與第二信號CHR以使得通信晶片120從正常模式進入休眠模式，進而降低通信晶片120的待機電流以延長電子裝置的待機時間。須注意的是，在正常模式與休眠模式下，電源信號PWR —直都維持著高電壓電平。
[0049]最後，請同時參照圖2與圖4，圖4為根據本發明實施例的控制通信晶片進入關機模式的驅動波形圖。當中央處理器130通過偵測器或感測器來偵測(或感測)環境參數或使用者設定信息，並且判斷為關機模式(offmode)時，則中央處理器會在時間t21將電源信號PWR從高電壓電平轉態至低電壓電平並且直接傳送至通信晶片120內的電源管理單元122，其中電源信號會維持在低電壓電平持續第一時間區間D1。接著，在時間t22，中央處理器130會傳送低電壓電平的控制信號RS至N型電晶體NI的柵極以關閉N型電晶體NI。此時，P型電晶體Pl的柵極會接收到高電壓電平的電池電壓VBA而據此關閉。之後，第一信號V⑶T與第二信號CHR會轉態至低電壓電平，也就是說，電源管理單元122在時間t22會接收到低電壓電平的第一信號V⑶T與第二信號CHR。之後，在時間t23，中央處理器130會將電源信號PWR從低電壓電平轉態至高電壓電平並且傳送至通信晶片120內的電源管理單元122以使得通信晶片120從正常模式進入至關機模式，進而降低通信晶片120或電子裝置的待機電流，以延長電子裝置的待機時間。從圖4可知，時間t21至時間t22為經歷了第二時間區間D2，而第一時間區間Dl與第二時間區間D2的時間長度可由設計者來進行設計，只要符合第一時間區間Dl大於第二時間區間D2即可。
[0050]此外，在本
【發明內容】
中，設計者可以通過修改第一電阻Rl的電阻值與設定通信晶片的充電控制寄存器(charger control register)的值,來提高第一信號VCDT的可接受電壓上限。例如，當第一電阻Rl的電阻值從330千歐姆設計為150千歐姆，並調整充電控制寄存器的值，可以有效地使得通信晶片120對第一信號V⑶T的判斷為正常，其第一信號V⑶T的可接受電壓範圍上限可從0.74伏特提高到1.110伏特，由此擴大電壓範圍以避免通信晶片120的誤動作，但不以本實施例的設定值為限。
[0051 ]〔無線通信模塊的省電控制方法的一實施例〕
[0052]請參照圖5，圖5為根據本發明實施例的無線通信模塊的省電控制方法的流程圖。本實施例所述的例示步驟流程可利用如圖1或圖2所示的無線通信模塊100實施，故請一併參照圖1或圖2以利說明及理解。無線通信模塊的省電控制方法包括以下步驟:偵測環境參數或使用者設定信息(步驟S510);根據環境參數或使用者設定信息判斷休眠模式或關機模式(步驟S520);當判斷為休眠模式，則傳送低電壓電平的第一及第二信號至通信晶片，以調降通信晶片的電流量(步驟S530);當判斷為關機模式，則將電源信號轉態至低電壓電平並持續第一時間區間，之後在第一時間區間內將第一信號及第二信號轉態至低電壓電平，由此以使通信晶片進入關機模式(步驟S540)。
[0053]關於無線通信模塊的省電控制方法的各步驟的相關細節在上述圖1至圖4實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖5實施例的各步驟僅為方便說明的須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。
[0054]以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以局限本發明的專利範圍。
【權利要求】
1.一種無線通信模塊，連接至一中央處理器，其特徵在於，該無線通信模塊包括: 控制單元，接收控制信號並據此輸出第一信號與第二信號，其中該中央處理器根據休眠模式或關機模式而傳送不同電壓電平的該控制信號；以及 通信晶片，連接該第一及該第二電阻的另一端，並接收該第一信號與該第二信號，該通信晶片還連接至該中央處理器以接收電源信號，其中該無線通信模塊內建於電子裝置， 其中當中央處理器偵測到環境參數或使用者設定信息且判斷為該休眠模式，則傳送低電壓電平的該控制信號至該控制單元，該控制單元由此傳送低電壓電平的該第一信號及該第二信號至該通信晶片，以使該通信晶片進入該休眠模式， 其中當中央處理器偵測到該環境參數或該使用者設定信息且判斷為該關機模式，則將該電源信號轉態至低電壓電平並持續第一時間區間，之後該中央處理器在該第一時間區間內將該第一信號及該第二信號轉態至低電壓電平，由此以使該通信晶片進入該關機模式。
2.如權利要求1所述的無線通信模塊，其特徵在於，於該關機模式，在該電源信號轉態至低電壓電平並經過第二時間區間後，該第一及該第二信號轉態至低電壓電平。
3.如權利要求1所述的無線通信模塊，其特徵在於，該通信晶片還包括: 電源管理單元，連接至該控制單元，該通信晶片通過該電源管理單元接收該第一信號、該第二信號與該電源信號，由此以使該通信晶片進入該休眠模式或該關機模式。
4.如權利要求1所述的無線通信模塊，其特徵在於，該控制單元包括: 第一電阻，其一端連接該控制單元； 第二電阻，其一端連接該控制單元與該第一電阻的一端； 第三電阻，其一端連接該中央處理器，以接收該控制信號； N型電晶體，其柵極連接該第三電阻的另一端以接收該控制信號並據此決定導通或關閉狀態，其射極連接接地電壓； 第四電阻，其一端連接該N型電晶體的漏極，其另一端連接電池電壓； P型電晶體，其柵極連接該N型電晶體的漏極，其射極連接該電池電壓，其漏極連接該第一電阻的一端，其中該P型電晶體的導通或關閉狀態與該N型電晶體相同， 其中當該控制信號為高電壓電平時，則該N型電晶體與該P型電晶體導通，由此傳送高電壓電平的該第一信號與該第二信號至該通信晶片， 其中當該控制信號為低電壓電平時，則該N型電晶體與該P型電晶體關閉，由此傳送低電壓電平的該第一信號與該第二信號至該通信晶片，以降低該通信晶片的電流量。
5.如權利要求1所述的無線通信模塊，其特徵在於，通過修改該第一電阻的電阻值與設定該通信晶片內的充電控制寄存器的值，以提高該第一信號的可接受電壓範圍。
6.一種無線通信模塊的省電控制方法，其特徵在於，該省電控制方法包括: 偵測環境參數或使用者設定信息； 根據該環境參數或該使用者設定信息判斷休眠模式或關機模式； 當判斷為該休眠模式，則傳送低電壓電平的該第一及該第二信號至通信晶片，以調降該無線通信模塊的電流量；以及 當判斷為該關機模式，則將該電源信號轉態至低電壓電平並持續第一時間區間，並在該第一時間區間內將該第一信號及該第二信號轉態至低電壓電平，由此以使該通信晶片進入該關機模式。
7.如權利要求6所述的省電控制方法，其特徵在於，於該關機模式，在該電源信號轉態至低電壓電平並經過第二時間區間後，該第一及該第二信號轉態至低電壓電平。
8.如權利要求6所述的省電控制方法，其特徵在於，該無線通信模塊內建於電子裝置。
9.如權利要求6所述的省電控制方法，其特徵在於，該無線通信模塊包括: 控制單元，接收控制信號並據此輸出第一信號與第二信號； 第一電阻，其一端連接該控制單元； 第二電阻，其一端連接該控制單元與該第一電阻的一端；以及通信晶片，連接該第一及該第二電阻的另一端，並接收該第一信號與該第二信號，該通信晶片還連接至該中央處理器以接收電源信號。
10.如權利要求9所述的省電控制方法，其特徵在於，通過修改該第一電阻的電阻值與設定該通信晶片內的 充電控制寄存器的值，以提高該第一信號的可接受電壓範圍。
【文檔編號】G05B19/04GK104007669SQ201310058796
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月25日 優先權日:2013年2月25日
【發明者】洪志隆, 林錦堂, 楊燾境, 陳金漢 申請人:日月光半導體製造股份有限公司