TW201434331A - 無線通訊模組及其省電控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種無線通訊模組，無線通訊模組包括控制單元與通訊晶片。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之控制信號。當中央處理器判斷為休眠模式，則傳送低電壓準位之控制信號至該控制單元，該控制單元藉此傳送低電壓準位之第一信號及第二信號至通訊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準位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準位，藉此以進入關機模式。

Description

無線通訊模組及其省電控制方法

本發明乃是關於一種無線通訊模組，特別是指一種無線通訊模組之省電控制方法。

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訊晶片，無法與電子裝置內之工作模式，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，通訊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。

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，加上無線通訊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之待機時間，這待機時間大大 影響到消費者之消費動機。因此，如何降低待機時間之耗電量是研究的重點。

本發明目的即在降低電子裝置待機時間之耗電量，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，使相關的基頻通訊晶片與電子裝置之工作模式產生有效的連結互動。

本發明實施例提供一種內含傳輸器的無線通訊模組，所述無線通訊模組連接至一中央處理器，其至少包括控制單元與通訊晶片。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準位之控制信號。所述通訊晶片更連接至中央處理器以接收電源信號，其中無線通訊模組內建於電子裝置。當中央處理器偵測到環境參數或使用者設定資訊且判斷為休眠模式或關機模式，傳送對應之電壓準位的控制信號至控制單元，控制單元藉此傳送對應之第一信號及第二信號至通訊晶片，以使通訊晶片進入休眠模式或關機模式。

本發明實施例另提供一種無線通訊模組之省電控制方法，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資訊；根據環境參數或使用者設定資訊判斷休眠模式或關機模式；當判斷為休眠模式，則傳送低電壓準位之第一及第二信號至通訊晶片，以調降通訊晶片之電流量；當判斷為關機模式，則將電源信號轉態至低電壓準位並 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準位，藉此以使通訊晶片進入關機模式。

綜上所述，本發明實施例所提出之無線通訊模組及其省電控制方法，於使用基頻通訊晶片之無線通訊模組能夠根據電子裝置之休眠或關機狀態而進入休眠或關機狀態，以降低通訊晶片之電流量，進而延長電子裝置之待機時間。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

100‧‧‧無線通訊模組

110‧‧‧控制單元

120‧‧‧通訊晶片

122‧‧‧電源管理單元

130‧‧‧中央處理器

CHR‧‧‧第二信號

D1‧‧‧第一時間區間

D2‧‧‧第二時間區間

t11、t21、t22、t23‧‧‧時間

PWR‧‧‧電源信號

N1‧‧‧N型電晶體

P1‧‧‧P型電晶體

R1‧‧‧第一電阻

R2‧‧‧第二電阻

R3‧‧‧第三電阻

R4‧‧‧第四電阻

RS‧‧‧控制信號

VBA‧‧‧電池電壓

VCDT‧‧‧第一信號

圖1為根據本發明實施例之無線通訊模組之電路區塊示意圖。

圖2為根據本發明另一實施例之無線通訊模組之電路示意圖。

圖3為根據本發明實施例之控制通訊晶片進入休眠模式之驅動波形圖。

圖4為根據本發明實施例之控制通訊晶片進入關機模式之驅動波形圖。

圖5為根據本發明實施例之無線通訊模組之省電控制方法之流程圖。

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之例示性實施例。

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，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。

〔無線通訊模組的實施例〕

請參照圖1，圖1為根據本發明實施例之無線通訊模組之電路區塊示意圖。如圖1所示，本揭露內容之無線通訊模組100連接至一中央處理器130，其中中央處理器130為一電子裝置內之處理器。無線通訊模組100包括控制單元110與通訊晶片120。控制單元110連接中央處理器130與通訊晶片120。在本揭露內容中，中央處理器130更有電源信號直接連接至通訊晶片120。

關於控制單元110，控制單元110接收來自中央處理器130所傳送之控制信號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之判斷結果而傳送不同電壓準位之控制信號RS。接著，控制單元110根據所接收之控制信號RS之電壓準位來決定所要傳送之第一信號VCDT與第二信號CHR之電壓準位，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之第一信號VCDT與第二信號CHR之電壓準位。

關於通訊晶片120，通訊晶片120對應地接收第一信號VCDT、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所傳送至通訊晶片120。在本實施例中，所使用的通訊晶片內建於電子裝置，例如平板電腦、手機或其他應用產品。透過本揭露內容所揭示之技術手段，當電子裝置處於休眠模式或關機模式下時，能夠有效地節省通訊晶片120之待機電流。

接著，進一步從休眠模式與關機模式來說明無線通訊模組100的工作原理。

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之問題。而此待機時間也常常會影響到使用者對此電子裝置之購買意願或使用意願。因此，本揭露內容之技術手段主要在於當將基頻通訊晶片配置於電子裝置內，透過不同模式之控制機制能夠有效地降低通訊晶片之耗電量，進而延長電子裝置之待機時間。進一步來說，當中央處理器130透過一偵測器(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資訊，並且判斷為一休眠模式(sleep mode)時，則中央處理器130會傳送低電壓準位之控制信號RS至控制單元110。接著，控制單元110根據所接收之控制信號RS之電壓準位，傳送低電壓準位之第一信號VCDT與第二信號CHR至通訊晶片120，以使得通訊晶片120進入休眠模式。換句話說，通訊晶片120用來接收第一信號VCDT與第二信號CHR之腳位上之電流量會降低，藉此以提高電子裝置之待機時間。在一實施例中，於休眠模式下，通訊晶片120用來接收第一信號VCDT與 第二信號CHR之腳位上之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。

另一方面，當中央處理器130透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資訊，並且判斷為一關機模式(off mode)時，則中央處理器130會將原本為高電壓準位之電源信號PWR轉態至低電壓準位，並使得低電壓準位之電源信號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準位之控制信號RS至控制單元110，促使控制單元110傳送低電壓準位之第一信號VCDT與第二信號CHR至通訊晶片120，藉此以使得通訊晶片120進入關機模式。值得注意的是，要觸發通訊晶片120進入關機模式之機制為，通訊晶片120是會先接收到低電壓準位之電源信號PWR，之後，通訊晶片120在第一時間區間內再接收到低電壓準位之第一信號VCDT與第二信號CHR。最後，電源信號PWR會再從低電壓準位轉態至高電壓準位。因此，本揭露內容能夠在電子裝置處於關機模式時，能夠透過控制單元110來使得通訊晶片120也進入關機模式，降低通訊晶片120之待機電流以延長電子裝置之待機時間。在一實施例中，於關機模式下，通訊晶片120用來接收第一信號VCDT與第二信號CHR之腳位上之電流量會下降至幾乎不耗電，例如原本待機消耗60毫安培降至50微安培。

在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖1實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖1實施例之部分相同。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。

〔無線通訊模組的另一實施例〕

請參照圖2，圖2為根據本發明另一實施例之無線通訊模組之電路示意圖。如圖2所示，與圖1實施例不同的是，通訊晶片120更包括一電源管理單元122。電源管理單元122接收第一信號VCDT、第二信號CHR與電源信號PWR以調整通訊晶片120之耗電量，用以作為整個通訊晶片120上之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之一端分別連接電源管理單元122，第一電阻R1與第二電阻R2之另一端連接至P型電晶體P1之汲極，第三電阻R3之一端連接中央處理器130，以接收控制信號RS。N型電晶體N1之閘極連接第三電阻R3之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N1之射極連接接地電壓GND。第四電阻R4之一端連接N型電晶體N1之汲極，第四電阻R4之另一端連接電池電壓VBA。P型電晶體P1之閘極連接N型電晶體N1之汲極，P型電晶體P1之射極連接電池電壓VBA，P型電晶體P1之汲極連接第一電阻R1之一端，其中P型電晶體P1之導通或關閉狀態與N型電晶體N1相同。

接下來要教示的，是進一步說明圖二實施例之無線通訊模組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瞭解本揭露內容。

請繼續參照圖2，當中央處理器130透過一偵測器(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資訊，並且 判斷為一正常模式(normal mode)時，則中央處理器130會傳送高電壓準位之控制信號RS至N型電晶體N1之閘極以導通N型電晶體N1。在此，N型電晶體N1扮演著開關之角色，N型電晶體N1會將低電壓準位之接地電壓GND傳送至P型電晶體P1之閘極以導通P型電晶體P1。在此，P型電晶體P1也是扮演著開關的角色，P型電晶體P1會將高電壓準位之電池電壓VBA傳送至通訊晶片120內之電源管理單元122，亦即電源管理單元122會接收到高電壓準位之第一信號VCDT與第二信號CHR以使通訊晶片120進入正常模式。

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之控制通訊晶片進入休眠模式之驅動波形圖。當中央處理器130透過偵測器或感測器來偵測(或感測)環境參數或使用者設定資訊，並且判斷為一休眠模式(sleep mode)時，則中央處理器130會在時間t11傳送低電壓準位之控制信號RS至N型電晶體N1之閘極以關閉N型電晶體N1。此時，P型電晶體P1之閘極會接收到高電壓準位之電池電壓VBA而據此關閉。接著，第一信號VCDT與第二信號CHR會轉態至低電壓準位，也就是說，電源管理單元122在時間t11會接收到低電壓準位之第一信號VCDT與第二信號CHR以使得通訊晶片120從正常模式進入休眠模式，進而降低通訊晶片120之待機電流以延長電子裝置之待機時間。須注意的是，在正常模式與休眠模式下，電源信號PWR一直都維持著高電壓準位。

最後，請同時參照圖2與圖4，圖4為根據本發明實施例之控制通訊晶片進入關機模式之驅動波形圖。當中央處理器130透過偵測器或 感測器來偵測(或感測)環境參數或使用者設定資訊，並且判斷為關機模式(off mode)時，則中央處理器會在時間t21將電源信號PWR從高電壓準位轉態至低電壓準位並且直接傳送至通訊晶片120內之電源管理單元122，其中電源信號會維持在低電壓準位持續第一時間區間D1。接著，在時間t22，中央處理器130會傳送低電壓準位之控制信號RS至N型電晶體N1之閘極以關閉N型電晶體N1。此時，P型電晶體P1之閘極會接收到高電壓準位之電池電壓VBA而據此關閉。之後，第一信號VCDT與第二信號CHR會轉態至低電壓準位，也就是說，電源管理單元122在時間t22會接收到低電壓準位之第一信號VCDT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從低電壓準位轉態至高電壓準位並且傳送至通訊晶片120內之電源管理單元122以使得通訊晶片120從正常模式進入至關機模式，進而降低通訊晶片120或電子裝置之待機電流，以延長電子裝置之待機時間。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D1與第二時間區間D2之時間長度可由設計者來進行設計，只要符合第一時間區間D1大於第二時間區間D2即可。

此外，在本揭露內容中，設計者可以透過修改第一電阻R1之電阻值與設定通訊晶片之充電控制暫存器(charger control register)之值，來提高第一信號VCDT之可接受電壓上限。例如，當第一電阻R1之電阻值從330千歐姆設計為150千歐姆，並調整充電控制暫存器之值，可以有效地使得通訊晶片120對第一信號VCDT之判斷為正常，其第一信號VCDT之可接受電壓範圍上限可從0.74伏特提高到1.110伏特，藉此擴 大電壓範圍以避免通訊晶片120之誤動作，但不以本實施例之設定值為限。

〔無線通訊模組之省電控制方法的一實施例〕

請參照圖5，圖5為根據本發明實施例之無線通訊模組之省電控制方法之流程圖。本實施例所述之例示步驟流程可利用如圖1或圖2所示的無線通訊模組100實施，故請一併參照圖1或圖2以利說明及理解。無線通訊模組之省電控制方法包括以下步驟：偵測環境參數或使用者設定資訊(步驟S510)；根據環境參數或使用者設定資訊判斷休眠模式或關機模式(步驟S520)；當判斷為休眠模式，則傳送低電壓準位之第一及第二信號至通訊晶片，以調降通訊晶片之電流量(步驟S530)；當判斷為關機模式，則將電源信號轉態至低電壓準位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準位，藉此以使通訊晶片進入關機模式(步驟S540)。

關於無線通訊模組之省電控制方法之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實施例之各步驟僅為方便說明之須要，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。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

100‧‧‧無線通訊模組

PWR‧‧‧電源信號

110‧‧‧控制單元

R1‧‧‧第一電阻

120‧‧‧通訊晶片

R2‧‧‧第二電阻

130‧‧‧中央處理器

RS‧‧‧控制信號

CHR‧‧‧第二信號

VCDT‧‧‧第一信號

Claims (10)

1. 一種無線通訊模組，連接至一中央處理器，該無線通訊模組包括：一控制單元，接收一控制信號並據此輸出一第一信號與一第二信號，其中該中央處理器根據一休眠模式或一關機模式而傳送不同電壓準位之該控制信號；以及一通訊晶片，連接該第一及該第二電阻之另一端，並接收該第一信號與該第二信號，該通訊晶片更連接至該中央處理器以接收一電源信號，其中該無線通訊模組內建於一電子裝置，其中當中央處理器偵測到一環境參數或一使用者設定資訊且判斷為該休眠模式，則傳送低電壓準位之該控制信號至該控制單元，該控制單元藉此傳送低電壓準位之該第一信號及該第二信號至該通訊晶片，以使該通訊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資訊且判斷為該關機模式，則將該電源信號轉態至低電壓準位並持續一第一時間區間，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準位，藉此以使該通訊晶片進入該關機模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中於該關機模式，在該電源信號轉態至低電壓準位並經過一第二時間區間後，該第一及該第二信號轉態至低電壓準位。
3. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該通訊晶片更包括：一電源管理單元，連接至該控制單元，該通訊晶片透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，藉此以使該通訊晶片進入該休眠模式或該關機模式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該控制單元包 括：一第一電阻，其一端連接該控制單元；一第二電阻，其一端連接該控制單元與該第一電阻之一端；一第三電阻，其一端連接該中央處理器，以接收該控制信號；一N型電晶體，其閘極連接該第三電阻之另一端以接收該控制信號並據此決定導通或關閉狀態，其射極連接一接地電壓；一第四電阻，其一端連接該N型電晶體之汲極，其另一端連接一電池電壓；一P型電晶體，其閘極連接該N型電晶體之汲極，其射極連接該電池電壓，其汲極連接該第一電阻之一端，其中該P型電晶體之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準位時，則該N型電晶體與該P型電晶體導通，藉此傳送高電壓準位之該第一信號與該第二信號至該通訊晶片，其中當該控制信號為低電壓準位時，則該N型電晶體與該P型電晶體關閉，藉此傳送低電壓準位之該第一信號與該第二信號至該通訊晶片，以降低該通訊晶片之電流量。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中透過修改該第一電阻之電阻值與設定該通訊晶片內之充電控制暫存器之值，以提高該第一信號之可接受電壓範圍。
6. 一種無線通訊模組之省電控制方法，包括：偵測一環境參數或一使用者設定資訊；根據該環境參數或該使用者設定資訊判斷一休眠模式或一關機模式；當判斷為該休眠模式，則傳送低電壓準位之該第一及該第二信號至一通訊晶片，以調降該無線通訊模組之電流量；以及 當判斷為該關機模式，則將該電源信號轉態至低電壓準位並持續一第一時間區間，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準位，藉此以使該通訊晶片進入該關機模式。
7. 如申請專利範圍第6項所述之省電控制方法，其中於該關機模式，在該電源信號轉態至低電壓準位並經過一第二時間區間後，該第一及該第二信號轉態至低電壓準位。
8. 如申請專利範圍第6項所述之省電控制方法，其中該無線通訊模組內建於一電子裝置。
9. 如申請專利範圍第6項所述之省電控制方法，其中該無線通訊模組包括：一控制單元，接收一控制信號並據此輸出一第一信號與一第二信號；一第一電阻，其一端連接該控制單元；一第二電阻，其一端連接該控制單元與該第一電阻之一端；以及一通訊晶片，連接該第一及該第二電阻之另一端，並接收該第一信號與該第二信號，該通訊晶片更連接至該中央處理器以接收一電源信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之省電控制方法，其中透過修改該第一電阻之電阻值與設定該通訊晶片內之充電控制暫存器之值，以提高該第一信號之可接受電壓範圍。