无线耳机和充电盒及其电路、无线耳机组件和通讯方法与流程

1.本发明涉及耳机技术领域，尤其涉及一种无线耳机和充电盒及其电路、无线耳机组件和通讯方法。


背景技术：

2.与有线耳机相比，无线耳机具有方便携带的优势，因此越来越受到人们的欢迎。无线耳机可为真无线立体声(true wireless stereo，tws)耳机。随着tws耳机充电盒的智能化，在使用过程中，越来越多地需要tws耳机与充电盒之间建立通信连接。现有技术中，大都是充电盒主动发起通信，耳机主动发起通信的方案较少，并且耳机主动传输数据时需要大量消耗电池电量，同时抗干扰能力弱，容易出现误码率，为了降低误码率，需要安装额外接口电路，导致电路成本增加。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服上述技术问题，提供一种无线耳机和充电盒及其电路、无线耳机组件和通讯方法，能实现无线耳机主动与充电盒通讯且消耗电池电量少，同时抗干扰能力强，无需额外增加其他接口电路来降低误码率，电路结构简单，有助于降低成本。
4.为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种无线耳机电路，所述无线耳机电路包括：耳机电池和第一开关器件，所述第一开关器件耦接于无线耳机的充电端与所述耳机电池的一端之间，所述耳机电池的另一端接地；第一控制器和中断信号发送电路，在所述无线耳机的充电端与充电盒电性耦接且所述无线耳机需要向所述充电盒传输第一数据信息时，所述第一控制器用于控制第一开关器件断开，并控制所述中断信号发送电路通过所述无线耳机的充电端向充电盒发送中断信号，其中，所述中断信号用于使所述充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至所述无线耳机的充电端；第一检测单元和第一通讯单元，所述第一检测单元检测到所述无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时，所述第一控制器控制所述第一通讯单元通过所述无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号。
5.可选地，所述中断信号发送电路包括第一电阻和第二开关器件，所述第一电阻耦接于所述无线耳机的充电端与所述第二开关器件的一端之间，所述第二开关器件的另一端接地；在需要发送所述中断信号时，所述第一控制器控制所述第二开关器件导通一段时间以对地放电，使所述无线耳机的充电端处的电压和电流发生突变，来作为所述中断信号；所述无线耳机电路还包括中断信号计时器和中断检测计时器，所述中断信号计时器用于计时所述第二开关器件导通的时间，在所述中断信号计时器的计时时间到达后，所述第一控制器控制所述第二开关器件断开，同时所述中断检测计时器开始计时第一设定时长；所述第一通讯单元包括第一编解码单元和第一模拟开关，所述第一模拟开关耦接于所述第一编解码单元和所述无线耳机的充电端之间，在所述第一设定时长内，所述第一检测单元检测到所述无线耳机的充电端处的电压低于所述第一设定阈值，所述第一控制器控制所述第一模
拟开关导通，以使所述第一编解码单元基于所述耳机电池的电压，将所述第一数据信息调制成高低电平而形成所述第一电信号。
6.可选地，所述无线耳机还包括中断信号监听计时器和应答计时器，所述第一通讯单元还用于在所述第一数据信息传输完毕后依次输出传输完毕信号和预定信号给所述充电盒，所述预定信号为持续第二设定时长的逻辑高电平或逻辑低电平，所述第二设定时长由所述中断信号监听计时器计时；在所述第二设定时长内，所述第一检测单元检测所述无线耳机的充电端接收到充电盒发送的应答信号，所述第一控制器控制所述第一通讯单元停止输出所述预定信号；或者，所述第一通讯单元接收到所述充电盒发送的应答信号则停止输出所述预定信号；以便使所述第一通讯单元通过所述无线耳机的充电端接收所述充电盒发送的表征第二数据信息的第二电信号，并且在收到所述应答信号时，所述应答计时器开始计时；在所述应答计时器的计时结束时；或者，所述第二设定时长结束，且所述第一检测单元在所述第二设定时长内检测到所述无线耳机的充电端未接收到充电盒发送的应答信号时；所述第一控制器控制所述第一开关器件导通，以便通过所述无线耳机的充电端继续接收所述充电盒输出的充电电压，来对所述耳机电池进行充电。
7.可选地，所述第一检测单元包括第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述无线耳机的充电端耦接，所述第一比较器的第二输入端输入第一参考电压，所述第一参考电压的数值为所述第一设定阈值，所述第一比较器的输出端与所述第一控制器的输入端耦接；和/或，所述无线耳机还包括第一最高电压选择单元，所述第一开关器件为第一pmos晶体管，其漏极与所述耳机电池的正极耦接，其源极与所述无线耳机的充电端耦接，其栅极与所述第一控制器的输出端耦接，其衬底与所述第一最高电压选择单元的输出端耦接，所述第一最高电压选择单元的第一输入端与所述无线耳机的充电端耦接，所述第一最高电压选择单元的第二输入端与所述耳机电池的正极耦接，所述第一最高电压选择单元选择所述第一输入端和所述第二输入端中电压较高者作为输出；和/或，所述中断信号发送电路的第二开关器件为第一nmos晶体管，其漏极与所述第一电阻耦接，其源极接地，其栅极与所述第一控制器的输出端耦接。
8.本发明第二方面提供一种无线耳机，所述无线耳机包括上述第一方面的无线耳机电路。
9.本发明第三方面提供一种充电盒电路，所述充电盒电路包括：充电盒电池和第三开关器件，所述第三开关器件耦接于所述充电盒的充电端与所述充电盒电池的一端之间，所述充电盒电池的另一端接地；第二检测单元和第二控制器，在所述充电盒的充电端与无线耳机耦接，且所述第二检测单元检测到所述充电盒的充电端接收到中断信号时，所述第二控制器控制所述第三开关器件断开，以停止输出充电电压至所述无线耳机的充电端；第二通讯单元，在停止输出所述充电电压的第三设定时长内所述第二通讯单元接收到所述无线耳机通过所述充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号时，所述第二控制器还用于在所述第三设定时长到达后，控制所述第三开关器件继续保持断开状态；和/或，在所述第三设定时长内所述第二通讯单元未接收到所述无线耳机通过所述充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号时，所述第二控制器还用于在所述第三设定时长到达后，控制所述第三开关器件导通。
10.可选地，所述充电盒还包括数据接收计时器，用于计时所述第三设定时长；和/或，
在所述充电盒的充电端依次接收到所述无线耳机发送的传输完毕信号和预定信号，且所述充电盒需要向所述无线耳机发送第二数据信息时，所述第二控制器还用于通过所述充电盒的充电端向所述无线耳机发送应答信号，所述应答信号用于使所述无线耳机停止输出所述预定信号，其中，所述传输完毕信号用于表示所述第一数据信息传输完毕；所述第二通讯单元包括第二编解码单元和第二模拟开关，所述第二模拟开关耦接于所述第二编解码单元和所述充电盒的充电端之间，所述第二编解码单元用于将所述第一电信号解码为所述第一数据信息；所述充电盒还包括应答中断检测计时器，在发送完所述应答信号后，所述应答中断检测计时器开始计时第四设定时长，所述第二检测单元在所述第四设定时长内检测到所述充电盒的充电端处的电压低于第二设定阈值时，所述第二控制器还用于控制所述第二模拟开关导通，以使所述第二编解码单元基于所述充电盒电池的电压，将所述第二数据信息转化为第二电信号，并将所述第二电信号通过所述充电盒的充电端输出给所述无线耳机；在所述第二数据信息发送完成后，或在所述充电盒的充电端接收到所述无线耳机依次发送的传输完毕信号和预定信号，且所述充电盒不需要向所述无线耳机发送第二数据信息时，所述第二控制器还用于控制所述第三开关器件导通，以使所述充电盒电池继续通过所述充电盒的充电端输出所述充电电压。
11.可选地，所述预定信号包括逻辑高电平和逻辑低电平中的一者；其中：在所述预定信号为所述逻辑低电平或所述逻辑高电平时，所述第二控制器将所述第三开关器件导通，以使所述充电盒电池向所述充电盒的充电端输出大于所述逻辑低电平或所述逻辑高电平的充电电压，来作为所述应答信号；或者，在所述预定信号为所述逻辑高电平时，所述充电盒还包括第二电阻、第四开关器件和应答中断信号计时器，所述第二电阻耦接于所述充电盒的充电端与所述第四开关器件的一端之间，所述第四开关器件的另一端接地；所述第二控制器将所述第四开关器件导通一段时间以对地放电，使所述充电盒的充电端的电压和电流发生突变，来作为所述应答信号，所述应答中断信号计时器用于计时所述第四开关器件的导通时间。
12.可选地，所述第二检测单元包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述充电盒的充电端耦接，所述第二比较器的第二输入端输入第二参考电压，所述第二参考电压的数值为所述第二设定阈值，所述第二比较器的输出端与所述第二控制器的输入端耦接；和/或，所述无线耳机还包括第二最高电压选择单元，所述第三开关器件为第二pmos晶体管，其源极与所述充电盒电池的正极耦接，其漏极与所述充电盒的充电端耦接，其栅极与所述第二控制器的输出端耦接，其衬底与所述第二最高电压选择单元的输出端耦接，所述第二最高电压选择单元的第一输入端与所述充电盒的充电端耦接，所述第二最高电压选择单元的第二输入端与所述充电盒电池的正极耦接，所述第二最高电压选择单元选择所述第一输入端和所述第二输入端中电压较高者作为输出；和/或，所述充电盒的第四开关器件为第二nmos晶体管，其漏极与所述第二电阻耦接，其源极接地，其栅极与所述第二控制器的输出端耦接。
13.本发明第四方面提供一种充电盒，所述充电盒包括上述第三方面提供的充电盒电路。
14.本发明第五方面提供一种无线耳机组件，所述无线耳机组件包括上述第二方面提供的无线耳机和上述第四方面提供的充电盒。
15.本发明第六方面提供一种通讯方法，应用于无线耳机，所述通讯方法包括：在无线耳机的充电端分别与耳机电池和充电盒耦接，且所述无线耳机需要向所述充电盒传输第一数据信息时，使所述耳机电池与所述无线耳机的充电端断开，并通过所述无线耳机的充电端向所述充电盒发送中断信号，所述中断信号用于使所述充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至所述无线耳机的充电端；在检测到所述无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时，通过所述无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号。
16.可选地，所述中断信号通过将设置于所述无线耳机的充电端和接地端之间的第二开关器件导通一段时间以对地放电，使所述无线耳机的充电端的电压和电流发生突变而形成；和/或，所述第一电信号由第一编解码单元基于所述耳机电池的电压，将所述第一数据信息调制成高低电平而形成；和/或，在第一数据信息传输完毕后，通过所述无线耳机的充电端依次输出传输完毕信号和预定信号给所述充电盒，所述传输完毕信号表示所述第一数据信息传输完毕，所述预定信号为持续第二设定时长的逻辑高电平或逻辑低电平；在所述第二设定时长内，若检测所述无线耳机的充电端接收到所述充电盒发送的应答信号，则停止输出所述预定信号，以便通过所述无线耳机的充电端接收所述充电盒发送的代表第二数据信息的第二电信号；在接收完所述第二电信号或检测到所述无线耳机的充电端未收到所述应答信号且所述第二设定时长到达，将所述耳机电池与所述无线耳机的充电端耦接，以通过所述无线耳机的充电端继续接收所述充电盒输出的充电电压，来对所述耳机电池进行充电。
17.本发明第七方面提供一种通讯方法，应用于充电盒，所述通讯方法包括：在所述充电盒的充电端与无线耳机耦接，且接收到中断信号时，使所述充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至所述无线耳机，并开始计时第三设定时长；在所述第三设定时长内接收到所述无线耳机通过所述充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号时，则在所述第三设定时长到达后，继续使所述充电盒的充电端与所述无线耳机断开；和/或，在所述第三设定时长内未收到所述无线耳机发送的表征第一数据信息的第一电信号时，则在所述第三设定时长到达后，使所述充电盒的充电端与所述充电盒电池耦接，以继续输出所述充电电压。
18.优选地，所述通讯方法包括：在所述充电盒的充电端接收到所述无线耳机依次发送的传输完毕信号和预定信号，且所述充电盒需要向所述无线耳机发送第二数据信息时，通过所述充电盒的充电端向所述无线耳机发送应答信号，所述应答信号用于使所述无线耳机停止输出所述预定信号；然后通过所述充电盒的充电端输出表征所述第二数据信息的第二电信号；其中，所述传输完毕信号用于表示所述第一数据信息传输完毕；在所述第二数据信息发送完成后，或在所述充电盒的充电端接收到所述无线耳机依次发送的传输完毕信号和预定信号，且所述充电盒不需要向所述无线耳机发送第二数据信息时，使所述充电盒的充电端与所述无线耳机耦接，以继续通过所述充电盒的充电端输出所述充电电压；所述预定信号包括逻辑高电平和逻辑低电平中的一者，其中：在所述预定信号为所述逻辑高电平时，将设置于所述充电盒的充电端和接地端之间的第四开关器件导通一段时间以对地放电，使所述充电盒的充电端的电压和电流发生突变，来作为所述应答信号；或者，在所述预定信号为所述逻辑低电平或所述逻辑高电平时，将设置于所述充电盒的充电端和所述充电
盒电池之间的第三开关器件导通，以使所述充电盒电池向所述充电盒的充电端输出大于所述逻辑低电平或所述逻辑高电平的充电电压，来作为所述应答信号。
19.在上述技术方案中，在无线耳机与充电盒电性耦接且需要向充电盒传输第一数据信息时，第一控制器能够控制耦接于无线耳机的充电端与耳机电池之间的第一开关器件断开，并控制中断信号发送电路通过无线耳机的充电端向充电盒发送中断信号，使充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至无线耳机的充电端。接着，在第一检测单元检测到无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时，第一控制器控制第一通讯单元通过无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号，从而实现无线耳机主动与充电盒进行通讯，且耳机向充电盒传输数据时，充电盒不再输出充电电压，使得消耗电池电量少，同时抗干扰能力强，无需额外增加其他电路来降低误码率，电路结构简单，有助于降低成本。
20.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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获得其它的附图。
22.图1为一种无线耳机与充电盒连接时的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种无线耳机电路的结构示意图；
24.图3a为图1中无线耳机向充电盒传输数据时无线耳机的充电端处的电压信号的波形图；
25.图3b为图2中无线耳机向充电盒传输数据时无线耳机的充电端处的电压信号的波形图；
26.图4为图2的无线耳机电路中的第一模拟开关的结构示意图；
27.图5为图2的无线耳机电路中的第一最高电压选择单元的结构示意图；
28.图6为本技术实施例提供的一种充电盒电路的结构示意图；
29.图7为图6所示的充电盒电路中充电盒与无线耳机进行通讯时充电盒的充电端处的电压信号的波形图；
30.图8为本技术实施例提供的一种无线耳机组件的电路结构示意图；
31.图9为本技术实施例提供的一种通讯方法的流程框图；
32.图10为本技术实施例提供的另一种通讯方法的流程框图。
具体实施方式
33.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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
34.应注意，文中所使用的“耦接”、“相连”的含义包括在两个或更多电路对象之间没
有任何插入电路对象的直接连接，也包括在两个或更多电路对象之间通过一个或更多插入电路对象实现的间接连接。例如，两个彼此直接连接的电路对象被称为彼此“耦接/相连”。同样地，两个电路对象若其间连接有一个或更多插入电路对象则也被称为彼此“耦接/相连”。也就是说，“耦接”、“相连”等可以是直接电性连接，也可以是间接电性连接，间接电性连接是指中间间隔有其他元器件，比如电阻、电容等。
35.随着智能化的发展，在使用充电盒的过程中，越来越多地需要耳机与充电盒之间建立通信连接，用以实现如手机通过耳机对充电盒的固件系统进行升级，或耳机获取充电盒的电量信息，或耳机通知充电盒耳机电池的电量等需求。
36.图1为一种无线耳机与充电盒连接时的结构示意图。如图1所示，充电盒的充电端与无线耳机的充电端在充电时通过连接线连接，并且在无线耳机与充电盒之间能够复用无线耳机的充电端与充电盒的充电端之间的连接线进行通信。在充电盒通过其充电端持续输出电压给无线耳机的充电端时，无线耳机改变充电盒的充电端处的负载，从而把无线耳机需要传输给充电盒的数字信号调制成纹波，再由充电盒进行解码，来获取数字信号。具体地，可通过放置在充电盒内的无线耳机与充电盒输出竞争，例如使无线耳机按照设定时间间隔多次抽取(例如通过放电方式)充电盒的充电端处的电流，从而将充电盒的充电端处的电压强制降低，来形成高低电平形式表现的波纹。但上述方案抗干扰能力弱，如果要降低误码率，需要付出额外的成本来设计接口电路等。并且，在传输数据时，充电盒始终保持对耳机输出充电电压，耳机通过额外的放电不断与充电盒输出竞争，导致会大量消耗充电盒电池电量。
37.有鉴于此，本技术实施例提供一种无线耳机和充电盒及其电路、无线耳机组件和通讯方法，能实现无线耳机主动与充电盒通讯，且耳机向充电盒传输数据时，充电盒停止输出充电电压，使得消耗电池电量少，同时抗干扰能力强，无需额外增加降低误码率的接口电路，有助于降低成本。
38.图2为本技术实施例提供的一种无线耳机电路的结构示意图。如图2所示，无线耳机电路包括耳机电池、第一开关器件mp1、第一控制器、中断信号发送电路21、第一检测单元22和第一通讯单元23。第一开关器件mp1耦接于无线耳机的充电端与耳机电池的一端之间，耳机电池的另一端接地。在无线耳机的充电端与充电盒电性耦接且无线耳机需要向充电盒传输第一数据信息时，第一控制器用于控制第一开关器件mp1断开，并控制中断信号发送电路21通过无线耳机的充电端向充电盒发送中断信号，其中，中断信号用于使充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至无线耳机的充电端。第一检测单元22检测到无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时(说明充电盒已停止输出充电电压至无线耳机的充电端)，第一控制器控制第一通讯单元23通过无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号。其中，第一数据信息可包括用于升级充电盒的软件程序和/或耳机电池的电气参数信息，耳机电池的电气参数信息可包括耳机电池的电压、电池容量、电流、电池温度和电池电量中的至少一者。
39.在上述技术方案中，在无线耳机与充电盒电性耦接且需要向充电盒传输第一数据信息时，第一控制器能够控制耦接于无线耳机的充电端与耳机电池之间的第一开关器件mp1断开，并控制中断信号发送电路21通过无线耳机的充电端向充电盒发送中断信号，使充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至无线耳机的充电端。接着，在第一
检测单元22检测到无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时，第一控制器控制第一通讯单元23通过无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号，从而实现无线耳机主动与充电盒进行通讯，且在传输数据时，充电盒停止输出充电电压，无线耳机可利用耳机电池生成表征第一数据信息的第一电信号，能够降低消耗的电池电量，同时抗干扰能力强，无需额外增加其他电路来降低误码率，简化了电路结构，有助于降低成本。
40.继续参考图2，中断信号发送电路21可包括第一电阻r1和第二开关器件mn1，第一电阻r1耦接于无线耳机的充电端与第二开关器件mn1的一端之间，第二开关器件mn1的另一端接地。第一电阻r1为放电限流电阻，第二开关器件mn1为放电控制开关。在需要发送中断信号时，第一控制器控制第二开关器件mn1导通一段时间以对地放电，使无线耳机的充电端处的电压和电流发生突变，来作为中断信号。在图2中，无线耳机电路还可包括中断信号计时器和中断检测计时器，中断信号计时器用于计时第二开关器件mn1导通的时间，在中断信号计时器的计时时间到达后，第一控制器控制第二开关器件mn1断开，同时中断检测计时器开始计时第一设定时长；第一通讯单元23包括第一编解码单元和第一模拟开关，第一模拟开关耦接于第一编解码单元和无线耳机的充电端之间，第一控制器可向第一模拟开关发送开关控制信号。在第一设定时长内，第一检测单元22检测到无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值，第一控制器控制第一模拟开关导通，以使第一编解码单元基于耳机电池的电压，将第一数据信息调制成高低电平形成第一电信号。
41.具体地，中断信号发送电路21的第二开关器件mn1可为第一nmos晶体管，其漏极与第一电阻r1耦接，其源极接地，其栅极与第一控制器的输出端耦接，以接收第一控制器发送的对话中断信号。
42.由于pmos晶体管的衬底需要接源极和漏极中电压高的一者，无线耳机还可包括第一最高电压选择单元max1，第一开关器件mp1可为第一pmos晶体管，其漏极与耳机电池的正极耦接，其源极与无线耳机的充电端耦接，其栅极与第一控制器的输出端耦接，以接收充电控制信号，其衬底与第一最高电压选择单元max1的输出端耦接，以接收第一最高电压选择单元max1的输出端输出的电压信号，第一最高电压选择单元max1的第一输入端与无线耳机的充电端耦接，第一最高电压选择单元max1的第二输入端与耳机电池的正极耦接，第一最高电压选择单元max1选择其第一输入端和第二输入端中电压较高者作为输出。也就是说，第一最高电压选择单元max1将其两个输入端分别输入的无线耳机的充电端处的电压和耳机电池的正极处的电压中的较高者的电压从输出端输出。
43.另外，第一检测单元22可包括第一比较器，第一比较器的第一输入端与无线耳机的充电端耦接，第一比较器的第二输入端输入第一参考电压v1，第一参考电压v1的数值为第一设定阈值，第一比较器的输出端与第一控制器的输入端耦接。这样，在无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时，第一比较器的第一输入端输入的电压低于第二输入端输入的第一参考电压v1，第一比较器的输出端输出相应的充电端电压判断信号，第一控制器根据该充电端电压判断信号可进行相应的动作，例如控制第一通讯单元23通过无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号。
44.如图2所示，在一种可能实现的方式中，无线耳机还可包括中断信号监听计时器和应答计时器，第一通讯单元23还用于在第一数据信息传输完毕后依次输出传输完毕信号和预定信号给充电盒，预定信号为持续第二设定时长的逻辑高电平或逻辑低电平，第二设定
时长由中断信号监听计时器计时；在第二设定时长内，第一检测单元22检测无线耳机的充电端接收到充电盒发送的应答信号，第一控制器控制第一通讯单元23停止输出预定信号；或者，第一通讯单元23接收到充电盒发送的应答信号则停止输出预定信号；以便使第一通讯单元23通过无线耳机的充电端接收充电盒发送的表征第二数据信息的第二电信号，例如充电盒通过把数字信号调制成输出电压上的纹波来向耳机传送信号。并且在收到应答信号时，应答计时器开始计时。其中，第二数据信息包括用于升级无线耳机的软件程序和/或充电盒电池的电气参数信息，充电盒电池的电气参数信息可包括充电盒电池的电压、电池容量、电流、电池温度和电池电量中的至少一者。
45.也就是说，可通过第一检测单元22感知应答信号，再反馈给第一控制器，来使第一控制器控制第一通讯单元23停止输出预定信号；也可以是直接由第一通讯单元23感知应答信号而停止输出预定信号。接着，在应答计时器的计时结束时；或者，第二设定时长结束，且第一检测单元22在第二设定时长内检测到无线耳机的充电端未接收到充电盒发送的应答信号时；第一控制器控制第一开关器件mp1导通，以便通过无线耳机的充电端继续接收充电盒输出的充电电压，来对耳机电池进行充电。即第一开关器件mp1为耳机电池充电开关。
46.图3a为图1中无线耳机向充电盒传输数据时无线耳机的充电端处的电压信号的波形图。在图3a中，通过例如放电方式拉低无线耳机的充电端电压来实现信号传输，充电盒可根据输出电压为vchg判断为数字信号“1”，输出电压为vchg-deltav判断为数字信号“0”，整个传输窗口code window中充电盒一直维持输出充电电压vchg的趋势，由于只有足够大的电流被耳机端抽取，其输出电压才会降低到vchg-deltav，也就意味着，耳机向充电盒通信的整个过程中，都会需要通过消耗充电盒电流来维持信号传输。
47.图3b为图2的无线耳机电路中无线耳机向充电盒传输数据时无线耳机的充电端处的电压信号的波形图。在图3b中，无线耳机通过一次性短暂地下拉充电端电压到vchg-deltav，向充电盒发出flag信号(即中断信号)，告知充电盒需要进行通信，充电盒就会停止充电电压的输出，放开对耳机充电端的控制，之后传输的代码可以是高电位为耳机电池电压v_tws_bat，低电位为0v(vss)的数字逻辑信号，且该信号的产生不会额外消耗充电盒的电量。
48.图4为图2的无线耳机电路中的第一模拟开关的结构示意图。如图4所示，第一模拟开关包括mp和mn，mp、mn互补，形成模拟信号通路。当控制第一模拟开关导通时，从control端输入的开关控制信号为逻辑高电位如vdd。对于电压低于电压差vdd-vth_mn(vth_mn为mn管的阈值电压)的输入信号input来说，mn导通。control信号经过反相器inv，变成逻辑低电位，mp截止；对于电压高于|vth_mp|(vth_mp为mp的阈值电压，一般为负值，故此处增加绝对值)的输入信号input来说，mp导通，此时若input低于电压差vdd-vth_mn，则mp也导通，若input高于电压差vdd-vth_mn，则mp截止。当控制第一模拟开关截止时，从control端输入的开关控制信号为逻辑低电位，mn截止，mp截止。
49.图5为图2的无线耳机电路中的第一最高电压选择单元的结构示意图。如图5所示，mpa的漏极接第一输入端inputa，mpb的漏极接第二输入端inputb，mpa的源极、衬底和mpb的源极、衬底连接输出端output_max，mpa的栅极接inputb，mpb的栅极接inputa。如果inputa电位高于inputb电位，mpb截止，mpa导通或者通过mpa的体二极管导通，inputa电压作为最高电位输出到output_max；反之，如果inputb电位高于inputa电位，inputb电压作为最高电
位输出到output_max，即图2中mp1的衬底。
50.另外，本发明实施例还提供一种无线耳机，该无线耳机包括上述的无线耳机电路。
51.图6为本技术实施例提供的一种充电盒电路的结构示意图。如图6所示，充电盒电路包括充电盒电池、第三开关器件mp2、第二检测单元61、第二控制器、第二通讯单元62。第三开关器件mp2耦接于充电盒的充电端与充电盒电池的一端之间，充电盒电池的另一端接地。在充电盒的充电端与无线耳机耦接，且第二检测单元61检测到充电盒的充电端接收到中断信号时，第二控制器控制第三开关器件mp2断开，以停止输出充电电压至无线耳机的充电端。在停止输出充电电压的第三设定时长内第二通讯单元62接收到无线耳机通过充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号时，第二控制器还用于在第三设定时长到达后，控制第三开关器件mp2继续保持断开状态；和/或，在第三设定时长内第二通讯单元62未接收到无线耳机通过充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号时，第二控制器还用于在第三设定时长到达后，控制第三开关器件mp2导通。
52.由于充电盒的充电端处接收的“中断信号”可能是无线耳机发送的，也可能是充电盒本身引起的，因此，可预先设定传输第一数据信息所需的总时长，即第三设定时长，这样如果在充电盒的充电端处接收到“中断信号”后的第三设定时长内未收到第一数据信息，则表示耳机不需要向充电盒传输数据信息，第二控制器可在第三设定时长到达后，及时控制第三开关器件mp2导通，使充电盒的充电端继续输出充电电压给无线耳机充电。并且，充电盒还可包括数据接收计时器，用于计时第三设定时长。
53.其中，第二检测单元61可包括第二比较器，第二比较器的第一输入端与充电盒的充电端耦接，第二比较器的第二输入端输入第二参考电压v2，第二参考电压v2的数值为第二设定阈值，第二比较器的输出端与第二控制器的输入端耦接。举例而言，中断信号可降低充电盒的充电端处的电压。在充电盒的充电端未接收到中断信号时，第二比较器的第一输入端输入的充电盒的充电端处的电压大于第二参考电压v2，第二控制器根据第二比较器的输出端输出的中断检测信号，不会控制第三开关器件mp2断开连接，这样充电盒的充电端能够输出充电电压给无线耳机；在充电盒的充电端接收到中断信号时，第二比较器的第一输入端输入的充电盒的充电端处的电压小于第二参考电压v2，第二控制器根据第二比较器的输出端输出的中断检测信号，会控制第三开关器件mp2断开连接，这样充电盒的充电端不再输出充电电压给无线耳机，使得充电盒的第二通讯单元62能够接收无线耳机通过充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号。
54.继续参考图6，在一些实施例中，在充电盒的充电端依次接收到无线耳机发送的传输完毕信号和预定信号，且充电盒需要向无线耳机发送第二数据信息时，第二控制器还用于通过充电盒的充电端向无线耳机发送应答信号，应答信号用于使无线耳机停止输出预定信号，其中，传输完毕信号用于表示第一数据信息传输完毕；第二通讯单元62包括第二编解码单元和第二模拟开关，第二模拟开关耦接于第二编解码单元和充电盒的充电端之间，第二模拟开关的结构可参考图4所示的第一模拟开关的结构。第二编解码单元用于将第一电信号解码为第一数据信息；充电盒还可包括应答中断检测计时器，在发送完应答信号后，应答中断检测计时器开始计时第四设定时长，第二检测单元61在第四设定时长内检测到充电盒的充电端处的电压低于第二设定阈值时，第二控制器还用于控制第二模拟开关导通，以使第二编解码单元基于充电盒电池的电压，将第二数据信息转化为第二电信号，并将第二
电信号通过充电盒的充电端输出给无线耳机；在第二数据信息发送完成后，或在充电盒的充电端接收到无线耳机依次发送的传输完毕信号和预定信号，且充电盒不需要向无线耳机发送第二数据信息时，第二控制器还用于控制第三开关器件mp2导通，以使充电盒电池继续通过充电盒的充电端输出充电电压。
55.并且，在一些实施例中，预定信号可包括逻辑高电平和逻辑低电平中的一者。在预定信号为逻辑低电平或逻辑高电平时，第二控制器将第三开关器件mp2导通，以使充电盒电池向充电盒的充电端输出大于逻辑低电平或逻辑高电平的充电电压，来作为应答信号。其中，“逻辑高电平”可为耳机电池的电压，该电压低于充电盒输出的充电电压。因此，在预定信号为逻辑高电平时，可使充电盒电池向充电盒的充电端输出大于逻辑高电平的充电电压，来作为应答信号。在预定信号为逻辑高电平时，充电盒还包括第二电阻r2、第四开关器件mn2和应答中断信号计时器，第二电阻r2耦接于充电盒的充电端与第四开关器件mn2的一端之间，第四开关器件mn2的另一端接地；第二控制器将第四开关器件mn2导通一段时间以对地放电，使充电盒的充电端的电压和电流发生突变，来作为应答信号，应答中断信号计时器用于计时第四开关器件mn2的导通时间。第二电阻r2为放电限流电阻，第四开关器件mn2为放电控制开关。
56.由于pmos晶体管的衬底需要接源极和漏极中电压高的一者，无线耳机还包括第二最高电压选择单元max2，第二最高电压选择单元max2的结构可参考图5所示的第一最高电压选择单元的结构。第三开关器件mp2为第二pmos晶体管，其源极与充电盒电池的正极耦接，其漏极与充电盒的充电端耦接，其栅极与第二控制器的输出端耦接，其衬底与第二最高电压选择单元max2的输出端耦接，第二最高电压选择单元max2的第一输入端与充电盒的充电端耦接，第二最高电压选择单元max2的第二输入端与充电盒电池的正极耦接，第二最高电压选择单元max2选择其第一输入端和第二输入端中电压较高者作为输出；和/或，充电盒的第四开关器件mn2为第二nmos晶体管，其漏极与第二电阻r2耦接，其源极接地，其栅极与第二控制器的输出端耦接，以接收第二控制器发送的应答中断信号。
57.图7为图6所示的充电盒电路中充电盒与无线耳机进行通讯时充电盒的充电端处的电压信号的波形图。如图7所示，在位于上部的波形图、位于中部的波形图和位于下部的波形图中，第一个code window及其以前的波形图与图3b相同，均为无线耳机向充电盒传输数据时无线耳机的充电端处/充电盒的充电端处/无线耳机的充电端与充电盒的充电端之间的连接线上的电压信号的波形图。无线耳机放入充电盒后，充电盒与无线耳机共地，且通过充电盒输出与耳机电源输入相连接。手机通过与耳机之间的无线通信，向耳机发送数据信息如充电盒升级指令。相对充电盒而言，耳机作为主叫方，耳机接收到充电盒升级指令后，对电源输入端进行一次性短暂的负载突变，并且，突变方向可高，也可为低。例如，以突变方向为低进行说明，通过对话中断信号对图2或下面将介绍的图8中mn1的栅极施加短暂的高电平，mn1会出现短暂的导通，通过mn1流到地的电流会使得充电盒输出端口的电压出现下降，参见图3或图7中的波形图的第一个flag。充电盒将输出端负载的短暂突变视作输出中断信号以及数据接收起始信号。检测到该信号后，充电盒停止主动输出电压，耳机获得对充电端口电压的完全控制，并可以开始以耳机内电池的电压为电源轨，通过耳机充电端向充电盒输出轨到轨的数字信号。
58.接着，为实现应答，还需要充电盒向耳机传递数字信号，在图7中示出了三种方法，
即方法a、方法b和方法c。具体地，充电盒在耳机输出数字
’1’
电平(即vchg)时，方法a为上拉充电端的电压，如使充电盒的充电端与充电盒电池之间的开关器件mp2导通，以通过充电盒电池输出充电电压来实现上拉，此时波形图中的第二个flag的电压可为v_tws_bat deltav2；方法b为下拉充电端的电压，如短暂开启图6或下面将介绍的图8中的器件mn2实现下拉，此时波形图中的第二个flag的电压可为v_tws_bat-deltav2。也就是说，耳机以自身输出数字
‘1’
时，检测到充电端口出现短暂上拉或下拉作为充电盒回传数据的中断请求。方法c为充电盒在耳机输出数字“0”电平(即vss)时，短暂上拉输出端口电压，如使充电盒的充电端与充电盒电池之间的开关器件mp2导通，以通过充电盒电池输出充电电压来实现上拉，该充电电压只要大于vss即可，此时波形图中的第二个flag的电压可为deltav，并在一段时间的等待后，通过充电盒充电端向耳机输出轨到轨的数字信号。耳机在收到中断请求后，停止对充电端口的主动控制，并准备接收充电盒回传的轨到轨数字信号。
59.通过上述方法实现了在无线耳机与充电盒之间，以无线耳机为主叫的数字通信。
60.另外，本发明实施例还提供一种充电盒，该充电盒包括上述的充电盒电路。
61.图8为本技术实施例提供的一种无线耳机组件的电路结构示意图。如图8所示，无线耳机组件包括上述实施例分别提供的无线耳机和充电盒。其中，无线耳机包括上述实施例提供的无线耳机电路，具体可参考图2-图5的相关描述；充电盒包括上述实施例提供的充电盒电路，具体可参考图6的相关描述。
62.无线耳机作为主叫方，通过短时间增加或减小充电端口负载的方式给出主叫中断信号。中断信号可用于使充电盒停止输出充电电压给无线耳机。无线耳机给出主叫中断信号后，开始通过充电端输出轨到轨数字信号。信号输出完毕，则输出数字高电位(或数字低电位)并监听中断信号，同时开启中断窗口计时，如果中断计时窗口内未收到充电盒的中断信号，则结束本轮通信应答；如果中断计时窗口内有收到充电盒的中断信号，则开始接收充电盒信号，并开始信号接收窗口计时，信号接收窗口计时计满，则无论是否接收到有效信号，都结束本轮通信应答。一轮通信应答结束后，新一轮通信应答开始前，耳机电池可被充电，在通信应答窗口内，耳机电池充电通路截止。
63.充电盒作为被叫方，接收到中断信号后，停止输出电压或电流，开始信号接收窗口计时，计时计满前如果从充电盒的充电端接收到有效数字信号，则进行解码，并通过短时间下拉或上拉输出端口电压给出应答中断，充电盒给出应答中断后，通过充电盒的充电端向耳机发送轨到轨的数字信号。发送完毕，充电盒恢复对耳机的充电电压输出。除中断信号外，无线耳机与充电盒的数据通信都使用轨到轨的数字信号。
64.图9为本技术实施例提供的一种通讯方法的流程框图。如图9所示，该通讯方法应用于无线耳机，无线耳机中的电路可如图2所示，该通讯方法具体可包括以下步骤：
65.步骤s901，第一控制器控制耳机充电端与耳机电池之间的第一开关器件mp1导通，以通过耳机充电端对耳机进行充电。
66.步骤s902，判断耳机是否需要发起对话中断。在耳机需要向充电盒发送数据时，则需要发起对话中断；在耳机不需要向充电盒发送数据时，则不需要发送对话中断。
67.其中，在步骤s902的判断结果为否时，返回步骤s901；在步骤s902的判断结果为是时，进入步骤s903。
68.步骤s903，断开第一开关器件mp1，开启充电端到地之间的电流通路，如将图2所示
的第二开关器件mn1闭合，并由中断信号计时器进行中断信号计时，即计时第二开关器件mn1闭合的时长。
69.步骤s904，判断中断信号计时是否计满。即第二开关器件mn1闭合的时长是否结束。若判断结果为否，则返回步骤s903；若判断结果为是，则进入步骤s905。
70.步骤s905，断开充电端到地之间的电流通路，如使图2中的第二开关器件mn1截止，并由中断检测计时器开始中断检测计时。
71.步骤s906，判断中断检测计时窗口内充电端电压是否下降低于阈值v1。若判断结果为否，则返回步骤s901；若判断结果为是，则进入步骤s907。
72.步骤s907，通过耳机充电端输出轨到轨数字信号。
73.步骤s908，判断数据是否发送完毕。若判断结果为否，则返回步骤s907；若判断结果为是，则进入步骤s909。
74.步骤s909，通过耳机充电端输出逻辑高电平，开始应答中断信号监听计时。其中，逻辑高电平也可替换为逻辑低电平。这里的逻辑高电平和逻辑低电平即为上文提到的预定信号。
75.步骤s910，在应答中断信号监听计时时间内，判断是否监听到应答中断信号。若判断结果为否，则返回步骤s901；若判断结果为是，则进入步骤s911。
76.步骤s911，进行应答计时，并接收充电盒发送的应答信号。
77.步骤s912，判断应答计时是否计满。若判断结果为否，则返回步骤s911；若判断结果为是，则返回步骤s901。
78.也就是说，在无线耳机的充电端分别与耳机电池和充电盒耦接，且无线耳机需要向充电盒传输第一数据信息时，使耳机电池与无线耳机的充电端断开，并通过无线耳机的充电端向充电盒发送中断信号，中断信号用于使充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至无线耳机的充电端；在检测到无线耳机的充电端处的电压低于第一设定阈值时，通过无线耳机的充电端输出表征第一数据信息的第一电信号。
79.其中，中断信号可通过将设置于无线耳机的充电端和接地端之间的第二开关器件mn1导通一段时间以对地放电，使无线耳机的充电端的电压和电流发生突变而形成；和/或，第一电信号由第一编解码单元基于耳机电池的电压，将第一数据信息调制成高低电平而形成；和/或，在第一数据信息传输完毕后，通过无线耳机的充电端依次输出传输完毕信号和预定信号给充电盒，传输完毕信号表示第一数据信息传输完毕，预定信号为持续第二设定时长的逻辑高电平或逻辑低电平；在第二设定时长内，若检测无线耳机的充电端接收到充电盒发送的应答信号，则停止输出预定信号，以便通过无线耳机的充电端接收充电盒发送的代表第二数据信息的第二电信号；在接收完第二电信号或检测到无线耳机的充电端未收到应答信号且第二设定时长到达，将耳机电池与无线耳机的充电端耦接，以便通过无线耳机的充电端继续接收充电盒输出的充电电压，来对耳机电池进行充电。
80.图10为本技术实施例提供的另一种通讯方法的流程框图。如图10所示，该通讯方法应用于充电盒，充电盒中的电路可如图6所示，该通讯方法具体可包括以下步骤：
81.步骤s1001，充电盒输出充电电压，并监测输出端(即充电盒充电端)电压状态或负载状态。
82.步骤s1002，判断是否收到对话中断即中断信号。在耳机需要向充电盒发送数据
时，会收到对话中断；在耳机不需要向充电盒发送数据时，不会收到对话中断。
83.其中，在步骤s1002的判断结果为否时，返回步骤s1001；在步骤s1002的判断结果为是时，进入步骤s1003。
84.步骤s1003，停止向耳机输出电压电流，并通过输出端接收轨到轨数字信号，同时通过数据接收计时器进行数据接收计时。
85.步骤s1004，判断数据接收计时是否计满。若判断结果为否，则返回步骤s1003；若判断结果为是，则进入步骤s1005。
86.步骤s1005，判断是否需要回传应答信息。若判断结果为否，则返回步骤s1001；若判断结果为是，则进入步骤s1006。
87.步骤s1006，开启输出端到地之间的电流通路，如将第四开关器件nm2闭合，并由应答中断信号计时器进行应答中断信号计时，即计时mn2的闭合时间。
88.步骤s1007，在应答中断信号计时计满后，断开充电端到地之间的电流通路，即使mn2截止，并由应答中断检测计时器进行应答中断检测计时。
89.步骤s1008，判断应答中断检测计时窗口内充电端电压是否下降低于阈值v2。若判断结果为是，则进入步骤s1009。
90.步骤s1009，通过输出端口(即充电盒的充电端)输出轨到轨数字信号。
91.步骤s1010，判断数据是否发送完毕。若判断结果为否，则返回步骤s1010；若判断结果为是，则返回步骤s1001。
92.也就是说，在充电盒的充电端与无线耳机耦接，且接收到无线耳机发送的中断信号时，使充电盒的充电端与充电盒电池断开，以停止输出充电电压至无线耳机，并开始计时第三设定时长；在第三设定时长内接收到无线耳机通过充电盒的充电端发送的表征第一数据信息的第一电信号时，则在第三设定时长到达后，继续使充电盒的充电端与无线耳机断开；和/或，在第三设定时长内未收到无线耳机发送的表征第一数据信息的第一电信号时，则在第三设定时长到达后，使充电盒的充电端与充电盒电池耦接，以继续输出充电电压。
93.并且，通讯方法还可包括：在充电盒的充电端接收到无线耳机依次发送的传输完毕信号和预定信号，且充电盒需要向无线耳机发送第二数据信息时，通过充电盒的充电端向无线耳机发送应答信号，应答信号用于使无线耳机停止输出预定信号；然后通过充电盒的充电端输出表征第二数据信息的第二电信号；其中，传输完毕信号用于表示第一数据信息传输完毕；在第二数据信息发送完成后，或在充电盒的充电端接收到无线耳机依次发送的传输完毕信号和预定信号，且充电盒不需要向无线耳机发送第二数据信息时，使充电盒的充电端与无线耳机耦接，以继续通过充电盒的充电端输出充电电压。预定信号包括逻辑高电平和逻辑低电平中的一者，其中：在预定信号为逻辑高电平时，将设置于充电盒的充电端和接地端之间的第四开关器件mn2导通一段时间以对地放电，使充电盒的充电端的电压和电流发生突变，来作为应答信号；或者，在预定信号为逻辑低电平或逻辑高电平时，将设置于充电盒的充电端和充电盒电池之间的第三开关器件mp2导通，以使充电盒电池向充电盒的充电端输出大于逻辑低电平或逻辑高电平的充电电压，来作为应答信号。
94.综上所述，无线耳机作为主叫方，通过短时间增加或减小充电端负载的方式给出主叫中断信号，接着通过无线耳机充电端输出轨到轨数字信号；充电盒作为被叫方，接收到中断信号后，停止输出电压或电流，防止与数字通信冲突，并从输出端(即充电盒充电端)接
收数字信号。充电盒通过短时间下拉或上拉输出端电压给出应答中断，并接下来通过输出端输出轨到轨数字信号。在应答窗口内，耳机切断内部充电通路，防止与数字通信冲突。本技术实施例能够实现无线耳机主动与充电盒通讯，且耳机向充电盒传输数据时充电盒不再输出充电电压，使得消耗电池电量少，同时抗干扰能力强，无需额外增加降低误码率的接口电路，有助于降低成本。
95.专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件程序或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
96.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。