CN209608795U - 一种无线耳机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线耳机，包括：耳机本体，耳机本体的用于佩戴时与人体耳部接触的位置上设置睡眠检测传感器，耳机本体内设置有佩戴检测传感器，所述睡眠检测传感器、所述佩戴检测传感器均与耳机本体内的主控制器电连接；所述睡眠检测传感器，将采集的第一检测信号发送给所述主控制器；所述佩戴检测传感器将采集的第二检测信号发送给所述主控制器；所述主控制器，对第一检测信号和第二检测信号进行处理，控制耳机的工作状态。本实用新型实施例的无线耳机在佩戴者睡着时进入休眠模式或关机，保护了佩戴者的听力，节约了能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及耳机技术领域，具体涉及一种无线耳机。
背景技术
耳机作为人们日常生活中最常见的电子产品，除了播放声音的改变，还增加了许多智能人机交互功能。科技改变了我们的生活，现在大多数人常常在睡觉(晚睡、坐车的时候睡觉等)时佩戴耳机听歌或者听书，往往佩戴者人已经进入睡眠状态了耳机还在播放，长此以往，会对听力造成损伤，而且增加耳机耗电量。
实用新型内容
本实用新型提供了一种无线耳机，利用传感器检测佩戴者是否已经睡着，以及检测耳机是否佩戴，在佩戴者睡着时耳机进入休眠模式或关机，保护了佩戴者的听力，同时节约了能耗，避免了电能浪费。
为了达到上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种无线耳机，包括：耳机本体，耳机本体的用于佩戴时与人体耳部接触的位置上设置睡眠检测传感器，
耳机本体内设置有佩戴检测传感器，
所述睡眠检测传感器、所述佩戴检测传感器均与耳机本体内的主控制器电连接；
所述睡眠检测传感器，将采集的第一检测信号发送给所述主控制器；
所述佩戴检测传感器将采集的第二检测信号发送给所述主控制器；
所述主控制器，对所述第一检测信号和第二检测信号进行处理，控制耳机的工作状态。
可选地，所述睡眠检测传感器包括温度传感器和运动传感器，
温度传感器获取人体耳部的温度信息生成温度检测信号发送至所述主控制器；
运动传感器，获取人体耳部的运动频率信息生成运动检测信号发送至所述主控制器。
可选地，所述睡眠检测传感器包括温度传感器或运动传感器。
可选地，所述佩戴检测传感器包括红外光传感器、超声波传感器或接近传感器。
可选地，所述超声波传感器设置在出声孔的中心线对应的位置上。
可选地，所述超声波传感器每隔预定时间检测一次外耳道。
可选地，所述无线耳机为蓝牙无线耳机，
蓝牙无线耳机的耳机本体上设置有用于配对的配对按钮和蓝牙通信模块，配对按钮、蓝牙通信模块与主控制器电连接。
可选地，蓝牙无线耳机的耳机本体内设置有电池、电源管理芯片以及显示屏；
电池与电源管理芯片电连接，并与主控器电连接，电源管理芯片对输入的电能进行管理以及对蓝牙无线耳机进行充电控制，显示屏与主控制器电连接。
可选地，所述主控制器内包括休眠定时器，休眠定时器，对无线耳机的休眠时间进行累计，并在时间到达时输出提醒信号。
可选地，耳机本体的用于佩戴时位于人体耳部一侧的位置上设置有充电触点和通信触点，
充电触点与电池电连接，通信触点与所述主控制器电连接。
本实用新型实施例的无线耳机，耳机本体内设置睡眠检测传感器和佩戴检测传感器，利用睡眠检测传感器检测佩戴者是否进入睡眠状态，利用佩戴检测传感器检测耳机是否被佩戴，根据睡眠和未佩戴的检测结果对耳机进行控制，比如将耳机的工作模式切换为休眠模式或将耳机关机，以此避免用户佩戴耳机时睡着可能给听力造成的损伤，也节约了耳机的能耗。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的无线耳机的框图；
图2是本实用新型一个实施例的无线耳机的结构示意图；
图3是本实用新型一个实施例的无线耳机佩戴状态的示意图；
图4是本实用新型一个实施例的无线耳机的框图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
图1是本实用新型一个实施例的无线耳机的框图，参见图1，本实施例的无线耳机包括耳机本体，耳机本体的用于佩戴时与人体耳部接触的位置上设置睡眠检测传感器101，
耳机本体内设置有佩戴检测传感器103，
所述睡眠检测传感器101、所述佩戴检测传感器103均与耳机本体内的主控制器102电连接；
所述睡眠检测传感器101，将采集的第一检测信号发送给所述主控制器102；
所述佩戴检测传感器103将采集的第二检测信号发送给所述主控制器102；
所述主控制器102，对第一检测信号和第二检测信号进行处理，控制耳机的工作状态。
本实施例的无线耳机利用佩戴检测传感器检测是否佩戴耳机，利用睡眠检测传感器检测佩戴者是否处于睡眠状态。当佩戴者处于睡眠状态时，耳机的主控制器控制耳机进入休眠模式，或者降低耳机音量，或者控制耳机关机，从而达到保护佩戴者的听力，节约能耗的目的。
具体实现时，睡眠检测传感器的一种实现方式是采用温度传感器和运动传感器共同实现，也就是说，睡眠检测传感器包括温度传感器和运动传感器，温度传感器获取人体耳部的温度信息生成温度检测信号发送至所述主控制器；运动传感器，获取人体耳部的运动频率信息生成运动检测信号发送至所述主控制器。
一种实施方式中，运动传感器包括震动传感器，震动传感器检测人体耳部的震动频率信息生成震动检测信号发送至主控制器。一种实施方式中，运动传感器还可以包括加速度传感器。
睡眠检测传感器的另一种实现方式是单独采用温度传感器或运动传感器。两种实现方式比较而言，第一种实现方式的检测精度更高，能有效避免误判的发生，而第二种实现方式也能实现检测睡眠状态的目的，但是检测准确率上可能较低。但是第二种方式仅采用单一的传感器，成本较低、结构更简单，实际应用中可根据需求进行选择，对此不做限制。
本实用新型实施例的佩戴检测传感器的实现方式有三种，分别是采用红外光传感器，或采用超声波传感器或采用接近传感器。
三种传感器检测佩戴与否的原理不尽相同，但都是现有技术中已经成熟的检测佩戴的传感器，以超声波传感器为例，超声波传感器可发射超声波，接收器对回波进行接收，利用反射回波可得目标对象与超声波传感器之间的距离。
本实施例中利用超声波识别外耳道轮廓，确定用户是否佩戴耳机。外耳道是一条自外耳门到鼓膜的一条管道，人的外耳道内廓形状基本相似。因此，通过超声波传感器，对人外耳道轮廓进行检测和识别，得到用户佩戴或未佩戴耳机的检测信号。
为了便于测量耳道轮廓并提高检测准确度，本实施例的超声波传感器设置在出声孔的中心线对应的位置上。这样，当佩戴后，超声波传感器的出口与耳道平行，方便测量。
为了降低功耗，本实施例的超声波传感器每隔预定时间检测一次外耳道。由于用户进入睡眠状态需要一定的时间，所以超声波传感器可以每隔一段时间检测一次，避免频繁检测带来的高功耗以及误判对佩戴者带来干扰。
在一个实施例中，无线耳机为蓝牙无线耳机，参见图2，蓝牙无线耳机的耳机本体上设置有用于配对的配对按钮202和蓝牙通信模块，配对按钮202、蓝牙通信模块与主控制器电连接。
另外，蓝牙无线耳机的耳机本体内设置有电池、电源管理芯片以及显示屏203；电池与电源管理芯片电连接，并与主控器电连接，电源管理芯片对输入的电能进行管理以及对蓝牙无线耳机进行充电控制，显示屏203与主控制器电连接。
为了更精确的控制耳机，本实施例的主控制器内包括休眠定时器，休眠定时器，对无线耳机的休眠时间进行累计，并在时间到达时输出提醒信号。主控制器根据休眠时间达到预定时间后，才控制耳机关机，避免错误关机或频繁关机给用户的正常使用造成干扰。
参见图2，耳机本体的用于佩戴时位于人体耳部一侧的位置上设置有充电触点和通信触点，起到一定的防水效果。一种实施方式可以是，耳机本体的用于佩戴时与人体耳部接触的位置上设置有充电触点和通信触点，图2中示意了三个触点205，其中两个触点用作充电触点，另一个触点用于与外部智能终端间进行通信，充电触点与电池电连接，通信触点与主控制器电连接。
下面结合图2至图4，对本实施例提供的蓝牙无线耳机的结构和工作过程进行说明。这里的蓝牙无线耳机除了蓝牙耳机基本功能之外，还具有超声波检测是否佩戴以及睡眠检测传感器检测是否进入睡眠状态两个功能。
参见图2，本实施例中利用超声波传感器(201)检测外耳道轮廓，确定是否佩戴耳机；利用运动传感器(比如加速度传感器)判断人体是否有较大幅度的动作，并利用温度传感器辅助检测人是否处于睡眠状态。
耳机进入休眠模式后，超声波传感器201器每间隔两分钟检测一次外耳道轮廓，如果检测不到，耳机自动关机(人在熟睡状态，耳机有很大可能会自动脱离耳朵)。
其中，超声波传感器的主要作用是检测是否佩戴耳机；睡眠检测传感器器的作用是根据人的身体温度或运动信息判定是否进入睡眠状态。
参见图2，耳机的外壳上设置有配对按钮202，用于与手机等智能终端蓝牙配对。在外壳上配对按钮下方的位置还可以设置工作模式切换按钮，用于耳机的日常模式和休息模式的切换；日常模式：根据设定的音量大小进行音乐播放；休息模式：耳机自行调节到适宜的音量大小，类似手机的屏幕光亮度自动切换功能。
参见图2，触点205包括充电、通信触点，可以与耳机盒连接为耳机充电。充电触点和通信触点设置在耳机的用于佩戴时与人体耳部接触的位置上，避免触点在雨天时，与雨水接触损坏触点，保护电源。显示屏203用于显示耳机的电量、温度等信息。
参见图2，耳机本体上还设置有睡眠检测模块204，用于检测佩戴者是否进入睡眠状态。
如图3所示，本实施例的睡眠监测模块(即，睡眠检测传感器)包含运动传感器303和温度传感器302，型号可根据精度要求进行选择，温度传感器可选体积小、反应速度快的MF52等。佩戴耳机后，温度传感器302和人耳接触，方便通过耳道检测体温。运动传感器303设置于耳机边缘位置，两者共同作用，检测人是否进入睡眠状态。
如图3所示，超声波传感器位于耳机壳体的与耳机声孔中心线对应的位置上，佩戴后与人的耳道40平行，便于测量耳道结构。超声波传感器可采用探视视角达180°，尺寸在毫米级的传感器。
检测原理是：人在睡眠状态下，身体发出动作的频率将降低，体温将下降，使用温度和动作频率双重检测确保检测结果的准确性。实际应用时，可以设定一个动作频率阈值和温度下降幅度范围，当运动传感器采集得到的动作频率值小于动作频率阈值(例如，将检测时间设定为十分钟，十分钟内测得身体动作频率小于2次)并且测量的体温下降到一定范围内时，判断人处于为睡眠状态，进入休眠模式，否则，为非睡眠状态。需要说明的是，这里的温度传感器可以在日常状态下测量人的体温并保存，后续通过将睡眠状态下测得的体温与保存的温度对比，例如，人体在日常状态下的体温为36.5℃，睡眠状态下测得体温为36℃，下降大于等于0.5℃，即认为人处于睡眠状。
参见图4，本实施例的耳机包括主控制模块，电源控制模块、通信模块、显示模块、超声波检测模块、睡眠检测模块，主控制模块(即主控制器)对耳机内的其他模块进行控制管理，主控制模块可选用STM32F0系列芯片。显示模块包括液晶显示屏，显示当前人体温度、当前电量、当前模式等。电源控制模块用于对输入的电能进行管理以及对耳机进行充电控制。超声波检测模块(即，超声波传感器)检测是否佩戴耳机。睡眠监测模块中运动传感器和温度传感器两者共同作用，根据采集的信息判定是否进入休眠模式。
结合图4，简要说明蓝牙无线耳机的大体工作过程：
佩戴者正常佩戴耳机，当超声波检测模块检测到外耳道的耳廓后，确定佩戴成功，正常进行播放。为了降低功耗，耳机中可以设定休息模式，当休息模式开启后，耳机才自行调节到合适的音量大小并启动睡眠检测功能。预先设置允许的动作频率阈值和温度下降幅度范围，超过动作频率阈值和温度下降幅度范围，耳机正常播放。如果没超过动作频率阈值和温度下降幅度范围，一定时间后(比如5分钟)，耳机自动停止播放，进入休眠模式。
耳机进入休眠模式后，超声波检测模块每间隔两分钟检测一次外耳道轮廓，如果检测不到，则耳机自动关机(人在熟睡状态，耳机有很大可能会自动脱离耳朵)。
由上可知，本实施例的蓝牙无线耳机，利用佩戴检测传感器检测耳机是否佩戴，利用睡眠检测传感器检测佩戴者是否进入睡眠状态，如果耳机未佩戴，控制耳机进入休眠模式或控制耳机关机，如果佩戴者进入睡眠状态控制耳机进入休眠模式，或在进入休眠模式一段时间后控制耳机，保护了佩戴者的听力，同时节约了能耗，避免了电能浪费。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种无线耳机，其特征在于，包括：耳机本体，耳机本体的用于佩戴时与人体耳部接触的位置上设置睡眠检测传感器，
耳机本体内设置有佩戴检测传感器，
所述睡眠检测传感器、所述佩戴检测传感器均与耳机本体内的主控制器电连接；
所述睡眠检测传感器，将采集的第一检测信号发送给所述主控制器；
所述佩戴检测传感器将采集的第二检测信号发送给所述主控制器；
所述主控制器，对所述第一检测信号和第二检测信号进行处理，控制耳机的工作状态。
2.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述睡眠检测传感器包括温度传感器和运动传感器，
温度传感器获取人体耳部的温度信息生成温度检测信号发送至所述主控制器；
运动传感器，获取人体耳部的运动频率信息生成运动检测信号发送至所述主控制器。
3.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述睡眠检测传感器包括温度传感器或运动传感器。
4.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述佩戴检测传感器包括红外光传感器、超声波传感器或接近传感器。
5.根据权利要求4所述的无线耳机，其特征在于，所述超声波传感器设置在出声孔的中心线对应的位置上。
6.根据权利要求5所述的无线耳机，其特征在于，所述超声波传感器每隔预定时间检测一次外耳道。
7.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机为蓝牙无线耳机，
蓝牙无线耳机的耳机本体上设置有用于配对的配对按钮和蓝牙通信模块，配对按钮、蓝牙通信模块与主控制器电连接。
8.根据权利要求7所述的无线耳机，其特征在于，蓝牙无线耳机的耳机本体内设置有电池、电源管理芯片以及显示屏；
电池与电源管理芯片电连接，并与主控器电连接，电源管理芯片对输入的电能进行管理以及对蓝牙无线耳机进行充电控制，显示屏与主控制器电连接。
9.根据权利要求8所述的无线耳机，其特征在于，所述主控制器内包括休眠定时器，休眠定时器，对无线耳机的休眠时间进行累计，并在时间到达时输出提醒信号。
10.根据权利要求8所述的无线耳机，其特征在于，耳机本体的用于佩戴时位于人体耳部一侧的位置上设置有充电触点和通信触点，
充电触点与电池电连接，通信触点与所述主控制器电连接。
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