CN105611443B - 一种耳机的控制方法、控制系统和耳机 - Google Patents

一种耳机的控制方法、控制系统和耳机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耳机的控制方法、控制系统和耳机，该耳机的控制方法包括：选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件；实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；利用获取的所述行为数据计算运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值；判断所述运动状态判断参数值是否满足警戒条件，若所述运动状态判断参数值满足所述警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。本发明根据用户运动状态判断参数判断用户当前的运动状态，并在运动状态达到警戒条件时，控制对耳机采取警戒操作从而解决了现有的耳机在特定场合下可能给使用者带来危险的问题。

Description

一种耳机的控制方法、控制系统和耳机
技术领域
本发明涉及耳机技术领域，具体涉及一种耳机的控制方法、控制系统和耳机。
背景技术
目前，用户在佩戴耳机，例如主动降噪(Active Noise Cancellation，ANC)耳机时，由于ANC耳机较强的降噪功能，导致耳机佩戴者听到的环境噪声水平较低，对外界环境中的警示音(如汽车鸣笛等)不太敏感，分辨警示更多依赖视觉等。然而，如果此时佩戴者正在快速行走、跑步或动作较为剧烈，视觉分辨警示的能力也减弱，这可能给耳机佩戴者带来危险。
发明内容
本发明实施例提供了一种耳机的控制方法，以解决现有的耳机在某些应用场景中由于使用户听到的环境声音过低而可能给用户带来危险的问题，另外，还提供了一种应用本发明的控制方法的耳机以及一种耳机控制系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种耳机的控制方法，该方法包括：
选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件；
实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；
利用获取的行为数据计算运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值；
判断运动状态判断参数值是否满足警戒条件，若运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
可选地，选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件包括：
选取佩戴者的步速、步频、步长和信号能量中的一种或多种作为运动状态判断参数；
对每种选取的运动状态判断参数设置警戒阈值，将警戒条件设置为运动状态判断参数值大于警戒阈值。
可选地，该方法进一步包括：
为每个运动状态判断参数设置多个不同的警戒阈值，根据不同的警戒阈值设置不同等级的警戒条件，其中，为运动状态判断参数设置一级警戒阈值和二级警戒阈值，警戒条件包括一级警戒条件和二级警戒条件，设置一级警戒条件中运动状态参数值大于一级警戒阈值且小于二级警戒阈值，设置二级警戒条件中运动状态参数值大于二级警戒阈值；
若运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作包括：
若运动状态判断参数值满足一级警戒条件，则确定进入一级警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作；
若运动状态判断参数值满足二级警戒条件，则确定进入二级警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
可选地，对每种选取的运动状态判断参数设置警戒阈值，将警戒条件设置为运动状态判断参数值大于警戒阈值包括：
为第一运动状态判断参数和第二运动状态判断参数分别设置一级警戒阈值和二级警戒阈值；
将第一警戒条件设置为第一运动状态判断参数值大于二级警戒阈值，且第二运动状态判断参数值大于一级警戒阈值；
将第二警戒条件设置为第一运动状态判断参数值大于一级警戒阈值且第二运动状态判断参数值大于二级警戒阈值；
其中，第一运动状态判断参数的二级警戒阈值大于一级警戒阈值，第二运动状态判断参数的二级警戒阈值大于一级警戒阈值；
若运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作包括：
若第一运动状态判断参数值和第二运动状态判断参数值满足第一警戒条件或者第二警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
可选地，该方法进一步包括：从确定进入耳机警戒状态时起计时，得到当前警戒时间长度；
将当前警戒时间长度与预设的时间阈值进行比较，若当前警戒时间长度大于等于该时间阈值，则确定退出耳机警戒状态，并解除相应的警戒操作；
若当前警戒时间长度小于该时间阈值，保持警戒状态，并进一步判断当前警戒时间长度内是否存在满足警戒条件的运动状态判断参数值；是则，以当前警戒时间点为起点重新计时，否则，返回比较当前警戒时间长度与预设的时间阈值。
可选地，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据包括：
通过三轴加速度传感器实时监测并获取耳机佩戴者运动行为的三轴加速度数据和/或通过全球定位系统GPS定位器实时监测并获取耳机佩戴者的位移数据。
可选地，该方法进一步包括：将三轴加速度传感器设置在耳机与佩戴者头部接触的位置。
可选地，当运动状态判断参数为步频时，
利用获取的行为数据计算运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值包括：
利用获取的三轴加速度数据或利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算佩戴者行走的步数，根据步数以及信号采样时间计算佩戴者的步行平均周期，根据步行平均周期计算得到第一步频值；
以及，利用获取的三轴加速度数据或利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算在选定时间内行走的步数，得到第二步频值；
取第一步频值和第二步频值中较小者作为步频运动状态判断参数值。
可选地，控制对耳机执行相应的警戒操作包括，根据耳机的特征对耳机执行下列警戒操作中的一种或多种：
降低耳机中主动降噪的降噪等级；
增大耳机的电话接通Talk Through功能的增益量；
降低耳机中播放音频的音量；
向佩戴者输出提醒信息。
根据本发明的另一个方面，提供了一种耳机，在耳机与佩戴者头部接触的位置设置有加速度传感器或全球定位系统GPS定位器，该耳机还包括：与加速度传感器或GPS定位器连接的警戒判断单元，以及与警戒判断单元连接的警戒执行单元；
加速度传感器或GPS定位器，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；
警戒判断单元，利用获取的行为数据计算选取的运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值，判断运动状态判断参数值是否满足预设的警戒条件，并输出判断结果给警戒执行单元；
警戒执行单元，根据判断结果，在运动状态判断参数值满足警戒条件时，确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
根据本发明的再一个方面，提供了一种耳机控制系统，包括耳机以及与耳机无线连接的可穿戴设备；
可穿戴设备中设置有加速度传感器或GPS定位器，该可穿戴设备还包括：与加速度传感器或GPS定位器连接的处理器，以及与处理器连接的无线通信单元；
加速度传感器或GPS定位器，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据，并将行为数据输出给处理器；
处理器，利用获取的行为数据计算选取的运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值，判断运动状态判断参数值是否满足预设的警戒条件，在运动状态判断参数值满足警戒条件时，确定进入耳机警戒状态并在向耳机佩戴者输出提醒信息的同时，发送执行相应警戒操作的指令给耳机；
耳机，接收执行相应警戒操作指令并根据该指令执行相应的警戒操作。
可选地，执行相应的警戒操作包括：降低耳机中主动降噪的降噪等级，和/或增大耳机的电话接通Talk Through功能的增益量，和/或降低耳机中播放音频的音量；
向耳机佩戴者输出提醒信息包括：在可穿戴设备的用户界面上输出耳机进入警戒状态的提醒信息，或者，控制增强可穿戴设备的振动提示或者铃声提示以向耳机佩戴者输出提醒信息。
本发明的有益效果是：本发明实施例的这种耳机控制方法，通过选取用于控制耳机佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件；若佩戴者当前的判断运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。如此，根据用户的运动状态的变化，控制耳机执行警戒操作，使得当耳机佩戴者处于注意力易于分散的危险环境中(如快速跑步)时，对用户进行提醒或提高佩戴者能够听到的环境声，以增强用户对环境中危险的辨识能力，解决了现有技术中耳机在某些应用场景中可能给佩戴者带来危险的问题，丰富了耳机的功能，使耳机更加智能，并保证了佩戴者的安全，增强用户使用体验。
另外，本发明实施例中还提供了一种耳机，该耳机能够实现根据佩戴者当前运动状态判断是否执行警戒操作，从而在确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作，提高了用户佩戴该耳机时的安全性。最后，本发明提供了一种耳机控制系统，该耳机控制系统能够控制采取相应的警戒操作，增强耳机佩戴者对所处环境中危险的辨识能力，避免危险状况的发生。
附图说明
图1是本发明一个实施例的一种耳机控制方法的流程示意图；
图2是本发明又一个实施例的一种耳机控制方法的流程示意图；
图3是本发明一个实施例的警戒状态的变化过程示意图；
图4是本发明又一个实施例的选取作为第一运动状态判断参数的步频和作为第二运动状态判断参数的信号能量进行联合判决的示意图；
图5是本发明又一个实施例的一种耳机的结构框图；
图6是本发明又一个实施例的一种耳机控制系统的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：针对现有技术中耳机在特定使用场合下导致佩戴者对外界环境声音不敏感，可能给佩戴者带来安全隐患的问题。通过对用户佩戴耳机时的运动状态参数进行监测，并基于该运动状态参数判断到满足警戒条件时，控制对耳机采取相应的警戒操作，从而增强耳机佩戴者辨识所处环境中危险的能力，防止危险状况的发生，增强用户使用体验。实践证明，本方案能够在耳机佩戴者的运动状态发生变化时及时检测并切换至警戒状态，具有较好的准确性和实时性。
实施例一
图1是本发明一个实施例的一种耳机控制方法的流程示意图，参见图1，该方法包括如下步骤S11至步骤S14：
步骤S11，选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件；
步骤S12，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；
步骤S13，利用获取的行为数据计算运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值；
步骤S14，判断运动状态判断参数值是否满足警戒条件，若运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
一种方式下，上述步骤S11至S14可以在同一设备中的实现，如在智能耳机上实现，或者，在智能手表/智能手环中实现，由智能手表/智能手环控制耳机执行警戒操作；又一种方式下，上述步骤S11至S14也可以在不同设备中实现，如步骤S11、S12、S13在智能手表中实现，智能手表将得到的运动状态判断参数值传递至耳机，由耳机执行步骤S14。具体采用的方式可以根据实际场景进行调整，在此不进行严格限定。
步骤S14中的相应的警戒操作包括下列警戒操作中的一种或多种：
警戒操作一，降低耳机中主动降噪的降噪等级；
如果佩戴者佩戴的是ANC(Active Noise Cancellation，主动降噪)耳机，可以通过降低耳机中主动降噪的降噪等级，使得耳机佩戴者听到更多的警示音，进而提高佩戴者辨识危险的能力。
警戒操作二，增大耳机的电话接通(Talk Through)功能的增益量；
现有的许多耳机中都设置有电话接通Talk Through功能，当Talk Through功能开启时，耳机就会打开对外的麦克风，这样耳机佩戴者就可以不必摘掉耳机也能听到外界的声音。
警戒操作三，降低耳机中播放音频的音量；
如果佩戴者当前在耳机中播放的音频的音量过大时，也可能给佩戴者带来危险导致听不到外界的警示音，所以当确定进入警戒状态时，也可以采取降低耳机中播放音频的音量的方式，提高佩戴者辨识危险的能力。
警戒操作四，向佩戴者输出提醒信息。
例如，可以向耳机的佩戴者发送提醒，向耳机的佩戴者发送提醒的一种实现方式可以是当判断出进入警戒状态后，控制设置在耳机中的振动元件发出相应频率的振动以提醒佩戴者注意危险。或者，调整与耳机适配的可穿戴设备对来电、短信等信息提示的响应，如控制可穿戴设备的振动提示加强，铃声提示加大，让用户在运动中仍可以准确的感觉到提示。
经过图1所示的方法，通过实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据，根据这些行为数据计算得到的运动状态判断参数值，将运动状态判断参数值和警戒条件匹配，如果满足则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作，如此增强耳机佩戴者在特定场合(如，跑步，剧烈运动等对危险不敏感的场合)下对所处环境中的危险警示信息的辨识能力，避免危险状况的发生。
实施例二
图2是本发明又一个实施例的一种耳机控制方法的流程示意图，参见图2，本实施例中该耳机控制方法包括步骤S21至步骤S26：
步骤S21，实时监测耳机佩戴者的运动状态，获取佩戴者行为信息；
具体的，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据包括两种具体实现方式：方式一，通过三轴加速度传感器实时监测并获取耳机佩戴者运动行为的三轴加速度数据。方式二，通过GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位器实时监测并获取耳机佩戴者的位移数据。
本实施例中以在耳机上设置三轴加速度传感器，并以三轴加速度传感器获取的加速度数据为例进行详细说明。优选地，加速度传感器设置在耳机与用户头部接触的位置，例如入耳式耳机的耳机听筒处或头戴式耳机的耳罩位置处。但不限于此，三轴加速度传感器也可以设置在佩戴者身体的其他部位，如设置在智能手表中，置于佩戴者的腕部，对此不作限制。
步骤S22，是否存在满足警戒条件的运动状态判断参数值；
该步骤中，先根据步骤S21中获取的三轴加速度数据，计算出运动状态判断参数值；然后，再将运动状态判断参数值和警戒条件进行比较，判断是否存在满足警戒条件的运动状态判断参数值。
其中，运动状态判断参数包括：步速、步频、步长和信号能量中的一种或多种；对每种选取的运动状态判断参数设置警戒阈值，警戒条件设置的一般原则为将警戒条件设置为运动状态判断参数值大于警戒阈值。
以下是以选取步频运动状态判断参数这一种运动状态判断为例进行的示意性说明。
实际计算时，可以利用步骤S21中获取的三轴加速度数据或利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算佩戴者行走的步数，根据步数以及信号采样时间计算佩戴者的步行平均周期，根据步行平均周期计算得到第一步频值；
以及，利用获取的三轴加速度数据或利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算在选定时间内行走的步数，得到第二步频值；
然后，将第一步频值和第二步频值进行比较，取第一步频值和第二步频值中较小者作为步频运动状态判断参数值。
具体的，利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算佩戴者行走的步数，根据步数以及信号采样时间计算佩戴者的步行平均周期，根据步行平均周期计算得到第一步频值包括：
通过如下公式计算得到第一步频值：
其中，Tsample为信号采样时间，是已知的数值，Ni为佩戴者行走至第i步对应的采样点的个数，可在计步过程中得到，M为步数；对M步，求平均值即可得到步行平均周期T。得到步行平均周期T后，求步行平均周期T的倒数即可得第一步行频率值F1：F1＝1/T。
利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算在选定时间内行走的步数，得到第二步频值包括：
在选定的时间T内测量得到M步，则得到F2＝M/T；
按照上述两种方法得到两个步行频率值(即第一步频值和第二步频值)，然后将这两个步频值进行比较，取数值较小的那一个，作为步频运动状态判断参数的值。即本实施例中采用取下限值的方式，以保证步频数值的准确性。
如何根据获取的三轴加速度数据计算行走的步数为现有技术，可以采用现有技术中任意一种可行的技术手段来实现，本实施例中，对此不再赘述。需要强调的是，相比于现有的利用三轴加速度数据计步的方案，本实施例进行了一些优化，例如，优选地利用三轴加速度数据中的X轴和Y轴加速度数据来计算行走的步数，甚至一些场景中可以采用单轴方向的加速度数据来计算步数，而不是利用三轴加速度数据，这样做是由于发明人经过分析得到：与腕部运动反映人体运动状态的情况不同，由于头部运动剧烈时，人体通常也处于剧烈运动状态，对头部运动的一跨步(Stride)的成分的能量明显低于一步(Step)成分能量，从而本实施例仅采用三轴加速度信号中的X轴和Y轴这两轴的信号的模作为计步运算模块的输入，已经能够得到所需的计步效果，所以不再采用Stride频率成分较高的Z轴信号，以降低运算量，提高处理速度。
得到步频运动状态判断参数值后，再将步频运动状态判断参数值和警戒条件进行比较，判断是否存在满足警戒条件的运动状态判断参数值。
本实施例的处理逻辑为：当耳机佩戴者的行动状态呈现某些与高速行走或剧烈运动相关的特征时，确定进入警戒状态。
图3是本发明一个实施例的警戒状态的变化过程示意图，参见图3，警戒状态变化包括：进入警戒31、保持警戒32和退出警戒33。
进入警戒31：当选取的运动状态判断参数不同时，警戒条件也不同，例如，可以用步速、步频、步长和信号能量中的任一项设置单一判决逻辑，采用步频判决时，当步频运动状态判断参数值高于预设频率阈值(如，将频率阈值设为自然行走的平均步频2Hz)，判决进入警戒状态；采用步速判决时，当步速运动状态判断参数高于预设步速阈值(如，步速阈值设为自然行走的平均步速5Km/h)，判决进入警戒；采用信号能量判决时，当信号能量高于预设能量阈值(如，能量阈值设为自然行走的平均信号能量，比如，针对加速度传感器，当0dB标记为一个重力加速度的平方时，加速度传感器的平均信号能量超过-28dB)，则判决进入警戒。在判决进入警戒时还可以设置一个“进入警戒”标记，以便于记录和操作。实际应用时需要根据计算出的运动状态判断参数值和相应警戒条件的比较结果确定。
如果存在满足警戒条件的运动状态判断参数值，则执行步骤S23。
注：参见图3，图3中耳机在10s的时刻开始进入警戒状态，但在实际应用中，可能在10s之前的时刻已经得到了需要进入警戒状态的判决，但从做出判决到成功控制耳机进行警戒需要一定的响应时间。可以理解，能够对整个系统的性能进行调节，尽可能降低响应时间的长度。
步骤S23，进入警戒状态，发送提醒，定时器开始计时；
确定进入警戒状态后，向耳机佩戴者发送提醒信息，使其关注环境中的危险因素，并且从确定进入耳机警戒状态时起计时，得到当前警戒时间长度；
步骤S24，判断定时器是否超时；
判断定时器是否超时，具体为，将步骤S23得到的当前警戒时间长度与预设的时间阈值进行比较，若当前警戒时间长度大于等于该时间阈值，则确定退出耳机警戒状态，并解除相应的警戒操作；若当前警戒时间长度小于该时间阈值，保持警戒状态，并执行步骤S25。
步骤S25，判断是否存在新的满足警戒条件的运动状态判断参数值；
即在定时器的设定时间未到的情况下，进一步判断当前警戒时间长度内是否存在新的满足警戒条件的运动状态判断参数值；是则执行步骤S26。
步骤S26，重置定时器，重新开始计时；
即如果存在新的满足警戒条件的运动状态判断参数值，则以当前警戒时间点为起点重新计时，否则，返回步骤S24比较当前警戒时间长度与预设的时间阈值。
结合图2和图3可知，本实施例的耳机控制方法中，警戒状态的变化过程为：如果存在满足警戒条件的运动状态判断参数值，则进入警戒。如果连续一段时间内至少有一个“进入警戒”标记，则保持警戒状态。如果连续一段时间内都没有“进入警戒”标记，则退出警戒。
实施例三
本实施例中重点对警戒条件分级以及各级判断过程进行说明，其他内容参见本发明的其他实施例。
在用户佩戴耳机运动过程中，不同的运动状态对应的危险等级不同，因而可以考虑根据耳机佩戴者所处的运动状态，对警戒条件设置不同等级，以更加优化用户使用体验。
具体的，可以为每个运动状态判断参数设置多个不同的警戒阈值，根据不同的警戒阈值设置不同等级的警戒条件，例如，为运动状态判断参数设置一级警戒阈值和二级警戒阈值，警戒条件包括一级警戒条件和二级警戒条件，设置一级警戒条件中运动状态参数值大于一级警戒阈值且小于二级警戒阈值，设置二级警戒条件中运动状态参数值大于二级警戒阈值；若运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作包括：若运动状态判断参数值满足一级警戒条件，则确定进入一级警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作；若运动状态判断参数值满足二级警戒条件，则确定进入二级警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
其中，当耳机佩戴者处于跑步运动状态时，信号能量和步频都明显高于步行。因此本实施例用步频和信号能量这两个参数将跑步状态与步行状态区分开，分别设置对应等级的警戒条件，使警戒状态的判断更加细化、准确。
实际应用时，当检测出佩戴者处于剧烈运动状态(如跑步)时，跑步设定为二级警戒，而快步走设定为一级警戒。例如，采用步频判决时，当佩戴者的步频高于行走频率阈值且低于跑步频率阈值时，判决进入一级警戒，当佩戴者的步频高于跑步频率阈值时，判决进入二级警戒。
相应的警戒操作也可以与警戒等级相适配。以控制耳机的电话接通Talk Through功能为例，Talk Through的增益可以连续调节，根据进入的警戒等级平滑变化：
当判决进入二级警戒时，调整Talk Through的增益最大；
当判决进入一级警戒时，调整Talk Through的增益适中；
当无警戒时，Talk Through的增益为0(dB)。
这样通过设置不同的警戒等级，并在进入不同等级的警戒状态时，采取相应的警戒操作，使本实施例的耳机控制方法更加细化、更加准确，增强了用户使用体验。
实施例四
本实施例对采用多个运动状态判断参数和多级警戒阈值进行联合判决的方案进行说明。其他内容参见本发明的其他实施例。联合判决可以同时利用两个以上运动状态判断参数，每个运动状态判断参数设置两级以上警戒阈值。
图4是本发明又一个实施例的选取作为第一运动状态判断参数的步频和作为第二运动状态判断参数的信号能量进行联合判决的示意图；可选的，可以为步频运动状态判断参数和信号能量运动状态判断参数分别设置一级警戒阈值和二级警戒阈值。
这里需要说明的是信号能量即等于信号的平方和，如，采用三轴加速度数据中的两轴加速度数据计算时，t时刻信号的能量Energy(t)的计算公式为：
Energy(t)＝x2(t)+y2(t)。
其中，x(t)为t时刻X轴向的加速度信号，y(t)为t时刻Y轴向的加速度信号。
然后，将第一警戒条件设置为步频运动状态判断参数值大于二级警戒阈值，且信号能量运动状态判断参数值大于一级警戒阈值；将第二警戒条件设置为步频运动状态判断参数值大于一级警戒阈值且信号能量运动状态判断参数值大于二级警戒阈值；其中，步频运动状态判断参数的二级警戒阈值大于一级警戒阈值，信号能量运动状态判断参数的二级警戒阈值大于一级警戒阈值；
具体的，是否进入警戒状态判断为：若步频运动状态判断参数值和信号能量运动状态判断参数值满足第一警戒条件或者第二警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
参见图4示出的两个参数联合判决的过程中：第一警戒条件为，步频运动状态判断参数值高于频率二级警戒阈值F_th2，且信号能量运动状态判断参数值高于信号能量一级警戒阈值P_th1；
第二警戒条件为，步频运动状态判断参数值高于F_th1,且信号能量运动状态判断参数值高于信号能量二级警戒阈值P_th2；
二者满足其一，则判定进入耳机警戒状态，即耳机佩戴者当前的步频和信号能量两个运动状态判断参数的值落入图4中41所示的黑色阴影区域内，则判决进入耳机警戒状态。
参见图4，其中，F_th1<F_th2，P_th1<P_th2。信号能量阈值P_th1，P_th2，频率阈值F_th1、F_th2均为经验值，可以通过统计得到。
联合判断也提高了本实施例的耳机控制方法的准确性，在信号能量和步频超过各自阈值时，能及时检测到并切换到警戒状态。经实验证明，误检率(false alarm)，漏检率(miss alarm)均非常小(漏检率小于10％)，并且在佩戴者的运动速度>6km/h和速度<3km/h的区域不会发生误检和漏检。
需要强调的是，图4仅为联合判断逻辑的一种示例，但不局限于此，例如，采用多级警示级别时，本发明其他实施例中还可以设置信号能量三级警戒阈值P_th3，频率三级警戒阈值F_th3，并结合实施例三中介绍的等级判断过程确定适配的等级警戒状态。另外，运动状态判断参数的联合判断也不局限于步频和信号能量的联合，可以是其他多个运动状态判断参数的联合判断，实际应用时可以根据需要进行具体选择，这里不再赘述。
实施例五
图5是本发明又一个实施例的一种耳机的结构框图；参见图5，该耳机50为ANC耳机。包括在耳机与佩戴者头部接触的位置设置的加速度传感器或全球定位系统GPS定位器，以及与加速度传感器或GPS定位器连接的警戒判断单元，与警戒判断单元连接的警戒执行单元；
可以理解，警戒执行单元和警戒判断单元的功能可以通过图5示出的处理器来具体实现。
加速度传感器或GPS定位器，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；
警戒判断单元，利用加速度传感器获取的行为数据计算选取的运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值，判断运动状态判断参数值是否满足预设的警戒条件，并输出判断结果给警戒执行单元；
警戒执行单元，根据判断结果，在运动状态判断参数值满足警戒条件时，确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
图5中示出了相应的警戒操作的几种情况：例如，降低ANC主动降噪的降噪等级；或者，调整电话接通Talk Through的增益，例如，从0(dB)开始增大增益(即开启TalkThrough)。或者，控制耳机中音频播放功能，如控制降低播放的音频的音量，再或者，控制耳机中的提醒功能向佩戴者输出提醒信息等。并且这里的几种警戒操作之间可以为逻辑和的关系，即可以在不冲突的情况下同时采取，以增强用户感知危险的能力，提高耳机佩戴时的安全性。
实施例六
图6是本发明又一个实施例的一种耳机控制系统的结构框图。参见图6，该耳机控制系统60包括耳机601以及与耳机无线连接的可穿戴设备602；
可穿戴设备602中设置有加速度传感器或GPS定位器6023，在本实施例中，可穿戴设备602可以是智能手表，加速度传感器6023设置在智能手表中，智能手表佩戴到用户腕部。
该可穿戴设备602还包括：与加速度传感器或GPS定位器6023连接的处理器6022，以及与处理器6022连接的无线通信单元6021；
加速度传感器或GPS定位器6023，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据，并将行为数据输出给处理器6022；
处理器6022，利用获取的行为数据计算选取的运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值，判断运动状态判断参数值是否满足预设的警戒条件，在运动状态判断参数值满足警戒条件时，确定进入耳机警戒状态并在向耳机佩戴者输出提醒信息的同时，发送执行相应警戒操作的指令给耳机601；
耳机601，接收执行相应警戒操作指令并根据该指令执行相应的警戒操作。
参见图6，耳机601为主动降噪ANC耳机。ANC耳机内设置有无线通信单元6011和ANC降噪功能6013以及Talk Through功能6014，无线通信单元6011与可穿戴设备602内的无线通信单元6021连接，进行无线数据通信。
该耳机控制系统60的工作过程为：当智能手表根据三轴加速度传感器或GPS定位器6023获取的行为数据，判断出耳机佩戴者当前的运动状态数据满足警戒条件时，进入耳机警戒状态后，通过无线通信单元6021向耳机601发送控制指令，并同时控制智能手表中的提醒功能6024工作，以向耳机佩戴者输出提醒信息，例如，可以通过在智能手表的用户界面上输出耳机进入警戒状态的提醒信息，或者，控制增强智能手表的振动提示或者铃声提示等向耳机佩戴者输出提醒信息。
与智能手表无线通信的耳机601接收到智能手表的控制指令后，耳机的处理器6012控制降低耳机601中ANC主动降噪6013的降噪等级，和/或增大耳机601的电话接通TalkThough功能6014的增益量，和/或降低耳机中播放音频的音量。
需要说明的是，本实施例中的耳机的控制系统是和前述实施例中的耳机控制方法相对应的，因此本实施例中耳机控制系统的详细工作过程可以参见前述实施例中相关部分的说明，这里不再赘述。
综上可知，本发明实施例的这种耳机控制方法，通过选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件；若佩戴者当前的判断运动状态判断参数值满足警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。如此，根据用户的运动状态的变化，控制耳机，使得当用户处于相对危险的环境中时执行警戒操作，以增强用户对环境中危险的辨识能力，解决了现有技术中耳机在使用时，可能给佩戴者带来危险的问题，增强用户使用体验。
另外，本发明实施例中还提供了一种耳机，该耳机能够实现根据佩戴者当前运动状态判断是否执行警戒操作的有益效果，提高了用户佩戴该耳机时的安全性。
并且，本发明实施例中提供了一种耳机控制系统，该耳机控制系统通过在可穿戴设备中输出提醒信息给佩戴者以提醒用户并且输出控制指令给耳机，使得耳机能够采取相应的警戒操作，因而大大增强了用户对所处环境中危险的辨识能力，防止危险状况的发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非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作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耳机的控制方法，其特征在于，该方法包括：
选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数，并根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件；选取用于控制耳机的佩戴者的运动状态判断参数包括：选取佩戴者的步速、步频、步长和信号能量中的一种或多种作为运动状态判断参数；
实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；
利用获取的所述行为数据计算运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值；
判断所述运动状态判断参数值是否满足警戒条件，若所述运动状态判断参数值满足所述警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作；
其中，所述控制对耳机执行相应的警戒操作包括，根据耳机的特征对耳机执行下列警戒操作中的一种或多种：
降低耳机中主动降噪的降噪等级；
增大耳机的电话接通Talk Through功能的增益量；
降低耳机中播放音频的音量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据选取的运动状态判断参数设置警戒条件包括：
对每种选取的运动状态判断参数设置警戒阈值，将警戒条件设置为运动状态判断参数值大于警戒阈值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
为每个运动状态判断参数设置多个不同的警戒阈值，根据不同的警戒阈值设置不同等级的警戒条件，其中，为所述运动状态判断参数设置一级警戒阈值和二级警戒阈值，所述警戒条件包括一级警戒条件和二级警戒条件，设置一级警戒条件中运动状态参数值大于一级警戒阈值且小于二级警戒阈值，设置二级警戒条件中运动状态参数值大于二级警戒阈值；
所述若所述运动状态判断参数值满足所述警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作包括：
若所述运动状态判断参数值满足一级警戒条件，则确定进入一级警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作；
若所述运动状态判断参数值满足二级警戒条件，则确定进入二级警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对每种选取的运动状态判断参数设置警戒阈值，将警戒条件设置为运动状态判断参数值大于警戒阈值包括：
为第一运动状态判断参数和第二运动状态判断参数分别设置一级警戒阈值和二级警戒阈值；
将第一警戒条件设置为第一运动状态判断参数值大于二级警戒阈值，且第二运动状态判断参数值大于一级警戒阈值；
将第二警戒条件设置为第一运动状态判断参数值大于一级警戒阈值且第二运动状态判断参数值大于二级警戒阈值；
其中，第一运动状态判断参数的二级警戒阈值大于一级警戒阈值，第二运动状态判断参数的二级警戒阈值大于一级警戒阈值；
所述若所述运动状态判断参数值满足所述警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作包括：
若所述第一运动状态判断参数值和第二运动状态判断参数值满足所述第一警戒条件或者所述第二警戒条件，则确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：从确定进入耳机警戒状态时起计时，得到当前警戒时间长度；
将当前警戒时间长度与预设的时间阈值进行比较，若当前警戒时间长度大于等于该时间阈值，则确定退出耳机警戒状态，并解除相应的警戒操作；
若当前警戒时间长度小于该时间阈值，保持警戒状态，并进一步判断当前警戒时间长度内是否存在满足警戒条件的运动状态判断参数值；是则，以当前警戒时间点为起点重新计时，否则，返回比较当前警戒时间长度与预设的时间阈值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据包括：
通过三轴加速度传感器实时监测并获取耳机佩戴者运动行为的三轴加速度数据和/或通过全球定位系统GPS定位器实时监测并获取耳机佩戴者的位移数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将所述三轴加速度传感器设置在耳机与佩戴者头部接触的位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述运动状态判断参数为步频时，
所述利用获取的所述行为数据计算运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值包括：
利用获取的三轴加速度数据或利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算佩戴者行走的步数，根据步数以及信号采样时间计算佩戴者的步行平均周期，根据步行平均周期计算得到第一步频值；
以及，利用获取的三轴加速度数据或利用三轴加速度数据中X轴和Y轴加速度数据计算在选定时间内行走的步数，得到第二步频值；
取所述第一步频值和所述第二步频值中较小者作为步频运动状态判断参数值。
9.一种耳机，其特征在于，在耳机与佩戴者头部接触的位置设置有加速度传感器或全球定位系统GPS定位器，该耳机还包括：与所述加速度传感器或GPS定位器连接的警戒判断单元，以及与所述警戒判断单元连接的警戒执行单元；
所述速度传感器或GPS定位器，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据；
所述警戒判断单元，利用获取的所述行为数据计算选取的运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值，判断所述运动状态判断参数值是否满足预设的警戒条件，并输出判断结果给警戒执行单元；所述运动状态判断参数包括佩戴者的步速、步频、步长和信号能量中的一种或多种；
所述警戒执行单元，根据所述判断结果，在所述运动状态判断参数值满足所述警戒条件时，确定进入耳机警戒状态并控制对耳机执行相应的警戒操作；执行相应的警戒操作包括，根据耳机的特征对耳机执行下列警戒操作中的一种或多种：
降低耳机中主动降噪的降噪等级；
增大耳机的电话接通Talk Through功能的增益量；
降低耳机中播放音频的音量。
10.一种耳机控制系统，其特征在于，包括耳机以及与耳机无线连接的可穿戴设备；
所述可穿戴设备中设置有加速度传感器或全球定位系统GPS定位器，该可穿戴设备还包括：与加速度传感器或GPS定位器连接的处理器，以及与所述处理器连接的无线通信单元；
所述加速度传感器或GPS定位器，实时监测并获取耳机佩戴者的行为数据，并将行为数据输出给处理器；
所述处理器，利用获取的所述行为数据计算选取的运动状态判断参数，得到运动状态判断参数值，判断所述运动状态判断参数值是否满足预设的警戒条件，在所述运动状态判断参数值满足所述警戒条件时，确定进入耳机警戒状态并在向耳机佩戴者输出提醒信息的同时，发送执行相应警戒操作的指令给耳机；所述运动状态判断参数包括佩戴者的步速、步频、步长和信号能量中的一种或多种；
所述耳机，接收所述执行相应警戒操作指令并根据该指令执行相应的警戒操作；
所述执行相应的警戒操作包括：降低耳机中主动降噪的降噪等级，和/或增大耳机的电话接通Talk Through功能的增益量，和/或降低耳机中播放音频的音量；
所述向耳机佩戴者输出提醒信息包括：在可穿戴设备的用户界面上输出耳机进入警戒状态的提醒信息，或者，控制增强可穿戴设备的振动提示。
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