CN106792326A - 一种耳机以及耳机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耳机以及耳机系统，能够在不影响耳机任何使用功能的前提下，有效解决当耳机在不使用时处于开机状态下电量消耗大的问题。本发明的耳机包括:休眠激活选择单元、手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元、蓝牙单元和微控制单元；休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向微控制单元发送激活信号，以激活微控制单元的所有功能，或者通过串行总线发送休眠信号，以关闭微控制单元的所有功能；微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向蓝牙单元发送激活指令，以激活手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和蓝牙单元的所有功能。

Description

一种耳机以及耳机系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种耳机以及耳机系统。
背景技术
耳机是一对转换单元，它接收媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机一般是与媒体播放器可分离的，利用一个插头连接。好处是在不影响旁人的情况下，可独自聆听音响；亦可隔开周围环境的声响，对在录音室、DJ、旅途、运动等在噪吵环境下使用的人很有帮助。耳机原是给电话和无线电上使用的，但随着可携式电子装置的盛行，耳机多用于手机、随身听、收音机。可携式电玩和数位音讯播放器等。
从整个音频行业的发展来看，无线耳机仍然算是新生事物，发展时间并不长，目前仍处在上升期，用户需求不断提升，用户对无线耳机的期望值也在提高，以蓝牙耳机为代表的无线耳机是目前主流。蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。
蓝牙耳机往往都有一个开关用于开启耳机的多媒体功能，但如果在不使用的情况下忘记关掉开关的话，电量会消耗巨大。如何能够在不影响耳机任何使用功能的前提下，有效解决当耳机在不使用时处于开机状态下电量消耗大的问题成为业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种耳机，用于能够在不影响耳机任何使用功能的前提下，有效解决当耳机在不使用时处于开机状态下电量消耗大的问题。
本发明提供的耳机，包括:
休眠激活选择单元、手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元、蓝牙单元和微控制单元；
休眠激活选择单元包括红外发光二极管和检测器；
检测器用于检测红外发光二极管发出的光经遮挡物反射后的反射光的光学参数，并判断光学参数是否在预定范围内，若是则生成激活信号；否则生成休眠信号；
休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向微控制单元发送激活信号，以激活微控制单元的所有功能，或者通过串行总线发送休眠信号，以关闭微控制单元的所有功能；
微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向蓝牙单元发送激活指令，以激活手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和蓝牙单元的所有功能；
手势控制单元用于通过串行总线向微控制单元发送控制信号，并由微控制单元根据控制信号，生成控制指令；
心率检测单元用于通过串行总线向微控制单元发送被检测者的心率数据；
运动检测单元用于通过串行总线向微控制单元发送被检测者的运动数据；
蓝牙单元用于通过异步收发传输接口与微控制单元进行数据传输。
可选的，
手势控制单元具有传感器按键，传感器按键包括对应配置在手势控制单元五个I/O上的电容传感器。
可选的，
心率检测单元用于检测调制数据，并根据调制数据结合预定算法计算得到心率数据，调制数据由被检测者的心脏收缩和扩张时流经血管血量的变化对光产生的调制产生。
可选的，
运动检测单元用于检测三轴运动数据，并根据三轴运动数据结合预定算法计算被检测者的运动数据，包括步数、距离、加速度和卡路里。
可选的，
微处理单元还用于通过串行外接接口与TF卡之间进行数据传输。
可选的，
耳机还包括电源、电源管理单元和充电单元；
电源用于提供电能；
电源管理单元用于监控用电情况；
充电单元用于为电源充电。
可选的，
耳机还包括降噪单元，用于生成与外界噪音相等的反向波形。
可选的，
红外发光二极管和检测器之间的距离不大于1毫米。
本发明还提供了一种耳机系统，包括：
主耳机和从耳机；
主耳机包括休眠激活选择单元、第一蓝牙单元、第一手势控制单元、第一微控制单元和第一通讯单元；
第一通讯单元用于通过异步收发传输接口与第一微控制单元进行数据传输；
从耳机包括第二蓝牙单元、第二手势控制单元、第二微控制单元、运动检测单元、心率检测单元和第二通讯单元；
第二通讯单元用于通过异步收发传输接口与第二微控制单元之间进行数据传输；
第一通讯单元用于通过NFMI无线与第二通讯单元进行数据传输。
可选的，
休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向第一微控制单元发送激活信号，以激活第一微控制单元的所有功能，或者通过串行总线发送休眠信号，以关闭第一微控制单元的所有功能；
第一微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向第一通讯单元发送激活指令；
第二通讯单元用于通过I/O口中断向第二微控制单元发送激活指令，用以激活第二微控制单元的所有功能；
第二微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向第二手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向第二蓝牙单元发送激活指令，用以激活第二手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和第二蓝牙单元的所有功能。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明中，当用户将耳机从耳朵里取出后，耳机的休眠激活选择单元判断此时的光学参数不在预定范围内，则生成休眠信号；休眠激活选择单元通过串行总线向微控制单元发送休眠信号，以关闭微控制单元的所有功能，其余单元与微控制单元失去通信后也处于休眠状态。从而关闭了耳机的所有功能，此时耳机消耗的电量很少。当用户将耳机重新放入耳朵后，耳机的休眠激活选择单元判断此时的光学参数在预定范围内，则生成激活信号，休眠激活选择单元通过I/O口中断向微控制单元发送激活信号；微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向蓝牙单元发送激活指令，以激活手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和蓝牙单元的所有功能。本发明在不影响耳机任何使用功能的前提下，有效解决了当耳机在不使用时处于开机状态下电量消耗大的问题。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种耳机，用于能够在不影响耳机任何使用功能的前提下，有效解决当耳机在不使用时处于开机状态下电量消耗大的问题。
本发明实施例提供的耳机，包括:
休眠激活选择单元、手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元、蓝牙单元和微控制单元；
休眠激活选择单元包括红外发光二极管和检测器；
检测器用于检测红外发光二极管发出的光经遮挡物反射后的反射光的光学参数，并判断光学参数是否在预定范围内，若是则生成激活信号；否则生成休眠信号；
休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向微控制单元发送激活信号，以激活微控制单元的所有功能，或者通过串行总线发送休眠信号，以关闭微控制单元的所有功能；
微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向蓝牙单元发送激活指令，以激活手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和蓝牙单元的所有功能；
手势控制单元用于通过串行总线向微控制单元发送控制信号，并由微控制单元根据控制信号，生成控制指令；
心率检测单元用于通过串行总线向微控制单元发送被检测者的心率数据；
运动检测单元用于通过串行总线向微控制单元发送被检测者的运动数据；
蓝牙单元用于通过异步收发传输接口与微控制单元进行数据传输。
本发明实施例中，当用户将耳机从耳朵里取出后，耳机的休眠激活选择单元判断此时的光学参数不在预定范围内，则生成休眠信号；休眠激活选择单元通过串行总线向微控制单元发送休眠信号，以关闭微控制单元的所有功能，其余单元与微控制单元失去通信后也处于休眠状态。从而关闭了耳机的所有功能，此时耳机消耗的电量很少。当用户将耳机重新放入耳朵后，耳机的休眠激活选择单元判断此时的光学参数在预定范围内，则生成激活信号，休眠激活选择单元通过I/O口中断向微控制单元发送激活信号；微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向蓝牙单元发送激活指令，以激活手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和蓝牙单元的所有功能。本发明实施例在不影响耳机任何使用功能的前提下，有效解决了当耳机在不使用时处于开机状态下电量消耗大的问题。
下面对本发明中的耳机实施例进一步说明：
手势控制单元具有传感器按键，传感器按键包括对应配置在手势控制单元五个I/O上的电容传感器。传感器按键可以实现单击、双击、三击、长按以及左右滑动功能。从而对音乐播放进行操作，比如左手在面板上向前滑动，则切换播放下一首歌曲，在面板上向后滑动，则切换上一首歌曲，向上滑动增加音量，向下滑动减少音量，轻触面板切换播放或停止等。
需要说明的是电容式传感器，具有一流降噪和防水性，从而使耳机一方面进一步增强降噪效果，另一方面进一步增强防水效果。
下面对本发明中的耳机实施例进一步说明：
心率检测单元用于检测调制数据，并根据调制数据结合预定算法计算得到心率数据，调制数据由被检测者的心脏收缩和扩张时流经血管血量的变化对光产生的调制产生。
运动检测单元用于检测三轴运动数据，并根据三轴运动数据结合预定算法计算被检测者的运动数据，包括步数、距离、加速度和卡路里。
需要说明的是，微控制单元能够将上述心率数据和运动数据进行密集型算法计算，从而会过滤掉由运动引起的虚假的心跳PPG信号，保持高精确性。
下面对本发明中的耳机实施例进一步说明：
微处理单元还用于通过串行外接接口与TF卡之间进行数据传输。现有的耳机都没有插接TF的功能，通过提供微处理单元与TF卡通讯，有效解决了耳机在本地无法播放音频的问题。TF中可以任意存放音频文件。可解码类型包括但不限于SBC、MP3、AAC、aptX或APT-XLow Latency。
下面对本发明中的耳机实施例进一步说明：
耳机还包括电源、电源管理单元和充电单元；电源用于提供电能；电源管理单元用于监控用电情况；充电单元用于为电源充电。从而方便充电以及提高续航能力。
耳机还包括降噪单元，用于生成与外界噪音相等的反向波形。从而有效主动降噪。
下面对本发明中的耳机实施例进一步说明：
红外发光二极管和检测器之间的距离不大于1毫米。从而进一步减少了集成芯片的体积，进而为进一步缩小耳机体积提供了可能。该光学结构中发射器及传感器顶端的透镜以及它们之间的光屏障能够使由于显示屏玻璃盖表面反射造成的光串扰降至最低。偏移自动调整功能消除了接近传感计算中光学串扰的影响。根据环境光自动进行消减的特性进一步增强了设备接近测量的准确性。测量能力高达100毫米，可以与激光解决方案相媲美。
本发明实施例还提供了一种耳机系统，包括：
主耳机和从耳机；
主耳机包括休眠激活选择单元、第一蓝牙单元、第一手势控制单元、第一微控制单元和第一通讯单元；
第一通讯单元用于通过异步收发传输接口与第一微控制单元进行数据传输；
从耳机包括第二蓝牙单元、第二手势控制单元、第二微控制单元、运动检测单元、心率检测单元和第二通讯单元；
第二通讯单元用于通过异步收发传输接口与第二微控制单元之间进行数据传输；
第一通讯单元用于通过NFMI无线与第二通讯单元进行数据传输。
本实施例中，由于第一通讯单元用于通过异步收发传输接口与第二通讯单元进行数据传输。从而避免了主耳机和从耳机通过蓝牙传输协议进行数据通信。有效解决现有蓝牙耳机普遍存在的不稳定以及受环境干扰的问题。
休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向第一微控制单元发送激活信号，以激活第一微控制单元的所有功能，或者发送休眠信号，以关闭第一微控制单元的所有功能；
第一微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向第一通讯单元发送激活指令；
第二通讯单元用于通过I/O口中断向第二微控制单元发送激活指令，用以激活第二微控制单元的所有功能；
第二微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向第二手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过异步收发传输接口向第二蓝牙单元发送激活指令，用以激活第二手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和第二蓝牙单元的所有功能。
主耳机与从耳机之间的激活和唤醒与前述方案相近似，因此不做赘述。
需要说明的是，上述单元在实际应用中的选择包括但不限于如下芯片的组合搭配：
LPC54114、TMD2620、AS7000、CY8C4014、MMA9555L、CSR8670和NFMI-NXH2280。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括:
休眠激活选择单元、手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元、蓝牙单元和微控制单元；
所述休眠激活选择单元包括红外发光二极管和检测器；
所述检测器用于检测所述红外发光二极管发出的光经遮挡物反射后的反射光的光学参数，并判断所述光学参数是否在预定范围内，若是则生成激活信号；否则生成休眠信号；
所述休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向所述微控制单元发送所述激活信号，以激活所述微控制单元的所有功能，或者通过串行总线发送休眠信号，以关闭所述微控制单元的所有功能；
所述微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向所述手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向所述蓝牙单元发送所述激活指令，以激活所述手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和蓝牙单元的所有功能；
所述手势控制单元用于通过串行总线向所述微控制单元发送控制信号，并由所述微控制单元根据所述控制信号，生成控制指令；
所述心率检测单元用于通过串行总线向所述微控制单元发送被检测者的心率数据；
所述运动检测单元用于通过串行总线向所述微控制单元发送被检测者的运动数据；
所述蓝牙单元用于通过异步收发传输接口与所述微控制单元进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述手势控制单元具有传感器按键，所述传感器按键包括对应配置在所述手势控制单元五个I/O上的电容传感器。
3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述心率检测单元用于检测调制数据，并根据调制数据结合预定算法计算得到心率数据，所述调制数据由被检测者的心脏收缩和扩张时流经血管血量的变化对光产生的调制产生。
4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述运动检测单元用于检测三轴运动数据，并根据三轴运动数据结合预定算法计算被检测者的运动数据，包括步数、距离、加速度和卡路里。
5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述微处理单元还用于通过串行外接接口与TF卡之间进行数据传输。
6.根据权利要求1所述的一种耳机，其特征在于，
所述耳机还包括电源、电源管理单元和充电单元；
所述电源用于提供电能；
所述电源管理单元用于监控用电情况；
所述充电单元用于为所述电源充电。
7.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述耳机还包括降噪单元，用于生成与外界噪音相等的反向波形。
8.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，
红外发光二极管和检测器之间的距离不大于1毫米。
9.一种应用如权利要求1至8中任一项所述耳机组成的耳机系统，其特征在于，包括：
主耳机和从耳机；
所述主耳机包括休眠激活选择单元、第一蓝牙单元、第一手势控制单元、第一微控制单元和第一通讯单元；
所述第一通讯单元用于通过异步收发传输接口与所述第一微控制单元进行数据传输；
所述从耳机包括第二蓝牙单元、第二手势控制单元、第二微控制单元、运动检测单元、心率检测单元和第二通讯单元；
所述第二通讯单元用于通过异步收发传输接口与所述第二微控制单元之间进行数据传输；
所述第一通讯单元用于通过NFMI无线与所述第二通讯单元进行数据传输。
10.根据权利要求9所述的耳机系统，其特征在于，
所述休眠激活选择单元用于通过I/O口中断向所述第一微控制单元发送所述激活信号，以激活所述第一微控制单元的所有功能，或者通过串行总线发送所述休眠信号，以关闭所述第一微控制单元的所有功能；
所述第一微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向所述第一通讯单元发送所述激活指令；
所述第二通讯单元用于通过I/O口中断向所述第二微控制单元发送所述激活指令，用以激活所述第二微控制单元的所有功能；
所述第二微控制单元用于被激活后，通过I/O口中断向第二手势控制单元、心率检测单元和运动检测单元发送激活指令，再通过I/O口中断向第二蓝牙单元发送所述激活指令，用以激活第二手势控制单元、心率检测单元、运动检测单元和第二蓝牙单元的所有功能。
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