CN108495225A - 耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种耳机，该耳机包括耳机壳体、主控制器、传感器模块及马达，主控制器分别与传感器和马达连接；其中，传感器模块，用于采集生命体征信号，并将采集到的生命体征信号输出至主控制器；主控制器，用于根据生命体征信号大小，输出相应的控制信号；马达，用于在接收到控制信号时，驱动传感器模块相对耳机壳体运动。本发明解决了在用户运动过程中，耳机的位置与用户发生相对运动时，固定设置在耳机壳体上的传感器随耳机运动，无法检测用户生命体征的问题。

Description

耳机

技术领域

本发明涉及耳机技术领域，特别涉及一种耳机。

背景技术

目前，随着人们对健康的愈加重视，人们也更加关注运动过程中的心率状况，由此衍生出相应的带有心率监测功能的穿戴设备。心率监测耳机因体积小巧、且可以收听音乐而应用广泛。

但是，在用户使用的过程中，运动心率耳机会随着用户的运动而发生相对运动，例如用户在走路或跑步的时候使用，耳机的位置可能会相对用户而移动，而设置在耳机中的心率传感器本身又是固定设置在耳机壳体上，这样很容易出现检测不到用户心率的情况。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种耳机，旨在解决在用户运动过程中，耳机与用户发生相对运动时，固定设置在耳机壳体上的传感器随耳机运动，无法检测用户生命体征的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种耳机，所述耳机包括耳机壳体、主控制器、传感器模块及马达，所述主控制器分别与所述传感器模块和所述马达连接；其中，

所述传感器模块，用于采集生命体征信号，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器；

所述主控制器，用于根据采集的所述生命体征信号的强弱，输出相应的控制信号；

所述马达，用于在接收到所述控制信号时，驱动所述传感器模块相对所述耳机壳体运动。

优选地，所述传感器模块包括主传感器和辅助传感器；其中，

所述主传感器和辅助传感器，分别用于采集生命体征信号，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器；

所述主控制器，具体用于根据所述主传感器采集的的所述生命体征信号的强弱，输出相应的控制信号；

所述马达，具体用于在接收到所述控制信号时，驱动所述辅助传感器运动。

优选地，所述主传感器和辅助传感器均为心率传感器，或者所述主传感器和辅助传感器均为温度传感器，或者所述主传感器和辅助传感器均为心率传感器，或者所述主传感器和辅助传感器均为脉搏传感器。

优选地，所述辅助传感器的数量为多个，且相对位于所述主传感器的两侧。

优选地，所述马达的数量对应所述辅助传感器设置，各所述马达分别对应与一所述辅助传感器的位置设置，各所述辅助传感器均位于所述马达相应的驱动范围内。

优选地，所述马达的数量为多个，多个所述马达分别设置在所述传感器模块的两侧，所述传感器模块位于多个所述马达的驱动范围内。

优选地，所述耳机包括左耳机壳体及右耳机壳体，所述传感器模块、马达设置在所述左耳机壳体内和/或右耳机壳体内。

优选地，所述耳机还包括线控盒以及设置在所述线控盒上的按键控制模块；所述主控制器设置在所述线控盒内；所述按键控制模块与所述主控制器连接。

优选地，所述耳机还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述主控制器连接，所述主控制器还用于经所述无线通讯模块与外部电子设备进行通讯。

优选地，所述耳机还包括用于给所述主控制器、所述传感器及所述马达供电的所述电池管理模块，所述电池管理模块与所述主控制器、所述传感器模块及所述马达连接。

本发明通过在耳机的壳体内设置传感器模块，并通过传感器来采集用户的生命体征，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器，以使主控制器在检测到生命体征对应的电信号小于或等于预设电信号阈值时，控制马达工作，从而在马达驱动下，使传感器模块在耳机壳体内移动，以重新贴合用户耳朵的皮肤，并继续对用户的生命体征进行采集。本发明解决了在用户运动过程中，耳机的位置与用户发生相对运动时，固定设置在耳机壳体上的心率传感器本随耳机运动，无法检测用户生命体征的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明耳机一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明耳机另一实施例的功能模块示意图；

图3为本发明耳机一实施例的结构示意图；

图4为本发明耳机一实施例的局部结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明耳机另一实施例的局部结构示意图；

图7为图6中B处的局部放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	左耳机壳体	30	马达
200	右耳机壳体	40	无线通讯模块
				300	线控盒	50	麦克风
10	主控制器	60	电池管理模块
				20	传感器模块	70	USB接口
21	主传感器	80	按键控制模块
				22	辅助传感器	90	扬声器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种耳机。

参照图1，在本发明一实施例中，该耳机包括耳机壳体(图未标示)、主控制器10、传感器模块20及马达30，所述主控制器10分别与所述传感器模块20和所述马达30连接；其中，

所述传感器模块20，用于采集生命体征信号，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器10；

所述主控制器10，用于根据采集的所述生命体征信号的强弱，输出相应的控制信号；

所述马达30，用于在接收到所述控制信号时，驱动所述传感器模块20运动。

本实施例中，该耳机可以是项戴双耳式无线蓝牙耳机，也可以是单耳式无线蓝牙耳机，或者是其他有线/无线耳机，具体可根据用户需求进行设置，本实施例优选为运动型项戴双耳式无线蓝牙耳机，项戴双耳式无线蓝牙耳机体积小，携带方便，且稳定性好，适用于运动型耳机。

马达30包括微型电机及电机驱动电路，电机驱动电路基于主控制器10输出的控制，并驱动电机转动，以在电机的传动下，驱动传感器模块20运动。

传感器模块20可以是心率传感器模块20、温度传感器模块20、脉搏传感器模块20、血压传感器模块20中的一种或者多种，本实施例优选为心率传感器模块20来实现，心率传感器模块20可以是光电式心率传感器模块20、振动式心率传感器模块20等心率传感器模块20。在用户运动的过程中，心率传感器模块20贴合用户耳朵的皮肤，光电式心率传感器模块20将心率信号转换成对应的电信号后输出至主控制器10。本实施例中，传感器模块20可以在耳机壳体内活动。

主控制器10可以是DSP、单片机、或者蓝牙芯片等集能够实现无线功能的控制芯片，本实施例优选采用蓝牙芯片来实现，蓝牙芯片中集成有比较器、存储器、数据处理器，以及存储在所述存储器上并可在所述数据处理器上运行的软件程序和/或模块。主控制器10接收电信号，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，对接收到电信号进行模数转换、分析、比较等处理后，控制马达30工作。

具体地，当接收到的电信号大于预设电信号阈值时，主控制器10控制马达30维持待机状态。当接收到的电信号小于或等于预设电信号阈值时，主控制器10输出控制信号，以控制马达30工作。从而在马达30的驱动下，使传感器模块20在耳机壳体内移动，如此设置，使得耳机在用户运动过程中，与用户发生相对运动时，也能通过马达30驱动传感器模块20运动，而重新贴合用户耳朵的皮肤，继续对用户的生命体征，例如心率、体温、脉搏等进行采集。

本发明通过在耳机的壳体内设置传感器模块20，并通过传感器模块20来采集用户的生命体征，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器10，以使主控制器10在检测到生命体征对应的电信号小于或等于预设电信号阈值时，控制马达30工作，从而在马达30驱动下，使传感器模块20在耳机壳体内移动，以重新贴合用户耳朵的皮肤，并继续对用户的生命体征进行采集。本发明解决了在用户运动过程中，耳机的位置与用户发生相对运动时，固定设置在耳机壳体上的传感器模块20随耳机运动，无法检测用户生命体征的问题。

参照图2至图5，在一优选实施例中，所述主传感器21和辅助传感器22，分别用于采集生命体征信号，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器；

所述主控制器，具体用于根据所述主传感器21采集的的所述生命体征信号的强弱，输出相应的控制信号；

所述马达，具体用于在接收到所述控制信号时，驱动所述辅助传感器运动。

其中，所述主传感器21和辅助传感器22均为心率传感器，或者所述主传感器21和辅助传感器22均为温度传感器，或者所述主传感器21和辅助传感器22均为心率传感器均为脉搏传感器。也即主传感器21和辅助传感器22可以是心率传感器、温度传感器、脉搏传感器、血压传感器中的一种或者多种，本实施例优选为心率传感器来实现，心率传感器可以是光电式心率传感器、振动式心率传感器等心率传感器。在用户运动的过程中，心率传感器贴合用户耳朵的皮肤，光电式心率传感器将心率信号转换成对应的电信号后输出至主控制器10。本实施例中，主传感器21固定贴合耳机壳体设置，辅助传感器22可以在耳机壳体内活动。

具体地，当接收到的电信号大于预设电信号阈值时，主控制器10控制马达30维持待机状态，此时主传感器21继续工作。当接收到的电信号小于或等于预设电信号阈值时，主控制器10输出控制信号，以控制马达30工作。从而在马达30的驱动下，使辅助传感器22在耳机壳体内移动，如此设置，使得耳机在用户运动过程中，与用户发生相对运动时，也能通过马达30驱动辅助传感器22运动，贴合用户耳朵的皮肤，通过辅助传感器22对用户的生命体征，例如心率、体温、脉搏等进行采集。

本实施例通过在耳机的壳体内设置主传感器21，并通过主传感器21来采集用户的生命体征，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器10，以使主控制器10在检测到生命体征对应的电信号小于或等于预设电信号阈值时，控制马达30工作，从而在马达30驱动下，使辅助传感器22在耳机壳体内移动后贴合用户耳朵的皮肤，并通过辅助传感器22继续对用户的生命体征进行采集。如此，解决了在用户运动过程中，耳机的位置与用户发生相对运动时，固定设置在耳机壳体上的主传感器21随耳机运动，无法检测用户生命体征的问题。

参照图4或图5，在一优选实施例中，所述辅助传感器22的数量为多个，且相对位于所述主传感器21的两侧。所述马达30的数量对应所述辅助传感器22的数量设置，各所述马达30分别与一所述辅助传感器22的位置设置，各所述辅助传感器22均位于所述马达30相应的驱动范围内。

本实施例中，辅助传感器22的数量可以设置为一个，本实施例中，也可以设置为多个，本实施例优选为两个，且分别为辅助传感器22A和辅助传感器22B。对应的，马达30的数量也设置为两个，且分别为马达30A和马达30B，当检测到生命体征对应的电信号小于或等于预设电信号阈值时，主控制器10控制马达30A和/或马达30B工作，以驱动辅助传感器22A或者辅助传感器22B在耳机壳体内，相对耳机壳体移动，以实现在耳机壳体内的位置调整，从而较好的贴合用户的耳朵设置，并继续对用户的生命体征进行采集。可以理解的是，辅助传感器22的位置调整大小可以具体根据耳机与用户发生的相对位移进行设置，例如当主传感器21输出至主控制器10的生命体征信号越小，表示耳机与用户发生的相对位移越大时，则马达30的转速就越快，辅助传感器22的位置调整则越大，反之则越小，此处不做限制。

参照图6或图7，在一优选实施例中，所述马达30的数量为多个，多个所述马达30分别设置在所述传感器模块20的两侧，所述传感器模块20位于多个所述马达30的驱动范围内。

本实施例中，马达30的数量可以设置为一个，也可以设置为多个，参照图4，本实施例优选为两个，且分别为马达30A和马达30B，两个马达30分设于传感器模块20的两侧，当检测到生命体征对应的电信号小于或等于预设电信号阈值时，主控制器10控制马达30A和/或马达30B工作，以驱动传感器模块20在耳机壳体内，相对耳机壳体移动，以实现在耳机壳体内的位置调整，从而较好的贴合用户的耳朵设置，并继续对用户的生命体征进行采集。可以理解的是，传感器模块20的位置调整大小可以具体根据耳机与用户发生的相对位移进行设置，例如当耳机与用户发生的相对位移较大时，则马达30的转换就较快，传感器模块20的位置调整则越大，反之则越小，此处不做限制。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机包括左耳机壳体100及右耳机壳体200，传感器模块20、马达30设置在所述左耳机壳体100内和/或右耳机壳体200内。

本实施例中，该耳机为项戴双耳式无线蓝牙耳机，项戴双耳式无线蓝牙耳机具有左耳机壳体100及右耳机壳体200，主控制器10、传感器模块20以及马达30可以设置在左耳机壳体100内，也可以设置在右耳机壳体200内，或者同时设于左耳机壳体100和右耳机壳体200内，当设置在左耳机壳体100内和/或右耳机壳体200时，传感器模块20与用户左耳和/或右耳贴合设置，从而在用户的运动时，能够通过用户左耳和/或右耳对用户的生命体征进行采集。参照图2，本实施例的主控制器10、传感器模块20、马达30优选为设置在右耳机壳体200内。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机还包括线控盒300及设置在所述线控盒300上的按键控制模块80，所述主控制器10设置在所述线控盒300内；所述按键控制模块80与所述主控制器10连接。

可以理解的是，主控制器10可以设置在耳机壳体内，也可以设置在线控盒300内，具体可以根据耳机类型设置，此处不做限制。

本实施例中，按键控制模块80由多个按键及实现按键功能的外围电路来实现，多个按键可以实现开机、音量调节、功能转换、接听电话操作等功能，多个按键设置在耳机壳体上或者设置在连接左耳机壳体100和右耳机壳体200的线路上，按键控制模块80接收用户输入的按键指令，并将所述按键指令对应的按键信号输出至所述主控制器10，以使主控制器10根据接收到的按键信号控制耳机中相应的电路模块工作，以满足耳机的工作需求。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机还包括无线通讯模块40，所述无线通讯模块40与所述主控制器10连接，所述主控制器10还用于经所述无线通讯模块40与外部电子设备进行通讯。

本实施例中，该无线通讯模块40可以是蓝牙、红外等无线通讯电路，通过无线通讯模块40，主控制器10可以与PC、智能手表、手机等移动终端进行通讯连接，从而将生命体征信号转换后的电信号输出至外部电子设备，使用户通过外部电子设备获取其生命体征参数。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机还包括麦克风50，所述麦克风50与所述主控制器10连接，所述麦克风50用于根据所述主控制器10输出的控制信号，采集其周围的音频信号。

可以理解的是，耳机中还设置有音频处理模块，麦克风50在主控制器10的控制下，采集周围的音频信号，并通过音频处理模块对采集到的音频信号进行滤波、编码等处理后输出至主控制器10，或者通过无线通讯模块40传输至外部电子设备。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机还包括用于给所述主控制器10、所述传感器模块20及所述马达30供电的所述电池管理模块60，所述电池管理模块60与所述主控制器10、所述传感器模块20及所述马达30连接。

本实施例中，电池管理模块60包括电池及电压转换电路，电压转换模块将电池中存储的电压进行降压、滤波等处理后，输出至主控制器10、马达30及传感器模块20，以为主控制器10、马达30及传感器模块20分别提供相应的工作电压，从而驱动主控制器10、马达30及传感器模块20工作。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机还包括电USB接口70，所述电USB接口70分别与所述主控制器10及电池管理模块60连接。

本实施例中，通过电USB接口70，可以将麦克风50采集到的音频信号或者传感器模块20采集到的生命体征等数据保存在外接USB存储器中，保存更多的音频以及生命提振数据。同时还可以通过电USB接口70与上位机连接，以将采集到的数据信息上传至上位机。电USB接口70还可以接入外部电源，例如移动电源，如此设置，使得在用户运动的过程中也可以进行充电，以提高耳机的续航能力。

当然在其他实施例中，耳机还可以通过URAT接口、IIC接口、SPI接口等通讯接口与上位机进行通讯，在此不做限制。

参照图1至图7，在一优选实施例中，所述耳机还包括扬声器90，所述扬声器90与所述主控制器10连接。

本实施例中，在用户进行音频播放或者接听电话时，无线通讯模块40基于主控制器10的控制下，将接收到的音频信号输出至音频处理模块，以使音频模块对音频信号进行处理后输出至扬声器90，扬声器90将音频信号传送至用户耳中。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机壳体、主控制器、传感器模块及马达，所述主控制器分别与所述传感器模块和所述马达连接；其中，

所述传感器模块，用于采集生命体征信号，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器；

所述主控制器，用于根据采集的所述生命体征信号的强弱，输出相应的控制信号；

所述马达，用于在接收到所述控制信号时，驱动所述传感器模块相对所述耳机壳体运动。

2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述传感器模块包括主传感器和辅助传感器；其中，

所述主传感器和辅助传感器，分别用于采集生命体征信号，并将采集到的所述生命体征信号输出至所述主控制器；

所述主控制器，具体用于根据所述主传感器采集的的所述生命体征信号的强弱，输出相应的控制信号；

所述马达，具体用于在接收到所述控制信号时，驱动所述辅助传感器运动。

3.如权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述主传感器和辅助传感器均为心率传感器，或者所述主传感器和辅助传感器均为温度传感器，或者所述主传感器和辅助传感器均为心率传感器，或者所述主传感器和辅助传感器均为脉搏传感器。

4.如权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述辅助传感器的数量为多个，且相对位于所述主传感器的两侧。

5.如权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述马达的数量对应所述辅助传感器设置，各所述马达分别对应与一所述辅助传感器的位置设置，各所述辅助传感器均位于所述马达相应的驱动范围内。

6.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述马达的数量为多个，多个所述马达分别设置在所述传感器模块的两侧，所述传感器模块位于多个所述马达的驱动范围内。

7.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机包括左耳机壳体及右耳机壳体，所述传感器模块、马达设置在所述左耳机壳体内和/或右耳机壳体内。

8.如权利要求1至7任意一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括线控盒以及设置在所述线控盒上的按键控制模块；所述主控制器设置在所述线控盒内；所述按键控制模块与所述主控制器连接。

9.如权利要求1至7任意一项所述所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述主控制器连接，所述主控制器还用于经所述无线通讯模块与外部电子设备进行通讯。

10.如权利要求1至7任意一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括用于给所述主控制器、所述传感器及所述马达供电的所述电池管理模块，所述电池管理模块与所述主控制器、所述传感器模块及所述马达连接。