CN109040935A - 一种耳机入耳检测方法及检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耳机入耳检测方法包括如下方法步骤：主耳机的第一匹配电路切换至与第一发射机连接，所述第一发射机发射一固定频率的信号，副耳机的第二匹配电路切换至与第二接收机连接，所述第二接收机接收第一信号，并由第二信号幅值检测电路检测接收到第一信号的信号幅度；比较所述第一信号的信号幅度与阈值电压的大小，当所述第一信号的信号幅度小于所述阈值电压，则判断为第一发射机和/或第二接收机的链路断开，至少一只耳机离开人耳；当所述第一信号的信号幅度大于所述阈值电压，则判断为第一发射机和第二接收机的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳。本发明主耳机和副耳机之间借助人体通信，达到了耳机集成度高，降低成本的效果。

Description

一种耳机入耳检测方法及检测系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种耳机入耳检测方法及检测系统。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对可穿戴的智能无线耳机的需求越来越大，并且对耳机的智能要求越来越高，如耳机的入耳检测功能。耳机的入耳检测功能是指通过在耳机中集成传感器来检测是否为佩戴状态，从而控制音乐的播放与暂停。现有技术中对于入耳式耳机，通常采用环境光传感器配合加速度传感器来检测是否将耳机佩戴入耳中。环境光传感器和加速度传感器的成本较高，并且对于入耳式耳机，耳塞部分要求轻便小巧，使用多个传感器需要占用较多的耳机空间，难以应用于入耳式耳机。

因此，为了解决上述问题，需要一种耳机入耳检测方法及检测系统以解决现有技术中入耳检测成本高，占用耳机空间大问题。

发明内容

针对环境光传感器及加速度传感器配合的入耳检测方法成本高、占用耳机空间大的问题，本发明提供基于人体通信的一种耳机入耳检测方法及检测系统，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明的一个方面在于一种耳机入耳检测方法，所述方法包括如下方法步骤：

主耳机的第一匹配电路切换至与第一发射机连接，所述第一发射机发射一固定频率的信号，

副耳机的第二匹配电路切换至与第二接收机连接，所述第二接收机接收第一信号，并由第二信号幅值检测电路检测接收到第一信号的信号幅度；

比较所述第一信号的信号幅度与阈值电压的大小，当所述第一信号的信号幅度小于所述阈值电压，则判断为第一发射机和/或第二接收机的链路断开，至少一只耳机离开人耳；

当所述第一信号的信号幅度大于所述阈值电压，则判断为第一发射机和第二接收机的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳。

优选地，所述方法还包括如下方法步骤：

副耳机的第二匹配电路切换至与第二发射机连接，所述第二发射机发射一固定频率的信号，

主耳机的第一匹配电路切换至与第一接收机连接，所述第一接收机接收第二信号，并由第一信号幅值检测电路检测接收到第二信号的信号幅度；

比较第二信号的信号幅度与阈值电压的大小，当所述第二信号的信号幅度小于所述阈值电压，则判断为第二发射机和/或第一接收机的链路断开，至少一只耳机离开人耳；

当所述第二信号的信号幅度大于所述阈值电压，则判断为第二发射机和第一接收机的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳。

优选地，所述方法每间隔一端时间，重复一次。

本发明的另一个方面在于一种基于人体通信的耳机入耳检测系统，所述检测系统包括结构相同的主耳机系统和副耳机系统，所述主耳机系统包括第一发射机、第一接收机、第一匹配电路，以及用于将所述第一匹配电路切换至所述第一发射机或所述第一接收机的发射/接收开关；所述主耳机系统还包括连接所述第一接收机接收通路的第一信号幅值检测电路；

所述副耳机系统包括第二发射机、第二接收机、第二匹配电路，以及用于将所述第二匹配电路切换至所述二发射机或所述第二接收机的发射/接收开关；所述副耳机系统还包括连接所述第二接收机接收通路的第二信号幅值检测电路；

所述第一匹配电路引出用于与人体皮肤接触的第一人体电极，所述第二匹配电路引出用于与人体皮肤接触的第二人体电极。

优选地，所述主耳机系统还包括：与第一发射机和第一接收机连接的第一基带信号处理器，和第一开关控制器；

所述第一基带信号处理器与所述第一信号检测电路和所述第一开关控制器连接。

优选地，所述副耳机系统还包括：与第二发射机和第二接收机连接的第二基带信号处理器，和第二开关控制器；

所述第二基带信号处理器与所述第二信号检测电路和所述第二开关控制器连接。

本发明主耳机和副耳机由匹配电路引用电极，并将电极集成在耳机外壳，人体参与主耳机和副耳机之间的通信，采用电极与人体直接接触的方式，通过接收耳机是否接收到信号，判断主副耳机之间能否建立有效的通信，即可判断耳机是否入耳佩戴。

本发明耳机入耳检测方法及检测系统，耳机外壳直接嵌入电极即可实现左右对耳之间的信号传输从而实现入耳检测，集成度高、实现成本低，降低了耳机空间的占用。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出了人体增强近场通信的示意图。

图2示出了本发明一个实施例中基于人体通信的耳机入耳检测系统的结构示意图。

图3示出了本发明一个实施例中耳机入耳检测方法的流程框图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例，相关技术术语应当是本领域技术人员所熟知的。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤，除非另有说明。下面结合具体的实施例，对本发明的内容进行说明，如图1所示人体增强近场通信的示意图，采用人体通信的无线耳机(主耳机或副耳机)与播放设备300(例如，手机、ipad等智能设备)之间进行无线通信，无线通信可以是蓝牙、WiFi或者其他无线协议，主耳机与副耳机之间将通信频率调制为人体通信频率，通过人体1进行通信。

无线耳机之间采用NFMI(近场通信技术)进行通信。为了增强通信质量，本发明主耳机或者副耳机发射信号的时候引入人体电极，通过人体电极与人体1接触(例如人体电极与人体耳朵通道的皮肤接触)，形成信号通路。主耳机或副耳机向对方发射一固定频率的信号，根据接收信号的判断耳机是否入耳佩戴。当入耳佩戴时，保持接收信号的耳机继续播放(例如播放音乐)，当耳机未入耳时，停止接收信号的耳机播放(例如停止播放音乐)，从而节约耳机功耗。

如图2所示本发明一个实施例中基于人体通信的耳机入耳检测系统的结构示意图，根据本发明的实施例，一种基于人体通信的耳机入耳检测系统，检测系统包括结构相同的主耳机系统100和副耳机系统200，主耳机系统包括第一发射机102、第一接收机103、第一匹配电路104，以及用于将第一匹配电路104切换至第一发射机102或第一接收机103的发射/接收开关(T/R开关)108。主耳机系统100还包括连接第一接收机103接收通路的第一信号幅值检测电路106，与第一发射机102和第一接收机103连接的第一基带信号处理器101，和第一开关控制器107。

发射/接收开关(T/R开关)108用于在第一发射机102发射通路和第一接收机103的接收通路之间切换，使第一匹配电路104在第一发射机102和第一接收机103之间切换连接。当发射/接收开关(T/R开关)108切换至第一发射机102与第一匹配电路104连接时，该耳机为信号发射端，用于发射检测信号。当发射/接收开关(T/R开关)108切换至第一接收机103与第一匹配电路104连接时，该耳机为信号接收端，用于接收检测信号。

第一基带信号处理器101与第一信号检测电路106和第一开关控制器107连接。第一开关控制器107接入第一基带信号处理器101中，第一基带信号处理器101向第一开关控制器107下发指令，控制发射/接收开关(T/R开关)108的切换，同时第一基带信号处理器101与第一信号检测电路106连接，第一信号检测电路106将信号检测结果反馈给第一基带信号处理器101，第一信号基带处理器101根据反馈结果做出相应控制指令(例如控制主耳机停止播放或者继续播放)。

副耳机系统包括第二发射机202、第二接收机203、第二匹配电路204，以及用于将第二匹配电路204切换至第二发射机202或第二接收机203的发射/接收开关(T/R开关)208。副耳机系统200还包括连接第二接收机203接收通路的第二信号幅值检测电路206，与第二发射机202和第二接收机203连接的第二基带信号处理器201，和第二开关控制器207。

发射/接收开关(T/R开关)208用于在第二发射机202发射通路和第二接收机203的接收通路之间切换，使第二匹配电路204在第二发射机202和第二接收机203之间切换连接。当发射/接收开关(T/R开关)208切换至第二发射机202与第二匹配电路204连接时，该耳机为信号发射端，用于发射检测信号。当发射/接收开关(T/R开关)208切换至第二接收机203与第二匹配电路204连接时，该耳机为信号接收端，用于接收检测信号。

第二基带信号处理器201与第二信号检测电路206和第二开关控制器207连接。第二开关控制器207接入第二基带信号处理器201中，第二基带信号处理器201向第二开关控制器207下发指令，控制发射/接收开关(T/R开关)208的切换，同时第二基带信号处理器201与第二信号检测电路206连接，第二信号检测电路206将信号检测结果反馈给第二基带信号处理器201，第二信号基带处理器201根据反馈结果做出相应控制指令(例如控制副耳机停止播放或者继续播放)。

根据本发明，实施例中第一匹配电路104引出用于与人体皮肤接触的第一人体电极105，第二匹配电路204引出用于与人体皮肤接触的第二人体电极205。第一人体电极105集成在主耳机的壳体，第二人体电极205集成在副耳机的壳体，第一人体电极105、第二人体电极205与人体接触，整个系统形成人体通信。

下面对本发明耳机入耳检测方法进行详细说明，如图3所示本发明一个实施例中耳机入耳检测方法的流程框图。根据本发明的实施例，一种耳机入耳检测方法，包括如下方法步骤：

主耳机系统100的第一匹配电路104切换至与第一发射机102连接，第一发射机102发射一固定频率的信号(例如1MHz-200MHz，优选为100MHZ)。

副耳机系统200的第二匹配电路204切换至与第二接收机203连接，第一发射102发射的信号，通过第一人体电极105、人体和第二人体电极205进行人体通信。第二接收机203接收第一信号，并由第二信号幅值检测电路206检测接收到第一信号的信号幅度V_p1。

比较所述第一信号的信号幅度V_p1与阈值电压V_p0的大小，当第一信号的信号幅度V_p1小于阈值电压V_p0(V_p1＜V_p0)，则判断为第一发射机102和/或第二接收机203的链路断开，至少一只耳机离开人耳，副耳机停止播放。

当第一信号的信号幅度V_p1大于阈值电压V_p0(V_p1＞V_p0)，则判断为第一发射机102和第二接收机203的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳，副耳机继续播放(例如继续播放音乐)。

上述入耳检测过程，每间隔一段时间后，重复一次。

根据本发明的实施例，为了使检测更贱精准，主耳机系统100发送检测信号后，间隔一端时间由副耳机系统200发送检测信号。耳机入耳检测方法还包括如下方法步骤：

副耳机系统200的第二匹配电路204切换至与第二发射机202连接，第二发射机202发射一固定频率的信号(例如1MHz-200MHz，优选为100MHZ)。

主耳机系统100的第一匹配电路104切换至与第一接收机103连接，第二发射202发射的信号，通过第二人体电极205、人体和第一人体电极105进行人体通信。第一接收机103接收第二信号，并由第一信号幅值检测电路106检测接收到第二信号的信号幅度V_p2。

比较第二信号的信号幅度V_p2与阈值电压V_p0的大小，当第二信号的信号幅度V_p2小于阈值电压V_p0(V_p2＜V_p0)，则判断为第二发射机202和/或第一接收机103的链路断开，至少一只耳机离开人耳，主耳机停止播放。

当第二信号的信号幅度V_p2大于阈值电压V_p0(V_p2＞V_p0)，则判断为第二发射机和第一接收机的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳，主耳机继续播放(例如继续播放音乐)。

上述入耳检测过程，每间隔一段时间后，重复一次。

本发明主耳机和副耳机由匹配电路引用电极，并将电极集成在耳机外壳，人体参与主耳机和副耳机之间的通信，采用电极与人体直接接触的方式，通过接收耳机是否接收到信号，判断主副耳机之间能否建立有效的通信，即可判断耳机是否入耳佩戴。

本发明耳机入耳检测方法及检测系统，耳机外壳直接嵌入电极即可实现左右对耳之间的信号传输从而实现入耳检测，集成度高、实现成本低，降低了耳机空间的占用。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

Claims (6)

1.一种耳机入耳检测方法，其特征在于，所述方法包括如下方法步骤：

主耳机的第一匹配电路切换至与第一发射机连接，所述第一发射机发射一固定频率的信号，

副耳机的第二匹配电路切换至与第二接收机连接，所述第二接收机接收第一信号，并由第二信号幅值检测电路检测接收到第一信号的信号幅度；

比较所述第一信号的信号幅度与阈值电压的大小，当所述第一信号的信号幅度小于所述阈值电压，则判断为第一发射机和/或第二接收机的链路断开，至少一只耳机离开人耳；

当所述第一信号的信号幅度大于所述阈值电压，则判断为第一发射机和第二接收机的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述方法还包括如下方法步骤：

副耳机的第二匹配电路切换至与第二发射机连接，所述第二发射机发射一固定频率的信号，

主耳机的第一匹配电路切换至与第一接收机连接，所述第一接收机接收第二信号，并由第一信号幅值检测电路检测接收到第二信号的信号幅度；

比较第二信号的信号幅度与阈值电压的大小，当所述第二信号的信号幅度小于所述阈值电压，则判断为第二发射机和/或第一接收机的链路断开，至少一只耳机离开人耳；

当所述第二信号的信号幅度大于所述阈值电压，则判断为第二发射机和第一接收机的链路全部导通，两只耳机均未离开人耳。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法每间隔一端时间，重复一次。

4.一种基于人体通信的耳机入耳检测系统，其特征在于，所述检测系统包括结构相同的主耳机系统和副耳机系统，所述主耳机系统包括第一发射机、第一接收机、第一匹配电路，以及用于将所述第一匹配电路切换至所述第一发射机或所述第一接收机的发射/接收开关；所述主耳机系统还包括连接所述第一接收机接收通路的第一信号幅值检测电路；

所述副耳机系统包括第二发射机、第二接收机、第二匹配电路，以及用于将所述第二匹配电路切换至所述二发射机或所述第二接收机的发射/接收开关；所述副耳机系统还包括连接所述第二接收机接收通路的第二信号幅值检测电路；

所述第一匹配电路引出用于与人体皮肤接触的第一人体电极，所述第二匹配电路引出用于与人体皮肤接触的第二人体电极。

5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述主耳机系统还包括：与第一发射机和第一接收机连接的第一基带信号处理器，和第一开关控制器；

所述第一基带信号处理器与所述第一信号检测电路和所述第一开关控制器连接。

6.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述副耳机系统还包括：与第二发射机和第二接收机连接的第二基带信号处理器，和第二开关控制器；

所述第二基带信号处理器与所述第二信号检测电路和所述第二开关控制器连接。