CN111565342B - 耳机以及耳机的体温检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种耳机以及耳机的体温检测方法。其中，所述耳机包括入耳部，所述入耳部设置有介电常数随温度变化的涂层；在所述耳机处于佩戴状态的情况下，获取所述涂层的电容值，根据所述电容值确定用户的体温。本发明的技术效果为：丰富了耳机的功能性，可以满足耳机与用户进一步交互的需求。

Description

耳机以及耳机的体温检测方法

技术领域

本发明涉及电子产品技术领域，更具体地，本发明涉及一种耳机以及耳机的体温检测方法。

背景技术

如今，随着电子科技的飞速发展，各种类型的电子设备层出不穷，其满足了人们在工作、学习以及娱乐等诸多方面的需求。其中，很多类型的电子设备，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、导航仪、可穿戴设备等均具备对话、通话等功能，可用以满足用户的交互需求，这也使得耳机成为这些电子设备配套使用的不可缺少的工具之一。

近些年来，电声技术产业呈现出良好的发展趋势，这使得各种类型的耳机等通话用工具迅速普及，如今已经日渐成熟。耳机具有体积小巧、便于随身携带以及音质好等诸多的优点，使其备受用户的喜爱。虽然，目前的耳机种类繁多，外形也各异，但目前的耳机功能大多都较为单一，仅具有发声功能，这在很大程度上限制了耳机与用户的进一步交互功能。

发明内容

本发明实施例提供一种耳机以及耳机的体温检测方法，用以解决现有耳机仅具有发声功能、功能较为单一，无法满足耳机与用户进一步交互的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，提供了一种耳机，所述耳机包括入耳部，所述入耳部设置有介电常数随温度变化的涂层；

在所述耳机处于佩戴状态的情况下，获取所述涂层的电容值，根据所述电容值确定用户的体温。

第二方面，提供了一种耳机的体温检测方法，应用于如上所述的耳机，所述耳机的体温检测方法包括：

在所述耳机处于佩戴状态的情况下，获取所述涂层的电容值；

根据所述电容值确定佩戴者的体温。

第三方面，提供了一种耳机，所述耳机包括存储模块和数据处理模块，所述存储模块用于存储指令，所述指令用于控制所述数据处理模块进行操作以执行上述的耳机的体温检测方法。

在本发明实施例中，在耳机的壳体上，即入耳部部分增设了涂层，该涂层的材质为介电常数随温度变化的材料。该涂层位于入耳部上，在使用耳机时，涂层可与佩戴者的耳部皮肤相接触。由于涂层在接触皮肤之前和之后的温度会发生变化，进而导致其电容值变化，这样可通过涂层在一定时间内的电容值变化量来获取佩戴者的耳部温度情况，使耳机佩戴者在佩戴耳机的同时还可以实时了解自己的健康状况。本发明实施例极大的丰富了耳机的功能，克服了现有耳机功能单一的问题，可满足耳机与用户进一步交互的需求。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例提供的耳机的结构示意图。

图2是根据本发明一种耳机的一种实施结构的方框原理图。

附图标记说明：

1：壳体，11：入耳部，12：耳柄部，2：涂层，3：感应极片，4：出音口，5：数据处理模块，6：外部终端设备。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

根据本发明的一个实施例，提供了一种耳机，该耳机可以为无线耳机，例如蓝牙耳机，该耳机也可以为常见的有线耳机或者本领域技术人员熟知的其它形式的入耳式耳机，本发明中对耳机的具体形式不作限制。

本发明实施例提供的耳机可以应用在具有对话、通话功能的电子设备中，其不仅具有良好的发声功能，还具备与用户的进一步交互功能，有效克服了现有技术中的缺陷问题。本发明实施例提供的耳机具有较为广泛的应用前景。

本发明实施例提供的耳机，参见图1所示，所述耳机包括壳体1，且该壳体1包括有入耳部11和耳柄部12。入耳部11可伸入到佩戴者的耳孔内。其中，在入耳部11 上设置有介电常数随温度变化的涂层2。在所述耳机处于佩戴状态的情况下，获取涂层 2的电容值，可根据获取的电容值确定用户的体温。

具体来说，在耳机处于佩戴状态的情况下，入耳部11上的涂层2可与佩戴者的耳部皮肤相接触，这样会使得涂层2的温度较未接触佩戴者的耳部皮肤之前产生一定的变化，例如温度会有所升高，此时涂层2的介电常数会随温度变化而产生变化。

本发明实施例提供的耳机，通过在耳机的入耳部11上增设介电常数随温度变化的涂层2，可赋予耳机更多的功能性。在入耳部11上设置涂层2的方式较为简单，容易实现，且涂层2可以很好的与耳机的入耳部11相结合，不会增加耳机外部结构的复杂性。进一步地，涂层2被设置在耳机的入耳部11上，这样在佩戴者佩戴上耳机之后，涂层2可以很自然的与佩戴者的耳部皮肤相接触，并使得涂层2在升温的同时可引起自身电容值发生变化。在佩戴者佩戴耳机的状态下，可以通过入耳部11上的涂层2在一定时间内的电容值变化情况再经计算，来确定佩戴者的耳部温度情况。可见，本发明实施例提供的耳机，可以使佩戴者在佩戴耳机的同时，还可以实时了解自己的健康状况。

本发明实施例极大的丰富了耳机的功能性，克服了现有耳机功能单一的问题，还可满足耳机与用户进一步交互的需求。

本发明实施例中，参见图1所示，所述耳机的壳体1除了包括有上述的入耳部11 之外，还包括有耳柄部12，并在该耳柄部12上设置有感应极片3。即，在耳机的壳体 1上分别设置有涂层2和感应极片3，但涂层2与感应极片3二者为彼此分开设置。这样，在佩戴者佩戴着耳机的状态下，涂层2可与佩戴者的耳部皮肤接触，而感应极片3 则不与佩戴者的耳部皮肤接触，此时，涂层2与感应极片3之间存在着一定的温度差，进而使得涂层2的电容值与感应极片3的电容值之间存在一定的差值，而该差值可用以判断耳机的佩戴状态。

进一步来说，本发明实施例中设计感应极片3位于耳机的耳柄部12上，在佩戴者佩戴上耳机之后，感应极片3与佩戴者的耳部之间具有一定的距离，即不与佩戴者的耳部皮肤相接触，也因此使得其温度变化通常是较小的，其电容值也不会有较大的变化。这样，通过计算涂层2的电容值与感应极片3的电容值之间的电容差值情况，即可判断出当下耳机所处的佩戴状态。

当然，在本发明实施例中，还可以仅通过入耳部11上涂层2的电容值来判断耳机的佩戴状态。例如，在佩戴耳机某一预定时长(例如5min、10min等，本领域技术人员可以根据具体需要对其进行调节，对此不作限制)之后，检测涂层2的电容值，在该电容值大于或者等于某一预设阈值的情况下，则判断耳机处于佩戴的状态。

也就是说，本发明实施例中可设计两种判断耳机佩戴状态的方式，这使得耳机佩戴状态的检测更多样化，也更方便用户使用该检测功能。

本发明实施例提供的耳机，参见图2所示，其还包括有数据处理模块5。该数据处理模块5可分别与入耳部11上的涂层2、耳柄部12上的感应极片3连接。该数据处理模块5可用于对经涂层2和感应极片3获取的各种数据、信息等进行相应的处理，以完成对于佩戴者耳温的检测和耳机佩戴状态检测等功能。

并且，该数据处理模块5可通过无线通讯模块与外部终端设备6相连，可用于将相应的数据同步到外部终端设备6(例如：智能手机，智能手环、智能手表、平板电脑等)上，以便于用户查询，获取，阅读相应的数据。其中，数据处理模块5可以与无线通讯模块集成在一起。无线通信模块例如可以采用低功耗蓝牙模块，也可以采用本领域技术人员熟知的其它通信模块，对此不作限制。

在本发明的一个具体实施方式中，在耳机的壳体1的内部形成有收容腔，在该收容腔体内设置有数据处理模块5，入耳部11上的涂层2和耳柄部12上的感应极片3 可分别与数据处理模块5电性连接。

本发明实施例提供的耳机，还包括有耳机控制按键。所述耳机控制按键可用于对耳机的使用等进行管理、控制。具体来说：所述耳机控制按键例如可以控制耳机的开启和关闭，调节耳机的音量大小，以及切换耳机内播放的歌曲等。

在本发明的一个具体实施方式中，将感应极片3设计为耳机控制按键。也就是说，在本实施例中，将耳机控制按键与感应极片3结合为一体，构成一种复用器件。这样，无需在耳机的壳体1的其它位置处在单独设置耳机控制按键，可以节省出耳机控制按键在壳体1上所占用的空间，有助于减小耳机的整体体积、尺寸，使得耳机更加小巧、便于携带。并且，这种合二为一的设计方式还可以使耳机的外观看起来更加简洁。

当然，在本发明实施例中，并不限于必须将耳机控制按键与感应极片3结合为一体的形式。还可以是，在壳体1上的其它合适位置单独设置耳机控制按键，即将耳机控制按键与感应极片3分开设置。本领域技术人员可以根据实际情况对耳机控制按键的具体设置位置进行合理的调整，以适应大部分用户的使用需求。

在本发明的一个具体实施方式中，参见图1所示，在入耳部11上设置有出音口4，涂层2靠近该出音口4且环绕着该出音口4设置。在该具体实施方式中，涂层2靠近出音口4设置，而且其整体的外形呈环状结构。当佩戴者佩戴耳机时，入耳部11部分进入到佩戴者的耳孔内部，此时，由于涂层2为环状结构，可以更好的与佩戴者的耳孔皮肤全面贴合，以更均匀、更快速的随佩戴者的皮肤温度而产生温度的变化，这样有助于快速检测出佩戴者的耳部温度情况，也有利于快速检测耳机的佩戴状态。

当然，涂层2也可以设置在入耳部11上的其它位置处，且形状也不限于环状结构。只要在佩戴者佩戴时，涂层2可以与佩戴者的耳部皮肤较大面积的接触即可，本领域技术人员可以根据实际需要灵活调整，对此不作限制。

在本发明的一个具体实施方式中，参见图1所示，在耳柄部12上设置有感应极片3，该感应极片3可以为金属感应极片。金属对温度的感应更为敏感。

本发明实施例中，将感应极片3与耳机控制按键结合构成形成复用器件。此时，可以将感应极片3的面积设计的大一些，便于用户操控耳机控制按键。当然，本领域技术人员可以根据具体情况，灵活调整感应极片3的具体尺寸和形状等参数，本发明对此不作限制。

例如，参见图1所示，感应极片3整体围绕着耳柄部12设置，其可以呈环状金属极板。

此外，感应极片3的材质可以为铜箔材料或者镁合金材料等，本领域技术人员可以根据具体需要灵活选择，本发明对此不作限制。

本发明实施例中，在入耳部11上设置有涂层2。其中，该涂层2的材质为介电常数随温度变化材料。这样使得涂层2对于温度的变化更为敏感。而在本发明的一个具体实施方式中，涂层2的材质为树脂材料。即，可在入耳部11上形成树脂材料涂层。

此外，本发明实施例提供的耳机，其可以仅包括一只耳机，此时，佩戴者的左、右耳可以通用。当然，也可以包括两只耳机，即左侧耳机和右侧耳机。

本发明实施例提供的耳机，其结构较为简单，外观简洁。特别的是，通过结构方面的改良可以实现对佩戴者耳部温度的实时检测。此外，还能用于检测耳机的佩戴状态。本发明实施例提供的耳机，在具有良好发声功能的同时，还赋予了耳机更加丰富的功能性，可以实现耳机与用户的进一步交互功能。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种耳机的体温检测方法，其中，所述的耳机为上述任一实施例所述的耳机。所述耳机的体温检测方法可包括如下步骤：

步骤1、在耳机处于佩戴状态的情况下，获取入耳部11上涂层2的电容值；

步骤2、根据上述步骤1中获取的电容值确定佩戴者的体温。

也就是说，在佩戴者佩戴上耳机之后，耳机可将检测到的入耳部11上涂层2的电容值发送至终端进行处理，终端可根据该电容值经过计算确定佩戴者的体温。其中的终端例如为数据处理模块5。

进一步来说，在耳机处于佩戴的状态下，检测佩戴者在佩戴耳机某一段时长(例如5min、10min等，本领域技术人员可以根据具体需要对其进行调节，对此不作限制) 之后入耳部11上涂层2的电容值，以及调取在佩戴耳机之前涂层2的初始电容值；通过计算可获取这两个电容值之间的电容变化值ΔC；即可根据该电容变化值ΔC来获取佩戴者耳部的温度值。

也就是说，本发明实施例提供的耳机，在耳机处于佩戴状态下，可以通过入耳部11上涂层2的电容值来确定用户的体温情况，以便于可以及时向佩戴者提供实时体温，用以提醒佩戴者关注自己的健康状况。即，赋予了耳机具备温度检测的功能。并通过该功能克服了现有耳机功能单一的问题，可满足耳机与用户进一步交互的需求。

本发明实施例提供的耳机体温检测方法，其是在判断耳机处于佩戴的状态下实施的。因此，在获取入耳部11上涂层2的电容值之前，还包括以下步骤：

步骤a、分别获取入耳部11上涂层2的电容值，以及感应极片3的电容值；

步骤b、计算涂层2的电容值与感应极片3的电容值之间的电容差值；

步骤c、在步骤b中计算得到的电容差值处于预设区间的情况下，确定耳机处于佩戴状态。而在电容差值不处于预设区间的情况下，则确定耳机处于未佩戴状态。

此外，在本发明实施例中，除了采用上述涂层2的电容值来判断耳机的佩戴状态之外，还可以采用如下方法对耳机的佩戴状态进行检测，并不限于上述的检测方式。具体地，可直接检测入耳部11上涂层2的电容值，在涂层2的电容值大于或等于预设阈值的情况下，则确定耳机处于佩戴状态。否则，则确定耳机处于未佩戴状态。

实际上，在耳机处于佩戴的状态下，由于入耳部11上的涂层2可以与佩戴者的耳部相接触并贴近皮肤，这样涂层2的温度会出现较快的上升，从而会引起其电容值发生变化。而由于耳柄部12上的感应极片3处于佩戴者的耳朵外部，并不与佩戴者的皮肤相接触，因此，其温度上升的较慢，甚至不会引起温度的上升。

又因为介电常数ε随温度的变化通常采用介电常数的温度系数表示，则当温度为t时，介电常数的温度系数α_ε与温度t的关系可如下式(1)：

在上式(1)中：Δε＝ε₂-ε₁，Δt＝t₂-t₁；其中，ε₂、ε₁分别为温度t₂、t₁时的电容介电常数。

其中，可通过检测获得涂层2的电容值C₁₀，该C₁₀为佩戴者在佩戴耳机之前检测获得的涂层2的初始电容值。而在佩戴者佩戴了耳机一段时间之后，由于涂层2的温度发生了变化，会影响到其电容值也发生变化，此时，可通过检测获得涂层2在与佩戴者耳部接触一段时间之后的电容值C_1T，并记录下该电容值C_1T。根据涂层2在不同阶段的电容值的变化量，即可获取佩戴者的耳部温度值。

因为有如下关系：

因此，可以得到：

根据材料的性质，在特定的温度范围内，材料的介电常数的温度系数α_ε是定值，在耳机处于佩戴的状态下，涂层2相对于佩戴者耳部皮肤的距离h是定值(可以在耳机出厂前提前设定好的)，因而可得到：

需要说明的是，在耳机设计出厂时，可以通过恒温校准电容C₀和介电常数ε₀，根据初始参数和不同的时间读取到的数据，可以由数据处理模块5实时的计算出温度t。

本发明实施例提供的耳机体温检测方法，在根据入耳部11上涂层2的电容值确定佩戴者的体温之后，还包括：根据体温信息，播放相应音频。本发明实施例提供的耳机，在获取到佩戴者的体温信息之后，可将该体温信息的具体内容发送至终端，例如耳机内的数据处理模块5，终端可发送出相应的音频信号，用以以语音的形式告知用户的体温数值。这种方式可直观的使用户实时了解自己的体温状况，有助于实现耳机与用户的进一步交互功能。

本发明实施例提供的耳机的体温检测方法，其还可以包括如下步骤：

可以每隔预定的时长(例如，每隔10min或每隔20min，本领域技术人员可以根据实际需要进行调节，对此不作限制)对涂层2的电容值进行一次检测，判断涂层2的电容值是否始终大于或等于预设阈值，用以确定耳机的佩戴状态。

或者是，可以每隔预定的时长(例如，每隔10min或每隔20min，本领域技术人员可以根据实际需要进行调节，对此不作限制)，再次分别检测涂层2的电容值和感应极片3的电容值，并获取涂层2与感应极片3之间的电容值差值。若获得的电容值差值始终处于预设区间，则能确定佩戴者并未摘下耳机，即耳机处于佩戴着的状态。

本发明实施例中通过定时对耳机佩戴状态进行反复检测，可以实时判定佩戴者佩戴耳机的情况，以便于及时判定出耳机的佩戴状态，进而有助于实施耳机对佩戴者体温的检测。

本发明实施例提供的耳机，其中将感应极片3与耳机控制按键结合在一起，以形成一种复用器件。而作为复用器件来说，感应极片3与耳机控制按键为分时复用，即二者可在不同的时段执行各自相应的工作，互不干扰。

例如，可设置有两个时段，分别为：第一时段和第二时段。在第一时段内，耳机控制按键功能不生效，此时耳机佩戴状态检测功能生效，即在该阶段只进行耳机佩戴状态功能检测。在第二时段内，耳机控制按键功能生效，此时耳机佩戴状态检测功能不生效，即在该阶段是进行耳机控制按键功能控制。

在本发明的一个具体实施方式中，所述耳机的体温检测方法还可以包括：

步骤A、分别检测耳柄部12上感应极片3在预定时长T之前的电容值C₀，以及在预定时长T之后的电容值C_T；其中，本领域技术人员可以根据具体需要对预定时长T 进行合理设置，对此不作限制；

步骤B、获取电容值C₀与电容值C_T之间的差值情况：

在电容值C₀与电容值C_T之间存在差值的情况下，判断停止耳机佩戴状态的检测，同时所述感应极片3作为耳机控制按键使用。

而在电容值C₀与电容值C_T之间不存在差值的情况下，判断开启了耳机佩戴状态的检测功能，同时所述感应极片3不作为耳机控制按键使用。

在上述的具体实施方式中，主要是根据耳柄部12上的感应极片3在一定时间内(例如，预定时长T)电容值的变化情况来判断是实施耳机控制功能，还是实施耳机佩戴检测功能，以实现这两个功能的分时段使用。

进一步地，在本发明实施例中，由于耳机控制按键与感应极片3二者是结合为一体的，当佩戴者启用耳机控制功能时，佩戴者手部的皮肤相当于直接与感应极片3相接触，此时会引起感应极片3温度的变化，进而造成感应极片3的电容值发生一定的变化，则在此时段内不检测耳机佩戴状态，以避免检测结果不准确。而若是感应极片3 的电容值在一定时间内没有发生变化，也即佩戴者没有在这段时间内使用耳机控制功能，则在该时间段内耳机佩戴状态检测功能可被重新启用。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种耳机，该耳机包括存储模块和数据处理模块 5。其中，该存储模块用于存储指令，而该指令用于控制数据处理模块5进行操作以执行前述的耳机的体温检测方法。

其中，该存储模块例如为中央处理器CPU、微处理器MCU等。该存储器例如包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、诸如硬盘的非易失性存储器等。上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种耳机，其特征在于：包括入耳部，所述入耳部设置有介电常数随温度变化的涂层；

在所述耳机处于佩戴状态的情况下，获取所述涂层的电容值，根据所述电容值确定用户的体温；

还包括耳柄部，所述耳柄部上设置有感应极片；

在所述耳机处于佩戴状态的情况下，所述涂层的电容值与所述感应极片的电容值之间存在差值；

所述感应极片为耳机控制按键。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述感应极片为金属感应极片。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述入耳部上设置有出音口，所述涂层靠近所述出音口且环绕所述出音口设置。

4.根据权利要求1或3所述的耳机，其特征在于：所述涂层的材质为树脂材料。

5.一种耳机的体温检测方法，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的耳机，其特征在于：包括：

在所述耳机处于佩戴状态的情况下，获取所述涂层的电容值；

根据所述电容值确定佩戴者的体温。

6.根据权利要求5所述的耳机的体温检测方法，其特征在于：在所述获取所述涂层的电容值之前还包括：

获取所述涂层的电容值和感应极片的电容值；

计算所述涂层的电容值与所述感应极片的电容值之间的电容差值；

在所述电容差值处于预设区间的情况下，确定所述耳机处于佩戴状态。

7.根据权利要求5所述的耳机的体温检测方法，其特征在于：在所述根据所述电容值确定佩戴者的体温之后，还包括：

根据所述体温信息，播放相应音频。

8.一种耳机，其特征在于：包括存储模块和数据处理模块，所述存储模块用于存储指令，所述指令用于控制所述数据处理模块进行操作以执行根据权利要求5-7中任意一项所述的耳机的体温检测方法。

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