CN112188338A - 具有多个电容感测的小耳机增强在耳朵上检测 - Google Patents

Abstract

耳机包括耳塞。所述耳塞包括杆、扬声器和套筒，所述杆具有近端和远端，所述扬声器在所述远端处被设置在所述杆内部，所述套筒被设置在所述杆内部。所述耳机也包括连接到所述杆的所述近端的壳体。所述壳体包含固件，所述固件被配置为与所述扬声器电子通信并与外部设备无线通信。所述壳体也包含弯曲部分套筒。每个所述弯曲部分套筒与所述壳体的壁的内表面相邻。

Description

具有多个电容感测的小耳机增强在耳朵上检测

背景技术

耳机是一种小型电子设备，其至少具有扬声器，该扬声器可以至少部分地被放置在用户的耳朵中，以便收听由外部设备(诸如，移动电话、电视、或产生音频信号的其他设备)产生的电话呼叫或音频。耳机可以是通过无线通信协议与计算设备通信的无线设备。

发明内容

通常，在一个方面，一个或多个实施例涉及耳机。耳机包括耳塞。耳塞包括杆、扬声器和套筒，杆具有近端和远端，扬声器在远端处被设置在杆内部，套筒被设置在杆内部。耳机也包括连接到杆的近端的壳体。壳体包含固件，固件被配置为与扬声器电子通信并与外部设备无线通信。壳体也包含弯曲部分套筒。每个弯曲部分套筒与壳体的壁的内表面相邻。

一个或多个实施例也涉及一种自动激活耳机的方法。该方法包括测量设置在杆内部的第一套筒的电容的第一变化。该方法也包括测量部分地缠绕在附接到杆的壳体内部的对应的弯曲套筒的电容的变化。该方法还包括当满足以下条件时自动激活耳机：电容的第一变化超过第一阈值；以及预选数量的弯曲部分套筒具有电容变化，该电容变化超过为每个弯曲部分套筒设定的对应的各个阈值。

一个或多个实施例也涉及包括电路的系统。该电路被配置为测量设置在耳机的杆内部的第一套筒的电容的第一变化。该电路还被配置为测量与耳机的壳体的壁的内表面相邻的弯曲部分套筒中对应的弯曲部分套筒的电容的变化。壳体连接到杆的近端。该电路也被配置为当满足以下条件时自动将耳机设置为“在耳朵上”状态：电容的第一变化超过第一阈值；以及预选数量的弯曲部分套筒具有电容变化，该电容变化超过为每个弯曲部分套筒设定的对应的单独阈值。

根据以下描述以及所附权利要求，本发明的其他方面将是显而易见的。

附图说明

图1描绘了在一个或多个实施例中在人的耳朵中佩戴的无线耳机。

图2是在一个或多个实施例中的耳机的示意图。

图3是在一个或多个实施例中的方法的流程图。

图4是在一个或多个实施例中的耳机的局部分解图。

图5是在一个或多个实施例中的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的具体实施例。为了一致性，各种附图中的相似的元素由相似的附图标记表示。

在本发明的实施例的以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻的理解。然而，对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，无需这些具体细节就可以实践本发明。在其他实例中，众所周知的特征并未被详细描述以免不必要地复杂化描述。

在整个申请中，序数(例如，第一、第二、第三等)可以用作元素(即，申请中的任何名词)的形容词。序数的使用不意味着或创建元素的任何特定排序，也不是将任何元素限制为仅仅是单个元素，除非明确公开，诸如，通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其他这样的术语。相反，序数的使用是为了区分元素。作为示例，第一元素与第二元素不同，并且第一元素可以包含多于一个元素并且在元素的排序中继承第二元素(或在第二元素之前)。

通常，本发明的实施例涉及一种耳机，其被配置为与外部设备(诸如，移动电话、平板设备、电视、台式计算机、膝上型计算机或任何其他计算设备或能够无线通信的设备)通信。耳机自动检测耳机是否在用户的耳道中，并且作为响应，自动地将耳机设置为“在耳朵上”状态。通过使用下文进一步描述的技术，与现有耳机相比，确定“在耳朵上”状态的过程具有较低的误报或漏报的机会。换句话说，相对于现有的耳机，一个或多个实施例的耳机增加了耳机正确地确定耳机实际上在用户的耳道中的可能性。该条件是指检测到的耳机相对于人耳的当前状态。即，“在耳朵上”状态意味着耳机被检测为当前正由人佩戴，并且“离开耳朵”状态意味着耳机被检测为当前未被人佩戴。

耳机包括设置在耳机内部的至少两组弯曲套筒。第一组套筒包括一个或多个套筒，该一个或多个套筒至少部分地缠绕在耳机的杆内的扬声器周围，该杆配合在用户的耳道内。第二组套筒包括两个或更多个套筒，该两个或更多个套筒至少部分地缠绕在连接到杆的壳体的内壁周围。耳机还包括测量第一组套筒的电容变化和第二组套筒的电容变化的电路或软件。相对于测得的总电容变化，为不同的套筒中的每一个设定预先确定的阈值。可选地，为第二组套筒之间测得的电容差设置其他预先确定的阈值。如果超过了多于总的预先确定的数量的阈值，则耳机报告“在耳朵上”状态，其可以用于自动触发耳机的激活，以使耳机开始播放音频或一些其他功能。否则，耳机报告“离开耳朵”状态并且不采取任何动作、暂停音频播放或关闭耳机。本文描述了其他实施例。

图1描绘了在一个或多个实施例中在人的耳朵中佩戴的无线耳机。人(100)已经将耳机(102)放置在他或她的耳朵(104)内。杆(图1中未示出；见图2和图4)被设置在人(100)的耳朵(104)的耳道内。

耳机(102)是无线地或者可能以有线方式与外部设备(诸如，上述任何计算设备)通信的计算设备。因此，耳机(102)允许用户私下收听由外部设备产生的音频，且没有必须将外部设备保持在耳朵(104)附近的不便。

为了最大化人(100)的便利性，耳机配备有物理硬件以及电子设备和/或软件，其允许耳机(102)自动检测耳机(102)是否已经被放置在用户的耳朵内。当耳机(102)检测到耳机在耳朵(104)内时，耳机(102)将其自身设置为“在耳朵上”状态。否则，耳机(102)将其自身设置为“离开耳朵”状态。

“在耳朵上”状态可以接通通过耳机的扬声器(图1中未示出)传送来自外部设备的音频所需的电子部件，使得人(100)可以收听音频。“在耳朵上”状态也可以包括其他设置，其控制耳机(102)的电子部件如何从设置在耳机(102)中的电池(图1中未示出；见图4)汲取电力。否则，为了节省电池电量，将耳机设置为“离开耳朵”状态，其中使用减少的电功率量，可能仅需要足够的功率来检测耳机(102)何时放置在耳朵内部，以便可以设置“在耳朵上”状态。“离开耳朵”和“在耳朵上”状态也可以仅用于分别暂停和继续音频播放。

然而，关于检测耳机(102)实际何时被放置在人(100)的耳朵(104)中产生了技术问题。具体而言，该技术问题是最小化误报结果和漏报结果。当耳机(102)检测到“在耳朵上”状态，但是耳机(102)实际上不在人(100)的耳朵(104)中时发生误报结果。当耳机(102)检测到“离开耳朵”状态、但是耳机(102)实际上在人(100)的耳朵(104)中时，发生漏报结果。

在一些情况下，误报结果的问题比漏报结果的问题更难以解决。例如，考虑耳机(102)中的红外发光二极管(IRLED)用于识别“在耳朵上”状态的情况。在这种情况下，IRLED发送指定频率的红外光。耳机具有单独的红外探测器，其检测从相邻表面(诸如，耳朵(104)的耳道)反射的相同或相似频率的红外光的返回信号。当耳机(102)在耳朵(104)中时会发生强红外信号，表示“正确肯定”结果，且因此不太可能发生漏报结果。然而，如果人(100)用他或她的手指抓住耳机(102)，则由耳机(102)发送然后从手指反射的红外信号可以使耳机(102)将耳机(102)设置为“在耳朵上”状态，即使耳机实际不在耳朵(104)中。如果人(100)在他或她的手中携带耳机(102)，将耳机(102)放在他或她的口袋中，将耳机(102)放置在非常靠近另一个有效反射红外光的表面，或者如果耳机(102)被放置在辐射红外光的相似频率的温暖的地方，则可能继续这种误报问题。结果，即使耳机(102)已经检测到“在耳朵上”状态，因为耳机(102)实际上并未在使用，因此电池可能比期望的更快地被消耗。

当使用电容的变化或电阻的变化来确定在耳朵上状态时，可能发生相似的技术问题。例如，当人(100)抓住耳机(102)或将耳机(102)放置在耳朵(104)中时，耳机(102)内的一个或多个部件的电阻或电容可能改变。可以测量该变化，然后用于将耳机(102)设置为“在耳朵上”状态。然而，发生与上述相同的技术问题：因为用户抓住耳机(102)或将耳机(102)置于强电场或磁场中而简单地发生误报，因此再次导致耳机(102)的电池上的不必要的和不期望的消耗。

一个或多个实施例通过在检测耳机(102)是否应该被设置为“在耳朵上”状态时减少漏报和误报的发生率来解决该问题。一个或多个实施例使用耳机(102)内的三个或更多个不同部件中的电容变化，并将这些电容变化与不同的各个阈值进行比较。

参考图2描述了用于实现该技术结果的部件和结构。参考图3描述了用于实现该技术结果的过程。参考图4描述了耳机的具体示例，并且参考图5描述了用于在确定“在耳朵上”状态和“离开耳朵”状态时减少误报和漏报的过程的具体示例。

现在将注意力转向图2。图2是在一个或多个实施例中的耳机的示意图。耳机(200)可以是图1的耳机(102)。

耳机(200)包括耳塞(202)和壳体(204)。耳塞(202)被调整大小和尺寸以至少部分地配合在人的耳道内。壳体(204)可以与耳塞(202)一体形成，或者可以单独连接到耳塞(202)。例如，为了配合在人耳中，耳塞(202)可以通过杆(206)连接到壳体，杆(206)可以与耳塞(202)和壳体(204)两者一体形成，或者可以以其他方式连接到耳塞(202)和壳体(204)。

首先转到关于耳塞(202)的细节，耳塞(202)由适于放置在人的耳道内的材料构成。在一个实施例中，材料可以是塑料，但许多其他材料适合于此目的。

耳塞(202)还包括杆(206)。杆(206)包括远端(208)和近端(220)。术语“远”和“近”相对于壳体(204)限定，使得当耳机(200)在人耳中时，杆的远端(208)最深入耳朵内部。与远端(208)相对的近端(220)连接到壳体(204)。

在耳塞(202)的杆(206)的远端(208)内是扬声器(222)。扬声器(222)被配置为产生声波(即，用于再现人可以收听的语音、音乐或其他音频)。

在耳塞(202)的远端(208)中的杆(206)内部是套筒(224)。套筒(224)可以至少部分地缠绕在扬声器(222)周围。例如，在一个实施例中，套筒(224)是整体缠绕在扬声器(222)周围的单件圆柱形铜带。然而，在其他实施例中，套筒(224)可以变化。

例如，套筒(224)可以由其他材料制成，包括但不限于镍、铝、金、铁或其他金属。因为当耳塞(202)或杆(206)被人的手指抓住或放置在耳朵内时，实施例考虑测量套筒(224)的电容变化，所以套筒(224)可以具有与这种金属相似的导电性。然而，套筒(224)可以由许多不同的材料构成，并且因此不必是金属。然而，套筒(224)应该由这样的材料构成，使得当人的手指抓住耳塞(202)或杆(206)时，或者当杆(206)被放置在耳朵内时，可以测量套筒(224)的电容变化。

在另一个变型中，套筒(224)可以由多个部分套筒代替，多个部分套筒仅部分地缠绕在扬声器(222)周围。因此，套筒(224)在另一个实施例中可以表征为两个或更多个弯曲的材料(诸如，上述材料)带。在又一个变型中，套筒(224)可以是材料(诸如，上述材料)的实心圆柱或块(或任何其他形状)，其设置在耳塞(202)的远端(208)中或附近的耳塞(202)的杆(206)或其他部分内。

现在将注意力转向壳体(204)的部件，耳塞(202)的杆(206)的近端(220)连接到壳体(204)。壳体(204)由壁(226)表征，壁(226)限定壳体(204)的外部尺寸。壁(226)可以由适合于由人抓握耳机(200)的任何材料构成，诸如，塑料或任何其他合适的材料。壳体(204)的壁(226)可以由与耳塞(202)相同的材料制成，使得壳体(204)和耳塞(202)形成单个集成(例如，单体式)主体。替代地，耳塞(202)可以可拆卸地附接到壳体(204)。术语“可拆卸地附接”意味着在被连接的物体上存在允许物体重复连接和断开的结构。

设置在壳体(204)的壁(226)内的是固件(228)，其可以包括处理器(230)。固件(228)和处理器(230)一起提供操作耳机(200)的电路。该电路可以是完全固件编程的，以执行本文所述的关于自动检测“在耳朵上”或“离开耳朵”状态的过程。然而，该电路也可以包括非暂时性计算机可读存储介质(232)，其存储指令，当由处理器(230)执行该指令时，执行计算机实现的方法，该方法执行本文描述的关于自动检测“在耳朵上”或“离开耳朵”状态的过程。参考图5和图5描述了关于该过程的细节。

电路也可以提供用于通过有线或无线电子连接与外部设备通信的固件和/或软件。外部设备是不是耳机(200)的一部分的设备。换句话说，外部设备与耳机分离而不是在耳机(200)的壳体(204)或耳塞(202)中。外部设备可以是移动电话、平板计算机、计算机或一些其他计算设备，以及能够进行无线通信的任何其他设备。以这种方式，由外部设备产生的信号被电子地传送到耳机(200)的电路，并然后由耳机(200)的电路处理，以在扬声器(222)处产生声波，使得用户可以听到外部设备产生的“音频”。

在壳体(204)内部还有两个或更多个部分弯曲套筒。部分弯曲套筒由与针对套筒(224)在上文中描述的材料相似的材料构成。在一个实施例中，两个或更多个部分弯曲套筒每个部分地缠绕在电池(234)的主体周围，电池(234)向耳机(200)提供电力。在另一个实施例中，两个或更多个部分弯曲套筒恰好设置在壳体(204)的壁(226)的内表面内，并且可能连接到壳体(204)的壁(226)的内表面。在一个实施例中，中间部件(诸如但不限于固件(228)、处理器(230)和非暂时性计算机可读存储介质(232)的部分或全部，或者可能电池(234)或者其他部件的支撑结构)可以设置在壁(226)的内表面和两个或更多个部分弯曲套筒之间。然而，在又一个实施例中，在壁(226)的内表面和两个或更多个部分弯曲套筒之间可以存在一些空的空间。

在图2的实施例中，两个或更多个部分弯曲套筒包括四个套筒：套筒A(236)，套筒B(238)，套筒C(240)和套筒D(242)。然而，一个或多个实施例设想使用更多或更少的套筒，但是在壳体(204)内存在两个或更多个套筒。在图2所示的实施例中，四个部分弯曲套筒是形成为近似半球形的带。半球形是围绕共同的假想中心弯曲成大约九十度角的形状。使用术语“近似半球形”，因为在每个套筒之间可以存在间隙(244)。除了可以因为给定的套筒是弯曲的而简单地产生的电容，间隙(244)可以在两个或更多个部分弯曲套筒之间建立额外的电容。在一个实施例中，两个或更多个部分弯曲套筒可以围绕公共中心点设置并且相对于壳体(204)彼此垂直对齐。

图3是在一个或多个实施例中的方法的流程图。可以通过使用图1的耳机(102)和图2的耳机(200)执行图3中所示的方法。

在步骤300，测量设置在耳机的杆内部的第一套筒的电容的第一变化。因为套筒是弯曲的并且具有足够的导电性，所以可以在形成套筒的带的弯曲部分之间存储电能。第一套筒存储电能的能力称为“电容”，其是可以被测量的定量值。当发生套筒中或套筒附近的电场变化时，也会发生第一套筒的电容变化。另外，套筒的温度变化可能改变套筒的电阻率，从而也改变套筒的电容。

电容的变化是由环境中的任何数量的变化引起的。这种变化可以由用户通过杆拾取耳机引起，可以由将耳机放置在用户的耳朵内引起，可以由将耳机放置在电磁场中引起，可以由将耳机放置在除了人体热之外的热源附近引起，或者可以由任何数量的不同环境变化引起。耳机本身不能确定这些原因中的哪一个是电容变化的实际原因，因为耳机检测到的全部是此时第一套筒中的电容变化。

第一套筒中的电容变化由处理器测量，可能结合存储在耳机中的非暂时性计算机可读存储介质上的软件。替代地，可以通过耳机内包含的固件来测量电容的变化。第一套筒中的电容变化可以称为“第一变化”。

在步骤302，确定电容的第一变化是否超过第一阈值。第一阈值是由工程师或可能由自动化软件程序选择的预先确定的数量。第一阈值被设置在接近或高于当耳机被放置在耳朵中时预期发生的电容变化的值。因此，基本上小于当将耳机放置在耳朵中时预期的电容变化的第一套筒中的电容变化将被忽略。如本文所使用的，术语“接近”和“基本上小于”是指由工程师或软件程序确定的值的预先选择的范围。在一个非限制性示例中，“接近”或“基本上小于”被测量为在预期值的百分之十以内，但是该百分比可以变化。

如果第一套筒中的电容变化小于或等于第一阈值(步骤302回答“否”)，则在步骤310，固件和/或软件将耳机设置为“离开耳朵”。然后过程终止。

然而，如果第一套筒中的电容变化大于第一阈值(步骤302回答“是”)，则在设置在壳体中的其他剩余套筒中测量电容变化。具体地，在步骤304，测量两个或更多个部分缠绕在附接到杆的壳体内部的弯曲套筒的电容的变化。再次，处理器和软件和/或固件进行这些测量。对两个或更多个弯曲套筒中的每个之间的电容的每个变化进行单独测量。因此，如果存在两个套筒，则进行两次测量，如果存在三个套筒，则进行三次测量，等等。

在步骤306，确定两个或更多个弯曲部分套筒中的预选数量的弯曲部分套筒的电容变化是否超过为两个或更多个弯曲部分套筒中的每一个设定的对应的各个阈值。换句话说，将电容中的每个单独测量值与对应的不同阈值进行比较。因此，例如，如果存在两个套筒，则存在两个阈值，如果存在三个套筒，则存在三个阈值，等等。每个阈值可以与其他阈值不同。然而，在另一个实施例中，每个阈值可以是相同的并且存储为单个值。在又一个实施例中，两个或更多个阈值可以是相同的，但是剩余阈值中的一个或多个可以是不同的。

阈值是由工程师或可能由自动化软件程序选择的预先确定的数量。阈值被设置在接近或高于当耳机被放置在耳朵中时预期发生的电容变化的值或值的组合。因此，基本上小于当将耳机放置在耳朵中时预期的电容变化的第一套筒中的电容变化将被忽略。

在一个实施例中，实验可以已经告知工程师关于各个套筒中的电容变化的哪种组合最可能代表耳机实际上在人的耳朵中。例如，通过试验许多不同的人的耳朵并通过多次测量在离开耳朵和在耳朵上两者以及在不同的温度和电气环境中的电容的每次变化，工程师可以预期了解当耳机实际在人的耳朵中时超过的一定数量的阈值。在替代实施例中，所超过的特定阈值的一个或多个特定组合可以指示“在耳朵上”或“离开耳朵”状态。

在一个具体示例中，假设存在具有四个相关阈值的四个部分缠绕的弯曲套筒，如果第一阈值是W皮法的电容，则第二阈值是X皮法的电容，第三阈值是Y皮法的电容，并且第四阈值是Z皮法的电容，然后(根据经验)预期耳机实际上在耳朵中。在另一个具体示例中，对应的各个阈值都是不同的，并且当对应的弯曲部分套筒相对于另一个弯曲部分套筒更靠近杆时，对应的各个阈值中的给定阈值大于对应的各个阈值中的另一个阈值。换句话说，预期当使用耳机时套筒越靠近使用者的耳朵，将测量的电容变化越大。在任何情况下，可以在耳机的使用期间测量和评估耳机壳体内的每个部分缠绕的弯曲套筒的精确阈值，其中每个阈值基于经验评估预先设定。

在一个实施例中，为了触发“在耳朵上”状态，不需要超过壳体中的套筒的不同电容的所有阈值。例如，工程师可以认为为了设置“在耳朵上”状态，已经超过四个阈值中的三个是足够的。然而，在其他实施例中，为了设置“在耳朵上”状态，必须满足所有阈值。为了满足步骤306的条件必须满足的阈值总数(即，预选数量)在不同的实施例中可以变化。

返回图3，如果未超过预选数量的阈值(步骤306确定为“否”)，则耳机被设置为“离开耳朵”状态，并且该方法终止。否则，(步骤306确定为“是”)，耳机被设置为“在耳朵上”状态。再一次，固件和/或软件执行“在耳朵上”或“离开耳朵”状态的实际设置，以及基于所设置的状态确定耳机的固件或功率设置的确切变化。

图4是在一个或多个实施例中的耳机的局部分解图。图4中所示的耳机(400)是图1的耳机(102)和图2中所示的耳机(200)的变型。可以通过使用图4中所示的耳机(400)执行图3中所示的方法。耳机(400)可以被认为是一个或多个实施例的具体实施方式，并且因此仅是非限制性示例。

耳机(400)包括从壳体(404)延伸的杆(402)。在该示例中，杆(402)和壳体(404)是单体式塑料件。然而，在其他实施例中，杆(402)可以连接到壳体(404)，可能可拆卸地连接到壳体(404)。由适于插入人耳中的柔软的柔顺材料形成的凸缘(406)可以有助于将耳机(400)保持在人的耳道内。

在杆(402)内是连接到固件(410)的扬声器(408)和/或设置在壳体(404)内的其他电路(可能包括处理器和非暂时性计算机可读存储介质)。如在图4的分解部分A(412)中更好地示出的，套筒A(414)完全缠绕在扬声器(408)周围。在不同的实施例中，套筒A(414)可以部分地缠绕在扬声器(408)周围。在其他实施例中，套筒(414)可以被分成两个或更多个部分弯曲套筒。套筒A(414)可以由金属(诸如，铜)或其他类似导电材料构成，如上文参考图2所述。因为套筒A(414)形成具有至少两个足够导电的材料的相对部分的管，所以在套筒A(414)内存在电容。如参考图5所述，可以测量该电容，并且将该电容与单独设定的阈值进行比较。

除了包括固件(未示出)之外，壳体(404)还包括向固件供应功率的电池(416)、扬声器(408)以及耳机(400)的可能的其他电子部件。在图4所示的实施例中，缠绕在电池周围、恰好在壳体(404)的内壁内的是四个弯曲部分套筒：套筒B(418)、套筒C(420)、套筒D(422)和套筒E(424)。四个套筒中的每一个可以由金属(诸如，铜)或其他类似导电材料构成，如参考图2所述。

每对套筒之间存在间隙。因此，如分解部分B(426)所示，在套筒D(424)和套筒B(418)之间存在间隙A(430)，并且在套筒B(418)和套筒C(420)之间存在间隙B(432)。在一个实施例中，在每个间隙上存在对应的电容。如参考图5所述，可以测量这些电容，并且将这些电容与对应的单独设定的阈值进行比较。

支撑基础结构(428)可以被设置在壳体(404)内，以便以预先选择的布置支撑套筒和电池(416)。以这种方式，四个套筒可以围绕壳体(404)内的公共中心点布置，并且可能彼此垂直对齐。

图5是在一个或多个实施例中的方法的流程图。可以通过使用图4的耳机(400)实现图5中所示的方法。图5中所示的方法是图3中所示的方法的变型。

在步骤500，触发扬声器处的第一传感器。第一传感器是缠绕在图4中的扬声器周围的套筒A(414)。当相对于图4中的套筒A(414)检测到电容变化时，触发第一传感器。

在步骤502，从扬声器处的第一传感器记录第一电容数据。第一数据是第一传感器中的电容变化。第一电容数据可以由固件(诸如，图4的固件(410))记录。

在步骤504，确定第一数据是否超过第一阈值。阈值是预先选择的，并且可以基于当耳机被放置在人的耳道中时预期的电容值凭经验设置。如果第一数据未超过阈值(步骤504回答“否”)，则在步骤542，耳机被设置为“离开耳朵”状态。该方法终止于此。因此，换句话说，确定耳机的在耳朵上状态的前提条件可为确定第一传感器超过第一阈值。

否则，(步骤504回答“是”)，然后在步骤506，启用围绕电池的第二、第三、第四和第五传感器。每个传感器可以是弯曲部分套筒，其部分地缠绕在电池周围。每个弯曲部分套筒之间可以存在间隙。可以在间隙中以及在任何给定套筒的弯曲部分内测量电容。当允许固件开始记录电容数据时，传感器被认为“启用”。否则，不会从第二、第三、第四和第五传感器记录数据。以这种方式，在第一传感器处测量的电容必须超过第一阈值，以便开始记录在第二、第三、第四和第五传感器处或在第二、第三、第四和第五传感器之间的电容数据。

接下来，并行执行步骤508、510、512和514。然而，这些步骤不一定必须并行执行。例如，可以以预先选择的顺序执行这些步骤。在步骤508，从第二传感器记录第二电容数据。在步骤510，从第三传感器记录第三电容数据。在步骤512，从第四传感器记录第四电容数据。在步骤514，从第五传感器记录第五电容数据。第二、第三、第四和第五电容数据可以由固件(诸如，图4的固件(410))记录，或当软件由处理器执行时由软件记录。

此后，并行执行步骤516至534。然而，这些步骤不一定必须并行执行。在另一个实施例中，步骤516至534可以以预先选择的顺序执行。另外，步骤组可以并行执行，其余步骤组以预先选择的顺序执行。

在步骤516，确定第二电容是否超过第二阈值。在步骤518，确定第三电容是否超过第三阈值。在步骤520，确定第四电容是否超过第四阈值。在步骤522，确定第五电容是否超过第五阈值。此时简单地记录每次确定的成功(超过)或失败(未超过)。每个确定可以由固件(诸如，图4的固件(410))做出并记录。

除了步骤516至522之外，还确定由设置在电池周围的四个传感器记录的电容之间的相对差，并将其与更多阈值进行比较。换句话说，在任何两个传感器之间，可以记录电容差，然后将其与各个阈值进行比较。

因此，在步骤524，确定第二传感器和第三传感器之间的电容差是否超过第六阈值。相似地，在步骤526，确定第三传感器和第四传感器之间的电容差是否超过第七阈值。在步骤528，确定第四传感器和第五传感器之间的电容差是否超过第八阈值。在步骤530，确定第二传感器和第四传感器之间的电容差是否超过第九阈值。在步骤532，确定第二传感器和第五传感器之间的电容差是否超过第十阈值。在步骤534，确定第三传感器和第五传感器之间的电容差是否超过第十一阈值。

接下来，在步骤538，确定是否已经超过足够的阈值。换句话说，确定为了继续是否已经超过第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十和第十一阈值中的足够的阈值。确切地说，为了被认为是“足够的”，需要超过多少阈值是预先确定的值。通过准确地注意少于所有阈值的阈值被超过将导致耳机的“在耳朵上”状态的频度，可以通过实验凭经验选择预先确定的值。示例中，可以使用十个或更多个阈值。然而，实际预先确定的值可以是计算的准确度(使用的阈值越多，“在耳朵上”确定越准确)和速度(使用的阈值越多，处理或计算时间越长，导致可能延迟向用户发出耳机“在耳朵上”并准备好使用的提示)之间的设计选择。注意，在一些实施例中，可以通过稍后向耳机提供的软件或固件更新来改变预定值。在任何情况下，可以由固件(诸如，图4的固件(410))确定和记录，或由处理器执行的软件确定和记录。

如果已经超过的阈值数量不足(步骤538确定“否”)，则在步骤542固件为耳机设置“离开耳朵”状态。图5的方法然后可以终止。否则，如果已经超过足够数量的阈值(步骤538确定“是”)，则在步骤540固件为耳机设置“在耳朵上”状态。图5的方法然后可以终止。

用于执行本发明的实施例的作为计算机可读程序代码形式的软件指令可以全部或部分地临时或永久地存储在非暂时性计算机可读介质(诸如，CD、DVD)、磁盘、磁带、闪存、物理存储器或任何其他计算机可读存储介质上。具体地，软件指令可以对应于在被(一个或多个)处理器执行时被配置为执行本发明的一个或多个实施例的计算机可读程序代码。

尽管已关于有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，可以设计出不背离如在此所公开的本发明的范围的其他实施例。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求书来限制。

Claims (22)

1.一种耳机，包括：

耳塞，所述耳塞包括：

杆，所述杆具有近端和远端，

扬声器，所述扬声器在所述远端处被设置在所述杆内部，以及

套筒，所述套筒被设置在所述杆内部；以及

壳体，所述壳体连接到所述杆的所述近端，所述壳体包含：

固件，所述固件被配置为与所述扬声器电子通信并与外部设备无线通信，以及

多个弯曲部分套筒，所述多个弯曲部分套筒中的每一个与所述壳体的壁的内表面相邻。

2.如权利要求1所述的耳机，进一步包括：

处理器，所述处理器与所述固件、所述套筒、以及所述多个部分弯曲套筒通信，所述处理器被编程为：

测量所述套筒的电容的第一变化，

测量所述多个弯曲部分套筒中的对应的弯曲部分套筒的电容的多个变化，以及

当满足以下条件时，将所述耳机设置为“在耳朵上”状态：

所述电容的第一变化超过第一阈值，并且

预先选择的数量的所述多个弯曲部分套筒的电容变化超过为所述多个弯曲部分套筒中的每一个弯曲部分套筒设置的对应的各个阈值。

3.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述各个阈值中的每一个等于每个其他的阈值。

4.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述套筒和所述多个弯曲部分套筒包括铜。

5.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述套筒完全缠绕在所述扬声器周围。

6.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机进一步包括设置在所述壳体内部的电池，并且其中，所述多个弯曲部分套筒缠绕在所述电池周围。

7.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述对应的各个阈值都是不同的，并且其中当对应的弯曲部分套筒相对于另一个弯曲部分套筒更靠近所述杆时，所述对应的各个阈值中的给定阈值比所述对应的各个阈值中的另一个阈值更大。

8.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述多个弯曲部分套筒包括具有相同大小的半球形横截面形状的四个弯曲部分套筒。

9.如权利要求8所述的耳机，进一步包括：

处理器，所述处理器与所述固件、所述套筒、以及所述多个部分弯曲套筒通信，所述处理器被配置为：

测量所述套筒的电容的第一变化，

测量所述四个弯曲部分套筒中的对应的弯曲部分套筒的四个电容变化，以及

当满足以下条件时，将所述耳机设置为“在耳朵上”状态：

所述电容的第一变化超过第一阈值，并且

所述四个弯曲部分套筒中的三个弯曲部分套筒的电容变化超过为所述四个弯曲部分套筒的每一个弯曲部分套筒设置的对应的各个阈值。

10.如权利要求9所述的耳机，其特征在于：

所述对应的各个阈值包括：

与所述四个弯曲部分套筒中的第一弯曲部分套筒相关联的第二阈值，

与所述四个弯曲部分套筒中的第二弯曲部分套筒相关联的第三阈值，

与所述四个弯曲部分套筒中的第三弯曲部分套筒相关联的第四阈值，

与所述四个弯曲部分套筒中的第四弯曲部分套筒相关联的第五阈值，

所述第一弯曲部分套筒和所述第二弯曲部分套筒比起所述第三弯曲部分套筒和所述第四弯曲部分套筒更靠近所述杆；并且

所述第二阈值和所述第三阈值大于所述第四阈值和所述第五阈值。

11.如权利要求1所述的耳机，进一步包括：

电池，所述电池被设置在所述壳体内部；以及

处理器，所述处理器与所述固件、所述套筒、以及所述多个部分弯曲套筒通信；

其中：

所述套筒包括铜，

所述套筒完全缠绕在所述扬声器周围，

所述多个弯曲部分套筒缠绕在所述电池周围，

所述多个弯曲部分套筒包括四个弯曲部分套筒，所述四个弯曲部分套筒包括铜并且具有相同大小的半球形横截面形状，并且

所述处理器被配置为：

测量所述套筒的电容的第一变化，

测量所述四个弯曲部分套筒中的对应的弯曲部分套筒的四个电容变化，以及

当满足以下条件时，将所述耳机设置为“在耳朵上”状态：

所述电容的第一变化超过第一阈值，并且

所述四个弯曲部分套筒中的三个弯曲部分套筒的电容变化超过为所述四个弯曲部分套筒的每一个弯曲部分套筒设置的对应的各个阈值。

12.如权利要求11所述的耳机，其特征在于：

所述对应的各个阈值包括：

与所述四个弯曲部分套筒中的第一弯曲部分套筒相关联的第二阈值，

与所述四个弯曲部分套筒中的第二弯曲部分套筒相关联的第三阈值，

与所述四个弯曲部分套筒中的第三弯曲部分套筒相关联的第四阈值，

与所述四个弯曲部分套筒中的第四弯曲部分套筒相关联的第五阈值，

所述第一弯曲部分套筒和所述第二弯曲部分套筒比起所述第三弯曲部分套筒和所述第四弯曲部分套筒更靠近所述杆，并且

所述第二阈值和所述第三阈值大于所述第四阈值和所述第五阈值。

13.如权利要求11所述的耳机，其特征在于，所述对应的各个阈值进一步包括：

至少一个额外的阈值，所述至少一个额外的阈值与所述四个弯曲部分套筒中的任何两个弯曲部分套筒之间的电容差相关联。

14.如权利要求11所述的耳机，其特征在于，所述对应的各个阈值进一步包括：

第六阈值，所述第六阈值与所述第二弯曲部分套筒和所述第三弯曲部分套筒之间的第一电容差相关联；

第七阈值，所述第七阈值与所述第三弯曲部分套筒和所述第四弯曲部分套筒之间的第二电容差相关联；

第八阈值，所述第八阈值与所述第四弯曲部分套筒和所述第五弯曲部分套筒之间的第三电容差相关联；

第九阈值，所述第九阈值与所述第二弯曲部分套筒和所述第四弯曲部分套筒之间的第四电容差相关联；

第十阈值，所述第十阈值与所述第二弯曲部分套筒和所述第五弯曲部分套筒之间的第五电容差相关联；

第十一阈值，所述第十一阈值与所述第三弯曲部分套筒和所述第五弯曲部分套筒之间的第六电容差相关联。

15.一种激活耳机的方法，所述方法包括：

测量设置在杆内部的第一套筒的电容的第一变化；

测量部分缠绕在壳体内部的对应的多个弯曲套筒的多个电容变化，所述壳体附接到所述杆；

当满足以下条件时激活所述耳机：

所述电容的第一变化超过第一阈值；并且

预先选择的数量的所述多个弯曲部分套筒的电容变化超过为所述多个弯曲部分套筒的每一个弯曲部分套筒设置的对应的各个阈值。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一阈值大于所述多个阈值中的任何阈值。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，相对于位于更远离所述杆的弯曲套筒，更靠近所述杆的弯曲套筒的所述多个阈值更大。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于：

所述多个弯曲套筒包括第二套筒、第三套筒、第四套筒、和第五套筒，并且进一步包括相同大小的半球形横截面；

所述对应的多个阈值包括与所述第二套筒相关联的第二阈值、与所述第三套筒相关联的第三阈值、与所述第四套筒相关联的第四阈值、和与所述第五阈值相关联的第五阈值；并且

所述预先选择的数量包括所述第二套筒、第三套筒、第四套筒、和第五套筒中的至少三个。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一阈值大于所述多个阈值中的任何阈值。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述对应的多个阈值包括与所述第二套筒、所述第三套筒、所述第四套筒、和所述第五套筒中的任何两个之间的电容差相关联的进一步阈值。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二阈值、所述第三阈值、所述第四阈值、和所述第五阈值全部不同。

22.一种包括电路的系统，所述系统被配置为：

测量第一套筒的电容的第一变化，所述第一套筒设置在耳机的杆内部；

测量所述多个弯曲部分套筒中的对应的弯曲部分套筒的多个电容变化，所述多个弯曲部分套筒与所述耳机的壳体的壁的内表面相邻，所述壳体连接至所述杆的近端；并且

当满足以下条件时，将所述耳机设置为“在耳朵上”状态：

所述电容的第一变化超过第一阈值；并且

预先选择的数量的所述多个弯曲部分套筒的电容变化超过为所述多个弯曲部分套筒的每一个弯曲部分套筒设置的对应的各个阈值。

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