CN112423180B - 传感电路、耳机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种传感电路、耳机及其控制方法，该传感电路包括：切换模块、电磁波比吸收率传感器、第一触点电极、第二触点电极和升压模块，在所述第一触点电极和所述第二触点电极与外界电源连接时，所述耳机处于充电模式；在所述第一触点电极和所述第二触点电极未与外界电源连接时，所述电磁波比吸收率传感器根据所述第一触点电极与所述第二触点电极之间的电容值的变化量向所述耳机发送控制信号。可以通过电磁波比吸收率传感器采集到的信息来间接控制耳机，不需要其他电子设备，也不需要取下即可快速控制耳机，方便用户使用。

Description

传感电路、耳机及其控制方法

技术领域

本申请涉及电子领域，尤其涉及一种传感电路、耳机及其控制方法。

背景技术

随着市场和技术的发展，使用穿戴设备的人越来越多，例如耳机等穿戴设备。耳机的使用可以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、酒吧、旅途、运动等噪吵环境下使用的人很有帮助。

常见的耳机包括有线耳机，可通过物理接口与电子设备进行通信，有线耳机包括耳机线，可以在耳机线上增加控制按键，以便对耳机进行控制，但是由于有线耳机的耳机线容易出现缠绕问题，市场上出现了无线耳机。无线耳机由于没有耳机线，便于携带，深受用户喜爱。

但是，由于无线耳机没有耳机线，用户在使用时，如果需要对耳机进行控制，只能通过与无线耳机通信的电子设备对其进行控制，给用户的使用带来较多不便。

发明内容

本申请实施例提供一种传感电路、耳机及其控制方法，以解决无线耳机由于没有耳机线导致用户使用不便的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，提供了一种传感电路，应用于耳机，其特征在于，所述电路包括：切换模块、电磁波比吸收率传感器、第一触点电极、第二触点电极和升压模块；

所述切换模块的第一端与所述耳机的电池模块连接，所述切换模块的第二端与所述第一触点电极连接，所述切换模块的第三端通过所述电磁波比吸收率传感器与第二触点电极连接，所述第二触点电极接地；所述切换模块的控制端通过所述升压模块与所述第一触点电极连接；所述切换模块的第二端和所述切换模块的第三端通过二极管连接，所述切换模块的第二端与所述二极管的阳极连接，所述切换模块的第三端与所述二极管的阴极连接；

在所述第一触点电极和所述第二触点电极与外界电源连接时，所述升压模块输出高电平至所述切换模块，所述切换模块控制所述第一触点电极与所述电池模块导通，所述耳机处于充电模式；

在所述第一触点电极和所述第二触点电极未与外界电源连接时，所述升压模块输出低电平至所述切换模块，所述切换模块控制所述第一触点电极与所述电磁波比吸收率传感器连接，所述电磁波比吸收率传感器根据所述第一触点电极与所述第二触点电极之间的电容值的变化量向所述耳机发送控制信号。

第二方面，提供了一种耳机，包括：如第一方面所述的传感电路。

第三方面，提供了一种耳机的控制方法，包括：在所述耳机处于充电状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的高电平，经过升压模块的升压后输出高电平至耳机的切换模块，控制所述切换模块导通，所述第一触点电极与耳机的电池模块连接，通过所述第一触点电极和第二触点电极为所述电池模块充电；

在所述耳机处于穿戴状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的低电平，并将所述低电平发送至切换模块，控制所述切换模块导通，所述第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，根据所述第一触点电极与所述第二触点电极间的电容值的变化量控制所述耳机。

第四方面，提供了一种电子设备，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。

第五方面，提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。

在本申请实施例中，提供了一种传感电路，应用于耳机，该电路包括：切换模块、电磁波比吸收率传感器、第一触点电极、第二触点电极和升压模块，切换模块的第一端与耳机的电池连接，切换模块的第二端与第一触点电极连接，切换模块的第三端通过电磁波比吸收率传感器与第二触点电极连接，第二触点电极接地；切换模块的控制端通过升压模块与第一触点电极连接；切换模块的第二端和切换模块的第三端通过二极管连接，切换模块的第二端与二极管的阳极连接，切换模块的第三端与二极管的阴极连接，在第一触点电极和第二触点电极与外界电源连接时，升压模块输出高电平至切换模块，切换模块控制第一触点电极与电池模块导通，耳机处于充电模式；在第一触点电极和第二触点电极未与外界电源连接时，升压模块输出低电平至切换模块，切换模块控制第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，电磁波比吸收率传感器根据第一触点与第二触点间的电容值的变化量向耳机发送控制信号。可以通过电磁波比吸收率传感器采集到的信息来间接控制耳机，不需要其他电子设备，也不需要取下即可快速控制耳机，方便用户使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请的一个实施例提供的一种传感电路的结构框图；

图2是本申请的一个实施例提供的一种传感电路的电路图；

图3是本申请的一个实施例提供的一种耳机的控制方法的流程图；

图4是本申请的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请提供了一种传感电路、耳机及其控制方法，可以在耳机的传感电路上设置电磁波比吸收率传感器和切换模块来控制耳机，不需要在电子设备，如手机、电脑等上控制耳机，也不需要将耳机取下，通过触摸或远程手势控制的方式来控制耳机的使用，使得耳机的使用更加方便快捷。本申请实施例提供的耳机是无线耳机，该无线耳机包括无线通信模块，用于与电子设备无线连接，还包括电池模块，用于为耳机提供电能。

如图1所示为本申请实施例提供的一种传感电路的结构框图。如图1所示，该传感电路可以包括：切换模块、电磁波比吸收率传感器(SAR传感器，Specific Absorption Ratesensor)、第一触点电极、第二触点电极和升压模块。

具体地，切换模块的第一端与耳机的电池模块连接，切换模块的第二端与第一触点电极连接，切换模块的第三端通过电磁波比吸收率传感器与第二触点电极连接，第二触点电极接地；切换模块的控制端通过升压模块与第一触点电极连接；切换模块的第二端和切换模块的第三端通过二极管D连接，切换模块的第二端与二极管的阳极连接，切换模块的第三端与二极管的阴极连接；在第一触点电极和第二触点电极与外界电源连接时，升压模块输出高电平至切换模块，切换模块控制第一触点电极与电池模块导通，耳机处于充电模式；在第一触点电极和第二触点电极未与外界电源连接时，升压模块输出低电平至切换模块，切换模块控制第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，电磁波比吸收率传感器根据第一触点电极与第二触点电极之间的电容值的变化量向耳机发送控制信号。

在本申请实施例中，提供了一种传感电路，应用于耳机，该电路包括：切换模块、电磁波比吸收率传感器、第一触点电极、第二触点电极和升压模块，切换模块的第一端与耳机的电池连接，切换模块的第二端与第一触点电极连接，切换模块的第三端通过电磁波比吸收率传感器与第二触点电极连接，第二触点电极接地；切换模块的控制端通过升压模块与第一触点电极连接；切换模块的第二端和切换模块的第三端通过二极管连接，切换模块的第二端与二极管的阳极连接，切换模块的第三端与二极管的阴极连接，在第一触点电极和第二触点电极与外界电源连接时，升压模块输出高电平至切换模块，切换模块控制第一触点电极与电池模块导通，耳机处于充电模式；在第一触点电极和第二触点电极未与外界电源连接时，升压模块输出低电平至切换模块，切换模块控制第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，电磁波比吸收率传感器根据第一触点与第二触点间的电容值的变化量向耳机发送控制信号。可以通过电磁波比吸收率传感器采集到的信息来间接控制耳机，不需要其他电子设备，也不需要取下即可快速控制耳机，方便用户使用。

其中，电磁波比吸收率传感器包括两个检测极板，如图2中的极板1和极板2，电磁波比吸收率传感器通过检测两个极板间的容值变化来判断是否有物体接近。

在本申请实施例中，利用耳机的正极充电电极，即第一触点电极和第二触点电极，作为SAR传感器的第一检测极板，利用耳机的负极充电电极，即地线，作为SAR传感器的第二检测极板，如图2中的TP1和TP2即为耳机的正极充电电极，可以在耳机非充电的状态下，将耳机的正负充电电极作为SAR sensor的两个检测极板，检测物体的接近，在耳机充电的状态下，耳机的正负充电电极用来为耳机充电。

进一步地，SAR传感器可以通过两个极板间的介质的变化来检测物体的距离。

例如，当有物体接近或触摸耳机时，SAR传感器两个极板间的介质发生变化，进而引起相对容值发生变化，SAR传感器通过变化量检测物体的种类以及距离。

进一步地，控制信号可以是控制音频输出、暂停播放或调整播放音频的声音大小、切换歌曲等控制信号，以用来控制耳机进行相应的操作，例如，控制耳机切换下一曲或控制耳机调低声音等。

在本申请的一个可能的实施方式中，该切换模块为互补金属氧化物半导体COMS，即两个场效应管MOS管。在其他实施例中，该切换模块也可以是单刀双掷开关。

在本申请的一个具体地实施方式中，切换模块包括：第一场效应管MOS管和第二MOS管。

具体地，第一MOS管的栅极与第二MOS管的栅极连接，第一MOS管的源极与电池模块的输入端连接，第一MOS管的漏极分别与第二MOS管的漏极和第一触点电极连接；第二MOS管的源极与电磁波比吸收率传感器的第一端连接。

在本申请实施例中，通过两个串联的场效应管MOS管可以将耳机在充电和使用两种模式下进行切换，不需要额外的电子设备即可控制耳机，方便用户使用。

在本申请的一个可能的实施方式中，电池模块包括：电池管理模块和电池。

具体地，电池管理模块的第一端与切换模块的第一端连接，电池管理模块的第二端与电池的正极连接，电池管理模块的第三端和电池的负极均接地。

也就是，电池模块中包含有电池管理模块，用来保证电池安全可靠的使用,使得电池可以充分发挥能力，延长电池的使用寿命。

具体地，如图2所示，为本申请实施例提供的一种传感电路的电路图，如图2所示，当第一触点电极和第二触点电极与外界电源连接，升压模块输出高电平至切换模块，即CMOS模块，此时MOS1导通，MOS2截止，耳机的正负充电电极TP1和TP2作为充电电极使用，可以为耳机充电。当第一触点电极和第二触点电极未与外界电源连接，升压模块输出低电平至切换模块，即CMOS模块，此时CMOS1截止，CMOS2导通，耳机的正负充电电极TP1和TP2作为SAR传感器的检测极板，用来检测物体的距离，例如可以检测手指控制耳机时手指的距离等。将耳机的充电电极用作两种不同的作用，既可以减小耳机的体积，又可以方便用户操作。

本申请还提供了一种耳机，包括：上述任一实施例所述的传感电路。

在本申请的一个可能的实施方式中，该耳机还可以包括：心率检测模块和无线通信模块。

具体地，心率检测模块，用于检测用户的心率；心率检测模块的输出端与无线通信模块的输入端连接，无线通信模块用于将心率检测模块检测的心率发送至与无线通信模块连接的电子设备。

其中，心率检测模块(ECG，electrocardiogram)通过电极检测人体阻抗，来判断人体状态，从而实现更多监测人体状态的功能。

进一步地，心率检测模块设置于耳机朝向于用户的一侧，可以更加准确的检测用户的心率。

在本申请的一个可能的实施方式中，该耳机还可以包括：光电容积传感器和无线通信模块。

具体地，光电容积传感器，用于检测用户耳朵的疲劳度；光电容积传感器的输出端与无线通信模块的输入端连接，无线通信模块用于将疲劳度发送至与无线通信模块连接的电子设备。

其中，光电容积传感器(PPG，photoplethysmograph)是利用光电容积描记技术进行人体运动心率的检测，通过检测血管膨胀来判断耳朵是否处于疲劳状态。

进一步地，该耳机还可以包括：指示模块。

具体地，指示模块与光电容积传感器连接，当光电容积传感器检测到耳朵疲劳时，发出指示信号。

具体地，指示信号可以是振动信号、语音信号、光信号中的至少一种。

在本申请的一个可能的实施方式中，该耳机还可以包括：温度传感器，用于检测环境温度。

进一步地，温度传感器为红外温度传感器，设置于耳机的外表面。

红外温度传感器，利用人体会像外产生红外辐射，来进行检测温度。

具体地，根据P＝ε*δ*T⁴来检测温度。

其中，P为辐射功率，红外温度传感器检测的数据；ε为辐射率(纯黑色该值为1，纯白该值为0，人体皮肤介于0-1之间)；δ为常数；T为温度。

如图3所示，为本申请实施例提供的一种耳机的控制方法的流程图。如图所示，该耳机的控制方法可以包括：步骤S101至步骤S102所示的内容。

在步骤S101中，在耳机处于充电状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的高电平，经过升压模块的升压后输出高电平至耳机的切换模块，控制切换模块导通，第一触点电极与耳机的电池模块连接，通过第一触点电极和第二触点电极为电池模块充电。

在步骤S102中，在耳机处于穿戴状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的低电平，并将低电平发送至切换模块，控制切换模块导通，第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，根据第一触点电极与第二触点电极间的电容值的变化量控制耳机。

在本申请实施例中，在耳机处于充电状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的高电平，经过升压模块的升压后输出高电平至耳机的切换模块，控制切换模块导通，第一触点电极与耳机的电池模块连接，通过第一触点电极和第二触点电极为电池模块充电，在耳机处于穿戴状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的低电平，并将低电平发送至切换模块，控制切换模块导通，第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，根据第一触点电极与第二触点电极间的电容值的变化量控制耳机。可以根据电磁波比吸收率传感器采集的控制信息直接控制耳机，不需要通过与耳机通信连接的电子设备即可快速控制耳机，方便用户使用。

在本申请的一个可能的实施方式中，根据第一触点电极与第二触点电极间的电容值的变化量控制耳机，可以包括以下步骤。

通过耳机的电磁波比吸收率传感器采集与电磁波比吸收率传感器连接的第一触点电极和第二触点电极间的电容值；根据电容值与预设电容值的差值，得到控制信息；将控制信息转换为控制信号；根据控制信号，控制耳机。

也就是，可以通过电磁波比吸收率传感器采集第一触点电极与第二触点电极之间的电容值，将该电容值与预设电容值比较，可以确定出控制信息，以便控制耳机。

具体地，可以控制耳机的音频输出、暂停播放或调整播放音频的声音大小、切换歌曲等。

可选的，如图4所示，本申请实施例还提供一种电子设备400，包括处理器401，存储器402，存储在存储器402上并可在所述处理器401上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器401执行时实现上述耳机的控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述耳机的控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请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申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种传感电路，应用于耳机，其特征在于，所述电路包括：切换模块、电磁波比吸收率传感器、第一触点电极、第二触点电极和升压模块；

所述切换模块的第一端与所述耳机的电池模块连接，所述切换模块的第二端与所述第一触点电极连接，所述切换模块的第三端通过所述电磁波比吸收率传感器与第二触点电极连接，所述第二触点电极接地；所述切换模块的控制端通过所述升压模块与所述第一触点电极连接；所述切换模块的第二端和所述切换模块的第三端通过二极管连接，所述切换模块的第二端与所述二极管的阳极连接，所述切换模块的第三端与所述二极管的阴极连接；

在所述第一触点电极和所述第二触点电极与外界电源连接时，所述升压模块输出高电平至所述切换模块，所述切换模块控制所述第一触点电极与所述电池模块导通，所述耳机处于充电模式；

在所述第一触点电极和所述第二触点电极未与外界电源连接时，所述升压模块输出低电平至所述切换模块，所述切换模块控制所述第一触点电极与所述电磁波比吸收率传感器连接，所述电磁波比吸收率传感器根据所述第一触点电极与所述第二触点电极之间的电容值的变化量向所述耳机发送控制信号；

所述切换模块包括：第一场效应管MOS管和第二MOS管；

所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极与所述电池模块的输入端连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第二MOS管的漏极和所述第一触点电极连接；

所述第二MOS管的源极与所述电磁波比吸收率传感器的第一端连接。

2.根据权利要求1所述的传感电路，其特征在于，所述电池模块包括：电池管理模块和电池，所述电池管理模块的第一端与所述切换模块的第一端连接，所述电池管理模块的第二端与所述电池的正极连接，所述电池管理模块的第三端和所述电池的负极均接地。

3.一种耳机，其特征在于，包括：如权利要求1或2所述的传感电路。

4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：心率检测模块和无线通信模块；

所述心率检测模块，用于检测用户的心率；

所述心率检测模块的输出端与所述无线通信模块的输入端连接，所述无线通信模块用于将所述心率检测模块检测的心率发送至与所述无线通信模块连接的电子设备。

5.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：光电容积传感器和无线通信模块，

所述光电容积传感器，用于检测用户耳朵的疲劳度；

所述光电容积传感器的输出端与所述无线通信模块的输入端连接，所述无线通信模块用于将所述疲劳度发送至与所述无线通信模块连接的电子设备。

6.一种耳机的控制方法，其特征在于，包括：

在所述耳机处于充电状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的高电平，经过升压模块的升压后输出高电平至耳机的切换模块，控制所述切换模块导通，所述第一触点电极与耳机的电池模块连接，通过所述第一触点电极和第二触点电极为所述电池模块充电；

在所述耳机处于穿戴状态的情况下，通过耳机的升压模块接收第一触点电极的低电平，并将所述低电平发送至切换模块，控制所述切换模块导通，所述第一触点电极与电磁波比吸收率传感器连接，根据所述第一触点电极与所述第二触点电极间的电容值的变化量控制所述耳机。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一触点电极与所述第二触点电极间的电容值的变化量控制所述耳机，包括：

通过耳机的电磁波比吸收率传感器采集与所述电磁波比吸收率传感器连接的第一触点电极和第二触点电极间的电容值；

根据所述电容值与预设电容值的差值，得到控制信息；

将所述控制信息转换为控制信号；

根据所述控制信号，控制所述耳机。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求6或7所述的耳机的控制方法的步骤。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求6或7所述的耳机的控制方法的步骤。

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