CN202395960U - 基于数字陀螺仪的无线耳机及系统、耳机数据处理终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种基于数字陀螺仪的无线耳机及系统，其中，基于数字陀螺仪的无线耳机包括：采集本无线耳机运动过程中的运动数据的数字陀螺仪；与所述数字陀螺仪相连，处理所述数字陀螺仪输出的运动数据得到控制数据的微处理器；与所述微处理器相连，将所述微处理器得到的控制数据发送给耳机数据处理终端的无线收发模块；与所述微处理器相连，输出所述微处理器得到的音频数据的音频输出模块。本实用新型还提供了一种耳机数据处理终端。采用本实用新型可准确完整的模拟出无线耳机所附着的物体的运动，不仅能更加精确的控制上位机的音频和/或视频播放，还能适用于各种体感游戏，增加了无线耳机的用途，提升了用户的使用体验。

Description

基于数字陀螺仪的无线耳机及系统、耳机数据处理终端

技术领域

本实用新型涉及无线耳机领域，尤其涉及一种基于数字陀螺仪的无线耳机及系统、耳机数据处理终端。

背景技术

现有技术中，多采用将加速度传感器或者重力感应器与无线耳机集成，以达到根据人体某些部位的动作来控制音频和/或视频播放的功能。

但是，上述加速度传感器和重力感应器均只能感应到物体的加速度，而加速度适用于某一固定的重力参考坐标系，并非以物体本身为参照物，不能感应旋转运动，因此无法准确完整地模拟物体的运动，使集无线耳机的应用受到局限，同时降低了用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于数字陀螺仪的无线耳机，可准确完整的模拟出无线耳机所附着的物体的运动。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种基于数字陀螺仪的无线耳机，包括：

采集本无线耳机运动过程中的运动数据的数字陀螺仪；

与所述数字陀螺仪相连，处理所述数字陀螺仪输出的运动数据得到控制数据的微处理器；

与所述微处理器相连，将所述微处理器得到的控制数据发送给耳机数据处理终端的无线收发模块；

与所述微处理器相连，输出所述微处理器得到的音频数据的音频输出模块。

进一步地，还包括：与所述微处理器相连，接收用户输入信息的人体工学模块。

进一步地，所述无线收发模块包括2.4G无线模块或蓝牙模块。

进一步地，所述人体工学模块包括按键键盘和/或触摸屏。

相应的，本实用新型实施例还提供了一种耳机数据处理终端，包括：

接收耳机发送的控制数据的无线收发模块，所述耳机为基于数字陀螺仪的无线耳机；

与所述无线收发模块相连，处理接收到的控制数据的控制处理模块；

与所述控制处理模块相连的上位机通信模块，所述上位机通信模块将所述控制处理模块处理得到的数据发送给上位机，并将上位机发送的数据传递给所述控制处理模块。

进一步地，所述上位机通信模块包括通用串行总线USB接口、高速同步串行总线SPI接口或两线式串行总线I2C接口。

相应的，本实用新型实施例还提供了一种基于数字陀螺仪的无线耳机系统，包括：无线耳机和与上位机相连的耳机数据处理终端，其中，

所述无线耳机为上述的基于数字陀螺仪的无线耳机中的任意一种；

所述耳机数据处理终端为上述的耳机数据处理终端中的任意一种；

所述无线耳机通过所述耳机数据处理终端与上位机进行交互。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

采用数字陀螺仪，可以使无线耳机准确又完整的模拟出无线耳机所附着的物体的运动情况，包括物体的方位、速度、加速度，不仅能更加精确的控制上位机的音频和/或视频播放，还能适用于各种体感游戏，增加了无线耳机的用途，提升了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的基于数字陀螺仪的无线耳机的结构组成示意图；

图2是本实用新型实施例的耳机数据处理终端的结构组成示意图；

图3是本实用新型实施例的基于数字陀螺仪的无线耳机系统的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1，是本实用新型实施例的基于数字陀螺仪的无线耳机的结构组成示意图。所述基于数字陀螺仪的无线耳机包括：数字陀螺仪1、微处理器2，无线收发模块3以及音频输出模块4，其中，

数字陀螺仪1用于采集本无线耳机运动过程中的运动数据。

具体的，在使用时，用户可将本实施例中的基于数字陀螺仪的无线耳机佩戴在耳朵上，当头部转动，如向左转时，数字陀螺仪1即可采集本无线耳机的运动数据，需要说明的是，此步骤具体包括两步：

首先，数字陀螺仪1感应本无线耳机的方位变化和运动轨迹，包括物体的方位、速度、加速度；

其次，数字陀螺仪1将感应到的方位变化和运动轨迹转换为运动数据，此为现有技术中的模数转换，在此不赘述。

微处理器2与数字陀螺仪1相连，用于处理数字陀螺仪1输出的运动数据得到控制数据。

具体的，微处理器2接收并处理数字陀螺仪1输出的运动数据，得到控制数据。如根据运动数据：左转，得到控制数据：上一首/张。

同时，微处理器2也可对无线收发模块3接收的耳机数据处理终端由上位机获取的控制信号和音频数据进行处理，以此来控制音频播放模块4。

无线收发模块3与微处理器2相连，用于将微处理器2得到的控制数据发送给耳机数据处理终端。

具体的，无线收发模块3包括2.4G无线模块（2.4Ghz RF transceiver / receiver module）或蓝牙模块，可将微处理器2得到的控制数据发送给耳机数据处理终端。

同时，无线收发模块3也可接收耳机数据处理终端由上位机获取的控制信号和音频数据，以此来与上位机进行交互通信。

音频输出模块4与微处理器2相连，用于输出微处理器2得到的音频数据。

具体的，微处理器2得到的音频数据包括无线收发模块3接收的耳机数据处理终端由上位机获取的音频数据。

可选的，如图1所示，该基于数字陀螺仪的无线耳机还可包括：

与微处理器相连，接收用户输入信息的人体工学模块5。

具体的，人体工学模块5包括按键键盘和/或触摸屏，用户可以直接在按键键盘和/或触摸屏上输入控制数据，进行传统意义上的音频/视频播放控制。

同理，也可将该基于数字陀螺仪的无线耳机附着在网球拍等运动器材上，用户挥动球拍，数字陀螺仪1便可准确完整的模拟出球拍的方位变化和运动轨迹，配合微处理器2，无线收发模块3以及耳机数据处理终端，能够轻松方便的参与各种体感游戏，提升了用户体验。

请参见图2，为本实用新型实施例的耳机数据处理终端的结构组成示意图。耳机数据处理终端包括：无线收发模块6、控制处理模块7以及上位机通信模块8，其中，

无线收发模块6，用于接收耳机发送的控制数据，耳机为基于数字陀螺仪的无线耳机。

具体的，无线收发模块6接收到基于数字陀螺仪的无线耳机的无线收发模块3发送的控制数据：接听、挂机、上一首/张等。

控制处理模块7与无线收发模块6相连，用于处理接收到的控制数据。

具体的，控制处理模块7对无线收发模块6接收到的控制数据：接听、挂机、上一首/张等，进行处理，以便对上位机进行控制。

同时，控制处理模块7也可对上位机通信模块8由上位机获取的控制信号和/或音频数据进行处理，以此与基于数字陀螺仪的无线耳机进行交互。

上位机通信模块8与控制处理模块7相连，用于将控制处理模块7处理得到的数据发送给上位机，并将上位机发送的数据传递给控制处理模块7。

具体的，上位机通信模块包括USB（Universal Serial BUS，通用串行总线）接口、SPI（Serial Peripheral Interface，高速同步串行总线）接口或I2C（Inter－Integrated Circuit，两线式串行总线）接口。

上位机通信模块8将控制处理模块7处理得到的数据发送给上位机，以使上位机将音频回放到上一首，或将图片、ppt等回放到上一张，至此达到通过人头部的转动控制上位机音频和/或视频和/或ppt播放、浏览图片的目的。

同时，上位机通信模块8也可将上位机发送的数据如控制信号和音频数据，传递给控制处理模块7，以使耳机数据处理终端与上位机进行交互。

请参见图3，为本实用新型实施例的基于数字陀螺仪的无线耳机系统的结构组成示意图，系统包括：

无线耳机01和与上位机相连的耳机数据处理终端02，其中，

无线耳机01为图1所示的实施例中的基于数字陀螺仪的无线耳机。

耳机数据处理终端02为图2所示的实施例中的耳机数据处理终端。

无线耳机01通过耳机数据处理终端02与上位机进行交互。

通过上述实施例的描述可知，本实用新型具有以下优点：

采用数字陀螺仪，可以使无线耳机准确又完整的模拟出无线耳机所附着的物体的运动情况，包括物体的方位、速度、加速度，不仅能更加精确的控制上位机的音频和/或视频播放，还能适用于各种体感游戏，增加了无线耳机的用途，提升了用户的使用体验。

为了更清楚的说明本实用新型，下面将以一个具体例子来说明用户利用本实用新型参与体感游戏的具体流程。

假设用户将耳机数据处理终端02连接在机顶盒上，基于数字陀螺仪的无线耳机01附着在网球拍上，无线收发模块3与耳机数据处理终端连接配对后与上位机通信，用户挥动球拍，数字陀螺仪1便可准确完整的模拟出球拍的方位变化和运动轨迹，根据数字陀螺仪1输出的数据，微处理器2得到控制数据，通过无线收发模块3将控制数据发送给耳机数据处理终端，耳机数据处理终端实现与机顶盒的通信，以下将对此实施例的具体实现方案加以说明。

当用户挥动球拍，对着电视屏幕做出模拟的发球动作，基于数字陀螺仪的无线耳机01跟随网球拍一同运动，在此过程中，数字陀螺仪1便可感应到本无线耳机01的方位变化和运动轨迹，包括本无线耳机01的方位、速度、加速度；接着，数字陀螺仪1将感应到的方位变化和运动轨迹转换为运动数据，即无线耳机01在xyz三轴的坐标变化，此为现有技术中的模数转换，在此不赘述。

此时，微处理器2接收并处理数字陀螺仪1输出的运动数据，即无线耳机01在xyz三轴的坐标变化，得到控制数据，即网球拍击打网球的方向、速度和加速度。

接下来，无线收发模块3将微处理器2得到的控制数据发送给耳机数据处理终端02。耳机数据处理终端02中的无线收发模块6接收到基于数字陀螺仪的无线耳机的无线收发模块3发送的控制数据：网球拍击打网球的方向、速度和加速度并将其传送给控制处理模块7。

控制处理模块7对无线收发模块6接收到的控制数据：网球拍击打网球的方向、速度和加速度进行处理，以便对上位机即机顶盒进行控制。具体来讲，即控制处理模块7将控制数据通过模数转换将网球拍击打网球的方向、速度和加速度转换为无线耳机01在xyz三轴的坐标变化，由上位机通信模块8将无线耳机01在xyz三轴的坐标变化发送给上位机即机顶盒，机顶盒再根据“网球”这种体感游戏对应的软件程序在xyz三轴的坐标变化的数据基础上做出相应的虚拟动作。

至此，利用附着在网球拍上的该基于数字陀螺仪的无线耳机01及连接在机顶盒上的耳机数据处理终端02就完成了该发球的模拟动作。

当然，无线收发模块3也可以直接将，数字陀螺仪1感应到本无线耳机01的方位变化和运动轨迹，包括本无线耳机01的方位、速度、加速度，发送给耳机数据处理终端02，由耳机数据处理终端02中的控制处理模块7对本无线耳机01的方位变化和运动轨迹直接进行模数转换，将网球拍击打网球的方向、速度和加速度转换为无线耳机01在xyz三轴的坐标变化，在此不赘述。此方式减少了数字陀螺仪1和微处理器2的两次数据转换过程，使整个系统响应更迅速，为用户提供更为流畅的体感游戏体验。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种基于数字陀螺仪的无线耳机，其特征在于，包括：

采集本无线耳机运动过程中的运动数据的数字陀螺仪；

与所述数字陀螺仪相连，处理所述数字陀螺仪输出的运动数据得到控制数据的微处理器；

与所述微处理器相连，将所述微处理器得到的控制数据发送给耳机数据处理终端的无线收发模块；

与所述微处理器相连，输出所述微处理器得到的音频数据的音频输出模块。

2.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，还包括：

与所述微处理器相连，接收用户输入信息的人体工学模块。

3.如权利要求2所述的无线耳机，其特征在于，所述无线收发模块包括2.4G无线模块或蓝牙模块。

4.如权利要求3所述的无线耳机，其特征在于， 所述人体工学模块包括按键键盘和/或触摸屏。

5.一种耳机数据处理终端，其特征在于，包括：

接收耳机发送的控制数据的无线收发模块，所述耳机为基于数字陀螺仪的无线耳机；

与所述无线收发模块相连，处理接收到的控制数据的控制处理模块；

与所述控制处理模块相连的上位机通信模块，所述上位机通信模块将所述控制处理模块处理得到的数据发送给上位机，并将上位机发送的数据传递给所述控制处理模块。

6.如权利要求5所述的耳机数据处理终端，其特征在于，所述上位机通信模块包括通用串行总线USB接口、高速同步串行总线SPI接口或两线式串行总线I2C接口。

7.一种基于数字陀螺仪的无线耳机系统，其特征在于，包括无线耳机和与上位机相连的耳机数据处理终端，其中，

所述无线耳机为权利要求1-4项所述的基于数字陀螺仪的无线耳机中的任意一种；

所述耳机数据处理终端为权利要求5-6项所述耳机数据处理终端中的任意一种；

所述无线耳机通过所述耳机数据处理终端与上位机进行交互。

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