CN215897991U

CN215897991U - 无线蓝牙耳机、耳机组件与处理系统

Info

Publication number: CN215897991U
Application number: CN202122158852.1U
Authority: CN
Inventors: 吴晨雨; 刘宗金; 夏杰; 吴佳; 欧新华; 袁琼
Original assignee: Shanghai Xindao Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Xindao Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2022-02-22
Anticipated expiration: 2031-09-07

Abstract

本实用新型提供了一种无线蓝牙耳机、耳机组件与处理系统，包括：体温供电模块、储能供电模块、供电切换模块与耳机主模块；所述体温供电模块、所述储能供电模块与所述耳机主模块均连接所述供电切换模块；所述体温供电模块用于：自人体的对应体表部位感应热量，并将所述热量转换为第一电能；所述储能供电模块用于：被充电时获取到的第二电能；所述供电切换模块用于：所述无线蓝牙耳机入耳后，在所述体温供电模块与所述储能供电模块中择一为所述耳机主模块供电；所述耳机主模块包括用于定位所述无线蓝牙耳机的定位通信单元。

Description

无线蓝牙耳机、耳机组件与处理系统

技术领域

本实用新型涉及耳机领域，尤其涉及一种无线蓝牙耳机、耳机组件与处理系统。

背景技术

随着科技的发展，无线蓝牙耳机日趋智能化和多样化，以TWS耳机(TWS，TrueWireless Stereo，可理解为真无线立体声)不单只是声音传递的功能，而是集成了更多的如被动降噪、主动降噪、体温监测等功能来满足人们的需求。

现有相关技术中，无线蓝牙耳机(例如TWS耳机)都是通过充电盒的蓄电对耳机的电池进行充电，但正常工作状态下耳机的电池续航时间一般只有2-4个小时，不像有线耳机那样可以长时间持续使用，当无线蓝牙耳机电量耗尽以后只能放回充电仓充电，而后才能继续使用。无线蓝牙耳机(例如TWS耳机)的这种持续使用时间短的缺点在一定程度上影响了用户的体验。并且无线蓝牙耳机(例如TWS耳机)体积较小，佩戴时及易出现掉落遗失的情况，丢失后不易被找回，进而，易于造成一定的损失。

实用新型内容

本实用新型提供一种无线蓝牙耳机、耳机组件与处理系统，以解决续航能力有限，且不易于找回的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种无线蓝牙耳机，包括：体温供电模块、储能供电模块、供电切换模块与耳机主模块；

所述体温供电模块、所述储能供电模块与所述耳机主模块均连接所述供电切换模块；

所述体温供电模块用于：自人体的对应体表部位感应热量，并将所述热量转换为第一电能；

所述储能供电模块用于：被充电时获取到的第二电能；

所述供电切换模块用于：在所述体温供电模块与所述储能供电模块中择一为所述耳机主模块供电；

所述耳机主模块包括用于定位所述无线蓝牙耳机的定位通信单元。

可选的，所述供电切换模块还用于：

在所述第一电能的能量低于能量阈值时，选择所述储能供电模块为所述耳机主模块供电；

在所述第一电能的能量高于所述能量阈值时，选择所述储能供电模块为所述耳机主模块供电。

可选的，所述体温供电模块包括：热能转换单元与体温检测单元；

所述体温检测单元连接所述热能转换单元，所述热能转换单元连接所述供电切换模块，

所述体温检测单元用于：

检测体表的温度信息；

比较所述温度信息与指定温度阈值；

若所述温度信息高于所述指定温度阈值，则指示所述热能转换单元执行转换；

所述热能转换单元用于：

在执行转换时，自所述对应体表部位感应热量，并将所述热量转换为所述第一电能。

可选的，所述供电切换模块还用于：

若所述体温检测单元未检测到所述温度信息，则选择所述储能供电模块为所述耳机主模块供电。

可选的，所述储能供电模块包括充电单元与电池单元；

所述充电单元连接所述电池单元，以在接收到充电时将充电电能输送至所述电池单元；

所述电池单元用于存储所述充电电能而产生所述第二电能。

可选的，所述定位通信单元具体用于：

在需要寻找所述无线蓝牙耳机时，向耳机充电盒发出第一定位信号，所述第一定位信号携带有第一时间信息；所述第一时间信息表征了所述第一定位信号的发出时间；

接收所述耳机充电盒返回的第二定位信号，所述第二定位信号被所述无线蓝牙耳机接收到的时间表征为第二时间信息；

其中：

所述无线蓝牙耳机的定位结果是根据相对距离信息确定的，所述相对距离信息表征了所述蓝牙无线耳机与所述耳机充电盒之间的距离，且所述相对距离信息是根据所述第一时间信息与所述第二时间信息确定的。

可选的，所述相对距离信息和/或所述定位结果是所述定位通信单元或连接于所述定位通信单元的数据处理单元确定的。

可选的，所述定位通信单元为UWB单元，所述无线蓝牙耳机为真无线立体声TWS耳机。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种耳机组件，包括第一方面及其可选方案涉及的无线蓝牙耳机，以及能够与所述无线蓝牙耳机通信的充电盒；

所述充电盒能够直接或间接获取到所述无线蓝牙耳机的定位结果，并将所述定位结果反馈至终端。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种处理系统，包括第二方面的耳机组件，以及所述终端，所述终端用于：接收并显示所述定位结果。

可选的，若所述定位通信单元为UWB单元，所述充电盒也配置有对应的UWB单元，所述终端具有UWB功能。

本实用新型提供的无线蓝牙耳机、耳机组件与处理系统中，能够利用人体表面感应的热量转换而成的电能为耳机主模块供电，相较于仅能利用充电的电池为耳机主模块供电的方案，本实用新型可有效提高无线蓝牙耳机的续航时间，同时，由于耳机主模块包括用于定位所述无线蓝牙耳机的定位通信单元，可在无线蓝牙耳机中集成定位功能，从而便于实现耳机丢失后的找回。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中无线蓝牙耳机的构造示意图一；

图2是本实用新型一实施例中无线蓝牙耳机的构造示意图二；

图3是本实用新型一实施例中处理系统的构造示意图。

附图标记说明：

1-蓝牙无线耳机；

11-体温供电模块；

111-体温检测单元；

112-热能转换单元；

12-储能供电模块；

121-充电单元；

122-电池单元；

13-供电切换模块；

14-耳机主模块；

141-定位通信单元；

1411-UWB单元；

2-充电盒；

21-UWB单元；

3-终端。

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做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。

在本实用新型说明书的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“上端”、“下端”、“下表面”、“上表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是多个，例如两个，三个，四个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本实用新型实施例提供的无线蓝牙耳机1可以为TWS耳机，同时，也不排除采用其他无线蓝牙耳机的方案。

请参考图1至图3，提供了一种无线蓝牙耳机1，包括：体温供电模块11、储能供电模块12、供电切换模块13与耳机主模块14。

所述体温供电模块11、所述储能供电模块12与所述耳机主模块14均连接所述供电切换模块13。其中，所述体温供电模块11、所述储能供电模块12可连接于供电切换模块13的输入侧，所述耳机主模块14可连接于供电切换模块13的输出侧。

所述体温供电模块11用于：自人体的对应体表部位感应热量，并将所述热量转换为第一电能；其可基于具有相应转换功能的材料而实现，本领域或相关领域中任意具有该功能的电路模块，均可作为一种可选方案，此外，除了该功能，体温供电模块11也可配置有其他任意功能。

所述储能供电模块12用于：被充电时获取到的第二电能；其可参照本领域已有或改进的任意基于储能而对耳机主模块14进行供电的电路模块，例如可基于电池单元(包含一个或多个电池)实现，也可基于其他储能器件实现。

所述供电切换模块13用于：在所述体温供电模块与所述储能供电模块中择一为所述耳机主模块供电。

其中的对应体表部位可以指耳上的体表部位，也可不限于此。

可见，本实用新型实施例中，能够利用人体表面感应的热量转换而成的第一电能为耳机主模块供电，且利用第一电能供电时，可无需消耗储能供电模块的第二电能，相较于仅能利用充电的电池为耳机主模块供电的方案，本实用新型可有效提高无线蓝牙耳机的续航时间。

其中一种实施方式中，所述供电切换模块13还用于：

部分方案中，所述供电切换模块13还可用于：若所述体温检测单元未检测到所述温度信息，则选择所述储能供电模块为所述耳机主模块供电。进一步举例中，体温检测单元111也可直接连接供电切换模块13，将表征温度信息的信号(或表征是否检测到温度信息的信号)输出，供电切换模块或其他连接于供电切换模块与体温检测单元111之间的电路模块可基于该信号判断是否检测到温度信息，供电切换模块可基于判断结果判断进行处理。

其中，第一电能的能量可表征为体温供电模块11所输出的电压，进而，当所输出的电压低于表征能量阈值的电压阈值时，可理解为所述第一电能的能量低于能量阈值，其他举例中，也可利用所输出的功率、电能能量值来表征。

其中一种实施方式中，请参考图2与图3，所述体温供电模块11包括：热能转换单元112与体温检测单元111。

所述体温检测单元111连接所述热能转换单元112，所述热能转换单元112连接所述供电切换模块13。

所述体温检测单元111用于：

检测体表的温度信息；

比较所述温度信息与指定温度阈值；

若所述温度信息高于所述指定温度阈值，则指示所述热能转换单元112执行转换；

所述热能转换单元112用于：

其中的温度信息可以是所述对应体表部位的温度信息，也可以是其他体表部位的温度信息。

可实现以上热能转换单元112的电路可以是多样的，以下给出一种举例，但实际方案可不限于此：

一种举例中，热能转换单元112可包括感应部(例如能接触于体表并感应于所接触体表的温度而产生电能的薄膜)、输出储能器件(例如电容)，感应部可连接输出储能器件，输出储能器件可连接供电切换模块13。在感应部与输出储能器件之间、输出储能器件与供电切换模块之间可设有其他任意器件(例如整流、单向导通的器件、开关等)。

可实现以上体温检测单元111的电路可以是多样的，以下给出一种举例，但实际方案可不限于此：

一种举例中，其中的体温检测单元111例如可包括互相连接的温度检测部件与比较器，温度检测部件可检测温度而形成能表征温度信息的信号，然后将其输送至比较器的一个输入端，比较器的另一个输入端可接入表征指定温度阈值的参考电压，比较器的输出端可连接热能转换单元112的触发端，或者：热能转换单元112的感应部与输出储能器件之间可设有开关，该比较器可连接于该开关的控制端。

可实现以上判断、选择功能的供电切换模块13电路可以是多样的，以下给出一种举例，但实际方案可不限于此：

一种举例中，供电切换模块13可以包括切换开关与电压检测单元，切换开关的第一节点、第二节点分别连接体温供电模块11(例如其中的热能转换单元112)与储能供电模块12(例如其电池单元122)，第三节点连接耳机主模块14；电压检测单元检测第一节点的电压(即体温供电模块11所输出的电压)表征第一电能的能量，在执行以上比较过程，具体举例中，电压检测单元采用比较器时，比较器的两个输入端分别连接第一节点与表征能量阈值的参考电压，比较器的输出端可直接或间接连接切换开关，从而完成以上控制结果。

进一步的，若还需在所述体温检测单元未检测到所述温度信息时选择所述储能供电模块为所述耳机主模块供电，则，比较器可经一逻辑门连接至切换切换开关，逻辑门的一个输入端可接入比较器的输出端，逻辑门的另一个输入端可接入表征体温检测单元是否检测到温度信息的信号。在此基础上，可实现：在所述第一电能的能量低于能量阈值或温度监测单元111未检测到温度信息时，选择所述储能供电模块为所述耳机主模块供电。

其中一种实施方式中，所述储能供电模块12包括充电单元121与电池单元122。

所述充电单元121连接所述电池单元122，以在接收到充电时将充电电能输送至所述电池单元122；与此同时，充电单元121还可以包括实现充电管理、控制的任意电路。

所述电池单元122用于存储所述充电电能而产生所述第二电能。电池单元122可以包括一个或多个串联的电池。

无线蓝牙耳机针对于供电的工作过程可例如：

当耳机未戴入人耳时，采用电池供电(即利用储能供电模块12供电)，可以保证耳机能够正常的连接手机、PC等终端，此时的工作模式可理解为低功耗模式；

当耳机戴入人耳后，体温检测单元111开始检测人体体温(即温度信息)，检测到一定温度时，由热能转换单元112将吸收的热能转化成电能，继而供电切换模块13开始切换供电通道，此时储能供电模块12停止供电，不会继续耗电，耳机消耗的电能全部由体温供电模块11提供，耳机正常工作；

当热能转化的电能不足以支撑工作时或体温检测单元检测不到体温时，供电切换模块可自动切换到储能供电模块12供电，使耳机可以继续正常工作。

可见，以上供电方案中，以TWS耳机为例的无线蓝牙耳机对耳上使用先进的材料去感应人体体温，通过吸收人体散发的部分热量，将热能转换成电能直接给耳机主模块供电。在用户佩戴耳机，耳机检测到一定的温度后，内部可以从电池供电(即储能供电模块供电)切换到体温供电模块供电，使无线蓝牙耳机(例如TWS耳机)的使用时间延长，有效提高耳机的续航时间。

以上主要阐述了针对供电部分的功能，本实用新型实施例还实现了定位功能，其中，请参考图1至图3，所述耳机主模块14包括用于定位所述无线蓝牙耳机的定位通信单元141。

由于耳机主模块包括用于定位所述无线蓝牙耳机的定位通信单元，可在无线蓝牙耳机中集成定位功能，从而便于实现耳机丢失后的找回。

该定位通信单元141，可理解为能够对外通信，并基于通信而实现定位功能的电路单元。以图3为例，所述定位通信单元141可以为UWB单元1411。

在耳机中采用了UWB单元(UWB，具体为Ultra Wide Band，其是一种无线载波通信技术，数据传输速率可达1Gbit/s，具有抗干扰能力强、低功耗、高定位精度等特点)。在耳机定位过程中由UWB接收器接收标签发射出的UWB信号可在室内和地下精准定位，也可以通过带有UWB功能的终端设备(如手机/PAD)精准的定位到具体位置，可以快速的找到耳机。

具体方案中，所述定位通信单元141具体用于：

在需要寻找所述无线蓝牙耳机1时，向耳机充电盒2发出第一定位信号，所述第一定位信号携带有第一时间信息；所述第一时间信息表征了所述第一定位信号的发出时间；

接收所述耳机充电盒2返回的第二定位信号，所述第二定位信号被所述无线蓝牙耳机(即其定位通信单元141)接收到的时间表征为第二时间信息；

定位通信单元141的以上功能可以是在耳机内的数据处理单元的控制下实现的，也可以未在数据处理单元的控制下实现。其中，第一定位信号的发出可以是在定位通信单元141(例如UWB单元1411)被启动后而自动发出的，也可以是在被启动后受控而发出的，耳机的数据处理单元可在接收到某信号时控制定位通信单元141启动和/或发出第一定位信号。该信号可例如是在需要寻找耳机时，点击终端3或耳机盒2中相应按键而产生的，从而，该信号直接或间接传输至耳机、耳机盒，此时，耳机、耳机盒均可确定当前需要寻找无线蓝牙耳机1，进而，可执行后续定位处理。

其中：

所述无线蓝牙耳机的定位结果是根据相对距离信息确定的。所述相对距离信息表征了所述蓝牙无线耳机与所述耳机充电盒之间的距离，且所述相对距离信息是根据所述第一时间信息与所述第二时间信息确定的。

其中，所述相对距离信息和/或所述定位结果可以是所述定位通信单元或连接于所述定位通信单元的数据处理单元确定的。其他举例中，相对距离信息和/或所述定位结果也可以是耳机盒2、终端3确定的，只要能获取到第一时间信息、第二时间信息(以及后文所提及的第一定位信号和/或第二定位信号的相位、方向等信息)，就可能作为相对距离信息和/或所述定位结果的计算主体。

其中的第一定位信号与第二定位信号可以为脉冲信号，例如时间短(nS级)的脉冲。

一种具体举例的工作过程中，包括：

当需要找寻耳机时，耳机以及充电盒中的UWB模块启动，启动后会模块会生成一条独立的时间戳，仅需要产生一个时间短(nS级)的脉冲，数据便可通过UWB模块所连接的天线进行发送；

耳机中的UWB单元1411在其时间戳上的X1时刻发射请求性质的脉冲信号(即第一定位信号)，充电盒2中的UWB单元21在Z1时刻发射一个响应性质的信号(即第二定位信号)，被UWB单元1411在自己的时间戳的X2时刻接收。通过脉冲信号在UWB单元1411与UWB单元21之间的飞行时间，从而确定距离S(即相对距离信息)，获取耳机的位置(即耳机的定位结果)。

通过带有UWB功能的终端3(例如手机、PAD、PC等)可以准确的接收和显示耳机TWS耳机及充电盒的位置信息，找到具体位置。

其中，根据耳机和充电盒间、充电盒与终端间基于UWB单元发射和接收信号后，基于信号强度，可以大概估计出耳机和充电盒、充电盒和终端设备的相对角度信息(也可估计出相对距离信息)，从而基于相对角度信息与相对距离信息(基于飞行时间算出的相对距离信息、基于信号强度算出的相对距离信息均可以)，可以近似得到互相之间的位置，得到定位结果(包括以下至少之一：表征耳机相对于充电盒的位置的定位结果，表征充电盒相对于终端的位置的定位结果，表征耳机、充电盒、终端之间相对位置的定位结果)。

其中，基于UWB单元所传输信号的占空比比较低，更容易区分来自其它非目标散射物的反射信号。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种耳机组件，包括以上所提及的无线蓝牙耳机，以及能够与所述无线蓝牙耳机通信的充电盒；

在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种无线蓝牙耳机，其特征在于，包括：体温供电模块、储能供电模块、供电切换模块与耳机主模块；

所述储能供电模块用于：被充电时获取到的第二电能；

所述供电切换模块用于：所述无线蓝牙耳机入耳后，在所述体温供电模块与所述储能供电模块中择一为所述耳机主模块供电；

2.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述供电切换模块还用于：

3.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述体温供电模块包括：热能转换单元与体温检测单元；

所述体温检测单元用于：

检测体表的温度信息；

比较所述温度信息与指定温度阈值；

所述热能转换单元用于：

4.根据权利要求3所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述供电切换模块还用于：

5.根据权利要求1至4任一项所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述储能供电模块包括充电单元与电池单元；

所述电池单元用于存储所述充电电能而产生所述第二电能。

6.根据权利要求1至4任一项所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述定位通信单元为UWB单元。

7.根据权利要求1至4任一项所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述无线蓝牙耳机为真无线立体声TWS耳机。

8.一种耳机组件，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的无线蓝牙耳机，以及能够与所述无线蓝牙耳机通信的充电盒；

9.一种处理系统，其特征在于，包括权利要求8所述的耳机组件，以及所述终端，所述终端用于：接收并显示所述定位结果。

10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，若所述定位通信单元为UWB单元，所述充电盒也配置有对应的UWB单元，所述终端具有UWB功能。