CN216795237U - 头戴式耳机以及无线耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种头戴式耳机以及无线耳机，该头戴式耳机包括：弹性弧形支架、左耳耳罩、右耳耳罩，左耳耳罩和右耳耳罩可转动地连接于弹性弧形支架的两端，头戴式耳机还包括：检测电容感应元件，设于左耳耳罩或右耳耳罩上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；参考电容感应元件，设于左耳耳罩或右耳耳罩上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；电容感应芯片，与检测电容感应元件和参考电容感应元件连接，用于根据接触电容值和参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；控制器，与电容感应芯片连接，用于接收电容感应芯片判定的耳机佩戴状态。通过实施本实用新型，可以提高佩戴检测的准确率。

Description

头戴式耳机以及无线耳机

技术领域

本实用新型涉及耳机技术领域，尤其涉及头戴式耳机以及无线耳机。

背景技术

头戴耳机在使用时通常会进行佩戴检测，现有的头戴耳机通常采用红外接近检测传感器进行佩戴检测。

红外接近检测传感器是通过发出红外光和接收红外光得到红外接近检测传感器与人耳之间的距离，然后基于距离进行佩戴检测的。这种检测方式会出现用户未佩戴时，耳机会检测到与之靠近的物体，例如，耳机放在桌面时耳机旁边的物体，此时红外接近检测传感器被误触发而被检测为佩戴状态，导致耳机开启工作，造成佩戴检测的误判。

实用新型内容

本实用新型提供了头戴式耳机以及无线耳机，旨在解决现有的耳机佩戴检测准确率低的问题。

第一方面，本实用新型提供一种头戴式耳机，其包括：弹性弧形支架、左耳耳罩、右耳耳罩，所述左耳耳罩和所述右耳耳罩可转动地连接于所述弹性弧形支架的两端，所述头戴式耳机还包括：检测电容感应元件，设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；参考电容感应元件，设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；电容感应芯片，与所述检测电容感应元件和所述参考电容感应元件连接，用于根据所述接触电容值和所述参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；控制器，与所述电容感应芯片连接，用于接收所述电容感应芯片判定的耳机佩戴状态。

进一步地，所述检测电容感应元件和所述检测电容感应元件均为金属导体。

进一步地，所述金属导体为铜片。

进一步地，所述弹性弧形支架的内侧形成有佩戴空间，所述检测电容感应元件设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩的朝向所述佩戴空间的一侧。

进一步地，所述参考电容感应元件设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩的内部。

第二方面，本实用新型还提供了一种无线耳机，其包括左耳耳机、右耳耳机、充电仓，所述充电仓用于供所述左耳耳机和所述右耳耳机充电，所述无线耳机还包括：检测电容感应元件，设于所述左耳耳机或所述左耳耳机上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；参考电容感应元件，设于所述左耳耳机或所述左耳耳机上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；电容感应芯片，与所述检测电容感应元件和所述参考电容感应元件连接，用于根据所述接触电容值和所述参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；控制器，与所述电容感应芯片连接，用于接收所述电容感应芯片判定的耳机佩戴状态。

进一步地，所述检测电容感应元件和所述检测电容感应元件均为金属导体。

进一步地，所述金属导体为铜片。

进一步地，所述检测电容感应元件贴合于所述左耳耳机或所述右耳耳机的表面。

进一步地，所述无线耳机还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器连接，用于接收外部信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置检测电容感应元件和参考电容感应元件分别采集接触电容值和参考电容值，检测电容感应元件在接触到用户时，由于电容效应会导致接触电容值的改变，参考电容感应元件不会与用户接触，参考电容值不变，因此电容感应芯片可根据采集的接触电容值和参考电容值按照预定的逻辑进行佩戴检测的判定，并将佩戴检测的结果发送给控制器，控制器即可根据佩戴检测的结果进行相应的控制动作。由此，通过感应电容元件实现接触式的佩戴检测，采用了新的检测方式，相对于红外接近检测传感器的距离检测的方式，本方案即使存在与耳机非常靠近但未接触物体的情形，耳机也不会发生误检测，避免了误检测的发生，提高检测的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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展示了本实用新型实施例佩戴检测的电路示意图；

图2展示了本实用新型实施例佩戴检测方法的流程图；

图3展示了本实用新型实施例佩戴检测时信号变化的示意图；

图4展示了本实用新型另一实施例佩戴检测方法的流程图；

图5展示了本实用新型实施例头戴式耳机的示意图；

图6展示了本实用新型实施例无线耳机的示意图；

图7展示了本实用新型实施例无线耳机的左右耳机的示意图；

10、检测电容感应元件；20、参考电容感应元件；30、电容感应芯片；40、控制器；100、头戴式耳机；101左耳耳罩；102、右耳耳罩；103、弹性弧形支架；200、无线耳机；201、左耳耳机；202、右耳耳机；203、充电仓。

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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参照图1和图5，本实用新型实施例提供一种头戴式耳机100，其包括：弹性弧形支架103、左耳耳罩101、右耳耳罩102，所述左耳耳罩101和所述右耳耳罩102可转动地连接于所述弹性弧形支架103的两端，所述头戴式耳机100还包括：检测电容感应元件10，设于所述左耳耳罩101或所述右耳耳罩102上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；参考电容感应元件20，设于所述左耳耳罩101或所述右耳耳罩102上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；电容感应芯片30，与所述检测电容感应元件10和所述参考电容感应元件20连接，用于根据所述接触电容值和所述参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；控制器40，与所述电容感应芯片30连接，用于接收所述电容感应芯片30判定的耳机佩戴状态。

通过实施本实施例，利用感应电容元件实现接触式的佩戴检测，采用了新的检测方式，相对于红外接近检测传感器的距离检测的方式，本实施例即使存在与耳机非常靠近但未接触物体的情形，耳机也不会发生误检测，避免了误检测的发生，提高检测的准确率。

具体地，耳机在佩戴时，检测电容感应元件10与人耳接触，检测电容感应元件10与人耳之间产生电容效应，检测电容感应元件10与人耳相当于电容其的两个极板，二者之间会产生电容，该电容叠加在检测电容感应元件10上，使得检测电容感应元件10上的电容增加。也就是说，检测电容感应元件10在与人耳接触时和不接触时，检测电容感应元件10的接触电容值会发生变化。由此，即可根据接触电容值的变化来判断耳机处于佩戴状态或非佩戴状态。

在本实施例中，弹性弧形支架103整体呈“冂”型。弹性弧形支架103的内侧形成有供用户佩戴在头部上的佩戴空间。弹性弧形支架103的两端与左耳耳罩101和右耳耳罩102可转动连接。具体地，左耳耳罩101和右耳耳罩102通过转轴与弹性弧形支架103的两端连接，由此，左耳耳罩101和右耳耳罩102均可相对弹性弧形支架103转动，以调节佩戴的舒适度。在其他实施中，还可以通过伸缩组件与左耳耳罩101和右耳耳罩102连接，由此可以调整佩戴的舒适度，适配不同用户的头部，具有通用性。弹性弧形支架103具有一定的弹性，弹性弧形支架103的本体可以在弹力的作用下被用户的头部撑开，由此扩大佩戴空间，以适配不同用户的头部，具有通用性。

其中，电容感应芯片30判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态的方式有多种，本实施例列举以下两种实施例予以说明。

参照图2，实施例一：

S1：获取接触电容值。

S2：判断接触电容值是否大于预设阈值。

S3：若接触电容值大于预设阈值，则判定处于佩戴状态。

S4：若接触电容值小于预设阈值，则判定处于非佩戴状态。

在本实施例中，当用户佩戴耳机时，检测电容感应元件10与人耳接触，由于电容效应，检测电容感应元件10获取的接触电容值会增大，此时，电容感应芯片30即可根据获取的接触电容值与预设阈值进行比对。预设阈值是预先设定的电容阈值，如图3所示。若接触电容值大于预设阈值，则说明此时检测电容感应元件10与用户的耳朵接触，判定处于佩戴状态。当用户未佩戴耳机时，检测电容感应元件10没有与人耳接触，没有产生电容小于，因此，检测电容感应元件10获取的接触电容值没有发生变化。此时，电容感应芯片30根据获取的接触电容值与预设阈值进行比对，若接触电容值小于预设阈值，则说明此时检测电容感应元件10没有与用户的耳朵接触，判断处于未佩戴状态。电容感应芯片30判定好佩戴状态后，将佩戴状态的结果通过信号发送给控制器40(MCU)，MCU即可根据佩戴状态进行相应的操作控制，譬如，播放音乐，暂停音乐。

本实施例的检测方式可以检测耳机在非佩戴状态下开机的场景。因为耳机上电后可产生一个基准，检测电容感应元件10可以与人耳接触，产生电容效应，使得接触电容值增加，由此根据接触电容值与预设阈值的比对即可用于判定耳机的佩戴状态。

参照图4，实施例二：

S5：获取接触电容值和参考电容值。

S6：判断接触电容值和参考电容值的差值是否大于预设阈值。

S7：若接触电容值和参考电容值的差值大于预设阈值，则判定处于佩戴状态。

S8：若接触电容值和参考电容值的差值小于预设阈值，则判定处于非佩戴状态。

在本实施例中，检测电容感应元件10采集接触电容值，参考电容感应元件20采集参考电容值，电容感应芯片30获取到接触电容值和参考电容值后，进行接触电容值和参考电容值的差值计算，再将接触电容值和参考电容值的差值与预设阈值进行对比。其中，该预设阈值是预先设定好的电容值，参考电容值是不变的。若接触电容值和参考电容值的差值大于预设阈值，则说明接触电容值增大，此时检测电容感应元件10与人耳接触，判定处于佩戴状态。若接触电容值和参考电容值的差值小于预设阈值，则说明接触电容值未发生改变，此时检测电容感应元件10没有与人耳接触，判定处于非佩戴状态。

本实施例的检测方式可以检测耳机佩戴后再开机的情形。耳机上电后才会产生基准，若将耳机佩戴好后再开机，这时候电容感应芯片30还没有产生基准值，所以无法知道是耳机是戴在头上还是没有戴在头上。此时采用本实施例的检测方式，利用接触电容值和参考电容值的差值与预设阈值的比对，即可用于判定耳机的佩戴状态。由此可以实现耳机佩戴后再开机的情形。

在一实施例中，所述检测电容感应元件10和所述检测电容感应元件10均为金属导体。在本实施例中，金属导体为铜片。当然可以理解的是，还可以是其他形态的铜制品，例如，铜箔，铜皮等。

在其中一个实施例中，检测电容感应元件10为铜网罩，铜网罩设置在左耳耳罩101或右耳耳罩102的出声口，此时，铜网罩即可作为出声口的防尘网罩，又可作为采集接触电容的检测电容感应元件10，实现了多功能的复用，节省成本，缩小耳机的体积。

在一实施例中，弹性弧形支架103的内侧形成有供用户头部佩戴的佩戴空间。如图5所示的A处，A处即为佩戴空间。其中，左耳耳罩101和右耳耳罩102朝向佩戴空间的一侧设置检测电容感应元件10。由此，用户在佩戴时，检测电容感应元件10即可与用户的耳朵接触，从而可以产生电容效应，实现佩戴检测。

此外，参考电容感应元件20设置在左耳耳罩101或者是右耳耳罩102的内部。也即左耳耳罩101和右耳耳罩102内部形成用用于安装电路板的内腔，参考电容感应元件20、电容感谢芯片、MCU均可设置在该内腔中。由此，参考电容感应元件20则无法与用户接触，能够保持参考电容值不变。

参照图1和图6，本实用新型实施例还提供一种无线耳机200，其包括左耳耳机201、右耳耳机202、充电仓203，所述充电仓203用于供所述左耳耳机201和所述右耳耳机202充电，所述无线耳机200还包括：检测电容感应元件10，设于所述左耳耳机201或所述左耳耳机201上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；参考电容感应元件20，设于所述左耳耳机201或所述左耳耳机201上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；电容感应芯片30，与所述检测电容感应元件10和所述参考电容感应元件20连接，用于根据所述接触电容值和所述参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；控制器40，与所述电容感应芯片30连接，用于接收所述电容感应芯片30判定的耳机佩戴状态。

通过实施本实施例，利用感应电容元件实现接触式的佩戴检测，采用了新的检测方式，相对于红外接近检测传感器的距离检测的方式，本实施例即使存在与耳机非常靠近但未接触物体的情形，耳机也不会发生误检测，避免了误检测的发生，提高检测的准确率。

本实施例中的无线耳机200为TWS耳机(True Wireless Stereo)。该无线耳机200是通过蓝牙进行音频数据的传输，不需要有线连接。因此，本实施例的无线耳机200设有蓝牙模块，该蓝牙模块与控制器40(MCU)连接，用于接收外部信号，如音频信号，或者是来自终端的控制信号等。

具体地，参照图7，左耳耳机201和右耳耳机202内部形成有用于安装电路元件的内腔。其中，参考电容感应元件20、电容感应芯片30和MCU可以安装在该内腔中。检测电容感应元件10贴合于左耳耳机201或所述右耳耳机202的表面。由此，用户在佩戴耳机时，检测电容感应元件10即可与人耳接触，产生电容效应，接触电容值增大。参考电容感应元件20设置在耳机内部，无法与用户接触，参考电容值保持不变。

在一实施例中，所述检测电容感应元件10和所述检测电容感应元件10均为金属导体。在本实施例中，金属导体为铜片。当然可以理解的是，还可以是其他形态的铜制品，例如，铜箔，铜皮等。

在其中一个实施例中，检测电容感应元件10为铜网罩，铜网罩设置在左耳耳机201或右耳耳机202的出声口，此时，铜网罩即可作为出声口的防尘网罩，又可作为采集接触电容的检测电容感应元件10，实现了多功能的复用，节省成本，缩小耳机的体积。

其中，电容感应芯片30判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态的方式有多种，本实施例列举以下两种实施例予以说明。

参照图2，实施例一：

S1：获取接触电容值。

S2：判断接触电容值是否大于预设阈值。

S3：若接触电容值大于预设阈值，则判定处于佩戴状态。

S4：若接触电容值小于预设阈值，则判定处于非佩戴状态。

在本实施例中，当用户佩戴耳机时，检测电容感应元件10与人耳接触，由于电容效应，检测电容感应元件10获取的接触电容值会增大，此时，电容感应芯片30即可根据获取的接触电容值与预设阈值进行比对。预设阈值是预先设定的电容阈值，如图3所示。若接触电容值大于预设阈值，则说明此时检测电容感应元件10与用户的耳朵接触，判定处于佩戴状态。当用户未佩戴耳机时，检测电容感应元件10没有与人耳接触，没有产生电容小于，因此，检测电容感应元件10获取的接触电容值没有发生变化。此时，电容感应芯片30根据获取的接触电容值与预设阈值进行比对，若接触电容值小于预设阈值，则说明此时检测电容感应元件10没有与用户的耳朵接触，判断处于未佩戴状态。电容感应芯片30判定好佩戴状态后，将佩戴状态的结果通过信号发送给控制器40(MCU)，MCU即可根据佩戴状态进行相应的操作控制，譬如，播放音乐，暂停音乐。

本实施例的检测方式可以检测耳机在非佩戴状态下开机的场景。因为耳机上电后可产生一个基准，检测电容感应元件10可以与人耳接触，产生电容效应，使得接触电容值增加，由此根据接触电容值与预设阈值的比对即可用于判定耳机的佩戴状态。

参照图4，实施例二：

S5：获取接触电容值和参考电容值。

S6：判断接触电容值和参考电容值的差值是否大于预设阈值。

S7：若接触电容值和参考电容值的差值大于预设阈值，则判定处于佩戴状态。

S8：若接触电容值和参考电容值的差值小于预设阈值，则判定处于非佩戴状态。

在本实施例中，检测电容感应元件10采集接触电容值，参考电容感应元件20采集参考电容值，电容感应芯片30获取到接触电容值和参考电容值后，进行接触电容值和参考电容值的差值计算，再将接触电容值和参考电容值的差值与预设阈值进行对比。其中，该预设阈值是预先设定好的电容值，参考电容值是不变的。若接触电容值和参考电容值的差值大于预设阈值，则说明接触电容值增大，此时检测电容感应元件10与人耳接触，判定处于佩戴状态。若接触电容值和参考电容值的差值小于预设阈值，则说明接触电容值未发生改变，此时检测电容感应元件10没有与人耳接触，判定处于非佩戴状态。

本实施例的检测方式可以检测耳机佩戴后再开机的情形。耳机上电后才会产生基准，若将耳机佩戴好后再开机，这时候电容感应芯片30还没有产生基准值，所以无法知道是耳机是戴在头上还是没有戴在头上。此时采用本实施例的检测方式，利用接触电容值和参考电容值的差值与预设阈值的比对，即可用于判定耳机的佩戴状态。由此可以实现耳机佩戴后再开机的情形。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种头戴式耳机，其特征在于，包括：弹性弧形支架、左耳耳罩、右耳耳罩，所述左耳耳罩和所述右耳耳罩可转动地连接于所述弹性弧形支架的两端，所述头戴式耳机还包括：

检测电容感应元件，设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；

参考电容感应元件，设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；

电容感应芯片，与所述检测电容感应元件和所述参考电容感应元件连接，用于根据所述接触电容值和所述参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；

控制器，与所述电容感应芯片连接，用于接收所述电容感应芯片判定的耳机佩戴状态。

2.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其特征在于，所述检测电容感应元件和所述检测电容感应元件均为金属导体。

3.根据权利要求2所述的头戴式耳机，其特征在于，所述金属导体为铜片。

4.根据权利要求1-3任一项所述的头戴式耳机，其特征在于，所述弹性弧形支架的内侧形成有佩戴空间，所述检测电容感应元件设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩的朝向所述佩戴空间的一侧。

5.根据权利要求4所述的头戴式耳机，其特征在于，所述参考电容感应元件设于所述左耳耳罩或所述右耳耳罩的内部。

6.一种无线耳机，其特征在于，包括左耳耳机、右耳耳机、充电仓，所述充电仓用于供所述左耳耳机和所述右耳耳机充电，所述无线耳机还包括：

检测电容感应元件，设于所述左耳耳机或所述左耳耳机上佩戴时与用户接触的位置，用于采集接触电容值；

参考电容感应元件，设于所述左耳耳机或所述左耳耳机上佩戴时与用户非接触的位置，用于采集参考电容值；

电容感应芯片，与所述检测电容感应元件和所述参考电容感应元件连接，用于根据所述接触电容值和所述参考电容值判定耳机处于佩戴状态或非佩戴状态；

控制器，与所述电容感应芯片连接，用于接收所述电容感应芯片判定的耳机佩戴状态。

7.根据权利要求6所述的无线耳机，其特征在于，所述检测电容感应元件和所述检测电容感应元件均为金属导体。

8.根据权利要求7所述的无线耳机，其特征在于，所述金属导体为铜片。

9.根据权利要求6-8任一项所述的无线耳机，其特征在于，所述检测电容感应元件贴合于所述左耳耳机或所述右耳耳机的表面。

10.根据权利要求9所述的无线耳机，其特征在于，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器连接，用于接收外部信号。

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