使用电容感应的在头上/离开头检测制造技术

一种用于检测电子设备的戴上和摘下的系统和方法包括被配置为基于由传感器测量的电容来生成电容信号的电容传感器。该方法还包括通过对一段时间内的电容信号求平均来生成平均电容信号，以及基于电容信号与平均电容信号之间的差来生成中间信号。该方法还包括生成戴上信号或摘下信号，以及在戴上信号或摘下信号被生成时将平均电容信号设置为等于电容信号。戴上信号在电子设备将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成。摘下信号在电子设备将状态从戴上状态改变为摘下状态之后被生成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用电容感应的在头上/离开头检测
本公开总体上涉及诸如耳机系统等电子设备，并且更具体地涉及确定用户是否正佩戴有电子设备。
技术介绍
经常佩戴耳机和其他电子设备以收听来自音频源、视频源或组合的音频。在给定的时间段内，用户可以多次在头上移开和更换耳机。自动检测未佩戴的耳机、耳机从用户头上的移开、或用户头上的耳机的更换，可以被用于控制音频的回放或耳机的其他功能和/或节省耳机的电量。
技术实现思路
下面提到的所有示例和特征可以以任何技术上可行的方式进行组合。在一个方面，一种检测电子设备的戴上和摘下的计算机实现的方法，该方法包括基于由电子设备内的电容传感器测量的电容来生成电容信号。该方法还包括：通过对一段时间内的电容信号求平均来生成平均电容信号；以及生成包括电容信号与平均电容信号之间的差的中间信号。该方法还包括生成戴上信号和摘下信号至少之一，其中戴上信号在电子设备将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成，并且摘下信号在电子设备将状态从戴上状态改变为摘下状态之后被生成。该方法还包括当生成戴上信号或摘下信号时，将平均电容信号设置为等于电容信号。示例可以包括以下特征之一或其任何组合。戴上信号可以基于中间信号与戴上阈值的比较，并且摘下信号可以基于中间信号与摘下阈值的比较。戴上信号可以在中间信号的上升沿超过戴上阈值时被生成。戴上信号可以在中间信号超过戴上阈值达预定时间段时被生成。摘下信号可以在中间信号的下降沿下降到摘下阈值以下时被生成。摘下阈值相对于基线(例如，平均信号)可以为负。摘下信号可以在中间信号下降到摘下阈值以下达预定时间段时被生成。平均电容信号可以通过在多个获取的电容测量结果上对电容信号求平均来生成。该方法还可以包括：生成加权中间信号，该加权中间信号包括用加权因子加权的中间信号；以及通过对加权中间信号、和电容信号在一段时间内的平均值求和来生成平均电容信号。电子设备可以包括耳机。该方法还可以包括：响应于生成戴上信号，启用电子设备中的一个或多个功能，以及响应于生成摘下信号，禁用电子设备中的一个或多个功能。启用电子设备中的一个或多个功能可以包括以下各项中至少一项：对电子设备通电，启用电子设备中的主动降噪，启用来自电子设备的无线通信，接听电话，以及播放来自电子设备的音频。禁用电子设备中的一个或多个功能可以包括以下各项中的至少一项：对电子设备断电，禁用电子设备中的主动降噪，暂停来自电子设备的音频，禁用来自电子设备的无线通信，静音或停止电话呼叫，停止播放来自电子设备的音频，将耳机中的音频重新路由到另一设备(其可以是源设备，诸如电话或任何其他播放设备)，启用或禁用单个听筒的功能，和/或改变单个听筒的特性，以及很多其他功能。在另一方面，一种耳机包括：用于将耳机声学地耦合到佩戴者的耳朵的听筒；设置在听筒中的电容传感器，用于测量传感器附近的电容；以及一个或多个处理设备。一个或多个处理设备被配置为基于所感测的电容来生成电容信号，通过对一段时间内的电容信号求平均来生成平均电容信号，生成包括电容信号与平均电容信号之间的差的中间信号，生成以下各项中的至少一项：戴上信号和摘下信号，并且在戴上信号或摘下信号被生成时将平均电容信号设置为等于电容信号。戴上信号在耳机将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成，并且摘下信号在耳机将状态从戴上状态改变为摘下状态之后被生成。示例可以包括以下特征之一或其任何组合。电容传感器可以包括设置在听筒的前腔内的第一电极和靠近第一电极的第二电极，其中第二电极是屏蔽电极。第二电极可以位于第一电极的约10mm内。戴上信号可以基于中间信号与戴上阈值的比较，并且摘下信号可以基于中间信号与摘下阈值的比较。戴上信号可以在中间信号的上升沿超过戴上阈值时被生成，并且摘下信号可以在中间信号的下降沿下降到摘下阈值以下时被生成。摘下阈值相对于基线可以为负。一个或多个处理设备还可以被配置为生成加权中间信号，该加权中间信号包括用加权因子加权的中间信号，并且通过对加权中间信号、和电容信号在一段时间内的平均值求和来生成平均电容信号。一个或多个处理设备还可以被配置为响应于生成戴上信号而启用耳机中的一个或多个功能，以及响应于生成摘下信号而禁用耳机中的一个或多个功能。启用耳机中的一个或多个功能可以包括以下各项中的至少一项：对耳机通电，启用耳机中的主动降噪，启用来自耳机的无线通信，接听电话，以及播放来自耳机的音频。禁用耳机中的一个或多个功能可以包括以下各项中的至少一项：对耳机断电，禁用耳机中的主动降噪，暂停来自电子设备的音频，禁用来自电子设备的无线通信，静音或停止电话呼叫，以及停止播放来自耳机的音频。在另一方面，一种机器可读存储设备，其上编码有用于使得一个或多个处理器执行操作的计算机可读指令，这些操作包括基于由电子设备内的电容传感器测量的电容来生成电容信号。这些操作还包括：通过对一段时间内的电容信号求平均来生成平均电容信号；以及生成包括电容信号与平均电容信号之间的差的中间信号。这些操作还包括生成以下各项中的至少一项：戴上信号和摘下信号，以及当生成戴上或摘下信号时，将平均电容信号设置为等于电容信号。戴上信号在电子设备将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成，并且摘下信号在电子设备将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成。在附图和以下描述中阐述了一种或多种实现的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征、目的和优点将很清楚。附图说明图1是示出具有在头上/离开头检测系统的耳机的示例的示意图。图2是示出具有在头上/离开头检测系统的耳机耳罩的示例的示意图。图3是示出根据现有技术系统的在头上/离开头检测信号的示例的图。图4是示出在头上/离开头检测信号的示例的图。图5是描绘如何确定听筒的操作状态的示例的框图。图6是描绘如何确定听筒的操作状态的示例的框图。图7是描绘如何确定听筒的操作状态的示例的状态图。图8是控制个人电子设备的示例方法的流程图。具体实施方式已经变得司空见惯的是，以电子方式被提供音频(例如，来自诸如手机、平板电脑、计算机、CD播放器、收音机或MP3播放器等音频源的音频)的人、想要在声学上与给定环境中的不需要的或可能有害的声音隔离的人、以及参与双向通信的人，使用个人声学设备(即，被构造为位于用户的至少一只耳朵中、上方或周围的设备)来执行这些功能。对于使用耳机或受话器形式的个人声学设备来收听以电子方式提供的音频的人来说，司空见惯的是，为该音频提供至少两个音频通道(例如，具有左声道和右声道的立体声音频)以便通过独立的听筒以声学方式分别输出给每个耳朵。此外，数字信号处理(DSP)技术的发展已经使得能够以涉及多个音频通道的各种形式的环绕声来提供音频。对于想要在声学上与不需要的或可能有害的声音隔离的人，已经变得司空见惯的是，除了使用基于吸声材料和/或反射材料的被动降噪(PNR)技术，通过使用基于抗噪声的声学输出的主动降噪(ANR)技术来实现声学隔离。此外，司空见惯的是，将ANR与耳机中的其他音本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测电子设备的戴上和摘下的计算机实现的方法，包括：/n基于由所述电子设备内的电容传感器测量的电容，生成电容信号；/n通过对一段时间内的所述电容信号求平均，生成平均电容信号；/n生成包括所述电容信号与所述平均电容信号之间的差的中间信号；/n生成以下各项中的至少一项：戴上信号和摘下信号，其中所述戴上信号在所述电子设备将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成，并且所述摘下信号在所述电子设备将状态从戴上状态改变为摘下状态之后被生成；以及/n当戴上信号或摘下信号被生成时，将所述平均电容信号设置为等于所述电容信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 15/721,2341.一种检测电子设备的戴上和摘下的计算机实现的方法，包括：
基于由所述电子设备内的电容传感器测量的电容，生成电容信号；
通过对一段时间内的所述电容信号求平均，生成平均电容信号；
生成包括所述电容信号与所述平均电容信号之间的差的中间信号；
生成以下各项中的至少一项：戴上信号和摘下信号，其中所述戴上信号在所述电子设备将状态从摘下状态改变为戴上状态之后被生成，并且所述摘下信号在所述电子设备将状态从戴上状态改变为摘下状态之后被生成；以及
当戴上信号或摘下信号被生成时，将所述平均电容信号设置为等于所述电容信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述戴上信号基于所述中间信号与戴上阈值的比较，并且所述摘下信号基于所述中间信号与摘下阈值的比较。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述戴上信号在所述中间信号的上升沿超过所述戴上阈值时被生成。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述戴上信号在所述中间信号超过所述戴上阈值达预定时间段时被生成。


5.根据权利要求2所述的方法，其中所述摘下信号在所述中间信号的下降沿下降到所述摘下阈值以下时被生成。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述摘下阈值相对于基线为负。


7.根据权利要求2所述的方法，其中所述摘下信号在所述中间信号下降到所述摘下阈值以下达预定时间段时被生成。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述平均电容信号是通过在多个获取的电容测量结果上对所述电容信号求平均来生成的。


9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
生成加权中间信号，所述加权中间信号包括用加权因子加权的所述中间信号；以及
通过对所述加权中间信号与所述电容信号在一段时间内的平均值求和，生成所述平均电容信号。


10.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子设备包括耳机。


11.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于生成戴上信号，启用所述电子设备中的一个或多个功能；以及
响应于生成摘下信号，禁用所述电子设备中的一个或多个功能。


12.根据权利要求11所述的方法，其中：
启用所述电子设备中的一个或多个功能包括以下各项中的至少一项：对所述电子设备通电，启用所述电子设备中的主动降噪，启用来自所述电子设备的无线通信，接听电话，以及播放来自所述电子设备的音频；以及
禁用所述电子设备中的一个或多个功能包括以下各项中的至少一项：对所述电子设备断电，禁用所述电子设备中的主动降噪，暂停来自所述电子设备的音频，禁用来自所述电子设备的无线通信，静音或停止电话呼叫，停止播放来自所述电子设备的音频，将音频路由到另一设备，启用或禁用所述电子设备的单个听筒的功能，和/或改变所述电子设备的单个听筒的特性。


13.一种耳机，包括：
听筒，用于将所述耳机声学地耦合到佩戴者的耳朵；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·邦纳，刘瑞华，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US