一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法技术

本发明专利技术公开了一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法，在耳机壳体上选择多个触摸感应区，并在耳机壳体上每个触摸感应区的内部贴有多个金属传感器SENSOR；将耳机壳体内的多个金属传感器SENSOR1~SENSORn连接到耳机内部IC的SX1~SXn通道引脚上，IC能够依次的间接检测每个金属传感器SENSOR对外界的电容；通过判断每个金属传感器SENSOR对外界的电容大小来确定人体对耳机触摸感应区是否有接触，进而实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别。本发明专利技术实现耳机上的佩戴反馈、触摸检测、手持识别功能，具有低功耗、硬件灵活配置、免机身开孔、低成本等优点。低成本等优点。低成本等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法


[0001]本专利技术涉及耳机的佩戴检测
，尤其涉及一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法。

技术介绍

[0002]在穿戴式电子产品市场，无线耳机越来越被广大消费者所接受。应用在无线耳机上的佩戴反馈、触摸检测和手持识别等功能可以更方便更智能的实现人和耳机的交互。
[0003]传统的无线耳机通过红外接近传感器模组实现佩戴反馈功能。红外接近传感器模组发射和接受红外光判断耳朵距离光接收器的距离从而实现对佩戴的检测。
[0004]以往的无线耳机多采取物理按键来实现人对耳机的控制。应用在无线耳机上的物理按键具有诸多缺点。比如人手在按压物理按键的过程中会给耳部传递不适感；物理按键本身的机械结构所带来的重量往往也会超出耳朵的承受范围，长时间佩戴会给耳朵带来坠物感。
[0005]另外，新款耳机中具有代表性的是通过红外接近传感器模组实现佩戴反馈功能。
[0006]红外接近传感器模组包含红外发射器和接近传感器两个部件。其工作原理示意图如图1所示。红外发射器周期性地发射调制的红外光脉冲，发射功率集中在狭窄的波段内。光脉冲遇到障碍物（人耳）时会被反射回来。接近传感器一般位于红外发射器附近，由光电二极管来识别与发射器光脉冲相匹配的波长处脉冲的峰值强度。在无线耳机中，通常的配置是障碍物与接近传感器距离在10毫米以内时认为耳机处于佩戴状态。
[0007]当红外接近传感器模组连续多个周期未检测到10毫米以内的障碍物时会进入低功耗模式，降低脉冲发射周期以降低功耗。
[0008]通过严格控制系统的工作波长，并调制脉冲，可以减少系统受噪声的影响。噪声主要包括外部红外能量源（如太阳光）以及内部反射的串扰。
[0009]缺点之一是检测期间不间断的红外光的发射带来较高的功耗；缺点之二是从耳机内部向耳朵发射红外光在结构上要求耳机壳体开孔，降低了耳机的防水性能或提高了耳机结构生产的复杂度；缺点之三是红外接近传感器模组应用在耳机上若想做到体积小、重量轻、识别准确，需要较高的硬件成本；缺点之四是，若要在耳机上实现诸如佩戴反馈或触摸检测或手持识别等多项功能，需要在耳机壳体上多个区域进行开孔并放置传感器模组，进一步增加复杂度。

技术实现思路

[0010]本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法。
[0011]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法，具体包括以下步骤：（1）在耳机壳体上选择多个触摸感应区，并在耳机壳体上每个触摸感应区的内部
贴有多个金属传感器SENSOR；（2）将耳机壳体内的多个金属传感器SENSOR1~ SENSORn连接到耳机内部IC的SX1~SXn通道引脚上，IC能够依次的间接检测每个金属传感器SENSOR对外界的电容；通过判断每个金属传感器SENSOR对外界的电容大小来确定人体对耳机触摸感应区是否有接触，进而实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别。
[0012]所述的步骤（1）的具体内容如下：在耳机的入耳位置选定不少于一个入耳感应区域A1并在每个入耳感应区域A1的壳体内部贴上不少于一个金属传感器；在耳机机身上选定不少于一个手指触控感应区域A2并在每个手指触控感应区域A2的壳体内部贴上不少于一个金属传感器；对于包含柱状手柄的耳机，在手柄上选定不少于一个手指触控感应区域A3并在每个手指触控感应区域A3的壳体内部贴上不少于一个金属传感器。
[0013]当耳机上金属传感器SENSOR所对应的触摸感应区没有人体触摸时，金属传感器SENSOR对外界的电容较小，记为CP；当人体触摸相应的触摸感应区时，金属传感器SENSOR与壳体之间形成额外的寄生电容，寄生电容的一个极板是金属传感器SENSOR，另一个极板透过人体接地；寄生电容与金属传感器SENSOR对外界原本的电容并联，相当于有触摸之后CP电容增大。
[0014]当有人体接触耳机的触摸感应区时，等效为CP1~CPn之中特定的CP电容容值增大，其中CP1~CPn指耳机壳体内分布的每个金属传感器SENSOR对外界的电容，耳机内部IC的电荷量检测电路模块依次检测每个SX通道，即检测耳机上每个触摸感应区是否有触摸产生，并将每个SX通道对应的CP电容值的相对大小转换为VREF与VOUT的电压差进行输出，CP电容值的相对大小指的是有无触摸时CP电容值的大小差异。
[0015]所述的电荷量检测电路模块的实现方式如下：通过周期性的给CP电容的金属传感器SENSOR极板充电到参考电压VREF，再将金属传感器SENSOR极板的电荷转移到CF电容上，最终CP电容的相对大小体现在CF电容的两极板压差上；当人体未接触耳机的触摸感应区时，VREF与VOUT之间的压差较大；当人体接触耳机的触摸感应区时，VREF与VOUT之间的压差变小。
[0016]所述的VREF与VOUT之间的压差作为输入再送到ADC，则ADC输出的数字信号数值代表压差的大小，即对于当前检测的SX通道来说，当人体未接触金属传感器SENSOR外的耳机壳体时，ADC输出数值较大；当人体接触金属传感器SENSOR外的耳机壳体时，ADC输出的数值较小。
[0017]所述的ADC输出的数值ADCOUT交由数字处理模块进行处理。
[0018]所述的数字处理模块的数字处理方法如下：首先数字处理电路对ADC输出的原始信号做滤波、累和处理。
[0019]然后数字处理电路通过对rawdata进行阈值判断，来确定SX通道源头的触摸感应区是否有触摸产生；其中rawdata指原始数据在数字处理模块内部经处理后要送到阈值判断的最终数据；由于rawdata是ADC输出的数字信号经滤波、累和处理得到的数值，在几次累和期间，ADCOUT大，则rawdata也大，表示无触摸产生；在几次累和期间，ADCOUT小，则rawdata也小，表示有触摸产生。
[0020]所述的数字处理模块进行阈值判断的方法如下：TH_L和TH_H是出厂前配置好的阈
值，TH_H小于未触摸时的rawdata，TH_L大于触摸后的rawdata，且TH_H>TH_L；开始检测耳机的触摸状态后，当rawdata小于TH_L时，表示源头有触控；当rawdata大于TH_H时，表示源头无触控；当rawdata在TH_L和TH_H之间时，忽略本次数据。
[0021]首先在耳机的外壳上选取多个区域作为触控感应区。在耳机壳内表面与触控感应区相对应的位置贴合金属传感器。金属传感器连接到芯片，芯片用来检测金属传感器对大地的电容CP。
[0022]本专利技术的一大特点是使用单极板检测的方式，只检测金属传感器这一极板。金属传感器就相当于CP电容的上极板。当人体触摸到耳机上的触控感应区时，相当于金属传感器与大地间新增一个寄生电容，其一个极板就是金属传感器，另一个极板通过人体接地。这个寄生电容导致了CP电容的变大。
[0023]人体的接触会导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）在耳机壳体上选择多个触摸感应区，并在耳机壳体上每个触摸感应区的内部贴有多个金属传感器SENSOR；（2）将耳机壳体内的多个金属传感器SENSOR1~ SENSORn连接到耳机内部IC的SX1~SXn通道引脚上，IC能够依次的间接检测每个金属传感器SENSOR对外界的电容；通过判断每个金属传感器SENSOR对外界的电容大小来确定人体对耳机触摸感应区是否有接触，进而实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别。2.根据权利要求1所述的一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法，其特征在于：所述的步骤（1）的具体内容如下：在耳机的入耳位置选定不少于一个入耳感应区域A1并在每个入耳感应区域A1的壳体内部贴上不少于一个金属传感器；在耳机机身上选定不少于一个手指触控感应区域A2并在每个手指触控感应区域A2的壳体内部贴上不少于一个金属传感器；对于包含柱状手柄的耳机，在手柄上选定不少于一个手指触控感应区域A3并在每个手指触控感应区域A3的壳体内部贴上不少于一个金属传感器。3.根据权利要求1所述的一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法，其特征在于：当耳机上金属传感器SENSOR所对应的触摸感应区没有人体触摸时，金属传感器SENSOR对外界的电容较小，记为CP；当人体触摸相应的触摸感应区时，金属传感器SENSOR与壳体之间形成额外的寄生电容，寄生电容的一个极板是金属传感器SENSOR，另一个极板透过人体接地；寄生电容与金属传感器SENSOR对外界原本的电容并联，相当于有触摸之后CP电容增大。4.根据权利要求3所述的一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识别的方法，其特征在于：当有人体接触耳机的触摸感应区时，等效为CP1~CPn之中特定的CP电容容值增大，其中CP1~CPn指耳机壳体内分布的每个金属传感器SENSOR对外界的电容，耳机内部IC的电荷量检测电路模块依次检测每个SX通道，即检测耳机上每个触摸感应区是否有触摸产生，并将每个SX通道对应的CP电容值的相对大小转换为VREF与VOUT的电压差进行输出，CP电容值的相对大小指的是有无触摸时CP电容值的大小差异。5.根据权利要求4所述的一种实现耳机的佩戴反馈、触摸检测、手持识...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊钦，严彬，李瑞兴，
申请(专利权)人：合肥松豪电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：