本實用新型涉及可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種頭戴式耳機。

背景技術(shù)：

目前大多數(shù)頭戴設(shè)備的交互方式分為兩類，一類是實體按鍵的方式，即在頭戴設(shè)備上設(shè)置實體按鍵，通過點擊、長按等操作實現(xiàn)一定的指令功能；這類方法的成本低、設(shè)計簡單，但僅能夠滿足少量的指令，且交互方式生硬無趣。另一類是觸摸控制的方式，通過在頭機等頭部可穿戴設(shè)備上面安裝可觸控面板平面，通過識別手指在面板上進行的滑動、點擊等指令，通過集成電路總線(IIC)協(xié)議或者其他通信方式將指令信號傳給主芯片，做出相應(yīng)的反應(yīng)，如暫停/播放、更換曲目、調(diào)節(jié)音量等等；觸摸控制能夠靈活對設(shè)備進行操控，但是其操控區(qū)域局限于觸控板的面積，必須貼近觸控板才能進行操作，同時由于觸控板面積的限制，也無法使用復(fù)雜或多樣的操作手勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種頭戴式耳機，以至少解決相關(guān)技術(shù)中頭戴設(shè)備的人機交互時可以使用的控制指令少、控制方式單一的問題。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種頭戴式耳機，包括左耳機、右耳機和連接所述左耳機和右耳機的頭梁，在所述左耳機或者所述右耳機中設(shè)有手勢識別模塊，其中，所述手勢識別模塊包括：紅外線發(fā)射單元、紅外線檢測單元、手勢識別單元、指令生成單元；

所述紅外線發(fā)射單元，用于發(fā)射紅外線；

所述紅外線檢測單元，用于檢測經(jīng)物體表面反射回來的紅外線的光強特征；

所述手勢識別單元，與所述紅外線檢測單元連接，用于識別所述光強特征對應(yīng)的手勢動作；

所述指令生成單元，分別與所述手勢識別單元和所述頭戴式耳機的主控制模塊連接，用于將所述手勢動作轉(zhuǎn)換為控制信號，并將控制信號傳遞給所述主控制模塊。

可選地，所述紅外線發(fā)射單元和所述紅外線檢測單元并排設(shè)置在所述左耳機或者所述右耳機的外側(cè)。

可選地，所述紅外線發(fā)射單元包括：光電二極管及發(fā)光控制電路。

可選地，所述紅外線檢測單元包括：一個或者多個紅外線傳感器。

可選地，在所述紅外線檢測單元包括多個紅外線傳感器的情況下，所述多個紅外線傳感器均勻排列成紅外線傳感器陣列。

可選地，所述手勢識別單元包括：手勢動作庫和手勢識別子單元，其中，所述手勢動作庫用于存儲光強特征與手勢動作的第一對應(yīng)關(guān)系；所述手勢識別子單元，分別與所述紅外線檢測單元、所述指令生成單元和所述手勢動作庫電連接，用于根據(jù)所述手勢動作庫中存儲的所述第一對應(yīng)關(guān)系，識別所述光強特征對應(yīng)的手勢動作。

可選地，所述指令生成單元包括：控制信號庫和指令生成子單元，其中，所述控制信號庫用于存儲手勢動作與控制信號的第二對應(yīng)關(guān)系；所述指令生成子單元，分別與所述手勢識別單元、所述主控制模塊和所述控制信號庫電連接，用于根據(jù)所述控制信號庫中存儲的所述第二對應(yīng)關(guān)系，將所述手勢動作轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的控制信號，并將該控制信號傳遞給所述主控制模塊。

通過本實用新型，采用的頭戴式耳機，包括左耳機、右耳機和連接左耳機和右耳機的頭梁，在左耳機或者右耳機中設(shè)有手勢識別模塊，其中，手勢識別模塊包括：紅外線發(fā)射單元、紅外線檢測單元、手勢識別單元、指令生成單元，解決了相關(guān)技術(shù)中頭戴設(shè)備的人機交互時可以使用的控制指令少、控制方式單一的問題，提供了一種非接觸式的控制方式，并且增加了人機交互中可以使用的控制指令。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的頭戴式耳機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的紅外線傳感器陣列工作示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的手勢識別模塊可選結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的手勢識別模塊可選結(jié)構(gòu)示意圖二。

具體實施方式

下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，本實用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。

在本實施例中提供了一種頭戴式耳機，包括左耳機、右耳機和連接左耳機和右耳機的頭梁，在左耳機或者右耳機中設(shè)有手勢識別模塊。圖1是根據(jù)本實用新型實施例的頭戴式耳機的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，手勢識別模塊包括：紅外線發(fā)射單元100、紅外線檢測單元200、手勢識別單元300、指令生成單元400；其中，紅外線發(fā)射單元100，用于發(fā)射紅外線；紅外線檢測單元200，用于檢測經(jīng)物體(例如人體)反射回來的紅外線的光強特征；手勢識別單元300，與紅外線檢測單元200連接，用于識別光強特征對應(yīng)的手勢動作；指令生成單元400，分別與手勢識別單元300和頭戴式耳機的主控制模塊500連接，用于將手勢動作轉(zhuǎn)換為控制信號，并將控制信號傳遞給主控制模塊500。

上述的紅外線發(fā)射單元100和紅外線檢測單元200設(shè)置在左耳機或者右耳機的外側(cè)，并且紅外線發(fā)射單元100和紅外線檢測單元200并排設(shè)置，二者距離在1mm至5mm之間。

本實施例中采用的傳感器的檢測原理是通過紅外線反射原理。當人體的手或身體的某一部分在紅外線區(qū)域內(nèi)，紅外線發(fā)射單元發(fā)出的紅外線由于人體手或身體摭擋反射到紅外線檢測單元，紅外線檢測單元將反射回來的紅外線轉(zhuǎn)換為攜帶光強特征的電信號，并將電信號發(fā)送給手勢識別單元，經(jīng)過信號處理系統(tǒng)識別手勢狀態(tài)的改變，通過指令識別單元識別手勢動作對應(yīng)的控制信號，最后通過通信線路傳給耳機的主控制模塊，完成相應(yīng)的指令控制。

可選地，在本實用新型中，紅外線發(fā)射單元由光電二極管(例如紅外線發(fā)光二極管，即IR LED)和發(fā)光控制電路構(gòu)成，紅外線檢測單元采用一個或者多個紅外線傳感器構(gòu)成。采用一個紅外線傳感器能夠檢測到物體的簡單動作，例如進入紅外線范圍內(nèi)、離開紅外線范圍內(nèi)。但是，對于更復(fù)雜的物體的動作，例如物體移動的額速度、移動方向等仍難以檢測。為此，在本實用新型中，采用多個紅外線傳感器構(gòu)成紅外線傳感器陣列，以檢測物體的運動速度和方向。

此外，紅外線發(fā)射單元100發(fā)射的紅外線可以是連續(xù)發(fā)射的，也可以發(fā)射紅外線脈沖。另外，在沒有物體接近紅外線發(fā)射單元，即紅外線檢測單元沒有檢測到反射回來的紅外線的情況下，紅外線發(fā)射單元可以增大紅外線脈沖的發(fā)射周期，例如可以每0.5s發(fā)射一次紅外線脈沖；當紅外線檢測單元檢測到有紅外線發(fā)射回來時，立即降低紅外線脈沖的發(fā)射周期或者持續(xù)發(fā)射紅外線，以達到手勢動作的檢測功能。采用該方式，可以節(jié)約電能。

可選地，本實施例中的紅外線傳感器陣列可以根據(jù)紅外線傳感器的個數(shù)均勻排列，例如可以排列成三角形、多邊形或者以一個或者多個紅外線傳感器為中心發(fā)散排列。對于每一個紅外線傳感器都進行編號并記錄其在紅外線傳感器陣列中的排列位置，并將紅外線傳感器的位置和編號也作為光強特征之一進行記錄。

下面以四邊形排列的紅外線傳感器陣列為例。

本實施例中，利用四個定向紅外線傳感器來感知反射的紅外線，然后將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物理運動信息，包括速度、方向和距離。實現(xiàn)了四個方向的手勢傳感、環(huán)境光傳感、接近傳感和其他所有標準功能。支持八個方向的手勢傳感、按鈕和輕擊功能。

紅外線發(fā)射單元發(fā)出的紅外信號是一組脈沖信號。通過配置，可以調(diào)整它的頻率和等待周期，從而選擇功耗和數(shù)率的平衡。

一旦進入手勢感應(yīng)狀態(tài)，紅外線感應(yīng)器開始接收光電二極管的信號，并且通過四個八位的二極管(即紅外線傳感器)積累的信號強度，得出對應(yīng)的攜帶光強特征的電信號。并經(jīng)過濾波、放大以及后期處理，得到準確的手勢動作信號。

在上述實施例中，光電二極管成對地形成了兩個主要的信號路徑：南北方向和東西方向。通過捕獲和對比不同方向信號的幅度和相位的差異得出各種不同的手勢信號。如圖2所示。

在圖2中，左圖為北-南方向感應(yīng)后得到的四個紅外傳感器的信號；右圖為東-西方向感應(yīng)到的四個紅外傳感器的信號。可以明顯看到它們之間的幅度和相位差。從而得到準確的方向信息。

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的手勢識別模塊的可選結(jié)構(gòu)示意圖一，如圖3所示，可選地，手勢識別單元300包括：手勢動作庫310和手勢識別子單元320，其中，手勢動作庫310用于存儲光強特征與手勢動作的第一對應(yīng)關(guān)系；手勢識別子單元320，分別與紅外線檢測單元200、指令生成單元400和手勢動作庫310電連接，用于根據(jù)手勢動作庫310中存儲的第一對應(yīng)關(guān)系，識別光強特征對應(yīng)的手勢動作。

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的手勢識別模塊的可選結(jié)構(gòu)示意圖二，如圖4所示，可選地，指令生成單元400包括：控制信號庫410和指令生成子單元420，其中，控制信號庫410用于存儲手勢動作與控制信號的第二對應(yīng)關(guān)系；指令生成子單元420，分別與手勢識別單元300、主控制模塊500和控制信號庫410電連接，用于根據(jù)控制信號庫410中存儲的第二對應(yīng)關(guān)系，將手勢動作轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的控制信號，并將該控制信號傳遞給主控制模塊500。

可選地，手勢動作庫310中的光強特征與手勢動作的第一對應(yīng)關(guān)系可以是預(yù)先存儲的，也可以是由用戶錄制并儲存的。用戶可以利用紅外線檢測單元200和手勢識別單元300錄制相應(yīng)的手勢動作，并將該手勢動作設(shè)定為對應(yīng)的控制信息；光強特征與手勢動作的對應(yīng)關(guān)系保存在手勢動作庫310中，手勢動作與控制信息的對應(yīng)關(guān)系保存在控制信號庫410中。

此外，手勢識別模塊在頭戴式耳機上設(shè)置的位置不僅限于耳梁位置，還可以位于頭梁末端，以及耳部側(cè)面面板上的各個點上。

綜上所述，通過上述實施例或者優(yōu)選實施例，使用者在使用頭戴式耳機聽歌時，左耳或者右耳一側(cè)帶有手勢識別模塊，可實時感應(yīng)近場的手部動作。當感應(yīng)到某種特定的手勢動作(例如進行揮動、擺動、滑動等操作)后，將信號傳達給耳機的主控制芯片，實時分析處理信號指令，從而做出相應(yīng)的動作反應(yīng)。通過該方式，能實現(xiàn)頭戴設(shè)備的多指令操控，不再僅限于點擊、長按和滑動；能夠提供更加豐富、炫酷的交互方式，滿足更多多樣化交互場合；不再局限于按鈕或者操控面板，可在整個區(qū)域內(nèi)自由操控，更加自由以及人性化。

需要說明的是，上述各個模塊是可以通過軟件或硬件來實現(xiàn)的，對于后者，可以通過以下方式實現(xiàn)，但不限于此：上述模塊均位于同一處理器中；或者，上述模塊分別位于多個處理器中。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。