本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耳機以及耳機系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著可穿戴式電子設(shè)備的快速發(fā)展，計步器得到了廣泛應(yīng)用，計步器是一種日常鍛煉進度監(jiān)控器，可以計算人們行走的步數(shù)、估計人們行走的距離、計算運動所消耗的卡路里，方便人們隨時監(jiān)控自己的健身強度、運動水平和新陳代謝。

由于不是每一個人的手臂在晃動的時候都能時刻保持同一的姿勢，導(dǎo)致運動手環(huán)在運動檢測方面往往需要一段時間根據(jù)用戶習(xí)慣進行調(diào)整。同時，不同使用者的運動規(guī)律不同或者運動幅度的大小不同，從而現(xiàn)有的計步器存在誤判導(dǎo)致計步精確度很低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種耳機，用于有效解決現(xiàn)有計步器計步精度差的問題。

本發(fā)明提供的耳機，包括:

休眠激活選擇單元、手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元、藍牙單元和微控制單元；

所述休眠激活選擇單元用于通過串行總線向所述微控制單元發(fā)送激活信號，以激活所述微控制單元的所有功能，或者發(fā)送休眠信號，以關(guān)閉微控制單元的所有功能；

所述微控制單元用于被激活后，根據(jù)激活信號生成激活指令，并通過串行總線向所述手勢控制單元、心率檢測單元和運動檢測單元發(fā)送激活指令，再通過異步收發(fā)傳輸接口向所述藍牙單元發(fā)送所述激活指令，以激活所述手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元和藍牙單元的所有功能；

所述手勢控制單元用于通過串行總線向所述微控制單元發(fā)送控制信號，并由所述微控制單元根據(jù)所述控制信號，生成控制指令；

所述心率檢測單元用于通過串行總線向所述微控制單元發(fā)送被檢測者的心率數(shù)據(jù)；

所述運動檢測單元用于通過串行總線向所述微控制單元發(fā)送被檢測者的運動數(shù)據(jù)；

所述藍牙單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與所述微控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸；

所述運動檢測單元包括：

處理子單元，用于對所獲取的用戶運動時的3軸加速度進行矢量處理，得到處理加速度；

確定子單元，用于獲取預(yù)設(shè)周期內(nèi)的所述處理加速度最值的差值，并根據(jù)所述差值確定當前時間窗口范圍；

第一判斷子單元，用于依次判斷所述處理加速度中是否存在連續(xù)的至少三個所述處理加速度成依次減小趨勢；

計時子單元，用于以所述連續(xù)的至少三個處理加速度中的第一個處理加速度所對應(yīng)的采集時間作為步伐起始時刻；

第二判斷子單元，用于依次判斷連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值是否落入所述當前時間窗口范圍內(nèi)；

計數(shù)子單元，用于當連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值落入所述當前時間窗口范圍時，步伐計數(shù)加1。

可選的，

所述手勢控制單元具有傳感器按鍵，所述傳感器按鍵包括對應(yīng)配置在所述手勢控制單元五個接口上的電容傳感器。

可選的，

所述心率檢測單元用于檢測調(diào)制數(shù)據(jù)，并根據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)定算法計算得到心率數(shù)據(jù)，所述調(diào)制數(shù)據(jù)由被檢測者的心臟收縮和擴張時流經(jīng)血管血量的變化對光產(chǎn)生的調(diào)制產(chǎn)生。

可選的，

所述休眠激活選擇單元包括紅外發(fā)光二極管和檢測器；

所述檢測器用于檢測所述紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)遮擋物反射后的反射光的光學(xué)參數(shù)，并判斷所述光學(xué)參數(shù)是否在預(yù)定范圍內(nèi)；若是則生成激活信號；否則生成休眠信號。

可選的，

所述微處理單元還用于通過串行外接接口與tf卡之間進行數(shù)據(jù)傳輸。

可選的，

所述耳機還包括電源、電源管理單元和充電單元；

所述電源用于提供電能；

所述電源管理單元用于監(jiān)控用電情況；

所述充電單元用于為所述電源充電。

可選的，

所述耳機還包括降噪單元，用于生成與外界噪音相等的反向波形。

可選的，

紅外發(fā)光二極管和檢測器之間的距離不大于1毫米。

本發(fā)明還提供了一種耳機系統(tǒng)，包括：

主耳機和從耳機；

所述主耳機包括休眠激活選擇單元、第一藍牙單元、第一手勢控制單元、第一微控制單元和第一通訊單元；

所述第一通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與所述第一微控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸；

所述從耳機包括第二藍牙單元、第二手勢控制單元、第二微控制單元、運動檢測單元、心率檢測單元和第二通訊單元；

所述第二通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與所述第二微控制單元之間進行數(shù)據(jù)傳輸；

所述第一通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與所述第二通訊單元進行數(shù)據(jù)傳輸。

可選的，

所述休眠激活選擇單元用于通過串行總線向所述第一微控制單元發(fā)送所述激活信號，以激活所述第一微控制單元的所有功能，或者發(fā)送所述休眠信號，以關(guān)閉所述第一微控制單元的所有功能；

所述第一微控制單元用于被激活后，根據(jù)所述激活信號生成激活指令，并通過異步收發(fā)傳輸接口向所述第一通訊單元發(fā)送所述激活指令；

所述第一通訊單元用于向所述第二通訊單元發(fā)送所述激活指令；

所述第二通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口向所述第二微控制單元發(fā)送所述激活指令，用以激活所述第二微控制單元的所有功能；

所述第二微控制單元用于被激活后，通過串行總線向第二手勢控制單元、心率檢測單元和運動檢測單元發(fā)送激活指令，再通過異步收發(fā)傳輸接口向第二藍牙單元發(fā)送所述激活指令，用以激活第二手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元和第二藍牙單元的所有功能。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：本發(fā)明中，當使用者在行進過程中時，運動檢測單元中處理子單元首先用于對所獲取的用戶運動時的3軸加速度進行矢量處理，得到處理加速度；接著，確定子單元，用于獲取預(yù)設(shè)周期內(nèi)的所述處理加速度最值的差值，并根據(jù)所述差值確定當前時間窗口范圍，接著第一判斷子單元依次判斷所述處理加速度中是否存在連續(xù)的至少三個所述處理加速度成依次減小趨勢，若是，則由計時子單元以所述連續(xù)的至少三個處理加速度中的第一個處理加速度所對應(yīng)的采集時間作為步伐起始時刻；否則，由第二判斷子單元依次判斷連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值是否落入所述當前時間窗口范圍內(nèi)；當連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值落入所述當前時間窗口范圍時，計數(shù)子單元將步伐計數(shù)加1。因此，本發(fā)明通過依據(jù)用戶自身運動規(guī)律周期性調(diào)整時間窗口的方式，使得步伐判斷更準確以提高計步器的精確度。

具體實施方式

本發(fā)明實施例提供了一種耳機，用于有效解決現(xiàn)有計步器計步精度差的問題。

本發(fā)明實施例提供的耳機，包括:

休眠激活選擇單元、手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元、藍牙單元和微控制單元；

休眠激活選擇單元用于通過串行總線向微控制單元發(fā)送激活信號，以激活微控制單元的所有功能，或者發(fā)送休眠信號，以關(guān)閉微控制單元的所有功能；

微控制單元用于被激活后，根據(jù)激活信號生成激活指令，并通過串行總線向手勢控制單元、心率檢測單元和運動檢測單元發(fā)送激活指令，再通過異步收發(fā)傳輸接口向藍牙單元發(fā)送激活指令，以激活手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元和藍牙單元的所有功能；

手勢控制單元用于通過串行總線向微控制單元發(fā)送控制信號，并由微控制單元根據(jù)控制信號，生成控制指令；

心率檢測單元用于通過串行總線向微控制單元發(fā)送被檢測者的心率數(shù)據(jù)；

運動檢測單元用于通過串行總線向微控制單元發(fā)送被檢測者的運動數(shù)據(jù)；

藍牙單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與微控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸；

所述運動檢測單元包括：

處理子單元，用于對所獲取的用戶運動時的3軸加速度進行矢量處理，得到處理加速度；

確定子單元，用于獲取預(yù)設(shè)周期內(nèi)的所述處理加速度最值的差值，并根據(jù)所述差值確定當前時間窗口范圍；

第一判斷子單元，用于依次判斷所述處理加速度中是否存在連續(xù)的至少三個所述處理加速度成依次減小趨勢；

計時子單元，用于以所述連續(xù)的至少三個處理加速度中的第一個處理加速度所對應(yīng)的采集時間作為步伐起始時刻；

第二判斷子單元，用于依次判斷連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值是否落入所述當前時間窗口范圍內(nèi)；

計數(shù)子單元，用于當連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值落入所述當前時間窗口范圍時，步伐計數(shù)加1。

本發(fā)明實施例中，當使用者在行進過程中時，運動檢測單元中處理子單元首先用于對所獲取的用戶運動時的3軸加速度進行矢量處理，得到處理加速度；接著，確定子單元，用于獲取預(yù)設(shè)周期內(nèi)的所述處理加速度最值的差值，并根據(jù)所述差值確定當前時間窗口范圍，接著第一判斷子單元依次判斷所述處理加速度中是否存在連續(xù)的至少三個所述處理加速度成依次減小趨勢，若是，則由計時子單元以所述連續(xù)的至少三個處理加速度中的第一個處理加速度所對應(yīng)的采集時間作為步伐起始時刻；否則，由第二判斷子單元依次判斷連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值是否落入所述當前時間窗口范圍內(nèi)；當連續(xù)兩個步伐起始時刻的時間差值落入所述當前時間窗口范圍時，計數(shù)子單元將步伐計數(shù)加1。因此，本發(fā)明通過依據(jù)用戶自身運動規(guī)律周期性調(diào)整時間窗口的方式，使得步伐判斷更準確以提高計步器的精確度。

下面對本發(fā)明中的耳機實施例進一步說明：

手勢控制單元具有傳感器按鍵，傳感器按鍵包括對應(yīng)配置在手勢控制單元五個接口上的電容傳感器。傳感器按鍵可以實現(xiàn)單擊、雙擊、三擊、長按以及左右滑動功能。從而對音樂播放進行操作，比如左手在面板上向前滑動，則切換播放下一首歌曲，在面板上向后滑動，則切換上一首歌曲，向上滑動增加音量，向下滑動減少音量，輕觸面板切換播放或停止等。

需要說明的是置電容式傳單器，具有一流降噪和防水性，從而該使耳機一方面進一步增強降噪效果，另一方面進一步增強防水效果。

下面對本發(fā)明中的耳機實施例進一步說明：

心率檢測單元用于檢測調(diào)制數(shù)據(jù)，并根據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)定算法計算得到心率數(shù)據(jù)，調(diào)制數(shù)據(jù)由被檢測者的心臟收縮和擴張時流經(jīng)血管血量的變化對光產(chǎn)生的調(diào)制產(chǎn)生。

運動檢測單元用于檢測三軸運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)三軸運動數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)定算法計算被檢測者的運動數(shù)據(jù)，包括步數(shù)、距離、加速度和卡路里。

需要說明的是，微控制單元能夠?qū)⑸鲜鲂穆蕯?shù)據(jù)和運動數(shù)據(jù)進行密集型算法計算，從而會過濾掉由運動引起的虛假的心跳ppg信號，保持高精確性。

下面對本發(fā)明中的耳機實施例進一步說明：

微處理單元還用于通過串行外接接口與tf卡之間進行數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)有的耳機都沒有插接tf的功能，通過提供微處理單元與tf卡通訊，有效解決了耳機在本地無法播放音頻的問題。tf中可以任意存放音頻文件?？山獯a類型包括但不限于sbc、mp3、aac、aptx或apt-xlowlatency。

下面對本發(fā)明中的耳機實施例進一步說明：

耳機還包括電源、電源管理單元和充電單元；電源用于提供電能；電源管理單元用于監(jiān)控用電情況；充電單元用于為電源充電。從而方便充電以及提高續(xù)航能力。

耳機還包括降噪單元，用于生成與外界噪音相等的反向波形。從而有效主動降噪。

下面對本發(fā)明中的耳機實施例進一步說明：

休眠激活選擇單元包括紅外發(fā)光二極管和檢測器；

檢測器用于檢測紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)遮擋物反射后的反射光的光學(xué)參數(shù)，并判斷光學(xué)參數(shù)是否在預(yù)定范圍內(nèi)；若是則生成激活信號；否則生成休眠信號。

本實施例中，當用戶將耳機從耳朵里取出后，耳機的休眠激活選擇單元判斷此時的光學(xué)參數(shù)不在預(yù)定范圍內(nèi)，則生成休眠信號；休眠激活選擇單元通過串行總線向微控制單元發(fā)送休眠信號，以關(guān)閉微控制單元的所有功能，其余單元與微控制單元失去通信后也處于休眠狀態(tài)。從而關(guān)閉了耳機的所有功能，此時耳機消耗的電量很少。當用戶將耳機重新放入耳朵后，耳機的休眠激活選擇單元判斷此時的光學(xué)參數(shù)在預(yù)定范圍內(nèi)，則生成激活信號，休眠激活選擇單元通過串行總線向微控制單元發(fā)送激活信號；微控制單元用于被激活后，根據(jù)激活信號生成激活指令，并通過串行總線向手勢控制單元、心率檢測單元和運動檢測單元發(fā)送激活指令，再通過異步收發(fā)傳輸接口向藍牙單元發(fā)送激活指令，以激活手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元和藍牙單元的所有功能。本發(fā)明在不影響耳機任何使用功能的前提下，有效解決了當耳機在不使用時處于開機狀態(tài)下電量消耗大的問題。

下面對本發(fā)明中的耳機實施例進一步說明：

紅外發(fā)光二極管和檢測器之間的距離不大于1毫米。從而進一步減少了集成芯片的體積，進而為進一步縮小耳機體積提供了可能。該光學(xué)結(jié)構(gòu)中發(fā)射器及傳感器頂端的透鏡以及它們之間的光屏障能夠使由于顯示屏玻璃蓋表面反射造成的光串擾降至最低。偏移自動調(diào)整功能消除了接近傳感計算中光學(xué)串擾的影響。根據(jù)環(huán)境光自動進行消減的特性進一步增強了設(shè)備接近測量的準確性。測量能力高達100毫米，可以與激光解決方案相媲美。

本發(fā)明實施例還提供了一種耳機系統(tǒng)，包括：

主耳機和從耳機；

主耳機包括休眠激活選擇單元、第一藍牙單元、第一手勢控制單元、第一微控制單元和第一通訊單元；

第一通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與第一微控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸；

從耳機包括第二藍牙單元、第二手勢控制單元、第二微控制單元、運動檢測單元、心率檢測單元和第二通訊單元；

第二通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與第二微控制單元之間進行數(shù)據(jù)傳輸；

第一通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與第二通訊單元進行數(shù)據(jù)傳輸。

本實施例中，由于第一通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口與第二通訊單元進行數(shù)據(jù)傳輸。從而避免了主耳機和從耳機通過藍牙傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)通信。有效解決現(xiàn)有藍牙耳機普遍存在的不穩(wěn)定以及受環(huán)境干擾的問題。

休眠激活選擇單元用于通過串行總線向第一微控制單元發(fā)送激活信號，以激活第一微控制單元的所有功能，或者發(fā)送休眠信號，以關(guān)閉第一微控制單元的所有功能；

第一微控制單元用于被激活后，根據(jù)激活信號生成激活指令，并通過異步收發(fā)傳輸接口向第一通訊單元發(fā)送激活指令；

第一通訊單元用于向第二通訊單元發(fā)送激活指令；

第二通訊單元用于通過異步收發(fā)傳輸接口向第二微控制單元發(fā)送激活指令，用以激活第二微控制單元的所有功能；

第二微控制單元用于被激活后，通過串行總線向第二手勢控制單元、心率檢測單元和運動檢測單元發(fā)送激活指令，再通過異步收發(fā)傳輸接口向第二藍牙單元發(fā)送激活指令，用以激活第二手勢控制單元、心率檢測單元、運動檢測單元和第二藍牙單元的所有功能。

主耳機與從耳機之間的激活和喚醒與前述方案相近似，因此不做贅述。

需要說明的是，上述單元在實際應(yīng)用中的選擇包括但不限于如下芯片的組合搭配：

lpc54114、tmd2620、as7000、cy8c4014、mma9555l、csr8670和nfmi-nxh2280。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。