一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法和可穿戴设备与流程

文档序号:12359094阅读:425来源:国知局
一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法和可穿戴设备与流程

本发明涉及可穿戴智能设备领域,尤其涉及一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法和可穿戴设备。



背景技术:

可穿戴设备是近几年发展的热点,比如智能手环、智能手表和智能耳机等。可穿戴设备的佩戴状态检测是可穿戴设备需要具备的一个重要功能,根据佩戴状态的检测结果可以控制或优化一些功能,比如可以根据手环的佩戴状态避免将静止误判为睡眠等。特别地,对于智能耳机,佩戴检测是一个很重要的功能。智能耳机采用蓝牙或WiFi(Wireless Fidelity,基于IEEE 802.11b标准的无线局域网)无线模块,减少了电线的牵绊,可以以更舒适的方式打电话、听音乐等等,但无线模块功耗大,使用时间短,为此,用户希望未佩戴智能耳机的时候,能够停止正在运行的应用程序,以减少功耗。

针对可穿戴设备的佩戴检测问题,现有技术中往往采用机械按键进行控制,该方案具有以下弊端:一是机械按键的频繁使用会导致机械按键的磨损,不仅减少其寿命,还会影响美观;二是操作机械按键需要观察到按键位置才能有效操作,相对比较麻烦;三是使用者可能忘记关闭可穿戴设备,从而导致未使用时,可穿戴设备中的应用程序也在运行,比如音乐一直播放等等。

因此,如何准确检测可穿戴设备是否处于佩戴状态是一项至关重要的前提工作,如果检测不准确可能会给用户带来不舒适的体验,严重的可能会影响可穿戴设备的使用效果。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明实施例提供了一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法和可穿戴设备,以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本发明实施例的一个方面,提供了一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法,该方法包括:

在可穿戴设备的能与用户皮肤接触的区域中设置传感器,该传感器在用户佩戴和摘下可穿戴设备时输出的测量值不同;

获取指示可穿戴设备是否佩戴的基准值;

启动佩戴检测后,按照预设采样频率从传感器采集测量值;

根据测量值和基准值判断可穿戴设备当前是否处于佩戴状态;

当可穿戴设备处于非佩戴状态时,控制可穿戴设备关闭正在运行的相应功能。

可选地,根据测量值和基准值判断当前可穿戴设备是否处于佩戴状态包括:

获取采集到的每个测量值对应的平滑值;

对于当前测量值,判断当前测量值是否处于平稳状态;

当前测量值平稳时,判断当前测量值前后预设个数的测量值是否都处于平稳状态,或者,判断当前测量值之前的预设个数的测量值是否都处于平稳状态;

是则,根据当前测量值对应的平滑值和基准值,判断可穿戴设备当前是否处于佩戴状态。

可选地,获取采集到的每个测量值对应的平滑值包括:

对于当前测量值,将当前测量值与前一次采集到的测量值进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第一预设阈值;

是则,利用前一次采集到的测量值对应的平滑值和当前测量值,计算当前测量值对应的平滑值;

否则,将前一次采集到的测量值对应的平滑值作为当前测量值对应的平滑值。

可选地,判断当前测量值是否处于平稳状态包括:

将当前测量值和当前测量值对应的平滑值进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第二预设阈值;

是则,确定当前测量值处于平稳状态;

否则,确定当前测量值处于非平稳状态。

可选地,根据当前测量值对应的平滑值和基准值,判断当前可穿戴设备是否处于佩戴状态包括:

将当前测量值对应的平滑值与基准值进行比较,当二者之间的差值大于第三预设阈值时,确定当前可穿戴设备处于佩戴状态;

其中,基准值指示可穿戴设备未被佩戴。

可选地,根据当前测量值对应的平滑值和基准值,判断当前可穿戴设备是否处于佩戴状态还包括:

如果当前测量值对应的平滑值与基准值之间的差值不大于第三预设阈值,获取上一次对可穿戴设备佩戴状态的检测结果;

若上一次的检测结果为可穿戴设备处于非佩戴状态,确定当前可穿戴设备处于非佩戴状态;

若上一次的检测结果为可穿戴设备处于佩戴状态,判断当前测量值之前预设个数的测量值对应的平滑值中的最大值与当前测量值对应的平滑值的差值是否超过第四预设阈值,是则,确定当前可穿戴设备处于非佩戴状态,否则,确定当前可穿戴设备处于佩戴状态。

可选地,该方法进一步包括:

判断满足基准值更新条件时,对基准值进行更新;

利用更新后的基准值进行下一次可穿戴设备的佩戴状态检测;

其中,基准值指示可穿戴设备未佩戴时,基准值更新条件为:

当前测量值处于平稳状态、当前测量值前后预设个数的测量值都处于平稳状态或当前测量值之前的预设个数的测量值都处于平稳状态、且确认可穿戴设备当前处于非佩戴状态时,或者,当前测量值小于第五预设阈值时;

基准值指示可穿戴设备被佩戴时,基准值更新条件为:

当前测量值处于平稳状态、当前测量值前后预设个数的测量值都处于平稳状态或当前测量值之前的预设个数的测量值都处于平稳状态、且确认可穿戴设备当前处于被佩戴状态时,或者,当前测量值大于预设阈值时。

可选地,对基准值进行更新包括:利用当前测量值和基准值,计算预备基准值;

将预备基准值与当前测量值对应的平滑值进行比较,如果预备基准值大于该平滑值,利用该平滑值更新基准值;

如果预备基准值小于该平滑值,利用预备基准值更新基准值。

依据本发明实施例的另一个方面,提供了一种可穿戴设备,该可穿戴设备包括:传感器和控制电路;

传感器设置于可穿戴设备的能与人体皮肤接触的区域中,传感器在用户佩戴和摘下可穿戴设备时输出的测量值不同;

控制电路包括:采集模块、检测处理模块和控制输出模块;

采集模块与传感器连接,在启动佩戴检测后,采集模块按照预设采样频率从传感器采集测量值;

检测处理模块与采集模块连接,检测处理模块接收采集模块采集的测量值,并获取指示可穿戴设备是否佩戴的基准值,根据测量值和基准值判断当前可穿戴设备是否处于佩戴状态;

检测处理模块与控制输出模块连接,检测处理模块在检测出可穿戴设备处于非佩戴状态时,通知控制输出模块,控制输出模块控制可穿戴设备关闭正在运行的相应功能。

可选地,检测处理模块获取采集模块采集到的每个测量值对应的平滑值,对于当前测量值,判断当前测量值是否处于平稳状态,当前测量值平稳时,判断当前测量值前后预设个数的测量值是否都处于平稳状态,或者,判断当前测量值之前的预设个数的测量值是否都处于平稳状态;是则,根据当前测量值对应的平滑值和基准值,判断当前可穿戴设备是否处于佩戴状态。

可选地,可穿戴设备为智能耳机,该智能耳机包括耳机尾部和耳机罩;

控制电路设置在耳机尾部中;

在耳机罩的内侧边缘上设置有用于卡合耳机罩的突起部,该突起部向耳机罩的一侧突起;传感器设置在突起的顶部。

可选地,传感器为由铜箔构成的电容传感器,该铜箔的形状为闭合环形或非闭合环形。

由上述可知,本发明实施例提供的技术方案,利用可穿戴设备在佩戴和不佩戴时,与皮肤接触的传感器的测量值不同的特性,在可穿戴设备的适当位置设置传感器,通过基准值结合控制逻辑实现了一种新型的佩戴检测方式。本方案佩戴检测结果的准确度高,在尽可能减少可穿戴设备的不必要功耗的同时,提高了设备使用的舒适度,且在可穿戴设备被摘下时,无需用户手动操作即可自动停止可穿戴设备中正在运行的相应功能,简化用户操作,智能化好,符合可穿戴设备的使用需求。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法的流程图;

图2示出了根据本发明一个实施例的电容传感器在用户佩戴和摘下智能耳机时输出的电容信号的示意图;

图3示出了根据本发明一个实施例的电容传感器输出的电容信号的局部图;

图4示出了根据本发明另一个实施例的一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法的流程图;

图5示出了根据本发明一个实施例的一种可穿戴设备的示意图;

图6示出了根据本发明一个实施例的一种智能耳机的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的实施方式作进一步地详细描述。

本方案鉴于佩戴检测所存在的问题而提出,其目的是提高可穿戴设备佩戴状态检测的准确性。本方案根据电容传感器等可以检测出设备佩戴与否的传感器,通过抗干扰算法及逻辑控制方法来提高佩戴状态检测的准确率,从而根据可穿戴设备的佩戴状态控制可穿戴设备的一些功能,比如音乐播放,灯光的亮灭,ANC(Active Noise Control,主动噪声控制)的开关等等,这样不但减少功耗、避免机械按键的磨损,还能给使用者带来更多便利和舒适的体验。

图1示出了根据本发明一个实施例的一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法的流程图。如图1所示,该方法包括:

步骤S110,在可穿戴设备的能与用户皮肤接触的区域中设置传感器,该传感器在用户佩戴和摘下可穿戴设备时输出的测量值不同。

步骤S120,获取指示可穿戴设备是否佩戴的基准值。

本步骤中,所获取的为指示可穿戴设备未被佩戴时的基准值,或者,所获取的为指示可穿戴设备被佩戴时的基准值。

步骤S130,启动佩戴检测后,按照预设采样频率从传感器采集测量值。

本步骤按照预设采样频率从传感器采集测量值的过程是将传感器输出的模拟信号转换成数字信号的过程。

步骤S140,根据测量值和基准值判断可穿戴设备当前是否处于佩戴状态。

由于可穿戴设备中的传感器输出的测量值也会受到外界环境中温度和湿度的影响,在不同的温度或湿度下,相同的佩戴状态下的测量值会发生变化,因此本步骤以测量值和基准值为综合依据来检测可穿戴设备的佩戴状态,避免以测量值自身为依据对可穿戴设备的佩戴状态进行检测所造成的检测失误。

步骤S150,当可穿戴设备处于非佩戴状态时,控制可穿戴设备关闭正在运行的相应功能。

可见,图1所示的方法利用可穿戴设备在佩戴和不佩戴时,与皮肤接触的传感器的测量值不同的特性,在可穿戴设备的适当位置设置传感器,通过基准值结合控制逻辑实现了一种新型的佩戴检测方式。本方案佩戴检测结果的准确度高,在尽可能减少可穿戴设备的不必要功耗的同时,提高了设备使用的舒适度,且在可穿戴设备被摘下时,无需用户手动操作即可自动停止可穿戴设备中正在运行的相应功能,简化用户操作,智能化好,符合可穿戴设备的使用需求。

在一些场景中,从传感器采集到的测量值不平滑,存在噪声干扰,抖动较大,不能够直接作为可穿戴设备的佩戴状态的检测依据,因此,基于图1所示的实施例,在本发明的另一个实施例中,在按照预设采样频率从传感器采集到每个测量值后,还需要对每个测量值进行进一步的滤波处理,以消除测量值中的干扰,再利用测量值的平滑值来进行后续的检测处理,可以极大地提高检测的抗干扰性,保证检测结果的准确性。

优选地,本实施例采用平滑滤波来去除信号中的干扰,其中,获取采集到的每个测量值对应的平滑值的方式是:对于当前测量值(当前测量值指当前处理的测量值,下文中同理),将当前测量值与前一次采集到的测量值进行比较,判断二者之间的绝对差值(绝对差值指差值的绝对值,下文中同理)是否小于第一预设阈值;如果当前测量值与前一次采集到的测量值之间的绝对差值小于第一预设阈值,说明当前测量值与前一次采集到的测量值相比没有较大的抖动,当前测量值不是一个突变值,可以通过中值滤波、平滑滤波等方式来滤除干扰,获取当前测量值对应的平滑值,如利用前一次采集到的测量值对应的平滑值和当前测量值,通过滤波算法计算当前测量值对应的平滑值;如果当前测量值与前一次采集到的测量值之间的绝对差值不小于第一预设阈值,说明当前测量值与前一次采集到的测量值相比具有较大的抖动,二者之间发生了突变,此时由于当前测量值不可靠因此不能再通过滤波方式获得相应的平滑值,则本实施例中当前测量值对应的平滑值将维持前一次的平滑结果,即将前一次采集到的测量值对应的平滑值作为当前测量值对应的平滑值。

可穿戴设备在使用过程中,用户对可穿戴设备的佩戴位置的调整、射频干扰等事件均可能导致传感器输出的测量值在短时间内的频繁变化,如果对于每个测量值对应的佩戴状态均进行跟踪检测,测量值的频繁变化将导致用户在佩戴可穿戴设备的过程中可穿戴设备的频繁开关,给用户造成困扰;为避免此问题,本实施例在可穿戴设备的佩戴状态的检测过程中加入了对信号的平稳性判断,如果信号满足平稳条件,再对佩戴状态进行检测。

具体地,在上述获取到当前测量值对应的平滑值之后,对于当前测量值,先判断当前测量值是否处于平稳状态;当前测量值平稳时,接着判断当前测量值前后预设个数的测量值是否都处于平稳状态,或者,判断当前测量值之前的预设个数的测量值是否都处于平稳状态;是则表明信号满足平稳条件,再根据当前测量值对应的平滑值和基准值,对可穿戴设备当前的佩戴状态进行检测。

其中,判断当前测量值是否处于平稳状态的方式是:将当前测量值和当前测量值对应的平滑值进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第二预设阈值;是则,说明当前测量值相对于平滑值的抖动不大,确定当前测量值处于平稳状态;否则,说明当前测量值相对于平滑值的抖动较大,确定当前测量值处于非平稳状态。以及,判断当前测量值前后预设个数的测量值是否都处于平稳状态或者判断当前测量值之前的预设个数的测量值是否都处于平稳状态的方式是:对于当前测量值前后预设个数的测量值或当前测量值之前的预设个数的测量值中的每个测量值,对该测量值和该测量值对应的平滑值进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第二预设阈值,如果每个测量值对应的绝对差值均小于第二预设阈值,说明在当前测量值的采集时刻所在的一个时间段内的采集的多个测量值均与相应的平滑值接近,确定该时间段内的测量值对应的信号是平稳的。

在通过上述方式确定信号满足平稳条件后,则可以根据基准值和当前测量值对应的平滑值,判断可穿戴设备是否处于佩戴状态;例如,基准值指示可穿戴设备未被佩戴,可穿戴设备中的传感器在可穿戴设备被佩戴时输出的测量值较大,在可穿戴设备被摘下时输出的测量值较小,则判断可穿戴设备的佩戴状态包括:将当前测量值对应的平滑值与基准值进行比较,当二者之间的差值大于第三预设阈值时,说明当前测量值对应的平滑值足够大,远大于指示可穿戴设备未被佩戴的基准值,则确定当前可穿戴设备处于佩戴状态,对可穿戴设备的当前运行状态不做改变;当二者之间的差值不大于第三预设阈值时,说明当前测量值对应的平滑值与基准值相接近,此时可以初步确定可穿戴设备处于非佩戴状态,但是由于在检测出可穿戴设备的非佩戴状态后要对可穿戴设备的运行状态进行改变,使得非佩戴状态的检测失误会影响到用户的使用,因此对于可穿戴设备的非佩戴状态的检测应当更加精确;为此,需要在当前测量值对应的平滑值与基准值之间的差值不大于第三预设阈值,初步确定可穿戴设备处于非佩戴状态后进一步进行如下的处理:

如果当前测量值对应的平滑值与基准值之间的差值不大于第三预设阈值,获取上一次对可穿戴设备佩戴状态的检测结果;若上一次的检测结果为可穿戴设备处于非佩戴状态,说明当前初步确定的检测结果与上一次的检测结果相同,则根据可穿戴设备的佩戴状态的延续性,确定当前可穿戴设备处于非佩戴状态;若上一次的检测结果为可穿戴设备处于佩戴状态,说明当前初步确定的检测结果与上一次的检测结果不同,发生了变化,此时需要对初步确定的检测结果进行进一步判断:判断当前测量值之前预设个数的测量值对应的平滑值中的最大值与当前测量值对应的平滑值的差值是否超过第四预设阈值,是则,说明到当前测量值对应的采集时间为止的一段时间内采集的测量值对应的平滑值连续下降了一定的程度,进而说明可穿戴设备的佩戴状态在这一段时间内发生了变化,则根据上一次的检测结果确定当前可穿戴设备处于非佩戴状态,控制可穿戴设备关闭正在运行的相应功能;否则,说明到当期那测量值对应的采集时间为止的一段时间内采集的测量值对应的平滑值没有发生一定程度的下降变化,进而说明可穿戴设备的佩戴状态在这一段时间内未发生变化,则根据上一次的检测结果确定当前可穿戴设备处于佩戴状态,维持可穿戴设备的运行状态不变。

上述说明了本发明实施例对可穿戴设备的佩戴进行检测的过程,其中需要用到基准值,可穿戴设备处于不同的环境中其对应的基准值是不同的,因此在佩戴检测过程中,需要根据一定的方法来跟踪基准值,对基准值进行更新;则在本发明的一个实施例中,在获得可穿戴设备的佩戴状态的检测结果后,图1所示的方法进一步包括:判断满足基准值更新条件时,对基准值进行更新;利用更新后的基准值进行下一次可穿戴设备的佩戴状态检测;其中,可穿戴设备在开机后利用初始化的预设值作为基准值进行首次佩戴状态的检测,初始化的预设值是通过对历史基准值的多次统计得到的。

其中,当基准值指示可穿戴设备未佩戴时,基准值更新条件可以包括两种:一种为当前测量值处于平稳状态、当前测量值前后预设个数的测量值都处于平稳状态或当前测量值之前的预设个数的测量值都处于平稳状态、且确认可穿戴设备当前处于非佩戴状态时,另一种为当前测量值小于第五预设阈值时。当基准值指示可穿戴设备未佩戴时,对基准值进行更新包括:利用当前测量值和基准值,计算预备基准值;将预备基准值与当前测量值对应的平滑值进行比较,如果预备基准值大于所述平滑值,利用所述平滑值更新基准值;如果预备基准值小于所述平滑值,利用所述预备基准值更新基准值。

当基准值指示可穿戴设备被佩戴时,基准值更新条件可以包括两种:一种当前测量值处于平稳状态、当前测量值前后预设个数的测量值都处于平稳状态或当前测量值之前的预设个数的测量值都处于平稳状态、且确认可穿戴设备当前处于被佩戴状态时,另一种当前测量值大于预设阈值时。

上述各种预设阈值的具体数值可以根据可穿戴设备的具体性能、期望达到的测量精度等来确定。

在本发明又一个实施例中,以可穿戴设备为智能耳机为例对上述实施过程进行说明。但本发明实施例并不局限于智能耳机,同样适用于智能手环、智能眼镜等可穿戴设备。

在本例中,可穿戴设备为智能耳机(参见图6所示),传感器为电容传感器,电容传感器输出的测量值为电容值。图2示出了根据本发明一个实施例的电容传感器在用户佩戴和摘下智能耳机时输出的电容信号的示意图,如图2所示,当智能耳机在未佩戴状态时,电容传感器输出的电容值处于低电平,当智能耳机在佩戴状态时,电容传感器输出的电容值处于高电平,则可以通过电容传感器输出的电容值来检测智能耳机的佩戴状态,在本例中,启动佩戴检测后,按照预设采样频率从电容传感器采集测量值,该测量值为电容值。

大多数情况下智能耳机中的电容传感器输出的电容信号存在噪声干扰,如图3所示,图3示出了根据本发明一个实施例的电容传感器输出的电容信号的局部图,可以看出,电容传感器输出的电容值有很强的干扰噪声,抖动较大,将会对智能耳机佩戴状态的检测结果造成影响,为此,在从电容传感器采集到电容值后,需要通过一定的方法来消除噪声干扰的影响。

本例中采用平滑滤波方法对电容值进行抗干扰处理。具体地,将采集到的当前测量值即当前电容值记作SenData(n),n表示当前测量值的采集时刻,将当前电容值SenData(n)与前一次采集到的电容值SenData(n-1)进行比较,(n-1)表示前一次测量值的采集时刻,如果二者之间的绝对差值小于第一预设阈值,说明本次采集和前一次采集之间电容信号较为平滑没有太大的抖动,则利用前一次采集到的电容值SenData(n-1)对应的平滑值SmoothS(n-1)与当前电容值SenData(n),通过滤波算法计算当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n),计算公式如下:

SmoothS(n)=SmoothS(n-1)×alphaF+(1-alphaF)×SenData(n);

其中,alphaF是第一平滑因子,通过选择合适的平滑因子以保证能够快速跟踪电容传感器输出的原始电容值的同时,可以滤除电容信号中的干扰。

如果当前电容值SenData(n)与前一次采集到的电容值SenData(n-1)之间的绝对差值不小于第一预设阈值,说明本次采集和前一次采集之间电容信号发生抖动,则将前一次采集到的测量值对应的平滑值作为当前测量值对应的平滑值:SmoothS(n)=SmoothS(n-1)。

上述获得各电容值对应的平滑值的过程中,消除了抖动的干扰,以各电容值对应的平滑值来更加理想化地反映从电容传感器采集的电容信号。

接着要根据上述获取到的电容值对应的平滑值来对智能耳机的佩戴状态进行检测,然而,在实际使用过程中,用户的一些行为也会影响到电容传感器输出的电容值,使得从电容传感器采集的电容值频繁地变化,如当用户的手指或胳膊不经意间触碰了智能耳机,会导致电容传感器输出的电容值的变化,如当用户在佩戴智能耳机时会经历一个耳机位置的手动调整过程以佩戴在一个舒服的位置,这个调整过程也会导致电容传感器输出的电容值的频繁变化,这些情况均会使得从电容传感器采集到的电容值频繁变化,如果仅仅根据当前电容值或当前电容值对应的平滑值来进行检测的话,毫无疑问会导致检测结果不断频繁变化,使得检测结果与智能耳机的实际佩戴状态不符。为此,本实施例所采取的策略是:在确定电容传感器输出的电容信号处于稳定状态后,再对智能耳机的佩戴状态进行检测,以确保检测结果准确、有效、以及不影响用户的使用。

则对于本次从电容传感器采集的当前电容值SenData(n),先将当前电容值SenData(n)与当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n)进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第二预设阈值;当二者之间的绝对差值小于第二阈值时,确定当前测量值处于平稳状态;当二者之间的绝对差值不小于第二阈值时,确定当前测量值处于非平稳状态;在确定当前电容值SenData(n)平稳后,再判断当前电容值SenData(n)前后N个电容值是否都处于平稳状态,或者,判断当前电容值SenData(n)之前的N个电容值是否都处于平稳状态,如果从电容传感器采集的连续N个电容值均处于平稳状态,则确定当前电容值SenData(n)所在的电容信号处于稳定状态,可以接着进行智能耳机的佩戴状态的检测。其中,根据实际需求来选择N,在一个具体的例子中所选择的N的数值为0.5秒内采样到的电容值的个数。

由于环境的温度和湿度会影响电容传感器输出的电容值的大小,如果仅仅根据从电容传感器采集的当前电容值和/或当前电容值对应的平滑值的绝对值来作为检测依据,当环境的温度和湿度变化时,可能会引起检测失误,为此,本方案采用将当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n)与基准值Baseline进行比较的方法来判断智能耳机是否处于佩戴状态,其中,基准值Baseline指示了可穿戴设备未被佩戴时电容传感器对应的输出值,由于在根据当前电容值SenData(n)进行佩戴状态检测时基准值Baseline还没有被更新,则在与当前电容值SenData(n)进行比较时采用的是前一次更新后的基准值Baseline(n-1)。

本例中,将当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n)与基准值Baseline(n-1)进行比较,当二者之间的差值大于第三预设阈值时,表示当前电容值SenData(n)与基准值Baseline(n-1)相比足够大,则确定当前可穿戴设备处于佩戴状态;当二者之间的差值不大于第三预设阈值时,表示当前电容值SenData(n)在基准值Baseline(n-1)附近,则可以确定当前智能耳机处于非佩戴状态。

进一步地,在对智能耳机的佩戴状态进行检测的过程中,智能耳机在实际使用过程中,当判断出当前智能耳机处于非佩戴状态时,控制智能耳机停止正在运行的功能,而智能耳机的非佩戴状态的检测失误,将导致用户正在使用的功能突然停止或关闭,如用户正在听音乐时关闭智能耳机中的音乐播放器,将给用户带来非常不好的体验,可见,可穿戴设备非佩戴状态的检测容错程度要远远低于可穿戴设备佩戴状态的检测容错程度,因此,本方案进一步提出了优选实施例以优化上述判断可穿戴设备处于非佩戴状态的检测过程,以进一步提高对可穿戴设备处于非佩戴状态的检测精确度。

则在判断出当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n)与基准值Baseline(n-1)的差值不大于第三预设阈值时,将智能耳机处于非佩戴状态的检测结果作为本次待优化检测结果;再获取上一次对智能耳机佩戴状态的检测结果,若上一次的检测结果为智能耳机处于非佩戴状态,本次待优化检测结果和上一次的检测结果一致,从状态延续的角度可以确定当前智能耳机处于非佩戴状态;若上一次的检测结果为智能耳机处于佩戴状态,本次待优化检测结果和上一次的检测结果不同,对本次待优化检测结果进行优化,判断当前电容值SenData(n)之前预设个数的电容值对应的平滑值中的最大值与当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n)的差值是否超过第四预设阈值,是则,说明从电容传感器采集的电容值对应的平滑值在预设采集时间段内连续下降了一定程度,确定当前智能耳机处于非佩戴状态,否则,确定当前智能耳机处于佩戴状态。

最后,输出当前智能耳机的佩戴状态的检测结果,并且在当前智能耳机处于非佩戴状态时,控制智能耳机关闭智能耳机中正在运行的功能。

当检测出智能耳机的佩戴状态后,如果当前电容值SenData(n)所在的电容信号处于稳定状态且确认智能耳机当前处于非佩戴状态时,或者,当前电容值足够小且小于第五预设阈值时,对基准值Baseline进行更新,即将前一次更新后的基准值Baseline(n-1)更新为本次更新后的基准值Baseline(n),首先利用前一次更新后的Baseline(n-1)和当前电容值SenData(n)通过滤波算法计算本次更新后的预备基准值BaselineBuf(n),计算公式如下:

BaselineBuf(n)=Baseline(n-1)×alphaS+(1-alphaS)×SenData(n);

其中,alphaS是第二平滑因子,由于电容传感器在智能耳机被佩戴时输出的电容值一定大于在智能耳机未被佩戴时输出的电容值,因此基准值Baseline(n)不会大于当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n),因此通过比较计算出的预备基准值BaselineBuf(n)和当前电容值SenData(n)对应的平滑值SmoothS(n),将较小的那一个作为本次更新后的基准值Baseline(n),以供下次检测智能耳机的佩戴状态时使用。

上述以可穿戴设备为智能耳机,可穿戴设备中的传感器为电容传感器的例子对可穿戴设备的佩戴状态的检测原理进行了说明,在本发明的其他例子中,可穿戴设备可以是智能手环、智能手表、智能腰带等其他种类的可穿戴设备,可穿戴设备中的传感器可以是电容传感器、电阻式压力传感器、压电传感器等其他种类的能够在可穿戴设备被佩戴或被摘下时输出不同测量值的传感器,均可以基于以上原理进行准确、有效的检测。

在本发明的实施例中,在可穿戴设备开机后,进行首次可穿戴设备的佩戴状态的检测之前,需要先进行初始化,对基准值以及历史测量值、历史测量值对应的平滑值等变量进行初始化赋值,以在首次检测过程中为当前测量值在平滑过程中、平稳性判断过程中、检测结果判断过程中、基准值更新过程中等处理提供计算依据。

图4示出了根据本发明另一个实施例的一种可穿戴设备的佩戴状态检测方法的流程图,说明了可穿戴设备开机后首次进行佩戴状态检测的过程,其中可穿戴设备中设置的传感器为电容传感器,在可穿戴设备佩戴和摘下时电容传感器输出的电容值不同,如图4所示,该方法包括:

步骤S410,采集当前电容值。

步骤S420,判断是否已初始化,是则执行步骤S430,否则执行步骤S490。

步骤S430,获得当前电容值对应的平滑值。

步骤S440,判断当前电容值对应的采集时间段内电容信号是否稳定,是则执行步骤S450,否则返回步骤S410。

步骤S450,检测当前可穿戴设备的佩戴状态,如果可穿戴设备处于佩戴状态,将佩戴标识置为1,如果可穿戴设备处于非佩戴状态,将佩戴标识置为0。

步骤S460,判断是否满足基准值更新条件,是则执行步骤S470,否则返回步骤S410。

步骤S470,更新基准值。

步骤S480,根据佩戴标识输出可穿戴设备佩戴状态检测结果。

步骤S490,初始化,之后接着执行步骤S430。

图5示出了根据本发明一个实施例的一种可穿戴设备的示意图。如图5所示,该可穿戴设备500包括:传感器510和控制电路520。

传感器510设置于可穿戴设备500的能与人体皮肤接触的区域中,传感器510在用户佩戴和摘下可穿戴设备500时输出的测量值不同。控制电路520包括:采集模块521、检测处理模块522和控制输出模块523。采集模块521与传感器510连接,在启动佩戴检测后,采集模块521按照预设采样频率从传感器510采集测量值。检测处理模块522与采集模块521连接,检测处理模块522接收采集模块521采集的测量值,并获取指示可穿戴设备500是否佩戴的基准值,根据测量值和基准值判断当前可穿戴设备500是否处于佩戴状态。检测处理模块522与控制输出模块523连接,检测处理模块522在检测出可穿戴设备500处于非佩戴状态时,通知控制输出模块523,控制输出模块523控制可穿戴设备500关闭正在运行的相应功能。

可见,图5所示的可穿戴设备在指定区域中设置传感器,利用可穿戴设备在佩戴和不佩戴时,与皮肤接触的传感器的测量值不同的特性,通过基准值结合控制逻辑实现了一种新型的佩戴检测方式。本方案佩戴检测结果的准确度高,在尽可能减少可穿戴设备的不必要功耗的同时,提高了设备使用的舒适度,且在可穿戴设备被摘下时,无需用户手动操作即可自动停止可穿戴设备中正在运行的相应功能,简化用户操作,智能化好,符合可穿戴设备的使用需求。

在本发明的一个实施例中,检测处理模块522获取采集模块521采集到的每个测量值对应的平滑值,对于当前测量值,判断当前测量值是否处于平稳状态,当前测量值平稳时,判断当前测量值前后预设个数的测量值是否都处于平稳状态,或者,判断当前测量值之前的预设个数的测量值是否都处于平稳状态;是则,根据当前测量值对应的平滑值和基准值,判断当前可穿戴设备500是否处于佩戴状态。

其中,检测处理模块522对于当前测量值,将当前测量值与前一次采集到的测量值进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第一预设阈值;是则,利用前一次采集到的测量值对应的平滑值和当前测量值,计算当前测量值对应的平滑值;否则,将前一次采集到的测量值对应的平滑值作为当前测量值对应的平滑值。

在本发明的一个实施例中,检测处理模块522将当前测量值和当前测量值对应的平滑值进行比较,判断二者之间的绝对差值是否小于第二预设阈值;是则,确定当前测量值处于平稳状态;否则,确定当前测量值处于非平稳状态。

在本发明的一个实施例中,检测处理模块522将当前测量值对应的平滑值与基准值进行比较,当二者之间的差值大于第三预设阈值时,确定当前可穿戴设备500处于佩戴状态;其中,所述基准值指示可穿戴设备500未被佩戴。

在本发明的一个实施例中,检测处理模块522还在当前测量值对应的平滑值与基准值之间的差值不大于第三预设阈值时,获取上一次对可穿戴设备500佩戴状态的检测结果;若上一次的检测结果为可穿戴设备500处于非佩戴状态,确定当前可穿戴设备500处于非佩戴状态;若上一次的检测结果为可穿戴设备500处于佩戴状态,判断当前测量值之前预设个数的测量值对应的平滑值中的最大值与当前测量值对应的平滑值的差值是否超过第四预设阈值,是则,确定当前可穿戴设备500处于非佩戴状态,否则,确定当前可穿戴设备500处于佩戴状态。

在本发明的一个实施例中,检测处理模块522还用于在判断满足基准值更新条件时,对基准值进行更新;利用更新后的基准值进行下一次可穿戴设备500的佩戴状态检测;其中,所述基准值指示可穿戴设备500未佩戴时,所述基准值更新条件为:当前测量值处于平稳状态、当前测量值前后预设个数的测量值都处于平稳状态或当前测量值之前的预设个数的测量值都处于平稳状态、且确认可穿戴设备500当前处于非佩戴状态时,或者,当前测量值小于第五预设阈值时;所述基准值指示可穿戴设备500被佩戴时,所述基准值更新条件为:当前测量值处于平稳状态、当前测量值前后预设个数的测量值都处于平稳状态或当前测量值之前的预设个数的测量值都处于平稳状态、且确认可穿戴设备500当前处于被佩戴状态时,或者,当前测量值大于预设阈值时。

在本发明的一个实施例中,检测处理模块522利用当前测量值和基准值,计算预备基准值;将预备基准值与当前测量值对应的平滑值进行比较,如果预备基准值大于所述平滑值,利用所述平滑值更新基准值;如果预备基准值小于所述平滑值,利用所述预备基准值更新基准值。

图6示出了根据本发明一个实施例的一种智能耳机的示意图,如图6所示,该智能耳机600包括传感器610、控制电路(图中未示出)、耳机尾部620和耳机罩630。

其中,传感器610、控制电路与图5所示的传感器510、控制电路520的工作原理一致,在此不再赘述。

控制电路设置在耳机尾部620中;传感器610为电容传感器,传感器610设置在智能耳机600中的预定位置,该预定位置对应于耳机罩630的能与人耳皮肤接触的区域,该传感器610在用户佩戴和摘下智能耳机时输出的测量值即电容值不同。

具体地,在耳机罩630的内侧边缘上设置有用于卡合耳机罩630的突起部631,该突起部631向耳机罩630的一侧突起,传感器610设置在突起的顶部;在智能耳机600被佩戴时,传感器610和人耳形成一个电容器,当介电常数一定时,传感器610和人耳形成的电容器两极的接触面积和距离都会对测量值即电容值产生影响,由于人耳为不规则形状的腔体,为了保证传感器610和人耳能够形成有效电容器,需要保证二者之间的接触面积,因此本例中选择一定面积的具有导电性能的材料作为电容传感器,具体地,考虑到成本及导电性能,将一闭合环形铜箔设置在智能耳机的突起部的突起的顶部作为传感器610。

一种变形的方式中,该闭合环形铜箔由两个以上同心环构成。

在另一个方式中,作为传感器610的铜箔的形状也可以是非闭合环形,非闭合环形考虑到了用户在用手佩戴或调整智能耳机600时手与耳机罩的接触可能对传感器610产生的影响,为避免该影响,在符合用户习惯的易于被手的接触位置对应的铜箔位置处设置缺口,形成非闭合环形;在其他方式中,作为传感器610的铜箔的形状也可以是圆形、半圆形或扇形等,均为了尽量增加传感器610与人耳的形成的电容器的接触面积,以增加传感器610的灵敏度,并使传感器的设置能够灵活适配可穿戴设备的内部构造,不会影响可穿戴设备中的其他器件。

如图6所示,该智能耳机600为头戴式耳机,包括两个耳机尾部620、两个耳机罩630和一个连接部,每个耳机罩630覆盖在一个耳机尾部620上形成一个耳机头,两个耳机尾部620通过连接部连接;至少一个耳机头中设置有控制电路和传感器610。

在本发明的一个实施例中,传感器610可以为电阻式压力传感器或压电传感器。

在本发明的一个实施例中,该智能耳机600还包括:蓝牙模块和/或WiFi模块;该蓝牙模块和/或WiFi模块设置在耳机尾部620的控制电路中。

需要说明的是,图5-图6所示装置的各实施例与上文中图1-图4所示的各实施例对应相同,上文中已有详细说明在此不再赘述。

综上所述,为了提高可穿戴设备的佩戴状态检测的准确率,本发明实施例提供的技术方案根据可穿戴设备佩戴和未佩戴时,传感器所输出的测量值的不同,在可穿戴设备的指定区域中设置传感器,在启动佩戴检测后,通过从传感器输出的测量值和指示可穿戴设备是否佩戴的基准值,获得当前可穿戴设备的佩戴状态的检测结果,检测过程中运用各种方式的抗干扰处理,如平滑性处理、平稳性判断、以及一些判断逻辑来提高可穿戴设备的佩戴状态检测的有效性和准确性,进而根据检测结果控制可穿戴设备,实现了在可穿戴设备被摘下时,无需用户手动操作即可停止可穿戴设备中正在运行的功能的技术效果,减少可穿戴设备的不必要功耗,符合可穿戴设备的使用需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定实施例的保护范围。凡在本发明实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明实施例的保护范围内。

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