专利名称：用于电子终端的耳机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耳机，尤其涉及一种用于电子终端的耳机。
背景技术：
随着电子技术的发展，电子终端已经成为人们不可或缺的生活必须品。当前的便携式终端不仅能满足用户通讯的需求，其多媒体娱乐功能也日趋丰富。用户还可以用便携式终端来欣赏音乐、视频或者玩游戏等。随着电子技术与人们生活水平的不断提高，人们对享受音乐和接听电话的便捷和节能有了更高的要求，因此，当前的便携式终端通常配备有耳机。当前的耳机多为按键式的，不方便使用也且容易误操作。此外，当用户使用耳机接听电话、欣赏音乐、视频或者玩游戏时，如果摘下耳机，终端通常不会自动结束动作(例如， 挂断通话、暂停或者结束音乐播放等)。一方面造成电量耗费，另一方面用户再继续欣赏音乐、视频或者玩游戏，都会错过一段内容。如果用户期望电话挂断、或者不希望错过正在播放的音乐或视频时，需要做专门的“暂停”或者“终止”操作，这会产生诸多不便。
实用新型内容因此，本实用新型的目的在于提供一种具有压力传感器的耳机。该耳机使用弹性材料，传感器设置在该弹性材料中，其将机械形变转换为电信号，以检测耳机佩戴和摘下的状态，从而控制耳机状态转换以及终端动作，并利用软件检测机制区分控制终端音乐播放禾口通话。根据本实用新型的一方面，提供了一种用于电子终端的耳机，一种用于电子终端的耳机，所述耳机包括耳机主体和耳塞，其特征在于，所述耳机主体和耳塞内部设置有耳机主电路模块、传感器模块以及弹性变形模块，所述弹性变形模块设置在耳塞内，所述传感器模块检测弹性变形模块的机械形变，产生电信号并发送给耳机主电路模块。所述耳机主电路模块可与电子终端进行通讯，并根据从传感器模块接收到电信号进行耳机状态转换和/或控制电子终端的动作启动或结束。所述耳机主电路模块根据接收到的电信号判断弹性变形模块的机械形变的程度是否大于预定的阈值，仅当机械形变的程度大于预定的阈值时，所述耳机主电路模块才进行耳机状态转换和/或控制电子终端的动作启动或结束。所述传感器模块可包括设置在弹性变形模块内的应变模块，所述应变模块为电阻应变式、电容应变式和电感应变式之一。所述传感器模块可包括设置在弹性变形模块内的应变模块，所述应变模块由4片电阻式应变片构成全桥电路，输出两个电信号Dl、D2，当弹性变形模块受压变形时，电信号 D1、D2不相等，当弹性变形模块未发生变形时，电信号D1、D2不相等。所述弹性变形模块可由弹性材料构成。所述传感器模块可包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块为由1片应变构成的单臂电路、或者为由2片应变片构成的半桥电路、或者为由4片电阻式应变片构成的全桥电路，所述应变片贴附在弹性变形模块内壁上。所述传感器模块可包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块可由贴附在弹性变形模块内壁的金属薄膜与固定电极构成，金属薄膜与固定电极形成电容，当金属薄膜感受压力而变形时，金属薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，输出与压力成一定关系的电信号给耳机主电路模块。所述传感器模块可包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块可为由绕着弹性变形模块内壁设置的线圈构成的线圈式压力传感器，当弹性变形模块变形时， 机械形变使闭环线圈面积改变，从而通过传感器模块输出电信号给耳机主电路模块。所述耳机主电路模块可包括计时模块，用于检测弹性变形模块从机械形变转换为无机械形变后的持续时间，耳机主电路模块根据所述持续时间控制耳机状态的转换和/或电子终端的动作启动或结束。耳机主电路模块可通过数据线、蓝牙或者其他可实现信号传输的方式与电子终端 (包括手机、MP3、PDA等)进行通讯。该耳机塞入耳朵相应时间，激活耳机主电路模块，并启动终端动作(譬如手机接听来电等)；该耳机取出耳朵相应时间后，结束终端动作(譬如挂断通话、结束播放音乐等)，同时耳机主电路进入省电模式。实现无按键操作同时也更节省电量。
通过
以下结合附图对本实用新型的详细描述，本实用新型的目的和特点将会变得更加清楚，其中图1是根据本实用新型的耳机与终端通讯的框图；图2是根据本实用新型的耳机的耳塞的弹性变形模块与应变模块的结构示意图；图3是根据本实用新型的耳机的传感器模块与耳机主电路模块的连接电路图；图4是根据本实用新型的耳机的主电路模块状态转换与终端动作控制的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实用新型的实施例。图1是根据本实用新型的耳机与终端通讯的框图。图2是根据本实用新型的耳机的耳塞的弹性变形模块与应变模块的结构示意图。图3是根据本实用新型的耳机的传感器模块与耳机主电路模块的连接电路图。如图1所示，根据本实用新型的耳机A从外部结构上看可以分为主体Al以及与主体Al相连接用于塞入耳朵中的耳塞A2。耳机A包括三个主要功能模块耳机主电路模块All、传感器模块A12以及弹性变形模块A22。耳机主电路模块All设置在主体Al内，弹性变形模块A22设置在耳塞A2上 (例如，设置在扬声器外围)，传感器模块A12 —部分设置在主体Al内，一部分设置在耳塞 A2腔体内。耳机主电路模块All负责与终端B进行通讯，其包含一个计时模块A111。通讯方式C包括数据线、蓝牙和其他可实现信号传输的方式。[0028]传感器模块A12包括应变模块AA12，可输出电信号Dl和D2。所述应变模块AA12 设置在耳塞A2内部，其可以是电阻应变式、电容式或者电感式。在本实施例中，所述应变模块AA12设置在弹性变形模块A22内部。弹性变形模块A22由弹性材料(譬如橡胶等)构成，可做成中空结构，以包围应变模块AAl2。当耳塞A2塞入或取出耳朵时，弹性变形模块A22产生机械形变，应变模块AA12感测出机械形变程度，从而传感器模块A12输出电信号D1、D2，控制耳机主电路模块All的状态转换，同时由耳机主电路模块All利用通讯方式C启动或结束终端B的动作。根据本实用新型的一个实施例，传感器模块A12可采用电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器，最常用的传感元件为电阻应变片。电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。在本实施例中，应变模块AA12可采用电阻应变式，更进一步地，采用薄膜式电阻应变片。所述应变片贴附在弹性变形模块A22的内壁上，当弹性变形模块A22受力变形时， 应变片的敏感栅随同变形，电阻值也发生相应的变化。通过测量电路，将其转换为电压或电流信号输出。应变片可以采用1片(单臂电路)、2片(半桥电路)或4片(全桥电路)，其灵敏度依次增大。在本实施例中，采用全桥电路。即，所述传感器模块的应变模块AA12是由四个应变片构成的。四个应变片组成全桥电路，将四个电阻应变片粘贴在弹性元件(弹性变形模块A22)上。例如，可以设置为其中两个在工作时受拉伸，而另外两个则受压缩，使得电桥输出的灵敏度最高。如图2和图3所示，4片完全相同的电阻应变片构成应变模块AA12，均勻粘附在薄膜弹性变形模块A22的内壁上。当耳塞A2没有塞入耳朵的状态下，弹性变形模块A22未发生形变，因此，传感器模块A12输出的电信号Dl、D2相等。当耳塞A2塞入耳朵中时，弹性变形模块A22产生机械形变，带动紧密粘附在弹性变形模块A22内壁的应变模块AA12形变，使电阻应变片电阻值改变，应变模块AA12桥路失衡，传感器模块A12输出的电信号Dl、D2不再相等。耳机主电路模块All通过通用输入输出接口 GPIOl、GPI02检测到电信号D1、D2不相等，从而控制耳机主电路模块All状态转换以及终端B动作启动或结束。根据本实用新型的另一实施例，应变模块AA12也可采用电容式。当采用电容式应变模块时，电容式应变模块AA12可采用薄膜式。它由贴附在弹性变形模块内壁上的金属薄膜与固定电极构成，金属薄膜作为电容器的一个电极，当金属薄膜感受压力而变形时，薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，通过测量电路即可输出与压力成一定关系的电信号，其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。所述电信号被发送给耳机主电路模块All，从而控制耳机主电路模块Al 1状态转换以及终端B动作启动或结束。根据本实用新型的另一实施例，应变模块AA12也可采用电感式。在本实施例中，电感式应变模块AA12可采用线圈式。所述应变模块设置在弹性变形模块内侧，包括绕着弹性变形模块内壁设置的线圈。当弹性变形模块变形时，机械形变使闭环线圈面积改变，机械形变使闭环线圈面积改变，从而通过传感器电路改变其输出电信号。而此电信号将同理控制耳机主电路模块Al 1状态转换以及控制终端B动作。由于电容式压力传感器以及电感式压力传感器均属于已有技术，这里不再详细描述。图4是根据本实用新型的耳机的主电路模块状态转换与终端动作控制的流程图。 下面将进一步参考图4，详细描述本实用新型的耳机。根据耳机A的状态转换以及对终端B的动作的控制，根据本实用新型的耳机A可以具有四种状态耳机A有四个状态关闭状态E、保持状态F、激活状态G、休眠状态H。其中，在关闭状态E，耳机A不供电。在保持状态F，耳机A与终端B连接着，没有数据传送，一旦激活，数据立即开始传送。在激活状态G，耳机A与终端B进行数据传送。在休眠状态H，耳机A以一定时间间隔监听终端B动作。其能耗关系为关闭状态E <休眠状态H <保持状态F <激活状态G。如图4所示，在初始状态为关闭状态E时，如果对耳机上电，则耳机A与终端B握手成功，耳机A进入保持状态F。在耳机A进入保持状态F后，如果没有检测到终端B的动作请求，则维持时间t4 后进入休眠状态H。如果耳机A处于休眠状态H时监听到终端B动作请求，则切换到保持状态F。进入休眠状态预定时间后，耳机自动关闭电源。在保持状态F下，如果监听到终端B发出动作请求，则用户将耳塞A2塞进耳朵，耳塞A2的机械形变转换为电信号，耳机主电路模块All检测到电信号D1、D2不相等(参考图 3)，维持时间tl (由计时模块Alll计时)后进入激活状态G，同时启动终端B动作(譬如手机接听来电、音乐播放开始/恢复等)。如果在耳机A处于激活状态G下，将耳塞A2取出耳朵，则机械形变消失，电信号 D1、D2重新相等，将激活状态G维持时间t2(播放音乐)或t3(通话)后，耳机A将回到保持状态F，同时结束终端动作(譬如挂断通话、结束播放音乐等)。维持时间tl可避免干扰误触发耳机A ；维持时间t2为音乐播放暂停多长时间后自动结束终端B音乐播放，同时耳机A进入保持状态；维持时间t3可根据使用者为避免误操作(通话时不小心碰掉耳机A)而预留缓冲时间的习惯来设置；时间t3可根据使用者希望耳机保持多长时间后进入休眠的习惯来设置。根据本实用新型的耳机可应用于蓝牙耳机。当蓝牙耳机检测到已佩戴在耳朵上时，则自动启动耳机并进入保持状态。另外地，耳机主电路模块可通过数据线、蓝牙或者其他可实现信号传输的任何方式与电子终端B (手机、MP3、PDA等)进行通讯。而电子终端B 的播放音乐和通话，利用软件检测机制，进行区分控制。为了防止根据本实用新型的耳机的误操作，设置了防误对策预设压力阈值，当形变到超过预定压力阈值时，才判断为真。即判断电信号D1、D2之间的差值是否超过预定值，当超过预定值时，才判断为真。此预定压力阀值，可根据该类耳机塞进不同人耳朵时，耳朵舒适度和误操作发生概率之间的一个平衡值，综合大量实验数据所得出。根据本实用新型的耳机，在免除按键麻烦的同时，也更节省电量，实现电子技术的人性化和节能化。
权利要求1.一种用于电子终端的耳机，所述耳机包括耳机主体和耳塞，其特征在于，所述耳机主体和耳塞内部设置有耳机主电路模块、传感器模块以及弹性变形模块，所述弹性变形模块设置在耳塞上，所述传感器模块检测弹性变形模块的机械形变，产生电信号并发送给耳机主电路模块。
2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机主电路模块与电子终端进行通讯， 根据从传感器模块接收到电信号进行耳机状态转换和/或控制电子终端的动作启动或结束ο
3.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述传感器模块包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块为电阻应变式、电容应变式和电感应变式之一。
4.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述传感器模块包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块由4片电阻式应变片构成全桥电路，输出两个电信号D1、 D2，当弹性变形模块受压变形时，电信号Dl、D2不相等，当弹性变形模块未发生变形时，电信号D1、D2相等。
5.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述弹性变形模块由弹性材料构成。
6.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述传感器模块包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块为由1片电阻式应变片构成的单臂电路、或者为由2片电阻式应变片构成的半桥电路、或者为由4片电阻式应变片构成的全桥电路，所述应变片贴附在弹性变形模块内壁上。
7.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述传感器模块包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块由贴附在弹性变形模块内壁的金属薄膜与固定电极构成， 金属薄膜与固定电极形成电容，当金属薄膜感受压力而变形时，金属薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化，输出与压力成一定关系的电信号给耳机主电路模块。
8.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述传感器模块包括设置在弹性变形模块内侧的应变模块，所述应变模块为由绕着弹性变形模块内壁设置的线圈构成的线圈式压力传感器，当弹性变形模块变形时，机械形变使闭环线圈面积改变，从而通过传感器模块输出电信号给耳机主电路模块。
9.如权利要求1-8中的任一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机主电路模块包括计时模块，用于检测弹性变形模块从机械形变转换为无机械形变后的持续时间，耳机主电路模块根据所述持续时间控制耳机状态的转换以及电子终端的动作启动或结束。
10.如权利要求1-8中的任一项所述的耳机，其特征在于，所述耳机与电子终端通过有线或无线方式进行通讯。
11.如权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述耳机主电路模块根据接收到的电信号判断弹性变形模块的机械形变的程度是否大于预定的阈值，仅当机械形变的程度大于预定的阈值时，所述耳机主电路模块才进行耳机状态转换和/或控制电子终端的动作启动或结束ο
专利摘要本实用新型提供了一种用于电子终端的耳机，一种用于电子终端的耳机，所述耳机包括耳机主体和耳塞，其特征在于，所述耳机主体和耳塞内部设置有耳机主电路模块、传感器模块以及弹性变形模块，所述弹性变形模块设置在耳塞上，所述传感器模块检测弹性变形模块的机械形变，产生电信号并发送给耳机主电路模块。
文档编号H04R1/10GK202004935SQ20112009719
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者黄晓明 申请人:三星电子株式会社, 广州三星通信技术研究有限公司