一种耳机和防止耳机脱落的方法与流程

本发明涉及耳机技术领域，特别涉及一种耳机和防止耳机脱落的方法。

背景技术：

随着耳机的普及，用户已经习惯在各种场合使用耳机，例如，出门路上、开车时、乘坐公共交通时、以及室内或室外锻炼时等。在各种场合下使用耳机时，特别是在开车时、锻炼时以及较颠簸的场合时，不可避免会出现耳机从耳朵里脱落的情况，就需要用户手动重新插好耳机，给用户带来极大的不便，降低用户使用体验。

技术实现要素：

鉴于现有技术的耳机易出现从耳朵里脱落的情况，需要用户手动重新插好耳机，给用户带来极大的不便，降低用户使用体验的问题，提出了本发明的一种耳机和防止耳机脱落的方法，以便解决或至少部分地解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种耳机，包括：设置在所述耳机的入耳部周围的若干个磁铁、若干个压力传感器和与每个磁铁通过一弹簧连接的固定通电线圈；当所述通电线圈通电时产生磁场，且根据通电电流方向产生的磁场的磁极与所述磁铁的磁极相同或相反，使所述弹簧两端的所述通电线圈与所述磁铁相互吸引或相互排斥；所述耳机还包括微处理器单元；

所述微处理器单元，用于当用户佩戴所述耳机时，控制所述通电线圈中的电流方向，使所述弹簧两端的所述通电线圈与所述磁铁相互吸引，并获取所述压力传感器的当前压力值；判断所述当前压力值是否小于预设压力阈值；若判断为是，则控制所述通电线圈中的电流减小预设步长，以增大所述压力传感器的压力值；判断增大后的所述压力值是否小于预设压力阈值，若仍判断为是，则继续控制所述通电线圈中的电流减小预设步长，直到所述压力传感器中的压力值大于等于预设压力阈值，停止控制电流减小，并保持当前电流的大小和方向，以保证所述耳机与人耳的贴合度，防止所述耳机脱落。

根据本发明的另一个方面，提供了一种

防止耳机脱落的方法，在所述耳机的入耳部周围设置若干个磁铁、若干个压力传感器，每个磁铁均通过一弹簧与一个固定通电线圈连接；当所述通电线圈通电时产生磁场，且根据通电电流方向产生的磁场的磁极与所述磁铁的磁极相同或相反，使所述弹簧两端的所述通电线圈与所述磁铁相互吸引或相互排斥；所述方法包括：

当用户佩戴所述耳机时，控制所述通电线圈中的电流方向，使所述弹簧两端的所述通电线圈与所述磁铁相互吸引，并获取所述压力传感器的当前压力值；

判断所述当前压力值是否小于预设压力阈值；若判断为是，则控制所述通电线圈中的电流减小预设步长，以增大所述压力传感器的压力值；判断增大后的所述压力值是否小于预设压力阈值，若仍判断为是，则继续控制所述通电线圈中的电流减小预设步长，直到所述压力传感器中的压力值大于等于预设压力阈值，停止控制电流减小，并保持当前电流的大小和方向，以保证所述耳机与人耳的贴合度，防止所述耳机脱落。

综上所述，本发明的技术方案是通过调节通电线圈的电流大小，改变通电线圈和磁铁之间的作用力，保证耳机与人耳的贴合度，可以防止耳机脱落，避免用户反复调整耳机，增强用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的一种耳机的入耳部的截面结构示意图；

图2为本发明另一个实施例提供的一种耳机的结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的一种防止耳机脱落的方法流程图；

图4为本发明另一个实施例提供的一种防止耳机脱落的方法流程图。

具体实施方式

本发明的设计思路是：鉴于现有技术的耳机易出现从耳朵里脱落的情况，需要用户手动重新插好耳机，给用户带来极大的不便，降低用户使用体验的问题。本发明设计一种耳机，根据入耳部周围的压力传感器的压力值，控制设置在入耳部的通电线圈中的电流大小和方向，进而控制设置在入耳部周围的磁铁与通电线圈之间的相互作用力的大小，以便保证耳机和用户耳朵的贴合度，防止耳机脱落。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明一个实施例提供的一种耳机的入耳部的截面结构示意图。如图1所示，该耳机包括：设置在耳机的入耳部上边的磁铁111、右边的磁铁112、下边的磁铁113和左边的磁铁114；设置在磁铁111和磁铁114中间的压力传感器121、设置在磁铁111和磁铁112中间的压力传感器122、设置在磁铁112和磁铁113中间的压力传感器123、设置在磁铁113和磁铁114中间的压力传感器124；与磁铁111通过一弹簧141连接的固定通电线圈131、与磁铁112通过一弹簧142连接的固定通电线圈132、与磁铁113通过一弹簧143连接的固定通电线圈133、与磁铁114通过一弹簧144连接的固定通电线圈134；以及一微处理器单元150。所述磁铁和与之相连的所述固定通电线圈沿所述耳机的入耳部的径向分布。为了保证用户佩戴耳机的舒适度，在上述压力传感器和磁铁外设置一软质的海绵层100。

当上述的每个通电线圈通电时会产生磁场，根据通电电流方向产生的磁场的磁极与磁铁的磁极相同或相反，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引或相互排斥。通电线圈产生的磁场符合右手螺旋法则，通电线圈产生的磁场的公式为：H＝N*I/Le；其中，H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流(测量值)，单位为A；Le为通电线圈的有效磁路长度，单位为m。可见，通电线圈产生的磁场的大小和磁极方向与通入通电线圈的电流的大小和方向有关。这样我们可以控制电流的大小和方向，吸引或排斥磁铁，达到令所述磁铁沿所述耳机的入耳部的径向方向移动的目的，从而实现了对用户耳朵的贴合度的控制，防止耳机脱落。

例如，磁铁111的链接弹簧141一端的磁极为N极，通电线圈的电流为正向时，根据右手螺旋法则，其连接弹簧一端产生的磁场的磁极为S极，这样磁铁和通电线圈就会相互吸引；如果通电线圈的电流为反向时，根据右手螺旋法则，其连接弹簧一端产生的磁场的磁极也为N极，磁铁和通电线圈就会相互排斥；继而就可以通过磁铁和通电线圈之间的作用力，以满足防止耳机脱落时耳机和用户耳朵的贴合度的要求。

不同的用户，防止耳机脱落时，需要通过调节通入通电线圈的电流的大小和方向不尽相同，为了适应不同用户的对电流的需求，同时防止盲目的进行电流的大小和方向的调节。需根据用户的需求进行电流的大小和方向的调节，本方案的耳机还设置有压力传感器，通过微处理器单元获取压力传感器的压力值，根据压力值进行合理的电流的大小和方向的控制，进而满足用户耳朵贴合度的要求，防止耳机脱落。

微处理器单元的具体控制过程是：当用户佩戴耳机时，首先控制通电线圈中的电流方向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引，并获取压力传感器的当前压力值；判断当前压力值是否小于预设压力阈值N0；若判断为否，则保持当前的电流的大小和方向；若判断为是，则控制通电线圈中的电流减小预设步长I0，电流减少后，弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引力也会减小，压力传感器的压力值也会增大；判断增大后的压力值是否小于预设压力阈值N0，若仍判断为是，则继续控制通电线圈中的电流减小预设步长，直到压力传感器中的压力值大于等于预设压力阈值N0，停止控制电流减小，并保持当前电流的大小和方向，以保证耳机与人耳的贴合度，防止耳机脱落。

这里的预设压力阈值N0，是预先设定在微处理器单元内部的，该预设压力阈值N0，是经过大量统计数据获得的满足耳机与用户耳朵的贴合度的临界值，当压力值小于N0时，耳机存在脱落的危险；当压力值大于或等于N0时，耳机不容易脱落。所以调节电流的大小，使得耳机中的压力传感器的压力值大于或等于N0时，就可以认为用户佩戴该耳机时，该耳机不会脱落。同时，这里设定的预设步长I0也是预先设定在微处理器单元内部的，大小不宜太大，防止压力值变化太大，给用户耳朵带来不舒服的感觉。不宜太小，影响电流调节的速度。

在进行调节的时候，各压力传感器都会存在压力值，只要一个压力值不满足大于或等于预设压力阈值，都需要进行电流的调节，直到所有的压力传感器的压力值均衡且均满足压力值大于或等于预设压力阈值的情况下才算调节完成。

需要说明的是，本实施例提供的是在耳机入耳部设置有4个磁铁以及4个压力传感器的耳机，是为了保证耳机与耳朵之间的贴合度分布较为均匀。但是针对本发明，耳机的磁铁的个数以及压力传感器的个数和相应的弹簧、通电线圈的个数均不作具体限定。只要是通过该耳机的结构设计达到防止耳机脱落的方案均在本发明的保护范围内。

当用户佩戴耳机时，控制通电线圈中的电流方向使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引，在判断压力传感器的压力值小于预设压力阈值后进行控制减小电流的操作，直到压力传感器的压力值大于或等于预设压力阈值。但需要说明的是，控制减小电流的操作的过程不能一直进行下去，通电线圈和磁铁之间通过弹簧连接，弹簧连接会使得通电线圈和磁铁之间存在一定的拉力，本身电流使得通电线圈和磁铁相互吸引，电流较小到一定程度后，主要作用力的来源不再是电流引起的吸引力，而是弹簧的拉力，这种情况下，如果压力值还是小于预设压力阈值，即使再控制电流减小，也无法达到压力值大于或等于预设压力阈值的要求，所以，需要限定电流依次减小预设步长的次数，即对控制电流较小的操作需要一个限定，当达到限定的次数后，还无法满足，就需要控制电流方向，使得通电线圈和磁铁相互排斥。所以，在本发明的一个实施例中，微处理器单元150用于，当继续控制通电线圈中的电流减小预设步长的次数大于等于预设次数阈值时，判断增大后的压力值是否仍小于预设压力阈值；例如，这里设定预设次数阈值为10次，当控制通电线圈中的电流减小预设步长的次数大于等于10次时，判断这时的压力值是否小于预设压力阈值，如果判断为否，即压力值恰好等于或大于预设压力阈值，则就保持当前的电流的大小和方向。

若判断为是，则控制通电线圈中的电流反向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互排斥，获取电流反向后的压力传感器的压力值，判断压力值是否大于等于预设压力阈值；若判断为是，则保持当前电流的大小和方向；若判断为否，则控制通电线圈中的电流依次增加预设步长I0，直到压力传感器的压力值大于等于预设压力阈值时，则保持当前电流的大小和方向。

图2为本发明另一个实施例提供的一种耳机的结构示意图。如图2所示，该耳机包括：压力传感器D1、压力传感器D2、压力传感器D3、压力传感器D4；固定通电线圈B1、固定通电线圈B2、固定通电线圈B3、固定通电线圈B4；一微处理器单元CPU；以及一振动传感器E。其中，压力传感器D1、压力传感器D2、压力传感器D3、压力传感器D4、固定通电线圈B1、固定通电线圈B2、固定通电线圈B3、固定通电线圈B4、微处理器单元CPU与图1所示的压力传感器121、压力传感器122、压力传感器123、压力传感器124、固定通电线圈131、弹簧142、固定通电线圈132、固定通电线圈133、固定通电线圈134、微处理器单元150具有相同的功能，相同的部分在此不再赘述。

微处理器单元CPU还用于，在获取压力传感器的当前压力值之前，通过振动传感器E获取耳机的当前振动幅度；以及，在判断压力值大于或等于预设压力阈值后，保持当前电流的大小和方向的同时，以当前振动幅度为键，以当前的电流的大小和方向为键值存储在微处理器单元CPU中的预设存储表中。

这里利用振动传感器E可以准确的反应出用户当前的状态，进而使该耳机根据用户的状态进行耳机与人耳的切合度的调节，防止耳机脱落。例如，振动传感器E检测用户佩戴耳机时的耳机的当前振动情况，耳机当前振动情况准确的反应用户身体的振动状态，在用户处于跑步、走路、静止等不同的状态时候，振动传感器检测到的振动情况不同，耳机固定所需要的压力也不同，即耳机和人耳所需的贴合度也不同。这样根据振动情况来实时调整当前的压力值，使得耳机能够在多种不同情况下满足用户对耳机防脱落的需求。

那么当用户再次佩戴耳机时，微处理器单元CPU用于，在获取压力传感器的当前压力值之前，先在通过振动传感器E获取耳机的当前振动幅度，查询预设存储表中是否存在以当前振动幅度值为键的对应的电流的大小和方向，若存在，则直接根据该键对应的键值控制通电线圈中的电流大小和方向。这样耳机就可以通过自学习的过程，保存调节记录，当用户再次佩戴的时候，通过预设存储表中的记录，直接控制电流达到相应的电流的大小和方向，提高调节速度，进一步增强用户体验。当预设存储表中，不存在相应振动幅度的电流的大小和方向数据时，再进行电流的控制调节。

图3为本发明一个实施例提供的一种防止耳机脱落的方法流程图。如图3所示，该方法包括：

步骤S310，在耳机的入耳部周围设置若干个磁铁、若干个压力传感器，每个磁铁均通过一弹簧与一个固定通电线圈连接；当通电线圈通电时产生磁场，且根据通电电流方向产生的磁场的磁极与磁铁的磁极相同或相反，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引或相互排斥。

步骤S320，当用户佩戴耳机时，控制通电线圈中的电流方向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引，并获取压力传感器的当前压力值；

步骤S330，判断当前压力值是否小于预设压力阈值；若判断为否，则保持当前的电流的大小和方向；若判断为是，则控制通电线圈中的电流减小预设步长，以增大压力传感器的压力值；判断增大后的压力值是否小于预设压力阈值，若仍判断为是，则继续控制通电线圈中的电流减小预设步长，直到压力传感器中的压力值大于等于预设压力阈值，停止控制电流减小，并保持当前电流的大小和方向，以保证耳机与人耳的贴合度，防止耳机脱落。

在本发明的一个实施例中，图3所示的方法还包括：当继续控制通电线圈中的电流减小预设步长的次数大于等于预设次数阈值时，判断增大后的压力值是否仍小于预设压力阈值；若判断为是，则控制通电线圈中的电流反向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互排斥，获取电流反向后的压力传感器的压力值，判断压力值是否大于等于预设压力阈值；若判断为是，则保持当前电流的大小和方向；若判断为否，则控制通电线圈中的电流依次增加预设步长，直到压力传感器的压力值大于等于预设压力阈值时，则保持当前电流的大小和方向。

在本发明的一个实施例中，在耳机的入耳部设置一振动传感器；

在步骤S320中的获取压力传感器的当前压力值之前，图3所示的方法还包括：通过振动传感器获取耳机的当前振动幅度；以及，在步骤S330中的保持当前电流的大小和方向的同时，以当前振动幅度为键，以当前的电流的大小和方向为键值存储在预设存储表中。

则在步骤S330中的获取压力传感器的当前压力值之前，以及在通过振动传感器获取耳机的当前振动幅度之后，图3所示的方法还包括：

查询预设存储表中是否存在以当前振动幅度值为键的对应的电流的大小和方向，若存在，则直接根据该键对应的键值控制通电线圈中的电流大小和方向。

在本发明的一个实施例中，步骤S310中的在耳机的入耳部周围设置若干个磁铁、若干个压力传感器具体为：在耳机的入耳部的上、下、左、右分别设置1个磁铁；每两个磁铁间各设置一个压力传感器。

图4为本发明另一个实施例提供的一种防止耳机脱落的方法流程图。如图4所示，该方法包括：

步骤S410，当用户佩戴耳机后，开始进行调节。

步骤S420，通过振动传感器获取耳机的当前震动幅度X。

步骤S430，判断预设存储表中是否存在以当前振动幅度值为键的对应的电流的大小和方向。

若存在，则步骤S415直接根据预设存储表中相应的电流的大小和方向控制通电线圈中的电流大小和方向，并S414结束调节。

若不存在，则步骤S440，控制通电线圈中的电流方向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引，并获取压力传感器的当前压力值N。

步骤S450，判断压力值N是否小于预设压力阈值N0。

若判断为否，则步骤S490，保持当前电流的大小和方向；记录当前的电流的大小和方向，以振动幅度为键，将当前的电流的大小和方向存储在预设存储表中，并S414结束调节。

若判断为是，则S460，控制通电线圈中的电流减小预设步长i。

S480，判断改变后的压力值N是否小于预设压力阈值以及减小的电流的次数是否小于预设次数阈值。

若判断为是，则继续进行步骤S470。

若判断为否，则进行S480，判断改变后的压力值N是否大于或等于预设压力阈值N0以及减小电流的次数是否小于预设次数阈值。

当判断为是，步骤S490，保持当前电流的大小和方向；记录当前的电流的大小和方向，以振动幅度为键，将当前的电流的大小和方向存储在预设存储表中，并S414结束调节。

当判断为否，即压力值N小于预设压力阈值以及减小电流的次数大于或等于预设次数阈值，则步骤S411，控制通电线圈中的电流反向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互排斥。

获取电流反向后的压力传感器的压力值N，步骤S412，判断压力值N是否大于或等于预设压力阈值N0。

若判断为是，则步骤S490，保持当前电流的大小和方向；记录当前的电流的大小和方向，以振动幅度为键，将当前的电流的大小和方向存储在预设存储表中，并S414结束调节。

若判断为否，则步骤S413，控制通电线圈中的电流增加预设步长i，直到压力传感器的压力值N大于等于预设压力阈值N0时，则步骤S490，保持当前电流的大小和方向；记录当前的电流的大小和方向，以振动幅度为键，将当前的电流的大小和方向存储在预设存储表中，并S414结束调节。

综上所述，本发明的耳机包括设置在耳机的入耳部周围的若干个磁铁、若干个压力传感器、与每个磁铁通过一弹簧连接的固定通电线圈以及微处理器单元；当通电线圈通电时产生磁场，通电线圈产生的磁场的磁极与磁铁的磁极相同或相反，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引或相互排斥。当用户佩戴耳机时，微处理器单元控制通电线圈中的电流方向，使弹簧两端的通电线圈与磁铁相互吸引，并获取压力传感器的当前压力值；判断当前压力值是否小于预设压力阈值；若判断为是，则控制通电线圈中的电流减小预设步长，以改变压力传感器的压力值；判断改变后的压力值是否小于预设压力阈值，若仍判断为是，则继续控制通电线圈中的电流减小预设步长，直到压力传感器中的压力值大于等于预设压力阈值，停止控制电流减小，并保持当前电流的大小和方向，保证耳机与人耳的贴合度，防止耳机脱落。可见，本发明的技术方案是通过调节通电线圈的电流大小，改变通电线圈和磁铁之间的作用力，保证耳机与人耳的贴合度，可以防止耳机脱落，避免用户反复调整耳机，增强用户的使用体验。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。