一种基于可穿戴设备的感应开关及其系统

技术领域

本申请涉及可穿戴设备领域，特别涉及一种基于可穿戴设备的感应开关及其系统。

背景技术

感应开关作为一种新型的开关，已经广泛应用于家庭、商业、医疗等领域。该开关在功能和设计方面都有很多优势，能够让我们的生活更加便捷和舒适。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变，现在的好多可穿戴设备上都离不开感应开关的支持。

蓝牙耳机便是可穿戴设备的一种，目前的蓝牙耳机音质越做越好，功能也趋于完善，好多蓝牙耳机都带有降噪功能，虽然能给用户带来极好的音质，但是也存在不安全的因素，主要是因为人们喜欢在走路、骑车的时候带着蓝牙耳机，对外界环境的声音感知能力降低，对身后来车的鸣笛声不能提前听到，很容易发生事故。

因此我们通过本技术方案来解决现有蓝牙耳机对环境感知能力不足的问题。

发明内容

本申请目的在于对现有技术中的可穿戴设备进行改进，相比现有技术提供一种基于可穿戴设备的感应开关及其系统，通过在现有蓝牙耳机的基础上增设接近感应开关来探测用户身后的车辆和行人，接近感应开关能够提前探测到物体的接近并触发线性震动马达一产生震动来给穿戴者预警，有效提高穿戴者出行的安全性，而且还增设声音传感器来监听周围环境的声音，当声音过大时声音传感器启动微型电磁铁磁吸磁性牵动件，让磁性牵动件通过柔性无弹力绳拉扯耳机罩，使耳机罩凹陷以露出缝隙，这样使得穿戴者能感知到周围环境的声音，有效提高用户对危险信号的感知能力，另外还通过增设线性震动马达二来加强震动效果，配合速度传感器来监测用户的移动速度，当用户戴耳机骑车时通过同时启动线性震动马达一和线性震动马达二来降低耳机的穿戴舒适度，从而有效阻止人戴耳机骑车的危险行为。

实现有效提高蓝牙耳机对周围环境态势感知的能力，有效提高用户出行的安全性。

进一步，TPU填充网与耳机罩的形状匹配，且TPU填充网的上下两端均开设有正对微型电磁铁的让位缺口，两个微型电磁铁安装在耳壳的上下两端，这样微型电磁铁在启动后磁吸磁性牵动件，让磁性牵动件通过柔性无弹力绳拉动耳机罩使得让位缺口处向内凹陷，从而让耳机罩与耳朵的贴合处露出缝隙，让外界的声音进入到耳朵内，有效提高穿戴者对环境的感知能力。

进一步，磁性牵动件包括固定滑座，且固定滑座中滑动连接有滑杆，滑杆位于耳壳内部的一端固定连接有与微型电磁铁磁吸的磁板，固定滑座位于滑杆的两侧内壁均开设有凹槽，且凹槽中固定连接有滑杆的侧壁固定连接的复位机构，当启动微型电磁铁产生磁力后，微型电磁铁磁吸磁板使得滑杆拉动柔性无弹力绳，进而让柔性无弹力绳拉动耳机罩使让位缺口处向内凹陷。

进一步，复位机构包括与凹槽槽壁固定连接的橡胶复位膜，且橡胶复位膜的中部固定连接有橡胶弹力绳，在滑杆移动的同时橡胶复位膜和橡胶弹力绳均被拉扯变形而具有了弹力，当关闭微型电磁铁后，橡胶复位膜和橡胶弹力绳的弹力使得滑杆能够快速复位。

进一步，空心提示板与TPU填充网的形状匹配，且空心提示板采用铜材质，接近感应开关探测到穿戴者的后方有车辆和行人后即启动线性震动马达一，线性震动马达一产生的震动通过敲杆撞击空心提示板，空心提示板在挤压TPU填充网对人耳部进行预警提示的同时，还产生的声音进一步有效提高预警作用。

可选的，耳壳的内部还安装有速度传感器，TPU填充网的内部固定镶嵌有线性震动马达二，且速度传感器同时与线性震动马达一和线性震动马达二电连接，当用户戴着耳机骑车和奔跑时，由于速度过快而被速度传感器监测到，此时速度传感器同时启动线性震动马达一和线性震动马达二产生震动，线性震动马达一的震动方向为左右，线性震动马达二的震动方向为上下，这样二者产生的震动使得蓝牙耳机穿戴起来不舒适也不稳定，增加了穿戴的难度，从而有效阻止用户戴着耳机骑车的危险行为。

进一步，头带的上端侧壁还安装有LED警示灯带，且LED警示灯带的发光颜色为黄色，在穿戴蓝牙耳机后LED警示灯带便亮起闪烁的晃动，从而起到有效的警示作用，提醒后方的来车注意前方的行人。

进一步，耳壳的内部还包括后方接近提醒模块、播放模式切换模块、外界声音获取模块和移动监测模块，后方接近提醒模块同时与接近感应开关和线性震动马达一电连接，播放模块切换模块和外界声音获取模块与声音传感器电连接，移动监测模块与速度传感器电连接，当接近感应开关探测到用户身后的车辆和行人后便通过后方接近提醒模块启动线性震动马达一，当声音传感器监测到用户周围环境的声音过大时便通过外界声音获取模块启动微型电磁铁磁吸磁性牵动件，同时播放模式切换模块将蓝牙耳机的降噪模式切换到通透模式，有效提高用户对周围环境声音的感知能力，当人骑车和奔跑时，速度传感器监测到用户的速度过快便通过移动监测模块启动线性震动马达二。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

(1)本方案通过在现有蓝牙耳机的基础上增设接近感应开关来探测用户身后的车辆和行人，接近感应开关能够提前探测到物体的接近并触发线性震动马达一产生震动来给穿戴者预警，有效提高穿戴者出行的安全性，而且还增设声音传感器来监听周围环境的声音，当声音过大时声音传感器启动微型电磁铁磁吸磁性牵动件，让磁性牵动件通过柔性无弹力绳拉扯耳机罩，使耳机罩凹陷以露出缝隙，这样使得穿戴者能感知到周围环境的声音，有效提高用户对危险信号的感知能力，另外还通过增设线性震动马达二来加强震动效果，配合速度传感器来监测用户的移动速度，当用户戴耳机骑车时通过同时启动线性震动马达一和线性震动马达二来降低耳机的穿戴舒适度，从而有效阻止人戴耳机骑车的危险行为，实现有效提高蓝牙耳机对周围环境态势感知的能力，有效提高用户出行的安全性。

(2)TPU填充网与耳机罩的形状匹配，且TPU填充网的上下两端均开设有正对微型电磁铁的让位缺口，两个微型电磁铁安装在耳壳的上下两端，这样微型电磁铁在启动后磁吸磁性牵动件，让磁性牵动件通过柔性无弹力绳拉动耳机罩使得让位缺口处向内凹陷，从而让耳机罩与耳朵的贴合处露出缝隙，让外界的声音进入到耳朵内，有效提高穿戴者对环境的感知能力。

(3)磁性牵动件包括固定滑座，且固定滑座中滑动连接有滑杆，滑杆位于耳壳内部的一端固定连接有与微型电磁铁磁吸的磁板，固定滑座位于滑杆的两侧内壁均开设有凹槽，且凹槽中固定连接有滑杆的侧壁固定连接的复位机构，当启动微型电磁铁产生磁力后，微型电磁铁磁吸磁板使得滑杆拉动柔性无弹力绳，进而让柔性无弹力绳拉动耳机罩使让位缺口处向内凹陷。

(4)复位机构包括与凹槽槽壁固定连接的橡胶复位膜，且橡胶复位膜的中部固定连接有橡胶弹力绳，在滑杆移动的同时橡胶复位膜和橡胶弹力绳均被拉扯变形而具有了弹力，当关闭微型电磁铁后，橡胶复位膜和橡胶弹力绳的弹力使得滑杆能够快速复位。

(5)空心提示板与TPU填充网的形状匹配，且空心提示板采用铜材质，接近感应开关探测到穿戴者的后方有车辆和行人后即启动线性震动马达一，线性震动马达一产生的震动通过敲杆撞击空心提示板，空心提示板在挤压TPU填充网对人耳部进行预警提示的同时，还产生的声音进一步有效提高预警作用。

(6)耳壳的内部还安装有速度传感器，TPU填充网的内部固定镶嵌有线性震动马达二，且速度传感器同时与线性震动马达一和线性震动马达二电连接，当用户戴着耳机骑车和奔跑时，由于速度过快而被速度传感器监测到，此时速度传感器同时启动线性震动马达一和线性震动马达二产生震动，线性震动马达一的震动方向为左右，线性震动马达二的震动方向为上下，这样二者产生的震动使得蓝牙耳机穿戴起来不舒适也不稳定，增加了穿戴的难度，从而有效阻止用户戴着耳机骑车的危险行为。

(7)头带的上端侧壁还安装有LED警示灯带，且LED警示灯带的发光颜色为黄色，在穿戴蓝牙耳机后LED警示灯带便亮起闪烁的晃动，从而起到有效的警示作用，提醒后方的来车注意前方的行人。

(8)耳壳的内部还包括后方接近提醒模块、播放模式切换模块、外界声音获取模块和移动监测模块，后方接近提醒模块同时与接近感应开关和线性震动马达一电连接，播放模块切换模块和外界声音获取模块与声音传感器电连接，移动监测模块与速度传感器电连接，当接近感应开关探测到用户身后的车辆和行人后便通过后方接近提醒模块启动线性震动马达一，当声音传感器监测到用户周围环境的声音过大时便通过外界声音获取模块启动微型电磁铁磁吸磁性牵动件，同时播放模式切换模块将蓝牙耳机的降噪模式切换到通透模式，有效提高用户对周围环境声音的感知能力，当人骑车和奔跑时，速度传感器监测到用户的速度过快便通过移动监测模块启动线性震动马达二。

附图说明

图1为本申请使用时的象形图；

图2为本申请的立体图；

图3为本申请的俯视图；

图4为本申请的侧面剖视图；

图5为本申请的耳机罩主视图；

图6为本申请的耳机罩俯视剖面图；

图7为本申请的微型电磁铁启动前后的变化图；

图8为本申请的磁性牵动件主视剖面图

图中标号说明：

1头带、2耳壳、3耳机罩、301TPU填充网、4接近感应开关、5线性震动马达一、6空心提示板、7微型电磁铁、8磁性牵动件、801固定滑座、802滑杆、803磁板、804橡胶复位膜、805橡胶弹力绳、9柔性无弹力绳、10声音传感器、11线性震动马达二、12LED警示灯带。

具体实施方式

实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

一种基于可穿戴设备的感应开关及其系统，请参阅图2、3和图5，包括蓝牙耳机本体，蓝牙耳机本体包括头带1、两个耳壳2和两个耳机罩3，耳壳2的侧壁安装有接近感应开关4，耳机罩3的内部填充有TPU填充网301，TPU填充网301与耳机罩3的形状匹配，且TPU填充网301的上下两端均开设有正对微型电磁铁7的让位缺口，两个微型电磁铁7安装在耳壳2的上下两端，这样微型电磁铁7在启动后磁吸磁性牵动件8，让磁性牵动件8通过柔性无弹力绳9拉动耳机罩3使得让位缺口处向内凹陷，从而让耳机罩3与耳朵的贴合处露出缝隙，让外界的声音进入到耳朵内，有效提高穿戴者对环境的感知能力；

请参阅图4、6，耳壳2的内部安装有两个对称分布的线性震动马达一5，且线性震动马达一5与接近感应开关4电连接，耳机罩3的内部活动连接有空心提示板6，且空心提示板6与TPU填充网301相抵，空心提示板6与TPU填充网301的形状匹配，且空心提示板6采用铜材质，接近感应开关4探测到穿戴者的后方有车辆和行人后即启动线性震动马达一5，线性震动马达一5产生的震动通过敲杆撞击空心提示板6，空心提示板6在挤压TPU填充网301对人耳部进行预警提示的同时，还产生的声音进一步有效提高预警作用，线性震动马达一5靠近空心提示板6的侧壁固定连接有敲杆，且敲杆贯穿至耳机罩3内并与空心提示板6接触，耳壳2的内部还安装有两个对称分布的微型电磁铁7，且耳壳2的侧边安装有与微型电磁铁7电连接的声音传感器10，耳壳2的侧壁固定镶嵌有与微型电磁铁7匹配的磁性牵动件8，且磁性牵动件8贯穿至耳机罩3中；

请参阅图7、8，磁性牵动件8包括固定滑座801，且固定滑座801中滑动连接有滑杆802，滑杆802位于耳壳2内部的一端固定连接有与微型电磁铁7磁吸的磁板803，固定滑座801位于滑杆802的两侧内壁均开设有凹槽，且凹槽中固定连接有滑杆802的侧壁固定连接的复位机构，当启动微型电磁铁7产生磁力后，微型电磁铁7磁吸磁板803使得滑杆802拉动柔性无弹力绳9，进而让柔性无弹力绳9拉动耳机罩3使让位缺口处向内凹陷，复位机构包括与凹槽槽壁固定连接的橡胶复位膜804，且橡胶复位膜804的中部固定连接有橡胶弹力绳805，在滑杆802移动的同时橡胶复位膜804和橡胶弹力绳805均被拉扯变形而具有了弹力，当关闭微型电磁铁7后，橡胶复位膜804和橡胶弹力绳805的弹力使得滑杆802能够快速复位，磁性牵动件8远离微型电磁铁7的一端与耳机罩3的内壁之间固定连接有多根对称分布的柔性无弹力绳9；

请参阅图1，耳壳2的内部还包括后方接近提醒模块、播放模式切换模块、外界声音获取模块和移动监测模块，后方接近提醒模块同时与接近感应开关4和线性震动马达一5电连接，播放模块切换模块和外界声音获取模块与声音传感器10电连接，移动监测模块与速度传感器电连接(此部分的具体连接结构和工作原理为相关领域技术人员的公知技术，在此不再详细描述)，当接近感应开关4探测到用户身后的车辆和行人后便通过后方接近提醒模块启动线性震动马达一5，当声音传感器10监测到用户周围环境的声音过大时便通过外界声音获取模块启动微型电磁铁7磁吸磁性牵动件8，同时播放模式切换模块将蓝牙耳机的降噪模式切换到通透模式，有效提高用户对周围环境声音的感知能力，当人骑车和奔跑时，速度传感器监测到用户的速度过快便通过移动监测模块启动线性震动马达二11。

实施例2：

在实施例1的基础上，请参阅图4，耳壳2的内部还安装有速度传感器，TPU填充网301的内部固定镶嵌有线性震动马达二11，且速度传感器同时与线性震动马达一5和线性震动马达二11电连接(参考现有技术中手机用的震动马达，具体型号根据实际需求进行选择，在此不再详细描述)，当用户戴着耳机骑车和奔跑时，由于速度过快而被速度传感器监测到，此时速度传感器同时启动线性震动马达一5和线性震动马达二11产生震动，线性震动马达一5的震动方向为左右，线性震动马达二11的震动方向为上下，这样二者产生的震动使得蓝牙耳机穿戴起来不舒适也不稳定，增加了穿戴的难度，从而有效阻止用户戴着耳机骑车的危险行为；

请参阅图2，头带1的上端侧壁还安装有LED警示灯带12，且LED警示灯带12的发光颜色为黄色，在穿戴蓝牙耳机后LED警示灯带12便亮起闪烁的晃动，从而起到有效的警示作用，提醒后方的来车注意前方的行人。

本方案的工作原理为：当用户戴上本蓝牙耳机在正常走路时，左右两边的接近感应开关4对身后的车辆和行人进行监测，当接近感应开关4监测到用户身后来车辆后，接近感应开关4通过后方接近提醒模块启动线性震动马达一5，线性震动马达一5产生的震动通过敲杆传递到空心提示板6上，空心提示板6进而将震动通过TPU填充网301传递到耳朵上，从而起到有效的预警作用，而且左右两边的接近感应开关4分别对左右的耳朵进行预警，声音传感器10监听用户身后车辆的鸣笛声和人的提示喊声时，当声音过大时声音传感器10通过外界声音获取模块启动微型电磁铁7磁吸磁性牵动件8，磁板803向微型电磁铁7靠近时带动滑杆802移动，滑杆802拉动柔性无弹力绳9进而让柔性无弹力绳9拉动耳机罩3使让位缺口处向内凹陷，这样耳机罩3与耳朵的贴合处会露出缝隙，以机械的方式让耳机变为通透播放模式，有效提高用户对周围环境的感知能力，同时播放模式切换模块将蓝牙耳机的降噪模式切换到通透模式，进一步帮助耳机切换为通透模式，当人骑车和奔跑时，速度传感器监测到用户的速度过快便通过移动监测模块启动线性震动马达二11，线性震动马达二11和线性震动马达一5的同时震动使得蓝牙耳机穿戴起来不舒适也不稳定，增加了穿戴的难度，从而有效阻止用户戴着耳机骑车的危险行为。

以上所述，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。