CN109039316A - 耳机插孔复用电路、方法以及智能穿戴设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耳机插孔复用电路、方法和智能穿戴设备，耳机插孔复用电路包括：微控制单元，与微控制单元连接的选通开关，选通开关的公共管脚与耳机插孔的管脚连接，选通开关还与第一音频电路和第二检测电路连接；微控制单元，用于检测耳机插孔中当前***的对象，并根据当前***的对象发送相应的控制指令给选通开关；选通开关根据相应的控制指令将公共管脚与连接第一音频电路的第一管脚接通，形成耳机通信回路，或将公共管脚与连接第二检测电路的第二管脚接通，形成检测回路。本发明实施例复用耳机插孔，实现了耳机通信和体脂分析两种功能，减少了电极数量，降低了成本，提高了体脂分析的准确度，也使得体脂测试更加灵活方便。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术领域，具体涉及一种耳机插孔复用电路、方法以及智能穿戴设备。
背景技术
目前，市面上出现了一些具备耳机通信功能的智能穿戴设备，比如智能手表或智能手机、智能手环，以智能手表为例，具有这种功能的智能手表基本上都配置有一个耳机插孔。同时随着人们对健康的持续关注，对体脂检测分析的需求日趋增多，而想要在一款手表上同时实现耳机通信和体脂分析两项功能还面临着较大的困难，例如，体脂检测分析至少需要四个检测电极，且检测电极的面积较大才能保证检测结果的准确性，而智能手表的体积均比较小，这导致检测电极难以与普遍应用的直径3.5毫米的耳机插孔共同集成在智能手表上。
发明内容
本发明提供了一种耳机插孔复用电路、方法以及智能穿戴设备，实现耳机通信功能与体脂检测分析功能复用耳机插孔电路，兼容了两项功能，降低了成本，满足了需求。
根据本申请的一个方面，提供了一种耳机插孔复用电路，包括：微控制单元，与微控制单元连接的选通开关，所述选通开关的公共管脚与耳机插孔的管脚连接，
所述选通开关还与第一音频电路和第二检测电路连接；
所述微控制单元，用于检测所述耳机插孔中当前***的对象，并根据当前***的对象发送相应控制指令给所述选通开关；
所述选通开关，用于根据相应控制指令将所述公共管脚与连接所述第一音频电路的第一管脚接通，形成耳机通信回路，或将所述公共管脚与连接所述第二检测电路的第二管脚接通，形成检测回路。
可选地，所述微控制单元，具体用于检测所述耳机插孔中当前***的对象为耳机插头或体脂检测电极头，如果当前***的对象为耳机插头则发送第一控制指令给所述选通开关，
所述选通开关，具体用于根据所述第一控制指令将所述公共管脚与所述第一管脚接通。
可选地，所述微控制单元，具体用于如果当前***的对象为体脂检测电极头，则发送第二控制指令给所述选通开关；
所述选通开关，具体用于根据所述第二控制指令将所述公共管脚与所述第二管脚接通。
可选地，所述第一音频电路包括音频芯片；
所述选通开关，具体用于根据所述第一控制指令将所述公共管脚与连接音频芯片管脚的所述第一管脚接通；
所述选通开关默认将所述公共管脚与所述第一管脚接通。
可选地，所述第二检测电路包括生物电阻抗分析BIA芯片；
所述选通开关，用于根据第二控制指令将所述公共管脚与连接所述生物电阻抗分析BIA芯片的第二管脚接通。
可选地，耳机插孔的管脚为四个，四个管脚引出作为体脂检测电极，并与外部的体脂检测电极头对应接触。
可选地，耳机插孔的相邻管脚之间设置绝缘垫片，所述绝缘垫片的厚度为1毫米以上。
可选地，体脂检测电极的材质为不锈钢且外表面为高光面结构。
根据本申请的另一个方面，提供了一种耳机插孔复用方法，应用于智能穿戴设备，包括：
检测智能穿戴设备上耳机插孔中当前***的对象，根据当前***的对象生成相应的控制指令，将相应的控制指令发给选通开关；
选通开关根据相应控制指令将选通开关的公共管脚与选通开关的连接第一音频电路的第一管脚接通或将选通开关的公共管脚与选通开关的连接第二检测电路的第二管脚接通。
根据本申请的又一个方面，提供了一种智能穿戴设备，包括：耳机插孔以及本申请一个方面所述的耳机插孔复用电路。
应用本发明实施例的耳机插孔复用电路，仅用一个耳机插孔，搭配外挂体脂检测电极，即可集成体脂检测分析和耳机通信两项功能，减少了智能穿戴设备(比如手表、手环)本体上需要安装的电极数量，不仅可使手表、手环等设备的外表美观，而且降低了成本。同时可以保证外挂的体脂检测分析电极头的面积较大，提高体脂检测分析结果的准确度，也使得体脂测试更加灵活方便。
附图说明
图1是本发明一个实施例的耳机插孔复用电路的电路图；
图2是本发明一个实施例的耳机插孔与耳机插头连接的电路图；
图3是本发明一个实施例的耳机插孔与体脂检测分析电极连接的电路图；
图4是本发明一个实施例的耳机插孔复用方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
目前市面上的耳机插孔大都为3.5毫米，具有耳机通信功能的智能穿戴设备比如智能手表、智能手机、智能手环等可穿戴的电子设备，这类电子设备上开设有耳机插孔，耳机插孔中***耳机插头后，实现耳机通信。
本发明的设计构思是在智能穿戴设备，比如智能手表配置耳机插孔的基础上，复用耳机插孔，通过同一个耳机插孔，***不同的对象，比如耳机插头或体脂检测电极头来实现两项不同的功能，从而减少了手表本体上的电极数量，降低了成本。同时体脂分析电极头的面积可以保证设计的较大，提高体脂检测分析结果的准确度。
图1是本发明一个实施例的耳机插孔复用电路的电路图，参见图1，耳机插孔复用电路，包括：微控制单元(图1中示意的MCU)，与微控制单元连接的选通开关(图1中示意的模拟开关)，所述选通开关的公共管脚与耳机插孔的管脚连接，
所述选通开关还与第一音频电路和第二检测电路连接；所述微控制单元，用于检测所述耳机插孔中当前***的对象，并根据当前***的对象发送相应控制指令给所述选通开关；所述选通开关，用于根据相应控制指令将所述公共管脚与连接所述第一音频电路的第一管脚接通，形成耳机通信回路，或将所述公共管脚与连接所述第二检测电路的第二管脚接通，形成检测回路。
需要说明的是，图1中的耳机插孔用于挂接耳机插头或外挂体脂检测电极头，模拟开关用于选通两功能模块之一，MCU根据实际条件控制模拟开关的选通，图1中的AudioPart为音频部分，BIA Chip为体脂分析即生物电阻抗分析芯片，可以理解，实际应用时智能手表电路板上还包括其他现有的配套电路，比如滤波电路、放大电路等共同实现上述耳机通信或体脂检测分析功能。
BIA(Bioimpedance Analysis，生物电阻抗分析)可用于人体成分分析、计算人体总含水量以及去脂体重。需要说明的是，与用户接触的体脂分析电极头的面积与体脂分析结果密切相关，随着电极头尺寸减小，通过接触身体部位产生的接触电阻增加，接触电阻影响生物阻抗的测量值，由于智能手表等穿戴设备通常较小，因此体脂分析检测电极较小，这导致大的接触电阻而难以准确地测量体脂。针对这一技术问题，本实施例提出了外挂体脂分析电极头的方案，即，在需要进行体脂分析时，将外部挂接的体脂分析电极头***到耳机插孔中与耳机插孔内的导电端子对应接触，并在模拟开关的选通下将采集的阻抗数据发送至BIA芯片，从而得到准确的体脂分析结果。
结合图2和图3，耳机插头(直径3.5mm)一般为四段式，各段依次连接左声道，右声道，MIC和地。与现有技术不同的是，本实施例的耳机插孔内可以***耳机插头或***体脂检测电极头，如图1所示，第一音频电路包括音频芯片(Audio Part)；第二检测电路包括生物电阻抗分析BIA芯片(BIAChip)；MCU检测耳机插孔中当前***的对象为耳机插头或体脂检测电极头，如果当前***的对象为耳机插头，则发送第一控制指令给模拟开关，模拟开关根据第一控制指令将公共管脚与连接第一音频电路的第一管脚接通，形成耳机通信回路。例如将公共管脚与音频芯片Audio Part的管脚接通，形成耳机通信回路。
在一个实施例中，MCU检测到当前***的对象为体脂检测电极头时，则发送第二控制指令给模拟开关。模拟开关根据第二控制指令将公共管脚与连接第二检测电路的第二管脚接通，形成体脂检测回路。例如将模拟开关的公共管脚与连接生物电阻抗分析BIA芯片的第二管脚接通，形成体脂检测回路。
如图1至3所示，耳机插孔的管脚为四个，四个导电管脚引出作为体脂检测电极，与***耳机插孔的体脂检测电极头对应接触。参见图2或图3，耳机插孔的相邻两管脚之间设置一绝缘垫片，绝缘垫片的厚度为1毫米以上，也就是说，本实施例中，四个导电端子的相邻两个端子间加装1毫米以上的绝缘垫片，从而防止交流信号的串入干扰。
需要说明的是，这里的体脂检测电极的材质为不锈钢，且外表面为高光面结构，即外表面经过高光处理，以增强视觉感，实现最佳的高光效果，提升高加工光洁度。
实际应用中，模拟开关默认将耳机插孔的管脚与音频芯片的管脚接通。即，模拟开关将A端管脚(即公共管脚)与B端管脚(第一管脚)对应接通，以默认实现耳机通信功能。
只有在需要进行体脂检测分析的情况下，比如，用户触发了智能手表上的体脂检测事件时，才将外挂的体脂分析电极头接入耳机插孔，启动体脂分析功能，MCU检测到体脂分析电极头***到耳机插孔之后，控制模拟开关将A端管脚(公共管脚)与C端管脚(第二管脚)对应接通。此时体脂分析电极头与BIA Chip搭建成四线制体脂分析***，进而实现复用智能手表上已有耳机插孔完成体脂检测分析的效果。这种默认设定符合用户操作习惯、提高了用户满意度。
本发明一个实施例中，提供了一种智能穿戴设备，该智能穿戴设备上设置有耳机插孔，还包括本实施例的耳机插孔复用电路。
优选地，智能穿戴设备包括智能手表、智能手环、智能手机等具有耳机插孔的智能、可穿戴的、电子设备。
图4是本发明一个实施例的耳机插孔复用方法的流程示意图，参见图4，本实施例的耳机插孔复用方法，应用于智能穿戴设备，包括下列步骤：
步骤S401，检测智能穿戴设备上耳机插孔中当前***的对象，根据当前***的对象生成相应的控制指令，将相应的控制指令发给选通开关；
步骤S402，选通开关根据相应控制指令将选通开关的公共管脚与选通开关的连接第一音频电路的第一管脚接通；
步骤S403，将选通开关的公共管脚与选通开关的连接第二检测电路的第二管脚接通。
需要说明的是，图4所示的实现步骤是与图1所示耳机插孔复用电路中的元器件功能对应的，例如，由微控制单元，MCU来检测智能穿戴设备上耳机插孔中当前***的对象，根据当前***的对象生成相应的控制指令。而检测耳机插孔当前***对象的手段为现有技术，可以参见现有技术中的说明，这里不再赘述。这里的智能穿戴设备包括智能手表、智能手机、智能手环，智能眼镜等具有耳机插孔并且智能可穿戴的电子设备。
综上所述，本发明实施例提供了一种体脂分析和耳机通信复用同一个耳机插孔的电路以及基于该电路的智能穿戴设备，通过将体脂分析电极头外挂，基于一个耳机插孔集成体脂分析和耳机通信两项功能，减少了智能穿戴设备上需要设置的电极数量，不仅可使外表美观，而且降低了成本。另外，本发明实施例中采用的外接方式的体脂分析电极头面积较大，进而提高了体脂分析的准确度，也使得体脂测试更加灵活方便，提高了智能穿戴设备的市场竞争力。
需要说明的是术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。更确切地说，正如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
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，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种耳机插孔复用电路，其特征在于，包括：微控制单元，与微控制单元连接的选通开关，所述选通开关的公共管脚与耳机插孔的管脚连接，
所述选通开关还与第一音频电路和第二检测电路连接；
所述微控制单元，用于检测所述耳机插孔中当前***的对象，并根据当前***的对象发送相应控制指令给所述选通开关；
所述选通开关，用于根据相应控制指令将所述公共管脚与连接所述第一音频电路的第一管脚接通，形成耳机通信回路，或将所述公共管脚与连接所述第二检测电路的第二管脚接通，形成检测回路。
2.如权利要求1所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，
所述微控制单元，具体用于检测所述耳机插孔中当前***的对象为耳机插头或体脂检测电极头，如果当前***的对象为耳机插头则发送第一控制指令给所述选通开关，
所述选通开关，具体用于根据所述第一控制指令将所述公共管脚与所述第一管脚接通。
3.如权利要求1所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，
所述微控制单元，具体用于如果当前***的对象为体脂检测电极头，则发送第二控制指令给所述选通开关；
所述选通开关，具体用于根据所述第二控制指令将所述公共管脚与所述第二管脚接通。
4.如权利要求2所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，所述第一音频电路包括音频芯片；
所述选通开关，具体用于根据所述第一控制指令将所述公共管脚与连接音频芯片管脚的所述第一管脚接通；
所述选通开关默认将所述公共管脚与所述第一管脚接通。
5.如权利要求3所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，所述第二检测电路包括生物电阻抗分析BIA芯片；
所述选通开关，用于根据第二控制指令将所述公共管脚与连接所述生物电阻抗分析BIA芯片的第二管脚接通。
6.如权利要求2或3所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，耳机插孔的管脚为四个，四个管脚引出作为体脂检测电极，并与***耳机插孔中的体脂检测电极头对应接触。
7.如权利要求6所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，耳机插孔的相邻管脚之间设置绝缘垫片，所述绝缘垫片的厚度为1毫米以上。
8.如权利要求6所述的耳机插孔复用电路，其特征在于，体脂检测电极的材质为不锈钢，且外表面为高光面结构。
9.一种耳机插孔复用方法，其特征在于，应用于智能穿戴设备，包括：
检测智能穿戴设备上耳机插孔中当前***的对象，根据当前***的对象生成相应的控制指令，将相应的控制指令发给选通开关；
选通开关根据相应控制指令将选通开关的公共管脚与连接第一音频电路的第一管脚接通或将选通开关的公共管脚与连接第二检测电路的第二管脚接通。
10.一种智能穿戴设备，其特征在于，包括：耳机插孔以及如权利要求1-8中任一项所述的耳机插孔复用电路。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110312180A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-10-08 | 晶晨半导体(上海)股份有限公司 | 一种使用耳机座与usb otg功能复用的方法 |
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2018
- 2018-10-17 CN CN201811208186.4A patent/CN109039316A/zh not_active Withdrawn
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| CN110312180A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-10-08 | 晶晨半导体(上海)股份有限公司 | 一种使用耳机座与usb otg功能复用的方法 |
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