CN107830794B - 距离传感器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种距离传感器，适用于电子设备，所述电子设备包括金属边框，所述距离传感器包括：所述金属边框中的预设段边框，所述预设段边框与所述金属边框中的其他段边框绝缘；感应单元，电连接于所述预设段边框，根据从所述预设段边框接收到的电信号确定物体与所述预设段边框的距离。根据本公开的实施例，可以将电子设备的预设段边框作为距离传感器中感应与物体距离的结构，相对于红外距离传感器，无需在电子设备的正面开孔，相对于超声波距离传感器，有利于降低成本。

Description

距离传感器和电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及距离传感器和电子设备。

背景技术

目前的手机等电子设备，为了提高显示效果，屏幕在手机正面的比例越来越大，设置部分手机实现了全面屏。而为了提高屏幕在手机正面的比例，就需要减少在手机正面的开孔。

目前的距离传感器主要包括两种，其一是红外距离传感器，主要通过发射和接收红外信号来确定物体到手机的距离，但是红外信号需要开孔才能从手机中射出。其二是超声波距离传感器，主要通过射和接收红外信号来确定物体到手机的距离，但是超声波传感器的工艺较为复杂，成本较高。

发明内容

本公开提供距离传感器和电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种距离传感器，适用于电子设备，所述电子设备包括金属边框，所述距离传感器包括：

所述金属边框中的预设段边框，所述预设段边框与所述金属边框中的其他段边框绝缘；

感应单元，电连接于所述预设段边框，根据从所述预设段边框接收到的电信号确定物体与所述预设段边框的距离。

可选地，还包括：

导电结构，位于所述金属边框内部，电连接于所述感应单元；

其中，所述感应单元在从所述导电结构接收到的电信号大于预设值的情况下，根据从所述预设段边框接收到的电信号确定物体与所述预设段边框的距离。

可选地，所述电子设备还包括金属后盖，所述导电结构设置在所述金属后盖内侧。

可选地，所述导电结构为金属片。

可选地，所述导电结构为金属条。

可选地，所述金属边框包括长边和短边，其中，所述预设段边框位于所述短边。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括上述任一实施例所述的距离传感器，还包括天线，所述天线包括所述预设段金属或所述预设段边框中的部分段边框。

可选地，所述电子设备还包括：

功率控制单元，电连接于所述天线和所述距离传感器，根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率。

可选地，所述根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率包括：

在所述距离传感器确定所述物体与所述预设段边框的距离小于预设距离时，降低所述天线的功率。

可选地，所述根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率包括：

在所述距离传感器确定所述物体与所述预设段边框的距离从小于预设距离变为大于或等于预设距离时，提高所述天线的功率。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，当物体靠近电子设备时，由于物体本身携带一定量的电荷，而电子设备中的预设段边框也携带一定量的电荷，因此当物体与预设段边框的距离较小时，物体所携带的电荷就会对预设段边框所携带的电荷产生影响，例如物体所携带的电荷与预设段边框所携带的电荷为同性的电荷，那么在物体靠近预设段边框时，会导致预设段边框所携带的部分电荷传输至感应单元，进而感应单元可以从预设段边框接收到电信号，进一步可以根据接收到的电信号进行计算，以确定物体与预设边框的距离。

据此，可以将电子设备的预设段边框作为距离传感器中感应与物体距离的结构，相对于红外距离传感器，无需在电子设备的正面开孔，相对于超声波距离传感器，有利于降低成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种距离传感器的示意结构图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种距离传感器的示意结构图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种用于通信的装置的示意框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种距离传感器的示意结构图。本实施例所示的距离传感器可以适用于电子设备，其中，电子设备可以是手机、平板电脑等。以下主要在电子设备为手机的情况下对本实施例进行示例性说明。

所述电子设备包括金属边框1，所述距离传感器包括：

所述金属边框中的预设段边框11，所述预设段边框11与所述金属边框1中的其他段边框12绝缘。

在一个实施例中，如图1所示，在预设段边框11和其他段边框12之间可以设置有狭缝，通过在狭缝中填充绝缘材料13，例如树脂，可以保证预设段边框11和其他段边框12绝缘。

感应单元2，电连接于所述预设段边框11，根据从所述预设段边框11接收到的电信号确定物体与所述预设段边框11的距离。

在一个实施例中，当物体(例如人的头部)靠近电子设备时，由于物体本身携带一定量的电荷，而电子设备中的预设段边框也携带一定量的电荷，因此当物体与预设段边框的距离较小时，物体所携带的电荷就会对预设段边框所携带的电荷产生影响，例如物体所携带的电荷与预设段边框所携带的电荷为同性的电荷，那么在物体靠近预设段边框时，会导致预设段边框所携带的部分电荷传输至感应单元，进而感应单元可以从预设段边框接收到电信号，进一步可以根据接收到的电信号进行计算，以确定物体与预设边框的距离。

据此，可以将电子设备的预设段边框作为距离传感器中感应与物体距离的结构，相对于红外距离传感器，无需在电子设备的正面开孔，相对于超声波距离传感器，有利于降低成本。

需要说明的是，预设段边框可以如图1所示设置在金属边框的靠上的短边上，也可以根据需要调整，例如设置在金属边框的长边上，或者设置在金属边框靠下的短边上。并且预设段金属边框的数量也不限于一段，例如可以在金属边框的两条边、三条边或者四条边上分别选取一段作为预设段金属边框，并分别与感应单元电连接。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种距离传感器的示意结构图。

如图2所示，所述距离传感器还包括：

导电结构3，位于所述金属边框1内部，电连接于所述感应单元2；

其中，所述感应单元2在从所述导电结构3接收到的电信号大于预设值的情况下，根据从所述预设段边框11接收到的电信号确定物体与所述预设段边框11的距离。

在一个实施例中，由于预设段边框不仅会受到从电子设备正面接近的物体的影响而发生电荷转移，还会受到从电子设备侧面接近的物体的影响而发生电荷转移，而对于从电子设备侧面接近的物体，电子设备一般无需对其进行感应。

通过设置导电结构，由于导电结构位于金属边框内部，因此金属边框可以在电子设备的侧面对导电结构形成屏蔽，使得从电子设备侧面接近的物体，对导电结构上电荷的影响很小，而并不影响从电子设备正面接近的物体对导电结构上电荷的影响。

进而可以设置预设值，感应单元仅在从导电结构接收到的电信号大于预设值(也即从电子设备正面接近的物体与导电结构较近)的情况下，才确定物体与预设段边框的距离，从而可以避免当物体从电子设备侧面接近电子设备时，确定物体与预设段边框的距离而导致误操作，并且可以节省电量。

需要说明的是，导电结构的形状和在金属边框内的位置可以根据需要进行设置，例如可以设置为与预设段边框平行，也可以设置在其他位置。

可选地，所述电子设备还包括金属后盖，所述导电结构设置在所述金属后盖内侧。

在一个实施例中，由于预设段边框不仅会受到从电子设备正面接近的物体的影响而发生电荷转移，还会受到从电子设备背面接近的物体的影响而发生电荷转移，而对于从电子设备背面接近的物体，电子设备一般无需对其进行感应。

通过将导电结构设置在金属后盖内部，金属后盖可以在电子设备的背面对导电结构形成屏蔽，使得从电子设备背面接近的物体，对导电结构上电荷的影响很小，而并不影响从电子设备正面接近的物体对导电结构上电荷的影响。

进而可以设置预设值(与图2所示实施例中的预设值可以相同，也可以不同)，感应单元仅在从导电结构接收到的电信号大于预设值(也即从电子设备正面接近的物体与导电结构较近)的情况下，才确定物体与预设段边框的距离，从而可以避免当物体从电子设备背面接近电子设备时，确定物体与预设段边框的距离而导致误操作，并且可以节省电量。

可选地，所述导电结构为金属片。

在一个实施例中，可以将金属片作为导电结构设置在电子设备中。由于金属片可以携带较多电荷，当物体从电子设备正面接近时，可以引起金属片生成较多的电荷转移，便于感应单元进行感应。

可选地，所述导电结构为金属条。

在一个实施例中，可以将金属条作为导电结构设置在电子设备中。由于金属条体积较小，因此可以方便地将其设置在电子设备内，而仅占用较少的空间。

可选地，所述金属边框包括长边和短边，其中，所述预设段边框位于所述短边。

在一个实施例中，例如图1所示，电子设备可以包括两条长边和两条短边，由于用户在使用电子设备时，一般会通过接触长边来握住电子设备，因此将预设段边框设置在短边，可以保证用户在使用电子设备时，不会接触到预设段边框，进而保证预设段边框上的电荷不会传输至用户身上，从而可以在物体接近时将电荷传输至感应单元。

本公开还提出了一种电子设备，包括上述任一实施例所述的距离传感器，还包括天线，所述天线包括所述预设段金属或所述预设段边框中的部分段边框。

在一个实施例中，例如图1所示，可以将预设段边框复用，一方面作为距离传感器的一部分，另一方面作为天线的一部分，从而可以提高对电子设备中结构的利用率。

可选地，所述电子设备还包括：

功率控制单元，电连接于所述天线和所述距离传感器，根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率。

在一个实施例中，在物体从电子设备正面靠近预设段边框时，若与预设段边框的距离过小，也即过于靠近天线时，天线的辐射会对物体造成影响，例如物体为用户时，则可能会用户造成损伤，因此可以通过功率控制单元根据物体与预设段边框的距离调整天线的功率，例如在物体与预设段边框的距离较小时，可以降低天线的功率，降低天线对用户的损伤；而在物体与预设段边框的距离从较小恢复到较大时，可以提高天线的功率，保证天线的通信性能。

可选地，所述根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率包括：

在所述距离传感器确定所述物体与所述预设段边框的距离小于预设距离时，降低所述天线的功率。

在一个实施例中，可以设置功率控制单元在物体与所述预设段边框的距离小于预设距离(也即物体与预设段边框的距离较小，该预设距离可以根据需要进行设置)时，降低天线的功率，从而降低天线对用户的损伤。

可选地，所述根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率包括：

在所述距离传感器确定所述物体与所述预设段边框的距离从小于预设距离变为大于或等于预设距离时，提高所述天线的功率。

在一个实施例中，可以设置功率控制单元在物体与所述预设段边框的距离大于或等于预设距离时，提高天线的功率，以保证天线的通信性能。

图3是根据一示例性实施例示出的一种用于通信的装置300的示意框图。例如，装置300可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图3，装置300可以包括以下一个或多个组件：处理组件302，存储器304，电源组件306，多媒体组件308，音频组件310，输入/输出(I/O)的接口312，传感器组件314，以及通信组件316和上述任一实施例所述的距离传感器，还包括天线，所述天线包括所述预设段金属或所述预设段边框中的部分段边框。

处理组件302通常控制装置300的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件302可以包括一个或多个处理器320来执行指令。此外，处理组件302可以包括一个或多个模块，便于处理组件302和其他组件之间的交互。例如，处理组件302可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件308和处理组件302之间的交互。

存储器304被配置为存储各种类型的数据以支持在装置300的操作。这些数据的示例包括用于在装置300上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器304可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件306为装置300的各种组件提供电力。电源组件306可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置300生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件308包括在所述装置300和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件308包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置300处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件310被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件310包括一个麦克风(MIC)，当装置300处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器304或经由通信组件316发送。在一些实施例中，音频组件310还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口312为处理组件302和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件314包括一个或多个传感器，用于为装置300提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件314可以检测到装置300的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置300的显示器和小键盘，传感器组件314还可以检测装置300或装置300一个组件的位置改变，用户与装置300接触的存在或不存在，装置300方位或加速/减速和装置300的温度变化。传感器组件314可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件314还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件314还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件316被配置为便于装置300和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置300可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件316经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件316还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置300可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器304，上述指令可由装置300的处理器320执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种距离传感器，其特征在于，适用于电子设备，所述电子设备包括金属边框，所述距离传感器包括：

所述金属边框中的预设段边框，所述预设段边框与所述金属边框中的其他段边框绝缘；

感应单元，电连接于所述预设段边框，根据从所述预设段边框接收到的电信号确定物体与所述预设段边框的距离。

2.根据权利要求1所述的距离传感器，其特征在于，还包括：

导电结构，位于所述金属边框内部，电连接于所述感应单元；

其中，所述感应单元在从所述导电结构接收到的电信号大于预设值的情况下，根据从所述预设段边框接收到的电信号确定物体与所述预设段边框的距离。

3.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述电子设备还包括金属后盖，所述导电结构设置在所述金属后盖内侧。

4.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述导电结构为金属片。

5.根据权利要求2所述的距离传感器，其特征在于，所述导电结构为金属条。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的距离传感器，其特征在于，所述金属边框包括长边和短边，其中，所述预设段边框位于所述短边。

7.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的距离传感器，还包括天线，所述天线包括所述预设段金属或所述预设段边框中的部分段边框。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，还包括：

功率控制单元，电连接于所述天线和所述距离传感器，根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率包括：

在所述距离传感器确定所述物体与所述预设段边框的距离小于预设距离时，降低所述天线的功率。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述根据所述距离传感器确定的所述物体与所述预设段边框的距离调整所述天线的功率包括：

在所述距离传感器确定所述物体与所述预设段边框的距离从小于预设距离变为大于或等于预设距离时，提高所述天线的功率。

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