CN108769388A - 用于检测手的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于检测电子设备附近的手的方法和设备。电子设备包括近场通信(NFC)天线。在一个方面，该方法包括：监视NFC天线处的感生电压；以及基于感生电压确定手是否在电子设备附近。

Description

用于检测手的方法和设备

本申请是2013年7月4日递交的中国专利申请No.201310279264.0(题为“用于检测手的方法和设备”)的分案申请。

技术领域

本公开涉及电子设备管理，以及更具体地，涉及用于检测电子设备附近的手的方法和电子设备。

背景技术

诸如智能电话等的电子设备通常被装备用于通过诸如蜂窝网络等的无线网络进行语音通信和数据通信。可以通过射频(RF)信号的形式从与电子设备相关联的一个或多个天线发送和接收这些通信。为了确保通信的连接性，需要以适合的功率输出电平来发送和接收RF信号。否则，电子设备可能遭遇掉线、数据吞吐量下降和数据连接丢失。

操作蜂窝网络的无线网络运营商有时提供针对RF信号的功率输出以及电子设备对这些RF信号的最小接收灵敏度的规范。更具体地说，无线网络运营商有时提供针对必要功率输出以及电子设备在电子设备的各个操作状态(例如，自由空间操作、头部操作以及头部和手的操作)下对RF信号的最小灵敏度。原始设备制造商(OEM)需要将电子设备设计为满足针对相关联的RF信号的功率输出和在这些各个操作状态下对这些RF信号的最小接收灵敏度的必要规范。

附图说明

现在将通过举例说明的方式参照附图，附图示出了本申请的实施例，并且在附图中：

图1是示出了根据本公开的示例性实施例的示例性电子设备的框图；

图2是示出了根据本公开的示例性实施例的图1的示例性电子设备的示例性无线通信子系统的框图；

图3是根据本公开的示例性实施例的示例性智能电话的前视图；

图4是图3的示例性智能电话的后视图；

图5是示出了根据本公开的示例性实施例的检测电子设备附近的手的示例性方法的流程图；以及

图6是示出了根据本公开的示例性实施例的检测电子设备附近的手的另一示例性方法的流程图。

在附图中使用相似的附图标记来指示相似的元素和特征。

具体实施方式

在一个方面，本申请描述了一种用于检测电子设备附近的手的方法。该电子设备包括近场通信(NFC)天线。该方法包括：监视NFC天线处的感生电压；以及基于感生电压来确定手是否在电子设备的附近。

在另一个方面，本申请描述了一种用于检测电子设备附近的手的电子设备。该电子设备包括存储器和近场通信(NFC)天线。该电子设备还包括与存储器和NFC天线耦合的处理器。处理器被配置为：监视NFC天线处的感生电压；以及基于感生电压来确定手在电子设备附近。

在另一个方面，本申请描述了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有在其上存储的用于检测电子设备附近的手的计算机可执行指令。计算机可执行指令包括用于执行以下操作的指令：监视近场通信(NFC)天线处的感生电压；以及基于感生电压来确定手在电子设备附近。

在结合附图查阅下面的详细描述以后，本公开的其它示例性实施例对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。

本公开的示例性实施例不限于任何特定的操作系统、电子设备架构、服务器架构或计算机编程语言。

示例性的电子设备

首先参照图1，图1示出了示例性电子设备201，可以在电子设备201中应用本公开中所描述的示例性实施例。在所示的示例性实施例中，电子设备201是移动通信设备。也即是说，电子设备201被配置为与其它电子设备、服务器和/或系统进行通信(即，它是“通信”设备)，并且电子设备201是便携式的，并且可以容易地在不同的物理位置之间移动(即，它是“移动”设备)。然而，在其它示例性的实施例中，电子设备201可以不是便携式的(即，可以不是“移动”设备)和/或可以未被配置为与其它系统进行通信(即，可以不是“通信”设备)。

根据由电子设备201提供的功能，在各个示例性的实施例中，电子设备201可以是被配置用于数据和语音通信的多模式通信设备、诸如智能电话等的移动电话、诸如手表等的可佩带计算机、诸如平板触摸(slate)计算机等的平板计算机、个人数字助理(PDA)或计算机系统。电子设备201可以具有除了上文具体列出的形式以外的其它形式。在各个示例性的实施例中，电子设备201还可以被称作移动通信设备、通信设备、移动设备、电子设备，并在一些情况下被称作设备。

电子设备201包括控制器(包括至少一个处理器240(例如，微处理器))，其控制电子设备201的整个操作。处理器240与诸如无线通信子系统211等的设备子系统进行交互以与无线网络101交换射频信号来执行通信功能。处理器240可以可通信地与附加的设备子系统进行耦合，所述附加的设备子系统包括一个或多个输出接口205(例如，显示器204和/或扬声器256)、一个或多个输入接口206(例如，麦克风258、键盘(未示出)、控制按钮(未示出)、与触摸屏显示器相关联的触摸敏感覆盖层(未示出)、照相机(未示出)和/或其它输入接口206)、存储器(例如，闪存244、随机存取存储器(RAM)246、只读存储器(ROM)248等)、辅助输入/输出(I/O)子系统250、数据端口252(其可以是串行数据端口，例如，通用串行总线(USB)数据端口)、短程通信子系统262和通常被指定为264的其它设备子系统。图1中所示的子系统中的一些执行与通信有关的功能，而其它子系统可以提供“驻留的”或设备上的功能。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以包括触摸屏显示器，该触摸屏显示器用作输入接口206(即，触摸敏感覆盖层)和输出接口205(即，显示器204)。可以使用连接到电子控制器并且覆盖显示器204的触摸敏感输入表面来构造触摸屏显示器。触摸敏感覆盖层和电子控制器提供了触摸敏感输入接口206并且处理器240经由电子控制器来与触摸敏感覆盖层进行交互。

无线通信子系统211的具体设计取决于电子设备201旨在在其中操作的无线网络101。无线网络101可以包括无线广域网(WWAN)和/或无线局域网(WLAN)和/或其它适合的网络布置中的一个或多个。在一些示例性的实施例中，电子设备201被配置为通过WWAN和WLAN进行通信并且在这些网络之间漫游。电子设备201可以在已经完成了所需的网络注册或激活过程以后，经由无线通信子系统211来通过无线网络101发送和接收通信信号。下面参照图2来提供关于电子设备201的示例性无线通信子系统211的更多的细节。

在至少一些示例性的实施例中，辅助输入/输出(I/O)子系统250可以包括外部通信链路或接口；例如，以太网连接。电子设备201可以包括用于与其它类型的无线网络101(例如，诸如正交频分复用(OFDM)网络等的无线网络101)进行通信的其它无线通信接口。辅助I/O子系统250可以包括振动器，振动器用于响应于电子设备201上的各种事件(例如，接收到电子通信或者进入的电话呼叫)或者为了诸如触觉反馈(即，触摸反馈)等的其它目来提供振动通知。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以通过近场通信(NFC)协议来提供电子设备201与其它设备、标签或者系统之间的通信。NFC协议是当电子设备201与其它设备和标签靠近时允许电子设备201与这些设备和标签进行无线通信的一组标准。NFC协议通常工作在13.56MHz的频带内，并且具有4cm或更小的工作距离。在NFC协议中存在三种数据传输速率：106千比特每秒(kbit/s)、212kbit/s和424kbit/s。存在两种由NFC协议支持的通信模式：被动通信模式和主动通信模式。在例如被动通信模式中，一个电子设备201提供电磁载波场并且另一个电子设备201通过调制该电磁载波场来进行应答。在例如主动通信模式中，两个电子设备201通过交替地生成其自己的电磁载波场来彼此通信。

电子设备201包括被配置为使用NFC协议进行通信的NFC子系统270。NFC子系统270包括耦合到NFC集成电路(IC)272的NFC天线274。NFC IC 272是控制NFC天线274的操作的专用控制器，并且可通信地耦合到处理器240。在一个示例中，NFC天线274可以是感应器(即，线圈)，该感应器提供电磁载波场以用于通过NFC协议进行通信。NFC IC 272可以生成通过NFC天线274的13.56MHZ的交变电流，NFC天线274感生出电磁载波场以用于与装备有NFC接口的其它电子设备201进行通信。

由于NFC天线274具有特定的负载，因此当生成电磁载波场时，在NFC天线274内还感生出电压。因此，由于NFC天线274的负载，因而NFC天线274产生了特定的感生电压。如果存在附加的负载，则电磁场内的负载条件可能改变。例如，在NFC协议通信过程期间，在电磁载波场附近存在另一个电子设备201可能增加负载条件，并且进而增加NFC天线274内的感生电压。此外，电磁载波场附近存在手(例如，用户握住电子设备201)或(可以将电子设备201搁于其上的)平面也可能增加负载条件，并且进而增加NFC天线274内的感生电压。

除了例如用于检测和功率调节目的的无线通信之外，NFC子系统270的功能和特征还可以用于其它目的。例如，在至少一些示例性的实施例中，电子设备201或者更具体地说电子设备201内的一个或多个模块或软件应用可以监视NFC天线274内的感生电压，并且基于感生电压的改变来确定手在电子设备201附近，其中，感生电压的改变是由于因为存在手而在NFC天线274生成的电磁载波场内造成的负载条件的改变所引起的。基于检测到手，电子设备201可以进而调节与(例如，无线通信子系统211内的)电子设备201相关联的移动天线的功率输出(其可以称作总辐射功率(TRP))，和/或调节与移动天线相关联的总全向灵敏度(TIS)。

在一个示例中，NFC天线274可以靠近电子设备201的背面。例如，NFC天线274可以位于电子设备201的背面上的外壳下方。也即是说，NFC天线274可以位于背面外壳盖与电子设备201的大多数设备组件之间。因此，在诸如用户的手等的负载放在电子设备201的背面处或靠近电子设备201的背面时，可在NFC天线274内发生负载条件改变。

电子设备201的正面通常是将显示器204安装在其上的侧面。相反，背面通常是不包括电子设备201的主显示器204的侧面。在至少一些实施例中，背面是电子设备201的与包括显示器204的侧面相对的侧面。

短程通信子系统262是附加的可选择组件，其提供了电子设备201与不同的系统或设备(其不必是类似的设备)之间的通信。例如，短程通信子系统262可以包括红外设备以及相关联的电路和组件或者符合无线总线协议的通信机制(例如，通信模块)，以用于提供与类似启用的系统和设备的通信。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201还包括可拆卸存储器模块230(其可以是闪存，例如，可拆卸存储卡)和存储器接口232。可以经由存储器模块230将网络接入与电子设备201的订户或用户相关联，该存储器模块230可以是用于在GSM网络中使用的订户标识模块(SIM)卡或者用于在有关的无线网络类型中使用的其它类型的存储卡。将存储器模块230插入或者连接到电子设备201的存储器接口232，以联合无线网络101进行操作。

数据端口252可以用于与用户的主机计算机系统(未示出)同步。数据端口252使用户能够通过外部设备或软件应用来设置偏好，并且通过向电子设备201提供信息或软件下载而不是通过无线网络101来扩展电子设备201的能力。例如可以使用备选的下载路径来通过直接、可靠且可信的连接将加密密钥装载到电子设备201上，从而提供安全的设备通信。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201装备有服务路由应用编程接口(API)，其向应用提供了使用标准连接协议来通过串行数据(即，USB)或(是bluetooth SIG有限公司的注册商标)连接向主机计算机系统路由业务的能力。当用户经由USB线缆或连接将其电子设备201连接到主机计算机系统时，使用USB线缆或连接将去往无线网络101的业务自动地路由到电子设备201。类似地，通过USB线缆或连接将去往无线网络101的任何业务自动地发送到主机计算机系统以进行处理。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以包括一个或多个传感器。例如，电子设备201可以包括方向传感器280，方向传感器280检测电子设备201的方向或者生成诸如加速度信息等的信息，可以通过该信息来确定电子设备201的方向。在一些示例性的实施例中，方向传感器280是加速度计，例如，三轴加速度计。加速度计是将由感测元件检测到的由运动(例如，由于击打力而引起电子设备201或其一部分的移动)和重力引起的加速度转换为电信号(从而在输出中产生相应的改变)的传感器。加速度计可以在一个、两个或三个轴的配置中使用。更高阶的轴配置也是可能的。加速度计可以产生数字或模拟输出信号，这取决于加速度计的类型。在其它示例性的实施例中，方向传感器280可以具有其它形式而不是加速度计，或者除了加速度计以外，方向传感器280还可以具有其它形式。例如，方向传感器280可以是重力传感器、陀螺仪、倾斜传感器、电子罗盘或者其它适合的传感器或者其组合。

方向传感器280可以生成方向数据，该方向数据指定电子设备201的方向。在至少一些示例性的实施例中，方向数据指定电子设备201相对于地球的重力场的方向。因此，在至少一些示例性的实施例中，在确定用户的手是否在电子设备201附近时，除了NFC天线274内的感生电压的改变以外，还可以使用方向数据。例如，在至少一些示例性的实施例中，指示电子设备201在桌面方向上(也即是说，电子设备201将其背面平躺在表面(例如，地板、地面、桌子等)上)的方向数据可被用于确定手不在电子设备201附近，这是因为NFC天线内的负载条件的改变可以是由表面引起的而不是由手引起的。

电子设备201还可以包括红外(IR)传感器282。红外传感器282可以通过测量从视野内的物体反射的红外光(即，可见光谱外的光)来感测电子设备201附近的物体。更具体地说，红外传感器发射红外光并且检测反射的红外光。例如，红外传感器282可以包括一个或多个红外发射器件，例如，二极管。二极管被配置为从电子设备的侧面(例如，在电子设备201的正面处或其附近)发射红外光。当二极管发射光时，位于感测区域(即，电子设备201发射红外光的侧面)内的物体(例如，用户的头部)可以对光进行反射。然后，由红外传感器282接收反射的红外光。例如，红外传感器282可以包括一个或多个红外接收器件，例如，光电二极管。这取决于从二极管输出、并且由物体反射并在光电二极管处接收的光的量，光电二极管产生电信号。因此，可以由红外传感器282对不同的物体进行感测和分类。

在至少一些示例性的实施例中，红外传感器可以用于检测电子设备201的用户的头部。例如，位于红外传感器282的感测区域内的用户的头部可以对从红外传感器282发射的红外光进行反射。然后，可以由红外传感器282接收反射的红外光。然后，红外传感器282可以基于发射和接收的红外光的电平来确定物体是用户的头部。例如，如果接收的红外光的量超过阈值，则电子设备201可以确定可能存在头部。也即是说，电子设备201从而可以确定用户的头部在电子设备201附近。

将清楚的是，电子设备201可以包括本文中未具体描述的其它传感器。

电子设备201还包括或者可连接到诸如电池238等的电源。电池可以是一个或多个可再充电电池，可以例如通过耦合到电池接口236(例如，数据端口252等)的充电电路来对该可再充电电池进行充电。电池238向电子设备201中的至少一些电路提供功率，并且电池接口236向电池238提供机械连接和电气连接。电池接口236耦合到调节器(未示出)，该调节器向电子设备201的电路提供功率V+。

电子设备201在可擦除永久存储器中存储数据229，在一个示例性的实施例中，该可擦除永久存储器是闪存244。在各个示例性的实施例中，数据229包括服务数据，服务数据包括由电子设备201使用来建立和维持与无线网络101的通信的信息。数据229还可以包括用户应用数据，例如，电子邮件消息、地址簿和联系人信息、图像数据、日历和日程信息、记事本文档、图像文件和由电子设备201的用户存储在电子设备201上的其它通常存储的用户信息、以及其它数据。可以至少部分地将存储在电子设备201的永久存储器(例如，闪存244)中的数据229组织到一个或多个数据库或数据存储设备中。数据库或数据存储设备可以包含相同数据类型的数据项或者与相同的应用相关联。例如，电子邮件消息、联系人记录和任务项可以存储在存储器内的个人数据库中。数据229还可以包括与NFC有关的数据和与传感器有关的数据。例如，与NFC有关的数据包括针对电压波动的预定电平列表，其可以指示特定类型的负载(例如，手)存在于电子设备附近。

可以在制造期间或者在制造以后将控制基本能设备操作的预定的应用集合(其包括数据通信应用并且可能包括语音通信应用)安装在电子设备201上。还可以通过无线网络101、辅助I/O子系统250、数据端口252、短程通信子系统262或者其它适合的设备子系统264将附加的应用和/或对操作系统223或软件应用225的升级装载到电子设备201上。可以将下载的程序或代码模块永久地安装(例如，写入)程序存储器(即，闪存244)中或者写入RAM246中并且从RAM 246执行以在运行时由处理器240执行。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以是移动通信设备，其可以提供两个主要的通信模式：数据通信模式和语音通信模式。在数据通信模式中，诸如文本消息、电子邮件消息或网页下载等的接收到的数据信号将由无线通信子系统211处理并且被输入到处理器240中以进行进一步处理。例如，下载的网页可以由浏览器应用进一步处理或电子邮件消息可以由电子邮件消息传送应用进行处理，并输出到显示器204。电子设备201的用户还可以使用输入设备联合显示器204来编写数据项，例如，电子邮件消息。可以通过无线通信子系统211在无线网络101上发送这些编写的项。

在语音通信模式中，电子设备201提供电话功能，并且作为典型的蜂窝电话进行操作。除了接收到的信号将被输出到扬声器256并且用于发送的信号将由诸如麦克风258等的换能器生成以外，整个操作与数据通信模式类似。电话功能是由软件/固件(例如，语音通信模块)与硬件(例如，麦克风258、扬声器256和输入接口206)的组合来提供的。还可以在电子设备201上实现备选的语音或音频I/O子系统，例如语音消息记录子系统等。虽然语音或音频信号输出通常主要是通过扬声器256来完成的，但是显示器204也可被用于提供对呼叫方的身份、语音呼叫的持续时间或者其它与语音呼叫有关的信息的指示。

处理器240在所存储的程序的控制下操作，并且执行存储在诸如永久存储器等的存储器中(例如，存储在闪存244中)的软件模块221。如图1所示，软件模块221包括操作系统软件223和包含检测模块226和功率调节器模块228的其它软件应用225。

电子设备201上的软件应用225还可以包括各种附加的应用，包括例如记事本应用、互联网浏览器应用、语音通信(例如，电话)应用、地图绘制应用或者媒体播放器应用或者其任意组合。软件应用225中的每一个可以包括布局信息，该布局信息根据应用来定义特定字段和图形元素(例如，文本字段、输入字段、图标等)在用户界面(例如，显示器204)中的布置。

软件模块221或者其各个部分可以临时装载在诸如RAM 246等的易失性存储器中。将显而易见的是，RAM 246用于存储运行时数据变量和其它类型的数据或信息。虽然针对各种类型的存储器描述了特定的功能，但是这仅仅是一个示例，并且将意识到的是，还可以使用针对各种类型的存储器的不同功能指派。

如上所述，电子设备201包括对其周围的物体的各种检测能力。在一个这样的示例中，检测模块226可以被配置为通过与诸如NFC子系统270和/或传感器(例如，红外传感器282和/或方向传感器280)等各种组件的接口连接来执行这些检测特征和功能中的一些。例如，在至少一些示例性的实施例中，检测模块226可以监视NFC天线274处的感生电压，并且基于感生电压来确定手是否在电子设备201附近。例如，检测模块226可以与NFC IC 272进行接口连接以检查NFC天线274内由于负载条件改变而引起的电压波动。如果感生电压的波动高于可以与手的负载有关的预定阈值，则检测模块226可以确定手在电子设备201附近。例如，当NFC天线274位于电子设备201的背面附近时，当用户照常规握住电子设备201以进行操作(即，从背面握住电子设备201)时，检测模块226可以确定手的存在。

在至少一些示例性的实施例中，检测模块226还可以与红外传感器282和/或方向传感器280进行接口连接以用于检测的目的。例如，在至少一些示例性的实施例中，除了利用NFC子系统270来确定手的存在以外，检测模块226还可以利用红外传感器282来确定头部的存在。检测模块226可以被配置为与红外传感器282进行接口连接以接收由红外传感器282发射的红外光的反射，并且基于反射来确定头部是否在电子设备201附近。也即是说，检测模块226通过对由红外传感器282接收的反射光进行分析，确定用户的头部是否在电子设备201附近。例如，当红外传感器282可以位于电子设备201的正面(因此从正面发射红外光)时，当用户照常规操作电子设备201以进行语音通信(即，使电子设备201保持接近耳朵)时，检测模块226可以确定头部的存在。因此，检测模块226可以同时检测用户的手和头部在电子设备201附近存在。

在至少一些示例性的实施例中，检测模块226还可以在检测手和/或头部的存在时使用方向传感器280。例如，在至少一些示例性的实施例中，检测模块226在利用NFC子系统确定手的存在(和/或利用红外传感器282确定头部的存在)之前，可以获得由方向传感器280收集的方向数据，然后基于感生电压和方向数据来确定手(和/或头部)是否在电子设备201附近。因此，电子设备201的方向可以是确定用户的手是否在电子设备201附近(和/或当确定头部是否在电子设备201附近时)的因素。例如，如果电子设备201的方向是桌面方向，则电子设备201可以得出这样的结论：通过NFC子系统处的电压改变检测到的负载条件的存在是由不是手的物体的存在引起的(例如，是由桌子引起的)。在至少一些实施例中，电子设备201可以确定电子设备201是否处于电子设备的背面被搁在桌子上的面部朝上(top-up)的桌面方向上，如果是，则电子设备201可以确定NFC子系统270处的任何电压改变是由桌子引起的而不是由手引起的(即，电子设备201可以确定手不存在)。

在检测模块226执行检测操作以后，功率调节器模块228可以被配置为调节与电子设备201相关联的移动天线的功率输出和/或调节与移动天线相关联的总全向灵敏度(TIS)。也即是说，功率调节器模块228可以改变电子设备201针对与无线网络101的通信而发送的RF信号的功率。功率输出和/或总全向灵敏度的调节可以基于检测模块226的检测结果。例如，在至少一些示例性的实施例中，如果手和头部都被检测到，功率调节器模块228可以将移动天线的功率输出(和/或总全向灵敏度)调节为第一功率输出状态，如果仅检测到头部，调节为第二功率输出状态，如果既没有检测到手也没有检测到头部，调节为第三功率输出状态，以及如果仅检测到手，调节为第四功率输出状态。在至少一些示例性的实施例中，功率调节器模块228可以通过控制一个或多个可调谐的电容器来调节移动天线的功率输出。例如，当手和头部都被检测到时，可以将一个或多个电容器调谐为与移动天线阻抗匹配，以最大化功率输出。

下面将参照图5和图6来更详细地讨论检测模块226和功率调节器模块228的特定功能和特征。

在至少一些示例性的实施例中，操作系统223可以执行检测模块226和/或功率调节器模块228的功能中的一些或全部。在其它示例性的实施例中，检测模块226和/或功率调节器模块228的功能或功能的一部分可以由一个或多个其它应用来执行。例如，在至少一些示例性的实施例中，检测和/或功率调节功能可以由其它应用来执行。

此外，虽然已经将检测模块226和功率调节器模块228示出为单独的应用，但是在其它示例性的实施例中，检测模块226和/或功率调节器模块228可以作为操作系统223或其它应用225的一部分来实现。此外，在至少一些示例性的实施例中，检测模块226和/或功率调节器模块228的功能可以由多个软件模块来提供。在至少一些示例性的实施例中，可以在多个应用之间划分这些软件模块。

示例性的无线通信子系统

如上文所讨论的，电子设备201包括用于允许电子设备201通过无线网络101进行通信的无线通信子系统211。现在将参照图2来说明示例性的无线通信子系统211的设计。

示例性的无线通信子系统211包括接收机212、发射机213和相关联的组件，例如，被称作移动天线220的一个或多个天线元件、功率放大器214、本地振荡器(LO)216和诸如数字信号处理器(DSP)217等的处理模块。移动天线220可以嵌入到电子设备201中或者在电子设备201内部，并且移动天线220可以由接收机212和发射机213共享。无线通信子系统211的特定设计取决于电子设备201旨在在其中操作的无线网络101。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以与其地理覆盖区域内的无线网络101的多个固定收发机基站中的任意一个进行通信。电子设备201可以在已经完成所需的网络注册或激活过程以后，经由移动天线220发送和接收用于通过无线网络101进行通信的RF信号。

在移动天线220处从无线网络101接收的RF信号可以通过功率放大器214，功率放大器214对接收信号的功率进行放大。因此，由于可以捕获和放大较弱的接收信号，因此电子设备201可以具有改善的覆盖。类似地，由移动天线220向无线网络101发送的RF信号也可以通过功率放大器214，功率放大器214可以对发送的信号的功率进行放大。因此，因为可以生成低功率信号来进行传输(只需要在传输之前对该低功率信号进行放大)，因而电子设备201可以消耗更少的功率。

将清楚的是，在至少一些示例性的实施例中，功率放大器214可以嵌入到接收机212和发射机213中的每一个内。

通过功率放大器214的接收信号被输入到接收机212中，接收机212可以执行诸如下变频、滤波、信道选择等常见的接收机功能以及模数(A/D)转换。对接收信号进行的A/D转换允许更复杂的通信功能，例如，要在DSP 217中执行的解调和解码。通过类似的方式，由DSP 217对将发送的信号进行处理，其包括例如调制和编码。这些经DSP处理的信号被输入到发射机213中以进行数模(D/A)转换、上变频、滤波等，并且通过功率放大器214以经由移动天线220发送到无线网络101。DSP 217不仅处理通信信号，而且还可以提供针对接收机212和发射机213的控制。例如，可以通过在DSP 217中实现的自动增益控制算法来自适应地控制施加于接收机212和发射机213中的通信信号的增益。

在至少一些示例性的实施例中，无线通信子系统211可以附加地包括可调谐的天线匹配218。可调谐的天线匹配218包括一个或多个可调谐的电容器(其可以彼此并联)。可以(例如，由处理器240)对一个或多个可调谐的电容器进行控制以改变由这些电容器提供的电容。因此，一个或多个可调谐的电容器可以调节移动天线220的功率输出。例如，可以改变用于传输的信号的功率。例如，在至少一些示例性的实施例中，一个或多个可调谐的电容器可以执行阻抗匹配以最大化移动天线220的功率输出。也即是说，可以对一个或多个可调谐的电容器进行调谐以使功率放大器214(或者在其它示例性的实施例中，发射机213)的阻抗与移动天线220的复共轭阻抗匹配，这最大化向移动天线220传递的功率并且因此最大化功率输出(或者最小化来自移动天线220的反射)。

如上所述，在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以基于确定手和/或头部在电子设备201附近来将移动天线220的功率输出(和/或总全向灵敏度)调节为多个状态中之一。在这些示例性的实施例中，可以改变一个或多个可调谐的电容器(例如，处理器240可以对电容器执行调谐)以根据该确定来将移动天线220的功率输出(和/或总全向灵敏度)调节为所期望的功率输出状态。在至少一些示例性的实施例中，功率输出状态可以要求使移动天线220的功率输出最大化，因此为了阻抗匹配而对一个或多个可调谐的电容器进行调谐。也即是说，对可调谐的电容器进行调节，使得移动天线的阻抗与无线通信子系统211的剩余部分的阻抗匹配。更具体地，将移动天线220与RF前端进行阻抗匹配。

图2中所示的无线通信子系统211是示例性的无线通信子系统。在其它示例性的实施例中，无线通信子系统211可以具有本文未具体描述的其它配置。

虽然图2示出了由接收机212和发射机213二者共享单个移动天线220的实施例，但是在其它实施例中，可以使用单独的移动天线。

示例性的智能电话电子设备

如上文所讨论的，电子设备201可以具有多种形式。例如，在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以是智能电话。

现在参照图3，示出了示例性的电子设备201的前视图，该电子设备201是智能电话100。智能电话100是提供与基本的非智能电话蜂窝电话相比更先进的计算能力的移动电话。例如，智能电话100可以具有运行存储在智能电话100上的第三方应用的能力。

智能电话100可以包括上文参照图1所讨论的组件或者这些组件的子集。智能电话100包括外壳106，外壳106容纳以上参照图1讨论的组件中的至少一些。

在所示的示例性实施例中，智能电话100包括显示器204，该显示器204可以是用作输入接口206的触摸屏显示器。显示器204被部署在智能电话100内，使得可以在智能电话100的正面102看见该显示器204。也即是说，显示器204的可视面被部署在智能电话的正面102上。在所示的示例性实施例中，显示器204由外壳106框住。

示例性的智能电话100还包括其它输入接口206，例如，一个或多个按钮、按键或导航输入机械机制。在所示的示例性实施例中，这些附加的输入接口206中的至少一些被部署为在智能电话100的正面102处致动。

附加地，智能电话100包括红外传感器282，该红外传感器282可以属于上文参照图1所描述的类型。红外传感器282位于智能电话100的正面102内。因此，从智能电话100的正面102发射来自红外传感器282的红外光。也即是说，位于智能电话100的正面102附近的物体可以位于红外传感器282的感测区域内。例如，可以由红外传感器282检测到用户的头部，该用户照常规通过将头部置于智能电话100的正面102附近来操作智能电话100以进行语音通信。

现在参照图4，示出了示例性的智能电话100的后视图。智能电话100的背面104可以用作用户在操作智能电话100时可以握住的部分。

智能电话100可以包括NFC子系统270(图1)，NFC子系统270包括NFC IC 272(图1)和NFC天线274(图1)。NFC天线274(图1)可以位于智能电话100的背面104附近。例如，NFC天线274(图1)可以位于智能电话100的背面104的外壳106的正下方。NFC天线被定位为在电子设备201的背面发射电磁载波场405。NFC天线被定位为使得通过将手置于背面104处或附近来操作智能电话100的用户可以改变NFC天线274(图1)内的负载条件。

检测手

现在将参照图5，在图5中，以流程图的形式示出了检测电子设备201附近的手的示例性方法500。电子设备201可以被配置为执行图5的方法500。在至少一些示例性的实施例中，电子设备201的处理器240被配置为执行图5的方法500。电子设备201上的一个或多个应用225或模块可以包含计算机可读指令，这些计算机可读指令使电子设备201的处理器240执行图5的方法500。在至少一些示例性的实施例中，存储在电子设备201的存储器中的检测模块206和/或功率调节器模块228被配置为执行图5的方法500。更具体地说，检测模块226和/或功率调节器模块228可以包含计算机可读指令，当执行这些计算机可读指令时，这些计算机可读指令使处理器240执行图5的方法500。在至少一些示例性的实施例中，检测模块226和/或功率调节器模块228可以与其它组件(例如，NFC子系统270和/或无线通信子系统211)进行接口连接以执行图5的方法500。

将清楚的是，在至少一些示例性的实施例中，可以由除了上文具体讨论的软件应用或模块以外的其它软件应用或模块来提供图5的方法500。因此，被称为由电子设备201执行的任何特征可以由上文提及的软件应用或模块中的任意一个或多个或者其它软件模块来执行。在至少一些示例性的实施例中，图5的方法500中的至少一些可以由其它应用或模块来执行或者可以依赖于其它应用或模块。

在502处，电子设备201监视NFC天线274处的感生电压。更具体地说，电子设备201使电流通过NFC天线274，这使得NFC天线发射电磁载波场405。然后，电子设备201监视NFC天线274处的感生电压。

如上所述，当电流通过NFC天线274时，可以是感应器的NFC天线274产生电磁载波场。可以由电子设备201的NFC IC 272或者处理器240或者其它组件来生成电流。由于NFC天线274具有特定的负载，因此当NFC天线274在自由空间中操作时(即，当NFC天线274不在任何外部物体附近时)，在NFC天线274中感生出电压。在NFC天线274中引起的感生电压可以用下面基于欧姆定律的原理的等式来表示：

V＝I×Z

其中，I是由例如NFC IC 272提供的电流，Z是NFC天线的阻抗(即，电阻的复数概括(complex generalization))，V是在NFC天线274中感生出的电压。

电子设备201监视在NFC天线274内引起的感生电压。在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以与NFC IC 272进行接口连接以监视NFC天线274处的感生电压。例如，电子设备201可以询问NFC IC 272以得到NFC天线274处的感生电压，并且NFC IC 272可以报告感生电压。在其它示例性的实施例中，NFC IC 272可以向电子设备201告知NFC天线274处的感生电压。

然后，在504处，电子设备201基于感生电压来确定手是否在电子设备201附近。例如，电子设备201可以确定NFC天线274处的感生电压的改变是否与手的负载有关。

当NFC天线274生成电磁载波场时，电磁载波场中的负载条件的改变改变了NFC天线274处的感生电压。基于等式：

V’＝I×Z’

如果由例如NFC IC 272提供的电流I是恒定的，并且阻抗Z由于例如附加的负载而增加到Z’，则感生电压也从V增加到V’。

在NFC天线274附近存在负载增加了NFC天线274处的感生电压。然而，基于位于电子设备201附近的物体(其可能位于电磁载波场内并且改变NFC天线274处的感生电压)，NFC天线274处的感生电压可能不断地波动。因此，当确定手是否在电子设备201附近时，电子设备201可能检测到感生电压的变化高于与典型的手的负载有关的预定阈值。例如，V’与V之间的差别应当高于指定的电压值以使电子设备201确定手在电子设备201附近。也即是说：

ΔV＝V’-V＞Vth

其中，ΔV是当存在附加的负载时的感生电压与当不存在附加的负载(即，NFC天线274的负载)时的感生电压之间的差，Vth是ΔV应当大于其以使电子设备201检测到手的存在的预定阈值电压。如果V’与V之间的差低于指定的电压值，则电子设备201可以确定手不在电子设备201附近。

在至少一些示例性的实施例中，当执行确定过程时，电子设备201可以从电子设备201的存储器244取回预定的阈值。然后，电子设备201可以将感生电压的改变与预定的阈值进行比较，以确定感生电压的改变是否是由手的负载引起的。

在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以不分析感生电压的变化，而是可以确定NFC天线274处的感生电压是否高于预定的阈值电压。也即是说，如果感生电压高于预定的阈值电压，则电子设备201可以确定手的存在。更具体地说：

V’＞Vth’

其中，Vth’是另一个预定的阈值电压，其表示当存在附加的负载时的感生电压(即，V’)应当大于其以使电子设备201检测到手的存在的电压值。因此，可以不计算存在负载之前在NFC天线274处的感生电压与存在负载之后在NFC天线274处的感生电压之间的差，并且可以在确定过程期间仅考虑存在负载之后在NFC天线274处的感生电压。

在至少一些示例性的实施例中，NFC天线274位于电子设备201的背面104附近。在这样的示例性的实施例中，在电子设备201的背面104周围传播由NFC天线274生成的电磁载波场。因此，当诸如手的负载被置于电子设备201的背面104处或附近时，该负载处于电磁载波场内。例如，可以检测到从背面104握住电子设备201的用户的手。

在至少一些实施例中，不论是否检测到手，在506处，电子设备201可以接收由与电子设备201相关联的红外传感器282发射的红外光的反射。例如，可以将处于发射的红外光的路径内的物体反射到红外传感器282的感测区域。然后，电子设备201从红外传感器282接收反射的红外光。

然后，在508处，电子设备201可以基于接收的反射来确定头部是否在电子设备201附近。例如，电子设备201可以对所接收的经反射的红外光以及所发射的红外光进行分析，以确定反射红外光的物体是否是电子设备201的用户的头部。例如，电子设备201可以在执行确定过程时分析反射的红外光和发射的红外光的电平和强度。基于该分析，电子设备201可以确定电子设备201是否可能在头部附近。

在至少一些示例性的实施例中，红外传感器282位于电子设备201的正面201处或附近。因此，在电子设备201的正面102周围发射红外光，并且从电子设备201的正面102的附近的物体反射红外光。例如，通过将头部置于电子设备201的正面102附近来操作电子设备201的用户的头部可以经由红外传感器282来将发射的红外光反射到电子设备201。

在504和508的确定过程之后，电子设备201可以基于504和508的确定结果来调节与电子设备201相关联的移动天线220的功率输出(和/或总全向灵敏度)。更具体地说，在510处，可以基于电子设备201的操作环境来调节功率或灵敏度。也即是说，相应地调节由移动天线220发送的RF信号的功率。

例如，在至少一些示例性的实施例中，如果确定手和头部在电子设备201附近，则电子设备201可以将移动天线220的功率输出调节为第一功率输出状态(并且可以将移动天线220的灵敏度调节为第一灵敏度状态)。在一些示例性的实施例中，如果确定只有头部而没有手在电子设备201附近，则电子设备201可以将移动天线220的功率输出调节为第二功率输出状态(并且可以将移动天线220的灵敏度调节为第二灵敏度状态)。在一些示例性的实施例中，如果确定头部和手都不在电子设备201附近，则电子设备201可以将移动天线220的功率输出调节为第三功率输出状态(并且可以将移动天线220的灵敏度调节为第三灵敏度状态)。在一些示例性的实施例中，如果确定只有手而没有头部在电子设备201附近，则电子设备201可以将移动天线的功率输出调节为第四功率输出状态(并且可以将移动天线220的灵敏度调节为第四灵敏度状态)。因此，在一些示例性的实施例中，可以将移动天线220的功率输出调节为四个功率输出状态之一并且可以将灵敏度调节为四个灵敏度输出状态之一。在至少一些示例性的实施例中，不同输出状态和灵敏度的功率电平可以取决于操作无线网络101的一个或多个无线网络运营商提供的规范，RF信号在该无线网络101中发送。

电子设备201可以通过调谐一个或多个可调谐的电容器来调节功率输出和/或灵敏度。也即是说，一个或多个可调谐的电容器可以改变电容以相应地将功率输出例如调节为第一功率输出状态、调节为第二功率输出状态、调节为第三功率输出状态或者调节为第四功率输出状态。在至少一些示例性的实施例中，可以将一个或多个可调谐的电容器调谐为使功率放大器214(或者发射机213)与移动天线220阻抗匹配从而最大化功率输出。例如，可以通过提供适合的电抗来调节功率放大器214(或者发射机213)的阻抗以匹配移动天线220的复共轭阻抗，这相应地最大化移动天线220的功率输出。在这些示例性的实施例中，第一功率输出状态可以要求最大的功率输出。

将意识到，对可调谐的电容器的实现是用于调节功率输出和/或对阻抗进行匹配的多个示例性实施例之一。例如，在至少一些示例性的实施例中，可以代之以实现阻抗电桥。

在至少一些实施例中，电子设备的存储器可以包括针对不同的功率输出状态中的每一个的调谐信息。调谐信息可以指定针对上述条件(例如，头部和手、只有头部、只有手、自由空间)将如何对调谐电容器进行调节。

如上所述，在其它实施例中，电子设备201可以用其它方法检测手的存在。例如，电子设备201可以附加地使用电子设备201的方向信息来确定手是否在电子设备201附近。现在将示出一个这样的示例性实施例。

现在参照图6，示出了检测电子设备201附近的手的另一个示例性方法的流程图。电子设备201可以被配置为执行图6的方法600。在至少一些示例性的实施例中，电子设备201的处理器240被配置为执行图6的方法600。电子设备201上的一个或多个应用225或模块可以包含计算机可读指令，该计算机可读指令使电子设备201的处理器240执行图6的方法600。在至少一些示例性的实施例中，存储在电子设备201的存储器中的检测模块226和/或功率调节器模块228被配置为执行图6的方法600。更具体地说，检测模块226和/或功率调节器模块228可以包含计算机可读指令，当执行这些计算机可读指令时，这些计算机可读指令使处理器240执行图6的方法600。在至少一些示例性的实施例中，检测模块226和/或功率调节器模块228可以与其它组件(例如，NFC子系统270和/或无线通信子系统211)进行接口连接以执行图6的方法600。

将清楚的是，在至少一些示例性的实施例中，可以由除了上文具体讨论的软件应用或模块以外的其它软件应用或模块来提供图6的方法600。因此，被称为由电子设备201执行的任何特征可以由上文提及的软件应用或模块中的任意一个或多个或者其它软件模块来执行。在至少一些示例性的实施例中，图6的方法600中的至少一些可以由其它应用或模块来执行或者可以依赖于其它应用或模块。

方法600包括在502处监视NFC天线274处的感生电压。上文参照图5更详细地讨论了502。更具体地说，电子设备201使电流通过NFC天线274，这使得NFC天线发射电磁载波场405。然后，电子设备201监视NFC天线274处的感生电压。

在604处，电子设备201可以从方向传感器280获得方向数据。方向数据可以指示在特定的时间点处电子设备201相对于地球的重力场的方向。也即是说，方向数据可以指示电子设备201的相对位置，其可以定义空间中的任意位置。例如，电子设备201可以具有倾斜的方向、反转的方向、桌面方向等。

接下来，在606处，电子设备201可以基于感生电压和方向数据来确定手是否在电子设备201附近。也即是说，电子设备201可以根据感生电压和方向数据来确定手的存在。可以通过与上文参照图5的504所描述的方式相同的方式来执行该基于感生电压的确定。此外，电子设备201可以分析方向数据以确定手是否在电子设备201附近。

例如，在至少一些示例性的实施例中，电子设备201可以确定电子设备201是否在桌面方向上，如果是，则电子设备201可以确定手不在电子设备201附近。例如，具有桌面方向的电子设备201可以平躺在用作负载的表面上，因此在电子设备201的背面104附近的NFC天线274内感生出电压。在这样的示例性实施例中，即使检测到感生电压的改变(其可能高于与手有关的预定阈值(这实际上归因于表面))，因为电子设备201具有桌面方向，电子设备201也可以确定手不在电子设备201附近。

虽然主要围绕方法来描述了本申请，但是本领域普通技术人员将理解的是，本申请还涉及诸如包括移动通信设备的电子设备201等的各种装置。电子设备201包括用于执行所描述的方法的方面和特征中的至少一些的组件，其可以具有硬件组件(例如，存储器244和/或处理器240)、软件或这二者的任意组合的形式或者具有任何其它形式。此外，用于与装置一起使用的制品(例如，预先记录的存储设备或者其上记录有程序指令的其它类似的计算机可读介质或者携带计算机可读程序指令的计算机数据信号)可以指导装置促进实现所描述的方法。将理解的是，这些装置、制品和计算机数据信号也落入本申请的范围内。

本文所使用的术语“计算机可读介质”意味着可以存储指令以由计算机或其它计算设备使用或者执行的任何介质，所述计算设备包括但不限于便携式计算机磁盘、硬盘驱动器(HDD)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或者闪存、诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光^TM光盘等的光盘以及固态存储设备(例如，NAND闪存或同步动态RAM(SDRAM))。

本申请的示例性实施例不限于任何特定的操作系统、系统架构、移动设备架构、服务器架构或计算机编程语言。

上文给出的各个实施例仅仅是示例而并不以任何方式意味着限制本申请的范围。对于本领域普通技术人员而言，本文所描述的创新的变型将是显而易见的，这些变型落入本申请的期望的范围内。具体地说，可以选择上述示例性的实施例中的一个或多个实施例中的特征，以创建备选的示例性实施例，其包括上文可能没有明确描述的特征的子组合。此外，可以选择和组合上述示例性的实施例中的一个或多个实施例中的特征，以创建备选的示例性实施例，其包括上文可能没有明确描述的特征的组合。在查阅整个申请以后，适合于这些组合和子组合的特征对于本领域技术人员而言将是显而易见的。在本文中并且在记载的权利要求中描述的主题旨在涵盖和包含技术上的所有适合的改变。

Claims (13)

1.一种用于检测电子设备附近的手的方法，所述电子设备包括近场通信NFC天线、移动天线以及发射红外光的红外传感器，所述方法包括：

监视所述NFC天线处的感生电压，所述NFC天线位于被配置为根据NFC协议进行无线通信的NFC子系统中，所述NFC协议在4厘米或更小的工作距离内操作；

基于所述感生电压来确定手是否在所述电子设备附近；

接收所发射的红外光的反射；

基于所述反射来确定头部是否在所述电子设备附近；以及

从所述电子设备提供的多个可能的功率输出状态中选择用于所述移动天线的功率输出的功率输出状态，其中，所述选择基于对手是否在所述电子设备附近的确定和对头部是否在所述电子设备附近的确定二者。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述NFC天线生成电磁载波场，以及确定包括：检测到所述感生电压的变化高于预定阈值，所述变化基于所述电磁载波场中由于所述电子设备附近的手而引起的负载条件的改变。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述NFC天线位于所述电子设备的背面附近。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述电子设备包括方向传感器，以及所述方法还包括：在确定手在所述电子设备附近之前，从所述方向传感器获得方向数据，以及确定所述手是否在所述电子设备附近是基于所述感生电压和所述方向数据来做出的。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：如果确定手和头部在所述电子设备附近，则将所述移动天线的功率输出调节为第一功率输出状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，由一个或更多个可调谐的电容器针对所述移动天线的阻抗匹配来执行所述调节，以最大化所述功率输出。

7.根据权利要求5至6中的任意一项所述的方法，还包括：如果确定头部在所述电子设备附近而手不在所述电子设备附近，则将所述移动天线的所述功率输出调节为第二功率输出状态。

8.根据权利要求5至6中的任意一项所述的方法，其中，所述红外传感器位于所述电子设备上以从所述电子设备的正面发射红外光。

9.根据权利要求5至6中的任意一项所述的方法，还包括：如果确定手和头部不在所述电子设备附近，则将所述移动天线的所述功率输出调节为第三功率输出状态。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：如果确定手在所述电子设备附近而头部不在所述电子设备附近，则将所述移动天线的所述功率输出调节为第四功率输出状态。

11.一种电子设备，包括：

存储器；

用于根据近场通信NFC协议进行无线通信的NFC天线；

移动天线；

发射红外光的红外传感器

处理器，所述处理器与所述存储器和所述NFC天线耦合，所述处理器被配置为通过执行根据权利要求1至10中的任意一项所述的方法来检测所述电子设备附近的手。

12.根据权利要求11所述的电子设备，还包括：一个或更多个可调谐的电容器，以及所述处理器被配置为当在所述电子设备附近检测到手时调节所述可调谐的电容器。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有用于检测电子设备附近的手的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令包括用于执行根据权利要求1至10中的任意一项所述的方法的指令。