CN112910485B - 电子设备及信号控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备及信号控制方法，电子设备包括：射频通信模块、主板和充电模块，所述射频通信模块分别与所述主板和所述充电模块电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述充电模块构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置。这样，电子设备可以采用射频通信模块发送的人体通信信号与其他电子设备进行通信，从而降低了电子设备的耗电，延长了电子设备的待机时长。

Description

电子设备及信号控制方法

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种电子设备及信号控制方法。

背景技术

随着电子技术的发展，电子设备在人们的生活中占据了越来越重要的位置。在实现本申请过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：当前电子设备与其他电子设备之间通常采用蓝牙等方式进行交互，这样导致电子设备的耗电较高。

发明内容

本申请旨在提供一种电子设备及信号控制方法，以解决电子设备的耗电较高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：射频通信模块、主板和充电模块，所述射频通信模块分别与所述主板和所述充电模块电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述充电模块构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置。

第二方面，本申请实施例提出了一种信号控制方法，应用于第一电子设备，所述第一电子设备包括：射频通信模块、主板、充电模块、控制器和电容检测电路，所述射频通信模块分别与所述主板和所述充电模块电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述充电模块构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置，所述控制器分别与所述射频通信模块和所述充电模块电连接，且所述电容检测电路分别与所述充电模块和所述控制器电连接，所述方法包括：

所述控制器接收所述电容检测电路发送的电容检测信号；

在所述电容检测信号大于第一预设阈值的情况下，所述控制器控制所述射频通信模块向第二电子设备发送人体通信信号；

在所述电容检测信号大于第二预设阈值，且小于第一预设阈值的情况下，所述控制器控制所述充电模块处于工作状态。

在本申请的实施例中，电子设备包括：射频通信模块、主板和充电模块，所述射频通信模块分别与所述主板和所述充电模块电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述充电模块构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置。这样，电子设备可以采用射频通信模块发送的人体通信信号与其他电子设备进行通信，从而降低了电子设备的耗电，延长了电子设备的待机时长。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种电子设备中主板和无线充电装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电子设备与其他电子设备之间电场强度的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种信号控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图1所示，电子设备包括：射频通信模块10、主板20和充电模块30，所述射频通信模块10分别与所述主板20和所述充电模块30电连接，所述主板20构成第一电极的至少一部分，所述充电模块30构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置。

需要说明的是，参见图2，本申请实施例中的第一电极如图2中A所示区域，而第二电极如图2中B所示区域。另外，本申请中的充电模块30可以是有线充电模块，也可以是无线充电模块，作为一种可选的实施方式，本申请实施例中可以以无线充电模块做示例性说明。

其中，本申请实施例的工作原理可以参见以下表述：

本申请实施例中的射频通信模块10主要可以用于与其他电子设备的射频通信模块进行人体通信信号的传输，上述通信方式可以被称作为人体通信方式，这样，本申请实施例中可以通过电子设备的射频通信模块10发射的人体通信信号完成与其他电子设备的交互，从而保证了电子设备与其他电子设备的通信效果较好；同时，由于射频通信模块10的发射频功率一般都是毫瓦级，从而使得电子设备与其他电子设备进行通信时，该电子设备的耗电量较低，从而延长电子设备的待机时长。其中，人体通信(Intra-body Communication,IBC)模块，也可以被称作为IBC模块。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备和其他电子设备可以佩戴于同一用户的躯体上，例如：本申请实施例中的电子设备可以为用户手持或者放置于用户的口袋中，而其他电子设备可以佩戴于该用户的头部、手腕或者脚腕等部位，这样，使得本申请实施例中的电子设备与其他电子设备通过该用户的躯体完成人体通信，增强了人体通信信号的传输效果。

例如：参见图5，图5表示电子设备与其他电子设备进行人体通信信号传递时的电场示意图，如图5所示，图5中发射装置(transmitter)可以表示本申请实施例中的电子设备，而接收装置(receiver)可以表示其他电子设备，且上述其他电子设备可以为穿戴设备，图5中环境(Environment)可以表示本申请中的接地端或者地面，而图5中的Ea、Eb、Ec、Ed、Es、Eg分别表示不同位置之间的电场分布强度，具体可以参见图5所示。

如图5中b和c所示，表示电子设备的方向不同，因此，其对应的部位的电场强度也不同，b表示电子设备的背面一侧(也就是充电模块所在一侧)靠近人体，人体通信电容(可以理解为第一电极和第二电极构成的电容)产生的电场，c表示电子设备的显示屏一侧(也就是主板所在一侧)靠近人体，人体通信电容产生的电场，a1和a2均表示两相等大小，且互相平行的两个电极组成的人体通信电容产生的电场，b与a1相比，Eb强度增强(主要是电子设备与头部和脚上的电子设备之间的电场强度增强)，而Ec、Ed和Es不变，由于Ea＝Eb+Ec+Ed+Es，因此，Ea的强度也增加。同理，c与a2相比，Ea也增强了。由此可见，在电子设备的使用时可以采用b和c所示的方案，其人体通信的效果较好。

另外，由于本申请实施例中的主板20构成第一电极的至少一部分，而充电模块30构成第二电极的至少一部分，使得电子设备与其他电子设备之间的人体通信方式为电容耦合的方式，即主板20和充电模块30可以分别构成电容的两个电极(也可以被称作为极板)，使得电子设备与其他电子设备进行通信时，人体无需与电容的两个电极接触，即可完成人体通信信号的传递，从而使得电子设备在完成人体通信时更加方便。

另外，由于可以采用主板20构成电容的第一电极的至少一部分，而采用充电模块30构成电容的第二电极的至少一部分，即电容的电极可以复用主板20和充电模块30，而无需单独为电容设置第一电极和第二电极，从而减少了电子设备的体积和使用成本。同时，由于充电模块30的面积一般较大，因此采用充电模块30作为电容的第二电极的至少一部分，可以增强人体通信信号的信号强度，进而提升人体通信信号的传输性能。

需要说明的是，射频通信模块10发射的人体通信信号的工作频段在此不做具体限定，例如：工作频段可以为超带宽(Ultra Wide Band，UWB)频段、工业科学医疗(IndustryScience Medicine，ISM)频段、人体通信(Human Body Communication，HBC)频段或者医疗植入通信服务(Medical Implant Communication Service，MICS)频段，其中，UWB频段、ISM频段和HBC频段属于体表通信频段，且UWB频段最大发射功率为0.566mW，UWB频段的范围是：低频段范围包括3.1G-4.8G，高频段范围包括6.0-10.2GHZ；ISM频段最大发射功率为10mW，ISM频段包括430MHZ和2.4G频段，HBC频段对应的工作频段为10-50MHZ，而MICS频段属于体内通信频段，且MICS频段最大发射功率为：25uW或-16dBm，MICS频段包括402-405MHZ之间的频段。

作为一种可选的实施方式，射频通信模块10发射的人体通信信号的工作频段可以为HBC频段，这样，使得人体通信信号的工作频率较低，从而使得电子设备的耗电量较低。

需要说明的是，由于电子设备包括充电模块30，为了降低对充电模块30的工作性能的影响，可以将电子设备的盖板(也可以被称作为后盖)设置为绝缘盖板，例如：电子设备的盖板可以采用塑胶盖板、橡胶盖板或者陶瓷盖板等。

作为一种可选的实施方式，参见图1，所述电子设备还包括控制器40和电容检测电路50，所述控制器40分别与所述射频通信模块10和所述充电模块30电连接，且所述电容检测电路50分别与所述充电模块30和所述控制器40电连接。

其中，控制器40可以根据电容检测电路50检测到的电容值的大小，控制射频通信模块10和充电模块30的使用状态(也可以被称作为工作状态)。

例如：当电子设备控制充电模块30进行充电时，电容检测电路50检测到的电容值大于第一预设值的情况下，说明此时人体距离电子设备较近，此时控制器40可以降低充电模块30的功率，从而降低充电模块30进行充电时对人体造成的辐射影响。

当电子设备控制充电模块30未进行充电时，电容检测电路50检测到的电容值大于第二预设值的情况下，说明此时人体距离电子设备较近，此时控制器40可以控制射频通信模块10发送人体通信信号，从而完成与其他电子设备的通信。

需要说明的是，上述第一预设值和第二预设值的具体取值在此不做限定，作为一种可选的实施方式，第二预设值可以大于第一预设值。

本实施方式中，无需用户控制射频通信模块10向其他电子设备发送人体通信信号，控制器40可以根据电容检测电路50检测到的电容值的大小，即可控制射频通信模块10是否向其他电子设备发送人体通信信号，从而提升了人体通信信号的发送的智能化程度。同时，还可以根据电容值的大小降低充电模块30的功率，以降低对人体的辐射影响，从而提高了电子设备使用的安全性能。

作为一种可选的实施方式，参见图1，所述电子设备还包括电池60，所述充电模块30包括无线充电线圈31和无线充电控制器32，所述无线充电线圈31通过所述无线充电控制器32分别与所述电池60和所述射频通信模块10连接；

其中，所述无线充电控制器32处于第一状态的情况下，所述无线充电线圈31与所述电池60处于导通状态，所述无线充电线圈31与所述射频通信模块10处于断开连接状态；所述无线充电控制器32处于第二状态的情况下，所述无线充电线圈31与所述电池60处于断开连接状态，所述无线充电线圈31与所述射频通信模块10处于导通状态。

需要说明的是，图1中电池60所在位置只是一个示例性说明，并不表示对电池60所在位置的具体限定，同样，作为一种示例性说明，电池60所在的位置可以参见图2至图4中所示位置。

其中，无线充电线圈31可以直接与主板20电连接，当然，参见图4，无线充电线圈31还可以通过连接器34与主板20电连接，具体方式在此不做限定。

其中，无线充电线圈31与电池60处于导通状态指的是无线充电线圈31向电池60进行充电的状态，而无线充电线圈31与电池60处于断开连接状态指的是无线充电线圈31停止向电池60进行充电的状态。

而无线充电线圈31与射频通信模块10处于断开连接状态指的是无线充电线圈31不会作为电容的第二电极的至少一部分参与人体通信信号的传输；而无线充电线圈31与射频通信模块10处于导通状态指的是无线充电线圈31作为电容的第二电极的至少一部分参与人体通信信号的传输。

这样，通过无线充电控制器32的状态切换，从而可以控制电子设备在无线充电状态或者人体通信状态(即传输人体通信信号的状态)之间进行切换，使得电子设备在无线充电状态或者人体通信状态之间切换的控制方式更加简单以及可靠。

需要说明的是，参见图1，无线充电控制器32与电池60之间还可以设置有控制芯片33，上述控制芯片33可以包括充电芯片331和充电管理芯片332，且充电芯片331和充电管理芯片332可以分别与控制器40电连接。

其中，无线充电控制器32的具体类型在此不做限定，例如：无线充电控制器32可以为单刀双掷开关。

另外，作为一种可选的实施方式，参见图1，所述无线充电控制器32包括第一节点321、第二节点322、第三节点323、第四节点324和第五节点325，所述无线充电线圈31的两端分别与所述第一节点321和所述第二节点322连接，所述第三节点323和所述第四节点324分别与所述电池60连接，所述第五节点325与所述射频通信模块10连接；

其中，所述无线充电控制器32处于第一状态的情况下，所述第一节点321与所述第三节点323处于连接状态，所述第二节点322与所述第四节点324处于连接状态；所述无线充电控制器32处于第二状态的情况下，所述第一节点321与所述第三节点323处于断开状态，所述第二节点322与所述第五节点325处于连接状态。

这样，通过第一节点321、第二节点322、第三节点323、第四节点324和第五节点325之间的切换，即可完成对电子设备在无线充电状态和人体通信状态之间的切换，从而使得电子设备在无线充电状态和人体通信状态之间的切换更加简单和可靠。

需要说明的是，根据电容的决定公式可知，第一电极和第二电极的面积越大，则电容越大，相应的，人体通信信号的传输效果也就越好。

因此，作为一种可选的实施方式，参见图2和图3，所述电池60的一端与所述主板20电连接，所述电池60与所述主板20构成所述第一电极的至少一部分。

其中，电池60的负极板可以与主板20电连接，这样，电池60和主板20一起构成第一电极的至少一部分，从而增大了第一电极的面积，进而增强了人体通信信号的传输性能。

作为另一种可选的实施方式，参见图2和图3，所述电子设备还包括天线70，所述天线70与所述电池60的另一端电连接，所述天线70、所述电池60和所述主板20构成所述第一电极的至少一部分。这样，进一步增大了第一电极的面积，从而进一步增强了人体通信信号的传输性能。

其中，上述天线70可以用于通信，因此上述天线70可以被称作为通信天线，而上述天线70可以直接与电池60的另一端电连接；当然，天线70还可以通过印制电路板与电池60的另一端电连接，具体方式在此不做限定。而电池60与天线70连接的一端可以被称作为电池60的正极片，且电池60的正极片与天线70之间可以通过射频电缆(RF Cable)连接。

作为另一种可选的实施方式，参见图2和图3，所述电子设备还包括柔性电路板80，所述天线70通过所述柔性电路板80与所述主板20电连接。这样，主板20可以通过柔性电路板80对天线70进行馈电，从而增强了对天线70的馈电效果。而柔性电路板80的可折叠性能较好，使得走线布置更加方便。

作为另一种可选的实施方式，参见图2和图3，所述主板20接地，且所述主板20上连接有散热膜90，所述散热膜90与所述主板20构成所述第一电极的至少一部分。这样，由于散热膜90通常具有导电性，使得散热膜90可以与主板20构成第一电极的至少一部分，从而可以进一步增大第一电极的面积，从而进一步增强了人体通信信号的传输性能。

其中，上述散热膜90可以采用石墨散热膜，而石墨散热膜的散热效果较好，从而使得采用充电模块30给电池60充电时，电池60以及充电模块30的散热效果较好。同时，石墨散热膜也可以具有抗电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)作用。

作为一种可选的实施方式，参见图2和图3，所述主板20上设置有金属支架21，所述散热膜90通过所述金属支架21与所述主板20连接，且所述散热膜90、所述金属支架21与所述主板20构成所述第一电极的至少一部分。这样，可以进一步增大第一电极的面积，从而进一步增强了人体通信信号的传输性能。

参见图6，图6为本申请实施例还提供一种信号控制方法的流程图，该方法应用于第一电子设备，所述第一电子设备包括：射频通信模块10、主板20、充电模块30、控制器40和电容检测电路50，所述射频通信模块10分别与所述主板20和所述充电模块30电连接，所述主板20构成第一电极的至少一部分，所述充电模块30构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置，所述控制器40分别与所述射频通信模块10和所述充电模块30电连接，且所述电容检测电路50分别与所述充电模块30和所述控制器40电连接，如图6所示，该方法包括以下步骤：

步骤601、所述控制器接收所述电容检测电路发送的电容检测信号。

步骤602、在所述电容检测信号大于第一预设阈值的情况下，所述控制器控制所述射频通信模块向第二电子设备发送人体通信信号。

步骤603、在所述电容检测信号大于第二预设阈值，且小于第一预设阈值的情况下，所述控制器控制所述充电模块处于工作状态。

其中，第二预设阈值可以小于第一预设阈值，也就是说：本实施例中的第二预设阈值相当于上述实施例中的第一预设值，本实施例中的第一预设阈值相当于上述实施例中的第二预设值。

其中，该方法的具体控制原理可以参见上述实施例中关于电容检测电路50和控制器40的相关表述，具体在此不再赘述。

需要说明的是，本实施例中的第一电子设备可以为上述实施例中的电子设备，而第二电子设备可以为上述实施例中的其他电子设备。

本申请实施例，无需用户控制射频通信模块向其他电子设备发送人体通信信号，控制器可以根据电容检测电路检测到的电容值的大小，即可控制射频通信模块是否向其他电子设备发送人体通信信号，从而提升了人体通信信号的发送的智能化程度。同时，还可以根据电容值的大小降低充电模块的功率，以降低对人体的辐射影响，从而提高了电子设备使用的安全性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：射频通信模块、主板和充电模块，所述射频通信模块分别与所述主板和所述充电模块电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述充电模块构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置；

所述电子设备还包括电池，所述电池的一端与所述主板电连接，所述电池与所述主板构成所述第一电极的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括控制器和电容检测电路，所述控制器分别与所述射频通信模块和所述充电模块电连接，且所述电容检测电路分别与所述充电模块和所述控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池，所述充电模块包括无线充电线圈和无线充电控制器，所述无线充电线圈通过所述无线充电控制器分别与所述电池和所述射频通信模块连接；

其中，所述无线充电控制器处于第一状态的情况下，所述无线充电线圈与所述射频通信模块处于断开连接状态；所述无线充电控制器处于第二状态的情况下，所述无线充电线圈与所述电池处于断开连接状态，所述无线充电线圈与所述射频通信模块处于导通状态。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述无线充电控制器包括第一节点、第二节点、第三节点、第四节点和第五节点，所述无线充电线圈的两端分别与所述第一节点和所述第二节点连接，所述第三节点和所述第四节点分别与所述电池连接，所述第五节点与所述射频通信模块连接；

其中，所述无线充电控制器处于第一状态的情况下，所述第一节点与所述第三节点处于连接状态，所述第二节点与所述第四节点处于连接状态；所述无线充电控制器处于第二状态的情况下，所述第一节点与所述第三节点处于断开状态，所述第二节点与所述第五节点处于连接状态。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括天线，所述天线与所述电池的另一端电连接，所述天线、所述电池和所述主板构成所述第一电极的至少一部分。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括柔性电路板，所述天线通过所述柔性电路板与所述主板电连接。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述主板接地，且所述主板上连接有散热膜，所述散热膜与所述主板构成所述第一电极的至少一部分。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述主板上设置有金属支架，所述散热膜通过所述金属支架与所述主板连接，且所述散热膜、所述金属支架与所述主板构成所述第一电极的至少一部分。

9.一种信号控制方法，其特征在于，应用于第一电子设备，所述第一电子设备包括：射频通信模块、主板、充电模块、控制器和电容检测电路，所述射频通信模块分别与所述主板和所述充电模块电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述充电模块构成第二电极的至少一部分，所述第一电极和所述第二电极至少部分相对设置，所述控制器分别与所述射频通信模块和所述充电模块电连接，且所述电容检测电路分别与所述充电模块和所述控制器电连接，所述电子设备还包括电池，所述电池的一端与所述主板电连接，所述电池与所述主板构成所述第一电极的至少一部分，所述方法包括：

所述控制器接收所述电容检测电路发送的电容检测信号；

在所述电容检测信号大于第一预设阈值的情况下，所述控制器控制所述射频通信模块向第二电子设备发送人体通信信号；

在所述电容检测信号大于第二预设阈值，且小于第一预设阈值的情况下，所述控制器控制所述充电模块处于工作状态。

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