CN112953587A - 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、主板和金属壳体，所述射频通信模块分别与所述主板和所述金属壳体电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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通信，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，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、主板和金属壳体，所述射频通信模块分别与所述主板和所述金属壳体电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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，应用于电子设备，所述第一电子设备包括：射频通信模块、主板、金属壳体、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金属壳体电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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，所述电容检测电路分别与所述金属壳体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对所述金属壳体的电容检测信号；

在所述电容检测信号满足预设条件的情况下，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。

在本申请的实施例中，电子设备包括：射频通信模块、主板和金属壳体，所述射频通信模块分别与所述主板和所述金属壳体电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种电子设备中金属壳体的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电子设备与其他电子设备的电场强度示意图；

图7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和图2，图1和图2分别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和图2所示，电子设备包括：射频通信模块10、主板20和金属壳体30，所述射频通信模块10分别与所述主板20和所述金属壳体30电连接，所述主板20构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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3，本申请实施例中的第一电极如图3中A所示区域，而第二电极如图3中B所示区域。

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6，图6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6所示，图6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6中环境(Environment)可以表示本申请中的接地端或者地面，而图6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6所示。

如图6中b和c所示，b表示电子设备的金属壳体的一侧靠近人体，人体通信电容(也可以理解为本申请实施例中的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(也就是主板一侧)靠近人体，人体通信电容产生的电场，而图6中位于左上角的a1和位于左下角的a2均表示两个相等大小，且互相平行的两个电极的人体通信电容产生的电场。

图6中b与c相比，b中的Eb强度增加，而Ec、Ed和Es不变，由于Ea＝Eb+Ec+Ed+Es，因此，Ea的强度也增加。可见，图6中b的效果最好，在使用电子设备时，可以采用b所示方案。

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，而金属壳体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和金属壳体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，而采用金属壳体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和金属壳体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。

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。

其中，射频通信模块10可以设置于主板20上，而金属壳体30背向主板20的表面以及金属壳体30的四周边缘上可以镀覆有绝缘层，且上述绝缘层可以使得用户与金属壳体30接触时手感较好。而上述绝缘层可以采用多种颜色制成，从而增强电子设备的美观程度。

当然，上述绝缘层的具体材质在此不做限定，例如：绝缘层可以为橡胶层或者塑胶层等。

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与所述射频通信模块10电连接，且所述电容检测电路50分别与所述金属壳体30和所述控制器40电连接。

其中，电容检测电路50可以用于检测金属壳体30上的电容值，且控制器40可以接收电容检测电路50检测到的电容值，当电容值满足预设条件的情况下，说明此时人体靠近金属壳体30，控制器40可以控制射频通信模块10向其他电子设备发送人体通信信号，从而完成电子设备与其他电子设备之间的通信。

需要说明的是，电容值满足预设条件的具体情形在此不做限定，例如：当电容值大于预设阈值的情况下，即可确定电容值满足预设条件；或者，当电容值与预设电容值的差值大于预设差值的情况下，即可确定电容值满足预设条件。

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检测到的电容值是否满足预设条件，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。

作为一种可选的实施方式，参见图1，所述电子设备还包括第一静电保护电路11和第二静电保护电路31，所述射频通信模块10通过所述第一静电保护电路11接地，所述金属壳体30通过所述第二静电保护电路31接地。

其中，第一静电保护电路11和第二静电保护电路31均可以被称作为静电释放(Electro-Static discharge，ESD)电路。

这样，由于主板20通过第一静电保护电路11接地，金属壳体30通过第二静电保护电路31接地，这样，增强了对主板20和金属壳体30的静电保护效果，防止主板20和金属壳体30与人体接触时被静电击穿现象的出现。

另外，参见图2，主板20上还可以设置有接地支架23，主板20可以通过接地支架23接地，从而可以增强主板20的接地效果。

需要说明的是，作为一种可选的实施方式，所述第一静电保护电路11和所述第二静电保护电路31中均设置有滤波器。

其中，上述滤波器允许通过的频率大于预设频率，因此，上述滤波器也可以被称作为高通滤波器。当然，预设频率的具体取值在此不做限定。

这样，高频信号可以通过滤波器、第一静电保护电路11和第二静电保护电路31至接地端，即完成对高频信号的过滤，而人体通信信号为低频信号，因此人体通信信号可以传递至第一电极和第二电极上，进而完成电子设备与其他电子设备之间的通信。

上述作用也可以被称作为电子设备的高频电磁屏蔽(ElectromagneticInterference，EMI)性能，也可以被称作为抗电磁干扰性能。

作为一种可选的实施方式，参见图5，所述金属壳体30上设置有第一接触点32和第二接触点33，参见图4，所述电子设备还包括第一连接件21和第二连接件22，所述第一连接件21分别与所述射频通信模块10和所述第一静电保护电路11电连接，且所述第一接触点32通过所述第一连接件21分别与所述射频通信模块10和所述第一静电保护电路11连接，所述第二接触点33通过所述第二连接件22与所述第二静电保护电路31电连接。

这样，金属壳体30上设置有第一接触点32和第二接触点33，主板20上设置有第一连接件21和第二连接件22，通过第一接触点32以及第一连接件21之间的配合，以及第二接触点33和第二连接件22之间的配合，可以较好的实现金属壳体30与射频通信模块10以及第二静电保护电路31的电连接，使得电连接效果可靠。

需要说明的是，第一连接件21分别与射频通信模块10和第一静电保护电路11电连接，且第一接触点32通过第一连接件21分别与射频通信模块10和第一静电保护电路11连接的实施方式可以参见以下表述：

作为一种可选的实施方式，参见图4，所述第一连接件21包括第一弹片211和第一焊盘212，所述第二连接件22包括第二弹片221和第二焊盘222，所述第一焊盘212分别与所述射频通信模块10和所述第一静电保护电路11电连接，所述第一接触点32通过所述第一弹片211分别与所述射频通信模块10和所述第一静电保护电路11电连接，所述第二焊盘222与所述第二静电保护电路31电连接，所述第二接触点33通过所述第二弹片221和所述第二焊盘222与所述第二静电保护电路31电连接。

这样，通过第一弹片211和第一焊盘212的方式可以增强第一接触点32与射频通信模块10之间的电连接效果。

而第二焊盘222不与射频通信模块10电连接(也可以被称作为第二焊盘222处于悬空状态)，只通过第二静电保护电路31接地，从而增强了第二接触点33的接地效果。

其中，第一接触点32和第二接触点33可以均设置在金属壳体30上朝向主板20的表面上，且第一接触点32和第二接触点33的数量和分布方式在此不做限定。

例如：第二接触点33的数量可以为至少两个，而第一接触点32的数量可以为一个，且至少两个第二接触点33可以与第一接触点32线性分布，或者，至少两个第二接触点33可以围绕第一接触点32分布。

其中，第一连接件21和第二连接件22的具体类型在此不做限定，例如：作为一种可选的实施方式，第一连接件21和第二连接件22可以均为线性导体。作为另一种可选的实施方式，可以参见上述第一弹片211、第一焊盘212、第二弹片221和第二焊盘222的相应表述。

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至图4，所述电子设备还包括电池60，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至图4，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至图4，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。

参见图7，本申请实施例还提供一种信号控制方法，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10、主板20、金属壳体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和所述金属壳体30电连接，所述主板20构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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，所述电容检测电路50分别与所述金属壳体30和所述控制器40电连接，如图7所示，所述方法包括以下步骤：

步骤701、所述控制器接收所述电容检测电路发送的对所述金属壳体的电容检测信号；

步骤702、在所述电容检测信号满足预设条件的情况下，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。

其中，根据电容检测信号是否满足预设条件的工作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。

本申请实施例中，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是否满足预设条件，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。

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 (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：射频通信模块、主板和金属壳体，所述射频通信模块分别与所述主板和所述金属壳体电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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。

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，所述控制器与所述射频通信模块电连接，且所述电容检测电路分别与所述金属壳体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第一静电保护电路和第二静电保护电路，所述射频通信模块通过所述第一静电保护电路接地，所述金属壳体通过所述第二静电保护电路接地。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述金属壳体上设置有第一接触点和第二接触点，所述电子设备还包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件分别与所述射频通信模块和所述第一静电保护电路电连接，且所述第一接触点通过所述第一连接件分别与所述射频通信模块和所述第一静电保护电路连接，所述第二接触点通过所述第二连接件与所述第二静电保护电路电连接。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一连接件包括第一弹片和第一焊盘，所述第二连接件包括第二弹片和第二焊盘，所述第一焊盘分别与所述射频通信模块和所述第一静电保护电路电连接，所述第一接触点通过所述第一弹片分别与所述射频通信模块和所述第一静电保护电路电连接，所述第二焊盘与所述第二静电保护电路电连接，所述第二接触点通过所述第二弹片和所述第二焊盘与所述第二静电保护电路电连接。

6.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。

7.根据权利要求6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。

8.根据权利要求7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。

9.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一静电保护电路和所述第二静电保护电路中均设置有滤波器。

10.一种信号控制方法，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、金属壳体、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金属壳体电连接，所述主板构成第一电极的至少一部分，所述金属壳体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，所述电容检测电路分别与所述金属壳体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对所述金属壳体的电容检测信号；

在所述电容检测信号满足预设条件的情况下，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。

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