CN106767967B - 用于移动终端的状态检测装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于移动终端的状态检测装置和移动终端，实现对移动终端的使用状态进行检测的技术效果，使得移动终端在设计防水保护、天线切换等功能时能能够基于移动终端的使用状态检测结果提高防水保护效果和天线切换效果。包括金属天线辐射体、定向耦合器、信号接收器和天线状态检测模块；定向耦合器置于金属天线辐射体的一侧，用于获取金属天线辐射体发射的天线信号；信号接收器用于接收定向耦合器获取的天线信号，并判断天线信号的辐射频率是否为金属天线辐射体被设定的辐射频率；天线状态检测模块，用于根据信号接收器的判断结果生成移动终端的状态检测结果。在获知移动终端的状态后，可根据状态变化执行防水保护、切换天线等操作。

Description

用于移动终端的状态检测装置和移动终端

技术领域

本发明属于移动终端技术领域，具体地说，是涉及一种用于移动终端的状态检测装置和移动终端。

背景技术

诸如智能手机、PAD等的移动终端，随着通信技术和物联网技术的发展，对防水、天线切换等功能的需求也愈发明显。

在防水设计方面，现有的方式都是通过采取各种防水措施来提高移动终端的防水性能，以保证产品在遇水的情况下尽可能的受到防水保护，但仍旧避免不了移动终端入水后由于进水造成对电池、电路的损坏。

在天线切换功能方面，多天线的切换设计也成为设计趋势，根据自由空间或人手持的使用状态的不同，通过机芯等控制芯片对各个天线的功率进行比较、操作相关开关的切换等操作，实现切换最佳信号质量的天线使用，这其中，天线的状态检测对于天线切换起到主要作用。

发明内容

本申请提供了一种用于移动终端的状态检测装置和移动终端，实现对移动终端的使用状态进行检测的技术效果，使得移动终端在设计防水保护、天线切换等功能时能能够基于移动终端的使用状态检测结果提高防水保护效果和天线切换效果。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

提出一种用于移动终端的状态检测装置，包括金属天线辐射体、定向耦合器、信号接收器和天线状态检测模块；所述定向耦合器，置于所述金属天线辐射体的一侧，用于获取所述金属天线辐射体发射的天线信号；所述信号接收器，连接所述定向耦合器，用于接收所述定向耦合器获取的天线信号，判断所述天线信号的辐射频率是否为所述金属天线辐射体被设定的辐射频率；所述天线状态检测模块，与所述信号接收器连接， 用于根据所述信号接收器的判断结果生成移动终端的状态检测结果。

提出一种移动终端，包括用于移动终端的状态检测装置。所述用于移动终端的状态检测装置，包括金属天线辐射体、定向耦合器、信号接收器和天线状态检测模块；所述定向耦合器，置于所述金属天线辐射体的一侧，用于获取所述金属天线辐射体发射的天线信号；所述信号接收器，连接所述定向耦合器，用于接收所述定向耦合器获取的天线信号，判断所述天线信号的辐射频率是否为所述金属天线辐射体被设定的辐射频率；所述天线状态检测模块，与所述信号接收器连接， 用于根据所述信号接收器的判断结果生成移动终端的状态检测结果。

与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的用于移动终端的状态检测装置和移动终端中，金属天线辐射体用于在设定频段辐射天线信号，在金属天线辐射体的外界环境发生改变时，例如移动终端入水、或者移动终端的天线部位被手持遮挡之后，金属天线辐射体辐射的天线信号的辐射频率会发生改变，这种改变能够反应移动终端所处的状态的改变，基于上述，使用定向耦合器和信号接收器实现对金属天线辐射体辐射的天线信号的耦合接收和判断，在金属天线辐射体辐射的天线信号的辐射频率为设定的辐射频率时生成一种状态检测结果，而在金属天线辐射体的天线信号的辐射频率发生改变不同于设定的辐射频率时，生成另外一种状态检测结果，实现对移动终端的使用状态进行检测的技术效果。则基于这种状态检测结果的不同，可以对移动终端的使用状态做出判断，从而能够根据判断结果实施相应的操作，例如在移动终端入水时及时切断供电或者发出报警，例如在手持导致天线被遮挡以后及时切换天线等等，使得移动终端在设计防水保护、天线切换等功能时能能够基于移动终端的使用状态检测结果提高防水保护效果和天线切换效果。

结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1 为本申请提出的用于移动终端的状态检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例一提出的用于移动终端的状态检测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例一提出的进水情况下用于移动终端的状态检测装置工作原理示意图；

图4为本申请实施例二提出的用于移动终端的状态检测装置的结构示意图；

图5为本申请实施例三提出的用于移动终端的状态检测装置的结构示意图；

图6为本申请实施例四提出的用于移动终端的状态检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。

如图1所示，本申请提出的用于移动终端的状态检测装置，包括金属天线辐射体10、定向耦合器16、信号接收器17和天线状态检测模块18。

金属天线辐射体10，实现在设定频段的信号谐振及空间辐射，也即实现设定频段的持续信号发射；定向耦合器16置于金属天线辐射体10的一侧，用于在设定频段上基于耦合原理接收金属天线辐射体10发射的天线信号；信号接收器17连接定向耦合器16，用于接收定向耦合器16获取的天线信号，判断天线信号的辐射频率是否为金属天线辐射体被设定的辐射频率，根据判断结果生成逻辑信号，例如在天线信号的辐射频率为金属天线辐射体被设定的辐射频率时生成逻辑信号1，而在天线信号的辐射频率非金属天线辐射体被设定的辐射频率时生成逻辑信号0；天线状态检测模块18与信号接收器17连接， 用于根据信号接收器17的判断结果生成移动终端的状态检测结果。

通常情况下，金属天线辐射体辐射的天线信号的辐射频率为设定的辐射频率F，在移动终端的状态发生改变时，也即金属天线辐射体的外界环境发生改变时，例如移动终端入水、或者移动终端的天线部位被手持遮挡之后，金属天线辐射体在设定频段的谐振及信号辐射被破坏，导致辐射频率发生改变，则定向耦合器无法接收到设定频段的信号，信号接收器对是否接收到设定频段的信号生成逻辑判断，使得天线状态检测模块根据逻辑判断结果生成相应的检测结果，从而实现对移动终端的使用状态进行检测的技术效果。

则基于这种状态检测结果的不同，可以对移动终端的使用状态做出判断，从而能够根据判断结果实施相应的操作，例如在移动终端入水时及时切断供电或者发出报警，例如在手持导致天线被遮挡以后及时切换天线等等，使得移动终端在设计防水保护、天线切换等功能时能能够基于移动终端的使用状态检测结果提高防水保护效果和天线切换效果。

金属天线辐射体构成的天线形式，可以是单极天线形式、PIFA天线形式、LOOP天线形式等，本申请实施不做限制，这其中，非单极天线的天线臂需接地处理，接地点根据天线实际调试情况设定。

基于上述提出的用于移动终端的状态检测装置，本申请还提出一种移动终端，该移动终端使用本申请提出的用于移动终端的状态检测装置来检测自身状态，从而能够根据自身状态的改变实施对应操作，提高自身产品品质和用户使用体验。

下面以具体实施例对本申请提出的用于移动终端的状态检测装置和移动终端做出详细的说明。

实施例一

本实施例应用于移动终端进水状态检测。如图2所示的移动终端，包括金属天线辐射体10、金属参考地14、定向耦合器16、信号接收器17、天线状态检测模块18和设置于金属天线辐射体10和金属参考地14之间的非金属隔离件15；定向耦合器16置于非金属隔离件15设置有金属参考地14的一侧。

第一天线信号源11通过功放装置12和匹配电路13连接金属天线辐射体10，实现在设定频段的自谐振辐射。金属参考地14例如内置于移动终端的金属合金板、PCB板等，金属天线辐射体10和金属参考地14被非金属隔离件15隔断，二者之间没有电连接，金属天线辐射体10呈单极天线形式；非金属隔离件15起到防水密封的作用。

定向耦合器16检测金属天线辐射体10在设定频段的辐射信号，通过信号接收器17接收和判断产生逻辑信号反馈至天线状态检测模块18。当移动终端进水时，如图3所示，金属天线辐射体10由于进水与金属参考地14在进水点31处短路，由于金属天线辐射体10的原接地点被改变为PIFA天线形式，其原自谐振辐射频点由频率一改变为频率二，此时，定向耦合器16无法接收到辐射频率为频率一的辐射信号，信号接收装置17产生无法接收到辐射频率为频率一的逻辑判断结果，例如0，反馈给天线状态检测模块18，天线状态检测模块18则根据逻辑判断结果生成检测结果：移动终端进水。

在天线状态检测模块18生成检测结果后，一些执行模块则可以根据检测结果产生相应的预警操作，例如，本实施例中，增加有报警模块191，该报警模块191与天线状态检测模块18连接，用于在天线状态检测模块18检测到金属天线辐射体发射的天线信号辐射频率非被设定的辐射频率时，发出报警信息，该报警模块可以为警示灯，也可以是蜂鸣器，或者为一种能够发出提醒信息的APP等。

又例如，本实施中，还增加电源保护模块192；电源保护模块192与天线状态检测模块18连接，用于在天线状态检测模块18检测到金属天线辐射体10发射的天线信号辐射频率非被设定的辐射频率时，控制切断移动终端的供电，实现在检测到移动终端进水后，第一时间切断供电，防止进水后由于供电的存在而损坏移动终端的内部电路和电池。

实施例二

本实施例应用于移动终端进水状态检测。本实施例中，将金属天线辐射体10作为两段单极天线形式设计，如图4所示的移动终端， 金属天线辐射体10具有第一端a和第二端b；第一天线信号源11通过功放装置12和匹配电路13连接金属天线辐射体10除第一端a和第二端b的位置，使得金属天线辐射体10形成第一天线本体A和第二天线本体B，形成两条天线环路分支，分别具有自谐振频率为频率三和频率四。定向耦合器包括第一定向耦合器161和第二定向耦合器162；信号接收器包括第一信号接收器171和第二信号接收器172；非金属隔离件15设置金属参考地14的一侧且相对第一天线本体A的位置设置第一定向耦合器161；第一信号接收器171连接第一定向耦合器161；非金属隔离件15设置金属参考地14的一侧且相对第二天线本体B的位置设置第二定向耦合器162；第二信号接收器172连接第二定向耦合器162。

定向耦合器161和定向耦合器162分别用以检测金属天线辐射体10在两段设定频段的辐射，通过第一信号接收器171和第二信号接收器172将逻辑判断结果反馈至天线状态检测模块18，天线状态检测模块18根据第一信号接收器171和第二信号接收器172的逻辑判断结果生成针对第一天线本体A和第二天线本体B的检测结果。

金属参考地14例如内置于移动终端的金属合金板、金属材质内壳等，金属天线辐射体10和金属参考地14被非金属隔离件15隔断，二者之间没有电连接；非金属隔离件15起到防水密封的作用。

若移动终端进水，使得金属天线辐射体10与金属参考地14在进水点处短路，改变了第一天线本体A的原接地点，使得第一天线本体A的自谐振频率改变，此时，第一定向耦合器161无法接收到辐射频率为频率三的辐射信号，信号接收装置171产生无法接收到辐射频率为频率三的逻辑判断结果，反馈给天线状态检测模块18，天线状态检测模块18则根据逻辑判断结果生成检测结果：移动终端进水。第二天线本体B的工作方式同第一天线本体，不予赘述。

在天线状态检测模块18生成检测结果后，一些执行模块则可以根据检测结果产生相应的预警操作，例如实施例一种所述的报警、切断供电等，本实施例中不予赘述。

上述实施例一和实施例二中，非金属隔离件15两侧的金属天线辐射体10和金属参考第14的长度、面积即为进水监测的范围，实际应用中，根据实际需监测的进水区域设置本申请提出的用于移动终端的状态检测装置。

实施例三

本实施例应用于移动终端进水状态检测。为了实现对第一天线信号源11的静电保护，可以在实施例一的匹配电路13并联接地电感，或者在金属天线辐射体10的设定位置与金属参考地14连接，使得金属天线辐射体呈PIFA天线形式。这种情况下，当移动终端进水使得金属天线辐射体10与金属参考地14在某点短路后，金属天线辐射体10的PIFA形式在天线臂的接地点被改变，使得金属天线辐射体10出现谐振频段的改变，从而能够根据谐振频段的改变来实现移动终端状态的检测。

如图5所示，金属天线辐射体10与金属参考地14在设定位置c和d连接，形成辐射频率为频率五和频率六的PIFA天线形式，在移动终端进水情况下，原天线的自谐振频率遭到破坏，形成辐射频率为频率七和频率八的PIFA或者LOOP天线形式，则如实施例二一样，通过两组定向耦合器和信号接收器的检测，同样由天线状态检测模块18提供检测结果，从而能够根据检测结果进行报警、切断供电等操作，对移动终端内部电路和电池提供保护，也警示用户移动终端的进水状态。

在上述实施例一、实施例二和实施例三中，金属天线辐射体10可以为金属外壳体的一部分，也可以采用绝缘装置保护；为了避免手持情况下造成金属天线辐射体的自谐振频率改变而造成误判，在设计中考虑具体产品应用环境，在定向耦合器和信号接收器的设置中，需预设人体情况下的自谐振频率的改变情况，例如，在定向耦合器设置的耦合频段中包括人体接触金属天线辐射体后产生的谐振频点。

金属天线辐射体10的自谐振频率不能与移动终端的工作频段相同，以避免干扰造成误判，同时，该金属天线辐射体要远离同频干扰源

实施例四

本实施例应用于移动终端手持状态检测。如图6所示的移动终端应用中，具有可以切换使用的第一天线61和第二天线62，分别设置于移动终端的上部和下部，在移动终端的实际应用中，位于下部的第二天线具有较好的天线净空但手持情况下性能较差，位于上部的第一天线净空稍差但受人体影响较小，因此两个天线要根据实际使用情况进行切换，在手持状态下切换第一天线使用，非手持状态下切换第二天线使用。

为监测第二天线的使用状态，在第二天线62的旁边设置具有自谐振频率为频率九的金属天线辐射体10，第一天线信号源11通过功放装置12和匹配电路13连接金属天线辐射体10，实现在频段九的自谐振辐射。定向耦合器16对金属天线辐射体10的辐射状态进行检测，并通过信号接收装置17判断逻辑反馈给天线状态检测模块18，非手持状态下，定向耦合器16可以检测到频率九的辐射信号，信号接收装置17的判断逻辑为1,当用户手持移动终端的下部时，曲线68以下为手持范围，金属天线辐射体和第二天线均在手持范围内，由于人体的容性效应，金属天线辐射体10作为次级辐射体产生频偏，定向耦合器16无法接收到辐射频率为频率九的信号，信号接收装置17的判断逻辑为0，此时，天线状态检测模块生成检测结果为：用户手持移动终端下部；则可以通过天线切换模块将天线从第二天线切换为第一天线使用。

本实施例中，将用于移动终端的状态检测装置置于常用的手持位置，当人手握住后，改变了金属天线辐射体的自谐振频率，定向耦合器无法接收到金属天线辐射体的辐射频率的信号，天线状态检测模块可以判断该用于移动终端的状态检测装置设置的位置处于手持状态，由相关天线切换模块切换更优的天线使用。

本实施例中，金属天线辐射体与所需检测的第二天线同处于手持状态下，其自谐振频率不与该第二天线的工作频率相同。

上述本申请提出的用于移动终端的状态检测装置和移动终端，使用定向耦合器和信号接收器对金属天线辐射体的辐射信号进行采集和判断，基于金属天线辐射体的辐射频率的改变对移动终端的状态做出判断，实现对移动终端的使用状态进行检测的技术效果，从而能够根据移动终端状态的改变及时做出后续操作，使得移动终端在防水保护、天线切换等功能方面能够基于自身使用状态变化来提高防水保护效果和天线切换效果，提高了产品品质，也提高了用户使用体验效果。尤其是在防水保护方面，不同于现有技术中通过各种结构设计和防护措施提高防水效果的做法，在通过状态检测判断移动终端进水后，通过切断供电从根本上防止了进水对电池和电路造成的损坏，使得移动终端即使进水，也只需要在后续维修中清除进水烘干处理即可，降低了维护难度，也降低了用户的维修成本，提高用户使用体验。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，包括金属天线辐射体、定向耦合器、信号接收器和天线状态检测模块；

所述定向耦合器，置于所述金属天线辐射体的一侧，用于获取所述金属天线辐射体发射的天线信号；所述信号接收器，连接所述定向耦合器，用于接收所述定向耦合器获取的天线信号，判断所述天线信号的辐射频率是否为所述金属天线辐射体被设定的辐射频率；所述天线状态检测模块，与所述信号接收器连接， 用于根据所述信号接收器的判断结果生成移动终端的状态检测结果；所述用于移动终端的状态检测装置还包括金属参考地和设置于所述金属天线辐射体和所述金属参考地之间的非金属隔离件；

所述定向耦合器置于所述非金属隔离件设置有所述金属参考地的一侧。

2.根据权利要求1所述的用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，所述金属天线辐射体连接有第一天线信号源;

所述金属天线辐射体具有第一端和第二端；所述第一天线信号源连接于所述金属天线辐射体除所述第一端和所述第二端的位置，使得所述金属天线辐射体形成第一天线本体和第二天线本体；

所述定向耦合器包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；所述信号接收器包括第一信号接收器和第二信号接收器；

所述非金属隔离件设置所述金属参考地的一侧且相对所述第一天线本体的位置设置第一定向耦合器；所述第一信号接收器连接所述第一定向耦合器；

所述非金属隔离件设置所述金属参考地的一侧且相对所述第二天线本体的位置设置第二定向耦合器；所述第二信号接收器连接所述第二定向耦合器。

3.根据权利要求1所述的用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，所述金属天线辐射体与所述金属参考地在设定位置连接。

4.根据权利要求1所述的用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，所述用于移动终端的状态检测装置还包括电源保护模块；

所述电源保护模块，与所述天线状态检测模块连接，用于在所述天线状态检测模块检测到所述金属天线辐射体发射的天线信号辐射频率非被设定的辐射频率时，控制切断所述移动终端的供电。

5.根据权利要求1所述的用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，所述定向耦合器设置的耦合频段包括人体接触所述金属天线辐射体后产生的谐振频点。

6.根据权利要求1所述的用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，所述用于移动终端的状态检测装置还包括报警模块；

所述报警模块，与所述天线状态检测模块连接，用于在所述天线状态检测模块检测到所述金属天线辐射体发射的天线信号辐射频率非被设定的辐射频率时，发出报警信息。

7.根据权利要求1所述的用于移动终端的状态检测装置，其特征在于，所述金属天线辐射体使用绝缘装置保护。

8.移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项权利要求所述的用于移动终端的状态检测装置。

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括设置于所述移动终端不同端侧的第一天线和第二天线；

所述用于移动终端的状态检测装置设置于所述第一天线或所述第二天线的放置范围内。