CN108848269A - 移动终端及移动终端中定位模块的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种移动终端及移动终端中定位模块的控制方法，解决了现有技术中移动终端的摆放姿态变化所导致的接收卫星信号强度减弱的问题。该移动终端，包括定位模块，定位模块包括：至少两个天线，至少两个天线接收相同频率的卫星信号；传感器，用于检测移动终端在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；以及控制器，用于根据重力加速度分量确定移动终端的当前握持状态，并将当前握持状态和预存的握持状态‑天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，触发对应的天线和后端链路导通，握持状态‑天线对应关系表存储有同一握持状态下至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
Description
技术领域
本发明涉及卫星定位技术领域，具体涉及一种具有定位功能的移动终端及该移动终端中定位模块的控制方法。
背景技术
现有移动终端，例如手机，大多具有卫星定位功能。由于卫星随机分布在半球天空上，使得卫星信号的接收天线具有方向性，这种情况下，移动终端处于不同的摆放姿态时，接收到的信号强度也会相应变化，影响用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种移动终端及移动终端中定位模块的控制方法，以解决现有技术中移动终端的摆放姿态变化所导致的接收卫星信号强度减弱的问题。
本发明一方面提供了一种移动终端，包括定位模块，定位模块包括：至少两个天线，至少两个天线接收相同频率的卫星信号；传感器，用于检测移动终端在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；以及控制器，用于根据重力加速度分量确定移动终端的当前握持状态，并将当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，触发对应的天线和后端链路导通，握持状态-天线对应关系表存储有同一握持状态下至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
在一个实施例中，控制器包括：基带芯片，用于将重力加速度分量和预存的重力加速度分量-握持状态对应关系表进行匹配，以确定对应的握持状态，并将对应的握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，进而触发开关拨向对应的天线；和开关，用于根据基带芯片的控制信号，将对应的天线和后端链路导通。
在一个实施例中，移动终端包括第一天线和第二天线，第一天线的上半球的效率高于下半球，第二天线的下半球的效率高于上半球。
在一个实施例中，握持状态-天线对应关系表包括：纵向握持状态对应第一天线；横向握持状态对应第二天线。
在一个实施例中，第一天线的电流沿水平方向，第二天线的电流沿竖直方向。
在一个实施例中，第一天线设置于移动终端的顶端，第二天线设置于移动终端的一侧。
在一个实施例中，第一天线为GPS/分集天线，第二天线为GPS天线或GPS/WIFI天线或GPS/WIFI/BT天线。
在一个实施例中，进一步包括：双工器，用于根据第一天线接收到的当前信号的类型将当前信号选择性输出给开关或分集器，当前信号的类型包括卫星信号和射频信号；和分集器，用于对双工器输出的射频信号进行数据处理。
在一个实施例中，传感器包括三轴加速度传感器。
根据本发明的另一方面还提供了一种移动终端中定位模块的控制方法，定位模块包括接收相同频率的卫星信号的至少两个天线，控制方法包括：检测移动终端在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；根据重力加速度分量确定移动终端的当前握持状态；将当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，触发对应的天线和后端链路导通，握持状态-天线对应关系表存储有同一握持状态下至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
根据本发明提供的移动终端及移动终端中定位模块的控制方法，通过在定位模块中设置至少两个天线，并根据移动终端的握持状态合理选择信号强度高的天线接收信号，克服了移动终端握持状态改变所导致的天线接收到的信号减弱的问题。
附图说明
图1所示为本发明一实施例提供的移动终端的结构示意图。
图2所示为本发明另一实施例提供的移动终端的结构示意图。
图3所示为本发明一实施例提供的第一天线的结构示意图。
图4a-图4c分别为本发明一实施例提供的第二天线的结构示意图。
图5所示为本发明另一实施例提供的第二天线的结构示意图。
图6为本发明一实施例提供的移动终端中定位模块的控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示为本发明一实施例提供的移动终端的结构示意图。该移动终端10例如可以是手机、笔记本电脑、平板电脑等，该移动终端10包括定位模块，如图所示，定位模块包括至少两个天线11、传感器12以及控制器13。其中该至少两个天线11接收相同频率的卫星信号；传感器12用于检测移动终端10在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；控制器13用于根据重力加速度分量确定移动终端的当前握持状态，并将当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，触发对应的天线和后端链路导通，握持状态-天线对应关系表存储有同一握持状态下至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
这里提到的后端链路是指该至少两个天线接收的相同频率的卫星信号的数据处理模块，以全球定位***(Global Positioning System，GPS)信号为例，该后端链路为GPS芯片。
这里的传感器例如可以是三轴加速度传感器，其是基于重力原理，当水平放置时，可以检测出Z轴方向上大约9.81m/s2的重力加速度，当发生移动或倾斜时，重力加速度就会在不同的坐标轴上产生分量，这样就可以通过检测重力加速度在三个坐标轴上的分量判断移动终端的握持状态。
具体而言，三轴加速度传感器默认朝上放置(相当于移动终端朝上放置)时，X轴的重力加速度分量为0m/s2，Y轴的重力加速度分量为0m/s2，Z轴的重力加速度分量为-9.81m/s2；则
朝下放置时，Z轴的重力加速度分量变为9.81m/s2；
向左倾斜时，X轴的重力加速度分量变为正值；
向右倾斜时，X轴的重力加速度分量变为负值。
基于此，便可以根据三轴加速度传感器检测到的加速度分量确定移动终端的握持状态，实际应用中可以将上述规则以对应关系表的形式预存在控制器13中，后续将传感器12检测到的加速度分量与该对应关系表进行匹配以确定移动终端的当前握持状态。
对于移动终端的握持状态，以手机为例，通常包括水平握持、纵向握持、横向握持等，在制备握持状态-天线对应关系表时可以根据实际需要合理选择常用的几种握持状态。
本实施例中的定位模块可以适用于GPS、全球卫星导航***(Global NavigationSatellite System，GLONASS)、中国北斗卫星导航***(BeDou Navigation SatelliteSystem，BDS)中的任一种。
根据本实施例提供的移动终端，通过在移动终端的定位模块中设置至少两个天线，并根据移动终端的握持状态合理选择信号强度高的天线接收信号，克服了移动终端握持状态改变所导致的天线接收能力变差的问题。
图2所示为本发明另一实施例提供的移动终端的结构示意图。从图中可以看出，该移动终端20包括第一天线211、第二天线212、传感器22、基带芯片23，以及开关24。其中，第一天线211和第二天线212接收相同频率的卫星信号；传感器22用于检测移动终端20在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；基带芯片23用于将传感器22检测到的重力加速度分量和预存的重力加速度分量-握持状态对应关系表进行匹配，以确定移动终端的当前握持状态，并将当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，进而触发开关拨向对应的天线；开关24用于根据基带芯片23的控制信号，将对应的天线和后端链路导通。
在一个实施例中，移动终端20竖直握持状态下，第一天线211的上半球的效率高于下半球，第二天线212的下半球的效率高于上半球。移动终端常用的握持状态包括竖直握持和横向握持两种状态，这样设置可以确保该两种常用的握持状态下，第一天线211和第二天线212中必然存在一个接收信号强度高的天线，以适应移动终端握持状态的改变。
这种情况下，握持状态-天线对应关系表包括：纵向握持状态对应第一天线211；横向握持状态对应第二天线212。
现有移动终端的净空区域通常设置在周围边缘区域，为了和现有移动终端的净空区域的位置相适应，在一个实施例中，第一天线设置在移动终端的顶端，第二天线设置在移动终端的一侧。
在一个实施例中，第一天线211和第二天线212为GPS天线。这种情况下，后端链路包括GPS芯片26。当移动终端20内部的GPS应用开启时，例如GPS导航打开，会触发GPS芯片26启动，GPS芯片26启动后将启动信号发送给基带芯片24。这种情况下，当传感器23检测到移动终端20的握持状态发生变化时，基带芯片24会根据传感器23感测到的握持状态变化触发开关拨向匹配的天线，例如第二天线212，以和GPS芯片导通。后续第二天线212接收到的GPS卫星信号会经过开关传输到GPS芯片，GPS芯片完成对该GPS信号的解调。
在一个实施例中，第一天线211为GPS/分集天线，即第一天线211同时接收GPS信号和射频信号。通过将GPS天线和分集天线合二为一，可以节省成本，降低天线所占用的净空区面积。
这种情况下，如图2所示的移动终端20还包括双工器27和分集器28，双工器27用于根据第一天线211接收到的当前信号的类型将当前信号选择性输出给开关或分集器。具体来说，当第一天线211接收到卫星信号，例如GPS信号时，将该GPS信号输出给开关；当第一天线211接收到射频信号时，将该射频信号输出给分集器28，分集器28用于对该射频信号进行数据处理。
图3所示为本发明一实施例提供的第一天线的结构示意图。该第一天线30为GPS/分集天线，其采用平面倒F天线，具体结构如图3所示，包括辐射单元31，以及设置在辐射单元31尾端的接地点32和馈电点33，天线30接收到的卫星信号在辐射单元31中转换为水平方向上的电流i1，通过馈电点33上传给后端链路，即信号处理模块。
如图3所示的第一天线30转换得到的电流沿水平方向，从而确保该第一天线30具有较高的上半球效率。此外，该第一天线30将GPS天线和分集天线合二为一，可以减少占用面积，降低成本。
图4a-图4c分别为本发明一实施例提供的第二天线的结构示意图。该第二天线为GPS天线，其采用平面倒F天线，如图4a所示，该第二天线40是将第一天线30竖直放置，并且在辐射单元41的尾端设置一个向下绕向部411。
如图4a所示的第二天线40转换得到的电流i2沿竖直方向，从而确保该第二天线40具有较高的下半球效率。同时向下绕向部411的设置可以缩小天线40的占用空间，以更好地适应移动终端中侧边较少的净空区面积。
图4b和图4c所示结构的第二天线是图4a所示结构的第二天线40的简单变形，其中图4b所示第二天线50和图4a所示第二天线40相比，区别仅在于调换了接地点52和馈电点53的位置；图4c所示第二天线60和图4a所示第二天线镜像对称。实际上第二天线50、第二天线60与第二天线40产生的效果相同，这里不再赘述。
图5所示为本发明另一实施例提供的第二天线的结构示意图。该第二天线50为GPS/WIFI天线，即第二天线同时接收GPS信号和WIFI信号，或者也可以是GPS/WIFI/BT天线，即第二天线同时接收GPS信号、WIFI信号以及蓝牙信号。如图5所示，该第二天线70在图4a所示第二天线的基础上，在向下绕向部711的端部进一步设置一个向上绕向部712，以使得该第二天线70同时接收GPS信号和WIFI信号。
以图3所示的第一天线30、图4a所示的第二天线40为例，当二者用于图2所示的移动终端20时，移动终端20不同握持状态下天线增益检测结果如表1所示，需要说明的是天线增益用于衡量天线接收信号的效率，增益为0时表示效率为100％，所以增益通常用负数表示，并且增益(指绝对值)越小，效率越高。
从表1可以看出，当移动终端20处于竖直握持状态时，第一天线30的上半球增益小于第二天线40的上半球增益，即第一天线30接收信号效率高，损失少，卫星信号强，从而选择第一天线用于接收卫星信号；当移动终端20处于横向握持状态时，第二天线40的上半球增益小于第一天线30的上半球增益，即第二天线40接收信号效率高，损失少，卫星信号强，从而选择第二天线用于接收卫星信号。可见，通过根据移动终端20的握持状态合理选择相应的天线，可以解决因握持状态改变所导致的天线接收信号强度减弱的问题，提高用户体验。
此外，表1中还示出了现有技术中移动终端采用一个天线时，不同握持状态下的上半球增益，从表中可以看出，竖直握持状态下，常规方案中的上半球增益大于第一天线30的上半球增益；横向握持状态下，常规方案中的上半球增益大于第二天线40的上半球增益。可见，无论是竖直握持状态还是横向握持状态，移动终端20接收到的信号强度都要高于现有移动终端接收到的信号强度，这是因为，现有移动终端需要综合考虑上半球效率和下半球效率，而移动终端20可以针对第一天线和第二天线分别侧重上半球效率和下半球效率，从而使得不同握持状态下，移动终端20接收到的信号强度会优于现有移动终端。
表1 增益-握持状态对应表
本发明还提供了一种上述任一实施例提供的移动终端中定位模块的控制方法，该定位模块包括至少两个天线，图6为本发明一实施例提供的移动终端中定位模块的控制方法流程图。从图中可以看出，该控制方法600包括：
步骤S610，检测移动终端在三维坐标系的三个坐标轴方向上的重力加速度分量。
步骤S620，根据重力加速度分量确定移动终端的当前握持状态。
步骤S630，将当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，并触发对应的天线和后端链路导通，该握持状态-天线对应关系表存储有同一握持状态下至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
该方法中所涉及的结构可以参考上述对移动终端中相应结构的描述，这里不再赘述。
根据本实施例提供的控制方法，可以根据移动终端的握持状态合理选择信号强度高的天线接收信号，克服了移动终端握持状态改变所导致的天线接收能力变差的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种移动终端，包括定位模块，其特征在于，所述定位模块包括：
至少两个天线，所述至少两个天线接收相同频率的卫星信号；
传感器，用于检测所述移动终端在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；以及
控制器，用于根据所述重力加速度分量确定所述移动终端的当前握持状态，并将所述当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，触发所述对应的天线和后端链路导通，所述握持状态-天线对应关系表存储有同一握持状态下所述至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述控制器包括：
基带芯片，用于将所述重力加速度分量和预存的重力加速度分量-握持状态对应关系表进行匹配，以确定对应的握持状态，并将所述对应的握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，以确定对应的天线，进而触发开关拨向所述对应的天线；和
开关，用于根据所述基带芯片的控制信号，将所述对应的天线和后端链路导通。
3.如权利要求1或2所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括第一天线和第二天线，所述第一天线的上半球的效率高于下半球，所述第二天线的下半球的效率高于上半球。
4.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述握持状态-天线对应关系表包括：
纵向握持状态对应所述第一天线；
横向握持状态对应所述第二天线。
5.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述第一天线的电流沿水平方向，所述第二天线的电流沿竖直方向。
6.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述第一天线设置于所述移动终端的顶端，所述第二天线设置于所述移动终端的一侧。
7.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述第一天线为GPS/分集天线，所述第二天线为GPS天线或GPS/WIFI天线或GPS/WIFI/BT天线。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，进一步包括：
双工器，用于根据所述第一天线接收到的当前信号的类型将所述当前信号选择性输出给所述开关或分集器，所述当前信号的类型包括卫星信号和射频信号；和
分集器，用于对双工器输出的射频信号进行数据处理。
9.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述传感器包括三轴加速度传感器。
10.一种移动终端中定位模块的控制方法，其特征在于，所述定位模块包括接收相同频率的卫星信号的至少两个天线，所述控制方法包括：
检测所述移动终端在三维坐标系的三个坐标方向上的重力加速度分量；
根据所述重力加速度分量确定所述移动终端的当前握持状态；
将所述当前握持状态和预存的握持状态-天线对应关系表进行匹配，触发对应的天线和后端链路导通，所述握持状态-天线对应关系表存储有同一握持状态下所述至少两个天线中信号强度高的天线和握持状态的对应关系。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181120 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |