比吸收率值控制方法及移动终端与流程
本发明涉及移动终端技术领域，特别涉及一种比吸收率值控制方法及移动终端。
背景技术：
随着移动通信技术的发展和移动终端设备的普及使用，移动终端的发射功率对人体的辐射也受到了各个国家和组织的重视。为评估移动终端电磁辐射对人体的影响程度，业界引入了比吸收率(sar，specificabsorptionrate，)这个指标，是指移动终端电磁波能量吸收比值，为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率，单位为w/kg，或者mw/mg。目前，美国联邦传播委员会(fcc，federalcommunicationscommission)所公布移动电话的安全标准值为1.6w/kg，欧洲标准为2.0w/kg。这一标准作为国际业界的通用标准，因此，只要移动电话的sar值在安全标准值以下，都是在安全标准内的产品。
目前，降低sar值的方式包括：选用低sar的天线、使用具有吸波材料的涂层、使用距离传感器感知物体接近，再控制射频系统降低发射功率等。其中，选用低sar天线和使用具有吸波材料的涂层均会在所有使用场景降低射频性能；而使用距离传感器会使得无论终端靠近什么物体都会降低射频性能，而在终端大部分接近非人体时降低射频发射功率往往是没有必要的，会降低用户体验。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种比吸收率值控制方法及移动终端，以解决现有的移动终端的sar值控制效果有待改善的技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一个方面，本发明实施例提供一种比吸收率值控制方法，包括以下步骤：
检测移动终端与外界物体之间的距离；
确定所述移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，检测外界物体对应的生物检测信号；所述检测所述外界物体对应的生物检测信号包括以下至少之一：通过所述移动终端的天线向所述外界物体发射高频射频信号，并接收经所述外界物体反射的反射信号，对所述反射信号进行处理确定所述外界物体对应的生物检测信号；获取所述移动终端的天线内电容探测器中寄生电容的时变信息，对所述时变信息进行阻抗分析确定所述外界物体对应的生物检测信号；
根据生物检测信号确定外界物体为人体的条件下，控制降低移动终端的发射功率。
上述方案中，所述控制降低所述移动终端的发射功率之后，还包括：
确定所述移动终端与外界物体之间的距离大于设定距离阈值时，控制所述移动终端的发射功率恢复至降低之前的水平。
上述方案中，所述确定所述移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，检测所述外界物体对应的生物检测信号，包括：
确定所述移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，开启生物信息检测功能，检测所述外界物体对应的呼吸相关信息和/或心跳相关信息。
另一方面，本发明实施例还提供一种移动终端，包括：中央控制单元和距离与生物信号检测单元，其中，
距离与生物信号检测单元，用于检测移动终端与外界物体之间的距离，确定移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，检测外界物体对应的生物检测信号；所述检测所述外界物体对应的生物检测信号包括以下至少之一：通过天线向所述外界物体发射高频射频信号，并接收经所述外界物体反射的反射信号，对所述反射信号进行处理确定所述外界物体对应的生物检测信号；获取天线内电容探测器中寄生电容的时变信息，对所述时变信息进行阻抗分析确定所述外界物体对应的生物检测信号；
中央控制单元，用于根据所述生物检测信号确定外界物体为人体的条件下，控制降低移动终端的发射功率。
上述方案中，所述移动终端还包括与所述中央控制单元连接的射频功率控制单元，所述射频功率控制单元用于接收所述中央控制单元的功率控制指令，根据所述功率控制指令相应调整所述移动终端的发射功率。
上述方案中，所述中央控制单元，还用于确定所述移动终端与外界物体之间的距离大于设定距离阈值时，控制所述移动终端的发射功率恢复至降低之前的水平。
上述方案中，所述移动终端还包括与所述射频功率控制单元连接第一耦合天线，以及与所述距离与生物信号检测单元连接第二耦合天线；或者，
所述移动终端还包括同时与所述射频功率控制单元和所述距离与生物信号检测单元连接的第三耦合天线、以及设置于所述第三耦合天线与所述射频功率控制单元之间或者所述第三耦合天线与所述距离与生物信号检测单元之间的隔离电路。
上述方案中，所述距离与生物信号检测单元包括：振荡器、环形器、数字采样模块及处理模块，其中，
所述振荡器，用于产生经天线向外发射的高频脉冲信号；
所述环形器，用于将所述高频脉冲信号与天线接收的反射信号隔离开并接收经所述天线接收的反射信号；
所述数字采样模块，用于对接收的所述反射信号进行采样处理得到采样信号；
所述处理模块，用于根据所述采样信号确定移动终端与外界物体之间的距离和确定外界物体对应的生物检测信号。
上述方案中，所述距离与生物信号检测单元包括：电容电压转换电路、数字采样模块及处理模块，其中，
所述电容电压转换电路，用于检测天线的电容并转换为电压信号；
所述数字采样模块，用于对所述电压信号进行采样处理得到采样信号；
所述处理模块，用于根据所述采样信号确定移动终端与外界物体之间的距离和确定外界物体对应的生物检测信号。
本发明实施例提供的比吸收率值控制方法及移动终端，在确定移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，经检测外界物体对应的生物检测信号，根据该生物检测信号确定外界物体为人体的条件下，控制降低移动终端的发射功率，如此，有效避免了非人体的外界物体靠近移动终端导致的误判带来的射频性能的降低，在有效控制移动终端的sar值的前提下，充分保障了移动终端的射频性能。
附图说明
图1是本发明实施例比吸收率值控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例比吸收率值控制方法的另一流程示意图；
图3是本发明实施例移动终端的结构示意图；
图4是本发明实施例移动终端的另一结构示意图；
图5是本发明实施例距离与生物信号检测单元的结构示意图；
图6是本发明实施例距离与生物信号检测单元的另一结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明实施例提供一种比吸收率值控制方法，用于对移动终端的sar值进行控制，以满足移动终端在用户使用时符合安全标准的要求，且能够极大程度上维持较好的射频性能。该移动终端包括但不限于具有移动通讯功能的手机、笔记本、平板电脑、掌上电脑等。参照图1，本实施例比吸收率值控制方法包括以下步骤：
步骤s101，检测移动终端与外界物体之间的距离；
移动终端可以通过距离检测单元检测移动终端与外界物体之间的距离，譬如，移动终端可以基于电容检测的接近传感器或者基于毫米波探测的距离传感器检测移动终端与外界物体之间的距离。
步骤s102，确定所述移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，检测所述外界物体对应的生物检测信号；
设定距离阈值可以根据移动终端的sar值调整策略进行调整，在此不做具体限定。其中，所述步骤s102，可以是：当检测到外界物体靠近距离小于设定距离阈值时，开启生物信息检测功能，检测外界物体对应的生物检测信号。也就是说，生物信息检测功能的开启是在移动终端检测到与外界物体之间的距离小于设定距离阈值后再开启，从而可以减少运行功耗，提高待机时间。本实施例中，检测外界物体对应的生物检测信号对应为与生物生命体征相关的信息，如呼吸相关信息和/或心跳相关信息。
这里，所述检测所述外界物体对应的生物检测信号包括以下至少之一：
获取金属电极对应的电信号，对所述电信号进行处理确定所述外界物体对应的生物检测信号；
获取光探测器对应的光电信号，对所述光电信号进行处理确定所述外界物体对应的生物检测信号；
通过所述移动终端的天线向所述外界物体发射高频射频(rf，radiofrequency)信号，并接收经所述外界物体反射的反射信号，对所述反射信号进行处理确定所述外界物体对应的生物检测信号；
获取所述移动终端的天线内电容探测器中寄生电容的时变信息，对所述时变信息进行阻抗分析确定所述外界物体对应的生物检测信号。
在一个实施例中，通过金属电极接触外界物体表面，当该外界物体为人体时，金属电极接触人体皮肤表面获得电信号，将该电信号经一系列信号调理电路的放大采样，测量心跳电信号或者脑电波等生物电信号；这种方法需要皮肤直接接触金属电极，适应于直接接触和包含外漏电极的场景中进行生物生命体征相关的信息的检测。
在另一实施例中，通过使用光线照射外界物体表面，当该外界物体为人体时，由于血压随心跳变化改变了内层皮肤的纹理，使皮肤反射光随心跳结率变化而探测出人体心跳信号；这种生物信号采集方法使用微小点光源而无法覆盖完全所有的探测区域。
在另一实施例中，使用微波探测技术，远距离向外界物体发射高频rf信号，当该外界物体为人体时，反射信号会随人体皮肤的起伏发生调制现象；从收到的反射信号里携带了人体呼吸的节拍和心跳信号的调制信息，通过信号处理可以准确捕捉被测人体的相关生物信息。
在另一实施例中，生物心跳会驱动皮肤发生有节律的震动，当电容探测器靠近外界物体且该外界物体为人体时，皮肤与探测天线的寄生电容会随皮肤的微振动发生变化，通过阻抗分析电路可以从寄生电容的时变信息中提取出生物心跳信息，一旦心跳信息符合预存储的人类心跳信号，同时寄生电容与物体距离变化也具有一定关系，从这两方面就可以判断是不是人体接近。
步骤s103，根据所述生物检测信号确定所述外界物体为人体的条件下，控制降低所述移动终端的发射功率。
移动终端在确定移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，经检测外界物体对应的生物检测信号，根据该生物检测信号确定外界物体为人体的条件下，控制降低移动终端的发射功率，如此，有效避免了非人体的外界物体靠近移动终端导致的误判带来的射频性能的降低，在有效控制移动终端的sar值的前提下，充分保障了移动终端的射频性能。
本实施例中，移动终端检测其与外界物体之间的距离可以基于毫米波探测距离或者为基于电容检测的接近传感器。移动终端结合距离判断和外界物体对应的生物检测信号，可以过滤掉诸多与降sar应用无关的物体接近情况，进而提高移动终端的射频性能。
可选地，本发明实施例中，在步骤s103之后，还包括：
确定所述移动终端与外界物体之间的距离大于设定距离阈值时，控制所述移动终端的发射功率恢复至降低之前的水平。
本发明该实施例，通过上述步骤，可以实现在人体远离后，移动终端的发射功率得到及时恢复，从而保障其射频性能。
图2示出了本发明另一实施方式中比吸收率值控制方法的流程示意图，参照图2，该方法包括：
步骤s201，检测移动终端与外界物体之间的距离；
移动终端经距离与生物信号检测单元检测移动终端与外界物体之间的距离。
步骤s202，判断距离是否小于设定距离阈值；若是则执行步骤s203，若否则返回步骤s201；
距离与生物信号检测单元在判定检测对应的距离小于设定距离阈值时，开启生物信息检测功能，否则继续实时检测移动终端与外界物体之间的距离。
步骤s203，检测外界物体对应的生物检测信息；
距离与生物信号检测单元检测外界物体对应的生物检测信息，譬如检测生物活体对应的心跳信号。
步骤s204，判断外界物体是否为人体，若是则执行步骤s205，否则返回步骤s201；
判断检测到的心跳信号是否符合设定的特征信息，若是则判定为检测到人体，否则返回步骤s201，继续实时检测移动终端与外界物体之间的距离。
步骤s205，控制降低移动终端的发射功率。
距离与生物信号检测单元根据其检测的外界物体对应的生物检测信息，确定外界物体为人体后，生成触发指令，中央控制单元根据该触发指令控制降低移动终端的发射功率。
本发明实施例还提供一种移动终端，参照图3，本实施例移动终端包括：中央控制单元100和距离与生物信号检测单元200，其中，所述距离与生物信号检测单元200，用于检测所述移动终端与外界物体之间的距离，确定所述移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，检测所述外界物体对应的生物检测信号；所述检测所述外界物体对应的生物检测信号包括以下至少之一：通过天线向所述外界物体发射高频rf信号，并接收经所述外界物体反射的反射信号，对所述反射信号进行处理确定所述外界物体对应的生物检测信号；获取天线内电容探测器中寄生电容的时变信息，对所述时变信息进行阻抗分析确定所述外界物体对应的生物检测信号；所述中央控制单元100，用于根据所述生物检测信号确定所述外界物体为人体的条件下，控制降低所述移动终端的发射功率。
在一个实施例中，中央控制单元100根据所述生物检测信号确定所述外界物体为人体可以是：中央控制单元100接收到距离与生物信号检测单元200发送的触发指令，根据该触发指令确定所述外界物体为人体。其中，距离与生物信号检测单元200在确定移动终端与外界物体之间的距离小于设定距离阈值时，开启生物信息检测功能，实时检测分析外界物体对应的生物检测信号，譬如，距离与生物信号检测单元200开启生物信息检测功能，当检测到心跳信号与预设的信号特征一致，则判定为人体接近，发出触发指令给中央控制单元100，中央控制单元100根据该触发指令控制降低移动终端的发射功率。
在另一实施例中，中央控制单元100根据所述生物检测信号确定所述外界物体为人体可以是：中央控制单元100接收到距离与生物信号检测单元200发送的生物检测信号，根据该生物检测信号确定是否为人体，在确定为人体接近的条件下控制降低移动终端的发射功率。
在本实施例中，所述移动终端还包括与所述中央控制单元100连接的射频功率控制单元300，所述射频功率控制单元300用于接收所述中央控制单元100的功率控制指令，根据所述功率控制指令相应调整所述移动终端的发射功率。
可选地，本实施例中，所述中央控制单元100，还用于确定所述移动终端与外界物体之间的距离大于设定距离阈值时，控制所述移动终端的发射功率恢复至降低之前的水平。在一个实施方式中，中央控制单元100确定移动终端与外界物体之间的距离大于设定距离阈值可以是：中央控制单元100接收到距离与生物信号检测单元200发送的判断指令，根据该判断指令确定外界物体已远离移动终端，其中，距离与生物信号检测单元200实时检测移动终端与外界物体之间的距离并判断该距离是否大于设定距离阈值。在另一实施方式中，中央控制单元100确定移动终端与外界物体之间的距离大于设定距离阈值可以是：中央控制单元100接收到距离与生物信号检测单元200检测距离对应的检测信号，并在判定距离大于设定距离阈值时，控制降低移动终端的发射功率。
本实施例中，所述移动终端还包括与所述射频功率控制单元连接第一耦合天线，以及与所述距离与生物信号检测单元连接第二耦合天线。其中，第一耦合天线与射频功率控制单元耦合，实现移动终端的通信功能，射频功率控制单元根据需求，将移动终端的发射功率控制到需要的水平，来满足sar测试要求。第二耦合天线作为距离与生物信号检测单元探测外界物体信息的输入路径。所述距离与生物信号检测单元200通过天线向所述外界物体发射高频rf信号，可以是距离与生物信号检测单元200通过第二耦合天线向所述外界物体发射高频rf信号，所述距离与生物信号检测单元200获取天线内电容探测器中寄生电容的时变信息，可以是距离与生物信号检测单元200获取第二耦合天线内电容探测器中寄生电容的时变信息。
在另一实施例中，参照图4，所述移动终端还包括同时与所述射频功率控制单元300和所述距离与生物信号检测单元200连接的第三耦合天线400、以及设置于所述第三耦合天线400与所述射频功率控制单元300之间或者所述第三耦合天线400与所述距离与生物信号检测单元200之间的隔离电路500。该隔离电路500用于隔离射频功率控制单元300对应的通信信号与所述距离与生物信号检测单元200对应的检测信号，从而实现二者共用同一耦合天线。所述距离与生物信号检测单元200通过天线向所述外界物体发射高频rf信号，可以是距离与生物信号检测单元200通过第三耦合天线400向所述外界物体发射高频rf信号，所述距离与生物信号检测单元200获取天线内电容探测器中寄生电容的时变信息，可以是距离与生物信号检测单元200获取第三耦合天线400内电容探测器中寄生电容的时变信息。
本实施例中，中央控制单元100，用于接收距离与生物信号检测单元生成的触发指令，控制射频功率控制单元是否降低、恢复或者保持发射功率水平。其中，中央控制单元100可以是移动终端的ap处理芯片、adsp或者sensorhub等通用控制器。
在一实施方式中，距离与生物信号检测单元200用于实时检测移动终端与外界物体间的距离，当距离小于设定距离阈值时，开启生物信息检测功能，实时分析生物信号状态，如果检测到的生物信息例如心跳信号与预设的信号特征一致，则判断为人体接近，并通过中央控制单元100通知射频功率控制单元300降低发射功率水平；如果在一定时间内没有检测到人体生物信号，距离与生物信号检测单元将不上报接近信息；在检测到生物接近时，如果发现探测距离变大，并超过预设距离阈值就通过中央控制单元通知射频功率控制单元把功率恢复到降低之前的水平。其中，距离与生物信号检测单元可以是基于毫米波探测距离和生物电信息的集成单元，也可以是基于电容检测的接近传感器和电容性生物电检测的复合体，从而实现探测距离同时还可以检测生物活体信息。
本发明实施例中，距离与生物信号检测单元200基于射频探测技术或者基于电容耦合探测技术。
在一个实施方式中，距离与生物信号检测单元200基于射频探测技术进行距离和生物检测信号检测的射频探测方案是基于雷达原理，通过与其耦合的耦合天线向外界物体发射高频rf信号，并经耦合天线接收经人体表面反射的反射信号，该反射信号里面携带了人体包括距离、心跳和呼吸等低频的调制信息，对接收的反射信号经过放大、滤波、解调制，从反射信号里面提取出低于200hz的低频调制信号，经过数字采样和自适应滤波，滤除噪声信号检出有用的生物检测信号。
图5示意了距离与生物信号检测单元200的一可选实施例。参照图5，该距离与生物信号检测单元200包括：振荡器210、环形器211、数字采样模块212及处理模块213，其中，
所述振荡器210，用于产生经天线220向外发射的高频脉冲信号；
所述环形器211，用于将发射信号与天线接收的反射信号隔离开并接收经所述天线220接收的反射信号；
所述数字采样模块212，用于对接收的所述反射信号进行采样处理；
所述处理模块213，用于根据采样的信号检测移动终端与外界物体之间的距离和检测外界物体对应的生物检测信号。
这里，所述天线220可以是第三耦合天线。
进一步的，该距离与生物信号检测单元200还包括：连接于振荡器210与环形器211之间滤波器214和放大器215，连接于环形器211与数字采样模块212之间的混频器216、低通滤波器217和增益调节器218，连接于数字采样模块212与处理模块213之间的自适应滤波器219。
该距离与生物信号检测单元200检测距离和生物检测信号时，振荡器210产生单一频点的高频短脉冲信号，后面的滤波器214将高频短脉冲信号整形成易于辐射的信号，易于辐射的信号经过放大器215、环形器211从第三耦合天线400发射出去；环形器211用于将发射信号与天线220收到的反射信号隔离开；反射信号携带了除本振以外的与被探测物体的距离和振动的时变信息：
在另一实施方式中，参照图6，所述距离与生物信号检测单元包括：电容电压转换电路221、数字采样模块222及处理模块223，其中，所述电容电压转换电路221，用于将天线220检测的电容转换为电压信号；所述数字采样模块222，用于对所述电压信号进行采样处理；所述处理模块223，用于根据采样的信号检测移动终端与外界物体之间的距离和检测外界物体对应的生物检测信号。
这里，所述天线220可以是第三耦合天线，相应的，所述电容电压转换电路220，用于将天线220检测的电容转换为电压信号。
进一步的，距离与生物信号检测单元还包括低通滤波器224和自适应滤波器225，所述电容电压转换电路221、低通滤波器224、数字采样模块222、自适应滤波器225和处理模块223依次连接。
本实施例中，电容电压转换电路221可以是一种阻抗分析电路。距离与生物信号检测单元检测距离和生物检测信号的工作流程包括如下步骤：首先，电容电压转换电路221实时测量移动终端的天线220的环境电容cenv，将电容量转化为易于采样的电压信号；转换得到的电压信号，经过滤波、采样变为易于数字处理的数字电压信号；环境电容是基本稳定不变的，当外界物体靠近时，物体与天线220的寄生电容cuser会随距离和耦合面积发生变化。本实施例中，处理模块223可以选用dsp模块，该dsp模块根据自适应滤波的结果，对实时电容进行低通滤波处理可以获得电容与距离的相关信息，通过匹配滤波器锁定捕获心跳信号特征，并与人类心跳特征进行比对，匹配成功后就向中央处理单元发出人体靠近的判断。该方案不仅仅通过电容变化来实现距离的检测，还通过把隐藏在电容变化中的心电信号提取出来用于生物信息判断，从而实现了距离检测与生物信息检测的集成。
以上所述仅为本发明具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围以准。
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