一种交互平板的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种交互平板。


背景技术：

2.目前，交互平板作为智能交互平板被广泛应用教学、会议当中，以通过交互平板展示交互内容。
3.为了降低交互平板的能耗，需求交互平板在使用过程中，无人在交互平板面前时控制交互平板进入息屏状态，在检测到有人在交互平板面前时自动从息屏状态转回亮屏状态，目前主要是通过红外感应、摄像头采集图像来检测是否有人体在交互平板面前，而红外感应和摄像头采集图像容易受环境光影响，人体检测不准确。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于：提供一种交互平板，以解决交互平板通过红外感应和采集图像检测人体不准确的问题。
5.为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：
6.提供一种交互平板，包括：
7.显示屏；
8.边框，所述边框位于所述显示屏四周；
9.天线组件，所述天线组件包括介质基板、位于所述介质基板上的天线单元以及与所述天线单元电连接的雷达芯片，所述天线组件设置在所述显示屏背面或者所述边框上，所述天线组件用于人体检测。
10.可选地，所述介质基板与所述边框连接。
11.可选地，所述介质基板与所述显示屏平行。
12.可选地，所述边框的材质为金属，所述边框上设置有与所述天线组件正对设置的避让孔。
13.可选地，所述显示屏包括非显示区域，所述介质基板位于所述显示屏背面，所述介质基板在所述显示屏的投影位于所述非显示区域内。
14.可选地，还包括金属背板，所述金属背板位于所述显示屏的背面，所述介质基板设置在所述金属背板背向所述显示屏的一面，所述金属背板设置有与所述介质基板正对设置的通孔，所述介质基板在所述显示屏的投影位于所述显示屏的显示区域内。
15.可选地，所述天线单元的数量至少为两个，每个所述天线单元到所述雷达芯片的馈线的长度相等。
16.可选地，所述介质基板与所述显示屏呈夹角设置。
17.可选地，所述天线单元的数量至少为两个，每个所述天线单元到所述雷达芯片的馈线的长度不相等。
18.可选地，所述天线单元的数量至少为两个，每个所述天线单元到所述雷达芯片的
馈线的长度相等，每个天线单元通过移相器与所述雷达芯片连接。
19.本实用新型实施例的交互平板包括显示屏、边框和天线组件，该天线组件包括介质基板、位于介质基板上的天线单元以及与天线单元电连接的雷达芯片，该天线组件可设置在显示屏背面或者边框上，天线组件用于人体检测，从而实现了交互平板通过天线组件来辐射雷达信号来检测人体，通过雷达来检测人体，不受环境光影响，解决了红外感应和摄像头采集图像来检测人体容易受环境光影响的问题，提高了人体检测的准确度，使得交互平板能够准确地在无人时息屏和在有人时及时亮屏，降低了交互平板的能耗。
附图说明
20.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
21.图1为本实用新型实施例的交互平板的整体结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的天线组件的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例中天线组件安装在边框的示意图；
24.图4和图5为本实用新型实施例中天线组件安装在非显示区域的示意图；
25.图6-图8为本实用新型实施例中天线组件安装在金属背板的示意图；
26.图9为本实用新型实施例的天线组件倾斜安装的示意图；
27.图10为本实用新型实施例的天线组件中天线单元的馈线长度的示意图；
28.图11为本实用新型实施例的天线组件中增加移相器的示意图；
29.图12为本实用新型实施例的天线组件的结构仿真图；
30.图中：
31.10、显示屏；101、显示区域；102、非显示区域；11、边框；111、避让孔；12、天线组件；120、介质基板；121、雷达芯片；122、天线单元；1221、第一天线单元；1222、第二天线单元；1223、第三天线单元；123、馈线；124、移相器；13、金属背板；131、通孔。
具体实施方式
32.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.如图1和图2所示，本实用新型实施例的一种交互平板包括显示屏10、边框11和天线组件12，其中，显示屏10可以是led、oled、lcd显示屏，边框11的材质可以是塑胶或者金属，边框11位于显示屏10的四周。
36.本实用新型实施例的天线组件12可以是用来检测人体的组件，该天线组件12以雷达波来检测交互平板周围是否存在人体，例如，主要是检测交互平板在使用时面向用户的方向是否存在人体，具体地，天线组件12包括介质基板120、位于介质基板120上的天线单元122以及与天线单元122电连接的雷达芯片121，该天线组件12可以设置在交互平板的显示屏10的背面或设置在边框11上以用来进行人体检测，示例性地，天线组件12可以安装在交互平板上能够朝向用户方向辐射雷达波的部位，该天线组件12可以安装在交互平板外部，如作为外接天线，还可以安装在交互平板内部，如安装在边框内等，本实用新型实施例对天线组件12在交互平板上的安装位置不作限制。
37.其中，雷达芯片121可以是毫米波雷达芯片，该毫米波雷达芯片的工作频段可以包括5.8g和24g，当然还可以包括其他频段。天线组件12通过天线单元122发射雷达波后，如果存在人体，经人体反射的雷达波可被天线单元122所接收，雷达芯片121可以对反射的雷达波信号进行处理以确定是否存在人体。在一个示例中，可以是检测无人体且时长超过预设时长时，可以控制交互平板休眠或者息屏，当检测到人体时，唤醒交互平板亮屏，以降低交互平板的能耗，在另一个示例中，可以通过雷达波检测人员分布情况，如检测到人员集中且与交互平板的距离较远时，可以控制提高交互平板的扬声器的音量或者调整扬声器的中高低音的配置以使得人员听的更清晰，反之，若检测到人员集且与交互平板距离较近时可自动降低音量或中高低音配置等。当然还可以是其他应用，本实用新型实施例对此不作限制。
38.本实用新型实施例的交互平板包括显示屏、边框和天线组件，该天线组件包括介质基板、位于介质基板上的天线单元以及与天线单元电连接的雷达芯片，该天线组件设置在显示屏背面或者边框上，天线组件用于人体检测，从而实现了交互平板通过天线组件来辐射雷达信号来检测人体，通过雷达来检测人体，不受环境光影响，解决了红外感应和摄像头采集图像来检测人体容易受环境光影响的问题，提高了人体检测的准确度，使得交互平板能够准确地在无人时息屏和在有人时及时亮屏，降低了交互平板的能耗。
39.在本实用新型的可选实施例中，天线组件12辐射雷达波的主方向为垂直介质基板120的方向，其中，主方向可以是天线组件12辐射雷达波强度最大的方向，在一个示例中，交互平板的显示屏10通常是大致垂直于水平面，天线组件12的介质基板120可以与显示屏10大致平行安装在交互平板上，以下以几个示例说明天线组件12的安装方式。
40.如图1和图3所示，天线组件12的介质基板120可以位于交互平板内部且与边框11连接，介质基板120与显示屏10大致平行，介质基板120上的天线单元122可以朝显示屏10的前方辐射雷达波，更容易检测到人体，另外，天线组件12位于边框11区域内，不占用显示屏10的面积，充分利用了边框11的空间。
41.如图1所示，当边框11的材质为金属时，边框11上设置有与天线组件12正对设置的避让孔111，从而使得天线组件12辐射的雷达波可以通过避让孔111朝显示屏10前方辐射，避免了金属材质的边框11对雷达波造成屏蔽，进一步地，避让孔111处还可以设置有非金属
材质的装饰件以起到美观效果。
42.如图4和图5所示，在本实用新型的另一可选实施例中，显示屏10包括显示区域101和非显示区域102，天线组件12的介质基板120可以位于显示屏10背面且与显示屏10大致平行，介质基板120在显示屏10的投影位于非显示区域102内。具体地，非显示区域102可以是显示屏10的黑边区域，该黑边区域无金属走线，介质基板120可以层叠在显示屏10的背面并且与边框11连接，当然还可以通过其他方式将介质基板120固定在显示屏10的背面，使得介质基板120在显示屏10的投影位于非显示区域102内，介质基板120上的天线单元122可以透过非显示区域102向显示屏10前方辐射雷达波来进行人体检测，实现了充分利用显示屏10的非显示区域102，天线组件12不占用边框11的空间，使得边框11可以做得更窄，实现交互平板窄边框设计。
43.如图6-图8所示，在另一可选实施例中，交互平板还包括金属背板13，该金属背板13位于显示屏10的背面，介质基板120可以设置在金属背板13背向显示屏10的一面，该金属背板13设置有与介质基板120正对设置的通孔131，介质基板120在显示屏10的投影位于显示屏10的显示区域内。其中，金属背板13可以是用以支撑整个交互平板的主要金属件，该金属背板13可以与边框11连接形成一腔体结构以容纳显示屏10、主板、电源等。介质基板120设置在金属背板13背向显示屏10的一面，使得介质基板120上的天线单元122辐射的雷达波可以透过通孔131后从显示屏10的显示区域向显示屏的前方辐射，天线组件12既不占用边框空间，也不占用显示屏10的非显示区域102，适用于交互平板边框和非显示区域无法安装天线组件12的场景，使得交互平板的边框和非显示区域可以做得更小，从而可以提高交互平板的屏占比。
44.如图2所示，在本实用新型的可选实施例中，天线组件12中天线单元122的数量至少为两个，并且每个天线单元122通过馈线123与雷达芯片121电连接，每个天线单元122到雷达芯片121的馈线的长度相等，由于馈线长度相等，每个天线单元122辐射的雷达波的相位相同，多个天线单元122的雷达波可以同相叠加，增强了整个天线组件12辐射的雷达波的信号强度，增加了人体检测的距离。
45.上述以几个示例说明了天线组件12辐射雷达波的主方向与介质基板120垂直时的安装方式，在另一个实施例中，天线组件12辐射雷达波的主方向与介质基板120为非垂直的，例如，天线组件12辐射雷达波的主方向与介质基板120呈20
°
、30
°
、45
°
等，在此种情况下，介质基板120与显示屏10呈夹角设置。
46.具体地，如图9所示，天线组件12的介质基板120可以安装在边框11上，并且该介质基板120与显示屏10的夹角为α，该夹角α等于天线组件12辐射雷达波的主方向与介质基板120的夹角，由于天线组件12辐射雷达波的主方向与介质基板120为非垂直，介质基板120与显示屏10呈夹角安装后，介质基板120倾斜地安装在边框11上，一方面，使得天线组件12辐射雷达波的主方向朝向显示屏10的前方，更容易检测出人体，另一方面，介质基板120倾斜安装在边框11上，边框11可以做得更窄。
47.如图10所示为天线组件12上天线单元122的布置示意图，在图10中，天线单元122的数量至少为两个，每个天线单元122到雷达芯片121的馈线的长度不相等，由于馈线的长度不相等，从雷达芯片121出来的雷达波信号到达每个天线单元122的相位不同，使得多个天线单元122辐射的雷达波在某一方向上的雷达波同相叠加，例如，调整多个天线单元122
的馈线长度，可以使得天线单元122的雷达波在与介质基板120呈20
°
、45
°
等方向上的雷达波同相叠加，以使得天线组件12辐射雷达波的主方向呈20
°
、45
°
等。
48.以图10中的天线单元122包括第一天线单元1221、第二天线单元1222以及第三天线单元1223为示例，第一天线单元1221、第二天线单元1222以及第三天线单元1223均通过馈线与雷达芯片121电连接，并且第一天线单元1221、第二天线单元1222以及第三天线单元1223的馈线长度均不相等，示例性地，各个天线单元之间的馈线的长度差为雷达波信号的半波长的整数倍。通过馈线长度调整天线组件12辐射雷达波的主方向，无需增加其他电子器件，并且方便生产，成本低。
49.如图11所示，在另一可选实施例中，每个天线单元122到雷达芯片121的馈线的长度相等，每个天线单元122通过移相器124与雷达芯片121连接，在一个示例中，移相器124可以设置在馈点处或者靠近雷达芯片121设置，该移相器124用于调节天线单元122辐射的雷达波的相位，使得多个天线单元122辐射的雷达波在某一方向上的雷达波同相叠加，例如，调整多个天线单元122的辐射雷达波的相位，可以使得天线单元122辐射的雷达波在与介质基板120呈20
°
、45
°
等方向上的雷达波同相叠加，以使得天线组件12辐射雷达波的主方向呈20
°
、45
°
等，通过移相器124来调整天线组件12辐射的雷达波的主方向，可以根据介质基板120在边框11的安装角度来实时调整天线组件12辐射的雷达波的主方向，实现了动态调整雷达波的主方向。
50.图12为本实用新型实施例的天线组件12辐射雷达波的仿真图，如图12所示，通过图10和图11的天线组件，可以实现天线组件在与介质基板呈20
°
的方向所辐射的雷达波的信号强度最大，该信号强度最大的方向即为天线组件的辐射雷达波的主方向。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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实用新型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。
52.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
53.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。