用于便攜式設(shè)備的近場通信(nfc)和領(lǐng)域傳感器的制造方法
【專利摘要】這里描述了與近場耦合和鄰域感測操作有關(guān)的技術(shù)。例如，領(lǐng)域傳感器使用用于近場通信(NFC)功能的環(huán)形天線。領(lǐng)域傳感器可以被集成到NFC模塊中以形成單個(gè)模塊。
【專利說明】用于便攜式設(shè)備的近場通信(NFC)和領(lǐng)域傳感器
[0001]背景
[0002]已經(jīng)出現(xiàn)了允許在彼此接近的無線便攜式設(shè)備(特別是薄型便攜式電子設(shè)備)之間的近場耦合(諸如無線功率傳輸(WPT)和近場通信(NFC))。近場耦合功能使用每個(gè)設(shè)備中的射頻(RF)天線來發(fā)送和接收電磁信號(hào)。由于用戶需求以及/或者出于審美原因，這些便攜式無線設(shè)備中的許多是小型的，并且隨著市場發(fā)展而變得更小，并且趨于在從側(cè)面觀看時(shí)具有夸大的寬高比。結(jié)果，許多薄型的便攜式設(shè)備結(jié)合有平板天線，平板天線使用導(dǎo)電材料的線圈作為其輻射天線用于近場耦合功能。
[0003]與此同時(shí)，(電容性)領(lǐng)域傳感器可用于具有內(nèi)置無線廣域網(wǎng)(WffAN)(諸如第三代或第四代(3G/4G)數(shù)字無線電)的平板電腦以便傳遞諸如特定吸收率(SAR)這樣的聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)規(guī)定。例如，領(lǐng)域傳感器可以檢測鄰域內(nèi)的人體，并且可以使用具有相對大尺寸的傳感器電極來實(shí)現(xiàn)鄰域檢測。由于NFC和領(lǐng)域傳感器設(shè)備都會(huì)要求便攜式設(shè)備中的顯著空間，且任一者都不會(huì)被金屬底盤/遮罩所覆蓋。換言之，NFC和領(lǐng)域傳感器設(shè)備會(huì)為了無線設(shè)備(例如平板電腦)上的天線的非常有限的空間而競爭。隨著便攜式設(shè)備變得更薄且采取完全金屬底盤，有限空間將變得更有挑戰(zhàn)性。為此，當(dāng)NFC和/或領(lǐng)域傳感器為了適配于薄型便攜式設(shè)備內(nèi)而使它們相應(yīng)的尺寸變得更為緊湊時(shí)，它們的性能會(huì)受到損害。因而，可以實(shí)現(xiàn)解決方案來提供與薄型便攜式設(shè)備中的領(lǐng)域傳感器和NFC設(shè)備的性能有關(guān)的效率。
[0004]附圖簡述
[0005]圖1A示出便攜式設(shè)備間的示例近場耦合布局以執(zhí)行近場通信(NFC)相關(guān)功能。
[0006]圖1B示出便攜式設(shè)備間的包括鄰域感測操作的示例無線通信布局。
[0007]圖2是示例便攜式設(shè)備的示意圖。
[0008]圖3是包括無源器件的示例領(lǐng)域傳感器電路和近場通信(NFC)模塊聯(lián)合體的示意圖。
[0009]圖4是包括有源器件的示例領(lǐng)域傳感器電路和近場通信(NFC)模塊聯(lián)合體的示意圖。
[0010]圖5是使用同一環(huán)形天線進(jìn)行鄰域感測和近場通信的方法。
[0011]參照附圖提供以下【具體實(shí)施方式】。在附圖中，附圖標(biāo)記的最左數(shù)位通常標(biāo)識(shí)附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)的圖號(hào)。在不同附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相似或相同的項(xiàng)目。
[0012]詳細(xì)描述
[0013]該文檔揭示了一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)、裝置、方法等，用于耦合設(shè)備的天線，更具體而言用于使用薄型便攜式設(shè)備的同一環(huán)形天線來實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)備的鄰域感測和近場耦合能力。近場耦合包括(示意而非限制目的)便攜式設(shè)備的無線功率傳輸(WPT)和/或近場通信(NFC)能力。在一實(shí)現(xiàn)中，領(lǐng)域傳感器與NFC模塊集成以形成單個(gè)模塊。單個(gè)模塊可以連接至環(huán)形天線，環(huán)形天線接收用于鄰域感測操作和NFC操作兩者的電信號(hào)。鄰域感測操作可以被配置成以低頻電信號(hào)(例如30KHz)操作以檢測鄰域內(nèi)的人，或檢測鄰域范圍內(nèi)另一設(shè)備的金屬組件。NFC操作可以被配置成以高頻電信號(hào)(例如13.56MHz)操作以執(zhí)行NFC功能。在一實(shí)現(xiàn)中，環(huán)形天線被配置成包括在鄰域感測操作期間由領(lǐng)域傳感器使用的開端(open ended)螺旋環(huán)形天線。另一方面，在NFC操作期間，環(huán)形天線被配置成包括閉端(closed ended)螺旋形天線以便由NFC模塊執(zhí)行NFC功能。
[0014]在一實(shí)現(xiàn)中，可以安裝無源器件或組件(例如，電阻電容低通濾波器)來將鄰域感測操作與NFC操作分隔開。在該實(shí)現(xiàn)中，鄰域感測電信號(hào)與NFC電信號(hào)隔離。在其他實(shí)現(xiàn)中，軟件實(shí)現(xiàn)使用有源器件(例如開關(guān))來將鄰域感測電信號(hào)與NFC電信號(hào)分隔開。
[0015]示例系統(tǒng)
[0016]圖1A示出執(zhí)行NFC功能的便攜式設(shè)備的示例布局。更具體而言，用戶可能希望以特定符合人體工學(xué)的便利方式來操作近場耦合啟用的便攜式電子設(shè)備和/或其他設(shè)備。這種便攜式設(shè)備的示例包括(但不限于)移動(dòng)電話、蜂窩電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理、平板電腦、上網(wǎng)本、筆記本電腦、膝上型計(jì)算機(jī)、多媒體回放設(shè)備、數(shù)字音樂播放器、數(shù)字視頻播放器、導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)等等。
[0017]在一實(shí)現(xiàn)中，圖1A示出所謂的“NFC碰撞(bump) ”，其中兩個(gè)用戶(未示出)以邊對邊(edge-to-edge)或頭對頭(head-to-head)的方式將他們的NFC啟用的便攜式設(shè)備102-2和102-4 “碰撞”在一起，以執(zhí)行NFC相關(guān)的信息共享功能。圖1A示出用于NFC目的的便攜式設(shè)備102的通常期望的并排式布局。便攜式設(shè)備102-2和102-4可以包括多環(huán)路(螺旋)環(huán)形天線(未示出)以執(zhí)行NFC操作。NFC操作可以包括便攜式設(shè)備102之間的數(shù)據(jù)通信。例如，便攜式設(shè)備102-2可以通過近場耦合操作將信息傳遞給便攜式設(shè)備102-4。
[0018]圖1B示出便攜式設(shè)備102-2和便攜式設(shè)備102-4之間的無線通信。在一實(shí)現(xiàn)中，便攜式設(shè)備102-2和102-4可以包括領(lǐng)域傳感器電路(未示出)，領(lǐng)域傳感器電路使用多環(huán)路環(huán)形天線來執(zhí)行鄰域感測檢測。鄰域感測檢測可用于符合FCC (及其他)規(guī)定，諸如SAR0 SAR可以涉及與人暴露于來自諸如便攜式設(shè)備102等無線設(shè)備的電磁能量有關(guān)的法規(guī)限制。
[0019]在一實(shí)現(xiàn)中，便攜式設(shè)備102-2和102-4可以包括含有一個(gè)或多個(gè)收發(fā)機(jī)天線(未示出)的無線通信電路(未示出)。無線通信電路可以被配置成按照一個(gè)或多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)而操作。例如，無線通信電路可以被配置成經(jīng)由根據(jù)3G或4G數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)建立的無線通信鏈路104 (通過塔106)，在便攜式設(shè)備102-2和便攜式設(shè)備102-4之間無線地傳遞信息。此3G或4G數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)可以包括WiMax通信標(biāo)準(zhǔn)(例如根據(jù)IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)族，諸如IEEE 802.16-2009)、第三代伙伴計(jì)劃(3GPP)長期演進(jìn)(LTE)通信標(biāo)準(zhǔn)或一個(gè)或多個(gè)其他標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議中的一個(gè)或多個(gè)。在一實(shí)施例中，無線通信電路可以被配置成根據(jù)W1-Fi無線局域網(wǎng)(WLAN)標(biāo)準(zhǔn)或者一個(gè)或多個(gè)其他標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議進(jìn)行無線傳遞信息，W1-Fi無線局域網(wǎng)(WLAN)標(biāo)準(zhǔn)諸如 IEEE 802.11 標(biāo)準(zhǔn)族(例如，IEEE 802.lla_1999、802.llb-1999、802.llg-2003、802.11η_2009、802.11-2007)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0020]為了符合SAR要求，鄰域感測檢測可允許便攜式設(shè)備102處的一個(gè)或多個(gè)收發(fā)機(jī)天線(未示出)僅在便攜式設(shè)備102(例如便攜式設(shè)備102-2)鄰域內(nèi)檢測到人(例如人108)時(shí)處于接收模式。在另一情況下，如果鄰域感測檢測沒有檢測到人106，則一個(gè)或多個(gè)收發(fā)機(jī)天線可以以發(fā)射模式和接收模式規(guī)則地操作。而且，收發(fā)機(jī)天線可以被配置成在收發(fā)機(jī)天線的鄰域內(nèi)檢測到人108的情況下抑制發(fā)射功率。在其他實(shí)現(xiàn)中，領(lǐng)域傳感器電路可以使用多環(huán)路環(huán)形天線來檢測可能進(jìn)入到便攜式設(shè)備102-2的鄰域內(nèi)的另一便攜式設(shè)備的金屬組件(未示出)。該信息還可用于啟動(dòng)/停止兩個(gè)設(shè)備之間的無線通信/無線功率傳輸。
[0021]示例便攜式設(shè)備
[0022]圖2是使用同一環(huán)形天線來進(jìn)行NFC操作和鄰域感測檢測的便攜式設(shè)備102的示例實(shí)施例。在一實(shí)現(xiàn)中，無線設(shè)備102可以包括收發(fā)機(jī)(TX/RX)天線200、接收機(jī)(RX)天線202、NFC或鄰域傳感器環(huán)形天線(NFC/傳感器環(huán)形天線)204、鄰域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206、以及無線通信電路208。
[0023]在一實(shí)現(xiàn)中，TX/RX天線200和NFC/傳感器環(huán)形天線204可以位于便攜式設(shè)備102的一邊(例如頂邊210)。類似地，RX天線202可以位于便攜式設(shè)備102的另一邊(例如底邊212)。在一實(shí)現(xiàn)中，NFC/傳感器環(huán)形天線204可以被配置成包括開端螺旋環(huán)形天線以執(zhí)行鄰域感測檢測。例如，用于檢測NFC/傳感器環(huán)形天線204所處位置處的鄰域內(nèi)人體組織存在還是不存在。與此同時(shí)，在NFC操作期間，NFC/傳感器環(huán)形天線204可以被配置成包括閉端螺旋環(huán)形天線以執(zhí)行NFC相關(guān)的功能，諸如讀取NFC標(biāo)簽、信用卡、或使用兩個(gè)NFC啟用的設(shè)備間的“NFC碰撞”進(jìn)行信息傳遞。
[0024]在一實(shí)現(xiàn)中，NFC/傳感器環(huán)形天線204可以攜帶、發(fā)送或接收電信號(hào)，該電信號(hào)包括鄰域感測電(未示出)信號(hào)和NFC電信號(hào)(未示出)。鄰域感測電信號(hào)可以包括由于進(jìn)入鄰域內(nèi)的人(例如人106)、或由于在NFC/傳感器環(huán)形天線204的鄰域范圍內(nèi)的另一設(shè)備(例如便攜式設(shè)備102-2、102-4)的金屬組件而造成的電容性特征的變化。在一實(shí)現(xiàn)中，鄰域感測電信號(hào)可以包括低操作頻率(例如30KHz)，鄰域感測電信號(hào)可以與NFC電信號(hào)分隔開，NFC電信號(hào)包括高操作頻率(例如13.56MHz)以執(zhí)行NFC相關(guān)功能。
[0025]在一實(shí)現(xiàn)中，鄰域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206可以被配置成處理來自NFC/傳感器環(huán)形天線204的接收到的電信號(hào)。鄰域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206是包括鄰域傳感器(未示出)和NFC模塊(未示出)的單個(gè)模塊。鄰域傳感器處理鄰域感測電信號(hào)，而NFC模塊處理NFC電信號(hào)。鄰域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206可以耦合至無線通信電路208。在一實(shí)現(xiàn)中，無線通信電路208可以被配置成響應(yīng)于自鄰域感測操作獲得的信息來調(diào)整通信參數(shù)，例如發(fā)射功率?？梢詫?shí)現(xiàn)TX/RX天線200操作模式的調(diào)整以符合FCC (及其他)的SAR要求。
[0026]在另一實(shí)現(xiàn)中，鄰域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206可以被配置成處理來自NFC/傳感器環(huán)形天線204以及可位于便攜式設(shè)備102的邊212處的另一 NFC/傳感器環(huán)形天線(未示出)的接收到的電信號(hào)。類似地應(yīng)用以上討論的鄰域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206的操作；然而，無線通信電路208在調(diào)整通信參數(shù)時(shí)可以考慮位于邊212處的NFC/傳感器環(huán)形天線(未示出)處的鄰域感測檢測。例如，如果在NFC/傳感器環(huán)形天線204和位于邊212處的另一 NFC/傳感器環(huán)形天線的鄰域內(nèi)檢測到人，則在便攜式設(shè)備102中抑制發(fā)射功率。
[0027]在另一實(shí)現(xiàn)中，便攜式設(shè)備102可以包括可與NFC模塊(未示出)集成的鄰域傳感器組件(未示出)以及NFC/傳感器環(huán)形天線204以形成單個(gè)模塊。鄰域傳感器組件可用于通過檢測其他便攜式設(shè)備、NFC標(biāo)簽或信用卡內(nèi)的金屬組件所引入的電容性變化，來檢測便攜式設(shè)備102的鄰域感測范圍內(nèi)是否存在其他近場耦合設(shè)備(例如，便攜式設(shè)備102-2、102-4)或NFC標(biāo)簽/信用卡。在鄰域傳感器的檢測操作期間，在通過NFC/傳感器環(huán)形天線204執(zhí)行NFC和/或WPT操作時(shí)，可以激活或禁用NFC/WPT模塊。NFC和/或WPT操作的激活/禁用可以避免在沒有其他近場耦合便攜式設(shè)備(例如便攜式設(shè)備102-2、102-4)處于便攜式設(shè)備102的鄰域范圍內(nèi)時(shí)NFC模塊的連續(xù)RF發(fā)射，以減少功耗和RF發(fā)射。
[0028]而且，便攜式設(shè)備102包括一個(gè)或多個(gè)處理器。處理器214可以使單個(gè)處理單元或多個(gè)處理單元，所有處理單元可以包括單個(gè)或多個(gè)處理單元或多個(gè)內(nèi)核。處理器214可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)或多個(gè)微處理器、微計(jì)算機(jī)、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、中央處理單元、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路和/或基于操作指令來操縱信號(hào)的任何設(shè)備。除了其他能力以外，處理器214可以被配置成取來和執(zhí)行存儲(chǔ)器216或其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中的接收機(jī)可讀指令或處理器可存取指令。
[0029]在特定的實(shí)現(xiàn)中，存儲(chǔ)器組件216是用于存儲(chǔ)指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的示例，指令由處理器214執(zhí)行以執(zhí)行上述各種功能。例如，存儲(chǔ)器216 —般可以包括易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器(例如，RAM、ROM等等)兩者。存儲(chǔ)器216可以在此被稱為存儲(chǔ)器或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)器216能夠存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀、處理器可執(zhí)行程序指令作為計(jì)算機(jī)程序代碼，計(jì)算機(jī)程序代碼可由處理器214執(zhí)行作為被配置成實(shí)現(xiàn)此處實(shí)現(xiàn)中所描述的操作和功能的特定機(jī)器。
[0030]這里所述的示例便攜式設(shè)備102僅僅是適用于某些實(shí)現(xiàn)的示例，并且不意圖對可實(shí)現(xiàn)這里所述的進(jìn)程、組件和特征的環(huán)境、結(jié)構(gòu)和框架的用途或功能作出任何限制。
[0031]一般而言，參照附圖所述的任一功能可以使用軟件、硬件(例如固定邏輯電路)或這些實(shí)現(xiàn)的組合來實(shí)現(xiàn)。程序代碼可以被存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器設(shè)備或其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)設(shè)備中。因此，這里所述的進(jìn)程和組件可由計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。如上所述，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括以用于存儲(chǔ)信息的任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)，信息諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于:RAM、ROM、EEPR0M、閃存或其他存儲(chǔ)器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字化視頻光盤(DVD)或其他光學(xué)存儲(chǔ)、磁性卡帶、磁帶、磁盤存儲(chǔ)或其他磁性存儲(chǔ)設(shè)備或者可用于存儲(chǔ)由計(jì)算設(shè)備存取的信息的任何其他介質(zhì)。
[0032]具有無源器件的示例領(lǐng)域傳感器和NFC模塊
[0033]圖3是具有無源器件的領(lǐng)域傳感器和NFC模塊的示例實(shí)現(xiàn)300。與近場耦合相關(guān)的新興技術(shù)使便攜式設(shè)備102的用戶能有許多吸引人的體驗(yàn)。例如，將柔性印刷電路(FPC)—一該柔性印刷電路(FPC)結(jié)合NFC/傳感器環(huán)形天線204—一集成到薄型便攜式設(shè)備102中可以使便攜式設(shè)備102的厚度的任何增量最小化。
[0034]繼續(xù)參考圖3，該圖示出被集成到單個(gè)模塊(即，領(lǐng)域傳感器電路和NFC模塊聯(lián)合體206)中的領(lǐng)域傳感器302和NFC模塊304。在一實(shí)現(xiàn)中，領(lǐng)域傳感器302可以被配置成使用NFC/傳感器環(huán)形天線204來攜帶鄰域感測電信號(hào)。盡管NFC/傳感器環(huán)形天線204可由NFC模塊同時(shí)使用以用于NFC相關(guān)的功能，可以通過安裝無源器件來將鄰域感測電信號(hào)與NFC電信號(hào)分隔開。
[0035]在一實(shí)現(xiàn)中，領(lǐng)域傳感器302可以被配置成以諸如30KHz電信號(hào)的低頻電信號(hào)進(jìn)行操作以用于鄰域感測操作。在該例中，通過評(píng)估被注入環(huán)形天線204的充電和放電電流來測量電容性特征。當(dāng)人進(jìn)入到NFC/傳感器環(huán)形天線204的鄰域時(shí)，電容性特征可以變化。電容性特征的變化可以與觸發(fā)TX/RX天線200的選擇的已配置電容變化閾值相比較，或者降低無線通信電路208的TX功率。該閾值可以類似地應(yīng)用于由于NFC/傳感器環(huán)形天線204鄰域內(nèi)的另一便攜式設(shè)備的金屬組件而造成的電容性特征的變化。
[0036]在一實(shí)現(xiàn)中，NFC/傳感器環(huán)形天線204可以被配置成在鄰域感測操作期間包括開端形狀。例如，與NFC/傳感器環(huán)形天線204的一端相連的終端鏈路306-2可以被連接至領(lǐng)域傳感器302，并且連接至NFC模塊304的前端的端子。與NFC/傳感器環(huán)形天線204的另一端相連的第二終端鏈路306-4可以被連接至NFC模塊304的另一端子。在一實(shí)現(xiàn)中，NFC模塊304的前端端子連接至電容器308，電容器308將NFC模塊304鏈接至NFC/傳感器環(huán)形天線204的終端連接306。在鄰域感測操作期間，電容器308 (例如470pF)可以充當(dāng)對低頻電信號(hào)(例如30KHz)的開路(S卩，高度隔離)。換言之，終端連接306-2和306-4與NFC模塊304的前端斷開。另一方面，包括無源器件電阻器310的低通濾波器可以充當(dāng)對30KHz鄰域感測電信號(hào)的短路(即，低衰減)。因而，對于鄰域感測操作，NFC/傳感器環(huán)形天線204對于低頻鄰域感測信號(hào)來說呈現(xiàn)為開端螺旋形NFC/傳感器環(huán)形天線204。
[0037]在NFC操作期間，電容器308可以包括在相對高工作頻率(例如，對于NFC操作的13.56MHz)處等價(jià)的短路。另一方面，將NFC/傳感器環(huán)形天線204鏈接至領(lǐng)域傳感器302的低通濾波器可以提供在13.56MHz的NFC操作頻率下等價(jià)的開路。換言之，在NFC操作期間，將領(lǐng)域傳感器302鏈接至NFC/傳感器環(huán)形天線204的低通濾波器可以隔離高頻NFC電信號(hào)。因而，對于NFC操作，NFC/傳感器環(huán)形天線204對于高頻NFC信號(hào)來說呈現(xiàn)為閉合螺旋形NFC/傳感器環(huán)形天線204。
[0038]具有有源器件的示例領(lǐng)域傳感器和NFC模塊
[0039]圖4是具有有源器件的領(lǐng)域傳感器和NFC模塊的示例實(shí)現(xiàn)400。在一實(shí)現(xiàn)中，有源器件可以被配置成包括開關(guān)402-2和402-4，用以便將NFC模塊304的前端端子鏈接到NFC/傳感器環(huán)形天線204。而且，開關(guān)402-6可用于將領(lǐng)域傳感器302鏈接至NFC/傳感器環(huán)形天線204的終端鏈路306-2。例如，在鄰域感測操作期間，開關(guān)402-2和402-4可以被配置成包括開路，而開關(guān)402-6可以被配置成包括短路。結(jié)果，NFC/傳感器環(huán)形天線204被配置成在領(lǐng)域傳感器302的鄰域感測操作期間包括開端螺旋形。在另一例中，在NFC操作期間，開關(guān)402-2和402-4可以被配置成包括短路，而開關(guān)402-6可以被配置成包括開路。結(jié)果，NFC/傳感器環(huán)形天線204被配置成在NFC模塊304的NFC操作期間包括閉端螺旋形。
[0040]在一實(shí)現(xiàn)中，開關(guān)402可以基于便攜式設(shè)備102處的使用被動(dòng)態(tài)地控制。例如，如果TX/RX天線200不被使用(例如，用于3G傳輸)，則NFC/傳感器環(huán)形天線204可以專門主要用于NFC相關(guān)的功能。與無源器件的使用(即，電容器308和電阻器310)相比，無源器件(即，開關(guān)402)可以被配置成在時(shí)域中在特定時(shí)刻執(zhí)行鄰域感測檢測和在另一時(shí)刻執(zhí)行NFC相關(guān)的功能之間來回切換。
[0041]示例進(jìn)程
[0042]圖5示出一示例流程圖，該流程圖示出使用同一環(huán)形天線來進(jìn)行鄰域感測和近場通信的示例方法。該方法被描述的次序并非意圖構(gòu)成限制，任何數(shù)量的所述方法方框可以以任何次序被組合以實(shí)現(xiàn)該方法，或替代方法。此外，可以從該方法中刪除個(gè)別方框而不背離這里所述主題的精神和范圍。而且，該方法可以以任何適當(dāng)?shù)挠布?、軟件、固件或其組合來實(shí)現(xiàn)，而不背離本發(fā)明的范圍。例如，計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)可以通過使用同一環(huán)形天線來實(shí)現(xiàn)鄰域感測操作和NFC操作。
[0043]在方框502，執(zhí)行通過環(huán)形天線來攜帶、發(fā)射或接收電信號(hào)。在一實(shí)現(xiàn)中，環(huán)形天線(例如，NFC/傳感器環(huán)形天線204)可以接收、攜帶或發(fā)射電信號(hào)，電信號(hào)包括鄰域感測電信號(hào)和NFC電信號(hào)。例如，鄰域感測電信號(hào)可以包括低操作頻率(例如，30KHz)以實(shí)現(xiàn)鄰域感測操作。另一方面，NFC電信號(hào)可以包括高操作頻率(例如，13.56MHz)以實(shí)現(xiàn)NFC相關(guān)的功能。
[0044]在方框504，將鄰域感測電信號(hào)與NFC電信號(hào)分隔開。由于NFC電信號(hào)包括與鄰域感測電信號(hào)(即，30KHz)所不同的操作頻率(即，13.56MHz)，因此無源器件(例如，電容器308)可用于將鄰域感測電信號(hào)與NFC電信號(hào)分隔開。例如，無源器件(即，電容器308和電阻器310)的使用可以包括領(lǐng)域傳感器(例如領(lǐng)域傳感器302)和NFC/傳感器環(huán)形天線204之間的低通濾波器，以允許將鄰域感測電信號(hào)傳遞至領(lǐng)域傳感器302而同時(shí)阻止NFC電信號(hào)。在另一例中，無源器件(S卩，電容器308和電阻器310)的使用可以包括NFC模塊(例如NFC模塊304)和NFC/傳感器環(huán)形天線204之間的高通濾波器，以允許將NFC電信號(hào)傳遞至NFC模塊304而同時(shí)阻止鄰域感測電信號(hào)。
[0045]在一實(shí)現(xiàn)中，無源器件或組件(即，電容器308和電阻器310)的使用可以配置NFC/傳感器環(huán)形天線204以便在鄰域感測操作期間包括開端螺旋形環(huán)形天線配置。另一方面，無源器件可以配置NFC/傳感器環(huán)形天線204以便在NFC操作期間包括閉環(huán)螺旋形環(huán)形天線配置。
[0046]在其他實(shí)現(xiàn)中，有源開關(guān)(例如，有源開關(guān)402)的使用可以被配置成(例如，由軟件應(yīng)用配置)將鄰域感測電信號(hào)與NFC電信號(hào)分隔開。例如，在鄰域感測操作期間，開關(guān)402可以允許鄰域傳感器302和NFC/傳感器環(huán)形天線204之間的連接，而同時(shí)NFC模塊304與NFC/傳感器環(huán)形天線204斷開。在該例中，NFC/傳感器環(huán)形天線204被配置成在鄰域感測操作期間包括開端螺旋形環(huán)形天線配置。類似地，有源開關(guān)402可以被配置成在開關(guān)402將領(lǐng)域傳感器302與NFC/傳感器環(huán)形天線204斷開而同時(shí)NFC模塊連接至NFC/傳感器環(huán)形天線204時(shí)，將NFC/傳感器環(huán)形天線204變換成閉端螺旋形環(huán)形天線配置。
[0047]在方框506，使用NFC電信號(hào)來執(zhí)行NFC相關(guān)的功能。
[0048]在方框508，確定是否滿足鄰域感測操作的閾值電容。在一實(shí)現(xiàn)中，領(lǐng)域傳感器302處理由于NFC/傳感器環(huán)形天線204的鄰域內(nèi)的人而造成的電容變化。閾值電容值可以被配置成觸發(fā)收發(fā)機(jī)天線(例如，TX/RX天線200)的選擇或者通過調(diào)整無線通信電路通過TX天線(例如，TX/RX天線200)的發(fā)射功率以符合SAR要求。如果滿足閾值電容值，則沿著方框510的“是”支路，執(zhí)行收發(fā)機(jī)天線操作的調(diào)整。
[0049]否則在方框502，沿著方框508的“否”支路，NFC/傳感器環(huán)形天線204繼續(xù)接收電信號(hào)。
[0050]在方框510，執(zhí)行收發(fā)機(jī)天線操作的調(diào)整。在一實(shí)現(xiàn)中，收發(fā)機(jī)天線(例如，TX/RX200)可以被配置成同時(shí)以發(fā)射和接收模式進(jìn)行操作，或者僅以接收模式進(jìn)行操作，或者以被抑制的發(fā)射功率狀態(tài)操作以符合SAR要求。
[0051]在特定實(shí)施例的上下文中已經(jīng)描述了按照本發(fā)明的各種實(shí)現(xiàn)方式。這些實(shí)施例是說明性的而非限制性的。許多變化、修改、添加和改進(jìn)是可能的。因而，可以為這里所述的組件提供多個(gè)實(shí)例作為單個(gè)實(shí)例。各種組件、操作和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的邊界有時(shí)是任意的，在具體說明性的配置的上下文中說明了特定的操作。預(yù)見到其他功能分配且它們落在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。最后，在各種配置中作為分離的組件呈現(xiàn)的多個(gè)結(jié)構(gòu)和功能可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)組合的結(jié)構(gòu)或組件。這些及其他變化、修改、添加和改進(jìn)可以落在權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鄰域感測的方法，包括: 由天線攜帶、發(fā)射或接收電信號(hào)，所述電信號(hào)包括鄰域感測電信號(hào)和近場通信(NFC)電信號(hào); 將所述鄰域感測電信號(hào)與所述NFC電信號(hào)分隔開，所述天線被配置成在鄰域感測操作期間包括開端形狀，所述天線被配置成在NFC操作期間包括閉端形狀； 使用閉端形狀天線執(zhí)行NFC操作；以及 使用開端形狀天線執(zhí)行鄰域感測操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分隔開包括使用領(lǐng)域傳感器和所述開端天線之間的低通濾波器以使所述領(lǐng)域傳感器能接收包括低操作頻率的領(lǐng)域傳感器電信號(hào)，其中，所述低通濾波器適用于阻止NFC電信號(hào)接觸所述領(lǐng)域傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分隔開包括使用NFC模塊和所述閉端天線之間的高通濾波器以使所述NFC模塊能接收包括高操作頻率的NFC電信號(hào)，其中，所述高通濾波器適用于阻止鄰域感測電信號(hào)接觸所述NFC模塊。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述領(lǐng)域傳感器和所述NFC模塊形成單個(gè)模塊。
5.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述天線、所述領(lǐng)域傳感器和所述NFC模塊形成單個(gè)模塊。
6.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，分隔開包括使用至少一個(gè)無源器件來將所述鄰域感測電信號(hào)與所述NFC電信號(hào)分隔開，其中所述無源器件包括電容器和/或電阻器。
7.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，分隔開包括使用被配置成在所述鄰域感測操作期間將所述開端天線與所述NFC模塊分隔開的有源開關(guān)，其中所述有源開關(guān)還被配置成使所述鄰域感測電信號(hào)能被所述領(lǐng)域傳感器所接收。
8.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，分隔開包括使用被配置成在所述NFC操作期間將所述閉端天線與所述領(lǐng)域傳感器分隔開的有源開關(guān)，其中所述有源開關(guān)還被配置成使所述NFC電信號(hào)能被所述NFC模塊所接收。
9.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，分隔開包括使用被配置成在時(shí)域中在執(zhí)行鄰域感測操作和NFC操作時(shí)來回切換的有源開關(guān)。
10.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，還包括:將所述鄰域感測操作電信號(hào)的輸入電容與閾值電容值相比較，其中所述閾值電容值被用作調(diào)整無線通信操作期間的收發(fā)機(jī)操作的基礎(chǔ)。
11.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述天線是環(huán)形天線。
12.一種便攜式設(shè)備，包括: 天線，所述天線適用于攜帶、發(fā)射或接收電信號(hào)，所述電信號(hào)包括鄰域感測電信號(hào)和近場通信(NFC)電信號(hào)； 一個(gè)或多個(gè)組件，所述一個(gè)或多個(gè)組件適用于將所述鄰域感測電信號(hào)與所述NFC電信號(hào)分隔開; NFC模塊，所述NFC模塊適用于處理所述NFC電信號(hào)，所述NFC模塊使用所述天線以在NFC操作期間包括閉端天線；以及 領(lǐng)域傳感器，所述領(lǐng)域傳感器適用于處理所述鄰域感測電信號(hào)，所述領(lǐng)域傳感器使用所述天線以在鄰域感測操作期間包括開端天線。
13.如權(quán)利要求12所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括含有低通濾波器的無源器件，所述低通濾波器使所述領(lǐng)域傳感器能接收和處理包括低操作頻率的領(lǐng)域傳感器電信號(hào)，其中所述低通濾波器阻止NFC電信號(hào)接觸所述領(lǐng)域傳感器。
14.如權(quán)利要求12所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括含有高通濾波器的無源器件，所述高通濾波器使所述NFC模塊能接收和處理包括高操作頻率的NFC電信號(hào)，其中所述高通濾波器阻止鄰域感測電信號(hào)接觸所述NFC模塊。
15.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述領(lǐng)域傳感器和所述NFC模塊包括單個(gè)模塊。
16.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述天線包括多環(huán)路螺旋形天線。
17.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述無源器件至少包括電容器和/或電阻器。
18.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于在鄰域感測操作期間將所述開端環(huán)形天線與所述NFC模塊分隔開的有源開關(guān)，其中所述有源開關(guān)使所述鄰域感測電信號(hào)能被所述領(lǐng)域傳感器所接收和處理。
19.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于在NFC操作期間將所述閉端環(huán)形天線與所述領(lǐng)域傳感器分隔開的有源開關(guān)，其中所述有源開關(guān)使所述NFC電信號(hào)能被所述NFC模塊所接收和處理。
20.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括被配置成在時(shí)域中在執(zhí)行鄰域感測操作和NFC操作時(shí)來回切換的有源開關(guān)。
21.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13或權(quán)利要求14所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述領(lǐng)域傳感器將所述鄰域感測操作電信號(hào)的輸入電容與閾值電容值相比較，其中，所述閾值電容值被用作調(diào)整無線通信操作期間的收發(fā)機(jī)操作的基礎(chǔ)。
22.如權(quán)利要求12-21的任一項(xiàng)所述的便攜式設(shè)備，其特征在于，所述天線是環(huán)形天線。
23.執(zhí)行一種用于鄰域感測的方法的至少一個(gè)計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，包括: 由天線攜帶、發(fā)射或接收電信號(hào)，所述電信號(hào)包括鄰域感測電信號(hào)和近場通信(NFC)電信號(hào); 將所述鄰域感測電信號(hào)與所述NFC電信號(hào)分隔開，所述天線在鄰域感測操作期間包括開端形狀，所述天線在NFC操作期間包括閉端形狀； 使用閉端形狀天線執(zhí)行NFC操作；以及 使用開端形狀天線執(zhí)行鄰域感測操作。
24.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述分隔開包括使用領(lǐng)域傳感器和所述開端天線之間的低通濾波器以使所述領(lǐng)域傳感器能接收包括低操作頻率的領(lǐng)域傳感器電信號(hào)，其中所述低通濾波器阻止NFC電信號(hào)接觸所述領(lǐng)域傳感器。
25.如權(quán)利要求23所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述分隔開包括使用NFC模塊和所述閉端天線之間的高通濾波器以使所述NFC模塊能接收包括高操作頻率的NFC電信號(hào)，其中所述高通濾波器阻止鄰域感測電信號(hào)接觸所述NFC模塊。
26.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述領(lǐng)域傳感器和所述NFC模塊是單個(gè)模塊。
27.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述天線被配置成包括多環(huán)路螺旋形天線。
28.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述分隔開包括使用無源器件來將所述鄰域感測電信號(hào)與所述NFC電信號(hào)分隔開，其中所述無源器件至少包括電容器和/或電阻器。
29.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述分隔開包括使用在所述鄰域感測操作期間將所述開端天線與所述NFC模塊分隔開的有源開關(guān)，其中所述有源開關(guān)使所述鄰域感測電信號(hào)能被所述領(lǐng)域傳感器所接收。
30.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述分隔開包括使用在所述NFC操作期間將所述閉端天線與所述領(lǐng)域傳感器分隔開的有源開關(guān)，其中所述有源開關(guān)使所述NFC電信號(hào)能被所述NFC模塊所接收。
31.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述分隔開包括使用在時(shí)域中在執(zhí)行鄰域感測操作和NFC操作時(shí)來回切換的有源開關(guān)。
32.如權(quán)利要求23或權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，還包括:將所述鄰域感測操作電信號(hào)的輸入電容與閾值電容值相比較，其中所述閾值電容值被用作調(diào)整無線通信操作期間的收發(fā)機(jī)操作的基礎(chǔ)。
33.如權(quán)利要求23-32的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)可訪問介質(zhì)，其特征在于，所述天線是環(huán)形天線。
34.—種系統(tǒng)，包括: 一個(gè)或多個(gè)處理器； 被配置給所述一個(gè)或多個(gè)處理器的存儲(chǔ)器；以及 被配置給所述一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器的近場通信(NFC)組件，所述近場通信組件適用于處理來自天線的近場通信(NFC)電信號(hào)，所述天線適用于攜帶、發(fā)射或接收包括鄰域感測電信號(hào)和近場通信電信號(hào)在內(nèi)的電信號(hào)，其中所述NFC組件使用所述天線在NFC操作期間包括閉端天線；以及 被配置給所述一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器的領(lǐng)域傳感器，所述領(lǐng)域傳感器組件適用于處理所述鄰域感測電信號(hào)，所述領(lǐng)域傳感器使用所述天線在鄰域感測操作期間包括開端天線。
35.如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，還包括以下的一個(gè)或兩者的無源器件: 低通濾波器，所述低通濾波器使所述領(lǐng)域傳感器組件能接收和處理包括低操作頻率的領(lǐng)域傳感器電信號(hào)，其中所述低通濾波器阻止所述NFC電信號(hào)接觸所述領(lǐng)域傳感器；和/或 高通濾波器，所述高通濾波器使所述NFC組件能接收和處理包括高操作頻率的NFC電信號(hào)，其中所述高通濾波器阻止所述鄰域感測電信號(hào)接觸所述NFC組件。
36.如權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無源器件包括電容器和/或電阻器。
37.如權(quán)利要求34或權(quán)利要求35或權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，還包括適用于執(zhí)行以下操作之一的有源開關(guān): 在所述鄰域感測操作期間將所述開端天線與所述NFC組件分隔開，其中，所述有源開關(guān)使所述鄰域感測電信號(hào)能被所述鄰域感測組件所接收和處理； 在所述NFC操作期間將所述閉端天線與所述領(lǐng)域傳感器組件分隔開，其中，所述有源開關(guān)使所述NFC電信號(hào)能被所述NFC組件所接收和處理。
38.如權(quán)利要求34-37的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括適用于將所述鄰域感測電信號(hào)與所述NFC電信號(hào)分隔開的一個(gè)或多個(gè)組件。
39.如權(quán)利要求34-38所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述天線被包括在包括所述NFC組件和領(lǐng)域傳感器組件的模塊中。
40.如權(quán)利要求39所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述天線是環(huán)形天線。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104508687SQ201280071356
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月15日
【發(fā)明者】S·楊, A·S·科納努, U·卡拉考格魯, H-H·許 申請人:英特爾公司