專利名稱：檢測(cè)近場(chǎng)通信(nfc)設(shè)備的存在的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及近場(chǎng)通信(NFC )，并且更具體地，涉及檢測(cè)NFC功能設(shè)備的存在。
背景技術(shù)：
近場(chǎng)通信(NFC)設(shè)備正被集成到諸如智能電話的移動(dòng)設(shè)備中，從而有助于在進(jìn)行日常交易時(shí)使用這些移動(dòng)設(shè)備。例如，由信用卡提供的信用信息可以加載到NFC設(shè)備并存儲(chǔ)于其中以供需要時(shí)使用，而不是攜帶多張信用卡。將NFC設(shè)備簡(jiǎn)單地輕扣到信用卡終端從而向該終端中繼信用信息，以完成交易。另一實(shí)例是，諸如在公共汽車和火車終端中使用的那些票務(wù)寫入系統(tǒng)，可以僅僅將票價(jià)信息寫入NFC設(shè)備，而不是向乘客提供紙質(zhì)車票。乘客僅僅將NFC設(shè)備輕扣至讀取器，就可乘坐公共汽車或火車，而無(wú)需使用紙質(zhì)車票。
通常，NFC交互包括輪詢操作模式，從而在NFC設(shè)備間建立通信。第一傳統(tǒng)方法根據(jù)預(yù)定輪詢例程針對(duì)第二 NFC設(shè)備探測(cè)第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備的磁場(chǎng)。在該第一傳統(tǒng)方法中，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備生成磁場(chǎng)而沒(méi)有取決于技術(shù)的、針對(duì)預(yù)定期間(通常稱為保護(hù)時(shí)間)的任何信息。在保護(hù)時(shí)間期滿時(shí)，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備就使用傳統(tǒng)輪詢命令來(lái)探測(cè)第一技術(shù)類型(諸如類型A、類型B、或類型F)的第二 NFC設(shè)備的磁場(chǎng)。傳統(tǒng)輪詢命令包括傳統(tǒng)請(qǐng)求命令、類型A (REQA)，傳統(tǒng)請(qǐng)求命令、類型B (REQB)，或者傳統(tǒng)請(qǐng)求命令、類型F (REQF)0如果沒(méi)有從第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備接收到響應(yīng)，則第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備就生成磁場(chǎng)而沒(méi)有針對(duì)另一保護(hù)時(shí)間的任何信息，并使用傳統(tǒng)輪詢命令來(lái)探測(cè)第二技術(shù)類型的第二 NFC設(shè)備的磁場(chǎng)。在2010年11月 18 日出版的“NFC Forum:NFC Activity Specification:Technical Specification, NFCForum Activity 1.0NFCForum-TS-Activity-1.0” 中進(jìn)一步描述了第一傳統(tǒng)方法，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
第一傳統(tǒng)方法的保護(hù)時(shí)間不必要地消耗電力。通常，當(dāng)探測(cè)類型A和類型B的NFC設(shè)備時(shí)，保護(hù)時(shí)間大約是5ms，當(dāng)探測(cè)類型F的NFC設(shè)備時(shí)，可以達(dá)到20ms以上。另外，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備可能不得不生成磁場(chǎng)而沒(méi)有針對(duì)一個(gè)以上的保護(hù)時(shí)間的任何信息，并且使用針對(duì)某技術(shù)的一個(gè)以上的輪詢命令來(lái)探測(cè)磁場(chǎng)。例如，第一傳統(tǒng)方法通常輪詢類型A設(shè)備，然后是類型B設(shè)備，之后是類型F設(shè)備。在該實(shí)例中，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備生成針對(duì)類型A、B和F設(shè)備的保護(hù)時(shí)間，并提供REQA、REQB、和REQF命令，進(jìn)而建立與類型F的NFC設(shè)備的通 目。
第二傳統(tǒng)方法發(fā)射振幅基本相同的檢測(cè)脈沖，以檢測(cè)NFC設(shè)備的存在。第一NFC設(shè)備連續(xù)地提供檢測(cè)脈沖，直到檢測(cè)到檢測(cè)脈沖之一的振幅變化。該變化表明在第一 NFC設(shè)備的磁場(chǎng)中存在第二 NFC設(shè)備。在根據(jù)35U.S.C.§371 (c)于2009年4月22日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第12/446，591中進(jìn)一步描述了第二傳統(tǒng)方法，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
然而，脈沖變化的簡(jiǎn)單檢測(cè)容易受到環(huán)境變化的影響。例如，在該環(huán)境周圍移動(dòng)第一NFC設(shè)備可能會(huì)引起檢測(cè)脈沖的振幅發(fā)生變化。另一實(shí)例是，在該環(huán)境內(nèi)的物體(諸如，金屬物體或其他無(wú)NFC功能的設(shè)備)進(jìn)入磁場(chǎng)，可能會(huì)引起檢測(cè)脈沖的振幅發(fā)生變化。這些變化可能是由環(huán)境變化而單獨(dú)引起的，并不是由于第二 NFC變?yōu)榇嬖谟谠摯艌?chǎng)內(nèi)。因此，第一NFC設(shè)備可能會(huì)錯(cuò)誤地確定存在第二 NFC設(shè)備。
因此，需要克服上述缺陷來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)中另一 NFC設(shè)備的存在。從以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。發(fā)明內(nèi)容
(I) 一種近場(chǎng)通信設(shè)備，包括:
調(diào)制器模塊，被配置為將檢測(cè)信號(hào)調(diào)制到載波上，以提供經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)；
天線模塊，被配置為將所述經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)施加至電感耦合元件，以生成提供所述檢測(cè)信號(hào)的磁場(chǎng)；
解調(diào)器模塊，被配置為解調(diào)所述檢測(cè)信號(hào)，以提供經(jīng)恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)；以及
控制器模塊，被配置為:
(i)確定所述經(jīng)恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的多個(gè)信號(hào)度量，
(ii)基于所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量，估計(jì)所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量，以提供所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值，以及
(iii)在所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量不線性相關(guān)時(shí)，確定在所述磁場(chǎng)中存在另一近場(chǎng)通信功能設(shè)備。
(2)根據(jù)(I)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述多個(gè)信號(hào)度量表示從以下各項(xiàng)構(gòu)成的組中選出的至少一項(xiàng):不同時(shí)間實(shí)例的所述恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的平均值、總能量、平均功率、均方、瞬時(shí)功率、均方根、方差、范數(shù)、耦合系數(shù)、以及電壓電平。
(3)根據(jù)(I)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述檢測(cè)信號(hào)被表征為單調(diào)遞增階梯函數(shù)。
(4)根據(jù)(3)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述檢測(cè)信號(hào)的特征在于在第一持續(xù)時(shí)間處于第一功率電平以提供第一區(qū)間、在第二持續(xù)時(shí)間處于第二功率電平以提供第二區(qū)間、以及在第三持續(xù)時(shí)間處于第三功率電平以提供第三區(qū)間。
(5)根據(jù)(4)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述第一功率電平小于所述第二功率電平，所述第二功率電平小于所述第三功率電平。
(6)根據(jù)(4)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，多個(gè)信號(hào)度量包括對(duì)應(yīng)于所述第一區(qū)間的第一信號(hào)度量、對(duì)應(yīng)于所述第二區(qū)間的第二信號(hào)度量、以及對(duì)應(yīng)于所述第三區(qū)間的第三信號(hào)度量。
(7)根據(jù)(I)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為基于所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并且基于所述統(tǒng)計(jì)關(guān)系來(lái)估計(jì)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量。
(8)根據(jù)(7)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述統(tǒng)計(jì)關(guān)系是所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量之間的最佳擬合線。
(9)根據(jù)(I)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為將所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值進(jìn)行比較，以確定差。
(10)根據(jù)(9)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為將所述差與閾值比較，并且當(dāng)所述差大于或等于所述閾值時(shí)，確定所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量非線性相關(guān)。
( 11)根據(jù)(10)所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述差小于所述閾值時(shí)，確定所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)，當(dāng)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)時(shí)，確定在所述磁場(chǎng)中不存在所述另一近場(chǎng)通信功能設(shè)備。
(12) 一種用于檢測(cè)近場(chǎng)通信設(shè)備的存在的方法，包括:
(a)由第二近場(chǎng)通信設(shè)備將檢測(cè)信號(hào)調(diào)制到載波上以提供經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)；
(b)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備將所述經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)施加至電感耦合元件，以生成提供所述檢測(cè)信號(hào)的磁場(chǎng)；
(c)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備解調(diào)所述檢測(cè)信號(hào)，以提供恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)；
(d)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備確定所述恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的多個(gè)信號(hào)度量；
(e)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備基于所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)估計(jì)所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量，以提供所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值，以及
(f)在所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量不線性相關(guān)時(shí)，由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備確定所述近場(chǎng)通信設(shè)備存在于所述磁場(chǎng)中。
(13)根據(jù)(12)所述的方法，其中，所述步驟(d)包括:
(d) (i)確定從以下各項(xiàng)構(gòu)成的組中選擇的至少一項(xiàng):不同時(shí)間實(shí)例的所述恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的平均值、總能量、平均功率、均方、瞬時(shí)功率、均方根、方差、范數(shù)、耦合系數(shù)、以及電壓電平。
(14)根據(jù)(12)所述的方法，其中，所述步驟(a)包括:
(a) (i)將單調(diào)遞增階梯函數(shù)調(diào)制到所述載波上。
(15)根據(jù)(14)所述的方法，其中，所述步驟(a) (i)包括:
(a) (i) (A)調(diào)制針對(duì)第一持續(xù)時(shí)間的第一功率電平，以提供第一區(qū)間；
(a) (i) (B)調(diào)制針對(duì)第二持續(xù)時(shí)間的第二功率電平，以提供第二區(qū)間；以及
(a) (i) (C)調(diào)制針對(duì)第三持續(xù)時(shí)間的第三功率電平，以提供第三區(qū)間，所述第一功率電平小于所述第二功率電平，所述第二功率電平小于所述第三功率電平。
( 16)根據(jù)(15)所述的方法，其中，所述步驟(d)包括:
(d) (i)確定對(duì)應(yīng)于所述第一區(qū)間的第一信號(hào)度量；
(d) (ii)確定對(duì)應(yīng)于所述第二區(qū)間的第二信號(hào)度量；
(d) (iii)確定對(duì)應(yīng)于所述第三區(qū)間的第三信號(hào)度量。
(17)根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括:
(g)基于所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并且基于所述統(tǒng)計(jì)關(guān)系來(lái)估計(jì)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量。
( 18)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述步驟(g)包括:
(g)(i )基于所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)確定最佳擬合線，并基于所述最佳擬合線來(lái)估計(jì)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量。
(19)根據(jù)(12)所述的方法，進(jìn)一步包括:
(g)將所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值相比較，以確定差。
(20)根據(jù)(19)所述的方法，進(jìn)一步包括:
(h)將所述差與閾值比較，并且當(dāng)所述差大于或等于所述閾值時(shí)，確定所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量非線性相關(guān)。
(21)根據(jù)(20)所述的方法，進(jìn)一步包括:
(i)當(dāng)所述差小于所述閾值時(shí)，確定所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)，當(dāng)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)時(shí)，確定在所述磁場(chǎng)中不存在所述近場(chǎng)通信設(shè)備。


參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或功能上相似的元件。此外，參考標(biāo)號(hào)的最左側(cè)數(shù)字表示該參考標(biāo)號(hào)首次出現(xiàn)的附圖。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的NFC環(huán)境的框圖2不出了第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備用于檢測(cè)第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備的存在的傳統(tǒng)檢測(cè)操作模式；
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用于檢測(cè)在其磁場(chǎng)內(nèi)的第二 NFC功能設(shè)備的存在的檢測(cè)信號(hào)；
圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用于檢測(cè)在其磁場(chǎng)內(nèi)的第二 NFC功能設(shè)備的存在的檢測(cè)信號(hào)的第一可能變化；
圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用于檢測(cè)在其磁場(chǎng)內(nèi)的第二 NFC功能設(shè)備的存在的檢測(cè)信號(hào)的第二可能變化；
圖3D示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用于檢測(cè)在其磁場(chǎng)內(nèi)的第二 NFC功能設(shè)備的存在的檢測(cè)信號(hào)的第三可能變化；
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于檢測(cè)磁場(chǎng)內(nèi)的NFC功能設(shè)備的存在的示例性操作步驟的流程圖5示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的可以用于檢測(cè)其他NFC功能設(shè)備的存在的NFC設(shè)備的框圖6A示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用來(lái)檢測(cè)保持在其磁場(chǎng)內(nèi)的第二 NFC功能設(shè)備的檢測(cè)信號(hào)的第一可能變化；以及
圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用來(lái)檢測(cè)保持在其磁場(chǎng)內(nèi)的第二 NFC功能設(shè)備的檢測(cè)信號(hào)的第二可能變化。
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明。在附圖中，相同參考標(biāo)號(hào)通常表示相同、功能上相似、和/或結(jié)構(gòu)上相似的元件。元件首次出現(xiàn)的附圖由該參考標(biāo)號(hào)的最左側(cè)數(shù)字來(lái)表示。
具體實(shí)施方式
以下的詳細(xì)說(shuō)明書參照附圖來(lái)說(shuō)明符合本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。在具體實(shí)施方式
中提到“一個(gè)示例性實(shí)施方式”、“示例性實(shí)施方式”、“實(shí)例示例性實(shí)施方式”等表示所描述的示例性實(shí)施方式可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性，但是并不是每個(gè)示例性實(shí)施方式都必須包括該特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性。此外，這類措辭不一定指相同的示例性實(shí)施方式。此外，當(dāng)結(jié)合示例性實(shí)施方式來(lái)描述特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性時(shí)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)，可以結(jié)合明確地描述或沒(méi)有明確描述的其他示例性實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)、或特性。
這里描述的示例性實(shí)施方式用于說(shuō)明目的而非進(jìn)行限制。其他示例性實(shí)施方式是可能的，并且在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)示例性實(shí)施方式進(jìn)行修改。因此，具體實(shí)施方式
部分并無(wú)意限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍僅根據(jù)以下的權(quán)利要求及其等同物來(lái)限定。
本發(fā)明的實(shí)施方式能夠以硬件、固件、軟件、或者其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施方式還可以實(shí)現(xiàn)為機(jī)器可讀介質(zhì)上存儲(chǔ)的指令，其可以由一個(gè)或多個(gè)處理器讀取并執(zhí)行。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括用于以機(jī)器(例如，計(jì)算設(shè)備)可讀形式來(lái)存儲(chǔ)或傳輸信息的任何機(jī)制。例如，機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括只讀存儲(chǔ)器(R0M)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)，、光存儲(chǔ)介質(zhì)，閃存設(shè)備，電學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)或其他形式的傳播信號(hào)(例如，載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等)等。此外，這里可以將固件、軟件、例程、指令描述為執(zhí)行特定動(dòng)作。然而，應(yīng)當(dāng)理解，這種描述僅僅是為了方便，而這種動(dòng)作實(shí)際上源于執(zhí)行固件、軟件、例程、指令等的計(jì)算設(shè)備、處理器、控制器、或其他設(shè)備。
示例性實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述將充分揭示本發(fā)明的一般特征，通過(guò)應(yīng)用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識(shí)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，其他人不用過(guò)度實(shí)驗(yàn)，就可以容易地修改和/或調(diào)整各種應(yīng)用的這種示例性實(shí)施方式。因此，基于這里給出的教導(dǎo)和指導(dǎo)，這種調(diào)整和修改旨在示例性實(shí)施方式的含義和多個(gè)等同物內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，這里的措辭和術(shù)語(yǔ)是為了描述而非限制，因此，本說(shuō)明書的措辭或術(shù)語(yǔ)將由相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這里的教導(dǎo)來(lái)解釋。
雖然本發(fā)明的說(shuō)明書將就NFC來(lái)進(jìn)行描述，但是相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)至IJ，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明可以應(yīng)用于使用近場(chǎng)和/或遠(yuǎn)場(chǎng)的其他通信。例如，雖然使用NFC功能通信設(shè)備來(lái)描述本發(fā)明，但是相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，這些NFC功能通信設(shè)備的功能可以應(yīng)用于使用近場(chǎng)和/或遠(yuǎn)場(chǎng)的其他通信設(shè)備。
示例件沂場(chǎng)通信(NFC)環(huán)塏
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的NFC環(huán)境的框圖。NFC環(huán)境100在彼此充分接近的第一 NFC設(shè)備102和第二 NFC設(shè)備104之間提供了信息(諸如一個(gè)或多個(gè)命令和/或數(shù)據(jù))的無(wú)線通信。在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，第一 NFC設(shè)備102和/或第二 NFC設(shè)備104可以實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立或分立設(shè)備，或者可以納入或者耦接到另一電子設(shè)備或主機(jī)設(shè)備(諸如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算設(shè)備)、另一計(jì)算設(shè)備(諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本、或臺(tái)式機(jī))、計(jì)算機(jī)外設(shè)(諸如打印機(jī)、便攜式音頻和/或視頻播放器、支付系統(tǒng))、票務(wù)寫入系統(tǒng)(諸如停車票務(wù)系統(tǒng)、公共汽車票務(wù)系統(tǒng)、火車票務(wù)系統(tǒng)、或入場(chǎng)票務(wù)系統(tǒng))、或者在票務(wù)讀取系統(tǒng)、玩具、游戲、海報(bào)、包裝、廣告材料、產(chǎn)品存貨檢查系統(tǒng)和/或任何其他合適的電子設(shè)備。
第一 NFC設(shè)備102檢測(cè)第二 NFC設(shè)備104的存在，以實(shí)現(xiàn)第一 NFC設(shè)備102與第二NFC設(shè)備104之間的信息通信。
傳統(tǒng)檢測(cè)操作模式
傳統(tǒng)上，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備以傳統(tǒng)檢測(cè)操作模式運(yùn)行，以檢測(cè)第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備的存在。第一傳統(tǒng)NFC進(jìn)入傳統(tǒng)輪詢操作模式，以在檢測(cè)到第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備時(shí)建立與第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備的通信。
圖2示出了由第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備用于檢測(cè)第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備的存在的傳統(tǒng)檢測(cè)操作模式。第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備提供振幅基本相同的傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖,直到檢測(cè)到傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖之一的振幅變化。該振幅變化表明第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備已進(jìn)入第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備提供的磁場(chǎng)中。
在檢測(cè)到第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備時(shí)，第一傳統(tǒng)NFC進(jìn)入傳統(tǒng)輪詢操作模式，以與第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備建立通信。
如圖形說(shuō)明202示出的，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備提供了傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.1至206.N，傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.1至206.N中的每個(gè)均表征為具有大致相似的振幅。例如，傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.1的振幅與傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.2的振幅大致相似，而傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.2的振幅與傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.N的振幅大致相似。如圖形說(shuō)明202另外示出的，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備在傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.N之后進(jìn)入傳統(tǒng)輪詢操作模式208，以建立與第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備的通信。在 2010 年 11 月 18 日發(fā)表的“NFC Forum:NFC ActivitySpecification:TechnicalSpecification, NFC Forum Activity 1.0NFCForum-TS-Activity-l.0，，，中，描述了傳統(tǒng)輪詢操作模式208的一個(gè)實(shí)例，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
如圖形說(shuō)明204示出的，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備觀測(cè)傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.1至206.N，稱為傳統(tǒng)觀測(cè)檢測(cè)脈沖210.1至210.N。傳統(tǒng)觀測(cè)檢測(cè)脈沖210.1至210.(N-1)被表征為具有大致相似的振幅。傳統(tǒng)觀測(cè)檢測(cè)脈沖210.1至210.(N-1)的大致相似振幅表明第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備不存在于磁場(chǎng)中。如圖形說(shuō)明204另外示出的，觀測(cè)檢測(cè)脈沖210.N的振幅并不與觀測(cè)檢測(cè)脈沖210.(N-1)的振幅基本上類似。振幅的差異表明在傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.N期間，第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入磁場(chǎng)。因此，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備可以進(jìn)入傳統(tǒng)輪詢操作模式208，以建立與第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備的通信。在2009年4月22日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第12/446，591中進(jìn)一步描述了該傳統(tǒng)檢測(cè)操作模式，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
然而，傳統(tǒng)檢測(cè)模式的該簡(jiǎn)單變化檢測(cè)易受到環(huán)境變化的影響。例如，在環(huán)境周圍移動(dòng)第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備可能引起傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.1至206.N的振幅變化。另一實(shí)例是，環(huán)境中的物體(諸如金屬物體或其他非NFC功能設(shè)備)進(jìn)入磁場(chǎng)，可能引起傳統(tǒng)檢測(cè)脈沖206.1至206.N的振幅變化。然而，這些變化是由環(huán)境變化造成的，而不是由于第二傳統(tǒng)NFC變得存在于磁場(chǎng)中。因此，第一傳統(tǒng)NFC設(shè)備可能不正確地確定第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備存在于磁場(chǎng)中，并在第二傳統(tǒng)NFC設(shè)備并不存在于磁場(chǎng)中時(shí)進(jìn)入傳統(tǒng)輪詢操作模式208。
通常，由于環(huán)境所導(dǎo)致的這些變化可以被表征為線性的。然而，由于另一 NFC功能設(shè)備變得存在于磁場(chǎng)內(nèi)所導(dǎo)致的變化可以表征為非線性的。例如，在其他NFC功能設(shè)備進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，其開始得到或獲得電力，這引起磁場(chǎng)的非線性變化。然而，傳統(tǒng)檢測(cè)操作模式不能區(qū)分線性變化和非線性變化；因此，傳統(tǒng)檢測(cè)模式易于將環(huán)境變化誤解為是第二傳統(tǒng)NFC存在于磁場(chǎng)中的指示。_5] 示例性檢測(cè)操作模式
本發(fā)明能夠區(qū)分線性變化和非線性變化，使得可以將表征為線性的、本發(fā)明的檢測(cè)信號(hào)的變化識(shí)別為環(huán)境變化。表征為非線性的、本發(fā)明的檢測(cè)信號(hào)的這些變化，可以表示為由于變得存在于磁場(chǎng)中的另一 NFC功能設(shè)備所導(dǎo)致的結(jié)果。
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的由第一 NFC功能設(shè)備用于檢測(cè)在其磁場(chǎng)中的第二 NFC功能設(shè)備的存在的檢測(cè)信號(hào)。通常，第一 NFC功能設(shè)備(例如，第一 NFC設(shè)備102)被配置為以發(fā)起者或讀取器的操作模式來(lái)運(yùn)行，第二 NFC功能設(shè)備(例如，第二 NFC設(shè)備104)被配置為以接收者或標(biāo)簽的操作模式來(lái)運(yùn)行。
第一 NFC功能設(shè)備提供代表檢測(cè)信號(hào)302的磁場(chǎng)，以檢測(cè)在其磁場(chǎng)中的第二 NFC功能設(shè)備的存在。檢測(cè)信號(hào)302被表征為單調(diào)遞增和/或單調(diào)遞減函數(shù)，諸如單調(diào)遞增步梯級(jí)或階梯函數(shù)。在示例性實(shí)施方式中，第一 NFC功能設(shè)備可以提供多個(gè)檢測(cè)信號(hào)302，以形成檢測(cè)序列。在該示例性實(shí)施方式中，以時(shí)間上分隔的區(qū)間提供檢測(cè)序列中的多個(gè)檢測(cè)信號(hào)302。例如，第一 NFC功能設(shè)備可以周期性地提供檢測(cè)序列中的每個(gè)檢測(cè)信號(hào)302。另一實(shí)例是，第一NFC設(shè)備可以響應(yīng)于事件而提供檢測(cè)序列中的每個(gè)檢測(cè)信號(hào)302。另一實(shí)例是，第一 NFC功能設(shè)備可以在不同的時(shí)間提供來(lái)自檢測(cè)序列的每個(gè)檢測(cè)信號(hào)302。
如圖3A所不,第一 NFC功能設(shè)備在第一持續(xù)時(shí)間h以第一功率電平P1提供檢測(cè)信號(hào)302，以提供第一區(qū)間304.1。通常，檢測(cè)信號(hào)302表示調(diào)制到載波上的波形；然而，為了清楚起見(jiàn)，在圖3A至圖3D中僅示出了該調(diào)制載波的包絡(luò)。然后，第一 NFC功能設(shè)備將檢測(cè)信號(hào)302的功率電平從第一功率電平P1調(diào)節(jié)到第二功率電平p2，并在第二持續(xù)時(shí)間t2以第二功率電平P2提供檢測(cè)信號(hào)302，以提供第二區(qū)間304.2。然后，第一 NFC功能設(shè)備將檢測(cè)號(hào)302的功率電平從第二功率電平P2調(diào)節(jié)到第二功率電平ρ3，并在第二持續(xù)時(shí)間t3以第三功率電平P3提供檢測(cè)信號(hào)302，以提供第三區(qū)間304.3。然而，圖3A中示出的檢測(cè)信號(hào)302僅用于說(shuō)明目的，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，檢測(cè)信號(hào)302可以包括任何合適數(shù)量的區(qū)間。
在示例性實(shí)施方式中，第一功率電平P1低于第二功率電平p2，而第二功率電平P2低于第三功率電平P3。在另一例性實(shí)施方式中，最低功率電平(例如，第一功率電平P1)具有足夠的功率電平以允許第二 NFC功能設(shè)備在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)從檢測(cè)序列300得到電力。在另一示例性實(shí)施方式中，第一持續(xù)時(shí)間h、第二持續(xù)時(shí)間t2、和/或第三持續(xù)時(shí)間t3具有足夠持續(xù)時(shí)間(例如，可以是大約20微秒)以允許穩(wěn)定由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
第一 NFC功能設(shè)備通過(guò)觀測(cè)檢測(cè)信號(hào)302來(lái)檢測(cè)其磁場(chǎng)變化，以提供觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)306。第一NFC功能設(shè)備從觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)306觀測(cè)對(duì)應(yīng)于第一區(qū)間304.1的第一信號(hào)度量308.1，對(duì)應(yīng)于第二區(qū)間304.2的第二信號(hào)度量308.2，以及對(duì)應(yīng)于第三區(qū)間304.3的第三信號(hào)度量308.3。第一信號(hào)度量308.1、第二信號(hào)度量308.2、和/或第三信號(hào)度量308.3可以表示其對(duì)應(yīng)區(qū)間304.1至304.3的平均值、總能量、平均功率、均方、瞬時(shí)功率、均方根、方差、范數(shù)、電壓電平、耦合系數(shù)、和/或在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的任何其他適當(dāng)?shù)男盘?hào)度量。
基于信號(hào)度量308.1至308.3中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量，第一 NFC功能設(shè)備確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系312，以確定信號(hào)度量估計(jì)值310 (其表示信號(hào)度量308.1至308.3中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值)。例如，第一 NFC功能設(shè)備可以使用第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2來(lái)統(tǒng)計(jì)地確定最佳擬合線作為統(tǒng)計(jì)關(guān)系312。另一實(shí)例是，第一 NFC功能設(shè)備可以使用第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2統(tǒng)計(jì)地確定最佳擬合的合適曲線(例如，二次多項(xiàng)式、三次多項(xiàng)式、高階多項(xiàng)式、或者其任何組合)作為統(tǒng)計(jì)關(guān)系312。第一NFC功能設(shè)備可以使用最佳擬合線和/或最佳擬合的合適曲線來(lái)確定第三信號(hào)度量308.3的估計(jì)值作為信號(hào)度量估計(jì)值310。
第一 NFC功能設(shè)備比較第一信號(hào)度量估計(jì)值310和該至少一個(gè)第二信號(hào)度量，以確定這些信號(hào)度量之間的差。換句話說(shuō)，第一 NFC功能設(shè)備比較該至少一個(gè)第二信號(hào)度量的實(shí)際表現(xiàn)值和估計(jì)值，以確定其差。當(dāng)差表明信號(hào)度量估計(jì)值310與至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中不存在第二 NFC功能設(shè)備的第一確定?？商鎿Q地，當(dāng)差表明信號(hào)度量估計(jì)值310與至少兩個(gè)第一信號(hào)度量不線性(S卩，非線性)相關(guān)時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中存在第二 NFC功能設(shè)備的第二確定。在示例性實(shí)施方式中，第一 NFC功能設(shè)備可以將至少一個(gè)第二信號(hào)度量和信號(hào)度量估計(jì)值310之間的差與閾值相比較，并且當(dāng)該差小于閾值時(shí)做出第一確定，或者在該差大于或等于閾值時(shí)做出第二確定。
例如，如圖3B所示，第一 NFC功能設(shè)備從觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)306觀測(cè)第一信號(hào)度量308.1、第二信號(hào)度量308.2、以及第三信號(hào)度量308.3。第一 NFC功能設(shè)備使用第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2統(tǒng)計(jì)地確定最佳擬合線作為統(tǒng)計(jì)關(guān)系312，以確定表示第三信號(hào)度量308.3的估計(jì)值的信號(hào)度量估計(jì)值310。第一 NFC功能設(shè)備比較第三信號(hào)度量308.3和信號(hào)度量估計(jì)值310，并且確定信號(hào)度量308.3與第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2線性相關(guān)。由于信號(hào)度量估計(jì)值310與第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2線性相關(guān)，因此，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中不存在第二 NFC功能設(shè)備的第一確定。
環(huán)境中的物體(諸如金屬物體或其他非NFC功能設(shè)備)可能進(jìn)入第一 NFC功能設(shè)備的磁場(chǎng)。這些物體可能引起第三信號(hào)度量308.3與信號(hào)度量估計(jì)值310線性相關(guān)。然而，如圖3C所示，這些物體可能導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)302的預(yù)期檢測(cè)信號(hào)314不同于觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)306?？蛇x地,第一 NFC功能設(shè)備可以將第一信號(hào)度量308.1與第一區(qū)間304.1的預(yù)期信號(hào)度量相比較和/或?qū)⒌诙盘?hào)度量308.2與第二區(qū)間304.2的預(yù)期信號(hào)度量相比較，以確定觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)306和預(yù)期檢測(cè)信號(hào)314之間的差。第一區(qū)間304.1的預(yù)期信號(hào)度量和/或第二區(qū)間304.2的預(yù)期信號(hào)度量分別表示第一區(qū)間304.1和第二區(qū)間304.2的信號(hào)度量，這在環(huán)境中不存在其他物體時(shí)發(fā)生。
當(dāng)所觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)306與預(yù)期的檢測(cè)信號(hào)314顯著不同時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出在于其磁場(chǎng)中存在的物體不是第二 NFC設(shè)備的第三確定。可替換地，當(dāng)所觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)306與預(yù)期的檢測(cè)信號(hào)314大致相同時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中不存在其他物體的第四確定。在示例性實(shí)施方式中，第一NFC功能設(shè)備可以將所觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)306與預(yù)期的檢測(cè)信號(hào)314之間的差與閾值相比較，并且在該差小于閾值時(shí)做出第三確定或者在該差大于或等于閾值時(shí)做出第四確定。
通常，第二 NFC功能設(shè)備從檢測(cè)信號(hào)102得到或獲得電力。在從檢測(cè)信號(hào)302獲得足夠電力后，第二 NFC功能設(shè)備開啟。第二 NFC功能設(shè)備的開啟以及電力的獲取，可能導(dǎo)致第一 NFC功能設(shè)備的磁場(chǎng)的非線性變化。可替換地，當(dāng)?shù)诙?NFC功能設(shè)備是電力NFC設(shè)備(powered NFCdevice)其并不從磁場(chǎng)獲得電力時(shí)，當(dāng)?shù)诙?NFC功能設(shè)備中的并聯(lián)穩(wěn)壓器限制了其天線單元上的電壓時(shí)，可以看到非線性變化或耦合場(chǎng)。
例如，如圖3D所示，第一 NFC功能設(shè)備從所觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)306觀測(cè)第一信號(hào)度量308.1、第二信號(hào)度量308.2、以及第三信號(hào)度量308.3。第一 NFC功能設(shè)備使用第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2統(tǒng)計(jì)地確定最佳擬合線作為統(tǒng)計(jì)關(guān)系312，以確定表示第三信號(hào)度量308.3的估計(jì)值的信號(hào)度量估計(jì)值310。
第一 NFC功能設(shè)備將第三信號(hào)度量308.3和信號(hào)度量估計(jì)值310比較，以確定信號(hào)度量308.3與第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2非線性相關(guān)。由于信號(hào)度量估計(jì)值310與第一信號(hào)度量308.1和第二信號(hào)度量308.2非線性相關(guān)，因此，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中存在第二 NFC功能設(shè)備的第二確定。
應(yīng)當(dāng)注意的是，圖3C中示出的線性變化以及圖3D中示出的非線性變化僅用于說(shuō)明目的，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，其他線性和/或非線性變化是可以的。
再次參照?qǐng)D1，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在檢測(cè)到在其磁場(chǎng)中存在第二 NFC功能設(shè)備104時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備102可以進(jìn)入輪詢模式(諸如傳統(tǒng)輪詢操作模式208或?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的任何其他適當(dāng)?shù)妮喸兡Ｊ?，以建立與第二 NFC功能設(shè)備的通信。
第一 NFC設(shè)備102將其相應(yīng)信息調(diào)制到載波上，并通過(guò)將調(diào)制的信息通信施加至第一天線來(lái)生成第一磁場(chǎng)，以提供第一信息通信152。第一 NFC設(shè)備102繼續(xù)應(yīng)用沒(méi)有其相應(yīng)信息的第一載波，以在信息已經(jīng)被傳輸?shù)降诙?NFC設(shè)備104時(shí)繼續(xù)提供第一信息通信152。第一 NFC設(shè)備102與第二 NFC設(shè)備104充分接近，使得第一信息通信152電感地耦接到第二 NFC設(shè)備104的第二天線。
第二 NFC設(shè)備104從第一信息通信152得到或獲得電力以恢復(fù)、處理、和/或提供對(duì)該信息的響應(yīng)。第二 NFC設(shè)備104解調(diào)第一信息通信152，以恢復(fù)和/或處理信息。第二NFC設(shè)備104可以通過(guò)將其相應(yīng)信息施加至電感耦接到第二天線的第一載波來(lái)對(duì)該信息進(jìn)行響應(yīng)，以提供第二調(diào)制信息通信154。
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0/IE 18092:2004 (E)、2004 年 4 月 I 日發(fā)表的“InformationTechnology-Telecommunications and Information ExchangeBetween Systems-NearField Communication-1nterface and Protocol(NFCIP-1)， ”、以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IS0/IE21481:2005(E)、2005 年 I 月 15 日發(fā)表的“Information Technology-Telecommunicationsand InformationExchange Between Systems-Near Field Communication—InterfaceandProtocol-2 (NFCIP-2)，”中描述了第一 NFC設(shè)備102和/或第二 NFC設(shè)備104的進(jìn)一步操作，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。
雖然圖1和圖3A至圖3D已經(jīng)就發(fā)起者模式操作和接受者模式操作進(jìn)行了描述，但是相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，圖1中描述的第一 NFC設(shè)備102和/或第二 NFC設(shè)備104和/或圖3A至圖3D中描述的第一 NFC功能設(shè)備和/或第二 NFC功能設(shè)備可以可替換地被配置為以通信操作模式(communicatormode ofoperation)來(lái)運(yùn)行。這些NFC設(shè)備和/或NFC功能設(shè)備可被配置為以發(fā)起者模式操作和/或接受者模式操作來(lái)運(yùn)行，并且在通信操作模式中可以在這些操作模式之間切換。
用于檢測(cè)NFC功能設(shè)備的方法
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于檢測(cè)磁場(chǎng)中的NFC功能設(shè)備的存在的示例性操作步驟的流程圖。本發(fā)明不限于該操作描述。相反，根據(jù)此處的教導(dǎo)，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的是，其他操作控制流程也在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。以下討論描述了圖4中的步驟。
在步驟402，操作控制流程提供了代表檢測(cè)信號(hào)(諸如檢測(cè)信號(hào)302之一)的區(qū)間的磁場(chǎng)。例如，該檢測(cè)信號(hào)可以被解析成諸如區(qū)間304.1至304.3的多個(gè)區(qū)間。多個(gè)區(qū)間中的每個(gè)被表征為具有對(duì)應(yīng)的功率電平P和對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間t。操作控制流程為其對(duì)應(yīng)持續(xù)時(shí)間t以其對(duì)應(yīng)功率電平P提供這些多個(gè)區(qū)間中的一個(gè)。
在步驟404，操作控制流程觀測(cè)來(lái)自步驟402的區(qū)間的信號(hào)度量。
在步驟406，操作控制流程確定檢測(cè)信號(hào)是否包括更多區(qū)間。如果是，則操作控制流程返回到步驟402以為其對(duì)應(yīng)持續(xù)時(shí)間t以其對(duì)應(yīng)功率電平P提供檢測(cè)信號(hào)的另一區(qū)間。否則，操作控制流程進(jìn)行到步驟408。
在步驟408，操作控制流程從來(lái)自步驟402的區(qū)間中選擇一個(gè)，進(jìn)而估計(jì)該所選區(qū)間的信號(hào)度量。例如，操作控制流程可以使用在步驟404中觀測(cè)的未被選擇的區(qū)間的信號(hào)度量來(lái)統(tǒng)計(jì)地確定最佳擬合線。在另一實(shí)例中，操作控制流程可以使用在步驟404中觀測(cè)的未被選擇的區(qū)間的信號(hào)度量來(lái)統(tǒng)計(jì)地確定最佳擬合的合適曲線(諸如二次多項(xiàng)式、三次多項(xiàng)式、高階多項(xiàng)式、或者其任何組合)。操作控制流程可以使用最佳擬合線或最佳擬合的合適曲線來(lái)估計(jì)所選 擇的區(qū)間。
在步驟410，操作控制流程將在步驟404中觀測(cè)的、來(lái)自步驟408的所選擇區(qū)間的信號(hào)度量和步驟408選擇的、在步驟408中估計(jì)的區(qū)間的信號(hào)度量之間的差與閾值相比較。當(dāng)差小于閾值時(shí)，操作控制流程做出第一確定，即，從步驟408選擇的區(qū)間與未從步驟408被選擇的區(qū)間線性相關(guān)，表明在其磁場(chǎng)中不存在另一設(shè)備。操作控制流程返回到步驟402以提供另一檢測(cè)信號(hào)。否則，當(dāng)差大于或等于閾值時(shí)，操作控制流程做出第二確定，即，從步驟408選擇的區(qū)間與未從步驟408選擇的區(qū)間非線性相關(guān)，表明在其磁場(chǎng)中存在另一設(shè)備。操作控制流程前進(jìn)至步驟412。
在步驟412，操作控制流程開始輪詢模式操作，以與存在于其磁場(chǎng)中的設(shè)備建立通 目。
示例件NFC設(shè)備
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的可以用于檢測(cè)其他NFC功能設(shè)備的存在的NFC設(shè)備的框圖。NFC設(shè)備500可以被配置為以檢測(cè)操作模式來(lái)運(yùn)行，以檢測(cè)在其磁場(chǎng)中的另一 NFC功能設(shè)備的存在。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖5僅示出了檢測(cè)操作模式，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，NFC設(shè)備500可以被配置為以其他操作模式來(lái)運(yùn)行，例如，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)通信模式或讀取/寫入器(R/W)通信模式。NFC設(shè)備500包括控制器模塊502、調(diào)制器模塊504、天線模塊506、以及解調(diào)器模塊508。NFC設(shè)備500可以代表第一 NFC設(shè)備102的示例性實(shí)施方式?？刂破髂K502控制NFC設(shè)備500的整體操作和/或配置。在檢測(cè)操作模式中，控制器模塊502生成檢測(cè)信號(hào)552 (例如，諸如檢測(cè)信號(hào)302)。檢測(cè)信號(hào)552可以代表單調(diào)遞增和/或遞減函數(shù)。
控制器模塊502可以響應(yīng)于命令而生成檢測(cè)信號(hào)552。命令可以從一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備提供到控制器模塊502，其中，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備諸如是一個(gè)或多個(gè)非接觸式轉(zhuǎn)發(fā)器、一個(gè)或多個(gè)非接觸式標(biāo)簽、一個(gè)或多個(gè)非接觸式智能卡、以及在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的其他機(jī)器可讀介質(zhì)、或者其組合。其他機(jī)器可讀介質(zhì)可以包括但不限于:只讀存儲(chǔ)器(R0M)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)，光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，閃存設(shè)備，電學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、或其他形式的傳播信號(hào)(諸如載波、紅外信號(hào)、數(shù)字信號(hào))?？刂破髂K502還可以接收來(lái)自用戶接口的命令，其中，用戶接口例如是觸摸屏顯示器、字母數(shù)字鍵盤、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、揚(yáng)聲器、以及在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的其他合適用戶接口?？刂破髂K502可以進(jìn)一步接收來(lái)自耦接到NFC設(shè)備500的其他電子設(shè)備或主機(jī)設(shè)備的命令。
調(diào)制器模塊504使用任何合適的模擬或數(shù)字調(diào)制技術(shù)將檢測(cè)信號(hào)552調(diào)制到載波(例如，諸如頻率約為13.56MHz的無(wú)線電頻率載波)上，以提供調(diào)制檢測(cè)信號(hào)554。合適的模擬或數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以包括振幅調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)、相移鍵控(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交振幅調(diào)制(QAM)JP /或?qū)ο嚓P(guān)技術(shù)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的任何其他合適調(diào)制技術(shù)。在示例性實(shí)施方式中，調(diào)制器模塊504可以包括由控制器模塊502控制的直接數(shù)字合成器(DDS)，以生成檢測(cè)信號(hào)552。在該示例性實(shí)施方式中，調(diào)制器模塊504進(jìn)一步包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，以根據(jù)載波將檢測(cè)信號(hào)552從數(shù)字表示轉(zhuǎn)換成模擬表示，以提供經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)554。
天線模塊506將調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)554施加至諸如共振調(diào)諧電路的電感耦合元件，以生成磁場(chǎng)來(lái)提供檢測(cè)序列556。天線模塊506觀測(cè)檢測(cè)序列556，以提供所觀測(cè)的檢測(cè)序列 558。
解調(diào)器模塊508使用任何合適的模擬或數(shù)字調(diào)制技術(shù)來(lái)解調(diào)所觀測(cè)的檢測(cè)序列558，以提供恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)560。合適的模擬或數(shù)字調(diào)制技術(shù)可以包括振幅調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)、相移鍵控(PSK )、頻移鍵控(FSK )、幅移鍵控(ASK )、正交振幅調(diào)制(QAM)和/或?qū)ο嚓P(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的其他合適調(diào)制技術(shù)。
控制器模塊502可以確定恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)560的多個(gè)信號(hào)度量。該多個(gè)信號(hào)度量可以包括恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)560的平均值電壓和/或電流水平、平均電壓和/或電流水平、瞬時(shí)電壓和/或電流、均方根電壓和/或電流電平、平均功率(mean power)、平均功率(average power)、瞬時(shí)功率、均方根功率、信號(hào)包絡(luò)、和/或在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的任何其他合適的信號(hào)度量。例如，控制器模塊502可以確定在不同的時(shí)間實(shí)例的所恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)560的多個(gè)信號(hào)度量。
控制器模塊502基于多個(gè)信號(hào)度量中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系，從而確定多個(gè)信號(hào)度量之一的至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值?？刂破髂K502將至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值與至少一個(gè)第二信號(hào)度量相比較，以確定這些信號(hào)度量之間的差。當(dāng)差表明至少一個(gè)第二信號(hào)度量與至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)時(shí)，控制器模塊502做出在磁場(chǎng)中不存在另一 NFC功能設(shè)備的第一確定?？商鎿Q地，當(dāng)差表明至少一個(gè)第二信號(hào)度量與至少兩個(gè)第一信號(hào)度量不線性(即，非線性)相關(guān)時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出另一NFC功能設(shè)備存在于磁場(chǎng)中的第二確定。在示例性實(shí)施方式中，控制器模塊502可以將至少一個(gè)第二信號(hào)度量和至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值之間的差與閾值相比較，并且當(dāng)差小于閾值時(shí)做出第一確定，或者當(dāng)差大于或等于閾值時(shí)做出第二確定。
再次參照?qǐng)D3A，如圖3A至圖3D所描述的，在檢測(cè)到在其磁場(chǎng)中存在第二NFC功能設(shè)備時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備可以繼續(xù)提供檢測(cè)信號(hào)302，以證實(shí)在其磁場(chǎng)中仍保留第二 NFC功能設(shè)備。例如，如圖6A所示，第一 NFC功能設(shè)備通過(guò)觀測(cè)檢測(cè)信號(hào)302檢測(cè)其磁場(chǎng)變化，以提供觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)602。第一 NFC功能設(shè)備從觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)602觀測(cè)對(duì)應(yīng)于第一區(qū)間304.1的第一信號(hào)度量604.1、對(duì)應(yīng)于第二區(qū)間304.2的第二信號(hào)度量604.2、對(duì)應(yīng)于第三區(qū)間304.3的第三信號(hào)度量604.3。第一信號(hào)度量604.1、第二信號(hào)度量604.2、和/或第三信號(hào)度量604.3可以表示其對(duì)應(yīng)區(qū)間304.1至304.3的平均值、總能量、平均功率、均方、瞬時(shí)功率、均方根、方差、范數(shù)、電壓電平、耦合因子、和/或在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的任何其他合適的信號(hào)度量。
第一 NFC功能設(shè)備根據(jù)信號(hào)度量604.1至604.3中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系608，按照與圖3A至圖3D描述的大致相似方式確定表示信號(hào)度量604.1至604.3中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量的信號(hào)度量估計(jì)值606，以確定在其磁場(chǎng)中存在第二 NFC功能設(shè)備。
通常，當(dāng)?shù)诙﨨FC功能設(shè)備不再存在于磁場(chǎng)中時(shí)，其不再?gòu)臋z測(cè)信號(hào)302得到或獲得電力。當(dāng)?shù)诙?NFC功能設(shè)備已經(jīng)離開該磁場(chǎng)時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備可以觀測(cè)所觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)602的信號(hào)度量的變化，例如，信號(hào)的增大和/或減小。
例如，如圖6B所示，在檢測(cè)到存在第二 NFC功能設(shè)備之后，響應(yīng)于另一檢測(cè)信號(hào)302，第一 NFC功能設(shè)備從另一觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)612觀測(cè)對(duì)應(yīng)于第一區(qū)間304.1的第一信號(hào)度量610.1、對(duì)應(yīng)于第二區(qū)間304.2的第二信號(hào)度量610.2、對(duì)應(yīng)于第三區(qū)間304.3的第三信號(hào)度量610.3。第一 NFC功能設(shè)備將第一信號(hào)度量604.1、第二信號(hào)度量604.2、和/或第三信號(hào)度量604.3與其對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)度量610.1、第二信號(hào)度量610.2、和/或第三信號(hào)度量610.3相比較，以確定這些信號(hào)度量之間的差是否表明在其磁場(chǎng)中不再存在第二 NFC功能設(shè)備。第一信號(hào)度量610.1、第二信號(hào)度量610.2、和/或第三信號(hào)度量610.3可以表示其對(duì)應(yīng)區(qū)間304.1至304.3的平均值、總能量、平均功率、均方、瞬時(shí)功率、均方根、方差、范數(shù)、電壓電平、耦合因子、和/或在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的任何其他合適的信號(hào)度量。
通常，當(dāng)?shù)谝?NFC功能設(shè)備觀測(cè)到對(duì)應(yīng)信號(hào)度量之間的至少一個(gè)差時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中不再存在第二 NFC設(shè)備的第五確定。可替換地，當(dāng)?shù)谝?NFC功能設(shè)備沒(méi)有觀測(cè)到這些對(duì)應(yīng)信號(hào)度量之間的差時(shí)，第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中仍然存在第二 NFC設(shè)備的第六確定。在示例性實(shí)施方式中，第一 NFC功能設(shè)備可以將這些對(duì)應(yīng)信號(hào)度量之間的差與閾值相比較，并且當(dāng)差大于或等于閾值時(shí)做出第五確定，或者當(dāng)差小于閾值時(shí)做出第六確定。
如圖6B中另外不出的,第三信號(hào)度量610.3大于第三信號(hào)度量604.3,這表明第二功能NFC設(shè)備不再存在于第一 NFC功能設(shè)備的磁場(chǎng)中。當(dāng)?shù)谝?NFC功能設(shè)備觀測(cè)到第三信號(hào)度量604.3不同于第三信號(hào)度量610.3時(shí),第一 NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中不再存在第二 NFC設(shè)備的第五確定。然而，該實(shí)例并不是限制性的，第一信號(hào)度量604.1和第一信號(hào)度量610.1和/或第二信號(hào)度量604.2和第二信號(hào)度量610.2之間的其他差也可以表明第二NFC設(shè)備不再存在于第一 NFC功能設(shè)備的磁場(chǎng)中。
可選地，第一 NFC功能設(shè)備可以進(jìn)入輪詢操作模式，以證實(shí)在其磁場(chǎng)中不再存在第二 NFC設(shè)備。
應(yīng)當(dāng)注意的是，圖6A中示出的線性變化和圖6B中示出的非線性變化僅用于說(shuō)明目的，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，其他線性和/或非線性變化是可以的。
結(jié)論
應(yīng)當(dāng)理解的是，詳細(xì)的說(shuō)明書部分而不是摘要部分將用于解釋權(quán)利要求。摘要可以闡述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)而不是全部示例性實(shí)施方式，因此，并非旨在以任何方式限制本發(fā)明和所附權(quán)利要求。
以上已經(jīng)借助說(shuō)明了指定功能及其關(guān)系的實(shí)施的功能構(gòu)造塊描述了本發(fā)明。為了便于描述，這里任意地定義了這些功能構(gòu)造塊的界限。只要能適當(dāng)?shù)貓?zhí)行指定功能及其關(guān)系，可以定義其他的界限。
顯然，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改。因此，本發(fā)明不應(yīng)被任何上述示例性實(shí)施方式限定，而是應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)以下的權(quán)利要求及其等同物來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種近場(chǎng)通信設(shè)備，包括: 調(diào)制器模塊，被配置為將檢測(cè)信號(hào)調(diào)制到載波上，以提供經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)； 天線模塊，被配置為將所述經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)施加至電感耦合元件，以生成提供所述檢測(cè)信號(hào)的磁場(chǎng)； 解調(diào)器模塊，被配置為解調(diào)所述檢測(cè)信號(hào)，以提供經(jīng)恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)；以及 控制器模塊，被配置為: (i)確定所述經(jīng)恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的多個(gè)信號(hào)度量， (ii)基于所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量，估計(jì)所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量，以提供所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值，以及 (iii)在所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量不線性相關(guān)時(shí)，確定在所述磁場(chǎng)中存在另一近場(chǎng)通信功能設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述多個(gè)信號(hào)度量表示從以下各項(xiàng)構(gòu)成的組中選出的至少一項(xiàng):不同時(shí)間實(shí)例的所述恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的平均值、總能量、平均功率、均方、瞬時(shí)功率、均方根、方差、范數(shù)、耦合系數(shù)、以及電壓電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述檢測(cè)信號(hào)被表征為單調(diào)遞增階梯函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述檢測(cè)信號(hào)的特征在于在第一持續(xù)時(shí)間處于第一功率電平以提供第一區(qū)間、在第二持續(xù)時(shí)間處于第二功率電平以提供第二區(qū)間、以及在第三持續(xù)時(shí)間處于第三功率電平以提供第三區(qū)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為基于所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系，并且基于所述統(tǒng)計(jì)關(guān)系來(lái)估計(jì)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述統(tǒng)計(jì)關(guān)系是所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量之間的最佳擬合線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為將所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值進(jìn)行比較，以確定差。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為將所述差與閾值比較，并且當(dāng)所述差大于或等于所述閾值時(shí)，確定所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量非線性相關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的近場(chǎng)通信設(shè)備，其中，所述控制器模塊進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述差小于所述閾值時(shí)，確定所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)，當(dāng)所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量線性相關(guān)時(shí)，確定在所述磁場(chǎng)中不存在所述另一近場(chǎng)通信功能設(shè)備。
10.一種用于檢測(cè)近場(chǎng)通信設(shè)備的存在的方法，包括: Ca)由第二近場(chǎng)通信 設(shè)備將檢測(cè)信號(hào)調(diào)制到載波上以提供經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)； (b)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備將所述經(jīng)調(diào)制的檢測(cè)信號(hào)施加至電感耦合元件，以生成提供所述檢測(cè)信號(hào)的磁場(chǎng)； (C)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備解調(diào)所述檢測(cè)信號(hào)，以提供恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)； Cd)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備確定所述恢復(fù)的檢測(cè)信號(hào)的多個(gè)信號(hào)度量；(e)由所述第二近場(chǎng)通信設(shè)備基于所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量來(lái)估計(jì)所述多個(gè)信號(hào)度量中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量，以提供所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值，以及 Cf)在所述至少一個(gè)第二信號(hào)度量與所述至少兩個(gè)第一信號(hào)度量不線性相關(guān)時(shí)，由所述第二近場(chǎng)通信 設(shè)備確定所述近場(chǎng)通信設(shè)備存在于所述磁場(chǎng)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了檢測(cè)近場(chǎng)通信(NFC)設(shè)備的存在。其中，一種近場(chǎng)通信(NFC)設(shè)備，用于檢測(cè)在其磁場(chǎng)中另一NFC功能設(shè)備的存在。NFC設(shè)備對(duì)不同區(qū)間的所觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)度量進(jìn)行觀測(cè)。NFC設(shè)備基于信號(hào)度量中的至少兩個(gè)第一信號(hào)度量確定統(tǒng)計(jì)關(guān)系，以確定信號(hào)度量中的至少一個(gè)第二信號(hào)度量的估計(jì)值。NFC設(shè)備比較至少一個(gè)第二信號(hào)度量的信號(hào)度量估計(jì)值和至少一個(gè)第二信號(hào)度量之間的差。當(dāng)差表明至少一個(gè)第二信號(hào)度量與至少兩個(gè)第一信號(hào)度量非線性相關(guān)時(shí)，NFC功能設(shè)備做出在其磁場(chǎng)中存在另一NFC設(shè)備的第一確定。
文檔編號(hào)H04B5/00GK103138857SQ201210514979
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者菲利普·斯圖爾特·羅伊斯頓, 史蒂文·迪恩·霍爾, 布里馬·易卜拉欣 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司