BR122016030290A2 - dispositivo eletrônico portátil e dispositivo eletrônico para proporcionar detecção de proximidade e comunicação de campo de proximidade (nfc) - Google Patents

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Abstract

encontram-se descritas neste documento técnicas relacionadas a operações de acoplamento por campo de proximidade e de detecção de proximidade. por exemplo, um detector de proximidade usa uma antena de bobina (204) que é utilizada para funções de comunicação por campo de proximidade (nfc). o detector de proximidade pode ser integrado a um módulo de nfc (304) para formar um único módulo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO ELETRÔNICO PORTÁTIL E DISPOSITIVO ELETRÔNICO PARA PROPORCIONAR DETECÇÃO DE PROXIMIDADE E COMUNICAÇÃO DE CAMPO DE PROXIMIDADE (NFC).
[001] Dividido do BR112014022373-4, depositado em 15.03.2012.
ANTECEDENTES [002] Tecnologias surgiram para permitir a conexão por campo de proximidade (tais como transferências de energia sem fio (WPT) e comunicação por campo de proximidade (NFC)) entre dispositivos portáteis sem fio quando próximos uns dos outros e, especialmente, dispositivos eletrônicos portáteis finos. As funções de conexão por campo de proximidade usam antenas de radiofrequência (RF) em cada dispositivo para transmitir e receber sinais eletromagnéticos. Seja pela vontade dos usuários e/ou por razões estéticas, muitos desses dispositivos portáteis sem fio são pequenos e estão se tornando cada vez menores conforme evolui o mercado, e tendem a apresentar proporções exageradas quando visualizados de lado. Como consequência, muitos dispositivos portáteis finos vêm com antenas planas, que usam bobinas de material condutor como antenas de irradiação para uso em funções de conexão por campo de proximidade.
[003] Entretanto, sensores de proximidade (capacitivos) podem ser utilizados em tablets (dispositivos portáteis) com rede sem fio de longa distância (WWAN) incorporada, como rádio digital de terceira ou quarta geração (3G/4G), a fim de atender às normas da Federal Communications Commission (FCC), como a taxa de absorção específica (SAR). Por exemplo, os sensores de proximidade podem detectar um ser humano nas proximidades e usar um eletrodo sensor relativamente grande para implementar a detecção de proximidade. Tanto os dispositivos NFC quanto os de detecção de proximidade podem exigir
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2/18 bastante espaço em um dispositivo portátil e nenhum deles pode ser coberto por invólucro/blindagem metálica. Em outras palavras, os dispositivos NFC e os de detecção de proximidade podem competir por um espaço muito limitado para antenas no dispositivo sem fio (por exemplo, tablets). A limitação de espaço se torna ainda mais desafiadora conforme o dispositivo portátil vai ficando mais fino e envolto por invólucros totalmente metálicos. Por isso, o desempenho do dispositivo de NFC e/ou do sensor de proximidade pode ficar comprometido quando seus respectivos tamanhos são compactados para caber dentro de um dispositivo portátil fino. Dessa forma, uma solução pode ser implementada para tornar eficiente o desempenho do detector de proximidade e do NFC no dispositivo portátil fino.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [004] A Fig. 1A ilustra um exemplo de disposição de conexão por campo de proximidade entre dispositivos portáteis para executar funções de comunicação por campo de proximidade (NFC).
[005] A Fig. 1B ilustra um exemplo de disposição de comunicação sem fio entre dispositivos portáteis que inclui a operação de detecção de proximidade.
[006] A Fig. 2 é um diagrama de um exemplo de dispositivo portátil.
[007] A Fig. 3 é um diagrama de um exemplo de combinação de módulo de circuito de detecção de proximidade com comunicação por campo de proximidade (NFC) que inclui dispositivos passivos.
[008] A Fig. 4 é um diagrama de um exemplo de combinação de módulo de circuito de detecção de proximidade com comunicação por campo de proximidade (NFC) que inclui dispositivos ativos.
[009] A Fig. 5 é um método para detecção de proximidade e comunicação por campo de proximidade usando a mesma antena com bobina.
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3/18 [0010] A descrição detalhada a seguir é feita com referência às figuras que a acompanham. Nas figuras, os dígitos mais à esquerda de um número de referência geralmente identificam a figura na qual o número aparece pela primeira vez. O uso dos mesmos números de referência em diferentes figuras indica itens semelhantes ou idênticos. DESCRIÇÃO DETALHADA [0011] Este documento divulga um ou mais sistemas, aparelhos, métodos, etc. para a conexão de antenas de dispositivos e, mais especificamente, para uso da mesma antena com bobina de dispositivos portáteis finos em recursos de detecção de proximidade e de acoplamento por campo de proximidade dos dispositivos portáteis. A conexão por campo de proximidade inclui (a título de exemplo, não limitação) a transferência de energia sem fio (WPT) e/ou comunicação por campo de proximidade (NFC) dos dispositivos portáteis. Em dada implementação, um sensor de proximidade é integrado a um módulo de NFC para formar um único módulo. O módulo único pode ser conectado a uma antena com bobina que recebe um sinal elétrico para operações de detecção de proximidade e de NFC. A operação de detecção de proximidade pode ser configurada para utilizar sinal elétrico de baixa frequência (por exemplo, 30 KHz) para detectar um ser humano nas proximidades ou para detectar componentes metálicos de outro dispositivo dentro da faixa de proximidade. As operações de NFC podem ser configuradas para utilizar sinal elétrico de alta frequência (por exemplo, de 13,56 MHz) para executar as funções de NFC. Em dada implementação, a antena com bobina está configurada para incluir uma antena com bobina em espiral com extremidade aberta durante as operações de detecção de proximidade pelo sensor. Por outro lado, durante as operações de NFC, a antena com bobina está configurada para incluir uma antena com bobina em espiral com extremidade aberta para executar as funções de NFC pelo módulo de NFC.
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4/18 [0012] Em dada implementação, dispositivos ou componentes passivos (por exemplo, o filtro passa-baixas resistor-capacitor) podem ser instalados para separar a operação de detecção de proximidade das operações de NFC. Nesta implementação, o sinal elétrico do sensor de proximidade é isolado do sinal elétrico de NFC. Em outras implementações, uma implantação de software usa dispositivos ativos (por exemplo, interruptores) para separar o sinal elétrico sensor de proximidade do sinal elétrico de NFC.
Sistema de exemplo [0013] A Fig. 1A ilustra um exemplo de disposição de dispositivos portáteis que executam funções de NFC. Mais especificamente, os usuários podem querer operar dispositivos eletrônicos portáteis e/ou outros dispositivos com conexão por campo de proximidade habilitada de determinadas maneiras que lhes sejam ergonomicamente convenientes. Exemplos de tais dispositivos portáteis incluem (dentre outros) telefones celulares, smartphones, assistentes digitais pessoais (PDAs), tablets, netbooks, notebooks, computadores portáteis, dispositivos de reprodução de multimídia, leitores de música digital, dispositivos de reprodução de vídeos digitais, dispositivos de navegação, câmeras digitais e similares.
[0014] Em dada implementação, a Fig. 1A mostra um contato por NFC, no qual dois usuários (não mostrados) encostam seus dispositivos portáteis habilitados para NFC 102-2 e 102-4 tocando suas extremidades ou frente a frente para executar funções de compartilhamento de informações relacionadas a NFC. A Fig. 1A mostra uma disposição, frequentemente desejada pelos usuários, em que os dispositivos portáteis 102 são posicionados lado a lado para fins de NFC. Os dispositivos portáteis 102-2 e 102-4 podem incluir uma antena com bobina (não mostrada) em laço múltiplo (em forma de espiral) para executar as operações de NFC. As operações de NFC podem incluir a
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5/18 comunicação de dados entre os dispositivos portáteis 102. Por exemplo, o dispositivo portátil 102-2 pode transferir informações para o dispositivo portátil 102-4 através de operações de conexão por campo de proximidade.
[0015] A Fig. 1B ilustra a comunicação sem fio entre o dispositivo portátil 102-2 e o dispositivo portátil 102-4. Em dada implementação, os dispositivos portáteis 102-2 e 102-4 podem incluir um circuito sensor de proximidade (não mostrado) que utiliza a antena com bobina em laço múltiplo para executar a detecção de proximidade. A detecção de proximidade pode ser utilizada para atender às normas da FCC (entre outras), como a taxa de absorção específica (SAR). A SAR pode se referir aos limites regulamentares em matéria de exposição dos seres humanos à energia eletromagnética de dispositivos sem fio, como os dispositivos portáteis 102.
[0016] Em dada implementação, os dispositivos portáteis 102-2 e 102-4 podem incluir um circuito de comunicação sem fio (não mostrado) que inclua uma ou mais antenas transmissoras-receptoras (não mostradas). O circuito de comunicação sem fio pode ser configurado para operar em conformidade com um ou mais padrões sem fio. Por exemplo, o circuito de comunicação sem fio pode ser configurado para transferir informações sem fio entre o dispositivo portátil 102-2 e o dispositivo portátil 102-4 através de link de comunicação sem fio 104 (por meio de uma torre 106), que é estabelecido em conformidade com pelo menos um padrão de comunicação 3G ou 4G digital sem fio. Tal padrão de comunicação digital sem fio 3G ou 4G pode incluir um ou mais padrões de comunicação WiMax (por exemplo, de acordo com a família de padrões IEEE 802.16, como IEEE 802.16-2009), um padrão de comunicação de Evolução de Longo Prazo (LTE) do Third-Generation Partnership Project (3GPP) ou uma ou várias outras normas ou protocolos. Em uma modalidade, o circuito de comunicação sem fio pode
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6/18 ser configurado para transferir sem fio informações conforme padrão de rede local sem fios (WLAN), como um ou mais dos padrões da família IEEE 802.11 (por exemplo, o IEEE. 802.11 a-1999, 802.11 b1999, 802.11 g-2003, 802.11 n-2009, 802.11-2007) ou uma ou mais normas e protocolos.
[0017] Para cumprir a exigência da SAR, a detecção de proximidade pode permitir que uma ou mais antenas transmissorasreceptoras (não mostradas) no dispositivo portátil 102 somente estejam no modo receptor se um ser humano (por exemplo, ser humano 108) for detectado nas proximidades do dispositivo portátil 102 (por exemplo, dispositivo portátil 102-2). Em outra instância, uma ou mais antenas transmissoras-receptoras podem funcionar regularmente nos modos de transmissão e recepção se nenhum ser humano 106 for detectado pelo sensor de proximidade. Além disso, as antenas transmissoras-receptoras podem ser configuradas para regular a potência da transmissão se o ser humano 108 for detectado na faixa de proximidade delas. Em outras implementações, o circuito do sensor de proximidade pode utilizar a antena com bobina em laço múltiplo para detectar componentes metálicos (não mostrados) de outro dispositivo portátil que possa estar nas proximidades do dispositivo portátil 102-2. Essa informação pode ser usada ainda para iniciar/interromper a transferência sem fios de comunicação/energia entre os dois dispositivos. Exemplo de dispositivo portátil [0018] A Fig. 2 é um exemplo de modalidade do dispositivo portátil 102 que utiliza a mesma antena com bobina para operações de NFC e detecção de proximidade. Em dada implementação, o dispositivo sem fio 102 pode incluir uma antena transmissora-receptora (TX/RX) 200, uma antena receptora (RX) 202, uma antena com bobina de sensor de proximidade ou NFC (antena com bobina de sensor/NFC) 204, uma combinação de módulo de circuito sensor de proximidade e NFC 206 e
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7/18 um circuito de comunicação sem fio 208.
[0019] Em dada implementação, a antena TX/RX 200 e a antena com bobina NFC/sensor 204 podem estar localizadas em uma extremidade (por exemplo, extremidade superior 210) do dispositivo portátil 102. Da mesma forma, a antena RX 202 pode estar localizada em outra extremidade (por exemplo, a extremidade inferior 212) do dispositivo portátil 102. Em dada implementação, a antena com bobina do sensor/NFC 204 pode ser configurada para incluir uma antena com bobina em espiral com extremidade aberta para executar a detecção de proximidade. Por exemplo, para detectar a presença ou ausência de tecido humano nas proximidades da antena com bobina da NFC/sensor 204. Ao mesmo tempo, durante as operações de NFC, a antena com bobina do sensor/NFC 204 pode ser configurada para incluir uma antena com bobina em espiral fechada para executar funções de NFC, como leitura de etiquetas ou cartões de crédito NFC ou transferir informações usando o recurso de encostar dois dispositivos com NFC habilitada.
[0020] Em dada implementação, a antena de bobina da NFC/sensor 204 pode transportar, transmitir ou receber sinal elétrico que inclui o sinal elétrico de detecção de proximidade (não mostrado) e o sinal elétrico de NFC (não mostrado). O sinal elétrico de detecção de proximidade pode incluir uma mudança nas propriedades capacitivas se um ser humano (por exemplo, ser humano 106) estiver nas proximidades ou devido a componentes metálicos de outro dispositivo (por exemplo, dispositivo portátil 102-2, 102-4) que estejam dentro do alcance de proximidade da antena com bobina do sensor/NFC 204. Em dada implementação, o sinal elétrico de detecção de proximidade pode incluir uma baixa frequência de operação (por exemplo, 30 KHz), que pode ser separada do sinal elétrico da NFC que inclui uma alta frequência de operação (por exemplo, de 13,56 MHz) para executar as
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8/18 funções de NFC.
[0021] Em dada implementação, a combinação de módulo de circuito sensor de proximidade e NFC 206 pode ser configurada para processar o sinal elétrico recebido da antena com bobina do sensor/NFC 204. A combinação de módulo de circuito sensor de proximidade e NFC 206 é um módulo único que inclui um sensor de proximidade (não mostrado) e um módulo de NFC (não mostrado). O sensor de proximidade processa o sinal elétrico de detecção de proximidade, enquanto o módulo de NFC processa o sinal elétrico de NFC. A combinação do módulo de circuito sensor de proximidade e módulo de NFC 206 pode ser conectada a um circuito de comunicação sem fio 208. Em dada implementação, o circuito de comunicação sem fio 208 pode ser configurado para ajustar os parâmetros de comunicação, como potência de transmissão, em resposta às informações obtidas a partir das operações de detecção de proximidade. O ajuste do modo de operações da antena TX/RX 200 pode ser executado para atender às exigências de SAR da FCC (e outras).
[0022] Em outra implementação, a combinação de módulo de circuito sensor de proximidade e NFC 206 pode ser configurada para processar o sinal elétrico recebido da antena com bobina do sensor/NFC 204 e outra antena com bobina de sensor/NFC (não mostrada) que pode estar localizada na extremidade 212 do dispositivo portátil 102. A operação do módulo de combinação de circuito sensor de proximidade e NFC 206 discutida acima é feita da mesma forma; no entanto, a detecção de proximidade na antena com bobina do sensor/NFC (não mostrada) que está localizada na extremidade 212 pode ser considerada pelo circuito de comunicação sem fio 208 no ajuste dos parâmetros de comunicação. Por exemplo, se um ser humano é detectado nas proximidades da antena com bobina do sensor/NFC 204 e da outra antena com bobina de sensor/NFC que está localizada
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9/18 na extremidade 212, a potência de transmissão é reduzida no dispositivo portátil 102.
[0023] Em outra implementação, o dispositivo portátil 102 pode incluir um componente sensor de proximidade (não mostrado) que pode ser integrado a um módulo de NFC (não mostrado) e à antena com bobina do sensor/NFC 204 para formar um único módulo. O componente sensor de proximidade pode ser usado para detectar a presença de outros dispositivos de conexão por campo de proximidade (por exemplo, dispositivo portátil 102-2, 102-4) ou cartão de crédito/etiquetas NFC que estejam dentro da faixa de detecção de proximidade do dispositivo portátil 102 detectando a alteração de capacitância introduzida pelos componentes metálicos do outro dispositivo portátil, etiqueta NFC ou cartão de crédito. Durante as operações de detecção do sensor de proximidade, o módulo de NFC/WPT pode ser ativado ou desativado para executar as operações de NFC e/ou WPT através da antena com bobina do sensor/NFC 204. A ativação/desativação das operações de NFC e/ou WPT pode evitar emissões de RF contínuas pelo módulo de NFC quando nenhum outro dispositivo portátil de comunicação por campo de proximidade (por exemplo, dispositivos portáteis 102-2, 102-4) estiver dentro do alcance de proximidade do dispositivo portátil 102, a fim de reduzir o consumo de energia e as emissões de RF.
[0024] Além disso, o dispositivo portátil 102 inclui um ou mais processadores 214. O(s) processador(es) 214 podem ser uma unidade de processamento único ou várias unidades de processamento, todos podendo incluir unidades de computação simples ou múltiplas, ou vários núcleos. O(s) processador(es) 214 pode(m) ser implementado(s) como um ou mais microprocessadores, microcomputadores, microcontroladores, processadores de sinal digital, unidades centrais de processamento, máquinas de estado, circuitos de lógica e/ou quaisquer
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10/18 dispositivos que manipulem sinais com base em instruções operacionais. Dentre outros recursos, o(s) processador(es) 214 pode(m) ser configurado(s) para buscar e executar instruções que podem ser lidas por computador ou acessíveis ao processdor que estejam armazenadas em uma memória 216 ou em outros meios de armazenamento que possam ser lidos por computador.
[0025] Em algumas implementações, o componente de memória 216 é um exemplo de mídia de armazenamento que pode ser lida computador para armazenar instruções que são executadas pelo(s) processador(es) 214 a fim de executar as várias funções descritas acima. Por exemplo, a memória 216 geralmente pode incluir tanto a memória volátil quanto a memória não volátil (por exemplo, RAM, ROM ou similares). A memória 216 pode ser referida no presente documento como memória ou mídia de armazenamento que pode ser lida por computador. A memória 216 é capaz de armazenar instruções de programas que podem ser lidos por computador e executáveis por processador como código de programa de computador que pode ser executado pelo(s) processador(es) 214 como um determinado computador configurado para realizar as operações e funções descritas nas implementações deste documento.
[0026] O dispositivo portátil 102 de exemplo descrito neste documento é apenas um exemplo que é apropriado para algumas implementações e não tem o intuito de sugerir qualquer limitação quanto ao âmbito de utilização ou funcionalidade dos ambientes, arquiteturas e estruturas que podem implementar os processos, componentes e recursos descritos neste documento.
[0027] Em geral, qualquer uma das funções descritas referentes às figuras pode ser implementada usando-se software, hardware (por exemplo, circuitos de lógica fixa) ou uma combinação dessas implementações. Um código de programa pode ser armazenado em um ou
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11/18 mais dispositivos de memória ou de armazenamento que podem ser lidos por computador. Assim, os processos e componentes aqui descritos podem ser implementados por um programa de computador. Como mencionado acima, as mídias de armazenamento em computador incluem mídias removíveis e não removíveis, voláteis e não voláteis, implementadas em qualquer método ou tecnologia para armazenamento de informações, tais como instruções legíveis de computador, estruturas de dados, módulos de programa ou outros dados. As mídias de armazenamento em computador incluem, dentre outras, RAM, ROM, EEPROM, memória flash ou outra tecnologia de memória, CD-ROM, discos de DVD ou outro armazenamento óptico, cassetes magnéticos, fita magnética, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser usado para armazenar informações para acesso por um dispositivo de computação.
Exemplo de sensor de proximidade e módulo de NFC com dispositivos passivos [0028] A Fig. 3 é uma implementação de exemplo 300 do módulo de sensor de proximidade e NFC com dispositivos passivos. As tecnologias emergentes associadas à conexão por campo de proximidade permitem muitas experiências interessantes para os usuários do dispositivo portátil 102. Por exemplo, a integração de um circuito impresso flexível (FPC), que incorpora a antena com bobina do sensor/NFC 204, a um dispositivo portátil fino 102 pode minimizar qualquer aumento de espessura do dispositivo portátil 102.
[0029] Ainda com referência à Fig. 3, o desenho ilustra um sensor de proximidade 302 e um módulo de NFC 304 que são integrados em um único módulo (ou seja, o módulo de combinação de circuito sensor de proximidade e NFC 206). Em dada implementação, o sensor de proximidade 302 pode ser configurado para utilizar a antena com bobi
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12/18 na do sensor/NFC 204 para transportar o sinal elétrico de detecção de proximidade. Embora a antena com bobina do sensor/NFC 204 possa ser utilizada ao mesmo tempo pelo módulo de NFC para funções de NFC, o sinal elétrico de detecção de proximidade pode ser separado do sinal elétrico de NFC através da instalação de dispositivos passivos.
[0030] Em dada implementação, o sensor de proximidade 302 pode ser configurado para utilizar sinal elétrico de baixa frequência, como 30 KHz para operações de detecção de proximidade. Neste exemplo, a característica capacitiva é medida por meio da avaliação da corrente de carga e descarga injetada na antena com bobina 204. A propriedade capacitiva pode ser alterada quando um ser humano se aproxima da antena com bobina do sensor/NFC 204. A mudança na propriedade capacitiva pode ser comparada a um valor-limite configurado para a mudança de capacitância, que pode desencadear a seleção da antena TX/RX 200 ou reduzir a potência de TX pelo circuito de comunicação sem fio 208. O valor-limite se aplica de maneira similar às mudanças das propriedades capacitivas devido a componentes metálicos de outro dispositivo portátil que esteja próximo da antena com bobina do sensor/NFC 204.
[0031] Em dada implementação, a antena com bobina do sensor/NFC 204 pode ser configurada para incluir antena com bobina em espiral aberta durante a operação de detecção de proximidade. Por exemplo, uma conexão de terminal 306-2 que esteja ligada a uma extremidade da antena com bobina do sensor/NFC 204 pode ser conectada ao sensor de proximidade 302 e a um terminal de uma interface do módulo de NFC 304. Uma segunda conexão de terminal 306-4 que está ligada à outra extremidade da antena com bobina do sensor/NFC 204 pode ser conectada a outro terminal do módulo de NFC 304. Em dada implementação, os terminais de interface do módulo de NFC 304
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13/18 estão conectados aos capacitores 308 que ligam o módulo de NFC 304 às conexões de terminal 306 da antena com bobina do sensor/NFC 204. Durante as operações de detecção de proximidade, os capacitores 308 (por exemplo, 470pF) podem agir como um circuito aberto (ou seja, com alto isolamento) para o sinal elétrico de baixa frequência (por exemplo, 30 KHz). Melhor dizendo, as conexões terminais 306-2 e 306-4 ficam desconectadas da interface do módulo de NFC 304. Por outro lado, um filtro passa-baixas que inclua um resistor de dispositivo passivo 310 pode atuar como um curto-circuito (ou seja, baixa atenuação) para o sinal elétrico de detecção de proximidade de 30 KHz. Por consequência, para operações de detecção de proximidade, a antena com bobina do sensor/NFC 204 se apresenta para o sinal de detecção de proximidade de baixa frequência como uma antena com bobina de sensor/NFC 204 em espiral aberta.
[0032] Durante as operações de NFC, os capacitores 308 podem incluir um equivalente de curto-circuito em frequência relativamente alta (por exemplo, de 13,56 MHz para operações de NFC). Por outro lado, o filtro passa-baixas que liga a antena com bobina do sensor/NFC 204 para o detector de proximidade 302 pode oferecer um equivalente de circuito aberto na frequência de operações de NFC de 13,56 MHz. Melhor dizendo, durante as operações de NFC, o filtro passa-baixas que liga o sensor de proximidade 302 à antena com bobina do sensor/NFC 204 pode isolar os sinais elétricos de alta frequência de NFC. Nesse sentido, para operações de NFC, a antena com bobina do detector/NFC 204 se apresenta ao sinal de NFC de alta frequência como antena com bobina de sensor/NFC 204 em espiral fechada.
Exemplo de módulo sensor de proximidade e NFC com dispositivos ativos [0033] A Fig. 4 é um exemplo de implementação 400 do módulo
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14/18 sensor de proximidade e NFC com dispositivos ativos. Em dada implementação, os dispositivos ativos podem ser configurados para incluir chaves 402-2 e 402-4 para conectar os terminais de interface do módulo de NFC 304 à antena com bobina do sensor/NFC 204. Além disso, uma chave 402-6 pode ser usada para vincular o sensor de proximidade 302 à conexão terminal 306-2 da antena com bobina do sensor/NFC 204. Por exemplo, durante a operação de detecção de proximidade, as chaves 402-2 e 402-4 podem ser configuradas para incluir um circuito aberto, enquanto a chave 402-6 pode ser configurada para incluir um curto-circuito. Como consequência, a antena com bobina do sensor/NFC 204 está configurada para incluir a forma de espiral aberta durante a operação de detecção de proximidade pelo sensor de proximidade 302. Em outro exemplo, durante a operação de NFC, as chaves 402-2 e 402-4 podem ser configuradas para incluir um curtocircuito, enquanto a chave 402-6 pode ser configurada para incluir um circuito aberto. Como consequência, a antena com bobina do sensor/NFC 204 fica configurada para incluir a forma de espiral fechada durante a operação de NFC pelo módulo de NFC 304.
[0034] Em dada implementação, as chaves 402 podem ser controladas dinamicamente com base em uso no dispositivo portátil 102. Por exemplo, se a antena de TX/RX 200 não for usada (por exemplo, usada para a transmissão em 3G), então a antena com bobina do sensor/NFC 204 pode ficar dedicada principalmente às funções de NFC. Em comparação com o uso de dispositivos passivos (ou seja, capacitores 308 e resistor 310), os dispositivos ativos (ou seja, as chaves 402) podem ser configurados para alternar entre a detecção de proximidade em um determinado momento e a realização de funções de NFC em outro.
Exemplo de processo [0035] A Fig. 5 mostra um exemplo de diagrama de processos ilus
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15/18 trando um método de exemplo para detecção de proximidade e comunicação por campo de proximidade usando a mesma antena com bobina. A ordem em que o método é descrito não deve ser interpretada como uma limitação, e os blocos de método descrito podem ser combinados em qualquer ordem para implementá-lo ou a um método alternativo. Além disso, blocos individuais podem ser excluídos do método sem que seja abandonada a essência e o escopo do assunto aqui descrito. Além disso, o método pode ser implementado em qualquer hardware, software ou firmware adequado, ou uma combinação destes, sem que haja qualquer desvio do escopo da invenção. Por exemplo, uma mídia acessível por computador pode implementar operações de detecção de proximidade e de NFC utilizando a mesma antena com bobina.
[0036] No bloco 502, são realizados o transporte, a transmissão ou a recepção de um sinal elétrico. Em dada implementação, a antena com bobina (por exemplo, a antena com bobina do sensor/NFC 204) pode receber, transportar ou transmitir o sinal elétrico que inclua sinal elétrico de detecção de proximidade e sinal elétrico de NFC. Por exemplo, o sinal elétrico do sensor de proximidade pode incluir uma baixa frequência de operação (por exemplo, 30 KHz) para implementar a operação de detecção de proximidade. Por outro lado, o sinal elétrico de NFC pode incluir uma alta frequência de operação (por exemplo, de 13,56 MHz) para implementar funções de NFC.
[0037] No bloco 504, isolando o sinal elétrico de detecção de proximidade do sinal elétrico de NFC. Como o sinal elétrico de NFC inclui uma frequência de operação (ou seja, 13,56 MHz) diferente do sinal elétrico de detecção de proximidade (ou seja, 30 KHz), podem ser usados dispositivos passivos (por exemplo, capacitores 308) para separar o sinal elétrico de detecção de proximidade do sinal elétrico de NFC. Por exemplo, o uso de dispositivos passivos (ou seja, capacito
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16/18 res 308 e resistor 310) pode incluir um filtro passa-baixas entre um sensor de proximidade (por exemplo, o sensor de proximidade 302) e a antena com bobina do sensor/NFC 204 para permitir a passagem do sinal elétrico do sensor de proximidade para o sensor de proximidade 302 simultaneamente bloqueando o sinal elétrico de NFC. Em outro exemplo, o uso dos dispositivos passivos (ou seja, capacitores 308 e resistor 310) pode incluir um filtro de passa-altas entre um módulo de NFC (por exemplo, módulo de NFC 304) e a antena com bobina do sensor/NFC 204 para permitir a passagem do sinal elétrico de NFC para o módulo de NFC 304 simultaneamente bloqueando o sinal elétrico do módulo sensor de proximidade.
[0038] Em dada implementação, o uso dos dispositivos ou componentes passivos (ou seja, capacitores 308 e resistor 310) pode configurar a antena com bobina do sensor/NFC 204 de forma a incluir uma configuração de antena com bobina em espiral aberta durante as operações de detecção de proximidade. Por outro lado, os dispositivos passivos podem configurar a antena com bobina do sensor/NFC 204 de forma a incluir uma configuração de antena com bobina em espiral fechada durante as operações de NFC.
[0039] Em outras implementações, a utilização de chaves ativas (por exemplo, chaves ativas 402) pode ser configurada (por exemplo, por um software) para isolar o sinal elétrico de detecção de proximidade do sinal elétrico de NFC. Por exemplo, durante as operações de detecção de proximidade, as chaves 402 podem permitir conexão entre o sensor de proximidade 302 e a antena com bobina do sensor/NFC 204 enquanto o módulo de NFC 304 é desconectado da antena com bobina do sensor/NFC 204. Neste exemplo, a antena com bobina do sensor/NFC 204 está configurada para incluir uma configuração de antena com bobina em espiral aberta durante as operações de detecção de proximidade. Da mesma forma, as chaves ativas 402
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17/18 podem ser configuradas para transformar a antena com bobina do sensor/NFC 204 em uma configuração de antena com bobina em espiral fechada quando as chaves 402 desconectarem o sensor de proximidade 302 da antena com bobina do sensor/NFC 204, enquanto o módulo de NFC é conectado à antena com bobina do sensor/NFC 204. [0040] No bloco 506, é executada uma função de NFC usando o sinal elétrico de NFC.
[0041] No bloco 508, determina-se se a capacitância de limite para a operação de detecção de proximidade foi alcançada. Em dada implementação, o sensor de proximidade 302 processa uma variação na capacitância mediante a presença de um ser humano nas proximidades da antena com bobina do sensor/NFC 204. Um valor-limite de capacitância pode ser configurado para ativar a seleção de antena transmissora-receptora (por exemplo, antena TX/RX 200) ou ajustando-se a potência de transmissão por meio de uma antena de TX (por exemplo, antena TX/RX 200) através de circuitos de comunicação sem fio em conformidade com os requisitos de SAR. Se o valor limite de capacitância for atingido, seguindo o ramal SIM do bloco 510, é feito o ajuste da operação da antena transmissora-receptora.
[0042] Caso contrário, seguindo o ramal NÃO do bloco 508, no bloco 502 a antena com bobina do sensor/NFC 204 continua a receber o sinal elétrico.
[0043] No bloco 510, é executado o ajuste da operação da antena transmissora-receptora. Em dada implementação, as antenas transmissoras-receptoras (por exemplo, TX/RX 200) podem ser configuradas para operar em modo de transmissão e de recepção ao mesmo tempo ou apenas no modo de recepção, ou em estado de potência de transmissão controlada, em conformidade com os requisitos de SAR.
[0044] Feitos em conformidade com a presente invenção têm sido descritos no contexto de determinadas modalidades. Essas modalidaPetição 870160078293, de 22/12/2016, pág. 24/41
18/18 des têm o propósito de serem ilustrativas e não limitadoras. Muitas variações, modificações, adições e aprimoramentos são possíveis. Da mesma forma, várias instâncias podem ser fornecidas para componentes aqui descritos como uma única instância. Os limites entre vários componentes, operações e armazenamentos de dados são um tanto arbitrários, e determinadas operações estão ilustradas no contexto das configurações específicas das ilustrações. Outros usos de funcionalidade são concebidos e podem ser incluídos no âmbito das reivindicações a seguir. Finalmente, as estruturas e funcionalidades apresentadas como componentes independentes nas várias configurações podem ser implementadas como componentes ou estruturas combinadas. Essas e outras variações, modificações, acréscimos e aprimoramentos podem ser incluídos no âmbito da invenção conforme definido nas reivindicações a seguir.

Claims (22)

1. Dispositivo eletrônico portátil (102) caracterizado pelo fato de que compreende:
circuito de comunicação de campo de proximidade (NFC) (304) adaptado para transmitir ou receber sinais elétricos NFC através de uma antena com bobina (204) tendo pelo menos primeiro e segundo terminais (306-2, 306-4) de antena com bobina, a antena com bobina (204) definindo uma antena de extremidade fechada durante o processo NFC;
um circuito de detecção de proximidade (302) adaptado para receber sinais elétricos de detecção de proximidade a partir da antena com bobina (204), a antena com bobina (204) definindo uma antena de extremidade aberta durante o processo de detecção de proximidade;
um primeiro interruptor (402-6) para acoplar o circuito de detecção de proximidade (302) ao primeiro terminal (306-2) de antena com bobina;
um segundo interruptor (402-2) para acoplar o circuito NFC (304) ao primeiro terminal (306-2) de antena com bobina;
um terceiro interruptor (402-4) para acoplar o circuito NFC (304) ao segundo terminal (306-4) de antena com bobina.
2. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um circuito de controle que controla primeiro, segundo e terceiro interruptores (402-6, 402-2, 402-4), em que, durante operação de detecção de proximidade, o circuito de controle fecha o primeiro interruptor (402-6) e abre os segundo e terceiro interruptores (402-2, 402-4) para abrir a antena com bobina (204), acoplar o circuito de detecção de proximidade (302) à antena com bobina (204), e isolar o circuito NFC (304).
3. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindiPetição 870160078293, de 22/12/2016, pág. 26/41
2/5 cação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende controlar um circuito de controle que controla os primeiro, segundo e terceiro interruptores (402-6, 402-2, 402-4), em que, durante operação de NFC, o circuito de controle abre o primeiro interruptor (402-6) e fecha os segundo e terceiro interruptores (402-2, 402-4) para fechar a antena com bobina (204), isolar o circuito de detecção de proximidade (302) da antena com bobina (204), e acoplar o circuito NFC (304) à antena com bobina (204).
4. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um software e um circuito de seleção para seletivamente acoplar um ou mais dos primeiro, segundo e terceiro interruptores (402-6, 402-2, 402-4) para operar a antena com bobina (204) em um modo de antena de extremidade aberta.
5. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um software e um circuito de seleção para seletivamente acoplar um ou mais dos primeiro, segundo e terceiro interruptores (402-6, 402-2, 402-4) para operar a antena com bobina (204) em um modo de antena de extremidade fechada.
6. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais dos primeiro, segundo e terceiro interruptores (402-6, 402-2, 402-4) é dinamicamente controlado com base na utilização do dispositivo eletrônico como um receptor de sinal ou um transmissor de sinal.
7. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais dos primeiro, segundo e terceiro interruptores (402-6, 402-2, 402-4) é configurado para alternar para frente e para trás em um domínio de tempo para realizar a operação de detecção de proximidade e a operação de NFC.
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3/5
8. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de detecção de proximidade (302) e o circuito NFC (304) formam parte de um módulo único (206).
9. Dispositivo eletrônico portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a antena com bobina (204) inclui uma antena em forma de espiral de laço múltiplo.
10. Dispositivo eletrônico para proporcionar detecção de proximidade e comunicação de campo de proximidade (NFC), o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende:
um circuito NFC (304) para transmitir ou receber sinais elétricos NFC através de uma antena, em que os sinais elétricos NFC compreendem sinais NFC de alta frequência a partir de uma primeira fonte externa; e um circuito de detecção de proximidade (302) para receber sinais elétricos de proximidade a partir de uma antena a partir de uma segunda fonte externa;
em que o circuito NFC (304) e o circuito de detecção de proximidade (302) formam parte de um módulo único.
11. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o circuito NFC (304) é configurado para receber sinais elétricos NFC a partir da antena em uma forma de extremidade fechada, e em que o circuito de detecção de proximidade (302) é configurado para receber sinais elétricos de detecção de proximidade a partir da antena em uma forma de extremidade aberta.
12. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte externa e a segunda fonte externa definem o mesmo dispositivo externo.
13. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira fonte externa e a segun
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4/5 da fonte externa definem diferentes dispositivos externos.
14. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação
10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um software e um circuito de seleção para seletivamente acoplar um dentre o circuito NFC (304) ou o circuito de detecção de proximidade (302) como uma função da utilização do dispositivo eletrônico como um receptor de sinal ou um transmissor de sinal.
15. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a antena ainda compreende uma antena em forma de espiral de laço múltiplo ou uma antena com bobina.
16. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um circuito de comutação para seletivamente acoplar um dentre o circuito NFC (304) ou o circuito de detecção de proximidade (302), o circuito de comutação compreendendo um dentre um circuito de comutação passivo ou um circuito de comutação ativo.
17. Dispositivo eletrônico para proporcionar detecção de proximidade e comunicação de campo de proximidade (NFC), o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende um circuito de comutação para receber um primeiro sinal a partir de uma antena (204) configurada para operar como uma antena de extremidade aberta e para direcionar o primeiro sinal para um módulo de detecção de proximidade (302) para detectar a proximidade a objeto externo, o circuito de comutação configurado para receber um segundo sinal a partir da antena (204) configurada para operar como uma antena de extremidade fechada e para direcionar o segundo sinal a um módulo NFC (304) para a comunicação NFC.
18. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o circuito de comutação compreen
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5/5 de elementos passivos.
19. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o circuito de comutação compreende elementos ativos.
20. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o circuito de comutação é configurado para receber o primeiro sinal a partir de um primeiro dispositivo externo e receber um segundo sinal a partir de um segundo dispositivo externo.
21. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo externo e o segundo dispositivo externo são o mesmo dispositivo.
22. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo externo e o segundo dispositivo externo são dispositivos distintos.
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