CN106130605A - 支持近场通信的通信系统、通信装置以及外设装置 - Google Patents

支持近场通信的通信系统、通信装置以及外设装置 Download PDF

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Abstract

提供一种支持近场通信的通信系统、通信装置以及外设装置。通信系统包括通信地耦合至外设装置的通信装置。所述外设装置从多个可选阻抗之中选择一个可选阻抗，以将外设装置信息传送给所述通信装置。所述通信装置在操作的获取模式中操作，以确定所述可选阻抗从而恢复所述外设装置信息。可选地，所述通信装置可以过渡到操作的响应模式，以响应于所述外设装置信息。

Description

支持近场通信的通信系统、通信装置以及外设装置
交叉引用相关申请
本申请要求于2015年5月7日提交的美国临时专利申请号62/158,255的利益，其全文通过引证结合于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种通信系统，该通信系统具有通信地耦合至外设装置的通信装置并且包括通过外设装置在多个可选阻抗之中动态选择可选阻抗，以将外设装置信息传送给通信装置。
背景技术
继续改进的半导体制造工艺允许制造商和设计师创建更小并且更强大的电子装置。通常，更小并且更强大的电子装置包括虚拟键盘，以允许用户命令和/或将数据输入这些电子装置内。例如，这些电子装置通常执行一个或多个软件应用程序，例如，举例而言，用于发短信、电子邮件、音频和/或视频记录、日历和/或电话簿的短消息服务(SMS)。电子装置的用户使用虚拟键盘命令和/或输入数据，以供软件应用程序使用。然而，虚拟键盘继续变得更小(这是因为这些电子装置继续变得更小)造成难以使用虚拟键盘。因此，有利地允许这些更小并且更强大的电子装置的用户使用外部键盘与这些电子装置交互。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种通信系统，包括：外设装置以及通信装置。其中所述外设装置配置为从多个可选阻抗之中选择可选阻抗，以便传送对应于所述可选阻抗的外设装置信息。所述通信装置配置为检测所述可选阻抗并且基于所检测的可选阻抗，确定所述外设装置信息。
优选地，所述通信装置进一步配置为生成磁场并且基于所述磁场的强度，检测所述可选阻抗。
优选地，所述通信装置进一步配置为：将所述磁场的多个电位强度之中的对应的电位强度分配给所述多个可选阻抗之中的对应的可选阻抗，将所述对应的可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，从与所述磁场的所述强度最适当地匹配的所述多个电位强度之中选择电位强度，以便检测所述可选阻抗，并且确定对应于所检测的可选阻抗的所述外设装置信息。
优选地，所述外设装置信息包括：第一指令，表示所述外设装置准备将外设数据传输给所述通信装置；或者第二指令，表示所述外设装置的内部电荷储存装置接近不充足的电荷，从不能操作所述外设装置。
优选地，所述通信装置进一步配置为将一系列时变磁脉冲提供给所述通信系统并且基于所述系列时变磁脉冲之中的时变磁脉冲的信号度量，检测所述可选阻抗。
优选地，所述通信装置进一步配置为：确定所述系列时变磁脉冲中的时变磁脉冲的信号度量，将多个电位信号度量之中的对应的电位信号度量分配给所述多个可选阻抗之中的对应的可选阻抗，将所述对应的可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，从与所述时变磁脉冲的所述信号度量最适当地匹配的所述多个电位信号度量之中选择电位信号度量，以检测所述可选阻抗，并且确定对应于所检测的可选阻抗的所述外设装置信息。
优选地，所述通信装置进一步配置为提供对所述外设装置信息的响应。
根据本发明的另一个方面，提供一种通信地耦合至外设装置的通信装置，包括：通信模块以及主机处理器。通信模块配置为提供一系列时变磁脉冲。主机处理器配置为：确定所述系列时变磁脉冲中的时变磁脉冲的信号度量，将多个电位信号度量之中的对应的电位信号度量分配给所述多个可选阻抗之中的对应的可选阻抗，将所述对应的可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，从与所述时变磁脉冲的所述信号度量最适当地匹配的所述多个电位强度中选择电位信号度量，以检测所述外设装置选择的可选阻抗，并且确定对应于所检测的可选阻抗的外设装置信息。
优选地，所述外设装置信息包括：第一指令，表示所述外设装置准备将外设数据传输给所述通信装置；或者第二指令，表示所述外设装置的内部电荷储存装置接近不充足的电荷，从而不能操作所述外设装置。
优选地，所述通信模块配置为提供对所述外设装置信息的响应。
优选地，所述响应包括：轮询指令，从所述外设装置中请求外设数据；或者未调制的通信，给所述外设装置的一个或多个内部电荷储存装置充电。
优选地，所述外设装置是键盘，并且其中，所述外设数据包括：所述键盘的一个或多个按键。
优选地，所述通信模块是近场通信(NFC)模块。
此外，根据本发明的又一方面，提供一种通信地耦合至通信装置的外设装置，包括：主机处理器和通信模块。主机处理器配置为：将多个可选阻抗之中的每个可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，并且从对应于外设装置信息的所述多个可选阻抗之中选择对应的可选阻抗。通信模块配置为将其阻抗调整为所选择的可选阻抗，以将所述外设装置信息传送给所述通信装置。
优选地，所述通信模块包括调谐谐振电路，其中所述多个可选阻抗作为所述调谐谐振电路的一部分实现。
优选地，所述调谐谐振电路包括：阻抗选择模块，包括多个电容和多个开关元件，所述多个开关元件中的每个在所述多个电容之中的电容之间耦合；以及天线，耦合至所述阻抗选择模块。
优选地，所述阻抗选择模块和所述天线并联耦合，以形成并联的调谐谐振电路。
优选地，所述外设装置信息包括：第一指令，表示所述外设装置准备将外设数据传输给所述通信装置；或者第二指令，表示所述外设装置的内部电荷储存装置接近不充足的电荷，从而不能操作所述外设装置。
优选地，所述外设装置是键盘，并且其中，所述外设数据包括：所述键盘的一个或多个按键。
优选地，所述通信模块是近场通信(NFC)模块。
附图说明
参照附图，描述本公开的实施方式。在图中，相似的参考数字表示相同或在功能上相似的元件。此外，参考数字的最左边的数字识别参考数字首先出现的示图。
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性通信系统的方框图；
图2用图表示出了在根据本公开的示例性实施方式的通信系统内的示例性通信装置的操作；
图3A和图3B进一步用图表示出了示例性通信装置的操作；
图4示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性外设装置的方框图；
图5示出了可以在根据本公开的示例性实施方式的外设装置内实现的示例性通信模块的方框图；以及
图6示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性通信装置的方框图。
具体实施方式
概述
本公开的通信系统包括通信地耦合至外设装置的通信装置。所述外设装置从多个可选阻抗之中选择一个可选阻抗，以将外设装置信息传送给所述通信装置。所述通信装置在操作的获取模式中操作，以确定所述可选阻抗从而恢复所述外设装置信息。可选地，所述通信装置可以过渡到操作的响应模式，以响应于所述外设装置信息。
示例性通信系统
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性通信系统的方框图。如图1中所示，通信系统100包括通信地耦合至外设装置104的通信装置102。虽然通信装置102在图1中示出为移动电话，但是这仅仅用于示例性目的。相关领域的技术人员会认识到，通信装置102可以是单体计算机、平板电脑、个人数字助理(PDA)、卫星导航装置、视频游戏装置、具有零售和旅游设置的自助服务系统、销售点系统、自动取款机(ATM)、电子附件(例如，智能手表)或者在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的通信装置。虽然外设装置104在图1中示出为键盘，但是这仅仅用于示例性目的。相关领域的技术人员会认识到，外设装置104可以是鼠标、图形输入板、触摸屏、条形码阅读器、扫描仪、麦克风、网络摄像头、游戏控制器、光笔、数码相机或者在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的能够与通信装置102连接和/或接合的任何其他合适的装置。
通信装置102和外设装置104彼此交互，以交换信息(例如，举例而言，数据和/或一个或多个指令)。在操作期间，通信装置102可以在操作的获取模式中操作，以从外设装置104接收信息，或者在操作的响应模式中操作，以响应于来自外设装置104的信息。
如图1中所示，通信装置102在操作的获取模式中将磁场106提供给通信系统100。通信装置102将称为未调制的通信的载波施加于第一天线，以生成磁场106。在磁场106与外设装置104接触或者足够接近外设装置104时，外设装置104干扰磁场106。具体而言，通信装置102足够接近外设装置104，以便磁场106的强度与外设装置104的输出阻抗或负载相关。
外设装置104可以从多个可选阻抗之中动态选择一个可选阻抗，以促使可由通信装置102检测的磁场106的强度改变。多个可选阻抗中的每个可以包括一个或多个电阻、一个或多个电容和/或一个或多个电感。外设装置104可以将多个可选阻抗中的每个分配给各种外设装置信息，例如，对应的数据和/或一个或多个对应的指令。在示例性实施方式中，举例而言，外设装置信息可以包括外设装置104准备将外设数据(例如，键盘的按键)传输给通信装置102的第一指令。通过从多个可选阻抗之中选择其分配的可选阻抗，外设装置104可以将外设装置信息传送给通信装置102。
而且，在操作的获取模式中，通信装置102检测可选阻抗，以确定外设装置信息。通信装置102可以将磁场106的多个电位强度分配给可由外设装置104选择的多个可选阻抗之中的各种可选阻抗，并且可以将多个可选阻抗分配给各种外设装置信息。通信装置102从与磁场106的强度最适当地匹配的多个电位强度之中选择一个电位强度，以确定可选阻抗，并且确定对应于确定的可选阻抗的外设装置信息。例如，通信装置102可以将磁场106的多个电位强度分配给可由外设装置104选择的多个可选阻抗之中的各种可选阻抗，并且可以将多个可选阻抗分配给各种外设装置信息。在该实例中，通信装置102从与磁场106的强度最适当地匹配的多个电位强度之中选择一个电位强度，以确定可选阻抗，并且确定对应于确定的可选阻抗的外设装置信息。可替换地，外设装置104可以从磁场106的强度中直接确定外设装置信息，而不必明确检测可选阻抗。在该替换例中，通信装置102可以将磁场106的多个电位强度分配给能够由外设装置104传输的各种外设装置信息。通信装置102从与磁场106的强度最适当地匹配的多个可能电位强度之中选择一个电位强度，以确定外设装置信息。
在确定外设装置信息之后，通信装置102可以可选地从操作的获取模式过渡到操作的响应模式。在该操作模式中，通信装置102将对外设装置信息的响应提供给外设装置104。具体而言，通信装置102将响应调制到第一载波上，并且通过将调制的响应施加于第一天线来生成磁场106，以将响应传送给外设装置104。在示例性实施方式中，该响应可以包括轮询指令，从所述外设装置104中请求外设数据，例如，键盘的按键。
可选地，外设装置104可以包括可以由通信装置102无线充电的一个或多个内部电荷储存装置，例如，举例而言，一个或多个电池和/或一个或多个电容。在这种情况下，外设装置104可以整流和/或调节通过磁场106感应到第二天线上的电流，以提供充电电流和/或电压，以给内部电荷储存装置充电。在示例性实施方式中，外设装置信息可以包括第二指令，该指令表示内部电荷储存装置没有充足的电荷或者接近该不充足的电荷，从而不能操作所述外设装置104。在该示例性实施方式中，外设装置104可以从多个可选阻抗之中动态选择一个对应的可选阻抗，以将第二指令传送给通信装置。随后，在以操作的响应模式操作时，通信装置102可以生成磁场106，以便响应于第二指令，给一个或多个内部电荷储存装置充电。
通信装置102的示例性操作
图2用图示了在根据本公开的示例性实施方式的通信系统内的示例性通信装置的操作。如图2中所示，通信装置102在操作的获取模式中将一系列时变磁脉冲202.1到202.k提供给通信系统100。通信装置102激活时变载波，并且将该时变载波调制到磁场106上，以便从时变磁脉冲202.1到202.k之中提供第一时变磁脉冲202.1。接下来，通信装置102激活时变载波，并且将该时变载波调制到磁场，以便从时变磁脉冲202.1到202.k之中提供第二时变磁脉冲202.2。随后，通信装置102通过基本上相似的方式从时变磁脉冲202.1到202.k之中提供其他时变磁脉冲。通信装置102可以通过定期的方式和/或通过不定期的方式(例如，响应于诸如通信装置102的用户的指令这样的事件)，提供时变磁脉冲202.1到202.k，。
外设装置104可以从一个或多个可选阻抗之中动态选择可选阻抗，以便控制时变磁脉冲202.1到202.k的强度，从而将外设装置信息传送给通信装置102。而且，在操作的获取模式中，通信装置102可以确定时变磁脉冲202.1到202.k的一个或多个信号度量，以量化磁场的强度。所述一个或多个信号度量可包括一个或多个中间电压和/或电流电平、一个或多个平均电压和/或电流电平、一个或多个瞬时电压和/或电流电平、一个或多个均方根电压和/或电流电平、一个或多个中间功率、一个或多个平均功率、一个或多个瞬时功率、一个或多个均方根功率、和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的时变磁脉冲202.1到202.k的任何其他合适的信号度量。在示例性实施方式中，每个时变磁脉冲202.1到202.k具有充足的持续时间(例如，举例而言，时变载波的一个或两个周期)，以便允许通信装置102确定时变磁脉冲202.1到202.k的一个或多个信号度量。在该示例性实施方式中，每个时变磁脉冲202.1到202.k可以称为“声脉冲(ping)”。
通信装置102检测可选阻抗，以确定外设装置信息，并且确定对应于确定的可选阻抗的外设装置信息。例如，如图2中所示，通信装置102可以基于时变磁脉冲202.1的强度，在时变磁脉冲202.1的第一持续时间内，检测到外设装置104已经从多个可选阻抗之中选择可选阻抗Z1，并且确定外设装置信息I1对应于可选阻抗Z1。在该实例中，通信装置102可以基于时变磁脉冲202.(k-1)的强度，在时变磁脉冲202.(k-1)的第(k-1)个持续时间内，检测到外设装置104已经选择可选阻抗Z1，并且确定外设装置信息I1对应于可选阻抗Z1。而且，在该实例中，通信装置102可以基于时变磁脉冲202.k的强度，在时变磁脉冲202.k的第k个持续时间内，检测到外设装置104已经从多个可选阻抗之中选择可选阻抗Z2，并且确定外设装置信息I2对应于可选阻抗Z2。
在某些情况下，外设装置信息可以促使通信装置102从操作的获取模式过渡到操作的响应模式，以提供响应204。响应204可以表示调制到时变载波上的调制通信(例如，轮询指令，从外设装置104中请求外设数据)、未调制通信(例如，时变载波，用于给外设装置104的一个或多个内部电荷储存装置充电)、或者在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的响应。例如，外设装置信息I1表示外设装置104不准备将外设装置信息(例如，键盘的按键)传输给通信装置102。在这种情况下，通信装置102保持在操作的获取模式中，以便传输时变磁脉冲202.1到202.k之中的后续时变磁脉冲。作为另一个实例，可以将外设装置信息I2分配给第一指令(即外设装置104准备将外设数据(例如，键盘的按键)传输给通信装置102)和/或第二指令(所述第二指令表示内部电荷储存装置没有充足的电荷或者接近该不充足的电荷，从而不能操作外设装置104)。在这种情况下，通信装置102从操作的获取模式过渡到操作的响应模式，以便提供响应204。响应204可以包括用于响应于第一指令从外设装置104中请求外设数据(例如，键盘的按键)的轮询指令和/或用于响应于第二指令给一个或多个内部电荷储存装置充电的磁场106。在提供响应204之后，通信装置102从操作的获取模式过渡到操作的响应模式，以提供时变磁脉冲202.1到202.k。
示例性通信装置的校准
图3A和图3B进一步用图表示出了示例性通信装置的操作。如图3A中所示，通信装置302与外设装置304相距距离d1(例如，1厘米)，并且如图3B中所示，通信装置302与外设装置304相距比距离d1更大的距离d2(例如，3厘米)。通信装置302可以表示通信装置102的示例性实施方式，并且外设装置304可以表示外设装置104的示例性实施方式。
如上所述，通信装置302可以确定一个或多个信号度量，以量化磁场的强度，从而检测外设装置304选择的可选阻抗。然而，磁场的强度与在通信装置302与外设装置304之间的距离(例如，距离d1和距离d2)相关。例如，在外设装置304与通信装置302相距距离d1时，通信装置302可以适当地检测外设装置304选择的可选阻抗。然而，在该实例中，如果外设装置304移动到距离d2，那么通信装置302不能适当地检测外设装置304选择的可选阻抗。
为了允许通信装置302与外设装置304在距离d2或者任何其他合适的距离之上操作，通信装置302可以以操作的校准模式操作。在操作的校准模式中，通信装置302促使外设装置304从所述一个或多个可选阻抗中选择称为校准阻抗的预定阻抗。随后，通信装置302可以将磁场(例如，磁场106)提供给通信系统(例如，通信系统100)，并且可以通过选择了校准阻抗的外设装置304确定称为确定的校准强度的磁场的强度。
从以上讨论中，通信装置302可以将磁场的多个电位强度分配给能够由外设装置304选择的多个可选阻抗之中的各种可选阻抗，并且可以将多个可选阻抗分配给各种外设装置信息。通信装置302可以响应于确定的校准强度，调整(例如，增大和/或减小)磁场的多个电位强度。例如，在通信装置302与外设装置304相距距离d1时，通信装置302可以分配磁场的第一电位强度，以对应于第一可选阻抗。在该实例中，在通信装置302与外设装置304相距距离d2时，通信装置302可以调整磁场的第一电位强度，以便磁场的第一电位强度对应于第一可选阻抗。在示例性实施方式中，磁场的多个电位强度的调整是基于将确定的校准强度与先前确定的校准强度进行的比较，并且基于确定的校准强度和先前确定的校准强度之间的差值，调整磁场的多个电位强度。在该示例性实施方式中，磁场的多个电位强度在确定的校准强度大于先前确定的校准强度时增大，并且在确定的校准强度小于先前确定的校准强度时减小。
示例性外设装置
图4示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性外设装置的方框图。举例而言，键盘装置400表示能够与通信装置(例如，通信装置102和/或通信装置302)连接和/或接合的外设装置。键盘装置400包括通过通信接口412和可选的电荷充电元件414通信地耦合的键盘402、键盘控制电路404、主机处理器406、存储器模块408、通信模块410。本公开中引用“模块”，要理解为包括软件、固件以及硬件(例如，一个或多个电路、微芯片或装置或其任何组合)中的至少一个及其任何组合。此外，要理解的是，每个模块可以在实际装置内包括一个或者不止一个部件，并且形成描述的模块的一部分的每个部件可以与形成模块的一部分的任何其他部件共同运行或者独立运行。相反，在本文中描述的多个模块可以表示在实际装置内的单个部件。进一步，在模块内的部件可以在单个装置内或者通过有线或无线方式分布在多个装置之中。键盘装置400可以表示外设装置102和/或外设装置304的示例性实施方式。
键盘402表示在键盘装置400的用户与通信装置之间的输入接口。如图4中所示，键盘402包括一组机械键开关，所述开关具有字母、数字以及标点符号的各种设置。这些机械键开关可以包括：用于通过与打字机键盘相同的方式将其相应的符号输入通信装置内的一个或多个字母、数字和/或标点符号键；用于在相结合地按压这些字母、数字和/或标点符号键中的一个或多个时修改字母、数字和/或标点符号键的正常活动的一个或多个修改键；用于在通信装置的显示区域上将通信装置的光标移动到不同位置的一个或多个导航键或光标键；和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的键。机械键开关可以作为橡胶圆顶开关、薄膜开关、金属接触开关、泡沫元件开关和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的开关实现。键盘402还包括键矩阵，表示在机械键开关下面的电路的网格。
键盘控制电路404分析键矩阵，以确定用户是否按压在机械键开关之中的一个或多个机械键开关。键矩阵包括电气开关，所述电气开关设置成行和列，以形成矩阵。在该矩阵中的每个电气开关耦合至在机械键开关之中的一个对应的机械键开关。在键盘装置400的用户按压所述一个或多个机械键开关时，其对应的电气开关使其对应的行闭合耦合至其对应的列。键盘控制电路404给键矩阵的列依次充电，并且扫描键矩阵的行，以检测其对应的行耦合至其对应的列(表示其对应的机械键开关已经被按压)的电气开关之中的那些电气开关。键盘控制电路404将这些对应的机械键开关在键矩阵内的位置转换成各种数字代码，用于储存在存储器模块408内。在示例性实施方式中，键盘控制电路404可以在主机处理器406内实现。
主机处理器406控制键盘装置400的总体操作和/或配置。主机处理器406从键盘装置400的一个或多个可选阻抗之中选择一个可选阻抗。主机处理器406可以访问储存在存储器模块408内的阻抗表，并且可以从阻抗表中动态选择可选阻抗。阻抗表将多个可选阻抗中的每个分配给各种外设装置信息，例如，对应的数据和/或一个或多个对应的指令。例如，在键盘装置400准备将所述一个或多个机械键开关的按键传输给通信装置时，主机处理器406可以从所述一个或多个可选阻抗中动态选择第一可选阻抗。在该实例中，主机处理器406接收存储器模块408达到或者接近其容量的存储器指示，例如，举例而言，中断或者其他指令。在这种情况下，在接收存储器指示时，主机处理器406可以动态选择第一可选阻抗。作为另一个实例，在可选的电荷储存元件414没有充足的电荷或者接近该不充足的电荷，从而不能操作键盘装置400时，主机处理器406可以从所述一个或多个可选阻抗中动态选择第二可选阻抗。在该另一个实例中，主机处理器406监控储存在可选的电荷储存元件414内的电荷，并且在可选的电荷储存元件414没有充足的电荷或者接近该不充足的电荷，从而不能操作键盘装置400时，可以动态选择第二可选阻抗。在从阻抗表中选择可选阻抗之后，主机处理器406提供阻抗选择指令，以促使通信模块410将其阻抗变成可选阻抗。
此外，主机处理器406可以响应于可选阻抗，将键盘装置400配置为响应于来自通信模块的响应。例如，主机处理器406可以响应于来自通信装置的轮询指令，访问与储存在存储器模块408内的所述一个或多个机械键开关的按键对应的各种数字代码。在该实例中，主机处理器406可以将各种数字代码构造到信息包的有效载荷内，并且可以可选地使报头连接至这些有效载荷，以形成信息包。报头可以包括键盘装置信息，例如，键盘装置400的源地址、通信装置的目标地址、和/或对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的信息。随后，主机处理器406可以将信息包转发给通信模块410，用于传输给通信装置。
存储器模块408储存阻抗表和对应于所述一个或多个机械键开关的按键的各种数字代码。存储器模块408可以包括易失性存储器(例如，举例而言，静态随机存取存储器(SRAM)或动态RAM(DRAM))和/或非易失性存储器(例如，举例而言，闪速存储器或随机存取存储器(RAM))。在示例性实施方式中，各种数字代码储存在易失性存储器内，并且阻抗表储存在非易失性存储器内。在该示例性实施方式中，存储器模块408监控易失性存储器的容量，并且向主机处理器406提供易失性存储器达到或者接近其容量的存储器指示。
通信模块410在键盘装置400与通信装置之间提供接口。通信模块410响应于主机处理器406的阻抗选择指令，从多个可选阻抗之中动态选择可选阻抗。通信模块410包括调谐谐振电路，该电路包括或耦合至一个或多个天线，用于与通信装置接合。调谐谐振电路可以作为一个或多个电阻、一个或多个电容、一个或多个电感以及多个可选阻抗的一个或多个并联和/或一个或多个串联组合实现。多个可选阻抗可以包括耦合至多个开关元件的一个或多个电阻、一个或多个电容和/或一个或多个电感。通信模块410激活多个开关元件之中的一个对应的开关元件，以在调谐谐振电路内包括其相关联的一个或多个电阻、一个或多个电容和/或一个或多个电感，或者通信模块410停用对应的开关元件，以在调谐谐振电路内不包括其相关联的一个或多个电阻、一个或多个电容和/或一个或多个电感。在示例性实施方式中，主机处理器406可以促使通信模块410激活多个开关元件之中的一个或多个第一开关元件，以从多个可选阻抗之中选择第一可选阻抗，以表示键盘装置400准备传输所述一个或多个机械键开关的按键。在另一个示例性实施方式中，主机处理器406可以促使通信模块410激活多个开关元件之中的一个或多个第二开关元件，以从多个可选阻抗之中选择第二可选阻抗，以表示可选的电荷储存元件414没有充足的电荷或者接近该不充足的电荷，从而不能操作键盘装置400。
通信模块410可以包括以下中的一个或多个：蓝牙模块、全球定位系统(GPS)模块、蜂窝模块、无线局域网(WLAN)模块、近场通信(NFC)模块、射频识别(RFID)模块和/或无线功率传送(WPT)模块。蓝牙模块、蜂窝模块、WLAN模块、NFC模块以及RFID模块根据各种通信标准或协议分别在通信装置100与其他支持蓝牙、蜂窝、WLAN、NFC以及RFID的通信装置之间提供无线通信。这些各种通信标准或协议可以包括各种蜂窝通信标准(例如，举例而言，第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)通信标准、第四代(4G)移动通信标准或者第三代(3G)移动通信标准)、各种网络协议(例如，Wi-Fi通信标准)、各种NFC/RFID通信协议(例如，举例而言，ISO 1422、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18000或者FeliCa)。GPS模块从各种卫星中接收各种信号，以确定通信装置100的位置信息。WPT模块支持在通信装置100与另一个支持WPT的通信装置之间的功率的无线传输。
蓝牙模块、蜂窝模块、WLAN模块、NFC模块和/或RFID模块中的每个可以包括传输器、接收器以及一个或多个处理器、电路和/或逻辑，其配置为通过所述一个或多个天线传输和/或接收无线通信。相关领域的技术人员会认识到，传输器和/或接收器可以包括但不限于数字信号处理器(DSP)、调制器和/或解调器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、和/或一个或多个频率转换器，例如，举例而言，一个或多个混合器、一个或多个本地振荡器、一个或多个滤波器。
通信接口412路由在键盘402、键盘控制电路404、主机处理器406、存储器模块408和/或通信模块410之间的各种通信。通信接口412可以作为在键盘402、键盘控制电路404、主机处理器406、存储器模块408和/或通信模块410之间的一系列有线和/或无线互连实现。通信接口412的互连可以设置为形成并联接口，以路由在键盘402、键盘控制电路404、主机处理器406、存储器模块408和/或通信模块410之间的通信，或者形成串联接口，以路由在键盘402、键盘控制电路404、主机处理器406、存储器模块408和/或通信模块410之间的通信，或其任何组合。
可选的电荷储存元件414为键盘装置400提供操作功率。可以使用一个或多个电容、一个或多个电池和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的可以储存电荷的任何其他合适的装置实现可选的电荷储存元件414。所述一个或多个电池可包括一个或多个镍镉(NiCd)、一个或多个镍金属氢化物(NiMH)和/或一个或多个锂离子(Li离子)电池。然而，该实例没有限制，在不背离本公开的精神和范围的情况下，相关领域的技术人员可使用其他电池化学实现所述一个或多个电池。如图4中所示，可选的电荷储存元件414可以从通信模块410中接收充电功率450，例如，充电电流和/或充电电压。通信模块410可以整流和/或调节由通信装置提供的通信信号，以提供充电功率450。可替换地或者此外，可选的电荷储存元件414可以从外部电源中接收充电功率450，例如，举例而言，住宅或者商用交流(AC)电源。在该替换例中，可选的电荷储存元件414可以包括整流器和/或调节器，以调节由外部电源提供的充电功率450。
可以在外设装置内实现的示例性通信模块
图5示出了可以在根据本公开的示例性实施方式的外设装置内实现的示例性通信模块的方框图。近场通信(NFC)模块500在键盘装置(例如，键盘装置400)与通信装置(例如，举例而言，通信装置102和/或通信装置302)之间提供接口。NFC模块500包括控制器502、调制器504、天线模块506以及解调器508。NFC模块500可以表示通信模块410的示例性实施方式。
控制器模块502控制NFC模块500的总体操作和/或配置。控制器模块502将信息550提供给处理器(例如，举例而言，键盘控制电路404和/或主机处理器406)和/或一个或多个数据储存装置(例如，举例而言，存储器模块408)，和/或从处理器和所述一个或多个数据储存装置接收信息550。在示例性实施方式中，控制器模块502可以在主机处理器内实现。在另一个示例性实施方式中，信息550可以包括信息包，所述信息包包含储存在键盘装置的所述一个或多个数据储存装置内的对应于键盘装置的按键的各种数字代码。在该进一步示例性实施方式中，控制器模块502可以提供信息包，作为传输信息552，用于传输给通信装置。
此外，控制器模块502可以从解调器模块508提供恢复信息554，作为信息550。控制器模块502将恢复信息554提供给处理器(例如，举例而言，键盘控制电路404和/或主机处理器406)和/或一个或多个数据储存装置(例如，举例而言，存储器模块408)。
进一步，控制器模块502还可使用信息550和/或恢复信息554从而控制NFC模块500的总体操作和/或配置。例如，在适当情况下，控制器模块502可根据信息550和/或恢复信息554发出和/或执行一个或多个指令，以控制NFC模块500的控制操作，例如，传输功率、传输数据速率、传输频率、调制方案、位和/或字节编码方案、可选阻抗和/或在不背离本公开的精神和范围的情况下对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的操作参数。在示例性实施方式中，信息550可以包括从主机处理器中接收的阻抗选择指令。在该示例性实施方式中，控制器模块502可以促使天线模块506将其阻抗变成可选阻抗。
调制器504使用任何合适的模拟或数字调制技术将传输信息552调制到载波上，以提供传输信号556。合适的模拟或数字调制技术可包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)、幅移键控(ASK)、正交调幅(QAM)和/或对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的调制技术。
天线模块506响应于来自控制器模块502和/或主机处理器的阻抗选择指令，从多个可选阻抗之中动态选择可选阻抗。如图5中所示，天线模块506包括阻抗选择模块510。阻抗选择模块510从多个可选阻抗之中动态选择可选阻抗，以动态控制键盘装置的阻抗。阻抗选择模块510包括电容C1.1、C1.2、到CX.1和CX.2以及开关元件SW1到SWX。开关元件SW1到SWX中的每个在电容C1.1、C1.2、到CX.1和CX.2之中的电容之间耦合。控制器模块502和/或主机处理器激活开关元件SW1到SWX之中的对应的开关元件，以便从电容C1.1、C1.2、到CX.1和CX.2之中包括其对应的电容作为键盘装置的阻抗的一部分，和/或停用对应的开关元件，从而不包括(作为键盘装置的阻抗的一部分的)其对应的电容。然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，相关领域的技术人员会认识到，阻抗选择模块510可以使用一个或多个电阻、一个或多个电容和/或一个或多个电感不同地实现，以动态地控制键盘装置的阻抗。阻抗选择模块510和由电感L1表示的天线模块506的天线并联配置和设置，以形成并联的调谐谐振电路。然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，相关领域的技术人员会认识到，阻抗选择模块510和天线可以串联配置和设置，以形成串联的谐振电路。
解调器模块508使用任何合适的模拟或数字调制技术解调接收信号558，以提供恢复信息554。合适的模拟或数字调制技术可包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)、相移键控(PSK)、频移键控(FSK)、幅移键控(ASK)、正交调幅(QAM)和/或对于相关领域的技术人员显而易见的任何其他合适的调制技术。
虽然在图5中未示出，但是NFC模块500可以可选地包括功率采集模块，以便从由通信装置生成的磁场中获得或者采集充电功率，例如，充电功率450。该磁场将电流感应到天线模块506的天线上。功率采集模块整流和/或调节感应电流，以提供充电功率。
示例性通信装置
图6示出了根据本公开的示例性实施方式的示例性通信装置的方框图。如图6中所示，通信装置600可以包括通过通信接口608连通耦合的主机处理器602、通信模块604以及触摸屏显示器606。通信装置600可以表示通信装置102和/或通信装置302的示例性实施方式。
主机处理器602控制通信装置600的总体操作和/或配置。主机处理器602可以从用户接口(例如，字母数字键盘、麦克风、鼠标、扬声器)中和/或从耦合至通信装置600的其他电气装置或主机装置中接收和/或处理信息。主机处理器602可以将该信息提供给通信模块604和/或触摸屏显示器606。此外，主机处理器602可以从通信模块604和/或触摸屏显示器606接收和/或处理信息。主机处理器602可以将该信息提供给通信模块604和/或触摸屏显示器606和/或提供给其他电气装置或主机装置。进一步，主机处理器602可以执行一个或多个软件应用程序，例如，举例而言，用于发短信、电子邮件、音频和/或视频记录、日历和/或电话簿的短消息服务(SMS)。
进一步，主机处理器602可以在操作的获取模式中促使通信模块604提供磁场，例如，举例而言，磁场106和/或时变磁脉冲202.1到202.k。随后，主机处理器602可以基于磁场的强度，检测在外设装置(例如，举例而言，外设装置104、外设装置304和/或键盘装置400)动态选择的多个可选阻抗之中的可选阻抗。主机处理器602可以确定磁场的强度，和/或可以从通信模块604中接收磁场的强度的指示，例如，举例而言，磁场的一个或多个信号度量。通常，主机处理器602访问阻抗表，以确定可选阻抗。阻抗表可以将磁场的多个电位强度分配给能够由外设装置选择的多个可选阻抗之中的各种可选阻抗，并且可以将多个可选阻抗分配给各种外设装置信息。主机处理器602从与磁场的强度最适当地匹配的多个电位强度之中选择电位强度，从而确定可选阻抗，并且确定对应于确定的可选阻抗的外设装置信息。
例如，阻抗表可以将磁场的多个电位强度的第一电位强度分配给能够由外设装置选择的多个可选阻抗之中的第一可选阻抗，并且可以将第一可选阻抗与表示外设装置准备将按键传输给通信装置600的第一指令相关联。在该实例中，在磁场的强度与第一电位强度最适当地匹配时，主机处理器602确定外设装置传输第一指令。作为另一个实例，阻抗表可以将磁场的多个电位强度的第二电位强度分配给在能够由外设装置选择的多个可选阻抗之中的第二可选阻抗，并且可以使第二可选阻抗与第二指令相关联，所述第二指令表示外设装置没有充足的电荷或者接近该不充足的电荷，从而无法操作。在该另一个实例中，在磁场的强度与第二电位强度最适当地匹配时，主机处理器602确定外设装置传输第二指令。
在确定外设装置信息之后，主机处理器602可以可选地将通信装置600从操作的获取模式过渡到操作的响应模式。在该操作模式中，主机处理器602可以促使通信模块604将对外设装置信息的响应提供给外设装置。
通信模块604为通信装置600的用户提供语音或数据通信。通信模块604可以包括以下中的一个或多个：蓝牙模块、全球定位系统(GPS)模块、蜂窝模块、无线局域网(WLAN)模块、近场通信(NFC)模块、射频识别(RFID)模块和/或无线功率传送(WPT)模块。蓝牙模块、蜂窝模块、WLAN模块、NFC模块以及RFID模块根据各种通信标准或协议分别在通信装置600与其他支持蓝牙、蜂窝、WLAN、NFC以及RFID的通信装置之间提供无线通信。这些各种通信标准或协议可以包括各种蜂窝通信标准(例如，举例而言，第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)通信标准、第四代(4G)移动通信标准或者第三代(3G)移动通信标准)、各种网络协议(例如，Wi-Fi通信标准)、各种NFC/RFID通信协议(例如，举例而言，ISO 1422、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18000或者FeliCa)。GPS模块从各种卫星中接收各种信号，以确定通信装置600的位置信息。WPT模块支持在通信装置600与另一个支持WPT的通信装置之间的功率的无线传输。
蓝牙模块、蜂窝模块、WLAN模块、NFC模块和/或RFID模块中的每个可以包括传输器、接收器以及一个或多个处理器、电路和/或逻辑，其配置为通过所述一个或多个天线传输和/或接收无线通信。相关领域的技术人员会认识到，传输器和/或接收器可以包括但不限于数字信号处理器(DSP)、调制器和/或解调器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、和/或一个或多个频率转换器，例如，举例而言，一个或多个混合器、一个或多个本地振荡器、一个或多个滤波器。
触摸屏显示器606为通信装置600的用户提供图形用户接口。触摸屏显示器606作为输出装置操作，以将与语音或数据通信和/或所述一个或多个应用程序相关的图像提供给通信装置600的用户。触摸屏显示器606还作为输入装置操作，以便从通信装置600的用户中接收一个或多个指令和/或数据，用于语音或数据通信和/或所述一个或多个应用程序。
通信接口608路由在主机处理器602、通信模块604以及触摸屏显示器606之间的各种通信。通信接口608可以作为主机处理器602、通信模块604以及触摸屏显示器606之间的一系列有线和/或无线互连实现。通信接口608的互连可以设置为形成并联接口，以便并联路由在主机处理器602、通信模块604以及触摸屏显示器606之间的通信，或者形成串联接口，以便路由在主机处理器602、通信模块604以及触摸屏显示器606或其任何组合之间的通信。
结论
以下具体实施方式描述参考附图，以说明与本公开一致的示例性实施方式。在本公开中引用“示例性实施方式”表示所描述的示例性实施方式可以包括特定特点、结构或特征，每个示例性实施方式可以不必包括特定特点、结构或特征。而且，这种短语不必表示相同的示例性实施方式。进一步，无论是否明确描述，都可以单独地或者与其他示例性实施方式的特点、结构或特征相结合地包括结合示例性实施方式描述的任何特点、结构或特征。
提供在本公开内描述的示例性实施方式，用于说明的目的，并且并非旨在具有限制性。可以具有其他示例性实施方式，并且在本公开的精神和范围内的同时，可对示例性实施方式，进行修改。借助于说明特定功能及其关系的实现方式的功能构件，描述本公开。为了方面描述，在本文中任意限定这些功能构件的界限。只要适当地执行特定功能及其关系，就可以限定交替的界限。
为了该讨论的目的，术语“模块”要理解为包括软件、固件以及硬件(例如，一个或多个电路、微芯片或装置或其任何组合)中的至少一个及其任何组合。此外，要理解的是，每个模块可以在实际装置内包括一个或者不止一个部件，并且形成描述的模块的一部分的每个部件可以共同或者独立于形成模块的一部分的任何其他部件运行。相反，在本文中描述的多个模块可以表示在实际装置内的单个部件。进一步，在模块内的部件可以在单个装置内或者通过有线或无线方式分布在多个装置之中。
示例性实施方式的具体实施方式完全显示了本公开的一般性，在不背离本公开的精神和范围的情况下，其他人可以通过应用相关领域的技术人员的知识来容易修改这种示例性实施方式和/或使这种示例性实施方式适合于各种应用，无需过度实验。因此，基于在本文中提出的教导内容和指导，这种适合和修改旨在位于示例性实施方式的意义和多个等同物内。要理解的是，在本文中的措辞或术语用于描述而非限制的目的，以便鉴于在本文中的教导内容，本说明书的术语或措辞要由相关领域的技术人员来解释。

Claims (10)

1.一种通信系统，包括：
外设装置，配置为从多个可选阻抗之中选择可选阻抗，以便传送对应于所述可选阻抗的外设装置信息；以及
通信装置，配置为检测所述可选阻抗并且基于所检测的可选阻抗，确定所述外设装置信息。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述通信装置进一步配置为生成磁场并且基于所述磁场的强度，检测所述可选阻抗。
3.根据权利要求2所述的通信系统，其中，所述通信装置进一步配置为：
将所述磁场的多个电位强度之中的对应的电位强度分配给所述多个可选阻抗之中的对应的可选阻抗，
将所述对应的可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，
从与所述磁场的所述强度最适当地匹配的所述多个电位强度之中选择电位强度，以便检测所述可选阻抗，并且
确定对应于所检测的可选阻抗的所述外设装置信息。
4.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述外设装置信息包括：
第一指令，表示所述外设装置准备将外设数据传输给所述通信装置；或者
第二指令，表示所述外设装置的内部电荷储存装置接近不充足的电荷，从不能操作所述外设装置。
5.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述通信装置进一步配置为提供对所述外设装置信息的响应。
6.一种通信地耦合至外设装置的通信装置，包括：
通信模块，配置为提供一系列时变磁脉冲；以及
主机处理器，配置为：
确定所述系列时变磁脉冲中的时变磁脉冲的信号度量，
将多个电位信号度量之中的对应的电位信号度量分配给多个可选阻抗之中的对应的可选阻抗，
将所述对应的可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，
从与所述时变磁脉冲的所述信号度量最适当地匹配的所述多个电位强度中选择电位信号度量，以检测所述外设装置选择的可选阻抗，并且
确定对应于所检测的可选阻抗的外设装置信息。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述外设装置信息包括：
第一指令，表示所述外设装置准备将外设数据传输给所述通信装置；或者
第二指令，表示所述外设装置的内部电荷储存装置接近不充足的电荷，从而不能操作所述外设装置。
8.根据权利要求6所述的通信装置，其中，所述通信模块配置为提供对所述外设装置信息的响应。
9.一种通信地耦合至通信装置的外设装置，包括：
主机处理器，配置为：
将多个可选阻抗之中的每个可选阻抗分配给多个外设装置信息之中的对应的外设装置信息，并且
从对应于外设装置信息的所述多个可选阻抗之中选择对应的可选阻抗；以及
通信模块，配置为将其阻抗调整为所选择的可选阻抗，以将所述外设装置信息传送给所述通信装置。
10.根据权利要求9所述的外设装置，其中，所述通信模块包括：
调谐谐振电路，所述多个可选阻抗作为所述调谐谐振电路的一部分实现。
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