CN107947834B - 一种电子设备及控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的一个实施例的电子设备可以包括存储器、线圈、波形产生电路和处理器，其中，处理器被配置为：获取存储在存储器中的卡信息；当卡信息的第一部分是第一值时，使用波形产生电路将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到线圈，其中第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与所述第一部分相对应的第一间隔的至少一部分中随时间改变；以及当卡信息的第二部分是第二值时，使用波形产生电路将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到线圈，其中第二频率是第一频率的两倍，并且第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与所述第二部分相对应的第二间隔的至少一部分中随时间改变。另外，各种实施例是可行的。

Description

一种电子设备及控制方法
技术领域
本公开涉及一种用于使用多个频率发射磁信号的方法和装置。
背景技术
磁条支付卡通常包括磁性物质。相应地，用于批准由磁条支付卡进行的支付的销售点(POS)终端可以包括用于当用户移动磁性物质时检测由磁条支付卡引起的磁场变化的读取头。在操作中，用户可以在将磁条支付卡插入到POS终端的读取头中之后刷磁条支付卡。磁场可由于支付卡的移动而变化，并且POS终端可以检测磁场的变化。POS终端可以基于磁场的变化获得支付数据，例如，卡信息。
同时，使用磁性安全传输或磁条传输(MST)通信的电子设备可以产生并发射随着电子设备中的磁性物质的移动而发生变化的磁场。变化的磁场可以由POS终端检测。因此，提供了可以向现有POS终端传送支付数据的电子设备。
发明内容
使用MST通信的常规电子设备将方波功率施加到线圈以产生磁场。为了使POS终端能够检测由电子设备产生的磁场，电子设备必须产生相对较大的磁场。为了产生相对较大的磁场，需要对线圈施加相对高的功率。因此，为了执行MST通信，电子设备消耗相对大量的功率。因此，当电子设备中剩余的电量相对较低时，可能不会发生可靠的电子支付，这是一个缺点。
本公开的各种实施例解决了上述缺点或其他缺点，并且根据本公开的各种实施例的电子设备及其控制方法可以将相对小波形的功率施加到线圈，使得可以减少用于发射磁信号的电量。
根据本公开的一个实施例的电子设备可以包括：存储器；线圈；波形产生电路；以及处理器，其中，所述处理器被配置为：获取存储在存储器中的卡信息；当所述卡信启、的第一部分是第一值时，使用波形产生电路将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到所述线圈，其中所述第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与所述第一部分相对应的第一间隔的至少一部分中随时间改变；以及当所述卡信息的第二部分是第二值时，使用波形产生电路将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到所述线圈，其中所述第二频率是所述第一频率的两倍，并且所述第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与所述第二部分相对应的第二间隔的至少一部分中随时间改变。
根据本公开的各种实施例的包括线圈的电子设备的控制方法可以包括：获取存储在电子设备的存储器中的卡信息；当所述卡信息的第一部分是第一值时，将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到所述线圈，其中所述第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与所述第一部分相对应的第一间隔的至少一部分中随时间改变；以及当所述卡信息的第二部分是第二值时，将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到所述线圈，其中所述第二频率是所述第一频率的两倍，并且所述第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与所述第二部分相对应的第二间隔的至少一部分中随时间改变。
根据本公开的各种实施例的电子设备可以包括：存储器；线圈；波形产生电路；以及处理器，其中，所述处理器被配置为：获取存储在存储器中的卡信息；当所述卡信息的第一部分是第一值时，使用波形产生电路将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到所述线圈，其中所述第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与所述第一部分相对应的第一间隔中随时间改变；以及当所述卡信启、的第二部分是第二值时，使用波形产生电路将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到所述线圈，其中所述第二频率是所述第一频率的两倍，并且所述第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与所述第二部分相对应的第二间隔中随时间改变。
根据本公开的各种实施例，提供一种电子设备及其控制方法，其中相对较小的波形被施加到线圈，从而降低用于发送数据的电量。
附图说明
根据结合附图给出的以下具体实施方式，将更清楚本公开的上述和其他方面、特征和优点，在附图中：
图1是根据本公开的一个实施例的网络环境中的电子设备的框图；
图2是根据本公开的一个实施例的电子设备的框图；
图3是根据本公开的一个实施例的程序模块的框图；
图4A是根据本公开的一个实施例的电子设备和数据接收设备的透视图；
图4B是示出了使用磁条信用卡进行支付的透视图；
图5是信用卡的线圈和磁条的透视图以及与信用卡的磁条相对应的各种类型的波形的曲线图；
图6是示出了根据本公开的一个实施例的数据传输电路的框图；
图7是示出了为了与本公开进行比较的目的而使用方波产生的信号的曲线图；
图8A和图8B是示出了根据本公开的一个或多个实施例的方波形或梯形波形的曲线图；
图9A至图9C是示出了根据本公开的一个实施例的施加到电子设备的初级线圈的电压或电流波形的曲线图；
图10A是示出了根据本公开的一个实施例的能够产生正弦波电流的电子设备的电路的电路图；
图10B是示出了根据本公开的一个实施例的电流的施加的曲线图；
图10C和图10D是根据本公开的一个或多个实施例的电子设备的电路图；
图11是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图；
图12是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的框图；
图13是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图；
图14是根据本公开的一个实施例的用于产生具有正弦波形的磁场的电子设备的框图；
图15A至图15C是示出了根据本公开的一个或多个实施例的施加到各种类型的初级线圈的电压或电流波形的曲线图；
图16是示出了根据本发明的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图；以及
图17是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本公开的各种实施例。实施例和其中使用的术语并不旨在将本文公开的技术限制为特定形式，并且应被理解为包括相应实施例的各种修改、等同物和/或替代方案。在对附图的描述中，相似的附图标记可以用于表示相似的元件。单数表达可以包括相应的复数表达，除非在上下文中明确排除复数表达。在本公开中使用的表述“第一”或“第二”可以指示各种组件，而不管顺序和/ 或重要性如何，且不限制对应组件。将要理解的是，当一个元件(例如，第一元件)被称为“(操作或通信地)耦接到”或“连接到”另一个元件(例如，第二元件)时，其可以直接耦接或连接到该另一个元件或者中间元件(例如，第三元件)。相反，当一个元件(例如，第一元件)被称为“直接连接到”或“直接耦接到”另一个元件(例如，第二元件)时，应理解，不存在中间元件(例如，第三元件)。
根据情况，在本公开中使用的表述“被配置为”可以与以下各项交换：例如，“适合于”、“具有...的能力”、“被设计用于”、“适于”、“制作用于”或“能够”。备选地，在一些情况下，表述“被配置为... 的设备”可以意味着该设备与其他设备或组件一起“能够...”。例如，短语“适于(或(被)配置为)执行A、B和C的处理器”可以意味着仅用于执行对应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)，或可以通过执行存储在存储器设备中的一个或多个软件程序来执行对应操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))。
根据本公开各种实施例的电子设备可以是：例如，智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器(e-book 阅读器)、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助手(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MPEG-1音频层-3(MP3)播放器、移动医疗设备、相机和可穿戴设备。根据各种实施例，可穿戴设备可以包括：饰品(例如，手表、戒指、手环、脚环、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式设备(HMD))、衣料或服饰集成设备(例如，电子服饰)、身体安装设备(例如，皮肤贴或纹身)和生物植入设备(例如，可植入电路)。在一些实施例中，电子设备可以是：例如，电视、数字多功能盘(DVD)播放器、音频设备、冰箱、空调、吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家用自动控制面板、安全控制面板、TV盒(例如，Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或Google TVTM)、游戏机(例如，XboxTM和PlayStationTM)、电子词典、电子钥匙、录像机和电子相框。
在其他实施例中，电子设备可以是：各种医疗设备(例如，各种便携式医疗测试设备(血糖监控设备、心率监控设备、血压测量设备、体温测量设备等)、核磁共振血管造影(MRA)扫描仪、核磁共振成像 (MRI)扫描仪、计算机断层扫描(CT)机或超声波机)、导航设备、全球定位系统(GPS)接收机、事件数据记录仪(EDR)、飞行数据记录仪(FDR)、车辆信息娱乐设备、船用电子设备(例如，航海导航设备和罗盘)、航空电子设备、安全设备、车辆头端单元、工业或家用机器人、银行的自动柜员机(ATM)、商店的销售点(POS)或物联网设备(例如，灯泡、各种传感器、电表或燃气表、洒水设备、火警、恒温器、路灯、烤面包机、运动器材、热水箱、加热器、锅炉等)。根据一些实施例，电子设备可以是家具或建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪以及各种类型的测量仪器(例如，水表、电表、气表、无线电波表等)。在各种实施例中，电子设备可以是柔性的，或可以是一个或更多个上述各种设备的组合。根据本公开的一个实施例的电子设备不限于上述设备，并且在不脱离本公开的精神的情况下，可以包括本领域开发的其他电子设备和新型电子设备。在本公开中，术语“用户”可指示使用电子设备的人或者使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。
将参考图1来描述根据一个实施例的网络环境100中的电子设备1 01。电子设备101可以包括总线110、处理器120、存储器130、输入/ 输出接口150、显示器160和通信接口170。在一些实施例中，电子设备 101可以省略这些元件中的至少一个，或还可以包括其他元件。总线1 10可以包括，例如，用于将元件110至170互连并在这些元件之间传送通信(例如，控制消息或数据)的电路。处理器120可以包括中央处理器(CPU)、应用处理器(AP)和通信处理器(CP)中的一个或多个。例如，处理器120可以执行与电子设备101的至少一个其他元件的控制和/或通信相关的操作或数据处理。处理器120可以包括微处理器或任何合适类型的处理电路，例如一个或多个通用处理器(例如，基于AR M的处理器)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、视频卡控制器等。此外，应当认识到，当通用计算机访问用于实施这里所示的处理的代码时，代码的执行将通用计算机变换成用于执行本文所示的处理的专用计算机。附图中提供的功能和步骤中的任一个可以以硬件、软件或者两者的结合来实现，并且可以全部或部分地在计算机的编程指令内执行。除非使用短语“用于...的装置”来明确限定元件，否则不应按照35U.S.C.112第六款的规定来解释本文权利要求中的元件。此外，本领域技术人员理解并认识到：“处理器”或“微处理器”可以是要求保护的本公开中的硬件。在最宽合理解释下，所附权利要求是符合35U.S.C.§101的法定主题。
存储器130可以包括易失性和/或非易失性存储器。存储器130可以存储例如与电子设备101的至少一个其他元件相关的指令或数据。根据实施例，存储器130可以存储软件和/或程序140。程序140可以包括例如内核141、中间件143、应用编程接口(API)145和/或应用程序(或“应用”)147。内核141、中间件143或API 145中的至少一部分可以被称作操作系统(OS)。内核141可以控制或管理用于执行由其他程序(例如，中间件143、API 145或应用147)实施的操作或功能的系统资源(例如，总线110、处理器120或存储器130)。此外，内核141可以提供接口，其中，中间件143、API 145或应用程序147可以通过所述接口访问电子设备101的各个元件以控制或管理系统资源。
中间件143可以用作例如中介，从而允许API 145或应用程序147 与内核141通信以交换数据。此外，中间件143可以根据其优先级来处理从应用程序147接收的一个或多个任务请求。例如，中间件143可以向一个或多个应用程序147分配使用电子设备101的系统资源(例如，总线110、处理器120、存储器130等)的优先级，并可处理一个或多个任务请求。API145是被应用147用来控制由内核141或中间件143提供的功能的接口，并且可以包括例如至少一个接口或功能(例如，指令)，以进行文件控制、窗口控制、图像处理、字符控制等。例如，输入/ 输出接口150可以向电子设备101的其他元件转发从用户或外部设备输入的指令或数据，或可以向用户或外部设备输出从电子设备101的其他元件接收的指令或数据。
显示器160可以包括例如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED) 显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、微机电系统(MEMS)显示器或电子纸显示器。例如，显示器160可以向用户显示各种类型的内容 (例如，文本、图像、视频、图标和/或符号)。显示器160可以包括触摸屏，并且可以接收例如使用电子笔或用户的身体部位进行的触摸输入、手势输入、靠近输入或悬停输入。例如，通信接口170可以配置电子设备101与外部设备(例如，第一外部电子设备102、第二外部电子设备104或服务器106)之间的通信。例如，通信接口170可以通过无线或有线通信与网络162相连，以与外部设备(例如，第二外部电子设备 104或服务器106)进行通信。
无线通信可以包括例如使用以下各项中的至少一个的蜂窝通信： LTE、高级LTE(LTE-A)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)、全球移动通信系统(GSM) 等。根据实施例，无线通信可以包括例如以下各项中的至少一个：Wi -Fi、蓝牙、蓝牙低能耗(BLE)、ZigBee、近场通信(NFC)、磁安全传输、射频(RF)和体域网(BAN)。根据实施例，无线通信可以包括GN SS。GNSS可以是例如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(Glon ass(格洛纳斯))、北斗导航卫星系统(下文中称为“北斗”)或者Ga lileo(伽利略)(欧洲全球卫星导航系统)。下文中，在本文档中，术语“GPS”可以与术语“GNSS”互换使用。有线通信可以采用例如通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)、电力线通信、普通老式电话服务(POTS)等。网络162可以包括电信网络，诸如计算机网络(例如，LAN或WAN)、互联网或电话网络。
第一外部电子设备102和第二外部电子设备104中的每个可以与电子设备101相同或不同。根据一个实施例，可以在另一电子设备或多个电子设备(例如，外部电子设备102和104或服务器106)中执行电子设备101所执行的所有操作或部分操作。根据实施例，当电子设备101 必须自动地或响应于请求来执行一些功能或服务时，电子设备101可以向另一设备(例如，外部电子设备102或104或服务器106)请求执行这些功能中的至少一些功能，而不是自身执行这些功能或服务或附加地执行这些功能或服务。另一电子设备(例如，外部电子设备102或104 或服务器106)可以执行所请求的功能，并可以向电子设备101传送执行结果。电子设备101可以提供接收到的结果本身，或者可以附加地处理接收到的结果以提供所请求的功能或服务。为此，例如，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
根据一个实施例，处理器120可以被配置为：获得存储在存储器 130中的支付数据；当支付数据(例如，卡信息)的第一部分是第一值时，使用波形产生电路将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到线圈，其中第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与第一部分相对应的第一间隔的至少一部分中随时间改变；以及当卡信息的第二部分是第二值时，使用波形产生电路将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到线圈，其中第二频率是第一频率的两倍，并且第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与第二部分相对应的第二间隔的至少一部分中随时间改变。处理器120还可以被配置为：获得存储在存储器中的支付数据；当卡信启、的第一部分是第一值时，使用波形产生电路将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到线圈，其中第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与第一部分相对应的第一间隔中随时间改变；以及当卡信息的第二部分是第二值时，使用波形产生电路将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到线圈，其中第二频率高于第一频率，并且第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与第二部分相对应的第二间隔中随时间改变。
根据本公开的一个实施例，波形产生电路可以包括与线圈连接的多个开关，并且处理器120可以被配置为控制多个开关中的每个开关的接通状态或断开状态，以产生第一电压或第一电流、或第二电压或第二电流。
根据本公开的一个实施例，多个开关可以包括：设置在线圈的一端和提供指定电压的电压源之间的第一开关；设置在线圈的另一端和该电压源之间的第二开关；设置在线圈的所述一端和地之间的第三开关；以及设置在线圈的所述另一端和地之间的第四开关。
根据本公开的一个实施例，处理器120可以被配置为控制波形产生电路进行以下操作：将第二开关和第三开关保持在断开状态，并且将第一开关和第四开关在接通状态和断开状态之间定期地切换，以将第一电压或第一电流的正部分或第二电压或第二电流的正部分施加到线圈；以及将第一开关和第四开关保持在断开状态，并且将第二开关和第三开关在接通状态和断开状态之间定期地切换，以将第一电压或第一电流的负部分或第二电压或第二电流的负部分施加到线圈。
根据本公开的一个实施例，处理器120可以被配置为改变第一开关和第四开关处于接通状态并且具有调制波形的正部分的电压或电流被施加到线圈的时间段。
根据本公开的一个实施例，处理器120可以被配置为改变第二开关和第三开关处于接通状态并且具有调制波形的负部分的电压或电流被施加到线圈的时间段。
根据本公开的一个实施例，第一电压或第一电流或第二电压或第二电流是正弦波、锯齿波、三角波或脉冲波。
根据本公开的一个实施例，处理器120可以被配置为基于电子设备的电池的剩余电量来选择正弦波、锯齿波、三角波和脉冲波中的一个。
根据本公开的一个实施例，波形产生电路可以包括：用于旋转线圈的驱动电路；设置在线圈一侧的N极磁体；以及设置在线圈的与所述一侧相对的另一侧的S极磁体。
根据本公开的一个实施例，处理器120可以被配置为：使用驱动电路以第一速度旋转线圈，以产生第一电压或第一电流；以及使用驱动电路以第二速度旋转线圈，以产生第二电压或第二电流。
根据本公开的一个实施例，波形产生电路包括数模转换器(DAC)，并且处理器120被配置为使用DAC产生第一电压或第一电流或第二电压或第二电流。
根据本公开的一个实施例，第二频率可以是第一频率的整数倍。
图2是根据一个实施例的电子设备201的框图。电子设备201可以包括例如图1所示的电子设备101的整体或一部分。电子设备201可以包括至少一个处理器210(例如，AP)、通信模块220、订户识别模块224、存储器230、传感器模块240、输入设备250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电源管理模块295、电池296、指示器297 和电机298。处理器210可以控制与其连接的多个硬件或软件元件，并且可以通过驱动操作系统或应用程序来执行各种数据处理和操作。处理器210可以通过例如片上系统(SoC)来实现。根据实施例，处理器 210还可以包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器。处理器2 10还可以包括图2中示出的元件中的至少一些(例如，蜂窝模块221)。处理器210可以将从至少一个其他元件(例如，非易失性存储器)接收的指令或数据加载到易失性存储器中，处理加载的指令或数据，并且将结果数据存储在非易失性存储器中。
通信模块220可以具有与通信接口170相同或相似的配置。通信模块220可以包括例如蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、蓝牙模块225、GNS S模块227、NFC模块228以及RF模块229。蜂窝模块221可以通过通信网络提供例如语音呼叫、视频呼叫、文本消启、服务、互联网服务等。根据实施例，蜂窝模块221可以使用订户识别模块224(例如，SIM卡)来识别和认证通信网络中的电子设备201。根据实施例，蜂窝模块221可以执行处理器210可以提供的功能中的至少一些功能。根据实施例，蜂窝模块221可以包括通信处理器(CP)。根据一些实施例，蜂窝模块22 1、Wi-Fi模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少一些(例如，两个或更多个)可以被包括在一个集成芯片(IC)或IC封装中。RF模块229可以发送/接收例如通信信号(例如，RF信号)。RF 模块229可以包括例如收发机、功率放大模块(PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(LNA)、天线等。根据另一实施例，蜂窝模块221、Wi-Fi 模块223、BT模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少一个可以通过单独的RF模块来发送/接收RF信号。订户识别模块224可以是，例如，包括订户识别模块或嵌入式SIM的卡，并且可以包含唯一识别信息(例如，集成电路卡标识符(ICCID))或订户信息(例如，国际移动订户身份(IMSI))。
存储器230(例如，存储器130)可以包括例如嵌入式存储器232 或者外部存储器234。嵌入式存储器232可以是易失性存储器(例如， DRAM、SRAM、SDRAM等)或非易失性存储器(例如，一次性可编程ROM (OTPROM)、PROM、EPROM、EEPROM、掩模ROM、闪存ROM、闪存、硬盘驱动器或固态驱动器(SSD))。外部存储器234可以是闪存驱动器，例如紧凑型闪存(CF)、安全数字(SD)、微型SD、迷你型SD、极限数字 (xD)、多媒体卡(MMC)、存储棒等。外部存储器234可以通过各种接口与电子设备201功能连接和/或物理连接。
传感器模块240可以例如测量物理量或检测电子设备201的操作状态，并且可以将测量的或检测的信息转换为电信号。传感器模块24 0可以包括例如以下至少一项：手势传感器240A、陀螺传感器240B、气压传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E、握持传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(例如，红、绿、蓝(RGB)传感器)、生物传感器240I、温度/湿度传感器240J、照度传感器240K和紫外(U V)传感器240M。附加地或者备选地，传感器模块240可以包括例如电子鼻传感器、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图 (ECG)传感器、红外(IR)传感器、虹膜传感器和/或指纹传感器。传感器模块240还可以包括用于控制包括在其中的一个或多个传感器的控制电路。在一些实施例中，电子设备201还可以包括被配置为控制传感器模块240的处理器，作为处理器210的一部分或独立于处理器21 0，并可以在处理器210处于睡眠状态期间控制传感器模块240。
输入设备250可以包括例如触摸面板252、(数字)笔传感器254、按键256或超声输入设备258。触摸面板252可以使用电容式、电阻式、红外式或超声波检测方法。此外，触控面板252还可以包括控制电路。触摸面板252还可以包括触觉层以向用户提供触觉反馈。(数字)笔传感器254可以包括例如识别片，该识别片是触摸面板的一部分或者与触摸面板分离。按键256可以包括例如物理按钮、光学按键或键区。超声输入设备258可以通过麦克风(例如，麦克风288)来检测由输入单元产生的超声波，以识别与检测到的超声波相对应的数据。
显示器260(例如，显示器160)可以包括面板262、全息设备264、投影仪266和/或用于对它们进行控制的控制电路。面板262可以被实现为例如柔性的、透明的或可穿戴的。面板262可以与触摸面板252一起被配置为一个或多个模块。根据实施例，面板262可以包括可测量用户触摸的压力强度的压力传感器(或力传感器)。压力传感器可以实现为与触摸面板252集成的实体，或者可以实现为与触摸面板252分离的一个或多个传感器。全息设备264可以通过光的干涉在空中显示三维图像。投影仪266可以通过将光投影到屏幕上来显示图像。该屏幕可以位于例如电子设备201的内部或外部。接口270可以包括例如HDMI 272、USB 274、光学接口276或D-超小型(D-sub)278接口。接口270可以被包括在例如图1所示的通信接口170中。附加地或备选地，接口270可以包括例如移动高清链路(MHL)接口、安全数字(SD)卡/多媒体卡(MMC) 接口或红外数据协会(IrDA)标准接口。
例如，音频模块280可以将声音转换为电信号，且反之亦然。音频模块280的至少一些元件可以被包括在例如图1所示的输入/输出接口150中。音频模块280可以处理通过例如扬声器282、受话器284、耳机286、麦克风288等输入或输出的声音信息。相机模块291是可以拍摄静态图像和运动图像的设备。根据实施例，相机模块291可以包括一个或多个图像传感器(例如，前置传感器或后置传感器)、镜头、图像信号处理器(ISP)或闪光灯(例如，LED或氙气灯)。电源管理模块295 可以管理例如电子设备201的电力。根据实施例，电源管理模块295可以包括电源管理集成电路(PMIC)、充电器IC或者电池或燃料表。PMI C可以采用有线和/或无线充电。无线充电方法可以采用，例如，磁谐振充电、磁感应充电、电磁波充电等。还可以包括用于无线充电的附加电路(例如，线圈环路、谐振电路、整流器等)。电池表可以测量，例如，电池296的剩余电量以及充电过程中的电压、电流或温度。例如，电池296可以包括可再充电电池和/或太阳能电池。
指示器297可以显示电子设备201的特定状态，诸如电子设备201 正在启动、发送/接收消息、充电等时的状态。电机298可以将电信号转换为机械振动，并且可以产生振动、触觉反馈等。电子设备201可以包括可根据诸如数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)、medi aFloTM等的标准处理媒体数据的移动电视支持设备。本公开所述的上述元件中的每个可以配置有一个或更多个组件，且对应元件的名称可以基于电子设备的类型而改变。在各实施例中，电子设备(例如，电子设备201)可省略一些元件，或还可包括附加元件，或电子设备的一些元件可彼此组合以配置一个实体，在这种情况中，该实体可等同地执行相应元件在组合之前的功能。
图3是根据一个实施例的程序模块的框图。根据实施例，程序模块310(例如，程序140)可以包括对与相应电子设备(例如，电子设备101)相关的资源进行控制的操作系统(OS)和/或在操作系统上驱动的各种应用(例如，应用程序147)。操作系统可以包括例如Androi dTM、iOSTM、WindowsTM、SymbianTM、TizenTM或BadaTM。参考图3，程序模块310可以包括内核320(例如，内核141)、中间件330(例如，中间件 143)、API 360(例如，API 145)和/或应用370(例如，应用程序14 7)。程序模块310的至少一部分可以预先加载到电子设备上，或者可以从外部电子设备(例如，外部电子设备102或104或服务器106)下载。
内核320可以包括例如系统资源管理器321和/或设备驱动器323。系统资源管理器321可以控制、分配或获取系统资源。根据实施例，系统资源管理器321可以包括进程管理器、存储器管理器或文件系统管理器。设备驱动器323可以包括例如显示器驱动器、相机驱动器、蓝牙驱动器、共享存储器驱动器、USB驱动器、键区驱动器、Wi-Fi驱动器、音频驱动器或进程间通信(IPC)驱动器。中间件330可以提供例如应用370共同需要的功能，或可以通过API 360向应用370提供各种功能，使得应用370可以有效地使用电子设备内有限的系统资源。根据实施例，中间件330可以包括运行时间库335、应用管理器341、窗口管理器342、多媒体管理器343、资源管理器344、电源管理器345、数据库管理器3 46、包管理器347、连接管理器348、通知管理器349、位置管理器350、图形管理器351和安全管理器352中的至少一个。
运行时间库335可以包括例如由编译器用来在执行应用370期间产生新功能的库模块。运行时间库335可以管理输入/输出，管理存储器，或处理算术功能。应用管理器341可以管理例如应用370的生命周期。窗口管理器342可以管理用于通过电子设备显示的屏幕的GUI资源。多媒体管理器343可以识别用于再现各种媒体文件所需的格式，并可以使用适于相应媒体文件格式的编解码器对媒体文件进行编码或解码。资源管理器344可以管理应用370的源代码或存储器的空间。电源管理器345可以管理例如电池的容量或电量，并可以提供用于操作电子设备所需的电力信息。根据实施例，电源管理器345可以与基本输入/输出系统(BIOS)交互操作。数据库管理器346可以例如产生、搜索或改变要由应用370使用的数据库。包管理器347可以管理以包文件形式分发的应用的安装或更新。
连接管理器348可以管理例如无线连接。通知管理器349可以向用户提供事件(例如，接收的消息、预约、接近通知等)。位置管理器3 50可以管理例如电子设备的位置信息。图形管理器351可以管理要提供给用户的图形效果或与图形效果相关的用户界面。安全管理器352可以提供例如系统安全或用户认证。根据实施例，中间件330可以包括用于管理电子设备的语音或视频呼叫功能的电话管理器或能够执行上述元件的功能的组合的中间件模块。根据实施例，中间件330可以包括专为操作系统的每种类型而设的模块。此外，中间件330可以动态删除现有元件中的一些，或可以添加新元件。API 360是，例如，可以根据操作系统变化的API编程功能的集合。例如，在Android的情况下，可以提供适合于Android的一种API。但当OS是Tizen时，可以提供两个或更多个API集合。
应用370可以包括以下应用：例如，主页371、拨号器372、SMS/M MS 373、即时消息(IM)374、浏览器375、相机376、闹钟377、联系人378、语音拨号器379、电子邮件380、日历381、媒体播放器382、相册383、时钟384、健康护理(例如，用于测量用户进行的运动量或用户的血糖)、环境信息(例如，用于测量大气压、湿度或温度)等。根据实施例，应用370可以包括能够支持电子设备和外部电子设备之间的信息交换的信息交换应用。例如，信息交换应用可以包括用于向外部电子设备中继预定信息的通知中继应用或者用于管理外部电子设备的设备管理应用。例如，通知中继应用可以将在电子设备的应用中产生的通知信息中继到外部电子设备，或可以从外部电子设备接收通知信息，并向用户提供所接收的通知信息。设备管理应用可以安装、删除或更新与电子设备通信的外部电子设备的功能(例如，开启/关闭外部电子设备的一部分或整体或者调整外部电子设备的显示器的亮度(或分辨率))或在外部电子设备中执行的应用。根据实施例，应用370可以包括根据外部电子设备的属性指定的应用(例如，移动医疗设备的健康护理应用)。根据实施例，应用370可以包括从外部电子设备接收的应用。程序模块310中的至少一些可以实现为软件、固件、硬件(例如，处理器210)或其中两个或更多个的组合，并且可以包括用于执行一个或多个功能的模块、程序、例程、指令集或进程。
本文使用的术语“模块”可以包括由硬件、软件或固件构成的单元，并且可以例如与术语“逻辑”、“逻辑块”、“组件”、“电路”等互换使用。“模块”可以是集成组件。“模块”可以通过机械或电的方式实现，并且可以包括例如已知的或将来开发的用于执行特定操作的专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑器件。通过以程序模块形式存储在计算机可读存储介质(例如，存储器130)中的指令，可以实现根据各种实施例的设备(例如，其模块或功能)或方法(例如，操作)中的至少一些。指令在由处理器(例如，处理器120)执行时，可以使一个或多个处理器执行与该指令相对应的功能。计算机可读存储介质可以包括硬盘、软盘、磁介质(例如，磁带)、光学介质(例如，CD-ROM、DVD)、磁光介质(例如，光磁软盘)、内部存储器等。指令可以包括由编译器产生的代码或可由解释器执行的代码。根据本公开的编程模块可以包括上述组件中的一个或多个，或还可以包括其他附加组件，或可以省略上述组件中的一些。由根据各种实施例的模块、编程模块或其他元件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或者按照探索性的方式执行。本文公开的至少一些操作可以具有改变的顺序，可以被省略，或者还可以包括其他操作。
图4A是根据本公开的一个实施例的电子设备和数据接收设备的透视图。
电子设备101可以执行电子支付应用，并且可以显示电子支付应用的执行屏幕410。在下文中，表述“电子设备101执行预定操作”可以指示包括在电子设备101中的处理器120执行预定操作。备选地，表述“电子设备101执行预定操作”可以指示处理器120控制另一硬件执行预定操作。根据本公开的一个实施例，电子支付应用的执行屏幕41 0可以包括用户可输入他或她的密码的输入窗口411。尽管未示出，但是电子设备101可以在显示器的一部分上显示包括多个字符键的键盘。用户可以通过触摸键盘中的键来输入他或她的密码，并且电子设备10 1可以识别与检测到触摸的点相对应的键。为了安全起见，密码的具体字符可不显示在输入窗口411中。相反，如图所示，可以替代地显示诸如星号的安全字符。电子设备101可以将获得的密码与预先存储在存储器中的密码的记录进行比较。当获得的密码与预先存储的密码相同时，电子设备101可以发出与支付数据相对应的磁信号。
尽管图4A示出了电子设备101基于用户输入的密码来发送支付数据，但这仅仅是为了说明的目的，并且电子设备101可以使用各种用户生物特征信息来执行其他认证过程，诸如指纹识别、虹膜识别等。备选地，电子设备101可以执行使用用户输入和用户生物特征信息两者的多因素认证过程。当认证完成时，电子设备101可以发出磁信号。
电子设备101可以产生并发出与支付数据相对应的磁场412。磁场 412可以随着时间而改变。这里，磁场412可以被称为磁信号。电子设备101可以包括产生感应磁场的线圈。因此，通过施加与支付数据相对应的电流，电子设备101可以产生并发出与支付数据相对应的磁场。相应地，数据接收设备420可以包括读取头421。读取头421可以包括线圈，其能够从诸如磁场412的周围磁场产生感应电动势。数据接收设备420 可以处理和解释感应电动势，并且可以使用解释结果来获得存储在电子设备101中的支付数据。数据接收设备420可以确定支付数据是否与预先存储的支付数据相同，并且可以基于它们是否相同来确定是否批准支付。备选地，数据接收设备420可以将解释的支付数据发送给另一外部电子设备，并且外部电子设备可以确定预先存储在外部电子设备中的支付数据和从数据接收设备420接收的支付数据是否相同。如果是，则外部电子设备可以确定批准支付。如果被批准，则外部电子设备可以处理支付，并且可以向数据接收设备420指示支付被批准。在接收到批准后，数据接收设备420可以输出收到。但是，如果外部电子设备未批准支付，例如当来自电子设备的支付数据与预先存储的支付数据不匹配时，数据接收设备420可以输出支付失败报告。
为了与现有技术进行比较，图4B是示出了使用本领域已知的磁条信用卡的支付的透视图。图4B的数据接收设备420可以与图4A的数据接收设备相同。在图4B中，信用卡430可以包括磁性物质431。磁性物质 431可以包括多个磁偶极子。可以基于分配给信用卡430的独特支付数据来布置多个磁偶极子。例如，支付数据可以是二进制数据。具有第一长度的偶极子可以对应于二进制数据的“0”。具有第二长度的偶极子可以对应于二进制数据的“1”。如图4B所示，在被插入到在读取头 421中限定的凹部中之后，信用卡430可以被用户刷。磁性物质431的移动可以导致在读取头421的线圈中感应电动势的磁场的变化。数据接收设备420可以处理和解释感应电动势，并且可以使用解释结果来确定是否批准支付，或者可以将解释结果发送到另一外部电子设备以供批准。
如上所述，图4A的电子设备101可以产生与由磁性物质431在数据接收设备420的凹部中刷动所产生的磁场基本相同的磁场412，从而发送支付数据而不需要信用卡。备选地，根据本公开的一个或多个实施例的电子设备101可以产生与由磁性物质431的刷动所产生的磁场不同的磁场412。例如，数据接收设备420可以检测所获得的感应电动势的波形中的尖峰(peak)。在这种情况下，电子设备101可以产生用于产生尖峰的低功率磁场412，以使得数据接收设备420能够检测尖峰。电子设备101可以向其线圈施加具有相对较小幅度的各种类型的电流，例如正弦波、锯齿波、三角波、脉冲波等，而不是施加具有相对较大幅度的电流，例如方波。电子设备101可以调整施加到线圈的波形，以产生数据接收设备420将从其检测到尖峰的磁场412，将对此进行详细描述。如上所述，当通过具有幅度比方波的幅度相对较小的波形的电流产生磁场时，可以实现低功率支付数据传输。
下面将详细描述通过信用卡的(磁)条和电子设备产生的磁场的支付数据传输。
图5是信用卡的线圈和磁条的透视图以及与信用卡的磁条相对应的各种类型的波形的曲线图。如图5所示，多个磁极511至519可以布置在信用卡520的磁性物质510上。例如，分配给信用卡520的支付数据可以是二进制数据“00101”。具有第一长度的磁偶极子512、513和516 可以与二进制“0”相对应。具有第二长度的磁偶极子514、515、517 和518可以与二进制“1”相对应。这里，例如，第一长度可以是第二长度的两倍。相邻的磁偶极子可以被布置为使相同的极彼此相邻。例如，如图5所示，第二磁偶极子512的S极可以设置为与相邻的第三磁偶极子513的S极相邻。类似地，第三磁偶极子513的N极可以设置为与相邻的第四磁偶极子514的N极相邻。
当磁性物质510被刷动时，可以由数据接收设备420中包括的线圈 501产生感应电压。线圈501可以缠绕在铁氧体502上以增加磁通量。感应电压530可以包括多个尖峰531至538。例如，当N极接近线圈501时，可以感应到正峰531、533、535和537。当S极接近线圈501时，可以感应到负峰532、534、536和538。数据接收设备420可以基于尖峰之间的距离来执行频率/双频(F2F)编码/解码。F2F编码/解码可以将第一频率与二进制“0”相关联，并且可以将第二频率与二进制“1”相关联，其中第二频率是第一频率的两倍。数据接收设备420可以基于感应电压 530中的相邻尖峰之间的距离来获得F2F信号540。例如，F2F信号可以包括持续第一持续时间的间隔541、542和545以及持续第二持续时间的间隔543、544、546和547。数据接收设备420可以将间隔541、542和5 45解释为二进制数据“0”551、552和554，并且可以将间隔542、54 4、546和547解释为二进制数据“1”553和555。因此，数据接收设备 420可以获得二进制串“00101”。根据本公开的各种实施例，电子设备 101可以向其线圈施加具有各种类型的低功率波形的电流，这将使得数据接收设备420能够类似地检测尖峰531至538，以使得数据接收设备4 20也可以从电子设备101获取字符串“00101”。
图6是示出了根据本公开的一个实施例的数据传输电路的框图。
数据传输电路600可以包括在电子设备101中，或者可以经由有线或无线连接而连接到电子设备101。数据传输电路600可以包括编码/ 驱动电路601和线圈602。
处理器120可以向编码/驱动电路601提供例如存储在存储器130 中的支付数据。在这样做时，处理器120可以执行支付应用，并且当预定认证过程完成时，可以向编码/驱动电路601提供支付数据。编码/ 驱动电路601可以基于预定方案(例如，上述的F2F方案)对接收的支付数据进行编码。编码/驱动电路601可以使用预定编码方案产生与支付数据相对应的波形。由于编码/驱动电路601产生波形，所以编码/ 驱动电路601也可以被称为波形产生电路。处理器120可以向编码/驱动电路601提供二进制数据形式的支付数据。
根据本公开的一个实施例的编码/驱动电路601可以产生具有与支付数据相对应的正弦波形的电流。例如，可以针对二进制“0”产生具有第一频率的正弦波，并且可以针对二进制“1”产生具有第二频率的正弦波。将详细描述编码/驱动电路601的各种实施例。可以向线圈 602发送从编码/驱动电路601输出的电流。线圈602可以使用所述电流产生感应磁场603，从而发射磁信号。施加到线圈602的正弦波电流的大小可以随时间改变，并且进而引起感应磁场603的变化。线圈602的类型可以是螺旋形、螺线管形、环形等。根据本公开的一个实施例的编码/驱动电路601可以包括用于放大从编码/驱动电路601输出的信号的放大器。
感应磁场603的强度可以随着时间而改变。由于感应磁场603随时间变化，可以在数据接收设备620的线圈622中感应到电动势。线圈62 2可以缠绕在铁氧体621上以增加磁通量。可以被检测为电压的在线圈 622中感应到的电动势可以由解码电路623解码。例如，解码电路623 可以检测感应电动势中的尖峰，并且可以根据尖峰之间的间隔来解释数据。当尖峰之间的间隔具有第一持续时间时，解码电路623可以将它们解释为二进制“0”。当尖峰之间的间隔具有第二持续时间时，解码电路623可以将它们解释为二进制“1”。
通信电路624可以经由有线或无线连接向另一外部电子设备发送解码的结果。外部电子设备可以确定支付被成功地执行还是失败，并且可以向数据接收设备620返回支付成功报告或支付失败报告。数据接收设备620可以输出支付成功报告或支付失败报告。根据另一实施例，数据接收设备620可以包括处理器，并且该处理器可以基于解码结果来确定支付被成功地执行还是失败。如上所述，根据本公开的一个实施例的数据传输电路600向线圈602施加具有相对较小幅度的电流，例如正弦波，使得可以使用相对较低功率来发射磁信号。因此，当在电子设备的电池中剩余相对少量电荷时，仍然可以执行可靠的支付数据传输。编码/驱动电路601可以施加各种波形的低功率电流，并且本领域技术人员可以容易地理解波形不限于正弦波。
根据本公开的一个实施例，处理器120可以被配置为包括编码/驱动电路601。例如，处理器120可以执行编码/驱动电路可以提供的至少一些功能。
图7是示出了为了与本公开进行比较的目的而使用方波产生的信号的曲线图。
为了比较的目的，图7涉及如下电子设备，该电子设备将方波电压710施加到初级线圈，即电子设备的线圈。电压710可以包括高信号 711、713、715、717和719以及低信号712、714、716和718。该比较例的电子设备可以将从高信号变到低信号或从低信号变到高信号的周期设置为第一周期或第二周期。例如，该比较例的电子设备可以针对二进制数据“0”基于第一周期改变信号，并且可以针对二进制数据“1”基于第二周期改变信号。
在次级线圈(即，包括在数据接收设备中的线圈)中感应到的电压720可以包括多个尖峰721至728。也就是说，该比较例中的电子设备可以施加方波电压710，以使得从数据接收设备的次级线圈感应到的电压具有尖峰。数据接收设备可以获得F2F信号730。F2F信号730可以包括基于尖峰721至728之间的间隔的多个间隔731至737。数据接收设备可以基于F2F信号中的间隔的持续时间来获得为“0”或“1”的二进制数据741至745。如图8A和图8B所示，该比较例中的电子设备可以向初级线圈施加具有方波形或梯形波形801或811的电压或电流，并且可以在次级线圈中感应到包括尖峰的电压或电流802或812。如上所述，梯形波形或方波形可以具有相对较大的幅度，从而需要相对较大的电量来产生这些波形。
图9A是示出了根据本公开的一个实施例的施加到电子设备的初级线圈的电压或电流波形的曲线图。
根据本公开的一个实施例的电子设备101可以向其初级线圈施加正弦波电压或电流901。电子设备101可以例如向初级线圈施加符合等式1的电流。
[等式1]
y＝Acos(2πft)
“A”表示施加到初级线圈的电流的幅度，“f”表示电流的频率。根据本公开的一个实施例的电子设备101可以根据二进制支付数据来调整频率f。例如，为了表示为“0”的支付数据，电子设备101可以将 f设置为第一频率。为了表示为“1”的支付数据，电子设备101可以将 f设置为第二频率，并且第二频率可以是例如第一频率的两倍。因此，电子设备101可以向其初级线圈施加图9B所示的正弦波电流以表示“0 0101”。电子设备101可以向初级线圈施加包括编码有二进制数据“0”的第一频率的正弦波971、972和975以及编码有二进制数据“1”的第二频率的正弦波973、974、976和977在内的电流。如图9B所示，正弦波971-977的斜率根据其相应的频率而变化。电子设备101可以向初级线圈施加电流(或电压)的瞬时斜率(即，微分系数或切向斜率)在指定时间的至少一部分中随时间变化的电流。例如，对于第一频率的正弦波971，切向斜率在第一时间长度(Δ)的前半段逐渐减小，并达到0。然后，在第一时间长度(Δ)的后半段，切向斜率逐渐变为负。类似地，对于正弦波973，其切向斜率在第二时间长度(Δ/2)的前半段逐渐减小，并达到0。然后，在第二时间长度(Δ/2)的后半段，切向斜率逐渐变得更负，但切向斜率的绝对值增大。对于正弦波974，其切向斜率在第二时间长度(Δ/2)的前半段逐渐增大，并达到0，并且在第二时间长度(Δ/2)的后半段继续增大。如上所述，根据本公开的各种实施例的电子设备101可以向其线圈施加电流或电压波形，其中波形的切向斜率随时间变化。
根据另一个实施例，电子设备101可以向初级线圈施加如下波形的电压或电流：其从最大幅度(例如，A)起的切向斜率在第一时间长度(Δ)的前半段从负值逐渐增大并达到0，并且其切向斜率在第一时间长度(Δ)的后半段增大到正值并达到所述最大幅度。
可以在次级线圈中感应到具有正弦波形的电动势902。例如，感应电动势902可以符合等式2。
[等式2]
y′＝B sin(2πft)
等式2的“B”可以指示感应电动势的幅度。次级线圈中的“f”可以与等式1中的f相同。也就是说，该感应电动势可以具有与施加到初级线圈的电流或电压波形的频率基本相同的频率。因此，包括次级线圈的数据接收设备可以基于感应电动势902中的尖峰903和904之间的持续时间来解释数据。例如，当频率是第一频率时，尖峰903和904 之间的持续时间可以是第一距离。当频率是第二频率时，尖峰903和9 04之间的持续时间可以是第二距离。第一持续时间可以是第二持续时间的两倍。数据接收设备可以基于尖峰之间的持续时间来解码数据。
图9C是用于比较根据本公开的一个实施例的正弦波电流和根据比较例的方波电流的曲线图。
如图9C所示，由比较例的电子设备施加的方波电流930的大小931 可以比由根据本公开的一个实施例的电子设备施加的正弦波电流940 的大小大。基于均方根(RMS)分析，与方波电流930相比，正弦波电流940可以少使用30％的功率。
此外，当使用正弦波时，可以降低错误率。例如，通过聚合多个正弦波来产生方波，并且方波引起过阻尼(overdamping)或欠阻尼(u nderdamping)的高概率，这可能导致错误。相比之下，正弦波中过阻尼或欠阻尼的发生率相对较低。
图10A示出了根据本公开的一个实施例的能够产生正弦波电流的电子设备的编码/驱动电路。
电子设备101可以包括初级线圈1010。电子设备101可以向初级线圈1010施加与支付数据相对应的正弦波电流。电子设备101可以通过连接到初级线圈1010的多个开关1001至1004的接通/断开来向初级线圈1 010施加正弦波电流。第一开关1001至第四开关1004中的每个可以连接到初级线圈1010，并且第三开关1003和第四开关1004可以连接到地10 05。可以将VD的驱动功率施加于第一开关1001和第二开关1002。
图10B是示出了根据本公开的一个实施例的电流的施加的曲线图。如图10B所示，电子设备101可以基于脉宽调制(PWM)方案产生正弦波。例如，电子设备101控制第一开关1001和第四开关1004处于接通状态，并且控制第二开关1002和第三开关1003处于断开状态，使得正波形电流1021至1025被施加到初级线圈1010。例如，处理器120可以向第一输入端A和第二输入端B中的每个施加开关控制信号，从而控制多个开关 1001至1004中的每个的接通/断开状态。第一输入端A可以连接到第一开关1001和第四开关1004，并且第二输入端B可以连接到第二开关100 2和第三开关1003。
电子设备101可以控制第一开关1001和第四开关1004处于断开状态，并且可以控制第二开关1002和第三开关1003处于接通状态，使得负波形电流1027至1031被施加到初级线圈1010。如图10B所示，施加正波形电流1021至1023的多个时间段增大，并且随后施加正波形电流10 23至1025的时间段减小。此外，施加负波形电流1027至1029的多个时间段可增大，并且施加负波形电流1029至1031的多个时间段可随后减小。电子设备101可以在预定间隔(例如，正波形电流1021至1025之间的时间间隙)内不施加电流。如上所述，可以向初级线圈1010施加正弦波形电流。电子设备101可以通过调整施加输入到输入端A和B中的开关控制信号的时间段来调整施加电流1021至1025和1027至1031的时间段。正弦波的频率可以基于将正波形电流1021至1025和负波形电流10 27至1031中的每个施加到线圈1010多长时间来确定。
根据本公开的一个实施例，电子设备101可以基于支付数据确定正弦波的频率，并且可以控制多个开关1001至1004的接通/断开状态以产生所确定频率的正弦波。例如，当电子设备101产生第二频率的正弦波时，与电子设备产生第一频率的正弦波的情况相比，电子设备101 可以将电流1021至1025和1027至1031的施加时间以及电流1021至1025 和1027至1031之间的间隔减小一半，其中，第二频率是第一频率的两倍。代替施加电流，电子设备101可以向线圈施加图10B的波形的电压。
图10C是根据本公开的一个实施例的电子设备的电路图。与图10A 的电子设备相比，图10C的电子设备包括单个输入端A，而不是两个输入端。一个输入端(A)的第一路径可以与第一开关1001和第四开关1 004连接，并且用于反相信号的反相元件1011可以设置在第二路径中。反相元件1011的输出端可以与第二开关1002和第三开关1003连接。由于反相元件1011使输入信号反相，所以可以将反相信号施加到第二开关1002和第三开关1003。也就是说，当用于接通状态的开关控制信号被输入到第一开关1001和第四开关1004时，用于断开状态的开关控制信号可以被输入到第二开关1002和第三开关1003。相反，当用于断开状态的开关控制信号被输入到第一开关1001和第四开关1004时，用于接通状态的开关控制信号可以被输入到第二开关1002和第三开关1003。
图10D是根据本公开的另一实施例的电子设备的电路图。与图10A 的电子设备相比，图10D的电子设备还可以包括电容器1012。电容器1 012的一端可以与初级线圈1010连接，另一端可以与接地端1013连接。电容器1012可以临时存储电荷，从而可以更精确地形成正弦波。尽管未示出，但是根据本公开的各种实施例的电子设备101还可以包括与初级线圈1010连接的附加线圈和/或电容器。如图10A至图10D所示，可以通过本公开的实施例部署用于产生波形的各种类型的电路。
图11是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图。
在操作1110中，电子设备101可以接收支付请求。电子设备101可以在认证过程被成功地执行之后(例如，当用户输入了支付密码时) 接收支付请求。备选地，电子设备101可以检测支付请求事件。例如，电子设备101可以执行支付应用，在支付应用中显示支付请求图标，认证用户，并检测支付请求事件。
在操作1120中，电子设备101可以对支付数据进行编码。如上所述，电子设备101可以使用利用相对低功率波形电流的编码方案。
在操作1130中，电子设备101可以确定要输出的数据是否是第一数值，例如“0”。如果是，则在操作1140中，电子设备101可以进行控制以产生具有与第一数值相对应的波形的磁场，例如具有第一频率的波形。当要输出的数据是第二数值，例如“1”时，在操作1150中，电子设备101可以进行控制以产生具有与第二数值相对应的波形的磁场，例如具有第二频率的波形。在操作1140和1150中，可以通过例如在如图10A、图10C和图10D所示的各种电路中控制开关1001至1004中的每个的接通/断开状态来实现产生具有预定频率的波形的磁场。
图12是示出了根据本公开的各种实施例的电子设备的框图。
根据本公开的一个实施例的处理器120可以向机械驱动电路1211 输出与支付数据相对应的驱动控制信号。机械驱动电路1211可以与线圈1210物理连接。线圈1210可以设置在N极磁体1201和S极磁体1202之间。机械驱动电路1211可以是例如电机，并且可以根据处理器120的控制进行旋转。电机可以沿第一方向1221或第二方向1222旋转线圈1210。当在磁体1201和1202之间发生旋转时，可以从线圈1210产生感应磁场。处理器120可以基于支付数据来控制旋转方向和/或旋转速度。例如，处理器120可以针对“0”以第一旋转速度旋转线圈1210，并且可以针对“1”以第二旋转速度旋转线圈1210，其中第二旋转速度是第一旋转速度的两倍。因此，可以针对“0”产生第一频率的正弦波形磁场，并且可以针对“1”产生第二频率的正弦波形磁场，其中第二频率可以是第一频率的两倍。根据上述公开，数据接收设备可以通过解码正弦波的尖峰之间的间隔来获得支付数据。在一个实施例中，当产生正弦波时，处理器120可以将机械驱动电路1211的旋转方向保持在一个方向上，并且仅改变旋转速度以表示二进制数据。当产生脉冲波而不是正弦波时，处理器120可以交替地改变旋转方向以产生负脉冲波和正脉冲波。
图13是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图。
在操作1310中，电子设备101可以接收支付请求。在操作1320中，电子设备101可以对支付数据进行编码。在操作1330中，电子设备101 可以确定要输出的数据是否是第一数值，例如二进制“0”。如果是，则在操作1340中，电子设备101可以控制机械驱动电路的旋转方向和旋转速度中的至少一个，以产生与第一数值相对应的波形。例如，对于“0”，电子设备101可以将驱动电路的旋转速度控制为第一速度，使得电子设备101可以产生并发出第一频率的磁场。在操作1350中，电子设备101可以控制机械驱动电路的旋转方向和旋转速度中的至少一个，以产生与第二数值相对应的波形，例如二进制“1”。例如，电子设备10 1可以将驱动电路的旋转速度控制为第二速度，使得电子设备101可以产生并发出第二频率的磁场。
图14是根据本公开的一个实施例的用于产生具有正弦波形的磁场的电子设备的框图。
处理器120可以向数模转换器(DAC)1410提供支付数据，例如二进制数据。DAC1410可以将接收到的二进制数据的数字信号转换为模拟信号。DAC 1410可以基于二进制数据的值来设置模拟信号的频率。例如，DAC 1410可以针对“0”产生第一频率的模拟信号，并且可以针对“1”产生第二频率的模拟信号。DAC 1410可以向线圈1420提供所产生的模拟信号。因此，电子设备101可以产生并发出具有第一频率和第二频率的正弦波磁场以表示二进制数据。根据本公开的一个实施例的 DAC可以参考具有各种频率的查找表来产生模拟信号。根据本公开的另一个实施例，电子设备101可以产生方波，然后可以对产生的方波进行滤波以产生正弦波。
根据本公开的各种实施例，电子设备101(例如，编码/驱动电路) 可以产生切向斜率基于各种方案改变的各种类型的波形。根据本公开的一个实施例，电子设备101选择用于产生方波的各种傅立叶级数的至少一部分。例如，当电子设备101使用与第1至第10谐波分量相对应的分量时，电子设备101可以产生各种类型的波形。根据本公开的各种实施例，电子设备101可以产生切向斜率基于PWM方案改变的各种类型的波形。例如，电子设备101可以调整图10B中的多个电流1021至1031中的每个的施加时间段，从而产生各种类型的波形。因此，电子设备10 1可以向线圈施加具有各种类型的波形的电流或电压。根据本公开的各种实施例，电子设备101可以使用包括在电子设备101中的DAC来施加具有各种类型的波形的电流或电压。根据本公开的一个实施例的DAC可以预先配置为产生各种类型的波形，并且可以根据支付数据的二进制数据产生并向线圈输出第一频率和第二频率的波形。
图15A至图15C是示出了根据本公开的一个或多个实施例的施加到各种类型的初级线圈的电压或电流波形的曲线图。
如图15A所示，电子设备101可以向初级线圈施加多个锯齿波电流或电压1501至1507。例如，电子设备101可以向初级线圈施加针对“0”具有第一持续时间(Δ)的锯齿波电流或电压1501、1502和1505，并且可以向初级线圈施加针对“1”具有第二持续时间(Δ/2)的锯齿波电流或电压1503、1504、1506和1507。锯齿波可比方波消耗更少的功率。
如图15B所示，电子设备101可以向初级线圈施加多个三角波电流或电压1511至1517。例如，电子设备101可以向初级线圈施加针对“0”具有第一持续时间(Δ)的三角波电流或电压1511、1512和1515，并且可以向初级线圈施加针对“1”具有第二持续时间(Δ/2)的三角波电流或电压1513、1514、1516和1517。三角波也可比方波消耗更少的功率。
如图15C所示，电子设备101可以向初级线圈施加多个脉冲波电流或电压1521至1528。例如，电子设备101可以产生脉冲波使得该脉冲波与前一脉冲波之间的时间间隔为针对“0”的第一持续时间(Δ)。例如，在图15C中，电子设备101施加脉冲波1521，并且在经过第一持续时间(Δ)之后施加脉冲波1522，以便表示二进制“0”。此外，电子设备101可以产生脉冲波使得该脉冲波和前一脉冲波之间的时间间隔为针对“1”的第二持续时间(Δ/2)。例如，在图15C中，电子设备1 01施加脉冲波1523，在经过第二持续时间(Δ/2)之后施加脉冲波1524，并且在经过第二时间长度(Δ/2)之后再次施加脉冲波1525，以表示二进制“1”。脉冲波也可比方波消耗更少的功率。
除了上述波形之外，还可以向初级线圈施加具有各种频率或时间间隔的各种类型的波形的电流或电压。本领域技术人员将清楚的是，可以没有限制地使用比常规方波消耗更少功率的任何波形。
图16是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图。
在操作1610中，电子设备101可以接收支付请求。在操作1620中，电子设备101可以确定其嵌入式电池(未示出)的剩余电量是否大于或等于阈值。当剩余电量大于或等于阈值时，在操作1630中，电子设备 101可以基于第一方案对支付数据进行编码。这里，第一方案可以使用方波。在操作1640中，电子设备101可以进行控制以产生基于第一方案产生的第一波形磁场。当剩余电量小于阈值时，在操作1650中，电子设备101可以基于第二方案对支付数据进行编码。第二方案可以使用不同于方波的波形，即消耗更少功率的波形。在操作1660中，电子设备 101可以进行控制以产生基于第二方案产生的第二波形磁场。
图17是示出了根据本公开的一个实施例的电子设备的控制方法的流程图。
在操作1710中，电子设备101可以接收支付请求。在操作1720中，电子设备101可以确定与其电池(未示出)的剩余电量相对应的编码方案。例如，电子设备101可以预先存储电池的剩余电量与编码方案之间的关联信息。电子设备101可以参考关联信息来确定与所确定的剩余电量相对应的编码方案。在操作1730中，电子设备101可以进行控制以基于所确定的编码方案来产生磁场。
如上所述，可以基于电子设备的电池中剩余的电量来应用各种编码方案。
一种根据本公开的一个实施例的包括线圈以便发送数据的电子设备的控制方法可以包括：获取存储在电子设备的存储器中的卡信息；当卡信息的第一部分是第一值时，将具有第一频率的第一波形的第一电压或第一电流施加到线圈，其中第一波形的第一幅度的第一切向斜率在与第一部分相对应的第一间隔的至少一部分中随时间变化；以及当卡信息的第二部分是第二值时，将具有第二频率的当前第二波形的第二电压或第二电流施加到线圈，其中第二频率是第一频率的两倍，并且第二波形的第二幅度的第二切向斜率在与第二部分相对应的第二间隔的至少一部分中随时间变化。
根据本公开的一个实施例的电子设备可以包括与线圈连接的多个开关，并且根据本公开的一个实施例的控制方法可以包括控制多个开关中的每个的接通状态或断开状态以产生第一电压或第一电流或第二电压或第二电流。
根据本公开的一个实施例，其中第一电压或第一电流或第二电压或第二电流是正弦波、锯齿波、三角波或脉冲波。
根据本公开的一个实施例的电子设备可以包括用于旋转线圈的驱动电路；设置在线圈一侧的N极磁体；以及设置在线圈的与所述一侧相对的另一侧方向上的S极磁体，并且根据本公开的一个实施例的控制方法可以包括：使用驱动电路以第一速度旋转线圈以产生第一电压或第一电流；以及使用驱动电路以第二速度旋转线圈以产生第二电压或第二电流。
根据本公开的一个实施例的电子设备可以包括数模转换器(DAC)，并且第一电压或第一电流或第二电压或第二电流是使用DAC产生的。
因此，已经描述了使用正弦波的不同实施例，例如，以产生用于发送支付数据的磁信号，本领域技术人员应清楚的是，已经实现了某些优点，包括改进的功耗。提供本文所公开的各种实施例是为了便于解释本公开的技术详情并帮助理解本公开，而并非意在限制本公开的范围。因此，应理解，基于本公开的技术构思的所有修改和变型均在本公开的范围内。

Claims (13)

1.一种电子设备，包括：
存储器；
线圈；
波形产生电路；以及
处理器，
其中，所述处理器被配置为：
获取存储在所述存储器中的卡信息；
当所述卡信息的第一部分是第一值时，在自前一信号施加到所述线圈起经过了第一持续时间后，使用所述波形产生电路将具有脉冲波形的第一电压或第一电流施加到所述线圈；以及
当所述卡信息的第二部分是第二值时，在自前一信号施加到所述线圈起经过了第二持续时间后，使用所述波形产生电路将具有脉冲波形的第二电压或第二电流施加到所述线圈，其中所述第一持续时间是所述第二持续时间的两倍。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述波形产生电路包括连接到所述线圈的多个开关，以及
所述处理器被配置为控制所述多个开关中每一个的接通状态或断开状态以产生第一电压或第一电流或者第二电压或第二电流。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述多个开关包括：
第一开关，设置在所述线圈的一端和提供指定电压的电压源之间；
第二开关，设置在所述线圈的另一端和所述电压源之间；
第三开关，设置在所述线圈的所述一端和地之间；以及
第四开关，设置在所述线圈的所述另一端和所述地之间。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述处理器被配置为控制所述波形产生电路进行以下操作：
将所述第二开关和所述第三开关保持在断开状态，并将所述第一开关和所述第四开关在接通状态和断开状态之间定期地切换，以将第一电压或第一电流的正部分、或者第二电压或第二电流的正部分施加到所述线圈；以及
将所述第一开关和所述第四开关保持在断开状态，并且将所述第二开关和所述第三开关在接通状态和断开状态之间定期地切换，以将第一电压或第一电流的负部分、或者第二电压或第二电流的负部分施加到所述线圈。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述处理器被配置为改变所述第一开关和所述第四开关处于接通状态并且具有调制波形的正部分的电压或电流被施加到所述线圈的时间段。
6.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述处理器被配置为改变所述第二开关和所述第三开关处于接通状态并且具有调制波形的负部分的电压或电流被施加到所述线圈的时间段。
7.根据权利要求1的电子设备，其中，所述波形产生电路包括：
用于旋转所述线圈的驱动电路；
设置在所述线圈一侧的N极磁体；以及
设置在所述线圈的与所述一侧相对的另一侧的S极磁体。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述处理器被配置为：
使用所述驱动电路以第一速度旋转所述线圈，以产生第一电压或第一电流；以及
使用所述驱动电路以第二速度旋转所述线圈，以产生第二电压或第二电流。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述波形产生电路包括数模转换器DAC，以及
所述处理器被配置为使用所述DAC产生第一电压或第一电流或第二电压或第二电流。
10.一种包括线圈的电子设备的控制方法，所述方法包括：
获取存储在所述电子设备的存储器中的卡信息；
当所述卡信息的第一部分是第一值时，在自前一信号施加到所述线圈起经过了第一持续时间后，将具有脉冲波形的第一电压或第一电流施加到所述线圈；以及
当所述卡信息的第二部分是第二值时，在自前一信号施加到所述线圈起经过了第二持续时间后，将具有脉冲波形的第二电压或第二电流施加到所述线圈，其中所述第一持续时间是所述第二持续时间的两倍。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电子设备包括连接到所述线圈的多个开关，并且所述方法还包括：
控制所述多个开关中的每个的接通状态或断开状态，以产生第一电压或第一电流或者第二电压或第二电流。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电子设备包括用于旋转所述线圈的驱动电路、设置在所述线圈一侧的N极磁体、以及设置在所述线圈的与所述一侧相对的另一侧方向上的S极磁体，并且所述方法还包括：
使用所述驱动电路以第一速度旋转所述线圈，以产生第一电压或第一电流；以及
使用所述驱动电路以第二速度旋转所述线圈，以产生第二电压或第二电流。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述电子设备包括数模转换器DAC；并且第一电压或第一电流或者第二电压或第二电流是使用所述DAC产生的。
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