CN112615650A - 在无线充电期间检测nfc感应式ic卡（picc） - Google Patents

Abstract

实施例通过分析近场通信(NFC)场内的副载波的信号强度来检测无线充电期间邻近集成电路卡(PICC)的存在。NFC读取器发送请求或其它命令以激发来自可能在操作区域中的PICC的响应，并且基于所述副载波的所述信号强度来确定PICC的存在。对于一个实施例，将所述副载波信号强度与无激发的情况下测得的背景值进行比较，以确定在所述操作区域中是否存在PICC。这样，即使由于干扰使得PICC响应被破坏或无法检测到而导致与PICC的NFC通信失败，也可以检测到PICC的存在。一旦确定PICC的存在，可以采取一个或多个动作来保护所述PICC免受无线充电造成的损坏。

Description

在无线充电期间检测NFC感应式IC卡(PICC)

发明人：Leonhard PETZEL、Dariusz Adam MASTELA、Harald Karl KREPELKA和Rainer LUTZ

技术领域

本技术领域涉及包括无线充电和近场通信(NFC)的装置。

背景技术

使用电感充电可以实现对电子装置内的充电电池的无线电力传送。例如，许多电子装置具有电力接收器，所述电力接收器根据由无线充电联盟针对无线电力传送开发的Qi标准和相关规范而进行无线充电。然而，无线充电器的磁场会损坏或毁坏也在电子装置内操作以提供近场通信(NFC)的邻近集成电路卡(PICC)。由于这种损坏的潜在可能性，已经开发出例如通过当检测到存在PICC时关闭无线充电来保护PICC的组合无线充电和近场通信(NFC)系统。

存在PICC有两种基本场景。在第一场景中，PICC与电子装置中的电力接收器一起或在电力接收器之前移动到操作区域中。在此第一场景中，NFC读取器通常可以与PICC高效地通信以确定PICC的存在，然后阻止无线充电损坏PICC。然而，在第二场景中，PICC在电力接收器无线充电期间移动到磁场中，并且NFC读取器通常无法确定PICC的存在。

图1(现有技术)是关于此第二场景的示例实施例100的框图，其中PICC 106进入已经在电子装置的电力接收器104与包括无线充电器和NFC读取器的组合系统102之间形成的磁场108。在实施例100中，无线充电已经发生，并且当PICC 106进入如箭头110表示的操作区域108时，磁场108已经形成。例如，PICC 106可以在电力接收器104下方且在组合系统102上方滑动。当前的解决方案试图使用NFC循环轮询来检测PICC 106的存在，并且由于各种干扰源，当PICC 106在无线电力传送期间进入工作体积时所述NFC循环轮询无法准确地检测所述PICC的存在。还应注意，组合系统102可以是集成电路，所述集成电路包括如参照图3(现有技术)进一步描述的NFC读取器和无线充电器。

图2(现有技术)是关于在无线充电期间试图检测PICC 106的存在的NFC循环轮询的示例实施例200的过程流程图。在框202，针对希望在应用环境中使用的NFC技术定期发起轮询。示例NFC技术包括根据ISO 14443标准、ISO 15693标准、JIS X 6319-4标准或其它NFC标准实施的那些技术。在框204，确定是否找到NFC响应。如果“否”，则假设存在PICC 106且流程返回到框202。如果“是”并且检测到NFC响应，则流程进入框206，其中执行判断算法，所述判断算法被配置成区分真实PICC与仿真PICC。在框208，基于判断算法确定响应是来自真实PICC 106还是来自能够执行NFC卡仿真的电力接收器104。如果“否”，则假设不存在PICC106且流程返回到框202。如果“是”，则确定所检测到的装置是PICC 106，且在框210停止充电。然而，实施例200的这种轮询技术有明显的局限性，并且无法准确地检测在开始充电后移动到磁场108中的PICC 106，如上文第二场景所指示的那样。具体地，NFC读取器与系统102内的无线充电电路系统之间的干扰可能导致无法检测PICC 106。

图3(现有技术)是其中由磁耦合导致的干扰阻碍成功NFC通信并且使得无法检测PICC 106的示例实施例300的框图。组合系统102包括NFC读取器302和无线充电器304，例如根据Qi标准操作的无线充电器。NFC读取器302磁性地耦合到天线308，并且无线充电器304磁性地耦合到天线310。PICC 106和电力接收器104都在由无线充电器304产生的磁场108内。PICC 106耦合到天线312，并且电力接收器耦合到天线314。天线308/310/312/314中的每一个可以是环形天线，但也可以使用其它天线结构。组合系统102还包括PICC保护电路306，所述PICC保护电路306试图保护PICC 106免受由无线充电导致的损坏。此PICC保护电路306将无线充电器304的操作与来自NFC读取器302的关于PICC106的存在的信息部分地链接。

对于NFC通信，NFC读取器302内的传输电路系统产生NFC场320，并且PICC 106通过调制NFC场320上的应答而作出响应。在由NFC场320表示的天线308与312之间的磁耦合上方建立NFC读取器302与PICC 106之间的通信接口。用于组合系统102内的NFC读取器302的接收电路系统负责对来自PICC 106的应答进行解码。

对于无线充电操作，无线充电器304内的电力传输器产生磁场108，并且电力接收器104从充电磁场108汲取电力。来自充电磁场108的电力传送通过在天线310与314之间形成的磁耦合而发生。然而，除这种所需磁耦合之外，如由场322所指示在天线308与310之间、如由场324所指示在天线312与314之间、如由场326所指示在天线310与312之间以及如由场328所指示在天线308与314之间还发生额外的寄生和非所要的磁耦合。

寄生耦合场322、324、326和328可以使NFC通信降级并损坏其部件。用于无线充电器304的天线310与用于NFC读取器302的天线308之间的耦合场322可以使NFC读取器302无法对来自PICC 106的响应进行解码。用于无线充电器304的天线310与用于PICC 106的天线312之间的耦合场326会对PICC 106造成损坏。此耦合场326还会导致由PICC 106执行的时钟生成发生错误并且造成来自PICC 106的异常响应。NFC读取器302与电力接收器104之间的耦合场328会造成用于NFC通信的NFC调制(例如副载波上的调制)失真。例如，由于电力接收器104通常为非线性的，因此充电器326的寄生耦合场会在NFC载波或副载波上引入与NFC负载调制类似的失真。由于这些寄生耦合场322、324、326和328，还会发生其它系统降级。

为了避免由天线308与天线310之间的耦合场322引起的NFC干扰，已采取的一种对策是通过针对组合系统102的天线设计来解耦NFC读取器天线308和无线传输器天线310。然而，使用无线充电器304的多线圈无线充电解决方案很难实现这种解耦解决方案。另外，其它寄生耦合场324/326/328取决于PICC 106相对于电力接收器104的物理定位，所述定位通常随时间而改变。因而，无法通过天线设计高效地消除来自这些耦合场324/326/328的干扰。

天线设计也不会抵消使用于PICC 106与NFC读取器302之间的通信的NFC场320失真的非线性元件。主要因为PICC 106上的电压限制电路，所以PICC 106的行为是非线性的。非线性的影响是不同的，这取决于NFC场320和无线充电场108在导致NFC场320上的失真时是相长地还是相消地相加。作为来自PICC 106的调制，NFC读取器320可能会错误地对这些失真进行解码。PICC 106通常被配置成通过改变其阻抗而通信，并且由此调制NFC场320。应注意，电力接收器104内的非线性元件包括例如限幅器、整流器或其它非线性电路。

当暴露于充电磁场108时，除了来自PICC 106的异常或不可检测的响应之外，也会因磁场108而导致通过PICC 106进行的时钟生成发生故障。此时钟生成故障可能导致并不符合无线充电协议规范的时序。结合异常响应，此时钟生成故障会使得在无线充电期间不能进行正常的NFC通信。

图4(现有技术)是其中无线充电磁场108导致NFC通信的时钟生成故障的示例实施例400的框图。如上文所描述的，用于PICC 106的天线312与用于无线充电器304的天线310耦合。此耦合会导致PICC 106内的时钟生成故障。例如，此耦合会导致PICC 106内的模拟电路402内的失真。这些模拟电路可以包括例如时钟恢复电路404、负载调制电路406、解调电路408以及能量采集和限幅器电路410。

对于正常的NFC通信，通过来自用于NFC读取器302的天线308和用于PICC 106的天线312的磁耦合和相关调制发生时钟恢复。从NFC读取器302指向时钟恢复电路404的箭头402表示此时钟恢复路径。天线310与天线312之间的耦合场326以及来自其它模拟电路的失真414和416会导致时钟恢复电路404的功能故障。准确时钟恢复的一个关键时间是PICC106对NFC读取器302通过NFC场320产生的初始请求作出响应的期间。例如，当噪声级较高时，存在时钟恢复电路404内的时钟生成电路系统(例如，锁相环(PLL)电路系统)将在负载调制的时间期间变得对NFC载波异步的风险。在那种情况下，PICC 106可以响应，但此响应将很可能是无效的。因而，NFC读取器302将不能检测PICC106的响应或存在，并且无线充电可能会损坏PICC 106。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于组合无线充电和近场通信(NFC)的方法，包括：

用无线充电器产生用于无线充电的磁场；

用NFC读取器产生NFC场；

测量与所述NFC场相关联的副载波信号的信号强度；

基于所述副载波信号的所述信号强度来确定邻近集成电路卡(PICC)的存在；以及

如果确定存在所述PICC，则执行至少一个动作以保护所述PICC。

根据一个或多个实施例，所述执行包括关闭所述无线充电。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括用所述NFC读取器通过所述NFC场发出请求，以在存在PICC时从所述PICC获得响应。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括用所述NFC读取器通过所述NFC场从所述NFC读取器发出一个或多个附加命令。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括在发出所述请求之前，用所述无线充电器向电力接收器发出一个或多个命令。

根据一个或多个实施例，所述NFC读取器被配置成在多个不同的NFC协议中操作，并且所述方法另外包括针对每个NFC协议发出请求。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括用所述NFC读取器：

解调来自所述NFC场的射频信号以输出解调信号；以及

对所述解调信号进行解码以输出解码副载波信号和副载波检测信号。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括对所述副载波检测信号进行采样以产生当前副载波信号强度，并且通过比较所述当前副载波信号强度和背景副载波信号强度来确定所述PICC的存在。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括用所述NFC读取器：

解调来自所述NFC场的射频信号以输出解调信号；以及

通过对所述解调信号进行采样和求平均来测量所述当前副载波信号强度，从而产生接收信号强度(RSS)输出。

根据一个或多个实施例，该方法另外包括通过比较所述RSS输出与背景副载波信号强度来确定所述PICC的存在。

根据本发明的第二方面，提供一种具有组合无线充电和近场通信(NFC)的系统，包括：

无线充电器，所述无线充电器被配置成产生用于无线充电的磁场；

NFC读取器，所述NFC读取器被配置成通过NFC场与邻近集成电路卡(PICC)通信，并且基于与所述NFC场相关联且在所述无线充电期间产生的副载波信号的信号强度来确定所述PICC的存在；以及

保护电路，所述保护电路被编程为在所述NFC读取器在所述无线充电器进行无线充电期间确定存在所述PICC的情况下执行至少一个动作以保护所述PICC。

根据一个或多个实施例，所述至少一个动作包括关闭所述无线充电器进行的无线充电。

根据一个或多个实施例，所述NFC读取器被配置成通过所述NFC场发出请求，以在存在PICC时从所述PICC获得响应。

根据一个或多个实施例，所述NFC读取器通过所述NFC场发出一个或多个附加命令。

根据一个或多个实施例，所述无线充电器被配置成在所述NFC读取器发出所述请求之前向电力接收器发出一个或多个命令。

根据一个或多个实施例，所述NFC读取器被配置成在多个不同的NFC协议中操作，并且其中使用所述NFC场针对每个NFC协议发出请求。

根据一个或多个实施例，所述NFC读取器包括：

解调器，所述解调器被耦合成接收来自所述NFC场的射频信号，并且具有解调信号作为输出；以及

解码器，所述解码器具有所述解调信号作为输入，并且具有解码副载波信号和副载波检测信号作为输出；以及

控制器，所述控制器被耦合成接收所述解码副载波信号和所述副载波检测信号。

根据一个或多个实施例，所述控制器具有PICC检测信号作为到所述保护电路的输出，所述PICC检测信号基于来自所述解码器的所述副载波检测信号的采样而指示所述PICC的存在，以产生当前副载波信号强度以及所述当前副载波信号强度与背景副载波信号强度的比较。

根据一个或多个实施例，所述NFC读取器包括：

解调器，所述解调器被耦合成接收来自所述NFC场的射频信号，并且具有解调信号作为输出；以及

接收信号强度(RSS)检测器，所述RSS检测器被耦合成接收来自所述解调器的所述解调信号，并且具有表示所述当前副载波信号强度的RSS输出。

根据一个或多个实施例，另外包括控制器，所述控制器被耦合成接收所述RSS输出并且具有PICC检测信号作为到所述保护电路的输出，所述PICC检测信号基于所述RSS输出与背景副载波信号强度的比较而指示所述PICC的存在。

附图说明

应注意，附图仅说明示例实施例，且因此不应被视为限制本发明的范围。图中的元件是为了简单和清楚起见而示出的，不一定按比例绘制。

图1(现有技术)是其中PICC进入已经在电子装置的电力接收器与包括无线充电器和NFC读取器的组合系统之间形成的无线充电磁场的示例实施例的框图。

图2(现有技术)是关于在无线充电期间试图检测PICC的存在的NFC循环轮询的示例实施例的过程流程图。

图3(现有技术)是其中由磁耦合导致的干扰阻碍成功的NFC通信并且使得无法检测PICC示例实施例的框图。

图4(现有技术)是其中无线充电磁场导致NFC通信的时钟生成故障的示例实施例的框图。

图5是其中副载波信号用于确定无线充电器与电力接收器之间形成的无线充电磁场内PICC的存在的示例实施例的框图。

图6是其中针对不同NFC协议检测副载波信号强度以确定PICC的存在的示例实施例的过程流程图。

图7是包括副载波信号强度的接收信号强度(RSS)检测器的接收电路系统的示例实施例的框图。

图8是可以用作PICC或电力接收器的装置的示例实施例的框图。

具体实施方式

公开了在无线充电期间通过解调和分析NFC场内的副载波的信号强度来保护PICC的实施例。将这些副载波信号的强度与背景值进行比较以确定是否存在PICC。然后可以采取动作来保护PICC。还可以实施多种附加的或不同的特征和变化形式。

如上文所描述的，先前的解决方案依赖于对来自PICC的对由NFC读取器发起的NFC请求的NFC响应进行正确解码以检测PICC的存在。一旦检测到，组合系统就可以采取动作以在无线充电期间保护PICC。然而，如上文所描述，不同的寄生耦合场和由无线充电引起的相关干扰会导致这些NFC响应的检测不可靠或不可能实现。

所公开的实施例通过允许在对NFC请求的响应受损或不可检测到的情况下检测PICC而提供解决方案。如本文中所描述的，NFC读取器发送请求或其它命令以激发来自在无线充电期间可能处于操作区域中的PICC的响应。然而，所公开的实施例基于NFC场内副载波的信号强度来确定PICC的存在，而不是对响应进行解码以确定PICC的存在。然后，将副载波信号强度与在无激发的情况下测得的背景值进行比较以确定操作区域中是否存在PICC。因而，即使例如由于干扰使得PICC响应受损或无法检测到而导致与PICC的通信失败，所公开的实施例也可以检测到PICC的存在。一旦根据副载波信号强度测定确定了PICC的存在，就可以采取一个或多个动作来保护PICC免受由无线充电导致的损坏。还可以实施其它变化形式，同时仍利用本文中所描述的技术。

图5是其中副载波信号用于确定充电器304与电力接收器104之间形成的磁场108内PICC 106的存在的示例实施例500的框图。组合系统102包括NFC读取器302和充电器304，并且组合系统102包括在集成电路内。NFC读取器302包括传输(TX)电路系统502和接收(RX)电路系统504。接收电路系统504包括向解码器514提供解调信号508的解调器506。解码器514向控制器520输出解码副载波信号517和副载波检测信号518。控制器520接收这些信号517/518并且向PICC保护电路306输出PICC检测信号524。PICC保护电路306与无线充电器304通信，以基于PICC检测信号524而在无线充电期间采取动作来保护PICC 106。例如，如果检测到PICC 106，则可以关闭无线充电。

在操作期间，解调器506接收并解调NFC场320内的射频(RF)信号，并输出解调信号508，例如可以作为副载波的基带信号。对于一个示例实施例，解调器506可以是输出基带实部(I)和虚部(Q)正交信号的正交解调器，组合所述正交信号以提供解调信号508。解码器514接收解调信号508并且检查有效副载波的存在。解码器514输出副载波检测信号518以指示是否检测到有效副载波。如果检测到有效副载波，则解码器514将解调信号508解码为解码副载波信号517。对于一个示例实施例，解码器514可以是数字同步电路，其产生位流作为解码副载波信号517，并且还产生数字信号作为副载波检测信号518。还可以实施其它输出信号和变化形式。

对于NFC通信，NFC读取器302使用传输电路系统502来通过NFC场320发起NFC请求。PICC 106通过使用中间副载波调制NFC场320上的应答而产生响应。组合系统102内的接收(RX)电路系统504接收应答、解调应答并对应答进行解码。然后，通过调制如由NFC场320表示的天线308与天线312之间的磁耦合而发生另外的NFC通信。

然而，如上文所描述的，由来自无线充电器304的无线充电导致的寄生磁耦合会使NFC通信降级，从而使得NFC读取器302与PICC 106之间的有效通信受损或不可能实现。例如，即使没有PICC 106的响应，寄生耦合也会导致接收电路系统504中的解调器506检测并输出噪声。即使不存在PICC 106，此错误检测也会导致解码器514输出用于NFC通信包的解码副载波信号517。另外，对于如上文所描述的先前的解决方案，此噪声会导致无法检测来自PICC 106的响应，从而使得NFC读取器302将无法确定是否存在PICC 106。

所公开的实施例通过依赖于副载波信号的强度来检测PICC 106的存在而解决此问题。如下文更详细地描述，NFC读取器302以NFC请求的形式发出一个或多个激发信号。例如，NFC读取器302可以针对可以由应用环境中的PICC 106使用的一个或多个NFC协议发送NFC请求。在针对特定NFC协议发送NFC请求之后，NFC读取器302针对副载波信号扫描NFC场320。然后，NFC读取器302使用副载波信号强度来确定PICC106的存在，而不是依赖于对从PICC 106接收的对NFC请求的应答进行解码的能力。例如，如果在有激发的情况下检测到的副载波信号的信号强度比在无激发的情况下检测到的背景副载波电平的信号强度强得多，则可以认为存在PICC 106。对于一个实施例，将具有激发的当前副载波信号强度与无激发的背景副载波信号强度之间的差值与阈值进行比较，如果所述差值超过阈值则认为存在PICC 106。然后，可以向PICC保护电路306输出PICC检测信号524，所述检测信号指示操作区域内的PICC 106的存在。然后，PICC保护电路306可以采取动作以保护PICC 106。

应注意，所公开的实施例可以与各种NFC通信标准一起使用，所述NFC通信标准包括ISO 14443标准、ISO 15693标准、JIS X 6319-4标准或其它NFC标准。这些NFC标准规定将由NFC读取器302发起的NFC请求。例如，ISO 14443标准内的ISO 14443-3规定被发起以请求来自PICC 106的响应的REQA(请求A)或REQB(请求B)。PICC 106分别以ATQA(对请求A的应答)或以ATQB(对请求B的应答)进行响应。JIS X 6319-4规定被发起以请求来自PICC 106的响应的REQ(请求)。PICC 106以ATQ(请求响应)进行响应。

对于一个实施例，控制器520执行存储在存储器522中的固件或其它程序指令以实行本文中所描述的检测功能。存储器522可以是存储固件或程序指令的一个或多个非暂时性数据存储介质，所述固件或程序指令在由控制器520执行时使得本文中所描述的功能得以执行。对于一个实施例，PICC保护电路306被实施为硬件逻辑电路，所述硬件逻辑电路用于引起在如本文中所描述的无线充电期间保护PICC 106的动作。对于一个实施例，PICC保护电路306被实施为处理器，所述处理器执行存储在一个或多个非暂时性数据存储介质中的固件或其它程序指令以实行本文中所描述的PICC保护功能。另外应注意，控制器520可以是微控制器、微处理器、可编程逻辑装置，或执行存储在非易失性数据存储装置中的程序指令以实行本文中所描述的功能的其它可编程电路。PICC保护电路306可以被实施为专用逻辑电路、专用控制器，或实施本文中所描述的控制动作和功能的其它硬件数字解决方案。PICC保护电路306还可以被实施为微控制器、微处理器、可编程逻辑装置，或执行存储在非易失性数据存储装置中的程序指令以实行本文中所描述的控制动作和功能的其它可编程电路。还可以实施其它变化形式。

图6是其中针对不同NFC协议检测副载波信号强度的示例实施例600的过程流程图。在校准阶段602，在框603中测量副载波强度以确定副载波信号强度的背景值。对于此测量，在不受NFC读取器302的任何激发或PICC 106的调制的情况下确定背景副载波信号强度。产生的测量提供用于稍后的比较和检测确定的参考值。由于无线充电磁场108还含有如上文所描述的较高频率分量和非线性元件，因此即使没有PICC装置有意地调制NFC场320，也能检测到一定的底噪。此底噪引起检测用于副载波的背景信号。

校准阶段602之后是不同的检测阶段604、620和630。尽管示出三个检测阶段，但是应理解，可以根据希望在所公开实施例的应用环境中使用的NFC协议而使用一个或多个阶段。对于实施例600，检测阶段604被配置成用于ISO 14443-A；检测阶段620被配置成用于ISO 14443-B；并且检测阶段630被配置成用于JIS X 6319-4(Felicia)。

针对ISO 14443-A的检测阶段604从在框606中由NFC读取器302发出请求(REQA)开始。在框608中，NFC读取器302还发出ANTICOLLISION命令。一旦PICC 106接收到ANTICOLLISION命令，它就继续进行UID(用户识别)响应。由于对REQA命令的应答(ATQA)仅有约150微秒长，因此UID响应的第一级联等级用于评估副载波强度。因此，在发送ANTICOLLISION命令之后，在框610中激活NFC接收器以测量副载波强度。在框612中，根据当前副载波信号强度与副载波信号强度的背景值的比较来确定副载波信号强度中是否已发生显著变化。对于一个实施例，将当前信号强度与背景信号强度之间的差值与阈值进行比较，如果所述差值超过阈值则认为存在PICC 106。如果确定为“否”，则到达下一检测阶段620。如果确定为“是”，则在框614中报告检测到PICC 106，并且在框640中采取保护动作以保护PICC 106。例如，可以关闭无线充电器304进行的无线充电。还可以采取其它动作。

针对ISO 14443-B的检测阶段620从在框622中由NFC读取器302发送请求(REQB)开始。对REQB的应答(ATQB)足够长以用于评估PICC 106是否响应。在ISO14443-2中限定最大响应延迟时间(TR0)之后，NFC读取器302在框624中测量副载波强度。在框626中，根据当前副载波信号强度与副载波信号强度的背景值的比较来确定副载波信号强度中是否已发生显著变化。对于一个实施例，将当前信号强度与背景信号强度之间的差值与阈值进行比较，如果所述差值超过阈值则认为存在PICC 106。如果确定为“否”，则到达下一检测阶段630。如果确定为“是”，则在框628中报告检测到PICC 106，并且在框640中采取保护动作以保护PICC 106。例如，可以关闭无线充电器304进行的无线充电。还可以采取其它动作。

针对JIS X 6319-4的检测阶段630从在框632中由NFC读取器302发送请求(REQ)开始。尽管此标准确实考虑了副载波，但由于PICC 106响应于请求(REQ)而根据JIS X 6319-4发送应答(ATQ)，因此可以使用相同的检测策略。在框634中，通过用于NFC读取器302的接收器电路系统504测量当前副载波信号强度。在框636中，根据当前副载波信号强度与副载波信号强度的背景值的比较来确定副载波信号强度中是否已发生显著变化。对于一个实施例，将当前信号强度与背景信号强度之间的差值与阈值进行比较，如果所述差值超过阈值则认为存在PICC106。如果确定是“否”，则过程返回到校准阶段602内的框603。如果确定为“是”，则在框638中报告检测到PICC 106，并且在框640中采取保护动作以保护PICC 106。例如，可以关闭无线充电器304进行的无线充电。还可以采取其它动作。

同样应注意，根据可能由PICC 106用于特定应用环境的NFC协议，可在返回到测定阶段602之前使用附加的或较少的检测阶段。另外，在实施例600中还可以使用附加的或不同的阶段，同时仍利用本文中所描述的技术。例如，在电力接收器104包括可潜在地响应于由NFC读取器302发送的NFC请求的仿真PICC的情况下，可以在运行实施例600的算法之前由组合系统102向电力接收器104发出HALT命令。HALT命令将模拟PICC置于电力接收器104中的HALT状态，使得其不响应于实施例600中的NFC请求。还可以实施其它变化形式。

对于本文中所描述的实施例，可使用不同的技术实施副载波信号强度测量。一种技术是通过二进制测量和较高的时间分辨率来测量副载波信号强度。然后，将信号强度定义为响应时间期间的正向测量的速率。可以通过由解码器514产生的副载波检测信号518实施此方法。例如，控制器520可以在一时间段内对来自解码器514的副载波检测信号518进行采样，以基于在所述时间段的副载波检测的正向识别的数目而产生当前副载波信号强度的指示。然后，控制器520可以将此当前副载波信号强度与背景副载波信号强度进行比较，所述背景副载波信号强度是由当NFC读取器302为提供PICC的激发时采集的样本产生的。一种附加的技术是通过在某一时间段内对由解调器506输出的解调信号508的信号强度求平均值(例如，均方根)来测量信号强度。还可以使用其它技术。

图7是包括接收信号强度(RSS)检测器704的接收电路系统504的示例实施例的框图。RF前端(RFFE)702通过天线308接收来自NFC场320的RF输入信号701。RFFE 702可以包括模拟电路，例如滤波器、混频器、自动增益控制电路或其它电路。解调器506接收RFFE 702的输出。如上文所描述的，向解码器514提供解调器506输出的解调信号508。解码器产生解码副载波信号517和副载波检测信号518。对于图7的示例实施例，还将解调器506输出的解调信号508提供给RSS检测器704。RSS检测器704产生表示解调信号508的信号强度的RSS输出706，并且此RSS输出706用于表示副载波信号强度。例如，RSS检测器704可以通过对选定时间段内测量的解调信号508的信号强度进行采样和求平均(例如，均方根)来产生RSS输出706，并且此产生的RSS输出706用于表示副载波信号强度。

将RSS输出706提供给控制器520，并且控制器520使用此RSS输出706基于副载波信号强度的变化来确定是否存在PICC 106。同样应注意，可以使用不同的技术来实施确定副载波信号强度的显著变化。如上文所指示的，一种技术将当前副载波信号强度与背景副载波信号强度的差值与阈值进行比较。如果差值超过阈值，则PICC检测信号524可以指示PICC检测。另外，可以在组合系统102的操作期间动态地调适阈值。还可以实施其它变化形式。

图8是可以用作PICC 106或电力接收器104的装置800的示例实施例的框图。装置800包括可编程集成电路802和相关联的存储器804。装置800还包括接收/传输电路系统806，以及耦合到天线810的接口电路系统808。接收/传输电路系统806和接口电路系统808被配置成根据一个或多个无线充电标准操作，例如由无线充电联盟针对无线电力传送开发的Qi标准，或一个或多个NFC通信标准，例如ISO 14443标准、ISO 15693或JIS X 6319-4标准。可编程集成电路802可以是微处理器、嵌入式处理器、应用程序特定的电路、可编程电路、微控制器或其它可编程集成电路。此存储器804包含指令，所述指令当由可编程集成电路执行时使得装置800能够执行本文中所描述的功能。此存储器804可为非易失性存储器，例如FLASH ROM、电可擦除ROM或其它合适的装置。在其它实施例中，存储器804可为易失性存储器，例如RAM或DRAM。还应注意，装置8002的这些部件中的一些或全部可集成为单个电子部件而不是作为单独的部件。还可以实施其它变化形式。

如本文中所描述的，可以实施各种实施例，并且可以按需要实施不同的特征和变化形式。

对于一个实施例，公开了一种用于组合无线充电和近场通信(NFC)的方法，所述方法包括：用无线充电器产生用于无线充电的磁场；用NFC读取器产生NFC场；测量与所述NFC场相关联的副载波信号的信号强度；基于所述副载波信号的所述信号强度来确定邻近集成电路卡(PICC)的存在；以及如果确定存在所述PICC，则执行至少一个动作以保护所述PICC。在另外的实施例中，所述执行包括关闭所述无线充电。

在附加的实施例中，所述方法包括用所述NFC读取器通过所述NFC场发出请求，以在存在PICC时从所述PICC获得响应。在另外的实施例中，所述方法包括用所述NFC读取器通过所述NFC场从所述NFC读取器发出一个或多个附加命令。在另外的实施例中，所述方法包括在发出所述请求之前，用所述无线充电器向电力接收器发出一个或多个命令。在另外的实施例中，所述NFC读取器被配置成在多个不同的NFC协议中操作，并且所述方法还包括针对每个NFC协议发出请求。

在附加的实施例中，所述方法包括用所述NFC读取器解调来自所述NFC场的射频信号以输出解调信号，并且对所述解调信号进行解码以输出解码副载波信号和副载波检测信号。在另外的实施例中，所述方法包括对所述副载波检测信号进行采样以产生当前副载波信号强度，并且通过比较所述当前副载波信号强度和背景副载波信号强度来确定所述PICC的存在。

在附加的实施例中，所述方法包括用所述NFC读取器解调来自所述NFC场的射频信号以输出解调信号，以及通过对所述解调信号进行采样和求平均来测量所述当前副载波信号强度，从而产生接收信号强度(RSS)输出。在另外的实施例中，所述方法包括通过比较所述RSS输出与背景副载波信号强度来确定所述PICC的存在。

对于一个实施例，公开了一种具有组合无线充电和近场通信(NFC)的系统，所述系统包括：无线充电器，所述无线充电器被配置成产生用于无线充电的磁场；NFC读取器，所述NFC读取器被配置成通过NFC场与邻近集成电路卡(PICC)通信，并且基于与所述NFC场相关联且在所述无线充电期间产生的副载波信号的信号强度来确定所述PICC的存在；以及保护电路，所述保护电路被编程为在所述NFC读取器在所述无线充电器进行无线充电期间确定存在所述PICC的情况下执行至少一个动作以保护所述PICC。在另外的实施例中，所述至少一个动作包括关闭所述无线充电器进行的无线充电。

在附加的实施例中，所述NFC读取器被配置成通过所述NFC场发出请求，以在存在PICC时从所述PICC获得响应。在另外的实施例中，所述NFC读取器通过所述NFC场发出一个或多个附加命令。在另外的实施例中，所述无线充电器被配置成在所述NFC读取器发出所述请求之前向电力接收器发出一个或多个命令。在另外的实施例中，所述NFC读取器被配置成在多个不同的NFC协议中操作，并且使用所述NFC场针对每个NFC协议发出请求。

在附加的实施例中，所述NFC读取器包括：解调器，所述解调器被耦合成接收来自所述NFC场的射频信号，并且具有解调信号作为输出；解码器，所述解码器具有所述解调信号作为输入，并且具有解码副载波信号和副载波检测信号作为输出；以及控制器，所述控制器被耦合成接收所述解码副载波信号和所述副载波检测信号。在另外的实施例中，所述控制器具有PICC检测信号作为到所述保护电路的输出，所述PICC检测信号基于来自所述解码器的所述副载波检测信号的采样而指示所述PICC的存在，以产生当前副载波信号强度以及所述当前副载波信号强度与背景副载波信号强度的比较。

在附加的实施例中，所述NFC读取器包括解调器，所述解调器被耦合成接收来自所述NFC场的射频信号，并且具有解调信号作为输出；以及接收信号强度(RSS)检测器，所述RSS检测器被耦合成接收来自所述解调器的所述解调信号，并且具有表示所述当前副载波信号强度的RSS输出。在另外的实施例中，所述系统包括控制器，所述控制器被耦合成接收所述RSS输出并且具有PICC检测信号作为到所述保护电路的输出，所述PICC检测信号基于所述RSS输出与背景副载波信号强度的比较而指示所述PICC的存在。

还应注意，可以按需要使用硬件、软件或硬件与软件的组合以及模拟电路系统来实施本文中所描述的功能块、部件、系统、装置或电路系统。举例来说，可以使用一个或多个已编程的集成电路来实施所公开的实施例，所述一个或多个已编程的集成电路被编程为执行本文中针对所公开的实施例描述的功能、任务、方法、动作或其它操作特征。一个或多个已编程的集成电路可以包括例如一个或多个处理器或可配置逻辑装置(CLD)，或其组合。一个或多个处理器可以是例如一个或多个中央处理单元(CPU)、控制器、微控制器、微处理器、硬件加速器、ASIC(专用集成电路)或其它集成处理装置。一个或多个CLD可以是例如一个或多个CPLD(复杂的可编程逻辑装置)、FPGA(现场可编程门阵列)、PLA(可编程逻辑阵列)、可重新配置的逻辑电路，或其它集成的逻辑装置。另外，包括一个或多个处理器的已编程的集成电路可以被编程为执行软件、固件、代码或其它程序指令，在一个或多个非暂时性有形计算机可读介质中实施所述其它程序指令以执行本文中针对所公开的实施例所描述的功能、任务、方法、动作或其它操作特征。也可以使用逻辑代码、逻辑定义、硬件描述语言、配置文件或其它逻辑指令来编程包括一个或多个CLD的已编程的集成电路，在一个或多个非暂时性有形计算机可读介质中实施所述其它逻辑指令以执行本文中针对所公开的实施例所描述的功能、任务、方法、动作，或其它操作特征。此外，一个或多个非暂时性有形计算机可读介质可以包括例如一个或多个数据存储装置、存储器装置、快闪存储器、随机存取存储器、只读存储器、可编程存储器装置、可重新编程的存储装置、硬盘驱动器、软盘、DVD、CD-ROM，或任何其它非暂时性有形计算机可读介质。还可以实施其它变化形式，同时仍利用本文中所描述的技术。

除非另有说明，否则例如“第一”和“第二”之类的术语用于任意地区分此类术语所描述的要素。因此，这些术语未必意图指示此类元素的时间上的优先级或其它优先级。

对于考虑到本说明书的本领域的技术人员而言，所描述的系统和方法的另外修改和替代实施例将显而易见的。因此应认识到，所描述的系统和方法不受这些示例布置限制。应理解，本文中示出且描述的系统和方法的形式被视为示例实施例。可以在实施方案中进行各种改变。因此，尽管本文中参考具体实施例描述本发明，但是可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种修改和改变。因此，说明书和图应视为说明性而非限制性意义，并且预期此类修改包括在本发明的范围内。另外，并不意图将本文中关于具体实施例所描述的任何益处、优势或针对问题的解决方案理解为任何或所有权利要求的关键、必需或必不可少的特征或要素。

Claims (10)

1.一种用于组合无线充电和近场通信(NFC)的方法，其特征在于，包括：

用无线充电器产生用于无线充电的磁场；

用NFC读取器产生NFC场；

测量与所述NFC场相关联的副载波信号的信号强度；

基于所述副载波信号的所述信号强度来确定邻近集成电路卡(PICC)的存在；以及

如果确定存在所述PICC，则执行至少一个动作以保护所述PICC。

2.一种具有组合无线充电和近场通信(NFC)的系统，其特征在于，包括：

无线充电器，所述无线充电器被配置成产生用于无线充电的磁场；

NFC读取器，所述NFC读取器被配置成通过NFC场与邻近集成电路卡(PICC)通信，并且基于与所述NFC场相关联且在所述无线充电期间产生的副载波信号的信号强度来确定所述PICC的存在；以及

保护电路，所述保护电路被编程为在所述NFC读取器在所述无线充电器进行无线充电期间确定存在所述PICC的情况下执行至少一个动作以保护所述PICC。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个动作包括关闭所述无线充电器进行的无线充电。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述NFC读取器被配置成通过所述NFC场发出请求，以在存在PICC时从所述PICC获得响应。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述NFC读取器通过所述NFC场发出一个或多个附加命令。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线充电器被配置成在所述NFC读取器发出所述请求之前向电力接收器发出一个或多个命令。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述NFC读取器被配置成在多个不同的NFC协议中操作，并且其中使用所述NFC场针对每个NFC协议发出请求。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述NFC读取器包括：

解调器，所述解调器被耦合成接收来自所述NFC场的射频信号，并且具有解调信号作为输出；以及

解码器，所述解码器具有所述解调信号作为输入，并且具有解码副载波信号和副载波检测信号作为输出；以及

控制器，所述控制器被耦合成接收所述解码副载波信号和所述副载波检测信号。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器具有PICC检测信号作为到所述保护电路的输出，所述PICC检测信号基于来自所述解码器的所述副载波检测信号的采样而指示所述PICC的存在，以产生当前副载波信号强度以及所述当前副载波信号强度与背景副载波信号强度的比较。

10.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述NFC读取器包括：

解调器，所述解调器被耦合成接收来自所述NFC场的射频信号，并且具有解调信号作为输出；以及

接收信号强度(RSS)检测器，所述RSS检测器被耦合成接收来自所述解调器的所述解调信号，并且具有表示所述当前副载波信号强度的RSS输出。

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