CN112821923B - 射频通信装置 - Google Patents
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Abstract
一种通信装置包括:主控制器,所述主控制器被配置成控制所述通信装置的RF通信;以及天线,所述天线耦合到所述主控制器并且由所述主控制器通过调制载波信号驱动。所述通信装置包括检测器,所述检测器耦合到所述主控制器,并且被配置成检测外部通信装置的存在并响应于所述检测而启动所述主控制器的唤醒。所述通信装置另外包括一个或多个温度传感器,所述一个或多个温度传感器耦合到所述检测器,并且被配置成检测所述通信装置的外部或邻近电路的温度信息。如果第一温度测量值与第二温度测量值之间的差高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,则所述检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒。
Description
技术领域
本公开大体上涉及非接触式通信,且更具体地说,涉及射频(RF)通信装置。
背景技术
射频(RF)通信装置被广泛使用。RF通信装置的例子是近场通信(NFC)装置和射频识别(RFID)装置。通常,NFC系统或RFID系统包括生成高频RF场以与无源或有源通信对应物进行通信的初级近场通信(NFC)装置或射频识别(RFID)读取器。通信对应物可以是无源应答器或有源卡仿真装置。调制方案和信号编码应用于装置之间的通信。在尤其NFC论坛发布的技术标准以及技术标准ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18092、ISO/IEC 18000中描述了具体的实施方案例子。
初级NFC装置或RFID读取器通常会启用其RF场并轮询所有不同通信技术(例如NFC-A、NFC-B、NFC-F、NFC-V)中的对应物,以检测通信对应物。然而,这对于电池供电装置(例如,移动装置、可穿戴物、门锁读取器)来说不是有效的,因为会由于电力限制而降低装置的可用性。可应用被称为低功耗卡检测(LPCD)的技术以通过仅发送短的RF感测脉冲来检测初级装置或读取器的RF接口处的负载变化而检测通信对应物的可能存在。这允许初级装置或读取器减少其RF场接通持续时间,并在感测脉冲之间切换到省电状态(例如,进入省电待机模式)。低功耗卡检测(LPCD)也可被称作低功耗装置检测(LPDD),以指示使用低功耗检测技术可检测有源装置和无源装置两者。换句话说,如本文中所描述的低功耗检测技术不仅可应用于例如应检测物理或虚拟智能卡的系统,而且可应用于应检测例如射频识别(RFID)标签或近场通信(NFC)标签的其它类型的装置的系统。
图1A示出NFC系统100的例子。系统100包括初级装置102和通信对应物112。初级装置包括可操作地耦合到NFC匹配电路106的NFC装置104和NFC天线108。在基本LPDD实施方案中,NFC装置接收一个(或多个)LPDD传感器输入并且检测由接近NFC天线的对应物装置引起的LPDD度量变化(例如,电压和/或电流变化)。可实施LPDD算法以将瞬时轮询测量值与参考测量值进行比较。如果瞬时测量值与参考测量值的差至少大于(可配置)阈值,则触发完整的NFC发现。
图1B-1C示出LPDD实施方案。如图1B所示,在时间指数tN处,对应物装置正在缓慢接近。因此,当瞬时LPDD轮询测量值与参考测量值的差大于LPDD检测阈值时,在时间指数tN+3处触发完整的NFC发现或LPDD检测事件。在此情境下,根据图1C所示的温度测量值没有观察到明显的温度变化事件。
然而,例如,类似移动电话或可穿戴物的移动装置的一些客户系统实施方案已经显示:由有源热侵扰器引起的外部和/或邻近电路系统的热耦合会影响LPDD传感器数据测量值,这使得LPDD传感器感测到明显的LPDD度量变化,如同对应物装置接近NFC天线时一样。因而,将触发LPDD假警报,从而导致电池消耗增加和用户体验降低。
图1D-1E示出暴露于热侵扰器的LPDD实施方案的LPDD假警报事件。此情境假设处于未加载的情况,即,没有标签或对应物通信装置正在接近。如图1E所示,在时间指数tN之后,一个或多个热侵扰器已经起作用,从而使时间指数tN+1、tN+2、tN+3处的温度快速升高。因此,如图1D所示,在时间指数tN+2处,当瞬时LPDD轮询测量值与参考测量值的差大于LPDD检测阈值时,触发LPDD假警报,如同对应物装置接近时一样。在此例子中,没有考虑由于这些有源热侵扰器引起的相关温度信息。
发明内容
一种通信装置包括:主控制器,所述主控制器被配置成控制通信装置的RF通信;天线,所述天线耦合到所述主控制器并且由所述主控制器通过调制载波信号驱动;检测器,所述检测器耦合到所述主控制器,并且被配置成检测外部通信装置的存在并响应于所述检测而启动所述主控制器的唤醒;以及一个或多个温度传感器,所述一个或多个温度传感器耦合到所述检测器,并且被配置成检测通信装置的外部或邻近电路的温度信息。检测器被配置成通过检测通信装置的RF接口上的负载来检测所述存在。检测器被配置成如果第一温度测量值与第二温度测量值之间的差高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,则不启动所述主控制器的所述唤醒。检测器被配置成如果所述负载与参考负载之间的差高于检测阈值并且所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差小于所述第一温度阈值且大于所述第二温度阈值,则启动所述主控制器的所述唤醒。
在一个实施例中,第一温度阈值是正值,且第二温度阈值是负值。
在一个实施例中,检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差高于所述第一温度阈值,则按第一比例因子增大所述检测阈值。
在一个实施例中,检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差低于所述第二温度阈值,则按第二比例因子增大所述检测阈值。
在一个实施例中,通信装置包括用于存储一个或多个配置参数的非易失性随机存取存储器(NVRAM)或快闪存储器。
在一个实施例中,检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差高于所述第一温度阈值,则检测强升温事件。
在一个实施例中,检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差低于所述第二温度阈值,则检测强降温事件。
在一个实施例中,所述通信装置是近场通信(NFC)装置、射频识别(RFID)装置、移动装置或可穿戴装置。
一种方法包括:检测通信装置的RF接口上的负载;检测通信装置的外部或邻近电路的温度信息;响应于所述检测所述负载和所述温度信息而确定是否启动通信装置的主控制器的唤醒;如果第一温度测量值与第二温度测量值之间的差高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,则阻止所述主控制器的所述唤醒;以及如果所述负载与参考负载之间的差高于检测阈值并且所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差小于所述第一温度阈值且大于所述第二温度阈值,则启动所述主控制器的所述唤醒。
一种通信装置包括:主控制器,所述主控制器被配置成控制通信装置的RF通信;天线,所述天线耦合到所述主控制器并且由所述主控制器通过调制载波信号驱动;检测器,所述检测器耦合到所述主控制器,并且被配置成检测外部通信装置的存在并响应于所述检测而启动所述主控制器的唤醒;一个或多个温度传感器,所述一个或多个温度传感器被配置成检测通信装置的外部或邻近电路的温度信息;以及温度补偿跟踪模块,所述温度补偿跟踪模块耦合到所述一个或多个温度传感器,并且被配置成响应于所述温度信息而确定由温度变化引起的误差。检测器被配置成通过检测通信装置的RF接口上的第一负载以及通过从所述第一负载中减去所述误差而得出第二负载来检测所述存在。检测器被配置成如果所述第二负载与参考之间的差高于检测阈值,则启动所述主控制器的所述唤醒。
以上论述并非旨在表示当前或未来权利要求集的范围内的每个示例实施例或每个实施方案。
结合附图考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各种示例实施例。
附图说明
图1A是示例NFC通信系统。
图1B-1C示出LPDD实施方案。
图1D-1E示出暴露于热侵扰器的LPDD实施方案的LPDD假警报事件。
图2是示例NFC通信系统的一个实施例。
图3是示例LPDD控制系统的一个实施例。
图4A是示例LPDD温度检测状态转换图的一个实施例。
图4B是示例LPDD温度检测状态转换图的另一实施例。
图5是示出图3的扩展LPDD算法的流程图。
图6A-6B示出在由于有源热侵扰器而引起的强升温事件期间的LPDD实施方案。
图6C-6D示出在由于有源热侵扰器而引起的强降温事件期间的LPDD实施方案。
图7是示例LPDD控制系统的另一实施例。
图8A-8C示出使用上文所描述的自适应跟踪机制来预测由强升温事件期间的温度变化引起的预期/估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]的LPDD实施方案。
虽然本公开容许各种修改和替代形式,但是本公开的细节已经以举例的方式在附图中示出并且将进行详细描述。然而,应理解,超出所描述的特定实施例的其它实施例也是可能的。电涵盖属于所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代实施例。
具体实施方式
图2示出NFC系统200的例子。NFC系统200包括初级装置202和通信对应物220。初级装置202包括可操作地耦合到NFC匹配电路214的NFC装置204和NFC天线216。NFC装置204包括主NFC控制器206和LPDD控制器208。LPDD控制器208可以基于软件和/或硬件状态机。可针对LPDD控制器实施扩展LPDD算法以在热触发事件期间控制LPDD操作。下文将更详细地论述扩展LPDD算法。
在典型的LPDD操作中,NFC装置204通过RF接口110发射短RF脉冲,并且借助于一个或多个LPDD传感器217(例如,接收器电压或天线电压)从RF接口(例如,传输器电流)或从NFC匹配电路214感测负载信息。LPDD算法通常将感测到的LPDD脉冲结果与初始参考测量值(即,初始负载值)进行比较。在检测到大于配置的LPDD检测阈值的负载变化的情况下,LPDD控制器通过将唤醒信号传输到主NFC控制器来触发唤醒(WKUP)。因此,触发了完整的NFC发现。
参考测量值、LPDD检测阈值、温度检测阈值以及LPDD算法使用的另外参数可保存在非易失性随机存取存储器(NVRAM)或快闪存储器中。
如先前所述,NFC系统(例如,图2的NFC系统)中存在的外部和/或邻近电路系统的热耦合可使LPDD传感器感测到明显的LPDD度量变化,如同对应物装置接近NFC天线时一样。结果,将触发LPDD假警报,从而导致电池消耗增加和用户体验降低。
如图2所描绘的,使用一个或多个温度传感器212感测NFC装置的外部和/或邻近电路系统的温度信息。然后将感测到的温度信息提供到LPDD控制器。基于感测到的温度信息,针对LPDD控制器实施的扩展LPDD算法可以确定它是由于接近的对应物装置而引起的真LPDD检测事件,还是由于有源热侵扰器而引起的假LPDD警报(且因此没有触发假警报)。
图3是示例LPDD控制系统300。可针对图2的NFC系统实施LPDD控制系统300以控制热触发事件期间的LPDD操作。
如图3所描绘的,LPDD控制系统包括扩展LPDD算法302、一个或多个温度传感器306以及LPDD传感器310。使用更多温度传感器感测NFC装置的外部和/或邻近电路系统的温度信息tempX[n],并且将此类温度信息提供到扩展LPDD算法(“n”是指在时间指数n处测量到的温度测量值数据)。LPDD传感器测量LPDD度量(例如,电压和/或电流)并且将LPDD度量数据提供到LPDD算法(mRAW[n]是指在时间指数n处通过LPDD传感器测量的原始或未校正的LPDD度量数据)。
基于感测到的温度信息和原始LPDD度量,扩展LPDD算法确定它是由于接近的对应物装置而引起的真LPDD检测事件,还是由于有源热侵扰器而引起的假LPDD警报(且因此没有触发假警报)。下文的图5示出扩展LPDD算法的流程图。
如上文所解释的,可以使用一个或多个温度传感器感测NFC装置(例如,图2的NFC装置)的外部和/或邻近电路系统的温度信息。具体地说,对于在时间指数n处测量到的每一LPDD轮询测量值,观察到温度传感器值tempn并将其与时间指数n-1处的最后温度值tempn-1进行比较。下文的表1定义了温度检测状态。
表1
以下定义“强升温事件”和“强降温事件”。
·如果当前温度测量值与最后温度测量值之间的差大于可配置的检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则会检测到“强升温事件”。
即,
(tempn-tempn-1)>TH_THERM_AGGR_TEMP_INC
·如果当前温度测量值与最后温度测量值之间的差小于可配置的检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC,则会检测到“强降温事件”。
即,
(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC
温度检测阈值(TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC、TH_THERM_AGGR_TEMP_INC)可取决于各种因素配置,例如,热侵扰器强度、LPDD检测灵敏度、参考跟踪长度等。应注意,选择这些温度检测阈值以使得,
TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<0<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC
图4A是示例LPDD温度检测状态转换图的一个实施例。
如图4A所描绘的,如果没有观察到强温度变化,即,没有引起如上文所定义的强升温或强降温事件的有源热侵扰器,或换句话说,如果时间指数n处的当前温度测量值与时间指数n-1处的前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则所述系统处于TEMP_NORMAL状态。所述系统在此状态下执行正常的LPDD。
然而,如果检测到“强升温事件”,则将所述系统切换到TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态。也就是说,如果时间指数n处的当前温度测量值与时间指数n-1处的最后温度测量值之间的差大于温度检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则将系统切换到TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态。按比例因子(例如,比例因子4)增大LPDD检测阈值,以防止触发LPDD假警报。只要目前温度测量值与前一个温度测量值之间的差大于每一后续温度测量值的温度检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,所述系统就保持在此状态。在进行下一LPDD轮询测量和温度测量的某一时间点,如果检测到当前温度测量值与前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则系统将在可配置的时间量内保持在TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态,即NSETTLE_INC连续样本。仅在完成NSETTLE_INC并且没有观察到明显的温度变化之后,才将温度状态切换回到TEMP_NORMAL。
另一方面,如果检测到“强降温事件”,则系统从TEMP_NORMAL状态转换到TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态。也就是说,如果时间指数n处的当前温度测量值与时间指数n-1处的最后温度测量值之间的差小于温度检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC,则将系统切换到TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态。按比例因子(例如,比例因子2)增大LPDD检测阈值,以防止由于强降温事件而引起触发LPDD假警报。只要当前温度测量值与最后一个温度测量值之间的差小于每一后续温度测量值的温度检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC,所述系统就保持在此状态。在进行下一LPDD轮询测量和温度测量的某一时间点,如果检测到当前温度测量值与前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则系统将在可配置的时间量内保持在TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态,即NSETTLE_DEC连续样本。仅在完成NSETTLE_DEC并且没有观察到明显的温度变化之后,才将温度状态切换回到TEMP_NORMAL。
此外,如果(tempn-tempn-1)>TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则所述系统从TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态转换到TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态,并且如果(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC,则所述系统从TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态转换到TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC。
图4B是示例LPDD温度检测状态转换图的另一实施例。此处,观察到绝对温度变化(Abs(tempn-tempn-1))并且将其与温度检测阈值(TH_THERM_AGGR_TEMP)进行比较。具体地,如果Abs(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP,则所述系统处于TEMP_NORMAL状态。如果Abs(tempn-tempn-1)>TH_THERM_AGGR_TEMP,则所述系统切换到TEMP_AGGRESSOR_DET状态。按比例因子(例如,比例因子2)增大LPDD检测阈值,以防止由于强温度变化而引起触发LPDD假警报。只要Abs(tempn-tempn-1)>TH_THERM_AGGR_TEMP,所述系统就保持在此状态。
在进行后续LPDD轮询测量的某一时间点,如果检测到Abs(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP,则所述系统将在可配置的时间量内保持在TEMP_AGGRESSOR_DET状态,即NSETTLE连续样本。仅在完成NSETTLE并且没有观察到明显的温度变化之后,才将温度状态切换回到TEMP_NORMAL。
图5示出图3的扩展LPDD算法的流程图500。
在502处,执行系统校准。这可能包括操作点定义、参考测量值等。具体地,在系统校准期间,将LPDD检测阈值设置为默认值,将计数器(Count_INC、Count_DEC)设置为初始值零,将温度阈值设置为其相应默认值,并且将初始温度检测状态设置为TEMP_NORMAL。
在504处,执行LPDD轮询测量。对于时间指数n处的每一LPDD轮询测量,将时间指数n处的目前/当前温度测量值与时间指数n-1处的温度测量值进行比较,并且将这两个温度测量值的差与温度阈值进行比较,如下文所描述。
如果(tempn-tempn-1)>TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则在506处,将温度检测状态设置为TEMP_AGGRESSOR_DET_INC,并且将按比例因子(例如,比例因子4)增大默认LPDD检测阈值。然后所述算法返回到步骤504进行下一LPDD轮询测量。
如果(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC,则在510处,将温度检测状态设置为TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC,并且将按比例因子(例如,比例因子2)增大默认LPDD检测阈值。然后所述算法返回到步骤504进行下一LPDD轮询测量。
如果TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则在508处,检查温度检测状态以确定其是否设置为TEMP_NORMAL。如果检查为肯定(是),则在512处,将温度检测状态设置为TEMP_NORMAL,将LPDD检测阈值设置为默认值,并且将计数器(Count_INC、Count_DEC)重新设置为0。然后所述算法返回到步骤504进行下一LPDD轮询测量。
另外,如果温度检测状态未设置为TEMP_NORMAL,则在514处,检查温度检测状态以确定其是否设置为TEMP_AGGRESSOR_INC。如果确定温度检测状态设置为TEMP_AGGRESSOR_INC,则将根据步骤516和518进行NSETTLE_INC连续样本的周期。如先前所解释的,在进行下一LPDD轮询测量和温度测量的某一时间点,如果检测到当前温度测量值与前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则所述系统将在可配置的时间量内保持在TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态,即NSETTLE_INC连续样本。仅在完成NSETTLE_INC并且没有观察到明显的温度变化之后,才将温度状态切换回到TEMP_NORMAL。这根据步骤516和518在流程图中示出。
另外,如果温度检测状态设置成TEMP_AGGRESSOR_DEC(步骤520),则将根据步骤522和524进行NSETTLE_DEC连续样本的周期。也就是说,且如先前所解释的,在进行下一LPDD轮询测量和温度测量的某一时间点,如果检测到当前温度测量值与前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,则所述系统将在可配置的时间量内保持在TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态,即NSETTLE_DEC连续样本。仅在完成NSETTLE_DEC并且没有观察到明显的温度变化之后,才将温度状态切换回到TEMP_NORMAL。这根据步骤522和524在流程图中示出。
图6A-6B示出在强升温事件期间的LPDD实施方案。
如图6B所描绘的,直到时间指数tN才观察到明显的温度变化,即,在时间指数n之前,没有引起明显的升温或降温事件的有源热侵扰器,因此温度检测状态设置为TEMP_NORMAL。如图6A所示,直到时间指数n,LPDD轮询测量都紧随参考跟踪。
如图6B所描绘的,在时间指数tN之后,一个或多个热侵扰器已经起作用,从而引起时间指数tN+1、tN+2、tN+3处的强升温事件(如上文所定义的)。相对应地,如图6A所示,在tN+1、tN+2、tN+3处的LPDD轮询测量不再紧随参考跟踪,这指示存在由于有源热侵扰器而引起的明显的LPDD度量变化。
因而,所述系统从TEMP_NORMAL状态转换到TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态。按比例因子(例如,比例因子4)增大LPDD检测阈值,以防止触发LPDD假警报。只要目前温度测量值与前一个温度测量值之间的差大于tN+1、tN+2、tN+3处的温度检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_INC,所述系统就保持在此状态。
在时间指数tN+4之后,热侵扰器的影响逐渐减小,使得当前温度测量值与前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC。为了允许参考跟踪饱和,对于NSETTLE_INC连续样本(例如,在此例子中,将NSETTLE_INC设置为3),所述系统将保持在TEMP_AGGRESSOR_DET_INC状态。在完成状态设置之后,在时间指数tN+7处将温度检测状态切换回到TEMP_NORMAL。
因此,通过实施如上文所描述的改进的LPDD算法,不会由于有源热侵扰器引起强升温而触发LPDD假警报。在热侵扰器已经起作用之后的短时间周期内,LPDD检测灵敏度与假警报稳定性之间可能存在折衷。
图6C-6D示出在由于有源热侵扰器而引起的强降温事件期间的LPDD实施方案。
如图6D所描绘的,直到时间指数tN,才观察到明显的温度变化,即,在时间指数n之前,没有有源热侵扰器引起明显的强升温或强降温事件,因此温度检测状态设置为TEMP_NORMAL。如图6C所示,直到时间指数n,LPDD轮询测量都紧随参考跟踪。
如图6D所描绘的,在时间指数tN之后,一个或多个热侵扰器已经起作用,从而引起时间指数tN+1、tN+2处的强降温事件(如上文所定义的)。相对应地,如图6C所示,在tN+1、tN+2处的LPDD轮询测量不再紧随参考跟踪,这指示存在由于有源热侵扰器而引起的明显的LPDD度量变化。
因而,系统从TEMP_NORMAL状态转换到TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态。按比例因子(例如,比例因子2)增大LPDD检测阈值,以防止触发LPDD假警报。只要目前温度测量值与前一个温度测量值之间的差小于tN+1、tN+2处的温度检测阈值TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC,所述系统就保持在此状态。
在时间指数tN+3之后,热侵扰器的影响逐渐减小,使得当前温度测量值与前一个温度测量值之间的差为TH_THERM_AGGR_TEMP_DEC<(tempn-tempn-1)<TH_THERM_AGGR_TEMP_INC。为了允许参考跟踪饱和,对于NSETTLE_DEC连续样本(例如,在此例子中,将NSETTLE_INC设置为2),所述系统将保持在TEMP_AGGRESSOR_DET_DEC状态。在完成状态设置之后,在时间指数tN+5处将温度检测状态切换回到TEMP_NORMAL。
在时间指数tN+10处,接近的对应物装置引起LPDD度量变化。由于没有观察到明显的升温或降温事件,温度检测状态保持在TEMP_NORMAL。此处,根据如上文参考图1B-1C所描述的正常LPDD实施方案,成功触发了完整的NFC发现(LPDD检测事件)。
因此,通过实施如上文所描述的改进的LPDD算法,不会由于有源热侵扰器引起强降温而触发LPDD假警报。在热侵扰器已经起作用之后的短时间周期内,LPDD检测灵敏度与假警报稳定性之间可能存在折衷。
图7是示例LPDD控制系统的另一实施例。LPDD控制系统700可实施用于图2的NFC系统,以控制热触发事件期间的LPDD操作。如下文所描述的,LPDD控制系统700可基于特定于应用的先验知识来预测温度变化对LPDD传感器测量的影响。LPDD检测灵敏度与假警报稳定性之间不存在折衷。
如图7所描绘的,LPDD控制系统包括LPDD算法702、LPDD传感器706、一个或多个温度传感器708以及LPDD温度补偿跟踪模块704。使用更多的温度传感器来感测NFC装置的外部和/或邻近电路系统的温度信息,并且将温度信息tempX[n]提供到LPDD温度补偿跟踪模块。在一个实施例中,LPDD温度补偿跟踪模块包括自适应跟踪算法,以基于目前和历史LPDD测量值、一个或多个温度传感器的目前和历史温度测量值以及存储在非易失性存储器中的特定于应用的跟踪参数(例如,如图7所描绘的配置参数710)来预测由温度变化(热侵扰器已经起作用)引起的预期/估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]。在一个实施例中,LPDD温度补偿跟踪模块由LPDD算法控制。例如,LPDD温度补偿跟踪模块可在LPDD校准之后,通过LPDD算法重新设置以将eTEMP[n]的初始值设置为0。
在一个实施例中,LPDD温度补偿跟踪模块被配置成基于目前温度测量值t1[n]关于前一个温度测量值t1[n-X]的变化和特定于应用的加权配置参数aX来预测估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]。即,
eTEMP[n]=eTEMP[n-1]+a1*(t1[n]-t1[n-1])+a2*(t1[n]-t1[n-2])+…+aN*(t1[n]-t1[n-N])
如图7所描绘的,从未校正或原始的LPDD测量值mRAW[n]中减去估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]以得到校正的LPDD测量值mCORR[n],然后将所述mCORR[n]提供到LPDD算法。结果,LPDD算法性能将不会由于任何温度变化而降低。
因此,LPDD控制系统能够基于一个或多个温度传感器测量值和特定于应用的预存储知识来预测并补偿热侵扰器对LPDD传感器测量值的影响。这样在维持LPDD检测灵敏度性能的同时,可防止由温度侵扰器引起的假警报。
图8A-8C示出使用上文所描述的自适应跟踪机制来预测由强升温事件期间的温度变化引起的预期/估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]的LPDD实施方案。
如图8B所描绘的,直到时间指数tN,温度测量值才发生很大变化。然而,随着热侵扰器在时间指数tN附近起作用,在时间指数tN+1、tN+2、tN+3、tN+4处发生了强升温事件,从而使LPDD测量度量与参考测量值相比发生了很大变化。使用上文所描述的等式来估计由强升温事件引起的估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]。然后从未校正或原始的LPDD测量值mRAW[n]中减去所估计的LPDD测量值误差eTEMP[n]以得到校正的LPDD测量值mCORR[n]。将校正的LPDD测量值mCORR[n]提供到LPDD算法并且将其与LPDD参考测量值进行比较以确定对应物装置是否正在接近,从而触发LPDD检测事件。并且,尽管发生了强升温事件,在时间指数tN+1、tN+2、tN+3、tN+4处也不会触发LPDD假警报。
在时间实例tN+5处,外部对应物装置正在缓慢接近,使瞬时LPDD轮询测量值与参考测量值的差大于LPDD检测阈值。因此,在时间指数tN+5处触发完整的NFC发现或LPDD检测事件。此处,LPDD度量变化是由接近的对应物装置引起的,而不是由任何温度变化引起的。
在此示例实施方案中,没有触发LPDD假警报,并且成功检测到接近的对应物装置。因此,LPDD检测灵敏度与假警报稳定性之间不存在折衷。
应注意,上述实施例说明而非限制本发明,并且本领域的技术人员将能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多替代实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。
在权利要求书中,放置在圆括号中的任何附图标记不应被解释为限制所述权利要求。词语“包括”不排除在权利要求书中列出的那些元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在元件之前的不定冠词“一(a)”或“一个(an)”不排除多个此类元件的存在。在列出若干构件的装置权利要求中,可以通过硬件中的同一个物件体现这些构件中的若干构件。在彼此不同的附属权利要求项中叙述某些措施这一单纯事实并不指示不能使用这些措施的组合来获得优势。
Claims (10)
1.一种通信装置,其特征在于,包括:
主控制器,所述主控制器被配置成控制所述通信装置的RF通信;
天线,所述天线耦合到所述主控制器并且由所述主控制器通过调制载波信号驱动;
检测器,所述检测器耦合到所述主控制器,并且被配置成检测外部通信装置的存在并响应于所述检测而启动所述主控制器的唤醒;以及
一个或多个温度传感器,所述一个或多个温度传感器耦合到所述检测器,并且被配置成检测所述通信装置的外部或邻近电路的温度信息;
其中所述检测器被配置成通过检测所述通信装置的RF接口上的负载来检测所述存在;
其中所述检测器被配置成如果第一温度测量值与第二温度测量值之间的差高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,则不启动所述主控制器的所述唤醒;并且
其中所述检测器被配置成如果所述负载与参考负载之间的差高于检测阈值并且所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差小于所述第一温度阈值且大于所述第二温度阈值,则启动所述主控制器的所述唤醒。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述第一温度阈值是正值,且所述第二温度阈值是负值。
3.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差高于所述第一温度阈值,则按第一比例因子增大所述检测阈值。
4.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差低于所述第二温度阈值,则按第二比例因子增大所述检测阈值。
5.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,另外包括用于存储一个或多个配置参数的非易失性随机存取存储器或快闪存储器。
6.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差高于所述第一温度阈值,则检测强升温事件。
7.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述检测器被配置成不启动所述主控制器的所述唤醒包括:如果所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差低于所述第二温度阈值,则检测强降温事件。
8.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述通信装置是近场通信装置、射频识别装置、移动装置或可穿戴装置。
9.一种通信方法,其特征在于,包括
检测通信装置的RF接口上的负载;
检测所述通信装置的外部或邻近电路的温度信息;
响应于所述检测所述负载和所述温度信息而确定是否启动所述通信装置的主控制器的唤醒;
如果第一温度测量值与第二温度测量值之间的差高于第一温度阈值或低于第二温度阈值,则阻止所述主控制器的所述唤醒;以及
如果所述负载与参考负载之间的差高于检测阈值且所述第一温度测量值与所述第二温度测量值之间的所述差小于所述第一温度阈值且大于所述第二温度阈值,则启动所述主控制器的所述唤醒。
10.一种通信装置,其特征在于,包括:
主控制器,所述主控制器被配置成控制所述通信装置的RF通信;
天线,所述天线耦合到所述主控制器并且由所述主控制器通过调制载波信号驱动;
检测器,所述检测器耦合到所述主控制器,并且被配置成检测外部通信装置的存在并响应于所述检测而启动所述主控制器的唤醒;
一个或多个温度传感器,所述一个或多个温度传感器被配置成检测所述通信装置的外部或邻近电路的温度信息;以及
温度补偿跟踪模块,所述温度补偿跟踪模块耦合到所述一个或多个温度传感器,并且被配置成响应于所述温度信息而确定由温度变化引起的误差;
其中所述检测器被配置成通过检测所述通信装置的RF接口上的第一负载以及通过从所述第一负载中减去所述误差而得到第二负载来检测所述存在;并且
其中所述检测器被配置成如果所述第二负载与参考之间的差高于检测阈值,则启动所述主控制器的所述唤醒。
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