CN114499588B - 电路的激活时间的调节 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例涉及电路的激活时间的调节。本说明书的一个实施例涉及一种方法,其中根据由第二设备发射的电磁场的频率来调节第一设备的近场通信电路的周期性激活步骤的开始时间,近场通信电路由第二设备在近场中充电。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月12日提交的法国申请第2011621号的权益,该申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及电子设备和方法。本公开更具体地涉及集成近场通信电路(NFC)的电子设备(更通常称为NFC设备)、以及可能由这样的设备实现的近场充电方法。
背景技术
除了NFC设备之间的近场数据交换方法,旨在用另一NFC设备为NFC设备充电的近场电力传输方法也是已知的。然而,由另一NFC设备对NFC设备进行近场充电的现有方法结果证明性能较低,它们的实现尤其导致显著的充电持续时间。
发明内容
需要改进由另一NFC设备对NFC设备进行近场充电的现有方法。
一个实施例克服了由另一NFC设备对NFC设备进行近场充电的已知方法的全部或部分缺点。
一个实施例提供了一种方法,其中根据由第二设备发射的电磁场的频率来调节第一设备的近场通信电路的周期性激活步骤的开始时间,第一设备的近场通信电路由第二设备在近场中充电。
根据一个实施例,通过对电磁场的振荡周期进行计数来估计由第二设备发射的电磁场的频率。
根据一个实施例,在第一设备的近场通信电路的周期性去激活步骤的全部或部分期间执行计数。
根据一个实施例,在第一设备的近场通信电路的去激活步骤期间,由第一设备周期性地估计由第二设备发射的电磁场的频率。
根据一个实施例,根据由第二设备发射的电磁场的频率的每个估计来校准第一设备的振荡电路的振荡频率。
根据一个实施例,在第一设备的振荡电路的第一数目的振荡之后,激活第一设备的近场通信电路。
根据一个实施例,第一设备的振荡电路的振荡频率在10kHz至500kHz的范围内,优选地在30kHz至300kHz的范围内,更优选地等于大约64kHz。
根据一个实施例,在第一设备的近场通信电路的整个去激活步骤中,通过第一设备估计由第二设备发射的电磁场的频率。
根据一个实施例,如果估计频率超出频率范围,则唤醒第一设备的近场通信电路。
根据一个实施例,由第二设备发射的电磁场的频率等于大约13.56MHz。
根据一个实施例,第一设备被置于低消耗模式。
一个实施例提供了一种被配置为实现诸如所描述的方法的近场通信设备。
附图说明
本发明的上述和其他特征和优点将在以下具体实施例和实现的非限制性描述中并且结合附图进行详细讨论,在附图中:
图1以框图形式示意性地示出了应用有所描述的实施例和实现方式的近场通信和充电系统的示例;
图2以框图形式部分地示意性地示出了由另一设备对设备进行近场充电的方法的示例;
图3是示出将图2的近场充电方法应用于图1的系统的示例的时序图;
图4以框图形式部分地并且示意性地示出了由另一设备对设备进行近场充电的方法的实现方式;
图5是示出将图4的近场充电方法应用于图1的系统的示例的时序图;
图6是以更详细的方式示出将图4的近场充电方法应用于图1的系统的示例的一部分的时序图;以及
图7示出了将所描述的实施例和实现应用于蜂窝电话对连接对象的充电的示例。
具体实施方式
在各个附图中,相似特征已由相似标记指代。具体地,不同实施例和实施方式常见的结构和/或功能元件可以用相同附图标记指代,并且可以具有相同结构、尺寸和材料特性。
为清晰可见,已示出并且将详细描述仅有助于理解所描述实施例和实施方式的那些步骤和元件。具体地,尚未详细描述射频信号的产生和其说明,所描述实施例和实施方式与此类信号的产生和说明的一般技术相容。
除非另有说明,否则当参考连接在一起的两个元件时,这表示直接连接而无除导体的中间元件,并且当参考耦接在一起的两个元件时,这表示这两个元件能够连接或其能够经由一个或多个其他元件耦接。
在以下描述中,除非另有规定,否则当参考诸如术语“前部”、“背部”、“顶部”、“底部”、“左边”、“右边”等限定绝对位置的术语或参考诸如术语“在…上方”、“在…下方”、“上部”、“下部”等限定相对位置的术语或参考诸如“水平”、“竖直”等限定方向的术语时,参考图式中所示的定向。
除非另有规定,否则表述“约”、“大致”、“基本上”和“大约”表示在10%内,并且优选地在5%内。
在本发明描述中,术语NFC设备指代整合至少一个近场通信电路(NFC)的电子设备。
图1示意性地示出了所描述实施例和实施方式所适用类型的近场通信系统的示例。
在所示示例中,第一NFC设备100A(WLC-P)可能通过近场电磁耦接与第二NFC设备100B(WLC-L)通信。根据应用,针对通信,NFC设备100A、100B中的一个NFC设备以所谓的读取器模式操作,而另一NFC设备100B、100A以所谓的卡模式操作,或两个NFC设备100A和100B以对等模式(P2P)通信。
每个NFC设备100A、100B整合例如在图1中由块101A、101B表示的近场通信电路。近场通信电路101A和101B例如各自包括用于借助于天线(未示出)产生或检测射频信号的各种元件或电子电路,例如调制或解调电路。在NFC设备100A与100B之间的通信期间,由NFC设备100A、100B中的一个NFC设备产生的射频信号例如由位于其范围内的另一NFC设备100B、100A捕获。
在所示示例中,假定NFC设备100A发射电磁场(EMF)以发起与NFC设备100B的通信。EMF场例如由第二NFC设备100B捕获,只要在其范围内。耦接接着在两个振荡电路之间形成,在NFC设备100A的天线和NFC设备100B的天线的点中的情况下。此耦接例如导致由用于产生NFC设备100A的EMF场的振荡电路上的NFC设备100B的电路形成的负载的变化。
针对通信,所发射场的对应相位或幅度变化例如由设备100A检测,其接着开始与设备100B的NFC通信的协议。在NFC设备100A的侧上,例如检测到振荡电路两端的电压的幅度和/或相对于由电路101A产生的信号的相移是否来自在分别由阈值界定的幅度和/或相位区间。
在通信的情况下,一旦NFC设备100A已检测到NFC设备100B在其场中的存在,其就开始用于建立例如实施由NFC设备100A请求以及由NFC设备100B响应的传输的通信的过程(诸如NFC论坛规范中定义的轮询序列)。
应用例如旨在利用EMF场实施在NFC设备100A与100B之间的数据交换。
其他应用例如则是旨在利用EMF场实施在NFC设备100A与100B之间的功率交换。通常,这例如对应于设备100B具有能够由NFC设备100A充电的电源(未示出)的情况,该电源例如为电池。例如更具体地对应于NFC设备100A为移动终端(例如蜂窝电话或触摸板)以及NFC设备100B为连接物件(例如连接手表、连接手链、一对无线耳机、数字笔等)的情况。在此情况下,NFC设备100A例如具有比NFC设备100B的容量更大容量的电池。
作为示例,在NFC设备100A用于对NFC设备100B充电的情况下,NFC设备100A为无线充电轮询器(WLC-P),并且NFC设备100B为无线充电监听器(WLC-L)。在此情况下,NFC设备100A和100B例如实施无线功率传送(WPT),诸如NFC论坛规范中所定义。
更具体地,在NFC设备100A和NFC设备100B之间的功率传送例如包括无线充电控制协议(WLC控制协议)的实施,诸如NFC论坛规范中所定义。在无线充电控制协议当中,能够具体地区分称为静态的协议(静态WLC控制协议)和称为动态或协商的协议(协商WLC控制协议)。
在NFC设备100A实施NFC设备100B的静态无线充电控制的协议的情况下,NFC设备100A例如连续地发射电磁场EMF,而不向NFC设备100B传输数据。在此情况下,NFC设备100A例如仅传输等于大致13.56MHz的频率f_EMF的载波而无频率或幅度调制。
在NFC设备100A实施NFC设备100B的无线充电控制的协商协议的另一情况下,NFC设备100A例如连续地发射电磁场EMF,并且周期性地向NFC设备100B传输消息。在此情况下,NFC设备100A例如传输等于大致13.56MHz的频率f_EMF的载波,并且例如周期性地执行此载波的调制以向NFC设备100B传输消息。作为来自NFC设备100A的消息的响应,可以由NFC设备100B向NFC设备100A传输其他消息。
通常,由NFC设备100A向NFC设备100B传输的消息例如包括与由NFC设备100A对NFC设备100B的充电相关的数据。更具体地,这些数据例如定义由NFC设备100A对NFC设备100B的无线充电(WLC_CAP)的容量。作为示例,数据包括由NFC设备100A对NFC设备100B的充电的功率和持续时间的信息。NFC设备100A与NFC设备100B之间的消息的周期交换例如使得能够定期验证仍需要对NFC设备100B充电并且如果这样则调整充电功率和持续时间。
在以下描述中,例如考虑NFC设备100A和100B实施协商的无线充电协议。
图2部分地且示意性地以块形式示出了由另一设备(例如图1的NFC设备100A)对设备(例如图1的NFC设备100B)的近场充电的方法的示例。
在所示示例中,在由NFC设备100A对NFC设备100B的近场充电操作期间,NFC设备100A周期性地向NFC设备100B传输消息WLC_CAP。为了能够接收并且处理来源于NFC设备100A的每个消息WLC_CAP,方法提供NFC设备100B的近场通信电路101B的激活的周期步骤。具有持续时间D_ON的电路101B的这些激活的周期步骤中的每个周期步骤在由NFC设备100B对消息WLC_CAP的接收之前开始并且在由NFC设备100B对消息WLC_CAP的处理之后停止。
在NFC设备100B的近场通信电路101B的激活的周期步骤之间,方法还提供电路101B的去激活的周期步骤。具有持续时间D_OFF的电路101B的这些去激活的周期步骤中的每个周期步骤使得降低在充电期间NFC设备100B的功率消耗。具体地,近场通信电路101B的全部或部分可以例如在持续时间D_OFF期间去激活,以降低NFC设备100B的电功率消耗。例如期望解调由NFC设备100A发射的电磁场EMF的电路(未示出)可以具体地在持续时间D_OFF期间去激活。
在由NFC设备100A对NFC设备100B的充电期间,NFC设备100B的近场通信电路101B因此交替地在持续时间D_ON期间激活且在持续时间D_OFF期间去激活。
更具体地,在步骤201(去激活NFC电路)处,去激活NFC设备100B的近场通信电路101B。
在步骤201之后的另一步骤203(基于LFO启动定时器T1)处,启动定时器T1。定时器T1例如使用振荡电路(未示出),例如NFC设备100B的低频振荡器(LFO)。从步骤203,例如使其被启动以计数NFC设备100B的振荡电路的振荡周期。
在步骤203之后的又一步骤205(定时器T1结束?)处,控制的是持续时间D_OFF是否已过去。为此目的,将电路101B从步骤203开始的数目N个振荡与理论上对应于持续时间D_OFF的电路101B的另一数目N_OFF个振荡进行比较。在持续时间D_OFF未过去的情况下(步骤205的输出否),接着继续计数振荡电路的振荡周期,直到数目N等于对应于持续时间D_OFF的数目N_OFF。一旦已达到数目N_OFF(步骤205的输出是),即一旦持续时间D_OFF已过去,则继续进行到另一步骤207。
在步骤205之后的步骤207(激活NFC电路)处,激活NFC设备100B的近场通信电路101B。
在步骤207之后的另一步骤209(等待WLC_CAP)处,NFC设备100B等待接收由NFC设备100A传输的消息。在步骤209处,电路101B例如准备好从NFC设备100A接收消息WLC_CAP。
在步骤209之后的又一步骤211(接收并且处理WLC_CAP)处,NFC设备100B接收并且处理由NFC设备100A传输的消息WLC_CAP。
作为示例,例如重复步骤201到211,直到NFC设备100B已完全由NFC设备100A充电。具体地,在步骤211的每个接收处,NFC设备100A验证NFC设备100B仍存在并且仍需充电,并且接着调整充电持续时间和功率。
图3为说明将图2的近场充电方法应用于图1的系统的示例的时序图。
在例如标记由NFC设备100A(WLC-P)对NFC设备100B(WLC-L)的充电操作开始的时间t0处,NFC设备100A开始发射电磁场EMF。
在时间t0之后并且例如对应于场EMF达到标称值的时间的时间t1处,激活NFC设备100B的近场通信电路101B(NFC电路)(接收)。在时间t1处,NFC设备100B例如处于激活状态(激活),例如使NFC设备100B的微处理器(未示出)通电的状态。
在时间t1之后的时间t2处,NFC设备100A开始第一消息(WLC_CAP)的传输。在近场通信电路101B激活的情况下,NFC设备100B接收并且处理第一消息WLC_CAP。
在时间t2之后的时间t3处,结束由NFC设备100B对第一消息WLC_CAP的处理。在所示示例中,接着去激活近场通信电路101B,并且还将NFC设备100B切换到低消耗模式(待机)。
在时间t3之后并且与时间t3间隔持续时间D_OFF的时间t4处,重新激活近场通信电路101B(接收)。在所示示例中,NFC设备100B维持在低消耗模式。
在时间t4之后的时间t5处,NFC设备100A开始第二消息(WLC_CAP)的传输。在近场通信电路101B激活的情况下,NFC设备100B接收并且接着处理第二消息WLC_CAP。
在时间t5之后并且与时间t4间隔持续时间D_ON的时间t6处,结束由NFC设备100B对第二消息WLC_CAP的处理。去激活NFC设备100B的近场通信电路101B。
在时间t6之后并且与时间t6间隔持续时间D_OFF的时间t7处,重新激活近场通信电路101B(接收)。
在时间t7之后的时间t8处,NFC设备100A开始第三消息(WLC_CAP)的传输。在近场通信电路101B激活的情况下,NFC设备100B接收并且处理第三消息WLC_CAP。
在时间t8之后并且与时间t7间隔持续时间D_ON的时间t9处,结束由NFC设备100B对第三消息WLC_CAP的处理。去激活NFC设备100B的近场通信电路101B。
在关于图2和图3讨论的方法的示例中,电路101B的去激活的每个步骤的持续时间D_OFF对应于NFC设备100B的振荡电路处于基本上恒定的频率f_LFO的振荡周期的数目N_OFF。作为示例,NFC设备100B的振荡电路的振荡频率f_LFO在10kHz到500kHz的范围内,优选地在30kHz到300kHz的范围内,更优选地等于大致64kHz。
为了优化功率效率并且降低由NFC设备100A对NFC设备100B的充电的持续时间,确证电路101B的激活的时间t4、t7尽可能接近由NFC设备100A对消息WLC_CAP的传输的时间t5、t8为有利的。
然而,用于在持续时间D_OFF结束时激活电路101B的振荡电路通常展现频率不准确性。振荡电路的不准确性是例如由于此电路的制造分散。作为示例,此不准确性最多是振荡电路的理论频率(即频率f_LFO)的大约±15%,已设计电路在该频率f_LFO下操作。
作为示例,如果振荡电路的实际频率小于其理论频率f_LFO,那么振荡的数目N_OFF对应于比持续时间D_OFF更大的持续时间。然而,如果振荡电路的实际频率大于其理论频率f_LFO,那么振荡的数目N_OFF对应于比持续时间D_OFF更小的持续时间。
为了避免太晚激活电路101B的风险,即在开始传输消息WLC_CAP中的一个消息之后,通过考虑例如振荡电路将具有+15%的频率不准确性的不利情况使电路101B参数化。在所示示例中,这导致在时间t4与t5之间以及在时间t7与t8之间提供额外持续时间或时间段D_SUP,从而使得确保将激活电路101B接收消息WLC_CAP,而不管振荡电路的不准确性。持续时间D_SUP例如对应于振荡电路的振荡的数目N_SUP。然而,在每个持续时间D_SUP期间电路101B的激活具有使非所要功率消耗不利地影响NFC设备100B的充电的效率和持续时间的缺点。
为了克服此问题,可以使用具有较低频率不准确性(例如大约±1%)的振荡电路。然而,此将具有使整合振荡电路的NFC设备100B的成本增加的缺点。
图4部分地且示意性地以块形式示出了由另一设备(例如图1的NFC设备100A)对设备(例如图1的NFC设备100B)的近场充电的方法的实施方式。
根据这种实现模式,根据由NFC设备100A发射的电磁场EMF的频率f_EMF来调节NFC设备100B的近场通信电路101B的周期性激活步骤的开始。在电路101B的每个去激活步骤期间,电磁场EMF的频率f_EMF例如被多次测量,例如,周期性地测量。例如,电磁场EMF的频率f_EMF等于大约13.56MHz再加上或减去7kHz。
更具体地,在步骤401(去激活NFC电路),NFC设备100B的近场通信电路101B被去激活。
在步骤401之后的另一步骤403(基于LFO启动定时器T1),定时器T1被启动。从步骤403开始,例如开始对NFC设备100B的振荡电路的振荡周期进行计数。例如,自步骤403开始以来振荡电路的振荡周期数N被记录到NFC设备100B的存储器(未示出)中。
在步骤403之后的又一步骤405(基于LFO启动定时器T2),另一定时器T2被启动。定时器T2例如基于NFC设备100B的振荡电路,例如与定时器T1相同的振荡电路。从步骤405开始,例如开始对NFC设备100B的振荡电路的振荡周期进行计数。例如,自步骤405开始以来振荡电路的另一振荡数目N1被记录到NFC设备100B的存储器中。
在步骤405之后的又一步骤407(定时器T2结束?),控制定时器T2是否已经过去。例如,将自步骤405开始以来振荡电路的振荡数目N1与理论上对应于持续时间D1的另一振荡数目N_D1进行比较。在持续时间D1已经过去(步骤407输出“是”)的情况下,即,如果数目N1等于数目N_D1,则进行到另一步骤409(MEASURE EMF FREQUENCY)。
在步骤409,估计由NFC设备100A发射的电磁场EMF的频率f_EMF。例如,在持续时间D2期间对电磁场EMF的振荡进行计数。
在又一步骤411(EMF FREQUENCY WITHIN RANGE?)(在步骤409之后),验证电磁场EMF是否仍在待充电的NFC设备100B的范围内。例如在步骤411控制在步骤409估计的频率f_EMF是否在反映NFC设备100A在范围内发射场EMF的存在的频率范围内。例如,控制在步骤409估计的频率f_EMF是否等于13.56MHz在大约7kHz以内。
在步骤409估计的频率f_EMF不在频率范围内(步骤411的输出“否”)的情况下,然后进行到步骤413(唤醒NFC电路)以唤醒电路101B。在这种情况下,电路101B例如向NFC设备100B的微处理器通知场EMF超出范围并且充电方法被中断。
然而,在步骤409估计的频率f_EMF在频率范围内(步骤411的输出“是”)的情况下,然后进行到步骤415(校准LFO)。
在步骤415(在步骤409之后),场EMF的频率f_EMF的估计结果用于校准NFC设备100B的振荡电路的振荡频率f_LFO。例如,在振荡电路的振荡周期内场EMF的另一振荡数目N2被比较以追溯振荡电路的真实振荡频率。然后例如通过相对于所获取的频率估计重新调节其工作频率来校准振荡电路。
在步骤415之后的又一步骤417(重新启动定时器T2)(在步骤415之后),定时器T2被重新启动,之后进行到另一步骤419(定时器T1结束?)。
然而,在步骤407中持续时间D1还未过去(步骤407的输出“否”)的情况下,即,如果数目N1小于数目N_D1,则直接进行到步骤419。
在步骤419,例如验证定时器T1是否已经过去。例如,将自步骤403开始以来NFC设备100B的振荡电路的振荡数目N与理论上对应于持续时间D_OFF的周期数N_OFF进行比较。在持续时间D_OFF还未过去(步骤419的输出“否”)的情况下,即,如果数目N小于数目N_OFF,则返回到步骤407。
然而,在持续时间D_OFF已经过去(步骤419的输出“是”)的情况下,即,如果数目N等于数目N_OFF,则然后进行到另一步骤421(激活NFC电路)。
在步骤412,NFC设备100B的近场通信电路101B被激活。
在步骤421之后的又一步骤423(等待WLC_CAP),NFC设备100B等待由NFC设备100A传输的消息的接收。在步骤423,电路101B例如准备好从NFC设备100A接收消息WLC_CAP。
在步骤423之后的又一步骤425(接收并且处理WLC_CAP),NFC设备100B接收并且然后处理由NFC设备100A传输的消息WLC_CAP。
一旦消息WLC_CAP已经被NFC设备100B处理,则例如返回到NFC设备100B的近场通信电路101B的去激活步骤401。
例如确定的是,在电路101B的每个去激活周期期间多次执行估计电磁场EMF的频率f_EMF的步骤409和校准NFC设备100B的振荡电路的步骤415。例如,分隔场EMF的频率f_EMF的两个连续估计的持续时间D1等于大约1ms。例如,对场EMF的振荡进行计数的持续时间D2等于大约40μs。
在关于图4描述的方法中,在电路101B的去激活周期期间,周期性地多次执行在步骤411执行的场EMF的存在的验证。这有利地能够在场EMF消失之后的短延迟内向NFC设备100B的用户NFC通知设备100B的充电被中断。用户体验因此得到改善,特别是与仅在电路101B激活周期期间显示NFC设备100B的充电中断信息的情况相比,例如通过观察到没有接收到假定由NFC设备100A传输的消息WLC_CAP。
作为示例,步骤405至417由NFC设备100B的有限状态机(FSM)实现。
图5是示出将图4的近场充电方法应用于图1的系统的示例的时序图。
在时间t0,例如标记NFC设备100A(WLC-P)对NFC设备100B(WLC-L)的充电操作的开始,NFC设备100A开始电磁场EMF的发射。
在时间t1(在时间t0之后并且例如对应于场EMF达到标称值的时间),NFC设备100B的近场通信电路101B(NFC电路)被激活(接收)。在时间t1,NFC设备100B例如处于激活状态(激活),例如NFC设备100B的微处理器被通电的状态。
在时间t1之后的时间t2,NFC设备100A开始第一消息(WLC_CAP)的传输。近场通信电路101B被激活,NFC设备100B接收并且然后处理第一消息WLC_CAP。
在时间t2之后的时间t3,NFC设备100B对第一消息WLC_CAP的处理结束。在所示示例中,近场通信电路101B然后被去激活,并且NFC设备100B被进一步切换到低消耗模式(休眠)。在该低消耗模式下,NFC设备100B的微处理器例如被关断并且在NFC设备100B的存储器中没有信息保留。
在时间t3之后的时间t4(与时间t3相隔持续时间D_OFF),近场通信电路101B被重新激活(接收)。在所示示例中,NFC设备100B被保持在低消耗模式。
在所示示例中,在间隔时间t3和t4的持续时间D_OFF期间,由NFC设备100B的状态机(FSM)执行由NFC设备100A发射的场EMF的频率f_EMF的估计的六次操作和振荡电路的频率的六次校准。
在时间t4之后的时间t5(与时间t4相隔持续时间D_ON),NFC设备100A开始第二消息(WLC_CAP)的传输。在所示示例中,持续时间D_ON对应于电路101B等待接收第二消息WLC_CAP的持续时间。近场通信电路101B在时间t5被激活,NFC设备100B接收并且然后处理第二消息WLC_CAP。
在时间t5之后的时间t6,NFC设备100B对第二消息WLC_CAP的处理结束。在第二消息WLC_CAP的处理结束时,NFC设备100B的近场通信电路101B被去激活。
在时间t6之后的时间t7(与时间t6相隔持续时间D_OFF),近场通信电路101B被重新激活(接收)。
在所示示例中,在分离时间t6和t7的持续时间D_OFF期间,由NFC设备100B的状态机(FSM)执行由NFC设备100A发射的场EMF的频率f_EMF的估计的六次操作和振荡电路的频率的六次校准。然而,该示例不是限制性的,本领域技术人员能够根据应用调节在每个持续时间D_OFF期间场EMF的频率f_EMF的估计操作的数目。
在时间t7之后的时间t8,NFC设备100A开始第三消息(WLC_CAP)的传输。近场通信电路101B被激活,NFC设备100B接收和处理第三消息WLC_CAP。
在时间t8之后的时间t9(与时间t7相隔持续时间D_ON),NFC设备100B对第三消息WLC_CAP的处理结束。NFC设备100B的近场通信电路101B被去激活。
在所示示例中,NFC设备100B的近场通信电路101B紧接在每个消息WLC_CAP的接收之前被激活。更具体地,电路101B的激活时间t4、t7与消息WLC_CAP的接收时间t5、t8相隔比图3的持续时间D_SUP短的持续时间ε。电路101B被激活的持续时间D_ON因此减少并且电路101B被去激活的持续时间D_OFF因此增加。
上文结合图4和图5讨论的方法的优点在于NFC设备100B的振荡电路的周期性校准能够在充电操作期间降低NFC设备100B的功耗的事实。
图6是以更详细的方式示出将图4的近场充电方法应用于图1的系统的示例的一部分的时序图。更具体地,图6详述了在图5时序图的时间t3和t4之间执行的操作。
图6包括:
第一图,示出了由NFC设备100B的振荡电路生成的振荡信号LFO_sig随时间t变化的示例;
第二图,示出了与由NFC设备100B对由NFC设备100A发射的电磁场EMF的估计相对应的信号EMF_eval随时间t的变化的示例;
第三图,示出了在电路101B的去激活的持续时间D_OFF期间没有执行校准的情况下NFC设备100B的振荡电路的频率漂移dis_uncorr随时间t的变化的示例;以及
第四图,示出了在与提供在持续时间D_OFF期间执行周期性校准的实现模式相对应的情况下NFC设备100B的振荡电路的频率漂移dis_corr随时间t变化的示例。
在所示示例中,在时间t3,电路101B被去激活并且停止估计场EMF的频率f_EMF。从时间t3开始,振荡电路的振荡频率f_LFO开始漂移,例如不断增加。
在时间t31(在时间t3之后并且与时间t3相隔持续时间D1),电路101B开始场EMF的频率f_EMF的估计。
在时间t32(在时间t31之后并且与时间t31相隔持续时间D2),场EMF的频率f_EMF的估计被停止。然后校准振荡频率f_LFO,从而能够校正或补偿振荡电路的频率漂移,如第四图所示。然而,如果不执行校准,振荡电路的频率漂移将在时间t32之后继续变化,如第三图所示。
在时间t33(在时间t32之后并且与时间t32相隔持续时间D1),场EMF的频率f_EMF的新估计被执行。
在时间t34(在时间t33之后并且与时间t33相隔持续时间D2),场EMF的频率f_EMF的估计被停止。然后,振荡频率f_LFO被再次校准,从而能够校正或补偿振荡电路的频率漂移,如第四图所示。然而,如果不执行校准,则振荡电路的频率漂移将在时间t34之后继续变化,如第三图所示。
然后,在相应的时间t35和t36重复上文关于时间t33和t34描述的操作。
在所示示例中,设备100B的振荡电路的周期性校准方法的实现能够在电路101B的激活时间t4获取的频率漂移小于在没有校准的情况下获取的频率漂移。
上面已经结合图4、图5和图6描述了其中周期性地测量由NFC设备100B发射的电磁场EMF的频率f_EMF的方法的实现。这种实现模式证明在NFC设备100A以低频周期性地发射消息WLC_CAP的情况下特别有利,例如,当两个连续的消息WLC_CAP相隔几秒到几分钟的持续时间时。
作为变型,可以规定在电路101B去激活的持续时间D_OFF期间永久地测量电磁场EMF的频率f_EMF。在NFC设备100A以高率周期性地发射消息WLC_CAP的情况下,例如,当两个连续的消息WLC_CAP被从几毫秒到几百毫秒范围内的持续时间分开时,该变型被证明是特别有利的。基于上述说明,所描述的实现对该变型的适应性在本领域技术人员的能力范围内。特别地,本领域技术人员能够提供与关于图4讨论的方法的步骤411类似的步骤,以验证场EMF在范围内的存在,并且在可以得出场EMF超出范围的结论的情况下引起电路101B唤醒。
图7示出了将所描述的实施例和实现应用于蜂窝电话701对连接对象700充电的示例。在所示示例中,连接对象700是一副无线耳机。
上文结合图4、5和6描述的方法的实现特别能够优化蜂窝电话701对嵌入无线耳机700中的电池703的无线充电的功率效率。更具体地,该方法的实现例如能够减少经由电磁场EMF对电池703的充电时间。
已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解,可以组合这些各种实施例和变型的某些特征,并且本领域技术人员将想到其他变型。特别地,尽管以其中消息WLC_CAP由NFC设备100A以恒定间隔传输的应用为示例,但是使所描述的实现模式适应其中消息WLC_CAP以非恒定间隔传输的情况将在本领域技术人员的能力范围内。
最后,基于上文给出的功能指示,所描述的实施例和变型的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。特别地,可以根据应用来调节执行振荡电路的校准的频率。
Claims (18)
1.一种操作第一设备的方法,所述方法包括:
根据由第二设备发射的电磁场的频率,来调节所述第一设备的近场通信电路的周期性激活步骤的开始时间,所述近场通信电路由所述第二设备在近场中充电;
通过对由所述第二设备发射的所述电磁场的振荡周期进行计数来估计所述电磁场的所述频率;
根据由所述第二设备发射的所述电磁场的每个估计频率来校准所述第一设备的振荡电路的振荡频率。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述第一设备的所述近场通信电路的周期性去激活步骤的全部或部分期间执行所述计数。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:在所述第一设备的所述近场通信电路的所述去激活步骤期间,由所述第一设备周期性地估计由所述第二设备发射的所述电磁场的所述频率。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述第一设备的所述振荡电路的第一数目的振荡之后,激活所述第一设备的所述近场通信电路。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一设备的所述振荡电路的所述振荡频率在10kHz至500kHz的范围内。
6.根据权利要求2所述的方法,还包括:在所述第一设备的所述近场通信电路的整个所述去激活步骤中,由所述第一设备估计由所述第二设备发射的所述电磁场的所述频率。
7.根据权利要求3所述的方法,还包括:响应于估计的所述频率超出频率范围而唤醒所述第一设备的所述近场通信电路。
8.根据权利要求1所述的方法,其中由所述第二设备发射的所述电磁场的所述频率大约为13.56MHz。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括:将所述第一设备置于低消耗模式。
10.一种第一设备,包括:
近场通信电路;以及
处理器,被配置为:
根据由第二设备发射的电磁场的频率,来调节所述近场通信电路的周期性激活步骤的开始时间,所述近场通信电路由所述第二设备在近场中充电;
通过对由所述第二设备发射的所述电磁场的振荡周期进行计数来估计所述电磁场的所述频率;以及
根据由所述第二设备发射的所述电磁场的每个估计频率来校准振荡电路的振荡频率。
11.根据权利要求10所述的第一设备,其中所述处理器被配置为在所述近场通信电路的周期性去激活步骤的全部或部分期间执行所述计数。
12.根据权利要求11所述的第一设备,其中所述处理器被配置为在所述近场通信电路的所述去激活步骤期间周期性地估计由所述第二设备发射的所述电磁场的所述频率。
13.根据权利要求10所述的第一设备,其中所述处理器被配置为在所述振荡电路的第一数目的振荡之后激活所述近场通信电路。
14.根据权利要求10所述的第一设备,其中所述振荡电路的所述振荡频率在10kHz至500kHz的范围内。
15.根据权利要求10所述的第一设备,其中所述处理器被配置为在所述近场通信电路的整个去激活步骤中估计由所述第二设备发射的所述电磁场的所述频率。
16.根据权利要求12所述的第一设备,其中所述处理器被配置为响应于估计的所述频率超出频率范围而唤醒所述近场通信电路。
17.根据权利要求10所述的第一设备,其中由所述第二设备发射的所述电磁场的所述频率大约为13.56MHz。
18.根据权利要求10所述的第一设备,其中所述处理器被配置为将所述第一设备置于低消耗模式。
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