CN114978244A - 具有事件检测器的近场通信装置 - Google Patents

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CN114978244A
CN114978244A CN202210019016.1A CN202210019016A CN114978244A CN 114978244 A CN114978244 A CN 114978244A CN 202210019016 A CN202210019016 A CN 202210019016A CN 114978244 A CN114978244 A CN 114978244A
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wlc
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charging
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马库斯·渥巴克
图沙尔·纳格拉
奥利弗·杰罗姆·塞莱斯廷·贾明
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    • HELECTRICITY
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    • H04W52/0274Power saving arrangements in terminal devices managing power supply demand, e.g. depending on battery level by switching on or off the equipment or parts thereof

Abstract

根据本公开的第一方面,提供了一种近场通信(NFC)装置,包括:NFC单元,所述NFC单元被配置成通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电;检测单元,所述检测单元被配置成在所述功率正传送到所述充电中装置时检测发生在所述NFC信道上的预定义事件;处理单元,所述处理单元被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而控制所述将功率传送到所述充电中装置。根据本公开的第二方面,构想了一种操作近场通信(NFC)装置的对应方法。

Description

具有事件检测器的近场通信装置
技术领域
本公开涉及近场通信装置。此外,本公开涉及操作近场通信装置的对应方法。
背景技术
近场通信(NFC)是针对各种用例建立的用于近距离通信的技术。使用此技术,初级装置可以在13.56MHz的频率下生成射频(RF)场以给次级装置供电。调制技术用于在两个方向上通信。次级装置可以是无源装置(例如,标签或应答器)或有源装置(通常为电池供电的装置)。由NFC读取器生成的RF场可以用于为次级装置的电池充电。此过程被称为无线充电。
发明内容
根据本公开的第一方面,提供了一种近场通信(NFC)装置,包括:NFC单元,所述NFC单元被配置成通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电;检测单元,所述检测单元被配置成在所述功率正传送到所述充电中装置时检测发生在所述NFC信道上的预定义事件;处理单元,所述处理单元被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而控制所述将功率传送到所述充电中装置。
在一个或多个实施例中,所述处理单元另外被配置成在所述功率正传送到所述充电中装置时至少部分地停用包括在所述NFC单元中的接收器。
在一个或多个实施例中,所述处理单元另外被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而启用所述接收器。
在一个或多个实施例中,所述处理单元另外被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而中断所述将功率传送到所述充电中装置,或依据所述检测单元检测到的所述事件而终止进行中的连续波充电阶段。
在一个或多个实施例中,所述预定义事件包括以下事件中的至少一个:由所述充电中装置发射数据帧;从所述NFC信道移除所述充电中装置;使另一通信装置极为接近所述NFC单元。
在一个或多个实施例中,所述检测单元包括被配置成监测所述NFC单元的接收器路径中的信号改变的接收器信号监测器,其中所述接收器路径中的所述信号改变指示一个或多个所述预定义事件。
在一个或多个实施例中,所述检测单元包括被配置成监测通向所述NFC单元的发射器的电源电流路径中的信号改变的发射器电流监测器,其中所述电源电流路径中的所述信号改变指示一个或多个所述预定义事件。
在一个或多个实施例中,所述检测单元另外包括解码器,所述解码器被配置成将由所述接收器信号监测器和所述发射器电流监测器提供的输入解码为检测到的事件,且向所述处理单元通知所述检测到的事件。
在一个或多个实施例中,所述解码器具有可由用户编程或配置的设置。
在一个或多个实施例中,所述处理单元被配置成启用且停用所述解码器。
在一个或多个实施例中,所述解码器包括滤波单元,所述滤波单元被配置成在所述输入进行解码之前对由所述接收器信号监测器和所述发射器电流监测器提供的所述输入进行滤波。
在一个或多个实施例中,所述解码器被配置成通过检测所述接收器路径和/或所述电源电流路径中的所述信号改变中的预定义模式来对所述输入进行解码。
在一个或多个实施例中,所述设置包括用于检测所述信号改变中的所述预定义模式的一个或多个阈值。
根据本公开的第二方面,构想了一种操作近场通信(NFC)装置的方法,所述NFC装置包括NFC单元、检测单元和处理单元,所述方法包括:由所述NFC单元通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电;由所述检测单元在所述功率正传送到所述充电中装置时检测发生在所述NFC信道上的预定义事件;由所述处理单元依据所述检测单元检测到的所述事件而控制所述将功率传送到所述充电中装置。
附图说明
将参考附图更详细地描述实施例,在附图中:
图1示出了基于NFC的无线充电系统的例子;
图2示出了NFC装置的说明性实施例;
图3示出了操作NFC装置的方法的说明性实施例;
图4示出了具有无线充电轮询器(WLC-P)功能性的装置的说明性实施例;
图5示出了近场通信装置的时序图的说明性实施例;
图6示出了无线充电(WLC)解码器的说明性实施例;
图7示出了无线功率传送(WPT)停止请求解码序列的说明性实施例。
具体实施方式
近场通信(NFC)是针对各种用例建立的用于近距离通信的技术。使用此技术,初级装置可以在13.56MHz的频率下生成射频(RF)场以给次级装置供电。调制技术用于在两个方向上通信。次级装置可以是无源装置(例如,标签或应答器)或有源装置(通常为电池供电的装置)。由NFC读取器生成的RF场可以用于为次级装置的电池充电。此过程被称为无线充电。
NFC直接无线充电的典型实施方案利用无线充电轮询器(WLC-P)装置和无线充电监听器(WLC-L)装置。无线充电轮询器可以是被配置成给无线充电监听器的电池充电的独立读取器装置,所述无线充电监听器即次级附件装置,例如手表或健身追踪器。基本独立的WLC-P实施方案通常具有用于WLC用例的单个天线。相比之下,一般NFC装置,尤其是支持NFC的移动装置(例如移动电话和平板计算机),可以利用连接到NFC和WLC天线的单个NFC控制器支持WLC-P用例以及常规NFC用例(例如支付、票务、访问控制和标签读取应用)。在此情况下,可以使用时间多路复用方法使得仅一个天线能够主动连接到NFC控制器的射频(RF)调制解调器(即,控制器的NFC收发器)。因此,NFC控制器的RF调制解调器可以连接到多个天线,包括NFC和WLC天线。在两种情况下,NFC控制器连接到WLC天线,通过所述WLC天线可以执行无线充电操作。
如本文所使用,术语“WLC活动”是指初级装置用作WLC-P以使用WLC天线来给WLC-L充电的情境。典型WLC活动的持续时间介于几分钟到几小时之间。因此,WLC天线可能需要供NFC控制器的收发器的发射器使用相对较长的时间以将功率传送到次级装置。然而,RF调制解调器的接收器还应保持活动状态,这是因为它应能够从次级装置接收例如与WLC活动有关的控制消息。这又增加了无线充电装置的功耗。尽管可以在无线充电操作的RF场发射期间实施省电措施,但NFC收发器仍应响应于外部RF事件。
图1示出了基于NFC的无线充电系统100的例子。系统100包括具有WLC-P功能性102的装置,所述装置被配置成通过建立于装置102、108之间的NFC信道将功率传送到具有WLC-L功能性108的装置。为了建立此NFC信道,具有WLC-P功能性102的装置包括具有WLC-P功能性104的NFC单元,并且具有WLC-L功能性108的装置包括具有WLC-L功能性110的NFC单元。此外,具有WLC-P功能性102的装置包括充电器电池106,且具有WLC-L功能性108的装置包括充电电池112(即,可以通过无线传送功率方式充电的电池)。
近场通信(NFC)或射频识别(RFID)通信使用13.56MHz的RF场以将能量从初级装置(例如,读取器)传送到次级装置(例如,卡装置)。调制技术通常用于通信目的。典型的NFC交互使用短RF交互用于支付、票务或访问用例。如果次级卡模式装置包括能量存储元件(例如,电池),则RF场还可以用于为所述能量存储元件充电。应注意,例如NFC论坛无线充电(WLC)规范等技术标准限定了WLC轮询器(WLC-P,即生成RF场的充电器装置)应与WLC监听器(WLC-L,即充电中装置)通信的方式以及给所述WLC监听器充电的方式。WLC-L装置的例子包括附件,例如健身跟踪器、触控笔或耳塞。如上文所提及,无线充电活动可能需要几分钟到几小时。
在WLC充电活动的大部分时间内,会发生连续波发射。当发射此类连续波时,不执行RF通信。反复地,WLC-P将轮询WLC-L并检查更新。例如,WLC-P将验证WLC-L是否已达到“满电”状态。此类通信轮询之间的持续时间可能需要几秒到几分钟。WLC-L通常意识到电池状态和成功完成无线充电操作所需的RF功率。然而,如果WLC-L想要触发由WLC-P发射的RF功率的改变,则其必须等到WLC-P检查更新为止。此行为可以在上述技术标准中限定:可以是卡装置的WLC-L应等待来自可以是读取器的WLC-P的请求。然而,WLC-L能够发射“WLC停止请求”帧以触发WLC-P询问与WLC有关的更新,以便防止出现较长时延,例如WLC-L意图请求所发射的功率的改变的时刻与WLC-P意识到此意图的时刻之间的时延。此“WLC停止请求”可以被视为应由WLC-P检测到的通信事件。
可能需要由WLC-P检测到的另一事件为从NFC信道移除WLC-L,通过所述NFC信道执行无线功率传送(WPT)。在典型实施方案中,WLC-P将仅早在其执行下一轮询通信时就检测到WLC-L的移除。换句话说,在由WLC-P自身发起的此轮询通信之前,WLC-P将不会接收关于是否已移除WLC-L的任何指示。这可能会引起移除WLC-L的时刻与WLC-P停用RF场的时刻之间的延迟。可达几分钟的此延迟可能会使得功耗增加且用户体验不佳(例如,可能会使NFC接口闭塞)。
可能需要由WLC-P检测到的另一事件为另一通信装置与WLC-P的NFC收发器极为接近。此其它通信装置可以例如为标签,其在WLC-L正充电时进入由WLC-P生成的RF场。具体地说,在WLC-L的请求下,WLC-P可以发射高于NFC论坛为RF通信限定的H场限制的RF场。这允许更快的能量传送,但可能会破坏在WLC活动期间带入WLC-P装置附近的标签。因此,WLC-P应能够检测呈现给WLC-P的谐振装置。在NFC论坛的WLC规范中,此装置被称为异物(FO)。应注意,NFC论坛将背景异物检测(bFOD)限定为检测额外对应物接近的方法,所述检测应触发强发射RF场的功率减少。另外,此方法可以用于检测由从NFC信道移除WLC-L引起的RF耦合改变。此外,应注意,所述WLC规范限定bFOD的概念,而不是在实际硬件上实现bFOD或将bFOD集成到实际硬件中的方法。然而,假设技术人员将能够在硬件中实施所述bFOD。
NFC控制器通常包括高度灵敏的RF调制解调器,其允许对弱覆盖标签的小负载调制信号进行解码。因此,RF调制解调器接收器链通常包括低噪声、高性能模拟链和用于常规读取器模式活动的优化数字信号处理(DSP)单元。此类读取器模式活动涵盖各种用例、标签以及通过NFC信道触发的附件读取和蓝牙配对。这是因为RF调制解调器包括接收器以及发射器,其也可以被称为收发器。RF调制解调器的高性能接收器会消耗一定量的功率。取决于装置电源电压,RM调制解调器的功耗的典型值为约30mW到100mW。
基于NFC的无线充电通常用于利用介于100mW与2W之间的接收功率给附件充电。在其它例子中,接收功率可以大于15W,这在根据Qi标准执行无线充电操作时是常见的。应注意,Qi是开放式接口标准,其限定无线充电联盟开发的使用电感充电在高达4cm的距离内进行无线功率传送。端到端功率效率由充电附件的输入功率与充电器电池提供的所需功率之间的比率限定。如果此效率过低,则WLC用例可能无法完全启用且用户体验可能会受到不良影响。因此,应使WLC-P中的过量功率最小化。
现在论述的是近场通信装置和操作近场通信装置的对应方法,它们有助于减少所述近场通信装置中的耗散功率。具体地说,近场通信装置可以用于高效地执行无线功率传送(WPT)操作以给充电中的外部装置充电。
图2示出了NFC装置200的说明性实施例。NFC装置200包括NFC单元202、检测单元204和处理单元206。NFC单元202被配置成通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置(未示出)来给所述充电中装置充电。检测单元204被配置成在所述功率正传送到充电中装置时检测发生在NFC信道上的预定义事件。此外,处理单元206被配置成依据检测单元204检测到的事件而控制将功率传送到充电中装置。以此方式,可以通过尽可能早地调适操作而不发送例如对关于充电中装置的状态的更新的显式请求来动态地控制无线功率传送操作。因此,可以降低在例如无线功率传送操作的不必要继续上浪费能量的可能性。应注意,NFC单元202可以是所阐述种类的NFC收发器,即包括接收器和发射器两者的装置。在其它实施例(未示出)中,NFC单元202可以仅包括发射器。此外,应注意,术语“充电中装置”是指正由所述NFC单元充电的装置。
在一个或多个实施例中,处理单元206另外被配置成在所述功率正传送到充电中装置时至少部分地停用包括在NFC单元202中的接收器。以此方式,可以进一步减少NFC装置200所消耗的功率。具体地说,由于包括单独的检测单元204以用于在WPT操作期间检测发生在NFC信道上的事件,因此无需为此目的而使用高性能接收器NFC单元202。注意,可以通过至少部分地关闭接收器或使接收器至少部分地处于断电状态(例如,睡眠状态)来实现停用接收器。例如,可以仅关闭接收器的一组子模块,而其它子模块可以保持活动。在一个或多个实施例中,处理单元206另外被配置成依据检测单元204检测到的事件而启用接收器。以此方式,如果检测到的事件指示需要接收器的功能性,则所述接收器将快速进入工作状态。
在一个或多个实施例中,处理单元206另外被配置成依据检测单元204检测到的事件而中断将功率传送到充电中装置,或依据检测单元检测到的事件而终止进行中的连续波充电阶段。以此方式,可以尽可能早地停止无线功率传送操作,使得如果检测到的事件指示无需继续操作,则没有能量浪费在继续无线功率传送操作上。功率的传送是否中断或连续波充电阶段是否终止可以取决于检测到的事件的类型。例如,在停止模式事件之后,此类功率传送可能不会中断,因为这可能会引起RF场重置。替代地,在已检测到停止模式事件之后,最适当的动作可以为停止进行中的充电循环且执行与对应物的通信。响应于其它事件,例如当检测到异物时,正确的处理可以为停用RF场(即,中断功率的传送)且再次启用RF场以轮询任何当前的NFC对应物。
在一个或多个实施例中,预定义事件包括以下事件中的至少一个:由充电中装置发射数据帧;从NFC信道移除充电中装置;使另一通信装置极为接近NFC单元202。这些预定义事件为特定适合于向处理单元发信号表示应采取特定操作的事件。例如,数据帧可以包括指示应中断无线功率传送的停止模式。类似地,移除充电中装置可以指示应中断无线功率传送。此外,极为接近另一通信装置可以指示至少应减小所发射HF场的强度,以避免损坏其它通信装置。
在一个或多个实施例中,检测单元204包括被配置成监测NFC单元202的接收器路径中的信号改变的接收器信号监测器,其中接收器路径中的所述信号改变指示一个或多个预定义事件。以此方式,促进对预定义事件的检测。具体地说,通过监测接收器路径中的信号改变,可以在NFC单元202的接收器不处于活动状态时检测到预定义事件。此外,在一个或多个实施例中,检测单元204包括被配置成监测通向NFC单元202的发射器的电源电流路径中的信号改变的发射器电流监测器,其中电源电流路径中的所述信号改变指示一个或多个预定义事件。以此方式,促进对预定义事件的检测。具体地说,通过监测通向发射器的电源电流路径中的信号改变,可以在NFC单元202的接收器不处于活动状态时检测到预定义事件。
在实际实施方案中,检测单元204另外包括解码器,所述解码器被配置成将由接收器信号监测器和发射器电流监测器提供的输入解码为检测到的事件,且向处理单元206通知所述检测到的事件。这进一步促进对预定义事件的检测。此外,在一个或多个实施例中,解码器具有可由用户编程或配置的设置。以此方式,用户可以易于优化对预定义事件的检测。此外,在一个或多个实施例中,处理单元206被配置成启用且停用解码器。以此方式,处理单元206可以易于控制是启用还是停用对预定义事件的检测。在实际实施方案中,解码器包括滤波单元,所述滤波单元被配置成在所述输入进行解码之前对由接收器信号监测器和发射器电流监测器提供的所述输入进行滤波。以此方式,可以增大输入的信噪比,这可以降低出现错误地检测到的事件的可能性。在一个或多个实施例中,所述解码器被配置成通过检测所述接收器路径和/或所述电源电流路径中的所述信号改变中的预定义模式来对所述输入进行解码。以此方式,进一步促进对预定义事件的检测。在实际实施方案中,可编程或可配置解码器设置包括用于检测所述信号改变中的预定义模式的一个或多个阈值。这进一步促进优化对预定义事件的检测。
图3示出了操作NFC装置的方法300的说明性实施例。方法300包括以下步骤。在302,NFC装置的NFC单元通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电。在304,NFC装置的检测单元在所述功率正传送到充电中装置时检测发生在NFC信道上的预定义事件。此外,在306,NFC装置的处理单元依据检测单元检测到的事件而控制将功率传送到充电中装置。如上文所提及,由此可以通过尽可能早地调适操作而不发送例如对关于充电中装置的状态的更新的显式请求来动态地控制无线功率传送操作。
图4示出了具有无线充电轮询器(WLC-P)功能性的装置400的说明性实施例。装置400包括经由接收器(RX)路径和发射器(TX)路径以操作方式耦合到RF匹配电路416的NFC控制器402。装置400另外包括以操作方式耦合到RF匹配电路416的WLC-P天线418。WLC-P天线418使得能够建立NFC信道,功率可以通过所述NFC信道传送到充电中的外部装置(未示出)。NFC控制器402包括RF调制解调器404,所述RF调制解调器404包括使得能够接收信号且将信号发射到充电中的外部装置的接收器和发射器。此外,NFC控制器402包括促进以上文所描述的方式检测预定义事件的接收器信号监测器406和发射器电流监测器408。另外,NFC控制器402包括上文所阐述种类的WLC解码器和处理单元412。
根据本公开,检测单元被配置成在功率正传送到充电中装置时检测发生在NFC信道上的预定义事件。此预定义事件可以例如为充电中装置发射所谓的“WPT停止请求”。在由NFC论坛发布的WLC技术规范中限定此请求的格式。具体地说,“WPT停止请求”被限定为由“模式S”组成的八个符号的序列。因此,术语“模式S”是指调制符号,并且多个“模式S”符号可以形成WPT停止模式。“模式S”符号具有2ms的典型持续时间,且一半符号具有正或负RF调制。应注意,与在NFC通信中发现的典型位率相比,大约500Hz的符号率非常慢。例如,对于信令类型NFC-A和NFC-B,NFC的典型位率为106kbps,对于信令类型NFC-V,NFC的典型位率为26kbps。后一信令类型也可以被称为“ICODE”信令类型,这是因为其用于所谓的
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标签中。其它预定义事件为从NFC信道移除WLC-L且使所谓的异物与WLC-P极为接近。这些预定义事件导致WLC-P天线上的负载改变,可以使用接收器信号监测器406或发射器电流监测器408检测到所述负载改变。对于典型的NFC匹配系统,WLC-P天线418上的RF天线负载改变引起RF调制解调器的TX电源电流和RX输入电压包络中的可观察到的相关改变。应注意,如果移除WLC-L或呈现异物,那么此改变可能是相同的。由于“模式S”也是通过NFC信道上的负载调制生成的,因此就WLC-P天线418上的负载改变而言,所述“模式S”具有与移除WLC-L和接近异物类似的效果。
前述WLC技术规范还描述了可以由处理单元412响应于检测到预定义事件而采取的动作的例子。这些例子包括以下动作。在已接收到WLC停止模式之后,使WPT阶段(连续波发射)和WLC循环提早结束。此外,WLC-P再次轮询WLC-L,这允许WLC-L利用触发停止模式的发射的信息更新WLC-P。这可以允许WLC-L指示其电池满电,但也可以依据其电池的充电状态而请求增大或减小RF场强度。在已检测到bFOD事件之后,WLC-P将停止进行中的WLC循环,以便防止对在13.56MHz下谐振的FO的损坏。此外,WLC-P将检查其附近存在哪些FC对应物。这被称作“轮询FOD”,并且可以包括RF场重置以及新的激活序列。
应注意,图4所示的装置400包括NFC控制器402,但当前公开的概念同样适用于较低水平的NFC前端设计。RF调制解调器404的发射器可以用作用以生成RF场和已调制读取器信号的源。此外,RF调制解调器404的接收器可以用于接收用于NFC通信的对应负载调制信号。接收器链实施方案可以包括模拟和数字部分。NFC通信系统通常应具有非常高的动态范围,包括用以检测松耦合对应物(例如,相隔几厘米距离的NFC标签)的低负载调幅水平的高接收器灵敏度性能。应注意,WLC活动通常在WLC-P与WLC-L之间具有非常高的耦合,以实现功率传送和高功率效率。然而,常规读取器模式接收的高RX检测灵敏度会产生相当大的功耗。对于WLC活动,可能不需要此高RX检测灵敏度。因此,根据本公开,可以由控制信号启用或停用RF调制解调器的接收器或其子块。
此外,NFC控制器402具有用以监测接收器输入信号且监测发射器电源电流的单元406、408。应注意,特定实施方案可以包括这些单元406、408中的仅一者。将这些单元406、408的数字化输出提供到WLC解码器410。WLC解码器410可以具有可以存储在非易失性存储器中的用户可编程解码器配置414。解码器配置414可以包括例如解码器阈值设置、计时定义和限定应使用哪一输入信号监测器的设置。另外,启用信号可以用于在不需要WLC解码器410时使其断电。如果WLC解码器410使用RX信号监测器406,则在WLC解码器410处于活动状态时,RF调制解调器的接收器输入阻抗可能需要保持恒定。否则,输入阻抗改变可能会对WLC解码器的检测性能有负面影响。应注意,仅依赖于TX电流作为输入信号的WLC解码器实施方案可以具有理想功率效率增益,这是因为可以停用整个接收器。
处理单元412可以控制WLC解码器410和RF调制解调器404两者。此外,可以由处理单元412处理WLC解码器410检测到的任何RF事件,例如通过采取如前述WLC技术规范中所限定的动作来进行处理。应注意,本说明书限定WLC活动在初始激活和设置之后使用循环的WLC循环。每一WLC循环由用于交换充电控制消息(功率改变请求、电池满电指示等)的被称作无线充电控制(WCC)的RF通信阶段和主要无线功率传送(WPT)阶段组成。WPT阶段不包括常规的NFC RF通信,但可以在此阶段期间检测到以下事件:(i)由WLC-L发送WPT停止模式帧,(ii)从NFC信道移除WLC-L,以及(iii)异物(FO)进入WLC-P的操作空间。
图5示出了近场通信装置的时序图500的说明性实施例。如图5所示,系统可以关闭主RF调制解调器的接收器,以节省功率且提高端到端效率。技术人员将了解,除了关闭接收器之外,NFC控制器还可以实施另外的功率节省措施。为了检测可能在WPT阶段期间发生的事件,NFC控制器可以启用WLC解码器以用于RF事件监测。在此时间期间,WLC解码器监测输入度量且向处理单元发出对应的RF事件,所述处理单元可能会采取适当的动作。例如,处理单元可以在任何检测到的RF事件之后停用WLC解码器,且出于通信目的而重新启用RF调制解调器的接收器。
图6示出了无线充电(WLC)解码器600的说明性实施例。WLC解码器600包括控制单元602、信号选择和预处理段、主要处理段和事件报告单元616。控制单元602用于通过使用控制信号来配置如在非易失性存储器中所限定的子块。这些控制信号在图6中示出为虚线,且在下文针对每一相关块进行解释。信号选择和预处理段包括两个多路复用器604、608和数字滤波单元606。第一多路复用器604允许选择用于WLC解码器600的输入信号。可配置数字滤波可以用于预处理输入信号。通常,低通滤波的变体可以用于相对缓慢地改变待检测的RF事件的输入信号。这可能会使得明显改进信噪比,从而可以防止由事件检测器(即,主要处理段)引起的误警。第二多路复用器608选择以数字方式滤波后的输入信号或原始输入信号。
主要处理段包括边缘检测器和去抖动单元610,接着是“模式S”验证器612和“模式S”计数器614。边缘检测器和去抖动单元610使用数字信号处理方法来检测观察到的信号迹线中的明显负载改变,并且将检测到的负载改变用信号发送到“模式S”验证器612。基本实施方案可以包括用以防止输入信号中的噪声的基于阈值的比较器和去抖动器,所述噪声可能会引起误警(即,错误地检测到的事件)。应注意,去抖动是指滤出信号中的“毛刺”(即,由例如干扰或噪声等引起的短时间异常值)的方法,由此防止无意中触发边缘检测。去抖动器的简单实施方案可能需要信号在可配置的最短时间内保持高于阈值,之后将这一过程声明为边缘交叉点。改进的实施方案可以使用数学方法(例如,基于一阶导数的方法)来检测边缘。边缘检测器和去抖动单元610可以考虑上升边缘和下降边缘两者。“模式S”验证器612验证检测到的边缘之间的计时。只有当检测到的上升边缘和下降边缘之间的时间在可配置的目标范围内时,才可以认为检测到“模式S”符号。用信号通知“模式S”计数器614这一情况,所述“模式S”计数器614在每一检测到的“模式S”符号之后递增。应注意,控制单元602可以在已启用WLC解码器600之后重置计数器。
事件报告单元616从主要处理段接收检测到的RF事件,例如“检测到调制”、“检测到FO”、“检测到WPT停止模式”。事件原因滤波配置可以用以控制提供哪些RF事件作为WLC解码器输出。所述输出可以为到处理单元的中断信号和/或状态信号。技术人员将了解,WLC解码器600可以针对“模式S”检测和FO检测具有不同的检测阈值(例如,检测灵敏度配置值)。应注意,FO检测还可以涉及WLC-L的移除。也就是说,呈现FO时由WLC-P观察到的负载改变效果可以类似于移除WLC-L时观察到的负载改变效果。因此,移除WLC-L也可能会触发“检测到FO”事件的报告。由此产生的系统处理也可能相同:在这两种情况下,要采取的动作可以为检查WLC-P的天线附近存在哪些NFC对应物。
图7示出了无线功率传送(WPT)停止请求解码序列700的说明性实施例。具体地说,示出了由主要解码器段使用的输入信号迹线和WLC解码器内部状态信号。限定了低阈值和高阈值,以允许在固有信号噪声水平之上进行灵敏符号检测。用信号通知前述“模式S”验证器上升边缘和下降边缘检测事件。应注意,可以应用去抖动以防止出现误警。如果上升边缘与下降边缘之间的先前时间差在配置的时间范围内,则“模式S”验证器用信号表示检测到“模式S”事件。
应注意,已经参考不同的主题描述了上述实施例。具体地,可能已经参考方法类的权利要求描述了一些实施例,而可能已经参考设备类的权利要求描述了其它实施例。然而,本领域的技术人员将从上述内容得出,除非另有指示,否则除属于一种类型的主题的特征的任何组合外,与不同主题相关的特征的任何组合,特别是方法类的权利要求的特征和设备类的权利要求的特征的组合,也视为用此文档公开。
此外,应注意图式是示意性的。在不同的图式中,用相同的附图标记表示类似的或相同的元件。此外,应注意,为了提供对说明性实施例的简洁描述,可能未描述属于技术人员的习惯做法的实施细节。应了解,在任何此类实施方案的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须制定大量实施方案特定的决策以实现开发者的特定目标,例如遵守与系统相关和与商业相关的约束条件,这些约束条件可能根据实施方案不同而不同。此外,应了解,此类开发工作可能是复杂且耗时的,但对受益于本公开的普通技术人员来说不过是设计、制造和生产的例行任务。
最后,应注意,技术人员应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。在权利要求书中,放置在圆括号之间的任何附图标记不应被解释为限制所述权利要求。词“包括(comprise/comprising)”不排除除权利要求书中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件之前的词“一”或“一个”不排除多个此类元件的存在。权利要求书中叙述的措施可以借助于包括若干独特元件的硬件和/或借助于被适当编程的处理器来实施。在列举若干构件的装置权利要求中,这些构件中的若干构件可以由一个且同一个硬件来实现。仅有的事实是在相互不同的从属权利要求中叙述的某些措施并不指示这些措施的组合不可用于产生优点。
附图标记列表
100 基于NFC的无线充电系统
102 具有WLC-P功能性的装置
104 具有WLC-P功能性的NFC单元
106 充电器电池
108 具有WLC-L功能性的装置
110 具有WLC-L功能性的NFC单元
112 充电电池
200 NFC装置
202 检测单元
204 NFC单元
206 处理单元
300 操作NFC装置的方法
302 由NFC装置的NFC单元通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电
304 由NFC装置的检测单元在所述功率正传送到充电中装置时检测发生在NFC信道上的预定义事件
306 由NFC装置的处理单元依据检测单元检测到的事件而控制将功率传送到充电中装置
400 具有WLC-P功能性的装置
402 NFC控制器
404 RF调制解调器
406 接收器信号监测器
408 发射器电流监测器
410 WLC解码器
412 处理单元
414 解码器配置
416 RF匹配电路
418 WLC-P天线
500 近场通信装置的时序图
502 RF场
504 RF调制解调器接收器启用信号
506 WLC接收器启用信号
600 WLC解码器
602 控制单元
604 多路复用器
606 数字滤波单元
608 多路复用器
610 边缘检测器和去抖动单元
612 “模式S”验证器
614 “模式S”计数器
616 事件报告单元
700 WPT停止请求解码序列。

Claims (10)

1.一种近场通信NFC装置,其特征在于,包括:
NFC单元,所述NFC单元被配置成通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电;
检测单元,所述检测单元被配置成在所述功率正传送到所述充电中装置时检测发生在所述NFC信道上的预定义事件;
处理单元,所述处理单元被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而控制所述将功率传送到所述充电中装置。
2.根据权利要求1所述的NFC装置,其特征在于,所述处理单元另外被配置成在所述功率正传送到所述充电中装置时至少部分地停用包括在所述NFC单元中的接收器。
3.根据权利要求2所述的NFC装置,其特征在于,所述处理单元另外被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而启用所述接收器。
4.根据在前的任一项权利要求所述的NFC装置,其特征在于,所述处理单元另外被配置成依据所述检测单元检测到的所述事件而中断所述将功率传送到所述充电中装置,或依据所述检测单元检测到的所述事件而终止进行中的连续波充电阶段。
5.根据在前的任一项权利要求所述的NFC装置,其特征在于,所述预定义事件包括以下事件中的至少一个:
由所述充电中装置发射数据帧;
从所述NFC信道移除所述充电中装置;
使另一通信装置极为接近所述NFC单元。
6.根据在前的任一项权利要求所述的NFC装置,其特征在于,所述检测单元包括被配置成监测所述NFC单元的接收器路径中的信号改变的接收器信号监测器,其中所述接收器路径中的所述信号改变指示一个或多个所述预定义事件。
7.根据在前的任一项权利要求所述的NFC装置,其特征在于,所述检测单元包括被配置成监测通向所述NFC单元的发射器的电源电流路径中的信号改变的发射器电流监测器,其中所述电源电流路径中的所述信号改变指示一个或多个所述预定义事件。
8.根据权利要求6和7所述的NFC装置,其特征在于,所述检测单元另外包括解码器,所述解码器被配置成将由所述接收器信号监测器和所述发射器电流监测器提供的输入解码为检测到的事件,且向所述处理单元通知所述检测到的事件。
9.根据权利要求8所述的NFC装置,其特征在于,所述解码器具有能由用户编程或配置的设置。
10.一种操作近场通信NFC装置的方法,所述NFC装置包括NFC单元、检测单元和处理单元,其特征在于,所述方法包括:
由所述NFC单元通过经由NFC信道将功率传送到充电中的外部装置来给所述充电中装置充电;
由所述检测单元在所述功率正传送到所述充电中装置时检测发生在所述NFC信道上的预定义事件;
由所述处理单元依据所述检测单元检测到的所述事件而控制所述将功率传送到所述充电中装置。
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