CN116367212A - Nfc器件检测 - Google Patents

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CN116367212A
CN116367212A CN202211600228.5A CN202211600228A CN116367212A CN 116367212 A CN116367212 A CN 116367212A CN 202211600228 A CN202211600228 A CN 202211600228A CN 116367212 A CN116367212 A CN 116367212A
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nfc
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Abstract

本公开的实施例涉及NFC器件检测。在第一近场通信(NFC)设备对第二NFC设备的电位检测的情况下,根据第一设备的至少一个环境条件的时间变化梯度来执行该检测的验证。将第一NFC设备的振荡电路上的信号的幅度和相位之一的值与第一阈值进行比较,以电位地检测第二NFC设备。当信号的幅度和相位之一在根据时间变化梯度而调整的第一阈值之外时,发生检测的验证。当根据时间变化梯度调整的信号的幅度和相位之一在第一阈值之外时,也发生验证检测。

Description

NFC器件检测
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月14日提交的法国专利申请No.2113489的优先权,在法律允许的最大程度上通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
本公开一般涉及电子电路,更具体地,涉及电磁应答器或电子标签。本发明尤其适用于集成近场通信电路(NFC)的电子设备,更通常称为NFC设备,且适用于在另一设备的场中检测此类设备的存在。
背景技术
特别是由于近场通信技术的发展,包括电磁应答器的通信系统越来越常见。这些系统通常使用由NFC设备(终端或读取器)产生的射频电磁场来检测位于范围内的另一NFC设备(卡)并随后与之通信。
大多数时候,NFC设备是电池供电的。它们的功能和电路的使用周期通常由待机时段分开。待机时段尤其能够降低NFC设备的功耗。当NFC设备检测到范围内的电子标签或另一设备时,NFC设备必须被“唤醒”。然而,NFC设备尽可能长时间地保持待机是有利的。
发明内容
一个实施例减少了已知技术的全部或部分缺点,该已知技术是由发射电磁场的另一电子设备来检测集成近场通信电路的电子设备的存在,尤其是在待机周期期间。
一个实施例提供了考虑环境条件变化的解决方案。
实施例提供了一种方法,其中在由第一NFC设备电位检测到第二NFC设备的情况下,根据第一设备的至少一个环境条件的时间变化梯度来执行该检测的验证。
根据一个实施方案,所述环境条件是温度。
根据一个实施例,标识由第一设备与振荡电路之间的信号的至少一个特征量的值跨越检测阈值,来标识所述检测。
根据实施例,阈值对应于界定特征量的值的范围的第一和第二阈值。
根据实施例,在不存在第二设备的情况下,检测阈值界定所述特征量的值的范围。
根据实施例,在阈值之一被特征量的值跨越的情况下,验证取决于根据环境条件的变化梯度补偿的值与检测阈值的附加比较的结果。
根据一个实施例,在阈值之一被特征量的值跨越的情况下,验证取决于所述值与根据环境条件的变化梯度调整的检测阈值的附加比较的结果。
根据一个实施例,如果所述梯度大于阈值梯度,则执行附加比较,并且在相对的情况下验证电势检测。
根据实施例,根据电位检测的验证结果来调整检测阈值。
根据一个实施例,根据第一设备的所述环境条件的所述梯度来调整检测阈值。
根据实施例,特征量对应于跨第一设备的振荡电路的信号的幅度。
根据实施例,特征量对应于跨第一设备的振荡电路的信号的相位。
根据一个实施例,所述梯度对应于两个检测阶段之间的所述环境条件的变化。
根据实施例,第一设备包括至少两种操作模式,其中第一模式中检测突发由与突发的持续时间的至少一百倍相对应的持续时间间隔。
根据实施例,当在范围内检测到第二设备时,第一设备切换到诸如在NFC论坛规范中定义的轮询序列的传输的操作模式。
实施例提供了一种计算机程序产品,包括非暂态存储支持,该非暂态存储支持包括适于实现所描述的方法的指令。
实施例提供了一种电子设备,包括计算机程序产品。
一个实施例提供了一种适于实现所述方法的电子电路。
一个实施例提供了一种包括电子电路的电子设备。
附图说明
前述特征和优点以及其他特征和优点将在以下具体实施例的描述中参考附图以说明而非限制的方式给出,在附图中:
图1以方框的形式非常示意性地示出了应用所描述的实施例和实现模式的类型的近场通信系统的示例;
图2是示出由处于读取器模式的设备和处于待机的设备检测处于卡模式的设备的方法的示例的时序图;
图3是示出由处于读取器模式的设备和处于待机的设备检测处于卡模式的设备的方法的实现模式的时序图;
图4示出了近场通信电路的实施例;
图5以时序图示出了图4的电路的操作;
图6以方框的形式非常示意性地示出了检测验证方法的实施例;
图7以时序图示出了图6的实施例的操作;
图8以方框的形式非常示意性地示出了检测验证方法的另一实施例;
图9以时序图示出了没有验证的检测方法的操作示例;以及
图10以时序图示出了具有验证的检测方法的操作示例。
具体实施方式
在各个附图中,相同的特征由相同的附图标记表示。特别地,在各个实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记并且可以设置相同的结构,尺寸和材料特性。
为了清楚起见,仅示出和详细描述了对理解本文所述的实施例有用的步骤和元件。特别地,射频信号的产生及其解释没有详细描述,所描述的实施例和实现模式与这些信号的产生和解释的常规技术兼容。
除非另有说明,当提及连接在一起的两个元件时,这表示除了导体之外没有任何中间元件的直接连接,并且当提及连接在一起的两个元件时,这表示这两个元件可以被连接或者它们可以经由一个或多个其它元件被耦合。
在以下公开内容中,当提及绝对位置限定词时,例如术语“前”,“后”,“顶”,“底”,“左”,“右”等,或提及相对位置限定词时,例如术语“上”,“下”,“上”,“下”等,或提及取向限定词时,例如“水平”,“垂直”等,除非另有说明,否则提及附图的取向。
除非另有说明,表述“约”,“大约”,“基本上”和“以…量级”表示在10%以内,优选在5%以内。
图1以框的形式非常示意性地示出了作为示例所描述的实施例和实现模式所应用的类型的近场通信系统的示例。
尽管任意地假定了两个类似的电子设备(例如,两个蜂窝电话)的情况,但是将更一般地描述的所有情况都适用于其中的读取器或终端辐射可能由应答器检测到的电磁场的任何系统,例如电子标签(TAG)、微电路卡(IC卡)、更复杂的设备(例如,电话)等。为了简化,将参考NFC设备来指定集成一个或多个近场通信(NFC)电路的电子设备。
在所示示例中,第一NFC设备100A(DEV1)可能通过近场电磁耦合与第二NFC设备100B(DEV2)通信。根据应用,对于通信,NFC设备100A,100B之一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,或者两个NFC设备100A和100B以所谓的对等模式(P2P)通信。
每个NFC设备100A,100B集成了近场通信电路(CC),其在图1中由方框102A,102B表示。近场通信电路102A和102B每个都包括各种部件或电子电路,用于例如使用调制或解调电路通过天线(未示出)产生或检测射频信号。在NFC设备100A和100B之间的通信期间,由NFC设备100A,100B之一生成的射频信号被位于范围内的另一NFC设备100B,100A捕获。
在图1中,任意地假设第一NFC设备100A在范围内发射由第二NFC设备100B检测到的电磁场(EMF)。因此,在第一NFC设备100A的天线和第二NFC设备100B的天线的耦合点的情况下,在两个振荡电路之间形成耦合。这种耦合导致由NFC设备100B的电路在用于生成NFC设备100A的EMF场的振荡电路上形成的负载的变化。
实际上,为了建立通信,由设备100A检测所发射的场的相位或幅度变化,然后设备100A启动与设备100B的NFC通信协议。在NFC设备100A侧,实际上检测振荡电路两端的电压的幅度和/或相对于由电路102A生成的信号的相移是否脱离幅度和/或相位范围(或窗口),每个范围由第一和第二阈值界定。例如,第一阈值低于第二阈值。下文将参考下限和上限阈值。
一旦NFC设备100A已经检测到NFC设备100B在其场中的存在,它就启动过程,该过程用于建立通信、实现由NFC设备100A的请求的传输和由NFC设备100B的响应的传输(诸如在NFC论坛规范中定义的轮询序列)。如果NFC设备100B的电路处于待机模式,则它们被重新激活。
当NFC设备不通信时,其被切换到所谓的低功率模式或待机模式,以降低消耗的功率。对于由电池供电的NFC设备尤其如此。在低功率模式中,配置在读取器模式中的NFC设备执行所谓的低功率卡检测(LPCD)模式,也称为低功率标签检测(LPTD),其中它执行位于其场(范围内)中的另一设备的检测循环,以离开用于通信目的的待机模式。
该检测类似于当设备不处于低功率模式时所执行的检测。然而,在正常模式中,(场的)载波的发射是连续的,并且周期性地包括轮询阶段,而在待机模式中,场的发射以周期性突发执行,并且没有轮询帧,以便降低功耗。突发的持续时间比正常模式中的卡轮询请求的持续时间短得多(至少为10,优选地至少为100的比率因数)。
为了简化以下描述,考虑在一个设备(例如,图1的第一设备100A)的级别上发生的情况。然而,应注意,在存在两个类似设备100A和100B(即,其能够以卡模式和读取器模式两者操作,例如,两个蜂窝式电话)的情况下,所述操作对于两个设备是类似的。特别地,处于待机模式的两个设备处于低功率标签检测模式(LPTD模式)。
图2是示出由处于读取器模式和待机模式的设备(例如,第一NFC设备100A(图1))检测卡模式的设备(例如,第二NFC设备100B(图1))的方法的实现示例的时序图。图2非常示意性地更具体地示出了在读取器模式下操作的NFC设备100A的振荡电路上的信号的幅度M(纵坐标)随时间t(横坐标)变化的形状的示例。
当处于待机模式时,试图检测NFC设备100B在范围内的存在的NFC设备100A周期性地发射场突发200。该检测突发200通常仅包括载波,典型地在13.56MHz,没有调制。因此,每个发射突发包括13.56MHz频率的脉冲串。每个脉冲串相对于两个脉冲串之间的间隔具有相对短的持续时间,优选地具有至少100的比率。两个突发之间的间隔取决于设备,但是通常为数百毫秒,例如,LPDC模式中的脉冲串频率为数赫兹的量级,例如,为3或4Hz的量级。突发200的持续时间大约为10或100微秒,例如大约为30微秒。
作为示例,设备100A临时地并且周期性地离开待机模式以发射突发200。然而,通常优选使用状态机来在低功率模式下发射突发。这避免了唤醒设备100A的微控制器,并因此能够保持在待机模式。
当设备100B在场中并修改发射器设备100A的振荡电路的负载时,这导致在相应的突发200'期间振荡电路上的信号的特征量的变化。实际上,发射器设备100A的振荡电路的负载的修改在突发200'期间引起振荡电路两端的信号的幅度和/或相位变化。
幅度和/或相位变化由测量振荡电路上的信号的基带检测器提供的相位(I)或相位正交(Q)信号的变化来检测。这些信号I和Q表示振荡电路上信号的特征量。为了说明操作,在下面的图2和3中,只表示了跨振荡电路的幅度变化。然而,所示出的检测实际上是基于相位(I)和相位正交(Q)中的信号以及它们各自的幅度来执行的。
在图2的示例中,任意地假设设备100B的存在导致幅度减小(突发200')。然而,根据情况,设备100B的存在还可以引起幅度的增加。这同样适用于相对于发射信号的相移。
在图2所示的示例中,如果幅度变化M足以离开由下阈值THL(或低阈值)和上阈值THH(或高阈值)界定的幅度窗口或范围MW,或者离开相位范围或窗口(未示出,标记为PW),则发射器设备100A被激活(离开低功率模式)。它开始发射具有通信的轮询帧202的字段。这些帧是标准化的(它们符合NFC论坛的技术规范)并且取决于读取器100A所支持的通信协议(典型地,请求A、B、F、V,诸如本领域技术人员所理解的NFC论坛标准的标准轮询循环中所描述的)。帧的发射持续时间通常在几毫秒到几十毫秒的范围内。
如果以卡模式配置的设备,例如接收器设备100B(以卡模式),有效地存在,则该设备根据所支持的协议的请求进行响应,并且开始通信。当通信结束时,或者当接收器设备100B离开场时,发射器设备100A在给定时间(大约一秒)之后切换回低功率模式,以降低其功耗。然后,它再次开始周期性地发射没有通信请求的检测突发200。
然而,如果在考虑到设备100A已经检测到卡之后激活设备100A时,在范围内不存在配置成卡模式的设备,则不能建立通信。发射器设备100A例如在给定时间(大约一秒)之后返回到低功率模式以降低其功耗。然后,它再次开始周期性地发射没有通信请求的检测突发200。
优选地,如图2所示,被设置的是,用于使发射设备100A不从振幅阈值和/或相位阈值的第一跨越一开始就离开低功率模式,而是在包括多个关闭突发的确认阶段结束时离开低功率模式。
图3是示出检测方法的这种实现示例的时序图。图3非常示意性地示出了在读取器模式下操作的NFC设备100A的振荡电路上的信号的幅度M(纵坐标)随时间t(横坐标)变化的曲线的示例。
图3的方法包括类似于图2的方法的步骤。下文将不再描述这些类似的步骤。
根据图3所示的方法,被设置的是,当突发200之一(例如,突发200')的幅度和/或相位第一次从窗口MW和/或窗口PW中出来时,负责周期性突发200的发射的状态机进入确认模式250。在确认模式250中,状态机发射例如多个场发射脉冲252,例如八个或十个场发5射脉冲252。
突发252由设备100A以大于突发200的发射频率的频率发射。作为一个示例,突发252大约每1ms发射一次,即,以大约1kHz的频率,以便与突发200的大约3到4Hz进行比较。实际上,它被提供
以估计在确认模式250期间发射的突发252的平均幅度和平均相位。0在图3所示的示例中,突发252的平均幅度没有从窗口MW中出来。然后,在确认模式250结束时,认为NFC设备100A提交了检测错误,例如突发200'可能不是由于范围内存在卡而是由于干扰。NFC设备100A然后保持在低功率模式,并且状态机开始周期性地再次发
射突发200。与图2的示例相比,这因此能够避免由突发200'引起的5NFC设备100A的待机的不适时的离开。
换句话说,与图2所示的示例相比,当检测到幅度或相位窗口的出现时,这对应于在确认模式250结束时开始发射202,而不是直接在突发200'之后。
已经提供了周期性地调整检测阈值以考虑执行检测的电子电路0的环境干扰,特别是温度。
例如,参考美国专利No.10,505,592,其对应于欧洲专利参考No.EP3495986(两者通过引用结合于此),该专利描述了根据温度变化或其它干扰对阈值窗口的适配。
根据另一个示例,对应于欧洲专利参考号EP3896864的美国专利5申请公开号2021/0328625(两者都通过引用并入)描述了通过发射关
闭的检测脉冲串来提供确认的相位以及检测窗口的幅度或相位范围(阈值之间的间隔)的调整。
根据温度变化调整检测窗口结合提供确认阶段提供了良好的结果。然而,可能发生突然的温度变化,从而导致NFC设备的LPTD低功率模式的检测错误和离开。实际上,诸如美国专利No.10,505,592中描述的检测阈值窗口的调整考虑了在当前突发之前的突发期间获得的结果(滑动平均),并因此考虑了相对缓慢的温度变化。
现在,装备有要被激活的设备(例如,蜂窝电话)的其他电路并不是不寻常的,从而导致检测电路的突然发热。由于专用于其它功能的电路接近NFC电路,所以这种突然加热更是存在的。
即使在这种情况下,由于没有NFC仅在轮询阶段期间发生,因为没有NFC设备响应(阈值的跨越与加热相关联),但是优选地避免这些无用的功率过度消耗阶段。实际上,根据轮询阶段的持续时间,轮询阶段中的场发射在1到3秒的量级上产生平均30-40毫安量级的功耗(典型地,当所有技术都是激活的(A,B,F和V)时,每秒发射消耗300毫安量级的轮询阶段两次,每次持续大约60毫秒),以与LPTD模式中平均100微安量级的功耗(典型地,每秒发射消耗250毫安量级的脉冲串3-4次,每次持续大约30微秒)进行比较。
尽管不排除它们也发生在突然冷却的情况下,但是不适时地离开待机模式基本上是由于激活除NFC之外的电子电路引起的突然加热而发生的。实际上,作为去激活或进入待机模式的结果的内部冷却通常较慢,并且与阈值窗口适配方法的响应时间兼容。典型地,为了满足其他阈值适配需求并且特别地考虑作为设置到待机的结果的NFC电路的冷却,提供了考虑缓慢温度变化(即,低于每秒2℃)的响应时间。现在,由于接近NFC电路或路由器的电子电路的激活而导致的温度升高可以达到每秒5℃,并且经常是每秒3℃的量级。然后检测阈值被跨越。
在检测到检测阈值的跨越的情况下,所述实施例通过考虑电路环境温度的变化速度(梯度)来验证或无效该检测。
可以将温度传感器添加到NFC电路,但这通常不是必需的,因为温度传感器在大多数电路中已经存在。
图4以方框的形式示意性地示出近场通信电路400的实施例。该附图没有示出NFC电路的所有组件,而仅仅示出对于理解所描述的实施例有用的一些元件。特别地,仅考虑通过检测振荡电路上的信号的相位和幅度变化的接收。
在所示的部件中,本身通常在NFC电路或路由器中,可以发现:模拟电路402(ANALOG FE),耦合到天线404,利用电路402内部或外部的一个或多个电容元件406形成NFC设备的振荡电路,电路402包括各种阻抗匹配、整形、放大电路等;基带信号检测器408(I/QDET),其经由其它模数转换、整形、解调电路410(其它电路)等耦合到模拟电路402,检测器408在相位I和相位正交Q中传递表示跨振荡电路的信号的幅度M和相位P的信号;以及状态机412(SM/PROC)或处理器,用于解释由检测器408传送的信号I和Q的值,并且尤其传送指示检测结果的信号DET(通常为0/1)。
状态机或处理器412与至少一个存储器414相关联(耦合)。优选地,使用多个存储器(至少一个易失性存储器或寄存器和至少一个非易失性存储器)来存储对检测方法的实现有用的不同量,特别是检测阈值和温度值。
状态机或处理器还尤其接收由温度检测器416(TEMP DET)传递的表示温度的信息。检测器416优选地集成到NFC电路400或靠近NFC电路400放置以考虑表示电路400或其封闭环境的温度。
当然,其它常用的组件和电路装备了电路400。特别地,仅考虑指示需要离开待机模式(LPTD)以切换到轮询模式的信号DET。
图5以时序图示出了存在相对较慢的温度变化的情况下电路400的操作,即,与幅度和相位阈值窗口的变化时间常数相比,变化是可接受的。
更具体地,图5示出了随时间的相应变化曲线的示例:信号I表示跨振荡电路的信号的幅度;信号Q表示跨振荡电路的信号的相位、针对信号I限定将设备维持在LPTD模式下的窗口的幅度阈值MTHH和MTHL的电平;以及对于信号Q限定将设备维持在在LPTD模式的窗口的相位阈值PTHH和PTHL。
由于在传递信号I和Q的混频器的输出处执行的模数转换(这里例如超过10比特),信号I和Q的幅度或值以数字值(在该示例中,从-512到511[十进制])表示。
在图5中,考虑了没有NFC设备在发射检测突发的设备的范围内的情况。因此,信号I和Q在比确认阶段250(图3)的持续时间短的持续时间内保持在检测窗口内或仅从检测窗口出来。
图6以方框的形式非常示意性地示出了用于根据温度时间梯度来验证从LPTD模式出来的方法的实施例。
检测阈值MTHH、MTHL、PTHH和PTHL的变化总是通过考虑如在图2和3中所示的方法中的先前测量来执行。
根据图6的实施例,在检测到越过阈值MTHH、MTHL、PTHH和PTHL中的一个的情况下,通过将所获得的值I和Q(已越过阈值)与根据温度变化速度调整的阈值窗口进行比较来验证检测是否有效。更精确地,相对于先前的温度测量的温度差阈值(Δ),并且如果温度变化大于该温度差阈值,则将检测窗口加宽限定的余量。
根据该实施例,温度由检测器416(图4)周期性地测量并存储在存储器414中。优选地,对每个检测突发测量温度。在这种情况下,可以仅存储最后的温度值并重写先前的值。这实际上足以获得两次测量之间的温度变化梯度。作为变体,将当前温度与在多个突发期间测量的温度的平均值进行比较。
例如,在检测到检测阈值之一(框602,DET1)与值I或Q之一或两者的跨越时,验证当前温度CTEMP与在先前突发期间测量和存储的温度PTEMP之间的差(作为变体,在多个突发上平均)(框604,CTEMP-PTEMP阈值>ΔTTH?),并且验证该差值是否以绝对值计超过预定温度差ΔTTH。根据另一示例,在每个阈值校准阶段期间测量温度(例如,如文献EP3495986中所述,在没有场设备检测的情况下实现),以及优选地,作为由状态机指示的检测602的结果。例如,在检测602期间测量温度,并且在测试604期间,如果温度是第一检测602,则将其与在校准期间测量的温度进行比较,或者当温度是第n检测602时,将其与在先前检测期间测量的温度进行比较。
如果测试604指示温度变化小于阈值(框604的输出N),则这意味着在存在第二设备的情况下是先验的。根据简化的实施例,已经引起验证过程的触发的量I或Q的阈值的跨越被验证,然后退出低功率检测模式,并且切换到轮询模式。优选地,如图所示,相对于当前检测窗口执行新的测试(框606,Q>PTHH?/Q<PTHL?/I>MTHH?/I<MTHL?)。如果该第二测试确认第一测试已经导致切换到验证阶段(框606的输出Y),则退出低功率检测模式,并且切换到轮询模式(框608,轮询)。在相对的情况下(框606的输出N),设备保持在LPTD检测模式。然而,如果需要,考虑比考虑相应值I或Q的变化的校准循环更快地考虑温度增加,所考虑的阈值窗口W以当前值I或Q为中心(框610,MOVE W)。
如果温度梯度ΔT大于阈值ΔTTH(框604的输出Y),则比较(框612,Q>PTHH+G?/Q<PTHL-G?/I>MTHH+G?/I<MTHLG?)值I,Q已经导致具有增加(以绝对值)余量G的阈值的验证过程的触发。这相当于将所考虑的阈值窗口放大幅度2G。
如果已引起验证过程的触发的值没有越过校正阈值(框612的输出N),则所考虑的阈值窗口W回到当前值I或Q的中心(框610,MOVE W),并且设备保持在LPTD模式。
如果已引起验证过程的触发的值(框612的输出Y)越过了经校正的阈值,则这意味着在场存在另一NFC设备的情况下,这是先验有效的(将由轮询阶段确认)。然后退出低功率模式并切换到轮询模式(方框608,轮询)。
图7以时序图示出了图6的实施例的操作。更具体地,图7示出了在检测突发期间取得的I或Q的值DET(I(或Q))的示例,以及对于一个(DET1)在LPTD模式中的保持中并且另一个(DET1)在切换到轮询模式中导致的电流窗口的跨越的两个示例DET1和DET1'。
阈值ΔTTH的值取决于应用,更具体地取决于NFC电路的热环境。该值例如在NFC设备的设计时根据接近NFC电路的电子电路的性质来确定。例如,通过仿真或基于能够在突然的温度变化期间验证NFC电路的行为的测量来确定。根据另一示例,该值ΔTTH是可参数化的,以允许集成NFC电路的NFC设备的制造商根据其产品来调整该值。
作为实施例的具体示例,阈值ΔTTH在从2℃至5℃的范围内,优选地在3℃的量级。
图8以框的形式非常示意性地示出了根据温度梯度确认LPTD模式的离开的方法的另一实施例。
检测阈值MTHH、MTHL、PTHH和PTHL的变化在这里同样总是通过考虑如图2和3所示的方法中的先前测量来执行。
根据图8的实施例,在检测到阈值MTHH、MTHL、PTHH和PTHLL、PTHH和PTHL/或Q跨越的情况下,通过再次执行比较,但基于根据温度的时间梯度补偿的值I和Q来验证检测是否有效。与图6的实施例相比,它不仅作用于阈值,而且作用于测量值。
如在图6的情况下,定义当前温度和先前温度测量之间的差(Δ)。然后,这个差值被分配一个加权系数,优选地对于I路径和Q路径是不同的,并且结果被加到I和/或Q的测量值,以再次执行关于阈值的比较。
类似地,温度由检测器416(图4)周期性地测量并存储在存储器414中。优选地,对每个检测突发测量温度。可以仅存储最后的温度值并重写先前的值。这实际上足以获得两次测量之间的温度变化梯度。作为变体,将当前温度与在多个突发期间测量的温度的平均值进行比较。
例如,在检测到检测阈值之一(框802,DET1)与值I或Q之一或两者相交时,计算当前温度CTEMP与在先前突发期间测量和存储的温度PTEMP(作为变体,在多个突发上平均)之间的差ΔT(框804,ΔT=CTEMP-PTEMP)。
然后(块806,Icomp=Imeas+ΔTxTFI/Qcomp=Qmeas+ΔTxTFQ),温度补偿值Icomp和/或Qcomp通过将由系数TFI或TFQ加权的温度差ΔT的值加到测量值Imeas和/或Qmeas来计算(根据已经引起验证过程的触发的值I和/或Q),优选地对于Q路径和I路径不同。
再次执行与定义幅度和/或相位值的窗口的阈值的比较(框808,MTHL<Icomp<MTHH/PTHL<Qcomp<PTHH?).
如果温度补偿值保持在阈值窗口中(框808的输出N),则这意味着存在加热,而不存在场中的另一NFC设备。然后,设备将保持在LPTD低功率检测模式。优选地,为了考虑温度比考虑相应值I或Q的变化的校准循环增加得更快,所考虑的阈值窗口W以当前值Imeas或Qmeas为中心(框810,MOVE_W)。
如果温度补偿值来自阈值窗口(框808的输出Y),则这意味着在场存在另一NFC设备的情况,这是先验有效的(将由轮询阶段确认)。然后退出低功率模式,并切换到轮询模式(方框812,轮询)。
加权系数值取决于应用,更具体地取决于NFC电路的热环境。这些值例如在NFC设备的设计时根据接近NFC电路的电子电路的性质来确定。例如,它们通过仿真或基于能够验证NFC电路对突然温度变化的行为的测量来确定。根据另一示例,这些值TFI和TFQ是可参数化的,以使得集成NFC电路的NFC设备的制造商能够根据它们的乘积来调整这些系数。
作为实施例的具体示例,系数TFI在从10至50(/℃)的范围内,优选地在每摄氏度30的量级。仍作为该实施例的一个具体实例,系数TFQ在从2至10(/℃)的范围内,优选地等于4每摄氏度。
尽管根据一个或另一个实施例,在图2所示类型的检测方法中,即一旦跨越了阈值,就可以实现验证过程,但是优选地仅当在如图3的实施例所示的确认阶段中发生这种跨越时才实现该验证过程。这能够减少实现验证过程的需要。
图9以时序图示出了在突然的温度变化的影响下的检测方法的操作的示例,而没有验证方法的实现。
该图示出了阈值MTHH,MTHL,PTHH,PTHH的量I,Q的变化曲线的示例,以及温度T的变化曲线的示例。
假设在时间t0,退出轮询阶段以切换到LPTD检测模式。
通过以平滑的方式考虑温度变化,即相对缓慢地改变阈值窗口。
假设在时间t1,温度T的突然增加导致检测脉冲越过阈值MTHL。这导致触发新的轮询阶段。由于该触发是在温度的影响下,所以轮询阶段仅持续1到2秒的量级,并且在时间t1',它返回到LPTD模式。通过考虑初始温度降低(由与在第一轮询阶段的时间t0处停止相关联的冷却引起),幅度阈值窗口在幅度上保持减小。
由于在时间t1'之后温度保持增加,所以在阈值MTHL的新的跨越之后,再次触发新的轮询阶段的快速结束(时间t2)。这里由温度升高引起的该阶段再次仅持续1到2秒,并且在时间t2',其返回到LPTD模式。
图10以时序图示出了在突然的温度变化的影响下的检测方法的操作示例,而没有结合图8描述的验证方法的实现。
该图示出了阈值MTHH,MTHL,PTHH,PTHH的量I,Q的变化曲线的示例,以及与图9的示例相关的温度T的变化曲线的示例。
假设在时间t10,退出轮询阶段以进入LPTD检测模式。
与图9的情况相比,可以看出,在这里,在基于温度补偿值的第二比较和每次(时间t11,t12,t13,t14,t15,t16)对阈值窗口的调整的双重影响下,执行该第二比较,尽管温度增加,但不切换到轮询模式。
所描述的方法的优点在于,其能够避免轮询模式的误触发,特别是由于激活了除NFC电路之外的设备的另一电路。
所描述的方法的另一优点在于,它与软件实现(通过由与非暂态存储支持(例如,非易失性存储器,包括适于实现所描述的方法的指令)相关联的处理器执行的程序)以及硬件实现(通过可编程或有线逻辑状态机)兼容。
已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解,这些各种实施例和变型的某些特征可以组合,并且本领域技术人员将想到其它变型。特别地,尽管已经关于温度变化速度描述了实施例,但是考虑到NFC电路的其他参数,例如电源电压的变化的梯度或速度,将其转置。
最后,基于以上给出的功能指示,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。

Claims (31)

1.一种方法,包括:
由第一近场通信NFC设备对第二NFC设备进行电位检测;以及
根据所述第一NFC设备的至少一个环境条件的时间变化梯度来验证由所述第一NFC设备对所述第二NFC设备的所述电位检测。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个环境条件是温度。
3.根据权利要求1所述的方法,其中验证所述电位检测包括:标识由跨所述第一NFC设备的振荡电路的信号的至少一个特征量的值对检测阈值的跨越。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述检测阈值对应于界定所述至少一个特征量的所述值的范围的第一阈值和第二阈值。
5.根据权利要求3所述的方法,其中所述检测阈值在不存在所述第二NFC设备的情况下界定所述至少一个特征量的所述值的范围。
6.根据权利要求3所述的方法,其中所述至少一个特征量对应于跨所述第一NFC设备的所述振荡电路的所述信号的幅度。
7.根据权利要求3所述的方法,其中所述至少一个特征量对应于跨所述第一NFC设备的所述振荡电路的所述信号的相位。
8.根据权利要求1所述的方法,其中进行所述电位检测包括:标识所述检测阈值之一与跨所述第一NFC设备的振荡电路的信号的至少一个特征量的值的跨越,并且其中验证所述电位检测包括:根据至少一个环境条件的所述时间变化梯度来补偿所述值,并且将所补偿的所述值与所述检测阈值进行比较。
9.根据权利要求1所述的方法,其中进行所述电位检测包括:标识所述检测阈值之一与所述第一NFC设备的振荡电路上的信号的至少一个特征量的值的跨越,并且其中验证所述电位检测包括:根据所述至少一个环境条件的所述时间变化梯度补偿检测阈值,并且将所述至少一个特征量的所述值与补偿的所述检测阈值进行比较。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括:当所述时间变化梯度大于阈值梯度并且所述电位检测被验证为在相对情况下时执行所述比较。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括:根据验证所述电位检测的结果来调整所述检测阈值。
12.根据权利要求11所述的方法,其中调整所述检测阈值包括:根据所述第一NFC设备的所述至少一个环境条件的所述时间变化梯度来进行调整。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述时间变化梯度对应于两个检测阶段之间的所述至少一个环境条件的变化。
14.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一NFC设备包括至少两种操作模式,所述至少两种操作模式包括第一模式,在所述第一模式中,检测突发由与所述检测突发的持续时间的至少一百倍相对应的持续时间间隔。
15.根据权利要求1所述的方法,还包括:当在范围内检测到所述第二NFC设备时,将所述第一NFC设备切换到发射轮询序列的操作模式。
16.一种计算机程序产品,包括当被处理器执行时适于实现根据权利要求1所述的方法的指令。
17.一种电子设备,包括被配置为执行根据权利要求16所述的计算机程序产品的所述处理器。
18.一种电子电路,被配置为实现根据权利要求1所述的方法。
19.一种电子设备,包括根据权利要求18所述的电子电路。
20.一种用于由第一近场通信NFC设备验证第二NFC设备的电位检测的方法,包括:
标识由跨所述第一NFC设备的振荡电路的信号的幅度和相位中的至少一个特征量的值对第一检测阈值的跨越,以进行所述电位检测;以及
响应于将所述信号的所述幅度和所述相位中的所述至少一个特征量的所述值与第二检测阈值进行比较,来验证所述第二NFC设备的所述电位检测,所述第二检测阈值通过根据所述第一NFC设备的至少一个环境条件的时间变化梯度来调整所述第一检测阈值而设置。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述环境条件是温度。
22.根据权利要求20所述的方法,其中所述第一检测阈值限定了在不存在所述第二NFC设备的情况下的所述至少一个特征量的所述值的范围。
23.根据权利要求20所述的方法,其中当所述时间变化梯度大于阈值梯度时执行验证。
24.根据权利要求20所述的方法,其中所述时间变化梯度对应于两个NFC检测阶段之间的所述至少一个环境条件的变化。
25.一种电子电路,被配置为实施根据权利要求20所述的方法。
26.一种用于由第一近场通信NFC设备验证第二NFC设备的电位检测的方法,包括:
标识由跨所述第一NFC设备的振荡电路的信号的幅度和相位中的至少一个特征量的值对第一检测阈值的跨越,以进行所述电位检测;以及
响应于将根据所述第一NFC设备的至少一个环境条件的时间变化梯度的所述信号的所述幅度和所述相位中的所述至少一个特征量的补偿值与所述第一检测阈值的比较,来验证所述第二NFC设备的所述电位检测。
27.根据权利要求26所述的方法,其中所述环境条件是温度。
28.根据权利要求26所述的方法,其中所述第一检测阈值在不存在所述第二NFC设备的情况下界定所述至少一个特征量的所述值的范围。
29.根据权利要求26所述的方法,其中当所述时间变化梯度大于阈值梯度时执行验证。
30.根据权利要求26所述的方法,其中所述时间变化梯度对应于两个NFC检测阶段之间的所述至少一个环境条件的变化。
31.一种电子电路,被配置为实施根据权利要求26所述的方法。
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