FR3106459A1

FR3106459A1 - Procédé d’activation d’antennes

Info

Publication number: FR3106459A1
Application number: FR2000427A
Authority: FR
Inventors: Nicolas CORDIER; Pierre Rizzo; Alexandre Tramoni
Original assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Current assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2040-01-17
Also published as: CN113225107A; US20210226668A1; FR3106459B1

Abstract

Procédé d’activation d’antennes La présente description concerne un procédé dans lequel au moins une première antenne (210A) de communication en champ proche et au moins une deuxième antenne (210B) de communication en champ proche d’un même premier dispositif électronique (400) sont alternativement activées, la deuxième antenne étant dédiée à la recharge d’un deuxième dispositif électronique. Figure pour l'abrégé : Fig. 4

Description

Procédé d’activation d’antennes

La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques et, plus particulièrement, les dispositifs comportant un circuit de communication en champ proche (Near-Field Communication - NFC), ou dispositifs NFC.

Il existe actuellement de nombreux exemples de dispositifs NFC, en particulier des objets connectés tels que des montres connectées (smartwatch) et des bracelets connectés (smartband). Ces objets connectés sont généralement susceptibles d’échanger des données entre eux et avec d’autres types de dispositifs NFC, par exemple avec des ordinateurs et des téléphones portables également dotés de circuits de communication en champ proche.

La plupart des dispositifs NFC comportent une source d’alimentation électrique embarquée, typiquement une batterie, dont la recharge requiert généralement l’utilisation d’un accessoire dédié, par exemple un câble ou un socle de recharge par induction. L’utilisateur est donc souvent contraint d’acquérir et de transporter, en plus des accessoires de recharge destinés à d’autres dispositifs électroniques qu’il possède déjà, un accessoire de recharge spécifique pour chacun de ses dispositifs NFC.

Il existe un besoin d’améliorer les dispositifs NFC et leurs procédés de recharge actuels.

Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs NFC et de leurs procédés de recharge connus.

Un mode de réalisation prévoit un procédé dans lequel au moins une première antenne de communication en champ proche et au moins une deuxième antenne de communication en champ proche d’un même premier dispositif électronique sont alternativement activées, la deuxième antenne étant dédiée à la recharge d’un deuxième dispositif électronique.

Selon un mode de réalisation, la première antenne est dédiée à des échanges de données.

Selon un mode de réalisation, le deuxième dispositif comporte une troisième antenne de communication en champ proche.

Selon un mode de réalisation, les première, deuxième et troisième antennes sont configurées pour fonctionner à une fréquence de l’ordre de 13,56MHz, de préférence égale à 13,56MHz.

Selon un mode de réalisation, la deuxième antenne est activée en fonction de l’état d’un ou de plusieurs capteurs du premier dispositif.

Selon un mode de réalisation, le ou les capteurs sont choisis parmi:
un accéléromètre, de préférence un accéléromètre trois axes;
un gyroscope;
un capteur de luminosité; et
un capteur de proximité.

Selon un mode de réalisation, la deuxième antenne est activée lorsque le premier dispositif est branché à une source d’alimentation externe.

Selon un mode de réalisation, l’activation de la deuxième antenne est validée par un organe de commande adapté à recevoir une action d’un opérateur.

Selon un mode de réalisation, la deuxième antenne est activée durant des périodes de veille ou d’extinction d’un écran du premier dispositif.

Selon un mode de réalisation, la deuxième antenne est activée par un détecteur capacitif.

Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième dispositifs sont équipés d’un système magnétique d’alignement du deuxième dispositif par rapport à la deuxième antenne.

Selon un mode de réalisation, les première et deuxième antennes sont activées périodiquement.

Selon un mode de réalisation, le premier dispositif est un terminal mobile, de préférence un téléphone portable ou une tablette tactile.

Selon un mode de réalisation, le deuxième dispositif est un objet connecté, de préférence une montre connectée ou un bracelet connecté.

Un mode de réalisation prévoit un dispositif configuré pour mettre en œuvre le procédé tel que décrit.

Un mode de réalisation prévoit un téléphone portable comportant deux antennes de communication en champ proche, configuré pour mettre en œuvre le procédé tel que décrit.

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation et modes de mise en œuvre particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles:

la figure 1 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple de système de communication en champ proche du type auquel s’appliquent, à titre d’exemple, les modes de réalisation décrits;

la figure 2 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un mode de réalisation d’un circuit de communication en champ proche;

la figure 3 est un chronogramme d’un mode de mise en œuvre d’un procédé de commande du circuit de la figure 2;

la figure 4 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple de téléphone portable comportant un circuit de communication en champ proche du type du circuit décrit en relation avec la figure 2;

la figure 5 illustre un exemple d’application à la recharge, par un terminal mobile, d’un objet connecté; et

la figure 6 illustre un exemple d’application à un échange de données entre un terminal mobile et un autre dispositif.

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation et modes de mise en œuvre peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.

Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les protocoles mis en œuvre lors d’une communication en champ proche entre deux dispositifs NFC ne sont pas détaillés, les modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits étant compatibles avec les protocoles usuels de communication en champ proche entre deux dispositifs NFC.

Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.

Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence, sauf précision contraire, à l'orientation des figures ou à un téléphone portable dans une position normale d'utilisation.

Dans la description qui suit, on désigne par dispositif NFC un dispositif électronique intégrant au moins un circuit de communication en champ proche (Near-Field Communication - NFC).

Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10% près, de préférence à 5% près.

La figure 1 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple de système de communication en champ proche du type auquel s’appliquent, à titre d’exemple, les modes de réalisation décrits.

Dans cet exemple, un dispositif NFC 100A (DEV1) communique, par couplage électromagnétique en champ proche, avec un autre dispositif NFC 100B (DEV2). Selon les applications, pour une communication, l’un des dispositifs NFC 100A, 100B fonctionne en mode dit lecteur, tandis que l’autre dispositif NFC 100A, 100B fonctionne en mode dit carte, ou les deux dispositifs NFC 100A et 100B fonctionnent en mode dit poste à poste (peer-to-peer - P2P).

Chaque dispositif NFC 100A, 100B intègre un circuit de communication en champ proche symbolisé, en figure 1, par un bloc 102A, 102B. Les circuits 102A et 102B de communication en champ proche comportent chacun divers éléments ou circuits électroniques de génération et/ou de détection d’un signal radiofréquence à l’aide d’une antenne (non représentée). Lors d’une communication entre les dispositifs NFC 100A et 100B, le signal radiofréquence généré par l’un des dispositifs NFC 100A, 100B est capté par l’autre dispositif NFC 100A, 100B se trouvant à portée.

On considère arbitrairement, comme illustré en figure 1, que le dispositif NFC 100A émet un champ électromagnétique (EMF) pour initier une communication avec le dispositif NFC 100B. Le champ EMF est capté par le dispositif NFC 100B dès qu’il se trouve à portée. Il se forme alors un couplage entre deux circuits oscillants, celui de l’antenne du dispositif NFC 100A et celui de l’antenne du dispositif NFC 100B dans cet exemple. Ce couplage provoque une variation de la charge constituée par les circuits du dispositif NFC 100B sur le circuit oscillant de génération du champ EMF du dispositif NFC 100A.

En pratique, pour une communication, la variation correspondante de phase ou d’amplitude du champ émis est détectée par le dispositif 100A, qui entame alors un protocole de communication NFC avec le dispositif 100B. Côté dispositif NFC 100A, on détecte en pratique si l’amplitude de la tension aux bornes du circuit oscillant et/ou le déphasage par rapport au signal généré par le circuit 102A sortent de fenêtres d’amplitudes et de phases définies chacune par un seuil inférieur et un seuil supérieur.

Dans le cas d'une communication, une fois que le dispositif NFC 100A a détecté la présence du dispositif NFC 100B dans son champ, il entame une procédure d’établissement de communication, mettant en œuvre des émissions de requêtes par le dispositif NFC 100A et de réponses par le dispositif NFC 100B (séquence d’interrogation telle que définie dans les spécifications techniques du NFC Forum). Les circuits du dispositif NFC 100B, s’ils sont en veille, sont alors réactivés.

Pour des raisons d'économie d'énergie, le dispositif émetteur 100A, qu'il soit raccordé au secteur de distribution électrique ou alimenté directement ou indirectement par batterie, est généralement mis en veille lorsqu'il n'est pas utilisé pour une communication. Les dispositifs NFC sont ainsi souvent équipés de circuits de détection d'un autre dispositif se trouvant dans leur champ (à portée) afin de sortir d'un mode de veille à des fins de communication.

Dans certaines applications, lorsqu’un dispositif NFC n’est pas en cours de communication, il est commuté en mode dit basse consommation (low power), ou mode de veille, afin de réduire l’énergie consommée. Cela est en particulier le cas pour les dispositifs NFC alimentés par batteries. Dans ce mode basse consommation, un dispositif NFC configuré en mode lecteur exécute un mode dit de détection de carte (tag detection ou card detection) et effectue des boucles de détection. La détection est similaire à celle opérée lorsque le dispositif n’est pas en mode basse consommation. Toutefois, en mode normal, l’émission de la porteuse est continue et inclut périodiquement des trames d’interrogation tandis que, en mode basse consommation, l’émission du champ s’effectue par salves (burst) périodiques et sans trame d’interrogation afin de réduire la consommation. Les salves sont d’une durée nettement inférieure (dans un rapport d’au moins dix, de préférence d’au moins cent) à la durée d'une requête d’interrogation d’une carte en mode normal.

Lorsqu'il est en mode basse consommation, un dispositif NFC capable d'opérer à la fois en mode lecteur et en mode carte alterne entre des phases d’émission de champ et des phases de détection de champ (field detection). Les phases d'émission de champ correspondent à l'émission de trames d'interrogation pour détecter la présence d'un dispositif NFC en mode carte à portée. Les phases de détection de champ permettent au dispositif NFC de détecter la présence d'un champ émis par un autre dispositif NFC en mode lecteur.

Des applications visent principalement à tirer profit du champ EMF pour permettre des échanges de données entre les dispositifs NFC 100A et 100B. Cela correspond typiquement à un cas où le dispositif NFC 100A est un terminal mobile et où le dispositif NFC 100B est une carte (tag), par exemple une carte de transport.

D’autres applications visent plutôt à tirer profit du champ EMF pour permettre des échanges d’énergie entre les dispositifs NFC 100A et 100B. Cela correspond typiquement à un cas où le dispositif NFC 100A est un socle de chargement et où le dispositif NFC 100B est un objet connecté. Dans ce cas, le dispositif 100A permet généralement de recharger une source d’alimentation (non représentée), par exemple une batterie, embarquée dans le dispositif NFC 100B.

La plupart du temps, on associe le circuit 102A de communication en champ proche du dispositif NFC 100A à une antenne de géométrie différente selon que la communication en champ proche avec le dispositif NFC 100B sert plutôt pour des échanges de données ou pour des échanges d’énergie. En d’autres termes, un dispositif NFC 100A équipé d’une antenne dont la géométrie est optimisée pour échanger des données avec le dispositif NFC 100B ne permet généralement pas de recharger efficacement le dispositif NFC 100B, et vice-versa. Cela limite par conséquent les fonctionnalités du dispositif 100A.

La figure 2 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un mode de réalisation d’un circuit 200 de communication en champ proche. Le circuit 200 fait par exemple partie d’un dispositif NFC analogue au dispositif NFC 100A de la figure 1.

Selon ce mode de réalisation, le circuit 200 comporte une puce ou circuit intégré 202 (NFC IC), par exemple un contrôleur de communication en champ proche ou contrôleur NFC. La puce 202 est reliée, de préférence connectée, à un composant 204 (EMI Filter) de filtrage d’interférences électromagnétiques, plus simplement appelé filtre 204 dans la suite de la description.

Le filtre 204 est relié, de préférence connecté, à une borne d’entrée, notée I, d’un commutateur 206. Le commutateur 206 possède en outre deux bornes de sortie, notées O1 et O2. Chaque borne de sortie O1, O2 du commutateur 206 est reliée, de préférence connectée, à un circuit 208A, 208B (Matching circuit) d’adaptation d’impédance. Chaque circuit 208A, 208B d’adaptation d’impédance est relié, de préférence connecté, à une antenne 210A, 210B de communication en champ proche, ou antenne NFC.

Selon un mode de réalisation préféré, l’une des antennes 210A, 210B (par exemple l’antenne 210A) est optimisée pour échanger des données avec d’autres dispositifs NFC tandis que l’autre antenne 210A, 210B (l’antenne 210B, toujours dans cet exemple) est dédiée à la recharge d’autres dispositifs NFC. Dans ce cas, l’antenne 210B dédiée à la recharge possède, de préférence, un facteur de qualité supérieur à celui de l’antenne 210A dédiée aux échanges de données. En pratique, lorsque chaque antenne 210A, 210B est formée d’un enroulement inductif, l’antenne 210B dédiée à la recharge en champ proche comporte par exemple un nombre de spires supérieur à celui de l’antenne 210A dédiée aux échanges de données. Cela permet avantageusement à l’antenne 210B de fournir, lors de la recharge d’un dispositif, une puissance d’alimentation supérieure à celle qui serait fournie par l’antenne 210A.

Dans les applications visées, les antennes sont préférentiellement constituées d’un ou de plusieurs enroulements plans portés par un substrat ou par une coque du dispositif NFC.

Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, le commutateur 206 reçoit un signal SELECT de commande, ou signal de sélection. Le signal SELECT est, par exemple, un signal binaire transmis par la puce 202. En pratique, l’état du signal binaire SELECT est fonction d’un signal CMD transmis à la puce 202 par un processeur d’application (non représenté) externe au circuit 200, par exemple sur une liaison de communication entre ce processeur d’application et la puce 202. Selon un mode de réalisation préféré, le commutateur 206 est configuré pour connecter son entrée I à l’une ou l’autre de ses sorties O1, O2 en fonction de l’état du signal SELECT de commande, c'est-à-dire en fonction du signal CMD reçu par la puce 202.

Le signal SELECT de commande du commutateur 206 permet ainsi de sélectionner l’antenne 210A, 210B à relier à la puce 202 de communication en champ proche. En d’autres termes, le signal SELECT permet d’activer alternativement l’une ou l’autre des antennes 210A, 210B pour l’émission et/ou la réception en champ proche. Le signal SELECT permet ainsi avantageusement de sélectionner et d’activer l’antenne 210A ou 210B qui est la mieux adaptée en fonction des cas (échange de données ou recharge).

La figure 3 est un chronogramme d’un mode de mise en œuvre d’un procédé de commande du circuit 200 de la figure 2. Le chronogramme de la figure 3 illustre, plus précisément, un exemple d’évolution du signal SELECT et de signaux A1 et A2 représentatifs, respectivement, de la sélection des antennes 210A et 210B (figure 2). On suppose, par exemple, qu’un état haut du signal A1, A2 correspond à un cas où l’antenne 210A, 210B est sélectionnée, tandis qu’un état bas du signal A1, A2 correspond à un cas où l’antenne 210A, 210B n’est pas sélectionnée.

Selon ce mode de mise en œuvre, on considère arbitrairement que:
l’antenne 210A est sélectionnée (signal A1 à l’état haut) et l’antenne 210B n’est pas sélectionnée (signal A2 à l’état bas) lorsque le signal binaire SELECT est dans un état bas; et
l’antenne 210B est sélectionnée (signal A2 à l’état haut) et l’antenne 210A n’est pas sélectionnée (signal A1 à l’état bas) lorsque le signal binaire SELECT est dans un état haut.

En relation avec la figure 3, on s’intéresse ci-dessous à un exemple d’évolution, en fonction du temps t, des signaux SELECT, A1 et A2 à des instants t0, t1 et t2 successifs.

À l’instant t0, le signal SELECT est à l’état bas. L’antenne 210A est donc sélectionnée tandis que l’antenne 210B n’est pas sélectionnée. Cela permet par exemple à un dispositif NFC embarquant le circuit 200 (figure 2) de communiquer en champ proche avec un autre dispositif NFC pour échanger des données.

À l’instant t1, le signal SELECT est commuté depuis l’état bas vers l’état haut. Cela provoque une désélection de l’antenne 210A et une sélection de l’antenne 210B. Cette commutation du signal SELECT vers l’état haut intervient, par exemple, dans une situation où l’on souhaite utiliser le dispositif NFC embarquant le circuit 200 pour recharger une batterie d’un autre dispositif NFC situé à portée.

À l’instant t2, le signal SELECT est commuté depuis l’état haut vers l’état bas. Cela entraîne une désélection de l’antenne 210B et une sélection de l’antenne 210A. Cette commutation du signal SELECT vers l’état bas correspond, par exemple, à une situation dans laquelle on a suffisamment rechargé la batterie de l’autre dispositif NFC situé à portée. Le dispositif NFC embarquant le circuit 200 peut alors à nouveau échanger des données par l’intermédiaire de l’antenne 210A.

Selon le mode de mise en œuvre exposé en relation avec la figure 3, les antennes de communication en champ proche 210A et 210B du dispositif NFC sont donc alternativement sélectionnées et/ou activées en fonction de l’état du signal SELECT.

La figure 4 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, un exemple de téléphone portable 400, par exemple un téléphone intelligent (smartphone), comportant un circuit de communication en champ proche du type du circuit 200 décrit en relation avec la figure 2. Ainsi, dans l’exemple de la figure 4, le téléphone 400 comporte des éléments semblables à ceux du circuit 200 de la figure 2 (en figure 4, ces éléments sont représentés en pointillé). Ces éléments peuvent néanmoins, dans l’exemple d’intégration illustré en figure 4, être reliés par des liaisons représentées différemment par rapport à la figure 2.

Dans le cas du téléphone portable 400 tel qu’illustré en figure 4:
l’antenne 210A est, de préférence, une antenne optimisée pour des échanges de données entre le téléphone portable 400 et d’autres dispositifs NFC (non représentés), par exemple une antenne dite «cadre» (frame antenna) localisée en partie supérieure du téléphone 400; et
l’antenne 210B est une antenne dédiée à la recharge d’autres dispositifs NFC.

Les antennes 210A et 210B, ainsi que les antennes embarquées dans des dispositifs NFC susceptibles d’être rechargés par l’intermédiaire de l’antenne 210B du téléphone 400, sont configurées pour fonctionner à une fréquence de l’ordre de 13,56MHz, de préférence égale à 13,56MHz.

Selon un mode de réalisation, l’antenne 210B permet de fournir, aux dispositifs NFC à recharger, une puissance électrique d’alimentation comprise entre environ 250mW et environ 1W. La puissance électrique d’alimentation fournie par l’antenne 210B du téléphone 400 est, de préférence, égale à environ 250mW, 500mW, 750mW ou 1W, plus préférentiellement égale à 250mW, 500mW, 750mW ou 1W (valeurs telles que définies dans la spécification technique de recharge sans fil du NFC Forum (Wireless Charging (WLC) Candidate Technical Specification)).

De manière générale, l’antenne 210B du téléphone 400 se distingue d’antennes conçues pour effectuer des transferts d’énergie par induction selon la norme Qi. En particulier, à la différence de l’antenne 210B, les antennes compatibles avec la norme Qi:
exploitent des fréquences typiquement comprises entre 80kHz et 300kHz (contre 13,56MHz pour l’antenne 210B); et
sont capables de fournir des puissances électriques allant typiquement jusqu’à 5W, pour des applications dites basse puissance, et jusqu’à 120W, pour des applications dites moyenne puissance (contre 1W maximum pour l’antenne 210B).

On pourrait donc penser que l’antenne NFC 210B n’est pas adaptée aux recharges et que l’on doive utiliser une antenne Qi. Toutefois, dans les modes de réalisation décrits, on tire à l’inverse profit de ce qui paraît comme un inconvénient pour recharger des appareils de faible puissance. Ainsi, l’antenne 210B du téléphone 400 est particulièrement adaptée à la recharge d’appareils NFC dotés de batteries de faible capacité, typiquement inférieure à 200mAh, et pouvant être rechargées grâce à une puissance électrique inférieure à 1W.

Dans le mode de réalisation illustré en figure 4, un processeur central 402 (HOST) du téléphone 400 est relié, de préférence connecté, au contrôleur NFC 202. Dans ce cas, le processeur 402 impose au contrôleur NFC 202 l’état haut ou bas du signal SELECT (figure 2), permettant ainsi de sélectionner et/ou d’activer l’une ou l’autre des antennes 210A et 210B comme exposé en relation avec la figure 3. Par exemple, le processeur 402 agit sur l’état du signal CMD pour commander l’état du signal SELECT en sortie du contrôleur NFC 202.

Selon un mode de mise en œuvre, l’état du signal SELECT dépend de l’état d’au moins un capteur du téléphone portable 400. En particulier, l’activation de l’antenne 210B dédiée à la recharge en champ proche est, de préférence, conditionnée par l’état d’un ou de plusieurs capteurs choisis parmi:
un accéléromètre 404, de préférence un accéléromètre trois axes;
un gyroscope 406;
un capteur 408 de luminosité, par exemple un capteur de luminosité ambiante; et
un capteur 410 de proximité.

Selon un autre mode de mise en œuvre, l’activation de l’antenne 210B, donc l’état du signal SELECT, peut avoir lieu:
lorsque le téléphone 400 est branché à une source d’alimentation externe, par exemple lorsqu’on détecte qu’une fiche (non représentée) est insérée dans une prise 412 de recharge du téléphone 400, ce qui permet avantageusement d’éviter de décharger une batterie (non représentée) du téléphone 400 au profit d’une autre batterie d’un dispositif NFC à recharger; et/ou
pendant des périodes de veille ou d’extinction d’un écran 414 du téléphone 400.

Selon encore un autre mode de mise en œuvre, l’activation de l’antenne 210B peut être conditionnée par une détection capacitive de présence d’un dispositif NFC à proximité du téléphone 400. Dans ce cas, le téléphone 400 se comporte comme une première électrode d’un condensateur plan, la deuxième électrode de ce condensateur étant constituée par le dispositif NFC à recharger. En évaluant une variation de capacité entre une situation où aucun dispositif NFC à recharger n’est approché du téléphone 400 et une autre situation où un dispositif NFC à recharger est placé à portée, par exemple au contact, du téléphone 400, on peut ainsi détecter la présence du dispositif NFC à recharger.

Les modes de mise en œuvre précédemment décrits peuvent être combinés, c'est-à-dire que les conditions d’activation de l’antenne 210B précédemment décrites peuvent être combinées aux conditions d’état du ou des capteurs du téléphone 400.

Selon un mode de mise en œuvre préféré, l’antenne 210B du téléphone 400 est activée lorsque le téléphone 400 est posé, du côté de son écran 414, sur un support sensiblement immobile. Dans ce cas, l’antenne 210B est par exemple activée:
si l’accéléromètre 404 ne détecte pas de mouvement du téléphone 400;
si le gyroscope 406, le capteur 408 de luminosité ambiante et le capteur 410 de proximité détectent que la face avant du téléphone, c'est-à-dire la face comportant l’écran 414, est en contact avec un support sous-jacent; et
si une fiche est insérée dans la prise 412 de recharge du téléphone 400.

Selon un mode de mise en œuvre, l’activation de l’antenne 210B est validée par un organe de commande adapté à recevoir une action d’un opérateur (action opérateur), par exemple un détecteur 416 localisé en face arrière du téléphone 400. Dans ce cas, la validation de l’activation de l’antenne 210B s’effectue, de préférence, par un simple appui (single tap) ou par un double appui (double tap) sur le détecteur 416 du téléphone 400. Par appui, on entend un appui bref ou une pression brève du doigt de l’utilisateur, ces appuis étant rapprochés temporellement en cas de double appui.

Selon un autre mode de réalisation, l’activation de l’antenne 210B est validée par une action opérateur, de préférence un double appui, sur une zone quelconque du téléphone 400. Dans ce cas, la détection de l’action opérateur est, par exemple, réalisée grâce à l’accéléromètre 404.

La détection d’une action opérateur telle que celles décrites ci-dessus peut toutefois être omise, autrement dit la sélection de l’antenne 210A ou 210B à activer s’effectue alors sans action de la part d’un opérateur.

En variante, les antennes 210A et 210B du téléphone 400 sont activées périodiquement. Dans ce cas, le signal SELECT est, par exemple, un signal périodique généré par le processeur 402 à partir d’un signal de synchronisation ou signal d’horloge.

Selon un mode de mise en œuvre, les conditions permettant d’activer l’une ou l’autre des antennes 210A et 210B du téléphone 400 sont paramétrées en usine, par exemple par un fabriquant du téléphone 400, et/ou sont paramétrées ultérieurement par un utilisateur du téléphone 400, par exemple depuis un menu d’un logiciel ou d’une application exécutée par le téléphone 400. En outre, le fabriquant et/ou l’utilisateur du téléphone 400 peuvent paramétrer l’utilisation d’une combinaison quelconque des conditions listées ci-dessus pour commander l’activation sélective des antennes 210A et 210B du téléphone 400. Ce choix est, par exemple, effectué en fonction des conditions susceptibles de permettre de discerner, avec la plus grande certitude possible, les différents cas d’utilisation du téléphone 400 de sorte à activer l’antenne 210A, 210B adéquate.

La figure 5 illustre un exemple d’application à la recharge, par un terminal mobile, d’un objet connecté. Plus précisément, la figure 5 illustre un exemple d’application à la recharge, par le téléphone 400 de la figure 4, d’une montre connectée 500.

Dans l’exemple de la figure 5, le téléphone 400 est posé à l’envers, c’est-à-dire du côté de son écran 414, sur un support 502, par exemple le sol. Une fiche 504, insérée dans la prise 412 de recharge du téléphone 400, est connectée par un câble 506 à un accessoire de recharge 508 ou chargeur. Le chargeur 508 est branché à une source d’alimentation externe 510, par exemple une prise murale raccordée à un réseau de distribution d’énergie électrique.

La montre connectée 500 est disposée sur le dos du téléphone 400, autrement dit sur la face arrière du téléphone 400, c'est-à-dire du côté opposé à son écran 414. On optimise ainsi le transfert d’énergie entre l’antenne 210B du téléphone 400 et la montre connectée 500.

Selon un mode de réalisation, le téléphone 400 et la montre 500 sont équipés d’un système magnétique (non représenté) d’alignement de la montre 500 par rapport à l’antenne 210B du téléphone 400. Un exemple d’un tel système d’alignement consiste à prévoir un aimant (non représenté) au centre de l’antenne 210B du téléphone 400 et un autre aimant (non représenté) au centre d’une antenne 512 de communication en champ proche de la montre 500. De cette façon, lorsque l’on pose la montre 500 sur le dos du téléphone 400, le système magnétique d’alignement permet de centrer l’antenne 512 de la montre 500 par rapport à l’antenne 210B du téléphone 400. On optimise ainsi encore davantage le transfert d’énergie entre les antennes 210B et 512 par couplage en champ proche, donc la puissance électrique de recharge fournie par le téléphone 400 à la montre 500.

Les modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits permettent avantageusement à un utilisateur de recharger la montre 500 sans être contraint de posséder un accessoire de recharge dédié à la montre 500. En d’autres termes, la mise en œuvre du procédé de recharge de la montre 500 par le téléphone 400 dispense de l’utilisation d’accessoires de recharge spécifiques à la montre 500.

Bien que cela ne soit pas représenté, ce qui est décrit ci-dessus en relation avec un exemple d’application dans lequel une montre connectée 500 est rechargée par un téléphone portable 400 s’applique plus généralement à toute recharge d’un objet connecté par un terminal mobile. L’adaptation des modes de réalisation et des modes de mise en œuvre décrits à d’autres terminaux mobiles, notamment des tablettes tactiles, et à d’autres objets connectés, notamment des bracelets connectés (smartband) ou moniteurs d’activité physique, est à la portée de la personne du métier à partir des indications ci-dessus.

La figure 6 illustre un exemple d’application à un échange de données entre un terminal mobile et un autre dispositif. Plus précisément, la figure 6 illustre un exemple d’application à un échange de données entre le téléphone 400 de la figure 4, et une borne électronique 600.

Dans l’exemple de la figure 6, la borne électronique 600 comporte une antenne de communication en champ proche 602. Le téléphone 400 est, par exemple, positionné à proximité de la borne électronique 600 de façon à approcher l’antenne 210A du téléphone 400 par rapport à l’antenne 602 de la borne 600. Dans la configuration représentée en figure 6, l’antenne 210B (figure 4) est désactivée tandis que l’antenne 210A est activée.

Le téléphone 400 ainsi positionné est susceptible d’échanger des données avec la borne 600 (ou plus généralement tout dispositif NFC). En particulier, l’antenne 210A du téléphone 400 est susceptible:
d’émettre un champ électromagnétique capté par l’antenne 602 de la borne 600, le téléphone 400 étant alors par exemple configuré en mode lecteur tandis que la borne 600 est configurée en mode carte; ou
de capter un autre champ électromagnétique émis par l’antenne 602 de la borne 600, le téléphone 400 étant alors par exemple configuré en mode carte tandis que la borne 600 est configurée en mode lecteur.

De manière générale, comme cela a été décrit précédemment en relation avec les figures 5 et 6, le téléphone portable 400 est configuré pour activer alternativement l’une ou l’autre de ses antennes 210A, 210B en fonction des cas d’utilisation du téléphone 400.

Bien que cela ne soit pas représenté, ce qui est décrit ci-dessus en relation avec un exemple d’application dans lequel un téléphone portable 400 communique en champ proche avec une borne 600 s’applique plus généralement à toute communication en champ proche entre deux dispositifs NFC. L’adaptation des modes de réalisation et des modes de mise en œuvre décrits à d’autres terminaux mobiles, notamment des tablettes tactiles, et à d’autres objets connectés, notamment des bracelets connectés (smartband) ou moniteurs d’activité physique, est à la portée de la personne du métier à partir des indications ci-dessus.

Divers modes de réalisation, modes de mise en œuvre et variantes ont été décrits. La personne du métier comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation, modes de mise en œuvre et variantes pourraient être combinées, et d’autres variantes apparaîtront à la personne du métier. En particulier, bien que l’on ait décrit des modes de réalisation et modes de mise en œuvre dans lesquels le téléphone 400 comporte deux antennes de communication en champ proche, l’une de ces antennes étant dédiée à la recharge d’un autre dispositif NFC, la personne du métier est capable d’adapter ce qui est décrit ci-dessus à des cas où le téléphone 400 comporte plus de deux antennes de communication en champ proche, au moins l’une de ces antennes étant dédiée à la recharge d’un autre dispositif NFC.

Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation, modes de mise en œuvre et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, l’implantation physique des éléments constitutifs du circuit 200 de la figure 2 dans des dispositifs NFC est à la portée de la personne du métier.

Claims

Procédé dans lequel au moins une première antenne (210A) de communication en champ proche et au moins une deuxième antenne (210B) de communication en champ proche d’un même premier dispositif électronique (400) sont alternativement activées, la deuxième antenne étant dédiée à la recharge d’un deuxième dispositif électronique (500).
Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première antenne (210A) est dédiée à des échanges de données.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le deuxième dispositif (500) est rechargé via une troisième antenne (512) de communication en champ proche, ladite troisième antenne faisant partie du deuxième dispositif.
Procédé selon la revendication 3, dans lequel les première, deuxième et troisième antennes (210A, 210B, 512) sont configurées pour fonctionner à une fréquence de l’ordre de 13,56MHz, de préférence égale à 13,56MHz.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième antenne (210B) est activée en fonction de l’état d’un ou de plusieurs capteurs (404, 406, 408, 410) du premier dispositif (400).
Procédé selon la revendication 5, dans lequel le ou les capteurs sont choisis parmi:
un accéléromètre (404), de préférence un accéléromètre trois axes;
un gyroscope (406);
un capteur (408) de luminosité; et
un capteur (410) de proximité.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la deuxième antenne (210B) est activée lorsque le premier dispositif (400) est branché à une source d’alimentation externe (510).
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’activation de la deuxième antenne (210B) est validée par un organe de commande (416) adapté à recevoir une action d’un opérateur.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la deuxième antenne (210B) est activée durant des périodes de veille ou d’extinction d’un écran (414) du premier dispositif (400).
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la deuxième antenne (210B) est activée par un détecteur capacitif.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le deuxième dispositif (500) est aligné par rapport à la deuxième antenne (210B) du premier dispositif (400).
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les première et deuxième antennes (210A, 210B) sont activées périodiquement.
Dispositif (400) configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
Terminal mobile (400), de préférence téléphone portable ou tablette tactile, configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.
Téléphone portable (400) comportant deux antennes (210A, 210B) de communication en champ proche, configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
Objet connecté (500), de préférence montre connectée ou un bracelet connecté, configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.