FR3114724A1

FR3114724A1 - Dispositif et procédé de communication en champ proche

Info

Publication number: FR3114724A1
Application number: FR2009975A
Authority: FR
Inventors: Alexandre Tramoni
Original assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Current assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-04-01
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: FR3114724B1; US11722872B2; CN114330389A; US20220103992A1

Abstract

Dispositif et procédé de communication en champ proche La présente description concerne un procédé comprenant les étapes de : a) détecter, par un premier dispositif de communication en champ proche, la présence d’un deuxième dispositif de communication en champ proche ; et b) dans un cas où le deuxième dispositif est destiné à être rechargé en champ proche par le premier dispositif, ajuster, par un dispositif de commande (201), une impédance d’un circuit d’adaptation d’impédance (205) faisant partie d’un circuit de communication en champ proche (200) du premier dispositif. Figure pour l'abrégé : Fig. 2

Description

Dispositif et procédé de communication en champ proche

La présente description concerne de façon générale les dispositifs électroniques. La présente description concerne plus particulièrement les dispositifs électroniques intégrant un circuit de communication en champ proche (« Near-Field Communication » - NFC, en anglais), plus communément appelés dispositifs NFC, et les procédés de communication en champ proche mis en œuvre par ces dispositifs.

On connaît des dispositifs NFC adaptés à mettre en œuvre, outre des procédés d’échange de données en champ proche entre dispositifs NFC, des procédés de transfert d’énergie en champ proche visant à recharger un dispositif NFC par un autre dispositif NFC. De tels dispositifs NFC s’avèrent toutefois complexes, encombrants et coûteux.

Il existe un besoin d’améliorer les dispositifs de communication en champ proche et leurs procédés de communication connus.

Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs de communication en champ proche et de leurs procédés de communication connus.

Un mode de réalisation prévoit un procédé comprenant les étapes de :
a) détecter, par un premier dispositif de communication en champ proche, la présence d’un deuxième dispositif de communication en champ proche ; et
b) dans un cas où le deuxième dispositif est destiné à être rechargé en champ proche par le premier dispositif, ajuster, par un dispositif de commande, une impédance d’un circuit d’adaptation d’impédance faisant partie d’un circuit de communication en champ proche du premier dispositif.

Un mode de réalisation prévoit un circuit de communication en champ proche, destiné à être intégré dans un premier dispositif de communication en champ proche adapté à détecter la présence d’un deuxième dispositif de communication en champ proche, le circuit de communication en champ proche comportant :
– un circuit d’adaptation d’impédance ; et
– un dispositif de commande, configuré pour ajuster une impédance du circuit d’adaptation d’impédance dans un cas où le deuxième dispositif est destiné à être rechargé en champ proche par le premier dispositif.

Un mode de réalisation prévoit un dispositif de communication en champ proche, comportant :
– un circuit de communication en champ proche tel que décrit ; et
– une antenne de communication en champ proche, reliée au circuit de communication en champ proche.

Selon un mode de réalisation, l’impédance est réglée :
– à une première valeur, en l’absence du deuxième dispositif ; et
– à une deuxième valeur, en présence du deuxième dispositif.

Selon un mode de réalisation, la détection est conditionnée par une variation d’un courant électrique parcourant le circuit d’adaptation d’impédance.

Selon un mode de réalisation, la détection est conditionnée par une variation d’amplitude et de phase d’un signal transmis par le premier dispositif.

Selon un mode de réalisation, la détection est conditionnée par une transmission d’au moins une trame de données entre le premier dispositif et le deuxième dispositif.

Selon un mode de réalisation, l’impédance est ajustée en commandant au moins une capacité variable du circuit d’adaptation d’impédance.

Selon un mode de réalisation, l’impédance est ajustée en connectant, en parallèle d’une première capacité du circuit d’adaptation d’impédance, au moins une deuxième capacité.

Selon un mode de réalisation, le circuit comporte en outre un contrôleur de communication en champ proche relié au circuit d’adaptation d’impédance.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande est relié au contrôleur de communication en champ proche et au circuit d’adaptation d’impédance.

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 représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un exemple de système de communication en champ proche du type auquel s’appliquent les modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits ;

la représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un exemple de circuit de communication en champ proche ;

la est un schéma électrique du circuit de communication en champ proche de la selon un mode de réalisation ;

la est un schéma électrique du circuit de communication en champ proche de la selon un autre mode de réalisation ;

la représente un procédé de commande d’un circuit de communication en champ proche selon un mode de mise en œuvre ;

la représente un exemple d’application des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits à un échange de données entre deux dispositifs de communication en champ proche ; et

la représente un autre exemple d’application des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits à une recharge d’un dispositif par 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, la génération des signaux radiofréquence et leur interprétation n’ont pas été détaillées, les modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits étant compatibles avec les techniques usuelles de génération et d’interprétation de ces signaux.

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.

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

Dans la présente description, on appelle dispositif NFC un dispositif électronique intégrant au moins un circuit de communication en champ proche (« Near-Field Communication » - NFC, en anglais).

La représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un exemple de système de communication en champ proche du type auquel s’appliquent les modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits.

Dans l’exemple représenté, un premier dispositif NFC 100A (DEV1) est susceptible de communiquer, par couplage électromagnétique en champ proche, avec un deuxième 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 100B, 100A fonctionne en mode dit carte, ou les deux dispositifs NFC 100A et 100B communiquent en mode dit poste à poste (« Peer-to-Peer » - P2P, en anglais).

Chaque dispositif NFC 100A, 100B intègre par exemple un circuit de communication en champ proche symbolisé, en , par un bloc 101A, 101B. Les circuits 101A et 101B de communication en champ proche comportent par exemple chacun divers éléments ou circuits électroniques de génération ou de détection d’un signal radiofréquence à l’aide d’une antenne (non représentée), par exemple des circuits de modulation ou de démodulation. Lors d’une communication entre les dispositifs NFC 100A et 100B, le signal radiofréquence généré par l’un des dispositifs NFC 100A, 100B est par exemple capté par l’autre dispositif NFC 100B, 100A se trouvant à portée.

Dans l’exemple représenté, on suppose que le dispositif NFC 100A émet un champ électromagnétique (EMF) pour initier une communication avec le dispositif NFC 100B. Le champ EMF est par exemple capté par le deuxième dispositif NFC 100B dès qu’il se trouve à portée. Il se forme alors un couplage entre deux circuits oscillants, en l’espèce celui de l’antenne du dispositif NFC 100A et celui de l’antenne du dispositif NFC 100B. Ce couplage se traduit par exemple par 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.

Pour une communication, une variation correspondante de phase ou d’amplitude du champ émis est par exemple détectée par le dispositif 100A, qui entame alors un protocole de communication NFC avec le dispositif 100B. Côté dispositif NFC 100A, on détecte par exemple si l’amplitude de la tension aux bornes du circuit oscillant et/ou le déphasage par rapport au signal généré par le circuit 101A sortent de plages d’amplitudes et/ou de phases délimitées chacune par des seuils.

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 par exemple 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).

Des applications visent par exemple à tirer profit du champ EMF pour mettre en œuvre des échanges de données entre les dispositifs NFC 100A et 100B. Cela correspond par exemple à un cas où le dispositif NFC 100A est un terminal mobile, par exemple un téléphone portable ou une tablette tactile, et où le dispositif NFC 100B est par exemple un terminal mobile analogue au dispositif NFC 100A ou une carte à microcircuit, par exemple une carte d’identification personnelle, le terminal mobile 100A venant alors lire ou écrire des données dans le terminal mobile ou dans la carte à microcircuit 100B.

D’autres applications visent par exemple plutôt à tirer profit du champ EMF pour mettre en œuvre des échanges d’énergie entre les dispositifs NFC 100A et 100B. De façon générale, cela correspond par exemple à un cas où le dispositif 100B dispose d’une source d’énergie électrique (non représentée), par exemple une batterie, susceptible d’être rechargée par le dispositif NFC 100A. Cela correspond par exemple plus précisément à un cas où le dispositif NFC 100A est un terminal mobile, par exemple un téléphone portable ou une tablette tactile, et où le dispositif NFC 100B est un objet connecté, par exemple une montre connectée, un bracelet connecté, une paire d’écouteurs sans fil, un stylo numérique, etc. Dans ce cas, le dispositif NFC 100A dispose par exemple d’une batterie de capacité supérieure à celle du dispositif NFC 100B.

À titre d’exemple, dans le cas où le dispositif NFC 100A est utilisé pour recharger le dispositif NFC 100B, le dispositif NFC 100A est un émetteur de recharge sans fil (« WireLess Charging Poller » - WLC-P, en anglais) et le dispositif NFC 100B est un récepteur de recharge sans fil (« WireLess Charging Listener » - WLC-L, en anglais). Dans ce cas, les dispositifs NFC 100A, 100B mettent par exemple en œuvre un procédé de transfert d’énergie sans fil (« Wireless Power Transfer » - WPT, en anglais) tel que défini dans les spécifications du NFC Forum.

En général, le circuit 101A de communication en champ proche du dispositif NFC 100A est différent selon que la communication avec le dispositif NFC 100B met en œuvre plutôt des échanges de données ou plutôt des échanges d’énergie. Par conséquent, si l’on équipe le dispositif NFC 100A d’un circuit 101A optimisé pour des échanges de données avec le dispositif NFC 100B, ce circuit ne permet alors généralement pas de recharger efficacement le dispositif NFC 100B. À l’inverse, si l’on équipe le dispositif NFC 100A d’un circuit 101A optimisé pour des échanges d’énergie avec le dispositif NFC 100B, ce circuit ne permet alors généralement pas de communiquer efficacement avec le dispositif NFC 100B. Cela limite les fonctionnalités du dispositif NFC 100A.

Afin de palier ce problème, on pourrait par exemple prévoir d’équiper le dispositif NFC 100A de deux circuits de communication en champ proche, optimisés l’un pour les échanges de données et l’autre pour la recharge du dispositif NFC 100B. Cela conduirait toutefois à une augmentation de complexité, de taille et de coût du dispositif NFC 100A.

On pourrait par exemple alternativement prévoir d’équiper le dispositif NFC 100 du circuit de communication en champ proche 101A et d’un circuit de recharge sans fil exploitant une norme autre que la norme NFC, par exemple un circuit conforme au standard « Qi ». Outre le fait d’augmenter la complexité, la taille et le coût du dispositif NFC 100A, cela présenterait l’inconvénient de ne pas être adapté à la recharge de dispositifs embarquant une source d’alimentation de petite taille tels que des objets connectés.

La représente, de façon schématique et sous forme de blocs, un exemple de circuit 200 de communication en champ proche. À titre d’exemple, le circuit 200 correspond à tout ou partie du bloc 101A du dispositif NFC 100A de la .

Dans l’exemple représenté, le circuit 200 comporte un contrôleur de communication en champ proche 201 (NFC CONTROLLER), ou contrôleur NFC. Le contrôleur NFC 201 est par exemple une puce électronique ou un circuit électronique adapté à mettre en œuvre des communications en champ proche. À titre d’exemple, le contrôleur NFC 201 est un microcontrôleur.

Dans l’exemple représenté, le contrôleur NFC 201 est relié à un dispositif de filtrage d’interférences électromagnétiques 203 (EMI FILTER), plus simplement appelé filtre. Le filtre 203 est par exemple un circuit comportant des composants électroniques choisis et agencés de manière à atténuer une ou plusieurs bandes de fréquences de signaux susceptibles d’être émis ou reçus par le contrôleur NFC 201. À titre d’exemple, le filtre 203 comporte au moins une capacité, par exemple un condensateur, et au moins une inductance, par exemple une bobine.

Dans l’exemple représenté, le filtre d’interférences électromagnétiques 203 est relié à un circuit d’adaptation d’impédance 205 (MATCHING NETWORK). Le circuit d’adaptation d’impédance 205 est typiquement configuré pour maximiser l’amplitude des signaux susceptibles d’être émis ou reçus par le contrôleur NFC 201.

Dans l’exemple représenté, le circuit d’adaptation d’impédance 205 est relié à une antenne 207 (ANTENNA), par exemple une antenne de communication en champ proche. De manière générale, le circuit 205 est notamment conçu pour s’adapter à des propriétés électriques de l’antenne 207. Plus précisément, le circuit d’adaptation d’impédance 205 comporte par exemple des condensateurs dont la valeur de capacité est choisie en fonction de l’impédance de l’antenne 207. Les valeurs de capacité peuvent en outre dépendre du filtre 203. À titre d’exemple, les valeurs de capacité des condensateurs du circuit d’adaptation d’impédance 205 peuvent être réglées en usine, au moment de la fabrication du circuit de communication en champ proche 200, de manière à correspondre précisément aux caractéristiques électriques réelles de l’antenne 207 et du filtre 203.

Le circuit de communication en champ proche 200 peut en outre comporter d’autres éléments ou circuits représentés en par un unique bloc fonctionnel 209 (FCT).

La est un schéma électrique du circuit de communication en champ proche 200 de la selon un mode de réalisation.

Dans l’exemple représenté, le contrôleur NFC 201 (NFC CONTROLLER) comporte un cœur 301 (CORE) et un circuit amplificateur 303 (DRIVERS). Comme illustré en , le circuit amplificateur 303 comporte par exemple deux amplificateurs 305 et 307 (« driver », en anglais). Chaque amplificateur 305, 307 comporte par exemple une borne de sortie 309, 311.

Les amplificateurs 305 et 307 du circuit amplificateur 303 sont par exemple commandés par le cœur 301 du contrôleur NFC 201. À titre d’exemple, le cœur 301 transmet aux amplificateurs 305 et 307 des signaux radiofréquence. Ces signaux radiofréquence sont ensuite amplifiés par les amplificateurs 305 et 307 puis transmis au filtre 203 et au circuit d’adaptation d’impédance 205.

Le filtre 203 (EMI FILTER) est par exemple connecté aux bornes de sortie respectives 309 et 311 des amplificateurs 305 et 307. Dans l’exemple représenté, le filtre 203 comporte des inductances 313 et 315, par exemple des bobines. La bobine 313 est par exemple connectée à la borne 309 et à un nœud 317 du filtre 203. La bobine 315 est par exemple connectée à la borne 311 et à un autre nœud 319 du filtre 203. Dans l’exemple représenté, le filtre 203 comporte en outre des capacités 321 et 323, par exemple des condensateurs. Le condensateur 321 est par exemple connecté au nœud 317 et à un nœud 325 d’application d’un potentiel de référence, par exemple la masse. Le condensateur 323 est par exemple connecté au nœud 319 et au nœud 325.

Selon un mode de réalisation, le circuit d’adaptation d’impédance 205 comporte au moins une capacité variable. Dans l’exemple représenté, le circuit d’adaptation d’impédance 205 comporte des capacités variables 327, 329 et 331, par exemple des condensateurs présentant une capacité électrique variable. Le condensateur 327 est par exemple connecté au nœud 317 et à un nœud 333 du circuit d’adaptation d’impédance 205. Le condensateur 329 est par exemple connecté au nœud 319 et à un autre nœud 335 du circuit d’adaptation d’impédance 205. Le condensateur 331 est par exemple connecté au nœud 333 et au nœud 335.

Dans l’exemple représenté, l’antenne 207 est connectée aux nœuds 333 et 335. Les condensateurs à capacité variable 327 et 329 sont connectés en série entre le contrôleur NFC 201 et l’antenne 207. Le condensateur à capacité variable 331 est connecté en parallèle de l’antenne 207. Pour simplifier, les condensateurs 327 et 329 sont appelés condensateurs série et le condensateur 331 est appelé condensateur parallèle.

Dans l’exemple représenté, les condensateurs 327, 329 et 331 sont commandés par le contrôleur NFC 201. Plus précisément, le contrôleur NFC 201 est par exemple configuré pour transmettre à chaque condensateur 327, 329, 331 un signal de commande permettant de modifier sa capacité électrique. Dans ce cas, le contrôleur NFC 201 constitue par exemple un dispositif de commande configuré pour ajuster l’impédance du circuit 205.

Les condensateurs à capacité variable 327, 329 et 331 permettent notamment d’ajuster l’impédance du circuit d’adaptation d’impédance 205. Dans l’exemple où le dispositif NFC 100A intègre le circuit 200, les valeurs de capacité des condensateurs 327, 329 et 331 peuvent par exemple être ajustées en fonction du type du dispositif 100B se trouvant à portée. À titre d’exemple, on peut prévoir d’ajuster les valeurs de capacité des condensateurs 327, 329 et 331 selon une première configuration destinée à optimiser des transmissions de données par l’antenne 207, par exemple dans le cas d’un échange de données entre les dispositifs NFC 100A et 100B. On peut en outre prévoir d’ajuster les valeurs de capacité des condensateurs 327, 329 et 331 selon une deuxième configuration destinée à optimiser des échanges d’énergie par l’antenne 207, par exemple dans le cas de la recharge du dispositif NFC 100B par le dispositif NFC 100A.

Bien que l’on ait décrit un exemple comportant deux capacités série 327 et 329 et une capacité parallèle 331, la personne du métier est capable d’adapter le nombre de capacités parallèles et de capacités série en fonction de l’application visée. En outre, bien que le mode de réalisation de la soit exposé en relation avec un exemple d’application à un circuit de communication 200 connecté à une antenne comportant deux bornes ou extrémités (« dual-ended antenna », en anglais), ce mode de réalisation est transposable par la personne du métier à un circuit de communication connecté à une antenne comportant une seule borne ou extrémité (« single-ended antenna », en anglais).

Un avantage du mode de réalisation du circuit 200 décrit en relation avec la tient au fait que les capacités variables 327, 329 et 331 permettent d’ajuster l’impédance du circuit 205 en fonction du type de dispositif NFC 100B se trouvant à portée. On évite par exemple ainsi d’intégrer plusieurs circuits de communication en champ proche et/ou plusieurs antennes dans le dispositif NFC 100A. Cela permet de réduire la complexité, les dimensions et le coût du dispositif NFC 100A.

La est un schéma électrique du circuit de communication en champ proche 200 de la selon un autre mode de réalisation. Le circuit 200 de la comprend des éléments communs avec le circuit 200 de la . Ces éléments communs ne seront pas détaillés à nouveau ci-après. Le circuit 200 de la diffère du circuit 200 de la principalement en ce que le circuit 200 de la comporte un circuit de commande 401 (POWER DIE).

Dans l’exemple représenté, des bornes du contrôleur NFC 201 (NFC CONTROLLER) sont connectées à des bornes du circuit de commande 401. À titre d’exemple, cela permet au circuit de commande 401 de recevoir des signaux de synchronisation, des signaux de sélection, des signaux de données à transmettre par l’antenne 207, etc.

Dans l’exemple représenté, des bornes du circuit de commande 401 sont connectées au circuit d’adaptation d’impédance 205 (MATCHING NETWORK). Plus précisément, des bornes 403, 405 du circuit de commande 401 sont respectivement connectées à des bornes 407, 409 d’un transformateur 411, par exemple un transformateur d’isolement. Deux autres bornes 413, 415 du transformateur d’isolement 411 sont par exemple reliées ou connectées à des nœuds 417, 419 du circuit d’adaptation d’impédance 205. Le nœud 419 est par exemple un nœud d’application d’un potentiel de référence, par exemple la masse.

Dans l’exemple représenté, une capacité 421 est connectée à la borne 413 du transformateur d’isolement 411 et au nœud 417 du circuit d’adaptation d’impédance 205. Une autre capacité 423 est par exemple connectée aux nœuds 417 et 419 du circuit d’adaptation d’impédance 205. L’antenne 207 est par exemple connectée aux nœuds 417 et 419 du circuit d’adaptation d’impédance 205, en parallèle de la capacité 423. À titre d’exemple, les capacités 421 et 423 sont des condensateurs de capacité électrique fixe.

Dans l’exemple représenté :
– une autre borne 425 du circuit de commande 401 est connectée à la borne 413 du transformateur d’isolement 411 ;
– une autre borne 427 du circuit de commande 401 est connectée au nœud 417 du circuit d’adaptation d’impédance 205 ;
– une autre borne 429 du circuit de commande 401 est connectée au nœud 417 du circuit d’adaptation d’impédance 205 ; et
– une autre borne 431 du circuit de commande 401 est connectée à un nœud d’application du potentiel de référence, la masse dans cet exemple.

Dans l’exemple représenté, le circuit de commande 401 comporte une capacité variable 433 connectée entre les bornes 425 et 427. Le circuit de commande 401 comporte en outre une autre capacité variable 435 connectée entre les bornes 429 et 431. Dans l’exemple représenté, la capacité variable 433 est connectée en parallèle de la capacité 421 du circuit d’adaptation d’impédance 205. La capacité variable 435 est connectée en parallèle de la capacité 423 du circuit d’adaptation d’impédance 205. En ajustant les valeurs de capacité électrique des capacités variables 433 et 435 du circuit de commande 401, on peut par exemple modifier des capacités série et parallèle du circuit d’adaptation d’impédance 205.

À titre d’exemple, les capacités variables 433 et 435 du circuit de commande 401 sont réalisées à partir d’un ensemble de capacités, par exemple des condensateurs, connectées en parallèle les unes des autres et sélectionnables de manière individuelle. En utilisant par exemple un signal de commande transmis par le contrôleur NFC 201 au circuit de commande 401, on peut par exemple choisir un nombre de capacités à connecter en parallèle des capacités 421 et 423 du circuit d’adaptation d’impédance 205 afin d’ajuster son impédance. Dans ce cas, le circuit de commande 401 constitue par exemple le dispositif de commande configuré pour ajuster l’impédance du circuit 205.

Dans l’exemple représenté, le contrôleur NFC comporte des bornes 437 et 439 reliées respectivement aux bornes 407 et 409 du transformateur d’isolement 411 par l’intermédiaire de résistances 441 et 443. Les bornes 437 et 439 permettent par exemple de recevoir des signaux captés par l’antenne 207.

Un avantage du circuit 200 de communication en champ proche exposé ci-dessus en relation avec la tient au fait que l’impédance du circuit d’adaptation d’impédance 205 est ajustée par les capacités variables 433 et 435 du circuit de commande 401. Cela permet mettre en œuvre la fonctionnalité d’ajustement de l’impédance sans avoir à modifier le circuit d’adaptation d’impédance 205, le contrôleur NFC 201 et/ou l’antenne 207.

La représente un procédé de commande 500 d’un circuit de communication en champ proche selon un mode de mise en œuvre. Le procédé 500 est par exemple mis en œuvre par le circuit 200 précédemment décrit en relation avec les figures 3 et 4. Le circuit 200 est par exemple intégré dans le dispositif NFC 100A ( ).

Dans l’exemple représenté, le procédé 500 comporte une étape initiale 501 (IDLE). À titre d’exemple, l’étape initiale 501 correspond à une étape dans laquelle le circuit 200 ne met en œuvre aucune communication en champ proche.

Au cours d’une autre étape 503 (ATTEMPT TO DETECT NFC DEVICE), postérieure à l’étape 501, le circuit 200 de communication en champ proche tente de détecter un dispositif NFC situé à portée. Cela correspond par exemple à une émission de champ tel que décrite précédemment en relation avec la .

Au cours d’encore une autre étape 505 (NFC DEVICE DETECTED?), postérieure à l’étape 503, on vérifie si un dispositif NFC, par exemple le dispositif NFC 100B ( ) se trouve à portée. À titre d’exemple, la détection du dispositif NFC 100B est fonction d’au moins l’une des conditions suivantes :
– une variation d’un courant électrique parcourant le circuit d’adaptation d’impédance 205 ;
– une variation d’amplitude et de phase d’un signal transmis par le dispositif NFC 100A embarquant le circuit 200 ; et
– une transmission d’au moins une trame de données entre les dispositifs NFC 100A et 100B.

Dans le cas où le dispositif NFC 100B est détecté par le dispositif NFC 100A (sortie YES du bloc 505), on passe à encore une autre étape 507 (IDENTIFY DEVICE TYPE) d’identification du type du dispositif NFC 100B. Dans le cas contraire, c'est-à-dire si aucun dispositif NFC n’est détecté au cours de l’étape 505 (sortie NO du bloc 505), on revient par exemple à l’étape 503.

Au cours de l’étape 505, on évalue par exemple si le dispositif NFC 100B est destiné à échanger des données avec le dispositif NFC 100A ou si le dispositif NFC 100B est plutôt destiné à être rechargé par le dispositif NFC 100A.

Au cours d’encore une autre étape 509 (WLC-L DEVICE?), postérieure à l’étape 507, on vérifie si le dispositif NFC 100B détecté est du type WLC-L. Dans le cas où le dispositif NFC 100B n’est pas du type WLC-L (sortie NO du bloc 509), on passe à encore une autre étape 511 (KEEP IMPEDANCE EQUAL TO Z1) de maintien de l’impédance du circuit d’adaptation d’impédance 205 à une première valeur Z1. La valeur d’impédance Z1 correspond par exemple à une configuration dans laquelle le circuit d’adaptation d’impédance 205 du dispositif NFC 100A est optimisé pour échanger des données avec le dispositif NFC 100B. À titre d’exemple, la valeur Z1 est égale à environ 8 ohms.

Au cours d’encore une autre étape 513 (EXCHANGE DATA WITH NFC DEVICE), postérieure à l’étape 511, on réalise par exemple un échange de données entre les dispositifs NFC 100A et 100B.

Au cours d’encore une autre étape 515 (DATA EXCHANGE ENDED?), postérieure à l’étape 513, on vérifie par exemple si l’échange de données entre les dispositifs NFC 100A et 100B est terminé ou si le dispositif NFC 100B est sorti du champ. Si tel est le cas (sortie YES du bloc 515), on revient par exemple à l’étape initiale 501. En revanche, c'est-à-dire par exemple si le dispositif NFC 100B est encore dans le champ du dispositif NFC 100A et si l’échange de données est en cours (sortie NO du bloc 515), on revient par exemple à l’étape 513.

À l’étape 509, si le dispositif détecté est du type WLC-L (sortie YES du bloc 509), on passe alors à encore une autre étape 517 (SET IMPEDANCE TO Z2) d’ajustement de l’impédance du circuit d’adaptation d’impédance 205 à une deuxième valeur Z2. La valeur d’impédance Z2 correspond par exemple à une configuration dans laquelle le circuit d’adaptation d’impédance 205 du dispositif NFC 100A est optimisé pour échanger de l’énergie avec le dispositif NFC 100B, par exemple pour recharger le dispositif NFC 100B. À titre d’exemple, la valeur Z2 est égale à environ 12 ohms.

Au cours d’encore une autre étape 519 (EXCHANGE POWER WITH WLC-L DEVICE), postérieure à l’étape 517, le dispositif NFC 100A commence par exemple à recharger le dispositif NFC 100B. Au cours d’encore une autre étape 521 (POWER EXCHANGE ENDED?), postérieure à l’étape 519, on vérifie par exemple si la recharge du dispositif NFC 100B est terminée ou si le dispositif NFC 100B est sorti du champ du dispositif NFC 100A. Si tel est le cas (sortie YES du bloc 521), on passe à encore une autre étape 523 (SET IMPEDANCE TO Z1) d’ajustement de l’impédance du circuit d’adaptation d’impédance 205 à la première valeur Z1. En revanche, c'est-à-dire par exemple si le dispositif NFC 100B est encore dans le champ du dispositif NFC 100A et si la recharge est en cours (sortie NO du bloc 521), on revient par exemple à l’étape 519.

Un avantage du procédé 500 tient au fait que l’impédance du circuit d’adaptation d’impédance 205 peut être ajustée en fonction du type du dispositif NFC 100B détecté. Si le dispositif NFC 100B est de type WLC-L, l’impédance du circuit 205 est ajustée de manière à favoriser la recharge du dispositif NFC 100B. En revanche, tant qu’un dispositif de type WLC-L n’est pas détecté par le dispositif NFC 100A, l’impédance du circuit 205 est maintenue à une valeur permettant d’optimiser les échanges de données. Cela permet notamment de détecter plus rapidement un dispositif NFC 100B souhaitant échanger des données avec le dispositif NFC 100A.

La représente un exemple d’application des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits à un échange de données entre deux dispositifs 600A, 600B de communication en champ proche. Dans l’exemple représenté, les dispositifs NFC 600A et 600B sont des téléphones mobiles.

Le téléphone mobile 600A intègre par exemple le circuit 200 de communication en champ proche précédemment décrit en relation avec la . Plus précisément, le téléphone mobile 600A comporte le contrôleur NFC 201 relié ou connecté au circuit de commande 401 et au circuit d’adaptation d’impédance 205.

Le téléphone mobile 600A échange par exemple des données avec le téléphone mobile 600B par l’intermédiaire du champ électromagnétique EMF. L’impédance du circuit 205 est alors par exemple égale à la valeur Z1.

La représente un autre exemple d’application des modes de réalisation et modes de mise en œuvre décrits à une recharge d’un dispositif 700 par le dispositif 600A de la . Dans l’exemple représenté, le dispositif NFC 700 est une paire d’écouteurs sans fil.

Le téléphone mobile 600A recharge par exemple des batteries 701 intégrées dans chaque écouteur de la paire d’écouteurs sans fil 700 par l’intermédiaire du champ électromagnétique EMF. L’impédance du circuit 205 est alors par exemple égale à la valeur Z2.

Selon les cas, le circuit 200 permet au dispositif 600A d’échanger des données avec le téléphone mobile 600B ou de recharger la paire d’écouteurs sans fil 700 en ajustant l’impédance du circuit 205, par exemple en mettant en œuvre le procédé 500 exposé en relation avec la .

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, le nombre de capacités variables peut être ajusté en fonction de l’application.

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, la personne du métier est capable de réaliser les capacités variables de sorte à obtenir des plages d’impédances correspondant à l’application visée.

Claims

Procédé (500) comprenant les étapes de :
a) détecter, par un premier dispositif (100A ; 600A) de communication en champ proche, la présence d’un deuxième dispositif (100B ; 600B ; 700) de communication en champ proche ; et
b) dans un cas où le deuxième dispositif est destiné à être rechargé en champ proche par le premier dispositif, ajuster, par un dispositif de commande (201 ; 401), une impédance d’un circuit d’adaptation d’impédance (205) faisant partie d’un circuit de communication en champ proche (200) du premier dispositif.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’impédance est réglée :
– à une première valeur (Z1), en l’absence du deuxième dispositif (100B ; 600B ; 700) ; et
– à une deuxième valeur (Z2), en présence du deuxième dispositif.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la détection est conditionnée par une variation d’un courant électrique parcourant le circuit d’adaptation d’impédance (205).
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la détection est conditionnée par une variation d’amplitude et de phase d’un signal transmis par le premier dispositif (100A ; 600A).
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la détection est conditionnée par une transmission d’au moins une trame de données entre le premier dispositif (100A ; 600A) et le deuxième dispositif (100B ; 600B ; 700).
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’impédance est ajustée en commandant au moins une capacité variable (327, 329, 331) du circuit d’adaptation d’impédance (205).
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’impédance est ajustée en connectant, en parallèle d’une première capacité (421, 423) du circuit d’adaptation d’impédance (205), au moins une deuxième capacité (433, 435).
Circuit de communication en champ proche (200), destiné à être intégré dans un premier dispositif (100A ; 600A) de communication en champ proche adapté à détecter la présence d’un deuxième dispositif (100B ; 600B ; 700) de communication en champ proche, le circuit de communication en champ proche comportant :
– un circuit d’adaptation d’impédance (205) ; et
– un dispositif de commande (201 ; 401), configuré pour ajuster une impédance du circuit d’adaptation d’impédance dans un cas où le deuxième dispositif est destiné à être rechargé en champ proche par le premier dispositif.
Circuit selon la revendication 8, comportant en outre un contrôleur (201) de communication en champ proche relié au circuit d’adaptation d’impédance (205).
Circuit selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de commande (401) est relié au contrôleur (201) de communication en champ proche et au circuit d’adaptation d’impédance (205).
Dispositif (100A ; 600A) de communication en champ proche, comportant :
– un circuit de communication en champ proche (200) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10 ; et
– une antenne (207) de communication en champ proche, reliée au circuit de communication en champ proche.