[發明專利]運用能量收集的NFC系統喚醒

有效

• 申請號: 201710605559.0
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107682048B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 馬庫斯·渥巴克;萊昂哈德·科爾曼;尤爾根·施羅德
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H04B5/00
• 分類號: H04B5/00;H04W4/80;H04W52/02;H02J50/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 紀雯

本發明提供一種利用由運用能量收集的近場通信(NFC)前端控制的系統電源啟用開關的系統。在一個實施例中，由NFC對應物(例如移動電話)產生的13.56MHz頻帶下的RF功率由作為非電池供電NFC通信裝置的部分的能量收集單元檢測到。在激活之后，所述系統可執行向所呈現裝置(即，所述NFC對應物)通信所需的動作。稍后，所述系統可自身再次切換成所述非供電狀態。在另一實施例中，此特征還可用以在所述NFC裝置暴露于外部高頻(HF)場之后極其快速地控制NFC保護電路。

技術領域

所描述實施例大體上涉及用于NFC(近場通信)系統的裝置和方法，且更確切地說，涉及實現運用能量收集的NFC系統喚醒的裝置和方法。

背景技術

電池操作的NFC裝置在操作和備用期間需要最低電流消耗。尤其是對于NFC非接觸接入系統，改變電池促成了NFC系統的主要運行成本。如果可通過降低系統的總體電流消耗來降低此電池交換率，那么NFC系統的總體運行成本會降低。

目前，NFC裝置需要低功率備用配置以便檢測外部射頻(RF)場。主機控制器和NFC前端處于低功率模式，所述低功率模式需要電池電源一直存在，從而引起電池電源電流消耗。對于供應電壓調節可能需要另外的能量(例如，低壓降調節器、DC到DC(直流電到直流電)轉換器)。因此，存在限制總NFC裝置可用性和使用壽命的持續能耗。

因此，需要具有可實現在NFC裝置未檢測到外部射頻(RF)場時完全關斷NFC裝置(即，“零”功率配置)的裝置和方法。

發明內容

本發明的目標是具有可實現在NFC功能并非有源時完全關斷NFC裝置(即，“零”功率配置)的裝置和方法。這將又允許電池操作的NFC裝置具有更低的總體電流消耗。所述系統的這一降低的電流消耗將接著降低電池交換率，從而降低所述NFC系統的所述總體運行成本。然而，具有完全關斷的NFC裝置的此類系統將需要可實現NFC系統喚醒的裝置和方法。屬于目前先進技術的一個可能性是需要由用戶致動以將系統從斷電模式改變成通電模式的機械開關(按鈕)。更方便的可能性將會是所述NFC裝置檢測外部射頻(RF)場并基于此RF場信息而從將它的狀態從斷電模式改編成通電模式。這樣將相比于機械開關(按鈕)為用戶增加方便性，同時允許更長的電池使用壽命。

為了實現如上文所限定的目標，公開一種利用由運用能量收集的近場通信(NFC)前端控制的系統電源啟用開關的系統。由NFC對應物裝置(例如移動電話)產生的13.56MHz頻帶下的RF功率由作為不由電池供電的NFC通信裝置的部分的能量收集單元檢測到。在激活之后，所述系統可執行向所述NFC對應物裝置(例如移動電話)通信所需的動作。稍后，在一些實施例中，所述系統可自身再次切換成所述非供電狀態。在一些其它實施例中，不同的第二系統可將所述系統再次切換成所述非供電狀態。

總之，NFC裝置的能量收集功能性用以在沒有電池電源可用(參見(例如)US 2010/0248653和US 2014/0295756，其描述“由場供電”模式)的狀況下供應所述NFC裝置。在一個實施例中，能量收集模塊由橋式整流器電路和隔直電容器組成。能量收集模塊直接或經由外部匹配組件連接到NFC天線。能量收集模塊從13.56MHz高頻(HF)場當中導出直流電(DC)電壓。在此處，不需要電源來操作所述能量收集模塊。

本發明公開內容的特征是使用NFC裝置的能量收集功能性作為在沒有另外的電池功率供應的情況下觸發系統配置改變的事件。這樣的例子是在檢測到外部RF場之后連接電池來對系統加電。另一應用是在所述NFC裝置暴露于外部HF場之后極其快速地控制NFC保護電路。

本發明提供一種方法，所述方法包括：通過與近場通信(NFC)系統相關聯的能量收集單元檢測有源外部射頻(RF)場；響應于所述檢測而通過與所述NFC系統相關聯的所述能量收集單元產生輸出信號；使用所述輸出信號以啟用到電源或NFC保護電路的開關。

在一些實施例中，所述能量收集單元能夠向所述NFC系統供電而不使用來自電池的功率。