近场通信装置、方法及电子设备与流程

专利2025-03-29  10


本技术涉及近场通信(near field communication,nfc)领域,具体涉及一种近场通信装置、方法及电子设备。


背景技术:

1、智能手机等移动终端通常具有nfc装置以实现nfc功能,nfc装置可以工作在主动模式或被动模式。主动模式可以包括点对点模式(peer-to-peer mode,简称为p2p模式)和读写器模式(reader/writer mode,简称为rw模式)。点对点模式下两个具备nfc功能的移动终端配对连接,能实现数据点对点传输,比如智能手机自带的nfc可以让两台智能手机之间快速传输文件。读写器模式下具有nfc装置的移动终端从带有nfc芯片的标签、贴纸、名片等媒介中读写信息。被动模式包括卡模拟模式(card emulation mode,简称为ce模式),卡模拟模式下移动终端相当于一张采用rfid技术的ic卡,可以用作信用卡、交通卡、门禁,火车票等等。

2、相关技术中,由于移动终端上空间有限,一般是一个nfc天线进行nfc信号收发,或者多段式天线作为一个整体天线来进行nfc信号收发。一个nfc天线的通信范围有限,导致用户使用移动终端进行nfc通信时,需要调整移动终端的握持状态以对准对端nfc设备,例如,在使用智能手机进行nfc支付时,需要将智能手机的特定位置对准nfc读写设备。因此,使用移动终端进行nfc通信的用户体验较差。


技术实现思路

1、鉴于以上问题,本技术实施例提供一种近场通信装置、方法及电子设备,以解决上述技术问题。

2、第一方面,本技术实施例提供一种nfc装置,包括:第一天线,用于在第一通信范围接收和发射nfc信号;第二天线,用于在第二通信范围接收和发射nfc信号,第一通信范围与第二通信范围不重叠或部分重叠;nfc控制器,用于判断外部nfc装置所在的通信范围,根据该通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号,该通信范围为第一通信范围或第二通信范围。

3、在一些实施例中,nfc控制器,用于:基于第一天线接收到的第一电性参数,以及第二天线接收到的第二电性参数,判断外部nfc装置所在的通信范围。

4、在一些实施例中,nfc控制器,用于:根据第一天线接收到的第一电压确定第一接收指标;根据第二天线接收到的第二电压确定第二接收指标,其中,第一接收指标和第二接收指标包括电场强度、接收电流、接收功率和接收信号强度指示(rssi)中至少之一;根据第一接收指标和第二接收指标判断外部nfc装置所在的通信范围。

5、在一些实施例中,nfc控制器,用于:确定第一接收指标与第二接收指标的比值,得到初始比值;基于校正系数校正初始比值,得到校正比值,校正系数用于校正第一天线及第二天线的匹配失谐;根据校正比值判断外部nfc装置所在的通信范围。

6、在一些实施例中,nfc控制器,用于在校正比值大于1时判定通信范围为第一通信范围,在校正比值小于1时判定通信范围为第二通信范围。

7、在一些实施例中,nfc控制器,用于在每次接收到nfc命令之后且回复该nfc命令之前,根据当前的通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号以回复该nfc命令。

8、在一些实施例中,nfc控制器,还用于确定接收场强是否稳定,在接收场强稳定的情况下,根据当前的所述通信范围选择所述第一天线或所述第二天线发射所述nfc信号。

9、在一些实施例中,nfc控制器,用于在激活状态下并确定接收场强稳定时,根据当前的通信范围选择第一天线或第二天线,使用选择的天线发射nfc信号,直到进入休眠状态。

10、在一些实施例中,nfc控制器包括发射模块;该发射模块包括:第一发射单元,与第一天线连接,用于通过第一天线发射nfc信号;第二发射单元,与第二天线连接,用于通过第二天线发射nfc信号;nfc控制器,用于:在选择第一天线时,使能第一发射单元以通过第一天线发射nfc信号;在选择第二天线时,使能第二发射单元以通过第二天线发射nfc信号。

11、在一些实施例中,nfc控制器包括发射模块和多路选择模块;多路选择模块,包括:发射模块与第一天线之间的第一通路,以及发射模块与第二天线之间的第二通路;nfc控制器,用于:在选择第一天线时,选通第一通路以通过第一天线发射nfc信号;在选择第二天线时,选通第二通路以通过第二天线发射nfc信号。

12、在一些实施例中,nfc控制器还包括:接收模块,该接收模块用于处理第一天线和第二天线接收到的nfc信号并输出nfc命令。

13、在一些实施例中,接收模块包括:第一接收端和第二接收端;nfc控制器,用于:在第一期间使第一接收端与第一天线连接,并使第二接收端接收预设电压,并基于接收模块产生的电压差确定第一电压;在第二期间使第二接收端与第二天线连接,并使第一接收端接收预设电压,并基于接收模块产生的电压差确定第二电压。

14、在一些实施例中,nfc控制器,还用于基于接收模块在与第一天线和第二天线连接时产生的电压差判断接收场强是否稳定。

15、在一些实施例中,nfc控制器,用于基于第一电性参数和/或第二电性参数判断接收场强是否稳定。

16、在一些实施例中,nfc控制器,用于若第一电性参数、第二电性参数、第一电性参数与第二电性参数之差中至少之一在预定时长内的变化满足预设条件,则判定接收场强稳定。

17、在一些实施例中,nfc控制器还包括:第一接收端、第二接收端、第一发射端和第二发射端;nfc装置还包括:第一匹配电路,连接在第一发射端与第一天线之间;第一外围接收电路,连接在第一接收端与第一匹配电路之间;第二匹配电路,连接在第二发射端与第二天线之间;第二外围接收电路,连接在第二接收端与第二匹配电路之间。

18、第二方面,本技术实施例提供一种近场通信方法,应用于nfc装置,该nfc装置包括用于在第一通信范围接收和发射nfc信号的第一天线、用于在第二通信范围接收和发射所述nfc信号的第二天线,以及nfc控制器,第一通信范围与第二通信范围不重叠或部分重叠,该方法包括:判断外部nfc装置所在的通信范围,通信范围为第一通信范围或第二通信范围;根据该通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号。

19、在一些实施例中,判断外部nfc装置所在的通信范围,包括:基于第一天线接收到的第一电性参数,以及第二天线接收到的第二电性参数,判断外部nfc装置所在的通信范围。

20、在一些实施例中,基于第一天线接收到的第一电性参数,以及第二天线接收到的第二电性参数,判断外部nfc装置所在的通信范围,包括:根据第一天线接收到的第一电压确定第一接收指标;根据第二天线接收到的第二电压确定第二接收指标,其中,第一接收指标和第二接收指标包括电场强度、接收电流、接收功率和接收信号强度指示(rssi)中至少之一;根据第一接收指标和第二接收指标判断外部nfc装置所在的通信范围。

21、在一些实施例中,根据第一接收指标和第二接收指标判断外部nfc装置所在的通信范围,包括:确定第一接收指标与第二接收指标的比值,得到初始比值;基于校正系数校正初始比值,得到校正比值,校正系数用于校正第一天线及第二天线的匹配失谐;根据校正比值判断外部nfc装置所在的通信范围。

22、在一些实施例中,根据通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号,包括:在每次接收到nfc命令之后且回复该nfc命令之前,根据当前的通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号以回复该nfc命令。

23、在一些实施例中,根据通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号,包括:判断接收场强是否稳定;在接收场强稳定的情况下,根据当前的通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号。

24、在一些实施例中,根据通信范围选择第一天线或第二天线发射nfc信号,包括:在激活状态下并确定接收场强稳定时,根据当前的通信范围选择第一天线或第二天线,使用选择的天线发射nfc信号,直到进入休眠状态。

25、在一些实施例中,判断接收场强是否稳定,包括:第一天线接收到的第一电性参数和/或第二天线接收到的第二电性参数判断接收场强是否稳定。

26、在一些实施例中,若第一电性参数、第二电性参数、第一电性参数与第二电性参数之差中至少之一在预定时长内的变化满足预设条件,则确定接收场强稳定。

27、第三方面,本技术实施例提供一种电子设备,包括设备主体以及设于设备主体的上述实施例的nfc装置。

28、在一些实施例中,第一天线设置于设备主体的顶部,第二天线设置于设备主体的中部或下部。

29、在一些实施例中,设备主体包括第一部分和第二部分,第一部分和第二部分能够相对转动至折叠状态或展开状态,第一天线设置于第一部分,第二天线设置于第二部分。

30、本技术实施例提供的近场通信装置、方法及电子设备,第一天线在第一通信范围接收和发射nfc信号的,第二天线在第二通信范围接收和发射所述nfc信号,并且该第一通信范围与第二通信范围不重叠或部分重叠,nfc装置判断外部nfc装置在第一通信范围还是第二通信范围,并选择相应的天线发射nfc信号。能够提高近场通信装置的nfc通信范围,便于用户使用nfc装置进行近场通信。

31、本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。


技术特征:

1.一种近场通信nfc装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于:基于所述第一天线接收到的第一电性参数,以及所述第二天线接收到的第二电性参数,判断外部nfc装置所在的通信范围。

3.如权利要求2所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于:

4.如权利要求3所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于:

5.如权利要求4所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于在所述校正比值大于1时判定所述通信范围为所述第一通信范围,在所述校正比值小于1时判定所述通信范围为所述第二通信范围。

6.如权利要求1至5中任一项所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于在每次接收到nfc命令之后且回复所述nfc命令之前,根据当前的所述通信范围选择所述第一天线或所述第二天线发射所述nfc信号以回复所述nfc命令。

7.如权利要求1至5中任一项所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,还用于判断接收场强是否稳定,在所述接收场强稳定的情况下,根据当前的所述通信范围选择所述第一天线或所述第二天线发射所述nfc信号。

8.如权利要求7所述的nfc装置,其特征在于,

9.如权利要求1至8中任一项所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器包括发射模块;

10.如权利要求1至8中任一项所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器包括发射模块和多路选择模块;

11.如权利要求1至8中任一项所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器还包括:接收模块,包括:第一接收端和第二接收端;

12.如权利要求11所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,还用于基于所述接收模块在与所述第一天线和所述第二天线连接时产生的电压差判断接收场强是否稳定。

13.如权利要求7所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于基于所述第一天线接收到的第一电性参数和/或所述第二天线接收到的第二电性参数判断接收场强是否稳定。

14.如权利要求13所述的nfc装置,其特征在于,所述nfc控制器,用于若所述第一电性参数、所述第二电性参数、所述第一电性参数与所述第二电性参数之差中至少之一在预定时长内的变化满足预设条件,则确定接收场强稳定。

15.如权利要求1至14中任一项所述的nfc装置,其特征在于,

16.一种近场通信nfc方法,其特征在于,应用于nfc装置,所述nfc装置包括用于在第一通信范围接收和发射nfc信号的第一天线、用于在第二通信范围接收和发射所述nfc信号的第二天线,以及nfc控制器,所述第一通信范围与所述第二通信范围不重叠或部分重叠,所述方法包括:

17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述判断外部nfc装置所在的通信范围,包括:基于所述第一天线接收到的第一电性参数,以及所述第二天线接收到的第二电性参数,判断外部nfc装置所在的通信范围。

18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,基于所述第一天线接收到的第一电性参数,以及所述第二天线接收到的第二电性参数,判断外部nfc装置所在的通信范围,包括:

19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一接收指标和所述第二接收指标判断外部nfc装置所在的通信范围,包括:

20.如权利要求16至19中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述通信范围选择所述第一天线或所述第二天线发射所述nfc信号,包括:

21.如权利要求16至19中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述通信范围选择所述第一天线或所述第二天线发射所述nfc信号,包括:

22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述根据所述通信范围选择所述第一天线或所述第二天线发射所述nfc信号,包括:

23.如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述判断接收场强是否稳定包括:基于所述第一天线接收到的第一电性参数和/或所述第二天线接收到的第二电性参数判断接收场强是否稳定。

24.如权利要求23所述的方法,其特征在于,若所述第一电性参数、所述第二电性参数、所述第一电性参数与所述第二电性参数之差中至少之一在预定时长内的变化满足预设条件,则确定接收场强稳定。

25.一种电子设备,其特征在于,包括设备主体以及设于所述设备主体的如上述权利要求1至15中任一项所述的nfc装置。

26.如权利要求25所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线设置于所述设备主体的顶部,所述第二天线设置于所述设备主体的中部或下部。

27.如权利要求25所述的电子设备,其特征在于,所述设备主体包括第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分能够相对转动至折叠状态或展开状态,所述第一天线设置于所述第一部分,所述第二天线设置于所述第二部分。


技术总结
本申请实施例提供了一种近场通信(NFC)装置、方法及电子设备,其中,该NFC装置,包括:第一天线,用于在第一通信范围接收和发射NFC信号;第二天线,用于在第二通信范围接收和发射NFC信号,第一通信范围与第二通信范围不重叠或部分重叠;NFC控制器,用于判断外部NFC装置所在的通信范围,根据该通信范围选择第一天线或第二天线发射NFC信号,该通信范围为第一通信范围或第二通信范围。采用本申请实施例,能够提高NFC装置的NFC通信范围,便于用户使用NFC装置进行近场通信。

技术研发人员:袁广凯
受保护的技术使用者:深圳市汇顶科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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