模式切換模塊以及模式切換方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例揭示一種模式切換模塊，應(yīng)用于切換一近場(chǎng)通信元件于一睡眠模式及一通信模式間，該模式切換模塊包含有：一諧振電路驅(qū)動(dòng)器，用以驅(qū)動(dòng)一諧振電路以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)；一環(huán)境檢測(cè)器，用以檢測(cè)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度；以及一有限狀態(tài)機(jī)，依據(jù)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度判斷是否將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
【專利說明】模式切換模塊以及模式切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明相關(guān)于近場(chǎng)通信(near-field communication, NFC)元件以及相關(guān)的控制方法，尤指關(guān)于NFC元件在各個(gè)操作模式切換控制，以達(dá)到省電目的。
【背景技術(shù)】
[0002]NFC套用射頻識(shí)別技術(shù)(radio-frequency identification, RFID),是一種不需實(shí)際觸碰，只要在幾公分左右的距離感應(yīng)一下，就能讓兩個(gè)裝置互相交換數(shù)據(jù)的技術(shù)。目前以由飛利浦獨(dú)立出來的恩智浦(NXP)推動(dòng)的Mifare與索尼的FeliCa兩種規(guī)范為大宗，主要應(yīng)用在交通及金融單位。
[0003]目前的NFC技術(shù)是由一個(gè)稱為NFC技術(shù)論壇(NFC Forum)的工業(yè)組織所領(lǐng)導(dǎo)制定。NFC技術(shù)論壇制定了 NFC元件的許多操作模式,包含有:一讀卡機(jī)模式(reader/writermode)、一 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式(peer-to-peer mode)、以及一標(biāo)簽?zāi)Ｊ?card-emulationmode)。當(dāng)NFC元件操作在讀卡機(jī)模式時(shí)，這NFC元件就像一般NFC讀卡機(jī)一樣，可以向一傳統(tǒng)的NFC標(biāo)簽，讀取或是寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)操作于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式時(shí)，兩個(gè)NFC元件可以互相交換數(shù)據(jù)。舉例來說，兩個(gè)NFC元件可以分享藍(lán)芽(Bluetooth)或是WiFi設(shè)定參數(shù)、或是可以交換數(shù)字相片等。當(dāng)操作于標(biāo)簽?zāi)Ｊ綍r(shí)，這NFC元件對(duì)于一個(gè)外界的讀卡機(jī)而言，就像一個(gè)傳統(tǒng)的NFC標(biāo)簽。標(biāo)簽?zāi)Ｊ奖容^常用在無線票務(wù)或是付費(fèi)系統(tǒng)。當(dāng)然，除了以上三個(gè)模式之外，NFC元件也可以操作在其他協(xié)定的無線通信模式中，視NFC元件所希望具有的功能而定。
[0004]隨著NFC的廣泛應(yīng)用，NFC技術(shù)也開始被移動(dòng)式裝置(像是手機(jī)或是個(gè)人數(shù)字助理(personal digital assistant)等)所采用，帶給使用者方便的使用經(jīng)驗(yàn)。舉例來說,采用NFC技術(shù)的智慧手機(jī)(以下稱為NFC手機(jī))，可以操作于標(biāo)簽?zāi)Ｊ?，以無線方式來進(jìn)行小額付費(fèi)；可以操作于讀卡機(jī)模式，來讀取智慧型海報(bào)(smart poster)所帶有的廣告訊息；可以操作于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，跟另一個(gè)智慧手機(jī)分享其中的照片。
[0005]NFC操作模式中，讀卡機(jī)模式與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式是屬于非常耗電能的操作，標(biāo)簽?zāi)Ｊ较鄬?duì)的比較不耗電。如何切換操作模式，對(duì)于移動(dòng)式裝置的待機(jī)時(shí)間而言，影響非常的大。
[0006]一種操作模式切換的方法是手動(dòng)式。舉例來說，讓一 NFC手機(jī)平時(shí)一直停留在標(biāo)簽?zāi)Ｊ街?。?dāng)使用者選用此NFC手機(jī)中特定的應(yīng)用程式時(shí)，此NFC手機(jī)才進(jìn)入讀卡機(jī)模式或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式。這種方法雖然省電，但是對(duì)于使用者而言，相當(dāng)?shù)牟环奖恪?br> [0007]另一種是采用輪詢(polling)方式。舉例來說，一 NFC手機(jī)大致停留在標(biāo)簽?zāi)Ｊ街?，只是周期性但短暫地自?dòng)進(jìn)入讀卡機(jī)模式。這樣，當(dāng)一使用者帶著此NFC手機(jī)接近并停留在一智慧型海報(bào)前時(shí)，此NFC手機(jī)便可以自動(dòng)讀取此智慧型海報(bào)中的訊息。盡管操作上方便，但是，每次操作于讀卡機(jī)模式時(shí)，NFC手機(jī)消耗的電量相當(dāng)?shù)目捎^，可能高達(dá)50毫安培(mA)。這對(duì)移動(dòng)式裝置的待機(jī)時(shí)間而言，仍然有相當(dāng)大的殺傷力。
[0008]因此，操作模式的選取以及切換，是業(yè)界人士正在努力研究的課題，目的是提高使用者的方便性，并同時(shí)能延長移動(dòng)式裝置的待機(jī)時(shí)間。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實(shí)施例揭示了一種模式切換模塊，應(yīng)用于切換一近場(chǎng)通信元件于一睡眠模式及一通信模式間，該模式切換模塊包含有:一諧振電路驅(qū)動(dòng)器，用以驅(qū)動(dòng)一諧振電路以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)；一環(huán)境檢測(cè)器，用以檢測(cè)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度；以及一有限狀態(tài)機(jī)，依據(jù)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度判斷是否將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
[0010]本發(fā)明的實(shí)施例另揭示一種模式切換方法，應(yīng)用于切換一近場(chǎng)通信元件于一睡眠模式及一通信模式間，該方法包含有:令該近場(chǎng)通信元件進(jìn)入該睡眠模式；驅(qū)動(dòng)一諧振電路，以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)；檢測(cè)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度；以及依據(jù)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明所實(shí)施例的一 NFC元件。
[0012]圖2顯示圖1中的NFC元件10的操作模式的變化。
[0013]圖3顯示一振蕩頻率檢測(cè)器。
[0014]圖4顯示一信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器。
[0015]圖5顯不一電磁場(chǎng)檢測(cè)器。
[0016]圖6顯示一記錄器中所記錄的數(shù)據(jù)。
[0017]主要元件符號(hào)說明
[0018]10NFC 元件
[0019]12NFC 芯片組
[0020]14環(huán)型天線
[0021]16模式切換模塊
[0022]18電源管理單元
[0023]20控制器
[0024]22收發(fā)器
[0025]24反向器
[0026]26記錄器
[0027]28環(huán)境檢測(cè)器
[0028]30有限狀態(tài)機(jī)
[0029]32電容
[0030]34振蕩頻率檢測(cè)器
[0031]36信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器
[0032]38電磁場(chǎng)檢測(cè)器
[0033]49參考時(shí)脈產(chǎn)生器
[0034]50計(jì)數(shù)器
[0035]52移位暫存器
[0036]54比較器[0037]56、58 電容
[0038]60模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
[0039]62比較器
[0040]64電阻
[0041]Cf.計(jì)數(shù)結(jié)果
[0042]Cf_INI起始值
[0043]Field-1ndicator 電磁場(chǎng)指標(biāo)
[0044]Freq-1ndicator頻率指標(biāo)
[0045]Level-1ndicator 強(qiáng)度指標(biāo)
[0046]Sref參考信號(hào)
[0047]Srf振蕩信號(hào)
[0048]VField_threshold 臨界值
[0049]VLevel_CUE數(shù)字值
[0050]VLevel_INI起始值
[0051]Vrf+> Vrf振蕩信號(hào)
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖1顯示依據(jù)本發(fā)明所實(shí)施例的一 NFC元件10，可以裝置于一 NFC手機(jī)中。但本發(fā)明并不限于使用于NFC手機(jī)中，本發(fā)明可以適用于任何的NFC裝置。
[0053]NFC元件10包含有一 NFC芯片組(chipset) 12以及一環(huán)型天線14。NFC芯片組12可以是一單芯片。NFC元件10中有模式切換模塊16、電源管理單元18、控制器20、以及收發(fā)器22。
[0054]當(dāng)操作于NFC技術(shù)論壇所定義的三個(gè)操作模式其中之一時(shí)，電源管理單元18使控制器20以及收發(fā)器22被供電，而收發(fā)器22驅(qū)動(dòng)環(huán)型天線14。透過環(huán)型天線14，控制器20能跟另一個(gè)外界NFC元件，傳遞或是接收NFC信號(hào)。因此，以下泛稱NFC技術(shù)論壇所定義的三個(gè)操作模式，為三個(gè)通信模式。
[0055]除了可以操作于一般的通信模式之外，圖1中的NFC元件10還可以操作于一睡眠模式(sleep mode)。在睡眠模式時(shí),模式切換模塊16被供電且工作著,但透過電源管理單元18的控制，控制器20以及收發(fā)器22基本上不被供電，所以NFC元件10不傳送或是接收NFC信號(hào)。一般而言，在睡眠模式中，比較消耗電能的收發(fā)器22以及控制器20是等同于斷電的，只有模式切換模塊16透過環(huán)型天線14，監(jiān)看外界的變化。因此，在睡眠模式中，將會(huì)相當(dāng)?shù)氖‰姟ＤＪ角袚Q模塊16中具有一反向器24、一記錄器26、一環(huán)境檢測(cè)器28、以及一有限狀態(tài)機(jī)(finite state machine, FSM) 30。
[0056]有限狀態(tài)機(jī)30可以記錄NFC元件10的當(dāng)下操作模式，是處于睡眠模式還是三個(gè)通信模式其中之一，并據(jù)以控制電源管理單元18。
[0057]從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，環(huán)型天線14與兩個(gè)電容32可以構(gòu)成一個(gè)諧振電路。在睡眠模式時(shí)，反向器24可以做為一諧振電路驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)此諧振電路，來產(chǎn)生振蕩信號(hào)。
[0058]在睡眠模式時(shí)，環(huán)境檢測(cè)器28透過檢測(cè)此諧振電路上的振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度，來判斷NFC元件10所處的環(huán)境是否有所改變。舉例來說，當(dāng)NFC元件10靠近另一個(gè)NFC元件時(shí)，因?yàn)榄h(huán)形天線14的電感值的改變，諧振電路上的振蕩信號(hào)就會(huì)有所變化。一旦這個(gè)變化足夠大，環(huán)境檢測(cè)器28就送出相對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使有限狀態(tài)機(jī)30脫離睡眠模式。
[0059]環(huán)境檢測(cè)器28包含一振蕩頻率檢測(cè)器(frequency detector) 34、一信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器(level detector) 36、以及一電磁場(chǎng)檢測(cè)器(field detector) 38。舉例來說，振蕩頻率檢測(cè)器34檢測(cè)環(huán)形天線14跟電容32所構(gòu)成的諧振電路所產(chǎn)生的一振蕩信號(hào)Srf的振蕩頻率。信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36則是檢測(cè)此諧振電路所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)Vrf+與Vrt_的振幅。電磁場(chǎng)檢測(cè)器38則是檢測(cè)通過環(huán)型天線14的電磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0060]在睡眠模式中，反向器24驅(qū)動(dòng)環(huán)形天線14跟電容32，因而產(chǎn)生振蕩信號(hào)Srf、Vrf+與Vrt時(shí)，這些振蕩信號(hào)的頻率大約都會(huì)等于l/sqr(LC)，其中，sqr為開根號(hào)，L為環(huán)形天線14的電感值，C為諧振電路中的一等效電容值。
[0061 ] 當(dāng)NFC元件10的環(huán)境沒有變化，舉例來說，NFC元件10沒有鄰近其他的NFC元件時(shí)，環(huán)型天線14的電感量大約是一個(gè)定值。假定因?yàn)榉€(wěn)定的振蕩，此時(shí)振蕩信號(hào)Srf的振蕩頻率大約等于一起始頻率fini ;振蕩信號(hào)Vrt+與V士的振幅Art+與k士大約為起始振幅
^ini。
[0062]當(dāng)睡眠模式中的NFC元件10鄰近一外界NFC標(biāo)簽時(shí)，因?yàn)榱硪画h(huán)形天線(屬于外界NFC標(biāo)簽)的出現(xiàn)，所以環(huán)形天線14的電感值起了變化，導(dǎo)致了諧振電路所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的頻率或振幅的改變。舉例來說，振蕩頻率檢測(cè)器34檢查振蕩信號(hào)Srf的振蕩頻率是否跟一起始頻率fini有一相當(dāng)?shù)牟町悾欢盘?hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36檢測(cè)振蕩信號(hào)Vrt+與Vrt_的振幅Arf+與Art_與一起始振幅Aini是否有一相當(dāng)?shù)牟町?。如果振蕩頻率檢測(cè)器34或信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36發(fā)現(xiàn)了振蕩頻率frf、或是振幅Arf+與Art_有了相當(dāng)?shù)淖兓?，振蕩頻率檢測(cè)器34或信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36可以分別以頻率指標(biāo)Freq-1ndicator或強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator,通知有限狀態(tài)機(jī)30，使其脫離`睡眠模式，喚醒收發(fā)器22以及控制器20。
[0063]當(dāng)NFC元件10鄰近一外界NFC讀卡機(jī)時(shí)，NFC元件10會(huì)進(jìn)入該外界NFC讀卡機(jī)所建立起來的強(qiáng)力電磁場(chǎng)。因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)，所以環(huán)形天線14所產(chǎn)生的振蕩信號(hào)Vrt+與Vrt_將會(huì)受該強(qiáng)力電磁場(chǎng)驅(qū)使而大幅震蕩。電磁場(chǎng)檢測(cè)器38檢測(cè)振蕩信號(hào)Vrf+與Vrf_的振幅是否超過一預(yù)設(shè)的臨界振幅。如果超過了，意味著有強(qiáng)力電磁場(chǎng)的存出現(xiàn)，電磁場(chǎng)檢測(cè)器38用電磁場(chǎng)指標(biāo)Field-1ndicator，通知有限狀態(tài)機(jī)30，使其脫離睡眠模式，喚醒收發(fā)器22以及控制器20。
[0064]如果電磁場(chǎng)檢測(cè)器38檢測(cè)到強(qiáng)力電磁場(chǎng)的出現(xiàn)，因?yàn)閺?qiáng)力電磁場(chǎng)的存在大致可以證明一外界NFC讀卡機(jī)的出現(xiàn)，所以NFC元件10則脫離睡眠模式，進(jìn)入標(biāo)簽?zāi)Ｊ剑淮藭r(shí)，可以忽略振蕩頻率檢測(cè)器34或信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36的檢測(cè)結(jié)果。如果脫離睡眠模式是因?yàn)檎袷庮l率檢測(cè)器34或信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36所造成的，且電磁場(chǎng)檢測(cè)器38沒有檢測(cè)到強(qiáng)力磁場(chǎng)，則大致可以認(rèn)定附近有物質(zhì)影響了環(huán)形天線14的電感值，所以NFC元件10則脫離睡眠模式，進(jìn)入讀卡機(jī)模式。
[0065]圖2顯示NFC元件10中的操作模式的變化。電磁場(chǎng)指標(biāo)Field-1ndicator比起頻率指標(biāo)Freq-1ndicator與強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator,有較高的優(yōu)先權(quán)，可以使NFC元件10脫離睡眠模式，進(jìn)入標(biāo)簽?zāi)Ｊ?。而頻率指標(biāo)Freq-1ndicator或強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator,可以使NFC元件10則脫離睡眠模式,進(jìn)入讀卡機(jī)模式。當(dāng)在標(biāo)簽?zāi)Ｊ交蚴亲x卡機(jī)模式時(shí)，如果NFC元件10發(fā)現(xiàn)有一段相當(dāng)長的時(shí)間是處于呆滯(idle)的狀況時(shí)，就進(jìn)入睡眠模式。舉例來說，在標(biāo)簽?zāi)Ｊ綍r(shí)，控制器20可以辨識(shí)強(qiáng)力電磁場(chǎng)是否消失，來判斷是否處于呆滯；在讀卡機(jī)模式時(shí)，當(dāng)控制器20發(fā)現(xiàn)沒有NFC信號(hào)從環(huán)形天線14傳遞過來時(shí)，來判斷是否處于呆滯。
[0066]圖3顯不一振蕩頻率檢測(cè)器34,其包含有一參考時(shí)脈產(chǎn)生器49、一計(jì)數(shù)器50、一移位暫存器(shift register) 52以及一比較器54。振蕩信號(hào)Srir作為計(jì)數(shù)器50的時(shí)脈輸入。參考時(shí)脈產(chǎn)生器49周期性地以參考信號(hào)Sief重置(reset)計(jì)數(shù)器50的輸出，使其歸零。移位暫存器52則記憶了計(jì)數(shù)器50在每個(gè)參考時(shí)脈周期的計(jì)數(shù)結(jié)果(V?。計(jì)數(shù)結(jié)果Cf_CUE對(duì)應(yīng)了當(dāng)下振蕩信號(hào)Srt的振蕩頻率frt。比較器54比較看計(jì)數(shù)結(jié)果CVaffi是否跟一起始值cf_INI有相當(dāng)?shù)牟町?。稍后將解釋，起始值cf_INI可以是剛剛一開始進(jìn)入睡眠模式時(shí)的計(jì)數(shù)結(jié)果CVajli,所以就是對(duì)應(yīng)一起始頻率fini。如果差異夠大,則頻率指標(biāo)Freq-1ndicator為邏輯上的” 1”，否則其為邏輯上的” O”。
[0067]圖4顯示信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36。電容56與58將個(gè)別記錄振蕩信號(hào)Vrf+與Vrt__的振幅。兩者中的較大值將透過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器60轉(zhuǎn)換成數(shù)字值比較器62檢查數(shù)字值八是否跟一起始值Lvel_INI有相當(dāng)?shù)牟町?。稍后將解釋，起始值tvel_INI可以是剛剛一開始進(jìn)入睡眠模式時(shí)的數(shù)字值所以，數(shù)字值八一.對(duì)應(yīng)的是振蕩信號(hào)vrf+與Vf的當(dāng)下振幅Art+與Art_中較高的那一個(gè)，起始值Ltc1_ini對(duì)應(yīng)的是振蕩信號(hào)Vrt+與Vrf-的一起始振幅Aini。當(dāng)數(shù)字值與起始值VuTCl_INI之間的差異夠大，意味了振蕩信號(hào)Vri?+與的振幅跟一開始進(jìn)入睡眠模式時(shí)有相當(dāng)?shù)牟町?，則強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator為邏輯上的” 1”，否則其為邏輯上的” O”。
[0068]圖5顯示電磁場(chǎng)檢測(cè)器38。相較于圖4中的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36，電磁場(chǎng)檢測(cè)器38多了電阻64。熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】 者可以推知，電磁場(chǎng)檢測(cè)器38的操作與功能類似于信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36，但是可以適用來檢測(cè)當(dāng)振蕩信號(hào)Vrt+與Vrf__的振幅比較高時(shí)的狀態(tài)。簡(jiǎn)單的說，當(dāng)電磁場(chǎng)指標(biāo)Field-1ndicator為邏輯上的”1”時(shí),振蕩信號(hào)Vrir+與Vrt__的振幅高過了臨界值VField_thMslTOld所對(duì)應(yīng)的一臨界振幅；反之，振蕩信號(hào)Vrt+與Vrt__的振幅低于該臨界振幅。這臨界振幅應(yīng)該高于信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36所要比較的起始振幅Aini。
[0069]在其他實(shí)施例中，信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器36可以采用跟電磁場(chǎng)檢測(cè)器38完全不一樣的電路。
[0070]圖6顯示記錄器26中所記錄的數(shù)據(jù),包含有頻率指標(biāo)Freq-1ndicator、強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator、電磁場(chǎng)指標(biāo) Field-1ndicator、起始值 Cf_IN1、以及起始值 'evel_INI。記錄器26可以是一般的存儲(chǔ)器或是正反器(flip flop)所構(gòu)成。
[0071]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D6、圖1以及圖2。當(dāng)NFC元件10要從一通信模式進(jìn)入睡眠模式時(shí)，控制器20以及收發(fā)器22都被關(guān)閉，反向器24使諧振電路開始振蕩，記錄器26記錄當(dāng)下的計(jì)數(shù)結(jié)果(V?與八m+?，來當(dāng)作起始值Cf_INI與起始值Lvel_INI，并且將記錄器26所存儲(chǔ)的頻率指標(biāo) Freq-1ndicator、強(qiáng)度指標(biāo) Level-1ndicator、與電磁場(chǎng)指標(biāo) Field-1ndicator的邏輯值都重置為O。如同先前所述，起始值Cf_INI與起始值V^wni將會(huì)作為之后NFC元件10是否符合脫離睡眠模式的條件判斷。在睡眠模式中，諧振電路持續(xù)振蕩。一旦環(huán)境檢測(cè)器28所產(chǎn)生的頻率指標(biāo)Freq-1ndicator、強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator、與電磁場(chǎng)指標(biāo)Field-1ndicator的任何一個(gè)轉(zhuǎn)態(tài)為邏輯上的I時(shí)，有限狀態(tài)機(jī)30將喚醒NFC元件10，使電源管理單元18開始對(duì)控制器20以及收發(fā)器22供電。同時(shí)，記錄器26立刻記錄當(dāng)下頻率指標(biāo) Freq-1ndicator、強(qiáng)度指標(biāo) Level-1ndicator 與電磁場(chǎng)指標(biāo) Field-1ndicator,也就是記錄NFC元件10被喚醒的原因。被喚醒的控制器20將視記錄器26所記錄的頻率指標(biāo)Freq-1ndicator> 強(qiáng)度指標(biāo) Level-1ndicator、與電磁場(chǎng)指標(biāo) Field-1ndicator,來決定操作于讀卡機(jī)模式或是標(biāo)簽?zāi)Ｊ?。模式切換規(guī)則如同圖2所示。
[0072]在睡眠模式時(shí)，如果電磁場(chǎng)指標(biāo)Field-1ndicator轉(zhuǎn)態(tài)為邏輯上的1，表示振蕩信號(hào)Vrf+與Vrf-的振幅高過了臨界值VField_threstold所對(duì)應(yīng)的臨界振幅，則NFC元件10將被喚醒，而操作于標(biāo)簽?zāi)Ｊ健Ｔ谒吣Ｊ綍r(shí)，如果電磁場(chǎng)指標(biāo)Field-1ndicator依然維持在邏輯上的O,但頻率指標(biāo)Freq-1ndicator或強(qiáng)度指標(biāo)Level-1ndicator卻轉(zhuǎn)態(tài)為邏輯上的I,表示環(huán)形天線14的電感值因外在環(huán)境的變化而有所改變，則NFC元件10將被喚醒，而操作于讀卡機(jī)模式。
[0073]依照以上的說明，當(dāng)圖1中的NFC元件10沒有接近另一個(gè)NFC元件時(shí)，幾乎都會(huì)維持在睡眠模式中。經(jīng)由實(shí)驗(yàn)證明，NFC元件10在睡眠模式中的耗電量可以不高于50微安培(uA)。所以，依據(jù)本發(fā)明所實(shí)施的NFC元件10，將會(huì)非常的省電。當(dāng)NFC元件10接近一 NFC標(biāo)簽時(shí)，就會(huì)自動(dòng)從睡眠模式中，轉(zhuǎn)態(tài)到操作于讀卡機(jī)模式。當(dāng)NFC元件10接近一NFC讀卡機(jī)時(shí)，也會(huì)自動(dòng)的轉(zhuǎn)態(tài)到操作于標(biāo)簽?zāi)Ｊ?。這樣的自動(dòng)化模式切換，可以帶給使用者相當(dāng)?shù)谋憷浴?br> [0074]如果操作于睡眠模式的一 NFC元件10接近非NFC元件的金屬時(shí)，NFC元件10可能會(huì)因?yàn)榄h(huán)形天線14的電感值起了變化，所以被喚醒，轉(zhuǎn)態(tài)而進(jìn)入讀卡機(jī)模式。只是，經(jīng)歷一段時(shí)間的呆滯，NFC元件10將發(fā)現(xiàn)一直沒有NFC信號(hào)從環(huán)形天線14傳遞過來，所以NFC將會(huì)依照?qǐng)D2中的規(guī)則，再次進(jìn)入睡眠模式。請(qǐng)注意，在這次的睡眠模式中，記錄器26所記錄的起始值Cf_IN1、以及起始值Vu5vei^ini,會(huì)被更新成有那非NFC元件的金屬在附近時(shí)的起始值。換言之，NFC元件10會(huì)隨著環(huán)境的變化，自動(dòng)更新起始值Cf_INI以及起始值'Em_INI，適應(yīng)性地調(diào)整操作模式的切換條件。
[0075]以上所述僅為本發(fā)`明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種模式切換模塊,應(yīng)用于切換一近場(chǎng)通信兀件于一睡眠模式及一通信模式間，該模式切換模塊包含有: 一諧振電路驅(qū)動(dòng)器，用以驅(qū)動(dòng)一諧振電路以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)； 一環(huán)境檢測(cè)器，用以檢測(cè)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度；以及 一有限狀態(tài)機(jī)，依據(jù)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度判斷是否將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
2.如權(quán)利要求1所述的模式切換模塊，其特征在于，該通信模式包含一讀卡機(jī)模式以及一標(biāo)簽?zāi)Ｊ健?br> 3.如權(quán)利要求2所述的模式切換模塊，其特征在于，該環(huán)境檢測(cè)器包含有: 一信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器，用以檢測(cè)該振蕩信號(hào)的一振幅；其中當(dāng)該振幅與一起始振幅差異達(dá)一第一閾值時(shí)，該有限狀態(tài)機(jī)將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
4.如權(quán)利要求3所述的模式切換模塊，其特征在于，當(dāng)該振幅與該起始振幅差異達(dá)該第一閾值，且未達(dá)一第二閾值時(shí)，該有限狀態(tài)機(jī)將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該讀卡機(jī)模式；以及當(dāng)該振幅與該起始振幅差異達(dá)該第二閾值時(shí)，該有限狀態(tài)機(jī)將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該標(biāo)簽?zāi)Ｊ健?br> 5.如權(quán)利要求4所述的模式切換模塊，其特征在于，該環(huán)境檢測(cè)器還包含一振蕩頻率檢測(cè)器，用以檢測(cè)該振蕩信號(hào)的一頻率； 其中當(dāng)該頻率與一起始頻率差異達(dá)一第三閾值，且該振幅與該起始振幅差異未達(dá)該第二閾值時(shí)，該有限狀態(tài)機(jī)將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該讀卡機(jī)模式。
6.如權(quán)利要求5所述的模式切換模塊，其特征在于，還包含有一記錄器，用以記錄該近場(chǎng)通信元件進(jìn)入該睡眠模式時(shí)所對(duì)應(yīng)的該起始振幅、及該起始頻率。
7.如權(quán)利要求6所述的模式切換模塊，其特征在于，該記錄器記錄有該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式的原因。
8.如權(quán)利要求6所述的模式切換模塊，其特征在于，該起始振幅、及該起始頻率隨著該近場(chǎng)通信元件所在環(huán)境的變化而被更新。
9.如權(quán)利要求1所述的模式切換模塊，其特征在于，當(dāng)該近場(chǎng)通信元件處于該睡眠模式時(shí)，關(guān)閉該近場(chǎng)通信元件的一接收機(jī)及一控制器。
10.一種模式切換方法，應(yīng)用于切換一近場(chǎng)通信兀件于一睡眠模式及一通信模式間，該方法包含有: 令該近場(chǎng)通信元件進(jìn)入該睡眠模式； 驅(qū)動(dòng)一諧振電路，以產(chǎn)生一振蕩信號(hào)； 檢測(cè)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度；以及 依據(jù)該振蕩信號(hào)受環(huán)境影響的程度將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
11.如權(quán)利要求10所述的模式切換方法,其特征在于,該通信模式包含一讀卡機(jī)模式以及一標(biāo)簽?zāi)Ｊ健?br> 12.如權(quán)利要求11所述的模式切換方法，其特征在于，包含有:記錄該近場(chǎng)通信元件進(jìn)入該睡眠模式時(shí)所對(duì)應(yīng)的一起始值；其中，該起始值至少包含一起始頻率以及一起始振幅。
13.如權(quán)利要求12所述的模式切換方法,其特征在于,包含有:檢測(cè)該振蕩信號(hào)的一振幅，當(dāng)該振幅與該起始振幅差異達(dá)一第一閾值時(shí)，將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式。
14.如權(quán)利要求13所述的模式切換方法，其特征在于，包含有: 當(dāng)該振幅與該起始振幅差異達(dá)該第一閾值，且未達(dá)一第二閾值時(shí)，將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該讀卡機(jī)模式；以及 當(dāng)該振幅與該起始振幅差異達(dá)該第二閾值時(shí)，將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該標(biāo)簽?zāi)Ｊ健?br> 15.如權(quán)利要求14所述的模式切換方法，其特征在于，包含有:檢測(cè)該振蕩信號(hào)的一頻率，當(dāng)該頻率與該起始頻率差異達(dá)一第三閾值，且該振幅與該起始振幅差異未達(dá)該第二閾值時(shí)，將該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該讀卡機(jī)模式。
16.如權(quán)利要求15所述的模式切換方法，其特征在于，還包含有:記錄該近場(chǎng)通信元件自該睡眠模式切換至該通信模式的原因。
17.如權(quán)利要求15所述的模式切換方法，其特征在于，該起始值會(huì)隨著該近場(chǎng)通信元件所在環(huán)境的變化而被更新。
18.如權(quán)利要求10所 述的模式切換方法，其特征在于，令該近場(chǎng)通信元件進(jìn)入該睡眠模式的步驟包含:關(guān)閉該近場(chǎng)通信元件的一接收機(jī)及一控制器。
【文檔編號(hào)】H04B5/00GK103684535SQ201210348955
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】陳建盛, 羅永志 申請(qǐng)人:晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司, 晨星半導(dǎo)體股份有限公司