用于将用户引导到通信位置的设备和方法

专利名称：用于将用户引导到通信位置的设备和方法
技术领域：
本发明总体上涉及便携式电子设备和系统，更具体的说，本发明涉 及用于将用户引导到通信位置的设备和方法。
背景技术：
近距离通信(NFC: Near Field Communication)是一种设计用于在 电子设备之间直观、简单和安全地进行通信的短距离无线连通性技术。 通过将两个NFC兼容设备放到彼此相距几厘米或使两个设备几乎相互 "接触"来启动NFC通信。NFC技术的应用包括非接触式交易(例如， 支付和票务)、包括日历同步或电子名片在内的简单和快速数据传输以及 对在线数字内容的访问。
NFC使用户生活更加方便——更易于获取信息、更易于对商品和服 务进行付费、更易于使用公共交通以及更易于在设备间共享数据。作为 NFC的结果，用户能够从它们的环境中"拾取"信息。NTFC技术使得便 携式设备能够"读取"存储在日常物品上的"标签"中的信息。这些标 签可以被附着于实体对象(例如海报、公共汽车站牌、路标、药物、 证书、食品包装等)上。用户可通过査找NFC论坛"target mark (目标 标记)"或在支持NFC的物品上的类似图标来获知在哪找到该标签。
NFC使得能够在如移动电话的日常设备中保存非接触式票据或卡。 用户无需携带多张实体卡，而可以选择在如支持NFC的移动电话的个人 设备内携带某些卡或所有卡。这种NFC设备的引入简化了日常交易。
近距离通信基于电感耦合，其中松散地耦合的感应电路在几厘米的 距离上共享能量和数据。NFC设备与接近式(13.56MHz) RFID标签和
非接触式智能卡属于同样的基本技术。
由于NFC设备的低RF工作频率，导致RFC设备与其他基于电感耦合的设备一样需要长天线来实现适当的谐振。非接触式智能卡通常具有 与信用卡相同的形制并且具有布置在卡的外围附近的天线。需要几个导 电环路来实现必要的天线长度。
固定的读取器/写入器的天线的形状类似，并且该天线包括某些类型 的用户图标或"目标标记"，用于指示用户应该将他的或她的便携式设备 (例如非接触式智能卡、钥匙链、支持NFC的移动电话等)放到哪里 以便传输信息。对于那些与信用卡相同形制的设备来说，用户可以比较 清楚地知道如何相对于读取器/写入器来定位设备以建立通信。
然而，当天线被嵌入在移动电话或其他便携式设备中时，由于通常
用户不知道NFC天线位于该设备内的何处，因此应该如何相对于读取器 /写入器来定位该设备就不是那么直观。例如，研究表明移动电话的用户 通常想当然地认为蜂窝天线可用于NFC或其他基于电感耦合的通信。但 实际上，在该设备中蜂窝天线和NFC天线是分立设置的，以避免两种RF 通信彼此干扰。
已经开发了简单的技术来帮助用户将电话或其他便携式设备引导到 适当位置以建立短距离通信。 一种此类技术中在于 一旦建立了通信， 便携式设备就向用户给出某类指示(例如，振动或鸣响)。在便携式设备 正尝试与之通信的其他设备是有源读取器/写入器的情况下，读取器/写入 器也可以给出诸如鸣响、闪烁指示灯等指示。这种二元指示总体上是令 人满意的，但是如果用户因不熟悉便携式设备中天线的位置而难于找到 目标标记，则该二元指示对该用户没有用处。
此外，这些常规技术在目标设备是不发送任何RF信号的无源标签时 都没有用处。在从标签开始的初始数据传输已经发生之后，才会给出提 示。而且，即使在有源读取器/写入器的情况下，上述提示也仅提供该设 备的接近程度的指示，而不会指示应该如何重新定位该便携式设备来改 善短距离链路的质量。用户必须猜测向哪个方向移动该便携式设备(也 就是天线)以寻找更好的位置。
鉴于与利用基于NFC或其他短距离、电感耦合的技术的现有便携式 设备相关的上述缺点，在本领域中对协助用户相对于对应设备适当定位
6设备的装置和方法存在强烈需求。

发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种便携式电子设备，该便携式电子 设备包括天线和连接到该天线上的发射器或接收器中至少之一，该发 射器或接收器用于通过该天线、通过电感耦合在所述便携式电子设备和 对应设备之间传输信息，该对应设备包括指示所述对应设备的天线位置 的可视指示符(目标标记)。该便携式电子设备还包括成像装置，其获 取可视指示符的图像；图像分析器，其基于所述图像来确定便携式电子 设备的天线相对于所述对应设备的天线的位置；方向分析器，其确定便
携式电子设备的可减少大线之间的对准偏差的移动方向；以及方向指示
器，其向便携式电子设备的用户指示所述移动方向。
根据一个具体方面，该成像装置包括摄像镜头和图像捕获元件。
根据另一方面，该便携式电子设备包括使用户能够拍摄图片的摄像 头，并且成像装置和摄像头共用所述摄像镜头和图像捕获元件。 根据再一方面，该成像装置包括光束扫描器。 根据又一方面，该方向指示器包括可视显示。 根据另一方面，该可视显示包括二维显示。 根据又一方面，该可视显示包括多个离散的方向指示。 根据再一方面，该图像分析器利用图像识别程序来识别所述图像内 的可视指示符。
根据再一方面，该方向分析器利用矢量分析来确定移动方向。 根据另一方面，该便携式电子设备是移动电话。 根据另一方面，根据所述图像内的可视指示符的识别来确定该便携 式电子设备的工作参数。
根据本发明的另一方面，提供了一种将便携式电子设备的用户引导
到相对于对应设备的通信位置的方法。该便携式电子设备包括天线、 连接到该天线上的发射器或接收器中至少之一，该发射器或接收器用于 通过该天线、通过电感耦合在该便携式电子设备和对应设备之间传输信
7息，并且该对应设备包括指示该对应设备的天线位置的可视指示符(目 标标记)。该方法包括以下步骤图像获取步骤，获取可视指示符的图像; 位置确定步骤，基于该图像来确定该便携式设备的天线相对于对应设备 的天线的位置；移动方向确定步骤，确定便携式电子设备的可减少天线 之间的对准偏差的移动方向；以及移动方向指示步骤，向该电子设备的
用户指示该移动方向。
根据一个具体方面，图像获取步骤利用便携式电子设备中包括的摄 像镜头和图像捕获元件。
根据另一方面，图像获取步骤利用便携式电子设备中包括的光束扫 描器。
根据再一方面，移动方向指示步骤利用便携式电子设备中包括的可 视显示。
根据再一方面，该可视显示包括二维显示。
根据又一方面，该可视显示包括多个离散的方向指示。
根据又一方面，该位置确定步骤利用图像识别算法来识别图像内的 可视指示符。
根据另一方面，移动方向确定步骤利用矢量分析。
在再一方面，该便携式电子设备是移动电话。
根据又一方面，根据识别图像内的可视指示符的步骤来确定便携式 电子设备的工作参数。
根据本发明的再一方面，提供了一种便携式电子设备，该便携式电
子设备包括天线；连接到该天线上的发射器或接收器中至少之一，该 发射器或接收器用于通过该天线、通过电感耦合在便携式电子设备和对 应设备之间传输信息，该对应设备包括指示所述对应设备的天线位置的 可视指示符(目标标记)；成像装置，其获取该可视指示符的图像；以及 显示器，其以指示天线的相对位置的方式向用户显示图像。
为了实现上述和相关目的，本发明包括下文中充分描述和在权利要 求中特别指出的特征。以下的说明书和附图具体阐述了本发明的示例性 实施方式。然而，这些实施方式仅例示了应用本发明原理的各种方式中的详细说明，结合附图，可以清楚地理解本 发明的其他目的、优点和新颖特征。
应当强调的是，在本说明书中使用的术语"包括/包含"被用于表明 所陈述的特征、整体、步骤或组件的存在，但是不排除一个或更多个其 它特征、整体、步骤、组件或它们的组合的存在。


图1是示出根据本发明一个示例性实施方式的便携式电子设备的使
用状况的环境图2是根据本发明一个示例性实施方式的便携式电子设备的前视图； 图3是图2中的根据本发明一个示例性实施方式的便携式电子设备
的后视图4是图1的环境图，示出了本发明的引导功能被激活的情况； 图5示意性地示出本发明确定便携式设备相对于对应设备的位置， 并向用户指示移动便携式电子设备以减小对准偏差的方向；
图6A、 6B、 6C、 6D和6E示出了向用户指示移动便携式电子设备
以减小与对应设备的对准偏差的方向的其它示例；
图7是描述根据本发明的示例性实施方式的便携式电子设备的相关 操作的流程图8是根据本发明的示例性实施方式的便携式电子设备的框图； 图9是根据本发明的便携式电子设备的另一个实施方式的前视以及
图10是描述本发明的与控制便携式电子设备的操作参数相关的另 一个方面的流程图。
具体实施例方式
现在将参照附图对本发明进行详细说明，在整个附图中相同的标号 表示相同的要素。
首先参照图1，其示出了根据本发明的一个示例性实施方式的便携
9式电子设备20。如在下文中更充分说明的那样，便携式电子设备20具有 NFC或其他基于电感耦合的短距离连通功能。因此，便携式电子设备20 能够与另一 NFC或类似类型的设备通信。
例如，图1例示了便携式电子设备20的用户希望获得关于即将到来 的音乐会的信息的情况。显示22包括对音乐会进行说明的图形24和/或 文本26。另外，显示22包括上述NFC "目标标记"28中的一个。目标 标记28告诉用户可以通过NFC或类似基于电感耦合的技术进行通信。 显示22可以包括含有关于音乐会的详细信息的无源NFC设备(未示出)。 或者，显示22可以包括如读取器/写入器(未示出)的有源设备，该有源 设备可以提供关于音乐会的详细信息并且可以从便携式电子设备20读取 如地址信息的信息，以使得可以通过常规邮件、电子邮件等向用户提供 额外的信息。
目标标记28是图标或类似类型的图形，其以有形的方式指示设备 (例如，便携式电子设备20)需要靠近或接触以获得、发送或与显示器 22中的对应设备交换或传输信息的特定位置或"停放区"。实际上，目标 标记28通常指示显示22中包含的设备的NFC天线的实体位置。如以上 关于背景技术所述，便携式电子设备20的用户需要将设备靠近目标标记 28，以实现便携式电子设备20和显示22中的对应设备之间的通信。
本发明具体涉及便携式电子设备20协助用户相对于目标标记28及 其对应设备对该便携式电子设备进行适当定位的能力。如以下更具体地 说明的，本发明基于获取目标标记28的电子图像的便携式电子设备20。 基于该图像，便携式电子设备20能够确定便携式电子设备20和目标标 记28之间的任何对准偏差。而且，便携式电子设备20能够向用户提供 指示该用户应该移动便携式电子设备20以减小偏差的方向的显示。这样， 便携式电子设备20有效地引导用户以相对于目标标记28及其对应设备 正确地或最优地放置便携式电子设备20。用户不必为了相对于目标标记 28适当定位天线而知道NFC天线在便携式电子设备中的具体位置，从而 克服了与常规设备相关联的上述缺点。
在以下的说明中，主要在移动电话20的背景下对便携式电子设备
1020进行说明。然而应该清楚的是，设备20可以是任意类型的便携式电子 设备(例如个人数字助理(PDA)、个人媒体播放器等)。在其广义上 说，便携式电子设备的具体类型与本发明并无密切关系。
此外，这里主要以NFC设备为背景对移动电话20和对应设备进行 说明。然而应该理解的是，该设备不必一定是NFC设备本身，而可以是 利用短距离通信技术的任意类型的设备(例如，RFID标签、非接触式智 能卡等)。
现在参照图2和图3，移动电话20的示例性实施方式包括用作图形 用户接口 (GUI)的液晶显示器30。和通常一样，显示器30提供各种信 息的显示。例如，显示器30可以显示电话20的工作状态、联系信息、 菜单信息、文本、图形、图像、视频等。当移动电话20被用作这里所述 的摄像装置时，显示器30可以充当电子取景器以协助用户进行拍照。另 外，在显示器30是触敏显示器的情况下，显示器30可以充当输入设备 以使得用户能够输入数据、菜单选择等。
根据本发明的一个示例性实施方式，显示器30还用于在用户与对应 设备(例如，图1的目标标记28所示)建立NFC通信时提供方向指示 器。如以下关于图4至图6所作的更具体说明，显示器30向用户提供用 于指示移动方向的方向指示器，以将移动电话20与对应设备(例如，通 过目标标记28)对准而进行NFC通信。
移动电话20包括麦克风32和扬声器34。和通常一样，通过将移动 电话20靠近用户的耳朵，麦克风32和扬声器34使得用户能够执行常规 的语音通信。另外，移动电话20包括具有各类按键的键盘40。和通常一 样，键盘40便于用户对移动电话20进行输入和操作。例如，键盘40可 以包括用于操纵显示在显示器30上的菜单的按键、选择预定功能(例如， 摄像操作)的按键、发起或终止呼叫的按键等。
在该示例性实施方式中，移动电话20包括由图3所示的摄像镜头 42所示的摄像头。摄像头使得用户除了参与常规语音呼叫之外，还能利 用移动电话20拍摄静态图像和/或视频。另外，移动电话20还可以在根 据本发明建立NFC通信时利用摄像头来获取目标标记(例如，图1中的目标标记28)的图像。或者，摄像头可以被专门用于获取根据本发明的 目标标记的图像。在又一实施方式中，作为摄像头的替代或补充，可以 使用用于获取目标标记的图像的其他装置。例如，移动电话20可以包括 光束扫描成像装置(例如用于读取三维条形码图像的那种设备)。
优选的是，移动电话20中包括的摄像镜头42或其他成像装置包括 具有相对较宽视场的广角镜头。基于以下说明应该理解，成像装置的视 场越宽，移动电话20利用目标标记28引导用户恰当对准的性能就越好。 另外优选的是，镜头42包括在非常近的焦距处仍能良好地成像的微距镜。
继续参照图2和图3，移动电话20还可以包括在移动电话20的操 作中使用的其他按键或按钮。例如，移动电话20包括安装在移动电话壳 体侧面的按钮44a和44b。例如在将移动电话20用作电话或媒体播放器 期间，按钮44a和44b分别充当使用户能够增大音量或减小音量的快捷 手段。另外，移动电话20包括使用户能够通过简单地按下按钮46来应 答或"接听"来电呼叫的按钮46。
此外，当移动电话20作为摄像装置工作时，按钮44a和44b分别用 来增加和降低摄像头提供的縮放量。另一方面，按钮46充当快门键。和 通常一样，通过仅部分按下按钮46，移动电话20内的自动对焦控制电路 能够锁定摄像头的自动对焦。通过完全按下按钮46来激活摄像快门功能 并拍摄照片。
移动电话20还包括在根据本发明发起NFC通信时由用户激活的按 键48等。例如，如以下关于图7所作的更具体说明，当用户按下按键48 时，移动电话20开始用于相对于目标标记引导用户来定位移动电话20 的程序。在用户持续按下按键48的期间，移动电话20持续在显示器30 上提供指示用户应该朝向哪个方向移动移动电话20的指示，以更好地定 位移动电话20而进行NFC通信。这样，用户可以被导向最优位置。尽 管本发明的示例性实施方式使用专用按键48来发起该操作，但是本领域 的技术人员应该想到，在不偏离本发明的范围的情况下，可以使用其他 手段(例如，菜单操作等)来进行该操作。要说明的是，也可以使用同 一手段来启动NFC收发器。
12图3例示了当移动电话20被用作摄像装置时该移动电话20的典型 取向。如图所示，壳体背面包括摄像镜头42和用于在低光照条件下提供 光照的闪光元件50。另外，移动电话20可以包括用于提供镜头42的自 动对焦操作的自动对焦传感器52。
如图3的虚线所示，移动电话20包括位于其壳体内部的NFC天线 54和蜂窝电话天线56。图3例示了天线54和56怎样优选地定位在移动 电话20的相对端部以避免两个天线间的干扰。在该示例性实施方式中， 例如当移动电话20保持图1和图2所示的竖立姿态时，NFC天线54位 于摄像镜头42的正下方。相反，蜂窝天线56位于摄像镜头42的上方。
图4例示了用户以朝向目标标记28的方式定位移动电话20以参与 NFC通信的方法。在该示例性实施方式中，如图所示，用户保持移动电 话20竖立，以使得摄像镜头42位于NFC天线54的正上方。起初，用 户应该将移动电话20保持在距目标标记28几厘米的范围内并且使得摄 像镜头42指向目标标记28。用户接着按下按键48 (图2)以发起本发明 的引导功能(以及，可选地是，启动NFC收发器本身)。结果，移动电 话20内与摄像头组合的摄像镜头42拍摄显示22的包括目标标记28 (由 摄像头的视场60所示)的图像。
移动电话20对摄像头所获取的图像应用公知的图像识别技术，从而 确定目标标记28在视场60中的位置。应该想到的是，最好是视场60的 中心62表示摄像镜头42相对于视场60在二维平面中的位置。因此，目 标标记28在视场60中的位置代表了目标标记28相对于摄像镜头42的 位置。而且，由于基于己知的NFC天线54和摄像镜头42之间的间隔已 获知NFC天线54相对于摄像镜头42的位置，因此移动电话20能够确 定目标标记28和NFC天线54之间的任何偏差的方向。结果，移动电话 20能够产生诸如箭头64的方向指示器，该方向指示器指示用户应该移动 移动电话20以减少该偏差的方向。
相应地，图4例示了用户以使得NFC天线54位于目标标记28下方 右侧的方式握持移动电话20的情况。因此，显示器30产生指向左上方 的箭头64。这提示用户向左上方移动移动电话20以在目标标记28和NFC
13天线54之间获得良好的对准。
在另一实施方式中，用户即使在移动电话20远离目标标记28时(例 如，几米内)也可以启动引导控制。用户必须将移动电话20靠近显示22 以最终建立NFC连接，但是应该想到的是，可以在早期就使用本发明的 引导功能。
在另一相关实施方式中，本发明的图像识别功能可以一直处于启用 状态。只要检测到目标标记，就可以向用户给出指示，并且可以启用引 导控制和NFC收发器。在该实施方式中固有的自动操作产生了更简单的 用户交互。然而，由于成像装置消耗的电力以及不小心启动NFC的可能 性使得该实施方式并非是优选的。
优选的是，用户将移动电话20保持为距显示22几厘米，从而避免 对摄像头(或其他成像装置)的视场60造成限制。此外，应该清楚的是， 移动电话20可以包括用于检测不充分光照以及为了在低光照条件下提供 附加光照而开启闪光元件50的电路。
图5例示了根据本发明移动电话20如何应用矢量分析来确定要向用 户显示的期望移动方向。如前面所指出的，视场60代表位于移动电话20 内的摄像头或其他成像装置所获取的图像。标记62代表摄像镜头42在 摄像头或其他成像装置获取的二维图像中的相对位置。摄像镜头42的位 置通常位于标记62所示的中心处，但应该想到的是，并非必须这样。不 过，应该想到的是，借助摄像头或其他成像装置的物理特性可以获知摄 像镜头42在视场60内的位置。
另外，借助摄像镜头、NFC天线54等的已知的物理特性和它们之间 的间隔可获知NFC天线54相对于摄像镜头42或视场60本身的位置。 因此，标签66可以表示NFC天线54的中心和在图5所示的视场60中 的最优位置。在本发明的相对于视场60本身预先建立NFC天线54的位 置的一个实施方式中，应该想到的是，用户在获取图像时以哪种定向(例 如，垂直/水平)来握持移动电话20己不再是关键问题。
相应地，图5中的矢量A表示相对于视场60的NFC天线54和摄像 镜头42之间的间隔。矢量B表示摄像镜头42和目标标记28之间的间隔。
14所得到的矢量C代表NFC天线54和目标标记28之间的间隔或方向偏差。 因此，通过计算或以其他方式确定所得到的矢量C的方向，移动电话20 确定该移动电话的能够减少NFC天线54和目标标记28所表示的对应设 备之间的对准偏差的移动方向。
图6A、 6B和6C以与NFC天线54相对于目标标记28的对准有关的 方式例示了显示器30。如前面所提到的，移动电话20捕获视场60内的图 像，并对图像执行已知的图像识别技术以识别目标标记28的位置。目标 标记28可以是标准化图标或移动电话20可以将其识别为目标标记的其他 任意图形。移动电话识别图像内的目标标记28，并基于此来确定NFC天 线54和目标标记28之间的方向偏差。在图6A和图6B中，移动电话20 通过显示器30提示用户沿减少偏差的方向移动移动电话20。在图6C中， 移动电话20显示"命中"指示符(例如，靶心68)以指示实现了适当对准。
尽管图6A和6B仅示出了对准所需的二维运动，但是也可以提供距 目标标记的距离的指示。例如，除了二维箭头以外，还可以在显示上提 供与用于指示RF信号强度的图形类似的柱状图。或者，可以按比例绘制 箭头以指示到目标标记的距离。对于这种情况，可以将箭头底部形成得 较粗以指示需要向前移动。应该想到的是，可以使用自动对焦传感器52 来评估到目标标记的距离。
图6D和6E例示了本发明的用于向用户指示移动方向的另选实施方 式。在该实施方式中，按与矢量A相对应的偏差在显示器30上向用户呈 现由视场60所获得的图像，该偏差使显示器30的中心示出NFC天线54 的相对位置(由中心66表示)。这样，用户基本上基于由移动电话20内 的摄像头获取的图像来"实时地"看到相对定位。在这种操作中，显示 器30的中心与NFC天线54的中心66重合。因此，移动电话20通过使 用户知道目的是移动移动电话20以使得目标标记28出现在显示器30的 中心来指示移动方向。这样，移动电话20本身不必参与图像识别。
图7是根据本发明的流程图，其适于对执行这里所述操作的移动电 话20进行编程。在步骤70，移动电话20确定用户是否通过按下按键48 来请求"瞄准"或发起NFC通信。如果为否，移动电话20在步骤70继续循环。如果为是，移动电话20前进到步骤71，在该步骤中利用移动电 话20内的摄像头或其他成像装置来获取/更新图像。
在步骤71以后，移动电话20在步骤72中利用已知的图像识别技术 来识别目标标记28是否位于步骤71中获得的图像的视场60内。如果如 步骤73中所示，没有识别到目标标记28，则移动电话20返回到步骤70。 如果如步骤73中所示，识别到目标标记28，则移动电话20前进到步骤 74，在步骤74中确定方向偏差。可以利用上述矢量分析原则来确定这种 方向偏差，当然在不偏离本发明的范围的情况下还可以使用其他技术。
在步骤74之后，移动电话20在步骤75中确定NFC天线54是否与 目标标记28对准。移动电话20例如可以根据所得到的上述矢量C的幅 值不大于预定限度来判断这一点。如果移动电话20确定NFC天线54偏 离了该预定限度以上，则移动电话20前进到步骤76。在步骤76中，移 动电话20在如上所述的显示器30上显示指示用户应该移动移动电话20 以减少偏差的方向的箭头64或其他标记。在步骤76之后，移动电话20 返回到步骤70并且重复以上处理。
另一方面，如果移动电话20在步骤75中确定NFC天线54与目标 标记28对准，则移动电话20前进到步骤77。在步骤77中，移动电话 20显示"命中"图示(如与图6C相关地描述的靶心68)。
应该清楚的是，移动电话20除了提供这里所述的引导以外还可以同 吋提供常规的引导技术。例如，可以给出听觉提示或触觉提示以使得用 户能够在设备之间建立连通性。
图8示出了根据本发明的移动电话20的功能框图。除了这里所述的 NPC引导功能以外，移动电话20的构造为常规构造。优选的是，该NFC 引导功能主要通过移动电话20内的软件实现。然而，本领域技术人员应 该清楚的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以主要通过软件、硬 件、固件或它们的组合来执行这种操作。
移动电话20包括被配置为执行移动电话20的功能和操作的总体控 制的主控制电路80。控制电路80可以包括CPU、微控制器或微处理器 等，这里简单地统称为CPU82。 CPU82执行存储在控制电路80内的存储器(未示出)和/或单独存储器84中的代码，以执行移动电话20内的 移动电话功能85的常规操作。另外，CPU 82执行类似地存储在存储器 中的代码以执行这里所述的摄像功能86和自动对焦功能88。
继续参照图8，移动电话20包括耦接到无线电电路92上的天线56。 与通常一样，无线电电路92包括用于通过蜂窝天线56发送和接收信号 的射频发射器和接收器。移动电话20还包括对由无线电电路92发送或 从无线电电路92接收的音频信号进行处理的声音处理电路94。另外，声 音处理电路94例如用于在媒体文件播放期间对控制电路80提供的音频 信号进行处理。上述的麦克风32和扬声器34以及耳机插孔95也耦接到 声音处理电路94上。无线电电路92和声音处理电路94都耦接到执行总 体操作控制的控制电路80上。
移动电话20还包括耦接到控制电路80上的上述的显示器30、键盘 40、按钮44a、 44b和46。移动电话20还包括I/O接口 96。 1/0接口96
可以具有多种典型移动电话i/o接口中的任意一种形式(例如，位于移动
电话20的底部的多元连接器(multi-element connector))。通常来说，I/O 接口 96可以被用来将移动电话20耦接到电池充电器以对移动电话20内 的电源单元(例如，电池)98进行充电。此外，1/0接口96可以被用于 通过数据缆线等将移动电话20连接到个人计算机或其他设备，以下载图 片或执行各种其他操作。或者，1/O接口96可以被用于将移动电话20连 接到包括音频放大器、扬声器和/或视频显示器的扩展坞，以作为媒体播 放器功能的一部分来增强媒体对象的视听。
如前所述，移动电话20包括摄像镜头42。摄像镜头42用于在移动 电话20中包括的图像捕获器件(例如，电荷耦合器件(CCD)阵列100) 上形成物体(包括任意目标标记28)的图像。将CCD100接收到的图像 输入到移动电话20中包括的图像处理电路102。图像处理电路102在摄 像功能86的控制下利用常规技术对图像进行适当处理，以对摄像操作期 间(包括基于目标标记28的瞄准期间)拍摄的图像进行处理并将处理后 的图tl存储在例如存储器84中。
优选的是，摄像镜头42包括两个或更多个透镜元件104。可以通过包括在摄像镜头42中的微型电机或其他电-机移动装置(例如，音圈、压 电元件等)来以机械的方式调节透镜元件104相对于彼此和/或CCD 100 的相对定位。在该示例性实施方式中，包括在移动电话20中的电机驱动 器106控制透镜元件104的位置。电机驱动器106对来自控制电路80的 控制信号做出响应，并且根据控制信号来调节透镜元件104的位置。和 常规一样，这些控制信号是结合自动对焦功能88，根据自动对焦传感器 52的输出而得到的。
依然参照图8，移动电话20包括耦接到NFC天线54上的NFC发射 器和/或接收器108。 NFC发射器和/或接收器108在数据通信和交换方面 按常规方式工作。
移动电话20还包括这里所述的图像分析功能110、方向分析功能112 和方向指示功能114。在摄像功能86 (例如，通过用户按下按钮48)作 为瞄准请求的结果而获得了图像时(参见图7的步骤70和71)，图像分 析功能110分析图像以确定NFC天线54相对于对应设备的位置(即， 通过图像内的目标标记28来进行)(参见图7的步骤72和73)。具体地 说，图像分析功能110执行常规的图像识别以确定图像中出现了存储器 84中存储的哪个目标标记28 (如果有的话)。应该注意的是，目标标记28 可以由制造商预先存储在存储器84中，或由用户下载到存储器84中等。
如果图像分析功能110在所获取的图像内识别到目标标记28，则方 向分析功能112接着如这里所述确定NFC天线54相对于目标标记28的 方向偏差(参见步骤74)。方向指示功能114接着确定要由移动电话20 显示在显示器30上的适当的方向指示器(参见步骤75、 76和77)。
应该清楚的是，由移动电话20提供的方向指示器并非必须是呈现在 二维显示器(例如，显示器30)上的图形箭头等。例如，图9例示了移动 电话20的一个实施方式，其中，离散显示元件30'(例如，小发光二极 管(LED))围绕显示器30。元件30'以空间隔开的方式定位，从而向用 户指示应该移动移动电话20以减少对准偏差的方向。例如，如果NFC天 线54有偏移，则可以点亮指示移动方向的单个元件30'。一旦NFC天线 54对准，则移动电话20可以使所有元件30'同时点亮以指示"命中"。
18本发明的图像识别功能的优点在于可以利用移动电话对特定目标标
记28的识别来控制向用户怎样呈现或呈现哪种功能/操作参数。例如，特 定目标标记28与特定厂家、服务供应商等相关。在识别到特定目标标记 28时，例如作为上述引导操作的结果，移动电话20可以控制该移动电话 如何与用户协同工作。
图IO在步骤120中例示了在识别到与预定操作相关的特定目标标记 时移动电话20如何进行判定。如果识别到该特定目标标记，则移动电话 在步骤121中根据该特定目标标记控制向用户呈现的操作。例如，相对 于其他菜单选项，优先提供与对应于目标标记28的服务供应商相关的菜 单选项。如果在步骤120中未识别到特定目标标记28，则移动电话20提 供如在步骤122中所示的常规操作。
相应地，本发明提供了一种便携式电子设备和方法，该便携式电子 设备和方法协助用户在NFC通信等中相对于目标标记和对应设备适当地 定位设备。用户不必知道NFC天线在便携式电子设备中的具体位置以相 对于目标标记适当定位天线，因此克服了与常规设备相关的上述缺点。
尽管本发明尤其适用于通过短距离电感耦合进行通信的设备，但是 应该理解的是，本发明也可以结合其他短距离无线通信技术一起使用。 例如，该设备可以通过其它短距离RF技术(例如，蓝牙)、甚或红外或 光学技术进行通信。在这些情况下，本发明可以用于减少对准偏差。当 使用红外或光通信技术时，应该理解的是，给定设备的发射器和/或检测 器可以构成其天线。
这里所称的术语"电子设备"包括便携式无线通信设备。术语"便 携式无线通信设备"(这里也称为"移动无线终端")包括诸如移动电话、 寻呼机、通讯器(例如，电子记事本、个人数字助理(PDA)、智能手机 等)的所有设备。
虽然参照特定优选实施方式示出并描述了本发明，但是可以理解的 是，本领域其他技术人员通过阅读并理解本说明书将能够想到本发明的 等同方式和变形方式。本发明包括所有这些等同方式和变形方式，并且 仅受到所附权利要求的范围的限制。
19
权利要求
1.一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括天线；连接到所述天线上的发射器或接收器中至少之一，所述发射器或接收器用于通过所述天线在所述便携式电子设备和对应设备之间传输信息，所述对应设备包括指示所述对应设备的天线位置的可视指示符；成像装置，其获取所述可视指示符的图像；图像分析器，其基于所述图像来确定所述便携式电子设备的天线相对于所述对应设备的天线的位置；方向分析器，其确定所述便携式电子设备的能够减少天线之间的对准偏差的移动方向；以及方向指示器，其向所述便携式电子设备的用户指示所述移动方向。
2. 根据权利要求l所述的便携式电子设备，其中所述成像装置包括 摄像镜头和图像捕获元件。
3. 根据权利要求2所述的便携式电子设备，其中所述便携式电子设 备包括使用户能够拍摄图片的摄像头，并且所述成像装置和摄像头共用 所述摄像镜头和图像捕获元件。
4. 根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述成像装置包括 光束扫描器。
5. 根据权利要求l所述的便携式电子设备，其中所述方向指示器包 括可视显示。
6. 根据权利要求5所述的便携式电子设备，其中所述可视显示包括 二维显示。
7. 根据权利要求5所述的便携式电子设备，其中所述可视显示包括 多个离散的方向指示。
8. 根据权利要求l所述的便携式电子设备，其中所述图像分析器利 用图像识别程序来识别所述图像内的所述可视指示符。
9. 根据权利要求l所述的便携式电子设备，其中所述方向分析器利用矢量分析来确定所述移动方向。
10. 根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述便携式电子设备是移动电话。
11. 根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中根据所述图像内 的所述可视指示符的识别来确定所述便携式电子设备的操作参数。
12. —种将便携式电子设备的用户引导到与对应设备相关的通信位 置的方法，所述便携式电子设备包括天线、连接到所述天线上的发射器 或接收器中至少之一，所述发射器或接收器用于通过所述天线在所述便 携式电子设备和对应设备之间传输信息，并且所述对应设备包括指示所 述对应设备的天线位置的可视指示符，该方法包括以下步骤图像获取步骤，获取所述可视指示符的图像；位置确定步骤，基于所述图像来确定所述便携式电子设备的天线相 对于所述对应设备的天线的位置；移动方向确定步骤，确定所述便携式电子设备的能够减少天线之间 的对准偏差的移动方向；以及移动方向指示步骤，向所述便携式电子设备的用户指示所述移动方向。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述图像获取步骤利用所述便携式电子设备中包括的摄像镜头和图像捕获元件。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中所述图像获取步骤利用所述便携式电子设备中包括的光束扫描器。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中所述移动方向指示步骤利用所述便携式电子设备中包括的可视显示。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述可视显示包括二维显示。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中所述可视显示包括多个离散 的方向指示。
18. 根据权利要求12所述的方法，其中所述位置确定步骤利用图像识别算法来识别所述图像内的所述可视指示符。
19. 根据权利要求12所述的方法，其中所述移动方向确定步骤利用矢量分析。
20. 根据权利要求12所述的方法，其中所述便携式电子设备是移动 电话。
21. 根据权利要求12所述的方法，其中根据识别所述图像内的所述 可视指示符的步骤来确定所述便携式电子设备的操作参数。
22. —种便携式电子设备，该便携式电子设备包括 天线；连接到所述天线上的发射器或接收器中至少之一，所述发射器或接 收器用于通过所述天线在所述便携式电子设备和对应设备之间传输信 息，所述对应设备包括指示所述对应设备的天线位置的可视指示符；成像装置，其获取所述可视指示符的图像；显示器，其按指示所述天线的相对位置的方式向用户显示图像。
23. 根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中所述天线被配置 为通过电感耦合来传输信息。
24. 根据权利要求12所述的方法，其中所述天线通过电感耦合来传输{曰息。
25. 根据权利要求22所述的便携式电子设备，其中所述天线被配置 为通过电感耦合来传输信息。
全文摘要
一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括天线；连接到该天线上的发射器或接收器中的至少之一，该发射器或接收器用于通过该天线在该便携式电子设备和对应设备之间传输信息。该对应设备包括指示该对应设备的天线位置的可视指示符。该便携式电子设备还包括成像装置，其用于获取该可视指示符的图像；图像分析器，其基于所述图像来确定该便携式电子设备的天线相对于所述对应设备的天线的位置；方向分析器，其确定该便携式电子设备的能够减少天线之间的对准偏差的移动方向；以及方向指示器，其向便携式电子设备的用户指示所述移动方向。这将引导用户以尽可能靠近接收器的天线的方式移动便携式电子设备的天线，以进行近距离通信(NFC)。
文档编号H04B5/00GK101517915SQ200780035717
公开日2009年8月26日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年9月29日
发明者L·斯科特·布勒鲍姆, 菲利普·马克·詹森 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司