专利名称：基于nfc的蓝牙耳机以及基于nfc的蓝牙通信方法
技术领域：
本发明涉及基于NFC的蓝牙通信技术领域，特别涉及一种基于NFC的蓝牙耳机以及基于NFC的蓝牙通信方法。
背景技术：
目前,近距离无线通信(NFC,Near Field Communicayion)技术在蓝牙耳机上的应用日益广泛，其主要作为一个模块来辅助蓝牙模块实现快速配对工作。其主要的工作参见图I。图I是现有技术中的基于NFC技术的蓝牙耳机以及主设备的结构示意图。参见图1，主设备(如手机等)包括蓝牙模块和NFC模块；蓝牙耳机(一种从设备)包括NFC天线、 NFC模块、和蓝牙芯片。图I中的NFC模块的工作原理是蓝牙耳机中的NFC模块作为蓝牙耳机的一个独立模块，内部存储有对应蓝牙芯片的地址。当主设备靠近蓝牙耳机NFC模块时，主设备和蓝牙耳机的NFC模块之间通过主设备提供的电磁场完成通信。主设备的NFC模块从蓝牙耳机的NFC模块获取蓝牙芯片的地址，然后通知主设备的蓝牙模块与耳机的蓝牙芯片进行配对。但是，现有的蓝牙耳机为了降低功耗，一般在开机后处于待命(standby )模式或睡眠(de印sleep)模式，在这两种模式下，耳机无法进行蓝牙配对。所以，基于NFC的蓝牙配对必须在蓝牙模块持续工作的情况下才能实现，这对蓝牙耳机的功耗提出了更高的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于NFC的蓝牙耳机以及基于NFC的蓝牙通信方法，本发明的技术方案使得处于待命或睡眠模式下的如蓝牙耳机等从设备能够快速被激活，可以在降低功耗的前提下实现基于NFC的快速蓝牙配对。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明公开了一种基于近距离无线通信NFC的蓝牙耳机，该蓝牙耳机包括蓝牙芯片、保存有蓝牙芯片地址的NFC模块和设置在蓝牙芯片和NFC模块之间的唤醒电路；其中，NFC模块，用于在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备，同时向唤醒电路输出交流信号；唤醒电路，用于将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活蓝牙芯片。所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路。所述二极管的正极与NFC模块的输出连接，所述二极管的负极与电阻的一端连接，电阻的另一端与电容的一端连接，电容的另一端接地，电阻和电容连接的一端与蓝牙芯片的IO 口连接。所述唤醒电路还包括一个嵌位二极管，该嵌位二极管的正极与电阻和电容所连接的一端连接，该嵌位二极管的负极与一电源连接。所述电容为微法UF级的电容，所述电阻为千欧姆KQ级的电阻；所述嵌位二极管为肖特基二极管。本发明还公开了一种基于NFC的蓝牙通信方法，该方法包括从设备中NFC模块，在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备的同时，向从设备的唤醒电路输出交流信号；
所述唤醒电路将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到从设备的蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活该蓝牙芯片。设置所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路。设置所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路包括设置所述二极管的正极与NFC模块的输出连接，设置所述二极管的负极与电阻的一端连接，设置电阻的另一端与电容的一端连接，设置电容的另一端接地，设置电阻和电容连接的一端与蓝牙芯片的IO 口连接。该方法进一步包括在唤醒电路中增加一个嵌位二极管，设置该嵌位二极管的正极与电阻和电容所连接的一端连接，设置该嵌位二极管的负极与一电源连接。选取微法UF级的电容作为唤醒电路中的所述电容，选取千欧姆KQ级的电阻作为唤醒电路中的所述电阻；选取肖特基二极管作为所述嵌位二极管。由上述可见，本发明这种NFC模块在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备，同时向唤醒电路输出交流信号；唤醒电路，用于将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活蓝牙芯片的技术方案，使得处于待命或睡眠模式下的如蓝牙耳机等从设备能够快速被激活，可以在降低功耗的前提下实现基于NFC的快速蓝牙配对。
图I是现有技术中的基于NFC技术的蓝牙耳机以及主设备的结构示意图；图2是本发明实施例中的基于NFC技术的蓝牙耳机以及主设备的结构示意图；图3是本发明实施例中的唤醒电路的结构以及其外部连接示意图；图4是本发明实施例中的基于NFC的蓝牙耳机的快速配对流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。图2是本发明实施例中的基于NFC技术的蓝牙耳机以及主设备的结构示意图。如图2所示，主设备结构没有改变，但是作为从设备的蓝牙耳机包括蓝牙芯片和保存有蓝牙芯片地址的NFC模块外，还包括设置在蓝牙芯片和NFC模块之间的唤醒电路；其中，NFC模块，用于在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备，同时向唤醒电路输出交流信号；唤醒电路，用于将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活蓝牙芯片，以快速唤醒睡眠状态下的蓝牙芯片。图3是本发明实施例中的唤醒电路的结构以及其外部连接示意图。如图3所示，本发明中的唤醒电路为由二极管I、电阻2和电容3组成的检波电路。其中，二极管I的正极与NFC模块(图3中为NFC芯片6，型号为BCM20203)的输出连接，二极管I的负极与电阻2的一端连接，电阻2的另一端与电容3的一端连接，电容3的另一端接地，电阻2和电容3连接的一端与蓝牙芯片的IO 口连接，图3中只示 意出了 IO 口。作为NFC模块的NFC芯片6与NFC天线7连接。阻容3的选择检波电路中,通过改变滤波电容3的值可以调整脉冲的时延。在实际应用中，电容的选择必须根据蓝牙芯片中断对脉宽的要求而定。一般选择微法uF级的电容，具体的延时可以根据项目要求而定。由于NFC模块采用被动模式通信，驱动能力很弱，所以电阻2 —般选择千欧姆k Q级的电阻，如选择IOOkQ。另外，脉冲的幅值随主设备和耳机NFC模块距离的远近而变化，为了保证脉冲不会损坏蓝牙芯片IO 口，在本发明中在IO 口加嵌位二极管4防止高脉冲击穿蓝牙芯片。该嵌位二极管4的正极与电阻和电容所连接的一端连接，该嵌位二极管的负极与一电源VCC连接。由于NFC载波频率是13. 56MHz，属于高频信号，所以嵌位二极管4的选择要求开关频率高，首选肖特基二极管，例如本实施例中可选择型号为1PS10SB82，封装为S0D882的二极管。与嵌位二极管4连接的电源的值要综合考虑蓝牙芯片IO 口的产生硬件中断的电压和击穿电压，在本发明的实施例中选取1.8V。图4是本发明实施例中的基于NFC的蓝牙耳机的快速配对流程图。如图4所示，蓝牙耳机进入睡眠模式后，当主设备靠近蓝牙耳机的NFC模块时；主设备的NFC模块从耳机的NFC模块获取耳机蓝牙芯片的地址，主设备的NFC模块将耳机蓝牙芯片地址传给主设备的蓝牙模块，主设备进入蓝牙配对状态；同时，在耳机侧，唤醒电路产生高脉冲激活耳机进入配对状态，这样主设备和耳机便可以快速进行蓝牙配对。基于上述实施例给出本发明中的一种基于NFC的蓝牙通信方法，该方法适用于采用蓝牙进行通信的主设备和从设备之间，该方法包括从设备中NFC模块，在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备的同时，向从设备的唤醒电路输出交流信号；所述唤醒电路将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到从设备的蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活该蓝牙芯片。在该方法中，设置所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路。设置所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路包括设置所述二极管的正极与NFC模块的输出连接，设置所述二极管的负极与电阻的一端连接，设置电阻的另一端与电容的一端连接，设置电容的另一端接地，设置电阻和电容连接的一端与蓝牙芯片的IO 口连接。该方法进一步包括在唤醒电路中增加一个嵌位二极管，设置该嵌位二极管的正极与电阻和电容所连接的一端连接，设置该嵌位二极管的负极与一电源连接。在该方法中，选取微法uF级的电容作为唤醒电路中的所述电容，选取千欧姆K Q级的电阻作为唤醒电路中的所述电阻；选取肖特基二极管作为所述嵌位二极管。综上所述，本发明这种NFC模块在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备，同时向唤醒电路输出交流信号；唤醒电路，用于将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活蓝牙芯片的技术方案，使得处于待命或睡眠模式下的如蓝牙耳机等从设备能够快速被激活，可以在降低功耗的前提下实现基于NFC的快速蓝牙配对。本发明的蓝牙耳机唤醒电路优化了 NFC模块和蓝牙模块的应用，解决了蓝牙耳机在睡眠模式下不能利用NFC通信进行蓝牙快速配对的问题，扩展了 NFC技术的应用领域和范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种基于近距离无线通信NFC的蓝牙耳机，其特征在于，该蓝牙耳机包括蓝牙芯片、保存有蓝牙芯片地址的NFC模块和设置在蓝牙芯片和NFC模块之间的唤醒电路；其中， NFC模块，用于在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备，同时向唤醒电路输出交流信号； 唤醒电路，用于将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活蓝牙芯片。
2.根据权利要求I所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路。
3.根据权利要求2所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述二极管的正极与NFC模块的输出连接，所述二极管的负极与电阻的一端连接，电阻的另一端与电容的一端连接，电容的另一端接地，电阻和电容连接的一端与蓝牙芯片的IO 口连接。
4.根据权利要求3所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述唤醒电路还包括一个嵌位二极管，该嵌位二极管的正极与电阻和电容所连接的一端连接，该嵌位二极管的负极与一电源连接。
5.根据权利要求4所述的蓝牙耳机，其特征在于， 所述电容为微法uF级的电容，所述电阻为千欧姆KQ级的电阻； 所述嵌位二极管为肖特基二极管。
6.一种基于NFC的蓝牙通信方法，其特征在于，该方法包括 从设备中NFC模块，在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备的同时，向从设备的唤醒电路输出交流信号； 所述唤醒电路将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到从设备的蓝牙芯片的输入输出IO 口产生硬件中断，激活该蓝牙芯片。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，设置所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，设置所述唤醒电路为由二极管、电阻和电容组成的检波电路包括 设置所述二极管的正极与NFC模块的输出连接，设置所述二极管的负极与电阻的一端连接，设置电阻的另一端与电容的一端连接，设置电容的另一端接地，设置电阻和电容连接的一端与蓝牙芯片的IO 口连接。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在唤醒电路中增加一个嵌位二极管，设置该嵌位二极管的正极与电阻和电容所连接的一端连接，设置该嵌位二极管的负极与一电源连接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于， 选取微法uF级的电容作为唤醒电路中的所述电容，选取千欧姆K Q级的电阻作为唤醒电路中的所述电阻； 选取肖特基二极管作为所述嵌位二极管。
全文摘要
本发明公开了一种基于NFC的蓝牙耳机以及基于NFC的蓝牙通信方法。基于近距离无线通信NFC的蓝牙耳机包括蓝牙芯片、保存有蓝牙芯片地址的NFC模块和设置在蓝牙芯片和NFC模块之间的唤醒电路；其中，NFC模块，用于在主设备靠近时与主设备通信将保存的蓝牙芯片地址提供给主设备，同时向唤醒电路输出交流信号；唤醒电路，用于将NFC模块输出交流信号转换为直流脉冲输出到蓝牙芯片的输入输出IO口产生硬件中断，激活蓝牙芯片。本发明的技术方案使得处于待命或睡眠模式下的如蓝牙耳机等从设备能够快速被激活，可以在降低功耗的前提下实现基于NFC的快速蓝牙配对。
文档编号H04R1/10GK102752681SQ20121020183
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者夏春水, 夏晓剑 申请人:歌尔声学股份有限公司