以无电池方式控制电子设备执行至少一个预定动作的装置及含其的输入设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及一种无线控制电子设备的装置。特别地，本发明涉及一种基于近场通讯(NFC)的以无电池方式来无线控制电子设备行动的装置。
【背景技术】
[0002]无线控制器在目前的各种控制场合中非常普及。说明的基本技术通常可以分为五类:无线通讯、微波通讯、光(可见光和红外光)通讯、声波(特别是超声波)通讯，以及电磁感应通讯。这些技术中的一些技术由于在传导介质中的损耗和衰减而仅用于短程通讯，它们中的一些技术既用于短程通讯又用于长程通讯。在传统无线控制中，控制器通常产生指令并将其发送给接收器，该接收器根据该指令来执行某项任务。该配置需要该控制器在传输指令时消耗功率(通常由电池供应)。近几十年来，已经开发了一些技术，使能量通过无线控制器来获取。然而，由于信号调制消耗了大量能量，无法容易地从外部获取，它们仅作为电池的辅助以延长电池的寿命而无法完全替代电池。
[0003]射频识别(RFID)是为了自动识别和跟踪装于对象的标签的射频电磁场的无线非接触应用，用以传递数据。根据实际需要，可以将机械操控的或电子操控的开关添加到RFID标签以激活或无效该标签。例如，美国专利6，025，780描述了使用RFID标签的电子安全系统。当获得对附有标签的对象进行合法访问时，可以对该标签执行电子的、物理的或虚拟的无效事件。该无效可以通过安置于该RFID标签的电路中的开关来执行，该开关能够断开该电路的一部分或使该电路的一部分短路，从而防止在该RFID标签与询问器之间传递信息。
[0004]近场通讯(NFC)是基于RFID开发的非接触型短程无线通讯技术。在NFC中，通讯设备在近距离操作，一般在10厘米的量级并消耗非常少的功率。因此，NFC越来越普遍地用于交换和分享信息，许多电子设备包含NFC系统而成为兼容NFC的通讯设备。由于NFC标签由以射频电磁波形式广播的能量供电，它们不需要为了发出信号而受到电源的束缚，使它们有希望成为无电池无线控制器的有力候补。然而，到目前为止在现有技术中还没有出现基于NFC的无电池无线控制器。因此，需要一种新装置，该新装置利用NFC技术以无电池方式来无线控制电子设备执行预定动作
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种装置，该装置用于以无电池方式来无线控制电子设备，例如手机、平板电脑或数码相机。本发明的主要优点之一是不需要电源，例如电池，其在现有无线控制器中常常是不可缺少的。驱动本发明的装置所需的功率将以射频电磁波的形式被广播，射频电磁波由要控制的该电子设备来提供并由该装置获取。因此，完全消除了现有无线控制器中有限的电池寿命的问题。
[0006]本发明的另一个目的在于通过机械操控该控制装置来提供一种对电子设备进行无线控制的装置。由于对该控制装置的操控是机械的而不是电子的或虚拟的，对该控制装置的操作将更精确和更可靠。对该控制装置的意外的误操作会减少。此外，会更有效地防止未经认证地控制该目标电子设备，而且该电子设备中存储的有价值的信息，例如个人账户数据，可以得到更好的保护。
[0007]由于根据本发明的用于对电子设备进行无线控制的装置基于NFC，在电子设备中通常能找到的其他通讯端口，例如迷你USB(通用串行总线，Universal Serial Bus)端口或蓝牙端口，仍然可用于其他应用并且不会被占用。由于现今的大多数电子设备是多功能的，因此特别有利。
[0008]这些或其他目的和本发明的优点通过本发明来满足，本发明提供了一种以无电池方式控制电子设备执行至少一个预定动作的装置，包括:
[0009]至少一个NFC标签，上述至少一个NFC标签包括集成电路和天线，上述集成电路配置成在该电路被提供能量后激活该电子设备执行相应预定动作，上述天线与上述集成电路电耦接并配置成获取来自该电子设备的NFC能量以提供能量给上述集成电路；以及
[0010]至少一个开关设备，上述至少一个开关设备配置成将无电池操作回路切换于操作状态与非操作状态之间，在上述操作状态中，上述天线能够获取上述NFC能量以提供能量给上述集成电路，在上述非操作状态中，上述天线不能够获取上述NFC能量，从而禁用上述集成电路，上述操作回路由上述至少一个NFC标签中的一个与相应开关设备一起形成。
[0011 ] 此处使用的术语“NFC能量”是指通过NFC传输的射频能量。
[0012]根据本发明，上述NFC标签可以配置成包含与上述预定动作相关联的标签标识、指令和信息，上述标签标识、指令和信息可以由上述电子设备读取以执行相应预定动作。
[0013]在本发明的一个实施例中，上述至少一个开关设备可以设置为机械开关，上述机械开关用于接通和关断上述集成电路，从而将上述操作回路切换于上述操作状态与上述非操作状态之间。
[0014]在本发明的另一个实施例中，上述至少一个开关设备可以设置为机械开关，上述机械开关用于改变上述天线的形状或尺寸，例如缩短上述天线的有效长度，从而由上述集成电路获取的NFC能量不足以激活上述电子设备以执行相应预定动作。
[0015]根据本发明的装置可以可拆卸地装配于该电子设备，该电子设备例如是以下设备中的一种:手机、平板电脑、和数码相机。
[0016]上述预定动作可以是以下动作中的一种:启动安装于该电子设备中的应用程序、访问网站、和执行安装于该电子设备中的应用程序中的任务。任务的执行可以包括实施移动支付，其中该电子设备设置有用于除非接收到来自上述NFC标签的信号否则就防止上述支付启动的单元。
[0017]在本发明的一个实施例中，根据本发明的装置的多个NFC标签可以配置成使用公共天线。在本发明的另一个实施例中，每个NFC标签具有相应天线。
[0018]根据本发明的装置的开关设备可以是按钮的形式。例如，该按钮可以在被按压时将上述操作回路切换到上述操作状态，在不被按压时将上述操作回路切换到上述非操作状
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[0019]本发明的再一个目的在于提供一种包括根据本发明的控制装置的输入设备，其中所述输入设备配置为键盘。
[0020]参照附图在以下对本发明的概念和结构的描述中将进一步对本发明的目的、特征、优点和技术效果进行详述。
【附图说明】
[0021]图1示出了根据本发明的第一实施例构成的装置的示例操作回路。
[0022]图2是操作图1所示的第一实施例的过程的流程图。
[0023]图3示出了根据本发明的第二实施例构成的装置的示例操作回路。
[0024]图4示出了根据本发明的第三实施例的NFC标签的阵列，上述NFC标签具有相应天线并与要控制的电子设备进行通讯。
[0025]图5示出了根据本发明第四实施例的NFC标签的阵列，上述NFC标签具有公共天线并与要控制的电子设备进行通讯。
[0026]图6示出了根据本发明的第五实施例的智能手机壳。
[0027]图7是使用本发明的装置根据本发明的第六实施例来控制电子设备执行移动支付的过程的流程图。
[0028]图8A示出了根据本发明的第七实施例的装置，该装置配置为将信息输入给电子设备的输入设备，其中多个NFC标签中的每个标签具有相应天线。
[0029]图8B示出了图8A所示的装置的内部结构。
[0030]图9A示出了根据本发明的第八实施例的装置，该装置配置为将信息输入给电子设备的输入设备，其中多个NFC标签使用公共天线。
[0031]图9B示出了图9A所示的装置的内部结构。
【具体实施方式】
[0032]虽然在各优选实施例中对本发明进行说明和描述，但是本发明的设备可以以许多不同配置、尺寸、形式和材料来构成；并且本发明的方法可以以不同方式来实施。
[0033]根据本发明的用于无线控制电子设备(下文称为“目标电子设备”)的设备是基于NFC技术构成并配置成以无电池方式操作的装置。该装置可以通过机械操控来操作，提供了例如更好的可靠性和安全性等优点。
[0034]在NFC标签的传统应用中，一旦NFC标签与NFC读取器在传输范围内(一般在10厘米的量级)，该NFC标签将发送标签信息给该NFC读取器，在上述传输范围内，该NFC标签能够从该NFC读取器接收NFC能量。本发明是基于该原理开发的。
[0035]现参照图1和图2，示出了本发明的第一实施例。图1示出了根据本发明第一实施例构成的装置100。在本实施例中，装置100包括NFC标签110和机械开关103，NFC标签110包括天线101和集成电路(1C) 102。该天线101、集成电路102和开关103串联连接在一起，形成无电池操作回路120，该无电池操作回路120可以由该开关103切换于闭合的操作状态和打开的非操作状态。
[0036]该天线101可以是本领域已知的任何类型、形状和尺寸并且在本领域技术人员的能力范围内。因此，由于该天线101不是本