无线通信接口及其驱动方法与流程

本发明是有关于一种通信接口，且特别是有关于一种无线通信接口及其驱动方法。

背景技术：

随着网络的普及，电子商务已成为时势所趋，如信用卡或悠游卡等电子票卷的使用逐渐变于普遍。一般而言，电子票卷是从读取器以无线方式接收电力，进而启动电子票卷中的电路，最后电路回传交易所需的信息。因此，电子票卷通常是放置在固定位置。若要使电子票卷的使用更具弹性，则读取器需要更多的天线(或天线矩阵)，以对应不同的位置作配置。然而，更多的天线代表电子票卷的使用具有较高的弹性，但也需要更高的电力消耗；反之，更少的天线可降低电力的消耗，但是电子票卷的使用上则较没有弹性。

技术实现要素：

本发明提供一种无线通信接口及其驱动方法，可以保持电子票卷使用上的弹性，但是降低所消耗的电力。

本发明的无线通信接口，包括基板、多个有源天线、多个无源天线及感测驱动电路。这些有源天线配置于基板上，用以接收射频信号。这些无源天线配置于基板上，用以反应控制信号对邻接的有源天线的射频信号进行谐振。感测驱动电路耦接这些有源天线及这些无源天线，用以提供射频信号及提供控制信号。

本发明的无线通信接口的驱动方法，包括下列步骤。在无线通信接口的扫描模式期间，无线通信接口的多个有源天线依序接收射频信号以反应于射频信号而依序启动，并且启动与接收射频信号的有源天线邻接的无源天线。判断被感测装置是否近接无线通信接口。当被感测装置近接无线通信接口时，无线通信接口切换至一交易模式，并且至少启动这些有源天线的其中之一。

基于上述，综上所述，本发明实施例的无线通信接口及其驱动方法，无源天线耦合有源天线的射频信号，以达到感测解析度的要求。藉此，可以达到全面感应的效果，并且减少所需的电力消耗。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1a为依据本发明一实施例的电子装置的系统示意图。

图1b为依据本发明一实施例的无源天线耦接开关及电容的电路示意图。

图2为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。

图3为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。

图4为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。

图5为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。

图6为依据本发明一实施例的无线通信接口的驱动方法的流程图。

其中，附图标记：

100：电子装置

110、200、300、400、500：无线通信接口

111：感测驱动电路

113、213、313、413、513：通信接口电路

120：显示装置

a11～a16、a21～a24、a31～a34、a41～a48、a51～a54：有源天线

b11～b16、bx、b21～b28、b31～b34、b41～b44、b51～b54：无源天线

c：谐振电容

sb：基板

scl：控制信号

srf：射频信号

sw：扫描开关

s610、s620、s630、s640：步骤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、“层”或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非内容清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。“或”表示“和/或”。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”及/或“包括”指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件的存在和/或部件，但不排除一个或多个其它特征、区域整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

图1a为依据本发明一实施例的电子装置的系统示意图。在本实施例中，电子装置100可以是电子贩卖机等装置，但本发明实施例不以此为限。请参照图1a，在本实施例中，电子装置100包括无线通信接口110及显示装置120。显示装置120可以是任何型态的显示模块的一种或任意的组合，本发明实施例不以此为限。

无线通信接口110包括感测驱动电路111及通信接口电路113，其中通信接口电路113包括基板sb、多个有源天线a11～a16及多个无源天线b11～b16，亦即有源天线与无源天线为1：1。感测驱动电路111耦接通信接口电路113的有源天线a11～a16，以提供射频信号srf至有源天线a11～a16中对应的部份(例如一个有源天线或多个有源天线)，并且耦接通信接口电路113的无源天线b11～b16，以提供控制信号scl至无源天线b11～b16中对应的部份(例如一个无源天线或多个无源天线)。

有源天线a11～a16配置于基板sb上，用以接收射频信号srf，并且利用射频信号srf以无线方式提供电力。无源天线b11～b16配置于基板sb上，用以反应控制信号scl对邻接的有源天线的射频信号srf进行谐振，使得无线电力可以被延伸。其中，无源天线b11～b16可以利用磁共振耦合(magneticresonancecoupling，mrc)技术来实现信号谐振，但本发明实施例不以此为限。

在本实施例中，相对于基板sb的配置平面，有源天线a11～a16与无源天线b11～b16以阵列排列。换言之，在基板sb上，有源天线a11～a16个别与无源天线b11～b16中对应的部份相邻配置，但是有源天线a11～a16彼此不相邻，且无源天线b11～b16彼此不相邻。

在电路运作上，电子装置100首先可以操作于扫描模式，并且显示装置120上可以显示交易信息(例如贩卖的物件或商品)，并且无线通信接口110进行扫描，以判定被感测装置是否近接无线通信接口110，以及被感测装置近接的位置。

在扫描模式中，有源天线a11～a16依序接收射频信号srf以反应于射频信号srf而依序启动，并且启动与接收射频信号srf的有源天线邻接的无源天线(如b11～b16)。举例来说，当有源天线a11接收到射频信号srf时，会启动无源天线b11及b12；有源天线a12接收到射频信号srf时，会启动无源天线b11及b13；其余则以此类推，在此则不再赘述。其中，上述“依序”启动可以不是“逐一”启动，而是可以两个一组启动，或者彼此在时间上交错。例如，可以先启动有源天线a11及a13，再启动有源天线a12及a13，其余则以此类推，并且可依据显示装置120上显示的交易信息/物件而定，本发明实施例不以此为限。

在确认被感测装置近接的位置后，无线通信接口110(亦即感测驱动电路111)可通过被感测装置近接的位置辨识使用者的交易动作(亦即要购买的物件或商品)，亦即可依据接收到射频信号srf的有源天线的位置判断使用者的交易动作。接着，无线通信接口110可提供指示交易动作的信号至外部的处理电路，并且自外部的处理电路接收确认交易的信号；或者，无线通信接口110(亦即感测驱动电路111)可辨识交易动作后，可直接进行交易确认的动作。

此时，电子装置100可以操作于交易模式，并且显示装置120上可以显示确认交易的文字或符号。对应地，与确认交易的文字或符号的位置相对应的有源天线(如a11～a16)和/或无源天线(如b11～b16)会启动，以感测被感测装置是否近接确认交易的文字或符号，藉此确认交易是否进行。

举例来说，当确认交易的文字或符号对应至有源天线(如a11～a16)的其中之一时，可以仅提供射频信号srf至对应的有源天线(如a11～a16)以启动对应的有源天线(如a11～a16)，并且关闭其他有源天线(如a11～a16)及所有的无源天线(如b11～b16)；当确认交易的文字或符号对应至无源天线(如b11～b16)的其中之一时，可以仅启动对应的无源天线(如b11～b16)，关闭其他无源天线(如b11～b16)，并且提供射频信号srf至对应的无源天线(如b11～b16)相邻的有源天线(如a11～a16)的至少其一以启动相邻的有源天线(如a11～a16)，而其他的有源天线(如a11～a16)同样会被关闭。

然后，当电子装置100感测到被感测装置近接确认交易的文字或符号或者电子装置100操作于交易模式达到预设时间时，电子装置100切换到扫描模式，以等待下一次使用者的交易动作。藉此，通过无源天线耦合有源天线的射频信号，可以达到全面感应的效果，并且减少所需的电力消耗。

在本发明实施例中，通信接口电路113可通过如近距离无线通信(英语：near-fieldcommunication，nfc)之类的无线通信方式与被感测装置进行通信，并且被感测装置可以是移动装置或智能卡片等具备天线的电子器件，但本发明实施例不以此为限。

图1b为依据本发明一实施例的无源天线耦接开关及电容的电路示意图。请参照图1a及图1b，在本实施例中，各个无源天线bx(如b11～b16)串联扫描开关sw及谐振电容c，其中扫描开关sw接收控制信号scl且反应控制信号scl而关断或导通。当扫描开关sw反应控制信号scl而导通时，无源天线bx被启动；当扫描开关sw反应控制信号scl而关断时，无源天线bx被关闭。

图2为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。请参照图1a及图2，无线通信接口200大致相同于无线通信接口110，其不同之处在于通信接口电路213，其中相同或相似元件使用相同或相似标号。在本实施例中，通信接口电路213包括基板sb、多个有源天线a21～a24及多个无源天线b21～b28，亦即有源天线与无源天线为1：2。进一步来说，在本实施例中，相对于基板sb的配置平面，有源天线a21～a24及无源天线b21～b28仍以阵列排列，但是有源天线a21～a24主要配置于基板sb的角落部份，而其他区域是配置无源天线b21～b28。

图3为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。请参照图1a及图3，无线通信接口300大致相同于无线通信接口110，其不同之处在于通信接口电路313，其中相同或相似元件使用相同或相似标号。在本实施例中，通信接口电路313包括基板sb、多个有源天线a31～a34及多个无源天线b31～b34，亦即有源天线与无源天线为1：1。

进一步来说，在本实施例中，相对于基板sb的配置平面，无源天线b31～b34例如沿着自基板sb的左侧至右侧的方向进行逐个配置，并且各个无源天线b31～b34内配置有源天线a31～a34的其中之一。举例来说，无源天线b31内配置有源天线a31，无源天线b32内配置有源天线a32，其余则以此类推。

在上述实施例中，无源天线是沿着特定方向配置，并且在无源天线内配置有源天线，但在其他实施例中，无源天线可以是呈现阵列排列，并且各个无源天线内可以配置至少一个有源天线，此依据电路设计的需求而定，本发明实施例不以此为限。

图4为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。请参照图1a及图4，无线通信接口400大致相同于无线通信接口110，其不同之处在于通信接口电路413，其中相同或相似元件使用相同或相似标号。在本实施例中，通信接口电路413包括基板sb、多个有源天线a41～a48及多个无源天线b41～b44，亦即有源天线与无源天线为2：1。

进一步来说，在本实施例中，相对于基板sb的配置平面，无源天线b41～b44例如沿着自基板sb的左侧至右侧的方向进行逐个配置，并且各个无源天线b41～b44内配置有源天线a41～a48的其中两个。举例来说，无源天线b41内配置有源天线a41及a42，无源天线b42内配置有源天线a43及a44，其余则以此类推。

在上述实施例中，各个无源天线内配置两个有源天线，但在其他实施例中，各个无源天线内可以配置两个有源天线以上，并且各个无源天线内可以配置不同数量的有源天线，此依据电路设计的需求而定，本发明实施例不以此为限。

图5为依据本发明一实施例的无线通信接口的系统示意图。请参照图1a及图5，无线通信接口500大致相同于无线通信接口110，其不同之处在于通信接口电路513，其中相同或相似元件使用相同或相似标号。在本实施例中，通信接口电路513包括基板sb、多个有源天线a51～a54及多个无源天线b51～b54，亦即有源天线与无源天线为1：1。

进一步来说，在本实施例中，相对于基板sb的配置平面，有源天线a51～a54是以阵列排列，并且各个有源天线a51～a54内配置无源天线b51～b54的其中之一。举例来说，有源天线a51内配置无源天线b51，有源天线a52内配置无源天线b52，其余则以此类推。

在上述实施例中，各个有源天线内配置一个无源天线，但在其他实施例中，各个有源天线内可以配置一个无源天线以上，并且各个有源天线内可以配置不同数量的无源天线，此依据电路设计的需求而定，本发明实施例不以此为限。

并且，在上述实施例中，有源天线是以阵列排列，并且在有源天线内配置无源天线，但在其他实施例中，有源天线可以沿着特定方向(如左至右)配置，并且各个有源天线内可以配置至少一个无源天线，此依据电路设计的需求而定，本发明实施例不以此为限。

图6为依据本发明一实施例的无线通信接口的驱动方法的流程图。请参照图6，在本实施例中，无线通信接口的驱动方法包括下列步骤。在步骤s610中，无线通信接口切换至扫描模式。在步骤s620中，在无线通信接口的扫描模式期间，这些有源天线依序接收射频信号以反应于射频信号而依序启动，并且启动与接收射频信号的有源天线邻接的无源天线。在步骤s630中，判断被感测装置是否近接无线通信接口。当被感测装置没有近接无线通信接口时，亦即步骤s630的判断结果为“否”，则回到步骤s620；当被感测装置近接无线通信接口时，亦即步骤s630的判断结果为“是”，执行步骤s640。在步骤s630中，无线通信接口切换至交易模式，并且至少启动这些有源天线的其中之一，以确认交易是否完成。当交易完成或者无线通信接口等待的时间超过预设时间时，则回到步骤s610，以回到扫描模式。其中，步骤s610、s620、s630及s640的顺序为用以说明，本发明实施例不以此为限。并且，步骤s610、s620、s630及s640的细节可以参照图1a、图1b、图2至图5的实施例所示，在此则不再赘述。

综上所述，本发明实施例的无线通信接口及其驱动方法，无源天线会耦合有源天线的射频信号。藉此，可以达到全面感应的效果，并且减少所需的电力消耗。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。