觸摸傳感器和射頻識(shí)別設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)一般涉及射頻識(shí)別(RFID)通信，并且更具體地涉及一種觸摸傳感器和RFID設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]RFID逐漸被多種類型的裝置使用?！癛FID”指的是使用電磁場(chǎng)在一定距離(通常是短距離)處感應(yīng)電流，允許裝置與另一個(gè)裝置通信的技術(shù)，而不需要裝置相互接觸。支持RFID的裝置通常使用諸如近場(chǎng)通信(NFC)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議來(lái)通信。使用RFID技術(shù)的裝置的示例是RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽沒(méi)有它自己的電源，而是依靠通過(guò)附近的本身加電的RFID啟用裝置所感應(yīng)產(chǎn)生的電流上的電力。加電的RFID啟用裝置通常稱為“啟動(dòng)器”或“閱讀器”，而未加電裝置(例如RFID標(biāo)簽)通常稱為“目標(biāo)”。
【附圖說(shuō)明】
[0003]下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。
[0004]但是，要注意的是，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，因此不應(yīng)視為其范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可以允許其它等效的實(shí)施例。例如，雖然將組件示出為逐個(gè)相接，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以有很多中間組件，它們?nèi)匀辉试S組件電耦合。
[0005]圖1A-1C示出根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的操作模式。
[0006]圖2A和圖2B示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)RFID模塊的放置。
[0007]圖3示出包含本發(fā)明實(shí)施例的各種裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0008]在本公開(kāi)中，當(dāng)兩個(gè)或更多組件“電連接”時(shí)，將它們鏈接使得來(lái)自一個(gè)組件的電信號(hào)將到達(dá)另一個(gè)組件，即使可能存在這些信號(hào)可以通過(guò)的中間組件。此外，如同在電磁耦合中，對(duì)“電磁”的參考是為了意指“電感性”和“電容性”相互作用兩者。
[0009]如同這里使用的，術(shù)語(yǔ)“觸摸板”包括用戶觸摸的表面，不管有沒(méi)有觸摸板附件，以導(dǎo)致某些動(dòng)作發(fā)生或者輸進(jìn)數(shù)據(jù)。觸摸板的示例包括觸摸屏。觸摸板不必須具有像觸摸屏那樣的集成顯示器。
[0010]如同這里使用的，術(shù)語(yǔ)“觸摸板附件”表示具有足以被這里公開(kāi)的各種實(shí)施例檢測(cè)的電特性的那些裝置。觸摸板附件的示例包括適當(dāng)配置的手寫(xiě)筆或指示器。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備包括被動(dòng)RFID模塊、觸摸感測(cè)元件、RFID閱讀器感測(cè)元件、以及控制器。被動(dòng)RFID模塊充當(dāng)RFID目標(biāo)以及觸摸傳感器或“按鈕”兩者。被動(dòng)RFID模塊經(jīng)由電線電耦合到觸摸感測(cè)元件，以及經(jīng)由電線電耦合到RFID閱讀器感測(cè)元件。觸摸感測(cè)元件和RFID閱讀器感測(cè)元件都電耦合到控制器。如果RFID閱讀器與被動(dòng)RFID模塊互動(dòng)，則被動(dòng)RFID模塊通過(guò)經(jīng)由電線傳輸?shù)谝活愋偷男盘?hào)來(lái)反應(yīng)。RFID閱讀器感測(cè)元件被配置為通過(guò)向控制器傳輸電信號(hào)，對(duì)這種第一類型的信號(hào)作出反應(yīng)。如果人員的手指或觸摸板附件靠近或觸摸被動(dòng)RFID模塊，則被動(dòng)RFID模塊通過(guò)經(jīng)由電線傳輸?shù)诙愋偷男盘?hào)來(lái)作出反應(yīng)。觸摸感測(cè)元件被配置為通過(guò)向控制器傳輸電信號(hào)，對(duì)這種第二類型的信號(hào)作出反應(yīng)。如果控制器從RFID閱讀器感測(cè)元件接收信號(hào)，則設(shè)備在第一模式下操作。如果控制器從觸摸感測(cè)元件接收信號(hào)，則設(shè)備在第二模式下操作。
[0012]在本發(fā)明的實(shí)施例中，RFID閱讀器詢問(wèn)被動(dòng)RFID模塊(例如，通過(guò)使用RFID協(xié)議傳輸詢問(wèn)命令)并且因此從被動(dòng)RFID模塊獲得數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，RFID閱讀器向被動(dòng)RFID模塊寫(xiě)入(例如，通過(guò)使用RFID協(xié)議傳輸寫(xiě)入命令)。
[0013]在某些實(shí)施例中，將被動(dòng)RFID模塊布置在觸摸板下側(cè)。觸摸板是例如智能電話、交互式信息亭、自動(dòng)柜員機(jī)(ATM)、相框或門(mén)鈴的另一個(gè)裝置的組件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，被動(dòng)RFID模塊電耦合到信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器電耦合到控制器。設(shè)備被配置為在第三模式下操作，其中，控制器傳輸包含數(shù)據(jù)的信號(hào)和寫(xiě)入命令(例如，使用RFID協(xié)議)。在控制器的控制下，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器調(diào)制信號(hào)。經(jīng)過(guò)調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)被傳輸給被動(dòng)RFID模塊，并導(dǎo)致RFID模塊作出反應(yīng)，就像它與外部RFID閱讀器互動(dòng)。被動(dòng)RFID模塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到與被動(dòng)RFID模塊集成的它自己的控制器中的存儲(chǔ)器。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備還被配置為在第四模式下操作，其中，控制器傳輸包含數(shù)據(jù)的信號(hào)和詢問(wèn)命令(例如，使用RFID協(xié)議)。在控制器的控制下，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器調(diào)制信號(hào)。經(jīng)過(guò)調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)被傳輸給被動(dòng)RFID模塊，并導(dǎo)致RFID模塊作出反應(yīng)，就像它與外部RFID閱讀器互動(dòng)。被動(dòng)RFID模塊的控制器發(fā)射包含從被動(dòng)RFID模塊的控制器檢索的數(shù)據(jù)的信號(hào)。被動(dòng)RFID模塊經(jīng)由電線傳輸檢索的數(shù)據(jù)。RFID閱讀器感測(cè)元件檢測(cè)來(lái)自被動(dòng)RFID模塊的信號(hào)，并將包含數(shù)據(jù)的信號(hào)傳輸給控制器。
[0016]在本發(fā)明的實(shí)施例中，設(shè)備包括觸摸板、被動(dòng)RFID模塊、以及控制模塊，被動(dòng)RFID模塊被布置為接近觸摸板，控制模塊被配置為向被動(dòng)RFID模塊發(fā)送或者從被動(dòng)RFID模塊接收電信號(hào)?？刂颇K包括控制器?？刂破鞅慌渲脼榛趶谋粍?dòng)RFID模塊接收的電信號(hào)的特性，確定被動(dòng)RFID模塊是否已經(jīng)被RFID閱讀器激活，或者，在替代方案中，確定作為與觸摸板(例如，通過(guò)手指或觸摸板附件)進(jìn)行接觸的結(jié)果，被動(dòng)RFID模塊是否已經(jīng)表現(xiàn)出阻抗變化。
[0017]如果控制器確定，被動(dòng)RFID模塊已經(jīng)被RFID閱讀器激活，則設(shè)備在第一模式下操作。或者，如果控制器確定，作為與手指或觸摸板附件進(jìn)行接觸的結(jié)果，被動(dòng)RFID模塊已經(jīng)表現(xiàn)出阻抗變化，則設(shè)備在第二模式下操作。
[0018]在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括:從被動(dòng)RFID模塊接收電信號(hào)；基于電信號(hào)的特性(諸如頻率或電壓)，確定被動(dòng)RFID模塊是否被RFID閱讀器激活，或者，作為與觸摸板(例如，通過(guò)人員接觸或觸摸板附件)進(jìn)行接觸的結(jié)果，被動(dòng)RFID模塊是否表現(xiàn)出阻抗變化。如果確定，被動(dòng)RFID模塊已經(jīng)被RFID閱讀器激活，則操作在第一模式下發(fā)生。在替代方案中，如果確定，作為與觸摸板進(jìn)行接觸的結(jié)果，被動(dòng)RFID模塊已經(jīng)表現(xiàn)出阻抗變化，則操作在第二模式下發(fā)生。
[0019]在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)裝置包括RFID/傳感器模塊和觸摸板。RFID/傳感器模塊包括主機(jī)處理器、被動(dòng)RFID模塊、以及控制模塊，被動(dòng)RFID模塊被布置為接近觸摸板，控制模塊可通信地鏈接到主機(jī)處理器并且電耦合到被動(dòng)RFID裝置。在本實(shí)施例中，控制模塊包括控制器、閱讀器感測(cè)元件、信號(hào)發(fā)生器、以及觸摸感測(cè)元件。信號(hào)發(fā)生器和觸摸感測(cè)元件的每一個(gè)電耦合到控制器。RFID/傳感器模塊在至少四種模式下操作。
[0020]在RFID/傳感器模塊的第一模式中，通過(guò)外部RFID閱讀器激活被動(dòng)RFID模塊，并且信號(hào)從被動(dòng)RFID模塊傳遞到RFID閱讀器感測(cè)元件，RFID閱讀器感測(cè)元件通過(guò)向控制器發(fā)送信號(hào)來(lái)響應(yīng)。發(fā)送的信號(hào)通知控制器，RFID閱讀器正在與被動(dòng)RFID模塊互動(dòng)，例如通過(guò)從被動(dòng)RFID模塊讀取，或者向被動(dòng)RFID模塊寫(xiě)入。
[0021 ] 在RFID/傳感器模塊的第二模式中，被動(dòng)RFID模塊通過(guò)人員的觸摸或者通過(guò)觸摸板附件的觸摸以電容性方式加載，導(dǎo)致通過(guò)觸摸感測(cè)元件檢測(cè)到的阻抗變化。觸摸感測(cè)元件通過(guò)輸出向控制器指示觸摸板正在被觸摸的信號(hào)來(lái)響應(yīng)。
[0022]在RFID/傳感器模塊的第三模式中，控制器輸出包含通過(guò)信號(hào)發(fā)生器調(diào)制的連續(xù)載波信號(hào)的數(shù)據(jù)。信號(hào)發(fā)生器將經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)提供給被動(dòng)RFID模塊。經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入被動(dòng)RFID模塊。
[0023]在RFID/傳感器模塊的第四模式中，通過(guò)經(jīng)由已知阻抗將連續(xù)載波信號(hào)(通過(guò)信號(hào)發(fā)生器調(diào)制)應(yīng)用于被動(dòng)RFID裝置，然后緊接著詢問(wèn)之后檢測(cè)被動(dòng)RFID裝置的負(fù)載調(diào)制，控制模塊詢問(wèn)被動(dòng)RFID模塊。
[0024]參考圖1A，下面描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1A示出RFID/傳感器模塊100和主機(jī)108。主機(jī)108可通信地鏈接到RFID/傳感器模塊100。主機(jī)108例如可以實(shí)施為服務(wù)器、或者獨(dú)立的主機(jī)處理器，例如，應(yīng)用或基帶處理器。RFID/傳感器模塊100包括控制模塊102和被動(dòng)RFID模塊104?？刂颇K102電耦合到被動(dòng)RFID模塊104。觸摸板125被布置為接近被動(dòng)RFID模塊104。觸摸板125和RFID/傳感器模塊100可以與另一個(gè)裝置集成，例如移動(dòng)裝置(例如，智能電話、平板電腦、筆記本電腦)、固定裝置(例如，信息亭、固定個(gè)人電腦)等等?？刂颇K102可以是包含其全部組件的單個(gè)集成電路，或者其組件可以是離散的元件。被動(dòng)RFID模塊104可以被實(shí)施為被動(dòng)RFID標(biāo)簽，可以將其組件分布，或者可以集成在觸摸屏中。在各種實(shí)施例中，被動(dòng)RFID模塊104能夠使用諸如近場(chǎng)通信