[发明专利]检测和近场通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测和近场通信设备。更特别地，本发明涉及一种用于“免提（hands free）”系统的在汽车车辆上车载的检测天线，用于访问所述车辆并且用于与该系统进行近场通信。该检测和近场通信天线（也被叫做NFC（“近场通信（Near Field Communication）”）天线）检测由用户携带的（标记卡（badge）或便携式电话类型的）便携式设备的接近，并且与该便携式设备进行通信，以便标识该便携式设备。如果用户被识别为是被授权来进入该车辆的用户，那么该车辆着手它的门的解锁。更确切地说，便携式设备的识别由被链接到NFC天线并且被集成到微控制器中的被叫做NFC读取器的近场通信读取器来实现。并且门的解锁由被连接到微控制器的为BCM（“车身控制模块（Body Control Module）”，或者底盘控制模块）类型的在车辆上车载的电子单元来触发。

背景技术

根据现有技术，这样的在车辆上车载的NFC天线坐落在车辆的门把手中，并且由两部分构成：检测天线和通信天线。检测天线包括围绕通信天线缠绕的铜线绕组。检测天线被链接到一般靠近检测天线坐落的微控制器，并且被集成到车辆的门把手中。由微控制器所测量的在这个检测天线的端子两端的电压的变化允许检测到便携式设备的接近。检测天线一般为大尺寸，并且大于通信天线，以便获得较大的检测范围。

通信天线包括铜线绕组，并且可以另外包括诸如适配电容器之类的组件。通信天线被链接到被集成到微控制器中的NFC读取器。这个通信天线以近场通信频率、即以为13.56MHz的频率与坐落在便携式设备中的NFC天线进行通信。一般认为该通信天线以13.56MHz谐振。通信天线的频率的调整例如依靠适配电容器来实现。为了避免在检测天线与通信天线之间的任何耦合现象（尤其由于检测天线的大尺寸引起），通信天线并不以为13.56MHz的频率谐振。检测天线因此检测到任何便携式设备的接近，并且并不仅仅检测到被装备有以13.56MHz进行通信的NFC天线的便携式设备的接近。应该理解的是，这产生了错误检测，因为检测天线检测到任何类型的便携式设备，并且不只检测到通信天线可以与其进行通信的便携式设备。这导致了在通信天线与便携式设备之间的通信的尝试，所述尝试将失败并且所述尝试消耗能量。

在车辆上车载的NFC天线的性能的主要标准是在将被叫做初级NFC天线的该天线与将被叫做次级NFC天线的坐落在便携式设备中的NFC天线之间的通信距离。的确，近场通信（也就是说以为13.56MHz的频率进行的通信）的范围从0cm（彼此进行通信的两个对象那么接触）高达为10cm的最大值。应该理解的是，在能够以被NFC通信所允许的最大距离与便携式设备进行通信中存在优点，那么不需要用户使便携式设备接近门把手，更不用说将该便携式设备置于与车辆的门把手接触，以建立通信。

NFC通信距离直接与通信天线的尺寸相关，并且与该通信天线的由微控制器所提供的功率相关。现在，由微控制器被提供给通信天线的功率直接影响车辆的电消耗。并且在车辆停止阶段期间，该电消耗必须被最小化，以便不使电池放电。不得不避免为了增加通信天线的通信距离的任何功率增加。

通信天线的尺寸也被限制，因为该通信天线、检测天线和相关联的电子设备（微控制器、NFC读取器等）、也就是说检测和近场通信设备一般被集成到车辆的门把手的非常受限的空间中。初级NFC天线的两个部分的集成、也就是说检测天线与通信天线的集成常常是困难的，因为在车辆门把手的被分派的空间中缺少场地。

因而，不可能的是，增加通信天线的尺寸或者放大被提供给该天线的功率，以便提升与便携式设备的次级NFC天线的通信距离。

从现有技术中公知的是，在初级NFC天线之下放置铁氧体，其中所述铁氧体坐落在车辆侧。该铁氧体反射了通信天线的电磁场的被引导朝着车辆的部分。电磁场朝着车辆外部的反射的结果是显著增加了通信天线的通信距离。然而，铁氧体的添加是具有不可忽略的成本的，并且在专用于检测和近场通信设备的门把手的受限的空间中并不总是可实现的。

发明内容

本发明因此提出了一种检测和近场通信设备，从而使得减轻这些缺点成为可能。

在这种情况下，本发明的目标是一种包括初级NFC天线的检测和近场通信设备，用于检测便携式设备并且用于与所述便携式设备进行近场通信，其中所述检测和近场通信设备使得下面成为可能：

·增加近场通信距离，而不影响初级NFC天线的尺寸或者其功率，

·省去检测天线，