专利名称：一种带有角度定位的远距离读卡器及ic卡的制作方法
专利说明 本实用新型涉及一种用于停车场或其他需要读取IC卡的场合的非接触性读卡技术，尤其涉及一种远距离读卡器及IC卡。非接触式IC卡已被广泛应用于社会生活的各个领域。比如物流管理、公共交通收费(如地铁、高速公路、停车场等地方的收费)。但是在众多产品之中也存在着一些缺陷，比如读卡器的距离有限，一般在10CM以下，在停车场上的应用问题尤为突出，司机操作比较繁琐。专利200120088654.6公开了一种远距离读卡器，采用无线电射频发射的方式，可以实现远距离读卡，但是读卡器无方向性或方向性不强、在使用无源卡时读头向空间发射大功率电磁波即污染了无线空间也对其周围人们的身体健康产生影响、读卡距离不稳定(使用无源卡更明显)等。对于停车场来说，第一当进出口车道并排在一起并且安装了带有远距离读卡功能的停车场管理系统时，由于读卡头距离较近且没有方向性(或方向性不强)的情况下两读卡头同时读到一张卡片造成进出口读卡的相互干扰。第二是读卡距离不稳定。在不同品牌车型之间，它们对电磁场的衰减程度不同造成读卡距离不一。天气的影响，晴天时距离较远，阴雨天气则读卡距离大大缩短。第三，因为读卡器不断发送射频的电磁波，给环境造成了电磁波污染。本发明要解决的技术问题是提供一种带有角度定位的远距离读卡器，利用利用红外作为角度定位远距离读卡器，就能顺利地解决读卡器的方向问题。
本发明是通过下面的技术方案来实现的一种带有角度定位的远距离读卡器，包括数字信号处理模块，还包括红外信号调制发射模块和无线信号接收模块，分别与所述数字信号处理模块进行连接。
本发明进一步改进在于所述数字信号处理模块还包括信号发生器，所述红外信号调制模块根据所述信号发生器给出的加密的数字信号发射红外调制信号。
一种与本实用新型所述读卡器配合使用的IC卡，包括数字信号处理模块，还包括无线发射模块、红外接收模块，分别与所述数据处理模块相连接。
由于采用了上述技术方案，使得读卡器发射的红外光线形成一个圆锥形的辐射区，远距离卡只有暴露在这个区域才能工作，因此读卡器在读卡时就形成了一个严格的角度，在多个读器同时工作时只要红外辐射区不叠加就不会出现相互干扰现象。同时因为采用红外线发送，射频信号改由IC卡发出，不读卡时读卡器不发射电磁波对环境不会造成污染。
图1是带有角度定位的远距离读卡器结构框图。
图2是IC卡结构框图。
图3本实用新型读卡器进行读卡操作的信号流向图。
图4是本实用新型读卡器红外发射电路图。
图5是IC卡红外接收电路图。
图6是IC卡无线电信号发射电路图。
图7是本实用新型读卡器无线信号接收电路图。如图1所示，带有角度定位的远距离读卡器包括数字信号处理模块，以及分别与数字信号处理模块进行连接的红外信号调制发射模块、无线信号接收模块和数据接口模块。图4是本实用新型读卡器红外发射电路图。其中调制到载波上的卡片信号通过电阻R1加载到三极管Q1的基极经放大由集电极输出激励Q2的基极，Q2的射级输出电流通过电阻R2驱动红外发光管D1，D2，D3，D4。图7是本实用新型读卡器无线信号接收电路图。无线信号接收电路原理图分析从天线接收到的无信号经模块U2解调后由四脚输出。数字信号处理模块可以采用芯片ATMEGA8535。
如图2所示，远距离IC卡包括数据处理模块，以及分别与数据处理模块相连接的无线发射模块、红外接收模块。图5是IC卡红外接收电路图。红外接收电路原理图分析由红外接收头0038接收的红外信号经解调从1脚输出通过电阻R7连至U1-2脚经U1整形，由3脚反相输出。图6是IC卡无线电信号发射电路图。无线信号发射电路原理图分析由三级管Q4、电感L1、L2、电容C3、C4、电阻R6、晶振P、天线组成了射频振荡及发射电路，Q3在电路中是起调制的作用，已加密的卡号经电阻R5加到Q3基极控制集电极电流从而控制振荡电路振幅和发射。
工作流程如图3所示，数字信号处理模块中的信号发生器发出经加密的数字信号，输送给红外信号调制发送模块，控制红外发射管群按其数字信号发射红外光线，形成一个定向的圆锥形辐射区。当远距离卡进入红外辐射区时由卡上的红外接收模块接收到调制在红外光线上的数字信号，经数据处理模块解密处理和确认后，将卡号等信息进行加密通过无线发射模块射频发射出去。带有方向定位的远距离读卡器的无线接收模块接收到加密数字信号后，传送给数字信号处理模块进行解密和合法性的确认，经合法性确认的卡号被传送到上一级控制器或PC机；从而完成整个读卡过程。
因为采用了此种工作方式，使得1、红外信号调制发射模块发射的红外光线形成一个圆锥形的辐射区，远距离卡只有暴露在这个区域才能工作，因此读卡器在读卡时就形成了一个严格的角度。在多个读器同时工作时只要红外辐射区不叠加就不会出现相互干扰现象。2、根据第一点的描述只要改变远距离卡进入红外辐射区的位置就能改变读卡距离，只要红外和射频强度有一定的裕量就能得到精确和稳定读卡距离，不受天气或汽车车型(停车场用时)的影响。3、因为采用红外线发送，射频信号改由IC卡发出，不读卡时读卡器不发射电磁波对环境不会造成污染。
权利要求1.一种带有角度定位的远距离读卡器，包括数字信号处理模块，其特征在于，还包括红外信号调制发射模块和无线信号接收模块，分别与所述数字信号处理模块进行连接。
2.根据权利要求1所述的带有角度定位的远距离读卡器，其特征在于所述数字信号处理模块还包括信号发生器，所述红外信号调制模块根据所述信号发生器给出的加密的数字信号发射红外调制信号。
3.一种与权利要求1所述读卡器配合使用的IC卡，包括数字信号处理模块，其特征在于还包括无线发射模块、红外接收模块，分别与所述数据处理模块相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种带有角度定位的远距离读卡器，包括数字信号处理模块，还包括红外信号调制发射模块和无线信号接收模块，分别与所述数字信号处理模块进行连接。一种与本实用新型所述读卡器配合使用的IC卡，包括数字信号处理模块，还包括无线发射模块、红外接收模块，分别与所述数据处理模块相连接。由于采用了上述技术方案，读卡器发射的红外光线形成一个圆锥形的辐射区，远距离卡只有暴露在这个区域才能工作，因此读卡器在读卡时就形成了一个严格的角度，在多个读卡器同时工作时只要红外辐射区不叠加就不会出现相互干扰现象。射频信号改由IC卡发出，不读卡时读卡器不发射电磁波对环境不会造成污染。
文档编号G06K19/077GK2921959SQ20052006775
公开日2007年7月11日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年11月24日
发明者郭浩瑞, 陈振峰 申请人:郭浩瑞, 陈振峰