支付设备及支付方法与流程

本发明涉及移动支付领域，尤其涉及通过音频接口实现支付的设备及支付方法。

背景技术：
目前，电子支付渠道应用越来越广泛，现有的电子支付方式几乎都是通过USB接口连接计算机，大致可以分为以下几种：基于互联网的在线支付，基于POS机的支付，以及一些基于智能手机的支付。然而，在线支付存在病毒、黑客等因素存在着严重的隐患，另外的，在线支付以及POS机支付都依赖于电脑，并不利于携带，基于智能手机的支付方式虽然方便携带，但是基于智能手机的支付对硬件和软件的要求都比较高，只限于部分手机可以使用，而且，一般移动设备的USB接口规范不统一，因此难以广泛应用。

技术实现要素：
本发明提供支付设备和支付方法，通过音频接口连接，实现支付，解决现有电子支付依赖电脑且存在风险，基于智能手机支付方式对硬件软件的要求高，导致难以广泛应用的问题。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种支付设备，通过音频设备的音频接口与音频设备进行数据交互，包括主控模块、信号处理模块以及刷卡模块；所述刷卡模块，用于读取卡片信息并把所述卡片信息输出到主控模块中；所述信号处理模块，连接所述主控模块，用于接收音频信号，并把所述音频信号转换成数字信号输出到所述主控模块，以及把从主控模块接收的数字信号转换为音频信号输出到音频设备；所述主控模块，用于对支付业务进行处理。在本发明一实施例中，该信号处理模块包括音频接口麦克极和地极的控制模块、音频信号接收模块、第一音频信号转换模块、第二音频信号转换模块和音频信号发送模块，所述音频信号接收模块与音频接口的声道极对接，其中，所述音频接口麦克极和地极的控制模块用于对所述音频接口的麦克极和地极进行识别，将所述音频信号发送模块与识别出的麦克极对接，将地电位与识别出的地极对接；所述音频信号接收模块用于通过所述音频接口的声道极接收来自所述音频设备的音频信号；所述第一音频信号转换模块用于将来自所述音频设备的音频信号转换为数字信号；所述第二音频信号转换模块用于将待向所述音频设备发送的数字信号转换为音频信号；所述音频信号发送模块用于通过所述音频接口的麦克极将待向所述音频设备发送的数字信号所转换成的音频信号向所述音频设备发送。在本发明一实施例中，该第二音频信号转换模块为电流型数模转换模块。在本发明一实施例中，该电流型数模转换模块通过从所述音频接口的麦克极抽取电流的方式将转换成的音频信号向所述音频设备发送。在本发明一实施例中，该音频接口麦克极和地极的控制模块包括：获取模块，用于获取所述音频设备在开启录音通道后，其音频接口内一对音频输入极中各极的电信号；识别模块，用于根据所述一对音频输入极中各极的电信号识别所述麦克极和地极；端口切换模块，用于所述识别模块识别出麦克极和地极之后，将所述音频信号发送单元与所述麦克极对接，将地电位与所述地极对接。在本发明一实施例中，该获取模块为电压域转换模块，用于在所述一对音频输入极之间建立电流通道，将参考地电位接入所述电流通道的节点中，获取所述一对音频输入极中各极相对于所述参考地电位的电压相对值。在本发明一实施例中，该识别模块包括第一识别子模块，用于检测所述一对音频输入极中各极的电压相对值的正负特性，根据检测结果识别所述麦克极和所述地极。该识别模块还包括第二识别子模块，用于将所述一对音频输入极中各极的电压相对值分别与所述参考地电位进行比较，根据各自的比较结果分别输出一数字电平信号；逻辑判断模块，用于根据所述第二识别子模块输出的两数字电平信号识别所述麦克极和所述地极。在本发明一实施例中，该支付设备还包括生物识别模块，所述生物识别模块用于读取人体生物信息，并把读取的所述生物信息输出到所述主控模块进行处理。在本发明一实施例中，该生物信息包括指纹、脸谱、眼膜、声音中的一种或多种。在本发明一实施例中，该支付设备还包括人机交互模块，用于向所述主控模块输入支付信息以及显示相关信息。在本发明一实施例中，该支付设备还包括刷卡模块，用于读取磁条卡、接触式IC卡以及非接触式IC卡中一种或多种卡片信息。在本发明一实施例中，该主控模块包括密码芯片，所述密码芯片根据密钥算法对支付信息进行加密处理。在本发明一实施例中，该支付设备还包括终端安全控制模块(以下称PSAM模块)，用于对信息进行加密，并把加密后的信息输出到所述主控模块进行处理。在本发明一实施例中，该PSAM模块可以插入至少一张终端安全控制模块卡(以下称PSAM卡)。一种支付系统，包括前述的支付设备以及音频设备，所述音频设备通过音频接口与所述支付设备连接，用于连接网络进行通信，以及向所述支付设备发送相关指令信息；所述支付设备，用于接收所述指令信息，并根据所述指令信息完成支付操作。一种移动支付方法，包括：支付设备和音频设备连接，其中所述支付设备包括主控模块、刷卡模块以及信号处理模块；音频设备通过音频信号发送支付命令到所述信号处理模块；所述信号处理模块把接收的音频信号转换为数字信号，并发送到所述主控模块；所述主控模块产生刷卡命令输出到所述刷卡模块；所述刷卡模块读取卡片信息，并把所述卡片信息输出到所述主控模块；所述主控模块对信息处理后发送到所述信息处理模块；所述信息处理模块把所接收的信息转换为音频信息输出到所述音频设备。在本发明一实施例中，支付设备和音频设备连接包括：对音频接口内麦克极和地极进行识别，将音频信号发送单元与识别出的麦克极对接，将地电位与识别出的地极对接，将音频信号接收单元与音频接口的声道极对接。在本发明一实施例中，采用电流型数模转换模块将待向所述音频设备发送的数字信号转换为音频信号。在本发明一实施例中，电流型数模转换模块通过从所述音频接口的麦克极抽取电流的方式将转换成的音频信号向所述音频设备发送。在本发明一实施例中，对音频接口内麦克极和地极进行识别，将音频信号发送单元与识别出的麦克极对接，将地电位与识别出的地极对接的方法包括：获取所述音频设备在开启录音通道后，其音频接口内一对音频输入极中各极的电信号；根据所述一对音频输入极中各极的电信号识别所述麦克极和地极。在本发明一实施例中，获取所述一对音频输入极中各极的电信号的方法为：在所述一对音频输入极之间建立电流通道，将参考地电位接入所述电流通道的节点中，获取所述一对音频输入极中各极相对于所述参考地电位的电压相对值。在本发明一实施例中，根据所述一对音频输入极中各极的电信号识别麦克极和地极的方法为：将所述一对音频输入极中各极的电压相对值分别与所述参考地电位进行比较，根据各自的比较结果分别得到一数字电平信号；根据得到的两数字电平信号识别所述麦克极和所述地极。在本发明一实施例中，主控模块对信息处理之前，还包括读取并显示人机交互模块输入的支付信息。在本发明一实施例中，在主控模块对信息处理之前，还包括主控模块发送识别命令到生物识别模块，所述生物识别模块读取人体生物信息发送到主控模块；其中，所述生物信息包括指纹、脸谱、眼膜、声音中的一种或多种。在本发明一实施例中，对信息处理的方法包括通过密码芯片或/和终端安全控制模块接收支付信息对支付信息进行加密处理。本发明的有益效果在于，支付设备通过音频接口连接，能够兼容不同的设有音频接口的移动终端设备，实现支付功能。另外，本设备的刷卡模块可以读取磁条卡，接触式IC卡，非接触式IC卡，从而满足使用者的不同需求。本设备提供多种加密方式，能够由芯片加密算法进行加密，也可以通过PSAM卡进行加密，能够方便后续功能的扩展。附图说明图1为本技术方案实施例提供的支付设备的示意图；图2为图1所示支付设备中信号处理模块的示意图；图3为图2所示信号处理模块中音频接口麦克极和地极的控制模块的示意图；图4为图2所示信号处理模块中音频接口麦克极和地极的控制模块的另一示意图；图5为图2所示信号处理模块中音频接口麦克极和地极的控制模块的另一示意图；图6为图2所示信号处理模块中第一音频信号转换模块的示意图；图7为图2所示信号处理模块中第二音频信号转换模块的示意图；图8为本技术方案实施例提供的支付系统的示意图；图9为图8所示支付系统支付方法的流程图；图10为图8所示信号处理模块的信号处理方法的流程图。具体实施方式本发明的主要构思是，利用音频接口连接支付设备，使得支付设备不依赖于电脑，能够在没有USB接口的移动终端上实现支付。利用音频接口进行数据通信之前，先对音频接口内麦克极和地极进行识别，再将外部设备中的音频信号发送单元与识别出的麦克极对接，将外部设备的地位与识别出的地极对接，正确对接之后，结合数模/模数转换在外部设备与音频设备之间进行数据通信，使支付设备能够普遍在不同的音频设备上使用。如图1所示，为本技术方案实施例提供的支付设备的示意图；该支付设备包括主控模块1，刷卡模块2以及信号处理模块3；所述刷卡模块2，用于读取卡片信息并把所述卡片信息输出到主控模块1中；所述信号处理模块3，连接所述主控模块1，用于接收音频信号，并把所述音频信号转换成数字信号输出到所述主控模块1，以及把从所述主控模块1接收的数字信号转换为音频信号输出到音频设备；其中，所述音频设备可以包括手机、笔记本、平板电脑等移动终端设备；所述主控模块1，用于对信息进行处理。所述支付设备还可以包括提供电源的电源模块7。在需要支付时，信号处理模块3接收音频设备发出的支付命令，所述支付命令通过音频信号传输到所述信号处理模块3中，所述信号处理模块3把接收的音频信号(支付命令)转换为数字信号的支付命令，并输出到所述主控模块1中，所述主控模块1发出信号，通知刷卡模块2进行刷卡准备；所述刷卡模块2读取卡片信息，其中，刷卡模块2可以读取磁条卡、接触式IC卡、非接触式IC卡或者其他形式的卡片，并把读取到的卡片信息输出到所述主控模块1中，此时，所述信号处理模块3再接收输入的支付信息，所述支付信息可以包括支付金额，支付密码等信息，所述的支付信息同样以音频信号的形式传输到所述信号处理模块3中，所述主控模块1通过密码芯片把所接收到的所有信息进行利用加密算法进行加密处理，之后，把经过加密处理的信息发送到所述信号处理模块3；所述信号处理模块3将加密的信息转换为音频信号，然后通过音频接口发送到音频设备中。这样，支付设备可以不依赖电脑，可以通过方便携带的终端设备实现支付，能够不通过USB接口连接实现支付，而且，支付设备对支付信息进行加密处理，有效防止病毒，黑客的侵害，保障支付更安全。在另一实施例中，所述支付设备还可以包括PSAM模块4，用于对支付信息进行加密，支付过程，主控模块1不对信息加密，直接把所有支付信息输出到所述PSAM卡模块4中，所述PSAM卡模块4对支付信息进行加密后，再发送回所述主控模块1中；更进一步的，所述PSAM模块4可以插入一张或者多张PSAM卡，以满足各种卡片的加密需求。这样，通过PSAM模块4连接主控模块进行加密，能够为后续功能扩展提供方便。在另一实施例中，所述支付设备还可以包括人机交互模块5，支付信息可以直接通过人机交互模块5输入并显示，同时输出到所述主控模块中，待用户确认无误后再进行下一步处理，这样，能够提高支付的成功率。在另一实施例中，所述支付设备还可以包括生物识别模块6，在读取卡片信息后，主控模块1可以根据需要启动生物识别模块6，读取人体生物信息，例如指纹、脸谱、眼膜、声音等其中的一种或多种，然后把信息发送到主控模块进行处理。由于很多的人体生物信息例如指纹、脸谱、眼膜、声音等都是独有的，而且是难以复制的，利用人体生物信息作为密码信息，读取人体生物信息进行密码比对，防止密码信息被窃取能够更进一步保障电子信息的安全。如图2所示，为图1所示支付设备中信号处理模块的示意图；该信号处理模块包括音频接口麦克极和地极的控制模块31、音频信号接收单元32、第一音频信号转换模块33、第二音频信号转换模块34和音频信号发送单元35。音频接口麦克极和地极的控制模块31用于对音频接口的麦克极和地极进行识别，识别之后，将信号处理模块自身设备的地电位与识别出的地极对接，以统一信号处理模块与音频设备的参考地电位，将音频信号发送单元35与识别出的麦克极对接，以建立信号处理模块向音频设备发送数据的发送通道。由于音频接口内声道极(包括左/右/MOMO声道)的位置通常是固定的，因此，外部设备中的音频信号接收单元与音频接口的声道极在音频设备开启录音通道后，可以自动完成对接，建立信号处理模块从音频设备接收数据的接收通道。音频信号接收单元32用于通过音频接口的声道极接收来自音频设备的音频信号，将接收的音频信号传输至第一音频信号转换模块33，第一音频信号转换模块33用于将来自音频设备的该音频信号转换为数字信号，第二音频信号转换模块34用于将待向音频设备发送的数字信号转换为音频信号，音频信号发送单35用于通过音频接口的麦克极将经由第二音频信号转换模块34转换成的音频信号向音频设备发送。如图3所示，为图2所示信号处理模块中音频接口麦克极和地极的控制模块1的一种实现方式，其包括获取模块131、识别模块132和端口切换模块133。其中，获取模块131用于获取音频设备开启录音通道后，其音频接口内一对音频输入极中各极的电信号，识别模块132用于根据获取模块131获取到的两极的电信号识别麦克极和地极，端口切换模块133，用于识别模块132识别出麦克极和地极之后，自动将信号处理模块自身设备的地电位与识别出的地极对接，以统一信号处理模块与音频设备的参考地电位，自动将音频信号发送单元35与识别出的麦克极。如图4所示，为图2所示信号处理模块中音频接口麦克极和地极的控制模块1的另一种实现方式。包括电压域转换模块141和第一识别子模块142。电压域转换模块141借助现有音频设备开启录音通道后，麦克极具有高于地极的电压这一前提条件，在其音频接口内的该一对音频输入极之间建立电流通道，将参考地电位接入该电流通道的节点中，获取该一对音频输入极中各极相对于该参考地电位的电压相对值，其中参考地电位指的是外部设备、控制模块的共地电位，由于音频设备开启录音通道后，麦克极具有高于地极的电压，因此，在电压域转换模块141所建立的该电流通道上，电流一定是从麦克极流向地极，参考地电位为0，那么麦克极相对于该参考地电位的电压相对值一定为正值，地极相对于该参考地电位的电压相对值一定为负值，因此，电压域转换模块141输出的是一个正的电压相对值和一个负的电压相对值。第一识别子模块142通过检测电压相对值的正负特性识别出麦克极和地极，正的一极为麦克极，负的一极为地极。如图5所示，为图2所示信号处理模块中音频接口麦克极和地极的控制模块1的另一种实现方式。该实施例不同于图4所示实施例的地方在于，采用第二识别子模块141和逻辑判断模块152替代图4所示实施例的第一识别子模块152，即该实施例中音频接口麦克极和地极的控制模块1包括电压域转换模块141、第二识别子模块151和逻辑判断模块152。电压域转换模块141依然借助现有音频设备开启录音通道后，麦克极具有高于地极的电压这一前提条件，在其音频接口内的该一对音频输入极之间建立电流通道，将参考地电位接入该电流通道的节点中，获取该一对音频输入极中各极相对于该参考地电位的电压相对值。第二识别子模块151包括两比较模块，第一比较模块151a和第二比较模块151b，第一比较模块151a用于将电压域转换模块141输出的一电压相对值与参考地电位进行比较，根据比较结果输出一数字电平信号；第二比较模块151b用于将电压域转换模块141输出的另一电压相对值与参考地电位进行比较，根据比较结果输出另一数字电平信号。逻辑判断模块152用于根据第一比较模块151a和第二比较模块151b输出的数字电平信号识别麦克极和地极。假设第一比较模块151a和第二比较模块151b的比较规则是，当电压相对值大于参考地电位时，输出电平1，当电压相对值小于参考地电位时，输出电平0(实际应用中，也可以相反)，那么当第一比较模块151a和第二比较模块151b输出的均是电平0时，表明音频设备还未开启录音通道或者外部设备的插头还未插入到音频接口中，当任意一个输出的是电平1时，表明音频设备已开启录音通道，逻辑判断模块152将电平1所对应的一极识别为麦克极，将电平0所对应的一极识别为地极。如图6所示，为图2所示信号处理模块中第一音频信号转换模块的一种实施方式。包括直流变换模块331和比较模块332。该实施例适用于一个声道传输数据，也适用于两个声道同时传输数据，当使用两个声道同时传输数据时，其同一时间段传输的数据量是使用一个声道传输的两倍。对应于音频接口内的声道个数，比较模块332中设定相应个数的子比较模块，本实施例设定对应左声道的子比较模块332a和对应右声道的子比较模块332b。由于从音频接口的声道极输出的通常为交流电压信号，因此，直流变换模块331用于将音频信号接收单元32从音频接口的声道极接收的交流电压形式的音频信号转换直流信号。优选的，直流变换模块331带有对输入信号中心电平进行嵌位的功能，使左右声道原始的交流信号，变成有一定直流分量的信号，具体方式可以是：在声道极输出的交流电压信号上，叠加正的直流电压VDC_A，优选的VDC_A为电源电压VDD的一半，并将音频接口的两声道极连接一电阻到地，所连电阻的电阻优选的为32Ω或16Ω。子比较模块332a和对应右声道的子比较模块332b用于将直流变换模块331转换成的直流信号与上述叠加的直流电压VDC_A进行比较，送出比较结果，如若直流变换模块31转换成的直流信号大于VDC_A，则输出高电平，否则输出低电平。如图7所示，为图2所示信号处理模块中第二音频信号转换模块34的一种实施方式。第二音频信号转换模块34采用灌电流型DAC，其依照待向音频设备发送的数字信号，从音频接口的麦克极抽取变化的电流，由于现有音频接口内麦克极上通常会连接一电阻，当抽取的电流发生变化时，麦克极上的电压随着变化，通过改变麦克极上的电压，实现数字信号到音频信号的转换，同时实现了音频信号从麦克极输入音频设备。如图8所述，为本技术方案实施例提供的支付系统的示意图；所述支付系统包括以上所述的其中一种支付设备以及音频设备，所述音频设备通过音频接口与所述支付设备连接，用于连接网络进行通信，以及向所述支付设备发送相关指令信息；所述支付设备，用于接收所述指令信息，并根据所述指令信息完成支付操作。如图9所示，为图8所示支付系统的支付方法流程图，其流程包括：S00、通过音频装置连接支付设备和音频设备；S02、音频设备产生支付命令，通过自身软件把支付命令转换为音频信号输出到所述支付设备；S04、信号处理模块3接收所述支付命令，把所述支付命令转换为数字信号，并输出到所述主控模块1中；S06、主控模块1发出指令通知刷卡模块2准备刷卡；S08、刷卡模块读取卡片信息，并把卡片信息发送到所述主控模块1中；S10、人机交互模块5接收输入的支付信息对信息进行显示并送到主控模块中1；S12、主控模块1发出指令通知生物识别模块6读取人体生物信息；S14、生物模块6读取生物信息并发送到所述主控模块1；S16、主控模块1把支付信息发送到PSAM卡模块4中；S18、PSAM卡模块4对支付信息进行加密处理后发送回主控模块1；S20、主控模块1把加密的支付信息发送到所述信号处理模块3中；S22、信号处理模块3把加密的支付信息转换为音频信号发送到所述音频设备。其中，步骤S16和步骤S18是对支付信息进行加密的步骤，也可以直接利用主控模块中的密码芯片对支付信息直接进行加密处理，还可以同时通过主控模块的密码芯片以及PSAM模块共同对支付信息进行加密处理。如图10所示，为图8所示信号处理模块的信号处理方法的流程图；具体步骤包括：S000、音频接口麦克极和地极的控制模块1对音频接口的MIC及和地极进行识别，识别之后，将信号处理模块自身设备的地电位与识别出的地极对接，以统一信号处理模块与音频设备的参考地电位，将音频信号发送单元5与识别出的麦克极对接，以建立向音频设备发送数据的通道。在接收通道上：S001、音频信号接收单元2通过音频接口的声道极接收来自音频设备的音频信号，将接收的音频信号传输至第一音频信号转换模块3。该来自音频设备的音频信号经由音频设备组帧、编码及数模转换后得到。S002、第一音频信号转换模块3将来自音频设备的该音频信号转换为数字信号，将转换后的数字信号输出至解码模块7。在传输至解码模块7之前，优选的，通过滤毛刺模块对转换后的数字信号。S003、解码模块7对来自音频设备的音频信号所转换成的数字信号进行解码，将解码后的数字信号传输至解帧模块9。S004、解帧模块9对解码模块7解码后的数字信号进行解帧，将解帧后得到的数据进行缓存，或发送至其他处理模块进行业务处理。在发送通道上：S011、组帧模块8从缓存中取出或从其他处理模块中获取待向音频设备发送的数字信号，对该待向音频设备发送的数字信号进行组帧，将组帧后的数字信号输入至编码模块6。S012、编码模块6对组帧模块8输出的经过组帧的待向音频设备发送的数字信号进行编码，将编码后的数字信号输入至第二音频信号转换模块4。S013、第二音频信号转换模块4将经过编码的待向音频设备发送的数字信号转换为音频信号，传输至音频信号发送单元5。S014、音频信号发送单元5通过音频接口的麦克极将经由第二音频信号转换模块4转换成的音频信号向音频设备发送。音频设备收到该音频信号后，进行模数转换、解码、解帧操作。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。