近场通信装置及其连线方法

近场通信装置及其连线方法
【专利摘要】本发明提供一种近场通信装置及其连线方法。近场通信装置包括多个安全元件、集成电路元件、天线元件、处理器以及切换单元。集成电路元件用以处理来自安全元件其中之一的识别数据。天线元件用以输出识别数据至读取装置。处理器耦接至集成电路元件。切换单元耦接于集成电路元件与天线元件之间的传输路径上，其中当近场通信装置进入读取装置的读取范围内时，若在预设时间内未接收到由读取装置发出的回复信号，则集成电路元件输出通知信号至处理器，处理器产生控制信号，切换单元依据控制信号切换导通状态，据此由集成电路元件切换输出另一安全元件的另一识别数据。
【专利说明】近场通信装置及其连线方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种近场通信装置及其连线方法，且特别是有关于一种自动切换安全元件的近场通信装置及其连线方法。
【背景技术】
[0002]随着近场通信(Near Field Communication, NFC)的发展，许多非接触式(Connactless)感应技术已广泛应用于生活中，例如电子钱包及地铁悠游卡等等。除此之夕卜，将具有近场通信(NFC)的应用整合到可携式电子装置也是一种趋势，例如目前有许多的手机都已经加入了此类的服务与应用。为了提供多元的服务，必须在手机上装设两个或两个以上的安全元件(Security Element，SE)，其中，上述的安全元件可分别配置于用户识别兀件(Subscriber Identity Module, SIM)卡、安全数字记忆(SecureDigital memory,SD)卡或嵌入于手机的集成电路(Integrated Circuit, IC)中。举例而言,在一手机中可同时支持两张SIM卡，以便除了提供通信的服务之外，还可增加付款或充值的服务。如果用户要使用其付款或充值的服务，只需要选择对应于近场通信(NFC)读取装置的正确SE，就能达到正确交易的服务。
[0003]然而，目前虽然可以通过手机内的软件设定来切换SE，但由于使用付款或充值服务时，必须将手机靠近NFC读取装置。除非用户事先已选择到正确的SE，否则，当NFC读取装置无法读取目前设定的SE时，会认定连接读取失败。此时，NFC读取装置不会再重新读取手机上的数据。用户必须移动手机到远离NFC读取装置可读取的范围后，重新选择对应的SE并再次移动手机到NFC读取装置可读取的范围后重新读取，这将导致用户在使用上的不便。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种近场通信装置及其连线方法，具有自动切换安全元件的功能，以提升使用上的便利。
[0005]本发明提供一种近场通信装置，包括多个安全元件、一集成电路元件、一天线元件、一处理器以及一切换单元。集成电路元件用以处理来自安全元件其中之一的一识别数据。天线元件用以输出识别数据至一读取装置。处理器耦接至集成电路元件。切换单元耦接于集成电路元件与天线元件之间一传输路径上，其中当近场通信装置进入读取装置的一读取范围内，若在预设时间内未接收到由读取装置发出的一回复信号，则集成电路元件输出通知信号至处理器用以产生一控制信号，切换单元依据控制信号切换导通状态，据此由集成电路元件切换输出另一安全元件的另一识别数据。
[0006]本发明提供一种近场通信装置的连线方法，包括在一近场通信的读取范围内，输出多个安全元件其中之一的一识别数据至一读取装置；在等待一预设时间后，判断是否接收来自于读取装置的一回复信号；以及切换一切换单元的导通状态，并切换输出另一安全元件的另一识别数据。[0007]在本发明的一实施例中，上述的集成电路元件包括一计数器、一判断电路。计数器具有一预设时间，并随着时间进行计数。判断电路用以接收回复信号，并判断是否超过预设时间，并据此输出控制信号。
[0008]在本发明的另一实施例中，上述的集成电路元件还包括一选择开关，选择开关依据控制信号依序耦接至安全元件的其中之一。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的判断电路在预设时间内未接收到回复信号，则判断电路输出控制信号。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的判断电路在预设时间内收到回复信号，则集成电路元件重新输出识别数据。
[0011]在本发明的另一实施例中，上述的等待超过预设时间时，判断电路会更进一步判断安全元件是否为一最后安全元件。
[0012]在本发明的另一实施例中，上述的安全元件不为最后安全元件，则输出控制信号。
[0013]在本发明的另一实施例中，上述的安全元件不为最后安全元件，则停止输出控制信号。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的近场通信装置还包括一元件选择开关，用以依据控制信号依序耦接至安全元件的其中之一。
[0015]基于上述，本发明实施例利用具有自动切换安全元件功能的近场通信装置，利于用户无需移开近场通信装置及手动切换安全元件，因此大大提高使用的便利性。
[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是本发明的第一实施例的近场通信装置的方块示意图；
[0018]图2是本发明的第一实施例的集成电路元件140的内部元件示意图；
[0019]图3是本发明的第二实施例的近场通信装置的方块示意图；
[0020]图4是本发明的第二实施例的集成电路元件145的内部元件示意图；
[0021]图5是本发明的第三实施例的近场通信装置的方块示意图；
[0022]图6是本发明的第四实施例的近场通信装置的方块示意图；
[0023]图7是本发明的一实施例的近场通信装置连线方法的流程示意图；
[0024]图8是本发明的另一实施例的近场通信装置连线方法的流程示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]100:近场通信装置；
[0027]102、104:安全元件；
[0028]105:元件选择开关；
[0029]110:处理器；
[0030]120、122、124:切换开关；
[0031]142、144:线路；
[0032]140、145:集成电路元件；
[0033]150:天线元件；[0034]160:读取装置；
[0035]205:选择开关；
[0036]210:计数器；
[0037]220:判断电路；
[0038]SlOO ?S180:步骤。
【具体实施方式】
[0039]本发明的实施例提出一种自动切换安全元件(Security Element, SE)的近场通信装置。该近场通信装置提供用户在近场通信读取范围内，自动循环地切换安全元件，以便与近场通信读取装置顺利进行通联，完成近场通信的服务。其中，上述的安全元件可分别配置于用户识别元件(Subscriber Identity Module, SIM)卡、安全数字记忆(SecureDigitalmemory, SD)卡或嵌入于手机的集成电路(Integrated Circuit, IC)中。以下以配置于SM卡中的安全元件为例进行说明，但并非以此为限制。
[0040]该近场通信装置例如可以是建置用于近场通信(Near FieldCommunication, NFC)架构的近场通信装置，也可以是符合FeliCa架构的近场通信装置。
[0041]以下以NFC架构的近场通信装置为实施例进行说明，但并非以此为限制。
[0042]图1是本发明的第一实施例的近场通信装置的方块示意图。请参照图1，在本实施例中，近场通信装置100包括多个安全元件，在此以安全元件102与104表示，以此为例但并非以此为限。近场通信装置100还包括一元件选择开关105、一处理器110、一集成电路(IntegratedCircuit, IC)元件140、一切换开关120以及一天线元件150。天线元件150通过切换开关120连接到集成电路元件140,在本实施例中，天线元件150与集成电路元件140之间如图所示，是采用双向传输路径耦接至切换开关120，例如图示的线路142与线路144。集成电路元件140的输入端耦接至元件选择开关105，通过元件选择开关105耦接至安全元件102或104其中之一。处理器110分别耦接元件选择开关105与切换开关120的控制端，以控制元件选择开关105的选择以及切换开关120的开启或是关闭。上述的切换开关120可以是至少一例如二极体开关、晶体管开关或是其他任何通过外来控制信号切换电路动作的元件。
[0043]在本实施例中，当近场通信装置100置于外部具有近场通信功能的读取装置160的读取范围内时，与之构成无线通联。在一实施例中，所述的近场通信是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率操作于20厘米(cm)距离内，其传输速度例如有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为IS0/IEC IS 18092国际标准、EMCA-340 标准与 ETSI TS 102 190 标准。
[0044]当近场通信装置100位于读取装置160的读取范围内且已经构成通联时，例如切换开关120是预设于开启(导通)的状态，集成电路元件140通过天线元件150与读取装置160构成通联。此时集成电路元件140通过元件选择开关105读取安全元件102或104其中之一的识别数据，并将该识别数据通过天线元件150输出至外部的读取装置160。一般而言，元件选择开关105会切换到一个预设的安全元件，例如是安全元件102或104其中一个。
[0045]若识别数据为正确时，则读取装置160会回传一回复信号。若识别数据为错误时，则读取装置160不会回传回复信号。如此一来，当集成电路元件140在一预定时间内判断是否收到回复信号时，如果超过该预定的时间仍未收到回复信号，例如一事先设定的临界时间，则集成电路元件140会输出一通知信号通知处理器110。当处理器110收到集成电路元件140通知未取得读取装置160的回复时，处理器110会输出一控制信号控制切换开关120断开集成电路元件140与天线元件150的传输路径。此时，外部的读取装置160与近场通信装置100之间将会无法构成通联，而近场通信装置100会认为其已经离开读取范围。
[0046]而在此时，处理器110也输出控制信号控制元件选择开关105切换至另一个安全元件，以供集成电路元件140读取另一个安全元件的识别数据。例如，原本的集成电路元件140是读取安全元件102的识别数据，但未取得读取装置160的回复。集成电路元件140进一步通过元件选择开关105的切换，而读取安全元件104的识别数据。
[0047]而当集成电路元件140接收完下一个安全元件的识别数据后，则处理器110再输出控制信号控制切换开关120进入导通的状态，让集成电路元件140通过天线元件150与读取装置160再次构成通联，以便让集成电路元件140输出下一个安全元件的识别数据至外部的读取装置160。
[0048]请参照图2,图2是本发明的第一实施例的集成电路元件140的内部元件示意图。为了与读取装置160构成通联，集成电路元件140在一实施例中也可包括天线调谐单元、滤波器等等元件，但在此省略说明。
[0049]在本实施例中，集成电路元件140包括一计数器210以及一判断电路220。计数器210耦接至判断电路220。计数器210用以依照时间进行计数，随着时间的增加而计数值也逐渐增加。在本实施例中，计数器210的计数功能也可通过软件方式执行，并不以此为限制。判断电路220也不断地判断该集成电路元件140是否收到读取装置160的回复信号。如果一直到计数值大于一预设值例如一事先设定的临界时间时仍未收到回复信号，也就是集成电路元件140等待了一预定的时间却一直没有收到回复信号时，则集成电路元件140输出通知信号。而若是如果计数值小于预设值且已收到回复信号，则集成电路电路会执行对应程序，例如充值或扣款的通知动作。在本实施例中，集成电路元件140判断等待时间是否超过预设时间的功能，也可由处理器110来执行，并不以此为限制。
[0050]图3是本发明的第二实施例的近场通信装置的方块示意图。图3所示实施例可以参照图1的相关说明而类推之。本实施例与图1的第一实施例的差别在于:本实施例中的集成电路元件145支持多个安全元件，因此不需额外稱接元件选择开关105,以切换安全元件。请参照图3，在本实施例中，近场通信装置200包括多个安全元件，在此以安全元件102与104表示，以此为例但并非以此为限。近场通信装置200还包括一处理器110、一集成电路元件145、一切换开关120以及一天线元件150。天线元件150通过切换开关120连接到集成电路元件145,在本实施例中，天线元件150与集成电路元件145之间如图所示,是采用双向传输路径耦接至切换开关120，例如图示的线路142与线路144。集成电路元件145的输入端耦接至安全元件102与104。处理器110耦接切换开关120的控制端，以控制切换开关120的开启或是关闭。上述的切换开关120可以是至少一例如二极体开关、晶体管开关或是其他任何通过外来控制信号切换电路动作的元件。
[0051]当近场通信装置200位于读取装置160的读取范围内且已经构成通联时，例如切换开关120是预设于开启(导通)的状态，让集成电路元件145通过天线元件150与读取装置160构成通联。此时集成电路元件145读取安全元件102或104其中之一的识别数据，并将该识别数据通过天线元件150输出至外部的读取装置160。
[0052]然而，由于在本实施例的近场通信装置200中并无元件选择开关105，因此需通过集成电路元件145内部的选择开关(图3未示出)做依序切换多个安全元件的动作。
[0053]若识别数据为正确时，则读取装置160会回传一回复信号。若识别数据为错误时，则读取装置160不会回传回复信号。如此一来，当集成电路元件145在一预定的时间内判断是否收到回复信号时，如果超过该预定的时间仍未收到回复信号，例如一事先设定的临界时间，则集成电路元件145会输出一通知信号通知处理器110。当处理器110收到集成电路元件145通知未取得读取装置160的回复时，会输出控制信号控制切换开关120断开集成电路元件145与天线元件150的传输路径。此时，外部的读取装置160与近场通信装置200之间将会无法构成通联，而近场通信装置200会认为其已经离开读取范围。
[0054]请先参考图4，图4是本发明的第二实施例的集成电路元件145的内部元件示意图。为了与读取装置160构成通联，集成电路元件140在一实施例中也可包括天线调谐单元、滤波器等等元件，但在此省略说明。
[0055]在本实施例中，集成电路元件145包括一计数器210、一判断电路220以及一选择开关205。计数器210耦接至判断电路220。计数器210用以依照时间进行计数，随着时间的增加而计数值也逐渐增加。在本实施例中，计数器210的计数功能也可通过软件方式执行，并不以此为限制。判断电路220也不断地判断该集成电路元件145是否收到读取装置160的回复信号。如果一直到计数值大于一预设值例如一事先设定的临界时间时仍未收到回复信号，也就是集成电路元件145等待了一预定的时间却一直没有收到回复信号时，则集成电路元件145输出通知信号。而如果计数值小于预设值时且已收到回复信号，则集成电路电路会执行对应程序例如充值或扣款的通知动作。其中，集成电路元件145通过判断电路220控制选择开关205切换下一安全元件，以供集成电路元件145接收下一个安全元件的识别数据。在本实施例中，集成电路元件145判断等待时间是否超过预设时间的功能，也可由处理器110来执行，并不以此为限制。
[0056]请再回到图3，当集成电路元件145接收完下一个安全元件的识别数据后，则处理器110再输出控制信号控制切换开关120进入导通的状态，让集成电路元件140通过天线元件150与读取装置160再次构成通联，以便让集成电路元件145输出下一个安全元件的识别数据至外部的读取装置160。
[0057]图5是本发明的第三实施例的近场通信装置的方块示意图。图5所示实施例可以参照图1的相关说明而类推之。不同于图1所示实施例之处在于:本实施例的切换开关120可以为分别在集成电路元件140与天线元件150之间的线路142上的切换开关122与线路144上的切换开关124。且上述的切换开关122与切换开关124可以是例如二极体开关、晶体管开关或是其他任何通过外来控制信号切换电路动作的元件。
[0058]图6是本发明的第四实施例的近场通信装置的方块示意图。图6所示实施例可以参照图1的相关说明而类推之。不同于图1所示实施例之处在于:本实施例的切换开关120可以为分别在集成电路元件140与天线元件150之间的线路142的切换开关122或线路144上的切换开关124，例如图6所示的线路142上的切换开关122，但不此为限制。且上述的切换开关122可以是例如二极体开关、晶体管开关或是其他任何通过外来控制信号切换电路动作的元件。
[0059]图7是本发明的一实施例的近场通信装置连线方法的流程示意图。图7所示的流程是以图1的实施例架构的，可参照图1的相关说明，但不以此为限。
[0060]首先，启动近场通信装置并读取多个安全元件其中之一的识别数据(步骤S110)。在本实施例中，近场通信装置可通过元件选择开关依序切换多个安全元件。接下来，集成电路元件在一近场通信的读取范围内，输出识别数据(步骤S120)，并判断是否接收到一回复信号(步骤S130)。在本实施例中，集成电路元件包括一判断电路以及一计数器，其中计数器具有一预设时间，随时间进行计数。在本实施例中，计数器的计数功能也可通过软件方式执行，并不以此为限制。如此一来，若判断电路接收到回复信号时，则执行对应的程序(步骤S135)，其中，执行对应的程序包括例如充值或扣款的通知动作；若并未接收到回复信号，则判断是否超过预设时间(步骤S140)。在本实施例中，集成电路元件判断是否超过预设时间的功能，也可由处理器来执行，并不以此为限制。若判断电路并未等待超过预设时间，则集成电路元件重新输出识别数据；若判断电路等待超过预设时间，则会控制集成电路元件与天线元件的传输路径上的切换开关的导通状态。
[0061]具体而言，若判断电路等待超过预设时间，判断电路会输出一通知信号至处理器，当处理器接收到通知信号后，处理器输出一控制信号至切换开关，以控制切换开关的导通状态。此外，处理器也可输出控制信号至元件选择开关，以切换至下一个安全元件并重新输出下一个安全元件的识别数据。继续参照图7，切换开关会先断开(步骤S150)。然后，通过元件选择开关切换至下一个安全元件(步骤S160)。在步骤S160结束后，则切换开关会重新导通(步骤S170)。因此，集成电路元件可以重新输出下一个安全元件的识别数据。
[0062]图8是本发明的另一实施例的近场通信装置连线方法的流程示意图。图8所示的流程是以图1的第一实施例架构的，可参照图1的相关说明，但不以此为限。本实施例与图7的实施例的差异在于:若判断电路判断超过预设时间，则会进一步判断现在的安全元件是否为最后的安全元件(步骤S145)。若此安全元件不是最后的安全元件，则切换切换开关的导通状态，并切换至下一个安全元件，以重新输出下一个安全元件的识别数据，可参照图7实施例的相关说明；若安全元件是最后的安全元件，则判断电路会结束动作(步骤S180)。
[0063]综上所述，本发明利用具有自动切换安全元件功能的近场通信装置，当外部读取装置未回传回复信号时，近场通信装置自动切换读取的安全元件，利于用户减少移开近场通信装置及手动切换安全元件的步骤，因此用户在使用上大大提高了便利。
[0064]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种近场通信装置，其特征在于，包括: 多个安全元件； 一集成电路元件，用以处理来自该些安全元件其中之一的一识别数据； 一天线元件，用以输出该识别数据至一读取装置； 一处理器，耦接至该集成电路元件；以及 一切换单元，耦接于该集成电路元件与该天线元件之间一传输路径上； 其中，当该近场通信装置进入该读取装置的一读取范围内时，若在一预设时间内未接收到由该读取装置发出的一回复信号，则该集成电路元件输出一通知信号至该处理器，该处理器产生一控制信号，该切换单元依据该控制信号切换导通状态，据此由该集成电路元件切换输出另一安全元件的另一识别数据。
2.根据权利要求1所述的近场通信装置，其特征在于，该集成电路元件包括: 一计数器，具有该预设时间，用以随着时间进行计数； 一判断电路，耦接至该计数器，用以接收该回复信号，并判断是否超过该预设时间，据此输出该通知信号。
3.根据权利要求2所述的近场通信装置，其特征在于，该集成电路元件还包括一选择开关，通过该判断电路控制该选择开关依序耦接至该些安全元件的其中之一。
4.根据权利要求2所述的近场通信装置，其特征在于，若该判断电路在该预设时间内未接收到该回复信号，则该判断电路输出该通知信号。
5.根据权利要求2所述的近场通信装置，其特征在于，若该判断电路在该预设时间内收到该回复信号，则该集成电路元件重新输出该识别数据。
6.根据权利要求2所述的近场通信装置，其特征在于，若超过该预设时间，该判断电路会更进一步判断该安全元件是否为一最后安全元件。
7.根据权利要求6所述的近场通信装置，其特征在于，若判断该安全元件不为该最后安全元件，则输出该通知信号。
8.根据权利要求6所述的近场通信装置，其特征在于，若判断该安全元件为该最后安全元件，则停止输出该通知信号。
9.根据权利要求1所述的近场通信装置，其特征在于，还包括一元件选择开关，用以依据该控制信号依序耦接至该些安全元件的其中之一。
10.一种近场通信装置的连线方法，其特征在于，包括下列步骤: 在一近场通信的读取范围内，输出多个安全元件的其中之一的一识别数据至一读取装置； 在等待一预设时间后，判断是否接收来自于该读取装置的一回复信号；以及 切换一切换单元的导通状态，并切换输出另一安全元件的另一识别数据。
11.根据权利要求10所述的近场通信装置的连线方法，其特征在于，在等待一预设时间后并判断是否接收来自于该读取装置的一回复信号的步骤包括: 判断是否接收到该回复信号；以及 判断是否超过该预设时间。
12.根据权利要求11所述的近场通信装置的连线方法，其特征在于，若未超过该预设时间，则重新输出该识别数据。
13.根据权利要求11所述的近场通信装置的连线方法，其特征在于，若超过该预设时间，则切换该切换单元的导通状态，并切换输出另一安全元件的另一识别数据。
14.根据权利要求11所述的近场通信装置的连线方法，其特征在于，在等待一预设时间后并判断是否接收来自于该读取装置的一回复信号的步骤还包括:判断该安全元件是否为一最后安全兀件。
15.根据权利要求14所述的近场通信装置的连线方法，其特征在于，若判断该安全元件不为该最后安全元件，则切换该切换单元的导通状态，并切换输出另一安全元件的另一识别数据。
16.根据权利要求14所述的近场通信装置的连线方法，其特征在于，若判断该安全元件为该最后安全元件，则结束动作。
【文档编号】H04B1/38GK103812518SQ201210571886
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年12月25日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】郑志展, 何崇正 申请人:华宝通讯股份有限公司