专利名称：非接触式智能卡及非接触式交通卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能卡领域，尤其涉及一种非接触式智能卡及一种非接触式交通 卡。
背景技术：
智能卡分为接触式卡和非接触式卡。接触式卡存在操作慢、环境适应性差、可靠性 欠佳等问题；非接触式智能卡包括芯片和感应天线，并完全密封在一个标准卡片中，采用无 线耦合和电磁感应方式与读卡设备之间进行通信。非接触式智能卡以其无接触式的通讯方 式、良好的恶劣环境适应能力、优良的电气和机械特性、极高的安全性，受各界用户的青睐。非接触式智能卡主要适用的国际标准是IS0/IEC14443和IS0/IEC15693，它的工 作频率是基于13. 56MHz，主要有三种通信模式，TYPE A、TYPE B、TYPE C。非接触式智能卡 主要分为逻辑加密卡和CPU卡两大类。部分非接触卡式所采用的芯片可以同时支持CPU卡 和逻辑加密卡，但只能在一种通信模式下工作，不能兼容其他通信模式。而随着非接触式智 能卡的广泛应用，兼容多种通信模式的需求应运而生，例如，新加坡和马来西亚两国交往十 分密切，新加坡国内交通出行采用EZ-Iink卡，是基于13. 56MHz工作频率，支持TYPE B通 信模式的非接触CPU卡；而马来西亚国内的交通卡，是基于13. 56MHz工作频率，支持TYPEA 通信模式的逻辑加密MIFARE1卡。为了实现两国公共交通乘车的无障碍性，需要兼容Type A和Type B两种通信模式的应用。在目前的非接触式智能卡的应用领域，兼容多种通信模式应用的一般解决方案是 采用读写器兼容多种通信模式，但在有些已经实施的系统中读写器不具备兼容多种通信模 式的功能。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非接触式智能卡，能够适应多种通信 模式。为解决上述技术问题，本实用新型非接触式智能卡采用的技术方案为—种非接触式智能卡，包括卡基体，卡基体上设有天线和第一卡芯片，天线电性连 接于第一卡芯片，第一卡芯片并联有至少一个第二卡芯片，各卡芯片的通信模式互不相同。采用上述技术方案，本实用新型将至少两个不同通信模式的芯片集成到一张卡片 中，在卡片进入工作场时，天线产生感生电动势，感生电动势达到各卡芯片的工作电压时， 各卡芯片同时进入待命状态，处于等待接收指令的空闲模式，当读卡器发送指令时，与读卡 器相同通信制式的芯片会响应指令，其他芯片仍处于空闲模式，从而实现卡片能适应不同 通信模式的读写操作。本实用新型非接触式智能卡采用的各个芯片在物理上各自独立，保 证了不同应用安全机制的独立性，同时不同应用不相干扰，具有很好的多应用功能和安全 性。本实用新型还提供了一种非接触式交通卡，能够适应两种通信模式。[0010]这种非接触式交通卡采用的技术方案为一种非接触式交通卡，包括卡基体上设有天线和第一卡芯片，天线电性连接于第 一卡芯片，第一卡芯片并联有一个第二卡芯片，第一卡芯片的通信模式与第二卡芯片的通 信模式不同。采用上述技术方案，本实用新型将两个不同通信模式的芯片集成到一张交通卡片 中，在卡片进入工作场时，天线产生感生电动势，感生电动势达到各卡芯片的工作电压时， 各卡芯片同时进入待命状态，处于等待接收指令的空闲模式，当读卡器发送指令时，与读卡 器相同通信制式的芯片会响应指令，其他芯片仍处于空闲模式，从而实现卡片能适应不同 通信模式的读写操作。本实用新型非接触式公交卡采用的各个芯片在物理上各自独立，保 证了不同应用安全机制的独立性，同时不同应用不相干扰，具有很好的多应用功能和安全 性。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的等效电路图；图3为本实用新型交通卡实施例的结构示意图；图4为本实用新型交通卡实施例的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施方式做进一步详细说明。如图1所示是本实用新型的结构图。本实用新型的非接触式智能卡，包括卡基体 1，卡基体1上设有天线2和第一卡芯片3，天线2电性连接于第一卡芯片3，第一卡芯片3并 联有至少一个第二卡芯片4，各卡芯片的通信模式互不相同；非接触式智能卡进入工作场， 天线2产生感生电动势，感生电动势达到各卡芯片的工作电压时，各卡芯片进入待命状态。根据现有技术，非接触式智能卡的工作原理是非接触式智能卡外围的读卡器通 过发射天线发送一定频率的射频信号，在非接触式智能卡进入读卡器的射频场即工作场 后，其内部的天线通过耦合产生感应电动势，芯片获得能量被激活，进入了启动状态；之后， 读卡器与智能卡之间针对不同的设定进行信息通信，信息通信必须满足一定的通信模式， 即能够进行通信的读卡器与智能卡要支持相同的通信模式。基于此，本实用新型实施例提 供的非接触式智能卡，将至少两个不同通信模式的芯片集成到一张卡片中，在卡片进入支 持某种通信模式的读卡器的工作场时，天线2通过耦合产生感生电动势，第一卡芯片3和至 少一个第二卡芯片4获得能量被激活，同时进入了等待读卡器的指令的空闲模式。根据通 信协议，支持某种通信模式的读卡器会选择相同通信模式的芯片进行通信，即读卡器发出 指令，与读卡器具有相同通信制式的芯片会响应指令，其他芯片仍处于空闲模式，不响应指 令。从而，本实用新型的非接触式智能卡便实现了同一张卡片支持不同的通信模式，可以在 不同通信模式的读卡器上使用，即兼容多种通信模式，卡片能适应不同通信模式的读写操 作。而且，本实用新型非接触式智能卡采用的各个芯片在物理上各自独立，保证了不同应用 安全机制的独立性，同时不同应用不相干扰，具有很好的多应用功能和安全性。本实用新型的非接触式智能卡，由于要使接触式卡达到合适的谐振频率，与第一卡芯片并联的第二卡芯片的数目优选为一个或两个，即优选本实用新型非接触式智能卡的 卡芯片数量为两个或三个。进一步地，本实用新型的非接触式智能卡，第一卡芯片与各第二卡芯片的工作频 率相同。各卡芯片的工作频率相同能保证非接触式智能卡进入工作场时，所有卡芯片能同 时达到工作电压，同时进入启动状态，各卡芯片的工作频率为13. 56MHz，适用于国际标准 IS0/IEC14443 和 IS0/IEC15693 的非接触卡。进一步地，本实用新型的非接触式智能卡，所述非接触式智能卡为具有与所述第 一卡芯片和各所述第二卡芯片工作频率相同的谐振频率的智能卡。非接触式智能卡的谐振频率与各卡芯片的工作频率相等时，卡芯片能够取得较高 的耦合电压，增加了非接触式智能卡的工作距离。本实用新型的非接触式智能卡的等效电路如图2所示，其中Rrail表示天线的电阻， Lcoil表示天线的等效电感，Crail表示天线的等效电容，Cien表示第η卡芯片的等效电容，R表 示所有卡芯片的等效电阻。进一步地，由非接触式智能卡的等效电路，可知非接触式智能卡的谐振频率由公式
决定。当同一个天线连接两个或多个卡芯片时，非接触式智能卡的谐振频率由所有卡芯 片的等效电容总量和天线的等效电感和等效电容决定，由于芯片等效电容是固定的，故可 以通过调整天线的等效电感和天线的等效电容将非接触卡的谐振频率调整到合适的工作频率。进一步地，本实用新型的非接触式智能卡，第一卡芯片为MIFARE1芯片，至少一个 第二卡芯片为一个采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片，或者第一卡芯片为采用TYPE B通信 模式的CPU卡芯片，至少一个第二卡芯片为一个MIFARE1芯片，或者第一卡芯片和至少一个 第二卡芯片均为CPU卡芯片，各CPU卡芯片通信模式互不相同，通信模式包括TYPE A, TYPE B。需要说明的是，本实用新型的非接触式智能卡的卡芯片不局限于上述所列的类型，卡芯 片的通信模式也不限于TYPE A、TYPE B，采用其它调制方式和编码方式的本实用新型的实 施例均在此实用新型保护的范围之内。相应的，本实用新型还提供了一种非接触式交通卡，包括卡基体上设有天线和第 一卡芯片，天线电性连接于第一卡芯片，第一卡芯片并联有一个第二卡芯片，第一卡芯片的 通信模式与第二卡芯片的通信模式不同。当本实施例提供的交通卡进入工作场时，各卡芯片同时进入待命状态，处于等待 接收指令的空闲模式，当读卡器发送指令时，与读卡器相同通信制式的芯片会响应指令，其 他芯片仍处于空闲模式，从而实现卡片能适应不同通信模式的读写操作。下面通过具体的实施例来描述该非接触式交通卡。本实施例的非接触式交通卡，兼容了两种通信模式，可满足上文所述的在新加波 和马来西亚同时使用的需要。如图3所示，本实施例提供的非接触式交通卡，包括卡基体1， 卡基体1上设有天线2和与天线2连接的第一卡芯片3，第一卡芯片3为通信模式为TYPEA的MIFAREl(Ml)芯片，第一卡芯片3并联有一个第二卡芯片4，第二卡芯片为通信模式为 TYPE B的CPU芯片。第一卡芯片3的工作频率和第二卡芯片4的工作频率均为13. 56MHz。新加坡的交通卡是基于13. 56MHz工作频率，支持TYPE B通信模式的非接触CPU 卡；而马来西亚的交通卡，是基于13. 56MHz的工作频率，支持TYPE A通信模式的逻辑加密 MIFARE1卡。如图4所示的原理示意图，读卡器5发射给予交通卡能量的射频场，当乘客使 用本实施例提供的交通卡时，将交通卡靠近读卡器5，将交通卡置于读卡器5的工作场即射 频场内，天线2通过耦合产生感生电动势，第一卡芯片3和第二卡芯片4卡芯片获得能量被 激活，同时进入了等待读卡器5的指令的空闲模式。由于新加坡的公交读卡器只支持TYPE B的通信模式，因此公交读卡器会选择支持TYPE B通信模式的CPU芯片进行通信。同理，马 来西亚的公交读卡器只支持TYPE A的通信模式，选择支持TYPE A通信模式的Ml芯片进行 通信。当乘客在新加坡或者马来西亚使用本实施例提供的交通卡时，读卡器会选择对应类 型(TypeA或者TypeB)通信信号接口，通信开始。在通信期间，直到读卡器停止通信或将交 通卡移走，只有一个通信信号接口可以是有效的。这样，由于本实施例的交通卡集成了两种 通信模式的卡芯片，可同时在新加坡和马来西亚使用。其中，本实施例的天线2为线圈天线，并根据标准及谐振频率计算公式(1)，确定 天线的参数为线距为0. 9mm，线圈直径为0. 12mm，外圈面积为80. 5mmX 48. 2mm，线圈圈数 为四。通过这样的参数设计将本实施例的谐振频率调整到了工作频率。可以理解的是，上 述参数适用于本实施例，实际应用中，可根据实际情况设定天线参数，例如小卡，异形卡等。本实施例提供的非接触式交通卡，将两种不同通信模式的卡芯片集成在一张卡 中，在卡片进入工作场时，各卡芯片同时进入启动状态，处于等待接收指令的空闲模式，当 读卡器发送指令时，与读卡器相同通信制式的芯片会响应指令，另一个芯片仍处于空闲模 式，从而实现卡片能适应不同通信模式的读写操作。本实用新型非接触式交通卡采用的两 个芯片在物理上各自独立，能够应用于两种通信模式的交通刷卡系统，使卡片能独立完成 两种通信模式的读写操作，保证了不同应用安全机制的独立性，同时不同应用不相干扰，具 有很好的多应用功能和安全性。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权 利要求的保护范围为准。
权利要求一种非接触式智能卡，包括卡基体，所述卡基体上设有天线和第一卡芯片，其特征在于所述天线电性连接于所述第一卡芯片，所述第一卡芯片并联有至少一个第二卡芯片，各所述卡芯片的通信模式互不相同。
2.按照权利要求1所述的非接触式智能卡，其特征在于所述第一卡芯片与各所述第 二卡芯片的工作频率相同。
3.按照权利要求1或2所述的非接触式智能卡，其特征在于所述非接触式智能卡为 具有与所述第一卡芯片和各所述第二卡芯片工作频率相同的谐振频率的智能卡。
4.按照权利要求1所述的非接触式智能卡，其特征在于所述第一卡芯片为MIFARE1 芯片，所述至少一个第二卡芯片为一个采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片；或者所述第一卡芯片为采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片，所述至少一个第二卡芯片为一 个MIFARE1芯片；或者所述第一卡芯片和所述至少一个第二卡芯片均为CPU卡芯片，各所述CPU卡芯片通信 模式互不相同，所述通信模式包括TYPE A, TYPE B。
5.一种非接触式交通卡，包括卡基体，所述卡基体上设有天线和第一卡芯片，所述天线 电性连接于所述第一卡芯片，其特征在于所述第一卡芯片并联有一个第二卡芯片，所述第 一卡芯片的通信模式与所述第二卡芯片的通信模式不同。
6.按照权利要求5所述的非接触式交通卡，其特征在于所述第一卡芯片为MIFARE1 芯片，所述第二卡芯片为采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片；或者所述第一卡芯片为采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片，所述第二卡芯片采用MIFARE1 芯片；或者所述第一卡芯片和所述至少一个第二卡芯片均为CPU卡芯片，各所述CPU卡芯片通信 模式互不相同，所述通信模式包括TYPE A, TYPE B。
专利摘要本实用新型公开了一种非接触式智能卡和一种非接触式交通卡，涉及智能卡领域，为能够支持多种通信模式而设计。本实用新型的非接触式智能卡，包括卡基体，卡基体上设有天线和第一卡芯片，天线电性连接于第一卡芯片，第一卡芯片并联有至少一个第二卡芯片，各卡芯片的通信模式互不相同。本实用新型还提供了一种非接触式交通卡，能够适应两种公交刷卡系统。本实用新型可用于智能卡技术中。
文档编号G06K19/077GK201622589SQ201020004219
公开日2010年11月3日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年12月31日
发明者张雁, 沈恒, 王世平 申请人:北京握奇数据系统有限公司