一种射频读卡器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种射频读卡器，通过设置两个导电焊片及各自的接触簧片和触片的位置，以识别射频卡在插入和拔出射频卡卡槽的动作，并由此控制射频电路的开启和关闭，从而实现了仅在需要的时候开启射频功能并发射射频场，防止不必要的电能损耗。
【专利说明】一种射频读卡器
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据通讯【技术领域】，特别涉及一种射频读卡器。
【背景技术】
[0002]射频通信是一种通用的无线通信方式，它使用调频、调幅或者调相等调制方式将数字信号调制成无线信号进行传输。作为现行广泛使用的射频通信的代表，近场通信(NearField Communication,简称NFC),又称近距离无线通信,是一种短距离的高频无线通信技术，工作在13.56MHz频率范围。随着智能手机等移动消费电子产品的普及，能耗低、数据传输速度快、安全性高(由于NFC的有效距离比较小，1-1Ocm)的NFC系统在移动支付、电子身份认证、电子车票等领域得到广泛应用。比如，德国、澳大利亚、新西兰等国家均在其公共交通中采用基于NFC的电子票务系统；Android、Windows Mobile等主流的移动终端操作系统也纷纷提供了 NFC功能的支持。
[0003]然而，随着NFC相关系统的大量普及，其所造成的能源浪费问题将会越来越严重。这是由于作为发起者(参考IS0/IEC18092标准)的NFC读卡器在空闲状态下会持续向外发射射频场(RF Field)，以此检测可用的NFC卡并为其提供电能。因此，即使在附近无NFC卡的情况下，NFC读卡器也需要向外发射射频场，当大量NFC读卡器被部署并运营时，不可避免的会引起较大的能源浪费。比如，在基于NFC的公共交通票务系统中，大量的公交车在行驶过程中即使无刷卡需求，也会频繁发射射频场，从而积少成多地造成较大的电量消耗。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种射频读卡器，以实现按需发射射频场，即在无可用射频卡的时候停止发射射频场，从而减少不必要的耗电。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种射频读卡器，包括带开关机构的底座、控制电路、射频电路；所述射频电路与控制电路连接，用于提供射频功能；所述开关机构与控制电路相连，用于通过所述控制电路开启或关闭射频电路。
[0006]进一步，所述控制电路包括电源和微处理器；其中，所述微处理器包括开关信号输入端、以及受控于所述开关信号输入端的电平状态的开关信号输出端；
[0007]所述射频电路与所述微处理器的所述开关信号输出端电连接；
[0008]所述底座开设有射频卡卡槽；
[0009]所述开关机构包括第一导电焊片和第二导电焊片；其中，所述第一和第二导电焊片中的一个与所述微处理器的所述开关信号输入端电连接、另一个与所述电源电连接，并且，所述第一、第二导电焊片设置于所述射频卡卡槽的外部侧；
[0010]所述射频卡卡槽的外侧还设置有触片；其中，所述触片的一端通过转轴连接所述底座，所述触片的另一端绕所述转轴在阻挡射频卡插入所述射频卡卡槽的第一摆动位置和避让所述射频卡沿所述射频卡卡槽滑动插入的第二摆动位置之间切换；
[0011]所述射频卡卡槽的外侧还设置有抵接所述触片的所述另一端的回位机构；其中，当所述射频卡卡槽内无射频卡时，所述触片的所述另一端受所述回位机构产生的驱动力保持所述第一摆动位置；当所述射频卡插入所述射频卡卡槽时，沿所述射频卡卡槽滑动插入的所述射频卡推动所述触片的所述另一端、以使所述触片的所述另一端克服所述回位机构的驱动力并摆动至所述第二摆动位置；
[0012]以及，所述第一导电焊片的朝向所述触片的一端设置有第一接触簧片、所述第二导电焊片的朝向所述触片的一端设置有第二接触簧片；其中，当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置和所述第二摆动位置的其中一个时，所述第一接触簧片与所述第二接触簧片在所述触片的所述另一端的驱使下电连接；当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置和所述第二摆动位置的另一个时，所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
[0013]进一步，设置在所述射频卡卡槽的外侧的所述第一导电焊片与所述触片位于所述射频卡卡槽的同一侧，并且，设置在所述射频卡卡槽的外侧的所述第二导电焊片与所述触片位于所述射频卡卡槽的不同侧，其中:
[0014]当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置时，所述触片的所述另一端同时接触所述第一导电焊片和所述第二导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片通过与所述触片的接触产生电连接；
[0015]当所述触片的所述另一端位于所述第二摆动位置时，所述触片的所述另一端脱离所述第二导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
[0016]进一步，所述底座开设有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和第二容纳腔分别位于所述射频卡卡槽两侧；
[0017]所述第一容纳腔中设置有所述第一导电焊片、第一接触簧片、触片和回位机构，且所述第一容纳腔朝向所述射频卡卡槽一侧开设有第一开口，以供所述触片在所述第一摆动位置和第二摆动位置之间切换；
[0018]所述第二容纳腔中设置有所述第二导电焊片、第二接触簧片，并于朝向所述射频卡卡槽一侧开设有第二开口，以供所述触片处于第一摆动位置时，使所述触片的所述另一端穿过所述第二开口接触所述第二接触簧片。
[0019]进一步，所述微处理器当所述开关信号输入端为高电平时，所述开关信号输出端输出射频电路关闭信号；当所述开关信号输入端为低电平时，所述开关信号输出端输出射频电路开启信号。
[0020]进一步，所述控制电路还包括分别与微处理器连接的指示灯和蜂鸣器，当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号时，开启所述指示灯和蜂鸣器；当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号时，关闭所述指示灯和蜂鸣器。
[0021]进一步，设置在所述射频卡卡槽的外侧的所述第一导电焊片和第二导电焊片均与所述触片位于所述射频卡卡槽的同一侧，并且，所述第二导电焊片相比于所述第一导电焊片更靠近所述射频卡插槽、且所述第二导电焊片的所述第二接触簧片与所述触片的所述另一端固定连接，其中:
[0022]当所述触片的所述另一端位于所述第二摆动位置时，所述第二导电焊片随所述触片的所述另一端靠近并接触所述第一导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片通过触片产生电连接；[0023]当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置时，所述第二导电焊片随所述触片的所述另一端远离并脱离所述第一导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
[0024]进一步，所述底座开设有第一容纳腔，所述第一导电焊片、第一接触簧片、第二导电焊片、第二接触簧片、触片和回位机构设置于所述第一容纳腔，且所述第一容纳腔朝向所述射频卡卡槽一侧开设有第一开口，以供所述触片在所述第一摆动位置和第二摆动位置之间切换。
[0025]进一步，所述微处理器当所述开关信号输入端为高电平时，所述开关信号输出端输出射频电路开启信号；当所述开关信号输入端为低电平时，所述开关信号输出端输出射频电路关闭信号。
[0026]进一步，所述控制电路还包括分别与微处理器连接的指示灯和蜂鸣器，当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号时，开启所述指示灯和蜂鸣器；当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号时，关闭所述指示灯和蜂鸣器。
[0027]进一步，所述射频电路为NFC射频电路。
[0028]采用本发明提供的一种射频读卡器，通过设置两个导电焊片及各自的接触簧片和触片的位置，以识别射频卡在插入和拔出射频卡卡槽的动作，并由此控制射频电路的开启和关闭，从而实现了仅在需要的时候开启射频功能并发射射频场，防止不必要的电能损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明射频读卡器的结构示意图；
[0030]图2a和图2b为本发明射频读卡器第一实施例示意图；
[0031]图3a和图3b为本发明射频读卡器第二实施例示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0033]本发明提供了一种射频读卡器，包括带开关机构的底座、控制电路、射频电路；所述射频电路与控制电路连接，用于提供射频功能；所述开关机构与控制电路相连，用于通过所述控制电路开启或关闭射频电路。
[0034]如此设置，可通过开关机构控制射频电路在需要时打开，在不需要时关闭，进而降低了读卡器的功耗。
[0035]所述控制电路包括电源和微处理器；其中，所述微处理器包括开关信号输入端、以及受控于所述开关信号输入端的电平状态的开关信号输出端；
[0036]所述射频电路与所述微处理器的所述开关信号输出端电连接；
[0037]所述底座开设有射频卡卡槽；
[0038]所述开关机构包括第一导电焊片和第二导电焊片；其中，所述第一和第二导电焊片中的一个与所述微处理器的所述开关信号输入端电连接、另一个与所述电源电连接，并且，所述第一、第二导电焊片设置于所述射频卡卡槽的外部侧；
[0039]所述射频卡卡槽的外侧还设置有触片；其中，所述触片的一端通过转轴连接所述底座，所述触片的另一端绕所述转轴在阻挡射频卡插入所述射频卡卡槽的第一摆动位置和避让所述射频卡沿所述射频卡卡槽滑动插入的第二摆动位置之间切换；
[0040]所述射频卡卡槽的外侧还设置有抵接所述触片的所述另一端的回位机构；其中，当所述射频卡卡槽内无射频卡时，所述触片的所述另一端受所述回位机构产生的驱动力保持所述第一摆动位置；当所述射频卡插入所述射频卡卡槽时，沿所述射频卡卡槽滑动插入的所述射频卡推动所述触片的所述另一端、以使所述触片的所述另一端克服所述回位机构的驱动力并摆动至所述第二摆动位置；
[0041]以及，所述第一导电焊片的朝向所述触片的一端设置有第一接触簧片、所述第二导电焊片的朝向所述触片的一端设置有第二接触簧片；其中，当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置和所述第二摆动位置的其中一个时，所述第一接触簧片与所述第二接触簧片在所述触片的所述另一端的驱使下电连接；当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置和所述第二摆动位置的另一个时，所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
[0042]基于上述结构，利用射频卡插入射频卡卡槽前后，触片与两个导电焊片之间的连接状态变化，可形成可靠的电信号，再通过微处理器识别该电信号即可完成射频电路的开启和关闭。
[0043]在上述总体的设计构思的基础上，提出以下两种实施例。
[0044]实施例一:
[0045]射频读卡器包括控制电路、射频电路、底座、以及开关机构，其中控制电路包括电源和微处理器；微处理器包括开关信号输入端、以及受控于开关信号输入端的电平状态的开关信号输出端；射频电路与微处理器的开关信号输出端电连接；
[0046]如图2a至图2b所示，底座10开设有射频卡卡槽11,并且底座于射频卡卡槽11外侧设有第一容纳腔12，第一容纳腔12朝向射频卡卡槽11 一侧开设有第一开口 13 ；
[0047]开关机构包括设置于第一容纳腔12的第一导电焊片14、第二导电焊片15、触片16、回位机构17 ;第一导电焊片14具有第一接触簧片14a，第二导电焊片15具有第二接触簧片15a ;其中，第一导电焊片14与微处理器(未不出)的开关信号输入端(未不出)电连接，第二导电焊片15与电源(未示出)电连接；触片16的一端16a通过转轴18连接底座
10,触片16的另一端16b绕转轴18穿过第一开口 13,在阻挡射频卡插入射频卡卡槽11的第一摆动位置和避让射频卡沿射频卡卡槽11滑动插入的第二摆动位置之间切换；回位机构17抵接触片16的另一端16b ;第一导电焊片14和第二导电焊片15均与触片16均位于射频卡卡槽11的同一侧，第二导电焊片15相比于第一导电焊片14更靠近射频卡插槽11，第二导电焊片15的第二接触簧片15a与触片16的另一端16b固定连接；
[0048]当射频卡未插入射频卡卡槽11时，在回位机构17产生的驱动力下,触片16的另一端16b位于第一摆动位置,如图2a所不,第二导电焊片15随触片16的另一端16b远离并脱离第一导电焊片14、使第一接触簧片14a与第二接触簧片15a之间的电连接断开；此时，微处理器的开关信号输入端接收到低电平信号，微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号，射频电路关闭。
[0049]当射频卡插入射频卡卡槽11时，射频卡推动触片16的另一端16b位于第二摆动位置，如图2b所示，第二导电焊片15随触片16的另一端16b靠近并接触第一导电焊片14、使第一接触簧片14a与第二接触簧片15a通过触片16产生电连接；此时，微处理器的开关信号输入端接收到高电平信号，微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号，射频电路开启。
[0050]实施例二:
[0051]与实施例一相同的，射频读卡器包括控制电路、射频电路、底座、以及开关机构，其中控制电路包括电源和微处理器；微处理器包括开关信号输入端、以及受控于开关信号输入端的电平状态的开关信号输出端；射频电路与微处理器的开关信号输出端电连接；
[0052]如图3a至图3b所示，底座20开设有射频卡卡槽21，并且底座于射频卡卡槽21外侧设有第一容纳腔22，与第一容纳腔22相对一侧开设有第二容纳腔23，且第一容纳腔22朝向射频卡卡槽21 —侧开设有第一开口 22a，第二容纳腔23朝向射频卡卡槽21 —侧开设有第二开口 23a;
[0053]开关机构包括设置于第一容纳腔22的第一导电焊片24、触片26、回位机构27,以及设置于第二容纳腔23的第二导电焊片25 ;其中，第一导电焊片24具有第一接触簧片24a，第二导电焊片25具有第二接触簧片25a ;其中，第一导电焊片24与微处理器(未示出)的开关信号输入端(未示出)电连接，第二导电焊片25与电源(未示出)电连接；触片26的一端26a通过转轴28连接底座20，触片26的另一端26b绕转轴28穿过第一开口 22a和第二开口 23b，在阻挡射频卡插入射频卡卡槽21的第一摆动位置和避让射频卡沿射频卡卡槽21滑动插入的第二摆动位置之间切换；回位机构27抵接触片26的另一端26b ；
[0054]当射频卡未插入射频卡卡槽21时,如图3a所示,在回位机构27产生的驱动力下，触片26的另一端26b穿过第一开口 22a和第二开口 23b，同时接触第一导电焊片24和第二导电焊片25、使第一接触簧片24a与第二接触簧片25a通过与触片26的接触产生电连接；此时，微处理器的开关信号输入端接收到高电平信号，微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号，射频电路开启。
[0055]当射频卡插入射频卡卡槽21时,射频卡推动触片26的另一端26b穿过第二开口23b和第一开口 22a至第二摆动位置,如图3b所不,触片26的另一端26b脱离第二导电焊片25a、使第一接触簧片24a与第二接触簧片25a之间的电连接断开；此时，微处理器的开关信号输入端接收到低电平信号，微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号，射频电路关闭。
[0056]需要说明的是，在本申请的上述实施例中，均可在控制电路中设置指示灯和蜂鸣器，当微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号时，开启指示灯和蜂鸣器；当微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号时，关闭指示灯和蜂鸣器，由此可便于提醒用户其卡内的数据将会被读卡器读写；进一步，在本申请的上述实施例中，射频电路优选为NFC射频电路。
[0057]综上所述，采用本发明提供的一种射频读卡器，通过设置两个导电焊片及各自的接触簧片和触片的位置，以识别射频卡在插入和拔出射频卡卡槽的动作，并由此控制射频电路的开启和关闭，从而实现了仅在需要的时候开启射频功能并发射射频场，防止不必要的电能损耗。
[0058]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种射频读卡器，其特征在于，包括带开关机构的底座、控制电路、射频电路；所述射频电路与控制电路连接，用于提供射频功能；所述开关机构与控制电路相连，用于通过所述控制电路开启或关闭射频电路。
2.根据权利要求1所述的射频读卡器，其特征在于，所述控制电路包括电源和微处理器；其中，所述微处理器包括开关信号输入端、以及受控于所述开关信号输入端的电平状态的开关信号输出端； 所述射频电路与所述微处理器的所述开关信号输出端电连接； 所述底座开设有射频卡卡槽； 所述开关机构包括第一导电焊片和第二导电焊片；其中，所述第一和第二导电焊片中的一个与所述微处理器的所述开关信号输入端电连接、另一个与所述电源电连接，并且，所述第一、第二导电焊片设置于所述射频卡卡槽的外部侧； 所述射频卡卡槽的外侧还设置有触片；其中，所述触片的一端通过转轴连接所述底座，所述触片的另一端绕所述转轴在阻挡射频卡插入所述射频卡卡槽的第一摆动位置和避让所述射频卡沿所述射频卡卡槽滑动插入的第二摆动位置之间切换； 所述射频卡卡槽的外侧还设置有抵接所述触片的所述另一端的回位机构；其中，当所述射频卡卡槽内无射频卡时，所述触片的所述另一端受所述回位机构产生的驱动力保持所述第一摆动位置；当所述射频卡插入所述射频卡卡槽时，沿所述射频卡卡槽滑动插入的所述射频卡推动所述触片的所述另一端、以使所述触片的所述另一端克服所述回位机构的驱动力并摆动至所述第二摆动位置； 以及，所述第一导电焊片的朝向所述触片的一端设置有第一接触簧片、所述第二导电焊片的朝向所述触片的一端设置有第二接触簧片；其中，当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置和所述第二摆动位置的其中一个时，所述第一接触簧片与所述第二接触簧片在所述触片的所述另一端的驱使下电连接；当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置和所述第二摆动位置的另一个时，所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
3.根据权利要求2所述的射频读卡器，其特征在于，设置在所述射频卡卡槽的外侧的所述第一导电焊片与所述触片位于所述射频卡卡槽的同一侧，并且，设置在所述射频卡卡槽的外侧的所述第二导电焊片与所述触片位于所述射频卡卡槽的不同侧，其中: 当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置时，所述触片的所述另一端同时接触所述第一导电焊片和所述第二导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片通过与所述触片的接触产生电连接； 当所述触片的所述另一端位于所述第二摆动位置时，所述触片的所述另一端脱离所述第二导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
4.根据权利要求3所述的射频读卡器，其特征在于，所述底座开设有第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔和第二容纳腔分别位于所述射频卡卡槽两侧； 所述第一容纳腔中设置有所述第一导电焊片、第一接触簧片、触片和回位机构，且所述第一容纳腔朝向所述射频卡卡槽一侧开设有第一开口，以供所述触片在所述第一摆动位置和第二摆动位置之间切换； 所述第二容纳腔中设置有所述第二导电焊片、第二接触簧片，并于朝向所述射频卡卡槽一侧开设有第二开口，以供所述触片处于第一摆动位置时，使所述触片的所述另一端穿过所述第二开口接触所述第二接触簧片。
5.根据权利要求4所述的射频读卡器，其特征在于，所述微处理器当所述开关信号输入端为高电平时，所述开关信号输出端输出射频电路关闭信号；当所述开关信号输入端为低电平时，所述开关信号输出端输出射频电路开启信号。
6.根据权利要求5所述的射频读卡器，其特征在于，所述控制电路还包括分别与微处理器连接的指示灯和蜂鸣器，当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号时，开启所述指示灯和蜂鸣器；当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号时，关闭所述指示灯和蜂鸣器。
7.根据权利要求2所述的射频读卡器，其特征在于，设置在所述射频卡卡槽的外侧的所述第一导电焊片和第二导电焊片均与所述触片位于所述射频卡卡槽的同一侧，并且，所述第二导电焊片相比于所述第一导电焊片更靠近所述射频卡插槽、且所述第二导电焊片的所述第二接触簧片与所述触片的所述另一端固定连接，其中: 当所述触片的所述另一端位于所述第二摆动位置时，所述第二导电焊片随所述触片的所述另一端靠近并接触 所述第一导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片通过触片产生电连接； 当所述触片的所述另一端位于所述第一摆动位置时，所述第二导电焊片随所述触片的所述另一端远离并脱离所述第一导电焊片、使所述第一接触簧片与所述第二接触簧片之间的电连接断开。
8.根据权利要求7所述的射频读卡器，其特征在于，所述底座开设有第一容纳腔，所述第一导电焊片、第一接触簧片、第二导电焊片、第二接触簧片、触片和回位机构设置于所述第一容纳腔，且所述第一容纳腔朝向所述射频卡卡槽一侧开设有第一开口，以供所述触片在所述第一摆动位置和第二摆动位置之间切换。
9.根据权利要求8所述的射频读卡器，其特征在于，所述微处理器当所述开关信号输入端为高电平时，所述开关信号输出端输出射频电路开启信号；当所述开关信号输入端为低电平时，所述开关信号输出端输出射频电路关闭信号。
10.根据权利要求9所述的射频读卡器，其特征在于，所述控制电路还包括分别与微处理器连接的指示灯和蜂鸣器，当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路开启信号时，开启所述指示灯和蜂鸣器；当所述微处理器的开关信号输出端输出射频电路关闭信号时，关闭所述指示灯和蜂鸣器。
11.根据权利要求1-10所述的射频读卡器，其特征在于，所述射频电路为NFC射频电路。
【文档编号】G06K17/00GK103971143SQ201410202017
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】荆继武, 雷灵光, 王跃武, 周健, 张中文 申请人:中国科学院信息工程研究所