[發明專利]一種用于車輛收費的復合智能卡及其供電管理方法

有效

• 申請號: 201810151023.0
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108334920B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 燕英偉;龐紹銘;劉宇;熊朝東
• 申請（專利權）人: 深圳市金溢科技股份有限公司
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06;G07B15/06
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

一種用于車輛收費的復合智能卡及其供電管理方法，該復合智能卡通過復合天線單元感應磁場，借助磁場檢測單元和無線充電單元分別獲得磁場的場強和電能，控制單元依據得到的檢測信號控制儲能單元的充放電狀態，使得復合智能卡具備了場強的檢測能力，提高復合智能卡在讀卡時的識別率，避免了讀卡器功率低或讀卡盲區導致的漏讀卡問題。該供電管理方法限制復合智能卡感應到足夠場強時才喚醒控制單元進行工作，在判斷儲能單元低電能時才為儲能單元進行無線充電，使得復合智能卡達到供電穩定狀態，優化電能的配置過程，避免儲能單元因連續充放電而降低使用壽命，進而為有效地高頻通信提高條件。

技術領域

本發明涉及復合卡，具體涉及一種用于車輛收費的復合智能卡及其供電處理方法。

背景技術

復合卡是目前國內技術含量最高，功能最齊全的智能感應卡類之一。其主要特點是“一卡多用”，既具有磁條卡優勢，也具有IC卡特點。采用接觸/非接觸設計，可通過射頻模式直接扣款，具有安全、方便、耐磨、快捷的特點。目前，復合卡集低成本、可移動、分布廣泛、高安全、可迅速擴充等特性于一身，是數據存儲及流動的一種獨特方式，見圖1，復合卡(Card)多應用在停車場、高速公路收費站、商業門禁等場景，在信息的存儲、處理及傳遞過程中有著不可替代的作用，其便捷、安全的應用特性是其它網絡設備無法具備的。

復合卡具有體積小巧、便攜的優點，其內部往往設計有多種高頻集成電路和電量存儲部件，交易過程的頻繁使用會增加其電量儲能單元的耗電量，連續無線充電狀態會引起過度充電的問題，從而縮短卡片的使用壽命，而低電量狀態的充電恢復過程又會增加復合卡與讀卡器的感應時間，進而使得復合卡電量存儲容量小、充電不方便的問題逐漸凸顯。特別的，在出口交易過程中，由于頻繁打開射頻時耗電量較大，迫使卡片電量低于閾值，交易異常中斷，出現無法扣款或重復扣款的情形。此外，復合卡距離讀卡器較遠或放置在讀卡器盲區時，卡片的高頻接收端接收到讀卡器發射信號強度較弱，卡片以同樣路徑返回數據至讀卡器接收端時，此時較差的信號信噪比會導致讀卡器的接收端無法正常解析得到數據，還會造成卡片內部存儲的數據丟失或者卡片持續等待超時的問題?；诂F有復合卡的供電方面的缺點，需要在卡片端施與相應的輔助技術以解決此類問題。

目前，針對現有復合卡的供電方案主要有：(1)單個天線+紐扣電池的一次性卡片方案，這種方案使得卡片的結構簡單、成本低，但也存在壽命短、不可重復利用的缺陷；(2)兩個或者兩個以上的天線+鋰電池太陽能充電方案，這種方案使得卡片的結構復雜、成本高且存在多個天線相互干擾的問題；(3)兩個或兩個以上的天線+無線充電方案，這種方案使得天線結構復雜、射頻功率高、電池電量消耗快、且存在無線直充壽命短以及無低電保護失敗率高的問題。

發明內容

為解決上述的問題，本發明提供了一種用于車輛收費的復合智能卡及其供電管理方法。

根據第一方面，本申請公開了一種用于車輛收費的復合智能卡，包括：

復合天線單元，用于感應磁場；

磁場檢測單元，與所述復合天線單元連接，用于檢測磁場的場強以及輸出檢測信號；

無線充電單元，與所述復合天線單元連接，用于接收無線傳送的電能；

儲能單元，與所述無線充電單元連接，用于存儲電能；

控制單元，用于根據所述檢測信號控制所述無線充電單元對所述儲能單元的充電過程。

所述復合天線單元包括：高頻天線和低頻天線；所述高頻天線用于感應高頻磁場的場強，用于高頻通信；所述低頻天線用于電感耦合低頻磁場的電能。

所述磁場檢測單元包括：強高頻磁場檢測單元和弱高頻磁場檢測單元；所述強高頻磁場檢測單元包括強高頻磁場檢測電路，用于在所述高頻天線感應到大于等于第一強度的高頻磁場的場強時產生第一電平；所述弱高頻磁場檢測單元包括弱高頻磁場檢測電路，用于在所述高頻天線感應到大于等于第二強度的高頻磁場的場強時產生第一電平，所述第一強度大于第二強度。