專利名稱：非接觸式智能卡及非接觸式交通卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能卡領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸式智能卡及一種非接觸式交通 卡。
背景技術(shù)：
智能卡分為接觸式卡和非接觸式卡。接觸式卡存在操作慢、環(huán)境適應(yīng)性差、可靠性 欠佳等問題；非接觸式智能卡包括芯片和感應(yīng)天線，并完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)卡片中，采用無 線耦合和電磁感應(yīng)方式與讀卡設(shè)備之間進(jìn)行通信。非接觸式智能卡以其無接觸式的通訊方 式、良好的惡劣環(huán)境適應(yīng)能力、優(yōu)良的電氣和機(jī)械特性、極高的安全性，受各界用戶的青睞。非接觸式智能卡主要適用的國際標(biāo)準(zhǔn)是IS0/IEC14443和IS0/IEC15693，它的工 作頻率是基于13. 56MHz，主要有三種通信模式，TYPE A、TYPE B、TYPE C。非接觸式智能卡 主要分為邏輯加密卡和CPU卡兩大類。部分非接觸卡式所采用的芯片可以同時(shí)支持CPU卡 和邏輯加密卡，但只能在一種通信模式下工作，不能兼容其他通信模式。而隨著非接觸式智 能卡的廣泛應(yīng)用，兼容多種通信模式的需求應(yīng)運(yùn)而生，例如，新加坡和馬來西亞兩國交往十 分密切，新加坡國內(nèi)交通出行采用EZ-Iink卡，是基于13. 56MHz工作頻率，支持TYPE B通 信模式的非接觸CPU卡；而馬來西亞國內(nèi)的交通卡，是基于13. 56MHz工作頻率，支持TYPEA 通信模式的邏輯加密MIFARE1卡。為了實(shí)現(xiàn)兩國公共交通乘車的無障礙性，需要兼容Type A和Type B兩種通信模式的應(yīng)用。在目前的非接觸式智能卡的應(yīng)用領(lǐng)域，兼容多種通信模式應(yīng)用的一般解決方案是 采用讀寫器兼容多種通信模式，但在有些已經(jīng)實(shí)施的系統(tǒng)中讀寫器不具備兼容多種通信模 式的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種非接觸式智能卡，能夠適應(yīng)多種通信 模式。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型非接觸式智能卡采用的技術(shù)方案為—種非接觸式智能卡，包括卡基體，卡基體上設(shè)有天線和第一卡芯片，天線電性連 接于第一卡芯片，第一卡芯片并聯(lián)有至少一個(gè)第二卡芯片，各卡芯片的通信模式互不相同。采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型將至少兩個(gè)不同通信模式的芯片集成到一張卡片 中，在卡片進(jìn)入工作場時(shí)，天線產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)達(dá)到各卡芯片的工作電壓時(shí)， 各卡芯片同時(shí)進(jìn)入待命狀態(tài)，處于等待接收指令的空閑模式，當(dāng)讀卡器發(fā)送指令時(shí)，與讀卡 器相同通信制式的芯片會(huì)響應(yīng)指令，其他芯片仍處于空閑模式，從而實(shí)現(xiàn)卡片能適應(yīng)不同 通信模式的讀寫操作。本實(shí)用新型非接觸式智能卡采用的各個(gè)芯片在物理上各自獨(dú)立，保 證了不同應(yīng)用安全機(jī)制的獨(dú)立性，同時(shí)不同應(yīng)用不相干擾，具有很好的多應(yīng)用功能和安全 性。本實(shí)用新型還提供了一種非接觸式交通卡，能夠適應(yīng)兩種通信模式。[0010]這種非接觸式交通卡采用的技術(shù)方案為一種非接觸式交通卡，包括卡基體上設(shè)有天線和第一卡芯片，天線電性連接于第 一卡芯片，第一卡芯片并聯(lián)有一個(gè)第二卡芯片，第一卡芯片的通信模式與第二卡芯片的通 信模式不同。采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型將兩個(gè)不同通信模式的芯片集成到一張交通卡片 中，在卡片進(jìn)入工作場時(shí)，天線產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)達(dá)到各卡芯片的工作電壓時(shí)， 各卡芯片同時(shí)進(jìn)入待命狀態(tài)，處于等待接收指令的空閑模式，當(dāng)讀卡器發(fā)送指令時(shí)，與讀卡 器相同通信制式的芯片會(huì)響應(yīng)指令，其他芯片仍處于空閑模式，從而實(shí)現(xiàn)卡片能適應(yīng)不同 通信模式的讀寫操作。本實(shí)用新型非接觸式公交卡采用的各個(gè)芯片在物理上各自獨(dú)立，保 證了不同應(yīng)用安全機(jī)制的獨(dú)立性，同時(shí)不同應(yīng)用不相干擾，具有很好的多應(yīng)用功能和安全 性。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的等效電路圖；圖3為本實(shí)用新型交通卡實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型交通卡實(shí)施例的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型的非接觸式智能卡，包括卡基體 1，卡基體1上設(shè)有天線2和第一卡芯片3，天線2電性連接于第一卡芯片3，第一卡芯片3并 聯(lián)有至少一個(gè)第二卡芯片4，各卡芯片的通信模式互不相同；非接觸式智能卡進(jìn)入工作場， 天線2產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，感生電動(dòng)勢(shì)達(dá)到各卡芯片的工作電壓時(shí)，各卡芯片進(jìn)入待命狀態(tài)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，非接觸式智能卡的工作原理是非接觸式智能卡外圍的讀卡器通 過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，在非接觸式智能卡進(jìn)入讀卡器的射頻場即工作場 后，其內(nèi)部的天線通過耦合產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，芯片獲得能量被激活，進(jìn)入了啟動(dòng)狀態(tài)；之后， 讀卡器與智能卡之間針對(duì)不同的設(shè)定進(jìn)行信息通信，信息通信必須滿足一定的通信模式， 即能夠進(jìn)行通信的讀卡器與智能卡要支持相同的通信模式?；诖?，本實(shí)用新型實(shí)施例提 供的非接觸式智能卡，將至少兩個(gè)不同通信模式的芯片集成到一張卡片中，在卡片進(jìn)入支 持某種通信模式的讀卡器的工作場時(shí)，天線2通過耦合產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，第一卡芯片3和至 少一個(gè)第二卡芯片4獲得能量被激活，同時(shí)進(jìn)入了等待讀卡器的指令的空閑模式。根據(jù)通 信協(xié)議，支持某種通信模式的讀卡器會(huì)選擇相同通信模式的芯片進(jìn)行通信，即讀卡器發(fā)出 指令，與讀卡器具有相同通信制式的芯片會(huì)響應(yīng)指令，其他芯片仍處于空閑模式，不響應(yīng)指 令。從而，本實(shí)用新型的非接觸式智能卡便實(shí)現(xiàn)了同一張卡片支持不同的通信模式，可以在 不同通信模式的讀卡器上使用，即兼容多種通信模式，卡片能適應(yīng)不同通信模式的讀寫操 作。而且，本實(shí)用新型非接觸式智能卡采用的各個(gè)芯片在物理上各自獨(dú)立，保證了不同應(yīng)用 安全機(jī)制的獨(dú)立性，同時(shí)不同應(yīng)用不相干擾，具有很好的多應(yīng)用功能和安全性。本實(shí)用新型的非接觸式智能卡，由于要使接觸式卡達(dá)到合適的諧振頻率，與第一卡芯片并聯(lián)的第二卡芯片的數(shù)目優(yōu)選為一個(gè)或兩個(gè)，即優(yōu)選本實(shí)用新型非接觸式智能卡的 卡芯片數(shù)量為兩個(gè)或三個(gè)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的非接觸式智能卡，第一卡芯片與各第二卡芯片的工作頻 率相同。各卡芯片的工作頻率相同能保證非接觸式智能卡進(jìn)入工作場時(shí)，所有卡芯片能同 時(shí)達(dá)到工作電壓，同時(shí)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，各卡芯片的工作頻率為13. 56MHz，適用于國際標(biāo)準(zhǔn) IS0/IEC14443 和 IS0/IEC15693 的非接觸卡。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的非接觸式智能卡，所述非接觸式智能卡為具有與所述第 一卡芯片和各所述第二卡芯片工作頻率相同的諧振頻率的智能卡。非接觸式智能卡的諧振頻率與各卡芯片的工作頻率相等時(shí)，卡芯片能夠取得較高 的耦合電壓，增加了非接觸式智能卡的工作距離。本實(shí)用新型的非接觸式智能卡的等效電路如圖2所示，其中Rrail表示天線的電阻， Lcoil表示天線的等效電感，Crail表示天線的等效電容，Cien表示第η卡芯片的等效電容，R表 示所有卡芯片的等效電阻。進(jìn)一步地，由非接觸式智能卡的等效電路，可知非接觸式智能卡的諧振頻率由公式
決定。當(dāng)同一個(gè)天線連接兩個(gè)或多個(gè)卡芯片時(shí)，非接觸式智能卡的諧振頻率由所有卡芯 片的等效電容總量和天線的等效電感和等效電容決定，由于芯片等效電容是固定的，故可 以通過調(diào)整天線的等效電感和天線的等效電容將非接觸卡的諧振頻率調(diào)整到合適的工作頻率。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的非接觸式智能卡，第一卡芯片為MIFARE1芯片，至少一個(gè) 第二卡芯片為一個(gè)采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片，或者第一卡芯片為采用TYPE B通信 模式的CPU卡芯片，至少一個(gè)第二卡芯片為一個(gè)MIFARE1芯片，或者第一卡芯片和至少一個(gè) 第二卡芯片均為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。需要說明的是，本實(shí)用新型的非接觸式智能卡的卡芯片不局限于上述所列的類型，卡芯 片的通信模式也不限于TYPE A、TYPE B，采用其它調(diào)制方式和編碼方式的本實(shí)用新型的實(shí) 施例均在此實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。相應(yīng)的，本實(shí)用新型還提供了一種非接觸式交通卡，包括卡基體上設(shè)有天線和第 一卡芯片，天線電性連接于第一卡芯片，第一卡芯片并聯(lián)有一個(gè)第二卡芯片，第一卡芯片的 通信模式與第二卡芯片的通信模式不同。當(dāng)本實(shí)施例提供的交通卡進(jìn)入工作場時(shí)，各卡芯片同時(shí)進(jìn)入待命狀態(tài)，處于等待 接收指令的空閑模式，當(dāng)讀卡器發(fā)送指令時(shí)，與讀卡器相同通信制式的芯片會(huì)響應(yīng)指令，其 他芯片仍處于空閑模式，從而實(shí)現(xiàn)卡片能適應(yīng)不同通信模式的讀寫操作。下面通過具體的實(shí)施例來描述該非接觸式交通卡。本實(shí)施例的非接觸式交通卡，兼容了兩種通信模式，可滿足上文所述的在新加波 和馬來西亞同時(shí)使用的需要。如圖3所示，本實(shí)施例提供的非接觸式交通卡，包括卡基體1， 卡基體1上設(shè)有天線2和與天線2連接的第一卡芯片3，第一卡芯片3為通信模式為TYPEA的MIFAREl(Ml)芯片，第一卡芯片3并聯(lián)有一個(gè)第二卡芯片4，第二卡芯片為通信模式為 TYPE B的CPU芯片。第一卡芯片3的工作頻率和第二卡芯片4的工作頻率均為13. 56MHz。新加坡的交通卡是基于13. 56MHz工作頻率，支持TYPE B通信模式的非接觸CPU 卡；而馬來西亞的交通卡，是基于13. 56MHz的工作頻率，支持TYPE A通信模式的邏輯加密 MIFARE1卡。如圖4所示的原理示意圖，讀卡器5發(fā)射給予交通卡能量的射頻場，當(dāng)乘客使 用本實(shí)施例提供的交通卡時(shí)，將交通卡靠近讀卡器5，將交通卡置于讀卡器5的工作場即射 頻場內(nèi)，天線2通過耦合產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，第一卡芯片3和第二卡芯片4卡芯片獲得能量被 激活，同時(shí)進(jìn)入了等待讀卡器5的指令的空閑模式。由于新加坡的公交讀卡器只支持TYPE B的通信模式，因此公交讀卡器會(huì)選擇支持TYPE B通信模式的CPU芯片進(jìn)行通信。同理，馬 來西亞的公交讀卡器只支持TYPE A的通信模式，選擇支持TYPE A通信模式的Ml芯片進(jìn)行 通信。當(dāng)乘客在新加坡或者馬來西亞使用本實(shí)施例提供的交通卡時(shí)，讀卡器會(huì)選擇對(duì)應(yīng)類 型(TypeA或者TypeB)通信信號(hào)接口，通信開始。在通信期間，直到讀卡器停止通信或?qū)⒔?通卡移走，只有一個(gè)通信信號(hào)接口可以是有效的。這樣，由于本實(shí)施例的交通卡集成了兩種 通信模式的卡芯片，可同時(shí)在新加坡和馬來西亞使用。其中，本實(shí)施例的天線2為線圈天線，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及諧振頻率計(jì)算公式(1)，確定 天線的參數(shù)為線距為0. 9mm，線圈直徑為0. 12mm，外圈面積為80. 5mmX 48. 2mm，線圈圈數(shù) 為四。通過這樣的參數(shù)設(shè)計(jì)將本實(shí)施例的諧振頻率調(diào)整到了工作頻率。可以理解的是，上 述參數(shù)適用于本實(shí)施例，實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定天線參數(shù)，例如小卡，異形卡等。本實(shí)施例提供的非接觸式交通卡，將兩種不同通信模式的卡芯片集成在一張卡 中，在卡片進(jìn)入工作場時(shí)，各卡芯片同時(shí)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，處于等待接收指令的空閑模式，當(dāng) 讀卡器發(fā)送指令時(shí)，與讀卡器相同通信制式的芯片會(huì)響應(yīng)指令，另一個(gè)芯片仍處于空閑模 式，從而實(shí)現(xiàn)卡片能適應(yīng)不同通信模式的讀寫操作。本實(shí)用新型非接觸式交通卡采用的兩 個(gè)芯片在物理上各自獨(dú)立，能夠應(yīng)用于兩種通信模式的交通刷卡系統(tǒng)，使卡片能獨(dú)立完成 兩種通信模式的讀寫操作，保證了不同應(yīng)用安全機(jī)制的獨(dú)立性，同時(shí)不同應(yīng)用不相干擾，具 有很好的多應(yīng)用功能和安全性。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化 或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán) 利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種非接觸式智能卡，包括卡基體，所述卡基體上設(shè)有天線和第一卡芯片，其特征在于所述天線電性連接于所述第一卡芯片，所述第一卡芯片并聯(lián)有至少一個(gè)第二卡芯片，各所述卡芯片的通信模式互不相同。
2.按照權(quán)利要求1所述的非接觸式智能卡，其特征在于所述第一卡芯片與各所述第 二卡芯片的工作頻率相同。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的非接觸式智能卡，其特征在于所述非接觸式智能卡為 具有與所述第一卡芯片和各所述第二卡芯片工作頻率相同的諧振頻率的智能卡。
4.按照權(quán)利要求1所述的非接觸式智能卡，其特征在于所述第一卡芯片為MIFARE1 芯片，所述至少一個(gè)第二卡芯片為一個(gè)采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片；或者所述第一卡芯片為采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片，所述至少一個(gè)第二卡芯片為一 個(gè)MIFARE1芯片；或者所述第一卡芯片和所述至少一個(gè)第二卡芯片均為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。
5.一種非接觸式交通卡，包括卡基體，所述卡基體上設(shè)有天線和第一卡芯片，所述天線 電性連接于所述第一卡芯片，其特征在于所述第一卡芯片并聯(lián)有一個(gè)第二卡芯片，所述第 一卡芯片的通信模式與所述第二卡芯片的通信模式不同。
6.按照權(quán)利要求5所述的非接觸式交通卡，其特征在于所述第一卡芯片為MIFARE1 芯片，所述第二卡芯片為采用TYPE B通信模式的CPU卡芯片；或者所述第一卡芯片為采用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個(gè)第二卡芯片均為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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種非接觸式智能卡和一種非接觸式交通卡，涉及智能卡領(lǐng)域，為能夠支持多種通信模式而設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型的非接觸式智能卡，包括卡基體，卡基體上設(shè)有天線和第一卡芯片，天線電性連接于第一卡芯片，第一卡芯片并聯(lián)有至少一個(gè)第二卡芯片，各卡芯片的通信模式互不相同。本實(shí)用新型還提供了一種非接觸式交通卡，能夠適應(yīng)兩種公交刷卡系統(tǒng)。本實(shí)用新型可用于智能卡技術(shù)中。
文檔編號(hào)G06K19/077GK201622589SQ201020004219
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張雁, 沈恒, 王世平 申請(qǐng)人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司