各種實(shí)施方式涉及一種智能卡裝置。
背景技術(shù):在各種應(yīng)用中都可發(fā)現(xiàn)智能卡(也稱為芯片卡或ICC(集成電路卡)),例如,作為可靠的用于進(jìn)行識(shí)別、認(rèn)證的便攜式裝置或者作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理的便攜式裝置。由于在各種技術(shù)領(lǐng)域中具有實(shí)用性并且產(chǎn)生可應(yīng)用性,已經(jīng)不斷地提高其性能和可用性。在提供在使用的過(guò)程中無(wú)需插入讀取器內(nèi)而例如可保持在皮夾內(nèi)的非接觸智能卡時(shí)可見(jiàn)這樣的改進(jìn),這種皮夾可與內(nèi)部折疊接觸的相應(yīng)的非接觸智能卡一起被置于讀取器的接觸區(qū)上,或者可刷過(guò)讀取器。也存在可用的雙接口芯片卡,其提供基于接觸的接口(諸如,ISO/IEC7816-2標(biāo)準(zhǔn)所定義的標(biāo)準(zhǔn)芯片卡接口)以及通常由芯片卡天線提供的非接觸接口。在非接觸智能卡內(nèi),磁場(chǎng)用于為卡提供電力(功率)并且在智能卡和讀取器之間交換數(shù)據(jù)。從讀取器所提供的磁場(chǎng)中提取能量,該能量是可為位于芯片或其他電路/部件形式的芯片卡上的處理器或微控制器電路供電所需的能量。因此,在智能卡內(nèi)可提供與一個(gè)天線耦接的非接觸微控制器,以將能量提供給智能卡的外部部件以及提供給智能卡的主微控制器或處理器。由于隨后通過(guò)單個(gè)非接觸微控制器的一個(gè)接口為包括芯片卡以及可選的外部部件(例如,鍵盤、各種傳感器或顯示器)的整個(gè)系統(tǒng)提供電力,所以可存在不同處理之間的相關(guān)性或干擾,例如在非接觸通信的處理、智能卡的主微控制器的執(zhí)行或操作以及對(duì)外部部件的電力提供之間。智能卡上的面積優(yōu)化輸入結(jié)構(gòu)甚至使得能夠?yàn)橥獠坎考峁╇娏?,這是因?yàn)槭S嗟南到y(tǒng)電流通過(guò)內(nèi)部VDD分流器分流,從而節(jié)省了芯片面積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在各種實(shí)施方式中,提供了一種智能卡裝置,其包括:處理器、被配置成為至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備提供電力的電力接口、被配置成為處理器提供電力的第一接收天線、以及被配置成為電力接口提供電力的第二接收天線。附圖說(shuō)明在附圖中,相似的參考標(biāo)號(hào)通常表示所有不同示圖中相同的部件。附圖不必按比例繪出,而是通常重點(diǎn)示出本發(fā)明的原理。在以下描述中,參看以下附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式,其中:圖1示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置的一個(gè)示例性實(shí)施方式;以及圖2示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置的另一個(gè)示例性實(shí)施方式。具體實(shí)施方式以下具體描述參考了附圖,附圖通過(guò)圖示的方式示出了具體細(xì)節(jié)和實(shí)施方式,通過(guò)這些可實(shí)踐本發(fā)明。用語(yǔ)“示例性”在本文中用于表示“用作一個(gè)實(shí)例、示例或例證”。在本文中描述為“示例性”的任何實(shí)施方式或設(shè)計(jì)不必理解為優(yōu)選于或優(yōu)于其他實(shí)施方式或設(shè)計(jì)。用于在一側(cè)或表面“之上”形成的沉積材料中的用語(yǔ)“之上”在本文中可用于表示,沉積材料可在所指的側(cè)或表面上“直接”形成,即,沉積材料與所指的側(cè)或表面直接接觸。用于在一側(cè)或表面“之上”形成的沉積材料中的用語(yǔ)“之上”在本文中還可用于表示,沉積材料可在所指的側(cè)或表面上“間接”形成,其中一個(gè)或多個(gè)額外的層被配置在所指的側(cè)邊或表面與沉積材料之間。根據(jù)智能卡裝置的各種實(shí)施方式,兩個(gè)獨(dú)立的輸入結(jié)構(gòu)可用于將電力提供給智能卡裝置以及智能卡裝置外部設(shè)備(下文中稱為外部設(shè)備),例如可與智能卡裝置耦接的鍵盤、傳感器或顯示器。一種輸入結(jié)構(gòu)(例如,第一接收天線)可與第一電路耦接,并且可用于將能量提供給標(biāo)準(zhǔn)的微控制器或處理器,該標(biāo)準(zhǔn)的微控制器或處理器可根據(jù)各種實(shí)施方式設(shè)置為智能卡裝置上的芯片。然而,第一接收天線也可被配置為數(shù)據(jù)傳輸天線并且用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。另一輸入結(jié)構(gòu)(例如,第二接收天線)可與第二電路耦接,并且可用于將能量提供給外部設(shè)備或可設(shè)置于智能卡裝置內(nèi)的其他額外的電路。然而,第二接收天線也可被配置為數(shù)據(jù)傳輸天線并且用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。換言之,第一電路和第二電路可分別與第一接收天線和第二接收天線連接,其中,接收天線能夠從由讀取器(或從讀取器中接收數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器)所提供的電磁場(chǎng)提供能量。接收天線可設(shè)置于智能卡裝置內(nèi),并且其幾何形狀、形式和配置可被構(gòu)造為使得在這兩個(gè)天線之間幾乎沒(méi)有電感耦接或僅僅具有可忽略的電感耦接。在各種實(shí)施方式中,將接收天線的電感耦接被理解為通過(guò)互感將能量從一個(gè)接收天線傳輸?shù)搅硪粋€(gè)接收天線的處理。由于可通過(guò)第二接收天線和第二電路為外部設(shè)備提供電力和/或外部設(shè)備可發(fā)送和接收數(shù)據(jù),所以可從電磁場(chǎng)中提取電力或者可接收或發(fā)送數(shù)據(jù),而不影響為外部設(shè)備供電的處理,從這個(gè)意義上來(lái)講,根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置的標(biāo)準(zhǔn)微控制器或處理器可操作非接觸接口??筛鶕?jù)需要,彼此獨(dú)立地設(shè)置第一電路內(nèi)提供的電壓和第二電路內(nèi)提供的電壓。例如,在各個(gè)電路中可提供不同的電壓電平,從而優(yōu)化這些電壓電平,以適合于各個(gè)電路內(nèi)所包含的電子或硬件部件,或者適合各個(gè)電路內(nèi)所包含的電子或硬件部件的使用特性。第一接收天線和第二接收天線可設(shè)置有雙天線結(jié)構(gòu)的形式,其中,雙天線結(jié)構(gòu)被配置為使得第一接收天線和第二接收天線之間的耦接降低到最小。這兩個(gè)接收天線之間的耦接系數(shù)可小于0.3,并且可例如小于0.2,其中,耦接系數(shù)0表示接收天線之間沒(méi)有電感耦接的狀態(tài),并且耦接系數(shù)1表示這兩個(gè)接收天線之間的最大電感耦接的狀態(tài)。通過(guò)滅磁(場(chǎng)抑制),可實(shí)現(xiàn)第一接收天線與第二接收天線之間的解耦(分離),該滅磁可通過(guò)使接收天線的幾何形狀及它們的空間關(guān)系彼此適應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)。通常,在接收天線內(nèi)生成或感生振幅相同但是相位相差180的兩個(gè)電壓時(shí),可發(fā)生滅磁。如上所述,第一接收天線和第二接收天線可用于將數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器并且從讀取器中接收數(shù)據(jù)。在智能卡裝置的各種實(shí)施方式中,單獨(dú)的通信可包括使用不同的頻率、不同的通信協(xié)議、和/或單獨(dú)(例如,不同的)數(shù)據(jù)的通信的可能性。當(dāng)載荷與智能卡裝置的接收天線耦接時(shí),可改變諸如各個(gè)天線的諧振頻率或Q(品質(zhì))因數(shù)的性質(zhì)。在操作一個(gè)接收天線時(shí),其外場(chǎng)線與另一個(gè)接收天線內(nèi)所感生的場(chǎng)的外場(chǎng)線相同,并且其外場(chǎng)線與另一個(gè)接收天線內(nèi)所感生的場(chǎng)的外場(chǎng)線相同。因此,可抑制另一個(gè)接收天線內(nèi)的場(chǎng),從而導(dǎo)致接收天線解耦。作為替換,可通過(guò)應(yīng)用補(bǔ)償電壓或電流來(lái)提供解耦。本文中所提及的智能卡可包括ISO/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)中所定義的非接觸芯片卡。根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置的尺寸例如可與ISO/IEC7810標(biāo)準(zhǔn)中所定義的格式中的任何相對(duì)應(yīng),例如,ID-1或ID-2格式。根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置的通信接口可被配置為使得例如其符合ISO/IEC14443標(biāo)準(zhǔn)。然而,根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置可被配置為雙接口芯片卡,并且除了非接觸接口,還包括基于接觸的接口,該接口具有ISO/IEC7816標(biāo)準(zhǔn)中所定義的接觸場(chǎng)的形式。在圖1中,示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置100的示例性實(shí)施方式。智能卡裝置100可包括第一接收天線102和第二接收天線106。第一接收天線102可與標(biāo)準(zhǔn)的微控制器或處理器104連接。第一接收天線102可被配置成將電力提供給處理器104。第二接收天線106可與電力接口108連接。第二接收天線106可被配置成將電力提供給電力接口108。在某些實(shí)施方式中,第二接收天線106也可被配置成將電力提供給處理器104。至少一個(gè)外部設(shè)備110可與電力接口108電感或電流耦接,并且從而由第二接收天線106通過(guò)電力接口108為其提供電力。第一接收天線102和第二接收天線106可設(shè)置有扁平線圈的形式并且可包括一個(gè)或多個(gè)繞組??蛇x擇各個(gè)接收天線的幾何形狀以及第一接收天線102與第二接收天線106之間的空間關(guān)系,從而可將可由耦接系數(shù)k量化的電感耦接130最小化。換言之,第一接收天線102和第二接收天線106可電感解耦,或者它們之間的電感耦接可忽略。在圖2中,示出了根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置200的另一個(gè)示例性實(shí)施方式。圖2中的智能卡裝置200基于圖1中所示的智能卡裝置100,因此,相同的部件具有相同的參考標(biāo)號(hào)并且不再進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2中所示的根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置200包括第一接收天線102和第二接收天線106。第一接收天線102與第一電路120中所包含的連接模塊112連接,例如,根據(jù)ISO/IEC1443標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)模擬前端。第一電路120進(jìn)一步包括與第一連接模塊112耦接的處理器104。第一連接模塊112可被配置成將能量從第一接收天線102提供給處理器104并且提供給可設(shè)置于智能卡裝置200中的其他電子部件或電路。在下文中,提及芯片104或第一電路作為向其提供能量的用戶,應(yīng)包括可設(shè)置于智能卡裝置200中的其他電子部件或電路也成為該能量的用戶的可能性。第一連接模塊112可進(jìn)一步被配置成調(diào)適提供給芯片104的能量(即,電流和/或電壓)的參數(shù)。圖2中所示的根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置200的第二接收天線106與開(kāi)關(guān)114連接。開(kāi)關(guān)114可被配置成連接第二接收天線106與第二電路122(例如,其第二連接模塊116)或與第一電路(例如,其第一連接模塊112)。第二連接模塊116與電力接口108連接并且與通信模塊118連接。如果相應(yīng)地設(shè)置開(kāi)關(guān)114,那么可從第二連接模塊116為通信模塊118和電力接口108提供能量。通信模塊118可包括各種通信接口,例如,至少一個(gè)SPI(串行外圍接口)和/或一個(gè)GPIO(通用輸入/輸出)。通信模塊118與電力接口108連接并且可與電力接口108交換數(shù)據(jù)。各種外部設(shè)備110(例如,傳感器、鍵盤和/或顯示器)中的至少一個(gè)可與根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置200耦接,例如,與電力接口108耦接。從而,如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)置開(kāi)關(guān)114,即,如果將開(kāi)關(guān)114設(shè)置為將第二接收天線106與第二電路(例如,其第二連接模塊116)連接,那么可從第二接收天線106為所述至少一個(gè)外部設(shè)備110提供電力。與第一連接模塊112類似,第二連接模塊116可被配置成調(diào)整提供給連接模塊118和電力接口108的能量(即,電流和/或電壓)的參數(shù)。第一接收天線102和第二接收天線106可進(jìn)一步被配置成從讀取器(圖2中未顯示)中接收數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)發(fā)送給讀取器,從而處理器104可通過(guò)第一連接模塊112和第一接收天線102與讀取器通信,和/或與其獨(dú)立,所述至少一個(gè)外部設(shè)備可通過(guò)第二連接模塊116和第二接收天線106與讀取器通信。根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置200中提供的開(kāi)關(guān)114被配置成將第二接收天線106與第二電路122或與第一電路120耦接。因此,當(dāng)將開(kāi)關(guān)114設(shè)置成將第二接收天線106與第一電路120連接時(shí),能夠通過(guò)第一接收天線102和第二接收天線106,將能量提供給第一電路120。因此,與僅僅第一接收天線106與第一電路120耦接的情況相比,可將更大量的能量提供給第一電路120。而且,在優(yōu)化每個(gè)接收天線以與具有相應(yīng)的不同頻率的不同電磁場(chǎng)耦接的情況下,例如,如果檢測(cè)到第一電路120中的電力需求增大,則從這兩個(gè)不同的磁場(chǎng)中提取能量并且將該能量提供給第一電路120。同樣,如果為不同的電磁場(chǎng)優(yōu)化接收天線,那么可通過(guò)這兩個(gè)不同的電磁場(chǎng),從第一電路120發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。根據(jù)各種實(shí)施方式的智能卡裝置可包括另外的接收天線,它們可與第一電路120和/或第二電路122耦接。該另外的接收天線可被配置成提供能量和/或數(shù)據(jù)傳輸,用于與第一接收天線102和/或第二接收天線106相同的通信標(biāo)準(zhǔn),或用于不同的通信標(biāo)準(zhǔn),例如藍(lán)牙通信標(biāo)準(zhǔn)。在以上段落中,用語(yǔ)模塊(例如,通信模塊118)應(yīng)表示獨(dú)立的電路或集成電路如微控制器,其被配置成提供所描述的有關(guān)模塊的相應(yīng)功能。根據(jù)各種實(shí)施方式,提供了一種智能卡裝置,其可包括:處理器、被配置成為至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備提供電力的電力接口、被配置成為處理器提供電力的第一接收天線、以及被配置成為電力接口提供電力的第二接收天線。根據(jù)其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括初級(jí)電路,其中,初級(jí)電路可包括處理器。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,初級(jí)電路可與第一接收天線耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括次級(jí)電路,其中,次級(jí)電路可包括電力接口。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電力接口可被配置成將次級(jí)電路與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電流耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電力接口可被配置成將次級(jí)電路與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電感耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括選擇開(kāi)關(guān),其可與第二接收天線連接并且被配置成選擇性地將第二接收天線與初級(jí)電路或與次級(jí)電路耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,初級(jí)電路和次級(jí)電路可彼此電解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和第二接收天線可彼此大致電感解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,接收天線的外場(chǎng)線可大致相同,并且接收天線的內(nèi)場(chǎng)線可大致相同。作為替換,可通過(guò)應(yīng)用補(bǔ)償電壓或電流,提供解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和/或第二接收天線可進(jìn)一步配置為數(shù)據(jù)傳輸天線。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和第二接收天線可被配置成獨(dú)立傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)另外的接收天線。根據(jù)各種實(shí)施方式,提供了一種智能卡裝置,其可包括:處理器;電路;第一接收天線,被配置成為處理器提供電力;以及第二接收天線,被配置成為電路提供電力。根據(jù)其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括另一電路,其中,另一電路可包括處理器。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,另一電路可被配置成與第一接收天線耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電路可被配置成與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電流耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電路可被配置成與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電感耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括開(kāi)關(guān),其與第二接收天線連接并且被配置成選擇性地將第二接收天線與初級(jí)電路或與次級(jí)電路耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電路和另一電路可彼此電解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和第二接收天線可彼此大致電感解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,接收天線的外場(chǎng)線可大致相同,并且接收天線的中場(chǎng)線可大致相同。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和/或第二接收天線可進(jìn)一步配置為數(shù)據(jù)傳輸天線。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和第二接收天線可被配置成獨(dú)立傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)另外的接收天線。根據(jù)各種實(shí)施方式,提供了一種智能卡裝置,其可包括:處理器;第一接收天線,被配置成為處理器提供電力;以及第二接收天線,被配置成為處理器提供電力。根據(jù)其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括第一電路,其中,第一電路包括處理器。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一電路可與第一接收天線耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括第二電路,其被配置成將電力從第二接收天線提供給至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第二電路可被配置成與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電流耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電路可被配置成與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電感耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括開(kāi)關(guān),其可與第二接收天線連接并且可被配置成選擇性地將第二接收天線與第一電路或與第二電路耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一電路和第二電路彼此電解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和第二接收天線可彼此大致電感解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,接收天線的外場(chǎng)線可大致相同,并且接收天線的內(nèi)場(chǎng)線可大致相同。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和/或第二接收天線可進(jìn)一步配置為數(shù)據(jù)傳輸天線。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線和第二接收天線可被配置成獨(dú)立傳輸數(shù)據(jù)。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)另外的接收天線。根據(jù)各種實(shí)施方式,提供了一種智能卡裝置,其可包括被配置成提供電力的至少兩個(gè)接收天線。根據(jù)其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括芯片以及包括芯片的第一電路。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,第一接收天線可與第一電路耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括第二電路,其中,第二電路包括電力接口,在該電力接口處可提供電力。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電力接口可被配置成與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電流耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,電力接口可被配置成與至少一個(gè)智能卡裝置外部設(shè)備電感耦接。根據(jù)各種其他實(shí)施方式,智能卡裝置可進(jìn)一步包括選擇開(kāi)關(guān),其與一個(gè)接收天線連接并且被配置成選擇性地將一個(gè)接收天線與第一電路或與第二電路耦接。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,至少兩個(gè)接收天線的外場(chǎng)線可大致相同,并且至少兩個(gè)接收天線的內(nèi)場(chǎng)線可大致相同。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,接收天線可被配置成彼此大致解耦。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,至少兩個(gè)接收天線中的至少一個(gè)可進(jìn)一步被配置為數(shù)據(jù)傳輸天線。根據(jù)智能卡裝置的各種其他實(shí)施方式,至少兩個(gè)接收天線可被配置成獨(dú)立傳輸數(shù)據(jù)。雖然已經(jīng)根據(jù)具體實(shí)施方式特別地示出并描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解的是,在不背離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。因此本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求表示,并且因此意在包括權(quán)利要求的等同的意義和范圍中的所有變化。