一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、系统及设备的制造方法
一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、系统及设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非接触式读卡器领域，具体说的是一种控制非接触式读卡器调制深度 的方法、系统及设备。
【背景技术】
[0002] 现有技术的非接触式读卡器采用13. 56MHz的频率标准，用于近场通信的技术领 域，依据国际标准化组织（ISO)和国际电子技术委员会（IEC)制定的非接触式1C卡的 国际标准--IS0/IEC14443,以及EMVco制定的EMVContactlessSpecificationsfor paymentsystems的支付标准进行设计。在EMVco标准中要求当1C卡放置在读卡区内 0cm-4cm时，非接触式读卡器发射的射频信号的Type-B调制深度需要保持在9% - 15%间。
[0003] 请参阅图l，a为载波幅度，b为调制波幅度，所述调制深度为：（a_bV(a+b)。在实 际运用中，假设读卡器发送一峰峰值为IV的正弦波载波信号，非接触式卡接收并解码所述 载波信号，读取到所述载波信号加载的命令为1 ;当读卡器在载波信号中加入了调制信号， 则读卡器将发送一峰峰值为〇. 8V的载波信号，非接触式卡通过解码所述载波信号，将读取 到加载的命令为〇,表示所述载波信号加入了调制信号；计算得到上述读卡器的调制深度 为：（1-0. 8)八1+0. 8) = 11%，符合规定。为了确保非接触卡的接收电路能够正常解码和识 别读卡器发送的调制信号，则需要读卡器的调制深度设置符合规范，即通过载波信号的峰 峰值计算得到的调制深度必须始终保持在9% -15%范围内，否则将严重影响读卡器与非 接触卡之间的数据传输的准确度。
[0004] 为了符合上述标准，现有技术的非接触式读卡器主要采用调整芯片射频驱动引脚 的输出阻抗来实现调制深度的控制，具体为：当输出载波信号时，射频驱动引脚的输出阻抗 为z1 ;当输出调制波形时，射频驱动引脚的输出阻抗为Z2，且Z2>Z1。采用上述控制方法，在 天线阻抗不变的情况下，Type-B调制深度可以保持不变，但是当1C卡放置在不同距离时， 1C卡对天线阻抗的影响也不同，导致1C卡在不同距离时，调制深度也会不同，很难使调制 深度保持在9% - 15%间。这时只能通过调整天线的谐振点，来使调制深度满足EMVco要 求，但调整天线的谐振点却降低了天线的输出功率和接收灵敏。
[0005] 申请号为200580028508. 1的专利文件公开了一种用于测试非接触式支付设备的 基准装置，用于校验成品卡和成品读卡器对产品规范的顺应性的基准卡和基准读卡器，即 检测包括功率、谐振频率、调制深度、噪声等外部特性是否满足标准规范。上述专利文件仅 仅实现了对调制深度的检测，而不涉及调制深度的控制，还是无法解决天线阻抗变化情况 下控制读卡器的调制深度保持在标准规范内。
[0006] 因此，有必要提供一种能够解决上述问题的一种控制非接触式读卡器调制深度的 方法、系统及设备。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、 系统及设备，确保非接触卡在一定读卡范围内时，读卡器的调制深度始终符合标准规范。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0009] -种控制非接触式读卡器调制深度的方法，包括：
[0010] 预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0011] 依据所述检测距离调整非接触卡与读卡器之间的距离；
[0012] 获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度；
[0013] 判断所述调制深度是否符合标准；若否，则调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗 值，直至所述调制深度符合标准；
[0014] 记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0015] 生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表；
[0016] 检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0017] 依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值；
[0018] 更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0019] 本发明提供的另一个技术方案为：
[0020] 一种控制非接触式读卡器调制深度的系统，包括：
[0021] 预设模块，用于预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0022] 第一获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值；
[0023] 第二获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的调制深度；
[0024] 判断模块，用于判断所述调制深度是否符合标准；
[0025] 调整模块，用于调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至所述调制深度符合 标准；
[0026] 记录模块，用于记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0027] 生成模块，用于生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联 表；
[0028] 检测模块，用于检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0029] 第三获取模块，用于依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动 引脚输出阻抗值；
[0030] 更新模块，用于更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0031] 本发明提供的第三个技术方案为：
[0032] 一种控制非接触式读卡器调制深度的设备，包括：PICC和非接触式读卡器；所述 非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路；
[0033] 所述读卡器芯片包括峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；所述天线电路包括发 送子电路和接收子电路；所述峰值检测电路连接所述接收引脚，所述驱动引脚连接所述天 线电路的发送子电路。
[0034] 本发明的有益效果在于：本发明依据读卡器的接收引脚电压值与非接触卡至读卡 器内天线之间距离的关联特性，在确保调制深度符合标准的前提下，获取对应不同预设检 测距离的驱动引脚输出阻抗值，并生成关联表；当非接触卡放置在读卡区域内时，能够通过 检测读卡器的接收引脚电压值，判断非接触卡与读卡器内天线的距离，并通过读取所述关 联表，获取与检测到的接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值，将驱动引脚输出阻 抗值更新至读卡器的驱动引脚；实现读卡器的Type-B调制深度能够不受非接触卡与天线 之间距离的影响，始终符合标准；同时确保读卡器内天线的输出功率和接收灵敏度也不受 上述距离的影响；进一步的提高非接触式读卡器的读卡效率，以及准确读取非接触卡发送 过来的卡数据。
【附图说明】
[0035] 图1为非接触式读卡器中所述调制深度的示意图；
[0036] 图2为本发明一种控制非接触式读卡器调制深度的方法的流程框图；
[0037] 图3为本发明一种控制非接触式读卡器调制深度的系统的结构组成方框图；
[0038] 图4为本发明一种控制非接触式读卡器调制深度的设备的硬件连接示意图；
[0039] 图5为本发明一【具体实施方式】一种控制非接触式读卡器调制深度的方法中生成 关联表的流程框图；
[0040] 图6为本发明一【具体实施方式】一种控制非接触式读卡器调制深度的方法中控制 过程的流程框图。
[0041] 标号说明：
[0042] 1、预设模块；2、第一获取模块；3、第二获取模块；4、判断模块；
[0043] 5、调整模块；6、记录模块；7、生成模块；8、检测模块；
[0044] 9、第三获取模块；10、更新模块。
【具体实施方式】
[0045] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0046] 本发明最关键的构思在于：依据非接触卡与读卡器内天线之间的距离能够对应接 收引脚电压值，在确保调制深度符合标准的情况下，获取对应不同接收引脚电压值的驱动 引脚输出阻抗值关联表；通过查表更新驱动引脚输出阻抗值，实现控制读卡器的调制深度 始终符合标准。
[0047] 本发明涉及的技术术语解释：
[0048]
[0049] 请参照图2,本发明提供一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，包括：
[0050] 预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0051] 依据所述检测距离调整非接触卡与读卡器之间的距离；
[0052] 获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度；
[0053] 判断所述调制深度是否符合标准；若否，则调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗 值，直至所述调制深度符合标准；
[0054] 记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0055] 生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表；
[0056] 检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0057] 依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值；
[0058] 更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0059] 本发明的工作原理为：通过采样非接触式读卡器的接收引脚电压值来判断非接触 卡与读卡器内天线间的距离；通过调整读卡器的驱动引脚输出阻抗值，使上述距离不同的 情况下，读卡器的Type-B调制深度可以保持基本不变，满足EMVco的标准，且不影响读卡器 天线的输出功率和接收灵敏度。
[0060] 需要说明的是，通过采样非接触式读卡器的接收引脚电压值来判断非接触卡与读 卡器内天线间的距离的依据是：当非接触卡在读卡区内不同位置，即非接触卡与天线间距 离不同时，非接触卡对天线的影响是不同的，所述影响将直接体现在天线的载波信号电压 值上，天线的载波信号电压值将随着非接触卡与天线间距离的改变而改变；因此，便能通过 测量天线的载波信号电压值来判断非接触卡与天线之间的距离。但是天线的载波信号电压 值通常在几十伏以上，难以采样，而基于非接触式读卡器芯片上的接收引脚电压值是从天 线上分压所得，即接收引脚电压值与天线电压存在关联性，且电压峰峰值不会超过读卡器 芯片的工作电压，可以非常方便的采样得到，因此，只需采样读卡器芯片上的接收引脚电压 值，便能实现非接触卡与天线间距离的判断。
[0061] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在非接触式读卡器的实际工作中，只需 测量得到读卡器的接收引脚电压值；通过查阅所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相 对应的驱动引脚输出阻抗值，并将所述驱动引脚输出阻抗值更新至读卡器的驱动引脚，便 能保证在非接触卡与读卡器内天线间隔的当前距离下，读卡器的Type-B调制深度基本保 持不变，即符合标准规范。
[0062] 进一步的，所述"调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值"具体为：
[0063] 通过所述读卡器的CPU设置调制深度寄存器的值，进而调整所述驱动引脚输出阻 抗值。
[0064] 由上述描述可知，基于所述驱动引脚输出阻抗值的调整能够直接通过读卡器的 (PU控制读卡器芯片的调制深度寄存器来实现，做到了驱动引脚输出阻抗值的自动化调整， 省去了控制过程中的人为介入调控的步骤，提高所生成的关联表的准确度。
[0065] 优选的，在更新所述驱动引脚输出阻抗值的步骤中，同样可以通过CPU控制所述 调制深度寄存器的值来实现所述驱动引脚输出阻抗值的更新。
[0066] 进一步的，通过峰值检测电路检测得到所述读卡器的接收引脚电压值。
[0067] 由上述描述可知，可以直接通过读卡器内部的峰值检测电路检测得到所述接收引 脚电压值，充分利用读卡器自身的电路资源，实现了电路设计的简化。
[0068] 进一步的，所述非接触卡为与测试设备连接的PICC。
[0069] 由上述描述可知，利用PICC模拟非接触卡，可以通过与PICC连接的测试设备直接 获取到PICC接收到的调制波形中包括调制深度的电气指标，实现所述调制深度的自动化 获取，同时确保获取到的调制深度的准确度。
[0070] 进一步的，所述检测距离的取值范围为0-5cm。
[0071] 由上述描述可知，所述检测距离的取值范围是依据非接触式读卡器与非接触卡在 实际工作过程中的经验距离数据总结得出的，更加符合实际工作的情况，确保所获取的关 联表能够满足实际需求。
[0072] 请参阅图3,本发明提供的第二个技术方案为：
[0073] -种控制非接触式读卡器调制深度的系统，包括：
[0074] 预设模块，用于预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0075] 第一获取模块2,用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值；
[0076] 第二获取模块3,用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的调制深度；
[0077] 判断模块4,用于判断所述调制深度是否符合标准；
[0078] 调整模块5,用于调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至所述调制深度符合 标准；
[0079] 记录模块6,用于记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0080] 生成模块7,用于生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关 联表；
[0081] 检测模块8,用于检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0082] 第三获取模块9,用于依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动 引脚输出阻抗值；
[0083] 更新模块10,用于更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0084] 请参阅图4,本发明提供的第三个技术方案为：
[0085] -种控制非接触式读卡器调制深度的设备，包括：PICC和非接触式读卡器；所述 非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路；
[0086] 所述读卡器芯片包括调制深度寄存器、峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；所述 天线电路包括发送子电路和接收子电路；
[0087] 所述调制深度寄存器分别连接所述CPU和所述驱动引脚，所述峰值检测电路连接 所述接收引脚，所述驱动引脚连接所述天线电路的发送子电路。
[0088] 由上述可知，上述设备的有益效果为：通过峰值检测电路检测得到所述接收引脚 电压值；通过PICC检测得到调制深度；通过CPU控制读卡器芯片的调制深度寄存器的值， 进而调整驱动引脚电压值；实现在确保调制深度符合标准的前提下，获取对应不同预设检 测距离的驱动引脚输出阻抗值，并生成关联表；为后续非接触式读卡器的调制深度的控制 提供基础。
[0089] 进一步的，所述发送子电路包括依次连接的滤波器、阻抗匹配电路和天线线圈；所 述天线线圈还与所述接收子电路连接。
[0090] 请参照图4,本发明的实施例一为：
[0091] 一种控制非接触式读卡器Type-B卡调制深度的设备，包括PICC和非接触式读卡 器；所述PICC与专业测试设备相连接；
[0092] 所述非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路；
[0093] 所述读卡器芯片包括调制深度寄存器、峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；
[0094] 所述天线电路包括发送子电路和接收子电路；所述发送子电路包括依次连接的滤 波器、阻抗匹配电路和天线线圈；
[0095] 所述调制深度寄存器分别连接所述CPU和所述驱动引脚，所述峰值检测电路连接 所述接收引脚，所述驱动引脚中的TX1接口和TX2接口连接所述天线电路的发送子电路；所 述天线线圈还与所述接收子电路连接。
[0096] 依据驱动引脚的TX1接口的阻抗值和TX2接口的阻抗值可以确定所述驱动引脚的 输出阻抗值；利用所述读卡器芯片自带的峰值检测电路可以检测获取所述接收引脚的电压 值；利用与PICC连接的专业测试设备，可以检测获取对应读卡器内天线与非接触卡间距离 的调制深度；通过CPU调整调制深度寄存器的值，可以进而调整驱动引脚输出阻抗值。
[0097] 请参照图 2、图5和图6,在本发明的实施例一的基础上，本发明的实施例二为：
[0098] 提供一种控制非接触式读卡器Type-B卡调制深度的方法，
[0099] S1 :预设非接触卡至读卡器内天线之间距离分别为0cm、lcm、2cm、3cm、4cm和5cm 的检测距离；
[0100] S2 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为0cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U0,调整深度为D0 ;判断所述D0是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D0符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modBO;
[0101] S3 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为1cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U1，调整深度为D1 ;判断所述D1是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D1符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modBl;
[0102] S4 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为2cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U2,调整深度为D2 ;判断所述D2是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D2符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB2 ;
[0103] S5 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为3cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U3,调整深度为D3 ;判断所述D3是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D3符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB3 ;
[0104] S6 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为4cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U4,调整深度为D4 ;判断所述D4是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D4符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB4 ;
[0105] S7 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为5cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U5,调整深度为D5 ;判断所述D5是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D5符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB5 ;
[0106] S8:依据上述获取到的数据生成所述引脚电压值与所述调制深度寄存器的值之间 的关联表1 ;表1如下：
[0108] 表 1
[0109] S9:在非接触式读卡器工作过程中，读卡器开启载波后，即可不断发送TypeB卡寻 卡命令和读写非接触卡；在读卡器发送数据之前，检测得到读卡器的接收引脚电压值U3 ; 优选每次发送数据之前都进行检测；
[0110] S10:依据所述接收引脚电压值U3,查阅表1，获取与所述接收引脚电压值U3相对 应的调制深度寄存器的值modB3 ;
[0111] S11 :通过读卡器的CPU更新调制深度寄存器的值为modB3,以确保在非接触卡与 读卡器内天线间隔3cm的情况下，读卡器的Type-B卡调制深度符合标准。
[0112] 综上所述，本发明提供的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、系统及设备， 针对现有技术需要通过调整天线的谐振点来确保调制深度符合标准，导致天线的输出功率 和接收灵敏度下降的缺点；在确保调制深度符合标准的情况下，获取对应不同接收引脚电 压值的驱动引脚输出阻抗值关联表；通过查表更新驱动引脚输出阻抗值；不仅实现了读卡 器的Type-B调制深度能够不受非接触卡与天线之间距离的影响，始终符合标准；而且也不 影响天线的输出功率和接收灵敏度；进一步的，实现了自动化测试获取接收引脚电压值、调 制深度和驱动引脚输出阻抗值，保证所获取数据的准确性，以及作为控制依据的关联表的 准确性；最后，还能够充分利用读卡器内部的电路获取所需数据，实现了电路设计的简化。
[0113] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括 在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，包括： 预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离； 依据所述检测距离调整非接触卡与读卡器之间的距离； 获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度； 判断所述调制深度是否符合标准；若否，则调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直 至所述调制深度符合标准； 记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值； 生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表； 检测得到读卡器的接收引脚电压值； 依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值； 更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。2. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，所述 "调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值"具体为： 通过所述读卡器的CPU设置调制深度寄存器的值，进而调整所述驱动引脚输出阻抗 值。3. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，通过 峰值检测电路检测得到所述读卡器的接收引脚电压值。4. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，所述 非接触卡为与测试设备连接的PICC。5. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，所述 检测距离的取值范围为〇-4cm。6. -种控制非接触式读卡器调制深度的系统，其特征在于，包括： 预设模块，用于预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离； 第一获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值； 第二获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的调制深度； 判断模块，用于判断所述调制深度是否符合标准； 调整模块，用于调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至所述调制深度符合标 准； 记录模块，用于记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值； 生成模块，用于生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表； 检测模块，用于检测得到读卡器的接收引脚电压值； 第三获取模块，用于依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚 输出阻抗值； 更新模块，用于更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。7. -种控制非接触式读卡器调制深度的设备，其特征在于，包括：PICC和非接触式读 卡器；所述非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路； 所述读卡器芯片包括调制深度寄存器、峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；所述天线 电路包括发送子电路和接收子电路； 所述调制深度寄存器分别连接所述CPU和所述驱动引脚，所述峰值检测电路连接所述 接收引脚，所述驱动引脚连接所述天线电路的发送子电路。8.如权利要求7所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的设备，其特征在于，所述 发送子电路包括依次连接的滤波器、阻抗匹配电路和天线线圈；所述天线线圈还与所述接 收子电路连接。
【专利摘要】本发明提供一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、系统及设备，方法包：预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；获取对应检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度；判断调制深度是否符合标准；若否，则调整读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至调制深度符合标准；记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；生成接收引脚电压值与驱动引脚输出阻抗值之间的关联表；检测得到读卡器的接收引脚电压值；依据关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值；更新驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。实现自动控制读卡器的Type-B调制深度始终符合标准。
【IPC分类】G06K17/00
【公开号】CN104899623
【申请号】CN201510284227
【发明人】童佳育, 蒋锦扬, 叶芳耀
【申请人】福建联迪商用设备有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非接触式读卡器领域，具体说的是一种控制非接触式读卡器调制深度 的方法、系统及设备。
【背景技术】
[0002] 现有技术的非接触式读卡器采用13. 56MHz的频率标准，用于近场通信的技术领 域，依据国际标准化组织（ISO)和国际电子技术委员会（IEC)制定的非接触式1C卡的 国际标准--IS0/IEC14443,以及EMVco制定的EMVContactlessSpecificationsfor paymentsystems的支付标准进行设计。在EMVco标准中要求当1C卡放置在读卡区内 0cm-4cm时，非接触式读卡器发射的射频信号的Type-B调制深度需要保持在9% - 15%间。
[0003] 请参阅图l，a为载波幅度，b为调制波幅度，所述调制深度为：（a_bV(a+b)。在实 际运用中，假设读卡器发送一峰峰值为IV的正弦波载波信号，非接触式卡接收并解码所述 载波信号，读取到所述载波信号加载的命令为1 ;当读卡器在载波信号中加入了调制信号， 则读卡器将发送一峰峰值为〇. 8V的载波信号，非接触式卡通过解码所述载波信号，将读取 到加载的命令为〇,表示所述载波信号加入了调制信号；计算得到上述读卡器的调制深度 为：（1-0. 8)八1+0. 8) = 11%，符合规定。为了确保非接触卡的接收电路能够正常解码和识 别读卡器发送的调制信号，则需要读卡器的调制深度设置符合规范，即通过载波信号的峰 峰值计算得到的调制深度必须始终保持在9% -15%范围内，否则将严重影响读卡器与非 接触卡之间的数据传输的准确度。
[0004] 为了符合上述标准，现有技术的非接触式读卡器主要采用调整芯片射频驱动引脚 的输出阻抗来实现调制深度的控制，具体为：当输出载波信号时，射频驱动引脚的输出阻抗 为z1 ;当输出调制波形时，射频驱动引脚的输出阻抗为Z2，且Z2>Z1。采用上述控制方法，在 天线阻抗不变的情况下，Type-B调制深度可以保持不变，但是当1C卡放置在不同距离时， 1C卡对天线阻抗的影响也不同，导致1C卡在不同距离时，调制深度也会不同，很难使调制 深度保持在9% - 15%间。这时只能通过调整天线的谐振点，来使调制深度满足EMVco要 求，但调整天线的谐振点却降低了天线的输出功率和接收灵敏。
[0005] 申请号为200580028508. 1的专利文件公开了一种用于测试非接触式支付设备的 基准装置，用于校验成品卡和成品读卡器对产品规范的顺应性的基准卡和基准读卡器，即 检测包括功率、谐振频率、调制深度、噪声等外部特性是否满足标准规范。上述专利文件仅 仅实现了对调制深度的检测，而不涉及调制深度的控制，还是无法解决天线阻抗变化情况 下控制读卡器的调制深度保持在标准规范内。
[0006] 因此，有必要提供一种能够解决上述问题的一种控制非接触式读卡器调制深度的 方法、系统及设备。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、 系统及设备，确保非接触卡在一定读卡范围内时，读卡器的调制深度始终符合标准规范。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0009] -种控制非接触式读卡器调制深度的方法，包括：
[0010] 预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0011] 依据所述检测距离调整非接触卡与读卡器之间的距离；
[0012] 获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度；
[0013] 判断所述调制深度是否符合标准；若否，则调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗 值，直至所述调制深度符合标准；
[0014] 记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0015] 生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表；
[0016] 检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0017] 依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值；
[0018] 更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0019] 本发明提供的另一个技术方案为：
[0020] 一种控制非接触式读卡器调制深度的系统，包括：
[0021] 预设模块，用于预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0022] 第一获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值；
[0023] 第二获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的调制深度；
[0024] 判断模块，用于判断所述调制深度是否符合标准；
[0025] 调整模块，用于调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至所述调制深度符合 标准；
[0026] 记录模块，用于记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0027] 生成模块，用于生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联 表；
[0028] 检测模块，用于检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0029] 第三获取模块，用于依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动 引脚输出阻抗值；
[0030] 更新模块，用于更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0031] 本发明提供的第三个技术方案为：
[0032] 一种控制非接触式读卡器调制深度的设备，包括：PICC和非接触式读卡器；所述 非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路；
[0033] 所述读卡器芯片包括峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；所述天线电路包括发 送子电路和接收子电路；所述峰值检测电路连接所述接收引脚，所述驱动引脚连接所述天 线电路的发送子电路。
[0034] 本发明的有益效果在于：本发明依据读卡器的接收引脚电压值与非接触卡至读卡 器内天线之间距离的关联特性，在确保调制深度符合标准的前提下，获取对应不同预设检 测距离的驱动引脚输出阻抗值，并生成关联表；当非接触卡放置在读卡区域内时，能够通过 检测读卡器的接收引脚电压值，判断非接触卡与读卡器内天线的距离，并通过读取所述关 联表，获取与检测到的接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值，将驱动引脚输出阻 抗值更新至读卡器的驱动引脚；实现读卡器的Type-B调制深度能够不受非接触卡与天线 之间距离的影响，始终符合标准；同时确保读卡器内天线的输出功率和接收灵敏度也不受 上述距离的影响；进一步的提高非接触式读卡器的读卡效率，以及准确读取非接触卡发送 过来的卡数据。
【附图说明】
[0035] 图1为非接触式读卡器中所述调制深度的示意图；
[0036] 图2为本发明一种控制非接触式读卡器调制深度的方法的流程框图；
[0037] 图3为本发明一种控制非接触式读卡器调制深度的系统的结构组成方框图；
[0038] 图4为本发明一种控制非接触式读卡器调制深度的设备的硬件连接示意图；
[0039] 图5为本发明一【具体实施方式】一种控制非接触式读卡器调制深度的方法中生成 关联表的流程框图；
[0040] 图6为本发明一【具体实施方式】一种控制非接触式读卡器调制深度的方法中控制 过程的流程框图。
[0041] 标号说明：
[0042] 1、预设模块；2、第一获取模块；3、第二获取模块；4、判断模块；
[0043] 5、调整模块；6、记录模块；7、生成模块；8、检测模块；
[0044] 9、第三获取模块；10、更新模块。
【具体实施方式】
[0045] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0046] 本发明最关键的构思在于：依据非接触卡与读卡器内天线之间的距离能够对应接 收引脚电压值，在确保调制深度符合标准的情况下，获取对应不同接收引脚电压值的驱动 引脚输出阻抗值关联表；通过查表更新驱动引脚输出阻抗值，实现控制读卡器的调制深度 始终符合标准。
[0047] 本发明涉及的技术术语解释：
[0048]
[0049] 请参照图2,本发明提供一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，包括：
[0050] 预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0051] 依据所述检测距离调整非接触卡与读卡器之间的距离；
[0052] 获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度；
[0053] 判断所述调制深度是否符合标准；若否，则调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗 值，直至所述调制深度符合标准；
[0054] 记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0055] 生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表；
[0056] 检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0057] 依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值；
[0058] 更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0059] 本发明的工作原理为：通过采样非接触式读卡器的接收引脚电压值来判断非接触 卡与读卡器内天线间的距离；通过调整读卡器的驱动引脚输出阻抗值，使上述距离不同的 情况下，读卡器的Type-B调制深度可以保持基本不变，满足EMVco的标准，且不影响读卡器 天线的输出功率和接收灵敏度。
[0060] 需要说明的是，通过采样非接触式读卡器的接收引脚电压值来判断非接触卡与读 卡器内天线间的距离的依据是：当非接触卡在读卡区内不同位置，即非接触卡与天线间距 离不同时，非接触卡对天线的影响是不同的，所述影响将直接体现在天线的载波信号电压 值上，天线的载波信号电压值将随着非接触卡与天线间距离的改变而改变；因此，便能通过 测量天线的载波信号电压值来判断非接触卡与天线之间的距离。但是天线的载波信号电压 值通常在几十伏以上，难以采样，而基于非接触式读卡器芯片上的接收引脚电压值是从天 线上分压所得，即接收引脚电压值与天线电压存在关联性，且电压峰峰值不会超过读卡器 芯片的工作电压，可以非常方便的采样得到，因此，只需采样读卡器芯片上的接收引脚电压 值，便能实现非接触卡与天线间距离的判断。
[0061] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在非接触式读卡器的实际工作中，只需 测量得到读卡器的接收引脚电压值；通过查阅所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相 对应的驱动引脚输出阻抗值，并将所述驱动引脚输出阻抗值更新至读卡器的驱动引脚，便 能保证在非接触卡与读卡器内天线间隔的当前距离下，读卡器的Type-B调制深度基本保 持不变，即符合标准规范。
[0062] 进一步的，所述"调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值"具体为：
[0063] 通过所述读卡器的CPU设置调制深度寄存器的值，进而调整所述驱动引脚输出阻 抗值。
[0064] 由上述描述可知，基于所述驱动引脚输出阻抗值的调整能够直接通过读卡器的 (PU控制读卡器芯片的调制深度寄存器来实现，做到了驱动引脚输出阻抗值的自动化调整， 省去了控制过程中的人为介入调控的步骤，提高所生成的关联表的准确度。
[0065] 优选的，在更新所述驱动引脚输出阻抗值的步骤中，同样可以通过CPU控制所述 调制深度寄存器的值来实现所述驱动引脚输出阻抗值的更新。
[0066] 进一步的，通过峰值检测电路检测得到所述读卡器的接收引脚电压值。
[0067] 由上述描述可知，可以直接通过读卡器内部的峰值检测电路检测得到所述接收引 脚电压值，充分利用读卡器自身的电路资源，实现了电路设计的简化。
[0068] 进一步的，所述非接触卡为与测试设备连接的PICC。
[0069] 由上述描述可知，利用PICC模拟非接触卡，可以通过与PICC连接的测试设备直接 获取到PICC接收到的调制波形中包括调制深度的电气指标，实现所述调制深度的自动化 获取，同时确保获取到的调制深度的准确度。
[0070] 进一步的，所述检测距离的取值范围为0-5cm。
[0071] 由上述描述可知，所述检测距离的取值范围是依据非接触式读卡器与非接触卡在 实际工作过程中的经验距离数据总结得出的，更加符合实际工作的情况，确保所获取的关 联表能够满足实际需求。
[0072] 请参阅图3,本发明提供的第二个技术方案为：
[0073] -种控制非接触式读卡器调制深度的系统，包括：
[0074] 预设模块，用于预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；
[0075] 第一获取模块2,用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值；
[0076] 第二获取模块3,用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的调制深度；
[0077] 判断模块4,用于判断所述调制深度是否符合标准；
[0078] 调整模块5,用于调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至所述调制深度符合 标准；
[0079] 记录模块6,用于记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；
[0080] 生成模块7,用于生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关 联表；
[0081] 检测模块8,用于检测得到读卡器的接收引脚电压值；
[0082] 第三获取模块9,用于依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动 引脚输出阻抗值；
[0083] 更新模块10,用于更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。
[0084] 请参阅图4,本发明提供的第三个技术方案为：
[0085] -种控制非接触式读卡器调制深度的设备，包括：PICC和非接触式读卡器；所述 非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路；
[0086] 所述读卡器芯片包括调制深度寄存器、峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；所述 天线电路包括发送子电路和接收子电路；
[0087] 所述调制深度寄存器分别连接所述CPU和所述驱动引脚，所述峰值检测电路连接 所述接收引脚，所述驱动引脚连接所述天线电路的发送子电路。
[0088] 由上述可知，上述设备的有益效果为：通过峰值检测电路检测得到所述接收引脚 电压值；通过PICC检测得到调制深度；通过CPU控制读卡器芯片的调制深度寄存器的值， 进而调整驱动引脚电压值；实现在确保调制深度符合标准的前提下，获取对应不同预设检 测距离的驱动引脚输出阻抗值，并生成关联表；为后续非接触式读卡器的调制深度的控制 提供基础。
[0089] 进一步的，所述发送子电路包括依次连接的滤波器、阻抗匹配电路和天线线圈；所 述天线线圈还与所述接收子电路连接。
[0090] 请参照图4,本发明的实施例一为：
[0091] 一种控制非接触式读卡器Type-B卡调制深度的设备，包括PICC和非接触式读卡 器；所述PICC与专业测试设备相连接；
[0092] 所述非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路；
[0093] 所述读卡器芯片包括调制深度寄存器、峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；
[0094] 所述天线电路包括发送子电路和接收子电路；所述发送子电路包括依次连接的滤 波器、阻抗匹配电路和天线线圈；
[0095] 所述调制深度寄存器分别连接所述CPU和所述驱动引脚，所述峰值检测电路连接 所述接收引脚，所述驱动引脚中的TX1接口和TX2接口连接所述天线电路的发送子电路；所 述天线线圈还与所述接收子电路连接。
[0096] 依据驱动引脚的TX1接口的阻抗值和TX2接口的阻抗值可以确定所述驱动引脚的 输出阻抗值；利用所述读卡器芯片自带的峰值检测电路可以检测获取所述接收引脚的电压 值；利用与PICC连接的专业测试设备，可以检测获取对应读卡器内天线与非接触卡间距离 的调制深度；通过CPU调整调制深度寄存器的值，可以进而调整驱动引脚输出阻抗值。
[0097] 请参照图 2、图5和图6,在本发明的实施例一的基础上，本发明的实施例二为：
[0098] 提供一种控制非接触式读卡器Type-B卡调制深度的方法，
[0099] S1 :预设非接触卡至读卡器内天线之间距离分别为0cm、lcm、2cm、3cm、4cm和5cm 的检测距离；
[0100] S2 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为0cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U0,调整深度为D0 ;判断所述D0是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D0符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modBO;
[0101] S3 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为1cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U1，调整深度为D1 ;判断所述D1是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D1符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modBl;
[0102] S4 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为2cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U2,调整深度为D2 ;判断所述D2是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D2符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB2 ;
[0103] S5 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为3cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U3,调整深度为D3 ;判断所述D3是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D3符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB3 ;
[0104] S6 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为4cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U4,调整深度为D4 ;判断所述D4是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D4符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB4 ;
[0105] S7 :调整PICC与读卡器内天线之间的距离为5cm;获取当前检测距离下读卡器接 收引脚电压值U5,调整深度为D5 ;判断所述D5是否在9% -15%内，若否，则通过CPU调整 调制深度寄存器的值，直至D5符合标准，记录当前调制深度寄存器的值modB5 ;
[0106] S8:依据上述获取到的数据生成所述引脚电压值与所述调制深度寄存器的值之间 的关联表1 ;表1如下：
[0108] 表 1
[0109] S9:在非接触式读卡器工作过程中，读卡器开启载波后，即可不断发送TypeB卡寻 卡命令和读写非接触卡；在读卡器发送数据之前，检测得到读卡器的接收引脚电压值U3 ; 优选每次发送数据之前都进行检测；
[0110] S10:依据所述接收引脚电压值U3,查阅表1，获取与所述接收引脚电压值U3相对 应的调制深度寄存器的值modB3 ;
[0111] S11 :通过读卡器的CPU更新调制深度寄存器的值为modB3,以确保在非接触卡与 读卡器内天线间隔3cm的情况下，读卡器的Type-B卡调制深度符合标准。
[0112] 综上所述，本发明提供的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、系统及设备， 针对现有技术需要通过调整天线的谐振点来确保调制深度符合标准，导致天线的输出功率 和接收灵敏度下降的缺点；在确保调制深度符合标准的情况下，获取对应不同接收引脚电 压值的驱动引脚输出阻抗值关联表；通过查表更新驱动引脚输出阻抗值；不仅实现了读卡 器的Type-B调制深度能够不受非接触卡与天线之间距离的影响，始终符合标准；而且也不 影响天线的输出功率和接收灵敏度；进一步的，实现了自动化测试获取接收引脚电压值、调 制深度和驱动引脚输出阻抗值，保证所获取数据的准确性，以及作为控制依据的关联表的 准确性；最后，还能够充分利用读卡器内部的电路获取所需数据，实现了电路设计的简化。
[0113] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括 在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，包括： 预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离； 依据所述检测距离调整非接触卡与读卡器之间的距离； 获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度； 判断所述调制深度是否符合标准；若否，则调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直 至所述调制深度符合标准； 记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值； 生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表； 检测得到读卡器的接收引脚电压值； 依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值； 更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。2. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，所述 "调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值"具体为： 通过所述读卡器的CPU设置调制深度寄存器的值，进而调整所述驱动引脚输出阻抗 值。3. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，通过 峰值检测电路检测得到所述读卡器的接收引脚电压值。4. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，所述 非接触卡为与测试设备连接的PICC。5. 如权利要求1所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的方法，其特征在于，所述 检测距离的取值范围为〇-4cm。6. -种控制非接触式读卡器调制深度的系统，其特征在于，包括： 预设模块，用于预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离； 第一获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值； 第二获取模块，用于获取对应所述检测距离的所述读卡器的调制深度； 判断模块，用于判断所述调制深度是否符合标准； 调整模块，用于调整所述读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至所述调制深度符合标 准； 记录模块，用于记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值； 生成模块，用于生成所述接收引脚电压值与所述驱动引脚输出阻抗值之间的关联表； 检测模块，用于检测得到读卡器的接收引脚电压值； 第三获取模块，用于依据所述关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚 输出阻抗值； 更新模块，用于更新所述驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。7. -种控制非接触式读卡器调制深度的设备，其特征在于，包括：PICC和非接触式读 卡器；所述非接触式读卡器包括依次连接的CPU、读卡器芯片和天线电路； 所述读卡器芯片包括调制深度寄存器、峰值检测电路、接收引脚和驱动引脚；所述天线 电路包括发送子电路和接收子电路； 所述调制深度寄存器分别连接所述CPU和所述驱动引脚，所述峰值检测电路连接所述 接收引脚，所述驱动引脚连接所述天线电路的发送子电路。8.如权利要求7所述的一种控制非接触式读卡器调制深度的设备，其特征在于，所述 发送子电路包括依次连接的滤波器、阻抗匹配电路和天线线圈；所述天线线圈还与所述接 收子电路连接。
【专利摘要】本发明提供一种控制非接触式读卡器调制深度的方法、系统及设备，方法包：预设非接触卡至读卡器内天线之间的两个以上的检测距离；获取对应检测距离的所述读卡器的接收引脚电压值和调制深度；判断调制深度是否符合标准；若否，则调整读卡器的驱动引脚输出阻抗值，直至调制深度符合标准；记录对应检测距离的驱动引脚输出阻抗值；生成接收引脚电压值与驱动引脚输出阻抗值之间的关联表；检测得到读卡器的接收引脚电压值；依据关联表，获取与所述接收引脚电压值相对应的驱动引脚输出阻抗值；更新驱动引脚输出阻抗值至所述读卡器的驱动引脚。实现自动控制读卡器的Type-B调制深度始终符合标准。
【IPC分类】G06K17/00
【公开号】CN104899623
【申请号】CN201510284227
【发明人】童佳育, 蒋锦扬, 叶芳耀
【申请人】福建联迪商用设备有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月29日
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