CN102799843B - 一种低频磁场信号检测装置、方法及读卡器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低频磁场信号检测装置，方法及读卡器，所述检测装置包括：低频磁场接收模块，用于接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；微控制器，用于根据所述低频磁场接收模块对所述低频磁场信号的接收结果确定所述低频磁场发射源是否出现故障。应用本发明，可以确定当前低频磁场发射源的工作是否正常，并在检测到工作异常时，通知低频磁场发射源进行相应的低频发射参数的调整，既而保证了低频磁场发射源的正常工作。

Description

一种低频磁场信号检测装置、方法及读卡器

技术领域

本发明涉及近距离通信领域，具体而言，特别涉及一种低频磁场信号检测装置、方法及读卡器。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展，基于低频磁场控制交易距离的RFID-SIM解决方案以其终端设备交易距离差异小、距离易控制以及不易受干扰等优势得到广泛的关注。《一种射频装置和射频读卡器以及相关通信系统》(申请号：200920179981.5)公开了通过低频场强的强度判断来控制读卡器与移动终端之间的交易距离的技术方案，该方案通过读卡器发射一定强度的低频磁场信号给双界面智能卡(RFID-SIM卡)，RFID-SIM卡接收该低频磁场信号，并根据磁场信号强度来判断是否在可交易的物理通讯距离范围之内。该方案中读卡器发射的低频磁场信号的幅度值对应于预设的可交易的最大物理通讯距离，并且只有在预设的可交易的物理通讯距离范围内的刷卡交易才为正当交易，在本发明中，将可交易的最大物理通讯距离称为预设交易距离。由于读卡器线圈发射的低频场强强度的衰减与距离的变化几乎成线性关系，距离越远，磁场强度越弱，因此，可通过修改读卡器低频场强的发射强度来减小或者增大移动终端的最大交易距离。

在现有的RFID-SIM解决方案中，读卡器发射的低频场强的特性存在以下隐患：

(1)读卡器会因自身电子元器件离散性等导致发射的低频场强减弱，使可交易的最大物理通讯距离减小，导致移动终端不能交易；

(2)读卡器发射的低频场强受到恶意攻击或由于读卡器自身电子元器件离散性增强导致实际可交易的最大物理通讯距离增大，使得移动终端未在设定的最大交易物理通讯距离范围内即可以完成交易，如此则会使得用户可能在未意识到要交易的状态下即完成了交易；

(3)读卡器线圈断裂等造成不能发射低频磁场信号，然而却不能通过有效地方法快速检测出该读卡器的低频发射电路有问题；

(4)读卡器需要工作在设定的低频场强信号周期和变化序列特征下，才能使得移动终端能够获取准确的低频数据，因此若改变了读卡器的低频场强周期和变化序列特征，将导致移动终端不能获取准确的低频数据，甚至可能导致移动终端不能实现交易。

因此，在现有的RFID-SIM解决方案中，若读卡器的低频发射电路上的低频发射参数发生变化，从而导致低频场强强度、频率、周期、信号变化序列特征发生改变，使得读卡器不能正常工作。然而，现有技术中，即使读卡器的低频发射电路上的低频发射参数发生变化，却没有有效的方案将低频发射电路上的问题检测出来，从而不能保证读卡器与移动终端之间的正常交易。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种低频磁场信号检测装置、方法及读卡器，能够检测出低频发射源是否出现故障。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种低频磁场信号检测装置，包括：低频磁场接收模块，用于接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；微控制器，用于根据所述低频磁场接收模块对所述低频磁场信号的接收结果确定所述低频磁场发射源是否出现故障。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场信号检测装置还包括低频磁场检测模块，所述低频磁场检测模块用于检测所述低频磁场信号检测装置与所述低频磁场发射源之间的距离是否在预设距离之内，以及检测所述低频磁场接收模块是否接收到所述低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号，从而控制所述低频磁场接收模块是否发送低频磁场信号到微控制器。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场接收模块包括依次连接的感应单元、滤波单元、放大单元、采样单元、模数转换单元，以对所述低频磁场信号依次进行感应处理、滤波处理、放大处理、采样处理以及模数转换处理，得到所述低频磁场信号的变化特征信息并输出给所述微控制器。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场信号的变化特征信息为低频磁场信号的场强信息，频率信息，周期信息及变化序列变化特征信息中的至少一种。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场接收模块为线圈、霍尔器件、巨磁阻器件或磁感应开关。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场信号的频率为100KHz-2MHz。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场信号为通过数字信号调制而得到的磁场信号，变化特征信息恒定的交变磁场信号，或场强恒定的磁场信号。

在本发明的一种实施例中，所述采样单元的采样频率大于所述低频磁场发射源的发射频率。

同时，本发明还提供了一种低频磁场信号检测方法，包括以下步骤：

低频磁场信号检测装置接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；以及根据对所述低频磁场信号的接收结果确定所述低频磁场发射源是否出现故障。

在本发明的一种实施例中，所述低频磁场信号检测装置根据所述低频磁场信号的接收结果确定所述低频磁场发射源是否出现故障包括：

检测所述低频磁场信号检测装置对所述低频磁场信号的接收结果，

如果检测到所述低频磁场信号检测装置在预设检测距离之外接收到所述低频磁场信号，则确定所述低频磁场发射源出现故障；

如果检测到所述低频磁场信号检测装置在预设检测距离之内没有接收到所述低频磁场信号，则确定所述低频磁场发射源出现故障；

如果检测到所述低频磁场信号检测装置在预设检测距离之内接收到所述低频磁场信号，则所述低频磁场信号检测装置检测所述低频磁场信号的变化特征信息，并将所述变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值进行比较，若不吻合，则确定所述低频磁场发射源出现故障。

在本发明的一种实施例中，所述预设磁场信号标准值具体按如下步骤确定：

确定低频磁场发射源和低频磁场信号检测装置在预设检测距离内的相对位置；

确定低频磁场信号检测装置的放大倍数；

确定低频磁场信号检测装置的采样频率；

确定低频磁场信号检测装置的模数转换特性；

低频磁场信号检测装置接收低频磁场信号，并检测所述低频磁场信号的变化特征信息，若判断所述低频磁场信号的变化特征信息不失真，且能反映感应电压的特征，则将所述低频磁场信号的变化特征信息作为预设低频磁场信号的标准值。

另外，本发明还提供了一种读卡器，包括低频磁场发射模块，还包括检测模块，所述检测模块包括低频磁场接收单元和微控制器，所述低频磁场发射模块用于在预设交易距离内向外发射低频磁场信号，所述低频磁场接收单元用于接收所述低频磁场发射模块发出的低频磁场信号，所述微控制器用于根据所述低频磁场接收单元对所述低频磁场信号的接收结果确定所述读卡器是否出现故障。

在本发明的一种实施例中，所述检测模块还包括低频磁场检测单元，所述低频磁场检测单元用于检测所述低频磁场接收单元对所述低频磁场信号的接收结果；

如果检测到所述低频磁场接收单元在预设检测距离之外接收到所述低频磁场信号，则所述微控制器确定所述读卡器出现故障；

如果检测到所述低频磁场接收单元在预设检测距离之内没有接收到所述低频磁场信号，则所述微控制器确定所述读卡器出现故障；

如果检测到所述低频磁场接收单元在预设检测距离之内接收到所述低频磁场信号，则所述低频磁场接收单元检测所述低频磁场信号的变化特征信息并传输给所述微控制器；所述微控制器用于将所述变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值进行比较，若不吻合，则确定所述读卡器出现故障。

在本发明的一种实施例中，所述检测模块集成于所述读卡器中，或独立安装于所述读卡器的外部。

本发明的有益效果是：通过接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号，以及根据对所述低频磁场信号的接收结果的设计，从而可以确定当前低频磁场发射源的工作是否正常。若将该检测装置应用在读卡器中，则可以通过对读卡器内发出的低频磁场信号的接收结果来确定读卡器是否出现故障，并在检测到读卡器工作异常时，通知读卡器进行相应的低频发射参数的调整，既而保证了读卡器通过低频磁场信号控制读卡器与移动终端之间的交易距离的正确性，进而保证了移动终端的正常交易。

附图说明

图1是低频磁场信号检测装置的组成示意图；

图2是一种实施例的低频磁场接收模块的组成示意图；

图3是低频磁场接收模块中放大单元的放大倍数的确定方法的流程图；

带低频自检的射频读卡器装置电路逻辑示意图

图4是低频磁场感应单元感应到三角波信号，不失真放大波形的示意图；

图5是磁场感应模块感应到为三角波信号，失真放大波形的示意图；低频磁场标准值确定方法

图6是本发明低频磁场信号检测的方法流程图；低频磁场接收模块中放大电路放大倍数的确定方法

图7是一种实施例的预设磁场信号标准值的确定方法流程图；

图8是一种实施例的读卡器组成示意图；

图9是一种实施例的检测模块的组成示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

现有的RFID-SIM解决方案中，当读卡器低频发射电路上的低频发射参数发生变化时，没有有效的方案将低频发射电路上的低频发射参数变化检测出来，从而不能保证读卡器与移动终端之间的正常交易。为保证读卡器与移动终端之间的正常交易，本申请提出了一种低频磁场信号检测装置及方法。其主要构思是：在读卡器发射低频磁场信号的过程中，接收读卡器发射出的低频磁场信号，并根据对该低频磁场信号的接收结果，判断读卡器是否正常工作，并在检测到读卡器工作异常时，及时通知读卡器调整低频发射电路上的低频发射参数，从而保证了读卡器与移动终端之间的预设交易距离的正确性。

针对该发明构思，本申请提出了如下技术方案：

图1所示的是一种检测低频信号的检测装置100，包括低频磁场接收模块110和微控制器120。其中，低频磁场接收模块110用于接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号，而微控制器120则用于根据低频磁场接收模块110对低频磁场信号的接收结果来确定低频磁场发射源是否出现故障。

低频磁场信号的检测装置100与低频磁场发射源之间会有一个预设检测距离。该预设检测距离为与人为认定的符合要求的低频磁场信号的幅度值对应的一个检测距离最大值。当低频磁场发射源正常发射低频磁场信号且检测低频信号的检测装置100与低频磁场发射源之间的距离在预设检测距离范围以内时，检测装置100能够接收到低频磁场信号，而超出该预设检测距离时，则不能接收到低频磁场信号。

在本发明的一种实施例中，低频信号的检测装置100还包括低频磁场检测模块，用于检测所述低频磁场接收模块对低频磁场信号的接收结果。其中，低频磁场接收模块110对低频磁场信号的接收结果包括三种情况，第一种情况是，低频磁场检测模块检测到低频磁场接收模块在预设检测距离之外接收到低频磁场信号，即当低频磁场信号的检测装置100与低频磁场发射源之间的距离超过预设检测距离时，接收到低频磁场信号；第二种情况是，距离检测模块检测到低频磁场接收模块在预设检测距离之内没有接收到低频磁场信号，即当低频磁场信号的检测装置100与低频磁场发射源之间的距离在预设检测距离之内时，没有接收到低频磁场信号；第三种情况是，距离检测模块检测到低频磁场接收模块在预设检测距离之内接收到低频磁场信号，即当低频磁场信号的检测装置100与低频磁场发射源之间的距离在预设检测距离之内时，接收到低频磁场信号。对于不同的接收结果，微控制器120有不同的判定方法。

具体地，对于第一种情况，则说明当前低频磁场发射源发射的低频磁场信号强度增强，微控制器120直接确定该低频磁场发射源出现故障；对于第二种情况，说明当前低频磁场发射源发射的低频磁场信号强度减弱，微控制器120直接确定该低频磁场发射源出现故障；对于第三种情况，低频磁场接收模块110接收到低频磁场信号时，将检测低频磁场信号的变化特征信息并传输给微控制器120，微控制器120将接收到的低频磁场信号的变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值做比较，若吻合，则检测装置判断低频磁场发射源发射的低频磁场信号合格，低频磁场发射源工作正常；若不吻合，则检测装置判断低频磁场发射源发射的低频磁场信号不合格，低频磁场发射源出现故障。此时，检测装置100则会通知低频磁场发射源及时调整低频发射参数，保证低频磁场信号的正常发射。

需要说明的一点是：当低频磁场接收模块未接收到低频磁场信号时，检测装置上的其它模块可以处于休眠状态；当低频磁场接收模块接收到低频磁场信号时，则将接收到的低频磁场信号进行处理，转换成电信号，并激活检测装置上的其它模块，如此，则在一定程度上节省了检测装置上的开销。

需要说明的另一点是，低频磁场接收模块接收到的低频磁场信号指的是频率很低的交变磁场信号，例如，在一种实施例中，该低频磁场信号的频率具体为100KHz-2MHz。并且，该低频磁场信号可以为通过数字信号调制而得到的磁场信号，变化特征信息恒定的交变磁场信号，或场强恒定的磁场信号。

当低频磁场信号为通过数字信号调制成的磁场信号时，通过直接调制，FSK调制或者OOK调制，即可将数字信号调制成满足要求的低频磁场信号。

当低频磁场信号为变化特征恒定的交变磁场信号时，变化特征信息恒定具体指的是该交变磁场信号场强恒定、周期恒定、频率恒定，或者其变化序列特征恒定。

当低频磁场信号为场强恒定的磁场信号时，该磁场信号可以为场强一定，或者峰值场强幅度一定，或者是微分场强幅度一定的磁场信号。

在一种实施例中，微控制器接收到的低频磁场信号的变化特征信息具体可包括低频磁场信号的场强信息，频率信息，周期信息及变化序列变化特征信息中的一种或多种的组合。通过低频磁场接收模块来检测低频磁场信号的场强、频率、周期或者变化特征中的部分或全部并传输给微控制器，由微控制器将上述检测到的变化特征信息与预设磁场信号标准值进行比较，即可判断低频磁场信号是否合格。其中，微控制器120中的预设磁场信号标准值为具体可包括低频磁场信号的场强信息，频率信息，周期信息及变化序列变化特征信息中一种或多种。变化序列变化特征信息是由发射的低频磁场信号的变化率的来决定，对于峰值场强幅度恒定一定的磁场信号，该变化序列变化特征信息可能是不规则的；对于微分场强幅度一定的磁场信号，该变化序列变化特征信息是规则的。

如图2所示，在一种实施例中，低频磁场接收模块110包括依次连接的低频磁场感应单元111、滤波单元112、放大单元113、采样单元114、模数转换单元115，低频磁场接收模块110检测低频磁场信号的变化特征信息时，具体为：低频磁场接收模块110对低频磁场信号依次进行感应处理、滤波处理、放大处理、采样处理以及模数转换处理，如此则将低频磁场信号转换为电信号，该电信号描述低频磁场信号的变化特征信息。经低频磁场接收模块处理后得到的低频磁场信号的变化特征信息将被输出给微控制器120，并由微控制器120进行比较，以判断低频磁场发射源发出的低频磁场信号是否合格。

需要说明的一点是，低频磁场接收模块的组成形式可以有很多选择。例如，在一种实施例中，低频磁场接收模块110可以为线圈、霍尔器件、巨磁阻器件或磁感应开关。当低频磁场接收模块为线圈时，具体可以为漆包线线圈，或者PCB线圈等多种形态线圈，且线圈的匝数大于2匝。一般情况下，会在线圈所围的空间内放置铁氧体等导磁材料，以使线圈能够导磁。

需要说明的另外一点是，放大单元113也可以根据实际需求，设置为单级放大电路或者多级放大电路。需要注意的是，放大单元113的放大倍数的设置必须满足在放大电路不失真的最大输出和采样单元以及模数转换单元的要求范围之内。如此设置，主要是为了保证，低频磁场信号经放大处理、采样处理、模数转换处理后得到的电信号，不会产生失真现象，保证得到的变化特征信息的准确性。

具体地，如图3所示，放大单元的放大倍数S可通过如下步骤来确定：

S31：确定低频磁场感应单元的最大感应值in；

S32：确定放大单元的最大输出out1；

S33：确定采样单元的最小输入in1和最大输入in2；

S34：确定模数转换单元的最大输出out；

S35：计算出out1与in的比值s1；

S36：计算出in1与in的比值s2；

S37：计算出in2与in的比值s3；

S38：计算出out与in的比值s4；

S39：得出放大倍数S的范围为：[s2，min(s1、s3、s4)]，即要大于等于s2，小于等于s1、s3、s4中的最小值。

需要说明的是，在上述步骤中，步骤S25得出s1是为了确保经放大单元放大后的信号不失真。步骤S26得出s2是为了确保采样单元能采集到经放大单元放大处理后的信号。步骤S27得出s3是为了确保经采样单元输入的值不超过其采样的上限值。步骤S28得出s4是为了确保经模数转化单元处理后，输出的最大值在其输出范围之内。步骤S29中得出的放大倍数S能保证信号不失真且采集得到正确的值。

假定低频磁场感应单元111输出的值in为三角波，经过放大单元112后，放大单元112若对其进行不失真放大，则三角波峰值可以不失真地放大输出，如图4中out1的波形。若信号失真，输出的波形会超过放大电路输出范围部分的数值会被饱和至一稳定值，如此则输出的数值不准确，如图5中out1的波形。

需要说明的第三点是，采样单元114的采样频率应大于低频磁场发射源的发射频率，如此设置的目的是为了保证采样单元114能够采集到信号。另外，采样单元采集到的信号经模数转换单元115处理后，可以并行或串行输出电信号，且输出的电信号位数大于2位，该电信号为上文中所说的能够描述低频磁场信号的变化特征信息的电信号。

同时，本发明还提供了一种低频磁场信号检测方法，该方法包括以下步骤：

低频磁场信号检测装置接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；以及根据对该低频磁场信号的接收结果确定低频磁场发射源是否出现故障。

进一步地，该低频磁场信号检测方法具体包括：检测所述低频磁场信号检测装置对所述低频磁场信号的接收结果，

如果检测到低频磁场信号检测装置与低频磁场发射源间的距离在预设检测距离之外，且低频磁场信号检测装置接收到低频磁场信号，则检测装置直接确定该低频磁场发射源出现故障；如果检测到低频磁场信号检测装置与低频磁场发射源间的距离在预设检测距离之内，且低频磁场信号检测装置没有接收到低频磁场信号，则检测装置直接确定低频磁场发射源出现故障；如果检测到低频磁场信号检测装置与低频磁场发射源间的距离在预设检测距离之内，且低频磁场信号检测装置接收到低频磁场信号，如图6所示，其处理过程具体包括以下步骤：

S1、低频磁场信号检测装置在预设检测距离内感应并接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；

S2、低频磁场信号检测装置检测该低频磁场信号的变化特征信息；

S3、低频磁场信号检测装置将该变化特征信息与预设的磁场信号标准值进行比较，若不吻合，则确定低频磁场发射源出现故障。

其中，低频磁场信号检测装置检测低频磁场信号的变化特征信息的步骤具体包括：对低频磁场信号依次进行感应处理、滤波处理、放大处理、采样处理以及模数转换处理，从而将该低频磁场信号转换为电信号，得到低频磁场信号的变化特征信息。其中，变化特征信息具体可以包括低频磁场信号的场强信息，频率信息，周期信息及变化序列变化特征信息中的一种或多种的组合。

在本发明的一种实施例中，如图7所示，预设的磁场信号标准值具体可通过如下方式确定：

S11、确定低频磁场发射源和低频磁场信号检测装置在预设检测距离内的相对位置；

S12、确定低频磁场信号检测装置的放大倍数S；

S13、确定低频磁场信号检测装置的采样频率；

S14、确定低频磁场信号检测装置的模数转换特性，包括输出位数和输出方式；其中，输出位数决定检测信号的精度，输出方式决定获取信号的速度，经模数转换处理后，可选择并行输出或串行输出；

S15、低频磁场信号检测装置接收低频磁场信号，并检测该低频磁场信号的变化特征信息，若判断低频磁场信号的变化特征信息不失真，且能反映感应电压的特征，则将该低频磁场信号的变化特征信息作为预设低频磁场信号的标准值。

应用本发明公开的低频信号的检测装置和检测方法，能根据对低频磁场发射源发出的低频磁场信号的接收结果来判断低频磁场发射源是否工作正常。并在判定低频磁场发射源时，通知低频磁场发射源及时调整自身的低频发射参数，以保证低频磁场发射源发射出的低频磁场信号的正确性。

可将本发明公开的检测装置用来检测RFID-SIM方案中读卡器发射的低频磁场信号，在RFID-SIM方案中，读卡器作为一个低频磁场发射源，如此，检测装置根据对读卡器发出的低频磁场信号的接收结果就可以判断读卡器的低频磁场发射电路是否正常工作。

鉴于此，如图8-9所示，本发明还提供了一种读卡器3，包括低频磁场发射模块31，以及检测模块32。其中，检测模块32包括微控制器321和低频磁场接收单元322。低频磁场发射模块31用于在预设交易距离内向外发射低频磁场信号，而检测模块32则用于接收低频磁场发射模块31发射的低频磁场信号，并根据对低频磁场信号的接收结果，判断读卡器的工作是否出现故障。具体地，低频磁场接收单元322用于感应、接收从低频磁场发射模块31处发出的低频磁场信号，而微控制器用于根据低频磁场接收单元对低频磁场信号的接收结果确定读卡器是否出现故障。

检测模块32的安装位置比较灵活。在一种实施例中，可以将检测模块32集成于读卡器3中。而在另一个实施例中，则将检测模块32独立安装于读卡器3的外部，与读卡器3分离。

在一种实施例中，检测模块还包括低频磁场检测单元，该低频磁场检测单元用于检测低频磁场接收单元对低频磁场信号的接收结果；

如果检测到低频磁场接收单元在预设检测距离之外接收到低频磁场信号，此时表明检测模块独立安装于读卡器的外部，检测模块与读卡器间的距离超过预设检测距离且检测模块接收到低频磁场信号，则说明读卡器发射出的低频磁场信号的强度增强，所以微控制器可以直接确定读卡器出现故障；

如果检测到低频磁场接收单元在预设检测距离之内没有接收到低频磁场信号，此时检测模块可能独立安装于读卡器的外部，也可能集成于读卡器中。但由于检测模块与读卡器间的距离在预设检测距离之内没有接收到低频磁场信号，则表明读卡器发射出的低频磁场信号的强度减弱，所以微控制器可以直接确定读卡器出现故障；

如果检测到低频磁场接收单元在预设检测距离之内接收到低频磁场信号，此时检测模块可能独立安装于读卡器的外部，也可能集成于读卡器中。而由于检测模块与读卡器间的距离在预设检测距离之内接收到低频磁场信号，此时则不能直接判定读卡器的工作正常。因此，检测模块内的低频磁场接收单元322会感应、接收从低频磁场发射模块31处发出的低频磁场信号，以及检测该低频磁场信号的变化特征信息并传输给微控制器321；微控制器321则将接收到的低频磁场信号的变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值进行比较，通过比较结果来判断读卡器发射出的低频磁场信号是否合格，从而判断读卡器是否出现故障。若接收到的低频磁场信号的变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值不吻合，则微控制器321判断低频磁场信号不合格，那么则通知读卡器及时调整低频磁场发射模块31上的低频发射参数，以使其发出的低频磁场信号符合要求。

在此，需要对预设检测距离与预设交易距离进行解释。预设交易距离具体指的是读卡器与移动终端之间预设的能够进行交易的最大物理通信距离，其由读卡器发送的低频磁场信号的幅度值来相应地设定。而预设检测距离则指的是预先设置的读卡器与检测模块之间的最大检测距离，在检测装置中，预设检测距离可以根据人为认定的符合要求的低频磁场信号的幅度值来相应地设定。而在读卡器中，则将预设检测距离的数值设置为等于预设交易距离的数值。

应用本发明公开的读卡器，可以根据对自身发射出的低频磁场信号的接收结果来判断自身是否工作正常，即能够判断读卡器自身发射的低频磁场信号是否受到恶意攻击，或由于读卡器自身电子元器件离散性的变化导致读卡器与移动终端实际可交易的最大物理通讯距离变化，并在检测到故障时，及时调整自身的低频发射参数，以保证自身发出的低频磁场信号的幅度值满足预设交易距离，只有如此，才能保证读卡器与移动终端之间的正常交易。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种低频磁场信号检测装置,其特征在于，包括：低频磁场接收模块，用于接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；低频磁场检测模块，用于检测所述低频磁场信号检测装置与所述低频磁场发射源之间的距离是否在预设距离之内，以及检测所述低频磁场接收模块是否接收到所述低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号，从而控制所述低频磁场接收模块是否发送低频磁场信号到微控制器；微控制器，用于根据所述低频磁场接收模块对所述低频磁场信号的接收结果确定所述低频磁场发射源是否出现故障。

2.如权利要求1所述的低频磁场信号检测装置，其特征在于，所述低频磁场接收模块包括依次连接的感应单元、滤波单元、放大单元、采样单元、模数转换单元，以对所述低频磁场信号依次进行感应处理、滤波处理、放大处理、采样处理以及模数转换处理，得到所述低频磁场信号的变化特征信息并输出给所述微控制器。

3.如权利要求2所述的低频磁场信号检测装置，其特征在于，所述低频磁场信号的变化特征信息为低频磁场信号的场强信息，频率信息，周期信息及变化序列变化特征信息中的至少一种。

4.如权利要求1-3任一所述的低频磁场信号检测装置，其特征在于，所述低频磁场接收模块为线圈、霍尔器件、巨磁阻器件或磁感应开关。

5.如权利要求1-3任一所述的低频磁场信号检测装置，其特征在于，所述低频磁场信号的频率为100KHz-2MHz。

6.如权利要求5所述的低频磁场信号检测装置，其特征在于，所述低频磁场信号为通过数字信号调制而得到的磁场信号、变化特征信息恒定的交变磁场信号、或场强恒定的磁场信号。

7.如权利要求2所述的低频磁场信号检测装置，其特征在于，所述采样单元的采样频率大于所述低频磁场发射源的发射频率。

8.一种低频磁场信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

低频磁场信号检测装置接收从低频磁场发射源发射出来的低频磁场信号；

检测所述低频磁场信号检测装置对所述低频磁场信号的接收结果；

如果检测到所述低频磁场信号检测装置在预设检测距离之外接收到所述低频磁场信号，则确定所述低频磁场发射源出现故障；

如果检测到所述低频磁场信号检测装置在预设检测距离之内没有接收到所述低频磁场信号，则确定所述低频磁场发射源出现故障；

如果检测到所述低频磁场信号检测装置在预设检测距离之内接收到所述低频磁场信号，则所述低频磁场信号检测装置检测所述低频磁场信号的变化特征信息，并将所述变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值进行比较，若不吻合，则确定所述低频磁场发射源出现故障。

9.如权利要求8所述的低频磁场信号检测方法，其特征在于，所述预设磁场信号标准值具体按如下步骤确定：

确定低频磁场发射源和低频磁场信号检测装置在预设检测距离内的相对位置；

确定低频磁场信号检测装置的放大倍数；

确定低频磁场信号检测装置的采样频率；

确定低频磁场信号检测装置的模数转换特性；

低频磁场信号检测装置接收低频磁场信号，并检测所述低频磁场信号的变化特征信息，若判断所述低频磁场信号的变化特征信息不失真，且能反映感应电压的特征，则将所述低频磁场信号的变化特征信息作为预设低频磁场信号的标准值。

10.一种读卡器，包括低频磁场发射模块，其特征在于，还包括检测模块，所述检测模块包括低频磁场接收单元和微控制器，所述低频磁场发射模块用于在预设交易距离内向外发射低频磁场信号，所述低频磁场接收单元用于接收所述低频磁场发射模块发出的低频磁场信号，所述微控制器用于根据所述低频磁场接收单元对所述低频磁场信号的接收结果确定所述读卡器是否出现故障。

11.如权利要求10所述的读卡器，其特征在于，所述检测模块还包括低频磁场检测单元，所述低频磁场检测单元用于检测所述低频磁场接收单元对所述低频磁场信号的接收结果；

如果检测到所述低频磁场接收单元在预设检测距离之外接收到所述低频磁场信号，则所述微控制器确定所述读卡器出现故障；

如果检测到所述低频磁场接收单元在预设检测距离之内没有接收到所述低频磁场信号，则所述微控制器确定所述读卡器出现故障；

如果检测到所述低频磁场接收单元在预设检测距离之内接收到所述低频磁场信号，则所述低频磁场接收单元检测所述低频磁场信号的变化特征信息并传输给所述微控制器；所述微控制器用于将所述变化特征信息与存储在自身的预设磁场信号标准值进行比较，若不吻合，则确定所述读卡器出现故障。

12.如权利要求10所述的读卡器，其特征在于，所述检测模块集成于所述读卡器中，或独立安装于所述读卡器的外部。