CN103295055A - 电子卡片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子卡片，包括天线线圈、电池、芯片、显示单元、控制单元及电源管理单元。天线线圈用以提供感应电压。电池用以提供电池电压。电源管理单元耦接天线线圈、电池、芯片、显示单元及控制单元，用以检测感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗。控制单元依据感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗控制电源管理单元选择性地将感应电压及/或电池电压传送至芯片、显示单元及/或控制单元。

Description

电子卡片

技术领域

本发明是有关于一种电子卡片，且特别是有关于一种配置有电池的电子卡片。

背景技术

在现代，电子卡片(如信用卡、门禁卡)已被大量使用，而成为现代人不可或缺的电子产品之一。并且，随着半导体技术的进步，单一芯片内的电路复杂度提高，以致于单一芯片所具备的功能越来越多，并且芯片的面积亦趋于轻薄化。为了使电子卡片足以提供多样化的功能，于是将电池配置于电子卡片中，以透过足够的电力来驱动较复杂的电路。

一般而言，配置于电子卡片中的电池会在压制电子卡片时即封装进去，因此电子卡片的电池无法轻易替换。依据上述，若电子卡片的电池电力用完时，则可能会电力不足而使电子卡片无法正常运作，但此时无法针对电池进行替换，必须整张电子卡片都替换掉。因此，如何延长电子卡片中电池的使用寿命则成为设计电子卡片的一个重要的课题。

发明内容

本发明提供一种电子卡片，可延长其内部电池的使用寿命。

本发明提出一种电子卡片，包括天线线圈、电池、芯片、显示单元、控制单元及电源管理单元。天线线圈用以提供感应电压。电池用以提供电池电压。电源管理单元耦接天线线圈、电池、芯片、显示单元及控制单元，用以检测感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗。控制单元依据感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗控制电源管理单元选择性地将感应电压及/或电池电压传送至芯片、显示单元及/或控制单元。

在本发明的一实施例中，当感应电压的电力状态大于或等于芯片的电力消耗时，控制单元控制电源管理单元将感应电压传送至芯片。

在本发明的一实施例中，当感应电压的电力状态大于或等于芯片的电力消耗与显示单元的电力消耗的总和时，控制单元控制电源管理单元将感应电压传送至芯片及显示单元。

在本发明的一实施例中，当感应电压的电力状态大于或等于芯片的电力消耗及控制单元的电力消耗的总和时，控制单元控制电源管理单元将感应电压传送至芯片及控制单元。

在本发明的一实施例中，当感应电压的电力状态大于或等于芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗与控制单元的电力消耗的总和时，控制单元控制电源管理单元将感应电压传送至芯片、显示单元及控制单元。

在本发明的一实施例中，电源管理单元包括第一多工器、第二多工器、第三多工器及检测单元。第一多工器具有第一输入端、第二输入端、第一控制端及第一输出端，其中第一输入端接收感应电压，第二输入端接收电池电压，第一控制端耦接控制单元，第一输出端耦接芯片。第二多工器具有第三输入端、第四输入端、第二控制端及第二输出端，其中第三输入端接收感应电压，第四输入端接收电池电压，第二控制端耦接控制单元，第二输出端耦接显示单元。第三多工器具有第五输入端、第六输入端、第三控制端及第三输出端，其中第五输入端接收感应电压，第六输入端接收电池电压，第三控制端耦接控制单元，第三输出端耦接控制单元。检测单元接收感应电压以检测感应电压的电力状态，且耦接芯片、显示单元及控制单元以检测芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗。控制单元依据感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗控制第一多工器、第二多工器及第三多工器是否将感应电压传送至芯片、显示单元及控制单元的全部、部分或其中之一，以及控制第一多工器、第二多工器及第三多工器将电池电压传送至芯片、显示单元及控制单元中未接收到感应电压的部分。

在本发明的一实施例中，显示单元包括显示元件及驱动单元。驱动单元耦接电源管理单元及显示元件，用以接收感应电压或电池电压，且驱动显示元件进行显示。

在本发明的一实施例中，上述显示元件为显示面板。并且，显示面板为一电子纸显示面板。

在本发明的一实施例中，上述芯片为安全芯片。

在本发明的一实施例中，上述控制单元为微控制器。

在本发明的一实施例中，上述电池为薄膜电池。

基于上述，本发明实施例的电子卡片，电源管理单元检测感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗，而控制单元会依据感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗控制电源管理单元选择性地将感应电压及/或电池电压传送至芯片、显示单元及/或控制单元。藉此，可降低电池的电力负荷，以延长电池的使用寿命。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的电子卡片的系统示意图；

图2为图1依据本发明一实施例的电源管理单元的电路示意图；

图3为图1依据本发明一实施例的显示单元的电路示意图。

附图标记说明：

100：电子卡片；

110：天线线圈；

120：电池;

130：芯片;

140：显示单元;

150：控制单元；

160：电源管理单元；

210：检测单元;

310：驱动单元;

320：显示元件;

C1：第一控制端；

C2：第二控制端；

C3：第三控制端；

E1：第一输入端；

E2：第二输入端；

E3：第三输入端；

E4：第四输入端；

E5：第五输入端；

E6：第六输入端；

MX1：第一多工器；

MX2：第二多工器；

MX3：第三多工器；

O1：第一输出端;

O2：第二输出端;

O3：第三输出端;

VBT：电池电压;

Vind：感应电压。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的电子卡片的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，电子卡片100包括天线线圈110、电池120、芯片130、显示单元140、控制单元150及电源管理单元160。天线线圈110用以感应一外部电场，而提供一感应电压Vind，其中当天线线圈110感应到较强的外部电场时，感应电压Vind的电力状态(如电压及电流)会较高，当天线线圈110感应到较弱的外部电场或未感测到外部电场时，感应电压Vind的电力状态(如电压及电流)会较低，甚至为零。电池120用以提供一电池电压VBT。

电源管理单元160耦接天线线圈110、电池120、芯片130、显示单元140及控制单元150，用以检测感应电压Vind的电力状态、芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗。其中，芯片130的电力消耗可透过芯片130所接收的操作用电压及操作用电流而得知，显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗亦可透过相同方式得知。并且，依据运作状态的不同，芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗可能会依据运作状态而变。

接着，控制单元150会依据感应电压Vind的电力状态、芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗控制电源管理单元160选择性地将感应电压Vind及/或电池电压VBT传送至芯片130、显示单元140及/或控制单元150。

在本实施例中，当感应电压Vind的电力状态小于芯片130的电力消耗时，控制单元150会控制电源管理单元160将电池电压VBT传送至芯片130、显示单元140及控制单元150，以使芯片130、显示单元140及控制单元150可利用电池电压VBT进行操作。当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗时，控制单元150会控制电源管理单元160将感应电压Vind传送至芯片130，而电池电压VBT仍会传送至显示单元140及控制单元150，以使芯片130可利用感应电压Vind进行操作，以降低电池120的电力负荷，进而延长电池120的使用寿命。

接着，当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗与显示单元140的电力消耗的总和时，控制单元150控制电源管理单元160将感应电压Vind传送至芯片130及显示单元140，而电池电压VBT仍会传送至控制单元150，以使芯片130及显示单元140可利用感应电压Vind进行操作，以更降低电池120的电力负荷。另一方面，当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗及控制单元150的电力消耗的总和时，控制单元150控制电源管理单元160将感应电压Vind传送至芯片130及控制单元150，而电池电压VBT仍会传送至显示单元140，以使芯片130及控制单元150可利用感应电压Vind进行操作，以更降低电池120的电力负荷。

在本实施例中，传送感应电压Vind的优先顺序可以是芯片130、显示单元140、控制单元150，或者是芯片130、控制单元150、显示单元140，此可依据本领域通常知识者自行设定。还有，控制单元150可依据条件满足的前后决定感应电压Vind的传送顺序，亦即在感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗与显示单元140的电力消耗的总和后，不判断感应电压Vind的电力状态是否大于或等于芯片130的电力消耗及控制单元150的电力消耗的总和，反之亦同。

接着，当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗与控制单元150的电力消耗的总和时，控制单元150控制电源管理单元160将感应电压Vind传送至芯片130、显示单元140及控制单元150，以使芯片130、显示单元140及控制单元150可利用感应电压Vind进行操作，而电池120的电力负荷可降低最低。

在本发明的实施例中，电池120可以为一薄膜电池，芯片130可以为一安全芯片，控制单元150可以为一微控制器，但本发明的实施例不以此为限。

图2为图1依据本发明一实施例的电源管理单元的电路示意图。请参照图1及图2，在本实施例中，电源管理单元包括第一多工器MX1、第二多工器MX2、第三多工器MX3及检测单元210。第一多工器MX1具有第一输入端E1、第二输入端E2、第一控制端C1及第一输出端O1。第一输入端E1接收感应电压Vind，第二输入端E2接收电池电压VBT，第一控制端C1耦接控制单元150，第一输出端O1耦接芯片130。

第二多工器MX2具有第三输入端E3、第四输入端E4、第二控制端C2及第二输出端O2。第三输入端E3接收感应电压Vind，第四输入端E4接收电池电压VBT，第二控制端C2耦接控制单元150，第二输出端耦接显示单元140。第三多工器MX3具有第五输入端E5、第六输入端E6、第三控制端C3及第三输出端O3。第五输入端E5接收感应电压Vind，第六输入端E6接收电池电压VBT，第三控制端C3耦接控制单元150，第三输出端耦接控制单元150。

检测单元210接收感应电压Vind以检测感应电压Vind的电力状态(如电压及电流)，且耦接芯片130、显示单元140及控制单元150以检测芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗，并且将上述检测到的信息传送至控制单元150。在本实施例中，检测单元210可透过芯片130所接收的操作用电压及操作用电流而得知芯片130的电力消耗，亦即检测单元210可检测多工器MX1提供至芯片130的电压及电流得知芯片130的电力消耗，而显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗亦可透过相同方式得知。

接着，控制单元150依据感应电压Vind的电力状态、芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗及控制单元150的电力消耗控制第一多工器MX1、第二多工器MX2及第三多工器MX3是否将感应电压Vind传送至芯片130、显示单元140及控制单元150的全部、部分或其中之一，以及控制第一多工器MX1、第二多工器MX2及第三多工器MX3将电池电压VBT传送至芯片130、显示单元140及控制单元150中未接收到感应电压Vind的部分。

进一步来说，当感应电压Vind的电力状态小于芯片130的电力消耗时，控制单元150会控制第一多工器MX1、第二多工器MX2及第三多工器MX3将电池电压VBT传送至芯片130、显示单元140及控制单元150。当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗时，控制单元150会控制第一多工器MX1将感应电压Vind传送至芯片130，以及控制第二多工器MX2及第三多工器MX3将电池电压VBT传送至显示单元140及控制单元150。

当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗与显示单元140的电力消耗的总和时，控制单元150控制第一多工器MX1、第二多工器MX2将感应电压Vind传送至芯片130及显示单元140，以及控制第三多工器MX3将电池电压VBT传送至控制单元150。另一方面，当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗及控制单元150的电力消耗的总和时，控制单元150控制第一多工器MX1、第三多工器MX3将感应电压Vind传送至芯片130及控制单元150，以及控制第二多工器MX2将电池电压VBT传送至显示单元140。

当感应电压Vind的电力状态大于或等于芯片130的电力消耗、显示单元140的电力消耗与控制单元150的电力消耗的总和时，控制单元150控制第一多工器MX1、第二多工器MX2及第三多工器MX3将感应电压Vind传送至芯片130、显示单元140及控制单元150。

图3为图1依据本发明一实施例的显示单元的电路示意图。请参照图1及图3，在本实施例中，显示单元140包括驱动单元310及显示元件320。驱动单元310耦接电源管理单元160及显示元件320，用以接收感应电压Vind或电池电压VBT，且驱动显示元件320进行显示。其中，显示元件320可以为一显示面板，并且可以是一电子纸显示面板，但本发明实施例不以此为限。

综上所述，本发明实施例的电子卡片，电源管理单元检测感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗，而控制单元会依据感应电压的电力状态、芯片的电力消耗、显示单元的电力消耗及控制单元的电力消耗控制电源管理单元选择性地将感应电压及/或电池电压传送至芯片、显示单元及/或控制单元。藉此，可降低电池的电力负荷，以延长电池的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种电子卡片，包括： 

一天线线圈，用以提供一感应电压； 

一电池，用以提供一电池电压; 

一芯片; 

一显示单元； 

一控制单元；以及 

一电源管理单元，耦接该天线线圈、该电池、该芯片、该显示单元及该控制单元，用以检测该感应电压的电力状态、该芯片的电力消耗、该显示单元的电力消耗及该控制单元的电力消耗； 

其中，该控制单元依据该感应电压的电力状态、该芯片的电力消耗、该显示单元的电力消耗及该控制单元的电力消耗控制该电源管理单元选择性地将该感应电压及/或该电池电压传送至该芯片、该显示单元及/或该控制单元。 

2.根据权利要求1所述的电子卡片，其中当该感应电压的电力状态大于或等于该芯片的电力消耗时，该控制单元控制该电源管理单元将该感应电压传送至该芯片。 

3.根据权利要求2所述的电子卡片，其中当该感应电压的电力状态大于或等于该芯片的电力消耗与该显示单元的电力消耗的总和时，该控制单元控制该电源管理单元将该感应电压传送至该芯片及该显示单元。 

4.根据权利要求2所述的电子卡片，其中当该感应电压的电力状态大于或等于该芯片的电力消耗及该控制单元的电力消耗的总和时，该控制单元控制该电源管理单元将该感应电压传送至该芯片及该控制单元。 

5.根据权利要求2所述的电子卡片，其中当该感应电压的电力状态大于或等于该芯片的电力消耗、该显示单元的电力消耗与该控制单元的电力消耗的总和时，该控制单元控制该电源管理单元将该感应电压传送至该芯片、该显示单元及该控制单元。 

6.根据权利要求1所述的电子卡片，其中该电源管理单元包括： 

一第一多工器，具有一第一输入端、一第二输入端、一第一控制端及一第一输出端，该第一输入端接收该感应电压，该第二输入端接收该电池电压，该第一控制端耦接该控制单元，该第一输出端耦接该芯片； 

一第二多工器，具有一第三输入端、一第四输入端、一第二控制端及一第二输出端，该第三输入端接收该感应电压，该第四输入端接收该电池电压，该第二控制端耦接该控制单元，该第二输出端耦接该显示单元； 

一第三多工器，具有一第五输入端、一第六输入端、一第三控制端及一第三输出端，该第五输入端接收该感应电压，该第六输入端接收该电池电压，该第三控制端耦接该控制单元，该第三输出端耦接该控制单元；以及 

一检测单元，接收该感应电压以检测该感应电压的电力状态，且耦接该芯片、该显示单元及该控制单元以检测该芯片的电力消耗、该显示单元的电力消耗及该控制单元的电力消耗； 

其中，该控制单元依据该感应电压的电力状态、该芯片的电力消耗、该显示单元的电力消耗及该控制单元的电力消耗控制该第一多工器、该第二多工器及该第三多工器是否将该感应电压传送至该芯片、该显示单元及该控制单元的全部、部分或其中之一，以及控制该第一多工器、该第二多工器及该第三多工器将该电池电压传送至该芯片、该显示单元及该控制单元中未接收到该感应电压的部分。 

7.根据权利要求1所述的电子卡片，其中该显示单元包括： 

一显示元件;以及 

一驱动单元，耦接该电源管理单元及该显示元件，用以接收该感应电压或该电池电压，且驱动该显示元件进行显示。 

8.根据权利要求7所述的电子卡片，其中该显示元件为一显示面板。 

9.根据权利要求8所述的电子卡片，其中该显示面板为一电子纸显示面板。 

10.根据权利要求1所述的电子卡片，其中该芯片为一安全芯片。 

11.根据权利要求1所述的电子卡片，其中该控制单元为一微控制器。 

12.根据权利要求1所述的电子卡片，其中该电池为一薄膜电池。 

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