CN108110856A - 一种充电控制方法、系统及读卡器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电控制方法、系统及读卡器，充电控制方法包括：监测所述智能卡的状态；当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压；当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。本发明能够在终端与智能卡之间长时间无通信时输出充电电压给智能卡充电，既不影响读卡器进行正常读卡操作，又能给智能卡进行充电，并且充电时不影响通信。

Description

一种充电控制方法、系统及读卡器

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，尤其涉及一种充电控制方法、系统及读卡器。

背景技术

相对于只具有接触或者非接功能的传统IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)，具备其他功能如按键、显示屏、OTP(One-time Password，动态口令)、蓝牙、声波等功能的智能卡已经逐渐出现，这些智能卡都需要电池来对集成电路供电，电池耗尽之后需要充电。目前标准读卡器不具有对可充电智能卡进行充电的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种充电控制方法、系统及读卡器，以解决现有技术中标准读卡器无法对可充电智能卡进行充电的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种充电控制方法，应用于读卡器，所述读卡器与智能卡连接。

所述充电控制方法包括：

监测所述智能卡的状态。

当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压。

当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。

本发明实施例的第二方面提供了一种充电控制系统，应用于读卡器，所述读卡器与智能卡连接。

所述充电控制系统包括：

状态监测模块，用于监测所述智能卡的状态。

第一切换模块，用于当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压。

第二切换模块，用于当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。

本发明实施例的第三方面提供了一种读卡器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述充电控制方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述充电控制方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过监测所述智能卡的状态；当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压；当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。能够在终端与智能卡之间长时间无通信时输出充电电压给智能卡充电，既不影响读卡器进行正常读卡操作，又能给智能卡进行充电，并且充电时不影响通信。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是智能卡中的集成电路的引脚分布图；

图2是接触卡座的触点分布图；

图3是本发明的一个实施例提供的充电控制方法的流程示意图；

图4是本发明的一个实施例提供的充电控制系统的结构示意图；

图5是本发明的一个实施例提供的智能卡的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明实施例应用于读卡器，所述读卡器与智能卡和终端连接，所述智能卡通过所述读卡器与所述终端通信。

现有的智能卡包括两种：A类智能卡和B类智能卡。A类智能卡的工作电压为5V±0.5V，B类智能卡的工作电压为3V±0.3V。智能卡上设有锂电池。现有读卡器给B类智能卡提供的工作电压，无法对标称电压为3.7V的锂电池进行充电。。

本实施例中，读卡器为接触式读卡器。读卡器具有接触卡座，接触卡座符合国际智能卡标准ISO7816。读卡器通过ISO7816接口与智能卡连接。

如图1所示，为ISO7816接口的引脚分布图。ISO7816接口具有8个引脚，其中，C1为电源引脚(VCC)，C2为复位引脚(RST)，C3为时钟引脚(CLK)，C4为第一预留引脚，C5为接地引脚(GND)，C6为编程电压引脚(VPP)，C7为数据输入/输出引脚(I/O)，C8为第二预留引脚。其中C1、C2、C3、C5、C7为智能卡与读卡器进行接触通信所必须的，C4和C8为预留的USB差分线(即DM/DP)引脚。

如图2所示，为接触卡座的触点分布图。接触卡座具有与ISO7816接口相对应的触点，包括：电源触点C1、复位触点C2、时钟触点C3、第一预留触点C4、接地触点C5、编程电压触点C6、数据输入/输出触点C7和第二预留触点C8，接触卡座还具有其他两个触点第九触点C9和第十触点C10。第九触点C9和第十触点C10触点用于检测智能卡是否插入到位。第十触点C10接地。当智能卡插入读卡器并与接触卡座的触点接触到位后，智能卡会压到第九触点C9使其向下移动接触到第十触点C10，当通过第九触点C9检测到低电平后判断智能卡插入到位。当检测到智能卡插入到位后，读卡器才会给智能卡上电，并进行寻卡和卡通信等操作。

本实施例通过使用电源引脚C1来给智能卡内的可充电电池进行充电。

在一个实施例中，读卡器包括读卡器微控模块和读卡器电源控制模块。

读卡器微控模块通过USB接口与终端连接。读卡器微控模块与读卡器电源控制模块连接。读卡器微控模块输出终端通信控制信号至读卡器电源控制模块。读卡器电源控制模块根据终端通信控制信号，控制ISO7816接口的电源引脚与所述USB接口的电源引脚接通。电源引脚中传输5V电压。

实施例1：

本发明实施例所提供的一种充电控制方法，应用于读卡器，所述读卡器与智能卡连接。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，所述充电控制方法包括：

步骤S101，监测所述智能卡的状态。

步骤S102，当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压。

本实施例中，所述智能卡处于工作状态包括：智能卡与终端正在通信，智能卡接收并处理终端发送的数据。此时，读卡器为智能卡提供工作电压，使智能卡能够正常工作。

步骤S103，当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。

本实施例中，所述智能卡处于空闲状态包括：智能卡与终端的通信中断，在预设时间内，终端一直未操作智能卡(例如，长时间未发送APDU指令或复位等操作)。此时，读卡器为智能卡提供充电电压，使智能卡进行充电。

当智能卡与读卡器接通时，ISO7816接口的电源引脚(C1)上的输出电压根据智能卡的类型来决定。同时，读卡器内的读卡器微控模块一直监测智能卡的状态，判断终端是否在与智能卡进行通信，当终端软件在一段时间内，比如5分钟内没有对智能卡进行任何操作，则将ISO7816接口的电源引脚切换为5V电压输出，5V电压可由USB接口上的电源引脚直接提供。

在一个实施例中，若接收到所述智能卡反馈的充满电信号，则停止为所述智能卡提供充电电压。具体地，通过ISO7816接口的第一预留引脚(C4)、编程电压引脚(C6)、或第二预留引脚(C8)接收所述智能卡反馈的充满电信号。

本实施例中，读卡器包括电源切换电路，电源切换电路包括单刀双掷模拟开关，通过电源切换电路实现在工作电压和充电电压之间的切换。

在本发明的一个实施例中，所述读卡器通过USB接口与终端连接，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接。

步骤S103包括：当所述智能卡处于空闲状态时，将所述ISO7816接口的电源引脚与所述USB接口的电源引脚接通，以使所述USB接口通过其电源引脚为所述智能卡提供充电电压。

在本发明的一个实施例中，所述智能卡中设有充电电路，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接。

步骤S103包括：

1)当所述智能卡处于空闲状态时，通过所述ISO7816接口的控制引脚输出控制信号至所述智能卡，所述控制信号用于触发所述充电电路；

2)通过所述充电电路为所述智能卡提供充电电压。

本实施例中，当智能卡处于空闲状态时，读卡器通过ISO7816接口的控制引脚输出控制信号从而使能智能卡中的充电电路，通过ISO7816接口的电源引脚输出充电电压至充电电路以提供电源进行充电。

本实施例中，控制引脚为ISO7816接口的第一预留引脚(C4)、编程电压引脚(C6)或第二预留引脚(C8)。本实施例通过复用第一预留引脚(C4)、编程电压引脚(C6)和第二预留引脚(C8)输出控制信号至所述智能卡，从而启动智能卡中的充电电路。

在本发明的一个实施例中，所述读卡器与终端连接，步骤S101包括：

当在预设时间内接收到所述终端发出的操作智能卡命令时，判定所述智能卡处于工作状态，否则，判定所述智能卡处于空闲状态。

本实施例中，在长时间未接收操作智能卡命令时切换充电电压。

在一个实施例中，在所述智能卡处于空闲状态时，若接收到所述终端发出的操作智能卡命令，则为所述智能卡提供工作电压，以使智能卡能够正常工作。

在本发明的一个实施例中，步骤S102还包括：

1)获取所述智能卡的类型信息；

2)根据所述类型信息，确定所述智能卡的工作电压的大小；

3)根据所述工作电压的大小，控制ISO7816接口的电源引脚输出相应大小的工作电压。

本实施例中，读卡器检测到智能卡插入后，ISO7816接口的电源引脚(C1)会由低到高输出不同大小的电压进行寻卡操作确定并记录智能卡的类型，以便后续根据智能卡的类型为智能卡提供相应的工作电压。

现有的智能卡包括两种：A类智能卡和B类智能卡。A类智能卡的工作电压为5V±0.5V，B类智能卡的工作电压为3V±0.3V。

若智能卡能够工作在B类，即只需要读卡器输出3V的电压就可以正常工作时，读卡器无法对标称电压为3.7V的可充电电池进行充电。

在一个实施例中，智能卡包括开关控制模块、充电管理模块和可充电电池。

开关控制模块由模拟开关组成。

所述开关控制模块的受控端接入所述电源控制信号，所述开关控制模块的输入端接入所述充电电压，所述开关控制模块的输出端接所述充电管理模块的电源端，所述充电管理模块的输出端接所述可充电电池。

开关控制模块根据电源控制信号的电平高低进行导通或者断开。当开关控制模块导通时，开关控制模块输出所述充电电压至充电管理模块。充电管理模块根据所述充电电压输出充电信号至可充电电池进行充电。

在一个实施例中，智能卡根据ISO7816接口的电源引脚输出的电压大小选择接入所述工作电压或者所述充电电压。

智能卡包括智能卡微控制模块、开关控制模块、充电管理模块和可充电电池。智能卡微控制模块的输入端接ISO7816接口的电源引脚，智能卡微控制模块的输出端接所述开关控制模块的受控端，所述开关控制模块的输入端接ISO7816接口的电源引脚，所述开关控制模块的输出端接所述充电管理模块的电源端，所述充电管理模块的输出端接所述可充电电池。

智能卡微控制模块检测ISO7816接口的电源引脚输出的电压大小，并输出相应的开关信号至开关控制模块。开关控制模块根据开关信号进行导通或者断开。当开关控制模块导通时，接通ISO7816接口的电源引脚与充电管理模块。

在一个实施例中，智能卡还包括按键模块、显示模块、蓝牙模块和动态口令生成模块。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

实施例2：

如图4所示，本发明的一个实施例提供的充电控制系统100，用于执行图3所对应的实施例中的方法步骤，应用于读卡器，所述读卡器与智能卡连接。

充电控制系统100包括：

状态监测模块110，用于监测所述智能卡的状态。

第一切换模块120，用于当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压。

第二切换模块130，用于当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。

在本发明的一个实施例中，所述读卡器通过USB接口与终端连接，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接。

所述第二切换模块130还用于：当所述智能卡处于空闲状态时，将所述ISO7816接口的电源引脚与所述USB接口的电源引脚接通，以使所述USB接口通过其电源引脚为所述智能卡提供充电电压。

在本发明的一个实施例中，所述第一切换模块120还用于：获取所述智能卡的类型信息；根据所述类型信息，确定所述智能卡的工作电压的大小；根据所述工作电压的大小，控制所述ISO7816接口的电源引脚输出相应大小的工作电压。

在本发明的一个实施例中，所述智能卡中设有充电电路，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接。

所述第二切换模块130还用于：当所述智能卡处于空闲状态时，通过所述ISO7816接口的控制引脚输出控制信号至所述智能卡，所述控制信号用于触发所述充电电路；通过所述充电电路为所述智能卡提供充电电压。

在本发明的一个实施例中，所述读卡器与终端连接，状态监测模块110还用于：当在预设时间内接收到所述终端发出的操作智能卡命令时，判定所述智能卡处于工作状态，否则，判定所述智能卡处于空闲状态。

在一个实施例中，充电控制系统100还包括其他功能模块/单元，用于实现实施例1中各实施例中的方法步骤。

充电控制系统100中各模块的具体工作过程，可以参考实施例1的对应过程，在此不再赘述。

实施例3：

图5是本发明一实施例提供的读卡器的示意图。如图5所示，该实施例的读卡器5包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S101至S103。或者，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现如实施例2中所述的各系统实施例中的各模块/单元的功能，例如图4所示模块110至130的功能。

所述读卡器可包括，但不仅限于，处理器50、存储器51。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是读卡器5的示例，并不构成对读卡器5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述读卡器5还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器51可以是所述读卡器5的内部存储单元，例如读卡器5内存。所述存储器51也可以是所述读卡器5的外部存储设备，例如所述读卡器5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述读卡器5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机程序以及所述读卡器5所需的其他程序和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

实施例4：

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S101至步骤S103。或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例2中所述的各系统实施例中的各模块/单元的功能，例如图4所示的模块110至130的功能。

所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统/读卡器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统/读卡器实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述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精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电控制方法，其特征在于，应用于读卡器，所述读卡器与智能卡连接；所述充电控制方法包括：

监测所述智能卡的状态；

当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压；

当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。

2.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述读卡器通过USB接口与终端连接，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接；

所述当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压，包括：

当所述智能卡处于空闲状态时，将所述ISO7816接口的电源引脚与所述USB接口的电源引脚接通，以使所述USB接口通过其电源引脚为所述智能卡提供充电电压。

3.如权利要求2所述的充电控制方法，其特征在于，所述当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压包括：

获取所述智能卡的类型信息；

根据所述类型信息，确定所述智能卡的工作电压的大小；

根据所述工作电压的大小，控制所述ISO7816接口的电源引脚输出相应大小的工作电压。

4.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述智能卡中设有充电电路，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接；

所述当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压，包括：

当所述智能卡处于空闲状态时，通过所述ISO7816接口的控制引脚输出控制信号至所述智能卡，所述控制信号用于触发所述充电电路；

通过所述充电电路为所述智能卡提供充电电压。

5.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述读卡器与终端连接，所述监测所述智能卡的状态包括：

当在预设时间内接收到所述终端发出的操作智能卡命令时，判定所述智能卡处于工作状态，否则，判定所述智能卡处于空闲状态。

6.一种充电控制系统，其特征在于，应用于读卡器，所述读卡器与智能卡连接；所述充电控制系统包括：

状态监测模块，用于监测所述智能卡的状态；

第一切换模块，用于当所述智能卡处于工作状态时，为所述智能卡提供工作电压；

第二切换模块，用于当所述智能卡处于空闲状态时，为所述智能卡提供充电电压。

7.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述读卡器通过USB接口与终端连接，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接；

所述第二切换模块还用于：

当所述智能卡处于空闲状态时，将所述ISO7816接口的电源引脚与所述USB接口的电源引脚接通，以使所述USB接口通过其电源引脚为所述智能卡提供充电电压。

8.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述智能卡中设有充电电路，所述读卡器通过ISO7816接口与所述智能卡连接；

所述第二切换模块还用于：

当所述智能卡处于空闲状态时，通过所述ISO7816接口的控制引脚输出控制信号至所述智能卡，所述控制信号用于触发所述充电电路；

通过所述充电电路为所述智能卡提供充电电压。

9.一种读卡器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述充电控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述充电控制方法的步骤。