CN110868777B

CN110868777B - 智能卡的时序发光控制方法及智能卡

Info

Publication number: CN110868777B
Application number: CN201911040103.XA
Authority: CN
Inventors: 苏爱民
Original assignee: Shanghai Yixin Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Yixin Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: CN110868777A; WO2021083227A1

Abstract

本发明公开一种发光智能卡时序控制方法及智能卡，其中方法包括以下步骤：发光时序控制电路在智能卡与无线智能卡读写器进行读写操作时，利用天线感应智能卡读写器发出的无线电波获取电能，基于该电能驱动卡片工作；工作时利用时序控制电路包含的控制逻辑，控制智能卡上发光器件的各发光光源按照预设的时序发光，该时序以若干时钟周期为单位切换光源发光状态，所述光源发光状态包括：不同发光光源的发光时长、发光颜色、闪烁频率和发光亮度。采用本发明，在保证发光智能卡原有数据读写功能的同时，对卡片上发光器件的发光时序进行控制，可以增强发光智能卡的数据显示功能。

Description

智能卡的时序发光控制方法及智能卡

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种智能卡的时序发光控制方法及智能卡。

背景技术

智能卡，也称之为IC卡、智慧卡、微芯片卡等，是将专用的集成电路芯片镶嵌于符合ISO7816标准的PVC(或ABS等)塑料基片中，封装成外形与磁卡类似的卡片形式，也可以封装成纽扣、钥匙、饰物等特殊形状。目前的智能卡通过增加感应线圈和相关无线信号调制电路，可以与RFID射频读卡器实现数据交互，称为RFID智能卡。这种RFID智能卡一般本身不带电池，依靠读卡器发送的电磁能量工作，其结构简单、经济实用，因而获得广泛的应用。无源RFID标签由RFID IC、谐振电容C和天线L组成，天线与电容组成谐振回路，调谐在读卡器的载波频率，以获得最佳性能。RFID使用的无线信号频率有6种，分别为135KHz、13.56MHz、43.3-92MHz、860-930MHz(即UHF)、2.45GHz以及5.8GHz，无源RFID智能卡主要使用前二种频率。

普通的RFID智能卡不具有发光功能。近些年来考虑到读卡过程中为了给用户提供显著的提示，或进一步增强智能卡的美感及趣味性，更好地满足了人们对于智能卡的个性化需求，一些智能卡生产厂家开始为智能卡增加发光功能。这种功能在上述感应线圈的基础上，增加电路和发光器件，在RFID智能卡读写的同时，驱动卡片上的发光器件发光，实现提醒和装饰功能。但现有智能卡还不能实现对卡中多个发光光源的发光时序、供电、闪频、颜色以及亮度等的控制，从而影响了发光智能卡的显示功能。

发明内容

本发明实施例提供一种智能卡的时序发光控制方法及智能卡，可以控制智能卡的发光状态进行时序变换，增强智能卡的数据显示功能。

本发明实施例第一方面提供了一种智能卡的时序发光控制方法，可包括：

基于智能卡感应读写器发出的无线电波获取电能；

基于电能驱动智能卡中的时序控制电路输出时序逻辑控制数据；

基于时序逻辑控制数据控制智能卡上受控光源的发光状态按时序变换。

本发明实施例第二方面提供了一种智能卡，可包括：

电能获取模块，用于基于智能卡感应读写器发出的无线电波获取电能；

控制数据输出模块，用于基于电能驱动智能卡中的时序控制电路输出时序逻辑控制数据；

发光时序控制模块，用于基于时序逻辑控制数据控制智能卡上受控光源的发光状态按时序变换。

本发明实施例第三方面提供了一种智能卡，该智能卡包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述方面所述的智能卡的时序发光控制方法。

本发明实施例第四方面提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述方面所述的智能卡的时序发光控制方法。

在本发明实施例中，通过利用天线感应智能卡读写器的电波获得电能，进而驱动智能卡利用时序发光控制电路进行时序发光的逻辑控制，实现了对智能卡中受控光源发光状态基于时序变换的发光控制，在保证发光智能卡原有数据读写功能的同时，增强了智能卡的数据显示功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种发光智能卡的时序发光控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的智能卡内部结构示意图；

图3a-图3d是本发明实施例提供的智能卡点亮效果示意图；

图4是本发明实施例提供的一种智能卡的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的时序控制电路的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的时钟单元的电路连接图；

图7是本发明实施例提供的逻辑单元的电路连接图；

图8是本发明实施例提供的串行-并行转换单元的电路连接图；

图9是本发明实施例提供的数据译码单元的电路连接图；

图10是本发明实施例提供的另一种智能卡的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，术语“第一”和“第二”仅是为了区别命名，并不代表数字的大小或者排序。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、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他步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中的智能卡的时序发光控制方法主要应用在控制发光智能卡进行基于时序、时长、颜色、闪频及亮度等的发光控制场景中。

如图1所示，智能卡的时序发光控制方法主要包括以下步骤：

S101，基于智能卡感应读写器发出的无线电波获取电能。

在本申请实施例中，智能卡中的控制电路包括满足基本读写功能的功能控制电控，和提供发光时序、时长、闪频、颜色及亮度等控制的时序控制电路。其中，功能控制电路与现有发光卡中的类似，不做详述，而时序控制电路作为时序发光控制中的重要环节，是本申请的核心技术所在。

在一种优选实现方式中，智能卡中的感应天线如图2所示可以包括两个线圈即第一线圈和第二线圈，每个线圈对应一个电路接口，第一线圈为功能控制电路即图中的IC电路提供驱动，第二线圈为时序控制电路即图中的电路板提供驱动力。可以理解的是，当智能发光卡靠近智能卡感应读写器时，读写器会产生无线电波，与感应天线产生电磁共振，进而天线可以产生电压为控制电路供电。例如，当感应天线的电感式电压到达VPP时，智能卡开始工作，天线可以利用感应电流向控制电路供电。

在一种可选实现方式中，智能卡中的感应天线可以只包括一个线圈(即在电路耗能许可时，第一线圈可以与第二线圈整合为同一线圈)，该线圈提供两个电路接口，分别为智能卡的基础读写功能和时序发光功能供电。

需要说明的是，图2所示的智能卡的内部结构中，还包括电路中的其他电气元件以及控制中心即线路板的控制中心，控制智能卡的发光状态按照预设逻辑进行时序变换。

S102，基于电能驱动智能卡中的时序控制电路输出时序逻辑控制数据。

可以理解的是，时序控制电路获得电能后，控制中心被激活，进而可以输出时序逻辑控制数据，控制智能卡中受控光源进行发光。优选的，时序逻辑控制数据为二进制的布尔值即“0”和“1”。其中，智能卡中的受控光源可以是图2中的LED，可以是多个也可以是一个。

S103，基于时序逻辑控制数据控制智能卡上受控光源的发光状态按时序变换。

在一种优选实现方式中，智能卡中受控光源的发光状态的发光时序以若干个时钟周期为单位不断切换，在每个时钟周期内，智能卡中各受控光源的发光状态均可以对应一组布尔值。控制中心可以控制受控光源按照布尔值0和/或1组成的逻辑编码显示对应的发光状态。其中，受控光源的发光状态可以包括不同受控光源的发光时长、发光颜色、闪烁频率和发光亮度。发光状态与布尔值可以有如下对应关系：闪烁频率f₁表示布尔值“1”，闪烁频率f₂布尔值“0”；颜色c₁表示布尔值“1”，闪烁频率c₂布尔值“0”；颜色v₁表示布尔值“1”，闪烁频率v₂布尔值“0”。

进一步的，外设采集设备(如、光感应器或者摄像头)通过采集一个时钟周期内受控光源的发光状态，可以识别其对应的一组布尔值，该组布尔值可以代表特别的含义，例如，在某一时刻摄像头拍摄到智能卡中3颗发光光源中的其中一个发光而另外两个不亮，则这一组受控光源对应的逻辑控制数据的一组布尔值可以是1、0、0的任意组合(如，001、100、010)。由于各受控光源的闪烁频率不是同步的，各光源在同一时刻可能不会同时处于点亮状态，即在发光周期的不同发光时隙中，智能卡中各受控光源的发光状态可以是不同的。如图3a-图3d所示的智能卡，智能卡上的六颗“星星”被同时点亮后，以一定的频率闪烁，在四个不同时刻被点亮的星星不同，图3a和图3c时刻6颗星均点亮，图3b均不亮，图3d有一颗被点亮。

需要说明的是，各受控光源在任一时钟周期内的发光状态可以组成一幅发光图案，不同图案可以代表不同的实际含义，如，图3a-图3d中的LED被点亮后组成漫天繁星的图案。

图4为本申请另一实施例提供的智能卡10的结构示意图，如图4所示，智能卡10可以包括电能获取模块101、控制数据输出模块102和发光时序控制模块103。

电能获取模块101，用于基于智能卡感应读写器发出的无线电波获取电能。

控制数据输出模块102，用于基于电能驱动智能卡中的时序控制电路输出时序逻辑控制数据。

发光时序控制模块103，用于基于时序逻辑控制数据控制智能卡上受控光源的发光状态按时序变换。

需要说明的是，智能卡10中的各功能模块的控制过程与上述方法实施例中的一致，可以参见上述方法实施例中的描述，此处不再赘述。

图5为本申请又一实施例提供的智能卡内时序控制电路的结构示意图，如图5所示智能卡中时序控制电路可以包括时钟单元201、逻辑单元202、串行-并行转换单元203和数据译码单元204。通过上述四个单元可以实现对卡中各受控光源在固定时钟周期内实现特定规律的亮灭控制。需要说明的是，图5中各单元的内部元件连接关系放大后分别如图6、图7、图8和图9所示。

在图5所示的时序控制电路中，时钟单元201可以为逻辑单元202和串行-并行转换单元203提供时序时钟，逻辑单元202生成的串行数据输出至串行-并行转换单元203后转换为并行序列，该并行序列输入数据译码单元204译码为控制发光器件的数据流。需要说明的是，上述逻辑单元202可以是伪随机码生成单元。

需要说明的是，时钟单元201的实现受限于智能卡的能耗与体积，时钟电路被设计为带RC延迟的三非门环形振荡器。传统奇数非门环形振荡器振荡频率为：f＝1/2×n×tpd。其中n为串联反相器的个数，tpd为传输延迟时间，实际应用中因tpd时间在几时到数百nS之间，故附件延迟环节，带延迟的三非门环形振荡器频率可由式子f＝2.2×R1×C1计算，时钟单元201内各元件的连接关系如图6所示，其中R2位串联保护电阻。

进一步的，逻辑单元202即伪随机码生成单元可以由多级移位寄存器附加反馈端实现，图7为七级移位寄存器实现的伪随机码生成电路，对应的特征多项式f(x)＝1+x^3+x^7，反馈系数取211，故序列为：010001001。

在一种实现方式中，串行-并行转换单元203可通过移位寄存器实现，如图8所示。可以理解的是，伪随机码生成单元202输出的伪随机码为串行数据，将伪随机码输出端后接移位寄存器配合数据译码器即可输出控制数据。其中数据译码器即为数据译码单元204。

本申请实施例中，数据译码单元204的内部电路是以8个发光光源即8个LED为例的，移位寄存器输出的三位并行数据经数据译码，可以对8LED进行控制，如图9所示。需要说明的是，时序控制电路20中的串行-并行转换单元203和数据译码单元204中的元器件与受控光源数相关，即在实际应用中可以根据发光智能卡中LED的个数对具体的译码电路以及串行-并行电路进行调整。

在本实施例中，实现了一种智能卡中时序发光状态控制的时序控制电路，控制智能卡中受控光源的发光状态按预设的时序变换。在保证发光智能卡原有数据读写功能的同时，增强了智能卡的数据显示功能。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图1-图3所示实施例的发光智能卡的时序发光控制方法的执行步骤，具体执行过程可以参见图1-图3所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。

本申请实施例还提供了一种智能卡。如图10所示，智能卡30可以包括：至少一个处理器301，例如CPU，存储器302，至少一个通信总线303。其中，通信总线303用于实现这些组件之间的连接通信。其中，存储器302可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)。存储器302可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器301的存储系统。如图10所示，作为一种计算机存储介质的存储器302中至少可以包括时序发光控制程序指令。

处理器301可以用于调用存储器302中存储的程序指令，并使智能卡30执行以下操作：

基于智能卡感应读写器发出的无线电波获取电能；

在一些实施例中，发光状态的发光时序以若干个时钟周期为单位不断切换。

在一些实施例中，发光状态包括不同受控光源的发光时长、发光颜色、闪烁频率和发光亮度。

在一些实施例中，受控光源为一个或多个。

在一些实施例中，时序逻辑控制数据为二进制布尔值。

在一些实施例中，智能卡30还用于控制受控光源按照布尔值0和/或1组成的逻辑编码显示对应的发光时长、发光颜色、发光频率和发光亮度。

在一些实施例中，各受控光源任一时刻的发光状态对应一组布尔值。

在一些实施例中，各受控光源的发光状态共同组成一幅发光图案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为智能卡等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种时序发光智能卡，其特征在于，包括：

控制数据输出模块，用于基于所述电能驱动智能卡中的时序控制电路输出时序逻辑控制数据，其中，所述智能卡包括两个线圈，每个线圈对应一个电路接口，第一线圈对应功能控制电路、第二线圈对应时序控制电路；

发光时序控制模块，用于基于所述时序逻辑控制数据控制智能卡上受控光源的发光状态按时序变换，其中，所述发光状态的发光时序以若干个时钟周期为单位不断切换；

受控光源，在任一时钟周期内的发光状态组成一幅发光图案，不同图案代表不同的实际含义，其中，所述发光状态包括不同受控光源的发光时长、发光颜色、闪光频率和发光亮度，发光频率与布尔值具有对应关系；外设采集设备通过采集一个时钟周期内受控光源的发光状态，可以识别其对应的一组布尔值，该组布尔值可以代表特别的含义。

2.一种智能卡的时序发光控制方法，其特征在于，包括：

对智能卡上多个发光光源的发光时序进行控制，包括：

基于智能卡感应读写器发出的无线电波获取电能；

基于所述电能驱动智能卡中的时序控制电路输出时序逻辑控制数据，其中，所述智能卡包括两个线圈，每个线圈对应一个电路接口，第一线圈对应功能控制电路、第二线圈对应时序控制电路；

基于所述时序逻辑控制数据控制智能卡上受控光源的发光状态按时序变换，其中，受控光源在任一时钟周期内的发光状态组成一幅发光图案，不同图案代表不同的实际含义；所述发光状态的发光时序以若干个时钟周期为单位不断切换；所述发光状态包括不同受控光源的发光时长、发光颜色、闪烁频率和发光亮度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述受控光源为一个或多个。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时序逻辑控制数据为二进制布尔值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述受控光源按照布尔值0和/或1组成的逻辑编码显示对应的发光时长、发光颜色、发光频率和发光亮度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，各受控光源任一时刻的发光状态对应一组布尔值。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，各受控光源的发光状态共同组成一幅发光图案。