CN201243318Y - 扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置 - Google Patents

Abstract

一种扩充式通信装置，包含一用户识别卡连接机构，插卸一用户识别卡；一扩充连接机构，插卸一扩充晶片卡；一本机模组，设置于壳体内并耦接于用户识别卡连接机构，本机模组包含一本机控制单元及一本机天线单元，本机天线单元耦接于本机控制单元；及一扩充模组，设置于壳体内并同时耦接于本机模组与扩充连接机构，扩充模组包含一扩充控制单元，耦接于本机控制单元与扩充连接机构；一扩充天线单元，耦接于扩充控制单元；及一扩充密钥单元，耦接于扩充控制单元。同时，一种插卸式近场通讯的通信装置亦一并揭示。

Description

扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置

技术领域

本实用新型有关于一种扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置。

背景技术

在移动通信网络相当普及的今日，个人通信技术的也快速地发展且已经广泛地应用在生活中，为使个人通信得以更便利，微型化与多样化业已成为主要的技术潮流，举例来说，搭配在个人通信装置上的常见应用有：电子钱包模式(例如：手机支付、线上储值、网络查询…等等的操作)、物流追踪模式(例如：追踪交易平台、产品查询、网页防伪确认…等等的操作)、点对点传输模式(例如：手机上蓝牙与介面红外线传输…等等的操作)以及管理模式(人力资源系统的追踪、考勤管理…等等的操作)等等，不过为避免个人资料被盗用、冒用，近来，个人通信技术通常搭配近场通讯(near field communication，NFC)技术以确保个人资料不会在资料传输的过程中遗失或被拦截。

目前常见的近场通讯技术仍均固定在通信装置上，而无法随意自装置拆卸或移除，举例来说，一般双介面卡模式(SIMPASS)中，用户识别卡(SIM卡)与近场通讯模组是以连接线彼此耦接，不过，双介面卡的天线与用户识别卡的高速数据介面之间经常因为不相容而发生冲突的问题，因此一旦使用者更换新的通讯装置(手机)时，用户识别卡和新的通讯装置内建的天线则可能会发生不相容而无法正常操作的问题，此外，在双介面卡模式中的近场通信模组并不支援射频辨识(RFID)的读写功能，故，在实用性与泛用性均显得相当地受限。

而在另一种具有近场通讯模组的习知通信装置中，通信装置与用户识别卡、近场通讯模组之间的信息传输介面为独立的，不过近场通讯模组与通信装置之间的电性连接关系则是透过用户识别卡，也就是近场通讯模组直接耦接于用户识别卡的部分接脚，以电性连接于通讯装置。然而，这样的设计仍必须面对用户识别卡高速传输接脚被占用、用户识别卡软件与硬件必须重新设计以及电刷卡的问题，以电刷卡的问题为例，当使用者利用近场通讯模组以进入至地铁后，中途因为通信装置的电池电力耗尽，则会因为通信装置中的近场通讯模组无法作动而使得使用者无法离开地铁。

另外，在特定的通讯协定系统中，例如：单线传输技术(single wire protocol，SWP)，其可藉由具有SWP通讯协定设定的用户识别卡以使得近场通讯模组的天线可与外部通讯装置(例如：读卡器)直接沟通，使通信装置内的近场通讯模组的天线在通信装置无法供电的情况下，仍可透过外部的通讯装置而获得足够的电力而维持正常的作动，并将电能传送至具有SWP通讯协定设定的用户识别卡内部的密钥晶片而完成刷卡动作。不过因为这样的通讯协定仅适用在智能卡(CPU卡)系统而不支援射频辨识卡系统，因此若要使此技术普及化，则必须改良相对应的射频辨识读卡器。

为避免上述各种已知近场通讯技术的问题，已知技术中则提出一种将射频辨识卡、射频辨识读卡器整合至通讯装置内的技术，虽然这样的技术可以解决电刷卡的问题，同时也因为射频辨识卡的开发可轻易导入任一系统(例如：银行、网络交易…等等)而使得应用上变得更为便利，不过此一技术并非真正的近场通讯技术，而仅为射频辨识技术的应用，且在进行刷卡、读卡的过程中，由于射频辨识卡、射频辨识读卡器与外部通讯装置(例如：外部读卡器)同时作动，因此三个天线在作动时将会产生严重的电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)问题。

因此，如何提供一种扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置实属当前重要课题之一。

实用新型内容

有鉴于上述课题，本实用新型的目的为提供一种扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置，其整合扩充射频辨识单元、扩充天线单元及扩充密钥单元，以使更换不同的扩充模组即可实现不同的功能，例如：使用不同网络以进行语音与资料通信功能。

为达上述目的，本实用新型揭示一种扩充式通信装置，其包含一用户识别卡连接机构，插卸一用户识别卡；一扩充连接机构，插卸一扩充晶片卡；一本机模组，设置于壳体内并耦接于用户识别卡连接机构，本机模组包含一本机控制单元及一本机天线单元，本机天线单元耦接于本机控制单元；及一扩充模组，设置于壳体内并同时耦接于本机模组与扩充连接机构，扩充模组包含一扩充控制单元，耦接于本机控制单元与扩充连接机构；一扩充天线单元，耦接于扩充控制单元；及一扩充密钥单元，耦接于扩充控制单元。

为达上述目的，依据本实用新型的一种插卸式近场通讯的通信装置其包含一用户识别卡连接机构，插卸一用户识别卡；一近场通讯连接机构，插卸一近场通讯晶片卡；一本机模组，设置于壳体内并耦接于用户识别卡连接机构，本机模组包含一本机控制单元及一本机天线单元，本机天线单元耦接于本机控制单元；及一近场通讯模组，设置于壳体内并同时耦接于本机模组与近场通讯连接机构，近场通讯模组包含一近场通讯控制单元，耦接于本机控制单元与近场通讯连接机构；一近场通讯天线单元，耦接于近场通讯控制单元；及一近场通讯密钥单元，耦接于近场通讯控制单元。

承上所述，本实用新型所揭示的一种扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置，其藉由一扩充连接机构(例如：近场通讯连接机构)以让使用者可依据不同的需求更换具有不同的功能的模组(例如：近场通讯模组)，且由于在扩充模组中包含有扩充射频辨识单元、扩充天线单元及扩充密钥单元，因此可使得搭载有此扩充模组的通信装置可执行通信模式、近场通讯卡模式、读卡器模式以及点对点通信模式。与已知技术相较，由于本实用新型所揭露的扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置中的扩充模组具有独立的扩充射频辨识单元、扩充天线单元及扩充密钥单元，因此本机模组的软、硬设计将不会受到扩充模组的影响或限制，同时也不会有因为多个天线同时作动而产生的电磁干扰问题。

附图说明

图1为本实用新型所揭示的一种扩充式通信装置的方块示意图；以及

图2为本实用新型所揭示的一种插卸式近场通讯的通信装置的方块示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本实用新型较佳实施例的一种扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置，其中相同的元件将以相同的符号加以说明。

请参照图1所示，其为本实用新型所揭示的一种扩充式通信装置的方块示意图。此扩充式通信装置1包含一用户识别卡连接机构12、一扩充连接机构16、一本机模组14与一扩充模组18；其中，用户识别卡连接机构12用以插卸用户识别卡A；扩充连接机构16则是用以插卸一扩充晶片卡B；本机模组14，设置于壳体C内并耦接于用户识别卡连接机构12，且本机模组14包含一本机控制单元141及一本机天线单元142，其中，本机天线单元142耦接于本机控制单元141；扩充模组18，则是设置于壳体C内并同时耦接于本机模组14与扩充连接机构16，且扩充模组18包含一扩充控制单元181、一扩充天线单元182及一扩充密钥单元183，扩充控制单元181耦接于本机控制单元141与扩充连接机构16，扩充天线单元182与扩充密钥单元183分别耦接于扩充控制单元181。

此外，此扩充式通信装置1还包含一电源供应模组11，其耦接于本机模组14与扩充模组18以提供所需的电能；且，扩充模组18还包含一扩充射频辨识单元184，其耦接于扩充控制单元181且使用扩充天线单元182，换言之，扩充射频辨识单元184是透过扩充模组18中的扩充天线单元182以传输射频辨识讯号。

而为使本实用新型的扩充式通信装置的技术特征更为明确，以下则藉由将本实用新型的扩充式通信装置应用在近场通讯技术的态样为例，以详细说明本实用新型的技术特征与其优点。

请参照图2所示，其为本实用新型的扩充式通信装置应用在一插卸式近场通讯的通信装置的方块示意图。此插卸式近场通讯的通信装置2包含一用户识别卡连接机构22、一近场通讯连接机构26、一本机模组24与一近场通讯模组28；其中，用户识别卡连接机构22用以插卸用户识别卡A；近场通讯连接机构26则是用以插卸一近场通讯晶片卡B’；本机模组24设置于壳体C内并耦接于用户识别卡连接机构22，且本机模组24包含一本机控制单元241及一本机天线单元242，其中，本机天线单元242耦接于本机控制单元241；近场通讯模组28则是设置于壳体C内并同时耦接于本机模组24与近场通讯连接机构26，且近场通讯模组28包含一近场通讯控制单元281、一近场通讯天线单元282及一近场通讯密钥单元283，近场通讯控制单元281耦接于本机控制单元241与近场通讯连接机构26，近场通讯天线单元282与近场通讯密钥单元283分别耦接于近场通讯控制单元281。

相同地，在此插卸式近场通讯的通信装置2中还包含一电源供应模组21，其耦接于本机模组24与近场通讯模组28以提供所需的电能；且，近场通讯模组28还包含一近场通讯射频辨识单元284，其耦接于近场通讯控制单元281且使用近场通讯天线单元282，换言之，近场通讯射频辨识单元284是透过近场通讯模组28中的近场通讯天线单元282以传输射频辨识讯号。

以下，根据图2所示的插卸式近场通讯的通信装置2以提出在各种不同的操作模式下的实施例，但，此些说明仅为本实用新型的实施态样而非用以限制本实用新型的范围。

第一实施例：通信模式

当插卸式近场通讯的通信装置2在通信模式下时，若一近场通讯晶片卡B’插入近场通讯连接机构26后，插卸式近场通讯的通信装置2首先会确认插入的晶片卡种类，并在确认后透过与近场通讯连接机构26的接脚(例如：电力控制的接脚)以开启近场通讯连接机构26以及与其耦接的近场通讯模组28，而当近场通讯模组28与插卸式近场通讯的通信装置2电性连接后，近场通讯模组28可与本机模组24进行沟通，更详细来说，近场通讯模组28中的近场通讯控制单元281(例如：近场通讯模组28中的中央处理器)可利用与排程相关的命令(例如：AT命令)或其他命令以与本机模组24中的本机控制单元241(例如：本体模组24中的中央处理单元)进行资料的传递，且此时的近场通讯天线单元282与近场通讯密钥单元283均处于开启的状态下，换言之，可随时透过近场通讯天线单元282以接收或传递近场通讯信息，并在交换此些近场通讯信息时，可藉由近场通讯密钥单元283以对资料进行加密或解密的动作，确保资料在接收或传递的过程中不容易受到盗取。

其中，在插卸式近场通讯的通信装置2中还包含一非同步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)23，其耦接于近场通讯模组28与本机模组24之间，所以，近场通讯模组28与本机模组24进行沟通时，可利用此非同步收发传输器23以对传递的命令进行传输方法的转换(例如：串行传输方法或平行传输方法)。

另外，为降低电能的消耗，在近场通讯模组28未使用时，更可先将近场通讯模组28切换至睡眠状态以节省所消耗的电能，而主机模组24可透过与近场通讯模组28耦接的接脚(例如：中断控制的接脚)以唤醒近场通讯模组28中的近场通讯控制单元281；相反地，在主机模组24未使用时，亦可先将主机模组24切换至睡眠状态以节省所消耗的电能，而近场通讯模组28可透过与主机模组24耦接的接脚以唤醒主机模组24中的主机控制单元241。

第二实施例：卡模式

在此一模式下，插卸式近场通讯的通信装置2是用以做为一单纯的“卡”之用。举例来说，当插卸式近场通讯的通信装置2视作为储存有一定金额的电子货币时，透过插卸式近场通讯的通信装置2中主机模组24中的主机控制单元241以命令近场通讯模组28，使其执行“电子金融卡”的作用，因此，当近场通讯模组28中的近场通讯天线单元282感应到一外部读卡器(图未示)时，则一并启动近场通讯控制单元281，俾使与其耦接的主机控制单元241被启动，接续，插卸式近场通讯的通信装置2中的近场通讯控制单元281产生的近场通讯信息会透过非同步收发传输器23以传送至主机控制单元241，且主机控制单元241再透过空中通讯(例如：有线通讯或无线通讯)方式以处理此些信息，进而完成电子货币消费的流程。

其中，值得注意的是，当近场通讯模组28中的近场通讯天线单元282感应到外部的读卡器后，此时的主机模组24多半呈现在睡眠状态(为节省所消耗的电能)，因此，近场通讯模组28必须透过与主机模组24耦接的接脚(例如：中断控制的接脚)以唤醒主机模组24。

第三实施例：读卡器模式

与上述第二实施例相反地，本实施例中的近场通讯模组28视作一读卡器，换言之，在外部有一外部卡(图未示)存在时，可藉由主机模组24的主机控制单元241以下命令，使近场通讯模组28切换至读卡器的模式，当近场通讯模组28与外部卡交换信息后，则透过非同步收发传输器23以将相关信息传送至主机控制单元241，且主机控制单元241再透过空中通讯方式以处理此些信息，进而完成电子货币消费的流程。

相似地，在主机模组24下命令使近场通讯模组28进行模式切换之前，近场通讯模组28通常保持在睡眠状态下(为减少电能的消耗)，因此，在主机模组24确实下达命令以启动近场通讯模组28之前，可先藉由耦接在主机模组24与近场通讯模组28之间的接脚以唤醒近场通讯模组28，尔后再将主机模组24的命令传送至近场通讯模组28。

第四实施例：点对点通讯模式

此实施例是利用本实用新型所揭露的一具有近场通讯功能的插卸式近场通讯的通信装置2与另一具有近场通讯功能的设备进行信息交换的模式。举例来说，本实用新型的插卸式近场通讯的通信装置2设定为卡模式(或读卡器模式)，而另一具有近场通讯功能的设备(图未示，不过可为本实用新型的另一插卸式近场通讯的通信装置)则设定为具有读卡器模式(或卡模式)，以彼此交换信息的流程，藉以实现点对点的通讯模式。

虽在上述四种实施例中仅以近场通讯模组为例说明，实际上可根据不同的需求以其他不同的扩充模组来取代上述的近场通讯模组，以提供或切换特定的功能。另外，在特定的通讯协定系统(例如：单线传输技术)中，也仅需要将近场通讯模组扩充为可支援此一通讯协定系统的模式，即可使本实用新型的通信装置顺利地应用在各种不同的通讯协定系统中。

因此，本实用新型所揭露的扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置藉由提供独立的主机模组与近场通讯模组，以摆脱已知技术中将近场通讯模组整合在用户识别卡、主机天线的不便利性。且于此所揭示的扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置是一种可适用于可更换不同插卡式通信模组来实现使用不同网络，以进行语音及资料通信功能的通信装置。另，因为近场通讯的密钥单元直接设置在近场通讯模组内(独立于主机模组之外)，因此可根据不同的通讯对象以搭配不同的密钥，而不再受到特定终端商的限制，同时提高密钥的安全性。根据上述可知，由于本实用新型所揭示的扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置可藉由热插拔的方式更换具有不同功能的扩充晶片卡(例如：个人手持电话系统晶片卡、全球移动通讯系统晶片卡、码分多址系统晶片卡或近场通讯系统晶片卡)，因此满足了通信个性化的需求，同时，虽然各个厂家生产的主机模组与扩充模组的规格均不尽相同，但，只要能够统一主机模组与扩充模组连接的接脚规格，仍可使得来自不同厂家的主机模组与扩充模组彼此搭配共用。再，与已知技术相较，由于本实用新型所揭示的扩充式通信装置及其应用的插卸式近场通讯的通信装置中的扩充模组具有独立的扩充射频辨识单元、扩充天线单元及扩充密钥单元，因此本机模组的软、硬设计将不会受到扩充模组的影响或限制，同时也不会有因为多个天线同时作动而产生的电磁干扰问题。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本实用新型的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (13)

1、一种扩充式通信装置，其特征在于，包含：

一用户识别卡连接机构，插卸一用户识别卡；

一扩充连接机构，插卸一扩充晶片卡；

一本机模组，设置于该壳体内并耦接于该用户识别卡连接机构，该本机模组包含：

一本机控制单元；及

一本机天线单元，耦接于该本机控制单元；及

一扩充模组，设置于该壳体内并同时耦接于该本机模组与该扩充连接机构，该扩充模组包含：

一扩充控制单元，耦接于该本机控制单元与该扩充连接机构；

一扩充天线单元，耦接于该扩充控制单元；及

一扩充密钥单元，耦接于该扩充控制单元。

2、如权利要求所述的扩充式通信装置，其特征在于，该本机模组与该扩充模组之间还耦接一非同步收发传输模组。

3、如权利要求所述的扩充式通信装置，其特征在于，该扩充晶片卡选自于个人手持电话系统晶片卡、全球移动通讯系统晶片卡、码分多址系统晶片卡或近场通讯系统晶片卡。

4、如权利要求3所述的扩充式通信装置，其特征在于，该近场通讯系统晶片卡为接触感应式的晶片卡或非接触感应式的晶片卡。

5、如权利要求1所述的扩充式通信装置，其特征在于，还包含：

一电源供应模组，耦接于该本机模组与该扩充模组。

6、如权利要求1所述的扩充式通信装置，其特征在于，为移动电话、智慧型手机、个人数字助理、导航装置、全球卫星定位装置或固定式通信装置。

7、如权利要求所述的扩充式通信装置，其特征在于，该扩充模组还包含：

一扩充射频辨识单元，耦接于该扩充控制单元且使用该扩充天线单元。

8、一种插卸式近场通讯的通信装置，其特征在于，包含：

一用户识别卡连接机构，插卸一用户识别卡；

一近场通讯连接机构，插卸一近场通讯晶片卡；

一本机模组，设置于该壳体内并耦接于该用户识别卡连接机构，该本机模组包含：

一本机控制单元；及

一本机天线单元，耦接于该本机控制单元；及

一近场通讯模组，设置于该壳体内并同时耦接于该本机模组与该近场通讯连接机构，该扩充模组包含：

一近场通讯控制单元，耦接于该本机控制单元与该近场通讯连接机构；

一近场通讯天线单元，耦接于该近场通讯控制单元；及

一近场通讯密钥单元，耦接于该近场通讯控制单元。

9、如权利要求8所述的插卸式近场通讯的通信装置，其特征在于，该本机模组与该扩充模组之间还耦接一非同步收发传输模组。

10、如权利要求8所述的插卸式近场通讯的通信装置，其特征在于，该近场通讯系统晶片卡为接触感应式的晶片卡或非接触感应式的晶片卡。

11、如权利要求8所述的插卸式近场通讯的通信装置，其特征在于，还包含：

一电源供应模组，耦接于该本机模组与该扩充模组。

12、如权利要求8所述的插卸式近场通讯的通信装置，其特征在于，为移动电话、智慧型手机、个人数字助理、导航装置、全球卫星定位装置或固定式通信装置。

13、如权利要求8所述的插卸式近场通讯的通信装置，其特征在于，该近场通讯模组还包含：

一近场通讯射频辨识单元，耦接于该近场通讯控制单元且使用该近场通讯天线单元。

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