CN201812292U - 减少负载效应的非接触式读卡装置 - Google Patents

Abstract

一种减少负载效应的非接触式读卡装置，连接于主机，用于感应非接触式卡片，包含：天线载板，具有天线，用以接收非接触式卡片的第一模拟信号并传送第二模拟信号至非接触式卡片；电磁波吸收阻断载体，具有电磁波吸收材料，用电磁波吸收材料吸收电磁波；隔离板，设置于天线载板上，使磁场干扰为固定值。

Description

减少负载效应的非接触式读卡装置

技术领域

本实用新型涉及一种读卡装置，特别是涉及一种减少负载效应的非接触式读卡装置。

背景技术

随着科技发展，日常生活所需使用的健保卡、信用卡、金融卡、身份证、护照等，都发展为磁条或是IC芯片的数字识别卡。使用者的个人信息记录于数字识别卡上。例如，票证系统所使用的非接触式付费搭乘系统。近年来由于射频识别系统(RFID)的技术逐渐成熟，许多信用卡以及金融卡均已采用非接触式卡片的形式出现在市场上。使用者仅需于非接触式读卡装置之上感应非接触式卡片，即可进行交易。如此一来大大缩短交易时间，使用者也不必担心会将卡片遗留在接触式读卡机内忘记取走，造成卡片遗失的困扰。由于是采用电磁感应方式，使非接触式读卡装置相当容易受到读卡机装置位置的外界材质的干扰，尤其是金属外壳的材质，导致天线负载改变，形成信号负载调制偏移过多，而致使感应非接触式卡片的动作失败。举例来说，内嵌于停车场收费的非接触式读卡装置，可能因为停车场读卡装置外壳的金属电磁波反射而受到干扰，导致读卡失败。

由于读卡机天线所发出的磁场会因为装置于不同材质或不同外形的金属产生不同的变化磁场并产生Eddy current(涡流)并根据Lenz’s Law(楞次定律)会产生反电动势会对读卡机的天线产生不同的负载效应，导致无法正确读取卡片所传送回的信号，而一般天线常用的对抗金属干扰的电磁波吸收材料又只能针对已匹配好的天线，无法考虑到不同的装机环境(如装置位置金属材质与外形)，故只能针对固定的金属材质与外形来使用。当装置于不同外形的金属材质外壳时需再重新调整天线匹配，否则易导致读卡失败。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种减少负载效应的非接触式读卡装置，连接于主机，用于感应非接触式卡片，包含：天线载板，具有天线，用以接收非接触式卡片的第一模拟信号并传送第二模拟信号至非接触式卡片；电磁波吸收阻断载体，具有电磁波吸收材料，用电磁波吸收材料吸收电磁波；以及一隔离板设置于该天线载板上，使一磁场干扰为一固定值。

根据本实用新型的构想，该非接触式卡片包含一非接触式芯片。

根据本实用新型的构想，该非接触式芯片为一无线射频识别芯片。

根据本实用新型的构想，该非接触式卡片选自现金卡、金融卡及信用卡所构成的群组。

根据本实用新型的构想，该天线设置于该卡片感应面。

根据本实用新型的构想，该天线载板背面设置电磁波吸收阻断载体，以阻隔电磁波干扰。

根据本实用新型的构想，该电磁波吸收阻断载体接合于天线载板上。

根据本实用新型的构想，该电磁波吸收阻断载体装设于天线载板周围。

本实用新型相比现有技术的优点在于：本实用新型通过电磁波吸收材料装置于抗电磁波面对抗磁场干扰。通过电磁波吸收阻断载体设置于该抗电磁波面上，使磁场干扰为固定值，隔离板用以固定该抗电磁波面面向的天线反射的电磁波，并对天线形成固定负载，且同时阻隔非接触式读卡装置后方可能的装置传来的电磁波干扰隔离板固定磁场干扰，让天线所受到的负载效应固定，因而阻隔非接触式读卡装置后方可能装设的金属材质物品的影响。此设计方式可将因反电动势造成的磁场变化，由于隔离板的材质与外形已固定，因而近似固定值。故可以不用再考虑不同的机构与金属件所造成的磁场干扰。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2A为天线载板的卡片感应面示意图；

图2B为电磁波吸收阻断载体使用于天线载板示意图；

图3A为电磁波吸收阻断载体的具体实施例一；

图3B为电磁波吸收阻断载体的具体实施例二；

图3C为电磁波吸收阻断载体的具体实施例三；

图4为本实用新型的一具体实施例。

主要元件符号说明

1非接触式读卡装置        62电磁波吸收材料

10天线                   61隔离板

20转换模块               80服务器

30控制单元

40介面单元

50主机

51网络单元

52显示单元

53处理单元

54操控单元

60电磁波吸收阻断载体

63泡棉

64天线载板

11卡片感应面

12抗电磁波面

具体实施方式

请参照图1，该图为本实用新型的系统框图。以内嵌于主机50的非接触式读卡装置1为例，主机50在此为票证储值装置。使用者将非接触式卡片靠近非接触式读卡装置1，其中非接触式卡片包含一非接触式芯片。其中非接触式芯片为无线射频识别(RFID)芯片，非接触式卡片选自票证、现金卡、金融卡及信用卡所构成的群组。由于电磁感应而产生电流并致动非接触式芯片，非接触式芯片即传送第一模拟信号。当天线10接收第一模拟信号时，非接触式读卡装置1具有转换模块20，能将第一模拟信号传送至转换模块20。转换模块20将第一模拟信号转换为第一数字信号。此外，非接触式读卡装置1还具有控制单元30及介面单元40。其中，控制单元30接收第一数字信号并传送至介面单元40。在此，介面单元40选自推荐标准232(RS232)介面、通用串行总线(USB)介面、便携式通用串行总线(USB OTG)介面标准介面所构成的群组。介面单元40将第一数字信号传至主机50。

请参照图2A，该图为天线10的卡片感应面示意图。卡片感应面11设置天线10。天线10，用以接收非接触式卡片的第一模拟信号并传送第二模拟信号至非接触式卡片。当使用者持非接触式卡片至卡片感应面11时，天线10产生的电磁场致动非接触式卡片内部的非接触式芯片，非接触式芯片受电磁场致动而传送第一模拟信号，天线10接收第一模拟信号并传送至转换模块20。转换模块20将第一模拟信号转换为第一数字信号。控制单元30接收第一数字信号并传送至介面单元40。介面单元40将第一数字信号传至主机50以进行动作(如图1所示)。

请参照图2B，该图为电磁波吸收阻断载体60与天线载板64接合示意图。天线载板64，具有卡片感应面11以及抗电磁波面12，天线10设置于卡片感应面11(如图2A所示)，并通过电磁波吸收材料62装置于抗电磁波面12对抗磁场干扰。电磁波吸收阻断载体60设置于该抗电磁波面12上，使磁场干扰为固定值，隔离板61用以固定该抗电磁波面12面向的天线反射的电磁波，并对天线形成固定负载，且同时阻隔非接触式读卡装置后方可能的装置传来的电磁波干扰。天线载板64设置转换模块20、控制单元30、介面单元40，并利用背胶将电磁波吸收阻断载体60与天线载板64接合，并通过电磁波吸收材料62吸收天线电磁波降低电磁波往后方金属传递。其中，电磁波吸收材料62的背面还设置金属隔板61，以阻隔电磁波向后方传递，并对天线形成固定负载，因而天线负载不会因后方其它可能金属装置物而改变，金属隔板61同时也阻隔非接触式读卡装置后方其它可能的装置传来的电磁波干扰。

隔离板61至少一部分为金属材质，通过其材质的性质，而使电磁波磁场反射形成一固定值。当天线电磁波遇到金属时会因Lenz’s Law(楞次定律)反射一干扰电磁波，此干扰情况会因非接触式读卡装置装设于不同材质或不同形状的金属外壳而有所不同，天线接收因而受到不同程度的影响，造成读卡信号异常。换句话说，通过电磁波吸收阻断载体60的装设，能使无论装设于何种形状、材质的非接触式读卡装置1，均能因电磁波吸收阻断载体60的装设，使天线所接收到的磁场干扰近似于一固定值，防止因装机环境(如装置位置金属材质与外形)的不同，而造成已经与电磁波吸收材料匹配好的天线10(如图1所示)因装机环境的不同而不再匹配所造成读取错误的情况。

请参照图3A，该图为电磁波吸收阻断载体60的具体实施例一，电磁波吸收阻断载体60可通过泡绵63接合隔离板61与电磁波吸收材料62，再通过电磁波吸收材料62上黏胶与天线载板64接合(如图2B所示)。请参照图3B，该图为电磁波吸收阻断载体60的具体实施例二，可通过泡绵63接合隔离板61与电磁波吸收材料62，再通过电磁波吸收材料62上黏胶与天线载板64接合(如图2B所示)。使磁场难以透过隔离板61的作用，而对天线产生一个近似固定的负载。为前所述的实施例一及实施例二的隔离板61为金属材质仅为举例，隔离板61的材质也可视各不同装置或其它考虑而选用其它金属材质。

请参照图3C，该图为本实用新型的另一具体实施例，电磁波吸收材料62黏贴于抗电磁波面12上，而隔离板61可通过它物固定于抗电磁波面12上方。电磁波吸收材料62可根据天线特性需求而设计所需大小及形状。

请参照图4，该图为本实用新型的具体实施例，非接触式读卡装置1内嵌设置于主机50，主机50选自销售点终端、家庭计算机系统、数字电视、互联网设备、及个人销售点终端所构成的群组。主机50在此实施例为一自动储值装置，通过网络单元51与服务器80联机。配合参照图1，当使用者将非接触式卡片靠近非接触式读卡装置1，由于电磁感应而产生电流并致动非接触式芯片，其中非接触式芯片为无线射频识别(RFID)芯片。非接触式芯片即传送第一模拟信号。天线10接收第一模拟信号，并传送至转换模块20。转换模块20将第一模拟信号转换为第一数字信号。控制单元30接收第一数字信号并传送至介面单元40。介面单元40将第一数字信号传至主机50此次操作上的动作信息。再者，自动储值装置还具有操控单元54，此时使用者通过操控单元54输入信息，经过处理单元53认证后，即可使用主机50提供的服务。当主机50需写入第二数字信号至非接触式卡片时，处理单元53传送第二数字信号至非接触式读卡装置1，非接触式读卡装置1再传送至非接触式卡片的非接触式芯片中。举例说明，若使用者需要加值时，仅需通过主机50提供的交易服务选择加值，主机50的处理单元53即传送第二数字信号至非接触式读卡装置1的介面单元40，介面单元40再传至控制单元30。控制单元30传送第二数字信号至转换模块20，转换模块20将第二数字信号转成第二模拟信号，并通过天线10传送至非接触式卡片的非接触式芯片即得以加值成功。

非接触读卡装置1本实用新型以电磁波吸收材料62黏于泡棉63再贴在隔离板上61，再将电磁波吸收阻断载体60黏接于天线载板64上，以便将天线受邻近金属物干扰所引起的负载效应影响降低，同时阻隔非接触式读卡装置后方其它可能装置传来的电磁波干扰，再由电磁波吸收材料62将调制信号的干扰影响至最少，使其不管装置于何种材质的金属外壳均不会造成读卡错误的影响。

虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技术者，在不脱离本实用新型的精神所作的些许改动与润饰，均应涵盖于本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定为准。

Claims (8)

1.一种减少负载效应的非接触式读卡装置，连接于一主机，用于感应一非接触式卡片，其特征在于，包含：

一天线载板，具有一天线，用以接收该非接触式卡片的一第一模拟信号并传送一第二模拟信号至该非接触式卡片；

一电磁波吸收阻断载体，具有一电磁波吸收材料，并通过该电磁波吸收材料吸收电磁波；及

一隔离板，设置于该天线载板上，使一磁场干扰为一固定值。

2.如权利要求1所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该非接触式卡片包含一非接触式芯片。

3.如权利要求2所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该非接触式芯片为一无线射频识别芯片。

4.如权利要求1所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该非接触式卡片选自现金卡、金融卡及信用卡所构成的群组。

5.如权利要求1所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该天线设置于该卡片感应面。

6.如权利要求1所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该天线载板背面设置电磁波吸收阻断载体，以阻隔电磁波干扰。

7.如权利要求6所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该电磁波吸收阻断载体接合于天线载板上。

8.如权利要求6所述的减少负载效应的非接触式读卡装置，其特征在于，该电磁波吸收阻断载体装设于天线载板周围。

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