CN208207919U - 复合通行卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的复合通行卡中设置有天线电路组、通信芯片以及充电电路；其中，天线电路组包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与通信芯片的信号收发端电连接；通信芯片用于通过天线电路组在至少两个频段下与其他通信设备进行交互；充电电路包括相连接的储能元件和电池组，储能元件还与通信芯片的供电端电连接；储能元件用于接收并存储电池组释放的电能，并为通信芯片供电。本实用新型提供的复合通行卡中使用了电池组为储能元件进行储电，利用储能元件为通信芯片进行供电的方式，能够为通信芯片在高频段通信提供足够的电强度，从而解决了现有技术中采用纽扣电池为复合通行卡供电时，不能满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题。

Description

复合通行卡

技术领域

本实用新型涉及电子技术，尤其涉及一种复合通行卡。

背景技术

随着社会发展，乘车出行成为人们的日常生活中必不可分的一部分。在车辆经过收费公路的入口时，收费员会将用于记录行驶路径的复合通行卡发放给车辆，以供车辆可在到达收费公路的出口时根据复合通行卡中所记录的行驶路径进行付费。

在复合通行卡记录行驶路径的过程中，当车辆行驶到设置在收费公路沿线的路侧天线信号覆盖区时，复合通行卡将被激活以切换至工作状态并与路侧天线进行交互，完成路径标识的写入，当车辆驶出信号覆盖区时，复合通行卡切换为休眠状态或待机状态，以便下次激活。因此，在行车过程中，复合通行卡需要不停的在工作状态和休眠状态或待机状态中进行切换，以使车辆的行驶路径可被记录。

为了实现复合通行卡的状态切换，保证其对路径标识的记录，复合通行卡内一般设置有纽扣电池以为复合通行卡供电。但是，随着路侧天线通信频段的提升，采用纽扣电池的供电方式很难满足复合通信卡在高频段通信情况下的用电需求。

实用新型内容

针对上述提及的现有技术中存在的由于复合通行卡采用纽扣电池以为复合通行卡供电时，很难满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题，本实用新型提供了一种复合通行卡。

本实用新型提供的一种复合通行卡，包括：

天线电路组、通信芯片以及充电电路；

所述天线电路组包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片的信号收发端电连接；

所述通信芯片用于通过所述天线电路组在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；

所述充电电路包括相连接的储能元件和电池组，所述储能元件还与所述通信芯片的供电端电连接；所述储能元件用于接收并存储所述电池组释放的电能，并为所述通信芯片供电。

在其中一种可选的实施方式中，所述充电电路还包括二极管；

所述二极管的正极与所述电池组的正极相连；所述二极管的负极分别与所述储能元件的正极和所述通信芯片的供电端相连。

在其中一种可选的实施方式中，所述天线电路组包括5.8GHz天线电路和13.56MHz天线电路。

在其中一种可选的实施方式中，所述13.56MHz天线电路包括：

天线线圈和与所述天线线圈并联的一个或多个匹配电容；

所述天线线圈的两端分别连入所述通信芯片的信号收发端。

在其中一种可选的实施方式中，所述天线线圈在置于电磁场时产生电能；相应的，所述充电电路还包括稳压子电路；

所述稳压子电路连接在所述储能元件的正极和所述通信芯片的供电端之间，用于将所述天线线圈产生的电能稳压并输出至所述储能元件，以供所述储能元件进行存储。

在其中一种可选的实施方式中，所述稳压子电路包括：稳压芯片和瞬态电压抑制器；

所述稳压芯片和所述瞬态电压抑制器并联连接在所述储能元件的正极和所述通信芯片的供电端之间。

在其中一种可选的实施方式中，所述稳压子电路包括电源芯片，所述电源芯片的输入端与所述通信芯片的供电端连接，所述电源芯片的输出端与所述储能元件的正极连接。

在其中一种可选的实施方式中，该复合通行卡还包括：无源晶体振荡电路；

所述无源晶体振荡电路与所述通信芯片的时钟端口连接，用于为所述5.8GHz天线电路提供谐振频率。

在其中一种可选的实施方式中，所述无源晶体振荡电路包括与所述通信芯片的时钟端口连接的晶体振荡元件，以及与所述晶体振荡元件的两端并联连接的至少一个谐振电容。

在其中一种可选的实施方式中，所述天线电路组中的各天线电路均为两线差分电路。

本实用新型提供的复合通行卡中设置有天线电路组、通信芯片以及充电电路；其中，所述天线电路组包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片的信号收发端电连接；所述通信芯片用于通过所述天线电路组在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；所述充电电路包括相连接的储能元件和电池组，所述储能元件还与所述通信芯片的供电端电连接；所述储能元件用于接收并存储所述电池组释放的电能，并为所述通信芯片供电。本实用新型提供的复合通行卡中使用了电池组为储能元件进行储电，并利用储能元件为通信芯片进行供电的方式，能够为通信芯片在高频段通信提供足够的电强度，从而解决了现有技术中采用纽扣电池为复合通行卡供电时，不能满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种复合通行卡的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种复合通行卡的结构示意图。

附图标记：

10-天线电路组； 11-5.8GHz天线电路；

12-13.56MHz天线电路； 121-天线线圈；

122-匹配电容； 20-通信芯片；

30-充电电路； 31-储能元件；

32-电池组； 33-稳压子电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

在对本实用新型提供的技术方案进行阐述之前，首先对本实用新型所基于的背景技术进行解释：

随着社会发展，乘车出行成为人们的日常生活中必不可分的一部分。在车辆经过收费公路的入口时，收费员会将用于记录行驶路径的复合通行卡发放给车辆，以供车辆可在到达收费公路的出口时根据复合通行卡中所记录的行驶路径进行付费。

在复合通行卡记录行驶路径的过程中，当车辆行驶到设置在收费公路沿线的路侧天线信号覆盖区时，复合通行卡将被激活以切换至工作状态并与路侧天线进行交互，完成路径标识的写入，当车辆驶出信号覆盖区时，复合通行卡切换为休眠状态或待机状态，以便下次激活。因此，在行车过程中，复合通行卡需要不停的在工作状态和休眠状态或待机状态中进行切换，以使车辆的行驶路径可被记录。

为了实现复合通行卡的状态切换，保证其对路径标识的记录，复合通行卡内一般设置有纽扣电池以为复合通行卡供电。

但是，随着通信技术的发展，为了避免低频段通信时容易受到噪声干扰而导致的路径标识记录失败的问题，越来越多的收费公路选择GHz为单位的高频段作为其与复合通行卡之间的通信频段。在这种情况下，由于通信频段的升高，采用纽扣电池的供电方式很难达到高频段通信时的电强度需求。因此，亟需一种能够满足高频段通信的复合通行卡。

针对上述提及的现有技术中存在的由于复合通行卡采用纽扣电池以为复合通行卡供电时，很难满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题，本实用新型提供了一种复合通行卡。

图1为本实用新型实施例一提供的一种复合通行卡的结构示意图，如图1所示，该复合通行卡包括：天线电路组10、通信芯片20以及充电电路30。

其中，天线电路组10包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片20的信号收发端电连接；

所述通信芯片20用于通过所述天线电路组10在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；

所述充电电路30包括相连接的储能元件31和电池组32，所述储能元件31还与所述通信芯片20的供电端电连接；所述储能元件31用于接收并存储所述电池组32释放的电能，并为所述通信芯片20供电。

需要说明的是，本实用新型提供的复合通行卡是由逻辑电路、集成芯片、存储器、处理器等物理设备连接而成的设备，通过这些物理设备的组合和结构上的连接，能够为复合通信卡在高频段的通信提供符合需求的电强度，解决现有技术中存在的由于复合通行卡采用纽扣电池以为复合通行卡供电很难满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题。

具体来说，复合通行卡一般为卡片式结构，天线电路组10、通信芯片20以及充电电路30在进行相应的电连接之后，将被封装在薄型卡片外壳中。在本实施例中，通信芯片20为高集成度芯片，其可由微控制单元、多频段信息收发单元、唤醒单元等若干功能单元集合而成。举例来说，其可采用SKY6610型号的芯片，当然还可采用其他具备类似功能的芯片，本实用新型对此不进行限制。

而天线电路组10则可由多个频段的天线电路组10成，而每个频段的天线电路均与通信芯片20相应的信号收发端电连接。这些天线电路可用于接收通信芯片20发起的某一频段下的信号并向外部发送，还可用于接收外部发起的某一频段下的信号并转发至通信芯片20。可选的，各天线电路均可采用两线差分电路，以提高其工作稳定性。

其中，该外部具体依据频段不同可为不同对象，如当频段为5.8Ghz这一频段或433MHz这一频段时，该外部可为收费公路沿线的路侧天线；当频段为13.56MHz这一频段时，该外部可为设置在收费公路出入口的读卡器；当频段为电信通信频段时，该外部还可为通信基站等等。

因此，为了实现复合通行卡在上述各频段的通信，天线电路和通信芯片20均需支持该至少两个频段下的信号的收发和处理；举例来说，至少两个频段可包括5.8Ghz这一频段以及13.56MHz这一频段，当然在其他可选的实施方式中，还可包括433MHz这一频段或其他频段。

此外，本实施例中还包括有充电电路30，该充电电路30包括相连接的储能元件31和电池组32，所述储能元件31还与所述通信芯片20的供电端电连接；所述储能元件31用于接收并存储所述电池组32释放的电能，并为所述通信芯片20供电。具体来说，与现有技术不同的是，本实施例中设置有包括电池组32的充电电路30，其中的电池组32具体可为现有技术中的纽扣电池等一次性的供电元件，而在现有技术的基础上，本实用新型中还设置有储能元件31，且该储能元件31与电池组32相连接，用于存储电池组32释放的电能，并为通信芯片20供电，其中该储能元件31具体可采用充电式电容等元器件。也就是说，在本实用新型中，电池组32的电能可缓慢提供并存储在储能元件31中，一旦通信芯片20需要用电，储能元件31可通过通信芯片20的供电端向该通信芯片20快速释放电能，而可知的是，一般来说，高频段下的通信对放电性能有着很大的需求，而储能元件31的放电性能或放电瞬时功率将远大于电池组32，因此，本实用新型提供的复合通信卡在采用电池组32保证其具备较大电容量的基础上，通过利用储能元件31为通信芯片20进行供电，以提高其电性能，满足通信芯片20在高频段下的用电需求。

优选的，通信芯片20中存在若干引脚，这些引脚可用于连接其他电路，如天线电路或充电电路30等。其中，通信芯片20的若干引脚中存在对外测试端口和对外调试端口。其中对外测试端口可用于测试通信芯片20的硬件指标，如在指定频段下的信号灵敏度，工作下的电性能指标等等；而对外调试端口可用于调试通信芯片20内部程序，即通过该端口通信芯片20可与终端电连接通信，以进行相应的程序上的调试。

优选的，在其中一种可选的实施方式中，所述充电电路30还包括二极管；所述二极管的正极与所述电池组32的正极相连；所述二极管的负极分别与所述储能元件31的正极和所述通信芯片20的供电端相连。具体来说，为了保证储能元件31中所存储的电能不会流向电池组32，也避免电池组32的损坏，在储能元件31和电池组32之间还可设置有二极管，以保证电流仅能从电池组32流向储能元件31，进而提高充电电路30的可靠性和稳定性。

本实施例一提供的复合通行卡中设置有天线电路组10、通信芯片20以及充电电路30；其中，所述天线电路组10包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片20的信号收发端电连接；所述通信芯片20用于通过所述天线电路组10在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；所述充电电路30包括相连接的储能元件31和电池组32，所述储能元件31还与所述通信芯片20的供电端电连接；所述储能元件31用于接收并存储所述电池组32释放的电能，并为所述通信芯片20供电。本实用新型提供的复合通行卡中使用了电池组32为储能元件31进行储电，并利用储能元件31为通信芯片20进行供电的方式，能够为通信芯片20在高频段通信提供足够的电强度，从而解决了现有技术中采用纽扣电池为复合通行卡供电时，不能满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题。

在实施例一的基础上，本实用新型实施例二还提供了一种复合通行卡，包括：天线电路组10、通信芯片20以及充电电路30。

其中，与实施例一类似的是，该天线电路组10包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片20的信号收发端电连接；所述通信芯片20用于通过所述天线电路组10在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；所述充电电路30包括相连接的储能元件31和电池组32，所述储能元件31还与所述通信芯片20的供电端电连接；所述储能元件31用于接收并存储所述电池组32释放的电能，并为所述通信芯片20供电。

需要说明的是，本实用新型提供的复合通行卡是由逻辑电路、集成芯片、存储器、处理器等物理设备连接而成的设备，通过这些物理设备的组合和结构上的连接，能够为复合通信卡在高频段的通信提供符合需求的电强度，解决现有技术中存在的由于复合通行卡采用纽扣电池以为复合通行卡供电很难满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题。

具体来说，复合通行卡一般为卡片式结构，天线电路组10、通信芯片20以及充电电路30在进行相应的电连接之后，将被封装在薄型卡片外壳中。在本实施例中，通信芯片20为高集成度芯片，其可由微控制单元、多频段信息收发单元、唤醒单元等若干功能单元集合而成。举例来说，其可采用SKY6610型号的芯片，当然还可采用其他具备类似功能的芯片，本实用新型对此不进行限制。

而与实施例一不同的是，本实施例二中所述天线电路组10包括5.8GHz天线电路11和13.56MHz天线电路12。

图2为本实用新型实施例二提供的一种复合通行卡的结构示意图，如图2所示，该复合通行卡中的13.56MHz天线电路12包括：天线线圈121和与所述天线线圈121并联的一个或多个匹配电容122；所述天线线圈121的两端分别连入所述通信芯片20的信号收发端。

具体来说，所述天线线圈121在置于电磁场时产生电能；相应的，所述充电电路30还包括稳压子电路33；所述稳压子电路33连接在所述储能元件31的正极和所述通信芯片20的供电端之间，用于将所述天线线圈121产生的电能稳压并输出至所述储能元件31，以供所述储能元件31进行存储。也就是说，在本实施例二中，一方面，通过匹配电容122与天线线圈121并联连接，以使得该天线线圈121可被调制至相应的频段，并接收或发送相应频段的信号，另一方面，当天线线圈121置于电磁场中时，其能够将电磁能转换为电能，并通过稳压子电路33将产生的电能输出至储能元件31，实现储能元件31的快速储能，即储能元件31中电能的存储不仅可通过电池组32的放电实现，还可通过通信芯片20的反向充电实现，进一步提高了储能元件31的能源储备速度。当然，在利用天线线圈121对储能元件31进行储能的情况下，整个复合通行卡不应处于工作状态，即此时的储能元件31无需为通信芯片20供电。

在其中一种可选的实施方式中，所述稳压子电路33包括：稳压芯片和瞬态电压抑制器；所述稳压芯片和所述瞬态电压抑制器并联连接在所述储能元件31的正极和所述通信芯片20的供电端之间。或者，在其中一种可选的实施方式中，所述稳压子电路33包括电源芯片，所述电源芯片的输入端与所述通信芯片20的供电端连接，所述电源芯片的输出端与所述储能元件31的正极连接。通过该稳压子电路33能够使得在通信芯片20反向为储能元件31进行充电的过程中，其充电电流能够符合储能元件31的充电需求，避免元器件损坏。

此外，本实施例二的复合通行卡还包括：无源晶体振荡电路；所述无源晶体振荡电路与所述通信芯片20的时钟端口连接，用于为所述5.8GHz天线电路11提供谐振频率。优选的，所述无源晶体振荡电路包括与所述通信芯片20的时钟端口连接的晶体振荡元件，以及与所述晶体振荡元件的两端并联连接的至少一个谐振电容。通过该对无源晶体振荡电路的调节，可使得5.8GHz天线电路11可准确的在5.8GHz这一频段对信号进行收发，提高了信号稳定性。

此外，优选的，通信芯片20中存在若干引脚，这些引脚可用于连接其他电路，如天线电路或充电电路30等。其中，通信芯片20的若干引脚中存在对外测试端口和对外调试端口。其中对外测试端口可用于测试通信芯片20的硬件指标，如在指定频段下的信号灵敏度，工作下的电性能指标等等；而对外调试端口可用于调试通信芯片20内部程序，即通过该端口通信芯片20可与终端电连接通信，以进行相应的程序上的调试。

优选的，在其中一种可选的实施方式中，所述充电电路30还包括二极管；所述二极管的正极与所述电池组32的正极相连；所述二极管的负极分别与所述储能元件31的正极和所述通信芯片20的供电端相连。具体来说，为了保证储能元件31中所存储的电能不会流向电池组32，也避免电池组32的损坏，在储能元件31和电池组32之间还可设置有二极管，以保证电流仅能从电池组32流向储能元件31，进而提高充电电路30的可靠性和稳定性。

本实施例二提供的复合通行卡中设置有天线电路组10、通信芯片20以及充电电路30；其中，所述天线电路组10包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片20的信号收发端电连接；所述通信芯片20用于通过所述天线电路组10在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；所述充电电路30包括相连接的储能元件31和电池组32，所述储能元件31还与所述通信芯片20的供电端电连接；所述储能元件31用于接收并存储所述电池组32释放的电能，并为所述通信芯片20供电。本实用新型提供的复合通行卡中使用了电池组32为储能元件31进行储电，并利用储能元件31为通信芯片20进行供电的方式，能够为通信芯片20在高频段通信提供足够的电强度，从而解决了现有技术中采用纽扣电池为复合通行卡供电时，不能满足符合复合通信卡对高频段通信的用电需求问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种复合通行卡，其特征在于，包括：

天线电路组、通信芯片以及充电电路；

所述天线电路组包括至少两个频段的天线电路，每个天线电路分别与所述通信芯片的信号收发端电连接；

所述通信芯片用于通过所述天线电路组在所述至少两个频段下与其他通信设备进行交互；

所述充电电路包括相连接的储能元件和电池组，所述储能元件还与所述通信芯片的供电端电连接；所述储能元件用于接收并存储所述电池组释放的电能，并为所述通信芯片供电。

2.根据权利要求1所述的复合通行卡，其特征在于，所述充电电路还包括二极管；

所述二极管的正极与所述电池组的正极相连；所述二极管的负极分别与所述储能元件的正极和所述通信芯片的供电端相连。

3.根据权利要求1所述的复合通行卡，其特征在于，所述天线电路组包括5.8GHz天线电路和13.56MHz天线电路。

4.根据权利要求3所述的复合通行卡，其特征在于，所述13.56MHz天线电路包括：

天线线圈和与所述天线线圈并联的一个或多个匹配电容；

所述天线线圈的两端分别连入所述通信芯片的信号收发端。

5.根据权利要求4所述的复合通行卡，其特征在于，所述天线线圈在置于电磁场时产生电能；相应的，所述充电电路还包括稳压子电路；

所述稳压子电路连接在所述储能元件的正极和所述通信芯片的供电端之间，用于将所述天线线圈产生的电能稳压并输出至所述储能元件，以供所述储能元件进行存储。

6.根据权利要求5所述的复合通行卡，其特征在于，所述稳压子电路包括：稳压芯片和瞬态电压抑制器；

所述稳压芯片和所述瞬态电压抑制器并联连接在所述储能元件的正极和所述通信芯片的供电端之间。

7.根据权利要求5所述的复合通行卡，其特征在于，所述稳压子电路包括电源芯片，所述电源芯片的输入端与所述通信芯片的供电端连接，所述电源芯片的输出端与所述储能元件的正极连接。

8.根据权利要求3所述的复合通行卡，其特征在于，还包括：无源晶体振荡电路；

所述无源晶体振荡电路与所述通信芯片的时钟端口连接，用于为所述5.8GHz天线电路提供谐振频率。

9.根据权利要求8所述的复合通行卡，其特征在于，所述无源晶体振荡电路包括与所述通信芯片的时钟端口连接的晶体振荡元件，以及与所述晶体振荡元件的两端并联连接的至少一个谐振电容。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的复合通行卡，其特征在于，所述天线电路组中的各天线电路均为两线差分电路。