TWM447047U - 主動式近距離無線通信轉接模組及其對應之行動電話的智慧卡卡座 - Google Patents

Description

主動式近距離無線通信轉接模組及其對應之行動電話的智慧卡卡座

本創作係與無線通訊有關，更詳而言之是指一種主動式近距離無線通信轉接模組及其對應的行動電話的智慧卡卡座。

隨著無線通訊科技的進步，越來越多行動電話具備有近距離無線通信(Near Field Communication，NFC)的功能，使用者便可利用該近距離無線通信使該手機更能同時具有電子錢包、電子票劵或電子鑰匙等功用。

然而，上述之近距離無線通信功能僅近年來推出之高階行動電話方才具備，為使各式行動電話皆能擁有近距離無線通信功能，遂研發有如中華民國公開第201105089號專利所揭示之「非接觸式轉接器裝置」，其係用以被插入於行動電話的內部且連接至用戶識別模組(Subscriber Identity Module，SIM)功能之智慧卡，以仿真不存在於行動電話中的近距離無線通信介面。請參閱圖1，該轉接器裝置300包含具有兩相對側的可撓性印刷電路基板310，且該可撓性印刷電路基板310上印設有一電磁天線320、一連接器330以及一積體電路340。其中，該電磁天線320係由印刷於該可撓性印刷電路基板310上的導體彎折部分所構成。該連接器330具有符合ISO 7816標準的電氣接點。該積體電路340一端與該天線320連接，另一端則透過三條導線分別連接該連接器330之C1、C5以及C6電氣 接點，且用以在一近距離無線通信(Near Field Communication，NFC)之無線標準與一單線通訊標準(Single Wire Protocol，SWP)之間轉譯訊息。

藉此，透過將上述之轉接器裝置300設置於行動電話中，便可使原本不具有近距離無線通信功能之行動電話具備有近距離無線通信之功能。然而，上述之轉接器裝置300雖然在其專利說明中揭示於行動電話之電池能源耗盡後，透過利用將電磁天線感應磁力會產生一額外電流供予該積體電路340與該智慧卡。藉以冀望當行動電話沒電時，該轉接器裝置300仍能提供近距離無線通信之功能。然而，如圖1所示之該轉接器裝置300的電路設計將使得該電磁天線感應磁力所產生之額外電流在流往電氣接點C1後，將會流向阻抗較低之行動電話電源之方向，而無法回流至積體電路340形成迴路，將使得該智慧卡無法接收到足夠的能量來運作。換言之，該行動電話在沒電時，該轉接器裝置300並無法提供近距離無線通信之功能。

另外，上述之該轉接器裝置300僅具有被動式近距離無線通信之功能，其原因是因為一般行動電話之智慧卡卡槽僅能供應智慧卡作動所需之電能(其電流約10mA~50mA)，而該轉接器裝置300若要進行主動式近距離無線通信則須70 mA以上之電流方可驅動執行，而使得該轉接器裝置300不具備有主動式近距離無線通信之功能。是以，歸納上述說明可得知，習用之設計無法確實地提供近距離無線通信之功能，而有未臻完善 且尚有待改進之處。

有鑑於此，本創作之主要目的在於提供一種主動式近距離無線通信轉接模組及其對應之行動電話的智慧卡卡座，具有主動式近距離無線通信之電路設計，且該智慧卡卡座亦可供予該主動式近距離無線通信轉接模組執行主動式近距離無線通信所需之電能。

緣以達成上述目的，本創作所提供之主動式近距離無線通信轉接模組，用以供與一支援單線通訊標準(Single Wire Protocol，SWP)之智慧卡連接；該主動式近距離無線通信轉接模組包含有：一天線；一連接器，具有一第一面以及一第二面，該第一面與該第二面上分別具有符合ISO 7816標準的八個接觸區C1至C8；該第一面上之該等接觸區分別與該智慧卡抵接，且該第一面上之該等接觸區分別與該第二面上相對應之各該接觸區電性連接；一轉譯電路，一側電性連接該天線，另一側電性連接該連接器第一面之C1接觸區、該連接器第二面上之C1、C5、C6接觸區、以及該連接器第二面上之C4、C8接觸區其中之一者，且用以在該單線通訊標準與一無線通訊標準之間轉譯訊息。

在一實施例中，該轉譯電路係透過五條導線與該連接器電性連接，且其中四條導線係用於電源供應，而另外一條導線則 係用於資料交換。

在一實施例中，用於電源供應之該四條導線分別與該連接器第一面之C1接觸區、該連接器第二面上之C1、C5接觸區、以及該連接器第二面上之C4、C8接觸區其中之一者電性連接；用於資料交換之該導線則與該連接器第二面上C6接觸區電性連接。

在一實施例中，與該第二面上之C4、C8接觸區其中之一者電性連接之導線係用以供應該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需之電能。

在一實施例中，更包含有一可撓性印刷電路基板，且該天線、該連接器與該轉譯電路係印設於該可撓性印刷電路基板上。

在一實施例中，該可撓性印刷電路基板具有相對設置之一第一端部與一第二端部；該天線與該轉譯電路係印設於該第一端部；該連接器則印設於該第二端部。

在一實施例中，更包含有一切換開關，與該連接器以及該轉譯電路電性連接。

在一實施例中，該切換開關係與該連接器第一面之C1接觸區、以及該連接器第二面之C1接觸區電性連接。

本創作更提供一種行動電話之智慧卡卡座，該行動電話更包含有一電池；該智慧卡卡座與該電池以及供應如請求項1所述之主動式近距離無線通信轉接模組電性連接；該智慧卡卡座 包含有：八個符合ISO 7816標準的觸點C1至C8，且該等觸點分別與該主動式近距離無線通信轉接模組之連接器第二面上之對應之C1至C8接觸區接抵；另外，該C4、C8觸點其中之一者與該電池電性連接。

在一實施例中，該行動電話更包含有一電源管理單元(Power Management Unit，PMU)，且該C4、C8觸點其中之一者係透過該電源管理單元與該電池電性連接。

在一實施例中，該C4觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C8觸點則做為電能供應之接地端。

在一實施例中，該C4觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C5觸點則做為電能供應之接地端。

在一實施例中，該C8觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C4觸點則做為電能供應之接地端。

在一實施例中，該C8觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C5觸點則做為電能供 應之接地端。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如後。

請參閱圖2，本創作提供有一種主動式近距離無線通信轉接模組1，用以與一智慧卡2接合後一同插入一行動電話100之智慧卡卡槽110中，而可使該行動電話100具有近距離無線通信之功能。其中，該行動電話100更包含有一電池120、以及一與該電池120與該智慧卡卡槽110電性連接之電源管理單元(Power Management Unit，PMU)130，且該智慧卡卡槽110具有符合ISO 7816標準的八個觸點C1至C8。而該智慧卡2支援單線通訊標準(Single Wire Protocol，SWP)且具用戶識別模組(Subscriber Identity Module，SIM)以及通用集成電路卡(Universal Integrated Circuit Card，UICC)功能，且該智慧卡2之尺寸符合ISO 7810標準。

請參閱圖3及圖4，該主動式近距離無線通信轉接模組1包含有一可撓性印刷電路基板(Flexible Printed Circuit，FPC)10、以及印設於該可撓性印刷電路基板10上之一天線20、一連接器30、一轉譯電路40與一切換開關50。其中：該可撓性印刷電路基板10係可摺疊且可彎曲者，且具有相對設置之一第一端部12與一第二端部14。

該天線20係佈設於該可撓性印刷電路基板10之第一端部12上。

該連接器30係印設於該可撓性印刷電路基板10之第二端部14上，且具有一第一面32以及一第二面34，而該第一面32與該第二面34上而形成符合ISO 7816標準的八個接觸區C1至C8，其中，該第一面32上之C1~C8接觸區分別與該第二面上相對應之C1~C8接觸區電性連接，且該第一面32上之C1~C8接觸區用以供與該智慧卡2抵接。

該轉譯電路40係印設於該可撓性印刷電路基板10之第一端部12上，用以在該單線通訊標準(SWP)與近距離無線通信(Near Field Communication，NFC)適用之無線通訊標準(如ISO 14443標準、ISO 15690標準或ISO 18092標準)之間轉譯訊息。該轉譯電路40之一側電性連接該天線20，而另外一側則透過五條導線41~45電性分別連接該連接器30第一面32之C1接觸區、以及該連接器30第二面34上之C1、C4、C5、C6接觸區。

與該連接器30第一面32之C1接觸區、以及該連接器30第二面34上之C1、C4、C5接觸區電性連接之該四條導線41~44係用於電源供應，而該切換開關50係設於該可撓性印刷電路基板10上且與該轉譯電路40電性連接，用以切換該等導線41、42之電流走向。當該主動式近距離無線通信轉接模組1與該智慧卡2一同被插入該行動電話100中時，該轉譯電 路40會先偵測行動電話100是否具有足夠電能供予該智慧卡2以及該轉譯電路40，若足夠，則控制該切換開關50使電源之電流如圖5所示由該連接器30第二面34上之C1接觸區流往第一面32上之C1接觸區來供應能量予該智慧卡2以及該轉譯電路40。而該轉譯電路40測得該行動電話100無法供應足夠之能量予該智慧卡2以及該轉譯電路40時，則透過該天線20感應磁場時所產生之電流來供應該轉譯電路40作動所需之電能，並利用如圖6所示控制該切換開關50使該天線20感應磁場時所產生之電流經由導線41由該連接器30第一面32之C1接觸區流往該智慧卡2，藉以避免該天線20感應磁場時所產生之電流流向行動電話100電池120之方向，而使得該行動電話100能源耗盡後，仍能確實地提供該行動電話100被動式近距離無線通信之功能。

另外，由圖2可得知，為使該主動式近距離無線通信轉接模組1具有主動式近距離無線通信之功能，便設計將該行動電話100之智慧卡卡槽110中於ISO 7816標準未定義之C4接點與該電源管理單元130電性連接，藉以透過該智慧卡卡槽110之C4觸點接收由該電源管理單元130所提供之電能，並由該連接器30第二面34上之C4接觸區透過該導線44供應較大之電能(其電流約100mA以上)予該轉譯電路40，以使該智慧卡卡槽110之C4觸點做為電能供應之電源端，而該C8觸點則做為電能供應之接地端，藉以使得該轉譯電路40可透過較 大之電能驅動該天線20而具有主動式近距離無線通信之功能。

而與該連接器30第二面34之C6接觸區電性連接的導線45則係用於該單線通訊標準(SWP)之資料交換，並透過電壓或電流之調變來做為訊息之發送，並透過該轉譯電路40於該智慧卡之該單線通訊標準(SWP)與近距離無線通信(NFC)無線通訊標準之間轉譯訊息。

另外，本創作之智慧卡卡槽除上述以C4觸點為電源端、而C8接點為接地端之設計外，亦可如圖7以C4觸點為電源端，而以C5接點做為共同之接地端。

再者，本創作之智慧卡卡槽除以C4接點與該電源管理單元電性連接之方式來取得電能外，亦可如圖8或圖9，直接將該智慧卡卡槽之C4接點與該電池電性連接之方式來取得該電池之電能。

而除上述結構設計外，請參閱圖10與圖11，其揭示本創作另一個可行之主動式近距離無線通信轉接模組3與行動電話200之智慧卡卡槽210設計，該主動式近距離無線通信轉接模組3具有與上述實施例相同結構之一天線60、一連接器70、一轉譯電路80與一切換開關90，而與上述實施例不同之處在於該轉譯電路80係透過五條導線81~85與該連接器70第一面之C1接觸區、以及該連接器70第二面上之C1、C5、C6、C8 接觸區電性連接。是以，為使該主動式近距離無線通信轉接模組3具有主動式近距離無線通信之功能，便設計將該智慧卡卡槽210中於ISO 7816標準未定義之C8接點與行動電話200之電源管理單元230電性連接，藉以透過該智慧卡卡槽之C8接點接收由該電源管理單元230所提供之電能，而可由該連接器第二面上之C8接觸區透過該導線供應較大之電能予該轉譯電路，以使C8觸點做為電能供應之電源端，而該C4觸點則做為電能供應之接地端，藉以使得該轉譯電路可透過較大之電能驅動該天線而具有主動式近距離無線通信之功能。

另外，本創作之智慧卡卡槽除上述以C8觸點為電源端、而C4接點為接地端之設計外，亦可如圖12以C8觸點為電源端，而以C5接點做為共同之接地端。

再者，本創作之智慧卡卡槽除以C8接點與該電源管理單元電性連接之方式來取得該電池之電能外，亦可如圖13或圖14直接將該智慧卡卡槽之C4接點與該電池電性連接之方式來取得該電池之電能。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

1‧‧‧主動式近距離無線通信轉接模組

10‧‧‧可撓性印刷電路基板

12‧‧‧第一端部

14‧‧‧第二端部

20‧‧‧天線

30‧‧‧連接器

32‧‧‧第一面

34‧‧‧第二面

C1~C8‧‧‧接觸區

40‧‧‧轉譯電路

41~45‧‧‧導線

50‧‧‧切換開關

2‧‧‧智慧卡

100‧‧‧行動電話

110‧‧‧智慧卡卡槽

C1~C8‧‧‧觸點

120‧‧‧電池

130‧‧‧電源管理單元

3‧‧‧主動式近距離無線通信轉接模組

60‧‧‧天線

70‧‧‧連接器

C1~C8‧‧‧接觸區

80‧‧‧轉譯電路

81~85‧‧‧導線

90‧‧‧切換開關

200‧‧‧行動電話

210‧‧‧智慧卡卡槽

C1~C8‧‧‧觸點

230‧‧‧電源管理單元

300‧‧‧轉接器裝置

310‧‧‧可撓性印刷電路基板

320‧‧‧電磁天線

330‧‧‧連接器

340‧‧‧積體電路

圖1為習用之轉接器裝置電路圖。

圖2為第一實施例之行動電話與轉接模組之連結示意圖。

圖3為第一實施例轉接模組之電路圖。

圖4為本創作連接器第一面之電路圖。

圖5為本創作於電池有電時之電流走向示意圖。

圖6為本創作於電池沒電時之電流走向示意圖。

圖7~圖9為第一實施例其他可行之智慧卡卡座結構。

圖10為第二實施例之行動電話與轉接模組之連結示意圖。

圖11為第二實施例轉接模組之電路圖。

圖12~圖14為第二實施例其他可行之智慧卡卡座結構。

10‧‧‧可撓性印刷電路基板

12‧‧‧第一端部

14‧‧‧第二端部

20‧‧‧天線

30‧‧‧連接器

34‧‧‧第二面

C1~C8‧‧‧接觸區

40‧‧‧轉譯電路

41~45‧‧‧導線

50‧‧‧切換開關

Claims (14)

1. 一種主動式近距離無線通信轉接模組，用以供與一支援單線通訊標準(Single Wire Protocol，SWP)之智慧卡連接；該主動式近距離無線通信轉接模組包含有：一天線；一連接器，具有一第一面以及一第二面，該第一面與該第二面上分別具有符合ISO 7816標準的八個接觸區C1至C8；該第一面上之該等接觸區分別與該智慧卡抵接，且該第一面上之該等接觸區分別與該第二面上相對應之各該接觸區電性連接；一轉譯電路，一側電性連接該天線，另一側電性連接該連接器第一面之C1接觸區、該連接器第二面上之C1、C5、C6接觸區、以及該連接器第二面上之C4、C8接觸區其中之一者，且用以在該單線通訊標準與一無線通訊標準之間轉譯訊息。
2. 如請求項1所述之主動式近距離無線通信轉接模組，其中，該轉譯電路係透過五條導線與該連接器電性連接，且其中四條導線係用於電源供應，而另外一條導線則係用於資料交換。
3. 如請求項2所述之主動式近距離無線通信轉接模組，其中，用於電源供應之該四條導線分別與該連接器第一面之C1接觸區、該連接器第二面上之C1、C5接觸區、以及該連接器第二面上之C4、C8接觸區其中之一者電性連接；用於資料交換之該導線則與該連接器第二面上C6接觸區電性連接。
4. 如請求項3所述之主動式近距離無線通信轉接模組，其 中，與該第二面上之C4、C8接觸區其中之一者電性連接之導線係用以供應該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需之電能。
5. 如請求項1所述之主動式近距離無線通信轉接模組，更包含有一可撓性印刷電路基板，且該天線、該連接器與該轉譯電路係印設於該可撓性印刷電路基板上。
6. 如請求項5所述之主動式近距離無線通信轉接模組，其中，該可撓性印刷電路基板具有相對設置之一第一端部與一第二端部；該天線與該轉譯電路係印設於該第一端部；該連接器則印設於該第二端部。
7. 如請求項1所述之主動式近距離無線通信轉接模組，更包含有一切換開關，與該連接器以及該轉譯電路電性連接。
8. 如請求項7所述之主動式近距離無線通信轉接模組，其中，該切換開關係與該連接器第一面之C1接觸區、以及該連接器第二面之C1接觸區電性連接。
9. 一種行動電話之智慧卡卡座，該行動電話更包含有一電池；該智慧卡卡座與該電池以及供應如請求項1所述之主動式近距離無線通信轉接模組電性連接；該智慧卡卡座包含有：八個符合ISO 7816標準的觸點C1至C8，且該等觸點分別與該主動式近距離無線通信轉接模組之連接器第二面上之對應之C1至C8接觸區接抵；另外，該C4、C8觸點其中之一者與該電池電性連接。
10. 如請求項9所述之行動電話之智慧卡卡座，其中，該行動 電話更包含有一電源管理單元(Power Management Unit，PMU)，且該C4、C8觸點其中之一者係透過該電源管理單元與該電池電性連接。
11. 如請求項9所述之行動電話之智慧卡卡座，其中，該C4觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C8觸點則做為電能供應之接地端。
12. 如請求項9所述之行動電話之智慧卡卡座，其中，該C4觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C5觸點則做為電能供應之接地端。
13. 如請求項9所述之行動電話之智慧卡卡座，其中，該C8觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C4觸點則做為電能供應之接地端。
14. 如請求項9所述之行動電話之智慧卡卡座，其中，該C8觸點與該電池電性連接做為供應該主動式近距離無線通信轉接模組之該轉譯電路執行主動式近距離無線通信所需電能之電源端，而該C5觸點則做為電能供應之接地端。