專利名稱：一種低頻磁場信號檢測裝置、方法及讀卡器的制作方法
技術領域：
本發明涉及近距離通信領域，具體而言，特別涉及一種低頻磁場信號檢測裝置、方法及讀卡器。
背景技術：
隨著移動通信技術的不斷發展，基于低頻磁場控制交易距離的RFID-SM解決方案以其終端設備交易距離差異小、距離易控制以及不易受干擾等優勢得到廣泛的關注。《一種射頻裝置和射頻讀卡器以及相關通信系統》(申請號200920179981. 5)公開了通過低頻場強的強度判斷來控制讀卡器與移動終端之間的交易距離的技術方案，該方案通過讀卡器發射一定強度的低頻磁場信號給雙界面智能卡(RFID-SIM卡)，RFID-SIM卡接收該低頻磁場信號，并根據磁場信號強度來判斷是否在可交易的物理通訊距離范圍之內。該方案中讀卡器發射的低頻磁場信號的幅度值對應于預設的可交易的最大物理通訊距離，并且只有在預設的可交易的物理通訊距離范圍內的刷卡交易才為正當交易，在本發明中，將可交易的最大物理通訊距離稱為預設交易距離。由于讀卡器線圈發射的低頻場強強度的衰減與距離的變化幾乎成線性關系，距離越遠，磁場強度越弱，因此，可通過修改讀卡器低頻場強的發射強度來減小或者增大移動終端的最大交易距離。在現有的RFID-SM解決方案中，讀卡器發射的低頻場強的特性存在以下隱患(I)讀卡器會因自身電子元器件離散性等導致發射的低頻場強減弱，使可交易的最大物理通訊距離減小，導致移動終端不能交易；(2)讀卡器發射的低頻場強受到惡意攻擊或由于讀卡器自身電子元器件離散性增強導致實際可交易的最大物理通訊距離增大，使得移動終端未在設定的最大交易物理通訊距離范圍內即可以完成交易，如此則會使得用戶可能在未意識到要交易的狀態下即完成了交易；(3)讀卡器線圈斷裂等造成不能發射低頻磁場信號，然而卻不能通過有效地方法快速檢測出該讀卡器的低頻發射電路有問題；(4)讀卡器需要工作在設定的低頻場強信號周期和變化序列特征下，才能使得移動終端能夠獲取準確的低頻數據，因此若改變了讀卡器的低頻場強周期和變化序列特征，將導致移動終端不能獲取準確的低頻數據，甚至可能導致移動終端不能實現交易。因此，在現有的RFID-SIM解決方案中，若讀卡器的低頻發射電路上的低頻發射參數發生變化，從而導致低頻場強強度、頻率、周期、信號變化序列特征發生改變，使得讀卡器不能正常工作。然而，現有技術中，即使讀卡器的低頻發射電路上的低頻發射參數發生變化，卻沒有有效的方案將低頻發射電路上的問題檢測出來，從而不能保證讀卡器與移動終端之間的正常交易。
發明內容
本發明要解決的主要技術問題是，提供一種低頻磁場信號檢測裝置、方法及讀卡器，能夠檢測出低頻發射源是否出現故障。為解決上述技術問題，本發明采用了以下技術方案一種低頻磁場信號檢測裝置，包括低頻磁場接收模塊，用于接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；微控制器，用于根據所述低頻磁場接收模塊對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場信號檢測裝置還包括低頻磁場檢測模塊，所述低頻磁場檢測模塊用于檢測所述低頻磁場信號檢測裝置與所述低頻磁場發射源之間的距離是否在預設距離之內，以及檢測所述低頻磁場接收模塊是否接收到所述低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號，從而控制所述低頻磁場接收模塊是否發送低頻磁場信號到微控制器。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場接收模塊包括依次連接的感應單元、濾 波單元、放大單元、采樣單元、模數轉換單元，以對所述低頻磁場信號依次進行感應處理、濾波處理、放大處理、采樣處理以及模數轉換處理，得到所述低頻磁場信號的變化特征信息并輸出給所述微控制器。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場信號的變化特征信息為低頻磁場信號的場強信息，頻率信息，周期信息及變化序列變化特征信息中的至少一種。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場接收模塊為線圈、霍爾器件、巨磁阻器件或磁感應開關。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場信號的頻率為100KHz-2MHz。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場信號為通過數字信號調制而得到的磁場信號，變化特征信息恒定的交變磁場信號，或場強恒定的磁場信號。在本發明的一種實施例中，所述采樣單元的采樣頻率大于所述低頻磁場發射源的發射頻率。同時，本發明還提供了一種低頻磁場信號檢測方法，包括以下步驟低頻磁場信號檢測裝置接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；以及根據對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障。在本發明的一種實施例中，所述低頻磁場信號檢測裝置根據所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障包括檢測所述低頻磁場信號檢測裝置對所述低頻磁場信號的接收結果，如果檢測到所述低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離之外接收到所述低頻磁場信號，則確定所述低頻磁場發射源出現故障；如果檢測到所述低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離之內沒有接收到所述低頻磁場信號，則確定所述低頻磁場發射源出現故障；如果檢測到所述低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離之內接收到所述低頻磁場信號，則所述低頻磁場信號檢測裝置檢測所述低頻磁場信號的變化特征信息，并將所述變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值進行比較，若不吻合，則確定所述低頻磁場發射源出現故障。在本發明的一種實施例中，所述預設磁場信號標準值具體按如下步驟確定確定低頻磁場發射源和低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離內的相對位置；
確定低頻磁場信號檢測裝置的放大倍數；確定低頻磁場信號檢測裝置的采樣頻率；確定低頻磁場信號檢測裝置的模數轉換特性；低頻磁場信號檢測裝置接收低頻磁場信號，并檢測所述低頻磁場信號的變化特征信息，若判斷所述低頻磁場信號的變化特征信息不失真，且能反映感應電壓的特征，則將所述低頻磁場信號的變化特征信息作為預設低頻磁場信號的標準值。另外，本發明還提供了一種讀卡器，包括低頻磁場發射模塊，還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括低頻磁場接收單元和微控制器，所述低頻磁場發射模塊用于在預設交易距離內向外發射低頻磁場信號，所述低頻磁場接收單元用于接收所述低頻磁場 發射模塊發出的低頻磁場信號，所述微控制器用于根據所述低頻磁場接收單元對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述讀卡器是否出現故障。在本發明的一種實施例中，所述檢測模塊還包括低頻磁場檢測單元，所述低頻磁場檢測單元用于檢測所述低頻磁場接收單元對所述低頻磁場信號的接收結果；如果檢測到所述低頻磁場接收單元在預設檢測距離之外接收到所述低頻磁場信號，則所述微控制器確定所述讀卡器出現故障；如果檢測到所述低頻磁場接收單元在預設檢測距離之內沒有接收到所述低頻磁場信號，則所述微控制器確定所述讀卡器出現故障；如果檢測到所述低頻磁場接收單元在預設檢測距離之內接收到所述低頻磁場信號，則所述低頻磁場接收單元檢測所述低頻磁場信號的變化特征信息并傳輸給所述微控制器；所述微控制器用于將所述變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值進行比較，若不吻合，則確定所述讀卡器出現故障。在本發明的一種實施例中，所述檢測模塊集成于所述讀卡器中，或獨立安裝于所述讀卡器的外部。本發明的有益效果是通過接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號，以及根據對所述低頻磁場信號的接收結果的設計，從而可以確定當前低頻磁場發射源的工作是否正常。若將該檢測裝置應用在讀卡器中，則可以通過對讀卡器內發出的低頻磁場信號的接收結果來確定讀卡器是否出現故障，并在檢測到讀卡器工作異常時，通知讀卡器進行相應的低頻發射參數的調整，既而保證了讀卡器通過低頻磁場信號控制讀卡器與移動終端之間的交易距離的正確性，進而保證了移動終端的正常交易。
圖I是低頻磁場信號檢測裝置的組成示意圖；圖2是一種實施例的低頻磁場接收模塊的組成示意圖；圖3是低頻磁場接收模塊中放大單元的放大倍數的確定方法的流程圖；帶低頻自檢的射頻讀卡器裝置電路邏輯示意4是低頻磁場感應單元感應到三角波信號,不失真放大波形的示意圖；圖5是磁場感應模塊感應到為二角波信號，失真放大波形的不意圖；低頻磁場標準值確定方法圖6是本發明低頻磁場信號檢測的方法流程圖；低頻磁場接收模塊中放大電路放大倍數的確定方法圖7是一種實施例的預設磁場信號標準值的確定方法流程圖；圖8是一種實施例的讀卡器組成示意圖；圖9是一種實施例的檢測模塊的組成示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結合附圖對本發明作進一步詳細說明。現有的RFID-SIM解決方案中，當讀卡器低頻發射電路上的低頻發射參數發生變化時，沒有有效的方案將低頻發射電路上的低頻發射參數變化檢測出來，從而不能保證讀卡器與移動終端之間的正常交易。為保證讀卡器與移動終端之間的正常交易，本申請提出了一種低頻磁場信號檢測裝置及方法。其主要構思是在讀卡器發射低頻磁場信號的過程中，接收讀卡器發射出的低頻磁場信號，并根據對該低頻磁場信號的接收結果，判斷讀卡器 是否正常工作，并在檢測到讀卡器工作異常時，及時通知讀卡器調整低頻發射電路上的低頻發射參數，從而保證了讀卡器與移動終端之間的預設交易距離的正確性。針對該發明構思，本申請提出了如下技術方案圖I所示的是一種檢測低頻信號的檢測裝置100，包括低頻磁場接收模塊110和微控制器120。其中，低頻磁場接收模塊110用于接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號，而微控制器120則用于根據低頻磁場接收模塊110對低頻磁場信號的接收結果來確定低頻磁場發射源是否出現故障。低頻磁場信號的檢測裝置100與低頻磁場發射源之間會有一個預設檢測距離。該預設檢測距離為與人為認定的符合要求的低頻磁場信號的幅度值對應的一個檢測距離最大值。當低頻磁場發射源正常發射低頻磁場信號且檢測低頻信號的檢測裝置100與低頻磁場發射源之間的距離在預設檢測距離范圍以內時，檢測裝置100能夠接收到低頻磁場信號，而超出該預設檢測距離時，則不能接收到低頻磁場信號。在本發明的一種實施例中，低頻信號的檢測裝置100還包括低頻磁場檢測模塊，用于檢測所述低頻磁場接收模塊對低頻磁場信號的接收結果。其中，低頻磁場接收模塊110對低頻磁場信號的接收結果包括三種情況，第一種情況是，低頻磁場檢測模塊檢測到低頻磁場接收模塊在預設檢測距離之外接收到低頻磁場信號，即當低頻磁場信號的檢測裝置100與低頻磁場發射源之間的距離超過預設檢測距離時，接收到低頻磁場信號；第二種情況是，距離檢測模塊檢測到低頻磁場接收模塊在預設檢測距離之內沒有接收到低頻磁場信號，即當低頻磁場信號的檢測裝置100與低頻磁場發射源之間的距離在預設檢測距離之內時，沒有接收到低頻磁場信號；第三種情況是，距離檢測模塊檢測到低頻磁場接收模塊在預設檢測距離之內接收到低頻磁場信號，即當低頻磁場信號的檢測裝置100與低頻磁場發射源之間的距離在預設檢測距離之內時，接收到低頻磁場信號。對于不同的接收結果，微控制器120有不同的判定方法。具體地，對于第一種情況，則說明當前低頻磁場發射源發射的低頻磁場信號強度增強，微控制器120直接確定該低頻磁場發射源出現故障；對于第二種情況，說明當前低頻磁場發射源發射的低頻磁場信號強度減弱，微控制器120直接確定該低頻磁場發射源出現故障；對于第三種情況，低頻磁場接收模塊110接收到低頻磁場信號時，將檢測低頻磁場信號的變化特征信息并傳輸給微控制器120，微控制器120將接收到的低頻磁場信號的變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值做比較，若吻合，則檢測裝置判斷低頻磁場發射源發射的低頻磁場信號合格，低頻磁場發射源工作正常；若不吻合，則檢測裝置判斷低頻磁場發射源發射的低頻磁場信號不合格，低頻磁場發射源出現故障。此時，檢測裝置100則會通知低頻磁場發射源及時調整低頻發射參數，保證低頻磁場信號的正常發射。需要說明的一點是當低頻磁場接收模塊未接收到低頻磁場信號時，檢測裝置上的其它模塊可以處于休眠狀態；當低頻磁場接收模塊接收到低頻磁場信號時，則將接收到的低頻磁場信號進行處理，轉換成電信號，并激活檢測裝置上的其它模塊，如此，則在一定程度上節省了檢測裝置上的開銷。需要說明的另一點是，低頻磁場接收模塊接收到的低頻磁場信號指的是頻率很低的交變磁場信號，例如，在一種實施例中，該低頻磁場信號的頻率具體為100KHz-2MHz。并且，該低頻磁場信號可以為通過數字信號調制而得到的磁場信號，變化特征信息恒定的交 變磁場信號，或場強恒定的磁場信號。當低頻磁場信號為通過數字信號調制成的磁場信號時，通過直接調制，FSK調制或者OOK調制，即可將數字信號調制成滿足要求的低頻磁場信號。當低頻磁場信號為變化特征恒定的交變磁場信號時，變化特征信息恒定具體指的是該交變磁場信號場強恒定、周期恒定、頻率恒定，或者其變化序列特征恒定。當低頻磁場信號為場強恒定的磁場信號時，該磁場信號可以為場強一定，或者峰值場強幅度一定，或者是微分場強幅度一定的磁場信號。在一種實施例中，微控制器接收到的低頻磁場信號的變化特征信息具體可包括低頻磁場信號的場強信息，頻率信息，周期信息及變化序列變化特征信息中的一種或多種的組合。通過低頻磁場接收模塊來檢測低頻磁場信號的場強、頻率、周期或者變化特征中的部分或全部并傳輸給微控制器，由微控制器將上述檢測到的變化特征信息與預設磁場信號標準值進行比較，即可判斷低頻磁場信號是否合格。其中，微控制器120中的預設磁場信號標準值為具體可包括低頻磁場信號的場強信息，頻率信息，周期信息及變化序列變化特征信息中一種或多種。變化序列變化特征信息是由發射的低頻磁場信號的變化率的來決定，對于峰值場強幅度恒定一定的磁場信號，該變化序列變化特征信息可能是不規則的；對于微分場強幅度一定的磁場信號，該變化序列變化特征信息是規則的。如圖2所示，在一種實施例中，低頻磁場接收模塊110包括依次連接的低頻磁場感應單元111、濾波單元112、放大單元113、采樣單元114、模數轉換單元115，低頻磁場接收模塊110檢測低頻磁場信號的變化特征信息時，具體為低頻磁場接收模塊110對低頻磁場信號依次進行感應處理、濾波處理、放大處理、采樣處理以及模數轉換處理，如此則將低頻磁場信號轉換為電信號，該電信號描述低頻磁場信號的變化特征信息。經低頻磁場接收模塊處理后得到的低頻磁場信號的變化特征信息將被輸出給微控制器120，并由微控制器120進行比較，以判斷低頻磁場發射源發出的低頻磁場信號是否合格。需要說明的一點是，低頻磁場接收模塊的組成形式可以有很多選擇。例如，在一種實施例中，低頻磁場接收模塊110可以為線圈、霍爾器件、巨磁阻器件或磁感應開關。當低頻磁場接收模塊為線圈時，具體可以為漆包線線圈，或者PCB線圈等多種形態線圈，且線圈的匝數大于2匝。一般情況下，會在線圈所圍的空間內放置鐵氧體等導磁材料，以使線圈能夠導磁。需要說明的另外一點是，放大單元113也可以根據實際需求，設置為單級放大電路或者多級放大電路。需要注意的是，放大單元113的放大倍數的設置必須滿足在放大電路不失真的最大輸出和采樣單元以及模數轉換單元的要求范圍之內。如此設置，主要是為了保證，低頻磁場信號經放大處理、采樣處理、模數轉換處理后得到的電信號，不會產生失真現象，保證得到的變化特征信息的準確性。具體地，如圖3所示，放大單元的放大倍數S可通過如下步驟來確定S31 :確定低頻磁場感應單元的最大感應值in ；S32 :確定放大單元的最大輸出outl ；S33 :確定采樣單元的最小輸入ini和最大輸入in2 ；
S34 :確定模數轉換單元的最大輸出out ；S35 :計算出outl與in的比值si ；S36 :計算出ini與in的比值s2 ；S37 :計算出in2與in的比值s3 ；S38 :計算出out與in的比值s4 ；S39 :得出放大倍數S的范圍為[s2, min(sl、s3、s4)]，即要大于等于s2，小于等于si、s3、s4中的最小值。需要說明的是，在上述步驟中，步驟S25得出Si是為了確保經放大單元放大后的信號不失真。步驟S26得出s2是為了確保采樣單元能采集到經放大單元放大處理后的信號。步驟S27得出s3是為了確保經采樣單元輸入的值不超過其采樣的上限值。步驟S28得出s4是為了確保經模數轉化單元處理后，輸出的最大值在其輸出范圍之內。步驟S29中得出的放大倍數S能保證信號不失真且采集得到正確的值。假定低頻磁場感應單元111輸出的值in為三角波,經過放大單元112后,放大單元112若對其進行不失真放大，則三角波峰值可以不失真地放大輸出，如圖4中outl的波形。若信號失真，輸出的波形會超過放大電路輸出范圍部分的數值會被飽和至一穩定值，如此則輸出的數值不準確，如圖5中outl的波形。需要說明的第三點是，采樣單元114的采樣頻率應大于低頻磁場發射源的發射頻率，如此設置的目的是為了保證采樣單元114能夠采集到信號。另外，采樣單元采集到的信號經模數轉換單元115處理后，可以并行或串行輸出電信號，且輸出的電信號位數大于2位，該電信號為上文中所說的能夠描述低頻磁場信號的變化特征信息的電信號。同時，本發明還提供了一種低頻磁場信號檢測方法，該方法包括以下步驟低頻磁場信號檢測裝置接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；以及根據對該低頻磁場信號的接收結果確定低頻磁場發射源是否出現故障。進一步地，該低頻磁場信號檢測方法具體包括檢測所述低頻磁場信號檢測裝置對所述低頻磁場信號的接收結果，如果檢測到低頻磁場信號檢測裝置與低頻磁場發射源間的距離在預設檢測距離之外，且低頻磁場信號檢測裝置接收到低頻磁場信號，則檢測裝置直接確定該低頻磁場發射源出現故障；如果檢測到低頻磁場信號檢測裝置與低頻磁場發射源間的距離在預設檢測距離之內，且低頻磁場信號檢測裝置沒有接收到低頻磁場信號，則檢測裝置直接確定低頻磁場發射源出現故障；如果檢測到低頻磁場信號檢測裝置與低頻磁場發射源間的距離在預設檢測距離之內，且低頻磁場信號檢測裝置接收到低頻磁場信號，如圖6所示，其處理過程具體包括以下步驟SI、低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離內感應并接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；S2、低頻磁場信號檢測裝置檢測該低頻磁場信號的變化特征信息；S3、低頻磁場信號檢測裝置將該變化特征信息與預設的磁場信號標準值進行比較，若不吻合，則確定低頻磁場發射源出現故障。其中，低頻磁場信號檢測裝置檢測低頻磁場信號的變化特征信息的步驟具體包括對低頻磁場信號依次進行感應處理、濾波處理、放大處理、采樣處理以及模數轉換處理，從而將該低頻磁場信號轉換為電信號，得到低頻磁場信號的變化特征信息。其中，變化特征 信息具體可以包括低頻磁場信號的場強信息，頻率信息，周期信息及變化序列變化特征信息中的一種或多種的組合。在本發明的一種實施例中，如圖7所示，預設的磁場信號標準值具體可通過如下方式確定S11、確定低頻磁場發射源和低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離內的相對位置；S12、確定低頻磁場信號檢測裝置的放大倍數S ；S13、確定低頻磁場信號檢測裝置的采樣頻率；S14、確定低頻磁場信號檢測裝置的模數轉換特性，包括輸出位數和輸出方式；其中，輸出位數決定檢測信號的精度，輸出方式決定獲取信號的速度，經模數轉換處理后，可選擇并行輸出或串行輸出；S15、低頻磁場信號檢測裝置接收低頻磁場信號，并檢測該低頻磁場信號的變化特征信息，若判斷低頻磁場信號的變化特征信息不失真，且能反映感應電壓的特征，則將該低頻磁場信號的變化特征信息作為預設低頻磁場信號的標準值。應用本發明公開的低頻信號的檢測裝置和檢測方法，能根據對低頻磁場發射源發出的低頻磁場信號的接收結果來判斷低頻磁場發射源是否工作正常。并在判定低頻磁場發射源時，通知低頻磁場發射源及時調整自身的低頻發射參數，以保證低頻磁場發射源發射出的低頻磁場信號的正確性。可將本發明公開的檢測裝置用來檢測RFID-SIM方案中讀卡器發射的低頻磁場信號，在RFID-SIM方案中，讀卡器作為一個低頻磁場發射源，如此，檢測裝置根據對讀卡器發出的低頻磁場信號的接收結果就可以判斷讀卡器的低頻磁場發射電路是否正常工作。鑒于此，如圖8-9所示，本發明還提供了一種讀卡器3，包括低頻磁場發射模塊31，以及檢測模塊32。其中，檢測模塊32包括微控制器321和低頻磁場接收單元322。低頻磁場發射模塊31用于在預設交易距離內向外發射低頻磁場信號，而檢測模塊32則用于接收低頻磁場發射模塊31發射的低頻磁場信號，并根據對低頻磁場信號的接收結果，判斷讀卡器的工作是否出現故障。具體地，低頻磁場接收單元322用于感應、接收從低頻磁場發射模塊31處發出的低頻磁場信號，而微控制器用于根據低頻磁場接收單元對低頻磁場信號的接收結果確定讀卡器是否出現故障。
檢測模塊32的安裝位置比較靈活。在一種實施例中，可以將檢測模塊32集成于讀卡器3中。而在另一個實施例中，則將檢測模塊32獨立安裝于讀卡器3的外部，與讀卡器3分離。在一種實施例中，檢測模塊還包括低頻磁場檢測單元，該低頻磁場檢測單元用于檢測低頻磁場接收單元對低頻磁場信號的接收結果；如果檢測到低頻磁場接收單元在預設檢測距離之外接收到低頻磁場信號，此時表明檢測模塊獨立安裝于讀卡器的外部，檢測模塊與讀卡器間的距離超過預設檢測距離且檢測模塊接收到低頻磁場信號，則說明讀卡器發射出的低頻磁場信號的強度增強，所以微控制器可以直接確定讀卡器出現故障；如果檢測到低頻磁場接收單元在預設檢測距離之內沒有接收到低頻磁場信號，此時檢測模塊可能獨立安裝于讀卡器的外部，也可能集成于讀卡器中。但由于檢測模塊與讀卡器間的距離在預設檢測距離之內沒有接收到低頻磁場信號，則表明讀卡器發射出的低頻 磁場信號的強度減弱，所以微控制器可以直接確定讀卡器出現故障；如果檢測到低頻磁場接收單元在預設檢測距離之內接收到低頻磁場信號，此時檢測模塊可能獨立安裝于讀卡器的外部，也可能集成于讀卡器中。而由于檢測模塊與讀卡器間的距離在預設檢測距離之內接收到低頻磁場信號，此時則不能直接判定讀卡器的工作正常。因此，檢測模塊內的低頻磁場接收單元322會感應、接收從低頻磁場發射模塊31處發出的低頻磁場信號，以及檢測該低頻磁場信號的變化特征信息并傳輸給微控制器321 ;微控制器321則將接收到的低頻磁場信號的變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值進行比較，通過比較結果來判斷讀卡器發射出的低頻磁場信號是否合格，從而判斷讀卡器是否出現故障。若接收到的低頻磁場信號的變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值不吻合，則微控制器321判斷低頻磁場信號不合格，那么則通知讀卡器及時調整低頻磁場發射模塊31上的低頻發射參數，以使其發出的低頻磁場信號符合要求。在此，需要對預設檢測距離與預設交易距離進行解釋。預設交易距離具體指的是讀卡器與移動終端之間預設的能夠進行交易的最大物理通信距離，其由讀卡器發送的低頻磁場信號的幅度值來相應地設定。而預設檢測距離則指的是預先設置的讀卡器與檢測模塊之間的最大檢測距離，在檢測裝置中，預設檢測距離可以根據人為認定的符合要求的低頻磁場信號的幅度值來相應地設定。而在讀卡器中，則將預設檢測距離的數值設置為等于預設交易距離的數值。應用本發明公開的讀卡器，可以根據對自身發射出的低頻磁場信號的接收結果來判斷自身是否工作正常，即能夠判斷讀卡器自身發射的低頻磁場信號是否受到惡意攻擊，或由于讀卡器自身電子元器件離散性的變化導致讀卡器與移動終端實際可交易的最大物理通訊距離變化，并在檢測到故障時，及時調整自身的低頻發射參數，以保證自身發出的低頻磁場信號的幅度值滿足預設交易距離，只有如此，才能保證讀卡器與移動終端之間的正吊父易。以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，包括低頻磁場接收模塊，用于接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；微控制器，用于根據所述低頻磁場接收模塊對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障。
2.如權利要求I所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述低頻磁場信號檢測裝置還包括低頻磁場檢測模塊，所述低頻磁場檢測模塊用于檢測所述低頻磁場信號檢測裝置與所述低頻磁場發射源之間的距離是否在預設距離之內，以及檢測所述低頻磁場接收模塊是否接收到所述低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號，從而控制所述低頻磁場接收模塊是否發送低頻磁場信號到微控制器。
3.如權利要求2所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述低頻磁場接收模塊包括依次連接的感應單元、濾波單元、放大單元、采樣單元、模數轉換單元，以對所述低頻磁場信號依次進行感應處理、濾波處理、放大處理、采樣處理以及模數轉換處理，得到所述低頻磁場信號的變化特征信息并輸出給所述微控制器。
4.如權利要求2或3所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述低頻磁場信號的變化特征信息為低頻磁場信號的場強信息，頻率信息，周期信息及變化序列變化特征信息中的至少一種。
5.如權利要求1-3任一所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述低頻磁場接收模塊為線圈、霍爾器件、巨磁阻器件或磁感應開關。
6.如權利要求1-3任一所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述低頻磁場信號的頻率為100KHz-2MHz。
7.如權利要求6所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述低頻磁場信號為通過數字信號調制而得到的磁場信號、變化特征信息恒定的交變磁場信號、或場強恒定的磁場信號。
8.如權利要求3所述的低頻磁場信號檢測裝置，其特征在于，所述采樣單元的采樣頻率大于所述低頻磁場發射源的發射頻率。
9.一種低頻磁場信號檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 低頻磁場信號檢測裝置接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；以及根據對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障。
10.如權利要求9所述的低頻磁場信號檢測方法，其特征在于，所述低頻磁場信號檢測裝置根據所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障包括 檢測所述低頻磁場信號檢測裝置對所述低頻磁場信號的接收結果， 如果檢測到所述低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離之外接收到所述低頻磁場信號，則確定所述低頻磁場發射源出現故障； 如果檢測到所述低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離之內沒有接收到所述低頻磁場信號，則確定所述低頻磁場發射源出現故障； 如果檢測到所述低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離之內接收到所述低頻磁場信號，則所述低頻磁場信號檢測裝置檢測所述低頻磁場信號的變化特征信息，并將所述變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值進行比較，若不吻合，則確定所述低頻磁場發射源出現故障。
11.如權利要求10任一所述的低頻磁場信號檢測方法，其特征在于，所述預設磁場信號標準值具體按如下步驟確定 確定低頻磁場發射源和低頻磁場信號檢測裝置在預設檢測距離內的相對位置； 確定低頻磁場信號檢測裝置的放大倍數； 確定低頻磁場信號檢測裝置的采樣頻率； 確定低頻磁場信號檢測裝置的模數轉換特性； 低頻磁場信號檢測裝置接收低頻磁場信號，并檢測所述低頻磁場信號的變化特征信息，若判斷所述低頻磁場信號的變化特征信息不失真，且能反映感應電壓的特征，則將所述低頻磁場信號的變化特征信息作為預設低頻磁場信號的標準值。
12.—種讀卡器，包括低頻磁場發射模塊，其特征在于，還包括檢測模塊，所述檢測模塊包括低頻磁場接收單元和微控制器，所述低頻磁場發射模塊用于在預設交易距離內向外發射低頻磁場信號，所述低頻磁場接收單元用于接收所述低頻磁場發射模塊發出的低頻磁場信號，所述微控制器用于根據所述低頻磁場接收單元對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述讀卡器是否出現故障。
13.如權利要求12所述的讀卡器，其特征在于，所述檢測模塊還包括低頻磁場檢測單元，所述低頻磁場檢測單元用于檢測所述低頻磁場接收單元對所述低頻磁場信號的接收結果; 如果檢測到所述低頻磁場接收單元在預設檢測距離之外接收到所述低頻磁場信號，則所述微控制器確定所述讀卡器出現故障； 如果檢測到所述低頻磁場接收單元在預設檢測距離之內沒有接收到所述低頻磁場信號，則所述微控制器確定所述讀卡器出現故障； 如果檢測到所述低頻磁場接收單元在預設檢測距離之內接收到所述低頻磁場信號，則所述低頻磁場接收單元檢測所述低頻磁場信號的變化特征信息并傳輸給所述微控制器；所述微控制器用于將所述變化特征信息與存儲在自身的預設磁場信號標準值進行比較，若不吻合，則確定所述讀卡器出現故障。
14.如權利要求12所述的讀卡器，其特征在于，所述檢測模塊集成于所述讀卡器中，或獨立安裝于所述讀卡器的外部。
全文摘要
本發明公開了一種低頻磁場信號檢測裝置，方法及讀卡器，所述檢測裝置包括低頻磁場接收模塊，用于接收從低頻磁場發射源發射出來的低頻磁場信號；微控制器，用于根據所述低頻磁場接收模塊對所述低頻磁場信號的接收結果確定所述低頻磁場發射源是否出現故障。應用本發明，可以確定當前低頻磁場發射源的工作是否正常，并在檢測到工作異常時，通知低頻磁場發射源進行相應的低頻發射參數的調整，既而保證了低頻磁場發射源的正常工作。
文檔編號G06K7/00GK102799843SQ201110138410
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者王根平 申請人:國民技術股份有限公司