CN104915997A - 一种移动终端的外接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动终端的外接装置，涉及无线通信领域，用以解决现有装置成本比较高，使用寿命有限的问题。包括：相互连接的ETC天线和ETC通信模块，相互连接的二义性天线和二义性模块，与所述ETC通信模块、二义性模块分别连接的控制芯片，以及分别与所述控制芯片连接的接口模块和NFC模块。本发明的移动终端的外接装置既具有ETC通信功能、二义性通信功能，又具有NFC通信功能，并且将三者结合在一起，实现NFC部分功能的共用，进而节约了成本，提高了使用寿命。

Description

一种移动终端的外接装置

【技术领域】

本发明涉及无线通信领域，尤其是一种移动终端的外接装置。

【背景技术】

目前的无线射频识别(RFID，Radio Frequency IDentification)行业发展非常快，在交通、物流、监控的多个领域都开始有广泛的应用。参见图1所示，RFID系统由阅读器001、阅读器天线002和标签003组成。阅读器001发射信号给标签003，标签003再反射信号给阅读器天线002，形成一个完整的通信链路。

目前的高速公路ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费系统)也属于RFID应用行业。该项目的工作频段是5.79GHz-5.84GHz。在高速公路收费站处架设RSU阅读器，在每辆汽车上都放置有源车载单元，在车载单元上有关于用户个人信息的卡片，通过阅读器与有源车载单元间的通信可以对车载单元进行扣费，不需要汽车再停下来在收费口进行交费，这样大大提高了收费站的效率，为用户的带来了很多好处。目前的ETC车载单元都是一个小盒体的装置，参见图2所示，内部有ETC模块011、控制单元012、电池013、显示屏014、喇叭015、IC卡模块016等。ETC车载单元采用电池.013供电，使用寿命受限。费用信息主要是记录在IC卡模块016上，用户定期需要去对IC卡充值。整个装置的成本比较高，而且使用的途径上也不很方便。

高速公路二义性路径识别系统也属于RFID应用行业。该项目的工作频段是433MHz。在高速公路龙门架上架设RSU阅读器，在每辆汽车上都放置有源车载单元，在车载单元上有关于用户个人信息的卡片，通过阅读器与有源车载单元间的通信可以对车辆的路径进行监控管理，并且在收费口进行交费，这样大大提高了收费站的效率，为用户的带来了很多好处。目前的二义性车载单元都是一个小盒体的装置，参见图3所示，内部有射频模块021、控制单元022、电池023、高频模块024等。二义性车载单元采用电池023供电，使用寿命受限。费用信息主要是记录在高频模块024上，用户在收费站处需要对该装置进行处理。整个装置的成本比较高，使用寿命也有限，而且使用的途径上也不很方便。

【发明内容】

本发明提供了一种移动终端的外接装置，用以解决现有装置成本比较高，使用寿命有限的问题。

本发明的移动终端的外接装置，包括：相互连接的ETC天线和ETC通信模块，相互连接的二义性天线和二义性模块，与所述ETC通信模块、二义性模块分别连接的控制芯片，以及分别与所述控制芯片连接的接口模块和NFC模块；所述ETC天线接收外部发来的起点射频信号和终点射频信号并传递给ETC通信模块，所述ETC通信模块将所述的起点射频信号和终点射频信号分别进行处理后传递给控制芯片，所述控制芯片根据收到的信号中记录的起点信息和终点信息计算应扣金额，以及传递给NFC模块，所述NFC模块完成扣费、记账；或者，所述二义性天线接收外部发来的起点射频信号、终点射频信号和具体路径射频信号并传递给二义性模块，所述二义性模块将所述的起点射频信号、终点射频信号和具体路径射频信号分别进行处理后传递给控制芯片，所述控制芯片根据收到的信号中记录的起点信息、终点信息和具体路径信息计算应扣金额，以及传递给NFC模块，所述NFC模块完成扣费、记账；所述接口模块与外部电源相连，用于供电。

其中，所述的外部电源是移动终端的电池；所述移动终端的外接装置的形状是与所述移动终端相匹配的外壳；所述接口模块与该移动终端的电源接口相匹配。

其中，还包括：与所述NFC模块相连的NFC天线，所述NFC天线将外部的近场信号传递给NFC模块。

其中，所述的呈外壳形的外接装置包括：柔性PCB板和介质外壳；其中柔性PCB板的上下两面设有铺铜区域，所述的ETC天线、ETC通信模块、二义性天线、二义性模块、NFC模块、NFC天线、控制芯片和接口模块通过所述铺铜区域的印制铜线连接；所述柔性PCB板被压制在所述介质外壳中间。

其中，将所述柔性PCB板的铺铜区域蚀刻为所述ETC天线、二义性天线或/和NFC天线。

其中，所述NFC模块通过接口模块与所述移动终端互通，并通过该移动终端将扣费记账信息呈现给用户。

本发明的移动终端的外接装置既具有ETC通信功能、二义性通信功能，又具有NFC通信功能，并且将三者结合在一起，实现NFC部分功能的共用，进而节约了成本，提高了使用寿命。

【附图说明】

图1是现有RFID系统的结构示意图；

图2是现有ETC车载单元的结构示意图；

图3是现有二义性车载单元的结构示意图；

图4是本发明实施例1的装置的结构示意图；

图5是本发明实施例2的装置的结构示意图；

图6是本发明实施例2的装置在工业设计中的结构示意图；

图7是本发明实施例3的装置的结构示意图。

【具体实施方式】

随着近场通信(NFC，Near Field Communication)应用的普及推广，发明人考虑到可以提供一种外接装置，它既具有ETC通信功能、二义性通信功能，又具有NFC通信功能，并且将三者结合在一起，实现NFC部分功能的共用，进而节约成本，提高使用寿命。以下通过实施例进行详细说明。

实施例1、参见图4所示，本实施例的外接装置包括：相互连接的ETC天线101和ETC通信模块102，相互连接的二义性天线103和二义性模块104，与所述ETC通信模块102、二义性模块104分别连接的控制芯片105，以及分别与所述控制芯片105连接的接口模块106和NFC模块107。

如果使用ETC通信功能，则当使用所述外接装置的用户驶入高速公路时，将该外接装置交给入口收费站人员，入口收费站人员通过ETC发卡器向ETC天线101发出起点射频信号，其中包含入口信息；ETC天线101将起点射频信号传递给ETC通信模块102；ETC通信模块102完成起点射频端信号的处理，然后将处理后的信号传递给控制芯片105；控制芯片105记录起点信息，高速公路上的不同收费站下发各自的信息，当然也可通过前述过程记录车辆的路径轨迹；当使用所述外接装置的用户离开高速公路时，将该外接装置交给出口收费站人员，出口收费站人员通过ETC发卡器向ETC天线101发出终点射频信号，其中包含出口信息；ETC天线101将终点射频信号传递给ETC通信模块102；ETC通信模块102完成终点射频端信号的处理，然后将处理后的信号传递给控制芯片105；控制芯片105记录终点信息；控制芯片105根据记录的起点信息和终点信息，采用相关交易流程计算应扣金额；控制芯片105将计算得到的应扣金额传递给NFC模块107；NFC模块107完成扣费、记账操作。另外，接口模块106与外部电源相连，用于供电。

再举例来说，如果使用二义性通信功能，则当使用所述外接装置的用户驶入高速公路时，将该外接装置交给入口收费站人员，入口收费站人员通过二义性发卡器向二义性天线103发出起点射频信号，其中包含入口信息；二义性天线103将起点射频信号传递给二义性模块104；二义性模块104将起点射频信号转化为起点基带信号，完成对应的射频端信号处理，然后将处理后的起点基带信号传递给控制芯片105；控制芯片105记录起点信息；当使用所述外接装置的用户离开高速公路时，将该外接装置交给出口收费站人员，出口收费站人员通过二义性发卡器向二义性天线103发出终点射频信号，其中包含出口信息；二义性天线103将终点射频信号传递给二义性模块104；二义性模块104将终点射频信号转化为终点基带信号，完成终点射频端信号的处理，然后将处理后的终点基带信号传递给控制芯片105；控制芯片105记录终点信息；高速公路上的不同收费站可以下发各自的信息，由二义性天线103通过二义性模块104将具体路径基带信号传递给控制芯片105，用于记录车辆的路径轨迹，即具体路径信息，具体的信号传送和转化方式与前述相同，不再赘述；控制芯片105根据记录的起点信息、终点信息和具体路径信息，采用相关交易流程计算应扣金额；控制芯片105将计算得到的应扣金额传递给NFC模块107；NFC模块107完成扣费、记账操作。另外，接口模块106与外部电源相连，用于供电。

本实施例中，移动终端的外接装置通过NFC模块107替代了原有车载单元的IC卡模块016、高频模块024，用户的账户信息记录在NFC模块107中，用于用户行使高速公路的扣费。可见与原有车载单元相比，其成本较低，并且普通移动终端具备了ETC通信功能、二义性通信功能和NFC功能，实现了三种技术的融合。

实施例2、参见图5所示，本实施例的外接装置包括：相互连接的ETC天线201和ETC通信模块202，相互连接的二义性天线203和二义性模块204，相互连接的NFC模块207和NFC天线208，与所述ETC通信模块202、二义性模块204、NFC模块207分别连接的控制芯片205，以及与控制芯片205连接的接口模块206。

上述ETC天线201、ETC通信模块202、二义性天线203、二义性模块204、控制芯片205、接口模块206和NFC模块207与实施例1的ETC天线101、ETC通信模块102、二义性天线103、二义性模块104、控制芯片105、接口模块106和NFC模块107的信号传递关系和功能分别相同，不再赘述。

其中，NFC天线208与NFC模块207相连，将外部的近场信号传递给NFC模块207，例如完成账户充值和账户管理等操作。

在具体实现中，本实施例的外接装置在形式上是一种外壳类的结构，与手机或其它移动终端的外壳相匹配，可以直接安装或搭扣在手机或其它移动终端的外壳上，安装方便且使用可靠。为了减少成本，可以使接口模块206与该手机或移动终端的电源接口相匹配，例如采用国际标准的USB接口，从而使本实施例的外接装置通过接口模块206与手机或移动终端插接，并共用该手机或移动终端的电池电源。

在工业设计中，参见图6所示，本实施例的外接装置以外壳类的结构呈现，包括柔性PCB板209和介质外壳210。柔性PCB板209主要是PVC、PI等绝缘材料，大小根据实际应用场景而定，厚度为0.1～1.0mm，这里柔性PCB的加工工艺可以包括三种，分为蚀刻工艺、沉积工艺和印刷天线工艺。本实施例中采用蚀刻工艺，用丝印机将防腐蚀油墨按照需要铺铜的形状印到覆铜箔或覆铝箔上，再用蚀刻设备把其余部分金属溶掉，剩下的部分即为铺铜区域211。该柔性PCB板209的上下两面都会有铺铜区域211，可以在上面焊接ETC天线201、ETC通信模块202、二义性天线203、二义性模块204、控制芯片205、接口模块206、NFC模块207和NFC天线208，通过其间的印制铜线连接；更为优选的，可以直接利用铺铜区域211制作ETC天线201、二义性天线203和NFC天线208中的任意一个或任意二个，当然也可制作全部三种天线，可达到有效辐射的目的。在柔性PCB板209的外围是介质外壳210，介质外壳210可以采用ABS、PVC等材料，通过压制的方式将柔性PCB板209压制在介质外壳210中间，使其形成一个完整的整体。

可见，本实施例的移动终端的外接装置具有上述实施例1的优点。另外本实施例的外接装置对原有车载单元进行了较大简化，不再需要单独的电池，而是通过接口模块206与移动终端共用电池电源，有效地解决了工作时的供电功能，从而缩小了原有车载单元的尺寸，降低了成本，并且延长了其使用寿命。本实施例的外接装置以保护外壳的形式呈现，便于与移动终端卡接在一起携带。

实施例3、参见图7所示，本实施例的外接装置包括：相互连接的ETC天线301和ETC通信模块302，相互连接的二义性天线303和二义性模块304，相互连接的NFC模块307和NFC天线308，与所述ETC通信模块302、二义性模块304、NFC模块307分别连接的控制芯片305，以及与控制芯片305连接的接口模块306。

上述ETC天线301、ETC通信模块302、二义性天线303、二义性模块304、控制芯片305、接口模块306、NFC模块307和NFC天线308，与实施例2的ETC天线201、ETC通信模块202、二义性天线203、二义性模块204、控制芯片205、接口模块206、NFC模块207和NFC天线208的信号传递关系和功能分别相同，不再赘述。

另外，可通过在手机上下载对应的APP软件包，完成手机系统针对ETC通信模块302、二义性模块304和NFC模块307的接口协议的设定。NFC模块307通过接口模块306与所述移动终端互通，并通过该移动终端将扣费、记账等信息呈现给用户。具体的，本实施例的外接装置可通过USB等数据接口306与手机相连接，进行数据传递。当安装了本实施例的外接装置的手机进行了ETC或二义性通信交易后，相关的费用信息可以由手机显示屏来显示，并且由手机提供相关的声音提示信息，也可以通过手机客户端对NFC账户进行查询和管理。

可见，本实施例的移动终端的外接装置具有上述实施例2的优点。另外采用本实施例的外接装置后，不需要对原有手机内部作任何硬件调整，只需要安装对应的软件包。对原有手机的改动较小，成本非常低，便于ETC应用、二义性应用和NFC应用的推广普及。

综上所述，本发明的实施例中采用了一个外壳装置使得原有的手机具有了ETC通信、二义性通信和NFC的功能，并且不需要对原有手机内部作任何硬件调整，只需要安装对应的软件包。该装置对原有设备改动最小，成本非常低，非常便于NFC应用和ETC应用、二义性应用的推广普及。

本发明实施例中涉及的NFC天线制作在外壳装置上，通过机压在外壳的内部，该天线的性能比手机内部的NFC天线性能要好很多，天线的带宽比较宽，能够使用与多种场合，性能稳定可靠。

本发明实施例中涉及的装置对原有的ETC或二义性车载单元进行了简化，不再需要电池、显示屏、喇叭等相关模块，缩减了ETC或二义性车载单元的尺寸，降低了成本，延长了使用寿命。

本发明实施例中涉及的装置通过NFC模块替代了原有车载单元的高频模块和IC卡模块，用户的账户完全由NFC模块来记录，并且该NFC模块还能进行其他的NFC业务操作，便于NFC业务、ETC业务和二义性业务的推广。

本发明实施例中涉及的USB接口(包括其他接口)可以和各种类型的手机接口相连接，可以有效地解决工作时的供电功能，而且还能通过该接口与手机进行通信，在手机屏幕上对相关的扣费信息进行显示，进行声音提示，并进行相关的账户管理功能。

本发明实施例中的装置同时具有了ETC通信和二义性通信的功能，这样方便了这两种应用的推广和二种业务的融合。便于各个省市之间的交通管理的整合和对接。

这里本发明的描述和应用都只是说明性和示意性的，并非是想要将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是完全可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说，实施例的替换和等效的各种部件均是公知的。本领域技术人员还应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现，以及在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种移动终端的外接装置，其特征在于，包括：相互连接的ETC天线和ETC通信模块，相互连接的二义性天线和二义性模块，与所述ETC通信模块、二义性模块分别连接的控制芯片，以及分别与所述控制芯片连接的接口模块和NFC模块；

所述ETC天线接收外部发来的起点射频信号和终点射频信号并传递给ETC通信模块，所述ETC通信模块将所述的起点射频信号和终点射频信号分别进行处理后传递给控制芯片，所述控制芯片根据收到的信号中记录的起点信息和终点信息计算应扣金额，以及传递给NFC模块，所述NFC模块完成扣费、记账；或者，所述二义性天线接收外部发来的起点射频信号、终点射频信号和具体路径射频信号并传递给二义性模块，所述二义性模块将所述的起点射频信号、终点射频信号和具体路径射频信号分别进行处理后传递给控制芯片，所述控制芯片根据收到的信号中记录的起点信息、终点信息和具体路径信息计算应扣金额，以及传递给NFC模块，所述NFC模块完成扣费、记账；所述接口模块与外部电源相连，用于供电。

2.如权利要求1所述的移动终端的外接装置，其特征在于，所述的外部电源是移动终端的电池；

所述移动终端的外接装置的形状是与所述移动终端相匹配的外壳；所述接口模块与该移动终端的电源接口相匹配。

3.如权利要求2所述的移动终端的外接装置，其特征在于，还包括：与所述NFC模块相连的NFC天线，所述NFC天线将外部的近场信号传递给NFC模块。

4.如权利要求3所述的移动终端的外接装置，其特征在于，所述的呈外壳形的外接装置包括：柔性PCB板和介质外壳；其中柔性PCB板的上下两面设有铺铜区域，所述的ETC天线、ETC通信模块、二义性天线、二义性模块、NFC模块、NFC天线、控制芯片和接口模块通过所述铺铜区域的印制铜线连接；

所述柔性PCB板被压制在所述介质外壳中间。

5.如权利要求4所述的移动终端的外接装置，其特征在于，将所述柔性PCB板的铺铜区域蚀刻为所述ETC天线、二义性天线或/和NFC天线。

6.如权利要求2所述的移动终端的外接装置，其特征在于，所述NFC模块通过接口模块与所述移动终端互通，并通过该移动终端将扣费记账信息呈现给用户。