通訊距離的控制方法及射頻讀卡裝置的製作方法

2023-05-27 14:35:31 1

專利名稱：通訊距離的控制方法及射頻讀卡裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通訊領域，尤其涉及一種通訊距離的控制方法及一種射頻讀卡裝置。
背景技術：
移動通信技術所用的SIM (Subscriber Identity Module，用戶識別模塊)卡等 用戶識別模塊卡(比如，用戶識別模塊卡還可以是USIM卡或UIM卡等)，作為移動通訊終 端的用戶識別裝置被廣泛應用。隨著科學技術發展，通過各種方法在普通移動通訊終端的 SIM卡等用戶識別模塊卡卡體內增加各種智能電路模塊，使經過改造的用戶識別模塊卡除 了有基本的用戶識別模塊卡功能外，還有其它更加貼近於生活的功能，射頻用戶識別模塊 卡(比如射頻SIM卡)就是其中之一。專利號為200710124354. 7的中國專利描述的很高頻率的射頻IC卡裝置採用了有 源射頻技術，能夠具備電子錢包等行動支付功能，或者移動通訊終端門禁通行等消費應用 功能。但在其中的某些支付應用功能上，必須將無線通信距離控制在一個很小的範圍內，否 則會造成錯誤操作，如公交、地鐵等場合，如果乘客所持的射頻IC卡裝置離讀卡裝置很近， 但是並不想刷卡，而讀卡裝置的距離控制不夠準確，就會錯誤地刷卡，因此如何實現有效通 信距離控制是需要解決的關鍵技術問題。目前，現有的射頻用戶識別模塊卡通信距離控制技術採用的方式是採用校準技 術，衰減射頻用戶識別模塊卡的發射功率，使得射頻信號到達讀卡器的信號強度適中；或者 射頻用戶識別模塊卡採用一定功率發射射頻信號，由讀卡器設定信號強度檢測門限來判斷 是否滿足距離控制要求。這種方法能夠解決距離控制問題，但需要對於每一款帶有射頻用 戶識別模塊卡的移動通訊終端進行嚴格的校準以滿足通信距離控制要求，這種方法對校準 系統的要求很高。

發明內容
本發明所要解決的一個技術問題是提供一種距離檢測方法，用於檢測待檢測物與 定點之間的距離。為解決上述技術問題，本發明提出了一種距離檢測方法，在定點處以設定功率發 射檢測信號，並在該定點處接收待檢測物對該檢測信號的反射信號，檢測所述反射信號的 場強變化值，根據所述反射信號的場強變化值與所述待檢測物與該定點之間距離的對應關 系確定所述待檢測物與該定點之間的距離。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述檢測所述反射信號的場強變化值具 體為檢測該定點處接收到的檢測信號總場強值，所述反射信號的場強變化值等於該總場 強值與直接耦合信號的場強值的差值，所述直接耦合信號為無待檢測物情況下該定點處接 收到的檢測信號。為解決上述技術問題，本發明還提出了一種距離檢測裝置，包括發射模塊，用於在定點處以設定功率發射檢測信號；
接收模塊，用於在該定點處接收待檢測物對該檢測信號的反射信號；檢測模塊，用於檢測所述反射信號的場強變化值；距離判定模塊，用於根據所述反射信號的場強變化值與所述待檢測物與該定點之間距離的對應關係確定所述待檢測物與該定點之間的距離。通過本發明的距離檢測方法，能夠方便地檢測待檢測物與定點之間的距離。本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種通訊距離的控制方法，降低校準要 求，防止出現意外誤刷的問題。為解決上述技術問題，本發明提出了一種通訊距離的控制方法，包括步驟a，檢測移動通訊終端是否進入最遠檢測範圍，若是，則觸發移動通訊終端的 射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，並記錄移動通訊終端在最遠檢測點處時其射頻用 戶識別模塊卡發射的第二射頻信號的場強值Rmaxdis，記錄後使移動通訊終端的射頻用戶 識別模塊卡停止發射第二射頻信號，執行步驟b，否則重複步驟a ；步驟b，檢測該移動通訊終端是否進入近距離檢測範圍，若是，則觸發移動通訊終 端的射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，記錄該移動通訊終端在近距離檢測點處時其 射頻用戶識別模塊卡發射的第二射頻信號的場強值Rclosedis，記錄後使移動通訊終端的 射頻用戶識別模塊卡停止發射第二射頻信號，執行步驟c，否則重複步驟b ；步驟c，判斷Rclosedis與Rmaxdis的差值是否大於預設的動態門限值M，若是，則 觸發該移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，記錄該第二射頻信號的場 強值，執行步驟d，否則結束本次距離控制流程；步驟d，獲取該移動通訊終端的距離控制門限值Pgate，判斷該第二射頻信號的場 強值是否大於該距離控制門限值Pgate與門限調整值Pgate_adj的差值，若是則啟動刷卡 流程，否則結束本次距離控制流程。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟a中，所述最遠檢測範圍由射頻 讀卡裝置預先設定，所述最遠檢測點為最遠檢測範圍邊緣上的點。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟a中的檢測流程包括步驟al，預先設定回波檢測均值MDavg ；步驟a2，預先設定最遠檢測距離門限值MDmaxdi s ,MDmaxdi s是根據測試獲得的回 波檢測能檢測到的最小場強變化值；步驟a3，實時接收當前時刻射頻讀卡裝置自身發射的第一射頻信號以及移動通訊 終端對該第一射頻信號的反射信號，獲取該時刻第一射頻信號的實時場強值MDrt ；步驟a4，判斷實時場強值MDrt與回波檢測均值MDavg的差值是否大於最遠檢測距 離門限值MDmaxdis，若是則判定移動通訊終端進入最遠檢測範圍，否則判定移動通訊終端 未進入最遠檢測範圍。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟b中，所述近距離檢測範圍由射 頻讀卡裝置預先設定，所述近距離檢測點為近距離檢測範圍邊緣上的點。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟b中的檢測流程包括步驟bl，預先設定回波檢測均值MDavg ；步驟b2，預先設定近距離檢測距離，檢測此距離情況下射頻讀卡裝置接收的 第一射頻信號相對回波檢測均值MDavg的典型場強變化值，稱為近距離檢測門限值MDclosedis ；步驟b3，實時接收當前時刻射頻讀卡裝置自身發射的第一射頻信號以及移動通訊 終端對該第一射頻信號的反射信號，獲取該時刻第一射頻信號的實時場強值MDrt ；步驟b4，判斷實時場強值MDrt與回波檢測均值MDavg的差值是否大於近距離檢測 門限值MDclosedis，若是則判定移動通訊終端進入近距離檢測範圍，否則判定移動通訊終 端未進入近距離檢測範圍。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟c中，動態門限值M的確定方法 是選取一設定數量的移動通訊終端，該設定數量滿足能夠正確反映所有移動通訊終端的 統計規律，分別測試各個移動通訊終端在最遠檢測點處和近距離檢測點處的第二射頻信號 場強值，計算各移動通訊終端在最遠檢測點處的第二射頻信號場強值與在近距離檢測點處 的的第二射頻信號場強值的差值，其中最小的差值選定為M值。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟d中，門限調整值Pgate_adj用 於調整距離控制門限Pgate，門限調整值Pgate_adj的取值滿足如下原則1)大於信道傳輸 的典型離散值；2)大於校準器校準誤差；3)小於Pgate值；4)採用Pgate-Pgate^dj作為 門限，對應的距離不超過應用場合要求的最近相鄰用戶距離。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟a之前還包括步驟e，將移動通 訊終端在射頻讀卡裝置上校準，獲取該移動通訊終端的距離控制門限值Pgate，並保存到該 移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡中。進一步地，上述方法還可具有以下特點，所述步驟e包括步驟el，將移動通訊終端放置在距離射頻讀卡裝置的設定距離處；步驟e2，移動通訊終端上的射頻用戶識別模塊卡按照設定功率發射射頻信號；步驟e3，射頻讀卡裝置接收射頻用戶識別模塊卡發射的射頻信號，檢測到η個射 頻信號的場強值(Pantl，…，Pantn)；步驟e4，取η個場強值之和為距離控制門限值Pgate，即Pgate = Pantl+Pant2+…+Pantn，或者取部分場強值之和為距離控制門限值Pgate，即Pgate = m/ n* (Pant 1+Pant2+..·+Pantn), η > m。為解決上述技術問題，本發明還提出了一種射頻讀卡裝置，其特徵在於，包括主處 理模塊、分別與該主處理模塊相連的接口模塊、射頻收發模塊和回波檢測射頻接收模塊，以 及與該射頻收發模塊相連的第一天線和與該回波檢測射頻接收模塊相連的第二天線，其 中射頻收發模塊，用於通過第一天線發射第一射頻信號，即回波檢測射頻信號，接收 移動通訊終端發射的第二射頻信號，並檢測第二射頻信號的場強值，發送給主處理模塊；回波檢測射頻接收模塊，用於通過第二天線接收非刷卡狀態下的第一射頻信號， 並檢測該第一射頻信號的場強值，發送給主處理模塊；主處理模塊，用於根據所述第一射頻信號和第二射頻信號的場強值，分析移動通 訊終端的通訊距離是否能夠刷卡，若是則執行刷卡流程，否則不刷卡；接口模塊，用於實現主處理模塊與射頻讀卡裝置的上級系統的通信。本發明可以降低校準要求，還能夠限制射頻用戶識別模塊卡的最大通訊距離，防 止出現意外誤刷的問題。


圖1是本發明射頻讀卡裝置的結構示意圖；圖2是本發明通訊距離的控制方法流程圖；圖3是本發明通訊距離的控制方法示意圖；圖4是射頻SIM卡的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並 非用於限定本發明的範圍。本發明首先提出了一種利用回波檢測待檢測物與定點之間距離的方法，本發明距 離檢測方法的主要構思是在定點處以設定功率發射檢測信號，並在該定點處接收待檢測 物對該檢測信號的反射信號，檢測該反射信號的場強變化值，根據該反射信號的場強變化 值與待檢測物與該定點之間距離的對應關係確定該待檢測物與該定點之間的距離。其中，檢測反射信號的場強變化值具體可以為檢測該定點處接收到的檢測信號 總場強值，反射信號的場強變化值等於該總場強值與直接耦合信號的場強值的差值，其中 直接耦合信號為無待檢測物情況下該定點處接收到的檢測信號。對應地，本發明提出了一種距離檢測裝置，用以實現上述的距離檢測方法，本發明 的距離檢測裝置包括發射模塊、接收模塊、檢測模塊和距離判定模塊，其中，發射模塊用於 在定點處以設定功率發射檢測信號；接收模塊用於在該定點處接收待檢測物對該檢測信號 的反射信號；檢測模塊用於檢測該反射信號的場強變化值；距離判定模塊用於根據該反射 信號的場強變化值與待檢測物與該定點之間距離的對應關係確定待檢測物與該定點之間 的距離。在上述距離檢測方法的基礎上，本發明還提出了一種射頻讀卡裝置和一種通訊距 離的控制方法。圖1是本發明射頻讀卡裝置的結構示意圖。如圖1所示，本發明的射頻讀卡裝置 100包括主處理模塊101，分別與主處理模塊101相連的接口模塊102、射頻收發模塊103和 回波檢測射頻接收模塊104，以及與射頻收發模塊103相連的第一天線106和與回波檢測 射頻接收模塊104相連的第二天線105。其中，第一天線106為多向天線，第二天線105為 單向天線。其中，射頻收發模塊103用於通過第一天線106發射第一射頻信號，即回波檢測 射頻信號201，接收移動通訊終端發射的第二射頻信號，並檢測第二射頻信號的場強值，發 送給主處理模塊101 ；回波檢測射頻接收模塊104用於通過第二天線105接收非刷卡狀態 下的第一射頻信號，即回波檢測射頻信號，並檢測第一射頻信號的場強值(第一射頻信號 的場強值等於201和201的反射信號202的疊加值)，發送給主處理模塊101 ；主處理模塊 101用於根據第一射頻信號和第二射頻信號的場強值，分析移動通訊終端的通訊距離是否 能夠刷卡，若是則執行刷卡流程，否則不刷卡；接口模塊102用於實現主處理模塊101與射 頻讀卡裝置100的上級系統(比如裝有各個射頻讀卡裝置信息的上級PC機)的通信。本發明利用回波檢測原理實現距離控制，回波檢測的原理如下移動通訊終端終 端300未靠近射頻讀卡裝置時，回波檢測射頻接收模塊104從天線105檢測到射頻收發模
8塊103由天線106發出的直接耦合信號201 (即前述的第一射頻信號)，該信號在某一射頻 讀卡裝置上信號強度均值穩定；當移動通訊終端300接近射頻讀卡裝置時，天線105上將疊 加反射信號202 (202為信號201被移動通訊終端反射產生的反射信號)，回波檢測射頻接收 模塊104接收到的第一射頻信號強度隨著移動通訊終端距離的靠近信號變強，根據統計特 性可建立第一射頻信號的場強變化值與距離(即移動通訊終端相距射頻讀卡裝置的距離) 的對應關係，從而間接獲得移動通訊終端相距射頻讀卡裝置的距離值。為了穩定距離檢測， 對場強均值採用濾波算法濾除噪聲抖動，濾波算法採用可設置時間長度內的檢測場強的均 值作為無移動通訊終端接近的場強均值，移動通訊終端靠近時場強的變化相對該均值。圖2是本發明通訊距離的控制方法流程圖。本發明通訊距離的控制方法由上述的 射頻讀卡裝置100完成，射頻讀卡裝置100與移動通訊終端300的交互過程如圖3所示。我 們以射頻SIM卡為例，說明射頻用戶識別模塊卡的結構。圖4是射頻SIM卡的結構示意圖。 射頻SIM卡301是帶有射頻無線通信功能的用戶識別模塊，包括卡體和卡體內的集成電路， 卡體上設置可與移動通訊終端的SIM卡座匹配使用的接口，卡體內的集成電路包括中央處 理器3011、與該中央處理器3011連接的射頻SIM卡存儲器3012、射頻收發電路3014和接 口電路3013，以及與射頻收發電路3014連接的射頻收發天線3015，藉助接口電路3013和 射頻SIM卡體上的接口，射頻SIM卡301與移動通訊終端300的電路板連接。射頻SIM卡 301能與移動通訊終端300通信以實現常規SIM卡的標準功能，同時也能通過射頻收發電路 3014和射頻收發天線3015在短距離內與配套的外圍處理裝置(例如射頻讀卡裝置100)通 信，上述通信內容和過程由該射頻SIM卡301內的中央處理器3011具體處理，必要時所述 中央處理器3011通過移動通訊終端300SIM卡座上的數據線按照標準協議向移動通訊終端 發送指令以控制該移動通訊終端的屏幕顯示和鍵盤輸入。射頻SIM卡301多用於移動通訊 終端300，除具備常規SIM卡的所有功能，還可讓移動通訊終端兼有諸如公交乘車卡、門禁 通行卡、信用卡、小額支付卡和考勤卡等智慧卡的功能，而且各種智慧卡使用過程中產生的 信息能直接在移動通訊終端的屏幕上顯示，用戶可通過移動通訊終端的鍵盤來完成各項操 作。如圖2所示，本發明通訊距離的控制方法包括步驟210，將移動通訊終端在射頻讀卡裝置上校準，獲取該移動通訊終端的距離控 制門限值Pgate，並保存到該移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡中；校準流程是移動通訊終端300在使用前的一次性流程，校準後才能在射頻讀卡器 裝置100上進行刷卡操作。每一個移動通訊終端都對應一個距離控制門限值Pgate，不同的 移動通訊終端的距離控制門限值Pgate可能會不相同，因此每個移動通訊終端都要經過校 準而獲取自己的Pgate值。本步驟是射頻讀卡裝置在進行距離控制前的準備工作，在獲取到移動通訊終端 的距離控制門限值Pgate後，保存到該移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡中，在後續的 該移動通訊終端的距離控制過程中，射頻讀卡裝置獲取該移動通訊終端的距離控制門限值 Pgate，射頻讀卡器在本次與當前移動終端通訊過程中使用該移動通訊終端的Pgate值，直 到與另外一個移動通訊終端建立通訊為止。本步驟只需進行一次，在後續的距離控制過程 中不需要重複進行本步驟。步驟210可以通過下面的子步驟211至214來完成
步驟211，將移動通訊終端放置在距離射頻讀卡裝置的設定距離處；步驟212，移動通訊終端上的射頻用戶識別模塊卡按照設定功率發射射頻信號；步驟213，射頻讀卡裝置接收射頻用戶識別模塊卡發射的射頻信號，檢測到η個射 頻信號的場強值(Pantl，…，Pantn)；步驟214，取η個場強值之和為距離控制門限值Pgate，即Pgate = Pantl+Pant2+…+Pantn，或者取部分場強值之和為距離控制門限值Pgate，即Pgate = m/ n* (Pantl+Pant2+..· +Pantn), η > m。比如，射頻讀卡裝置的射頻收發模塊103通過順序打開第一天線106上各個接收 天線，接收射頻SIM卡發出的射頻信號，並檢測的得到η個天線場強值(Pantl，…，Pantn)， 距離控制門限值Pgate定義為各個場強值之和Pgate = Pantl+Pant2+…+Pantn，或者部分 場強值之禾口，如 Pgate = m/n*(Pantl+Pant2+..·+Pantn), η > m。步驟220，檢測移動通訊終端是否進入最遠檢測範圍，若是，則觸發移動通訊終端 的射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，並記錄移動通訊終端在最遠檢測點處時其射頻 用戶識別模塊卡發射的第二射頻信號的場強值Rmaxdis，記錄後使移動通訊終端的射頻用 戶識別模塊卡停止發射第二射頻信號，執行步驟230，否則繼續檢測移動通訊終端是否進入 最遠檢測範圍，即重複步驟220，其中，最遠檢測範圍由射頻讀卡裝置預先設定，最遠檢測點 為最遠檢測範圍邊緣上的點；步驟220的檢測過程可以通過下面的子步驟221至224來完成步驟221，預先設定回波檢測均值MDavg ；在射頻讀卡裝置周圍無移動通訊終端或其它回波物體的情況下，射頻讀卡裝置的 射頻收發模塊103通過第一天線106上固定的天線發射回波檢測射頻信號201 (即第一射 頻信號)，主處理模塊101通過回波檢測射頻接收模塊104多次檢測非刷卡工作狀態，獲 取非刷卡工作狀態下回波檢測射頻信號201的場強平均值，該平均值設定為回波檢測均值 MDavg0步驟222，預先設定最遠檢測距離門限值MDmaxdis，MDmaxdis是根據測試獲得的 回波檢測能檢測到的最小場強變化值；步驟223，實際工作時，實時通過回波檢測射頻接收模塊104及第二天線105接收 當前時刻射頻讀卡裝置自身發射的第一射頻信號以及移動通訊終端對該第一射頻信號的 反射信號，獲取該時刻第一射頻信號的實時場強值MDrt ；步驟224，判斷實時場強值MDrt與回波檢測均值MDavg的差值(MDrt-MDavg)是否 大於最遠檢測距離門限值MDmaxdis，若是則判定移動通訊終端進入最遠檢測範圍，否則判 定移動通訊終端未進入最遠檢測範圍。在本發明的其他實施例中，可以不包括步驟220，而是直接由步驟210進入步驟 230。步驟230，檢測該移動通訊終端是否進入近距離檢測範圍，若是，則觸發移動通訊 終端的射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，記錄該移動通訊終端在近距離檢測點處時 其射頻用戶識別模塊卡發射的第二射頻信號的場強值Rclosedis，記錄後使移動通訊終端 的射頻用戶識別模塊卡停止發射第二射頻信號，執行步驟240，否則繼續檢測該移動通訊終 端是否進入近距離檢測範圍，即重複步驟230，其中，近距離檢測範圍由射頻讀卡裝置預先設定，近距離檢測點為近距離檢測範圍邊緣上的點；步驟230的檢測過程可以通過下面的子步驟231至233來完成步驟231，預先設定回波檢測均值MDavg，本步驟同步驟221 ；步驟232，預先設定近距離檢測距離，檢測此距離情況下射頻讀卡裝置接收 的第一射頻信號相對回波檢測均值MDavg的典型場強變化值，稱為近距離檢測門限值 MDclosedis,該值滿足 MDclosedis > MDmaxdis ；步驟233，實時接收當前時刻射頻讀卡裝置自身發射的第一射頻信號以及移動通 訊終端對該第一射頻信號的反射信號，獲取該時刻第一射頻信號的實時場強值MDrt ；步驟234，判斷實時場強值MDrt與回波檢測均值MDavg的差值(MDrt-MDavg)是否 大於近距離檢測門限值MDclosedis (即MDrt-MDavg < MDclosedis)，若是則判定移動通訊 終端進入近距離檢測範圍，否則判定移動通訊終端未進入近距離檢測範圍。步驟240，判斷Rclosedis與Rmaxdis的差值是否大於預設的動態門限值M，若是， 則觸發該移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，記錄該第二射頻信號的 場強值，執行步驟250，否則執行步驟270 ；在本發明的其他實施例中，可以不包括步驟240，而是直接由步驟250進入步驟 230。本步驟中的動態門限值M可以通過大量測試不同種類的移動通訊終端，經過統計 分析後根據經驗來設定。具體地，M值的確定方法是選取一設定數量的移動通訊終端，該 設定數量滿足能夠正確反映所有移動通訊終端的統計規律，分別測試各個移動通訊終端在 最遠檢測點處和近距離檢測點處的第二射頻信號場強值，計算各移動通訊終端在最遠檢測 點處的第二射頻信號場強值與在近距離檢測點處的的第二射頻信號場強值的差值，其中最 小的差值選定為M值。步驟250，獲取該移動通訊終端的距離控制門限值Pgate，判斷該第二射頻信號的 場強值是否大於距離控制門限值Pgate與門限調整值Pgate_adj的差值，若是則執行步驟 260，否則執行步驟270 ；其中，獲取該移動通訊終端的距離控制門限值Pgate的方式可以為，射頻讀卡裝 置向移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡發送讀取距離控制門限值Pgate的請求，移動通 訊終端的射頻用戶識別模塊卡收到該讀取請求後將距離控制門限值Pgate傳送給射頻讀 卡裝置。本步驟中的門限調整值Pgate_adj用於調整距離控制門限Pgate，門限調整值 Pgate_adj也根據實際測試經驗來設定。具體地，門限調整值Pgate_adj的取值滿足如下原 則1)大於信道傳輸的典型離散值，例如典型離散值為3dB，Pgate_adj取值須大於3dB ；2) 大於校準器校準誤差，例如校準誤差為2dB，Pgate_adj取值須大於3dB ；3)小於Pgate值； 4)採用Pgate-Pgate_adj作為門限，不採用回波檢測控制，對應的距離不超過應用場合要 求的最近相鄰用戶距離，例如排隊的距離。步驟260，啟動刷卡流程；步驟270，不啟動刷卡流程，結束本次距離控制流程。當移動通訊終端很近時，調整值的效果基本等效於門限不控制，該調整後的門限 在信道傳輸參數在一定範圍離散時始終能夠刷卡。同時該門限也可避免完全不作控制時，
11在近處有移動通訊終端觸發回波檢測，遠處的移動通訊終端(比如手機)由於完全不作控 製造成誤刷本發明中的射頻用戶識別模塊卡可以包括射頻SIM卡、射頻UIM卡以及射頻USIM下寸。上述射頻讀卡裝置收發射頻信號工作的頻段可以為超高頻SHF頻段、甚高頻VHF 頻段或者特高頻UHF頻段，當然，射頻SIM卡也工作在對應的頻段，即射頻SIM卡的工作頻 段與射頻讀卡裝置的工作頻段一致。本發明可以降低校準要求，還能夠限制射頻用戶識別模塊卡的最大通訊距離，防 止出現意外誤刷的問題。步驟220和步驟230還可以根據情況進行簡化，簡化後的距離控制流程為移動通 訊終端發射射頻信號的場強滿足步驟210的刷卡門限條件下，啟動讀卡器回波檢測電路， 檢測是否有移動通訊終端進入近距離檢測範圍，如果移動通訊終端進入近距離檢測範圍， 啟動移動通訊終端發送第二射頻信號，射頻讀卡裝置檢測第二射頻信號，第二射頻信號的 強度強於(Pgate-Pgate_adj)時允許刷卡，反之不允許刷卡。該簡化流程對防止意外誤刷的能力相對弱一些，可以用於人流密度不是非常高的 場合。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種距離檢測方法，其特徵在於，在定點處以設定功率發射檢測信號，並在該定點處 接收待檢測物對該檢測信號的反射信號，檢測所述反射信號的場強變化值，根據所述反射 信號的場強變化值與所述待檢測物與該定點之間距離的對應關係確定所述待檢測物與該 定點之間的距離。
2.根據權利要求1所述的距離檢測方法，其特徵在於，所述檢測所述反射信號的場強 變化值具體為檢測該定點處接收到的檢測信號總場強值，所述反射信號的場強變化值等 於該總場強值與直接耦合信號的場強值的差值，所述直接耦合信號為無待檢測物情況下該 定點處接收到的檢測信號。
3.一種距離檢測裝置，其特徵在於，包括發射模塊，用於在定點處以設定功率發射檢測信號；接收模塊，用於在該定點處接收待檢測物對該檢測信號的反射信號；檢測模塊，用於檢測所述反射信號的場強變化值；距離判定模塊，用於根據所述反射信號的場強變化值與所述待檢測物與該定點之間距 離的對應關係確定所述待檢測物與該定點之間的距離。
4.一種通訊距離的控制方法，其特徵在於，包括步驟a，檢測移動通訊終端是否進入最遠檢測範圍，若是，則觸發移動通訊終端的射頻 用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，並記錄移動通訊終端在最遠檢測點處時其射頻用戶識 別模塊卡發射的第二射頻信號的場強值Rmaxdis，記錄後使移動通訊終端的射頻用戶識別 模塊卡停止發射第二射頻信號，執行步驟b，否則重複步驟a ；步驟b，檢測該移動通訊終端是否進入近距離檢測範圍，若是，則觸發移動通訊終端的 射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，記錄該移動通訊終端在近距離檢測點處時其射頻 用戶識別模塊卡發射的第二射頻信號的場強值Rclosedis，記錄後使移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡停止發射第二射頻信號， 執行步驟c，否則重複步驟b;步驟c，判斷Rclosedis與Rmaxdis的差值是否大於預設的動態門限值M，若是，則觸 發該移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡發射第二射頻信號，記錄該第二射頻信號的場強 值，執行步驟d，否則結束本次距離控制流程；步驟d，獲取該移動通訊終端的距離控制門限值Pgate，判斷該第二射頻信號的場強值 是否大於該距離控制門限值Pgate與門限調整值Pgate_adj的差值，若是則啟動刷卡流程， 否則結束本次距離控制流程。
5.根據權利要求1所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟a中，所述最遠 檢測範圍由射頻讀卡裝置預先設定，所述最遠檢測點為最遠檢測範圍邊緣上的點。
6.根據權利要求1所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟a中的檢測流程 包括步驟al，預先設定回波檢測均值MDavg ；步驟a2，預先設定最遠檢測距離門限值MDmaxdiS，MDmaxdis是根據測試獲得的回波檢 測能檢測到的最小場強變化值；步驟a3，實時接收當前時刻射頻讀卡裝置自身發射的第一射頻信號以及移動通訊終端 對該第一射頻信號的反射信號，獲取該時刻第一射頻信號的實時場強值MDrt ；步驟a4，判斷實時場強值MDrt與回波檢測均值MDavg的差值是否大於最遠檢測距離門 限值MDmaxdis，若是則判定移動通訊終端進入最遠檢測範圍，否則判定移動通訊終端未進 入最遠檢測範圍。
7.根據權利要求1所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟b中，所述近距 離檢測範圍由射頻讀卡裝置預先設定，所述近距離檢測點為近距離檢測範圍邊緣上的點。
8.根據權利要求1所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟b中的檢測流程 包括步驟bl，預先設定回波檢測均值MDavg ；步驟b2，預先設定近距離檢測距離，檢測此距離情況下射頻讀卡裝置接收的第一射頻 信號相對回波檢測均值MDavg的典型場強變化值，稱為近距離檢測門限值MDclosedis ；步驟b3，實時接收當前時刻射頻讀卡裝置自身發射的第一射頻信號以及移動通訊終端 對該第一射頻信號的反射信號，獲取該時刻第一射頻信號的實時場強值MDrt;步驟b4，判斷實時場強值MDrt與回波檢測均值MDavg的差值是否大於近距離檢測門限 值MDclosedis，若是則判定移動通訊終端進入近距離檢測範圍，否則判定移動通訊終端未 進入近距離檢測範圍。
9.根據權利要求1所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟c中，動態門限 值M的確定方法是選取一設定數量的移動通訊終端，該設定數量滿足能夠正確反映所有 移動通訊終端的統計規律，分別測試各個移動通訊終端在最遠檢測點處和近距離檢測點處 的第二射頻信號場強值，計算各移動通訊終端在最遠檢測點處的第二射頻信號場強值與在 近距離檢測點處的的第二射頻信號場強值的差值，其中最小的差值選定為M值。
10.根據權利要求1所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟d中，門限調 整值Pgate_adj用於調整距離控制門限Pgate，門限調整值Pgate_adj的取值滿足如下原 則1)大於信道傳輸的典型離散值；2)大於校準器校準誤差；3)小於Pgate值；4)採用 Pgate-Pgate_adj作為門限，對應的距離不超過應用場合要求的最近相鄰用戶距離。
11.根據權利要求4至10任一項所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟a 之前還包括步驟e，將移動通訊終端在射頻讀卡裝置上校準，獲取該移動通訊終端的距離 控制門限值Pgate，並保存到該移動通訊終端的射頻用戶識別模塊卡中。
12.根據權利要求11所述的通訊距離的控制方法，其特徵在於，所述步驟e包括 步驟el，將移動通訊終端放置在距離射頻讀卡裝置的設定距離處；步驟e2，移動通訊終端上的射頻用戶識別模塊卡按照設定功率發射射頻信號； 步驟e3，射頻讀卡裝置接收射頻用戶識別模塊卡發射的射頻信號，檢測到η個射頻信 號的場強值(Pantl，…，Pantn)；步驟e4，取η個場強值之和為距離控制門限值Pgate,即Pgate = Pantl+Pant2+··· +Pantn,或者取部分場強值之和為距離控制門限值Pgate，即Pgate = m/ n* (Pant 1+Pant2+..·+Pantn), η > m。
13.一種射頻讀卡裝置，其特徵在於，包括主處理模塊、分別與該主處理模塊相連的接 口模塊、射頻收發模塊和回波檢測射頻接收模塊，以及與該射頻收發模塊相連的第一天線 和與該回波檢測射頻接收模塊相連的第二天線，其中射頻收發模塊，用於通過第一天線發射第一射頻信號，即回波檢測射頻信號，接收移動通訊終端發射的第二射頻信號，並檢測第二射頻信號的場強值，發送給主處理模塊；回波檢測射頻接收模塊，用於通過第二天線接收非刷卡狀態下的第一射頻信號，並檢 測該第一射頻信號的場強值，發送給主處理模塊；主處理模塊，用於根據所述第一射頻信號和第二射頻信號的場強值，分析移動通訊終 端的通訊距離是否能夠刷卡，若是則執行刷卡流程，否則不刷卡；接口模塊，用於實現主處理模塊與射頻讀卡裝置的上級系統的通信。
全文摘要
本發明涉及一種距離檢測方法，在定點處以設定功率發射檢測信號，並在該定點處接收待檢測物對該檢測信號的反射信號，檢測所述反射信號的場強變化值，根據所述反射信號的場強變化值與所述待檢測物與該定點之間距離的對應關係確定所述待檢測物與該定點之間的距離。通過本發明的距離檢測方法，能夠方便地檢測待檢測物與定點之間的距離。
文檔編號G06K7/00GK101996301SQ20091030599
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者餘運波, 孫迎彤, 沈愛民, 羅魏熙 申請人:國民技術股份有限公司