用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)共同未決申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2014年7月11日提交的第14/329，130號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所述第14/329，130號(hào)美國(guó)申請(qǐng)是于2014年2月17日提交的第14/181，947號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，所述第14/181，947號(hào)美國(guó)申請(qǐng)是于2013年3月14日提交的第13/826，101號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，所述第13/826，101號(hào)美國(guó)申請(qǐng)要求于2013年1月20日提交的第61/754，608號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所有申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過弓|用結(jié)合至此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)和方法，特別地涉及一種磁條數(shù)據(jù)傳輸器，該傳輸器通過按動(dòng)智能手機(jī)或磁條數(shù)據(jù)傳輸器上的支付按鈕將支付卡數(shù)據(jù)從智能手機(jī)或其他電子設(shè)備傳輸?shù)戒N售點(diǎn)交易終端中。
【背景技術(shù)】
[0004]磁條支付卡上帶有包含支付卡數(shù)據(jù)的磁條。磁條支付卡包括信用卡，借記卡，禮品卡和優(yōu)惠卡等。通過改變嵌入磁條中的磁性粒子的方向，數(shù)據(jù)被“寫入”到磁條上。在銷售點(diǎn)(P0S)，通過將卡劃過磁條讀取器，從磁條中讀取卡數(shù)據(jù)。讀取器包括讀取器頭部和其相關(guān)聯(lián)的解碼電路。當(dāng)卡劃過讀取器時(shí)，磁條在讀取器頭部的前方移動(dòng)。移動(dòng)的磁條(包含極性交替的磁疇)在讀取器頭部的狹窄感應(yīng)孔內(nèi)生成波動(dòng)的磁場(chǎng)。讀取器頭部將該波動(dòng)的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為等效的電信號(hào)。解碼電路對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行放大和數(shù)字化，重新產(chǎn)生與最初寫入到磁條上的數(shù)據(jù)流相同的數(shù)據(jù)流。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS07811和7813中對(duì)磁條的編碼進(jìn)行了描述。
[0005]隨著智能手機(jī)的日益普及和其性能日益提升，人們?cè)絹碓较Ｍ阉鼈冇米鳛橐苿?dòng)錢包，以及在銷售點(diǎn)用它們進(jìn)行支付。這樣做的關(guān)鍵障礙是在移動(dòng)電話和銷售點(diǎn)終端之間缺乏數(shù)據(jù)傳輸通道。人們已經(jīng)提出了多種替代方案。這些替代方案包括將手機(jī)屏幕上所顯示的數(shù)據(jù)人工鍵入P0S終端，顯示在手機(jī)屏幕上并由2D條形碼讀取器讀取的2D條形碼，附加到手機(jī)上的射頻識(shí)別(RF ID)標(biāo)簽，以及由手機(jī)中的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的內(nèi)置近場(chǎng)通信(NFC)硬件。在這些方法中，2D條形碼和NFC是最有前景的。但是，銷售點(diǎn)缺少合適的讀取裝置阻礙了它們的大規(guī)模應(yīng)用，并且就NFC而言，很多智能手機(jī)還缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的NFC性能。
[0006]因此，需要對(duì)用于將支付卡數(shù)據(jù)或其他信息從智能手機(jī)或其他電子設(shè)備遠(yuǎn)程傳輸?shù)戒N售點(diǎn)交易終端的裝置和方法進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明描述了一種用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)和方法，該傳輸器通過按動(dòng)智能手機(jī)或磁條數(shù)據(jù)傳輸器上的支付按鈕將支付卡數(shù)據(jù)或其他信息從智能手機(jī)或其他電子設(shè)備遠(yuǎn)程傳輸?shù)戒N售點(diǎn)交易終端中。
[0008]總體上，一方面，本發(fā)明面提供了一種用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動(dòng)電話和磁條傳輸(MST)裝置以及支付按鈕。移動(dòng)電話包括支付錢包應(yīng)用，并且被配置為傳輸包括支付卡的磁條數(shù)據(jù)的脈沖流。磁條傳輸(MST)裝置包括驅(qū)動(dòng)器和電感器，MST裝置被配置為從移動(dòng)電話接收脈沖流，對(duì)所接收到的脈沖流進(jìn)行放大和整形，并生成和發(fā)射包括支付卡的磁條數(shù)據(jù)的高能磁脈沖。所述電感器由一系列定時(shí)電流脈沖驅(qū)動(dòng)，所述定時(shí)電流脈沖產(chǎn)生一系列高能磁脈沖，該高能磁脈沖類似于由運(yùn)動(dòng)的磁條所產(chǎn)生的波動(dòng)磁場(chǎng)。所述支付按鈕被設(shè)定為使其與預(yù)先選擇的支付卡相關(guān)聯(lián)，并且所述支付按鈕的觸發(fā)啟動(dòng)了高能磁脈沖的發(fā)射，所述高能磁脈沖包括預(yù)先選擇的支付卡的磁條數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明這一方面的實(shí)施方式包括以下內(nèi)容。所述支付按鈕被設(shè)置地所述MST裝置或移動(dòng)電話中。所述移動(dòng)電話被設(shè)置為在所述支付按鈕被觸發(fā)時(shí)接收通知信號(hào)。所述支付按鈕被配置為通過無線連接遠(yuǎn)程地激活。所傳輸?shù)目〝?shù)據(jù)可由移動(dòng)手機(jī)的存儲(chǔ)器或包含在MST裝置內(nèi)的存儲(chǔ)器恢復(fù)。所發(fā)射的高能磁脈沖被配置為由磁讀取器頭部遠(yuǎn)程拾取。MST裝置對(duì)所接收到的脈沖流進(jìn)行整形，從而補(bǔ)償屏蔽，渦流損耗和磁讀取頭部的受限電感值。磁讀取器頭部包括磁讀取器頭部電感器，MST的感應(yīng)器被配置為從大于0.5英寸以外的距離形成具有磁讀取器頭部電感器的松耦合的變壓器。MST的電感器包括鐵芯或鐵氧體芯，該芯被設(shè)計(jì)為在通過電感器的高電流下不飽和。
[0010]總體上，另一方面，本發(fā)明面提供了一種用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動(dòng)電話和磁條傳輸(MST)裝置以及支付按鈕。移動(dòng)電話被配置為傳輸包括支付卡的磁條數(shù)據(jù)的脈沖流。磁條傳輸(MST)裝置包括驅(qū)動(dòng)器和電感器，MST裝置被配置為從移動(dòng)電話接收脈沖流，對(duì)所接收到的脈沖流進(jìn)行放大和整形，并生成和發(fā)射包括支付卡的磁條數(shù)據(jù)的高能磁脈沖。所發(fā)射的高能磁脈沖被配置為由磁讀取頭部遠(yuǎn)程拾取。電感器包括一個(gè)或多個(gè)繞組，所述一個(gè)或多個(gè)繞組被配置為生成在足夠大的區(qū)域分布的磁通線，所述足夠大的區(qū)域的尺寸被設(shè)定為包括磁讀取頭部的感應(yīng)孔，并產(chǎn)生電感值，該電感值被配置為使正確定時(shí)的電流脈沖達(dá)到它們的最大值，并由此在磁讀取頭部引起最大的感應(yīng)電壓。所述支付按鈕被設(shè)定為使其與預(yù)先選擇的支付卡相關(guān)聯(lián)，并且所述支付按鈕的觸發(fā)啟動(dòng)了高能磁脈沖的發(fā)射，所述高能磁脈沖包括預(yù)先選擇的支付卡的磁條數(shù)據(jù)。
[0011]總體上，另一方面，本發(fā)明面提供了一種磁條數(shù)據(jù)傳輸(MST)裝置，所述裝置包括驅(qū)動(dòng)器、電感器和支付按鈕。MST裝置被配置為接受包括支付卡的磁條數(shù)據(jù)的脈沖流，對(duì)所接收到的脈沖流進(jìn)行整形和放大，并生成和發(fā)射包括支付卡的磁條數(shù)據(jù)的高能磁脈沖。所發(fā)射的高能磁脈沖被配置為由磁讀取頭部遠(yuǎn)程拾取。所述支付按鈕被設(shè)定為使其與預(yù)先選擇的支付卡相關(guān)聯(lián)。觸發(fā)支付按鈕使得MST裝置接收包括預(yù)先選擇的支付卡的磁條數(shù)據(jù)的脈沖流，對(duì)所接收到的脈沖流進(jìn)行整形和放大，并生成和發(fā)射包括預(yù)先選擇的支付卡的磁條數(shù)據(jù)的高能磁脈沖。預(yù)先選擇的支付卡的磁條數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在MST的存儲(chǔ)器或移動(dòng)電話的存儲(chǔ)器中。
【附圖說明】
[0012]參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在多個(gè)附圖中代表相同的部件。
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器系統(tǒng)的概覽圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于生成所需的磁場(chǎng)典型電感器的原理圖；
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明的基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式的概覽圖；
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明的基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式的概覽圖；
[0017]圖5是針對(duì)圖4所示實(shí)施方式，電感器電流隨時(shí)間變化、磁讀取器頭部輸出電壓隨時(shí)間變化的圖形化示意圖；
[0018]圖6描述了兩個(gè)電感器的陣列；
[0019]圖7描述了電感器磁場(chǎng)；以及
[0020]圖8是根據(jù)本發(fā)明的基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式的概覽圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明描述了一種用于基帶近場(chǎng)磁條數(shù)據(jù)傳輸器的系統(tǒng)和方法，該傳輸器通過按動(dòng)智能手機(jī)或磁條數(shù)據(jù)傳輸器上的支付按鈕將支付卡數(shù)據(jù)從智能手機(jī)或其他電子設(shè)備傳輸?shù)戒N售點(diǎn)交易終端中。
[0022]本發(fā)明的主題基帶近場(chǎng)磁條傳輸(MST)利用脈沖調(diào)制磁場(chǎng)將數(shù)據(jù)從遠(yuǎn)處由智能手機(jī)傳輸?shù)絇0S終端中。系統(tǒng)能夠在不與讀取器部頭相接觸，或者不與讀取器頭部靠得很近(小于1_)的情況下，或者在不需要插入到讀卡器插槽中的情況下將卡數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇0S終端的讀取器中。此外，該系統(tǒng)不再需要如Narenda等人在美國(guó)專利US7, 954，716中描述的磁條卡或者現(xiàn)有技術(shù)磁條仿真或者電子磁條所必需的劃動(dòng)。
[0023]磁場(chǎng)由特別設(shè)計(jì)的電感器生成，該電感器由高功率驅(qū)動(dòng)器電路驅(qū)動(dòng)。電感器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了復(fù)雜的全向磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)能夠從遠(yuǎn)處穿透位于P0S終端內(nèi)的磁條讀取器頭部。
[0024]參考圖2，電感器124包括一個(gè)或多個(gè)矩形線束125，該矩形線束的外部尺寸為大約40x30mm，線束厚度為3mm。電感器124的電感值設(shè)置為使得正確定時(shí)的電流脈沖在每個(gè)脈沖結(jié)束時(shí)到達(dá)它們的最大值。此外，在對(duì)來自驅(qū)動(dòng)器電路的電流進(jìn)行整形，從而產(chǎn)生磁場(chǎng)的過程中，電感值和繞組電阻值的比值至關(guān)重要，所述磁場(chǎng)近似于當(dāng)磁條卡在磁讀取器頭部前面劃過時(shí)該磁讀取器頭部所看到的磁信號(hào)。在一個(gè)示例中，電感和繞組電阻的比值為80 μH/Ohmο
[0025]電感器的物理形狀確保磁通線在足夠大的區(qū)域內(nèi)分布，從而包括讀取器頭部的感應(yīng)孔。電感器繞組可以是漆包絕緣磁導(dǎo)線，或者替代物，電感器可以由螺旋電感器實(shí)現(xiàn)，該螺旋電感器由布置在剛性或柔性印刷電路基板上的導(dǎo)線形成。
[0026]盡管電感器是固定的，但是電感器由一系列定時(shí)電流脈沖驅(qū)動(dòng)，所述定時(shí)電流脈沖產(chǎn)生一系列磁脈沖，該磁脈沖類似于由運(yùn)動(dòng)的磁條所產(chǎn)生