專利名稱：具有任選輔助電源的非接觸式電子通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸式電子通信系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)不具有由用戶攜帶的內(nèi)部電源的電子通信裝置通過(guò)電磁信號(hào)與一電子詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置進(jìn)行通信。
這種非接觸式電子通信系統(tǒng)被用來(lái)，例如控制對(duì)滑雪道、房屋、車庫(kù)、公共運(yùn)輸?shù)鹊脑L問(wèn)，因?yàn)闆](méi)有任何接觸，所以提高了用戶通道的速度，同時(shí)允許在所攜帶的電子裝置和電子詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置之間進(jìn)行信息交換，因而可根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)管理訪問(wèn)。
電子詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置例如以無(wú)線電頻率發(fā)射電磁信號(hào)，該信號(hào)被用戶所攜帶的電子通信裝置所檢測(cè)，并且，一方面用作信息交換用傳輸媒介，另一方面用作向電子通信裝置提供電能的能源。為此，后者包括，例如

圖1中的簡(jiǎn)圖所示，一天線10，該天線由包括一線圈14和一電容16的諧振電路12組成。來(lái)自詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置的由天線10接收的無(wú)線電頻率信號(hào)被施加于解調(diào)器18，該解調(diào)器檢測(cè)由詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置發(fā)射的包含二進(jìn)制信息的低頻調(diào)制信號(hào)。
為了解釋這些二進(jìn)制信息信號(hào)，由數(shù)字處理電路20對(duì)其進(jìn)行處理，如果必要，產(chǎn)生一二進(jìn)制信號(hào)形式的響應(yīng)，這些信號(hào)通過(guò)調(diào)制器24發(fā)送至該詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置，該調(diào)制器由連接到諧振電路12終端的一開(kāi)關(guān)22和一負(fù)載阻抗(30)表示。
天線10所檢測(cè)到的無(wú)線電頻率信號(hào)還被施加于整流和濾波電路26，該電路在終端A和B處將電源電壓Vcc提供給電路18、20和24。
以配置在銀行信用卡類型的塑料卡中的微型電路28的形式來(lái)產(chǎn)生根據(jù)圖1的非接觸式電子通信裝置，天線的線圈14沿卡的周圍配置，整個(gè)構(gòu)成一通信模塊MC。
值得注意的是，考慮到諧振電路12的調(diào)諧調(diào)節(jié)，電容16的一部分在微型電路28中，一部分在其外。
這種微型電路也可被配置在表的外殼中，該外殼的材料被設(shè)計(jì)成允許電磁信號(hào)到達(dá)外殼內(nèi)的天線。
這種非接觸式電子通信系統(tǒng)具有一主要缺點(diǎn)，即，限制了其作用距離，例如，由于微型電路的實(shí)際有效電源不充足，除詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置與天線之間的一定距離之外，在讀/寫(xiě)模式下頻率為13.65MHz時(shí)的作用距離為幾十厘米。
另外，電源的不充足還限制了速度，因而限制了微型電路的計(jì)算能力，這導(dǎo)致不能保證在短的時(shí)間間隔中實(shí)現(xiàn)需要大量數(shù)據(jù)處理和/或加密計(jì)算的復(fù)雜處理。
并且，根據(jù)當(dāng)前的規(guī)則，由于詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置的電源被限制以基本上不妨礙鄰近安裝和環(huán)境，所以也不能增加該詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置的發(fā)射能量。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種非接觸式電子通信裝置，該裝置具有最大作用距離，并具有比已有的裝置大的計(jì)算能力。
通過(guò)修改該非接觸式電子通信裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，因此，可將該裝置連接到一個(gè)設(shè)置在例如卡夾持器或表等支撐上的一般物體的電源，例如電池等上。
因此，本發(fā)明涉及一種包含在模塊中類型的非接觸式電子電磁通信裝置接收電磁信號(hào)的裝置，處理接收的電磁信號(hào)的裝置，和為了在兩個(gè)輸出端向處理裝置提供電源電壓而整流和濾波接收的電磁信號(hào)的裝置，其特征在于還包括支撐電源的裝置，和將所述電源連接到所述整流和濾波電路的輸出端的裝置該連接裝置還包括一開(kāi)關(guān)，以建立或切斷電源和整流和濾波電路的終端之間的連接。
該連接裝置包括在模塊中，用來(lái)將整流和濾波電路的輸出端連接到第一接觸端點(diǎn)上的導(dǎo)線，在支撐裝置中，用來(lái)將電源連接到第二接觸端點(diǎn)上的導(dǎo)線，和將所述第一和第二接觸端點(diǎn)連接到一起的裝置。
當(dāng)用銀行類型卡來(lái)攜帶該模塊時(shí)，支撐電源的裝置包括一卡夾持器，和連接所述第一和第二接觸端點(diǎn)的裝置包括在卡夾持器中導(dǎo)引和夾持該卡的裝置，以使所述第一和第二接觸端點(diǎn)重合。
當(dāng)在外殼中設(shè)置該模塊時(shí)，支撐電源的裝置包括例如具有電池的表等物體，該第一接觸端點(diǎn)包括一設(shè)置在模塊外殼上的連接器，該第二接觸端點(diǎn)包括一設(shè)置在表外殼上的連接器，和所述連接器彼此配合以建立電連接，并被模塊所攜帶的夾持裝置夾持在該位置上，該物體支撐該電源。
連接器可以是彼此相對(duì)設(shè)置的接線柱或凸/凹型連接器。
當(dāng)支撐物體為手機(jī)時(shí)，電池充電端被用來(lái)建立電池和模塊之間的連接。
參照附圖和實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中，圖1是具有本發(fā)明特征的電子通信裝置的功能電路圖；圖2A和2B表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)非接觸式電子通信裝置的微型電路卡和卡夾持器，后者可接收?qǐng)D2A的卡；圖3是包含電池的表的平面圖；圖4是圖3的表的右視圖；圖5是圖3的表的仰視圖；圖6是圖3的表的左視圖；圖7是包含非接觸式通信模塊的外殼的透視圖，并被設(shè)計(jì)成適合于包含電池的表；圖8是圖7的外殼的截面圖；圖9是圖7的外殼和包含電池的表的外殼的分解透視圖；圖10是包含通信模塊的外殼和包含電池的表之間的不同結(jié)合的分解透視圖；圖11是從圖10外殼的下面看到的透視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的與手機(jī)連接的包含非接觸式通信模塊的外殼的透視圖；圖13是根據(jù)圖2A的與微型電路卡連接的手機(jī)的透視圖。
對(duì)于由已有技術(shù)已知的元件而言，將不再描述非接觸式電子裝置的圖1中的圖表。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，為了通過(guò)導(dǎo)線32、34將整流和濾波電路26的輸出端A和B與設(shè)置在包含微型電路28和諧振電路天線10的模塊MC之外的兩個(gè)接觸端點(diǎn)36和38相連接，必須進(jìn)行修改。
所謂的非接觸式通信模決MC通常容納于塑料卡40的厚度內(nèi)，天線10的線圈14以一圈或多圈被容納在卡的周圍。根據(jù)本發(fā)明，接觸端點(diǎn)36和38被設(shè)置在卡40的表面上。
卡40與卡夾持器PC配合，通過(guò)例如滑動(dòng)以被插入在具有阻擋部46的凸起凹槽42和44中?？▕A持器用作容納于卡夾持器厚度內(nèi)的電池48的支撐。用容納于卡夾持器厚度內(nèi)的導(dǎo)線50和52來(lái)連接電池48的終端，以接觸設(shè)置在卡夾持器表面上的終端56和58，因而分別與卡40的接觸端點(diǎn)36和38配合，應(yīng)該明白，圖2A中的卡40必須翻轉(zhuǎn)以插入凹槽42和44中。
假設(shè)開(kāi)關(guān)60在例如用戶處理的導(dǎo)線50上串聯(lián)連接，根據(jù)用戶需要，電池48和接觸端點(diǎn)56和58之間的電連接可以是連續(xù)或間斷的。
通過(guò)將卡40與卡夾持器PC相結(jié)合，微型電路28被提供電池48的電壓，該電壓可替換或加到整流和濾波電路26所提供的電壓上。提高到一更大的檢測(cè)距離，更長(zhǎng)的處理用期間和更高的計(jì)算速度，由于電源電壓Vcc不依賴于卡40和詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置之間的距離，因此電源電壓Vcc是不變的。
存在被稱為“結(jié)合卡(combicard)”的微型電路卡，該卡被設(shè)計(jì)成一方面與間隔一定距離的詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置通信，另一方面還與具有觸點(diǎn)的詢問(wèn)/讀/寫(xiě)裝置通信。為此，例如根據(jù)ISO7816-2，這些結(jié)合卡具有連接到常規(guī)類型接觸端點(diǎn)上的微型電路28。
假設(shè)根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，接觸端點(diǎn)56和58具有一種排列，則這些結(jié)合卡可與卡夾持器PC一起用于本發(fā)明的上下文中。
通常，非接觸式卡40的接觸端點(diǎn)36和38與卡夾持器PC的這些接觸端點(diǎn)56和58符合標(biāo)準(zhǔn)，事實(shí)上，該標(biāo)準(zhǔn)允許由卡夾持器PC使用結(jié)合卡。
開(kāi)關(guān)60可以是容納于卡夾持器厚度中的按鈕微動(dòng)開(kāi)關(guān)型的開(kāi)關(guān)，該按鈕例如設(shè)置在與接收卡40的夾持器的面相對(duì)的面上。
電池48為外部平整型的，為了其可能的替換，將其容納在卡夾持器PC的腔中。
自然地，微動(dòng)開(kāi)關(guān)和其按鈕可容納于該外部平整型電池的空穴中。
在根據(jù)圖2A和2B的本發(fā)明的典型實(shí)施例中，非接觸式電子模塊MC由銀行信用卡型塑料卡40攜帶，而電池48由卡夾持器PC攜帶，在卡夾持器PC上插有卡40以在終端36、38、56和58之間建立電接觸。
本發(fā)明還適用于任何為了具有連接接點(diǎn)36和38以與由一物體，例如電子表或手機(jī)等攜帶的電池接觸端點(diǎn)連接而進(jìn)行修改的非接觸式電子模塊。
為了具有等同于卡夾持器PC的終端56和58的接觸端點(diǎn)，必須修改攜帶電池的物體，為了適用于攜帶電池的物體終端56和58，這同樣適用于模塊的接觸端點(diǎn)36和38。圖4至11表示非接觸式電子模塊和具有電池的表之間的結(jié)合的兩個(gè)實(shí)例，而圖12-13表示非接觸式電子模塊和手機(jī)之間的結(jié)合的兩個(gè)實(shí)例。
電子型表MO(圖3至11)包括一電子電路(未圖示)，具有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)度盤(pán)64、66、68的顯示裝置(62)和一電源電池70，這三個(gè)元件設(shè)置在外殼72上，不同控制鈕74位于外殼的周圍。通過(guò)連接接合部78由腕帶76將外殼72帶在手腕上。
根據(jù)本發(fā)明，電池70不僅連接到電路和標(biāo)度盤(pán)上，而且還連接到例如凹型的連接器80(圖3至9)上，該連接器位于表外殼72的側(cè)部上。該連接器80與包含微型電路28、天線線圈14和電導(dǎo)線32和34的外殼84所具有的凸連接器82相配合。微動(dòng)開(kāi)關(guān)86與導(dǎo)線32串聯(lián)連接，以在用戶請(qǐng)求時(shí)提供或不提供微型電路28。
外殼84通過(guò)搭鎖凸連接器82和凹連接器80、并通過(guò)一凸緣88來(lái)安裝于表的背面，凸緣88的下面配有外殼84的減薄部分90。
除了設(shè)置在表的側(cè)面上外，電池70的輸出連接器也可設(shè)置在表外殼的背面上，兩個(gè)觸點(diǎn)100和102(圖10和11)分別與在外殼108上的兩個(gè)接線柱104和106配合，該外殼108包含有電子微型電路28、天線線圈14和電導(dǎo)線32和34。
接線柱104和106由電導(dǎo)線32和34連接到電子微型電路28的點(diǎn)A和B上，導(dǎo)線32和34中的一個(gè)具有由用戶起動(dòng)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)110。
外殼108用兩個(gè)托架112、114安裝在表的背面上，兩個(gè)托架112、114分別與設(shè)置在表背面中的兩個(gè)凹槽116和118配合。外殼108具有用于松開(kāi)的減薄周圍部分120。
當(dāng)電池在手機(jī)TM上時(shí)(圖12)，電子微型電路28及其天線，例如設(shè)置在一個(gè)面上具有兩個(gè)凸觸點(diǎn)的平等立體面外殼130內(nèi)。這兩個(gè)觸點(diǎn)被插入手機(jī)上用于充電電話電池的凹觸點(diǎn)132內(nèi)。微動(dòng)開(kāi)關(guān)134位于電導(dǎo)線32或34上，通過(guò)外殼130上帶有的按鈕由用戶來(lái)起動(dòng)。
一些手機(jī)138(圖13)配有連接器140(圖13)，其中，為了對(duì)手機(jī)加入額外的功能而插入銀行類型的卡。此時(shí)，圖2A的非接觸式卡40可插入連接器140以將其觸點(diǎn)36和38連接到連接器140的電源觸點(diǎn)上。開(kāi)關(guān)142被設(shè)置在手機(jī)138上。
值得注意的是，包含電源的卡夾持器PC或手機(jī)138帶有開(kāi)關(guān)60或142，而包含微型電路28的外殼84或130帶有開(kāi)關(guān)86或134。
值得注意的是，電源可以是充電電池、蓄電池，可或不可拆卸的，或所謂的太陽(yáng)能電池，例如光電型的。
權(quán)利要求
1.一種非接觸式電子電磁通信裝置，在模塊(MC)中包括接收電磁信號(hào)的裝置(10)，處理接收的電磁信號(hào)的裝置(18，20，24)，和為了在兩個(gè)輸出端(A，B)向處理裝置(18，20，24)提供電源電壓(Vcc)而整流和濾波接收的電磁信號(hào)的裝置(26)，其特征在于還包括支撐電源(48，70)的裝置(PC，MO，TM138)，和將所述電源(48，70)連接到整流和濾波電路(26)的所述輸出端(A和B)的裝置(36，38，56，58，80，82，100，102，104，106，132，140)。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于該連接裝置還包括一開(kāi)關(guān)(60，86，110，134，142)，以建立或切斷電源(48，70)和整流和濾波電路(26)的終端(A，B)之間的連接。
3.如權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于該連接裝置包括在模塊(MC)中，用來(lái)將整流和濾波電路的輸出端(A，B)連接到第一接觸端點(diǎn)(36，38，82，104，106)上的導(dǎo)線(32，34)，在支撐裝置中，用來(lái)將電源(48，70)連接到第二接觸端點(diǎn)(56，58，80，100，102，132，140)上的導(dǎo)線(50，52)，和將所述第一和第二接觸端點(diǎn)連接到一起的裝置。
4.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于當(dāng)應(yīng)用于用銀行類型卡所攜帶的模塊(MC)時(shí)，支撐電源的裝置包括一卡夾持器(PC)，和連接和夾持所述第一(36，38)和第二(56，58)接觸端點(diǎn)的裝置包括在卡夾持器(PC)中導(dǎo)引和夾持該卡(40)的裝置(42，44，46)，以使所述第一和第二接觸端點(diǎn)重合。
5.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于當(dāng)應(yīng)用于設(shè)置在外殼(84)中的非接觸式模塊(MC)時(shí)，支撐電源的裝置包括例如具有其自身電源(70)的表(MO)，該第一接觸端點(diǎn)包括一設(shè)置在模塊外殼(84)上的連接器(82)，該第二接觸端點(diǎn)包括一設(shè)置在表(MO)外殼(72)上的連接器(82)，和所述連接器(80，82)彼此配合以建立電連接，并被夾持裝置(88，90)夾持在該位置上。
6.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于當(dāng)應(yīng)用于設(shè)置在外殼(108)中的非接觸式模塊(MC)時(shí)，支撐電源的裝置包括例如具有其自身電源(70)的表(MO)，該第一接觸端點(diǎn)包括設(shè)置在模塊(MC)外殼底面上的接線柱(104，106)，該第二接觸端點(diǎn)包括一設(shè)置在表外殼背面上的接線柱(100，102)，和連接夾持所述第一和第二終端的裝置包括模塊(MC)的外殼(108)帶有的凸緣(102，104)，該凸緣嵌入表外殼背面中的對(duì)應(yīng)凹槽(116，118)中。
7.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于當(dāng)應(yīng)用于設(shè)置在外殼(130)中的非接觸式模塊(MC)時(shí)，支撐電源的裝置包括一手機(jī)設(shè)備(TM)，該手機(jī)設(shè)備具有連接到充電電池上的接線柱(132)，第二接觸端點(diǎn)包括對(duì)手機(jī)設(shè)備(TM)的電池充電的接線柱(132)，和第一接觸端點(diǎn)包括與充電接線柱(132)配合的接線柱。
8.如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于當(dāng)應(yīng)用于銀行類型卡(40)所帶有的非接觸式模塊(MC)時(shí)，支撐電源的裝置包括一手機(jī)設(shè)備(138)，該手機(jī)設(shè)備具有設(shè)計(jì)成與銀行類型卡的觸點(diǎn)相配合的連接器(140)，支撐非接觸式模塊(MC)的卡包括第一接觸端點(diǎn)，連接器(140)包括連接到電源上的第二接觸端點(diǎn)，和通過(guò)將卡(40)插入連接器(140)來(lái)實(shí)現(xiàn)第一和第二非接觸式終端之間的連接。
9.如權(quán)利要求1至6的任一裝置，其特征在于電源為可拆卸電池。
全文摘要
本發(fā)明涉及沒(méi)有內(nèi)部電源的、由電磁波進(jìn)行通信的電子裝置。本發(fā)明包括通過(guò)連接到電池(48)上的觸點(diǎn)(56,58)和連接到包含于電子裝置(40)中的電子處理模塊上的觸點(diǎn)(36,38)將外部電池(48)連接到非接觸式電子通信裝置(40)上的裝置。本發(fā)明可應(yīng)用于與非接觸式訪問(wèn)電子裝置連接的卡和表。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1334998SQ99816110
公開(kāi)日2002年2月6日 申請(qǐng)日期1999年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月9日
發(fā)明者T·德豐泰尼斯, P·林塞爾, N·卡耶 申請(qǐng)人:格姆普拉斯公司