CN100361146C - 包括通信站结构和数据载体结构的便携式设备 - Google Patents

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Abstract

一种便携式设备(1)包括：通信站结构(10)，用于与至少一个外部数据载体(13)进行非接触式通信；和数据载体结构(11)，用于与至少一个外部通信站(14)进行非接触式通信，其中提供检测电路(32)，其被设计为检测在被设计用于非接触式通信的内部通信站结构(10)和内部数据载体结构(11)的通信区域中外部数据载体(13)的存在和外部通信站(14)的存在，并且其中提供与检测电路(32)协作的激活电路(33)，借助于激活电路(33)，二个结构(10，11)之一可以作为在每种情况中由检测电路(32)提供的检测结果(INFO1、INFO2、INFO3)的函数被激活。

Description

包括通信站结构和数据载体结构的便携式设备
技术领域
本发明涉及包括通信站结构的便携式设备，其被提供和被设计为与该便携式设备外部的至少一个数据载体进行非接触式(contactless)通信并且与之进行非接触式通信连接。
背景技术
如在第一段落中所述的便携式设备例如从专利文献DE 199 17 223A1中公知。该公知的便携式设备是一种便携式读取设备，利用其可以容易地定位文件。该公知的读取设备包括一个通信站结构(configuration)，借助于其可以定位转发器，即，适合于要检索的文件或者与这样的文件有关的数据载体，并且随后在执行通信处理期间可以读出存储在每个转发器中的特征数据，其中借助于存储的特征数据可以容易地找到搜索文件，其中对应于这些特征数据的显示信息被显示在读取设备的显示设备上。虽然借助于该公知的便携式设备有可能实施简单的和可靠的文件定位，但是该公知的便携式设备仅提供这种功能，并因此仅允许这样的定位。
发明内容
本发明的一个目的是相对于其可能的功能改进便携式设备，即，提供至少二个功能，并且确保在每种情况下一个功能的简单的、可靠的选择。
为了实现上述目的，对于按照本发明的便携式设备提供按照本发明的特性，以致于按照本发明的便携式设备可以以下列方式来表征，即：
一种便携式设备，包括通信站结构，其被提供和被设计为与该便携式设备外部的至少一个数据载体进行非接触式通信并且与之进行非接触式通信连接；和包括数据载体结构，其被提供和被设计为与该便携式设备外部的至少一个通信站进行非接触式通信，并且与之进行非接触式读取连接；和包括检测装置，其被提供和被设计为检测位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部数据载体，和检测位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部通信站；和包括与检测装置协作的激活装置，所述激活装置与通信站结构协作和与数据载体结构协作，并且借助于所述激活装置，这二个结构之一可以作为在每种情况下由检测装置提供的检测结果的函数(function)被激活。
通过提供按照本发明的特性，可以提供相对低复杂度的便携式设备，其提供通信站的功能和数据载体的功能二者，而且借助于其在每种情况下需要的功能可以被简单地和自动地并因此可靠地选择，以及可以因此开始工作。
在按照本发明的便携式设备中，可以实施外部数据载体的检测和外部通信站的检测，其中按照本发明的便携式设备的检测装置被如此设计，以使得它们可以检测在适合于非接触式通信连接的通信区域中的外部数据载体的谐振传输电路的存在或外部通信站的谐振传输电路的存在。但是，已证明对于在按照本发明的便携式设备的情况下附加提供的如在权利要求2中要求的特性是非常有益的。以这种方式，确保检测相对于电路是非常简单的，并且此外是非常可靠和明确的。
在按照本发明的便携式设备的情况下，已证明对于附加提供的如在权利要求3中要求的特性是非常有益的。这容易使得存储在按照本发明的便携式设备外部的数据载体中的数据内容有可能在借助于通信站结构被读出之后利用显示结构来显示，这在很多情况下对于便携式设备和这样的外部数据载体的用户来说是非常有用和方便的。
在按照本发明的便携式设备的情况下，已经证明对于便携式设备采取蜂窝电话或者个人数字助理(PDA)的形式是非常有益的。这有利地确保蜂窝电话或者个人数字助理的功能利用有益的附加功能被扩展。这样的蜂窝电话或者这样的个人数字助理可用于显示诸如信用卡、健康服务卡和用于其他目的的卡的公知卡片形式数据载体的数据内容，并且也用作电子票和用于访问控制目的以及用作车辆制动器。
但是，在按照本发明的便携式设备的情况下，已经证明对于便携式设备采取卡片形式数据载体的形式是非常有益的。这有利地确保配备有显示结构的按照本发明构成的卡片形式数据载体可以附加地也被用于允许被带入根据本发明的数据载体附近的另一数据载体的数据内容被借助于按照本发明的数据载体的通信站结构读出，并且随后被借助于按照本发明的数据载体的显示结构进行显示。这提供了相当大的优点，即，具有多个个人卡的用户仅需要单个被按照本发明设计的具有显示结构的个人卡，并且所有其他卡的数据内容可以借助于按照本发明的数据载体进行显示。应该提及，具有显示装置的卡片形式数据载体本身例如从专利文献DE 296 02 834 U1中是公知的。
本发明的上述方面和其进一步方面从下面描述的实施例的例子中显现出来，并且参考这些实施例的例子来阐明。
附图说明
将参考在附图中示出的实施例的例子进一步描述本发明，但是本发明不限制于此。
图1是按照本发明实施例的第一个例子的便携式设备在当前上下文中的基本部分的方框图形式的高度示意图。
图2示出类似于图1的按照本发明实施例的第二个例子的便携式设备。
具体实施方式
图1示出便携式设备1，其在目前情况下采取蜂窝电话1的形式。该蜂窝电话1包括一个天线2，借助于其可以接收和发送电话信号。此外，该蜂窝电话1包括电话信号处理电路3，其被连接到天线2，并且借助于其可以处理已经接收的或者将要发送的电话信号。用于再现接收的电话信号的扬声器4被连接到电话信号处理电路3。此外，麦克风5被连接到电话信号处理电路3，借助于麦克风5可以生成将在电话信号处理电路3中处理的和随后将被发送的电话信号。
该蜂窝电话1进一步包括显示结构6。该显示结构6实质上由显示装置7和驱动器电路8组成，借助于其可以处理要显示的数据信号，并且随后馈送该数据信号给显示装置7用于显示目的。在目前的情况下，显示装置7是所谓的LCD显示器。不言而喻，任何其他适宜的显示设备可以被提供作为读显示结构6。
该显示结构6经由示意地表示的连接9被连接到电话信号处理电路3。这使得由电话信号处理电路3接收的信号有可能在电话信号处理电路3中处理之后被馈送给驱动器电路8，于是利用这些信号表示的数据可以由该显示装置7进行显示。
该蜂窝电话1尤其有利地包括一个通信站结构10和一个数据载体结构11，其都被提供在电路板12上。该通信站结构10被提供和被设计为与该蜂窝电话1外部的至少一个数据载体13进行非接触式通信，并且与之进行非接触式通信连接，而且在这种情况下也与该蜂窝电话1外部的至少一个通信站14进行非接触式通信，并且与之进行非接触式读取连接。外部数据载体13包括集成电路形式的外部数据载体电路15，数据载体电路15与发送装置16协作，发送装置16包括发送线圈17。数据载体结构11被提供和被设计为与蜂窝电话1外部的至少一个通信站14进行非接触式通信，并且与之进行非接触式读取连接。该外部通信站14包括外部通信站电路18和与该外部通信电路18协作的发送装置19，发送装置19同样也包括一个发送线圈20。
包含在该蜂窝电话1中的内部通信站结构10包括第一发送/接收装置21，其包括一个发送线圈22。在目前的情况下，第一发送/接收装置21另外也包括一个搜索信号生成级23，借助于其可以生成搜索信号SEARCH。此外，该内部通信站结构10包括内部通信站电路24，其被提供和被设计为处理利用第一发送/接收装置21接收的或者要发送的信号。在这里，该内部通信站电路24采取集成电路的形式，并且除了多个其他组成部分之外还包括第一存储器25。在第一存储器25中特别地存储由外部数据载体13或者由外部通信站14发送给该通信站结构10的数据。该内部通信站电路24经由示意地表示的连接26被连接到显示结构6的驱动器电路8。这允许包含在该内部通信站电路24中和尤其包含在第一存储器25中的数据或者数据内容被提供给该显示结构6的驱动器电路8，并随后利用该显示装置7进行显示。
该内部数据载体结构11包括第二发送/接收装置27，其同样也包括一个发送线圈28。第二发送/接收装置27连接内部数据载波电路29，该内部数据载波电路29被提供和被设计为处理由第二发送/接收装置27接收的或要发送的信号。该内部数据载体电路29除了多个部件之外还包括第二存储器30，其最好采取非易失性存储器或者固定编程存储器的形式，并且在其中特别可以存储已经从外部通信站14接收的数据或者数据内容。内部数据载体电路29经由示意地表示的连接31被连接到显示结构6的驱动器电路8，由此有可能包含在内部数据载体电路29中和尤其包含在第二存储器30中的数据或者数据内容被传送给驱动器电路8，并且随后利用显示装置7进行显示。在一个供选择的实施例中，如果不需要或希望显示功能用于数据载体结构11，则也可以省去连接31。
以下也应对于非接触式通信或者通信模式加以注释，这些非接触式通信或者通信模式在蜂窝电话1的情况下对于外部数据载体13和外部通信站14是可能的。外部通信站14可以使用第一协议PROT1与内部通信站结构10通信，其中按照第一协议PROT1，在其开始时提供第一开始信号START1，并且在使用第一协议PROT1时，数据或者数据信号利用至少第一编码模式和利用第一调制模式来发送。外部通信站14可以使用第二协议PROT2与内部数据载体结构11通信，其中按照第二协议PROT2，在其开始时提供第二开始信号START2，并且在使用第二协议时，用于发送的数据或者数据信号被按照至少第二编码模式和按照第二调制模式进行调制。如果在外部数据载体13和内部通信站结构10之间进行通信，则使用第三协议PROT3进行通信，其中在使用第三协议时，用于发送的数据或者数据信号被按照至少第三编码模式和按照第三调制模式进行发送。
该蜂窝电话1有利地包括检测装置32，其被提供和被设计为检测位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部数据载体13，和检测位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部通信站14。该检测装置32的设计在下面更详细地检查。
该蜂窝电话1有利地进一步包括与检测装置32协作的激活装置33，该激活装置33与内部通信站结构10和与内部数据载体结构11两者协作，并且通过装置33作为在每种情况下由检测装置32提供的检测结果的函数，这二个结构10和11之一可以被激活，因此取决于检测结果，或者内部通信站结构10或者内部数据载体结构11被激活，并因此被设置用于与至少一个外部数据载体13或者与至少一个外部通信站14的完全通信。
检测装置32和激活装置33与内部通信站结构10和内部数据载体结构11一起被提供在蜂窝电话1的电路板12上。
检测装置32包括控制装置34，其可以经由在第一发送/接收装置21和第二发送/接收装置27上相应的控制连接35和36以控制方式动作，从而允许第一发送/接收装置21和第二发送/接收装置27被激活而无需内部通信站结构10和内部数据载体结构11被激活或者必须已经被激活。
该检测装置32另外包括第一检测级35，其被连接到第一发送/接收装置21，并且借助于其，可以检测由至少一个外部数据载体13为了响应搜索信号SEARCH而发送给内部通信站结构10的响应信号RESPONSE的出现。如果由第一检测级35检测到这样的响应信号RESPONSE，则第一检测级35输出控制信息INFO1的第一项。
该检测装置32另外包括第二检测级36和第三检测级37，这两个都被连接到第二发送/接收装置27。第二检测级3 6被提供和被设计为在使用第一协议PROT1时检测出现在第一协议PROT1的开始处的来自外部通信站14的第一开始信号START1。第三检测级37被提供和被设计为在使用第二协议PROT2时在与外部通信站14通信的情况中检测在第二协议PROT2的开始处出现的第二开始信号START2。如果第二检测级36检测到第一开始信号START1，则第二检测级36输出控制信息INFO2的第二项。如果第三检测级37检测到第二开始信号START2，则第三检测级3 7输出控制信息INFO3的第三项。
总之，因此，应相对于该检测装置32加以注释，该检测装置32只利用信号来检测至少一个外部数据载体13或至少一个外部通信站14是否位于适合于非接触式通信连接的通信区域中，即或者借助于响应信号RESPONSE、或者借助于第一开始信号START1、或者借助于第二开始信号START2来检测，这些信号全部都以非接触式方式被发送给蜂窝电话1，并且尤其发送给第一发送/接收装置21或发送给第二发送/接收装置27，并且随后被馈送给连接到第一发送/接收装置21或第二发送/接收装置27的检测级35、36或37。利用检测装置32的三个检测级35、36和37可生成或生成的控制信息INFO1、INFO2和INFO3可以被提供给激活装置33并在该激活装置33中逻辑地进行处理，以致于在控制信息INFO1的第一项和控制信息INFO2的第二项出现时，该激活装置33确保经由控制连接38激活内部通信站结构10，并且以致于在控制信息INF03的第三项出的情况中，该激活装置33确保经由控制连接39激活内部数据载体结构11。
在下面简要地阐明该蜂窝电话1相对于内部通信结构10和内部数据载体结构11的操作模式。
在蜂窝电话1中，该控制装置34确保第一发送/接收装置21和第二发送/接收装置27的“轮询”操作。这表示二个发送/接收装置21和27在每种情况下是由控制装置34连续地激活给定的一段时期，例如在每种情况下100毫秒。
如果第一发送/接收装置21被激活，这导致搜索信号生成级23发送一个搜索信号SEARCH。如果至少一个外部数据载体13位于适合于非接触式通信连接的通信区域中，这导致所述至少一个外部数据载体13接收该搜索信号SEARCH并因此生成一个响应信号RESPONSE。该响应信号RESPONSE是通过仍然被激活的第一发送/接收装置21接收的，并且随后被馈送给检测装置32的第一检测级35。该响应信号RESPONSE是由第一检测级35检测的，这导致生成控制信息INFO1的第一项，并且将其输出到该激活装置33。这又具有下面的结果，即，该激活装置33经由控制连接38激活整个内部通信站结构10，于是随后能够在内部通信站结构10和位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的所有外部数据载体13之间进行无问题的完全通信。
如果控制装置3 4确保激活第二发送/接收装置27，这具有以下的结果，即，或者按照第一协议PROT1或者按照第二协议PROT2的信号输出由第二发送/接收装置27从位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部通信站14中接收，通信站14输出它自己的意志，并且无需被请求或者按照第一协议PROT1的信号或者按照第二协议PROT2的信号，并因此或者第一开始信号START1或者第二开始信号START2被接收。在每种情况下接收的信号由第二发送/接收装置27转发给用于二个开始信号START1和START2的二个检测级36和37。取决于已接收到开始信号START1还是START2，接收的开始信号由相关的检测级36或者37进行检测。如果已接收到第一开始信号START1，则这是由第二检测级36检测的，这导致第二检测级36输出控制信息INFO2的第二项，这又导致控制信息INFO2的第二项由激活装置33处理并导致激活装置33经由控制连接38激活内部通信站结构10，以致于随后允许使用第一协议PROT1在至少一个外部通信站14和该内部通信站结构10之间进行通信操作。另一方面，如果已接收到第二开始信号START2，则这个开始信号START2由第三检测级37检测，这导致第三检测级37生成控制信息INFO3的第三项并将其输出给该激活装置33。控制信息INFO3的第三项由该激活装置33处理，这导致该激活装置33确保经由控制连接39激活内部数据载体结构11，以致于随后允许按照第二协议PROT2在至少一个外部通信站14和内部数据载体结构11之间进行通信。
通过允许在外部通信站14和内部数据载体结构11之间通信，有可能例如从第二存储器30中读出特许数据，以便公共传送装置的使用，并且将它发送给外部通信站14，以致于在这种情况下，该蜂窝电话满足电子票的功能。不言而喻，由于在外部通信站14和内部数据载体结构11之间的通信，多个其他的功能同样是可能的，例如，借助于内部数据载体结构11可以为蜂窝电话1的拥有者提供对医学数据库的访问授权。
通过允许在外部数据载体13和内部通信站结构10之间的通信，有可能借助于该内部通信站结构10例如读出存储在外部数据载体13中的数据内容，并且将其中间地存储在第一存储器25中，以及随后在显示结构6的显示装置7上显示其。这对于蜂窝电话1的用户提供了相当可观的优点，该用户也是多个例如信用卡、保险卡的外部数据载体13和类似数据载体的用户，能够简单地经由该蜂窝电话1的显示装置7显示和随之检查他的/她的外部数据载体13的相应当前数据内容。
图2示出另一个便携式设备40。该便携式设备40是一个信用卡40。该信用卡40包括实质上与上面参考图1所述的便携式设备1即蜂窝电话1相同的大部分电路。但是，与蜂窝电话1的区别是，该信用卡40不具有天线2或者电话信号处理电路3或者扬声器4或者麦克风5，但是该信用卡40包括按照公知国际标准的接触区41，其经由连接线42被连接到数据信号处理电路43。该数据处理电路43经由示意地表示的连接44被连接到该显示结构6的驱动器电路8。利用该信用卡40，至少可以实现大体上与上面已经参考蜂窝电话1所述相同的优点。
如果一个外部通信站14被预定为仅与内部数据载体结构11通信，并且也不与内部通信站结构10通信，因此不提供第一协议PROT1的使用，而且因此第一开始信号START1不出现在按照图1和2的便携式设备1和40的修改的实施例中，不提供第二检测级36，而仅提供第一检测级35和第三检测级37，在这种情况下，这二个检测级35和37同时形成或者可以形成激活装置33，其中通信站结构10或者数据载体结构11的激活可以借助于控制信息INFO1和INFO3来执行。以更常用术语，这表示检测装置32的组成部分可以同时形成激活装置33。
在便携式设备1或者40的二个上述的变形实施例中，检测装置32和激活装置33被作为内部通信站结构10和内部数据载体结构11提供在相同的电路板12上，但是作为独立的电路单元提供。这不是绝对地必须是这种情况，因为检测装置32以及激活装置33可以被分配在内部通信站结构10和内部数据载体结构11之间，或者因为检测装置32和激活装置33可以或者仅是内部通信站结构10或者仅是内部数据载体结构11的组成部分。
在便携式设备1或者40的二个上述的变形实施例中，对于内部通信站结构10和内部数据载体结构11提供相互独立的发送/接收装置21和27。这不是绝对地必须是这种情况，因为作为选择地二个发送/接收装置21和27可以利用共用的发送/接收电路结构来形成。
另外应该提及，代替以变换器的方式即感应地协作的发送线圈17、20、22和28，如果在高频范围中执行非接触式数据传输，则偶极子可以被用作天线。
在便携式设备1或者40的二个上述的变形实施例中，对于外部通信站14假定能够以非接触式方式与内部数据载体结构11和与内部通信站结构10两者进行通信。这不是绝对地必须是这种情况，因为外部通信站14可以仅与内部数据载体结构11通信。
在便携式设备1或者40的二个上述的变形实施例中，内部通信站结构10的第一发送/接收装置21被设计为发送控制搜索信号SEARCH。这不是绝对地必须是这种情况，因为还可以对于第一发送/接收装置21假定只发送正弦信号或方波信号作为所谓的搜索信号，这用于发送能量，并且在外部数据载体13中接收之后被用于提供能量给这个外部数据载体13，于是一旦已建立了足够高的电源电压，该外部数据载体13就自动地发送一个响应信号RESPONSE给内部通信站结构10。
在上面将蜂窝电话1和信用卡40描述为便携式设备。但是，按照本发明的措施也可以极其有利地应用于其他的便携式设备，例如，所谓的“个人数字助理”(PDA)或者便携式计算机或者便携式口授设备或者电气护齿结构或厨房规模以及许多其他的设备。

Claims (6)

1.一种便携式设备(1；40)，
包括通信站结构(10)，其被提供和被设计用于与该便携式设备(1；40)外部的至少一个数据载体(13)进行非接触式通信，并且与之进行非接触式通信连接，和
包括数据载体结构(11)，其被提供和被设计用于与该便携式设备(1；40)外部的至少一个通信站(14)进行非接触式通信，并且与之进行非接触式读取连接，和
包括检测装置(32)，其被提供和被设计用于检测位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部数据载体(13)，和检测位于适合于非接触式通信连接的通信区域中的至少一个外部通信站(14)，和
包括与该检测装置(32)协作的激活装置(33)，该激活装置(33)与该通信站结构(10)协作和与该数据载体结构(11)协作，并且通过该激活装置(33)，能够根据在每种情况中由该检测装置(32)提供的检测结果，激活通信站结构(10)和数据载体结构(11)中的一个。
2.根据权利要求1的便携式设备(1；40)，其中该检测装置(32)被设计为借助于由该至少一个外部数据载体(13)以非接触式方式发送的响应信号来检测该至少一个外部数据载体(13)，或者借助于由该至少一个外部通信站(14)以非接触式方式发送的第一开始信号或第二开始信号来检测该至少一个外部通信站(14)。
3.根据权利要求1的便携式设备(1；40)，其中提供显示结构(6)来显示数据，并且其中至少该通信站结构(10)被连接到该显示结构(6)，以至于包含在该通信站结构(10)中的数据可以利用该显示结构(6)来显示。
4.根据权利要求1、2或3的便携式设备(1)，其中该便携式设备(1)采用蜂窝电话(1)的形式。
5.根据权利要求1、2或3的便携式设备，其中该便携式设备采用个人数字助理的形式。
6.根据权利要求1、2或3的便携式设备(40)，其中该便携式设备(40)被设计为卡片形式数据载体(40)。
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