CN1875373A - 数据载体或文件载体 - Google Patents

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Abstract

为了进一步开发电或电子数据载体或文件载体(100)以及以这样的方式在至少一个基站或中心站、特别是至少一个读/写站和至少一个电或电子数据载体或文件载体(100)之间进行通信、尤其是无接触地传输和/或无接触地交换数据和/或能量的方法，即在未经数据载体或文件载体(100)的用户或所有者的许可、获知和/或帮助的情况下不能从数据载体或文件载体(100)读取数据和信息，建议数据载体或文件载体(100)能够在被定义为非折叠或打开状态的第一位置(A)和被定义为折叠或闭合状态的第二位置(B)之间来回移动，以及数据载体或文件载体(100)基本上只在第一位置(A)中、或基本上只在第二位置(B)中、或者基本上只在第一位置(A)和第二位置(B)之间的位置中被耦合至所述基站或中心站。

Description

数据载体或文件载体
本发明涉及一种电或电子的数据载体或文件(document)载体，其被设计用于与至少一个基站或中心站、特别是与至少一个读/写站通信、特别是无接触地传输和/或无接触地交换数据和/或能量，所述载体具有至少一个电或电子的电路以及至少一个与该电路导电连接的耦合元件、特别是至少一个用于将数据载体或文件载体耦合到所述基站或中心站的耦合元件。
本发明还涉及一种用于通信的方法，特别是用于在至少一个基站或中心站(特别是至少一个读/写站)和至少一个电或电子的数据载体或文件载体之间无接触地传输和/或无接触地交换数据和/或能量的方法。
当在开头所述类型的无接触数据载体或文件载体进入基站或中心站、例如适当的读/写站的相应调制的电磁RF[射频]场中或暴露于这种电磁场时，通常数据载体或文件载体至少允许这样来识别其本身。
因此能够启动数据载体或文件载体以及基站或中心站之间的数据和/或信息的传输。在许多情况下，由于有关原因，例如由于数据保护和/或由于情感敏感度的原因，不希望识别数据载体或文件载体。
所以即使由于数据载体或文件载体的简单响应，也有可能在未经用户或所有者的许可、获知和/或帮助的情况下检测，具有特定标识密钥的该数据载体或文件载体位于所述基站或中心站的电磁场中。
在这方面具有特定的敏感度的是与银行业和金融和/或需要保护的个人、私人或保密数据的处理有关的应用；这些数据包括官方文件或主权文件，诸如司机的驾驶执照、ID[身份]卡或护照。
因此，尽管例如在本地公共运输系统中相对简单地从无接触数据载体或文件载体中扣除金额表示一种被满意地接受的支付旅费的方式，但因为由于用户友好性的原因，因而希望在其他应用的情况下必需防止个人数据在未经数据载体或文件载体的拥有者的许可、获知和/或帮助的情况下被读取；换言之，这意味着读取个人数据和信息应该需要数据载体或文件载体的用户或所有者以某种形式或其他形式同意。
由于为世界范围内的所有旅行文件配备无接触数据载体或文件载体以便存储管理数据以及附加地存储生物统计学数据的现有目的，数据载体或文件载体在未经用户或所有者许可、获知和/和帮助的情况下自动响应的特征变得与当前情形特别地相关。
特别是数据保护官员和消费者组织认为缺乏防止数据和信息在未经用户或所有者许可、获知和/或帮助的情况下被读取的保护是计划引入旅行文件的巨大障碍，该旅行文件配备有无接触数据载体或文件载体。
迄今为止所提出的、利用集成的按钮或开关或利用套筒(sleeve)(作为所谓的用于屏蔽读取设备的电磁HF[高频]场的“法拉第笼”)的解决方案已经被证实不是非常实际的，因此不能够在市场上坚持其权利，例如在后者的情况下，在使用之前总是必须从套筒中取出ID或旅游通行证，这令人感觉是麻烦的和使用不便的。
现在在现有技术中，关于控制无接触数据载体或文件载体的特别考虑折叠线圈或天线的一般领域，必须关注涉及数据存储系统的出版物EP0292249A2。为了克服这里在纸质文件情况中存在的安全问题，附加到文件或对象上的是例如具有“板上”处理和存储的“智能卡”类型的电子令牌。
在使用中，根据出版物EP0292249A2，如此布置文件或对象，以致以无接触方式将电子令牌耦合至外部读/写单元。借助令牌，能够访问或添加安全敏感的信息，并且事实上仅仅拥有正确密码的人被授权这样做。
还能够在通行证和支票簿等等上提供根据出版物EP0292249A2的电子令牌；另一种可能的使用在于在车辆上提供电子令牌，以便通过这种方式存储关于司机驾照和税金、迄今为止车辆的管理人员的详情和/或有关车辆的所有者和驾驶入员的数据。
在出版物EP0780007A1中，公开了一种薄的、可弯曲的电子高频识别电路，该电路具有绝缘的可弯曲的衬底、天线、电路芯片以及一条或更多条连接引线。所述衬底具有其中布置有芯片的槽，该芯片通过槽中填充芯片和衬底之间的距离的封装加以覆盖。
从出版物EP1258943A1中，我们知道使用屏蔽(shield)之一作为第二天线的折叠移动电话。
另外，关于现有技术，还可以参考出版物JP2000-301861、US2002/0129488A1和US2003/0050009A1。
而且，从DE 19721057中我们知道卡形式的数据载体，其具有至少两个卡元件，其中至少一个卡元件具有电连接，并且该至少两个卡元件具有用于传输数据和能量的线圈，它们这样执行以便仅能在关闭(closed)状态下激活该卡。
从上述的缺陷和不足出发，并确认这里所述的现有技术，本发明的目的是进一步开发在开头所述类型的数据载体或文件载体，以便能够以尽可能少的花费来制造耦合元件。
该目的通过具有权利要求1中所述特征的数据载体或文件载体来实现。本发明的有利设计和有利特征的特征在于相应的从属权利要求。
本发明还基于对访问无接触数据载体或文件载体的自动释放原理，或基于无接触数据载体或文件载体的自动访问控制原理，即，能够使根据本发明的数据载体或文件载体在预定的访问和未经授权的访问之间进行区分，因为在具有无接触数据载体或文件载体的文件、例如在护照中以适当的方式布置有至少一个被设计为电容元件的耦合元件。
这种电容元件容易(例如，通过电镀)制造，因此能够被非常经济地使用。
在本发明的有利实施例中，能够使用典型机器可读旅行文件(所谓的MRTD)的所谓的“小册子”结构。
根据本数据载体或文件载体的其他特征以及与它相关的工作程序的其他特征，电容耦合通过至少两个电容器产生。电容器的一个板极(plate)分别被插入到文件的封面和文件的封底中。该电容器的相应的其他板极是基站或中心站的组成部分。
电容耦合的另一设计在文件的两个电容板极延伸超出连接轴、但是相互啮合的情况下实现。通过这样，当打开文件时，可以仅在非常短的距离上实现通信，甚至只有当数据载体或文件载体以及基站或中心站中的耦合元件具有相同的结构并且耦合元件充分地相互对准时，才能实现这种通信。在数据载体或文件载体与基站或中心站之间的距离较大的情况下，齿状电容器板极的电场在很大程度上补偿自身，以便数据传输不能发生。因此，即使在无意打开文件的情况下，也高度地保护数据。
为了实现附加的编码，可以特别地为每一个数据载体或文件载体设置装齿(toothing)。仅仅哪一装齿存在于数据载体或文件载体中可以例如以加密的方式存储在文件中，并且可以在检验了文件的真实性(authenticity)的时候例如用光学方法来读取。然后，基站或中心站可设置相应的装齿。因此实现了附加的编码。
本发明还涉及一种基站或中心站、特别是读/写站，用于与至少一个根据上述类型的电或电子的数据载体或文件载体进行通信，特别是用于无接触地传输和/或无接触地交换数据和/或能量。
本发明还涉及一种电或电子的通信系统，所述通信系统具有至少一个根据上述类型的电或电子的数据载体或文件载体以及至少一个根据上述类型的基站或中心站，特别是读/写站。
本发明最后涉及在至少一个特别是机器可读文件，特别是旅行文件(所谓的MRTD[机器可读旅行文件])中、例如在至少一个身份文件、诸如例如在至少一个个人身份卡中、或在至少一个通行证文件、诸如例如至少一个护照中、或在至少一个签证、诸如例如至少一个居住证中使用至少一个根据上述类型的电或电子数据载体或文件载体和/或至少一个根据上述类型的基站或中心站、特别是读/写站、和/或至少一个根据上述类型的电或电子通信系统、和/或根据上述类型的方法。
正如以上已经讨论的，对于有利地实施并进一步发展本发明的理论来说存在各种选择。关于此，一方面参考从属于权利要求1的权利要求，另一方面以下将更详细地说明本发明的其他设计、特征和优点，包括基于通过图1A到6B所示例的实施例的六个实例的示例性实现。
在附图中：
图1A在原理图方面示出了根据本发明的数据载体或文件载体的实施例的第一实例，它根据本发明方法工作于非折叠或打开状态中；
图1B在原理图方面示出了处于折叠或闭合状态中的来自图1A的数据载体或文件载体；
图2在原理图方面示出了根据本发明的数据载体或文件载体的实施例的第二实例，它根据本发明方法工作于非折叠或打开状态中；
图3在原理图方面示出了根据本发明的数据载体或文件载体的实施例的第三实例，它根据本发明方法工作于非折叠或打开状态中；
图4在原理图方面示出了根据本发明的数据载体或文件载体的实施例的第四实例，它根据本发明方法工作于非折叠或打开状态中；
图5A在原理图方面示出了根据本发明的数据载体或文件载体的实施例的第五实例，它根据本发明方法工作于非折叠或打开状态中；
图5B在原理图方面示出了处于折叠或闭合状态中的来自图5A的数据载体或文件载体；
图6A在原理图方面示出了处于非折叠或打开状态中的具有编码装齿的电容器板极的替换设计；
图6B在原理图方面示出了处于折叠或闭合状态中的来自图6A的数据载体或文件载体。
在图1A到6B中，相同或相似的设计、元件或特征被给予相同的附图标记。
在通过图1A到6B所示例的本发明实施例的六个实例中，在每一情况下示出了具有电或电子的电路10(＝所谓的IC(集成电路))的数据载体或文件载体100。数据载体或文件载体100根据本发明的方法工作，并被设计用于与基站或中心站，特别是与读/写站通信。
在根据图1A和1B的实施例的第一实例中，象征性地具有三匝的线圈作为无接触数据载体和文件载体100的电感耦合元件36被集成到多页文件，例如护照中。该线圈36与集成电路(装置)10导电地连接(20)，并用于将数据载体或文件载体100耦合到基站或中心站。
现在能够看出本发明的重要特征在于这种电感元件36不像传统上通常所设计那样被设计成仅位于封面12(＝图1A中的左手一半部分)中或仅位于封底16(＝图1A的右手一半部分)中，而是作为封面12和封底16中的公共线圈(正如可从图1A中所看到的，在封面12和封底16之间延伸的是公共连接轴14，围绕该公共连接轴封面12和封底16能够相对折叠或倾斜)。
通过这样，根据本发明确保了当文件处于打开状态时(＝根据图1A的所谓的第一位置A，即非折叠或打开状态)，整体上检测电磁HF[高频]场，以便根据图1A，当打开通行证时，线圈36具有全部区域，以致基站或中心站可以访问数据和信息。
另一方面，在护照的折叠状态(＝根据图1B的所谓的第二位置B，即折叠或闭合状态)中，线圈36的匝相互靠在一起，以致感应电压补偿它们本身并且不能从外部、例如由基站或中心站对数据载体或文件载体100进行任何访问(参见图1B：通行证闭合，不能访问数据和信息)。
只有当打开通行证以进行光学或视觉读取时，线圈36的匝才以这种方式、即它们形成用于与相应读/写站耦合的足够区域来释放。
可替换地，代替数据载体或文件载体100的第一区域或第一页12、特别是正面区域或封面，以及代替数据载体或文件载体100的第二区域或第二页16，特别是背面区域或封底，在本发明的意义上也能够使用该文件的其他适当的页。
在本发明的由图2所示例的变型方案的情况下，也可以将线圈36’仅仅作为条带S放置在封面12以及封底16上。这尤其还能够产生成本优势(参见图2：实施例的第二实例利用小的线圈36’作为条带S；打开状态A)。至于其他，在根据图2的实施例的第二实例的设计、特征和优点方面，为了避免不必要的重复，我们明确地参考以上所给的、涉及根据图1A和1B的实施例的第一实例的说明。
在本发明的由图3所示例的另一变型方案中，在未折叠的文件的第二页(图3中的右页16)上不携带线圈34；相反，假定在第二区域中或在第二页16上替代地存在板极30形式的金属区域，在数据载体或文件载体100的闭合状态B中通过该金属区域覆盖线圈34，以便通过金属板极30进行线圈34的补偿。
为了保证完全地覆盖布置在第一区域中或在第一页12上的线圈34，金属板极30至少为线圈34的大小，并且在数据载体或文件载体100的打开状态A(参见图3)中，呈现与实际线圈34关于连接轴14对称的位置。
尽管在金属板极30中发生涡流损耗，但是金属板极30邻近电感耦合元件(＝线圈34)防止一个或更多基站或中心站，例如一个或更多读/写站访问线圈34。然而，在打开状态A(参见图3)中，该板极31保持不起作用。
正如可通过中间的点线从图3中看到，板极30能够以导电的方式连接线圈34(<->导电元件30和耦合元件34之间的导电连接32)，或者能够被完全绝缘地插入。
在将线圈38交叉布置在连接轴14的区域中、即在图4的中间的情况下，实现了对于平面的文件来说可能相关的另一种执行和设计选择。如果线圈38的匝通过交叉38k在中间被引导，那么仅仅能够在闭合状态B中读取数据和信息。
另一方面，在打开状态A中(参见图4)，数据载体和文件载体100被禁止通过读/写站读取或接触，否则只有利用相应设计的具有非常窄的耦合的读/写站才有可能读取(参见图4：作为本发明实施例的第四实例的具有交叉匝的结构)。
在本发明实施例的由图5A和5B所示例的第五实例的情况下，代替电感耦合而应用电容耦合40a、40b，其中电容耦合的数据载体和文件载体100通常使用两个板极对来代替使用线圈，也就是读/写模块(＝基站或中心站)中的两个相互毗邻的板极以及数据载体或文件载体100中两个相互毗邻的板极40a、40b。
如果使读/写模块和数据载体或文件载体100的板极对相互靠近，那么这些板极对之间的能量和数据的传输以及读/写模块和数据载体或文件载体100之间的通信能够等效于电感系统而发生。
在本发明的精神中，现在能够分别将电容器板极40a安装到封面12上以及将电容器板极40b安装到封底16上(或相应地安装到数据载体或文件载体100的内部页中)(参见图5A：具有电容耦合40a、40b的打开的通行证)。
在闭合文件的情况下(参见图5B：具有电容耦合40a、40b的闭合的通行证)，这些板极40a、40b则位于彼此之上，以致在读/写模块和数据载体或文件载体100之间不能传输能量和数据，不能进行通信，由于这种原因，将必须提供差分信号并且也由读/写模块进行估计。
图6表示电容器板极的替代实现。这里，电容元件40a和40被设计为不同元件的形式，这些元件相互啮合并适当地相互连接。这些彼此互锁的元件可以具有不同的长度，这能够被用于单独的编码。
在最后，应注意，上面所使用的术语“通信”被用来表示无线或无接触交换数据和/或能量或无线或无接触传输数据和/或能量。
这尤其意味着，通过本发明，还包括示例性的实施例，在该实施例中打算用于数据通信的耦合元件、例如打算用于数据通信的线圈仅被容纳在数据载体或文件载体100的第一区域中或第一页上、例如在正面区域中或在封面上(这对应于根据现有技术的结构)，而打算用于能量传输的元件、例如打算用于能量传输的线圈在第一区域或第一页上以及在第二区域或第二页上、即例如也在背面区域或封底上延伸，由此在本发明的意义上实现上述的效果。
附图标记列表
100    电或电子的数据载体或文件载体
10     电或电子的电路
12     数据载体或文件载体100的第一区域或第一页、
       尤其是正面区域或封面
14     第一区域或第一页12和第二区域或第二页16之
       间的连接轴
16     数据载体或文件载体100的第二区域或第二页、
       尤其是背面区域或封底
20      电或电子的电路10和耦合元件34、36、36’、38、
        40a、40b之间的导电连接
30      导电元件、尤其是金属板极
32      导电元件30和耦合元件34之间的导电连接
34      耦合元件，尤其是电感元件，例如线圈(实施例
        的第三实例；参见图3)
36      耦合元件，尤其是电感元件，例如线圈(实施例
        的第一实例；参见图1A和1B)
36’         耦合元件，尤其是电感元件，例如线圈(实施例
        的第二实例；参见图2)
38      耦合元件，尤其是电感元件，例如线圈(实施例
        的第四实例；参见图4)
38k     耦合元件38的匝的交叉
40a、40b耦合元件，尤其是电容元件，例如电容器(实施
        例的第五实例；参见图5A和5B)
40a     电容元件40a、40b的第一板极
40b     电容元件40a、40b的第二板极
A       第一位置，即非折叠或打开状态
B       第二位置，即折叠或闭合状态
S       条带

Claims (7)

1、一种被设计用于与至少一个基站或中心站、特别是至少一个读/写站通信、特别是无接触地传输和/或无接触地交换数据和/或能量的电或电子数据载体或文件载体(100)，所述载体具有：至少一个第一区域或至少一个第一页(12)、特别是正面区域或封面；至少一个第二区域或至少一个第二页(16)、特别是背面区域或封底；以及在第一区域或第一页(12)和第二区域或第二页(16)之间提供的至少一个连接轴(14)，围绕该轴能够在被定义为非折叠或打开状态的第一位置(A)和被定义为折叠或闭合状态的第二位置(B)之间将第一区域或第一页(12)和第二区域或第二页(16)相互远离或相互面对地折叠；至少一个电或电子的电路(10)；以及至少一个与电路(10)导电连接(20)的耦合元件(40a、40b)，用于将数据载体或文件载体(100)耦合至所述基站或中心站，其中耦合元件(40a、40b)部分地被嵌入或集成到第一区域或第一页(12)中并部分地被嵌入或集成到第二区域或第二页(16)中，并被如此设计，以致数据载体或文件载体(100)能够基本上只在第一位置(A)中、或基本上只在第二位置(B)中、或者基本上只在第一位置(A)和第二位置(B)之间的位置中被耦合至所述基站或中心站，其特征在于，耦合元件(40a、40b)被设计为至少一个电容元件，例如至少一个电容器。
2、根据权利要求1所述的数据载体或文件载体，其特征在于，所述耦合元件被设计为至少一个电容器，该电容器被设计成例如板极形式，以及电容元件(40a、40b)的至少一个第一板极(40a)以这种方式被嵌入到第一区域或第一页(12)中，而电容元件(40a、40b)的至少一个第二板极(40b)以这种方式被嵌入到第二区域或第二页(16)中，即在第一位置(A)中，电容元件(40a、40b)在数据载体或文件载体(100)上呈现其完整区域，以致允许所述基站或中心站访问数据载体或文件载体(100)，而在第二位置(B)中，电容元件(40a、40b)的第一板极(40a)和电容元件(40a、40b)的第二板极(40b)位于彼此之上，以致禁止所述基站或中心站访问数据载体或文件载体(100)。
3、根据权利要求2所述的数据载体或文件载体，其特征在于，
-在相互单独连接的不同区域上形成电容元件(40a、40b)的第一板极(40a)和电容元件(40a、40b)的第二板极(40b)；
-电容元件(40a、40b)的第一板极(40a)和电容元件(40a、40b)的第二板极(40b)具有延伸超出所述连接轴的装齿，以便能够使用所选的在单独的部分区域之间的电连接进行单独的编码。
4、一种用于与至少一个如权利要求1-3中的至少一个权利要求所述的电或电子数据载体或文件载体(100)通信、特别是用于无接触地传输和/或无接触地交换数据和/或能量的基站或中心站，特别是读/写站。
5、根据权利要求4所述的基站或中心站，其中，所述中心站具有的几何尺寸匹配于如权利要求3所述的数据载体或文件载体的电容元件的部分区域的几何尺寸，以及通过包含在数据载体或文件载体中的信息被告知编码，以便只能在相同地选择各个板极表面的电连接的情况下进行通信。
6、一种电或电子通信系统，该系统具有至少一个如权利要求1-3中的至少一个权利要求所述的电或电子数据载体或文件载体(100)，以及至少一个如权利要求3所述的基站或中心站、特别是读/写站。
7、至少一个如权利要求1-3中的至少一个权利要求所述的电或电子数据载体或文件载体(100)、至少一个如权利要求4或5所述的基站或中心站、特别是读/写站、和/或至少一个如权利要求6所述的电或电子通信系统在至少一个特别是机器可读文件、特别是旅行文件(所谓的MRTD[机器可读旅行文件])中、例如在至少一个身份文件、例如至少一个个人身份卡中或在至少一个通行证文件、例如至少一个护照中或在至少一个签证、例如至少一个居住证中的使用。
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