DE112007000714T5

DE112007000714T5 - Transponder für ein Hochfrequenz-Identifikationssystem

Info

Publication number: DE112007000714T5
Application number: DE112007000714T
Authority: DE
Inventors: Byung-Deuk Choi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: WO2007111417A1; DE112007000714B4; KR100797555B1; KR20070096459A

Abstract

Transponder zur Verwendung in einem RFID-System, umfassend:
eine schlaufenartige Antenne mit einem ersten faltbaren Teil; und
einen Halbleiterchip, der vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert und der mit der schlaufenartigen Antenne verbunden ist,
wobei die schlaufenartige Antenne keine Schlaufenstruktur bilden kann, wenn die schlaufenartige Antenne am ersten faltbaren Teil gefaltet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Transponder, der in einem Hochfrequenz-Identifikationssystem verwendet wird.
Hintergrund
Der Transponder kann mit verschiedenartigen Namen auf der Grundlage von Hochfrequenz-Identifikationssystemen (RFID) bezeichnet sein. Transponder sind zum Beispiel eine kontaktlose Smartcard, die als Ausweis verwendet wird, oder eine elektronische Fahrkarte, oder ein Etikett, das an einem Produkt angebracht ist.
1 veranschaulicht eine Struktur eines Transponders mit einer schlaufenartigen Antenne bzw. Rahmenantenne. Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet der Transponder 10 eine schlaufenartige Antenne bzw. Rahmenantenne 20 und einen Halbleiterchip 40, der darin vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert. Die schlaufenartige Antenne 20 und der Halbleiterchip 40 sind auf einer Basisplatte 13 gebildet. Der Transponder beinhaltet weiter ein Gehäuse 30, das die schlaufenartige Antenne 20 und den Halbleiterchip 40 vor externen Stößen schützt und die Basisplatte 13 trägt. Der Transponder 10 mit einer schlaufenartigen Antenne 20 wird als kontaktlose Smartcard verwendet, die im Allgemeinen als elektronische Fahrkarte oder Ausweis verwendet wird. Das RFID-System umfasst zwei Elemente: einen Transponder, der ein zu identifizierendes Objekt darstellt, und eine Lese/Schreibvorrichtung (allgemein als Lesegerät bezeichnet), welches einige Informationen auf und in dem Transponder liest und schreibt.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet das RFID-System den zuvor genannten Transponder 10 und ein RFID-Lesegerät 50, genannt Lesegerät, das Informationen ausliest, die in dem Transponder 10 gepeichert sind. Das RFID-Lesegerät 50 des RFID-Systems erzeugt etwa ein magnetisches Wechselfeld, und der Transponder 10 empfängt das magnetische Wechselfeld, das durch die schlaufenartige Antenne 20 erzeugt wurde, und erhält dadurch Betriebsenergie. Dann führen der Transponder 10 und das RFID-Lesegerät 50 wechselseitig Datenübertragung mittels Modulation des Magnetfelds durch.
3 veranschaulicht einen Magnetfluss, der durch die schlaufenartige Antenne 20 des Transponders 10 hindurch verläuft. Die schlaufenartige Antenne 20 dient nur dann als Antenne, wenn ein Magnetfluss durch die Schlaufe hindurch verläuft. Der herkömmliche Transponder 10 wird durch Empfangen des Magnetfelds aktiviert, das durch das RFID-Lesegerät 50 erzeugt wird, und sendet Daten, die in dem Halbleiterchip gespeichert sind, durch ein drahtloses Kommunikationsverfahren.
Ein derartiges RFID-System ist komfortabel zu benutzen, da es ein drahtloses System ist. Aber es hat einen Nachteil, nämlich dass die Datenübertragung leicht gehackt oder aufgespürt werden kann, da es auf drahtlosem Kommunikationsweg durchgeführt wird. Genauer gesagt, auch im Fall, dass ein Kartenbenutzer eine kontaktlose Smartcard nicht benutzt, wie z. B. eine elektronische Fahrkarte, in der ein Transponder eingebettet ist, kann eine Person mit böser Absicht Verkehrsgebühren bzw. Beförderungsgebühren bezahlen, indem er das RFID-Lesegerät der elektronische Fahrkarte benutzt, ohne dass der Besitzer der elektronischen Fahrkarte es bemerkt. Deshalb wird in dem RFID-System ein Transponder benötigt, der nicht aktiviert ist, wenn ein Benutzer die Karte, in die der Transponder eingebettet ist, nicht benutzen will, und der nur dann aktiviert wird, wenn ein Benutzer die Karte benutzen will.
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Um die zuvor genannten Probleme zu lösen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Transponder bereitzustellen, der in der Lage ist, die Antennenfunktion davon zu unterbinden, wenn er nicht verwendet wird, so dass rechtswidrige Zahlungen, Hacken oder Aufspüren davon verhindert werden.
Technische Lösung
Um die zuvor genannten Aufgaben und vorteilhaften Effekte gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird ein Transponder bereitgestellt, der in einem RFID-System verwendet wird, umfassend eine schlaufenartige Antenne mit einem faltbaren Teil; und einen Halbleiterchip, der elektrisch mit der schlaufenartigen Antenne verbunden ist und der vorher festgelegte Identifikationsinformationen darin speichert. Hierbei kann der Transponder, wenn die schlaufenartige Antenne mittels des faltbaren Teils gefaltet ist, nicht aktiviert werden, weil die schlaufenartige Antenne keine Schlaufenform hat.
Gemäß einen anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung, wird ein Transponder bereitgestellt, der in einem RFID-System verwendet wird, umfassend: eine schlaufenartige Antenne, die in eine linke Schlaufenantennenzone und eine rechte Schlaufenantennenzone auf der Grundlage eines faltbaren Teils geteilt ist, einen Halbleiterchip, der elektrisch mit der schlaufenartigen Antenne verbunden ist und vorher festgelegte Informationen darin speichert, und einen Kontaktschalter, um die linke und rechte Schlaufenantennenzone miteinander zu verbinden. Die schlaufenartige Antenne ist auf eine Art und Weise eingerichtet, dass die linke Schlaufenantennenzone und die rechte Schlaufenantennenzone voneinander getrennt sind, so dass sie keine geschlossene Schlaufe bilden können und die Antenne nicht aktiviert wird, wenn die schlaufenartige Antenne mittels des faltbaren Teils gefaltet wird.
Gemäß eines weiteren anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung, wird ein Transponder bereitgestellt, der in einem RFID-System verwendet wird, umfassend: eine Antenne zum Empfangen und Übertragen von Hochfrequenzwellen und einen Halbleiterchip, der mit der Antenne verbunden ist und vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert, einen faltbaren Teil, der zwischen der Antenne und dem Halbleiterchip angebracht ist, und einen Kontaktschalter entsprechend des faltbaren Teils zum elektrischen Verbinden der Antenne mit dem Halbleiterchip, wobei die Antenne und der Halbleiterchip elektrisch durch den Kontaktschalter getrennt sind, wenn der Transponder durch den faltbaren Teil gefaltet ist.
Vorteilhafte Effekte
Wie zuvor beschrieben wird der Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Art und Weise konstruiert, so dass die Antenne leicht gefaltet und entfaltet werden kann. Dementsprechend verwendet in dem Verfahren zur Verwendung des Transponders gemäß der vorliegenden Erfindung ein Benutzer den Transponder nur in einem Zustand, in dem die Antenne entfaltet ist, aber der Benutzer lagert bzw. verstaut den Transponder in einem Zustand, in dem die Antenne gefaltet ist, so dass die Antenne deaktiviert ist. Folglich ist der Transponder sicher vor rechtswidrigen Transaktionen, Hacken und Aufspüren, was passieren könnte, wenn er nicht deaktiviert wäre, weil sich der Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung in einem deaktivierten Zustand befindet, wenn er nicht verwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die einen Transponder gemäß des Standes der Technik veranschaulicht.
2 ist eine schematische Ansicht, die ein RFID-System veranschaulicht, das ein RFID-Lesegerät und einen Transponder gemäß des Standes der Technik umfasst.
3 ist eine schematische Ansicht, die das Konzept veranschaulicht, nachdem der Transponder Hochfrequenzwellen bemerkt.
4 ist eine ebene Ansicht, die einen Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine schematische Ansicht, die den Transponder veranschaulicht, bei dem sich die Antenne in einem gefalteten Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung befindet.
6 ist eine schematische Ansicht, die das Konzept des Transponders, welcher Hochfrequenzwellen bemerkt, gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Zustand veranschaulicht, in dem dessen Antenne gefaltet ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht und ein Schnittbild, das einen Transponder gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist eine perspektivische Ansicht und ein Schnittbild, das einen Transponder gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 ist eine perspektivische Ansicht und ein Schnittbild, das einen Transponder gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist eine perspektivische Ansicht und ein Schnittbild, das einen Transponder gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
11 ist eine perspektivische Ansicht und ein Schnittbild, das einen Transponder gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
12 ist eine perspektivische Ansicht und ein Schnittbild, das einen Transponder gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausreichend detailliert beschrieben, so dass eine Person mit durchschnittlichen Fähigkeiten auf dem Fachgebiet sie leicht reproduzieren kann. Aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten modifiziert werden.
Im Allgemeinen werden Transponder in eine passive Transpondergruppe eingeteilt, die Betriebsenergie von einem RFID-Lesegerät empfängt, und in eine aktive Transpondergruppe eingeteilt, die ihre eigene Energieversorgung aufweist. Die folgende Beschreibung bezüglich der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Einfachheit halber auf passive Transponder, wobei die Idee der vorliegenden Erfindung aber auch auf aktive Transponder angewendet werden kann.
Bezüglich 4 bis 6 wird ein Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Transponder 100 gemäß der vorliegenden Erfindung eine schlaufenartige Antenne 200 mit einem faltbaren Teil 210 und einen Halbleiterchip 300.
Die schlaufenartige Antenne 200 ist nicht auf eine bestimmte Form beschränkt, solange die schlaufenartige Antenne 200 einen faltbaren Teil 210 beinhaltet. Die schlaufenartige Antenne 200 kann auf eine Art und Weise hergestellt sein, dass ein Draht, der mit einer Isolierschicht auf der Oberfläche davon bedeckt ist, spiralförmig in fast recheckiger Form gewunden ist, oder auf eine Weise, so dass eine dünne Aluminiumschicht oder eine dünne Kupferschicht auf der Basisplatte gebildet ist und unnötige Teile der Schicht durch ein Ätz- oder Stanzverfahren entfernt werden, so dass eine Spiralspule mit im Wesentlichem rechteckiger Form bestehen bleibt. Weiter kann eine schlaufenartige Antenne 200 durch ein direktes Druckverfahren hergestellt werden, in dem ein leitfähiges Material direkt auf eine Basisplatte mit einem vorher festgelegten Antennenmuster gedruckt wird.
Der Halbleiterchip 300 ist elektrisch mit der schlaufenartigen Antenne 200 verbunden und beinhaltet Identifikationsinformationen, die in einem RFID-System verwendet werden. Die Identifikationsinformationen beinhalten Benutzerinformationen und Anwendungsinformationen. Die Anwendungsinformationen beinhalten Geldbeträge oder Produkte gemäß der Art der Anwendung.
5 veranschaulicht die schlaufenartige Antenne 200 gemäß der vorliegenden Erfindung des Transponders 100, die am faltbaren Teil 210 gefaltet ist.
6 veranschaulicht, dass die schlaufenartige Antenne 200, die sich an dem faltbaren Teil 210 im gefalteten Zustand befindet, an einem Magnetfeld platziert ist, das von einem RFID-Lesegerät erzeugt wird. In diesem Beispiel wie in 6 gezeigt, bildet die schlaufenartige Antenne 200 des Transponders 100 gemäß der vorliegenden Erfindung keine geschlossene Schlaufe, die den Magnetfluss umgibt. Demzufolge ist die Funktionalität der schlaufenartigen Antenne 200 deaktiviert, so dass das RFID-Lesegerät den Transponder 100 nicht mit Energie versorgen kann und nicht mit dem Transponder 100 kommunizieren kann.
In der schlaufenartigen Antenne 200 der vorliegenden Erfindung ist der faltbare Teil 210 vorzugsweise in einer Mittelposition davon platziert. Weiter bevorzugt sind zwei Teile der schlaufenartigen Antenne 200 symmetrisch bezüglich des faltbaren Teils 210. Aber der faltbare Teil 210 muss sich nicht zwangsläufig exakt in der Mitte der Antenne 200 befinden, sondern kann um Mittelpositionen herum platziert sein, solange der Magnetfluss, der den Halbleiterchip 300 inaktiv macht, die geschlossene Schlaufe der Antenne 200 passiert, aber nicht genug Betriebsenergie mit dem Halbleiterchip bereitstellt, wenn die Antenne 200 gefaltet ist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung
Nachstehend werden Transponder gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 7 bis 11 beschrieben. Zunächst wird der Transponder 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 7 beschrieben. Wie in 7 gezeigt ist, beinhaltet der Transponder 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine schlaufenartige Antenne 200, einen Halbleiterchip 300, eine Basisplatte 110 und ein Gehäuse 130.
Hier hat die schlaufenartige Antenne 200 einen faltbaren Teil 210 ihrer Mittelposition. Die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 sind auf der Basisplatte 110 montiert, und die Basisplatte 110 hat einen faltbaren Teil 120 ihrer Mittelposition, in dem der faltbare Teil 120 der Basisplatte 110 und der faltbare Teil 210 der Antenne 200 einander in ihren Positionen entsprechen. Das Gehäuse 130 trägt die Basisplatte 110 und hat einen geknickten Teil in einer Position, in der der faltbare Teil 120 angeordnet ist.
In dem Transponder 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entsprechen der faltbare Teil 210 der schlaufenartigen Antenne 200, der faltbare Teil 120 der Basisplatte 110 und der geknickte Teil des Gehäuses 130 einander in ihren Positionen, so dass der Transponder 100 zur Hälfte gefaltet werden kann.
In diesem Fall, in dem der Transponder 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Hälfte gefaltet ist, hat die schlaufenartige Antenne 200 die gefaltete Form, die in 6 gezeigt ist. Folglich kann die Antenne 200 keine geschlossene Schlaufe bilden, die den Magnetfluss umgibt. Folglich kann der Transponder 100 keine Energie vom RFID-Lesegerät empfangen, oder Datenkommunikation mit dem RFID-Lesegerät durchführen.
Wenn ein Benutzer den Transponder 100 gemäß der ersten Ausführungsform benutzen will, entfaltet der Benutzer die schlaufenartige Antenne 200 und verwendet ihn dann. Aber wenn der Benutzer den Transponder 100 nicht verwenden will, verstaut der Benutzer den Transponder 100 nachdem er dessen Antenne 200 gefaltet hat. Dementsprechend wird, wenn ein Benutzer mit bösartigen Absichten versucht, die Daten in dem Transponder zu Hacken oder aufzuspüren bzw. nachzuverfolgen, indem er das RFID-Lesegerät verwendet, das Hacken und Aufspüren verhindert, weil die Antenne 200 nicht aktiviert ist.
In dem Transponder 100 gemäß der ersten Ausführungsform kann der faltbare Teil 210 der Antenne 200, der faltbare Teil 120 der Basisplatte 110 und der geknickte Teil des Gehäuses 130 leicht beschädigt werden. Dementsprechend muss die schlaufenartige Antenne 200 aus leitfähigem Material mit guter Flexibilität hergestellt sein, so dass die Antenne 200 nicht zerbricht, nachdem sie viele male gefaltet wurde.
Der faltbare Teil 120 der Basisplatte 110 und der geknickte Teil des Gehäuses 130 sind auch aus Material mit guter Flexibilität hergestellt, wie z. B. Kunststoff, so dass sie ebenso nicht zerbrechen, nachdem sie viele male gefaltet wurden. Wenn beispielsweise eine dünne flexible gedruckte Schaltung (nachstehend bezeichnet als flexible PCB), die verwendet werden kann, um elektrisch mit einem Faltteil und einem Hauptkörperteil eines Mobiltelefons verbunden zu sein, verwendet wird, um die schlaufenartige Antenne 200 und die Basisplatte 110 zu bilden, können die schlaufenartige Antenne 200 und die Basisplatte 110 ohne Zerbrechen gefaltet und entfaltet werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Basisplatte 110 weggelassen werden, obwohl die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 auf der Basisplatte 110 montiert sind. Das heißt, die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 könne direkt auf das Gehäuse 130 montiert werden. In Abhängigkeit vom Anwendungsgebiet und Form, Herstellungsprozess, und Herstellungskosten des Transponders 100 kann das Gehäuse 130 so gefertigt sein, dass es die Funktion der Basisplatte 110 auszuführen.
Da zum Beispiel die schlaufenartige Antenne, die eine Spulenart aufweist, die durch Winden eines Drahtes angefertigt wurde, der mehrmals mit einer Isolierschicht ummantelt wurde, ausreichende Beständigkeit aufweist, um sich selbst zu tragen, kann die Basisplatte 100 weggelassen werden. Auf der schlaufenartigen Antenne mit zuvor beschriebener Struktur kann der Halbleiterchip 300 an das Gehäuse 130 angebracht werden. Weiter kann die schlaufenartige Antenne 200 durch ein Verfahren gebildet sein, in dem leitfähiges Material direkt auf die Innenfläche des Gehäuses 130 gedruckt wird, so dass sie ein vorher festgelegtes Muster hat, und dann kann der Halbleiterchip 300 mit dem gedruckten Muster verbunden sein. Der Draht und das Muster der schlaufenartigen Antenne können aus einem Material hergestellt sein, das auch nach vielfach wiederholter Faltungs- und Entfaltungsbewegungen kaum zerbrochen werden kann.
Um zu verhindern, dass der Transponder 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Fall automatisch entfaltet wird, in dem der Transponder 100 entlang des faltbaren Teils 210 gefaltet ist, können Verbindungsstrukturen an dem linken und rechten Endbereich des Gehäuses 130 bereitgestellt sein. Die Verbindungsstrukturen blockieren das Gehäuse 130, so dass das Gehäuse 130 nur dann entfaltet wird, wenn eine physikalische Kraft, die größer ist als eine vorher festgelegte Intensität ist, an das Gehäuse 130 angelegt wird. Die Verbindungsstruktur ist vorzugsweise eine Stecker/Buchsen-Verbindungsstruktur [male-female combination structure], wie z. B. ein Schnappverschluss. Wenn das Gehäuse 130 gefaltet ist, sind Stecker [male button] und Buchse [female button] miteinander verbunden, und der Stecker und die Buchse sind voneinander getrennt, wenn die physikalische Kraft an das Gehäuse 130 angelegt wird größer ist als eine vorher festgelegte Intensität, so dass das Gehäuse 130 entfaltet wird. Dementsprechend wird verhindert, dass sich das Gehäuse 130 automatisch entfaltet. Daher ist es einfach, den Transponder in gefaltetem Zustand zu tragen.
Nachstehend wird mit Bezug auf 8, der Transponder 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Wie in 8 beschrieben, hat der Transponder 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die gleiche Struktur wie der Transponder 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, mit dem Unterschied, dass das Gehäuse 130 des Transponders 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Teile umfasst, einen linken Teil und einen rechten Teil, und eine Gelenkeinheit 410 ist zwischen dem linken und dem rechten Teil des Gehäuses 130 bereitgestellt.
Die Gelenkeinheit 410 ist eine allgemein bekannte Gelenkeinheit. Die Gelenkeinheit 410 ist nicht auf spezielle Typen beschränkt, aber weist vorzugsweise eine Struktur auf, die allgemein in einem Mobiltelefon verwendet wird und wird auf eine Art und Weise gefaltet und entfaltet, so dass die Gelenkeinheit automatisch vollständig entfaltet ist, wenn ein Knickwinkel größer ist, als eine vorher festgelegte Gradzahl, und ist automatisch vollständig gefaltet, wenn der Knickwinkel geringer als die vorher festgelegte Gradzahl ist. Die Form und die Struktur der Gelenkeinheit 410 sind facettenreich gestaltet, so dass die Gelenkeinheit 410 die schlaufenartige Antenne 200 schützen und leicht und sicher gefaltet und entfaltet werden kann. Vorzugsweise ist die Gelenkeinheit 410 aus nicht-leitfähigem Material, wie z. B. Kunststoff gefertigt, um die Wechselwirkung mit Hochfrequenzwellen zu minimieren, oder das Material für die Gelenkeinheit 410 kann eine minimale Menge einer leitfähigen Substanz beinhalten. Wenn die Gelenkeinheit 410 an dem Gehäuse 130 angebracht wird, ist das Befestigungsverfahren nicht speziell beschränkt.
In dem Fall in dem ein Teil 111 der Basisplatte 110, der sich um die Gelenkeinheit 410 herum befindet, entfernt wird, wird ein Raum bereitgestellt, in dem die Gelenkeinheit 410 montiert wird. In diesem Fall ist es möglich zu verhindern, dass die Basisplatte 110 und die Gelenkeinheit 410 immer dann miteinander kollidieren, wenn der Transponder 100 gefaltet und entfaltet wird.
Die Basisplatte 110, auf der die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 montiert sind, können wie die Basisplatte 110 des Transponders 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus einem flexiblen PCB gefertigt sein. In dem Fall, in dem die Basisplatte 110 aus einem flexiblen PCB hergestellt ist, kann der Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung stabil in einem Zustand arbeiten, in dem die schlaufenartige Antenne 200 und die Basisplatte 110 auch nach vielfachen Faltungs- und Entfaltungsbewegungen nicht kaputt gehen.
Wie zuvor beschrieben beinhaltet der Transponder 100 gemäß der zweiten Ausführungsform die Gelenkeinheit 410, die zwischen dem linken und dem rechten Teil des Gehäuses 130 bereitgestellt ist, so dass der Transponder 100 leicht gefaltet und entfaltet werden kann, und die Lebensdauer des Transponders 100 verbessert wird.
Gemäß der zweiten Ausführungsform, benötigt der Draht der schlaufenartigen Antenne 200, der sich in eine Lücke zwischen linkem und rechtem Teil des Gehäuses 130 erstreckt, keine Basisplatte 110. Wie mit Bezug auf den Transponder gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben, kann die Basisplatte 110 in Abhängigkeit vom Anwendungsgebiet, Form, Herstellungsprozess und Herstellungskosten des Transponders 100 weggelassen werden.
Da die schlaufenartige Antenne durch Winden eines Drahtes hergestellt wird, der mehrmals mit einer Isolierschicht ummantelt ist und der eine Eigenfestigkeit aufweist und sich selbst tragen kann, muss sie nicht mehr auf die Basisplatte 110 montiert werden, sondern kann eingerichtet sein, um sich entlang einer Lücke zwischen dem linken und dem rechten Teil des Gehäuses 130 zu erstrecken. Aber in dem Fall, in dem die Antenne durch Drucken von leitfähigem Material in vorher festgelegter Musterform hergestellt wird, ist es offensichtlich, dass die Antenne eine Basisplatte 110 benötigt, auf der das Muster gedruckt wird, so dass das Muster der schlaufenartigen Antenne zwischen dem linken und dem rechten Teil des Gehäuses 130 hindurch verlaufen kann. Der Draht und das Muster, die die schlaufenartige Antenne bilden, können aus Material hergestellt sein, das auch nach vielfachen Faltungs- und Entfaltungsbewegungen nicht kaputt geht.
Gemäß der zweiten Ausführungsform können Aktivierungs- und Deaktivierungszustände des Transponders durch eine einfache Faltungs- und Entfaltungsbewegung der schlaufenartigen Antenne des Transponders ausgewählt werden. In diesem Fall kann der Transponder einfacher und sicherer gefaltet und entfaltet werden und leicht getragen werden, indem die Gelenkeinheit verwendet wird.
Die Ränder des linken und rechten Teils des Gehäuses 130 des Transponders gemäß der zweiten Ausführungsform können an anderen Bereichen miteinander verbunden werden, als die Bereiche, an denen die Gelenkeinheit bereitgestellt ist. In dem Fall in dem der linke und rechte Teil des Gehäuses 130 auf eine solche Art und Weise verbunden sind, können der linke und der rechte Teil des Gehäuses 130 die schlaufenartige Antenne 200 schützen, die über/unter der Gelenkeinheit 410 eingerichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt kann der Verbindungsteil zwischen dem linken und rechten Teil des Gehäuses 130 entsprechend dem faltbaren Teil 210 den Knickteil bzw. den geknickten Teil aufweisen, um den Transponder geschmeidig und leicht zu falten und zu entfalten, wie in der ersten Ausführungsform.
Nachstehend wird mit Bezug auf 9 der Transponder 100 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Wie in 9 gezeigt ist, ist der Transponder 100 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der gleiche, wie der Transponder 100 gemäß der zweiten Ausführungsform, mit dem Unterschied, dass er einen Kontaktschalter 250 beinhaltet, der im Mittelbereich einer schlaufenartigen Antenne 200 bereitgestellt ist.
Die schlaufenartige Antenne 200 des Transponders 100 gemäß der dritten Ausführungsform ist unterteilt in eine linke Antennenzone und eine rechte Antennenzone auf der Grundlage der Mittelposition. Der Kontaktschalter 250 verbindet die linke Antennezone mit der rechten Antennenzone.
Der Kontaktschalter 250 ist unterteilt in einen Steckerteil 252[male Part] und einen Buchsenteil 257 [female Part] und der Steckerteil 252 und der Buchsenteil 254 sind jeweils mit beiden Enden 251 der linken und rechten Antennenzone verbunden. Der Steckerteil 252 hat einen Vorsprung 253 und der Buchsenteil 254 hat eine Vertiefung zur Aufnahme des Vorsprungs des Steckerteils 252. Der Vorsprung 253 kann als Feder implementiert werden (nicht gezeigt). Die Feder erleichtert es dem Vorsprung 253 des Steckerteils 252 in Kontakt mit dem Buchsenteil 254 zu kommen.
In dem Fall, in dem der Transponder 100 gemäß der dritten Ausführungsform entfaltet wird, wird der Vorsprung 253 des Steckerteils 252 in der Vertiefung des Buchsenteils 254 aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt bildet die schlaufenartige Antenne 200 eine geschlossene Schlaufe, und kann ein Magnetfeld bemerken, das von dem RFID-Lesegerät erzeugt wird. Im anderen umgekehrten Fall, in dem der Transponder 100 gefaltet wird, wird der Vorsprung 253 des Steckerteils 252 aus der Vertiefung des Buchsenteils 254 entfernt und linke und rechte Antennenzone der Antenne sind voneinander getrennt, so dass die Antenne 200 keine geschlossene Schlaufe bilden kann, und kein Magnetfeld bemerken kann, das von dem RFID-Lesegerät erzeugt wird.
Genau gesagt ermöglicht der Transponder 100 gemäß der dritten Ausführungsform Verbindung und Lösen der schlaufenartigen Antenne durch Verwenden des Kontaktschalters 250 durch einfache Faltungs- und Entfaltungsbewegungen der Gelenkeinheit 410. Folglich kann die schlaufenartige Antenne 200 in einen aktiven und in einen passiven Zustand versetzt werden.
Es gibt eine alternative Art und Weise, in welcher die linke und rechte Antennenzone der Antenne verbunden und gelöst werden. Sprich, die Funktion der Antenne wird unterbrochen wenn der Draht der schlaufenartigen Antenne getrennt wird, und ist normal verbunden, wenn der Draht der schlaufenartigen Antenne erneut verbunden ist. In dem Fall, wenn die Gelenkeinheit und der Kontaktschalter verwendet werden, kann die schlaufenartige Antenne leicht verbunden und gelöst werden und die Antenne kann leicht getragen werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 direkt auf das Gehäuse 130 montiert. Wie beim Transponder gemäß der ersten Ausführungsform kann auf der Grundlage des Anwendungsgebiets, der Form, des Herstellungsprozesses und den Herstellungskosten des Transponders 100 bestimmt werden, ob die Basisplatte 110 verwendet wird.
Nachstehend wird mit Bezug auf 10 der Transponder 100 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Wie in 10 gezeigt ist, ist der Transponder 100 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fast der gleiche wie der Transponder 100 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Unterschied, dass ein Kontaktschalter 250 auf einem linken und einem rechten Flügel der Gelenkeinheit 420 gebildet ist.
Eine elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktschalter 250, der mit der Gelenkeinheit 420 und der linken und rechten Antenne 200 integriert ist, kann erzielt werden, indem ein Durchgangslochdraht 260 verwendet wird. Genau gesagt, da der Transponder 100 am Gehäuse 130 in einem Zustand angebracht ist, in dem die Gelenkeinheit 420 und der Kontaktschalter 250 in einem Körper integriert sind, ist es möglich zu bewerkstelligen, dass der Buchsenteil 254 und der Vorsprung 253 des Steckerteils 252 sich im Kontaktschalter 250 präzise gegenseitig verbinden.
Gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 direkt auf das Gehäuse 130 montiert. Auf der Grundlage des Anwendungsgebiets, der Form, des Herstellungsprozesses und den Herstellungskosten des Transponders 100 wird bestimmt, ob die Basisplatte 110 verwendet wird, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist.
Gemäß der dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 9 und 10 gezeigt ist, ist die Gelenkeinheit 410, 420 und der Kontaktschalter 250 in einem Mittelbereich der schlaufenartigen Antenne platziert, aber deren Positionen sind nicht speziell beschränkt. Sprich, die Gelenkeinheit 410, 420 und der Kontaktschalter 250 können überall platziert werden solange die Antenne keine geschlossene Schlaufe bilden kann, wenn der Transponder 100 gefaltet ist.
Mit Bezug auf 11 wird der Transponder 100 gemäß der fünften Ausführungsform er vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 11 gezeigt ist, ist der Transponder 100 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fast der gleiche wie der Transponder 100 gemäß der vierten Ausführungsform mit dem Unterschied, dass die Gelenkeinheit 420 und der Kontaktschalter 250 zwischen der schlaufenartigen Antenne 200 und dem Halbleiterchip 300 bereitgestellt sind. In dem Transponder 100 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 mittels des Kontaktschalters 250 verbunden.
Beim Betrieb des Transponders 100 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in dem Fall, in dem der Transponder 100 entfaltet ist, sind die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 elektrisch verbunden, so dass der Halbleiterchip 300 Energie und ein Signal von der schlaufenartigen Antenne 200 empfängt, und daher arbeitet. Im umgekehrten Fall, in dem der Transponder 100 gefaltet ist, sind die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 elektrisch voneinander getrennt, und der Halbleiterchip 300 kann kein Signal von der schlaufenartigen Antenne 200 empfangen.
Der Transponder 100 gemäß der fünften Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist, beinhaltet zwei Kontaktschalter. Sprich, der Kontaktschalter 250 hat eine einfache Struktur bzw. einfachen Aufbau. Demzufolge wird das Auftreten einer Störung des Kontaktschalters wesentlich verringert.
Weiter gibt es keine Wechselwirkung mit Hochfrequenzwellen, da die schlaufenartige Antenne 200 innerhalb davon keine Gelenkeinheit 420 beinhaltet. Demzufolge wird verhindert, dass sich die Merkmale und die Leistung der Antenne verschlechtern. Der Transponder gemäß der fünften Ausführungsform wird auf eine andere Art und Weise betrieben, wie die zuvor beschriebenen Ausführungsform(en). Die Funktion des Transponders wird durch Trennung des Verbindungsdrahtes zwischen der Antenne und dem Halbleiterchip unterbrochen, und die Funktion des Transponders wird durch erneutes Verbinden der Antenne und des Halbleiterchips wieder hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt kann beim Verwenden der Gelenkeinheit und des Kontaktschalters, das Verbinden und Lösen zwischen Antenne und Halbleiterchip einfach und komfortabel durchgeführt werden und der Transponder kann komfortabel getragen werden.
Weiter ist die fünfte Ausführungsform nicht auf einen Transponder mit einer schlaufenartigen Antenne bzw. Rahmenantenne beschränkt, sondern kann auf einen Transponder mit einer Dipolantenne angewandt werden. Sprich, es ist möglich den Betrieb des Transponders durch Trennung der Dipolantenne und den Halbleiterchip zu beenden, indem man den Kontaktschalter und die Gelenkeinheit verwendet. Es ist offensichtlich, dass der Transponder nicht arbeitet, weil die Antenne zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzwellen und der Halbleiterchip getrennt sind.
Gemäß der fünften Ausführungsform sind die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 direkt auf dem Gehäuse 130 montiert. Wie der Transponder gemäß der ersten Ausführungsform wird die Verwendung der Basisplatte abhängig vom Anwendungsgebiet, der Form und des Herstellungsprozesses und der Herstellungskosten des Transponders 100 bestimmt. In dieser Ausführungsform kann der Kontaktschalter 250 so hergestellt werden, dass er eine Vielfalt an Formen auf der Grundlage der elektrischen und mechanischen Eigenschaften davon aufweist. Sprich, der Kontaktschalter 250 kann effektiv in einer derartigen Art und Weise implementiert werden, so dass die Antenne und der Halbleiterchip elektrisch verbunden sind, wenn der Transponder 100 entfaltet ist, wohingegen die Antenne und der Halbleiterchip elektrisch getrennt sind, wenn der Transponder 100 gefaltet ist.
Nachstehend wird mit Bezug auf 12 der Transponder 100 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 12 gezeigt ist, ist der Transponder 100 gemäß der sechsten Ausführungsform fast der gleiche wie der Transponder 100 gemäß der zweiten Ausführungsform, mit dem Unterschied, dass er eine Durchgangsöffnung 150 in einer Seite des Gehäuses 130, einen Ring 160, der mit der Durchgangsöffnung 150 in Eingriff steht und eine Vertiefung 140 aufweist, die in einer Ecke des Gehäuses 130 gebildet ist.
Genau gesagt kann der Transponder 100 gemäß der sechsten Ausführungsform leicht getragen werden, indem man den Ring 160, der mit der Durchgangsöffnung 150 in Eingriff steht, verwendet. Weiter ist es im gefalteten Zustand möglich, den gefalteten Transponder 100 leicht zu entfalten, da die Durchgangsöffnung 150, die der Vertiefung 140 entspricht, hervorsteht.
Gemäß der Ausführungsform sind die schlaufenartige Antenne 200 und der Halbleiterchip 300 auf der Basisplatte 110 montiert, und die Basisplatte 110 kann auf der Grundlage des Anwendungsgebiets und der Form und des Herstellungsprozesses und der Herstellungskosten des Transponders 100 weggelassen werden.
Auch wenn die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zuvor erklärt wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschieden modifizierten Formen innerhalb des Schutzbereichs ausgeführt werden, der durch die folgenden Ansprüche, in der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen definiert ist. Die Modifikationen sind im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
Industrielle Anwendbarkeit
Der Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf den Gebieten der Verwendung eines RFID-Systems verwendet werden. Insbesondere kann er in einer kontaktlosen Smartcard verwendet werden, die als elektronische Fahrkarte oder Personalausweis oder als Etikett verwendet wird, das an einem Produkt befestigt ist.
Da der Transponder gemäß der vorliegenden Erfindung eine Struktur aufweist, in der eine Antenne leicht gefaltet und entfaltet werden kann, verwendet ein Benutzer den Transponder durch entfalten der Antenne nur dann, wenn er oder sie den Transponder verwenden will, und verstaut den Transponder in einem Zustand, in dem die Antenne gefaltet ist. Demzufolge, können rechtswidrige Transaktionen, Hacken und Aufspüren bzw. Auslesen verhindert werden, wenn der Transponder nicht verwendet wird, da sich die Antenne in einem deaktivierten Zustand befindet.
Zusammenfassung
Es ist ein Transponder zur Verwendung in einen RFID-System offenbart, umfassend: eine schlaufenartige Antenne mit einem ersten faltbaren Teil und einen Halbleiterchip, der mit der schlaufenartigen Antenne elektrisch verbunden ist und vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert. Die schlaufenartige Antenne kann keine Schlaufenstruktur bilden, wenn die schlaufenartige Antenne am faltbaren Teil gefaltet ist und ist daher deaktiviert.

Claims

Transponder zur Verwendung in einem RFID-System, umfassend: eine schlaufenartige Antenne mit einem ersten faltbaren Teil; und einen Halbleiterchip, der vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert und der mit der schlaufenartigen Antenne verbunden ist, wobei die schlaufenartige Antenne keine Schlaufenstruktur bilden kann, wenn die schlaufenartige Antenne am ersten faltbaren Teil gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Energieversorgungseinheit, um die schlaufenartige Antenne und den Halbleiterchip mit Energie zu versorgen.
Transponder gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: ein Gehäuse auf dem die schlaufenartige Antenne und der Halbleiterchip montiert sind, wobei das Gehäuse einen geknickten Bereich entsprechend des ersten faltbaren Teils aufweist.
Transponder gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: eine Basisplatte, auf der die schlaufenartige Antenne und der Halbleiterchip montiert sind; und ein Gehäuse, um die Basisplatte zu tragen, wobei die Basisplatte einen zweiten faltbaren Teil entsprechend des ersten faltbaren Teils aufweist, und das Gehäuse einen geknickten Bereich entsprechend des zweiten faltbaren Bereichs aufweist.
Transponder gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: ein Gehäuse auf dem die schlaufenartige Antenne und der Halbleiterchip montiert sind, wobei das Gehäuse in einen linken Teil und einen rechten Teil davon basierend auf dem faltbaren Teil geteilt ist; und eine Gelenkeinheit zum aneinander koppeln des linken und rechten Teils des Gehäuses.
Transponder gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: eine Basisplatte auf der die schlaufenartige Antenne und der Halbleiterchip montiert sind; ein Gehäuse, das in einen linken Teil und einen rechten Teil davon geteilt ist, basierend auf dem faltbaren Teil, um die Basisplatte zu tragen; und eine Gelenkeinheit zum miteinander Verbinden des linken und des rechten Teils des Gehäuses.
Transponder gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Transponder eine Durchgangsöffnung an einem Randbereich davon aufweist und einen Ring aufweist, der mit der Durchgangsöffnung in Eingriff steht.
Transponder zur Verwendung in einem RFID-System, umfassend: eine schlaufenartige Antenne, die in eine linke Schlaufenantennezone und eine rechte Schlaufenantennenzone geteilt ist, basierend auf einen faltbaren Teil; einen Halbleiterchip, der elektrisch mit der schlaufenartigen Antenne verbunden ist und vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert; und einen Kontaktschalter zum Verbinden der linken Schlaufenantennenzone mit der rechten Schlaufenantennenzone, wobei die Antenne keine geschlossene Schlaufe bilden kann, weil die linke und die rechte Schlaufenantennezone getrennt sind, wenn die schlaufenartige Antenne am faltbaren Teil gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 8, weiter umfassend: eine Energieversorgungseinheit, um die schlaufenartige Antenne und den Halbleiterchip mit Energie zu versorgen.
Transponder gemäß Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend: ein linkes und ein rechtes Gehäuse entsprechend der linken bzw. der rechten Schlaufenantennenzone; und eine Gelenkeinheit zum Verbinden des linken und rechten Gehäuses, wobei der Kontaktschalter einen Steckerteil und einen Buchsenteil beinhaltet, der an der linken bzw. rechten Schlaufenantennenzone gekoppelt ist, und wobei der Steckerteil und der Buchsenteil voneinander getrennt sind, wenn die schlaufenförmige Antenne gefaltet ist, und wobei der Steckerteil und der Buchsenteil miteinander verbunden sind, wenn die schlaufenförmige Antenne nicht gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend: eine linke und eine rechte Basisplatte entsprechend der linken bzw. rechten Schlaufenantennenzone; ein linkes Gehäuse und ein rechtes Gehäuse entsprechend der linken bzw. rechten Basisplatte; und eine Gelenkeinheit zum miteinander Verbinden der linken und rechten Basisplatte oder des linken und rechten Gehäuses, wobei der Kontaktschalter einen Steckerteil und einen Buchsenteil beinhaltet, der an der linken bzw. rechten Schlaufenantennenzone gekoppelt ist, und wobei der Steckerteil und der Buchsenteil voneinander getrennt sind, wenn die schlaufenförmige Antenne gefaltet ist, und wobei der Steckerteil und der Buchsenteil miteinander verbunden sind, wenn die schlaufenförmige Antenne nicht gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der Transponder eine Durchgangsöffnung an einem Randbereich davon aufweist und einen Ring aufweist, der mit der Durchgangsöffnung in Eingriff steht.
Transponder zur Verwendung in einem RDIF-System, umfassend: eine Antenne zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzwellen; einen Halbleiterchip, der elektrisch mit der Antenne verbunden ist und vorher festgelegte Identifikationsinformationen speichert; einen faltbaren Teil, der zwischen der Antenne und dem Halbleiterchip bereitgestellt ist; und einen Kontaktschalter entsprechend dem faltbaren Teil, um die Antenne und den Halbleiterchip elektrisch miteinander zu verbinden, wobei die Antenne und der Halbleiterchip elektrisch voneinander durch den Kontaktschalter abgetrennt sind, wenn die Antenne am faltbaren Teil gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 13, weiter umfassend: eine Energieversorgungseinheit, um die schlaufenartige Antenne und den Halbleiterchip mit Energie zu versorgen.
Transponder gemäß Anspruch 13 oder 14, weiter umfassend: ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse entsprechend der Antenne bzw. dem Halbleiterchip; und eine Gelenkeinheit zum miteinander Verbinden des ersten Gehäuses und des zweiten Gehäuses, wobei der Kontaktschalter einen Steckerteil und einen Buchsenteil beinhaltet, der mit der Antenne bzw. dem Halbleiterchip verbunden ist, und wobei der Steckerteil und der Buchsenteil voneinander getrennt sind, wenn die Gelenkeinheit gefaltet ist, aber miteinander verbunden sind, wenn die Gelenkeinheit nicht gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 13 oder 14, weiter umfassend: eine erste Basisplatte und eine zweite Basisplatte entsprechend der Antenne bzw. dem Halbleiterchip; und ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse entsprechend der ersten Basisplatte bzw. der zweiten Basisplatte; und eine Gelenkeinheit zum miteinander Verbinden des ersten Gehäuses und des zweiten Gehäuses, wobei der Kontaktschalter einen Steckerteil und einen Buchsenteil beinhaltet, der mit der Antenne bzw. dem Halbleiterchip verbunden ist, und wobei der Steckerteil und der Buchsenteil voneinander getrennt sind, wenn die Gelenkeinheit gefaltet ist, aber miteinander verbunden sind, wenn die Gelenkeinheit nicht gefaltet ist.
Transponder gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei der Transponder eine Durchgangsöffnung in einem Randbereich davon aufweist und einen Ring aufweist, der mit der Durchgangsöffnung in Eingriff steht.