DE4100693A1 - Kontaktlose sender/empfaenger-vorrichtung fuer ein tragbares dateneingabe- und -ausgabegeraet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontaktlose Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung für ein tragbares Dateneingabe- und -ausgabegerät, beispielsweise eine Vorrichtung zum Senden und zum Empfangen von Signalen zwischen Sen­ der/Empfänger-Geräten wie etwa einer IC-Karte und einem Schreib-/Lesegerät usw., und insbesondere eine Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung, in der diese Sender/Empfänger- Geräte auf kontaktlose Weise elektromagnetisch gekoppelt sind.

In der letzten Zeit ist im Hinblick auf tragbare Daten­ eingabe- und -ausgabegeräte die Aufmerksamkeit auf eine IC-Karte gerichtet worden, die eine integrierte Schaltung wie etwa einen Speicher aufweist, damit sie eine große Datenmenge speichern kann. Wenn in einer solchen IC-Karte Daten gespeichert werden oder wenn von einer solchen IC- Karte Daten ausgelesen werden, wird die IC-Karte in ein Schreib-/Lesegerät geladen. Bei diesem Ladevorgang werden die auf der IC-Karte angeordneten elektrischen Kontakte mit elektrischen Kontakten im Schreib-/Lesegerät verbun­ den, so daß die IC-Karte und das Schreib-/Lesegerät mit­ einander elektrisch verbunden sind.

In einer solchen IC-Karte sind die oben erwähnten elek­ trischen Kontakte so angebracht, daß sie von ihr abste­ hen. Außerdem wird eine solche IC-Karte normalerweise von einem Benutzer getragen. Daher besteht die Tendenz, daß an den elektrischen Kontakten Staub haften bleibt oder daß an diesen Kontakten statische Elektrizität erzeugt wird.

Wenn Staub usw. wie beschrieben an den elektrischen Kon­ takten haftet, verschlechtert sich die Kontaktfähigkeit zwischen den elektrischen Kontakten der IC-Karte und dem Schreib-/Lesegerät. Wenn an den elektrischen Kontakten der IC-Karte statische Elektrizität erzeugt wird, wirkt auf die auf der IC-Karte befindliche integrierte Schal­ tung eine hohe Spannung, so daß die Gefahr besteht, daß die integrierte Schaltung zerstört wird.

Beispielsweise aus JP 62-1 86 392-A ist ein Verfahren zum Lösen eines derartigen Problems bekannt. In diesem Ver­ fahren werden die IC-Karte und das Schreib-/Lesegerät über eine elektromagnetische Kopplung miteinander verbun­ den. Dazu sind im Schreib-/Lesegerät zwei Spulen, eine Oszillatorspule und eine Empfängerspule, angeordnet, wäh­ rend auf der IC-Karte eine Metallschleife mit wenigstens nahezu einer Windung angeordnet ist, derart, daß diese Metallschleife zwischen der Oszillatorspule und der Emp­ fängerspule angeordnet wird, wenn die IC-Karte in das Schreib-/Lesegerät geladen wird. Die Oszillatorspule wird von einer Oszillatorschaltung mit einer Sinuswelle mit konstanter Amplitude versorgt, wobei diese Sinuswelle von der Emfängerspule mittels elektromagnetischer Induktion zwischen der Oszillatorspule und der Empfängerspule aus­ gegeben wird. Ferner ist auf der IC-Karte ein elektroni­ scher Schalter angeordnet, der in Abhängigkeit vom logi­ schen Zustand ("1"- oder "0"-Bit) der Daten ein- und aus­ geschaltet wird, um so die Metallschleife zu schließen und zu öffnen. In dem Zustand, in dem die Metallschleife zwischen die Oszillatorspule und die Empfängerspule ein­ gesetzt ist, wird in der Metallschleife kein induzierter Strom erzeugt, wenn der elektronische Schalter ausge­ schaltet ist. Folglich empfängt die Empfängerspule von der Oszillatorspule einen magnetischen Fluß, ohne von der Metallschleife beeinflußt zu werden, so daß von der Emp­ fängerspule eine Sinuswelle mit einer großen Amplitude ausgegeben wird. Wenn andererseits der elektronische Schalter eingeschaltet wird, wird in der Metallschleife ein Strom induziert, so daß aufgrund des durch diesen in­ duzierten Strom bewirkten magnetischen Flusses die Größe des von der Empfängerspule empfangenen magnetischen Flus­ ses verkleinert wird.

Wie oben beschrieben, wird die Amplitude der von der Emp­ fängerspule ausgegebenen Sinuswelle in Abhängigkeit von den "1"- oder "0"-Bits der Daten in der IC-Karte verän­ dert, so daß es möglich ist, die in der IC-Karte gespei­ cherten Daten durch Erfassung der Amplitude dieser Sinus­ welle zu erhalten.

Daher ist es auch durch eine elektromagnetische Kopplung der IC-Karte und des Schreib-/Lesegerätes möglich, zwi­ schen diesen Vorrichtungen Daten zu übertragen.

In einem IC-Kartensystem ist es jedoch nicht nur notwen­ dig, Daten von der IC-Karte an das Schreib-/Lesegerät zu übertragen, sondern auch elektrische Leistung und ein Taktsignal vom Schreib-/Lesegerät an die IC-Karte zu schicken, um die IC-Karte zu treiben. Ferner ist es not­ wendig, Daten vom Schreib-/Lesegerät zur IC-Karte zu schicken, um Daten in die IC-Karte zu schreiben. Daher ist für jeden Datenübertragungsweg und außerdem für die Zuführung von elektrischer Leistung eine eigene Schaltung zur elektromagnetischen Kopplung, wie sie im Stand der Technik verwendet wird, erforderlich.

Zusätzlich ist es wenigstens bei der Übertragung von Da­ ten vom Schreib-/Lesegerät bei Verwendung der oben be­ schriebenen herkömmlichen Technik erforderlich, auf der IC-Karte eine Oszillatorspule, eine Empfängerspule und eine Oszillatorschaltung für die Versorgung der Oszilla­ torspule mit einer Sinuswelle und im Schreib-/Lesegerät eine Metallschleife und einen elektronischen Schalter vorzusehen. Daher sind eine Anzahl von Spulen notwendig, die größer als die elektrischen Kontakte sind. Außerdem muß auf der IC-Karte eine Oszillatorschaltung mit einem komplizierten Aufbau vorgesehen werden, die in der her­ kömmlichen IC-Karte mit elektrischen Kontakten nicht not­ wendig war; dadurch entsteht das Problem, daß die Größe und die Dicke der IC-Karte nicht verringert werden kön­ nen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sender/Empfänger-Vorrichtung zu schaffen, mit der ein derartiges Problem gelöst wird und die Anzahl der Sende/Empfangs-Kanäle verringert wird und in der der Schaltungsaufbau zum Senden/Empfangen vereinfacht werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Sender/Empfänger-Vorrichtung erfindungsgemäß gelöst durch eine kontaktlose elektroma­ gnetische Kopplung einer ersten und einer zweiten Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung mittels einer ersten elektroma­ gnetischen Kopplungsschaltung, wobei in der ersten Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung ein ein erstes Signal mit einer konstanten Amplitude ausgebender Ausgangsanschluß einer ersten Oszillatorschaltung mit der ersten elektromagneti­ schen Kopplungsschaltung und mit einem Eingangsanschluß einer ersten Empfangssignal-Erfassungsschaltung verbunden ist und wobei in der zweiten Sender/Empfänger-Vorrichtung die erste elektromagnetische Kopplungsschaltung mit einem Eingangsanschluß einer Wellenformgebungsschaltung und mit einer Schaltung mit variabler Lastimpedanz, in der in Ab­ hängigkeit vom Pegel eines zweiten Signals die Lastimpe­ danz verändert wird, verbunden ist.

Erfindungsgemäß sind die erste und die zweite Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung außerdem über eine zweite elek­ tromagnetische Kopplungsschaltung auf kontaktlose Weise elektromagnetisch gekoppelt, wobei in der ersten Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung eine ein drittes Signal erzeu­ gende zweite Oszillatorschaltung und eine die zweite elektromagnetische Kopplungsschaltung mit einem mit einem vierten Signal modulierten dritten Signal versorgende Mo­ dulationsschaltung angeordnet sind und wobei in der zwei­ ten Sender/Empfänger-Vorrichtung eine mit dem über die zweite elektromagnetische Kopplungsschaltung an die zweite Sender/Empfänger-Vorrichtung übertragenen dritten Signal versorgte Schaltung zur Erzeugung einer Quellen­ spannung und eine mit dem dritten Signal über die zweite elektromagnetische Kopplungsschaltung versorgte zweite Empfangssignal-Erfassungsschaltung zur Erfassung des vierten Signals angeordnet sind.

Das Ausgangssignal der ersten Oszillatorschaltung wird über die erste elektromagnetische Kopplungsschaltung an die erste Empfangs-Erfassungsschaltung geliefert. Wenn gleichzeitig die Lastimpedanz der Schaltung mit variabler Lastimpedanz durch das zweite Signal variiert wird, vari­ iert die Impedanz der ersten elektromagnetischen Kopp­ lungsschaltung aus Sicht der ersten Sender/Empfänger-Vor­ richtung, so daß der Pegel des Eingangssignals der ersten Empfangssignal-Erfassungsschaltung variiert. Das zweite Signal wird erhalten, indem diese Pegeländerungen erfaßt werden.

Da außerdem das dritte Signal mit dem vierten Signal mo­ duliert und an die zweite Sender/Empfänger-Vorrichtung übertragen wird, wird das vierte Signal durch Demodula­ tion dieses dritten Signals erhalten. Zusätzlich wird durch Gleichrichtung und Glättung dieses dritten Signals eine Gleichspannung erhalten, die für die zweite Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung als Quellenspannung dient.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus­ führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu­ tert; es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sender/Empfänger-Vorrich­ tung;

Fig. 2 die Darstellung eines konkreten Beispiels der in Fig. 1 gezeigten Schaltung mit variabler Lastim­ pedanz;

Fig. 3 eine Darstellung des vom in Fig. 1 gezeigten Schreib-/Lesegerät empfangenen Signals; und

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sen­ der/Empfänger-Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sender/Empfänger-Vorrichtung ge­ zeigt. Diese Sender/Empfänger-Vorrichtung umfaßt ein Schreib-/Lesegerät 1, eine IC-Karte 2, eine Quellenschal­ tung 3, eine Datenverarbeitungsschaltung 4, Oszillator­ schaltungen 5 und 6, eine Amplitudenmodulationsschaltung 7, eine Amplitudenerfassungs- und Amplitudenvergleichs­ schaltung 8, eine Senderspule 9, eine Empfängerspule 10, Sender/Empfänger-Spulen 11 und 12, eine Amplitudenerfas­ sungsschaltung 13, eine Wellenformgebungsschaltung 14, eine Schaltung 15 mit variabler Lastimpedanz, eine Gleichrichtungs- und Glättungsschaltung 16, eine Daten­ verarbeitungsschaltung 17 und einen Komperator 21.

In Fig. 1 enthält das Schreib-/Lesegerät 1 die Sender­ spule 9 und die Sender/Empfänger-Spule 11, während die IC-Karte 2 die Empfängerspule 10 und die Sen­ der/Empfänger-Spule 12 enthält. Die IC-Karte 2 wird mit­ tels eines (nicht gezeigten) vorgegebenen Positionie­ rungsmittels in das Schreib-/Lesegerät geladen, wobei die Senderspule 9 und die Empfängerspule 10 auf kontaktlose Weise miteinander elektromagnetisch gekoppelt werden und ebenso die Sender/Empfängerspule 11 und 12 miteinander auf kontaktlose Weise miteinander elektromagnetisch ge­ koppelt werden.

In einem solchen Zustand wird an jede der Schaltungen im Schreib-/Lesegerät 1 die Quellenspannung von der Quellen­ schaltung 3 angelegt. Die Oszillatorschaltung 5 gibt eine Trägerwelle mit einer Frequenz von beispielsweise 1 MHz aus, die an die Amplitudenmodulationsschaltung 7 gelie­ fert wird. Die von der Amplitudenmodulationsschaltung 7 ausgegebene Trägerwelle wird über die elektromagnetische Kopplungsschaltung, die die Senderspule 9 und die Empfän­ gerspule 10 aufweist, an die IC-Karte 2 geschickt und durch die Gleichrichtungs- und Glättungsschaltung 16 in eine als Quellenspannung dienende Gleichspannung umgewan­ delt. Diese Quellenspannung wird an jede der Schaltungen in der IC-Karte 2 geliefert, wodurch diese Schaltungen mit elektrischer Leistung versorgt werden. Auf diese Weise wird vom Schreib-/Lesegerät elektrische Leistung an die IC-Karte 2 geliefert.

Ferner gibt die Oszillatorschaltung 6 beim Schreiben von Daten in die IC-Karte 2 oder beim Lesen von Daten von der IC-Karte 2 entsprechend einem Befehl von der einen Mikro­ prozessor usw. aufweisenden Datenverarbeitungsschaltung 4 ein Signal von beispielsweise 4,9152 MHz aus. Dieses Si­ gnal wird über die die Sender/Empfänger-Spulen 11 und 12 aufweisende elektromagnetische Kopplungsschaltung an die IC-Karte 2 geliefert und in bezug auf seine Wellenform durch die Wellenformgebungsschaltung 14 geformt, um ein Taktsignal zu erzeugen. Dieses Taktsignal wird an die einen Mikroprozessor, einen Speicher usw. aufweisende Da­ tenverarbeitungsschaltung 17 geliefert und zum Schreiben von Daten in den Speicher und zum Lesen von Daten aus dem Speicher verwendet.

Wenn Daten in die IC-Karte 2 geschrieben werden, werden die einzuschreibenden Daten von der Datenverarbeitungs­ schaltung 4 ausgegeben, außerdem führt die Amplitudenmo­ dulationsschaltung 7 eine Amplitudenmodulation der von der Oszillatorschaltung 5 ausgegebenen Trägerwelle anhand dieser Daten aus. In der IC-Karte 2 wird diese von der Empfängerspule 10 empfangene Trägerwelle an die Gleich­ richtungs- und Glättungsschaltung 16 geliefert, in der sie wie oben beschrieben in eine Quellenspannung umge­ formt wird. Gleichzeitig wird die Trägerwelle an die Am­ plitudenerfassungsschaltung 13 geliefert, in der ihre Am­ plitude erfaßt wird, um die Daten zu speichern. Diese Da­ ten werden über den Komparator 21 an die Datenverarbei­ tungsschaltung 17 geliefert, in der die Daten in den Speicher geschrieben werden.

Da die Ausgabesignale dieser Amplitudenerfassungsschal­ tung 13 eine Wellenform besitzen, die durch die Überlage­ rung eines Signals, etwa eines den gespeicherten Daten entsprechenden Signals, auf eine Gleichspannung ausgebil­ det wird, wird die Gleichspannungskomponente mittels des Komparators beseitigt, wobei an einen der Eingänge des Komparators eine dem Vergleich dienende vorgegebene Be­ zugsspannung und an den anderen seiner Eingänge das Aus­ gangssignal von der Amplitudenerfassungsschaltung 13 ein­ gegeben wird und wobei der Komparator nur die gewünschte Signalkomponente an die Datenverarbeitungsschaltung 17 ausgibt.

Die oben beschriebenen Daten enthalten nicht nur Informa­ tionsdaten, die in den Speicher geschrieben werden sol­ len, sondern auch auf zeitlich verzahnte Weise gesendete Befehlsdaten zum Schreiben und Lesen von die Spei­ cheradressen angebenden Adreßdaten.

Obwohl die von der Empfängerspule 10 empfangene Träger­ welle mit den Daten moduliert wird und ihre Amplitude va­ riiert, wird die Amplitude der von der Oszillatorschal­ tung 5 ausgegebenen Trägerwelle so gesetzt, daß die Gleichrichtungs- und Glättungsschaltung 16 auf stabile Weise eine Quellenspannung mit einer Amplitude erzeugt, die zum Treiben der verschiedenen Schaltungen auf der IC- Karte 2 erforderlich ist.

Für diese Amplitude gilt, daß die Amplitude für die Über­ tragung von Daten mit "1"-Pegel (kein Signal) und die Am­ plitude für die Übertragung von Daten mit "0"-Pegel vor­ zugsweise die folgende Beziehung erfüllen:
(Amplitude bei Übertragung von Daten mit "1"-Pegel (kein Signal))/(Amplitude bei Übertragung von Daten mit "0"- Pegel) 3/2.

Wenn Daten in die IC-Karte geschrieben werden, wird die Impedanz der Schaltung 15 mit variabler Lastimpedanz von der Datenverarbeitungsschaltung 17 auf einen konstanten Wert gesetzt, so daß von der Sender/Empfänger-Spule 12 ein Signal mit großer konstanter Amplitude erhalten wird.

Wenn Daten aus der IC-Karte 2 ausgelesen werden, wird ähnlich wie im Fall des Schreibens von Daten die mit Le­ sebefehlsdaten und Adreßdaten amplitudenmodulierte Trä­ gerwelle von der Empfängerwelle 10 empfangen, während das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 6 von der Sen­ der/Empfänger-Spule 12 empfangen wird. Ferner schaltet die Datenverarbeitungsschaltung 17 die Lastimpedanz der Schaltung 15 mit variabler Lastimpedanz in Abhängigkeit von den "1"- oder "0"-Bits der aus dem (nicht gezeigten) Speicher ausgelesenen Daten.

Wenn die Lastimpedanz der Schaltung 15 mit variabler Lastimpedanz geschaltet wird, verändert sich der in der Sender/Empfänger-Spule 12 induzierte Strom. Daher ändert sich aus Sicht der Sender/Empfänger-Spule 11 die Impedanz der aus den Sender/Empfänger-Spulen 11 und 12 aufgebauten elektromagnetischen Kopplungsschaltung.

Das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 6 wird außer­ dem an die Amplitudenerfassungs- und Amplitudenver­ gleichsschaltung 8 geliefert. Wenn sich die Impedanz aus Sicht der Sender/Empfänger-Spule 11 ändert, ändert sich der durch die Sender/Empfänger-Spule 11 fließende Strom, so daß sich auch der durch die Amplitudenerfassungs- und Amplitudenvergleichsschaltung 8 fließende Strom entspre­ chend ändert. Diese Änderungen des Stroms hängen von den "1"- bzw. "0"-Pegeln der von der Datenverarbeitungsschal­ tung 17 in der IC-Karte 2 an die Schaltung 15 mit va­ riabler Lastimpedanz gelieferten Daten ab. In der Ampli­ tudenerfassungs- und Amplitudenvergleichsschaltung 8 wird dieser gelieferte Strom in eine Spannung umgewandelt. Die Amplitude der Spannung wird ermittelt und mit einer vor­ gegebenen Referenzspannung verglichen, um Daten umzuspei­ chern, die in die Datenverarbeitungsschaltung 4 eingege­ ben werden.

Obwohl die Amplitude des Eingangssignals der Wellenform­ gebungsschaltung 14 in Abhängigkeit von den Änderungen der Lastimpedanz der Schaltung 15 mit variabler Lastimpe­ danz variiert, werden die Amplitude des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung 6 und der Wert der Lastimpedanz, den die Schaltung 15 mit variabler Lastimpedanz besitzt, so eingestellt, daß durch die Wellenformgebungsschaltung 14 selbst bei der kleinsten Amplitude des Eingangssignals das Taktsignal erzeugt werden kann.

In Fig. 2 ist ein konkretes Beispiel für die in Fig. 1 angegebene Schaltung 15 mit variabler Lastimpedanz ge­ zeigt. Diese Schaltung 15 umfaßt einen elektronischen Schalter 18 wie etwa einen FET, einen Widerstand 19 und einen in der Datenverarbeitungsschaltung 17 enthaltenen Signalsendeabschnitt 20.

Diejenigen Elemente in Fig. 2, die den Elementen in Fig. 1 entsprechen, besitzen die gleichen Bezugszeichen.

In Fig. 2 umfaßt die Schaltung 15 mit variabler Lastimpe­ danz den elektronischen Schalter 18, den Widerstand 19 und den Signalsendeabschnitt 20. Der elektronische Schal­ ter 18 wird in Abhängigkeit von den "1"- bzw. "0"-Bits der Daten, die über den Signalsendeabschnitt 20 von der Datenverarbeitungsschaltung 17 geliefert werden, ein- und ausgeschaltet. Wenn der elektronische Schalter 18 einge­ schaltet ist, wird die Sender/Empfänger-Spule 12 über die vom Widerstand 19 gebildete Lastimpedanz kurzgeschlossen, so daß die Impedanz der Schaltung zur elektronischen Kopplung aus Sicht der Sender/Empfänger-Spule 11 erhöht wird. Auf diese Weise wird die Amplitude des Eingangssi­ gnals der Amplitudenerfassungs- und Amplitudenvergleichs­ schaltung 8 erhöht, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn der elektronische Schalter 18 ausgeschaltet ist, hat der Wi­ derstand 19 keine Wirkung. Daher ist die Sen­ der/Empfänger-Spule 12 geöffnet, so daß die Impedanz aus Sicht der Sender/Empfänger-Spule 11 abgesenkt wird. Daher wird die Amplitude des Eingangssignals der Amplitudener­ fassungs- und Amplitudenvergleichsschaltung 8 abgesenkt, wie ebenfalls in Fig. 3 gezeigt ist.

Wenn der elektronische Schalter 18 eingeschaltet wird, wird die Amplitude des Eingangssignals der Wellenformge­ bungsschaltung 14 abgesenkt, während diese Amplitude er­ höht wird, wenn der elektronische Schalter 18 ausgeschal­ tet wird. Der Wert des Widerstandes 19 wird so gesetzt, daß auch bei kleiner Amplitude des Eingangssignals die Wellenformgebungsschaltung 14 eine Wellenform ausbilden kann, um ein Taktsignal zu erzeugen.

Wenn für den elektronischen Schalter 18 ein analoger Transistor verwendet wird, für den die Impedanz zwischen dem Eingang und dem Ausgang zwischen einem im wesentli­ chen unendlichen Wert und einem weiteren geeigneten Wert geschaltet werden kann, kann der Widerstand 19 weggelas­ sen werden.

Weiterhin wird für die Oszillatorschaltung 6 vorzugsweise z. B. eine Gegentaktoszillatorschaltung verwendet, die selbst dann stabil arbeitet, wenn die Impedanz der Last, d. h. der elektromagnetischen Kopplungsschaltung, aus Sicht der Sender/Empfänger-Spule 11 variiert.

Obwohl die obige Beschreibung anhand einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erläutert worden ist, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.

Obwohl daher in Fig. 1 die Datenübertragung vom Schreib- /Lesegerät 1 an die IC-Karte 2 durch Überlagerung dieser Daten auf die der elektrischen Leistung dienende Träger­ welle ausgeführt wird und obwohl die Datenübertragung von der IC-Karte 2 an das Schreib-/Lesegerät 1 über den Über­ tragungsweg für das Taktsignal ausgeführt wird, ist es auch möglich, umgekehrt die Datenübertragung vom Schreib- /Lesegerät 1 an die IC-Karte 2 durch Überlagerung dieser Daten auf das Taktsignal und unter Verwendung der Schal­ tung 15 mit variabler Lastimpedanz die Datenübertragung von der IC-Karte 2 über den Übertragungsweg der der elek­ trischen Leistungsversorgung dienenden Trägerwelle auszu­ führen.

Hierfür wird mit Bezug auf Fig. 4 eine Ausführungsform beschrieben, in der die Datenübertragung vom Schreib- /Lesegerät 1 an die IC-Karte 2 durch Überlagerung dieser Daten auf das Taktsignal ausgeführt wird. In dieser Aus­ führungsform werden die gleichen Bauelemente wie in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform verwendet, lediglich die Verschaltung der Elemente ist unterschiedlich ausge­ bildet, um die Datenübertragung durch Überlagerung der Daten auf das Taktsignal auszuführen. D. h., daß auf der Seite des Schreib-/Lesegeräts 1 die Quellenspannung von der auf der Seite der IC-Karte 2 befindlichen Empfänger­ spule 10 empfangen wird, die mit der Senderspule 9 elek­ tromagnetisch gekoppelt ist. Das entsprechende Signal, das in der Oszillatorschaltung 5 erzeugt wird, besitzt eine Frequenz von 1 MHz und wird an jedes der Bauelemente der IC-Karte 2 geliefert, nachdem es durch die Gleich­ richtungs- und Glättungsschaltung 16 in die Quellenspan­ nung umgeformt worden ist. Andererseits ist die Amplitu­ denmodulationsschaltung 7, in die die Daten von der Da­ tenverarbeitungsschaltung 4 eingegeben werden und die für das oben beschriebene Taktsignal auf der Basis der rele­ vanten Daten eine Amplitudenmodulation ausführt, an der Ausgangsseite der Oszillatorschaltung 6, die das Taktsi­ gnal auf der Seite des Schreib-/Lesegeräts 1 erzeugt, an­ geordnet. Somit führt die Amplitudenmodulationsschaltung 7 am oben beschriebenen Taktsignal anhand der an die IC- Karte 2 zu übertragenden Daten eine Amplitudenmodulation aus und gibt dieses modulierte Taktsignal aus. Das ampli­ tudenmodulierte Signal wird von der Sender/Empfänger- Spule 11 auf der Seite des Schreib-/Lesegeräts 1 an die mit dieser Spule 11 elektromagnetisch gekoppelte Sen­ der/Empfänger-Spule 12 auf der IC-Karte 2 geliefert. Das von der IC-Karte 2 empfangene amplitudenmodulierte Signal wird sowohl an die Amplitudenerfassungsschaltung 13 als auch an die Wellenformgebungsschaltung 14 geliefert, so daß einerseits aus diesem amplitudenmodulierten Signal von der Amplitudenerfassungsschaltung 13 die Daten erfaßt werden können und andererseits von der Wellenformgebungs­ schaltung 14 das Taktsignal erzeugt wird, das an die Da­ tenverarbeitungsschaltung 17 geliefert wird. Somit wird in der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsform die Quellenspannung von der Seite des Schreib-/Lesegeräts 1 zur Seite der IC-Karte 2 geliefert. Andererseits wird die Lieferung des Datensignals vom Schreib-/Lesegerät 1 an die IC-Karte 2 durch die Überlagerung der Daten auf das als Trägerwelle dienende Taktsignal ausgeführt. Der Be­ trieb der anderen Bauelemente gleicht demjenigen in der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform.

Weiterhin kann auch ein Semi/Doppel-Kommunikationssystem verwendet werden, in dem selbst bei der Übertragung der Trägerwelle für die elektrische Leistung und derjenigen für das Taktsignal über getrennte elektromagnetische Kopplungsschaltungen, wie in Fig. 1 gezeigt, die Übertra­ gung und der Empfang der Daten zwischen dem Schreib- /Lesegerät 1 und der IC-Karte 2 über irgendeinen der Übertragungswege für die Trägerwelle für die elektrische Leistung und für die Trägerwelle für das Taktsignal aus­ geführt wird. Ferner wird die Trägerwelle für die elek­ trische Leistung nicht vom Schreib-/Lesegerät 1 an eine Leistungsquelle auf der IC-Karte 2 geliefert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, statt dessen kann eine Solarzelle, eine Ultraschallwelle usw. für die Bereitstellung der Leistung verwendet werden; schließlich kann auch eine chemische Zelle in die IC-Karte 2 eingebaut werden.

Obwohl in den obigen Ausführungsformen die Datenübertra­ gung zwischen einer IC-Karte und einem Schreib-/Lesegerät betrachtet worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann die Erfindung auch auf eine Vorrichtung, die mit einem Datenspeicher wie etwa einer Speicherkarte oder einer Speicherkassette versehen ist, und ferner auf ein beliebiges System, das aus einer Mehrzahl von Sender/Empfänger-Vorrichtungen, die Daten senden und empfangen, besteht, angewendet wer­ den.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist es mög­ lich, beim Senden und Empfangen einer Mehrzahl von Signa­ len zwischen zwei Sender/Empfänger-Vorrichtungen sämtli­ che Signale über eine elektromagnetische Kopplungsschal­ tung zu senden und damit die Anzahl der verwendeten elek­ tromagnetischen Kopplungsschaltungen zu verringern. Fer­ ner ist es möglich, die zum Senden und zum Empfangen des Signals erforderliche Oszillatorschaltung in einer der oben beschriebenen Vorrichtungen zum Senden und Empfangen anzuordnen, außerdem kann der Aufbau der Sen­ der/Empfänger-Vorrichtungen vereinfacht werden, um ihre Größe zu verringern und um die Zuverlässigkeit, die sich aus der Verringerung der Bauteile ergibt, zu erhöhen.

Claims (6)

1. Sender/Empfänger-Vorrichtung, mit einem ersten Sender/Empfänger-Gerät (1) und einem zweiten Sen­ der/Empfänger-Gerät (2), die über eine erste elektroma­ gnetische Kopplungsschaltung (11, 12) auf kontaktlose Weise miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind, der­ art, daß zwischen dem ersten Sender/Empfänger-Gerät (1) und dem zweiten Sender/Empfänger-Gerät (2) Signale über die elektromagnetische Kopplungsschaltung (11, 12) gesen­ det und empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Sender/Empfänger-Gerät (1) eine ein er­ stes Signal mit konstanter Amplitude erzeugende erste Os­ zillatorschaltung (6), deren Ausgangsanschluß mit der er­ sten elektromagnetischen Kopplungsschaltung (11, 12) ver­ bunden ist, und eine erste Empfangssignal-Erfassungs­ schaltung (8), deren Eingangsanschluß mit der elektroma­ gnetischen Kopplungsschaltung (11, 12) verbunden ist und die die Signale von der ersten elektromagnetischen Kopp­ lungsschaltung (11, 12) erfaßt, aufweist,
das zweite Sender/Empfänger-Gerät (2) eine Wel­ lenformgebungsschaltung (14), deren Eingangsanschluß mit der ersten elektromagnetischen Kopplungsschaltung (11, 12) verbunden ist und die die Wellenform der von der er­ sten elektromagnetischen Kopplungsschaltung (11, 12) an­ kommenden Signale formt, und eine Schaltung mit variabler Lastimpedanz (15), deren Ausgangsanschluß mit der ersten elektromagnetischen Kopplungsschaltung (11, 12) verbunden ist und die die Lastimpedanz in Abhängigkeit vom Pegel eines an sie gelieferten, vorgegebenen zweiten Signals variiert, aufweist,
das von der ersten Oszillatorschaltung (6) ausge­ gebene erste Signal über die erste elektromagnetische Kopplungsschaltung (11, 12) an die Wellenformgebungs­ schaltung (14) gesendet wird und
die erste Empfangssignal-Erfassungsschaltung (8) die Veränderungen des an ihrem Eingangsanschluß auftre­ tenden Eingangssignals, die durch Veränderungen der Last­ impedanz aufgrund der Eingabe des zweiten Signals in die Schaltung (15) mit variabler Lastimpedanz und durch diese Veränderungen begleitende Veränderungen der Impedanz der ersten elektromagnetischen Kopplungsschaltung (11, 12) erzeugt werden, erfaßt, um das zweite Signal zu erfassen.

2. Sender/Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Sender/Empfänger-Gerät (1) und das zweite Sender/Empfänger-Gerät (2) mit einer zweiten elek­ tromagnetischen Kopplungsschaltung (9, 10) versehen sind, die sie auf kontaktlose Weise miteinander verbindet,
das erste Sender/Empfänger-Gerät (1) eine zweite Oszillatorschaltung (5) aufweist, die die zweite elektro­ magnetische Kopplungsschaltung (9, 10) mit einem vorgege­ benen dritten Signal versorgt, und
das zweite Sender/Empfänger-Gerät (2) eine Quel­ lenspannung-Erzeugungsschaltung (16) aufweist, deren Ein­ gangsanschluß mit der zweiten elektromagnetischen Kopp­ lungsschaltung (9, 10) verbunden ist und in die das dritte Signal eingegeben wird, um eine vorgegebene Quel­ lenspannung zu erzeugen.

3. Sender/Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Sender/Empfänger-Gerät (1) eine Modula­ tionsschaltung (7) aufweist, in die das dritte Signal von der zweiten Oszillatorschaltung (5) eingegeben wird und die das dritte Signal mit einem vorgegebenen vierten Si­ gnal moduliert, um dieses an die zweite elektromagneti­ sche Kopplungsschaltung (9, 10) auszugeben, und
das zweite Sender/Empfänger-Gerät (2) eine zweite Empfangssignal-Erfassungsschaltung (13) aufweist, deren Eingangsanschluß mit der zweiten elektromagnetischen Kopplungsschaltung (9, 10) verbunden ist und in die die modulierte Ausgabe der Modulationsschaltung (7) eingege­ ben wird, um das vierte Signal zu erfassen.

4. Sender/Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Sender/Empfänger-Gerät (2) eine wenig­ stens einen Speicher aufweisende IC-Karte ist und das er­ ste Sender/Empfänger-Gerät (1) ein Gerät zum Schreiben und Lesen von Daten in die IC-Karte bzw. von der IC-Karte ist,
die erste und die zweite elektromagnetische Kopp­ lungsschaltung (11, 12; 9, 10) in dem Gerät zum Schreiben und Lesen von Daten in die IC-Karte bzw. von der IC-Karte angeordnet sind und
die erste und die zweite elektromagnetische Kopp­ lungsschaltung (11, 12; 9, 10) jeweils ein Paar von Spu­ len umfassen, derart, daß sich die Spulen jeweils eines Spulenpaars bei einer Eingabe/Ausgabe-Operation zwischen der IC-Karte und dem Gerät zum Schreiben und Lesen von Daten in die IC-Karte bzw. von der IC-Karte in geringem Abstand einander gegenüber befinden.

5. Sender/Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal ein Taktsi­ gnal ist.

6. Sender/Empfänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Sender/Empfänger-Gerät (1) eine Modula­ tionsschaltung (7) aufweist, die mit dem Ausgangsanschluß der ersten Oszillatorschaltung (6) verbunden ist, um das erste Signal in diese einzugeben, und in die ein vorgege­ benes viertes Signal eingegeben wird, mit dem das erste Signal moduliert wird, um an die erste elektromagnetische Kopplungsschaltung (11, 12) ein moduliertes Signal auszu­ geben, und
das zweite Sender/Empfänger-Gerät (2) eine zweite Empfangssignal-Erfassungsschaltung (13) aufweist, deren Eingangsanschluß mit der ersten elektromagnetischen Kopp­ lungsschaltung (11, 12) verbunden ist und in die das mo­ dulierte Signal eingegeben wird, um das vierte Signal zu erfassen.