DE4205827C2 - Chip card for contactless, bidirectional transmission of energy and data with a read / write device - Google Patents
Chip card for contactless, bidirectional transmission of energy and data with a read / write deviceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Chipkarte, die einen Mikroprozessor mit einem Speicher aufweist, zum kontaktfreien, bidirektionalen Übertragen von Energie und Daten mit einem Schreib/Lesegerät mittels elektromagnetischer Wechselfelder.The invention relates to a chip card that has a microprocessor Storage, for contactless, bidirectional transfer of energy and data with a read / write device by means of electromagnetic Alternating fields.
Im Einsatz befindliche Plastikkarten, die elektronisch ablesbar sind, arbeiten vorzugsweise nach zwei Verfahren. Am weitesten verbreitet sind Karten mit Magnetstreifen, welche keinen Chip zur Speicherung und Bearbeitung von Information enthalten. Zunehmend werden Karten eingesetzt, die einen Chip enthalten, in welchem Informationen sicher gespeichert und elektronisch verändert werden können. Diese Karten werden Chipkarten oder smart cards genannt. Die Versorgung der auf der Karte erforderlichen Chips mit elektrischer Energie geschieht über Kontakte oder kontaktfrei nach einem Verfahren, wie es in der Patentschrift DE 34 47 560 C2 dargelegt ist, indem Energie- und Datenübertragung induktiv erfolgen.Plastic cards in use that can be read electronically are working preferably by two methods. Cards with are the most common Magnetic stripes, which do not have a chip for storing and processing Contain information. Cards are increasingly being used that have a chip contain in which information is stored securely and electronically can be changed. These cards become smart cards or smart cards called. The supply of the chips required on the card with electrical energy happens via contacts or contactless after one Method as set out in the patent DE 34 47 560 C2 by Energy and data transmission take place inductively.
Die am Markt befindlichen Verfahren gemäß der DE 34 47 560 C2 benötigen eine sehr enge räumliche Kopplung von weniger als 5mm Abstand zwischen den Spulen auf der Chipkarte und den Spulen im Schreib/Lesegerät. Diese enge Kopplung ist in vielen Fällen erwünscht, um Abfragen der Daten einer Karte über Distanz durch Unbefugte auszuschließen.The methods on the market according to DE 34 47 560 C2 require one very close spatial coupling of less than 5mm between the Coils on the chip card and the coils in the read / write device. This close Coupling is desirable in many cases in order to query the data on a card to be excluded over a distance by unauthorized persons.
Es sind aber auch Anwendungen erwünscht, in denen die Karte ihre Infor mationen über eine größere Distanz abgeben soll. Insbesondere ist dies bei reinen Identifikationen der Fall, wenn es nur auf die Erfassung einer charak teristischen Kartennummer ankommt, wie es zum Beispiel bei Zugangskon trollen erforderlich ist.However, applications are also desired in which the card contains its information mations over a greater distance. In particular, this is at Pure identification is the case when it is only based on the capture of a charak arrives at the card number, as is the case, for example, with access con trolling is required.
Durch die DE 37 11 601 C2 ist eine IC-Karte mit zumindest einem IC-Kreis, einer Leistungsquelle zur Einspeisung von Leistung in den IC-Kreis sowie einem Taktgenerator zum Erzeugen eines Taktsignals bekannt geworden, um den IC-Kreis zu betreiben, wobei auf der Karte ein Ein-Aus-Schalter vorgesehen ist, um die elektrische Funktion der Karte ein- oder auszuschalten. DE 37 11 601 C2 is an IC card with at least one IC circuit, one Power source for feeding power into the IC circuit and one Clock generator for generating a clock signal has become known to the IC circuit to operate, an on-off switch is provided on the card to switch the electrical function of the card on or off.
Durch die DE 41 20 265 A1 ist eine Karte ohne Anschlußkontakte mit Datenüber tragungs- und Datenempfangseinrichtungen sowie eine Datenverarbeitungs einrichtung, die an die Datenübertragungs- und Datenempfangseinrichtung angeschlossen ist, bekannt. Eine Takterzeugungseinrichtung dient zum Erzeu gen eines Taktsignals und zum Anlegen desselben an die Datenverarbeitungs einrichtung. Eine Batterie versorgt die genannten Einrichtungen mit elek trischer Energie. Desweiteren ist eine Taktunterbrechungsschaltung vorge sehen, um die Erzeugung des Taktsignals dann zu unterbrechen, wenn ein Taktunterbrechungssignal von der Außenseite der Karte anliegt. Dazu wird von außerhalb der Karte ein elektrisch leitender Kontaktbügel abgezogen, der in gestecktem Zustand eine Taktunterbrechung bewirkt und in entferntem Zustand die Takterzeugungseinrichtung aktiviert. Auf diese Weise soll die Batterie der Karte bis zur Auslieferung der Karte an den Benutzer bzw. bis zur Inbetrieb nahme der Karte durch den Benutzer geschont werden.DE 41 20 265 A1 is a card without connection contacts with data transfer transmission and data receiving devices and data processing device to the data transmission and data receiving device is known. A clock generating device is used to generate to a clock signal and to apply the same to the data processing Facility. A battery supplies the devices mentioned with elec energy. Furthermore, a clock interrupt circuit is featured see to interrupt the generation of the clock signal when a Clock interrupt signal is present from the outside of the card. This is done by an electrically conductive contact clip is pulled off the card, which is in inserted state causes a clock interruption and in the removed state the clock generator is activated. In this way, the battery of the Card until the card is delivered to the user or until commissioning the card can be spared by the user.
Die Übertragung von Daten gemäß dem Transformatorprinzip innerhalb eines Nahbereichs ist beispielsweise aus der EP 0 245 605 bekannt, welche ein Identifi kationssystem zum Gegenstand hat. Aus dieser Druckschrift ist es bekannt, mittels eines Pulsgenerators Binärimpulse zu erzeugen, die mittels magne tischer Induktion nach dem Transformatorprinzip von einer Sendespule gesendet und von einer Lese-Empfängerspule empfangen werden. Ebenso ist es aus der Druckschrift bekannt, daß zwei unterschiedliche Frequenzen für die Übertragung der Daten verwendet werden können.The transfer of data according to the transformer principle within one Close range is known for example from EP 0 245 605, which is an identifi has the subject of the cation system. From this publication it is known to generate binary pulses by means of a pulse generator, which by means of magne table induction based on the transformer principle from a transmitter coil sent and received by a read-receiver coil. It is the same known from the publication that two different frequencies for the Data transfer can be used.
Die Übertragung von Daten bzw. Information nach dem elektromagnetischen Fernwirkungsprinzip [Fernbereich] aufgrund elektromagnetischer Schwingun gen, bei denen die Aufprägung der Information mittels Amplituden-, Frequenz- oder Pulsmodulation auf eine Trägerwelle erfolgt, und die Demodulation zur Rückgewinnung der Informationen von der Trägerwelle sowie der Wellenaus breitung mittels Antennen ist zum Beispiel im Werk von H. Schröder: Elektrische Nachrichtentechnik, I. Band, Hüthig & Pflaum Verlag München/Heidelberg, 1975, Seiten 92 ff, Seiten 414 ff sowie Seiten 482 ff niedergelegt.The transmission of data or information according to the electromagnetic Remote control principle [long-range] due to electromagnetic vibrations conditions where the information is imprinted using amplitude, frequency or pulse modulation on a carrier wave, and the demodulation Recovery of the information from the carrier wave as well as from the wave Antenna spreading is, for example, in H. Schröder's work: Electrical communications engineering, volume 1, Hüthig & Pflaum Verlag Munich / Heidelberg, 1975, pages 92 ff, pages 414 ff and pages 482 ff.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Chipkarte zu schaffen, die von kontaktfreier Datenübertragung gemäß dem Transformatorprinzip auf Daten übertragung gemäß dem elektromagnetischen Fernwirkungsprinzip umge schaltet werden kann.The invention has for its object to provide a chip card by contact-free data transmission according to the transformer principle on data transmission according to the electromagnetic telecontrol principle can be switched.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Chipkarte sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved in the features of Claim 1. Further advantageous embodiments of the chip card are in the Subclaims marked.
Die erfindungsgemäße kontaktfrei arbeitende Chipkarte besitzt den Vorteil, daß dieselbe sowohl im Nahbereich als auch im Fernbereich Daten fernübertragen kann. Da die Fernübertragung von Daten der Chipkarte nur in besonderen Fällen gewünscht ist, bestimmt der Nutzer mittels des Schalters über diese Funktion. Eine derart ausgestattete Chipkarte ermöglicht beispielsweise die Zugangskontrolle einer Person per Distanz; der Kartennutzer muß die Karte nicht mehr in einen Schlitz stecken. Statt dessen wird die Fernübertragung im Bereich der Zugangskontrolle vom Kartennutzer aktiviert und der Code der Karte wird an den Empfänger übertragen. Anschließend kann die Fern übertragung per Schalter deaktiviert werden.The chip-free chip card according to the invention has the advantage that it transmits data remotely both at close range and at far range can. Since the remote transmission of data from the chip card only in special If desired, the user uses the switch to determine them Function. A chip card equipped in this way enables, for example Access control of a person from a distance; the card user must have the card no longer put in a slot. Instead, the long-distance transmission in Area of access control activated by the card user and the code of the Card is transferred to the recipient. Then the remote transmission via switch can be deactivated.
Ein Beispiel einer Chipkarte 1 ist in der Zeichnung mit den unterschiedlichen Bauteilen dargestellt, die üblicherweise unsichtbar in den Kartenkörper eingebettet sind. Die Bauteile enthalten Spulen 2 zur bidirektionalen Datenübertragung, welche gleichzeitig zum Empfang von Energie nach dem Transformatorprinzip dienen. Ein Bauteil ist als Batterie, Akkumulator oder Kondensator, allgemein als Speicher 3 für elektrische Ladung, ausgeführt. Die Bauteile enthalten die Elemente eines elektronischen Schwing kreises 4 wie Spulen, Kondensatoren. Ein Schalter 5 gestattet es, von außen in die Funktion der Chipkarte 1 einzugreifen und Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen per Bedienung durch den Benutzer der Chipkarte herzu stellen. Mit dem von außen, d. h. vom Benutzer der Chipkarte zugänglichen Schalter 5 kann der Speicher 3 an die Bauteile des Schwingkreises 4 zu dessen Aktivierung angeschlossen werden. An example of a chip card 1 is shown in the drawing with the different components that are usually invisibly embedded in the card body. The components contain coils 2 for bidirectional data transmission, which simultaneously serve to receive energy according to the transformer principle. A component is designed as a battery, accumulator or capacitor, generally as a storage 3 for electrical charge. The components contain the elements of an electronic oscillating circuit 4 such as coils, capacitors. A switch 5 makes it possible to intervene in the function of the chip card 1 from the outside and to establish connections between the individual components by operation by the user of the chip card. With the switch 5 , which is accessible from the outside, ie, by the user of the chip card, the memory 3 can be connected to the components of the resonant circuit 4 in order to activate it.
Die Spulen 2 lassen sich ebenfalls als Antennenspulen für die Fern übertragung nutzen. Hierzu schaltet Schalter 5 Kondensatoren als Schwingkreiselemente in Reihe oder in Serie mit den Spulen 2. Durch diese Schaltung erhalten die Spulen 2 eine Doppelfunktion, da sie sowohl zur Nah- wie auch zur Fernübertragung genutzt werden. Die Anzahl der Bauteile vermindert sich um die Antennenspulen, was wegen des begrenzten Platzes auf der Karte 1 zweckmäßig ist und die Herstellkosten herabsetzt.The coils 2 can also be used as antenna coils for remote transmission. For this purpose, switch 5 switches capacitors as resonant circuit elements in series or in series with the coils 2 . This circuit gives the coils 2 a double function, since they are used for both local and long-distance transmission. The number of components is reduced by the antenna coils, which is expedient because of the limited space on the card 1 and reduces the manufacturing costs.
Ist die Frequenz der Fernübertragung wesentlich in ihrem Wert von der Frequenz der Nahübertragung unterschiedlich, so kann keine Verwechslung zwischen den Frequenzen auftreten; ein Empfänger kann bei Empfang der Fernübertragungsfrequenz von aktivierter Fernübertragung ausgehen.Is the frequency of long-distance transmission essential in its value from that Frequency of local transmission different, so there can be no confusion occur between frequencies; a recipient can receive the Remote transmission frequency assume activated remote transmission.
Die Bauteile für den Nahbereich enthalten üblicherweise einen Mikro prozessor mit Speicher. Werden in den Speicher spezifische Informationen eingeschrieben, kann die Funktion des Schalters 5 von diesen Speicherinhalten abhängig sein. So kann beispielsweise der Schalter deaktiviert werden oder erst aktiviert werden, wenn eine spezifische Kennung, PIN-Code, eingegeben wird. Der Schalter 5 kann beispielsweise auch innerhalb einer Zeitspanne gesperrt werden. In Abhängigkeit von der Information im Speicher der Bauteile kann auch die fernübertragene Information des Fernbereichs zusammengesetzt sein.The short-range components usually contain a microprocessor with memory. If specific information is written into the memory, the function of the switch 5 may depend on this memory content. For example, the switch can be deactivated or only activated when a specific identifier, PIN code, is entered. The switch 5 can, for example, also be blocked within a period of time. Depending on the information in the memory of the components, the remote information of the remote area can also be composed.
Claims (3)
- a) zur induktiven Datenübertragung gemäß dem Transformatorprinzip [Nahbereich] der Daten aus dem Speicher wenigstens eine Spule (2) und
- b) ein elektromagnetischer Schwingkreis (4) zum Fernübertragen und -empfangen der Daten des Speichers gemäß dem elektromagnetischen Fern wirkungsprinzip [Fernbereich] für die Anordnung der Chipkarte entfernt vom Schreib/Lesegerät und
- c) ein Energiespeicher (3) für elektrische Energie sowie
- d) ein manuell betätigbarer Schalter (5) angeordnet sind, der bei Betätigung den Energiespeicher (3) mit dem Schwingkreis (4) verbindet und damit ein codiertes fernwirkendes elektromagnetisches Wechselfeld des elektromagnetischen Schwingkreises zur Datenübertragung aus oder in den Speicher auslöst.
- a) for inductive data transmission according to the transformer principle [close range] of the data from the memory at least one coil ( 2 ) and
- b) an electromagnetic resonant circuit ( 4 ) for remote transmission and reception of the data of the memory according to the electromagnetic remote control principle [long range] for the arrangement of the chip card away from the read / write device and
- c) an energy store ( 3 ) for electrical energy and
- d) a manually operable switch ( 5 ) is arranged which, when actuated, connects the energy store ( 3 ) to the resonant circuit ( 4 ) and thus triggers a coded remote-acting electromagnetic alternating field of the electromagnetic resonant circuit for data transmission from or into the memory.
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| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |