專利名稱：存儲(chǔ)卡的一種讀寫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非接觸型存儲(chǔ)卡的一種讀寫裝置。
如附

圖1所示，非接觸型的存儲(chǔ)卡是這樣構(gòu)成的卡，其中有天線12的塑料材料的卡體10，而天線12是由一個(gè)或多個(gè)與半導(dǎo)體芯片14相連的回路構(gòu)成的，半導(dǎo)體芯片14具有一個(gè)卡的電子模塊形成在其中的集成電路。這種卡與讀寫裝置一起使用，讀寫裝置通過一個(gè)電磁線圈實(shí)現(xiàn)與卡的天線12電磁耦接，而卡必須攜帶到這個(gè)電磁線圈的附近。為把信息寫入該卡，由閱讀器產(chǎn)生的電磁場還提供卡的芯片14工作所必須的電能，而所說的能量被調(diào)整并被編碼以便傳遞信息。為了從卡上讀取信息，由模塊14準(zhǔn)備的信息調(diào)整天線12的阻抗，而這種阻抗的調(diào)整被讀寫裝置的線圈產(chǎn)生的電磁場探測到。
當(dāng)需要讀取飛過的卡時(shí)，例如，當(dāng)必須在卡和閱讀器之間建立對(duì)話，而卡沒有直接壓在閱讀器上時(shí)，有必要使卡與線圈保持在一定的距離之內(nèi)，從而確保閱讀器和卡正確地協(xié)同工作。要了解的是，在這種情況下，閱讀器的線圈有必要產(chǎn)生一個(gè)足以實(shí)現(xiàn)一定距離內(nèi)的耦接的強(qiáng)電磁場。但是，要了解，為了人的安全，這個(gè)電磁場必須保持在一定值一下。更精確地，對(duì)于ISO14443型的非接觸型卡及飛過時(shí)讀取信息的卡，國際管理規(guī)章規(guī)定了一個(gè)電磁場的最大可接受值。不幸的是，這些最大值限制了閱讀器的線圈和卡之間保持正常的信息的相互交換時(shí)可以存在的距離。
本發(fā)明的目標(biāo)之一就是要提供一種非接觸型卡的讀/寫裝置，它能在卡飛過時(shí)讀取信息，并且能夠接受卡和閱讀器之間存在較大的距離，例如，大約10厘米，盡管如此采用的電磁場的強(qiáng)度與管理法規(guī)規(guī)定的強(qiáng)度相當(dāng)。
根據(jù)本發(fā)明，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，由一個(gè)具有與天線形成裝置相連的電路的卡體組成的存儲(chǔ)卡的讀/寫裝置，具有以下特點(diǎn)它由一個(gè)框架及兩個(gè)大體相同的天線形成線圈組成，該框架由一個(gè)第一框體和一個(gè)第二框體組成，這兩部分框體在它們之間確定了一道便于卡通過的槽；每個(gè)線圈分別被固定在一個(gè)框體上，固定的方式使得線圈面彼此平行，并且兩個(gè)線圈彼此相對(duì)，每個(gè)線圈的等效半徑R基本與兩個(gè)線圈面之間的距離H相等。該裝置還包括為兩個(gè)線圈提供相等的電流及接收由所述的線圈采集的信號(hào)的裝置。
要了解由于有兩個(gè)線圈，而且由于這兩個(gè)線圈的特殊位置由它們的尺寸決定，這兩個(gè)線圈位于荷姆霍茲位置內(nèi)。正如人們所知道的，兩個(gè)這種線圈在它們之間建立一個(gè)大體恒定的電磁場。而且，如下文中說明的，這種局部的電磁場比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)閱讀器實(shí)現(xiàn)與權(quán)利要求1中所述的值Ⅱ相等的閱讀距離所必須的電磁場要弱得多。
框架的右側(cè)部分最好是U形的，同時(shí)第一框體和第二框體與U形部分的兩分支相對(duì)應(yīng)，所述的兩個(gè)分支之間距離為H。
要了解在該實(shí)施例中，框架的兩個(gè)正對(duì)的部分確定了一個(gè)體積，用戶可以在其中移動(dòng)卡以便由閱讀器閱讀。
還有適宜的方法就是，閱讀器的兩線圈的等效直徑D介于3厘米～12厘米之間。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下文對(duì)本發(fā)明的一個(gè)非限制實(shí)例的實(shí)施例的介紹中顯得更為明了。說明參看附圖，其中，圖1如上所述，為一個(gè)非接觸型存儲(chǔ)卡的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為貫穿本發(fā)明的讀/寫裝置的水平部分的簡圖；圖3為圖2中的讀寫裝置的透視簡圖，展示了閱讀器和卡之間耦接部分；圖4為由閱讀器的兩個(gè)線圈確定的體積內(nèi)產(chǎn)生的電磁場；參看附圖2和3，接下來要介紹一個(gè)讀/寫裝置的優(yōu)選的實(shí)施例。該裝置基本上由一個(gè)電磁耦接部分18和一套電路20組成。電磁耦接部分18由框架20組成，框架20的右側(cè)部分在水平面的形狀通常為U形。U形部分的兩個(gè)分支22和24彼此平行，從而確定了一道槽26，其中可以滑過非接觸型卡?？蚣艿?2和24這兩部分彼此平行，并且由第三部分28使其內(nèi)部相連。框架的每個(gè)分支22和24包括一個(gè)電磁線圈30或32，同時(shí)線圈的面X和X’彼此平行。這兩個(gè)線圈具有一定數(shù)量的回路并具有相等的半徑R。內(nèi)部連接部分28以一種方式確定，即線圈平面X和X’之間的距離H大體上與線圈30和32的等效半徑R相等。線圈30和32是相同的，并且它們與讀/寫裝置的電路和電子電路20相連。電路20首先為兩個(gè)線圈30和32提供相等的電流，然后當(dāng)卡發(fā)出信息時(shí)，采集由線圈30和32接收的電信號(hào)。自然地，為發(fā)出信息，施加給線圈的兩個(gè)電流I被調(diào)制。
應(yīng)當(dāng)了解因?yàn)閮蓚€(gè)線圈30和32大體上是相同的，并且因?yàn)槊總€(gè)線圈的等效半徑R大體上與線圈平面的距離相等，這兩個(gè)線圈處于荷姆霍茲條件下。這就意味著在讀/寫裝置的框架的兩個(gè)分支22和24之間確定的大體整個(gè)體積26內(nèi)，當(dāng)施加給兩個(gè)線圈的電流相同時(shí)，電磁場大體上是均勻的。
圖4展示了電磁場強(qiáng)度B是距離線圈30的中心的距離d的函數(shù)，例如，在兩個(gè)線圈的共同軸線上。可見，兩個(gè)電磁場B1和B2的和產(chǎn)生了電磁場B3，電磁場B3的強(qiáng)度大體上是恒定的。
觀察到這一點(diǎn)很重要，由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，為了通過使用這兩個(gè)線圈獲得一個(gè)強(qiáng)度為，例如，3.4×10-5A/m的電磁場，讓兩個(gè)線圈上通過1A的電流就足夠了。當(dāng)兩個(gè)線圈之間的距離H大約為10厘米時(shí)，從而給用戶關(guān)于如何把卡刷過閱讀器留下了大的范圍，而對(duì)于單個(gè)線圈則有必要采用3.82A的電流，當(dāng)非常靠近線圈時(shí)，相應(yīng)于9.61×10-5A/m的電磁場，幾乎是按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)安排的線圈30和32所能達(dá)到的電磁場的強(qiáng)度的3倍。
這樣可以明白卡的位置有很大的范圍，例如，相對(duì)于讀/寫裝置的閱讀器的線圈為10厘米，而同時(shí)還能限制電磁場在一定值，該值不會(huì)超過管理規(guī)章中的規(guī)定值。
還要明白，框架的兩個(gè)分支確定了一條槽，其有效寬度允許非接觸型卡通過，并通過它的形狀來限制用戶的手在兩個(gè)線圈之間所能穿過的程度及暴露在電磁場中的程度。本發(fā)明還有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)非接觸型卡的持卡人想用卡進(jìn)行電子交易，該持卡人還擁有其它的非接觸型卡時(shí)，或當(dāng)另一個(gè)持卡人靠近第一個(gè)擁有非接觸型卡的持卡人時(shí)，當(dāng)兩張卡之間的距離小于閱讀器的電磁場范圍時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的閱讀器中可能會(huì)發(fā)生沖突。作為這種沖突的后果，有可能讀錯(cuò)卡或?qū)戝e(cuò)卡。
在本發(fā)明中，在閱讀器內(nèi)，場是恒定的。但是，每個(gè)線圈產(chǎn)生的場很弱。這種場在閱讀器外衰減得很快。因此沖突更少，并且當(dāng)?shù)谝粋€(gè)上述的持卡人，例如，靠近本發(fā)明的閱讀器從錢包中抽出卡，即使所述的第一個(gè)持卡人的錢包中還有別的非接觸型卡，也只有當(dāng)卡穿過閱讀器的槽時(shí)，才可讀卡或?qū)懣ā?br> 權(quán)利要求
1．一個(gè)存儲(chǔ)卡的讀/寫裝置，存儲(chǔ)卡包括一個(gè)設(shè)置有與天線形成裝置相連的電路的卡體，該裝置其特征在于它由一個(gè)框架及兩個(gè)大體相同的天線形成線圈組成，該框架由一個(gè)第一框體和一個(gè)第二框體組成，這兩部分框體在它們之間確定了一道便于卡通過的槽；每個(gè)線圈分別被固定在一個(gè)框體上，固定的方式使得線圈面彼此平行，并且兩個(gè)線圈彼此相對(duì)，每個(gè)線圈的等效半徑R基本與兩個(gè)線圈面之間的距離H相等；該裝置還包括為兩個(gè)線圈提供相等的電流及接收由所述的線圈采集的信號(hào)的裝置。
2．如權(quán)利要求1中所述的讀/寫裝置，其特征在于框架的右側(cè)部分是U形的，同時(shí)第一框體和第二框體與U形部分的兩分支相對(duì)應(yīng)。
3．如權(quán)利要求1和2中所述的讀/寫裝置，其特征在于半徑R介于3厘米～12厘米之間。
4．如上述的任一權(quán)利要求中所述的讀/寫裝置，其特征在于兩個(gè)框體部分大體上彼此平行。
5．如上述的任一權(quán)利要求中所述的讀/寫裝置，其特征在于所述的為兩個(gè)線圈提供相同的電流的裝置包括調(diào)制所述的電流的裝置，所述的線圈由此與所述的卡相互交換信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)卡的讀/寫裝置,該裝置包括一個(gè)設(shè)置有與天線形成裝置相連的電路的卡體。該裝置包括一個(gè)框架(18),該框架由一個(gè)第一框體(22)和一個(gè)第二框體(24)組成,這兩部分框體在它們之間確定了一道便于卡刷過的槽(26),及兩個(gè)大體相同的天線形成線圈(30,32),每個(gè)線圈分別被固定在一個(gè)框體上,固定的方式使得線圈面彼此平行,并且兩個(gè)線圈彼此相對(duì),每個(gè)線圈的等效半徑R基本與兩個(gè)線圈面之間的距離H相等。該裝置還包括為兩個(gè)線圈提供相等的電流及接收由所述的線圈采集的信號(hào)的裝置(20)。
文檔編號(hào)G06K7/08GK1325518SQ9981291
公開日2001年12月5日 申請日期1999年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月28日
發(fā)明者貝努特·塞維諾特 申請人:施藍(lán)姆伯格系統(tǒng)公司