DE102014117016B4 - Kontaktloses Kommunikationssystem - Google Patents

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Bernhard Roitner
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B5/00Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/72Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for local intradevice communication

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Abstract

Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) zur Verwendung bei induktiver Kommunikation mit einer Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), wobei der Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) Folgendes umfasst:eine Aufnahme, ausgelegt zum Aufnehmen der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), wobei die Aufnahme als Lade (612, 712) vorgesehen ist,eine Antennenschleife als induktives Kopplungselement, ausgelegt zum Teilen von Magnetfeld mit der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), wenn sie in der Aufnahme aufgenommen wird,wobei die Aufnahme mit einer Halterung versehen ist, die dafür ausgelegt ist, die Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) an einem Eingriffsort in Eingriff zu nehmen, wobei die Lade (612, 712):mit einem Boden (613) gegenüber einem offenen oberen Teil, einer seitlichen Öffnung (615), Führungswänden (616a, 616b) auf jeder Seite der seitlichen Öffnung (615) und einer Anschlagwand (618) gegenüber der seitlichen Öffnung (615) versehen ist, wobei der Boden (613) geneigt ist, so dass ein Bodenabschnitt neben der Anschlagwand (618) weiter von einer oberen Ebene des Chipkartenlesers (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) als ein Bodenabschnitt neben der seitlichen Öffnung (615) ausgespart ist, odermit einem Boden (713) gegenüber einem offenen oberen Teil, einem seitlichen Absatz (715), geneigten Führungsbanken (716a, 716b) auf jeder Seite des seitlichen Absatzes (715) und einer Anschlagbank (718) gegenüber dem seitlichen Absatz (715) versehen ist, wobei der Boden (713) geneigt, so dass ein Bodenabschnitt neben der Anschlagwand (718) zwischen den Führungsbanken (716a, 716b) weiter als ein Bodenabschnitt neben dem seitlichen Absatz (715) ausgespart ist.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • Eine integrierte Schaltungskarte (IC-Karte), die auch als Chipkarte oder Smartcard bezeichnet wird, ist eine Karte mit eingebetteten integrierten Schaltkreisen. Eine typische Chipkarte umfasst einen Kunststoffkörper, der ein Modul trägt. Das Modul umfasst eine integrierte Schaltung. Die IC-Karte kann Identifikation, Authentifizierung, Datenspeicherung und/oder Anwendungsverarbeitung bereitstellen. Die IC-Karte kann starke Sicherheitsauthentifizierung für Einzelanmeldung in großen Organisationen bereitstellen.
  • Eine typische IC-Karte wirkt zur Kommunikation mit einem Host unter Verwendung eines Kartenlesers. Abhängig davon, wie sich die IC-Karte mit dem Kartenleser koppelt, werden zwei Arten von IC-Karten unterschieden. Unter Verwendung von elektrischer Konnektivität kann der Kartenleser die integrierten Schaltkreise der IC-Karte mit Strom versorgen und/oder mit der IC-Karte kommunizieren. IC-Karten auf Kontaktbasis umfassen Kontaktstellen, die bei Einfügung in den Kartenleser elektrische Konnektivität bereitstellen. Kontaktstellen können jedoch, soweit eine mechanische Verbindung zwischen der IC-Karte und dem Kartenleser erforderlich ist, unzuverlässig sein.
  • Kontaktlose IC-Karten werden mit der integrierten Schaltung bereitgestellt, die eine Verbindung mit einer Antenne aufweist. Typischerweise ist die Antenne vorgesehen, um ein Magnetfeld zu erfassen und ein Magnetfeld herzustellen. Unter Verwendung elektromagnetischer Wellen kann der Kartenleser die integrierten Schaltkreise der IC-Karte mit Strom versorgen und/oder mit der IC-Karte kommunizieren. Somit werden Zuverlässigkeitsprobleme von IC-Karten auf Kontaktbasis, die durch Kontaktversagen zwischen der IC-Karte und dem Kartenleser verursacht werden, überwunden. Kontaktlose IC-Karten weisen jedoch eine eigene Unzuverlässigkeitsquelle auf. Angesichts der Benutzung der IC-Karte im täglichen Leben, in dem der Benutzer die IC-Karte gelegentlich biegt, zerbricht oft die Verbindung zwischen der Antenne und integrierten Schaltkreisen.
  • Eine Lösung besteht darin, die Größe der Antenne zu verringern, damit die Verbindung zwischen Antenne und integrierten Schaltkreisen Kartenbiegung weniger ausgesetzt wird. Insbesondere falls die Antenne auf das Modul beschränkt ist, das die integrierten Schaltkreise umfasst, tritt Bruch der Verbindung bei gewöhnlicher Benutzung der Karte nur unwahrscheinlich auf. Eine Verringerung der Antennengröße verringert jedoch auch die Fähigkeit der Antenne, Magnetfelder zu erfassen und/oder zu emittieren. Deshalb muss die Feldstärke erhöht werden. Eine Lösung verwendet die Antenne in dem Kartenmodul als primäre Antenne und stellt in dem Kartenkörper eine sekundäre Antenne bereit. Die sekundäre Antenne erfasst ein durch die in dem Modul vorgesehene Antenne erzeugtes Magnetfeld und/oder ein durch eine Kartenleseantenne erzeugtes Magnetfeld und sendet ein entsprechendes Feld aus, das durch die Kartenleserantenne bzw. die in dem Kartenmodul eingegrenzte Antenne aufzunehmen ist.
  • DE 296 23 159 U1 beschreibt ein Handfunktelefon für ein Fahrzeug, wobei das Handfunktelefon in eine Handschale eingesetzt werden kann und induktiv mit der Handschale gekoppelt werden kann, um Energie und/oder Signale zu übertragen. DE 103 21 429 A1 beschreibt eine Halterung für ein Fahrzeug, wobei die Halterung eingerichtet ist, ein Mobiltelefon in dem Fahrzeug zu halten, wobei die Halterung eine Antenne aufweist, die eingerichtet ist, induktiv mit dem Mobiltelefon zu koppelt, wenn dieses in der Halterung gehalten wird, um ein Signal zwischen dem Mobiltelefon und einer Außenantenne des Fahrzeugs zu übertragen. EP 2 278 527 A2 beschreibt eine RFID-Chipkarten-Interfacekarte und ein Chipkartenlesegerät, wobei das Chipkartenlesegerät ein Chipkontaktfeld gemäß ISO 7816 aufweist, so dass das Chipkontaktfeld für einen galvanischen Kontakt mit einem Kontaktfeld der RFID-Chipkarten-Interfacekarte eingerichtet ist, wenn die RFID-Chipkarten-Interfacekarte in eine Öffnung des Chipkartenlesegeräts eingeführt wird, wobei die RFID-Chipkarten-Interfacekarte ferner einen Schaltkreis aufweist, der, wenn die RFID-Chipkarten-Interfacekarte in die Öffnung des Chipkartenlesegeräts eingesteckt ist, außerhalb der Öffnung angeordnet ist und eine RFID-Kommunikation mit einem anderen Gerät bereitstellt. EP 2 017 796 A1 beschreibt ein Zugangskontrollsystem mit einem Kartenkontrollgerät und eine Berechtigungskarte, wobei die Berechtigungskarte in eine Öffnung des Kartenkontrollgeräts eingeführt werden kann und wobei das Kartenkontrollgerät eine Leseeinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, wenn die Berechtigungskarte in die Öffnung eingeführt ist, einen Barcode der Berechtigungskarte optisch oder einen Magnetstreifen der Berechtigungskarte unter Verwendung eines Magnetkopfes zu lesen. US 2006 / 0 148 404 A1 beschreibt ein mobiles Endgerät, welches mit einer Lesevorrichtung zur Funkfrequenzidentifikations- (RFID-) oder zur Nahfeld- (NFC-) Kommunikation ausgestattet ist, um mit einer RFID- oder NFC-Chipkarte zu kommunizieren, wobei das mobile Endgerät einen Haltemechanismus zum Halten der Chipkarte aufweist.
  • KURZFASSUNG
  • Das Folgende gibt eine vereinfachte Kurzfassung, um ein grundlegendes Verständnis eines oder mehrerer Aspekte der Erfindung zu gewährleisten. Diese Kurzfassung ist keine extensive Übersicht über die Erfindung und soll weder entscheidende oder kritische Elemente der Erfindung identifizieren noch ihren Schutzumfang abgrenzen. Stattdessen ist der Hauptzweck der Kurzfassung, bestimmte Konzepte der Erfindung in einer vereinfachten Form zu präsentieren, als Einleitung für die später angegebene ausführlichere Beschreibung.
  • Gemäß verschiedenen Aspekten wird eine Vorrichtung wie in dem unabhängigen Patentanspruch 1 definiert, bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein Chipkartenleser ist. Zur Erläuterung verschiedener Aspekte des Chipkartenlesers wird in verschiedenen Ausgestaltungen auf eine zugehörige Chipkarte Bezug genommen. In einem weiteren Aspekt wird ein System für eine induktive Kommunikation wie in dem unabhängigen Systemanspruch definiert bereitgestellt. In noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur induktiven Kommunikation zwischen einem Chipkartenleser und einer Chipkarte wie in dem unabhängigen Verfahrensanspruch definiert bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsformen gemäß der Erfindung in einem oder mehreren Aspekten. Es ist zu beachten, dass Merkmale dieser Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern es nicht ausdrücklich gegenteilig erwähnt wird. Zum Beispiel können Merkmale von Verfahrensausführungsformen in Ausführungsformen der Vorrichtung implementiert werden. Zum Beispiel können Merkmale einer Ausführungsform der Vorrichtung benutzt werden, um Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens auszuführen.
  • Die beschriebenen Ausführungsformen können zum Beispiel auf dem Gebiet des Betriebs kontaktloser Chipkarten nützlich sein. Im Vergleich mit herkömmlichen Lösungen kann mindestens ein Effekt darin bestehen, dass die kontaktlose Kommunikation verbessert wird. Ein anderer Effekt kann sein, dass die Stromversorgung von einem Chipkartenleser für die Chipkarte verbessert wird.
  • Diese Kurzfassung wird mit dem Verständnis angegeben, dass sie nicht zur Deutung oder Begrenzung des Schutzumfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Diese Kurzfassung soll nicht entscheidende Merkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren und auch nicht als Hilfe bei der Bestimmung des Schutzumfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden. Es werden auch andere Verfahren, Vorrichtungen und Systeme offenbart. Für Fachleute sind bei Durchsicht der folgenden ausführlichen Beschreibung und bei Durchsicht der beigefügten Zeichnungen zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennbar.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung, ausgelegt gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 2 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 3 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 4 ist eine schematische Ansicht eines Abschnitts einer männlichen Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 5 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 6 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 7 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 8 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 9 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 10 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 11 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 12 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 13 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 14 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 15 zeigt schematisch ein System 900 einer weiblichen Vorrichtung und entsprechenden männlichen Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
    • 16 zeigt schematisch eine Variante des Systems 900 der weiblichen Vorrichtung und entsprechenden männlichen Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden Techniken gemäß dem beanspruchten Gegenstand mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Figuren. Zur Erläuterung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein umfassendes Verständnis des beanspruchten Gegenstands zu gewährleisten. Es ist jedoch ersichtlich, dass der beanspruchte Gegenstand ohne diese spezifischen Details ausgeübt werden kann.
  • Dargestellte Ausführungsformen
  • 1 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung, die gemäß bestimmten Ausführungsformen dafür ausgelegt ist, mit einer männlichen Vorrichtung zusammenzuwirken. Es versteht sich, dass die hier verwendeten Wörter „weiblich“ und „männlich“ vertauscht werden können, da zum Beispiel eine Chipkarte offensichtlich einen Kartenleser aufnimmt.
  • Die weibliche Vorrichtung in 1 ist als Kartenleser 110 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen. Der Kartenleser 110 kann an einer Zugangsbarriere vorgesehen sein, um unbefugte Personen zurückzuhalten. Bei bestimmten Implementierungen eines solchen Systems verfügt zum Beispiel ein Benutzer über eine eindeutig mit dem Benutzer assoziierte Chipkarte. Der Benutzer verwendet die Chipkarte zur Authentifizierung, um zum Beispiel Zugang zu einem eingeschränkten Bereich zu erhalten. Der Benutzer kann den Kartenleser 110 mit der Chipkarte kommunizieren lassen, um Zugangsauthorisierung herzustellen. Der Chipkartenleser 110 besitzt eine Öffnung 115 für einen Schlitz 112 (in 1 gestrichelt abgebildet), der dafür ausgelegt ist, die Chipkarte aufzunehmen. Der Chipkartenleser 110 ist mit einer leitfähigen Spule 114 (die hier auch als Leserspule bezeichnet wird) ausgestattet, die für induktive Kopplung mit der Chipkarte ausgelegt ist. Die Leserspule 114 ist über Spulenzuführungsleitungen (nicht gezeigt) mit Lesersteuerschaltkreisen (nicht gezeigt) gekoppelt, die wirken, um eine an dem Chipkartenleser 110 aufgenommene Chipkarte mit Strom zu versorgen und/oder mit der am Chipkartenleser 110 aufgenommenen Chipkarte zu kommunizieren. Bei bestimmten Ausführungsformen sind der erste Zuführungspunkt und/oder am zweiten Zuführungspunkt der Kartenspule und/oder der Leserspule mit einer ersten Leiterbahn bzw. einer zweiten Leiterbahn verbunden, die jeweils zur Verbindung mit Schaltkreisen je nach Fall ausgelegt sind, die bei der weiblichen Vorrichtung oder bei der männlichen Vorrichtung vorgesehen sind. Eine Achse der Leserspule 114 (die hier als Leserspulenachse 111 bezeichnet wird) ist durch ein Magnetfeld definiert, das durch die Leserspule 114 erzeugt wird, wenn Strom durch die Leiterwindungen der Leserspule 114 fließt. Die Leserspule 114 ist derart angeordnet, dass die Leserspulenachse 111 im Wesentlichen zu einer Ebene mit einer in dem Schlitz 112 aufgenommenen Chipkarte senkrecht ist.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Leserspule 114 wie in 1 dargestellt als Planarspule bereitgestellt. Bei bestimmten Ausführungsformen (nicht gezeigt) wird die Leserspule 114 als nicht planare Spule, wie etwa eine zylindrische Spule, bereitgestellt. Gemäß bestimmten Implementierungen befindet sich die Leserspule 114 auf einem Boden oder einer Decke des Schlitzes 112, der gemäß den in 1 dargestellten Ausführungsformen als Aufnahme vorgesehen ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Leserspule 114 in den Boden oder in die Decke des Schlitzes 112 eingebettet. Bei bestimmten Ausführungsformen befindet sich die Leserspule 114 in einer Ebene unter einer Oberfläche des Bodens oder der Decke des Schlitzes 112. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Ebene mit der Leserspule 114 parallel zu einer Ebene mit dem Boden und/oder einer Ebene mit der Decke des Schlitzes 112. Bei bestimmten Ausführungsformen ist ein Leiterstreifen oder eine Leiterbahn im Wesentlichen an einem Spulenzuführungspunkt vorgesehen und nach außen gewunden, um die Leserspule 114 planar und/oder mit einer Spiralform zu bilden. Es versteht sich, dass die in 1 abgebildete Spiralform lediglich zur schematischen Veranschaulichung dient. Insbesondere muss sich der Spulenzuführungspunkt nicht in der Mitte der Planarspule befinden. Bei bestimmten Ausführungsformen (nicht gezeigt) ist der Leiter an einem ersten Spulenzuführungspunkt vorgesehen, der mit Bezug auf einen bezüglich der Windungen zentralen Punkt versetzt ist, und nach außen zu einem zweiten Spulenzuführungspunkt gewunden, um so einen Mittelabschnitt der Spiralleserspule von Leiter- und/oder leitfähiger Bahn freizuhalten. Bei bestimmten Ausführungsformen zeichnet die Leserspule eine andere Form als einen Kreis, wie etwa eine Rechteckform oder eine andere Form, einschließlich irregulärer Formen, bei denen Symmetrie fehlt. Es können auch andere Formen oder Muster leitfähigen Materials zur Bildung der Leserspule implementiert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Leserspule als eine einzige Schleife vorgesehen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Leserspule als ein Abschnitt einer Schliefe vorgesehen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Leserspule als Abschnitt einer kreisförmigen Schleife mit unendlichem Radius vorgesehen, d.h. die Leserspule ist als gerader Leiter vorgesehen.
  • 2 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als Kartenleser 210 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen. Der Kartenleser 210 ist dem in 1 dargestellten Kartenleser 110 ähnlich. Wie in 2 dargestellt, ist der Kartenleser 110 jedoch anstelle eines Schlitzes als Aufnahme zum Aufnehmen einer Chipkarte mit einer Lade 212 versehen. Die Lade 212 ist mit einem Boden 213 gegenüber einem offenen Oberteil, einer seitlichen Öffnung 215, Führungswänden 216a und 216b auf jeder Seite der seitlichen Öffnung 215 und einer Anschlagwand 218 gegenüber der seitlichen Öffnung 215 versehen.
  • Der Chipkartenleser 210 ist mit einer Leserspule 214 versehen, die für induktive Kopplung mit der Chipkarte ausgelegt ist. Wie oben mit Bezug auf in 1 dargestellte Ausführungsformen beschrieben, wird die Leserspule 214 über Spulenzuführungsleitungen (nicht gezeigt) mit Lesersteuerschaltkreisen (nicht gezeigt) des Kartenlesers 210 gekoppelt. Eine Achse der Leserspule 214 (die hier als Leserspulenachse 211 bezeichnet wird) wird durch ein Magnetfeld definiert, das durch die Leserspule 214 erzeugt wird, wenn Strom durch die Leiterwindungen der Leserspule 214 fließt. Die Leserspule 214 ist so angeordnet, dass die Leserspulenachse 211 im Wesentlichen zu einer Ebene mit einer in der Lade 212 aufgenommenen Chipkarte senkrecht ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Leserspule 214 wie in 2 dargestellt als Planarspule vorgesehen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Leserspule als nichtplanare Spule (nicht gezeigt) vorgesehen, wie etwa als zylindrische Spule. Gemäß bestimmten Implementierungen befindet sich die Leserspule 214 auf dem Boden 213. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Leserspule 214 in den Boden 213 eingebettet. Bei bestimmten Ausführungsformen befindet sich die Leserspule 214 in einer Ebene unter einer Oberfläche des Bodens 213. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Ebene mit der Leserspule 214 parallel zu einer Ebene mit dem Boden 213. Wie oben mit Bezug auf in 1 dargestellte Ausführungsformen beschrieben, können auch andere Varianten der Leserspule 214 implementiert werden.
  • 3 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die männliche Vorrichtung ist als Chipkarte 120 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem, zum Beispiel mit dem Chipkartenleser 110, 210, vorgesehen. Bei bestimmten Implementierungen eines solchen Systems verfügt zum Beispiel ein Benutzer über eine eindeutig mit dem Benutzer assoziierte Chipkarte zur Verwendung bei der Authentifizierung des Benutzers. Die Chipkarte 120 besitzt einen flachen Körper 129, gemäß bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 129 sowohl steif als auch flexibel. Zum Beispiel besteht der Körper 129 im Wesentlichen aus Kunststoff. In einem anderen Beispiel umfasst der Körper 129 Pappe. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst der Körper 129 Textil und/oder eine Fasermatrix. In bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 129 als ein Laminat vorgesehen. Gemäß bestimmten Ausführungsformen besitzt der Körper 129 eine rechteckige Form mit einem Greifrand 125, einem Anschlagrand 128 gegenüber dem Greifrand 125 und Seitenränder 126a, 126b zwischen dem Greifrand 125 und dem Anschlagrand 128. Obwohl in 3 ein Abschnitt der Chipkarte 120 an dem Greifrand 125 mit Straffierung dargestellt ist, versteht sich, dass die Straffierung lediglich veranschaulichen soll, wo ein Benutzer typischerweise die Chipkarte 120 halten würde, um zum Beispiel die Chipkarte 120 in eine Aufnahme eines Kartenlesers, wie etwa gemäß oben beschriebenen Ausführungsformen mit Bezug auf 1 und 2, einzufügen. Bei bestimmten Implementierungen unterscheidet sich eine Oberfläche oder andere Eigenschaft des Körpers 129 nicht abhängig davon, ob ein Abschnitt des Körpers 129 dem Greifrand 125 nahe ist oder nicht. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 129 mit einem Modul 122 versehen, das ein Substrat, insbesondere ein Halbleitersubstrat, umfasst. Das Substrat wird hier als IC 123 bezeichnet, da das Substrat mit einer integrierten Schaltung versehen ist. Die integrierte Schaltung kann teilweise oder ganz in Hardware unter Verwendung von Logikschaltungen oder VLSI-Design implementiert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Modul 122 ferner eine (im Folgenden auch als Kartenspule bezeichnete) leitfähige Spule 124. Bei der in 3 gezeigten beispielhaften Ausführungsform wird die Kartenspule 124 von dem IC 123 getrennt bereitgestellt.
  • Bei bestimmten Implementierungen ist die in 3 dargestellte Chipkarte 120 dafür ausgelegt, mit einem in 1 dargestellten Kartenleser 110 zusammenzuwirken. Zum Beispiel kann ein Benutzer über die Öffnung 115 die Chipkarte 120 in den Schlitz 112 des Chipkartenlesers 110 einfügen. Der Benutzer schiebt die Chipkarte 120 in den Schlitz 112, wobei Schlitzwände als Schienen wirken und Seitenränder 126a, 26b des Chipkartenkörpers 129 als auf den Schienen gleitende Gleitschuhe wirken. Mindestens ein Effekt ist, dass der Benutzer leicht und exakt den Anschlagrand 128 der Chipkarte 120 dazu bringen kann, an einen unteren Teil des Schlitzes 112 gegenüber der Öffnung 115 anschlagen zu lassen, so dass der Chipkartenleser 110 die Chipkarte 120 effektiv an einem Eingriffsort ergreift, an dem die Leserspule 114 mit der Kartenspule 124 koaxial ist, um besonders gute induktive Kopplung zu ermöglichen.
  • Bei bestimmten Implementierungen ist die in 3 dargestellte Chipkarte 120 dafür ausgelegt, mit dem in 2 dargestellten Kartenleser 210 zusammenzuwirken. Zum Beispiel kann ein Benutzer die Chipkarte 120 in die Lade 212 des Kartenlesers 210 legen. Von der Anschlagwand 218 aus gesehen können sich der Greifrand 125 und ein bestimmter Abschnitt in Richtung des Mittelabschnitts des Chipkartenkörpers 129 über die laterale Öffnung 214 hinaus außerhalb der Lade 212 erstrecken. Der Benutzer schiebt die Chipkarte 120 in Richtung des Anschlagrands 218 der Lade 212, wobei die Führungswände 216a und 216b als Schienen wirken und Seitenränder 126a, 126b des Chipkartenkörpers 129 als auf den Schienen gleitende Gleitschuhe wirken. Mindestens ein Effekt ist, dass der Benutzer leicht und exakt den Anschlagrand 128 der Chipkarte 120 dazu bringen kann, an einen unteren Teil des Schlitzes 112 gegenüber der Öffnung 115 anschlagen zu lassen, so dass der Chipkartenleser 210 die Chipkarte 120 effektiv an einem Eingriffsort ergreift, an dem die Leserspule 214 mit der Kartenspule 124 koaxial ist, um besonders gute induktive Kopplung zu ermöglichen.
  • 4 ist eine schematische Ansicht, die einen Abschnitt einer männlichen Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen zeigt. Ähnlich wie bei den oben mit Bezug auf 3 beschriebenen Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung von 4 als Chipkarte 220 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen, zum Beispiel mit dem Chipkartenleser 110, 210. Die Chipkarte 220 besitzt einen flachen Körper 229, der zu Beispiel im Wesentlichen aus Kunststoff besteht, obwohl wie oben mit Bezug auf 3 beschrieben auch andere Materialien in Betracht gezogen werden können. Gemäß bestimmten Ausführungsformen besitzt der Körper 229 eine rechteckige Form mit einem Anschlagrand 228, der dafür ausgelegt ist, in eine Anschlagwand in einem Kartenleser in Eingriff zu kommen, und Seitenränder 226a, 226b neben dem Anschlagrand 228. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 229 mit einem Modul 222 versehen, das ein IC 223 umfasst, das zum Beispiel auf und/oder in einem Halbleitersubstrat gebildet ist. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Modul 222 ferner eine (im Folgenden auch als Kartenspule bezeichnete) leitfähige Spule 224. Bei der in 4 gezeigten beispielhaften Ausführungsform wird die Kartenspule 224 mit dem Substrat des IC 223 vorgesehen. Gemäß bestimmten Ausführungsformen umfasst das IC 223 die Kartenspule 224.
  • Bei bestimmten Implementierungen ist die in 4 dargestellte Chipkarte 220 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 1 dargestellten Kartenleser 110 und/oder mit dem in 2 dargestellten Karenleser 210 wie oben mit Bezug auf die in 1 und 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen beschrieben.
  • 5 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als Kartenleser 310 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen. Der Kartenleser 310 ist oben mit Bezug auf 2 offenbarten Ausführungsformen ähnlich. Wie in 5 dargestellt, ist der Kartenleser 310 mit einer Lade 312 als Aufnahme zum Aufnehmen einer Chipkarte versehen. Die Lade 312 ist mit einem Boden 313 gegenüber einem offenen oberen Teil, einer seitlichen Öffnung 315, Führungswänden 316a und 316b auf jeder Seite der seitlichen Öffnung 315 und einer Anschlagwand 318 gegenüber der seitlichen Öffnung 315 versehen. Der Chipkartenleser 310 ist mit einer Leserspule 314 versehen, die für induktive Kopplung mit der Chipkarte ausgelegt ist. Wie oben mit Bezug auf in 2 dargestellte Ausführungsformen beschrieben, ist die Leserspule 314 über Spulenzuführungsleitungen (nicht gezeigt) mit Lesersteuerschaltkreisen (nicht gezeigt) des Kartenlesers 310 gekoppelt. Eine Achse der Leserspule 314 (die hier als Leserspulenachse 311 bezeichnet wird) wird durch ein Magnetfeld definiert, das durch die Leserspule 314 erzeugt wird, wenn Strom durch die Leiterbindungen der Leserspule 314 fließt. Die Leserspule 314 ist so angeordnet, dass die Leserspulenachse 311 im Wesentlichen zu einer Ebene mit einer in der Lade 312 aufgenommenen Chipkarte senkrecht ist. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Leserspule 314 wie in 3 dargestellt als Planarspule vorgesehen. Ein Abschnitt in der Umgebung der Leserspulenachse 311 ist von Spulenleiter, d.h. von Spulenwindungen frei.
  • 6 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die männliche Vorrichtung ist als Chipkarte 320 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen, zum Beispiel mit einem Chipkartenleser gemäß beliebigen der oben mit Bezug auf 1, 2 und 5 beschriebenen Ausführungsformen. Die Chipkarte 320 besitzt einen flachen Körper 329. Gemäß bestimmten Ausführungsformen hat der Körper 329 eine rechteckige Form mit einem Greifrand 325, einem Anschlagrand 328 gegenüber dem Greifrand 325 und Seitenrändern 326a, 326b zwischen dem Greifrand 325 und dem Anschlagrand 328. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 329 mit einem Modul 322 versehen, das ein IC 323 umfasst. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Modul 322 ferner eine (hier auch als Kartenspule bezeichnete) leitfähige Spule 324. Bei der in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsform umgeben Windungen der Kartenspule 324 im Wesentlichen das IC 323.
  • Bei bestimmen Implementierungen ist die in 6 dargestellte Chipkarte 320 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 5 dargestellten Kartenleser 310, zum Beispiel wie oben mit Bezug auf in 1 bis 4 dargestellte Ausführungsformen beschrieben.
  • 7 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als Kartenleser 410 vorgesehen, der zum Beispiel in 5 dargestellten Ausführungsformen ähnlich ist, insbesondere mit einer Lade 412 mit einer seitlichen Öffnung 415, Führungswänden 416a und 416b auf jeder Seite der seitlichen Öffnung 415 und einer Anschlagwand 418. Eine Leserspule 414 ist in einem Boden 413 eingebettet. In 7 dargestellte Ausführungsformen unterscheiden sich insofern von in 5 dargestellten Ausführungsformen, als die Leserspule 414 kleiner ist, so dass ein durch einen gegebenen in den Windungen der Leserspule 414 fließenden Strom erzeugtes Magnetfeld mehr Dichte aufweist.
  • 8 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die männliche Vorrichtung ist als Chipkarte 420 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen, zum Beispiel mit einem Chipkartenleser gemäß beliebigen der oben mit Bezug auf 1, 2, 5 und 7 beschriebenen Ausführungsformen. Die Chipkarte 420 besitzt einen flachen Körper 429. Gemäß bestimmten Ausführungsformen hat der Körper 429 eine rechteckige Form mit einem Greifrand 425, einem Anschlagrand 428 gegenüber dem Greifrand 425 und Seitenrändern 426a, 426b zwischen dem Greifrand 425 und dem Anschlagrand 428. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 429 mit einem Modul 422 versehen, das ein IC 423 umfasst. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das IC 423 ferner eine (hier auch als Kartenspule bezeichnete) leitfähige Spule 424. Bei der in 8 gezeigten beispielhaften Ausführungsform sind ähnlich wie bei den oben mit Bezug auf 4 beschriebenen Ausführungsformen Windungen der Kartenspule 424 mit dem IC 423 vorgesehen.
  • Bei bestimmten Implementierungen ist die in 8 dargestellte Chipkarte 420 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 7 dargestellten Kartenleser 410, zum Beispiel wie oben mit Bezug auf in 1 bis 4 dargestellte Ausführungsformen beschrieben.
  • 9 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als ein Kartenleser 510 vorgesehen, der zum Beispiel in 3 dargestellten Ausführungsformen ähnlich ist, insbesondere mit einer Lade 512 mit einer seitlichen Öffnung 515, Führungswänden 516a und 516b auf jeder Seite der seitlichen Öffnung 515 und einer Anschlagwand 518. Eine Leserspule 514 ist in einem Boden 513 der Lade 512 eingebettet. In 9 dargestellte Ausführungsformen unterscheiden sich insofern von in 2 dargestellten Ausführungsformen, als die Leserspule 514 der seitlichen Öffnung 515 näher ist.
  • 10 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die männliche Vorrichtung ist als Chipkarte 520 zur Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem vorgesehen, zum Beispiel mit einem Chipkartenleser mindestens gemäß den oben mit Bezug auf 9 beschriebenen Ausführungsformen. Die Chipkarte 520 ist den in 3 dargestellten Ausführungsformen ähnlich, insbesondere mit einem Körper 529 mit einem Greifrand 525, einem Anschlagrand 528 gegenüber dem Greifrand 525 und einem ersten Seitenrand 526a und einem zweiten Seitenrand 526b gegenüber dem ersten Seitenrand 526a zwischen dem Greifrand 525 und dem Anschlagrand 528. Es befindet sich jedoch eine Kartenspule 524 an einer im Wesentlichen zentralen Position der Chipkarte 520, wo sich wie in 10 gezeigt zwei Diagonalen 527a, 527b über die Chipkarte 510 treffen.
  • Bei bestimmten Implementierungen ist die in 10 dargestellte Chipkarte 520 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 9 dargestellten Kartenleser 510, zum Beispiel wie oben mit Bezug auf in 1 bis 4 dargestellte Ausführungsformen beschrieben. Wenn insbesondere die Chipkarte 520 an der Lade 512 aufgenommen wird, überlappen sich die Kartenspule 524 und die Leserspule 514. Wenn der Anschlagrand 528 der Chipkarte 520 an die Anschlagwand 518 des Kartenlesers 510 anstößt, fallen die Leserspulenachse 511 und die Kartenspulenachse 521 zusammen. Mindestens ein Effekt ist gutes Teilen des Magnetfelds und folglich gute induktive Kopplung zwischen der Chipkarte 520 und dem Kartenleser 510. Da sich die Kartenspule 524 an einem zentralen Abschnitt der Chipkarte 520 befindet, ist die Kopplung gut, gleichgültig wie in einer Longitudinalrichtung die Chipkarte 520 in der Lade 512 aufgenommen wird; bei diesen Ausführungsformen werden der Anschlagrand 528 und der Greifrand 525 lediglich bei Aufnahme in der Lade 512 funktional unterschieden, während strukturell keinerlei Unterschied bestehen muss. Somit ist die Chipkarte 520 leichter zu benutzen.
  • 11 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als ein Kartenleser 610 vorgesehen, der oben zum Beispiel mit Bezug auf 1 und 9 beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Der Kartenleser 610 besitzt eine Aufnahme, die als Lade 612 vorgesehen ist, die mit einem Boden 613 gegenüber einem offenen oberen Teil, einer seitlichen Öffnung 615, Führungswänden 616a und 616b auf jeder Seite der seitlichen Öffnung 615 und einer Anschlagwand 618 gegenüber der seitlichen Öffnung 615 versehen ist. Bei in 11 dargestellten Ausführungsformen ist der Boden 613 geneigt, so dass ein Bodenabschnitt neben der Anschlagwand 618 weiter von einer oberen Ebene des Kartenlesers 610 als ein Bodenabschnitt neben der seitlichen Öffnung 615 ausgespart ist. Bei bestimmten Implementierungen ist die in 10 dargestellte Chipkarte 520 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 11 dargestellten Kartenleser 610. Eine in die Lade 612 gebrachte Chipkarte kann in Richtung der Anschlagwand 618 gleiten, um so an dem Eingriffsort gehalten zu werden. Wenn der Anschlagrand der Chipkarte 520 an die Anschlagwand 618 des Kartenlesers 610 anstößt, um sich Magnetfeld und folglich gute induktive Kopplung zwischen der Chipkarte 520 und dem Kartenleser 610 zu teilen.
  • 12 zeigt schematisch eine weiblich Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als ein Kartenleser 710 vorgesehen, der oben zum Beispiel mit Bezug auf 1 und 9 beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Der Kartenleser 710 besitzt eine Aufnahme, die als Lade 712 vorgesehen ist, die mit einem Boden 713 gegenüber einem offenen oberen Teil, einem seitlichen Absatz 715, geneigten Führungsbanken 716a und 716b auf jeder Seite des seitlichen Absatzes 715 und einer Anschlagbank 718 gegenüber dem seitlichen Absatz 715 versehen ist. Ähnlich wie bei in 11 dargestellten Ausführungsformen ist gemäß bestimmten Ausführungsformen der Boden 713 geneigt, so dass ein Bodenabschnitt neben der Anschlagwand 718 zwischen den Führungsbanken 716a, 716b weiter als ein Bodenabschnitt neben dem seitlichen Absatz 715 ausgespart ist. Bei bestimmten Implementierungen ist die in 10 dargestellte Chipkarte 520 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 12 dargestellten Kartenleser 710. Eine leicht in die Lade 712 gedrückte Chipkarte gleitet die Führungsbanken 716a und 716b sowie die Anschlagbank 718 herunter, um sich mit dem Boden 713 auszurichten und somit an einem Eingriffsort gehalten zu werden, um sich Magnetfeld und folglich gute induktive Kopplung zwischen der Chipkarte 520 und dem Kartenleser 710 zu teilen.
  • 13 zeigt schematisch eine weibliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist als ein Kartenleser 810 vorgesehen, der oben zum Beispiel mit Bezug auf 1 und 9 beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Der Kartenleser 810 besitzt eine im Wesentlichen rechteckige Aufnahme, die als eine Lade 812 vorgesehen ist, die mit einem Boden 813 gegenüber einem offenen oberen Teil, seitlichen Öffnungen 815a und 815b auf jeder schmalen Seite der Lade 812 und Führungswänden 816a und 816b auf jeder breiten Seite der Lade 812 versehen ist. Ähnlich wie bei oben zum Beispiel mit Bezug auf 9 beschriebenen Ausführungsformen befindet sich eine Leserspule 814, die eine Leserspulenachse 811 definiert, an einer im Wesentlichen zentralen Position des Bodens 813. Die Führungswände 816a und 816b sind mit Vorsprüngen 817a, 817b, 817c, 817d versehen, die dafür ausgelegt sind, entsprechende Aussparungen in einem Chipkartenkörper in Eingriff zu nehmen, der in der Lade 812 aufgenommen wird, um somit an einem Eingriffsort gehalten zu werden.
  • 14 zeigt schematisch eine männliche Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die männliche Vorrichtung ist als eine Chipkarte 820 vorgesehen, die zum Beispiel in 3 und in 10 dargestellten Ausführungsformen ähnlich ist. Insbesondere besitzt die Chipkarte 820 einen Körper 829 mit einem ersten Greifrand 825a und einem zweiten Greifrand 925b gegenüber dem ersten Greifrand 825a und einem ersten Seitenrand 826a und einem zweiten Seitenrand 826b gegenüber dem ersten Seitenrand 826a zwischen den Greifrändern 825a und 825b. Ähnlich wie bei oben zum Beispiel mit Bezug auf 10 beschriebenen Ausführungsformen befindet sich eine Kartenspule 824, die eine Kartenspulenachse 821 definiert, an einer im Wesentlichen zentralen Position der Chipkarte 820. Gemäß bestimmten Ausführungsformen sind der erste Seitenrand 826a und/oder der zweite Seitenrand 826b mit mindestens einer Aussparung 827a, 827b, 827c, 827d, versehen, die dafür ausgelegt sind, einen entsprechenden Vorsprung 817a, 817b, 817c, 817d einer Aufnahme einer weiblichen Vorrichtung aufzunehmen, wenn sie in der Aufnahme aufgenommen werden.
  • Bei bestimmten Implementierungen ist die in 14 dargestellte Chipkarte 820 ausgelegt zum kommunikativen Zusammenwirken mit dem in 13 dargestellten Kartenleser 810, zum Beispiel wenn Vorsprünge nicht zu groß sind, so dass die Seitenränder 826a 826b der Chipkarte 820 nicht mehr an den Seitenwänden 816a, 816b der Kartenleserlade 812 laufen können, dann die Chipkarte 820 im Wesentlichen wie oben mit Bezug auf in 1 bis 4 dargestellte Ausführungsformen beschrieben mit dem Kartenleser 810 verwendet werden kann. Als Alternative kann die Chipkarte 820 im Wesentlichen vertikal die Lade 812 hinunter gesetzt werden, damit die Vorsprünge 817a, 817b, 817c, 817d entsprechende der Aussparungen 827a, 827b, 827c, 827d in Eingriff nehmen. Wenn die Chipkarte 820 auf der Lade 812 aufgenommen wird, d.h. an einem Eingriffsort des Chipkartenlesers 810, wobei die Leserspulenachse 811 mit der Kartenspulenachse 821 zusammenfällt, kommt der mindestens eine Vorsprung 817a, 817b, 817c, 817d des Kartenlesers 810 mit der mindestens einen entsprechenden Aussparung 827a, 827b, 827c, 827d der Chipkarte 820 in Eingriff, und die Kartenspule 824 und die Leserspule 814 überlappen sich. Mindestens ein Effekt ist sicheres Teilen von Magnetfeld zwischen Leserspule 814 und Kartenspule 824 und folglich gute induktive Kopplung zwischen Chipkarte 820 und Kartenleser 810.
  • 15 zeigt schematisch ein System 900 einer weiblichen Vorrichtung und entsprechenden männlichen Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
  • Die in 15 dargestellte weibliche Vorrichtung ist als ein Kartenleser 910 vorgesehen, der bestimmte Elemente mit zum Beispiel mit Bezug auf 1 beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam hat. Der Kartenleser 910 besitzt eine Aufnahme, die als ein Tisch 912 vorgesehen ist, der eine im Wesentlichen planare Oberfläche 913 aufweist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Tisch 912 mit einer Leserspule 914 versehen. Bei bestimmten Ausführungsformen befindet sich die Leserspule 914 auf der planaren Oberfläche 913 des Tisches 912 in die Oberfläche 913 des Tisches 912 eingebettet oder in dem Kartenleser 910 unter der planaren Oberfläche 913 des Tisches 912 vergraben. Wie bei oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Leserspule 914 ausgelegt und in dem Kartenleser 910 angeordnet, um ein Magnetfeld bereitzustellen, das eine Achse aufweist, die im Wesentlichen zu der planaren Oberfläche 913 senkrecht ist und somit eine Leserspulenachse 911 wie in 15 mit gestrichelter Linie abgebildet definiert. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die planare Oberfläche 913 mit mindestens einem Vorsprung 917 versehen, der dafür ausgelegt ist, mit genauso vielen Aussparungen der entsprechenden männlichen Vorrichtung in Eingriff zu kommen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist ein zentraler Abschnitt in der Umgebung der Leserspulenachse 911 mit einem Vorsprung 917 versehen, der dafür ausgelegt ist, mit einer Aussparung der entsprechenden männlichen Vorrichtung in Eingriff zu kommen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist wie in 15 dargestellt eine Kontur des Vorsprungs 917 im Wesentlichen kreisförmig.
  • Die in 15 dargestellte männliche Vorrichtung ist als eine Chipkarte 920 vorgesehen, die oben zum Beispiel mit Bezug auf 3 offenbarten Ausführungsformen ähnlich ist. Die Chipkarte 920 ist für Verwendung in einem Chipkarten-Sicherheitssystem zum Beispiel mit dem Chipkartenleser 910 ausgelegt. Die Chipkarte 920 besitzt einen Körper 929, der gemäß bestimmten Ausführungsformen im Wesentlichen flach ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Körper 921 mit einem Modul 922 versehen, das ein Substrat 923 umfasst, das hier auch als IC 923 bezeichnet wird, da das Substrat mit einer integrierten Schaltung versehen ist. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Modul 922 ferner eine (hier auch als Kartenspule bezeichnete) gleitfähige Spule 924. Bei der in 15 gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist die Kartenspule 924 getrennt von dem IC 923 vorgesehen und über Zuführungsleitungen 924a, 924b mit dem IC 923 gekoppelt. Ähnlich wie bei oben offenbarten Ausführungsformen ist die Kartenspule 924 ausgelegt und in der männlichen Vorrichtung angeordnet, um ein Magnetfeld zu teilen und/oder bereitzustellen, das eine Achse aufweist, die im Wesentlichen zu dem flachen Körper 929 senkrecht ist und somit eine Kartenspulenachse 921 wie in 15 mit einer gestrichelten Linie abgebildet definiert. Die Chipkarte 920 besitzt mindestens eine Aussparung 927, die dafür ausgelegt ist, mit mindestens einem bei dem Kartenleser 910 vorgesehenen entsprechenden Vorsprung in Eingriff zu kommen. Bei bestimmten Ausführungsformen fällt die Aussparung 927 mit der Kartenspulenachse 921 zusammen. Bei bestimmten Ausführungsformen weist die Aussparung 927 eine runde Form oder Grenze auf. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Aussparung 927 kreisförmig. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Aussparung 927 als Durchgangsloch gebildet. Bei bestimmten Ausführungsformen, bei denen das Modul 922 mit der Kartenspule 924 versehen ist, ist das Modul 922 auch mit der Aussparung 927 versehen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist wie in 15 dargestellt das Modul 922 mit einem kreisförmigen Loch versehen, um die Aussparung 927 zu bilden, wobei das kreisförmige Loch von Windungen der Kartenspule 924 umgeben wird.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen der Leserspule 914 und/oder der Kartenspule 924 ist ein Spulenleiter an einem ersten Spulenzuführungspunkt vorgesehen, der mit Bezug auf eine Achse versetzt ist, und nach außen zu einem zweiten Spulenzuführungspunkt gewunden, um so einen zentralen Abschnitt der Spule von Leiter und/oder Leitbahn freizuhalten. Bei bestimmten Ausführungsformen zeichnet die Leserspule 914 und/oder die Kartenspule 924 eine andere Form als einen Kreis, wie etwa eine rechteckige Form. Bei bestimmten Ausführungsformen (nicht gezeigt) sind die Leserspule 914 und/oder die Kartenspule 924 zylinderförmig.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen der Leserspule 914 ist der zentrale Abschnitt der Spule im Wesentlichen frei von Spulenleiter und/oder jeglicher Leiterbahn der Leserspule 914. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Vorsprung 917 mit einem magnetisierbaren Metallstift oder einem anderen Element aus einem Material versehen, das einen Effekt des in der Spule 914 erzeugten Magnetfelds verstärken kann, insbesondere einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität. Mindestens ein Effekt kann darin bestehen, Verbesserung der induktiven Kopplung zur Stromversorgung von in der entsprechenden männlichen Vorrichtung enthaltenen Schaltkreisen und/oder Kommunikation mit der entsprechenden männlichen Vorrichtung zu ermöglichen. Wenn insbesondere der Kartenleser 910 zur Kommunikation mit der Chipkarte 920 verwendet wird, wird die Kopplung verbessert, da, wenn sich die Chipkarte 920 an dem Kartenleser 910 befindet, so dass die Aussparung 927 den Vorsprung 917 des Kartenlesers 910 in Eingriff nimmt, wie in 15 durch einen mit den Spulenachsen 911 und 921 zusammenfallenden Pfeil angegeben, der Vorsprung 917 dann eine im Wesentlichen koaxiale Überlappung der Leserspule 914 und der Kartenspule 924 gewährleistet, wobei die Leserspulenachse 911 und die Kartenspulenachse 921 zusammenfallen. Gleichzeitig kann der Stift des Vorsprungs 917 einer durch mindestens eine Windung der Kartenspule 924 definierten Ebene nahe kommen oder sie sogar durchdringen. Ein Stift des Vorsprungs 917 kann somit als ein der Leserspule 914 und der Kartenspule 924 gemeinsamer Übertragerkern fungieren, um so die induktive Kopplung weiter zu verstärken.
  • Hinsichtlich der Chipkarte 929 weist der Körper 929 gemäß bestimmten Ausführungsformen eine rechteckige Form auf. Gemäß anderen Ausführungsformen weist der Körper 929 eine andere Form als rechteckig auf. Gemäß bestimmten Ausführungsformen wird die Form des Körpers 929 durch nichttechnische Kriterien bestimmt, wie etwa gewünschte geometrische Form, Kontur eines Wahrenzeichens und/oder anderes. Gemäß bestimmten Ausführungsformen wird eine Anzahl und ein Ort von Aussparungen von 1 verschieden bestimmt. Mindestens ein Effekt ist, den Chipkartenkörper mit einem Merkmalcharakteristikum zu versehen, das zum Beispiel als Markierung zu verwenden ist, um die Chipkarte als von einer bestimmten Organisation ausgegeben zu erkennen.
  • Es werden zahlreiche Kombinationen und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen in Betracht gezogen.
  • Obwohl oben Ausführungsformen, bei denen die männliche Vorrichtung als Chipkarte vorgesehen ist, mit Bezug auf einen Körper der Chipkarte und ein in dem Körper enthaltenes Modul beschrieben werden, sind gemäß bestimmten Ausführungsformen der männlichen Vorrichtung Körper und Modul ein und dieselbe Struktur, d.h. ein Substrat mit einer Antenne der männlichen Vorrichtung und mit der Antenne der männlichen Vorrichtung gekoppelte Schaltkreise werden auf und/oder in einem Träger vorgesehen, der je nach Fall Körper und/oder Modul bildet.
  • Obwohl oben Ausführungsformen, bei denen die männliche Vorrichtung als Chipkarte vorgesehen ist, eine Spule als Element zur induktiven Kopplung enthaltend beschrieben werden, muss gemäß bestimmten Ausführungsformen der männlichen Vorrichtung die Anzahl der Kopplungselemente nicht auf 1 beschränkt sein. Zum Beispiel kann bei bestimmten Ausführungsformen, bei denen die männliche Vorrichtung als Chipkarte mit einem Körper und in dem Körper enthaltenen Modul vorgesehen ist, zusätzlich zu einer mit dem Substrat gebildeten und mit Schaltkreisen mit dem Substrat verbundenen Antenne eine Boosterantenne in und/oder an dem Körper der Chipkarte vorgesehen sein, zum Beispiel um die mit dem Substrat gebildete Antenne zu umgeben, um so Magnetfelder breit zu erfassen und die in die Boosterantenne induzierten Signale induktiv an die mit dem Substrat gebildete Antenne zu koppeln und/oder bessere induktive Kopplungsübertragungskapazität der Chipkarte bereitzustellen.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Aufnahme der weiblichen Vorrichtung mit mindestens einem gefederten Stift oder anderem Knopf versehen, der dafür ausgelegt ist, bei Anordnung in der Eingriffsposition mit einer entsprechenden in der männlichen Vorrichtung vorgesehenen Aussparung in Eingriff zu kommen. Der Eingriff einer entsprechenden Aussparung kann somit zum Beispiel anzeigen, dass Kommunikation mit einer für Zusammenwirkung mit der weiblichen Vorrichtung ausgelegten männlichen Vorrichtung bevorsteht. Bei bestimmten Ausführungsformen wird der gefederte Stift beim Eingriff mit einer Aussparung mit Kartenleserschaltkreisen gekoppelt, um in einen Lösemodus versetzt zu werden, so dass die Kartenleserschaltkreise unter Verwendung induktiver Kopplung in der männlichen Vorrichtung vorgesehene Schaltkreise mit Strom versorgt und/oder mit ihnen kommuniziert.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung mit einer Basis versehen, die dafür ausgelegt ist, mit der entsprechenden Aufnahme der männlichen Vorrichtung in Eingriff zu kommen, wie zum Beispiel im Fall der oben mit Bezug auf 15 beschriebenen planaren Oberfläche 913 einer Basis mit einer entsprechend planaren unteren Oberfläche und mit einer Aussparung, um mit dem Vorsprung der männlichen Vorrichtung in Eingriff zu kommen und koaxiale Ausrichtung von Leserspule und Kartenspule zu gewährleisten. Ein Körper der männlichen Vorrichtung muss jedoch keine planare Form aufweisen, sondern kann innerhalb der Grenzen vorgesehener Schaltkreise wie IC 923 für kommunikative Kopplung und Betrieb der männlichen Vorrichtung je nach Wunsch geformt sein um ein im Wesentlichen dreidimensionales Token bereitzustellen.
  • Zum Beispiel zeigt 16 schematisch eine Variante des Systems 900 der weiblichen Vorrichtung und entsprechenden männlichen Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen. Die weibliche Vorrichtung ist wie oben mit Bezug auf 15 beschrieben, während die männliche Vorrichtung als eine dreidimensionale Figur mit einem bearbeiteten Körper 979 und einer Basis 972 vorgesehen ist. Die Basis 972 umfasst Schaltkreise 973, die mit eine als Spule 974 vorgesehenen induktiven Element verbunden sind, das für induktive Kopplung über ein Magnetfeld entlang einer Achse 971 der Spule 974 ausgelegt ist. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist die Basis 972 mit einer Aussparung 977 versehen, die dafür ausgelegt ist, den Vorsprung 917 der weiblichen Vorrichtung, d.h. des „Karten-Lesers“ 910, aufzunehmen. Somit kann ein Benutzer die männliche Vorrichtung leicht und sicher an dem Eingriffsort positionieren, an dem der Vorsprung 917 mit der Aussparung 977 in Eingriff kommt, um Kopplung zu erreichen zum Beispiel damit das IC 973 induktiv durch die männliche Vorrichtung mit Strom versorgt wird und/oder zur Kommunikation zwischen der männlichen Vorrichtung und der weiblichen Vorrichtung.
  • Der Betrieb von oben beschriebenen Ausführungsformen ist kontaktlos. Die männliche Vorrichtung, wie etwa eine Chipkarte, wird in die Aufnahme der weiblichen Vorrichtung eingefügt, um so in Eingriff zu kommen, dass die weibliche Vorrichtung die männliche Vorrichtung an dem Eingriffsort in Eingriff nimmt. An diesem Ort werden induktive Antennenelemente, wie etwa Leserspule und Chipkartenspule im Wesentlichen koaxial ausgerichtet, so dass induktive Kopplung zwischen den jeweiligen Spulen gewährleistet wird. Schaltkreise der männlichen Vorrichtung können über induktive Kopplung Stromversorgung von der weiblichen Vorrichtung erhalten. Wenn die weibliche Vorrichtung und die männliche Vorrichtung für kommunikative Kopplung ausgelegt sind, kann die Kopplung ferner kommunikativ sein, um so den Austausch von Signalen zwischen der weiblichen Vorrichtung und der in der Aufnahme aufgenommenen männlichen Vorrichtung zu ermöglichen.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die vorliegende Beschreibung beschreibt in einem Aspekt gemäß bestimmten Ausführungsformen eine erste Vorrichtung zur Verwendung bei induktiver Kommunikation. Die erste Vorrichtung wird hier auch als weibliche Vorrichtung bezeichnet. Bei konkreten Ausführungsformen wird die weibliche Vorrichtung zur Verwendung bei induktiver Kommunikation mit einer männlichen Vorrichtung vorgesehen. Insbesondere umfasst die weibliche Vorrichtung eine Aufnahme, die dafür ausgelegt ist, die männliche Vorrichtung aufzunehmen. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die weibliche Vorrichtung ein induktives Kopplungselement, das dafür ausgelegt ist, sich Magnetfeld mit der männlichen Vorrichtung, wenn sie in der Aufnahme aufgenommen ist, zu teilen.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist das Kopplungselement als Antenne ausgelegt. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Antenne als leitfähige Schleife vorgesehen, die für Stromfluss in der leitfähigen Schleife ausgelegt ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die weibliche Vorrichtung dafür ausgelegt, den Strom für Fluss in der Antenne zu erzeugen. Bei bestimmten Ausführungsformen dient der Strom zur Erzeugung eines Übertragungsmagnetfelds zur Verwendung als Träger von Stromversorgung und/oder Signalisierung zu der in der Aufnahme aufgenommenen männlichen Vorrichtung. Bei bestimmten Ausführungsformen soll der Strom durch ein Empfangsmagnetfeld erzeugt werden, das von der in der Aufnahme aufgenommenen männlichen Vorrichtung empfangen wird.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Aufnahme mit einer Halterung versehen, die dafür ausgelegt ist, mit der männlichen Vorrichtung an einem Eingriffsort in Eingriff zu kommen. Mindestens ein Effekt ist, dass der Eingriffsort so ausgewählt werden kann, dass Überlappung von Vorsprüngen der Kopplungselemente auf eine Grenzebene zwischen den Kopplungselementen optimiert wird. Somit kann eine Dichte eines Magnetfelds, das zum Teilen gegeben ist, optimiert werden. Dementsprechend wird bei bestimmten Ausführungsformen der Eingriffsort so ausgewählt, dass ein Anteil eines zwischen dem induktiven Kopplungselement der weiblichen Vorrichtung und einem entsprechenden induktiven Kopplungselement der männlichen Vorrichtung geteilten Magnetfelds optimiert wird.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Halterung als eine Führung vorgesehen, die dafür ausgelegt ist, die männliche Vorrichtung in Richtung des Eingriffsorts zu führen. Zum Beispiel wird die Führung als eine Schiene vorgesehen, auf der die männliche Vorrichtung entlang der Schiene gleiten soll. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Schiene für einen Gleitschuhabschnitt der männlichen Vorrichtung zum Gleiten entlang der Schiene ausgelegt sein. Gemäß bestimmten Ausführungsformen wird die Halterung als Wände eines Einschubhohlraums als Aufnahme vorgesehen, die dafür ausgelegt ist, die männliche Vorrichtung aufzunehmen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Einschubhohlraum dafür ausgelegt, einen Hauptabschnitt der männlichen Vorrichtung aufzunehmen. Bei bestimmten Ausführungsformen besitzt der Einschubhohlraum eine Öffnung, die dafür ausgelegt ist, dass der Hauptabschnitt der männlichen Vorrichtung in den Einschubhohlraum eintritt. Bei bestimmten Ausführungsformen wird der Eingriffsort an einem Ende des Einschubhohlraums gegenüber der Öffnung vorgesehen.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Aufnahme so vorgesehen, dass eine erste Kraft zum Halten der männlichen Vorrichtung am Eingriffsort größer als eine zweite Kraft zum Halten der männlichen Vorrichtung an einem anderen Ort an der Aufnahme ist. Das Ergreifen der männlichen Vorrichtung am Eingriffsort kann es Erleichtern, eine Position zu finden, an der der Anteil des zwischen der weiblichen Vorrichtung und der männlichen Vorrichtung geteilten Magnetfelds verbessert ist, wenn die männliche Vorrichtung, wenn sie an der Aufnahme der weiblichen Vorrichtung aufgenommen wird, zum Eingriffsort gezogen wird. Ein solcher „Zieh“-Effekt kann vom Benutzer als Ergebnis des Bringens der männlichen Vorrichtung in die Umgebung des Eingriffsorts gefühlt werden, da die Konfiguration zum Eingriff einen zusätzlichen Zug in Richtung des Eingriffsorts bereitstellt. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Aufnahme mit einem Vorsprung versehen, der dafür ausgelegt ist, mit einer Aussparung in Eingriff zu kommen, die mit dem Hauptabschnitt der männlichen Vorrichtung vorgesehen ist. Bestimmte Ausführungsformen umfassen ein Kraftkopplungselement, ausgelegt zur Kopplung, um mit der männlichen Vorrichtung am Eingriffsort in Eingriff zu kommen, um so eine Kraft bereitzustellen, die sich zu der zweiten Kraft addiert, um die erste Kraft herzustellen. Zum Beispiel wird das Kraftkopplungselement als eine Feder vorgesehen. Als anderes Beispiel wird das Kraftkopplungselement als ein Magnet, insbesondere als statischer Magnet, vorgesehen.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist die weibliche Vorrichtung als Chipkartenleser mit einer Antennenschleife als induktives Kopplungselement ausgelegt. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Aufnahme dafür ausgelegt, eine Chipkarte als die männliche Vorrichtung aufzunehmen.
  • Die vorliegende Beschreibung beschreibt in einem Aspekt gemäß bestimmten Ausführungsformen eine zweite Vorrichtung, die zur Verwendung bei induktiver Kommunikation ausgelegt ist. Die zweite Vorrichtung wird hier auch als eine männliche Vorrichtung bezeichnet. Bei konkreten Ausführungsformen wird die männliche Vorrichtung zur Verwendung bei induktiver Kommunikation mit einer weiblichen Vorrichtung vorgesehen. Bestimmte Ausführungsformen der männlichen Vorrichtung umfassen ein induktives Kopplungselement, das dafür ausgelegt ist, sich Magnetfeld mit der weiblichen Vorrichtung zu teilen, wenn sie an einer Aufnahme der weiblichen Vorrichtung aufgenommen wird.
  • Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist das Kopplungselement als Antenne ausgelegt. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die Antenne als leitfähige Schleife vorgesehen, die für Fluss von Strom in der leitfähigen Schleife ausgelegt ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung dafür ausgelegt, den Strom für Fluss in der Antenne zu erzeugen. Bei bestimmten Ausführungsformen soll der Strom ein Übertragungsmagnetfeld zur Verwendung als Träger von Signalisierung zu der weiblichen Vorrichtung erzeugen. Bei bestimmten Ausführungsformen soll der Strom durch ein Empfangsmagnetfeld erzeugt werden, das von der weiblichen Vorrichtung empfangen wird, die in der Aufnahme aufgenommen wird. Gemäß bestimmten Ausführungsformen kann durch das Empfangsmagnetfeld erzeugter Strom zur Stromversorgung von Schaltkreisen der männlichen Vorrichtung verwendet werden.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung dafür ausgelegt, an einem Eingriffsort mit der Aufnahme in Eingriff zu kommen. Mindestens ein Effekt kann verbesserte Benutzbarkeit sein, da durch das gegebene komplementäre Eingriffsmittel an der Aufnahme ein Benutzer die männliche Vorrichtung ohne weiteres an dem Eingriffsort positionieren und dort zur Kommunikation mit einer weiblichen Vorrichtung halten kann. Somit kann zum Beispiel induktive Kopplung keinerlei Verstärkung durch eine sekundäre Antenne erfordern.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung dafür ausgelegt, mit einer Halterung der weiblichen Vorrichtung zusammenzuwirken, die als Führung ausgelegt ist, um die männliche Vorrichtung in Richtung des Eingriffsorts zu führen. Die männliche Vorrichtung umfasst gemäß bestimmten Ausführungsformen einen Gleitschuhabschnitt, der dafür ausgelegt ist, entlang der als Schiene vorgesehenen Führung zu gleiten. Die männliche Vorrichtung wird gemäß bestimmten Ausführungsformen mit einem Hauptabschnitt versehen, der zur Aufnahme durch die als eine Wand eines Einschubhohlraums vorgesehene Halterung ausgelegt ist. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Hauptabschnitt mit einer Aussparung versehen, die dafür ausgelegt ist, mit einem mit der Aufnahme der weiblichen Vorrichtung vorgesehenen Vorsprung in Eingriff zu kommen. Bestimmte Ausführungsformen umfassen ein Kraftkopplungselement, das für magnetische Kopplung ausgelegt ist, um die männliche Vorrichtung am Eingriffsort der weiblichen Vorrichtung in Eingriff zu nehmen Gemäß bestimmten Ausführungsformen der männlichen Vorrichtung wird das induktive Kopplungselement als Antennenschleife vorgesehen. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung als Chipkarte ausgelegt, um durch die Aufnahme eines Kartenlesers als männliche Vorrichtung aufgenommen zu werden.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen ist die männliche Vorrichtung mit einem Eingriffsmuster versehen. Das Eingriffsmuster soll auf ein komplementäres Eingriffsmuster, das an der Aufnahme der männlichen Vorrichtung vorgesehen ist, passen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird das Eingriffsmuster als Relief vorgesehen. Bei bestimmen Ausführungsformen ist das Relief gefärbt. Ein Benutzer kann charakteristische Strukturen des Reliefs sehen. Zum Beispiel kann eine Organisation, die die IC-Karte an Benutzer von Diensten der Organisation ausgibt, eine Markierung auf der IC-Karte vorsehen, damit Benutzer die IC-Karte als durch eine bestimmte Organisation ausgegeben identifizieren können. Effektiv kann das Muster somit wirken, um die Kooperation auf Kartenleser zu beschränken, die ein passendes komplementäres Muster aufweisen, und unter Verwendung von Freiheit beim Entwurf der Form und/oder Kontur des Musters kann das Muster auch als Medium zur Bereitstellung eines Wahrenzeichens fungieren.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen wird die männliche Vorrichtung mit einem Leuchtelement versehen, das mit der integrierten Schaltung gekoppelt ist. Zum Beispiel ist das Leuchtelement eine mit der integrierten Schaltung gekoppelte Leuchtdiode (LED). Bei bestimmten Implementierungen wird die LED durch ein Modul getragen, das die integrierte Schaltung hält. Die männliche Vorrichtung ist dafür ausgelegt, Licht zu emittieren, das Stromversorgung der integrierten Schaltung aus dem induktiven Kopplungselement anzeigt. Bei bestimmten Implementierungen, bei denen die männliche Vorrichtung als IC-Karte mit dem darin gebildeten oder anderweitig eingesetzten Modul vorgesehen ist, ein Körper der IC-Karte mit einem Hohlraum versehen, in dem sich durch die LED emittiertes Licht zu einer Öffnung des Hohlraums ausbreiten kann, um dem Benutzer zur ermöglichen, das Licht zu sehen. Bei bestimmten Ausführungsformen wird die weibliche Vorrichtung mit einem Leuchtelement versehen, das mit der integrierten Schaltung gekoppelt ist. Zum Beispiel ist das Leuchtelement eine Leuchtdiode (LED), die mit Steuerschaltkreisen der weiblichen Vorrichtung gekoppelt und/oder in einem Abschnitt der Aufnahme angeordnet ist. Die weibliche Vorrichtung ist dafür ausgelegt, Licht zu emittieren, das Kopplung zwischen der weiblichen Vorrichtung und der männlichen Vorrichtung anzeigt. Bei bestimmten Ausführungsformen, bei denen die männliche Vorrichtung an der Aufnahme am Eingriffsort angeordnet ist, wird eine Öffnung des Hohlraums der männlichen Vorrichtung in der männlichen Vorrichtung gebildet, um so mit der Position des Leuchtelements der weiblichen Vorrichtung übereinzustimmen. Somit empfängt die Öffnung des Hohlraums von der weiblichen Vorrichtung emittiertes Licht, und der Hohlraum leitet das empfangene Licht zu der Öffnung des Hohlraums. Bei bestimmten Ausführungsformen nimmt der Hohlraum eine optische Faser zum Leiten von durch die LED emittiertem Licht zu der Öffnung auf. Ein Benutzer der IC-Karte kann somit das Licht sehen und dadurch folgern, dass die IC-Karte gut genug an einer Aufnahme des Kartenlesers als weibliche Vorrichtung für den Kartenleser positioniert ist, um die IC-Karte mit Strom zu versorgen, wodurch Kommunikation zwischen dem Kartenleser und der IC-Karte physisch ermöglicht wird.
  • Die vorliegende Beschreibung beschreibt in einem Aspekt gemäß bestimmten Ausführungsformen ein System für induktive Kommunikation. Das System umfasst eine weibliche Vorrichtung gemäß der Offenbarung von Ausführungsformen der ersten Vorrichtung. Ferner umfasst das System eine männliche Vorrichtung gemäß der Offenbarung von Ausführungsformen der zweiten Vorrichtung.
  • Die Beschreibung beschreibt in einem anderen Aspekt gemäß bestimmten Ausführungsformen ein Verfahren zur induktiven Kommunikation zwischen einer weiblichen Vorrichtung und einer männlichen Vorrichtung, wobei beide Vorrichtungen ein induktives Kopplungselement aufweisen. Das Verfahren umfasst an einer Aufnahme der weiblichen Vorrichtung Aufnehmen der männlichen Vorrichtung. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Verfahren, die männliche Vorrichtung an einem Eingriffsort der Aufnahme in Eingriff zu nehmen. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Verfahren, Strom zu einem der Kopplungselemente zu leiten, wobei der Strom zum Signalisieren von zu übermittelnden Informationen dient. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Verfahren das Lesen eines am anderen der Kopplungselemente erzeugten Stromsignals, um empfangene Informationen aus dem Stromsignal zu extrahieren.
  • In der obigen Beschreibung von beispielhaften Implementierungen werden zur Erläuterung spezifische Zahlen, Materialkonfigurationen und andere Details dargelegt, um die Erfindung, so wie sie beansprucht wird, besser zu erläutern. Für Fachleute ist jedoch ersichtlich, dass die beanspruchte Erfindung unter Verwendung anderer Details als die hier beschriebenen beispielhaften ausgeübt werden kann. Die vorliegenden Implementierungen werden in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es versteht sich jedoch, das einzelne Aspekte der Implementierungen getrennt beansprucht werden können und ein oder mehrere der Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden können. Obwohl ein bestimmtes Merkmal der Offenbarung mit Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann somit ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wenn es für eine gegebene oder konkrete Anwendung erwünscht und vorteilhaft ist. Implementierung kann in Verbindung mit Kommunikationsprotokollen erfolgen. Die Reihenfolge, in der die Ausführungsformen/Implementierungen und Verfahren/Prozesse beschrieben werden, soll nicht als Beschränkung aufgefasst werden, und es können beliebig viele der beschriebenen Implementierungen und Prozesse kombiniert werden. In bestimmten Fällen werden wohlbekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht, um die Beschreibung der beispielhaften Implementierungen zu verdeutlichen.
  • In der vorliegenden Anmeldung soll der Ausdruck „oder“ ein einschließendes „oder“ bedeuten und nicht ein ausschließendes „oder“. Das heißt, wenn es nicht anderweitig angegeben oder aus dem Kontext klar ist, soll daher „X verwendet A oder B“ eine beliebige der natürlichen einschließenden Permutationen bedeuten. Die in der vorliegenden Anmeldung und in den beigefügten Ansprüchen gebrauchten Artikel „ein“ und „eine“ sollten im Allgemeinen mit der Bedeutung „eines oder mehrerer“ aufgefasst werden, sofern es nicht anders angegeben oder aus dem Kontext klar ist, dass es sich auf eine Singularform bezieht. Das Wort „beispielhaft“ wird hier mit der Bedeutung als Beispiel, Einzelfall oder Veranschaulichung dienend verwendet. Jeder Aspekt oder Entwurf, der hier als „beispielhaft“ beschrieben wird, ist nicht unbedingt als gegenüber anderen Aspekten oder Entwürfen bevorzugt oder vorteilhaft aufzufassen. Stattdessen soll das Wort beispielhaft Konzepte und Techniken auf konkrete Weise präsentieren. Zum Beispiel kann sich der Ausdruck „Techniken“ auf eine oder mehrere Vorrichtungen, Apparate, Systeme, Verfahren, Herstellungsartikel und/oder computerlesbare Anweisungen beziehen, sowie es durch den hier beschriebenen Kontext angegeben wird. Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung und der Ansprüche können die Ausdrücke „gekoppelt“ und „verbunden“ verwendet worden sein, um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente aneinander angeschaltet sind. Eine solche beschriebene Anschaltung verschiedener Elemente kann entweder direkt oder indirekt sein. Im vorliegenden Gebrauch sind die Ausdrücke „aufweisend“, „enthaltend“, „umfassend“, „mit“ oder Varianten davon und ähnliche Ausdrücke Ausdrücke mit offenem Ende, die einschließend sein sollen. Diese Ausdrücke können die Anwesenheit angegebener Elemente oder Merkmale angeben, schließen aber zusätzliche Elemente oder Merkmale nicht aus. Wenn oben bestimmte Implementierungen mit Bezug auf eine erste und eine zweite Funktionalität beschrieben wurden, können andere nicht dargestellte Implementierungen nur die erste Funktionalität (nicht zweite Funktionalität) umfassen oder können nur die erste Funktionalität (nicht die zweite Funktionalität) umfassen.

Claims (10)

  1. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) zur Verwendung bei induktiver Kommunikation mit einer Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), wobei der Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) Folgendes umfasst: eine Aufnahme, ausgelegt zum Aufnehmen der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), wobei die Aufnahme als Lade (612, 712) vorgesehen ist, eine Antennenschleife als induktives Kopplungselement, ausgelegt zum Teilen von Magnetfeld mit der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), wenn sie in der Aufnahme aufgenommen wird, wobei die Aufnahme mit einer Halterung versehen ist, die dafür ausgelegt ist, die Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) an einem Eingriffsort in Eingriff zu nehmen, wobei die Lade (612, 712): mit einem Boden (613) gegenüber einem offenen oberen Teil, einer seitlichen Öffnung (615), Führungswänden (616a, 616b) auf jeder Seite der seitlichen Öffnung (615) und einer Anschlagwand (618) gegenüber der seitlichen Öffnung (615) versehen ist, wobei der Boden (613) geneigt ist, so dass ein Bodenabschnitt neben der Anschlagwand (618) weiter von einer oberen Ebene des Chipkartenlesers (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) als ein Bodenabschnitt neben der seitlichen Öffnung (615) ausgespart ist, oder mit einem Boden (713) gegenüber einem offenen oberen Teil, einem seitlichen Absatz (715), geneigten Führungsbanken (716a, 716b) auf jeder Seite des seitlichen Absatzes (715) und einer Anschlagbank (718) gegenüber dem seitlichen Absatz (715) versehen ist, wobei der Boden (713) geneigt, so dass ein Bodenabschnitt neben der Anschlagwand (718) zwischen den Führungsbanken (716a, 716b) weiter als ein Bodenabschnitt neben dem seitlichen Absatz (715) ausgespart ist.
  2. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach Anspruch 1, wobei die Halterung als Führung vorgesehen ist, die dafür ausgelegt ist, die Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) in Richtung des Eingriffsorts zu führen.
  3. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach Anspruch 2, wobei die Führung als Schiene vorgesehen ist, die für einen Gleitschuhabschnitt der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) zum Gleiten entlang der Schiene ausgelegt ist.
  4. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halterung als Wände eines Einschubhohlraums als Aufnahme vorgesehen ist, der dafür ausgelegt ist, einen Hauptabschnitt der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) aufzunehmen.
  5. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach Anspruch 4, wobei der Einschubhohlraum eine Öffnung aufweist, die für den Hauptabschnitt der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) zum Eintritt in den Einschubhohlraum ausgelegt ist, und wobei der Eingriffsort an einem Ende des Einschubhohlraums gegenüber der Öffnung vorgesehen ist.
  6. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahme so vorgesehen ist, dass eine erste Kraft zum Halten der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) am Eingriffsort größer als eine zweite Kraft zum Halten der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) an einem anderen Ort an der Aufnahme ist.
  7. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach Anspruch 6, wobei die Aufnahme mit einem Vorsprung versehen ist, der dafür ausgelegt ist, eine mit dem Hauptabschnitt der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) vorgesehene Aussparung in Eingriff zu nehmen.
  8. Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach Anspruch 6 oder 7, die ferner ein Kraftkopplungselement umfasst, das für magnetische Kopplung ausgelegt ist, um die Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) am Eingriffsort in Eingriff zu nehmen, um so eine Kraft bereitzustellen, die sich zu der zweiten Kraft addiert, um die erste Kraft herzustellen.
  9. System zur induktiven Kommunikation, wobei das System einen Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und eine Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) aufweist, wobei die Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) aufweist: ein induktives Kopplungselement, ausgelegt zum Teilen von Magnetfeld mit dem Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910), wenn sie an einer Aufnahme des Chipkartenlesers (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) aufgenommen wird, wobei die Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) dafür ausgelegt ist, an einem Eingriffsort mit der Aufnahme in Eingriff zu kommen.
  10. Verfahren zur induktiven Kommunikation zwischen einem Chipkartenleser (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) und einer Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920), die beide ein induktives Kopplungselement aufweisen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Aufnehmen der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) an einer Aufnahme des Chipkartenlesers (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910), die als Lade (612, 712) vorgesehen ist, wobei das Aufnehmen der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) ein Gleiten der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) entlang eines geneigten Bodens des Chipkartenlesers (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) in Richtung einer Anschlagwand des Chipkartenlesers (110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 910) aufweist; Ineingriffnehmen der Chipkarte (120, 220, 320, 420, 520, 820, 920) an einem Eingriffsort der Aufnahme; Leiten von Strom zu einem der Kopplungselemente, wobei der Strom zu übermittelnde Informationen signalisieren soll; und Lesen eines an dem anderen der Kopplungselemente erzeugten Stromsignals, um empfangene Informationen aus dem Stromsignal zu extrahieren.
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