DE19508773C1 - Elektronische Speicherkarte - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet elektronischer Speicher­ karten, die beispielsweise in Form von Telefonkarten, Legiti­ mationskarten oder anwenderspezifischen Karten bekannt sind, und betrifft eine elektronische Speicherkarte mit einem Halb­ leiter-Speicher zur Speicherung veränderbarer Daten und mit einem Kartenkörper.

Eine derartige elektrische Speicherkarte ist beispielsweise aus der EP-B1-0 254 640 bekannt, die insbesondere die Her­ stellung und die Ausbildung eines elektronischen Moduls mit einem Halbleiterbauelement (Halbleiterchip) für die Spei­ cherkarte beschreibt. Das Halbleiterbauelement ist auf der Oberseite einer im wesentlichen ebenen Anordnung elektrischer Leiter befestigt. Die Unterseiten der Leiter bilden eine Schnittstelle zum Kontaktieren des Halbleiterbauelementes mit einer korrespondierenden externen Einrichtung. Diese externe Einrichtung kann über die Schnittstelle in bekannter Weise auf das Halbleiterbauelement und insbesondere auf in diesem oder zusätzlich zu diesem vorgesehene Speicher zugreifen.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 93 16 734 ist eine insbe­ sondere zur Beteiligung von Fernsehzuschauern an Fernsehspie­ len oder Fernsehshows konzipierte Scheckkarte bekannt. Diese Scheckkarte empfängt von dem Tonkanal eines Fernsehgeräts mindestens einen codierten Datensatz beinhaltende akustische Signale, die anschließend decodiert und einem Mikroprozessor zugeleitet werden. Der Mikroprozessor vergleicht die deco­ dierten Signale mit in der Scheckkarte fest gespeicherten Identifikationsdaten und gibt bei zumindest teilweiser Übereinstimmung ein die Aufmerksamkeit des Benutzers erre­ gendes akustisches Signal ab. Der Benutzer hat jedoch keine Möglichkeit, Kenntnis von den Identifikationsdaten selbst zu erhalten. Eine Veränderung der Identifikationsdaten ist ge­ nausowenig möglich wie die Benutzung der Scheckkarte ohne Fernsehtonkanal.

Ein besonders bekanntes Beispiel einer Speicherkarte (Chipkarte) sind Telefonkarten, in deren Halbleiterbauelement u. a. das jeweils noch zum Telefonieren zur Verfügung stehende Guthaben gespeichert ist. Ein Problem üblicher Chipkarten besteht darin, daß ohne externe Hilfsmittel der jeweilige Speicherinhalt nicht abfragbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung ei­ ner elektronischen Speicherkarte, die ohne externe Hilfsmit­ tel eine Ausgabe der von ihr gespeicherten veränderbaren Daten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Speicherkarte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Schallwandler aus dem Speicher ausgelesene Daten in akustische Signale wandelt, die dem Kartenbenutzer den Speicherinhalt unmittelbar angeben. Damit ist in vor­ teilhafter Weise eine Speicherkarte geschaffen, die hin­ sichtlich der Ausgabe ihres Speicherinhaltes autark ist; der Schallwandler als integraler Bestandteil der Speicherkarte ermöglicht nämlich eine ortsunabhängige Ausgabe der gespei­ cherten und/oder aufbereiteten Daten in Form akustischer Signale (z. B. Melodien oder Sprache).

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spei­ cherkarte sieht vor, daß der Kartenkörper einen Resonator zur Schallerzeugung bildet. Bei dieser Ausgestaltung ist der Kartenkörper in vorteilhafter Weise nicht nur Träger für die übrigen Bestandteile und Elemente der Speicherkarte, sondern dient in Doppelfunktion auch als schallverstärkender Resona­ tor.

Eine besonders robuste, kompakte und störunanfällige Ausge­ staltung der erfindungsgemäßen Speicherkarte sieht vor, daß der Schallwandler ein auf dem Kartenkörper angeordnet er pie­ zoelektrischer Schwinger ist. Piezoschwinger sind vergleichs­ weise preiswert und erlauben bei kleinster Bauform eine aus­ reichende Schwingungsanregung des Kartenkörpers.

Eine besonders komfortable akustische Ausgabe der gespeicher­ ten und/oder aufbereiteten Daten läßt sich gemäß einer vor­ teilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch einen Sprachge­ nerator realisieren, der die Daten in Sprachsignale umwandelt und den Schallwandler zur Sprachausgabe ansteuert.

Das Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Speicherkarte wird nach einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung durch eine Schnittstelle erweitert, über die Daten in das Halbleiterbau­ element einschreibbar und/oder gespeicherte Daten veränderbar sind.

Grundsätzlich kann die Speicherkarte zur Energieversorgung mit einer Batterie oder einem wiederaufladbaren Akkumulator ausgestattet sein. Das Bauvolumen der Speicherkarte und der Materialaufwand können vorteilhafterweise dadurch reduziert werden, daß die Speicherkarte eine Energiegewinnungseinrich­ tung aufweist, die zumindest die zur Schallerzeugung erfor­ derliche Energie bereitstellt. Besonders bevorzugt wird dazu ein Piezoelement eingesetzt, das bei mechanischer Kompression aufgrund des piezoelektrischen Effekts eine vergleichsweise hohe Ausgangsspannung zur Verfügung stellt. Diese Ausgangs­ spannung kann unmittelbar oder auch über einen zwischenge­ schalteten Energiespeicher zur Energieversorgung des Schall­ wandlers und ggf. weiterer Elemente der elektrischen Spei­ cherkarte dienen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines figürlich darge­ stellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Speicherkarte in Aufsicht und

Fig. 2 die Bedienung der Speicherkarte in Seitenansicht.

Die in Fig. 1 unter teilweiser Freilegung in tieferen Schichten angeordneter Bestandteile gezeigte Speicherkarte (Chipkarte) enthält ein Halbleiterbauelement 1 (Halbleiter­ chip), das in Fig. 1 schematisch getrennt dargestellte Einheiten in Form eines Speicherbausteines 2 und einer Steuereinheit 3 umfaßt. Das Halbleiterbauelement 1 ist von einem Kartenkörper 5 getragen und über Leiterbahnen 6 kontaktierbar, die auf der Oberseite 8 der Speicherkarte en­ den. Die Leiterbahnen 6 können in der tatsächlichen prakti­ schen Ausführung über Bonddrähte unmittelbar mit dem auf de­ ren Unterseite angeordneten Halbleiterbauelement 1 verbunden sein, wie dies beispielsweise in der eingangs genannten EP- B1-0 254 640 ausführlich dargestellt ist. Die Leiterbahnen 6 bilden eine Schnittstelle 10 zur externen Kontaktierung der Speicherkarte. Über die Schnittstelle 10 können durch ent­ sprechende Beaufschlagung der Steuereinheit 3 in dem Speicher 2 gespeicherte Daten gelesen, verändert oder in den Speicher 2 Daten neu eingeschrieben werden. Das Halbleiterbauelement 1 wird von einer schematisch angedeuteten Spannungsquelle 12 mit Energie versorgt, die aufgrund des außerordentlich geringen Energiebedarfs von Halbleiterbauelementen sehr leistungsschwach und damit kleinbauend sein kann.

Der Steuereinheit 3 ist ein Sprachgenerator 14 nachgeordnet, der aus dem Speicher 2 ausgelesene und bedarfsweise in der Steuereinheit 3 aufbereitete Daten D in Sprachsignale 16 um­ wandelt. Der Sprachgenerator 14 beaufschlagt zwei Schallwand­ ler 20, 21, die als piezoelektrische Schwinger ausgebildet und fest mit dem Kartenkörper 5 verbunden sind. Bei Anregung der Schallwandler 20, 21 wird der Kartenkörper gemäß den Sprach-Ausgangssignalen 16 in mechanische Schwingungen ver­ setzt und verstärkt dabei als Resonator die von den Schall­ wandlern erzeugten Schwingungen. Die Sprachsignale 16 erzeu­ gen Schwingungen im menschlichen Hörbereich, so daß im Zusam­ menwirken mit dem Kartenkörper 5 als Resonator deutlich hör­ bare akustische Signale ausgebbar sind.

Zur Aktivierung der akustischen Signalausgabe kann durch äu­ ßeren mechanischen Druck auf die Speicherkarte ein Tastschal­ ter 22 geschlossen und damit der Sprachgenerator 14 aktiviert werden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er­ findung ist die Speicherkarte mit einer Energiegewinnungsein­ richtung versehen, die als Piezoelement 25 ausgebildet ist. Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, wird unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts bei mechanischer Kompression des Piezoelements 25 in Pfeilrichtung A eine Ausgangsspannung V generiert, die bedarfsweise unter Zwischenschaltung nicht gezeigter Glättungseinrichtungen oder Energiespeicher den Sprachgenerator 14 versorgt.

Fig. 2 zeigt in stark übertriebener Darstellung die mechani­ sche Schwingung des Kartenkörpers 5 bei elektrischer Anregung der piezoelektrischen Schwinger 20, 21 durch das andeutungs­ weise gezeigte Pressen des Kartenkörpers 5 im Bereich des Piezoelements 25.

Beispielsweise sei in der Speichereinheit 2 (Fig. 1) der Wert "007" gespeichert. Zur akustischen Ausgabe wird beim Ak­ tivieren des Sprachgenerators 14 dieser Wert "007" von der Steuereinrichtung 3 ausgelesen, bedarfsweise aufbereitet (beispielsweise in die einzelnen Ziffern 0-0-7 zerlegt) und in Form zur Ansteuerung des Sprachgenerators 14 geeigneter Daten D an diesen weitergeleitet. Der Sprachgenerator 14 wird von dem Piezoelement 25 mit ausreichender Energie versorgt, um gemäß den Daten D Sprachsignale 16 zu erzeugen und über diese die piezoelektrischen Schwinger 20, 21 anzuregen. Auf­ grund der Resonatorwirkung des Kartenkörpers 5 (Fig. 2) ist in diesem Fall deutlich die symbolisierte Sprachausgabe 30 "NULL-NULL-SIEBEN" zu hören.

Die erfindungsgemäße Speicherkarte ermöglicht damit, den Be­ nutzer ortsunabhängig und ohne externe Auslesevorrichtungen über den Speicherinhalt zu informieren. Der Speicher kann fest gespeicherte Informationen oder Melodien enthalten und über die Schnittstelle 10 auch mit temporär einlesbaren Informationen beaufschlagt werden. Die Speicherkarte ist durch Verwendung eines Schallwandlers und insbesondere der piezoelektrischen Schwinger trotz dieser zusätzlichen Leistungseigenschaft ausgesprochen kompakt und in dem übli­ chen Chipkartenformat realisierbar.

Claims (7)

1. Elektronische Speicherkarte mit einem Halbleiter-Speicher (2) zur Speicherung veränderbarer Daten und mit einem Kar­ tenkörper (5), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schallwandler (20, 21) aus dem Speicher (2) ausgelesene Daten (007) in akustische Signale (30) wandelt, die dem Kartenbenutzer den Speicherinhalt unmittelbar angeben.

2. Speicherkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartenkörper (5) einen Resonator zur Schallerzeugung bil­ det.

3 Speicherkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (20, 21) ein auf dem Kartenkörper (5) ange­ ordneter piezoelektrischer Schwinger ist.

4. Speicherkarte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sprachgene­ rator (14), der die Daten (D) in Sprachsignale (16) umwandelt und den Schallwandler (21) zur Sprachausgabe ansteuert.

5. Speicherkarte nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle (10), über die Daten in das Halbleiterbauelement (1) ein­ schreibbar und/oder gespeicherte Daten (D) veränderbar sind.

6. Speicherkarte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkarte eine Energiegewinnungseinrichtung aufweist, die zumindest die zur Schallerzeugung erforderliche Energie bereitstellt.

7. Speicherkarte nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die Energiegewinnungseinrichtung ein Piezoelement (25) ist.