專利名稱：數據載體或文件載體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電或電子的數據載體或文件(document)載體，其被設計用于與至少一個基站或中心站、特別是與至少一個讀/寫站通信、特別是無接觸地傳輸和/或無接觸地交換數據和/或能量，所述載體具有至少一個電或電子的電路以及至少一個與該電路導電連接的耦合元件、特別是至少一個用于將數據載體或文件載體耦合到所述基站或中心站的耦合元件。
本發明還涉及一種用于通信的方法，特別是用于在至少一個基站或中心站(特別是至少一個讀/寫站)和至少一個電或電子的數據載體或文件載體之間無接觸地傳輸和/或無接觸地交換數據和/或能量的方法。
當在開頭所述類型的無接觸數據載體或文件載體進入基站或中心站、例如適當的讀/寫站的相應調制的電磁RF[射頻]場中或暴露于這種電磁場時，通常數據載體或文件載體至少允許這樣來識別其本身。
因此能夠啟動數據載體或文件載體以及基站或中心站之間的數據和/或信息的傳輸。在許多情況下，由于有關原因，例如由于數據保護和/或由于情感敏感度的原因，不希望識別數據載體或文件載體。
所以即使由于數據載體或文件載體的簡單響應，也有可能在未經用戶或所有者的許可、獲知和/或幫助的情況下檢測，具有特定標識密鑰的該數據載體或文件載體位于所述基站或中心站的電磁場中。
在這方面具有特定的敏感度的是與銀行業和金融和/或需要保護的個人、私人或保密數據的處理有關的應用；這些數據包括官方文件或主權文件，諸如司機的駕駛執照、ID[身份]卡或護照。
因此，盡管例如在本地公共運輸系統中相對簡單地從無接觸數據載體或文件載體中扣除金額表示一種被滿意地接受的支付旅費的方式，但因為由于用戶友好性的原因，因而希望在其他應用的情況下必需防止個人數據在未經數據載體或文件載體的擁有者的許可、獲知和/或幫助的情況下被讀取；換言之，這意味著讀取個人數據和信息應該需要數據載體或文件載體的用戶或所有者以某種形式或其他形式同意。
由于為世界范圍內的所有旅行文件配備無接觸數據載體或文件載體以便存儲管理數據以及附加地存儲生物統計學數據的現有目的，數據載體或文件載體在未經用戶或所有者許可、獲知和/和幫助的情況下自動響應的特征變得與當前情形特別地相關。
特別是數據保護官員和消費者組織認為缺乏防止數據和信息在未經用戶或所有者許可、獲知和/或幫助的情況下被讀取的保護是計劃引入旅行文件的巨大障礙，該旅行文件配備有無接觸數據載體或文件載體。
迄今為止所提出的、利用集成的按鈕或開關或利用套筒(sleeve)(作為所謂的用于屏蔽讀取設備的電磁HF[高頻]場的“法拉第籠”)的解決方案已經被證實不是非常實際的，因此不能夠在市場上堅持其權利，例如在后者的情況下，在使用之前總是必須從套筒中取出ID或旅游通行證，這令人感覺是麻煩的和使用不便的。
現在在現有技術中，關于控制無接觸數據載體或文件載體的特別考慮折疊線圈或天線的一般領域，必須關注涉及數據存儲系統的出版物EP0292249A2。為了克服這里在紙質文件情況中存在的安全問題，附加到文件或對象上的是例如具有“板上”處理和存儲的“智能卡”類型的電子令牌。
在使用中，根據出版物EP0292249A2，如此布置文件或對象，以致以無接觸方式將電子令牌耦合至外部讀/寫單元。借助令牌，能夠訪問或添加安全敏感的信息，并且事實上僅僅擁有正確密碼的人被授權這樣做。
還能夠在通行證和支票簿等等上提供根據出版物EP0292249A2的電子令牌；另一種可能的使用在于在車輛上提供電子令牌，以便通過這種方式存儲關于司機駕照和稅金、迄今為止車輛的管理人員的詳情和/或有關車輛的所有者和駕駛入員的數據。
在出版物EP0780007A1中，公開了一種薄的、可彎曲的電子高頻識別電路，該電路具有絕緣的可彎曲的襯底、天線、電路芯片以及一條或更多條連接引線。所述襯底具有其中布置有芯片的槽，該芯片通過槽中填充芯片和襯底之間的距離的封裝加以覆蓋。
從出版物EP1258943A1中，我們知道使用屏蔽(shield)之一作為第二天線的折疊移動電話。
另外，關于現有技術，還可以參考出版物JP2000-301861、US2002/0129488A1和US2003/0050009A1。
而且，從DE 19721057中我們知道卡形式的數據載體，其具有至少兩個卡元件，其中至少一個卡元件具有電連接，并且該至少兩個卡元件具有用于傳輸數據和能量的線圈，它們這樣執行以便僅能在關閉(closed)狀態下激活該卡。
從上述的缺陷和不足出發，并確認這里所述的現有技術，本發明的目的是進一步開發在開頭所述類型的數據載體或文件載體，以便能夠以盡可能少的花費來制造耦合元件。
該目的通過具有權利要求1中所述特征的數據載體或文件載體來實現。本發明的有利設計和有利特征的特征在于相應的從屬權利要求。
本發明還基于對訪問無接觸數據載體或文件載體的自動釋放原理，或基于無接觸數據載體或文件載體的自動訪問控制原理，即，能夠使根據本發明的數據載體或文件載體在預定的訪問和未經授權的訪問之間進行區分，因為在具有無接觸數據載體或文件載體的文件、例如在護照中以適當的方式布置有至少一個被設計為電容元件的耦合元件。
這種電容元件容易(例如，通過電鍍)制造，因此能夠被非常經濟地使用。
在本發明的有利實施例中，能夠使用典型機器可讀旅行文件(所謂的MRTD)的所謂的“小冊子”結構。
根據本數據載體或文件載體的其他特征以及與它相關的工作程序的其他特征，電容耦合通過至少兩個電容器產生。電容器的一個板極(plate)分別被插入到文件的封面和文件的封底中。該電容器的相應的其他板極是基站或中心站的組成部分。
電容耦合的另一設計在文件的兩個電容板極延伸超出連接軸、但是相互嚙合的情況下實現。通過這樣，當打開文件時，可以僅在非常短的距離上實現通信，甚至只有當數據載體或文件載體以及基站或中心站中的耦合元件具有相同的結構并且耦合元件充分地相互對準時，才能實現這種通信。在數據載體或文件載體與基站或中心站之間的距離較大的情況下，齒狀電容器板極的電場在很大程度上補償自身，以便數據傳輸不能發生。因此，即使在無意打開文件的情況下，也高度地保護數據。
為了實現附加的編碼，可以特別地為每一個數據載體或文件載體設置裝齒(toothing)。僅僅哪一裝齒存在于數據載體或文件載體中可以例如以加密的方式存儲在文件中，并且可以在檢驗了文件的真實性(authenticity)的時候例如用光學方法來讀取。然后，基站或中心站可設置相應的裝齒。因此實現了附加的編碼。
本發明還涉及一種基站或中心站、特別是讀/寫站，用于與至少一個根據上述類型的電或電子的數據載體或文件載體進行通信，特別是用于無接觸地傳輸和/或無接觸地交換數據和/或能量。
本發明還涉及一種電或電子的通信系統，所述通信系統具有至少一個根據上述類型的電或電子的數據載體或文件載體以及至少一個根據上述類型的基站或中心站，特別是讀/寫站。
本發明最后涉及在至少一個特別是機器可讀文件，特別是旅行文件(所謂的MRTD[機器可讀旅行文件])中、例如在至少一個身份文件、諸如例如在至少一個個人身份卡中、或在至少一個通行證文件、諸如例如至少一個護照中、或在至少一個簽證、諸如例如至少一個居住證中使用至少一個根據上述類型的電或電子數據載體或文件載體和/或至少一個根據上述類型的基站或中心站、特別是讀/寫站、和/或至少一個根據上述類型的電或電子通信系統、和/或根據上述類型的方法。
正如以上已經討論的，對于有利地實施并進一步發展本發明的理論來說存在各種選擇。關于此，一方面參考從屬于權利要求1的權利要求，另一方面以下將更詳細地說明本發明的其他設計、特征和優點，包括基于通過
圖1A到6B所示例的實施例的六個實例的示例性實現。
在附圖中圖1A在原理圖方面示出了根據本發明的數據載體或文件載體的實施例的第一實例，它根據本發明方法工作于非折疊或打開狀態中；圖1B在原理圖方面示出了處于折疊或閉合狀態中的來自圖1A的數據載體或文件載體；圖2在原理圖方面示出了根據本發明的數據載體或文件載體的實施例的第二實例，它根據本發明方法工作于非折疊或打開狀態中；圖3在原理圖方面示出了根據本發明的數據載體或文件載體的實施例的第三實例，它根據本發明方法工作于非折疊或打開狀態中；圖4在原理圖方面示出了根據本發明的數據載體或文件載體的實施例的第四實例，它根據本發明方法工作于非折疊或打開狀態中；
圖5A在原理圖方面示出了根據本發明的數據載體或文件載體的實施例的第五實例，它根據本發明方法工作于非折疊或打開狀態中；圖5B在原理圖方面示出了處于折疊或閉合狀態中的來自圖5A的數據載體或文件載體；圖6A在原理圖方面示出了處于非折疊或打開狀態中的具有編碼裝齒的電容器板極的替換設計；圖6B在原理圖方面示出了處于折疊或閉合狀態中的來自圖6A的數據載體或文件載體。
在圖1A到6B中，相同或相似的設計、元件或特征被給予相同的附圖標記。
在通過圖1A到6B所示例的本發明實施例的六個實例中，在每一情況下示出了具有電或電子的電路10(＝所謂的IC(集成電路))的數據載體或文件載體100。數據載體或文件載體100根據本發明的方法工作，并被設計用于與基站或中心站，特別是與讀/寫站通信。
在根據圖1A和1B的實施例的第一實例中，象征性地具有三匝的線圈作為無接觸數據載體和文件載體100的電感耦合元件36被集成到多頁文件，例如護照中。該線圈36與集成電路(裝置)10導電地連接(20)，并用于將數據載體或文件載體100耦合到基站或中心站。
現在能夠看出本發明的重要特征在于這種電感元件36不像傳統上通常所設計那樣被設計成僅位于封面12(＝圖1A中的左手一半部分)中或僅位于封底16(＝圖1A的右手一半部分)中，而是作為封面12和封底16中的公共線圈(正如可從圖1A中所看到的，在封面12和封底16之間延伸的是公共連接軸14，圍繞該公共連接軸封面12和封底16能夠相對折疊或傾斜)。
通過這樣，根據本發明確保了當文件處于打開狀態時(＝根據圖1A的所謂的第一位置A，即非折疊或打開狀態)，整體上檢測電磁HF[高頻]場，以便根據圖1A，當打開通行證時，線圈36具有全部區域，以致基站或中心站可以訪問數據和信息。
另一方面，在護照的折疊狀態(＝根據圖1B的所謂的第二位置B，即折疊或閉合狀態)中，線圈36的匝相互靠在一起，以致感應電壓補償它們本身并且不能從外部、例如由基站或中心站對數據載體或文件載體100進行任何訪問(參見圖1B通行證閉合，不能訪問數據和信息)。
只有當打開通行證以進行光學或視覺讀取時，線圈36的匝才以這種方式、即它們形成用于與相應讀/寫站耦合的足夠區域來釋放。
可替換地，代替數據載體或文件載體100的第一區域或第一頁12、特別是正面區域或封面，以及代替數據載體或文件載體100的第二區域或第二頁16，特別是背面區域或封底，在本發明的意義上也能夠使用該文件的其他適當的頁。
在本發明的由圖2所示例的變型方案的情況下，也可以將線圈36’僅僅作為條帶S放置在封面12以及封底16上。這尤其還能夠產生成本優勢(參見圖2實施例的第二實例利用小的線圈36’作為條帶S；打開狀態A)。至于其他，在根據圖2的實施例的第二實例的設計、特征和優點方面，為了避免不必要的重復，我們明確地參考以上所給的、涉及根據圖1A和1B的實施例的第一實例的說明。
在本發明的由圖3所示例的另一變型方案中，在未折疊的文件的第二頁(圖3中的右頁16)上不攜帶線圈34；相反，假定在第二區域中或在第二頁16上替代地存在板極30形式的金屬區域，在數據載體或文件載體100的閉合狀態B中通過該金屬區域覆蓋線圈34，以便通過金屬板極30進行線圈34的補償。
為了保證完全地覆蓋布置在第一區域中或在第一頁12上的線圈34，金屬板極30至少為線圈34的大小，并且在數據載體或文件載體100的打開狀態A(參見圖3)中，呈現與實際線圈34關于連接軸14對稱的位置。
盡管在金屬板極30中發生渦流損耗，但是金屬板極30鄰近電感耦合元件(＝線圈34)防止一個或更多基站或中心站，例如一個或更多讀/寫站訪問線圈34。然而，在打開狀態A(參見圖3)中，該板極31保持不起作用。
正如可通過中間的點線從圖3中看到，板極30能夠以導電的方式連接線圈34(<->導電元件30和耦合元件34之間的導電連接32)，或者能夠被完全絕緣地插入。
在將線圈38交叉布置在連接軸14的區域中、即在圖4的中間的情況下，實現了對于平面的文件來說可能相關的另一種執行和設計選擇。如果線圈38的匝通過交叉38k在中間被引導，那么僅僅能夠在閉合狀態B中讀取數據和信息。
另一方面，在打開狀態A中(參見圖4)，數據載體和文件載體100被禁止通過讀/寫站讀取或接觸，否則只有利用相應設計的具有非常窄的耦合的讀/寫站才有可能讀取(參見圖4作為本發明實施例的第四實例的具有交叉匝的結構)。
在本發明實施例的由圖5A和5B所示例的第五實例的情況下，代替電感耦合而應用電容耦合40a、40b，其中電容耦合的數據載體和文件載體100通常使用兩個板極對來代替使用線圈，也就是讀/寫模塊(＝基站或中心站)中的兩個相互毗鄰的板極以及數據載體或文件載體100中兩個相互毗鄰的板極40a、40b。
如果使讀/寫模塊和數據載體或文件載體100的板極對相互靠近，那么這些板極對之間的能量和數據的傳輸以及讀/寫模塊和數據載體或文件載體100之間的通信能夠等效于電感系統而發生。
在本發明的精神中，現在能夠分別將電容器板極40a安裝到封面12上以及將電容器板極40b安裝到封底16上(或相應地安裝到數據載體或文件載體100的內部頁中)(參見圖5A具有電容耦合40a、40b的打開的通行證)。
在閉合文件的情況下(參見圖5B具有電容耦合40a、40b的閉合的通行證)，這些板極40a、40b則位于彼此之上，以致在讀/寫模塊和數據載體或文件載體100之間不能傳輸能量和數據，不能進行通信，由于這種原因，將必須提供差分信號并且也由讀/寫模塊進行估計。
圖6表示電容器板極的替代實現。這里，電容元件40a和40被設計為不同元件的形式，這些元件相互嚙合并適當地相互連接。這些彼此互鎖的元件可以具有不同的長度，這能夠被用于單獨的編碼。
在最后，應注意，上面所使用的術語“通信”被用來表示無線或無接觸交換數據和/或能量或無線或無接觸傳輸數據和/或能量。
這尤其意味著，通過本發明，還包括示例性的實施例，在該實施例中打算用于數據通信的耦合元件、例如打算用于數據通信的線圈僅被容納在數據載體或文件載體100的第一區域中或第一頁上、例如在正面區域中或在封面上(這對應于根據現有技術的結構)，而打算用于能量傳輸的元件、例如打算用于能量傳輸的線圈在第一區域或第一頁上以及在第二區域或第二頁上、即例如也在背面區域或封底上延伸，由此在本發明的意義上實現上述的效果。
附圖標記列表100電或電子的數據載體或文件載體10 電或電子的電路12 數據載體或文件載體100的第一區域或第一頁、尤其是正面區域或封面14 第一區域或第一頁12和第二區域或第二頁16之間的連接軸16 數據載體或文件載體100的第二區域或第二頁、尤其是背面區域或封底20 電或電子的電路10和耦合元件34、36、36’、38、40a、40b之間的導電連接30 導電元件、尤其是金屬板極32 導電元件30和耦合元件34之間的導電連接34 耦合元件，尤其是電感元件，例如線圈(實施例的第三實例；參見圖3)36 耦合元件，尤其是電感元件，例如線圈(實施例的第一實例；參見圖1A和1B)36’ 耦合元件，尤其是電感元件，例如線圈(實施例的第二實例；參見圖2)38 耦合元件，尤其是電感元件，例如線圈(實施例的第四實例；參見圖4)38k 耦合元件38的匝的交叉40a、40b耦合元件，尤其是電容元件，例如電容器(實施例的第五實例；參見圖5A和5B)40a 電容元件40a、40b的第一板極40b 電容元件40a、40b的第二板極A 第一位置，即非折疊或打開狀態B 第二位置，即折疊或閉合狀態S 條帶
權利要求
1.一種被設計用于與至少一個基站或中心站、特別是至少一個讀/寫站通信、特別是無接觸地傳輸和/或無接觸地交換數據和/或能量的電或電子數據載體或文件載體(100)，所述載體具有至少一個第一區域或至少一個第一頁(12)、特別是正面區域或封面；至少一個第二區域或至少一個第二頁(16)、特別是背面區域或封底；以及在第一區域或第一頁(12)和第二區域或第二頁(16)之間提供的至少一個連接軸(14)，圍繞該軸能夠在被定義為非折疊或打開狀態的第一位置(A)和被定義為折疊或閉合狀態的第二位置(B)之間將第一區域或第一頁(12)和第二區域或第二頁(16)相互遠離或相互面對地折疊；至少一個電或電子的電路(10)；以及至少一個與電路(10)導電連接(20)的耦合元件(40a、40b)，用于將數據載體或文件載體(100)耦合至所述基站或中心站，其中耦合元件(40a、40b)部分地被嵌入或集成到第一區域或第一頁(12)中并部分地被嵌入或集成到第二區域或第二頁(16)中，并被如此設計，以致數據載體或文件載體(100)能夠基本上只在第一位置(A)中、或基本上只在第二位置(B)中、或者基本上只在第一位置(A)和第二位置(B)之間的位置中被耦合至所述基站或中心站，其特征在于，耦合元件(40a、40b)被設計為至少一個電容元件，例如至少一個電容器。
2.根據權利要求1所述的數據載體或文件載體，其特征在于，所述耦合元件被設計為至少一個電容器，該電容器被設計成例如板極形式，以及電容元件(40a、40b)的至少一個第一板極(40a)以這種方式被嵌入到第一區域或第一頁(12)中，而電容元件(40a、40b)的至少一個第二板極(40b)以這種方式被嵌入到第二區域或第二頁(16)中，即在第一位置(A)中，電容元件(40a、40b)在數據載體或文件載體(100)上呈現其完整區域，以致允許所述基站或中心站訪問數據載體或文件載體(100)，而在第二位置(B)中，電容元件(40a、40b)的第一板極(40a)和電容元件(40a、40b)的第二板極(40b)位于彼此之上，以致禁止所述基站或中心站訪問數據載體或文件載體(100)。
3.根據權利要求2所述的數據載體或文件載體，其特征在于，-在相互單獨連接的不同區域上形成電容元件(40a、40b)的第一板極(40a)和電容元件(40a、40b)的第二板極(40b)；-電容元件(40a、40b)的第一板極(40a)和電容元件(40a、40b)的第二板極(40b)具有延伸超出所述連接軸的裝齒，以便能夠使用所選的在單獨的部分區域之間的電連接進行單獨的編碼。
4.一種用于與至少一個如權利要求1-3中的至少一個權利要求所述的電或電子數據載體或文件載體(100)通信、特別是用于無接觸地傳輸和/或無接觸地交換數據和/或能量的基站或中心站，特別是讀/寫站。
5.根據權利要求4所述的基站或中心站，其中，所述中心站具有的幾何尺寸匹配于如權利要求3所述的數據載體或文件載體的電容元件的部分區域的幾何尺寸，以及通過包含在數據載體或文件載體中的信息被告知編碼，以便只能在相同地選擇各個板極表面的電連接的情況下進行通信。
6.一種電或電子通信系統，該系統具有至少一個如權利要求1-3中的至少一個權利要求所述的電或電子數據載體或文件載體(100)，以及至少一個如權利要求3所述的基站或中心站、特別是讀/寫站。
7.至少一個如權利要求1-3中的至少一個權利要求所述的電或電子數據載體或文件載體(100)、至少一個如權利要求4或5所述的基站或中心站、特別是讀/寫站、和/或至少一個如權利要求6所述的電或電子通信系統在至少一個特別是機器可讀文件、特別是旅行文件(所謂的MRTD[機器可讀旅行文件])中、例如在至少一個身份文件、例如至少一個個人身份卡中或在至少一個通行證文件、例如至少一個護照中或在至少一個簽證、例如至少一個居住證中的使用。
全文摘要
為了進一步開發電或電子數據載體或文件載體(100)以及以這樣的方式在至少一個基站或中心站、特別是至少一個讀/寫站和至少一個電或電子數據載體或文件載體(100)之間進行通信、尤其是無接觸地傳輸和/或無接觸地交換數據和/或能量的方法，即在未經數據載體或文件載體(100)的用戶或所有者的許可、獲知和/或幫助的情況下不能從數據載體或文件載體(100)讀取數據和信息，建議數據載體或文件載體(100)能夠在被定義為非折疊或打開狀態的第一位置(A)和被定義為折疊或閉合狀態的第二位置(B)之間來回移動，以及數據載體或文件載體(100)基本上只在第一位置(A)中、或基本上只在第二位置(B)中、或者基本上只在第一位置(A)和第二位置(B)之間的位置中被耦合至所述基站或中心站。
文檔編號H05K1/00GK1875373SQ200480032442
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月27日 優先權日2003年11月6日
發明者K·西克爾特, S·德魯斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司