專利名稱：用于電子信息載體的遠(yuǎn)程能量供給的結(jié)構(gòu)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的基礎(chǔ)設(shè)備用于電子信息載體遠(yuǎn)程能量供給的結(jié)構(gòu)和方法。
已經(jīng)公知許多方法和結(jié)構(gòu)，在這些方法和結(jié)構(gòu)中，包含用于信息處理，管理或存儲的電子部件的電子信息載體由外部能量供給以便可以免除將諸如蓄電池或電池之類的電化學(xué)能量存儲在信息載體內(nèi)。EP0536430A1(H04B 10/00)描述了一種用于遠(yuǎn)程-控制手持發(fā)射器的能量供給方法，例如，用于汽車鎖定系統(tǒng)，其中遠(yuǎn)程-控制手持發(fā)射器包括電容器形式的能量存儲器。根據(jù)權(quán)利要求9，可以使用超聲波以非-接觸的方式傳輸能量存儲器的再充電能量。能量傳輸從汽車通過空氣。在DE 4308372 A1(E05B 47/00)中，示出一種由無線電，光或超聲波遠(yuǎn)程控制的鎖定系統(tǒng)，其中當(dāng)便攜式發(fā)射器位于至少非常接近設(shè)置在該鎖定系統(tǒng)側(cè)面的能量分配器時，該便攜式發(fā)射器的能量存儲器被充電。在這種情況下，能量傳輸或者是感應(yīng)的或者是通過電接觸的。
DE 9401489 u1(H04B11/00)示出一種用于發(fā)射和/或接收超聲波信號的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，兩個超聲模塊通過一個饋電線相互電連接。
另外，其它的結(jié)構(gòu)和方法形成了該領(lǐng)域的現(xiàn)狀，其中電存儲器通過導(dǎo)電連接以接觸方式，或者通過光學(xué)以及無線電裝置以非-接觸方式被能量供給，這些結(jié)構(gòu)和方法也被上述文件公開。在所謂的變換器技術(shù)中，使用無線電波以非-接觸方式傳輸能量和信息。所提到的所有結(jié)構(gòu)和方法的優(yōu)點是在能量存儲器替換方面不需進(jìn)行信息載體的維護(hù)，并且也有可能構(gòu)成信息載體使其更為簡單，更為輕便，更為緊密，以及更為封閉，特別是考慮到當(dāng)前的微電子和微系統(tǒng)工程所提供的性能。
特別是在變換器，能量傳輸易于實現(xiàn)。就操作的舒適和靈活而言其具有不容置疑的優(yōu)點，上述文件示出非-接觸技術(shù)的趨勢。
然而，非-接觸方法存在多個安全性和技術(shù)性缺陷。經(jīng)空氣的任何遠(yuǎn)程信息傳輸經(jīng)常遭受可能的未被授權(quán)人的分接，由此僅是記錄了該動作。另外，對于無源變換器存在關(guān)于意愿表達(dá)的時間和空間的不確定性。相反，當(dāng)采用有源操作信息載體和接觸技術(shù)時意愿的明確表達(dá)是顯然的。
光波和無線電波方法都具有這樣的缺陷，即，僅有非-金屬材料適于作為“窗口”，能量和/或信息接收器位于該窗口之后。由于金屬允許電磁波僅有限程度地穿透表面，在信息載體分別位于金屬后面或位于金屬和富含金屬的殼體內(nèi)的情況下，用于能量和/或信息傳輸?shù)目捎玫淖儞Q器，無線電，以及光學(xué)方法不再適用。另一方面，超聲波穿透所有材料。然而，EP0536 430 A1所描述的方案還需要提供“窗口”，或者-個孔或者一個薄膜，以便發(fā)射能量和信息。在氣體中，聲吸收非常高，并且聲能通過固體物質(zhì)的反射沿空間的所有方向快速分布，因此其不再適用于集中方式。因此，如果包括被充電的能量存儲器的信息載體位于一個較厚的材料層后面，則一種功率比較大的聲能必須被集中并直接指向一個物品。
由于上述缺陷，如果被遠(yuǎn)程提供能量的信息載體位于物體內(nèi)，特別是，位于金屬物體內(nèi)，相對于主要支出，所提到的材料的使用也是困難的，甚至是不可能的。此外，將它們安裝在不引人注意的位置，有時這是必須的，有可能僅到一個被限定的程度。必須考慮材料，或者使信息載體和發(fā)射/接收單元分別從外部可視。
公知聲波在凝結(jié)物質(zhì)中比在氣體中傳播好得多，這就是使用超聲波有利的原因，例如，將超聲用于水下定位的目的。金屬材料較差的聲吸收允許采用DE92 10 894所述的方案，其中建筑物內(nèi)的加熱管系統(tǒng)用于傳輸信息。
本發(fā)明的目的是提供一種通過一個基礎(chǔ)設(shè)備對電子信息載體進(jìn)行遠(yuǎn)程提供能量的結(jié)構(gòu)和方法，所述方法和結(jié)構(gòu)保證信息載體不但可以位于功能部件的表面上而且可以位于其內(nèi)部，完全被金屬或非金屬材料包圍，還可以保證可以適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)小-能量情況和與能量和/或信息傳輸相關(guān)的意愿的表達(dá)，可以保證存在實現(xiàn)信息載體小型化的良好條件，以及保證不需要導(dǎo)電連接來向信息載體提供能量。
通過權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)和方法實現(xiàn)該目的。
本發(fā)明的實質(zhì)優(yōu)點是由于根據(jù)權(quán)利要求1的整個結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個機(jī)械連接，從而，構(gòu)成聲學(xué)效果非常好的連接系統(tǒng)的事實，因此根據(jù)權(quán)利要求1的方法成為可能。當(dāng)構(gòu)成聲能源的基礎(chǔ)設(shè)備的聲傳播單元，以及功能部件，即，容納信息載體的部件，在連接點相互連接時，在這樣的位置出現(xiàn)能量損耗，即，聲能量通過這樣的位置可能進(jìn)入功能部件。這同樣適用于功能部件和信息載體之間的接合，在這里存在這樣的事實，即，最好工作在聲頻率的諧振范圍，或者還處于次要激勵內(nèi)的能量提供單元，形成一個強(qiáng)有力的損耗并立即吸收非常多的能量。由于所產(chǎn)生的電位降，無論信息載體定位何處，很多聲能量將一直繼續(xù)流動，因為聲音可以很好地穿過功能部件的整個殼體。
一個主要優(yōu)點是功能部件本質(zhì)上既不受材料也不受其形狀的限制。換句話說，對信息載體定位的限制希望僅由具有包含大量氣體或聲吸收的功能部件來進(jìn)行。這不適于大量的工業(yè)上或家庭中采用的金屬、陶瓷、復(fù)合材料、和塑料、包括橡膠的部件。
即使存在到功能部件表面的全部連接，也將構(gòu)成一個直到信息載體的遠(yuǎn)程能量供給。使用根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)和方法，甚至在所提供的信息載體位于材料的較厚層后，或隱藏在殼體內(nèi)部的任何地方的情況下，能量供給也都是可能的。將信息載體定位何處將不需要特別的努力，因為不必考慮線路連接或其它具體的能量和信息路徑。唯一的適用條件是一方面功能部件和聲能量源之間，另一方面信息載體和功能部件之間的良好聲音耦合，因此比較來說少量主要聲能量可保證充分的能量傳輸。為此目的，信息載體最好通過粘接，膠結(jié)，軟釬焊，硬釬焊，緊固，螺紋接合或類似的方式固定在功能部件上或內(nèi)部。為將基礎(chǔ)設(shè)備的聲傳輸單元與功能部件相連，使用整體表面連接就已足夠，然而，可以通過某些力或使用聲音耦合液體進(jìn)一步增強(qiáng)該連接。相反，經(jīng)空氣間隙的非-連接傳輸將需要相當(dāng)高的聲能量，不但用于到信息載體的能量傳輸，而且特別用于信息載體的信息傳輸功率。對于信息載體小型化這也是一個嚴(yán)重的障礙。
并且，形成連接將總是形成一個明確的作用，從而可以很好地滿足本發(fā)明目的所定義的意愿表達(dá)的要求。
由根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)和方法所直接或潛在提供的其它優(yōu)點包括實現(xiàn)保護(hù)信息載體免于機(jī)械，化學(xué)，靜電，輻射，熱量，或其它影響的破壞的危險。
最好，作為信息載體內(nèi)的能量供給單元的能量接收器，基于壓電材料的變換器比較適合，而原則上也可以使用壓電磁的、電動的或其它適當(dāng)?shù)牟考?，只要它們可以將聲感?yīng)機(jī)械振動的能量直接或間接轉(zhuǎn)換為電能量。這同樣適用于信息載體的信息傳輸單元。在信息接收器，其它方法也是適合的，其中諸如容量或阻力和其它的物理量可以構(gòu)成聲音或振動傳感器的基礎(chǔ)。
在某些情況下，實際上由信息載體的信息傳輸單元、信息接收單元以及能量接收單元形成分開的部件較為有利，這樣就使得可能以完全分開的方式優(yōu)選能量、外圍尺寸、功能原理、頻率等方面的相應(yīng)的單個任務(wù)。不但對于變換器而且分別對于上行電子儀器和下行電子儀器都是這樣。在其它一些情況下，由于其它原因各種部件的聯(lián)合使用較為有利。特別是，盡管不是必須的，在總的焦點為小型化信息載體的情況下這可能是目的所在。根據(jù)權(quán)利要求2這是可能的，該權(quán)利要求包括一個完全合并以構(gòu)成一個單獨單元。然后，能量和信息將通過一個被下行電子儀器分開的公用變換器接收。反之，該變換器用于傳輸能量。
如權(quán)利要求3所實現(xiàn)的，將信息載體的所有部件安裝在一個公用基礎(chǔ)，例如安裝在陶瓷、塑料或薄膜型印刷電路板上，對于如操作，組裝或小型化等方面原因的考慮來說都是有利的。特別是，如果目的在于小型化信息載體，則在根據(jù)權(quán)利要求4的微電子領(lǐng)域根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)和方法提供最好的選擇。由于能量和信息的有效傳輸可通過根據(jù)權(quán)利要求1的整體聲音連接路徑實現(xiàn)，所以就有可能以非常小的能量工作。這就隱含可以以非常小的空間要求設(shè)計信息載體的全部部件(從變換器到作為中間能量存儲的電容器，到任何所需要的電子半導(dǎo)體部件)的優(yōu)點。僅通過該方法可以實現(xiàn)微系統(tǒng)工程尺寸，該尺寸允許將所有的信息載體部件容納在幾個mm2或更小的區(qū)域內(nèi)。對于制造根據(jù)權(quán)利要求1的方法和結(jié)構(gòu)所使用的超小型信息載體來說使用用于微系統(tǒng)工程，特別是硅工程，以及微組裝工程的半導(dǎo)體技術(shù)較為有利。
對于下面所述的實際操作目的和其它原因，使信息載體以致密形式采用，例如，以根據(jù)權(quán)利要求5的嵌入塑料殼體的形式采用，或為根據(jù)權(quán)利要求6的盒的形式較為有效。然后，這樣的信息載體可以常規(guī)地容納在任何殼體內(nèi)，即，任何功能部件內(nèi)。
如果必要的話，在信息載體放入功能部件之前，除聲路徑之外采用其它方式的信息傳輸例如，將信息傳送到以后不能擦除的確定存儲器區(qū)域或許是有益的。根據(jù)權(quán)利要求7通過在外側(cè)提供至少兩個金屬觸點使之成為可能，該至少兩個觸點以導(dǎo)電方式連接到信息載體的電子部件。
用于開發(fā)權(quán)利要求1提供的信息系統(tǒng)的場合非常多并且不能通過任何其它信息系統(tǒng)實現(xiàn)。其它系統(tǒng)中的主要限制在于信息載體不能放置在任何部件內(nèi)，并且處于任何“深度”，局部的限制還在于通信的至少一方必須使用大量能量，和限制還在于需要能量維護(hù)，例如檢查和替換電池。根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)一方面可以解決放置問題，另一方面將至少允許整個系統(tǒng)的小功率解決方案?；旧?，要求最少能量的解決方案是直接電連接。如果需要的話，根據(jù)權(quán)利要求8這是可能的，其中安裝在功能部件上的兩個金屬部分提供存取信息載體的另一種方式。對于具有多個功能的功能部件，如果一個特定的鎖不包括一個聲音，但是僅包括一個電信息傳輸單元，例如根據(jù)權(quán)利要求11的鑰匙，這是一個明顯的優(yōu)點。
更為有利地，根據(jù)權(quán)利要求9的金屬部件還可以用于節(jié)能目的，因為其可以以簡單方式觸發(fā)一個動作；例如，在一個時間限定或在觸點的保持時間期間，接通基礎(chǔ)設(shè)備的聲傳輸單元。
因為根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)和方法提供根據(jù)權(quán)利要求1-9的信息載體的最寬的可能放置范圍，大量部件可以適合于信息載體，在非常早期的制造階段這些部件最好基于權(quán)利要求5和6。這樣，根據(jù)權(quán)利要求10，有可能歸檔，讀取或重寫關(guān)于整個產(chǎn)品壽命的產(chǎn)品相關(guān)信息，從制造開始、到生產(chǎn)目的、分配、銷售、維護(hù)直到回收使用，因此其可以被“深深隱藏在產(chǎn)品內(nèi)部”并以非常安全的方式被保護(hù)免于破壞性的存取。為這樣做，一個芯片內(nèi)部安全系統(tǒng)可以很容易地實現(xiàn)一個可選擇的讀/寫保護(hù)機(jī)構(gòu)。
當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)和方法構(gòu)成鎖定系統(tǒng)的基礎(chǔ)時出現(xiàn)另一個令人感興趣的機(jī)會。除常規(guī)的鑰匙和鑰匙圈飾物之外，在不存在從外側(cè)識別其功能的情況下，鑰匙功能可以很容易地和不引人注意地傳送到任何其它部件。任何日常用具，例如書寫工具，表，按鈕，眼鏡等都是適合的。
如果根據(jù)權(quán)利要求12的珠寶飾物以及，更為具體地，戒指形成所述的功能部件，則具有特別的優(yōu)點。這些物品與身體接近佩帶，以便其丟失的可能很小。類似地，可以有利地使用根據(jù)權(quán)利要求13的卡，特別是具有芯片卡格式的這些卡作為功能部件。
將根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)和方法用于根據(jù)權(quán)利要求14的汽車部分還應(yīng)該接收一個特別的提示。除上述產(chǎn)品描述的優(yōu)點之外，對于作為一個整體的生產(chǎn)、市場營銷、服務(wù)系統(tǒng)以及對于防止和制止犯罪的系統(tǒng)，還將提供特別的優(yōu)點。在這樣的情況下，作為一個一般產(chǎn)品，其不僅僅是汽車，而且可以是被分別設(shè)置了相應(yīng)信息載體的各種部件，如果必要的話，該信息載體還用于通過根據(jù)權(quán)利要求15的相應(yīng)中繼站相互通信，以便完成附加的防衛(wèi)任務(wù)，例如僅當(dāng)一定的或全部的信息載體出現(xiàn)時才啟動發(fā)動機(jī)。與構(gòu)成功能部件的戒指的組合提供了以一個特定的安全和優(yōu)雅的方式防衛(wèi)和操作汽車的另一種變化形式。
權(quán)利要求15的中繼站作為用于關(guān)于信息傳輸?shù)母鞣N功能部件內(nèi)的通信信息載體的轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行操作，和/或如果需要的話，其還具有能量供給功能。這樣，它們構(gòu)成了一個特定的基礎(chǔ)設(shè)備形式。下面參照其實施例將更為詳細(xì)地描述本發(fā)明。
附圖中

圖1示出解釋基本原理的示意圖；圖2示出一個包括構(gòu)成功能部件的戒指的各種基礎(chǔ)設(shè)備的多功能結(jié)構(gòu)；
圖3示出一個包括珠寶飾物作為用于識別目的的功能部件的結(jié)構(gòu)；圖4示出一個包括具有標(biāo)準(zhǔn)芯片卡格式的卡作為一個功能部件的結(jié)構(gòu)；和圖5示出一個包括自行車作為一個用于識別的功能部件的局部結(jié)構(gòu)。
參照圖1，示出一個通過電纜2連接到設(shè)計為一個手持設(shè)備的聲發(fā)射單元3的基礎(chǔ)設(shè)備1。聲發(fā)射單元3不僅僅產(chǎn)生超聲波形式的聲能量，而且能夠在這種情況下發(fā)射和接收聲信息。當(dāng)構(gòu)成一個鋼制模塊并提供為構(gòu)成一個特定齒輪箱部件的啟動材料的功能部件4，通過聲發(fā)射單元3連接時，超聲波穿入功能部件到達(dá)整個路徑上的信息載體5。信息載體5粘結(jié)到功能部件4內(nèi)部的孔6的端部，從而保護(hù)其免于后續(xù)的旋轉(zhuǎn)和研磨操作期間內(nèi)的任何偶然的破壞性存取。在圖1，以放大比例再次示出信息載體5以構(gòu)成4mm直徑的圓柱鋼盒7，安裝在硅芯片8的電子信息處理單元9，即，微控制器、能量供給單元10，信息接收單元11，和信息發(fā)射單元12，每一個都由壓電變換器13，14，15和處理由信息載體所使用的壓電變換器13，14產(chǎn)生的電的下行電子儀器16，17，以及分別將以電信號形式發(fā)射的信息提供給壓電變換器15的上行電子儀器18組成。由于半導(dǎo)體技術(shù)內(nèi)小型化的較高接收程度，所以各個壓電變換器13，14，15和電子儀器16，17，18相互之間的隔離成為可能，并且允許能量和信息的分開接收以及信息的獨立發(fā)射。在其后側(cè)，使用粘結(jié)劑將硅芯片8固定地固定到盒7。
使用圖1所示的結(jié)構(gòu)，機(jī)械工具的操作者可以獲得從信息載體5得到齒輪箱部件的制造數(shù)據(jù)以便將該數(shù)據(jù)提供給機(jī)械工具，并且將他或她的工作結(jié)果反饋給信息載體5。
在圖2，示出一個構(gòu)成為戒指的功能部件4，成形為一個為汽車門提供的平板式聲發(fā)射單元3，以及連接到信箱的盤30形式的接收單元。戒指使信息載體5保持在凹口19內(nèi)。一個柔性基礎(chǔ)設(shè)備20將所有信息載體5的部件安裝其上。在其外部，包括兩個金屬觸點21，這些金屬觸點依次連接到兩個金屬部件22，兩個金屬部件22被示出由戒指本身和與戒指隔離地安裝的戒指部件構(gòu)成。在將信息載體5粘結(jié)到適當(dāng)位置之后，凹口19由蓋23關(guān)閉。壓電變換器24由頂蓋25覆蓋以防止機(jī)械震動部件的功能被損壞。壓電變換器24與電子儀器26一起，構(gòu)成一個單元27，在這種情況下采取能量供給單元10，信息接收單元11和信息發(fā)射單元12的組合功能。
在平板形式的發(fā)射單元3上，提供當(dāng)由戒指連接時被橋接的兩個觸點28。作為一個金屬件31，戒指本身使該橋接成為可能。這樣，戒指將啟動發(fā)射單元3，并且通過連接聲路徑在戒指內(nèi)由信息載體5進(jìn)行信息交換。上述信箱未構(gòu)成一個基礎(chǔ)設(shè)備1。其僅包括一個用于發(fā)射能量和信息的兩個觸點29操作的電子鎖。這樣，如果兩個金屬部分22被觸點29連接則打開信箱的鎖。
圖3示出本發(fā)明用于珠寶識別。如圖所示，基礎(chǔ)設(shè)備1構(gòu)成一個包括顯示屏幕32，并通過電纜2連接到聲發(fā)射單元3的讀取和編程設(shè)備，其中壓電變換器33安裝在支撐鋼板的下面。在支撐板上，可以放置或壓制圖3示出作為具有戒指形式，但是也可以是胸針，手表，手鐲或其它珠寶飾物的功能部件4。在功能部件4內(nèi)部，存在一個空腔34。信息載體5可以通過一個孔插入到空腔34，并被粘結(jié)劑35固定。在進(jìn)行這樣的組裝過程時，孔可以被由與功能部件4相同的材料構(gòu)成的閉合件34關(guān)閉。除粘結(jié)劑粘結(jié)之外，如果必要的話，釬焊和焊接也是用于組裝的可能技術(shù)，在這些操作過程中冷卻信息載體5的安裝位置是必須的。在閉合件36已被焊接到構(gòu)成功能部件4的戒指之后，以及在該表面已被相應(yīng)地再次形成之后，將不可能從外部識別出信息載體5已安裝在戒指內(nèi)。為保證通信，信息載體5不必如圖3所示直接面對壓電變換器33，盡管最短距離通常比較有利。因為信息載體5完全由功能部件4內(nèi)的金屬包圍，由可能的外部電損壞區(qū)域或充電動作所導(dǎo)致的信息載體的任何電損壞實際上被排除。這同樣適用于圖4所示的場合，在這里功能部件4具有芯片卡形式，在這種情況下芯片卡完全由金屬構(gòu)成。最好使用特殊合金鋼或鈦合金。在機(jī)械強(qiáng)度，環(huán)境耐用性和保護(hù)靜電危險方面，與常規(guī)的塑料芯片卡相比，可以以更為粗糙的方式設(shè)計這類芯片卡。通過將其放置在對應(yīng)于讀/寫表面或公知芯片卡的讀取器的相應(yīng)聲傳輸單元5上使操作極為容易。
圖5給出另一種非常實用的用途。將信息載體放置在構(gòu)成功能部件4，例如，框架部件37的自行車內(nèi)，將是識別自行車的非常簡單和不引人注目的方式。借助插座38，將會防止這種識別的移動或者使其非常困難以致于僅由損壞構(gòu)成功能部件4的自行車才能實現(xiàn)識別移動，這也不會使自行車偷盜者感興趣。
總之，圖1-5的實施例示出通過在其內(nèi)部安裝一個能夠通過聲波進(jìn)行能量和信息交換的信息載體5，并具有圖1和2示范的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，任何部件可以變換為功能部件4。為此目的，信息載體5的小型化是一個重要條件，以便能夠以這樣的方式，即，盡可能少地?fù)p壞部件的外觀以及特性和應(yīng)用，并且不限制其移動性。作為本發(fā)明的結(jié)果，部件能夠通信。在本發(fā)明中，在基礎(chǔ)設(shè)備1的聲發(fā)射單元3和部件之間的表面連接期間一般啟動并保持單向或雙向通信?？梢酝ㄟ^聲發(fā)射單元3到功能部件4的手動或機(jī)械移動完成建立該連接，該連接一般僅在能量和信息發(fā)射期間進(jìn)行，反之亦然。使用圖1-5所示的基礎(chǔ)設(shè)備1的聲發(fā)射單元3，通信信息可以從外側(cè)進(jìn)入，并且可以從內(nèi)部源到部件，例如從測量點到信息載體5獨立提供通信信息。這可以通過聲或諸如電線之類的其它裝置實現(xiàn)。
標(biāo)記數(shù)字列表1 基礎(chǔ)設(shè)備2 電纜3 聲發(fā)射單元4 功能部件5 信息載體6 孔7 盒8 硅芯片9 電子信息處理單元10 能量供給單元11 信息接收單元12 信息發(fā)射單元13 壓電變換器14 壓電變換器15 壓電變換器16 下行電子儀器17 下行電子儀器18 上行電子儀器19 凹口20 柔性基礎(chǔ)21 金屬觸點22 金屬部件23 蓋24 壓電變換器25 頂蓋26 電子儀器27 單元28 觸點29 觸點30 盤31 金屬部件32 顯示屏幕33 壓電變換器34 空腔35 粘結(jié)劑36 閉合件37 功能部件的框架件38 插座
權(quán)利要求
1．一種用于通過包括一個聲發(fā)射單元的基礎(chǔ)設(shè)備對電子信息載體進(jìn)行遠(yuǎn)程能量供給的結(jié)構(gòu)和方法，所述信息載體包括一個電子信息處理單元，一個將機(jī)械聲波能量轉(zhuǎn)換為電能的能量供給單元，以及一個能夠接收和/或發(fā)射聲波，并被聲固定耦合到功能部件的信息發(fā)射和/或接收單元，其特征在于通過一個整體表面接觸以松動接觸連接設(shè)置所述基礎(chǔ)設(shè)備(1)的所述聲發(fā)射單元(3)和所述功能部件(4)，所述基礎(chǔ)設(shè)備(1)的所述聲發(fā)射單元(3)和所述信息載體(5)不必相互接觸，所述基礎(chǔ)設(shè)備(1)的聲發(fā)射單元(3)輻射聲能量以便通過所述聲發(fā)射單元(3)和所述功能部件(4)之間的觸點在整體路徑上進(jìn)入所述功能部件(4)，所述信息載體(5)的所述能量供給單元(10)從所述功能部件(4)提取聲能量，其中所述信息載體(5)擇優(yōu)地工作在對應(yīng)于進(jìn)入的聲波的諧振范圍內(nèi)，所述能量供給單元(10)從提取的聲能量產(chǎn)生的電能保證所述整個信息載體(5)的能量供給，和通過所述信息發(fā)射單元(12)和/或接收單元(11)在所述功能部件(4)和所述基礎(chǔ)設(shè)備(1)和/或所述信息載體(5)部分上的另一個設(shè)備之間的整體聲路徑上實現(xiàn)信息傳輸。
2．如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述能量供給單元(10)和所述信息載體(5)的所述信息發(fā)射單元(12)和/或接收單元(11)包括公共使用的部件，或完全結(jié)合在一起形成單元(27)。
3．如權(quán)利要求1和2任何之一所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)的所有部件設(shè)置在一個公共基礎(chǔ)(8，20)上。
4．如權(quán)利要求1到3中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)包括一個微系統(tǒng)工程尺寸和由微系統(tǒng)工程部件組成。
5．如權(quán)利要求1到4中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)構(gòu)成一個在所有側(cè)面嵌入的致密殼體，其中容納所述信息載體(5)的所有部件。
6．如權(quán)利要求1到5中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)的所有部件設(shè)置在盒(7)內(nèi)，并且所述盒(7)最好由金屬和/或有機(jī)材料，例如任何類型的聚合塑料，和/或無機(jī)材料，例如陶瓷，玻璃，金屬陶瓷，石頭，礦物質(zhì)或貴重寶石和/或任何類型的組合組成，以形成信息載體(5)。
7．如權(quán)利要求1到6中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于在所述信息載體(5)的外側(cè)，設(shè)置有以導(dǎo)電方式連接到所述信息載體(5)的電部件并允許電能和信息傳輸?shù)闹辽賰蓚€金屬觸點(21)。
8．如權(quán)利要求1到7中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于在所述功能部件(4)的外側(cè)，設(shè)置有以導(dǎo)電方式連接到所述根據(jù)權(quán)利要求7的金屬觸點(21)并允許將電能和信息傳輸?shù)剿鲂畔⑤d體(5)的至少兩個金屬觸點(22)。
9．如權(quán)利要求1到8中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于在所述功能部件(4)的外側(cè)，設(shè)置未具有電能和信息傳輸?shù)碾姽δ艿慕饘俨考?31)，在接觸所述基礎(chǔ)設(shè)備(1)的所述聲發(fā)射單元(3)，或所述基礎(chǔ)設(shè)備(1)本身時，金屬部件(31)橋接其上的兩個觸點(28)并由此觸發(fā)一個動作。
10．如權(quán)利要求1到9中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)包含用于所述功能部件(4)識別和/或?qū)ζ溥M(jìn)行描述和/或?qū)ζ錉顟B(tài)進(jìn)行描述和/或其邏輯數(shù)據(jù)和/或其產(chǎn)品數(shù)據(jù)的信息，并且所述信息載體(5)最好放置在所述功能部件(4)的“深處”。
11．如權(quán)利要求1到10中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)包含代碼，并且所述功能部件(4)擁有鑰匙功能，所述功能部件(4)最好未被識別為鑰匙。
12．如權(quán)利要求1到11中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)設(shè)置在珠寶飾物內(nèi)，具體地說，設(shè)置在構(gòu)成所述功能部件(4)的戒指內(nèi)。
13．如權(quán)利要求1到12中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)設(shè)置在成形為一個卡的功能部件(4)內(nèi)。
14．如權(quán)利要求1到13中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于所述信息載體(5)設(shè)置在構(gòu)成所述功能部件(4)的運(yùn)輸工具內(nèi)。
15．如權(quán)利要求1到14中任何一個所述的結(jié)構(gòu)和方法，其特征在于通過一個或多個中繼站實現(xiàn)各種功能部件(4)內(nèi)的各種信息載體(5)之間的通信。
全文摘要
一種用于電子信息載體的遠(yuǎn)程能量供給方法和系統(tǒng)。公知處理方法和設(shè)備不允許向設(shè)置在后壁和/或金屬殼體內(nèi)的信息載體無線提供能量,因為基于電磁波的能量輻射幾乎不能穿透這樣的殼體,因此,無接觸發(fā)射超聲波未能有效穿透這樣的殼體。該系統(tǒng)由一個基礎(chǔ)裝置(1)組成,基礎(chǔ)裝置(1)通過與功能部件(4)接觸的表面殼體以松動連接的方式與一個聲發(fā)射單元(3)配合。信息載體(5)處于該功能部件(4)內(nèi),由此處于固體連接。這創(chuàng)建了一個保證由聲裝置進(jìn)行有效能量和信息傳輸?shù)姆忾],較好聲耦合的整個系統(tǒng)。本發(fā)明適用于電能存/取識別領(lǐng)域和產(chǎn)品識別的代碼和信息傳輸。
文檔編號G06K19/077GK1281566SQ98811965
公開日2001年1月24日 申請日期1998年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月8日
發(fā)明者克勞斯·賴因 申請人:克勞斯·賴因