DE69033224T2

DE69033224T2 - Informationskartensystem

Info

Publication number: DE69033224T2
Application number: DE69033224T
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Tanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1999-12-09
Anticipated expiration: 2010-12-19
Also published as: KR910013005A; KR100321434B1; EP0435137A2; DE69033224D1; JPH03189786A; EP0435137B1; EP0435137A3; EP0910031A3; KR100278792B1; EP0910031A2; US5175418A

Description

Die Erfindung betrifft ein Informationskartensystem, insbesondere ein Informationskartensystem, bei dem Informationen kontaktlos eingeschrieben werden.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für einen herkömmlichen Informationskartenleser, der Information von einer Informationskarte ausliest. In dem Informationskartenleser 1 wird in einer Antwortanforderungssignal-Generatorschaltung 2 ein Antwortanforderungssignal W1 erzeugt, wobei als Träger eine Mikrowelle mit einer Frequenz von beispielsweise 2,45 GHz benutzt wird. Das Antwortanforderungssignal wird von einer Sendeantenne 3 zu einer Informationskarte 4 gesendet. Eine Antwortsignalverarbeitungsschaltung 6 empfängt über eine Empfangsantenne 5 ein Antwortinformationssignal W2, das von der Informationskarte 4 zurückgesendet wird. Auf diese Weise kann das Informationskartenlesesystem zur Prüfung von Besuchern, die als Identifikationskarte eine Informationskarte 4 besitzen, oder zum Prüfen von Gepäck mit der Informationskarte 4 als Anhänger benutzt werden.
Die in einem solchen Informationskartenlesesystem verwendete Informationskarte 4 wurde in EP-A-0 324 564 vorgeschlagen. Die Informationskarte 4 besitzt eine Dipolantenne 4B, eine Informationssignal-Generatorschaltung 4C und eine Stromversorgungsbatterie 4D, die über ein Leiterbahnmuster 4E miteinander verbunden sind. Die Dipolantenne 4B ist auf der Leiterplatte 4A montiert und bildet einen Teil des Leiterbahnmusters. Die Informationssignal-Generatorschaltung 4C ist als integrierte Schaltung (IC) aufgebaut. Die Dipolantenne 4B ändert in Abhängigkeit von einem in der Informationssignal-Generatorschaltung 4C erzeugten Informationssignal ihr Reflexionsverhältnis gegenüber dem von dem Informationsleser 1 als Antwortanforderungssignal W1 ausgesendeten Träger durch Änderung der Impedanz zwischen den Einspeisungsanschlüssen der Antenne. Dadurch wird die reflektierte Welle als Antwortinformationssignal W2 zurückgesendet.
Fig. 2 zeigt den elektrischen Aufbau der Informationssignal-Generatorschaltung 4C. In Abhängigkeit von einem Adressensignal S3 aus einem Adressenzähler 13, der durch ein Taktsignal S2 eines Taktsignalgenerators 12 betrieben wird, werden Informationsdaten S1, die im voraus in einem Informationsspeicher 11, z. B. einem PROM, gespeichert wurden, ausgelesen. Die ausgelesenen Informationsdaten werden einer variablen Impedanzschaltung 14 zugeführt, die aus einem Feldeffekttransistor besteht.
Die variable Impedanzschaltung 14 ist zwischen zwei Einspeisungsanschlüssen T1 und T2 angeordnet, mit denen die Dipolantenne 4B verbunden ist. Auf diese Weise wird die Impedanz der Dipolantenne 4B zwischen den Einspeisungsanschlüssen variabel gesteuert, indem der Feldeffekttransistor ein- und ausgeschaltet wird, wenn die Informationsdaten S1 die logischen Werte "1 " oder "0" annehmen. Dadurch wird das Reflexionsverhältnis für das auf die Dipolantenne 4B auftreffende Antwortanforderungssignal W1 variabel gesteuert.
Zwischen dem erdseitigen Einspeisungsanschluß T1 und dem Stromversorgungsanschluß T3 der Informationssignal-Generatorschaltung 4C befindet sich die Stromversorgungsbatterie 4D. Dadurch kann die Impedanz an dem Einspeisungspunkt der Dipolantenne 4B durch die Informationsdaten S1 immer und kontinuierlich variabel gesteuert werden.
Dem Informationsspeicher 11 jeder Informationskarte 4 ist ein spezifischer Identifizierungscode zugeteilt, so daß die in den Informationskarten 4 enthaltene Information von dem Informationsleser 1 sicher ausgelesen wird.
Um Informationen im voraus in die Informationskarte 4 einzuschreiben, wird vorgeschlagen, die Elektroden eines Schreibers mit Elektroden der Informationskarte 4 in Kontakt zu bringen. Dieses mit Kontaktierung arbeitende Verfahren für das Einschreiben der Information bringt jedoch das Problem mit sich, daß bei der Massenproduktion der Informationskarte die Produktivität wegen des zusätzlichen Prozesses für den direkten Kontakt beeinträchtigt wird.
Zur Beseitigung dieses Problems wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem an einer Informationskarte Elektrodenplatten für das Senden und Empfangen der Information ausgebildet sind. Diese Platten sind in der Nähe von Platten angeordnet, die an einem separaten Schreiber vorgesehen sind, um eine elektrische Kopplung zwischen diesen Platten herzustellen, so daß die Information kontaktlos gesendet und empfangen werden kann (siehe ungeprüfte japanische Patent-Offenlegungsschrift 63(1988)-39396). Dabei muß jedoch sowohl zum Einschreiben als auch zum Auslesen der Information in die bzw. aus der Informationskarte die Informationskarte in der Nähe des Informationslesers angeordnet werden, da die Informationskarte die Platten zum Einschreiben und Auslesen der Information benutzt. Dadurch wird die einfache Handhabung der Informationskarte beeinträchtigt.
Aus WO 87/06747 ist eine persönliche Speicherkarte in der Größe einer Standard-Plastikkreditkarte bekannt, die für viele Anwendungen vom kundenorientierten Telefonieren bis zum Speichern von individuellen medizinischen und/oder banktechnischen Aufzeichnungen benutzbar ist. Die persönliche Speicherkarte enthält einen Computer, einen elektrisch löschbaren feld-programmierbaren Nurlesespeicher sowie Schaltungen für den induktiven Empfang eines Stromversorgungssignals und zur kapazitiven Übertragung von Datensignalen zwischen der Karte und einem Kartenleser/-schreiber, der in einer zugeordneten Station angeordnet ist. Zwischen der Karte und dem Schreiber/Leser wird kein direkter ohmscher elektrischer Kontakt für die Übertragung der Versorgungsleistung in die Karte oder für die Übertragung von Daten in die und aus der Karte hergestellt. Die Karte ist auf Wunsch in der zugeordneten Station auch mit neuen und anderen Daten neu programmierbar.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Informationskartensystem zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, Information auf besonders einfache Weise kontaktlos in die Informationskarte einzuschreiben. Dieses Ziel wird durch ein System mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht.
Es ist ein weiterer Aspekt der Erfindung, ein Informationskartensystem zu schaffen, das in der Lage ist, im voraus eine Verschlechterung der Eingangswellenform zu verhindern, wenn das Eingangssignal durch eine statische Kopplung eingegeben wird.
Es ist ein weiterer Aspekt der Erfindung, ein Informationskartensystem zu schaffen, das in der Lage ist, die in einer Informationskarte gespeicherten Daten mit einer einfachen Konstruktion kontaktlos auszulesen.
Im Hinblick auf diese und weitere Ziele liefert die Erfindung ein Informationskartensystem mit einer Informationskarte, auf der Informationskarten gespeichert sind und die ein Signal von einem Kartenleser empfangen, das Signal in Abhängigkeit von den Informationsdaten transformieren und das transformierte Signal zu dem Kartenleser zurücksenden kann, sowie mit einem Informationsschreiber. Die Informationskarte besitzt ein Paar von Elektrodenplatten für den Empfang der Informationsdaten und Mittel zum Speichern der Informationsdaten. Der Informationsschreiber besitzt eine Informationsdaten-Generatoreinrichtung zum Erzeugung von Informationsdaten und zwei Schreibelektrodenplatten, denen die Informationsdaten zugeführt werden und die zusammen mit dem Paar von Elektrodenplatten ein elektrisches Feld erzeugen, wenn die Informationskarte in Richtung auf den Informationsschreiber bewegt wird und dadurch die Informationsdaten ohne irgendeine Berührung zwischen der Informationskarte und dem Informationsschreiber in die Informationskarte eingeschrieben werden.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten Informationskartensystems,
Fig. 2 zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild der Informationssignal-Generatorschaltung von Fig. 1,
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Informationskartensystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Informationskartensystems von Fig. 3,
Fig. 5A und 5B zeigen Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Funktion des Informationskartensystems von Fig. 3,
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Informationskartensystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Informationskartensystems von Fig. 6,
Fig. 8A, 8B und 8C zeigen Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Funktion des Informationskartensystems von Fig. 6,
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Informationskartensystems nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 10A bis 10D zeigen Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Funktion des Informationskartensystems von Fig. 9,
Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild eines Informationskartenlesers gemäß der Erfindung.
Anhand von Fig. 3 und 4 wird ein erfindungsgemäß ausgebildetes Informationskartensystem 20 beschrieben. Das Informationskartensystem 20 umfaßt eine Informationskarte 22 sowie einen Informationsschreiber 21 zum Einschreiben von Information in die Informationskarte 22. In dem Informationsschreiber 21 erzeugt eine Schreibsignal-Generatorschaltung 23 in Abhängigkeit von vorbestimmten Informationsdaten ein Schreibinformationssignal SW und sendet dieses Signal als Basisbandsignal über eine Verstärkerschaltung 24 an Schreibelektroden 25A und 25B. Dadurch wird zwischen den Schreibelektroden 25A und 25B eine dem Schreibinformationssignal SW entsprechende Spannungsänderung erzeugt.
Wie Fig. 4 zeigt, besitzt die Informationskarte 22 eine gedruckte Leiterplatte 4A, auf der eine Platte 27, eine Stromversorgungsbatterie 29 und eine integrierte Schaltung 30 montiert sind. Die Platte 27 und die Stromversorgungsbatterie 29 sind über ein Leiterbahnmuster mit der integrierten Schaltung 30 verbunden. Die Informationskarte 22 ist auf der Frontseite mit einem dichten Folienmaterial versiegelt.
Die Stromversorgungsbatterie 29 ist eine sogenannte "Papierbatterie" in Form eines rechteckigen dünnen Blatts mit einer Breite von 20 mm und einer Länge von 30 mm. Die Stromversorgungsbatterie 29 besitzt eine vordere Elektrodenfläche 29A als positive Elektrode und eine hintere Elektrodenfläche 29B als negative Elektrode.
Die Platte 27 hat die Form eines Rechtecks mit einer Breite von 8 mm und einer Länge von 15 mm. Sie ist ein Teil des Leiterbahnmusters. Die Platte 27 und die Stromversorgungsbatterie 29 sind an der Vorderseite der Informationskarte 22 in gleicher Höhe angeordnet, so daß die Platte 27 und die Stromversorgungsbatterie 29 den Schreibelektroden 25A bzw. 25B gegenüberliegen, wenn die Informationskarte 22 in der Nähe des Informationsschreibers 21 angeordnet wird. Auf diese Weise werden die Elektrodenfläche 29B und die Platte 27 als Platten zur Dateneingabe benutzt. Wenn die Informationskarte 22 in der Nähe des Informationsschreiber 21 und in einem vorbestimmten Abstand von diesem angeordnet wird, können die Schaltelektroden 25A und 25B des Informationsschreibers 21 und die Platte 27 bzw. die Elektrodenfläche 29B der Informationskarte 22 elektrische Felder erzeugen. Auf diese Weise wird durch ein Schreibinformationssignal SW, das der Schreibelektrode 25A mit dem Referenzpotential der Schreibelektrode 25B zugeführt wird, ein elektrisches Feld erzeugt, so daß an der Platte 27 ein Eingangsinformationssignal SIN auftritt, das von dem Schreibinformationssigrial SW abhängt, wobei das Potential der Elektrodenfläche 29B das Referenzpotential bildet. Das Schreibinformationssignal SW wird so als Eingangsinformationssignal SIN kontaktlos zu der Informationskarte 22 übertragen.
Das Eingangsinformationssignal SIN wird, wie in Fig. 3 dargestellt, über einen Amplitudenbegrenzer 35 und eine Strombegrenzungsschaltung 37 einer komplementären MOS-Verstärkerschaltung 40 zugeführt. Der Amplitudenbegrenzer 35 enthält Dioden 33, 34, während die Strombegrenzungsschaltung 37 einen Widerstand R1 und eine Diode 36 enthält. Das Eingangsinformationssignal SIN wird in der Verstärkerschaltung 40 mit der Stromversorgungsbatterie 29 verstärkt und dann als Eingangsschreibsignal SINW einer Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 für die Speicherung als Informationsdaten zugeführt. Auf diese Weise wird das Informationsschreibsignal SW von dem Informationsschreiber 21 kontaktlos zu der Informationskarte 22 gesendet und als Informationsdaten in der Informationskarte 22 gespeichert.
Auf der gedruckten Leiterplatte 4A der Informationskarte 22 ist zusätzlich zu der Platte 27 und der Stromversorgungsbatterie 29 ein schleifenförmiges Elektrodenmuster 31 vorgesehen. Das Elektrodenmuster 31 ist über ein Leiterbahnmuster mit einer in der Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 angeordneten Informationssignal-Generatorschaltung 4C (Fig. 2) verbunden.
Das Elektrodenmuster 31 ändert seine Impedanz in Abhängigkeit von den Informationsdaten aus der Informationssignal-Generatorschaltung 4C. Wenn das Elektrodenmuster 31 in der Nähe einer Informationslesespule eines (nicht dargestellten) Informationslesers angeordnet wird, wird ein induziertes elektrisches Feld erzeugt, durch das die Informationsdaten aus der Informationssignal-Generatorschaltung 4C kontaktlos in den Informationsleser übertragen werden. Die Länge des Elektrodenmusters 31 entspricht der Wellenlänge der verwendeten Mikrowelle. Deshalb reflektiert das Elektrodenmuster 31 ein von dem Informationsleser mit der Mikrowelle als Träger ausgesendeten Antwortanforderungssignal W1 (Fig. 1) mit einem vorbestimmten Reflexionskoeffizienten und sendet dadurch ein Antwortinformationssignal W2. Auf diese Weise werden die Informationsdaten der Informationssignal-Generatorschaltung 4C mit Hilfe des Mikrowellenträgers korrtaktlos übertragen.
In dem Informationskartensystem 20 werden die in der Informationskarte 22 gespeicherten Informationsdaten von dem Nah-Informationsleser durch induktive Kopplung ausgelesen. Außer dem kann ein Fern-Informationsleser wie der Informationsleser 1 von Fig. 1 die Informationsdaten der Informationskarte 22 auslesen. Die Informationskarte 22 kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen entweder als Nah-Lesekarte oder als Fern-Lesekarte ausgebildet sein. Zum Einschreiben des Schreibinformationssignals SW von dem Informationsschreiber 21 in die Informationskarte 22 wird die Informationskarte 22 in enge Verbindung mit dem Informationsschreiber 21 gebracht, so daß die Schreibelektroden 25A und 25B nur wenige Millimeter von der Platte 27 bzw. der Elektrodenfläche 29B entfernt sind. In diesem Fall wird das Schreibinformationssignal SW aus der Schreibsignal-Generatorschaltung 23 in der Verstärkerschaltung 24 genügend verstärkt, und es werden elektrische Felder zwischen der Schreibelektrode 25A und der Platte 27 und zwischen der Schreibelektrode 25B und der Elektrodenfläche 29B erzeugt, so daß das in Fig. 5A dargestellte Schreibinformationssignal SW durch statische Kopplung kontaktlos der Platte 27 der Informationskarte 22 zugeführt wird.
Die Kathode der Diode 33 des Amplitudenbegrenzers 35 wird in diesem Fall auf der Versorgungsspannung Vcc gehalten, da die Kathode mit der positiven Elektrode der Stromversorgungsbatterie 29 verbunden ist. Wenn das Eingangsinformationssignal SIN einen Spannungspegel VMax überschreitet, der gleich der Versorgungsspannung Vcc der Stromversorgungsbatterie 29 zuzüglich der Durchlaßspannung VF der Diode 33 ist, wird die Diode 33 leitend und dadurch das Eingangsinformationssignal SIN amplitudenbegrenzt.
Auf der anderen Seite wird die Anode der Diode 34 auf der Referenzspannung gehalten, und wenn das Eingangsinformationssignal SIN unter die Referenzspannung fällt, wird die Diode 34 leitend, so daß die Amplitude des Eingangsinformationssignals SIN auch auf der unteren Pegelseite begrenzt wird.
Wie Fig. 5B zeigt, wird das Eingangsinformationssignal SIN so auf einen vorbestimmten Signalpegel amplitudenbegrenzt und anschließend durch den Widerstand R1 und die Diode 36 der Strombegrenzerschaltung 37 auch strombegrenzt. Das Eingangsinformationssignal SIN wird dann der Verstärkerschaltung 40 zugeführt, die das Eingangsschreibsignal SINw zu der Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 sendet, in der das Signal einer vorbestimmten Signalverarbeitung unterzogen und dann in dem Speicher gespeichert wird. Somit sind die Verstärkerschaltung 40 und die Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 auch dann geschützt, wenn das Eingangsinformationssignal SIN mit einem exzessiv großen Signalpegel eingegeben wird. Das Schreibinformationssignal SW aus dem Informationsschreiber 21 wird so sicher kontaktlos in die Informationskarte 22 eingeschrieben.
In dem Informationskartensystem 20 wird das dem Schreibinformationssignal SW entsprechende Eingangsschreibsignal SINw kontaktfrei sicher in die Informationskarte 22 eingeschrieben.
Dies geschieht folgendermaßen: Zwischen der Schreibelektrode 25A und der Platte 27 und zwischen der Schreibelektrode 25B und der Elektrodenfläche 29B werden elektrische Felder erzeugt. Das Informationssignal SW wird von der Verstärkerschaltung 24 des Informationsschreibers 21 verstärkt, so daß das Eingangsinformationssignal SIN den für die statische Kopplung erforderlichen Signalpegel hat. Das Eingangsinformationssignal SIN wird von dem Amplitudenbegrenzer 35 der Informationskarte 22 amplitudenbegrenzt. Außerdem wird das Eingangsinformationssignal SIN von der Strombegrenzerschaltung 37 strombegrenzt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die negative Elektrodenfläche 29B der Stromversorgungsbatterie 29 als Signaleingabe-Elektrodenplatte, so daß die Raumausnutzung auf der Leiterplatte 4A sehr effektiv ist. Dies ermöglicht eine Miniaturisierung der Informationskarte 22.
In dem Informationskartensystem 20 verwendet die Informationskarte 22 die rechteckige Platte 27, die eine Größe von 8 mm · 15 mm hat, und die rechteckige Elektrodenfläche 29B, die eine Größe von 20 mm · 30 mm hat. Die Platte 27 und die Elektrodenfläche 29B können jedoch andere Größen und Konfigurationen haben. Die Konfiguration und die Größe der Schreibelektroden 25A und 25B des Informationsschreibers 21 werden dann an die Platte 27 und die Elektrodenfläche 29B angepaßt.
In dem Informationskartensystem 20 wird die Information durch statische Kopplung in die Informationskarte 22 eingeschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Das Ferneinschreiben der Information in die Informationskarte 22 durch Mikrowellen kann dadurch erfolgen, daß man die Platte 27 und die Elektrodenfläche 29B so ausbildet, daß ihre Länge jeweils der halben Wellenlänge der Mikrowelle entspricht.
Bei der Informationskarte 22 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Information sowohl durch einen Nah-Informationsleser als auch durch eine Fern-Informationsleser ausgelesen werden. Der erstere liest die Information aus der Informationskarte 22 mit Hilfe des Elektrodenmusters 31 durch induktive Kopplung aus, während der letztere Mikrowellen benutzt. Die Informationskarte 22 kann auch so ausgebildet sein, daß sie nur für den Nah-Informationsleser oder nur für den Fern-Informationsleser geeignet ist.
Anhand von Fig. 6 und 7 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 6 sind solche Teile, die Teilen von Fig. 3 und 4 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort. Der Informationsschreiber 21 von Fig. 6 ist in seinem Aufbau mit dem Informationsschreiber 21 von Fig. 3 identisch. Deshalb wird hier auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
Wie Fig. 7 zeigt, besitzt die Informationskarte 22 Platten 27A und 27B sowie ein schleifenförmiges Elektrodenmuster 31, die auf einer gedruckten Leiterplatte 4A ausgebildet sind. Die Platten 27A und 27B und das Elektrodenmuster 31 sind mit der integrierten Schaltung 30 verbunden und Bestandteile eines Leiterbahnmusters. Die Informationskarte 22 ist auf ihrer Frontseite mit einem dichten Folienmaterial versiegelt.
Es ist eine Platte 28 vorgesehen, die der Oberseite der Platten 27A und 27ß mit einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegt, so daß eine Kapazität hinzugefügt wird. Die Platte 28 ist so bemessen, daß sie die Platten 27A und 27B überdeckt. Zwischen der Platte 28 und den Platten 27A und 27B ist eine Isolierschicht, z. B. aus Papier, angeordnet, um einen bestimmten Abstand einzuhalten bzw. vorbestimmte Kapazitäten zu bilden.
Die Platten 27A und 27B haben die Form eines Rechtecks mit einer Breite von etwa 8 mm und einer Länge von etwa 15 mm. Die Platten 27A und 27B liegen den Schreibelektroden 25A bzw. 25B gegenüber, wenn die Informationskarte 22 in der Nähe des Informationsschreibers 21 angeordnet ist. Auf diese Weise dienen die Platten 27A und 27B als Elektrodenplatten für die Dateneingabe. Wenn die Informationskarte 22 in der Nähe des Informationsschreibers 21 und in einem vorbestimmten Abstand von diesem angeordnet wird, können die Schreibelektroden 25A und 25B des Informationsschreibers 21 bzw. die Platten 27A und 27B elektrische Felder erzeugen. So wird durch ein Schreibinformationssignal SW, das der Schreibelektrode 25A zugeführt wird, während die Schreibelektrode 25B auf Referenzpotential gehalten wird, ein elektrisches Feld erzeugt, so daß an der Platte 27A ein von dem Schreibinformationssignal SW abhängiges Eingangsinformationssignal SIN2 erzeugt wird, während die Platte 27B auf Referenzpotential gehalten wird.
Das Eingangsinformationssignal SIN2 wird, wie in Fig. 6 dargestellt, einem Amplitudenbegrenzer 35 mit Dioden 33 und 34 zugeführt. Dieser Amplitudenbegrenzer 35 arbeitet so wie der Amplitudenbegrenzer 35 von Fig. 3, so daß sich eine erneute Beschreibung hier erübrigt. Der übrige Aufbau der Informationskarte 22 ist der gleiche wie bei der Informationskarte 22 des vorangehenden Ausführungsbeispiels, so daß ihre Beschreibung ebenfalls entfallen kann.
Wenn das Schreibinformationssignal SW des Informationsschreibers 21 in die Informationskarte 22 eingeschrieben werden soll, wird die Informationskarte 22 des zweiten Ausführungsbeispiels in die Nähe des Informationsschreibers 21 gebracht, so daß die Schreibelektroden 25A und 25B einen Abstand von wenigen Millimetern von den Platten 27A bzw. 27B haben. Das Schreibinformationssignal SW aus der Schreibsignal-Generatorschaltung 23 wird in dem Verstärker 24 genügend verstärkt, und es werden elektrische Felder zwischen der Platte 27A und der Schreibelektrode 25A und zwischen der Platte 27B und der Schreibelektrode 25B erzeugt. Das in Fig. 8A dargestellte Schreibinformationssignal SW wird so der Platte 27A der Informationskarte 22 kontaktlos durch statische Kopplung zugeführt.
Die Platte 28 verleiht den Platten 27A und 27B zusätzliche Kapazitäten. Durch diese zusätzlichen Kapazitäten der Platten 27A und 27B wird die Zeitkonstante der Eingangskapazität 43 in der integrierten Schaltung 30 vergrößert. Deshalb wird, wie in Fig. 8B dargestellt, der Verstärkerschaltung 40 ein Eingangsinformationssignal SIN2 zugeführt, dessen Wellenform der Wellenform des Schreibinformationssignals SW gleicht, ohne daß jedoch die in Fig. 8C dargestellte geringe Wellenformverzerrung auftritt. Das resultierende Eingangsschreibsignal SINW wird dann der Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 zugeführt, die das Eingangsschreibsignal SINW einer Signalverarbeitung mit einem vorbestimmten Pegel eines Schwellwerts unterzieht und dann in dem Speicher speichert. Auf diese Weise wird das von dem Informationsschreiber 21 ausgesendete Schreibinformationssignal SW kontaktlos in die Informationskarte 22 eingegeben und in dieser sicher als Informationsdaten gespeichert.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ermöglicht die dort vorgesehene Platte 28, die den Platten 27A und 27B gegenüberliegt und diesen zusätzliche Kapazitäten verleiht, daß die Informationsdaten aus dem Informationsschreiber 21 kontaktlos und mit geringer Wellenformverzerrung in dem Eingangsinformationssignal SIN2 sicher in die Informationskarte 22 eingeschrieben werden. Anhand von Fig. 9 und 10 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In Fig. 9 sind solche Teile, die Teilen von Fig. 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.
In der Anordnung von Fig. 9 enthält der Informationsschreiber 21 des Informationskartensystems 20 eine Schreibsignal-Generatorschaltung 23, die ein Schreibinformationssignal SW (Fig. 10A) erzeugt, das vorbestimmten Informationsdaten entspricht. Das Schreibinformationssignal SW wird als Basisbandsignal mit einer Datentransferrate von beispielsweise 100 kbps zu einer Multiplizierschaltung 51 übertragen. Auf der anderen Seite führt eine Frequenzgeneratorschaltung 50 der Multiplizierschaltung 51 ein Referenzfrequenzsignal SF mit einer hohen Frequenz von beispielsweise 100 MHz zu, so daß das Referenzfrequenzsignal SF mit dem Schreibinformationssignal SW amplitudenmoduliert und ein moduliertes Signal SEN1 (Fig. 10B) erzeugt wird, das über eine Verstärkerschaltung 24 den Schreibelektroden 25A und 25B zugeführt wird. Infolgedessen werden zwischen den Schreibelektroden 25A und 25B Spannungsänderungen erzeugt, die dem modulierten Signal SEN1 entsprechen.
In dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Informationskarte mit dem in Fig. 4 dargestellten Aufbau als Informationskarte 22 benutzt werden. In der Informationskarte 22 wird in einer Platte 29A ein von dem modulierten Signal SEN1 abhängiges moduliertes Eingangssignal SEN2 erzeugt, wobei die andere Platte 29B auf einer Referenzspannung gehalten wird. Das modulierte Eingangssignal SEN2 wird einer Detektorschaltung 5 mit einer Diode zugeführt, die eine Hüllkurvendetektierung ausführt, so daß, wie in Fig. 10C dargestellt, ein Eingangsinformationssignal SIN2 erzeugt wird, das von dem Schreibinformationssignal SW abhängig ist. Das Eingangsinformationssignal SIN2 wird einer Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 zugeführt und in dieser einer vorbestimmten Signalverarbeitung unterzogen und dann als Informationsdaten in einem Speicher der Informationssignal-Verarbeitungsschaltung 41 gespeichert. Die Informationskarte 22 des dritten Ausführungsbeispiels ist im übrigen mit der Informationskarte 22 von Fig. 3 identisch, so daß auf ihre Beschreibung hier verzichtet werden kann.
Anhand von Fig. 11 wird ein Informationsleser gemäß der Erfindung beschrieben, der die in der oben beschriebenen Weise gespeicherten Daten ausliest. Das in Fig. 11 dargestellte Informationskartensystem 20 umfaßt einen Informationsleser 121 und eine Informationskarte 22. Der Informationsleser 121 ist mit einer Frequenzgeneratorschaltung 125 ausgestattet, die ein Referenzsignal SF mit einer vorbestimmten Frequenz, die größer ist als einige MHz, über eine TTL- (Transistor-Transistor-Logik)-Verstärkerschaltung 126 und einen Widerstand R2 an eine Spule 128A sendet, um ein Magnetfeld zu erzeugen:
Der Informationsleser 121 besitzt ferner eine Lesespule 128B, die in einer Position angeordnet ist, in der sie der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung in einem vorbestimmten Abstand von einigen Zentimetern gegenüberliegt. Wenn zwischen der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und der Spule 1288 ein Induktionsfeld erzeugt wird, indem der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung das Referenzsignal SF mit der vorbestimmten Frequenz zugeführt wird, wird in der Lesespule 1288 durch wechselseitige Induktion eine elektromotorische Kraft induziert. Diese induzierte elektromotorische Kraft wird als Lesesignal SMV über einen Abstimmkondensator C1 einer Detektorschaltung 130 zugeführt.
Die Detektorschaltung 130 gewinnt ein Detektorsignal SEV, indem sie bei dem Signalpegel (Spannungspegel) des Lesesignals SMV eine Hüllkurvendetektierung durchführt, und sendet dieses Detektorsignal SEV über eine Verstärkerschaltung 131 an eine Vergleicherschaltung 133.
Die Vergleicherschaltung 133 wandelt das Detektorsignal SEV in ein binäres Signal SBI mit einem vorbestimmten Signalpegel um und sendet das binäre Signal SBI dann an eine (nicht dargestellte) nachfolgende Signalverarbeitungseinheit.
Die Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und die Lesespule 128B sind im Abstand voneinander angeordnet. In den Zwischenraum wird die Informationskarte 22 eingeführt.
Auf einer Leiterplatte 104A der Informationskarte 22 von Fig. 11 ist ein Elektrodenmuster 135 aufgebracht, das im wesentlichen eine rechteckige Schleife der Größe 30 mm · 37 mm bildet. Das Elektrodenmuster 135 ist mit einem Feldeffekttransistor 136 verbunden, wobei die entgegengesetzte Enden des Elektrodenmusters 135 die Einspeisungspunkte bilden. Das Elektrodenmuster 135, der Feldeffekttransistor 136, eine Informationssignal-Generatorschaltung 104C und eine Stromversorgungsbatterie 104D sind über ein Leiterbahnmuster miteinander verbunden. Der EIN-AUS-Zustand des Feldeffekttransistors 136 wird durch ein von der Informationssignal-Generatorschaltung 104C ausgegebenes Informationssignal gesteuert und dadurch die Schleife des Elektrodenmusters 135 geöffnet oder geschlossen.
Wenn in dem Informationskartensystem 20 von Fig. 11 der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung ein Referenzsignal SF mit einer Frequenz von beispielsweise 20 MHz zugeführt wird, ändert sich der in der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung fließende Strom in Abhängigkeit von diesem Referenzsignal SF, so daß zwischen der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und der Lesespule 1288 ein Induktionsfeld erzeugt wird, das in der Lesespule 128B eine elektromotorische Kraft induziert.
Die Lesekarte 22 wird in diesem Fall in den Zwischenraum zwischen der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und der Lesespule 1288 eingeführt, so daß das Elektrodenmuster 135 der Informationskarte 22 der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und der Lesespule 1288 gegenüberliegt. Deshalb fließt der in dem Elektrodenmuster 135 der Informationskarte 22 induzierte Strom nur solange wie das Elektrodenmuster 135 durch Einschalten des Feldeffekttransistors 136 eine geschlossene Schleife bildet, so daß ein magnetischer Fluß erzeugt wird, dessen Richtung der Richtung des zwischen der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und der Lesespule 1288 erzeugten des magnetischen Flusses entgegengesetzt ist, so daß die Zahl der magnetischen Flußlinien, die durch die Lesespule 1288 verlaufen, abnimmt. Dadurch verringert sich die in die Lesespule 128B induzierte elektromotorische Kraft, so daß der Signalpegel (die Amplitude) des Lesesignals SMV kleiner wird. Diese Amplitudenänderung wird durch Hüllkurvendetektierung in der Detektorschaltung 130 detektiert und dadurch ein Detektorsignal SEV erzeugt, dessen Signalpegel sich nach Maßgabe der Informationsdaten der Informationskarte 22 ändert. Auf diese Weise wird ein binäres Signal SBI gewonnen, das sich nach Maßgabe der Informationsdaten der Informationskarte 22 ändert, indem das Detektorsignal SEV in der Vergleicherschaltung 133 in ein binäres Signal umgewandelt wird. Das binäre Signal SBI wird der nachgeordneten Signalverarbeitungseinheit zugeführt und dort einer bestimmten Signalverarbeitung unterzogen. Auf diese Weise können die Informationsdaten der Informationskarte 22 kontaktlos ausgelesen werden.
Die Informationsdaten der Informationskarte von Fig. 11 werden sicher ausgelesen, indem das Detektorsignal SEV durch das Abstimmen des Abstimmkondensators C1 in dem Zustand größter Empfindlichkeit detektiert werden.
In dem Informationskartensystem 20 von Fig. 11 wird die Schleife des Elektrodenmusters 135 in Abhängigkeit von den Informationsdaten der Informationskarte 22 geöffnet oder geschlossen und dadurch eine Änderung des Induktionsfelds zwischen der Spule 128A zur Magnetfelderzeugung und der Lesespule 128B auf der Seite des Informationslesers detektiert, so daß der Informationsleser 121 die Informationsdaten der Informationskarte 22 berührungslos ausliest.

Claims

1. Informationskartensystem mit einer Informationskarte (22), auf der Informationsdaten gespeichert sind und die ein Signal von einem Kartenleser (1, 21) empfangen, das Signal in Abhängigkeit von den Informationsdaten transformieren und das transformierte Signal zu dem Kartenleser zurücksenden kann, sowie mit einem Informationsschreiber (21), wobei

die Informationskarte (22) ein Paar von Elektroden (27, 29b) zum Empfangen der Informationsdaten und Mittel zur Speicherung der Informationsdaten aufweist,

der Informationsschreiber (21) eine Informationsdaten-Generatoreinrichtung (23) zum Erzeugen der Informationsdaten und zwei Schreib-Elektroden (25A, 25B) aufweist, denen die Informationsdaten zugeführt werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Elektroden und die Schreib-Elektroden als Elektrodenplatten (27, 29B) bzw. Schreib-Elektrodenplatten (25A, 25B) ausgebildet sind,

daß die Schreib-Elektrodenplatten (25A, 25B) zusammen mit dem Paar von Elektrodenplatten (27, 27B) ein elektrisches Feld erzeugen, wenn die Informationskarte (22) in Richtung auf den Informationsschreiber (21) bewegt wird, und dadurch die Informationsdaten ohne irgendeinen Kontakt zwischen der Informationskarte (22) und dem Informationsschreiber (21) in die Informationskarte (22) eingeschrieben werden,

und daß die Informationskarte (22) eine Stromversorgungsbatterie (29) mit zwei Elektroden enthält, wobei eine dieser Elektroden eine (29B) der genannten Elektrodenplatten bildet.

2. Informationskartensystem nach Anspruch 1, bei dem die Informationskarte (22) eine dritte Elektrodenplatte (28) aufweist, die relativ zu dem Paar von Elektrodenplatten (27A, 27B) so angeordnet sind, daß zwischen ihnen eine kapazitive Komponente gebildet wird.

3. Informationskartensystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem der Informationsschreiber (21) eine Modulatoreinrichtung (51) zum Modulieren eines Trägers mit den Informationsdaten aufweist und daß die Informationskarte (22) eine Detektoreinrichtung (52) aufweist, der das empfangene modulierte Signal zugeführt wird und die die Informationsdaten regeneriert.