-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger
eingerichtet für den kontaktlosen Datenaustausch mit Hilfe
eines elektromagnetischen Wechselfeldes.
-
Für
kontaktlose tragbare Datenträger gibt es teilweise die
Anforderung, dass der Datenträger, beispielsweise beim
initialen Transport zum Benutzer, noch nicht verwendbar sein soll
oder der Datenträger, beispielsweise nach einer bestimmungsgemäßen Verwendung,
nicht mehr verwendbar sein soll.
-
Als
eine Lösung für die Absicherung des Transportweges
wurde unter anderem bereits vorgeschlagen, den Datenträger
in einem Umschlag aus elektromagnetische Wechselfelder abschirmendem Material
zu versenden. Weiterhin sind, beispielsweise aus
EP 1183895 B1 oder
EP 1068590 B1 ,
Lösungsvarianten bekannt, die dem Benutzer des Datenträgers
nach dem Transport die Erkennung ermöglichen, ob der Datenträger
bereits benutzt wurde.
-
Transponder
als Warenetiketten werden in der Regel mit Hilfe eines starken Magnetfeldes
deaktiviert, entweder durch Magnetisierung einer abschirmdenden
Schicht (
EP 0295028
A1 ) oder, wie in
EP
0252975 A1 beschrieben, durch ein bewusstes Überlasten
einer Sicherung im Schaltkreis des Transponders. Die Anmeldungen
DE 10 2005 005 436
A1 und
WO
2006/102678A1 zeigen dagegen Ansätze zur Deaktivierung,
welche eine entsprechende Steuerungssoftware benötigen.
-
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Lösung
zur Verhinderung einer unerwünschten kontaktlosen Kommunikation
in einer bestimmten Lebensphase des Datenträgers bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen
Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch
die abhängigen Ansprüche angegeben.
-
Es
ist der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung eine Abschirmung
als ein durch den Benutzer irreversibel deaktivierbares oder aktivierbares Element
innerhalb des tragbaren Datenträgers anzuordnen. Die Benutzerinteraktion,
welche den irreversiblen Zustandsübergang auslöst,
kann Druck, Reibung oder Wärme sein. Der Zustandsübergang
erfolgt zwischen einem ersten Zustand, in welchem die kontaktlose
Kommunikation mit dem Datenträger verhindert wird, und
einem zweiten Zustand, in welchem der kontaktlose Datenaustausch
durch die deaktivierte Abschirmung hindurch möglich ist,
von dem ersten zu dem zweiten Zustand oder umgekehrt von dem zweiten
zu dem ersten Zustand.
-
Ein
tragbarer Datenträger kann beispielsweise eine Chipkarte,
ein USB-Token, eine sichere Massenspeicherkarte, ein Identitätsdokument,
wie beispielsweise ein buchartiger Reisepass oder eine Ausweiskarte,
oder eine Banknote sein.
-
Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 Querschnittsansichten eines tragbaren
Datenträgers mit Abschirmung in einer Seitenansicht (1A)
und in einer Draufsicht (1B);
-
2 eine
erste Anordnung von Antenne und Prozessor in Bezug auf eine Abschirmung;
-
3 eine
zweite Anordnung von Antenne und Prozessor in Bezug auf eine Abschirmung;
-
4 eine
dritte Anordnung von Antenne und Prozessor in Bezug auf eine Abschirmung;
-
5 den reversiblen Übergang einer
Abschirmung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform
von einem aktiven Zustand (5a) in
einen deaktivierten Zustand (5b) und
wieder zurück in einen aktiven Zustand (5c);
-
6 eine zweite Ausführungsform
einer Abschirmung in ihrem aktiven Zustand (6a) und ihrem
deaktivierten Zustand (6b);
-
7 eine dritte Ausführungsform
einer Abschirmung in ihrem aktiven Zustand (7a) und
in ihrem deaktivierten Zustand (7b);
-
8 eine vierte Ausführungsform
einer Abschirmung in ihrem aktiven Zustand (8a), in
einem deaktivierten Zustand nach Benutzerinteraktion (8b),
in einem deaktivierten Zustand, in einem aufrecht erhaltenen deaktivierten
Zustand (8c) sowie in einem reaktivierten
Zustand (8d);
-
9 eine weitere Ausführungsform
mit einer thermochromen Schicht auf der Abschirmung;
-
10 eine
mit einem zusätzlichen Schalter ausgestaltete Ausführungsform
einer Abschirmung;
-
11 eine Ausführungsform der Abschirmung
mit piezoelektrischen Elementen;
-
12 eine erste irreversibel deaktivierbare Abschirmung;
-
13 eine zweite irreversibel deaktivierbare
Abschirmung und
-
14 ein
Zustandsübergangsdiagramm für eine reversibel
deaktivierbare Abschirmung.
-
1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines tragbaren
Datenträgers 1 mit einer Abschirmung 10.
-
In
dem tragbaren Datenträger 1 ist ein Prozessor 2 sowie
eine mit dem Prozessor 2 verbundene Antenne 3 in
einem Innenbereich 5 der Abschirmung 10 angeordnet.
Zwischen der Abschirmung 10 und einer Außenwand 4 des
tragbaren Datenträgers 1 kann ein Außenbereich 6 angeordnet
sein.
-
Die
Abschirmung 10 umfasst zumindest einen deaktivierbaren
Bereich 11, der vorzugsweise parallel zur Außenwand 4 und/oder
parallel zur Ausrichtung der Antenne 3 im tragbaren Datenträger 1 angeordnet
ist. Vorhandene Seitenwände 13, 14 der Abschirmung 10 sind
vorzugsweise als permanente Abschirmung ausgebildet. Parallel zum
ersten deaktivierbaren Bereich 11 kann ein zweiter Bereich 12 der
Abschirmung 10 wahlweise als deaktivierbarer Bereich oder
als permanent abschirmender Bereich ausgebildet sein.
-
Der
tragbare Datenträger ist in 1B in
einer als Draufsicht ausgeführten Querschnittszeichnung
dargestellt. Seitenwände 13, 14, 15 und 16 können
in dem tragbaren Datenträger 1 die Abschirmung 10 derart
ausbilden, dass zumindest die Antenne 3 durch die Abschirmung 10 – wie
durch einen faradayschen Käfig – umschlossen ist.
-
Verschiedene
Varianten zur Anordnung der Abschirmung in Bezug auf die kontaktlosen
Kommunikationsmittel des Datenträgers, welche insbesondere
durch den Prozessor 2 und die Antenne 3 gebildet
werden, sind in den 2 bis 4 gezeigt.
-
In
einer ersten, in 2 dargestellten Anordnungsvariante,
sind sowohl die Antenne 3 als auch der Prozessor 2 im
Innenbereich 5, der durch die Abschirmung begrenzt wird,
angeordnet.
-
Weiterhin
zeigt 2, dass die Kontaktloskommunikationsmittel, neben
einer Antenne 3 und einer Signale verarbeitenden Einheit 22,
eine Signalpegelerfassungseinheit 21 umfassen können.
Die Erfassungseinheit kann in einem Prozessor zusammen mit der Einheit 22 oder
als separates Element ausgebildet sein. Die Signalpegelerfassungseinheit 21 wertet
den Signalpegel des empfangenen Signals aus. Das empfangene Signal
wird nur dann als weiter zu verarbeitendes Signal an die Verarbeitungseinheit 22 übertragen,
wenn der Signalpegel ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt,
also beispielsweise über einem vorbestimmten Wert liegt.
Somit können, beispielsweise abhängig von der
Einstellung der Empfindlichkeit der Signalpegelerfassungseinheit 21 und
der Lage des vorbestimmten Wertes, beliebig kleine Änderungen in
den Abschirmungseigenschaften der Abschirmung als Information ausgewertet
werden.
-
Eine
Signalpegelauswertungseinheit kann in jeder der in der vorliegenden
Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen als optionale
Komponente verwendet werden.
-
Ebenfalls
unabhängig von der Ausgestaltung der Abschirmung ist des
denkbar, die Signalpegelerfassungsvorrichtung mit einem zweiten
Eingangssignal zu versorgen, welches zur Normierung des eigentlichen
Antennensignales herangezogen wird. So kann beispielsweise eine
zweite Antenne außerhalb der Abschirmung angeordnet sein
und das zweite Eingangssignal liefern. Ebenso kann ein weiteres Empfangselement,
welches im Innenbereich 5 oder im Außenbereich 6 in
einer gegenüber der Empfangsrichtung der Antenne 3 geänderten
räumlichen Ausrichtung, also beispielsweise senkrecht zur
Ebene der ersten Antenne 3, angeordnet ist, das zweite Eingangssignal
liefern.
-
In
der in 3 gezeigten, zweiten Anordnungsvariante ist die
Antenne 3 weiterhin im Innenbereich 5 des tragbaren
Datenträgers angeordnet. Dagegen ist der Prozessor 2 im
Außenbereich 6 zwischen deaktivierbarer Abschirmung 11 und
Außenwand 4 des tragbaren Datenträgers
angeordnet. Mit dem Prozessor 2 über Anschlüsse 32 verbundene Kontaktflächen 33 zur
kontaktbehafteten Kommunikation mit dem Prozessor 2 können
optional vorgesehen sein. Eine Antennensignalzuleitung 31 führt
dabei das Signal der Antenne 3 zum Prozessor 2.
-
In
der, in 4 dargestellten, dritten Anordnungsvariante
sind wiederum sowohl der Prozessor 2 als auch die Antenne 3 innerhalb
der Abschirmung, d. h. in dem Innenbereich 5 des tragbaren
Datenträgers, angeordnet. Die Anschlussleitung 32 für
in der Oberfläche der Außenwand 4 angeordnete
Kontaktflächen 33 sind durch die Abschirmung 11 hindurch geführt.
-
5 zeigt die drei Phasen eines reversiblen Zustandsübergang
für eine erfindungsgemäße Abschirmung
in drei Teilansichten 5A, 5B und 5C.
-
Eine
Abschirmung 50 in einem tragbaren Datenträger 1 umfasst
leitende Schichten 51 sowie dazwischen liegende, nicht
leitende elastische Bereiche 52. Ferner ist in der Figur
dargestellt ein Innenbereich 55 unterhalb der Abschirmung 50 sowie
ein Außenbereich 56, der zwischen Abschirmung
und Außenwand 4 des tragbaren Datenträgers 1 angeordnet
ist.
-
In
einem ersten Zustand der Abschirmung 50 sind die leitenden
Schichten 51, wie in 5A erkennbar,
in einem ersten Abstand d1 zueinander angeordnet. Die Abschirmung 50 verhindert
ein Vordringen einer elektromagnetischen Strahlung 8 in
den Innenbereich 55 des tragbaren Datenträgers 1.
-
Wie
in 5B dargestellt, werden die elastischen Bereiche 52 durch
eine Benutzerinteraktion 9, d. h. hier durch Druckausübung,
derart komprimiert, dass der Abstand d2 der leitenden Bereiche 51 sich verringert.
Die in geringem Abstand angeordneten Bereiche 51 bilden
für die elektromagnetische Strahlung 8 einen gemeinsamen
Bereich 50, der passiert werden kann, bzw. durch welchen
die Strahlung mittels Induktion und Reimmission hindurchgelangt.
-
Wie
in 5C dargestellt, sind die Bereiche 52 derart
elastisch ausgestaltet, dass sie den ursprünglichen Abstand
der Bereiche 51 wieder herstellen, nachdem die Benutzerinteraktion
beendet ist. Der Bereich 52 kann zudem so ausgebildet sein, dass
der geringere Abstand nach dem Ende der Benutzerinteraktion zunächst
erhalten bleibt. Erst mit einer zeitlichen Verzögerung
wird der ursprüngliche Abstand der Bereiche 51 wieder
eingenommen. Die zeitliche Verzögerung kann an eine für
die kontaktlose Kommunikation zu erwartende Dauer angepasst sein.
-
Vorzugsweise
ist die im Außenbereich 56 angeordnete Schicht
des tragbaren Datenträgers 1 derart ausgebildet,
dass sie eine ausreichend hohe Festigkeit aufweist, um eine punktuelle
Benutzerinteraktion 9 in eine flächenmäßig
größer ausgedehntere Deaktivierung der Abschirmung
umsetzt.
-
Wie
in den Figuren dargestellt, sind die leitenden Bereiche in beiden
Zuständen der Abschirmung 50 im Wesentlichen parallel
zu einander angeordnet. In weiteren Ausgestaltungen der Abschirmung 50 kann
der elastische Bereich 52 beispielsweise mit Aussparungen
versehen sein, so dass sich die leitenden Flächen 51 im
deaktivierten Zustand der Abschirmung 50 zumindest punktuell
berühren.
-
In
weiteren Ausgestaltungen können die Bereiche 52 – gegebenenfalls
zusätzlich – wärmeempfindlich sein. Als
Reaktion auf Wärme, die durch eine Benutzerinteraktion
erzeugt wird, ziehen sich die Bereiche 52 zusammen. Nach
dem Ende der Benutzerinteraktion dehnen sich die Bereiche 52,
optional mit der bereits beschriebenen zeitlichen Verzögerung, wieder
aus.
-
Mit
Bezug auf die 6 und 7 werden
zwei weitere Ausführungsformen beschrieben, in denen eine
innen liegende Abschirmung des tragbaren Datenträgers mit
Hilfe von Druck, welcher vorzugsweise als Benutzerinteraktion ausgeübt
wird, deaktivierbar sind.
-
6 zeigt in den beiden Teilansichten 6A und 6B eine
Abschirmung 60 in ihrem aktivierten bzw. deaktivierten
Zustand respektive.
-
Elektromagnetische
Strahlung 8 wird in dem ersten aktivierten Zustand der
Abschirmung 60 aus dem Innenbereich 65 des tragbaren
Datenträgers im Wesentlichen ferngehalten. Durch eine Druckausübung 9 auf
die Außenwand 4 des tragbaren Datenträgers
wird die Abschirmung 60, die beispielsweise in der Form
eines Hohlleiters ausgestaltet sein kann derart deformiert, dass
sich ihre Abschirmungseigenschaft ändert. Insbesondere
kann eine Oberseite der Abschirmung durch die Deformation eine Unterseite der
Abschirmung berühren. In diesem zweiten, deaktivierten
Zustand der Abschirmung kann elektromagnetische Strahlung 8 in
den Innenbereich 65 des tragbaren Datenträgers 1 gelangen.
Die im Außenbereich 66 angeordnete Schicht des
tragbaren Datenträgers weisen eine ausreichende Festigkeit
und Biegbarkeit auf, um eine Deformation der darunter liegenden
Abschirmung 60 zu unterstützen. Die Abschirmung 60 kann
aus einem einzigen deformierbaren Element oder aber aus einer Vielzahl
von nebeneinander und/oder übereinander angeordneten deformierbaren
Teilelementen ausgebildet sein.
-
Die
in 7 dargestellte zweite Ausführungsform
einer durch Deformation deaktivierbaren Abschirmung 70 umfasst
die Abschirmung 70 eine Vielzahl von Teilelementen 71–74.
Die räumliche Anordnung der Teilelemente 71–74 zueinander ändert sich
bei Druckausübung auf die Abschirmung. Ausgehend von einem
ersten, deaktivierten Zustand der Abschirmung, der in 7A dargestellt
ist, wird die Abschirmung durch eine Druckausübung 9 in
eine geänderte räumliche Anordnung der Teilelemente 71–74 überführt.
Die Teilelemente 71–74 sind vorzugsweise
derart ausgestaltet und angeordnet, dass sie in einem vorbestimmten
Abstand nebeneinander angeordnet abschirmend wirken. Die Teilelemente 71–74 sind
ferner in einen elastischen Zwischenbereich, der zwischen dem Innenbereich 75 und
dem Außenbereich 76 angeordnet ist, eingebettet,
so dass sie ihre abschirmende Wirkung auf grund ihrer ursprünglichen
Anordnung verlieren, wenn sie durch Druckausübung in eine
andere Anordnung gebracht werden. Der elastische Zwischenbereich
erstreckt sich vorzugsweise auch noch unmittelbar unterhalb und
oberhalb der Teilelemente 71–74, beispielsweise minimal
in einer Höhe entsprechend der Höhe der Teilelemente.
Beispielsweise können die Teilelemente 71–74 als
Teile einer unterbrochenen Schicht eines abschirmenden Materials
ausgebildet sein, zwischen denen optional geeignet kleine Unterbrechungen
mit nicht abschirmendem, vorzugsweise elastischem, Material, angeordnet
sind. In weiteren Ausgestaltungen können die Teilelemente 71–74 selbst
ebenso deformierbar sein.
-
8 zeigt in vier Teilansichten die vier
Phasen eines reversiblen Zustandsübergang für
eine weitere Ausführungsform einer deaktivierbaren Abschirmung.
-
Die
Abschirmung 80 enthält eine Vielzahl in einer
Schicht 82 in einer vorgegebenen Orientierung angeordneter
Teilelemente 81. Zwischen der Abschirmung 80 und
der Außenwand 4 des tragbaren Datenträgers
ist ein Außenbereich 86 angeordnet. Zwischen einem
Innenbereich 85 und der Abschirmung 80 ist als
optionales Element eine Zwischenschicht 87 vorgesehen.
Die Teilelemente 81 sind in 8A parallel
zueinander angeordnet, so dass sie abschirmend für das
elektromagnetische Wechselfeld 8 wirken.
-
Wie
in 8B dargestellt, ändert sich die Orientierung
der Teilelemente 81 in der Abschirmung 80 in Antwort
auf die Erzeugung von Wärme mittels Reibung 9 auf
der Oberfläche 4 des tragbaren Datenträgers.
Die Teilelemente 81 wirken bei gleichmäßiger
Orientierung abschirmend gegenüber elektromagnetischer
Strahlung 8 und verlieren diese Wirkung entsprechend dem
Grad einer Abnahme ihrer gleichmäßigen Orientierung.
Als Teilelemente 81 kön nen insbesondere ferromagnetische
Partikel dienen. Die Schicht 82 kann beispielsweise durch
ein Material mit Erinnerungseffekt gebildet sein.
-
Wie
in 8D erkennbar sollen die Teilelemente 81 nach
dem Ende der Benutzerinteraktion 9 im Wesentlichen selbstständig
in ihre ursprüngliche Orientierung zurückkehren.
Um zu vermeiden, dass die Abschirmung nur so lange deaktiviert ist,
wie der Benutzer auf dem tragbaren Datenträger reibt, kann ein
Teil der durch die Abschirmung dringenden Energie der elektromagnetischen
Strahlung 8 als gleichgerichteter Strom 88 in
eine wärmeerzeugende Schicht 87 eingefasst werden
(siehe 8C). Somit wird der Zustand
der Deaktivierung der Abschirmung 80 für einen
beliebig langen Zeitraum aufrecht erhaltbar. Insbesondere kann die
Abschirmung 80 nach dem Ende einer Transaktion durch Abschalten
der Wärmezufuhr wieder reaktiviert werden. Abhängig von
der konkreten Ausgestaltung der Abschirmung 80 kann es
hilfreich sein, den zugeführten Gleichstrom 88 so
langsam zu reduzieren, dass die Teilelemente 81 ausreichend
Zeit zur Reorientierung erhalten. Des Weiteren kann der Gleichstrom 88 derart
gesteuert werden, dass sich die Abschirmung in einem aktivierten
Zustand überführt wird, in welchem eine Deaktivierung
bereits bei geringerer Wärmezufuhr möglich ist.
Beispielsweise könnte der Gleichstrom 88 eingesetzt
werden, um nach dem Ende der Benutzerinteraktion sich vollständig
gleichmäßig ausrichtende Teilelemente 81 geringfügig
aus dem Zustand gleichmäßiger Orientierung in
einen Zustand im Wesentlichen gleichmäßiger Orientierung
zu überführen.
-
9 zeigt in drei Teilansichten eine gegenüber 8 modifizierte Ausführungsform,
in der eine thermochrome Schicht im Außenbereich des tragbaren
Datenträgers angeordnet ist.
-
Eine
Abschirmung 90 mit orientierten Teilelementen 91 schirmt
den Innenbereich des tragbaren Datenträgers gegen elektromagnetische
Strahlung 8 ab. Eine im Außenbereich des Datenträgers
angeordnete thermochrome Schicht 96 verhindert das Eindringen
von Licht 98 in dem in 9A dargestellten
ersten Zustand der Anordnung.
-
Wie
in 9B erkennbar, wird die thermochrome Schicht 96 durch
Reibung, beispielsweise auf seine Oberfläche für
das Licht 98 transparent, welches durch die Abschirmung 90 auf
eine darunterliegende lichtsensitive Schicht 97 trifft.
Das Licht 98 wird vorzugsweise unmittelbar in der Schicht 97,
aber gegebenenfalls auch mittelbar mit Hilfe der Schicht 97 und
weiterer Komponenten, beispielsweise in Wärme umgesetzt,
um die Abschirmung 90 zu deaktivieren.
-
In
dem in 9C dargestellten deaktivierten Zustand
der Abschirmung gelangt die elektromagnetische Strahlung 8 solange
durch die Abschirmung, wie das Licht 98 auf die Umsetzungsschicht 97 trifft. Folglich
wird die Abschirmung 90 erst dann wieder reaktiviert, wenn
auf das Licht 98 nicht mehr auf die Schicht 97 trifft.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Schicht 97 unmittelbar
unter der thermochromen Schicht 96 angeordnet sein, um
sowohl die thermochrome Schicht 96 als auch die Abschirmung 91 zu
erwärmen. Die Dauer der Deaktivierung der Abschirmung kann
somit verlängert werden. Die Mittel zur Aufrechterhaltung
der Deaktivierung der Abschirmung bzw. Zurückführung
der aktivierten Abschirmung in einen deaktivierbaren Zustand können sowohl
und durch mit dem Prozessor 2 und der Antenne 3 verbundene
Komponenten als auch durch zusätzliche separate Komponenten
gebildet werden.
-
10 zeigt
eine Ausführungsform, in der eine deaktivierbare Abschirmung
zusätzliche Komponenten, insbesondere einen Schalter, aufweist.
-
Eine
Abschirmung, die hier beispielhaft mit orientierten Teilelementen 101 in
einem deaktivierbaren Bereich 100 dargestellt ist, weist
zusätzlich einen Schalter 103, eine Steuereinheit 102 sowie
einen Energiespeicher 104 auf. Deaktivierungsmittel 107, 106,
die an der Abschirmung 100 angeordnet sind, sind über
eine Verbindung 105 zumindest mit dem Prozessor 102 verbunden.
In Antwort auf eine Betätigung des Schalters 103 löst
die Steuereinheit 102, gegebenenfalls versorgt oder unterstützt
durch die Energieversorgungseinheit 104, eine Deaktivierung der
Abschirmung mit Hilfe der Deaktivierungsmittel 106, 107 aus.
Die Deaktivierungsmittel 106, 107 können
beispielsweise die Abschirmung erwärmen oder ein elektrostatisches
Feld an die Abschirmung anlegen, um diese zu deaktivieren. Das Abschalten
der Wärmezufuhr oder des elektrostatischen Feldes führt entsprechend
zu einer erneuten Reaktivierung der Abschirmung.
-
Es
ist anzumerken, dass in dieser sowie in allen weiteren Ausführungsformen
in dem Kommunikationsmittel eine Signalpegelerfassungseinrichtung vorgesehen
sein kann, die selbst geringste Signalpegeländerungen erkennen
und ein Antennensignal entsprechend weiterleiten können.
-
11 zeigt in zwei Teilansichten den Zustandsübergang
für eine weitere Ausführungsform einer Abschirmung.
-
Die
Abschirmung 110 umfasst orientierte Teilelemente 111 sowie
optionaler weitere Elemente 112, die beispielsweise piezoelektrisch
sein können. Der Zustandsübergang von einem aktivierten
Zustand, wie er in 11A dargestellt ist, in einen
deaktivierten Zustand, wie der in 11B dargestellt
ist, erfolgt in Antwort auf eine Benutzerinteraktion 9.
In einer ersten Variante erzeugen die weiteren Elemente, als piezoelektrische
Elemente, ein elektrostatisches Feld, welches unterschiedliche Ladungen
im Außenbereich 116 und im Innenbereich 115 an
der Abschirmung 110 entstehen lassen. Das erzeugte elektrostatische
Feld führt zu einer Änderung der Orientierung
der Teilelemente 111. In einer zweiten Variante ist die
Abschirmungsschicht, in welche die Teilelemente 111 und
die weiteren Elemente 112 angeordnet sind, aus einem piezoelektrischen
Material. Das erzeugte statische Feld führt zu einer Positions- oder
Orientierungsänderung der Teilelemente 111 und/oder
der weiteren Elemente 112. Eine Positions- oder Orientierungsänderung
der weiteren Elemente 112 unterstützt oder erzwingt
eine Orientierungsänderung der Teilelemente 111.
-
Bisher
wurden mit Bezug auf die 5–11 verschiedene Ausführungsformen
einer Abschirmung beschrieben, die reversibel deaktivierbar sind, also
beliebig oft zwischen einem ersten aktivierten und einem zweiten
deaktivierten Zustand übergehen können. Durch
geeignete Auswahl der entsprechenden Abschirmungskomponenten kann
die Zustandsänderung jedoch auch bewusst reversibel ausgestaltet
werden. So könnte beispielsweise der Zwischenbereich 52 in 5A aus
einem unelastischen aber deformierbaren Material gestaltet sein,
so dass der Übergang in den in 5B dargestellten
Zustand mit geringerem Abstand zwischen den leitenden Bereichen 51 der
Abschirmung irreversibel ist. Für die 6 und 7 kann durch eine geeignete Materialwahl die
Deformation ebenfalls irreversibel ausgestaltet werden. In den weiteren
Ausführungsformen der 8–11 könnte die Wahl der Teilelemente
und/oder der Schicht in welcher sie angeordnet sind, eine solche
Irreversibilität des Zustandsübergangs hervorrufen.
-
Mit
Bezug auf die 12 und 13 werden zwei
weitere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die einen
irreversiblen Zustandsübergang der Abschirmung ermöglichen.
Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen
für irreversibel deaktivierbare Abschirmungen wird jede
der beiden Richtungen für den Zustandsübergang
ermöglicht, d. h. es kann ein irreversibler Zustandsübergang
von einer aktivierten Abschirmung zu einer deaktivierten Abschirmung
oder von einer deaktivierten Abschirmung zu einer aktivierten Abschirmung stattfinden.
-
12A zeigt eine Abschirmung 120 in einem
tragbaren Datenträger mit einem Außenbereich 126.
Die Abschirmung 120 umfasst Mikrokapseln 122 mit
Elementen 123 sowie orientierte Elemente 121.
In Antwort auf eine Druckausübung 9 auf die Oberfläche
des tragbaren Datenträgers brechen, wie in 12B erkennbar, die Mikrokapseln 122 auf
und die Elemente 123 entweichen in die Schicht der Abschirmung 120.
In 12c ist der Endzustand dargestellt, die Elemente 123 verteilen
sich gleichmäßig in der Schicht der Abschirmung
und stören die Orientierung der ursprünglich gleich
orientierten Teilelemente 121. Die in 12A in ihrem abschirmenden Zustand dargestellte
Abschirmung 120 geht somit in den in 12C gezeigten nicht abschirmenden Zustand über.
Analog könnten in den Mikrokapseln Elemente enthalten sein,
welche eine gleichmäßige Orientierung ursprünglich
ungleichmäßig orientierter Teilelemente erzwingen,
um eine Abschirmung irreversibel zu aktivieren.
-
13 zeigt in drei Teilansichten einen irreversiblen
Zustandsübergang einer Abschirmung 130 von einem
aktivierten in einen deaktivierten Zustand. Zwischen zwei Teilschichten 131 und 132 einer
Abschirmung 130 ist eine Schicht mit Mikrokapseln 133 angeordnet.
Die zwei Teilschichten sind als leitende Bereiche oder Schichten – analog
zu der Ausführungsform in 5 – in
ausreichend im Abstand zueinander angeordnet, so dass sie in dem
in 13A dargestellten Zustand abschirmend wirken.
In dem nicht leitenden Zwischenbereich sind die Mikrokapseln 133 angeordnet,
die beispielsweise Teilelemente 134 umfassen können.
Wird wie in 13B gezeigt, eine Benutzerinteraktion 9,
in Form von Druck oder Wärme, auf die Oberfläche
des tragbaren Datenträgers ausgeübt, so breitet
sich diese in die Zwischenschicht mit den Mikrokapseln 133 aus,
die in Antwort hierauf aufbrechen. Aus dem nicht leitenden Zwischenbereich
mit den Mikrokapseln 133 wird, wie in 13C dargestellt, nach dem Austritt der Teilelemente 134 aus
den Mikrokapseln ein leitender Bereich 135, so dass die
Abschirmung 130, ähnlich wie in der in 5 dargestellten Ausführungsform,
einen nicht mehr abschirmenden Gesamtbereich bildet, der sich aus
den drei Teilbereichen 131, 135 und 132 bildet.
Denkbar ist analog wiederum, dass der Zustandsübergang
von einem deaktivierten in einen aktivierten Zustand der Abschirmung
erfolgt, wenn beispielsweise die zwei Teilschichten 131, 132 nicht ausreichend
dick oder voneinander beabstandet sind, um abschirmend zu wirken,
so dass der dickere Gesamtbereich 131, 132 und 135 eine
höhere abschirmende Wirkung erzielt.
-
14 zeigt
ein Zustandsübergangsdiagramm für eine reversibel
deaktivierbare Abschirmung.
-
Die
vertikale Achse der Darstellung zeigt den Grad der Abschirmung an.
In der horizontalen Achse der Darstellung ist eine Eigenschaft der
deaktivierbaren Abschirmung angegeben, so können beispielsweise
der Ordnungsgrad der Teilelemente einer Abschirmung, der Deformationsgrad
einer Abschirmung gemäß 6–7 oder aber der Abstand parallel angeordneter
leitender Schichten in einer Abschirmung gemäß 5 dargestellt sein.
-
In
einem Ausgangszustand S1 ist die Abschirmung aktiviert und durch
Benutzerinteraktion deaktivierbar. Durch die Benutzeraktion T1 wird
die Abschirmung deaktiviert und geht in den Zustand S2 über.
Durch einen steuernden Eingriff T2 kann die Abschirmung über
einen längeren Zeitraum in ihrem deaktivierten Zustand
gehalten werden. Nach dem Ende der Benutzeraktion T1 oder der Aufrechterhaltung
T2 geht die Abschirmung, in der Regel selbständig und nur
gegebenenfalls durch einen steuernden Eingriff T3, aus ihrem (aufrechterhaltenen)
deaktivierten Zustand S2, S3 in einen reaktivierten Zustand S4 über.
In dem reaktivierten Zustand S4 der Abschirmung kann eine erneute
Deaktivierung möglicherweise einen erheblichen Energieaufwand
benötigen (große Aktivierungsenergie). Daher kann
in einem optionalen Schritt T4 die Abschirmung aus einem Zustand
S4 mit hoher Aktivierungsenergie in einen Zustand mit geringerer
Aktivierungsenergie S1 gebracht werden.
-
Das
Rückführen T4 sollte insbesondere nach dem Abschluss
einer kontaktlosen Kommunikation erfolgen, wenn das elektromagnetische
Feld noch anliegt. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen
sein, das Rückführen vor dem erneuten Deaktivieren
auszuführen, sobald ein elektromagnetisches Feld erneut
zumindest die Abschirmung erreicht.
-
Die
vorliegende Erfindung kann beispielsweise angewendet werden in folgenden
Formen von tragbaren Datenträgern: Chipkarten, Massenspeicherkarten,
USB-Sticks, Ausweisdokumenten, wie beispielsweise Reispässen,
die vorzugsweise buchförmig gestaltet sind, Wertdokumenten
oder Banknoten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1183895
B1 [0003]
- - EP 1068590 B1 [0003]
- - EP 0295028 A1 [0004]
- - EP 0252975 A1 [0004]
- - DE 102005005436 A1 [0004]
- - WO 2006/102678 A1 [0004]