CN1729475A - 包括主数据载体和非接触式芯片的存储单元 - Google Patents

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CN1729475A CNA2003801071451A CN200380107145A CN1729475A CN 1729475 A CN1729475 A CN 1729475A CN A2003801071451 A CNA2003801071451 A CN A2003801071451A CN 200380107145 A CN200380107145 A CN 200380107145A CN 1729475 A CN1729475 A CN 1729475A
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Abstract

本发明提出了存储单元的应用，所述存储单元包括主数据载体和与所述主数据载体相关联的芯片，所提出的应用针对与便携式无线电通信设备一起使用这种存储单元。所提出的应用是：a)向所述便携式无线电通信设备发送描述所述存储单元的数据；b)响应于存储单元想要的通知来向所述便携式无线电通信设备发送警告；c)存储由所述便携式无线电通信设备发送的具体数据，d)应要求，返回所述具体数据。本发明还提出了一种特别为实现这种应用而设计的便携式无线电通信设备。有益地是，使用所述便携式设备的无线电通信装置来产生用于给所述非接触式芯片供电的信号。

Description

包括主数据载体和非接触式芯片的存储单元
技术领域
本发明涉及一种用于与非接触式芯片(contactless chip)通信的便携式无线电通信设备，所述非接触式芯片与主数据载体相关联。其还涉及一种包括主数据载体和与所述主数据载体相关联的非接触式芯片的存储单元。其还涉及一种制造这种存储单元的方法。其还涉及一种包括这种便携式无线电通信设备和这种存储单元的系统。
本发明有益地适用于在光盘上的存储，更准确地说适用于在微型光盘上的存储，所述光盘将在诸如移动电话、个人数字助理、游戏台等之类的便携式电子设备中播放。
背景技术
由Koninklijke Philips Electronics N.V.于2002年2月28日提交的国际专利申请WO 02/17316描述了被设计成由播放器读取的存储单元。该存储单元由数据载体组成，在所述数据载体中嵌入了非接触式集成电路(也被称为芯片)。所述芯片包括接收装置，用于接收供电信号，还包括发送装置，用于发送用来在所述数据载体上写入/读取数据的干扰/解扰密钥。当数据载体在播放器中时，由所述播放器光学方式给非接触式芯片供电。在WO 02/17316中，使用所述芯片来防止所述数据载体被拷贝。
本发明的目的之一是提出对如下存储单元的其它应用，所述存储单元包括主数据载体和与所述主数据载体相关联的芯片，所提出的应用针对与便携式无线电通信设备一起使用这种存储单元。
本发明的另一目的是提出特别为实现这种应用而设计的便携式无线电通信设备。
本发明的另一目的是提出特别适合在便携式无线电通信设备中使用的另一种形式的存储介质。
本发明的又一目的是提出一种制造这种存储单元的方法。
发明内容
本发明由权利要求5到8之一所述的存储单元、权利要求1到4之一所述的便携式无线电通信设备、权利要求9和10之一所述的制造方法和如权利要求11所述的系统来实现。
依照本发明，与主数据载体相关联的芯片被设计成由便携式无线电通信设备供电，并且用于实现下列应用至少之一：
a)把描述存储单元的数据发送到便携式无线电通信设备；
b)响应于想要的通知来把警告发送到所述便携式无线电通信设备；
c)存储由所述便携式无线电通信设备发送的具体数据，
d)应要求，返回所述具体数据。
所述便携式无线电通信设备包括用于在所述主数据载体上读取和/或写入数据的读取和/或写入单元。除此之外，其被特别地设计成用于给非接触式芯片供电、把设备数据发送到所述芯片、接收来自所述芯片的芯片数据，以及执行下列动作之一：
a)显示由所述芯片发送的芯片数据；
b)把由所述芯片发送的芯片数据写入到与所述芯片相关联的主数据载体上；
c)根据由所述芯片发送的芯片数据来授权/拒绝对主数据载体的访问。
在本发明的第一示例性实施例中，如果所述存储单元太小而不能采用可由用户直接读取的形式来携带信息，那么有益地是：
-使用便携式无线电通信设备的显示器来显示描述存储单元的数据(例如，题目，内容表，...)；
-和/或所述便携式无线电通信设备被设计成发送想要的、与存储单元有关的通知，并且所述存储单元被设计成当接收想要的、针对其的通知时发送警告(例如所述警告可以是光和/或声信号)。
在本发明的第二示例性实施例中，由便携式无线电通信设备发送且要存储在芯片中的设备数据是用户定义数据，例如密码和/或双亲控制数据，被设计成由所述便携式设备获取以便授权/拒绝在主数据载体上读取/写入。
在本发明的第三示例性实施例中，把所述芯片用作锁到主数据载体上的缓冲器，在其中存储预计存储到所述主数据载体中的数据(例如因为由于糟糕的机械条件、功率不足、或在所述主数据载体中没有足够可用的存储器空间而暂时不能写入所述主数据载体)。
如果所述主数据载体太小而不能携带所述芯片，那么有益地是，所述存储单元包括盒(caddy)，在其中封装了主数据载体并且嵌入了该芯片。术语“盒”表示像盒式磁带(cartridge)或磁带盒(cassette)之类的物品。
便携式无线电通信设备包括无线电通信装置，其产生用于经由无线电通信网(例如GSM或GPRS网络)通信的无线电通信信号。
有益地是，使用这些无线电通信信号来产生预计用来给非接触式芯片供电的供电信号。这通过向便携式无线电通信设备提供下列装置来实现：
-适应装置，用于使所述无线电通信信号的频率适应于所述非接触式芯片的操作频率，以便产生所述供电信号，
-解调装置，用于解调返回的信号以便获取所述芯片数据，
-并且选择性地，调制装置，用于用称作设备数据的数据来调制所述供电信号，以便把所述设备数据发送到所述非接触式芯片。
不使用完整的非接触式读取器来给非接触式芯片供电/与之通信，降低了这种便携式无线电通信设备的成本。
附图说明
参考下列附图将进一步描述本发明的这些及其它方面：
-图1是依照本发明的存储单元的例子的图示，
-图2是用于非接触式射频设备的已知的供电/通信机制的说明图，
-图3是依照本发明的便携式无线电通信设备的例子的示意图，
-图4到7是依照本发明系统的实施例的操作图。
具体实施方式
图1是依照本发明的存储单元的非限制性例子的表示。存储单元1包括盒2、封装在所述盒2中的主数据载体3和嵌入到所述盒2中的非接触式芯片4。在该例子中，所述主数据载体是使用蓝色激光技术(使用该技术当前可以在具有3cm直径的盘片上存储多达1G字节)的微型光盘。
非接触式芯片4是由与阅读站耦合的射频来操作的无源器件。这意味着只有当所述非接触式芯片在阅读站的响应范围内时其才被激活。优选地是，所述非接触式芯片4是基于微处理器的器件。
图2是在阅读站10和非接触式无源射频器件11之间使用的已知供电/通信机制的说明图。所述阅读站10包括用于发送/接收高频信号的高频模块13和由第一线圈14表示的耦合元件。非接触式无源射频器件11包括由第二线圈20表示的耦合元件、与第二线圈20并联的电容器21、同样与所述第二线圈20并联的负载22(例如电阻)，和集成电路23。所述电容器21的电容被选择成使得其与第二线圈20的电感组合能够形成具有谐振频率的并联谐振电路，所述谐振频率对应于阅读站10的发射频率。由集成电路23控制负载22。
可以把第一和第二线圈看作是射频变压器的组件。变压器的初级线圈是阅读站10的线圈14。变压器的次级线圈是非接触式器件11的线圈20。在所述线圈之间的空间是变压器的空心磁芯。当把所述非接触式器件11放置在由阅读站10产生的磁场内时，在线圈20中感应电流，由此产生用于给集成电路23供电的信号。
当电流流过第一线圈14时调制所述电流，就使数据能够被发送到第二线圈20。当供电时，集成电路23实现解调以便恢复所发送的数据。
由非接触式器件11从磁场中提取的能量可以在阅读站10测量。因此，负载22的变化具有调制的效果。通过根据将要发送到阅读站10的数据来控制负载22的值，实现从非接触式器件11到阅读站10的数据转送(这种类型的数据转送被称为负载调制)。
依照本发明，所述阅读站是例如移动电话之类的便携式无线电通信设备的一部分。便携式无线电通信设备包括无线电通信装置，其产生用于经由无线电通信网(例如GSM或GPRS网络)通信的无线电通信信号。有益地是，取代向便携式无线电通信设备提供完整的阅读站，在所述便携式无线电通信设备中可用的无线电通信装置可用于给非接触式芯片供电并与之通信。
在图3中示出了依照本发明的便携式无线电通信设备的例子。其包括中央微处理器单元30、无线电通信单元31、无线电通信天线32、倍频器33、调制单元34、耦合装置35、解调单元36、总线37、人机接口38和用于在主数据载体上读取和/或写入数据的读取/写入单元39。例如，所述人机接  38包括显示器、扬声器、麦克风、键盘等。在本描述中省略了那些对理解本发明不必要的元件。
把中央微处理器单元30、人机接口38和读取/写入单元39连接到总线37。中央微处理器单元30把打算经由无线电通信网络40发送的无线电通信数据D1发送到无线电通信单元31。所述无线电通信单元31产生携带所述无线电通信数据D1的无线电通信信号S1。经由天线32通过空气发送所述无线电通信信号S1。天线32还能够经由所述无线电通信天线32来接收无线电通信信号S2。由无线电通信单元31处理所接收的信号S2，以便恢复由无线电通信信号S2携带的无线电通信数据D2。把所恢复的无线电通信数据D2从无线电通信单元发送到中央微处理器单元31。所述中央微处理器单元31处理所恢复的无线电通信数据D2，以便经由人机接口38呈现给用户。
例如，在GSM无线电通信网络中，由无线电通信单元31产生无线电通信信号S1处在频率范围[890MHz-915MHz]内。参考图2描述的那种类型的已知供电/通信机制在ISM(工业科学医学)波段带内操作。有益地是，本发明的系统在2，45MHz ISM波段内操作。
倍频器33用来从由无线电通信单元31递送的无线电通信信号S1获得在2，45MHz ISM波段内的载波S3。然后调制单元34用由中央微处理器单元30递送的数据D3(称作设备数据)来调制所述载波S3。例如所述调制单元34是调幅单元。把携带所述设备数据D3的调制信号S4应用到耦合装置35。
耦合装置35还能够接收由非接触式芯片4产生的调制信号S5。所接收的信号S5携带芯片数据D4。其被转发到负责恢复所述芯片数据D4的解调单元36。把所恢复的芯片数据D3转发到中央微处理器单元31。
应当注意，所述调制单元34是可选择的。在不必把设备数据发送到非接触式芯片的应用中，可以省略调制单元34。
就与非接触式芯片4之间的通信而言，微处理器单元30负责控制执行下列动作至少之一：
-显示由所述芯片发送的芯片数据D4；
-把由所述芯片发送的芯片数据D4写入到与所述芯片相关联的主数据载体上；
-根据由所述芯片发送的芯片数据D4来授权/拒绝对主数据载体的访问；
-发送与对把具体数据存储在所述芯片中的请求有关的设备数据D3，
-发送与对获取在所述芯片中存储的具体数据的请求有关的设备数据D3。
现在参考图4到7将描述依照本发明的系统操作的例子。
在图4表示的第一实施例中，便携式无线电通信设备50具有用于显示描述存储单元1的数据的显示器51。描述存储单元1的数据可以是题目、内容表等。如果存储单元1处在便携式无线电通信设备50范围之内(步骤K11)，那么其接收供电信号PW。在该第一实施例中，编程所述芯片4以便当接收所述供电信号时返回描述存储单元1的数据DD(步骤K12)。并且编程所述便携式无线电通信设备50以便显示所接收的芯片数据。在该第一实施例中，所述存储单元可以在所述便携式无线电通信设备内部或外部。如果所述存储单元在所述便携式无线电通信设备内部，那么从芯片4而不是从主数据载体3来恢复描述存储单元的数据的优点在于：其只要求较少的能量；并且节能对于便携式设备来说是重要的。
在制造过程期间把数据DD存储在例如芯片4中。也可以在以后把数据DD存储在所述芯片中，例如通过在编程商店可买到的专用编程设备来进行上述存储。
在图5表示的第二实施例中，处于存储单元集合附近的便携式无线电通信设备的用户，可以经由人机接口输入或选择他想要找到的存储单元的标识符ID(步骤K21)。编程所述便携式无线电通信设备以便针对那个具体存储单元发送一个想要的通知NW(ID)(步骤K22)。编程所述芯片以便当接收到想要的、针对它们的通知时发送警告WG(步骤K23和K24)。所述警告例如可以是光和/或声信号。除这种警告之外，所述芯片还可以发送描述所想要存储单元的数据DD(步骤K25)以便由便携式无线电通信设备显示(步骤K26)。
在图6表示的第三实施例中，编程所述便携式无线电通信设备以便当存储单元在所述设备内时，允许用户经由所述设备的人机接口来输入用户定义数据UD(步骤K31)。在由用户输入之后，把对存储所述用户定义数据的请求R(UD)发送到所述芯片(步骤K32)。当接收这种请求时，把所述用户定义数据存储在芯片4中(步骤K33)。还编程便携式无线电通信设备来发送请求R’(UD)以便获取先前存储在芯片4中的用户定义数据UD(步骤K34)。当接收到这种请求时，所述芯片4返回用户定义数据UD(步骤K35)。所述用户定义数据例如是密码和/或双亲的控制数据，预计由便携式设备获取以便授权/拒绝在主数据载体上读取/写入(步骤K36和K37)。
在图7表示的第四实施例中，编程所述便携式无线电通信设备以便当试图把主数据MD写入主数据载体失败时(步骤41)，把用于存储主数据的请求R(MD)发送到芯片4(步骤K42)。当接收到这种请求时，把所述主数据存储在所述芯片4中(步骤K43)。还编程便携式无线电通信设备来发送请求R’(UD)以便获取先前存储在芯片4中的主数据(步骤K44)。当接收这种请求时，所述芯片4返回主数据(步骤K45)，并且把所述主数据写入主数据载体(步骤K46)。有益地是，当导致试图写入主数据载体失败是由于临时原因时(例如糟糕的技术条件、功率不足或在主数据载体中没有足够可用的存储器空间)，就使用该实施例。
有益地是，按照包括下列步骤的制造方法来制造存储单元1：
-在主数据载体上提供主数据，
-在非接触式芯片上至少提供程序指令，所述非接触式芯片包括用于接收携带数据的供电信号的接收装置，还包括处理装置、存储器装置和用于发送携带数据的信号的发送装置，
-把所述非接触式芯片嵌入到盒中，
-把所述主数据载体封装在所述盒内，当所述程序指令由所述处理装置执行时，所述程序指令预计执行下列动作至少之一：
a)当接收到携带用于把具体数据存储在所述芯片中的请求的供电信号时，把所述具体数据存储在所述存储器装置中，
b)当接收到携带用于获取存储在所述存储器装置中具体数据的请求的供电信号时，返回携带所述具体数据的信号。
有益地是，在所述非接触式芯片上提供至少部分主数据(例如描述性数据)。
所述主数据可以是任何特性，例如其可以包括音频、视频、游戏、地图...。
相对于所描述的便携式无线电通信设备、存储单元和制造方法，在不脱离本发明范围的情况下可以进行修改或改进。从而本发明并不限于所提供的例子。
特别地是可以使用可选择的供电/通信机制(例如如果所述存储单元处在电话内部，那么可以光学方式完成从便携式设备到非接触式芯片的发送)。
可以从所述便携式无线电通信设备中省略上述读取和/或写入单元，例如当所设计的应用只涉及在便携式无线电通信设备的显示器上显示芯片数据时。
词“包括”并不排除存在权利要求中所列出之外的其它元件或步骤。

Claims (11)

1.一种便携式无线电通信设备，至少包括：
-显示器，用于显示数据，
-无线电发送/接收单元，用于把供电信号发送到与主数据载体相关联的非接触式芯片，并且用于接收由所述芯片返回的信号，所述返回的信号携带与所述主数据载体有关的芯片数据，
-读取和/或写入单元，用于在所述主数据载体上读取和/或写入数据，
-和处理装置，用于处理所述芯片数据以便执行下列动作至少之
a)显示芯片数据，
b)在所述主数据载体上写入芯片数据，
c)检查芯片数据以便授权/拒绝在所述主数据载体上读取/写入。
2.如权利要求1所述的便携式无线电通信设备，被设计成产生用于经由无线电通信网络通信的无线电通信信号，其中所述无线电发送/接收单元包括：
-适应装置，用于使所述无线电通信信号的频率适应于所述非接触式芯片的操作频率，以便产生所述供电信号，
-解调装置，用于解调所返回的信号以便获取所述芯片数据，
3.如权利要求1或2中之一所述的便携式无线电通信设备，还包括调制装置，用于用称作设备数据的数据来调制所述供电信号，以便把所述设备数据发送到所述非接触式芯片。
4.如权利要求3所述的便携式无线电通信设备，被设计成来：
-发送与把具体数据存储在所述芯片中的请求有关的设备数据，
-发送与获取在所述芯片中存储的具体数据的请求有关的设备数据。
5.一种包括主数据载体和与所述主数据载体相关联的非接触式芯片的存储单元，所述非接触式芯片包括：
-接收装置，用于接收由便携式无线电通信设备发送的供电信号，
-处理装置、存储器装置和发送装置，所述发送装置用于执行下列动作至少之一：
a)当接收供电信号时，返回存储在所述存储器装置中并且描述所述存储单元的芯片数据；
b)如果所述供电信号携带与存储单元想要的通知有关的设备数据，那么检查所述存储单元是否是想要的存储单元，并且如果所述存储单元是想要的存储单元，那么向所述便携式无线电通信设备发送警告；
c)如果所述供电信号携带与用于把具体数据存储在所述芯片中的请求有关的设备数据，那么把所述具体数据存储在所述存储器装置中，
d)如果所述供电信号携带与用于获取存储在所述存储器装置中的具体数据的请求有关的设备数据，那么发送所述具体数据。
6.如权利要求5所述的存储单元，其中所述便携式无线电通信设备包括读取/写入单元，用于当把所述主数据载体插入所述便携式无线电通信设备中时，在所述主数据载体中读取/写入数据，并且所述具体数据是由用户经由所述便携式无线电通信设备输入的用户定义数据，所述用户定义数据预计由所述便携式无线电通信设备使用来授权在所述主数据载体上读取/写入。
7.如权利要求5所述的存储单元，其中所述便携式无线电通信设备包括读取/写入单元，用于当把所述主数据载体插入所述便携式无线电通信设备中时，在所述主数据载体上读取/写入数据，所述具体数据为预计要写入所述主数据载体中的主数据。
8.如权利要求5所述的存储单元，包括其中封装所述主数据载体并且嵌入所述非接触式芯片的盒。
9.一种制造存储单元的方法，所述方法包括：
-在主数据载体上提供主数据，
-在非接触式芯片上至少提供程序指令，所述非接触式芯片包括用于接收携带数据的供电信号的接收装置，还包括处理装置、存储器装置和用于发送携带数据的信号的发送装置，
-把所述非接触式芯片嵌入到盒中，
-把所述主数据载体封装在所述盒内，当所述程序指令由所述处理装置执行时，所述程序指令预计执行下列动作至少之一：
a)当接收到携带把具体数据存储在所述芯片中的请求的供电信号时，把所述具体数据存储在所述存储器装置中，
b)当接收到携带用于获取存储在所述存储器装置中具体数据的请求的供电信号时，返回携带所述具体数据的信号。
10.一种制造存储单元的方法，所述方法包括：
-在主数据载体上提供主数据，
-在非接触式芯片上提供描述所述存储单元的所述主数据的至少一部分和程序指令，所述非接触式芯片包括用于接收供电信号的接收装置，还包括处理装置、存储器装置和用于发送携带数据的信号的发送装置，
-把所述非接触式芯片嵌入到盒中，
-把所述主数据载体封装在所述盒内，当所述程序指令由所述处理装置执行时，所述程序指令预计执行下列动作至少之一：
a)当接收供电信号时，返回存储在所述存储器装置中并且描述所述存储单元的数据，
b)当接收供电信号时，检查所述存储单元是否为想要的存储单元，并且在这种情况下发送警告，其中所述供电信号携带与想要的存储单元有关的、想要的通知。
11.一种系统，包括如权利要求1所述的便携式无线电通信设备和如权利要求5所述的存储单元。
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