СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ЭНЕРГОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО НОСИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2003 года по МПК G08C23/02 H04B11/00 

Изобретение относится к способам и устройствам для дистанционной передачи энергии и информации посредством ультразвука.

Известны способы и устройства, в которых используются коммуникационные системы, содержащие отдельно расположенные блоки, и в которых базовое устройство используется для обеспечения других коммуникационных блоков энергией, что позволяет обойтись в таких блоках без электрохимических источников энергии типа аккумуляторов или батарей. Эта форма энергоснабжения устраняет риск возникновения неполадок, связанных с истощением источника энергии; никакая замена источников питания не требуется, и такие коммуникационные блоки не нуждаются в обслуживании, компактны, герметичны, поэтому могут быть сделаны весьма устойчивыми к внешним воздействиям.

Энергия и/или информация могут быть переданы контактным или бесконтактным способами, например по электрическим проводникам, ультразвуком, оптическими средствами или с помощью радиоволн. Каждый из этих типов передачи имеет определенные преимущества и недостатки.

Конкретное преимущество использования ультразвука состоит в том, что он распространяется в любых материальных средах. В ЕР 0536430 A1, Н 04 В 10/00 [1] описывает способ для энергетической подпитки ручного дистанционного пульта (передатчика), например, для системы запирания автомобиля с использованием ультразвука. Ручной передатчик включает в себя накопитель энергии в виде конденсатора и получает энергию для его подзарядки бесконтактным способом (через воздушное пространство) от автомобиля. JF 60-85637, Н 04 В 11/00 [2] иллюстрирует обмен информацией с помощью ультразвука между внешним устройством и электронным карточным калькулятором. Для этого карточный калькулятор вставляют в устройство, где ультразвуковая передача осуществляется посредством пьезоэлектрических элементов, установленных близко друг к другу, но без прямого контакта. DE 19608515 C1, G 06 K 19/07 [3] описывает плату микросхемы, включающую пьезоэлектрическую мембрану. При введении ее в читающее устройство, где она фиксируется пружинами без установления контакта между мембраной и читающим устройством, плата микросхемы принимает энергию ультразвука.

Бесконтактный способ передачи может быть выгоден с точки зрения легкости и гибкости в использовании. С другой стороны, способы звукопередачи через воздух подразумевают высокое затухание передачи. Вышеупомянутые документы свидетельствуют о том, что с этими недостатками можно бороться путем уменьшения расстояния при передаче или, как описано в [1], путем применения звуковой конвергенции.

Акустические волны распространяются значительно лучше в плотных средах - металлических или неметаллических, - чем в газах. Особенно следует отметить, что при прохождении через металлы ультразвук имеет уникальные преимущества по сравнению с приемопередатчиками на радиочастотах, поскольку способы, основанные на использовании радио- или оптического диапазонов, не могут использоваться ввиду того, что металлы фактически непрозрачны для волн радио- и оптического диапазонов. С другой стороны, малое поглощение металлами звуковых частот позволяет осуществлять передачу информации с помощью ультразвука на более длинные расстояния, например через систему отопления в домах (DE 9210894, Н 04 В 11/00) [4], через подвижные элементы механизмов (DE 4013978 A1, H 04 B 11/00) [5], или металлические элементы кораблей (US 5159580, H 04 B 11/00) [6]. В этих случаях приемопередающие блоки ультразвукового диапазона либо устанавливаются на соответствующем звукопроводнике, или прикрепляются к нему [6].

В патенте US 5594705, H 04 B 17/00) [7] описано устройство для передачи энергии и информации с использованием ультразвука между двумя преобразователями ультразвука, которые установлены с обеих сторон не пьезоэлектрической среды и непосредственно напротив друг друга. Такое устройство предназначено для измерительных приборов, обменивающихся информацией о результатах измерения давления через обшивку корабля в помещения корабля, в то время, когда измерительные элементы, установленные с наружной стороны обшивки, снабжаются энергией посредством ультразвука, проходящего через обшивку.

Во всех вышеупомянутых документах, касающихся контактной передачи энергии и/или информации, коммуникационные устройства установлены постоянно (стационарно), в то время как функциональное изделие, выполняющее роль передающей среда, используется лишь как проводник звука для передачи внешних данных. В случае применений, не требующих больших измерительных устройств, и в которых требуется только обеспечить запись данных или их вывод из функционального изделия, в которых фиксированные связи являются мешающими, и в которых функциональное изделие не должно подвергаться неблагоприятным воздействиям, влияющим на его внешний вид, его функции и его подвижность, известные устройства и способы являются непригодными.

Таким применением является, например, маркировка изделий или хранения кода в ключе.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в том, чтобы хранить данные маркировки и/или коды в функциональных изделиях и извлекать их из таких функциональных изделий простыми средствами и способами.

Это решение достигается способом, заявленным в пункте 1 формулы изобретения, и реализуется с помощью устройства, заявленного в пункте 3.

Решение, предложенное в пункте 1 формулы изобретения, представляет собой способ передачи энергии и информации посредством ультразвука между базовым устройством и носителем информации, при этом как базовое устройство, так и носитель информации включают в себя приемопередающие блоки ультразвукового диапазона. Приемопередающие ультразвуковые блоки включают, по меньшей мере, по одному ультразвуковому преобразователю.

Базовое устройство является, с одной стороны, источником энергии для носителя информации и, с другой стороны, это устройство связи, которое извлекает данные из носителя информации или посылает их на носитель информации. Такой носитель информации отличается от коммуникационных блоков, описанных в [7] , которые не являются собственно носителями информации, а служат помимо выполнения функции коммуникационного канала к базовому устройству для приема данных и передачи их на базовое устройство.

Такой носитель информации акустически закреплен в функциональном изделии или на нем, то есть приклеен, припаян, прижат, привинчен и т. п. к нему, чтобы избежать ощутимого затухания сигнала в месте соприкосновения с данным функциональным изделием. В заявляемом изобретении базовое устройство и функциональное изделие соприкасаются в течение короткого контактного периода, обеспечивающего связь (коммуникацию). Короткий контактный период означает соприкосновение между двумя изделиями в течение короткого времени, которое может быть в любой момент прервано и восстановлено без большого усилия. В контактной области между базовым устройством и функциональным изделием имеется энергетический "слив", через который акустическая энергия может поступать в функциональное изделие и достигать носителя информации.

Ультразвуковой приемопередающий блок носителя информации, который предпочтительно работает в пределах резонансного диапазона звуковой частоты или в пределах вторичного диапазона возбуждения, представляет особенно сильный энергетический слив. Пока соприкосновение между базовым устройством и функциональным изделием поддерживается, результирующий градиент потенциала обеспечивает непрерывный приток акустической энергии. Благодаря притоку энергии такой носитель информации включается, переходит в активированное состояние за счет поступившей энергии и запускает ультразвуковую передачу информации через контактную область между функциональным изделием и базовым устройством.

В отношении жестко закрепленных систем такой подход невозможен. В частности они всегда требуют осуществления электрического включения на базовом устройстве, чтобы перевести коммуникационный блок, который будет снабжаться энергией, в активированное состояние и запустить функцию передачи информации. С другой стороны, способ по пункту 1 формулы изобретения позволяет активировать носитель информации и запустить функцию передачи информации механическим путем в обоих направлениях за счет взаимного соприкосновения функционального изделия и базового устройства, когда либо функциональное изделие приближается к базовому устройству, либо наоборот.

Поскольку акустическая энергия достигает внутренней части функционального изделия и, таким образом, носителя информации только после того, как область контакта и, следовательно, тракт передачи были определены, и после того, как этот тракт был установлен вследствие соприкосновения в процессе кратковременного контакта, то это обеспечивает переход носителя информации в его активированное состояние только тогда, когда передача информации действительно предполагается. С энергетической точки зрения и поскольку соприкосновение является достаточно однозначным действием для управления передачей информации и защиты против несанкционированного доступа к памяти, это создает значительное преимущество в смысле законов об охране данных.

Передача от базового устройства на носитель информации достаточного количества энергии требует хорошего акустического "сцепления" по всему коммуникационному тракту. Контакт физической поверхности, то есть соприкосновение, необходим в области контакта между базовым устройством и функциональным изделием. Известное решение [7] обеспечивает надежность и качество ультразвуковой передачи за счет жесткого сцепления, что всегда означает модификацию поверхности функционального изделия и может быть визуально или функционально неприемлемым. С другой стороны, способ согласно пункту 1 формулы настоящего изобретения подразумевает относительную свободу в отношении соприкосновения функционального изделия и базового устройства, в процессе которого пространственная близость приемопередающих ультразвуковых блоков является, как правило, определенным преимуществом. Здесь надежная и эффективная ультразвуковая передача может быть обеспечена за счет гибкости в выборе соответствующей контактной области, например полированная металлическая поверхность. Кроме того, сила инерции массы базового устройства и функционального изделия, а также и силы, направленной на то, чтобы сблизить их, гарантирует во многих случаях достаточную силу контактного давления, являющуюся стабильной в течение контактного периода. Кроме того, появляются дополнительные возможности, такие как использование жидкостей в качестве среды акустического сцепления.

Способ по пункту 1 формулы данного изобретения больше всего пригоден для тех применений, которые предназначаются для хранения и передачи кратких данных. Широкий диапазон применения способа по пункту 1 формулы включает согласно п.2 формулы маркировку, краткие описания и коды.

При осуществлении способа согласно пункту 1 формулы изобретения функциональное изделие и базовое устройство, но не носитель информации, подвергаются механическому контактному напряжению. Согласно пункту 3 формулы изобретения для уменьшения этого напряжения и для удобства пользования было бы предпочтительно, чтобы ультразвуковой приемопередающий блок базового устройства, который используется для осуществления кратковременного контакта, был выполнен в виде отдельного или особо выделенного износостойкого контактного блока, например как компактное ручное устройство в форме авторучки или как конструктивно выдающаяся (выступающая) контактная площадка.

Ультразвуковому приемопередающему блоку носителя информации приходится выполнять функции поставщика энергии, приемника информации и передатчика информации. Соответствующие блоки могут быть отдельными или в соответствии с пунктом 4 формулы изобретения объединенными в одном блоке. Отдельно выполненные блоки передачи и приема информации, а также блок питания позволяют осуществить функционально ориентированную оптимизацию в отношении энергии, размера, функции, частоты и других параметров. Это относится и к преобразователю ультразвука, а также к входному и выходному электронному оборудование. В иных случаях, однако, совместное использование нескольких компонентов могло быть предпочтительно, например если бы главной целью была миниатюризация носителя информации. Согласно пункту 4 формулы изобретения имеется возможность обеспечить полную интеграцию в одном единственном блоке. В таком случае энергия и информация поступают через общий преобразователь ультразвука и затем разделяются входным электронным оборудованием. В обратном направлении такой преобразователь ультразвука служит как передатчик информации.

Предпочтительным вариантом энергоприемника для блока питания в носителе информации являются преобразователи ультразвука на основе пьезоэлектрического материала, хотя пьезомагнитные, электродинамические или другие подходящие электромеханические преобразователи тоже могут использоваться в той мере, в какой они преобразовывают энергию акустически инициированных механических колебаний в электрическую энергию. Как аналогия, это применимо и к передающему блоку носителя информации. Подходящими приемниками информации также являются преобразователи, в которых физические параметры типа емкости, сопротивления и другие используются для записи звука или вибраций.

Размещение всех компонентов носителя информации на общей плате, например на керамической, пластмассовой или печатной плате пленочного типа, как это может быть выполнено согласно пункту 5 формулы изобретения, является предпочтительным по различным причинам, в частности, таким как обработка, сборка или миниатюризация. Поскольку эффективная передача и энергии, и информации может быть осуществлена через корпусно-акустический контактный тракт, то имеется возможность работать с очень малыми энергиями и емкостями. Этим определяется главное преимущество решения, а именно, что все компоненты носителя информации, начиная с преобразователя и конденсаторов, являющихся промежуточными накопителями энергии, и кончая другими необходимыми электронными полупроводниковыми компонентами, могут быть спроектированы таким образом, чтобы занимать минимальный объем пространства. Только за счет такого подхода и могут быть реализованы микросистемы, упоминаемые в пункте 6 формулы изобретения, которые позволяют размещать все компоненты носителя информации на площади в несколько квадратных миллиметров или еще меньшей.

Для практических целей обработки и по другим причинам, упомянутым ниже, будет выгодно иметь носитель информации в компактной форме, например запрессованный в пластик согласно пункту 7 формулы изобретения или в форме капсулы согласно пункту 8 формулы изобретения.

В случае необходимости можно обеспечить и другой способ передачи информации в дополнение к акустическому тракту, например передавать информацию к некоторым секторам памяти, которые не предназначены для последующего стирания, до размещения в функциональном изделии. Это можно сделать путем вывода, по крайней мере, двух металлических контактов на внешнюю сторону согласно пункту 9 формулы изобретения, подсоединяя их электрически к электронным компонентам носителя информации.

Для крупномасштабных объектов способность системы, заявленной в пункте 1 формулы изобретения, включать в себя другие системы передачи информации и/или энергии будет так же выгодна. В отношении варианта с непосредственным электрическим контактом, всегда экономящим энергию, эта способность реализуется согласно пункту 10 формулы изобретения, когда к носителю информации можно обеспечить доступ через две металлических части, установленные на функциональном изделии, если необходимо. Это будет особенно выгодно в отношении многофункциональных изделий типа "ключа", упомянутых в пункте 12 формулы изобретения, в случае замков, включающих ультразвуковой приемопередающий блок и другие приемопередающие блоки, предназначенные для работы лишь с электрической передачей информации.

Преимуществом является также то, что металлический элемент согласно пункту 11 формулы изобретения может также легко использоваться в качестве триггера, запускающего какую-либо операцию, например для включения ультразвукового приемопередающего блока по сигналу таймера либо в течение всего времени поддержания контакта.

Другие преимущества могут быть реализованы при конструировании запорных систем или замков. Помимо размещения носителя информации в корпусе обычных ключей и брелоков согласно пункту 12 формулы изобретения функция ключа может быть легко и неприметно возложена на любое другое изделие, которое по внешнему виду не будет ассоциироваться с ключом (см. пункт 13 формулы изобретения). Для этого подойдет любой общеупотребительный предмет, такой как авторучка, наручные часы, пуговицы, очки и т.п.

Особый интерес представляет вариант, когда такими функциональными изделиями являются ювелирные украшения (см. пункт 14 формулы изобретения), в частности кольца. Их носят непосредственно на теле так, чтобы риск потери их был сравнительно маленький. Это касается и кредитных карточек (см. пункт 15 формулы изобретения), особенно тех, которые имеют формат "интеллектуальной" карточки.

Применение изобретения в автомобильном секторе (см. пункт 16 формулы изобретения) заслуживает специального упоминания. В этом случае соответствующими носителями информации можно было бы снабжать не только автомобиль, но также и различные его индивидуальные компоненты.

Способ, заявленный в пункте 1 формулы изобретения, и устройство для реализации этого способа, заявленное в пункте 3 формулы изобретения, предлагают самый широкий диапазон возможностей для размещения носителей информации в или на функциональных изделиях. Особенно перспективным согласно пункту 17 формулы изобретения является вариант размещения очень тонкого носителя полости, выполненной как вмятина, фаска или карман. Такая полость может быть дополнительно снабжена (см. пункт 18 формулы изобретения) клапаном-крышкой таким образом, чтобы полость была "глубоко скрыта внутри изделия" за слоями толстого материала, не распознаваемая с внешней стороны и очень хорошо защищенная против разрушительного механического, химического, электростатического, лучевого, теплового или других видов воздействия, в то время как имелась бы возможность записывать, считывать и переписывать относящуюся к изделию информацию касательно всей "истории" изделия, начиная с момента его изготовления и кончая его переработкой, для целей производства, распределения, продажи и обслуживания. При этом загруженная в информационный носитель (чип) система "внутренней безопасности" может выполнять функции избирательной защиты (чтение/запись) данных. И наконец не последнее место занимают соображения по использованию внешне полностью неприметной маркировки для предотвращения преступлений и розыска объектов.

Сущность изобретения будет более детально разъяснена далее со ссылкой на пример его практической реализации.

Пояснения к графическим материалам:
фиг.1 - эскиз, дающий представление о фундаментальном принципе;
фиг.2 - устройство для управления двумя замками с помощью функционального изделия - обручального кольца, выполняющего функции ключа;
фиг.3 - устройство для маркировки ювелирных изделий;
фиг. 4 - устройство, включающее функциональное изделие в виде карточки, имеющей стандартный формат "интеллектуальной" кредитной карточки;
фиг. 5 - часть устройства, используемого для маркировки велосипеда и включающего его в качестве функционального изделия.

Что касается фиг.1, то на ней показано портативное базовое устройство 1, подсоединенное с помощью кабеля 2 к ультразвуковому приемопередающему блоку 3. Ультразвуковой приемопередающий блок 3 способен генерировать акустическую энергию в форме ультразвука, а также передавать и принимать акустическую информацию.

Когда функциональное изделие 4, выполненное в виде стального бруска и являющееся исходным материалом для изготовления специального элемента коробки передач, находится в контакте с ультразвуковым приемопередающим блоком 3 базового устройства 1, акустические волны проникает в функциональное изделие 4, чтобы достигнуть носителя информации 5 через точку соприкосновения. Носитель информации 5 вклеен на дне глубокой полости 6 внутри функционального изделия 4, что предохраняет его от любого случайного разрушительного воздействия в процессе последующей обработки изделия.

На фиг. 1 носитель информации 5 показан также в увеличенном масштабе и состоит из стальной цилиндрической капсулы 7 диаметром в 4 миллиметра, размещающей в себе кремниевый "чип" 8, на котором смонтированы блок 9 для обработки информации, то есть микропроцессор, блок питания 10, блок приема информации 11, блок передачи информации 12, каждый из которых состоит из пьезоэлектрического преобразователя 13, 14, 15 и входной электроники 16, 17, перерабатывающей электричество, генерируемое пьезоэлектрическими преобразователями 13, 14, для использования его в носителе информации, и выходной электроники 18, снабжающей пьезоэлектрический преобразователь 15 информацией, которая должна быть передана в форме электрических сигналов. Выделение индивидуальных пьезоэлектрических преобразователей 13, 14, 15 и связанной с ними электроники 16, 17, 18 вполне возможно благодаря достигнутой высокой степени миниатюризации в полупроводниковой технологии и позволяет осуществлять раздельный прием энергии и информации, а также независимую передачу информации. Своей тыльной стороной кремниевый чип 8 намертво прикреплен к капсуле 7 с помощью клея. Используя устройство, представленное на фиг.1, оператор станка может получить необходимые данные, касающиеся изготовления элемента коробки передач, от носителя информации 5, чтобы ввести их в программу станка и ввести информацию относительно выполненных работ в носитель информации 5.

На фиг. 2 представлено функциональное изделие 4, выполненное в виде носимого на пальце кольца (например, типа обручального), при этом ультразвуковой приемопередающий блок 3 базового устройства 1, не показанный на чертеже, представляет собой электронный замок, выполненный в виде закрепленного на автомобильной двери, и электрический приемный блок в форме диска 30 для электронного замка в почтовом ящике. В полости 19 кольца 4 располагается носитель информации 5. Все элементы носителя информации 5 смонтированы на гибкой основе 20. На внешней стороне носителя информации располагаются два металлических контакта 21, которые в свою очередь связаны с двумя металлическими частями 22, которые показаны на чертеже как корпус кольца и элемент, изолированный от кольца. После установки носителя информации 5 на его место полость 19 была закрыта крышкой 23. Пьезоэлектрический преобразователь 24 закрыт колпачком 25, чтобы предохранить механически вибрирующие части преобразователя от повреждений в процессе работы. Вместе с электронным элементом 26 преобразователь образует блок 27, выполняющий объединенные функции электрического блока питания 10, блока 11, предназначенного для приема информации, и блока 12 для передачи информации, формируя, таким образом, полноценный ультразвуковой приемопередающий блок 39 носителя информации 5. На ультразвуковом приемопередающем блоке 3 базового устройства 1, выполненного в форме пластины, предусмотрены два контакта 28, которые замыкаются прикосновением кольца. Будучи металлическим элементом 31 само кольцо обеспечивает замыкание контактов и, таким образом, активирует ультразвуковой приемопередающий блок 3 базового устройства 1, и происходит обмен информацией с носителем информации 5 внутри кольца через контактирующий акустический тракт.

Вышеупомянутый замок почтового ящика не является базовым устройством 1, поскольку он не снабжен ультразвуковым приемопередающим блоком. Он срабатывает за счет двух контактов 29, которые используются для электропередачи энергии и информации. Он получает сигнал "открыть", когда две металлических части 22 замыкают контакты 29.

Применение данного изобретения для идентификации ювелирных изделий иллюстрировано на фиг.3. Как видно, базовое устройство 1 образует считывающее и программирующее устройство, включающее экран дисплея 32, и связано кабелем 2 с ультразвуковым приемопередающим блоком 3, в котором под стальной опорной пластиной смонтирован пьезоэлектрический преобразователь 33. На эту опорную пластину кладут или прижимают функциональное изделие 4, показанное на фиг.3 в виде обручального кольца, но роль которого может также выполнять брошь, часы, браслет или иное ювелирное изделие. Внутри функционального изделия 4 имеется полость 34. Носитель информации 5 может быть введен через отверстие в полость 34 и закреплен там клеем 35. После сборки отверстие может быть закрыто крышкой 36, сделанной из того же материала, что и само функциональное изделие 4. Помимо приклеивания при сборке можно использовать пайку и сварку, однако, при такой сборке зачастую возникает необходимость охлаждения закрепляемого участка носителя информации 5. После того, как крышка 36 будет приварена к кольцу, являющемуся функциональным изделием 4, и после того, как поверхность была соответственно заново обработана, будет невозможно по внешнему виду определить, что в кольце смонтирован носитель информации 5. Чтобы обеспечить связь, совсем не обязательно, чтобы носитель информации 5 располагался непосредственно над пьезоэлектрическим преобразователем 33, как показано на фиг.3, хотя кратчайшее расстояние обычно является предпочтительным. Поскольку носитель информации 5 полностью окружен металлом в пределах функционального изделия 4, любое повреждение электронных элементов носителя информации 5 возможными внешними электростатическими полями или зарядами будет фактически исключено.

Это же относится и к применению, показанному на фиг.4, где функциональное изделие 4 имеет форму кредитной карточки, которая в этом случае выполнена полностью из металла. Использование специальной стали или сплавов титана может быть предпочтительно. Карточки такого типа могут быть спроектированы более прочными по сравнению с известными интеллектуальными пластиковыми карточками в смысле механической износоустойчивости и сопротивления воздействию окружающей среды, включая защиту от электростатики. Пользование карточкой также является чрезвычайно удобным, для этого ее надо поместить на соответствующий ультразвуковой приемопередающий блок 3, который подсоединен к интерфейсу "считывание/запись" или "считывание" для обычных кредитных карт.

Другое очень практичное использование демонстрируется на фиг.5. Размещение носителя информации в велосипеде, представляющем собой функциональное изделие 4, например в элементе 37 велосипедной рамы, позволяет очень просто и ненавязчиво идентифицировать велосипеды. Посредством заглушки 38 можно добиться того, что удаление такой маркировки будет практически невозможно или настолько затруднено, что потребует разрушения велосипеда как функционального изделия 4, а это не в интересах похитителей велосипедов.

Подводя итоги, следует отметить, что практическая реализация, проиллюстрированная на фиг. 1-5, свидетельствует о том, что любые изделия могут быть превращены в функциональные изделия 4 путем размещения внутри них носителя информации 5, например, вида, показанного на фиг.1 и 2. Для этой цели важным условием является миниатюризация носителя информации 5 с тем, чтобы носителем информации 5 можно было оснастить даже мелкие изделия, нанося наименьший ущерб внешнему виду изделий, их свойствам и применимости и не ограничивая их мобильности.

В результате внедрения данного изобретения изделия становятся способными "общаться". В этом изобретении односторонняя и двусторонняя связь ("общение") обычно устанавливается и поддерживается в процессе поверхностного контакта между ультразвуковым приемопередающим блоком 3 базового устройства 1 и изделием 4. Установление контакта, во время которого осуществляется передача энергии и информации, может быть достигнуто ручным или механическим приближением ультразвукового приемопередающего блока 3 к функциональному изделию 4 или наоборот. Информация, лежащая в основе связи, может быть загружена извне с помощью ультразвукового приемопередающего блока 3 базового устройства 1, как показано на фиг.1-5, или она может быть введена независимо от него в носитель информации 5 и храниться там. Это может быть выполнено акустическими или другими средствами типа электрических линий.

Перечень элементов чертежей
1 Базовое устройство
2 Кабель
3 Ультразвуковой приемопередающий блок
4 Функциональное изделие
5 Носитель информации
6 Полость
7 Капсула
8 Полупроводниковая схема (чип)
9 Электронный блок обработки информации
10 Энергетический блок питания
11 Блок приема информации
12 Блок передачи информации
13 Пьезоэлектрический преобразователь
14 Пьезоэлектрический преобразователь
15 Пьезоэлектрический преобразователь
16 Входная электроника
17 Входная электроника
18 Выходная электроника
19 Полость
20 Гибкая основа
21 Металлический контакт
22 Металлические части
23 Крышка
24 Пьезоэлектрический преобразователь
25 Колпачок
26 Электронный элемент
27 Блок
28 Контакты
29 Контакты
30 Диск
31 Металлический элемент
32 Экран дисплея
33 Пьезоэлектрический преобразователь
34 Полость
35 Клей
36 Крышка
37 Элемент функционального изделия
38 Заглушка
39 Ультразвуковой приемопередающий блок.

Изобретение относится к средствам дистанционной передачи энергии и информации посредством ультразвука. Технический результат заключается в эффективной беспроводной передаче энергии на носитель информации, находящийся в металлическом или в толстостенном корпусе. Система состоит из базового устройства с акустическим (ультразвуковым) приемопередатчиком, предназначенным для обеспечения легкого соприкосновения с изделием за счет поверхностного контакта. Носитель информации размещен внутри изделия и акустически связан с ним. Указанные компоненты образуют акустическую систему, обеспечивающую передачу энергии и информации с помощью акустических средств. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ передачи энергии и информации посредством ультразвука между базовым устройством и носителем информации, размещенным на поверхности или внутри изделия и содержащим определенную сохраняемую информацию, при этом базовое устройство и указанный носитель информации включают в себя ультразвуковые приемопередающие блоки, в процессе поверхностного контакта между ультразвуковым приемопередающим блоком базового устройства и изделием осуществляется передача энергии и информации и базовое устройство передает ультразвук в изделие, при этом носитель информации переходит в активизированное состояние и запускает ультразвуковую передачу информацию между носителем информации и базовым устройством через контактную область. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что информация, сохраняемая в носителе информации, служит для идентификации, и/или описания изделия, и/или описания его состояния, и/или его инвентарного номера, и/или его производственных данных или указанная информация представляет собой коды. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный носитель информации размещен на транспортном средстве. 4. Устройство для реализации способа по п. 1, включающее базовое устройство и носитель информации, при этом носитель информации размещен на поверхности или внутри изделия, при этом базовое устройство и носитель информации включают ультразвуковые приемопередающие блоки, а ультразвуковой приемопередающий блок базового устройства выполнен таким образом, чтобы позволить прямой кратковременный контакт с указанным изделием, а носитель информации предназначен для передачи ему информации. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что указанный носитель информации включает энергетический блок питания, блок передачи информации и/или блок приема информации и указанные блоки включают компоненты, используемые сообща, или объединенные полностью, образуя блок, выполняющий функции ультразвукового приемопередающего блока носителя информации. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что блоки указанного носителя информации выполнены на плате. 7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что носитель информации включает микроэлектронный блок и/или состоит из микроэлектронных элементов. 8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что носитель информации выполнен в виде компактного элемента, утопленного в изделие со всех сторон. 9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что блоки носителя информации размещены внутри капсулы, которая выполнена из металла и/или органического материала, такого, как керамика, или стекло, или металлокерамика, или камень, или минерал, или драгоценный камень, и/или композит. 10. Устройство по любому из пп. 5-9, отличающееся тем, что на внешней стороне носителя информации расположены по крайней мере два металлических вывода контакта, связанных электрическим проводником с указанными компонентами носителя информации и позволяющих передавать как электрическую энергию, так и информацию. 11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что на внешней стороне изделия расположены по крайней мере две металлические части, связанные электрическим проводником с указанными металлическими выводами контакта и позволяющие передавать электрическую энергию или информацию к носителю информации. 12. Устройство по любому из пп. 4-11, отличающееся тем, что на внешней стороне изделия размещен металлический элемент, используемый для передачи информации или энергии, который посредством контакта с ультразвуковым приемопередающим блоком базового устройства активизирует устройство, или базовое устройство активизирует устройство при замыкании двух своих контактов. 13. Устройство по любому из пп. 4-12, отличающееся тем, что изделие, не ассоциируемое по внешнему виду с ключом, исполняет функцию ключа. 14. Устройство по любому из пп. 4-13, отличающееся тем, что носитель информации размещен в ювелирном изделии, в обручальном или подобном ему кольце. 15. Устройство по любому из пп. 4-13, отличающееся тем, что носитель информации размещен на карточке. 16. Устройство по любому из пп. 4-13, отличающееся тем, что носитель информации размещен в изделии на транспортном средстве. 17. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что изделие имеет полость, внутри которой размещен указанный носитель информации. 18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что указанная полость снабжена крышкой, выполненной из материала и в форме, соответствующей указанной полости или указанному изделию.