РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ ИДЕНТИФИКАТОР Российский патент 2003 года по МПК H04M17/02 G07F7/10 

Изобретение предназначено для использования в технике связи, в частности, как техническое средство для оплаты телефонных переговоров с уличных общественных телефонов, а также для нового применения в качестве радиоэлектронного идентификатора проездных документов пассажиров городского и железнодорожного транспорта.

Изобретение также может быть использовано в системах контроля доступа на охраняемые объекты, например в проходных для автоматического открытия турникетов.

Известны уличные общественные телефоны, например отечественный телефонный терминал по заявке 97119036/09 с приоритетом 12.03.98 г. на выдачу Российского патента, в котором подключение устройства к линии связи происходит после распознавания кода индивидуального радиоэлектронного идентификатора пользователя радиоэлектронным и цифровым устройством терминала и аппаратурой на линии связи.

Известны радиоэлектронные идентификаторы, выполненные в виде плоской пластиковой или картонной карты, в толще которой размещена плоская напечатанная путем нанесения электропроводящей пасты спиральная антенна из десятка витков или антенна намотанная из изолированной проволоки. К концам первого и последнего витков присоединен электронный микроузел (двухполюсник). Соединение выводов микроузла и концов антенны может быть осуществлено посредством сварки или электропроводящей пасты, последняя должна создать прочное электрическое соединение с высокой проводимостью.

Однако первый опыт использования карт с напечатанной антенной и приклеенным электропроводящей пастой микроузлом показывает, что они не надежны в эксплуатации, а электрические параметры неудовлетворительны.

Радиоэлектронные идентификаторы с картами, в толще которых размещены антенны из медной проволоки, а выводы микроузла приварены к концам антенны, в эксплуатации надежны, но согласно описанию к патенту по упомянутой заявке 97119036/09 с приоритетом 12.03.98 г. в углу карты должен быть постоянный магнит, что лишает пользователя возможности убрать карту в распространенный бумажник для пластиковых карт или вынуждает иметь при себе дополнительно в кармане магнитный активатор, например, в виде авторучки с небольшим постоянным магнитом в ее торцевой части.

Радиоэлектронный идентификатор этого типа работает на расстоянии нескольких сантиметров от антенны считывающего контроллера терминала, но так как он содержит микроузел с заранее запрограммированным при изготовлении цифровым кодом, его программа при использовании не может быть изменена.

Известны контроллеры, содержащие маломощные передатчики, по изменению нагрузочных характеристик которых через индуктивную связь антенны передатчика и антенны идентификатора (по переключениям микроузла) считываются коды, содержащиеся в микроузле.

Широко применяемые пластиковые карты с контактными площадками, к которым присоединены выводы запоминающего микроузла, для рассматриваемых применений имеют слишком серьезные недостатки: во-первых, в читающем устройстве, т.е. в терминале, необходимы щель и контактные пружины, а во-вторых, читающее цифровое электронное устройство получается слишком сложным и ненадежным.

Необходимость иметь щель в корпусе телефонного терминала, который должен работать под дождем, снегом, в пыли, выхлопных газах, без кабины, исключает возможность создания всепогодного, вандалоустойчивого уличного терминала, способного надежно работать под открытым небом.

Общественно полезным техническим результатом применения на практике настоящего изобретения является создание в нашей стране для широких слоев населения таких технических средств и устройств, которые при их повсеместной установке в местах наибольшего сосредоточения людей - на остановках общественного автомобильного, электрического и железнодорожного транспорта, парках, пляжах, рынках и других местах обеспечат действительно удобный доступ к средствам связи и информации и получение необходимых услуг, в том числе справочной службы.

Кроме того, с проблемой доступа к уличным средствам связи и информации и удобства оплаты за получаемые услуги связана и проблема идентификации на общественном транспорте проездных документов льготных и других категорий пассажиров и применения для этой цели предлагаемых в настоящей заявке технических средств.

Естественно, что пользователю общественной связи и общественного транспорта удобно иметь одно и то же средство доступа и платежное средство. При этом очевидно, что автомобиль и сотовый телефон относятся к другой категории пользователей.

Из выше изложенного становится понятно, что настоящее изобретение позволит решить техническими средствами комплексную и общественно полезную, в современных условиях, задачу.

Достигается это тем, что в радиоэлектронном идентификаторе, содержащем микроузел выдачи кода и считывающий контроллер, микроузел выдачи кода размещен внутри изоляционной оболочки, на поверхности которой размещены контактные площадки, к которым подсоединены выводы микроузла выдачи кода, причем контактные площадки через контактные пружины соединены с отводами высокочастотной обмотки, размещенной вокруг Ш-образного ферритового магнитопровода, на центральном стержне которого размещена низкочастотная обмотка, отводы которой подключены к наушникам, а считывающий контроллер также содержит Ш-образный ферритовый магнитопровод, установленный соосно с упомянутым Ш-образным ферритовым магнитопроводом, причем на центральном стержне Ш-образного ферритового магнитопровода считывающего контроллера размещена низкочастотная обмотка, выводы которой соединены с выходами усилителя низкой частоты считывающего контроллера, а вокруг Ш-образного ферритового магнитопровода считывающего контроллера размещена высокочастотная обмотка, выводы которой соединены с выходами генератора высокой частоты, причем изоляционная оболочка выполнена в одном из вариантов в форме эллипсоида, контактные площадки которого расположены с двух сторон соосно с малой осью эллипсоида, в другом варианте - в форме цилиндра, на торцах которого расположены контактные площадки, а также в форме параллелепипеда, на поверхностях которого расположены контактные площадки.

На чертеже представлена структурная схема радиоэлектронного идентификатора.

Радиоэлектронный идентификатор содержит микроузел выдачи кода 1, выводы 2 микроузла выдачи кода, изоляционную оболочку 3, контактные площадки 4, контактные пружины 5, высокочастотную обмотку Ш-образного ферритового магнитопровода 7, центральный стержень 8 и низкочастотную обмотку 9 Ш-образного ферритового магнитопровода 7, контакты гнезда 10 и вилки 11, наушники 12, ферромагнитную скобу 13, постоянный магнит 14, корпус терминала 15, Ш-образный ферритовый магнитопровод 16 считывающего контроллера с центральным стержнем 17 и конусообразным наконечником 18, низкочастотную обмотку 19 и высокочастотную обмотку 20 Ш-образного ферритового магнитопровода 16 считывающего контроллера, постоянный магнит 21, ферромагнитные пластины 22 и 23.

Микроузел выдачи кода 1, код которого сформирован при его изготовлении технологическим способом, снабжен выводами 2 и размещен внутри изоляционной оболочки 3, выполненной, например, в форме стандартной медицинской таблетки (эллипсоида), в форме микробатарейки, кубика, цилиндра, параллелепипеда.

Изоляционная оболочка 3 снабжена двумя контактными площадками 4, к которым прижаты контактные пружины 5, соединенные электрически с отводами высокочастотной обмоткой 6, состоящей из нескольких витков изолированной проволоки и намотанной вокруг Ш-образного ферритового магнитопровода 7, на центральном стержне 8 которого размещена низкочастотная обмотка 9, отводы которой через контакты гнезда 10 и вилки 11 соединены с наушниками 12 (микротелефонными капсулами, например, применяемыми для карманных плееров).

Ш-образный ферритовый магнитопровод 7 установлен внутри ферромагнитной скобы 13, концы которой отогнуты наружу, причем на одной из боковых поверхностей ферритовой скобы 13 выполнен вырез, в котором установлен постоянный магнит 14.

Для прочтения кода микроузла выдачи кода 1 применен считывающий контроллер, установленный внутри корпуса 15 терминала в его радиопрозрачном неметаллическом участке, который содержит Ш-образный ферритовый магнитопровод 16, расположенный соосно с Ш-образным ферритовым магнитопроводом 7. На центральном стержне 17 с конусным наконечником 18 Ш-образного ферритового магнитопровода 16 считывающего контроллера размещена низкочастотная обмотка 19, выводы которой соединены с выходами усилителя звуковой частоты терминала. Вокруг Ш-образного ферритового магнитопровода считывающего контроллера размещена высокочастотная обмотка 20, выводы которой соединены с выходами генератора высокой частоты считывающего контроллера.

На Ш-образном ферритовом магнитопроводе 16 установлен постоянный магнит 21, к полюсам которого прижаты ферромагнитные пластины 22 и 23, концы которых отогнуты наружу, выведены наружу корпуса 15 терминала и совпадают с концами наружной ферромагнитной скобы 13, внутри которой размещен Ш-образный ферритовый магнитопровод 7.

Устройство работает следующим образом.

Радиоэлектронный идентификатор прижимается рукой пользователя к радиопрозрачной части корпуса 15 или считывающего контроллера.

Конусообразный наконечник 18 центрального стержня 17 Ш-образного ферритового магнитопровода 16, выступающий над поверхностью корпуса 15, входит в углубление центрального стержня 8 Ш-образного ферритового магнитопровода 7 и механически фиксирует идентификатор, после чего за счет магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом 21, ферромагнитная скоба 13 притягивается к концам ферромагнитных пластин 22, 23, прижатых к полюсам постоянного магнита, и идентификатор удерживается на корпусе 15. В результате образуется трансформаторный узел, составленный из двух Ш-образных ферритовых магнитопроводов 7 и 16, при этом образуется индуктивная связь между низкочастотными обмотками 9 и 19. Выводы низкочастотной обмотки 19 соединены с выходами усилителя звуковой частоты терминала, а к выводам низкочастотной обмотки 9 через контакты гнезда 10 и вилки 11 подключаются наушники 12. Постоянный магнит 14 служит для увеличения силы прижатия ферромагнитной скобы 13 к корпусу 15 терминала, а также активатором магнитных сенсоров терминала, например, с магнитным номеронабирателем при наборе номера абонента. Низкочастотная обмотка 9 может иметь среднюю точку для присоединения к средней точке выводов наушников.

Изоляционная оболочка 3 имеет сверху и снизу контактные площадки 4, к которым снаружи приварены выводы 2 микроузла выдачи кода 1.

Микроузел выдачи кода 1 в изоляционной оболочке с опознавательным хвостовиком с наружным кодом вставляется в гнездо в корпусе 15 идентификатора и удерживается в нем контактными пружинами 5, которые соединены с высокочастотной обмоткой 6 и через индуктивную связь с высокочастотной обмоткой 20. При этом микроузел выдачи кода 1 оказывается нагрузкой генератора высокой частоты считывающего контроллера.

При появлении постоянного напряжения (в результате детектирования высокочастотной переменной составляющей - на входе микроузла выдачи кода 1 включен диод) микроузел выдачи кода 1 активизируется и начинает выдавать код - внутренние замыкания в определенной последовательности групп и изменения соотношений времени замыканий в группе.

Изменения нагрузки на выходе генератора высокой частоты позволяют считать информацию о коде и преобразовать ее в число.

Изобретение относится к области техники связи, в частности к радиоэлектронным идентификаторам, выполняющим функции аналогично радиоэлектронным телефонным картам, со скрытой внутри антенной и полупроводниковым микроузлом, содержащим идентификационный код. Радиоэлектронный идентификатор содержит микроузел выдачи кода и считывающий контроллер, причем индуктивная связь между считывающим контроллером, расположенным внутри корпуса терминального устройства, и наружным идентификатором пользователя осуществляется посредством ферритового Ш-образного магнитопровода с несколькими обмотками, которые служат для образования низкочастотного звукового канала и высокочастотного канала идентификации, причем микроузел выдачи кода выполнен сменным, конструктивно оформлен в виде изоляционной оболочки с контактными площадками на ее поверхности, а изоляционным оболочкам приданы различные объемные формы: эллипсоида, цилиндра, параллелепипеда. Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является обеспечение удобного доступа к средствам связи и информации и получения необходимых услуг, в том числе справочной службы. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Радиоэлектронный идентификатор, содержащий микроузел выдачи кода и считывающий контроллер, отличающийся тем, что микроузел выдачи кода размещен внутри изоляционной оболочки, на поверхности которой размещены контактные площадки, к которым подсоединены выводы микроузла выдачи кода, причем контактные площадки через контактные пружины соединены с выводами высокочастотной обмотки, размещенной вокруг Ш-образного ферритового магнитопровода, на центральном стержне которого размещена низкочастотная обмотка, выводы которой являются входами подключения наушников, а считывающий контроллер также содержит Ш-образный ферритовый магнитопровод, установленный соосно с упомянутым Ш-образным ферритовым магнитопроводом, причем на центральном стержне Ш-образного ферритового магнитопровода считывающего контроллера размещена низкочастотная обмотка, выводы которой соединены с выходами усилителя низкой частоты считывающего контроллера, а вокруг Ш-образного ферритового магнитопровода считывающего контроллера размещена высокочастотная обмотка, выводы которой соединены с выходами генератора высокой частоты. 2. Радиоэлектронный идентификатор по п. 1, отличающийся тем, что изоляционная оболочка выполнена в форме эллипсоида, контактные площадки которой расположены с двух сторон соосно малой оси эллипсоида. 3. Радиоэлектронный идентификатор по п. 1, отличающийся тем, что изоляционная оболочка выполнена в форме цилиндра, на торцах которого расположены контактные площадки. 4. Радиоэлектронный идентификатор по п. 1, отличающийся тем, что изоляционная оболочка выполнена в форме параллелепипеда, на поверхностях которого расположены контактные площадки.