DE19508773C1

DE19508773C1 - Electronic memory card

Info

Publication number: DE19508773C1
Application number: DE1995108773
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Dr Hagemeyer
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 1996-08-29
Anticipated expiration: 2015-03-04
Also published as: WO1996027854A1

Abstract

An electronic memory card has a semiconductor component (1), a card body (5) and at least one acoustic transducer (20, 21) that transforms data (D) stored and/or processed by the semiconductor component (1) into acoustic signals (30).

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet elektronischer Speicher karten, die beispielsweise in Form von Telefonkarten, Legiti mationskarten oder anwenderspezifischen Karten bekannt sind, und betrifft eine elektronische Speicherkarte mit einem Halb leiter-Speicher zur Speicherung veränderbarer Daten und mit einem Kartenkörper.The invention is in the field of electronic storage cards, for example in the form of phone cards, Legiti mation cards or user-specific cards are known, and concerns an electronic memory card with a half conductor memory for storing changeable data and with a card body.

Eine derartige elektrische Speicherkarte ist beispielsweise aus der EP-B1-0 254 640 bekannt, die insbesondere die Her stellung und die Ausbildung eines elektronischen Moduls mit einem Halbleiterbauelement (Halbleiterchip) für die Spei cherkarte beschreibt. Das Halbleiterbauelement ist auf der Oberseite einer im wesentlichen ebenen Anordnung elektrischer Leiter befestigt. Die Unterseiten der Leiter bilden eine Schnittstelle zum Kontaktieren des Halbleiterbauelementes mit einer korrespondierenden externen Einrichtung. Diese externe Einrichtung kann über die Schnittstelle in bekannter Weise auf das Halbleiterbauelement und insbesondere auf in diesem oder zusätzlich zu diesem vorgesehene Speicher zugreifen.Such an electrical memory card is for example known from EP-B1-0 254 640, which in particular the Her position and the training of an electronic module with a semiconductor device (semiconductor chip) for the Spei card describes. The semiconductor device is on the Top of a substantially flat electrical arrangement Fixed ladder. The undersides of the ladder form one Interface for contacting the semiconductor component with a corresponding external institution. This external Setup can be done via the interface in a known manner on the semiconductor component and in particular on this or access memory provided in addition to this.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 93 16 734 ist eine insbe sondere zur Beteiligung von Fernsehzuschauern an Fernsehspie len oder Fernsehshows konzipierte Scheckkarte bekannt. Diese Scheckkarte empfängt von dem Tonkanal eines Fernsehgeräts mindestens einen codierten Datensatz beinhaltende akustische Signale, die anschließend decodiert und einem Mikroprozessor zugeleitet werden. Der Mikroprozessor vergleicht die deco dierten Signale mit in der Scheckkarte fest gespeicherten Identifikationsdaten und gibt bei zumindest teilweiser Übereinstimmung ein die Aufmerksamkeit des Benutzers erre gendes akustisches Signal ab. Der Benutzer hat jedoch keine Möglichkeit, Kenntnis von den Identifikationsdaten selbst zu erhalten. Eine Veränderung der Identifikationsdaten ist ge nausowenig möglich wie die Benutzung der Scheckkarte ohne Fernsehtonkanal.From the German utility model 93 16 734 is an esp especially on the participation of television viewers in television play len or TV shows designed check card known. These Credit card receives from the sound channel of a television acoustic signals containing at least one coded data set Signals that are then decoded and sent to a microprocessor be forwarded. The microprocessor compares the deco dated signals with permanently stored in the check card Identification data and gives at least partially Conformity catches the user's attention acoustic signal. However, the user has none Possibility to become aware of the identification data itself receive. A change in the identification data is ge no more possible than using the check card without TV audio channel.

Ein besonders bekanntes Beispiel einer Speicherkarte (Chipkarte) sind Telefonkarten, in deren Halbleiterbauelement u. a. das jeweils noch zum Telefonieren zur Verfügung stehende Guthaben gespeichert ist. Ein Problem üblicher Chipkarten besteht darin, daß ohne externe Hilfsmittel der jeweilige Speicherinhalt nicht abfragbar ist.A particularly well-known example of a memory card (Chip card) are telephone cards in their semiconductor device u. a. still available for making calls standing credit is saved. A common problem Chip cards consist of the fact that the external the respective memory content cannot be queried.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung ei ner elektronischen Speicherkarte, die ohne externe Hilfsmit tel eine Ausgabe der von ihr gespeicherten veränderbaren Daten ermöglicht.The object of the invention is therefore to create egg ner electronic memory card that without external help tel an output of the changeable data stored by it Data enabled.

Diese Aufgabe wird bei einer elektronischen Speicherkarte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Schallwandler aus dem Speicher ausgelesene Daten in akustische Signale wandelt, die dem Kartenbenutzer den Speicherinhalt unmittelbar angeben. Damit ist in vor teilhafter Weise eine Speicherkarte geschaffen, die hin sichtlich der Ausgabe ihres Speicherinhaltes autark ist; der Schallwandler als integraler Bestandteil der Speicherkarte ermöglicht nämlich eine ortsunabhängige Ausgabe der gespei cherten und/oder aufbereiteten Daten in Form akustischer Signale (z. B. Melodien oder Sprache).This task is carried out with an electronic memory card initially mentioned type solved according to the invention in that at least one transducer read from the memory Data converts into acoustic signals to the card user specify the memory content immediately. With that is in front partially created a memory card that goes the output of its memory content is self-sufficient; of the Sound converter as an integral part of the memory card namely enables a location-independent output of the food saved and / or processed data in the form of acoustic Signals (e.g. melodies or speech).

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spei cherkarte sieht vor, daß der Kartenkörper einen Resonator zur Schallerzeugung bildet. Bei dieser Ausgestaltung ist der Kartenkörper in vorteilhafter Weise nicht nur Träger für die übrigen Bestandteile und Elemente der Speicherkarte, sondern dient in Doppelfunktion auch als schallverstärkender Resona tor.An advantageous development of the Spei cherkarte provides that the card body has a resonator for Generates sound. In this configuration, the Card body in an advantageous manner not only carrier for the remaining components and elements of the memory card, but doubles as a sound reinforcing resona gate.

Eine besonders robuste, kompakte und störunanfällige Ausge staltung der erfindungsgemäßen Speicherkarte sieht vor, daß der Schallwandler ein auf dem Kartenkörper angeordnet er pie zoelektrischer Schwinger ist. Piezoschwinger sind vergleichs weise preiswert und erlauben bei kleinster Bauform eine aus reichende Schwingungsanregung des Kartenkörpers.A particularly robust, compact and fault-prone version staltung the memory card according to the invention provides that the transducer arranged on the card body he pie is zoelectric vibrator. Piezo vibrators are comparative wise inexpensive and allow one with the smallest design sufficient vibration excitation of the card body.

Eine besonders komfortable akustische Ausgabe der gespeicher ten und/oder aufbereiteten Daten läßt sich gemäß einer vor teilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch einen Sprachge nerator realisieren, der die Daten in Sprachsignale umwandelt und den Schallwandler zur Sprachausgabe ansteuert.A particularly comfortable acoustic output of the saved th and / or processed data can be according to one partial embodiment of the invention by a Sprachge implement a generator that converts the data into speech signals and controls the transducer for speech output.

Das Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Speicherkarte wird nach einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung durch eine Schnittstelle erweitert, über die Daten in das Halbleiterbau element einschreibbar und/oder gespeicherte Daten veränderbar sind.The field of application of the memory card according to the invention is after an advantageous development of the invention by a Interface extended, via the data in semiconductor construction element writable and / or stored data changeable are.

Grundsätzlich kann die Speicherkarte zur Energieversorgung mit einer Batterie oder einem wiederaufladbaren Akkumulator ausgestattet sein. Das Bauvolumen der Speicherkarte und der Materialaufwand können vorteilhafterweise dadurch reduziert werden, daß die Speicherkarte eine Energiegewinnungseinrich tung aufweist, die zumindest die zur Schallerzeugung erfor derliche Energie bereitstellt. Besonders bevorzugt wird dazu ein Piezoelement eingesetzt, das bei mechanischer Kompression aufgrund des piezoelektrischen Effekts eine vergleichsweise hohe Ausgangsspannung zur Verfügung stellt. Diese Ausgangs spannung kann unmittelbar oder auch über einen zwischenge schalteten Energiespeicher zur Energieversorgung des Schall wandlers und ggf. weiterer Elemente der elektrischen Spei cherkarte dienen.Basically, the memory card can be used for energy supply with a battery or a rechargeable battery be equipped. The volume of the memory card and the Material costs can advantageously be reduced as a result be that the memory card a Energiegewinnungseinrich device that requires at least that for sound generation provides energy. It is particularly preferred for this a piezo element used for mechanical compression due to the piezoelectric effect a comparatively provides high output voltage. This starting voltage can be immediate or via an intermediate switched energy storage for the energy supply of sound converter and possibly other elements of the electrical memory serve card.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines figürlich darge stellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert; es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of a figure illustrated embodiment explained further; show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Speicherkarte in Aufsicht und Fig. 1 a memory card according to the invention in supervision and

Fig. 2 die Bedienung der Speicherkarte in Seitenansicht. Fig. 2 the operation of the memory card in a side view.

Die in Fig. 1 unter teilweiser Freilegung in tieferen Schichten angeordneter Bestandteile gezeigte Speicherkarte (Chipkarte) enthält ein Halbleiterbauelement 1 (Halbleiter chip), das in Fig. 1 schematisch getrennt dargestellte Einheiten in Form eines Speicherbausteines 2 und einer Steuereinheit 3 umfaßt. Das Halbleiterbauelement 1 ist von einem Kartenkörper 5 getragen und über Leiterbahnen 6 kontaktierbar, die auf der Oberseite 8 der Speicherkarte en den. Die Leiterbahnen 6 können in der tatsächlichen prakti schen Ausführung über Bonddrähte unmittelbar mit dem auf de ren Unterseite angeordneten Halbleiterbauelement 1 verbunden sein, wie dies beispielsweise in der eingangs genannten EP- B1-0 254 640 ausführlich dargestellt ist. Die Leiterbahnen 6 bilden eine Schnittstelle 10 zur externen Kontaktierung der Speicherkarte. Über die Schnittstelle 10 können durch ent sprechende Beaufschlagung der Steuereinheit 3 in dem Speicher 2 gespeicherte Daten gelesen, verändert oder in den Speicher 2 Daten neu eingeschrieben werden. Das Halbleiterbauelement 1 wird von einer schematisch angedeuteten Spannungsquelle 12 mit Energie versorgt, die aufgrund des außerordentlich geringen Energiebedarfs von Halbleiterbauelementen sehr leistungsschwach und damit kleinbauend sein kann.The memory card (chip card) shown in FIG. 1 with partial exposure in deeper layers of components contains a semiconductor component 1 (semiconductor chip) which in FIG. 1 comprises units shown schematically separately in the form of a memory chip 2 and a control unit 3 . The semiconductor device 1 is carried by a card body 5 and can be contacted via conductor tracks 6 , which on the top 8 of the memory card. In the actual practical embodiment, the conductor tracks 6 can be connected directly to the semiconductor component 1 arranged on the underside via bonding wires, as is shown in detail, for example, in the aforementioned EP-B1-0 254 640. The conductor tracks 6 form an interface 10 for external contacting of the memory card. Via the interface 10 , data stored in the memory 2 can be read, changed or rewritten into the memory 2 by appropriately loading the control unit 3 . The semiconductor component 1 is supplied with energy by a schematically indicated voltage source 12 , which, owing to the extraordinarily low energy requirement of semiconductor components, can be very poor in performance and thus small in size.

Der Steuereinheit 3 ist ein Sprachgenerator 14 nachgeordnet, der aus dem Speicher 2 ausgelesene und bedarfsweise in der Steuereinheit 3 aufbereitete Daten D in Sprachsignale 16 um wandelt. Der Sprachgenerator 14 beaufschlagt zwei Schallwand ler 20, 21, die als piezoelektrische Schwinger ausgebildet und fest mit dem Kartenkörper 5 verbunden sind. Bei Anregung der Schallwandler 20, 21 wird der Kartenkörper gemäß den Sprach-Ausgangssignalen 16 in mechanische Schwingungen ver setzt und verstärkt dabei als Resonator die von den Schall wandlern erzeugten Schwingungen. Die Sprachsignale 16 erzeu gen Schwingungen im menschlichen Hörbereich, so daß im Zusam menwirken mit dem Kartenkörper 5 als Resonator deutlich hör bare akustische Signale ausgebbar sind.Downstream of the control unit 3 is a speech generator 14 , which converts data D read from the memory 2 and, if necessary, processed in the control unit 3 into voice signals 16 . The speech generator 14 acts on two baffles 20 , 21 , which are designed as piezoelectric vibrators and are firmly connected to the card body 5 . When the sound transducers 20 , 21 are excited, the card body is set into mechanical vibrations according to the voice output signals 16 and thereby amplifies the vibrations generated by the sound transducers as a resonator. The speech signals 16 generate vibrations in the human hearing range, so that in cooperation with the card body 5 as a resonator, clearly audible acoustic signals can be output.

Zur Aktivierung der akustischen Signalausgabe kann durch äu ßeren mechanischen Druck auf die Speicherkarte ein Tastschal ter 22 geschlossen und damit der Sprachgenerator 14 aktiviert werden. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Er findung ist die Speicherkarte mit einer Energiegewinnungsein richtung versehen, die als Piezoelement 25 ausgebildet ist. Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, wird unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts bei mechanischer Kompression des Piezoelements 25 in Pfeilrichtung A eine Ausgangsspannung V generiert, die bedarfsweise unter Zwischenschaltung nicht gezeigter Glättungseinrichtungen oder Energiespeicher den Sprachgenerator 14 versorgt. To activate the acoustic signal output, a key switch 22 can be closed by external mechanical pressure on the memory card, and thus the voice generator 14 can be activated. In a particularly preferred embodiment of the invention, the memory card is provided with an energy recovery device which is designed as a piezo element 25 . As indicated schematically in FIG. 1, using the piezoelectric effect with mechanical compression of the piezo element 25 in the direction of arrow A, an output voltage V is generated which, if necessary, supplies the speech generator 14 with the interposition of smoothing devices or energy stores, not shown.

Fig. 2 zeigt in stark übertriebener Darstellung die mechani sche Schwingung des Kartenkörpers 5 bei elektrischer Anregung der piezoelektrischen Schwinger 20, 21 durch das andeutungs weise gezeigte Pressen des Kartenkörpers 5 im Bereich des Piezoelements 25. Fig. 2 shows in a greatly exaggerated representation the mechanical vibration of the card body 5 upon electrical excitation of the piezoelectric vibrators 20 , 21 by the indicated pressing of the card body 5 in the region of the piezo element 25 .

Beispielsweise sei in der Speichereinheit 2 (Fig. 1) der Wert "007" gespeichert. Zur akustischen Ausgabe wird beim Ak tivieren des Sprachgenerators 14 dieser Wert "007" von der Steuereinrichtung 3 ausgelesen, bedarfsweise aufbereitet (beispielsweise in die einzelnen Ziffern 0-0-7 zerlegt) und in Form zur Ansteuerung des Sprachgenerators 14 geeigneter Daten D an diesen weitergeleitet. Der Sprachgenerator 14 wird von dem Piezoelement 25 mit ausreichender Energie versorgt, um gemäß den Daten D Sprachsignale 16 zu erzeugen und über diese die piezoelektrischen Schwinger 20, 21 anzuregen. Auf grund der Resonatorwirkung des Kartenkörpers 5 (Fig. 2) ist in diesem Fall deutlich die symbolisierte Sprachausgabe 30 "NULL-NULL-SIEBEN" zu hören.For example, the value "007" is stored in the memory unit 2 ( FIG. 1). For acoustic output when Pc of the speech generator tivieren 14, this value is read by the control device 3 "007", if necessary, processed (for example, decomposed into the individual digits 0-0-7), and suitably in the form for controlling the voice generator 14 data D forwarded to this . The speech generator 14 is supplied with sufficient energy by the piezo element 25 to generate speech signals 16 in accordance with the data D and to excite the piezoelectric oscillators 20 , 21 via them. Due to the resonator effect of the card body 5 ( FIG. 2), the symbolized voice output 30 "ZERO-ZERO-SEVEN" can clearly be heard in this case.

Die erfindungsgemäße Speicherkarte ermöglicht damit, den Be nutzer ortsunabhängig und ohne externe Auslesevorrichtungen über den Speicherinhalt zu informieren. Der Speicher kann fest gespeicherte Informationen oder Melodien enthalten und über die Schnittstelle 10 auch mit temporär einlesbaren Informationen beaufschlagt werden. Die Speicherkarte ist durch Verwendung eines Schallwandlers und insbesondere der piezoelektrischen Schwinger trotz dieser zusätzlichen Leistungseigenschaft ausgesprochen kompakt und in dem übli chen Chipkartenformat realisierbar.The memory card according to the invention thus enables the user to be informed about the memory content regardless of location and without external readout devices. The memory can contain permanently stored information or melodies and can also be loaded with temporarily readable information via the interface 10 . The memory card is extremely compact and can be implemented in the usual chip card format by using a sound transducer and, in particular, the piezoelectric transducers despite this additional performance property.

Claims

1. Electronic memory card with a semiconductor memory ( 2 ) for storing changeable data and with a card body ( 5 ), characterized in that at least one transducer ( 20 , 21 ) from the memory ( 2 ) read data (007) in acoustic Converts signals ( 30 ) which immediately indicate the memory content to the card user.

2. Memory card according to claim 1, characterized in that the card body ( 5 ) a resonator for sound generation bil det.

3 memory card according to claim 2, characterized in that the sound transducer ( 20 , 21 ) on the card body ( 5 ) is arranged piezoelectric oscillator.

4. Memory card according to one of the preceding claims, characterized by a speech generator ( 14 ) which converts the data (D) into speech signals ( 16 ) and controls the sound converter ( 21 ) for speech output.

5. Memory card according to one of the preceding claims, characterized by an interface ( 10 ) via which data in the semiconductor component ( 1 ) a writable and / or stored data (D) can be changed.

6. Memory card according to one of the preceding claims, characterized in that the memory card is an energy recovery device has at least that required for sound generation Provides energy.

7. Memory card according to claim 6, characterized in that the energy recovery device is a piezo element ( 25 ).