DE69319367T2 - System zum kontaktlosen Austausch von Daten zwischen einem Endgerät und einer modularen, tragbaren Einheit - Google Patents

System zum kontaktlosen Austausch von Daten zwischen einem Endgerät und einer modularen, tragbaren Einheit

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DE69319367T2 DE69319367T DE69319367T DE69319367T2 DE 69319367 T2 DE69319367 T2 DE 69319367T2 DE 69319367 T DE69319367 T DE 69319367T DE 69319367 T DE69319367 T DE 69319367T DE 69319367 T2 DE69319367 T2 DE 69319367T2
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Description

  • Das Gebiet der Erfindung ist der Datenaustausch ohne physischen Kontakt, d. h. beispielsweise über Funk oder Infrarot.
  • Genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein System zum Datenaustausch ohne physischen Kontakt zwischen einer tragbaren Einheit, die im allgemeinen beweglich ist, und einem Terminal oder einem Park von Terminals, die im allgemeinen fest sind.
  • Die Erfindung hat zahlreiche Anwendungen, so könnte z. B. die "freihändige" physische Zugangskontrolle auf die Identifizierung von Personen angewandt werden, die ein Gebäude betreten möchten. In diesem Fall ist der Benutzer mit einer tragbaren Einheit versehen, die Identifikationsdaten enthält. Im Eingang des Gebäudes befindet sich ein Emitter-Empfängeranschluß. Wenn der Benutzer wünscht, das Gebäude zu betreten, und sich diesem Anschluß nähert, geht die tragbare Einheit des Benutzers von einem Ruhezustand in einen aktiven Zustand über, so daß ein Dialog ohne irgendeinen physischen Kontakt zwischen dem Anschluß und der tragbaren Einheit hergestellt wird. Bei diesem Dialog erkennt der Anschluß den Typ der tragbaren Einheit, empfängt die Identifikationsdaten, die in dieser tragbaren Einheit enthalten sind, und autorisiert den Zugang zu dem Gebäude, wenn diese Identifikationsdaten den erforderten Kriterien entsprechen (beispielsweise, wenn der Benutzer auf einer Liste von vorbestimmten Personen ist).
  • Die Erfindung kann ebenso auf die Gebührenzahlung im Vorbeifahren (Zahlung auf Distanz) angewandt werden, und insbesondere auf die Tele- Gebührenzahlung bei einem Transportsystem in einer Gemeinde. In diesem Falle befindet sich die Zahlsäule an unterschiedlichen Zugangspunkten zu dem Transportnetz. Der Benutzer, der diese öffentlichen Verkehrsmittel benutzen möchte, geht nahe einer Zahlsäule vorbei, die seine tragbare Einheit aktiviert. Ein Dialog wird ohne irgendeinen physischen Kontakt zwischen der Säule und der tragbaren Einheit aufgebaut. Nachdem die Gültigkeit der Informationen sowie die in der tragbaren Einheit enthaltenen Transportrechte verifiziert worden sind, registriert die Säule die Zahlung der Transportgebühr und schreibt gleichfalls diese Transaktion (Registrierung der Abbuchung) in den Speicher der tragbaren Einheit. Daher hat der Benutzer leicht Zugang zu den Transportmitteln und, wenn seine Zugangsgebühren, die in seiner tragbaren Einheit gespeichert sind, erschöpft sind, kann er auf ihr Transportgebühren wieder aufladen, die Tickets oder Abonnements entsprechen.
  • Zahlreiche andere Anwendungen werden leicht vom Fachmann ins Auge gefaßt werden.
  • Eine tragbare Einheit, die ohne physischen Kontakt kommuniziert, ist beispielsweise aus dem Dokument FR-A-2 640 830 bekannt.
  • Die tragbare Einheit ist hier aus einem tragbaren Monoblock-Gegenstand gebildet. Diese tragbare Einheit kann beispielsweise eine Speicherkarte sein und weist insbesondere einen Mikrokontroller, eine Elektronik zur Übertragung durch Induktion und eine Batterie auf. Diese tragbare Einheit ist so entwickelt, daß sie gemäß einer Kommunikationskonfiguration ohne Kontakt mit entfernten Anschlüssen funktioniert, die beispielsweise die Ausführung von Zahlungsoperationen auf Distanz (Tele-Gebührenzahlung) erlauben.
  • Dieser Typ tragbarer Einheit, die aus einer Karte gebildet ist, die ohne physischen Kontakt Daten mit einem Terminal austauschen kann, weist den Hauptnachteil auf, daß sie einem vorbestimmten Anwendungstyp zugeordnet ist.
  • Mit anderen Worten kann die Karte nicht auf eine Anforderung und einen Bedarf einer "Transversalität" antworten, was bedeutet, daß sie nur für einen einzigen Typ von Anwendung verwendet werden kann, und, beispielsweise, nicht gleichfalls und parallel als eine standardmäßige Speicherkarte mit mechanischen Ankopplungseinrichtungen (beispielsweise eine Bankkarte) verwendet werden kann. Man könnte sich, wie in dem Dokument EP-A-0 424 726, vorstellen, eine derartige tragbare Einheit mit physischen Ankopplungseinrichtungen zu versehen, um zusätzlich zur Konfiguration der Kommunikation ohne Kontakt eine andere Konfiguration zur Kommunikation mit physischer Ankopplung an ein Terminal zu ermöglichen, die insbesondere das Laden und das Wiederaufladen der Gebühren oder Einheiten entsprechend Tickets oder Abonnements erlaubt.
  • Eine derartige entwickelte Version, "Bi-Konfiguration", der tragbaren Einheit kann jedoch nur begrenzte Funktionen aufweisen, ohne die in der Einheit integrierte Elektronik auf Kosten eines erhöhten Energieverbrauchs und daher einer reduzierten Autonomie sehr komplex zu machen.
  • Außerdem erfordert diese "Bi-Konfiguration"-Lösung, spezifische tragbare Module zu entwickeln und zu kommerzialisieren, die nicht mit den schon im Kommerz existierenden tragbaren Gegenständen kompatibel sind, wie z. B. den klassischen Speicherkarten.
  • Um diesen Nachteilen abzuhelfen, sind modulare tragbare Einheiten entwickelt worden, wie sie in den Dokumenten FR-A-2 637 749 und EP-A-0 401 192 beschrieben sind.
  • Diese Patentschriften beschreiben eine tragbare Einheit, die in zwei unterschiedliche Elemente aufgeteilt ist, d. h.:
  • - zum einen eine standardmäßige elektronische Speicherkarte und
  • - zum anderen ein Etui, das dazu geeignet ist, die Karte in betriebsmäßigem elektrischen Kontakt aufzunehmen. Dieses Etui weist eigene Emissionseinrichtungen auf, um mit homologen Empfangseinrichtungen des Terminals zu kooperieren, Energiezufuhreinrichtungen und eigene Verarbeitungseinrichtungen, um zumindest den Datenaustausch der Karte in Richtung des Terminals zu gewährleisten.
  • Auf diese Weise erlaubt die tragbare Einheit, die aus der verwendeten Karte in Kombination mit dem Etui gebildet ist, Daten ohne physischen Kontakt mit einem Terminal auszutauschen. Eine derartige tragbare Einheit weist zahlreiche Anwendungen auf: die "freihändige" Identifikation für die physische Zugangskontrolle, das Vorbeifahren an Zahlstellen, ...
  • Außerdem ist in dem System der FR-A-2 637 749, ohne das Etui, die Karte zu allen normalen Funktionen geeignet, z. B. Bankoperationen, die für standardmäßige Speicherkarten verfügbar sind, wobei die verwendete Speicherkarte eine "klassische" Speicherkarte ist.
  • Dies bedeutet, daß sich, wenn die Karte in elektrischem betriebsmäßigem Kontakt mit dem Etui ist, der Dialog zwischen der Karte und dem Etui gemäß einem vorbestimmten Dialogprotokoll aufbauen muß (beispielsweise dem Protokoll ISO 7816). Dieses Protokoll erfordert eine Schnittstellenverwaltung, die wiederum das Vorhandensein eines Mikroprozessors in dem Etui erfordert. Nach der Initialisierung des Austausches durch Aussenden einer Anforderung durch das Etui kann dann ein bidirektionaler Dialog mit der Karte durch den Eingang/Ausgang (I/O) derselben aufgebaut werden, wobei das Protokoll beachtet wird.
  • Dank dieses modularen Systems ist das Ausmaß der Anwendungen, die durch eine tragbare Einheit angeboten werden, erhöht.
  • Man kann jedoch bei diesem Typ Vorrichtung aufgrund der Tatsache, daß es beispielsweise notwendig ist, sowohl das Etui als auch die Speicherkarte und insbesondere den Mikroprozessor in jedem der beiden ankoppelbaren Elemente mit Energie zu versorgen, ein Problem bezüglich der Autonomie und des Verbrauchs antreffen.
  • Außerdem beinhaltet die Notwendigkeit, daß die beiden Elemente der tragbaren Einheit (Etui + Speicherkarte) insbesondere für die Ausführung des Protokolls zum Austausch der Daten untereinander "intelligent" sein müssen, eine nicht vernachlässigbare Komplexität und nicht vernachlässigbare Herstellungskosten.
  • Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, diesen Nachteilen des Stands der Technik abzuhelfen.
  • Genauer gesagt, ist es ein Ziel der Erfindung, ein System zum Austausch von Daten ohne physischen Kontakt zwischen einem Terminal und einer tragbaren Einheit zu liefern, wobei die tragbare Einheit aus zwei getrennten ankoppelbaren Elementen gebildet ist, einer Emissions-/Empfangs-Vorrichtung und einem tragbaren Gegenstand (einer Speicherkarte), wobei dieses System die Schnittstellenverwaltung zwischen der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung und dem tragbaren Gegenstand minimiert, der an sie angekoppelt werden kann.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein derartiges System zu liefern, das den Energieverbrauch der tragbaren Einheit minimiert und daher seine Autonomie erhöht.
  • Es ist ein zusätzliches Ziel der Erfindung, ein derartiges System zu liefern, das einfach herzustellen und billig ist.
  • Es ist auch ein Ziel der Erfindung, zu erlauben, daß die Karten der Einheit auch getrennt für andere Funktionen verwendet werden können, insbesondere, indem sie an eine unterschiedliche Emissions-/Empfangs-Vorrichtung angekoppelt werden, die beispielsweise gemäß einer anderen Übertragungsform über eine Entfernung überträgt (Infrarot, Funk, usw.).
  • Diese Ziele sowie andere, die in der Folge erscheinen werden, werden gemäß der Erfindung mit Hilfe eines Systems von dem Typ erreicht, das durch die zuvor zitierte FR-A-2 637 749 gelehrt wird und durch die Art und Weise gekennzeichnet ist, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist.
  • Die vorliegende Erfindung ruht auf der Idee, daß eine Lösung für das obengestellte Problem gefunden werden kann, wenn man akzeptiert, gegen die Vorstellung vorzugehen, daß in der tragbaren Einheit eine standardmäßige elektronische Speicherkarte verwendet werden muß, die auf klassische Weise programmiert ist.
  • Im vorliegenden Falle, aufgrund der Tatsache, daß die Einrichtungen zur Verwaltung des Emissions-/Empfangs-Protokolles der tragbaren Einheit sich in der Speicherkarte befinden, ist es möglich, keinen Mikroprozessor in der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung vorzusehen. Mit anderen Worten bezüglich des Protokolls zum Austausch von Daten besitzt die Emissions-/Empfangs- Vorrichtung keine Intelligenz.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik ist daher die Protokollverwaltung durch eine einfache Neuprogrammierung ihrer Verarbeitungseinrichtungen in die Speicherkarte übertragen worden, wie später gezeigt werden wird.
  • Die Energiezufuhreinrichtungen der tragbaren Einheit hingegen sind vorteilhafterweise in der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung zentralisiert. Die Speicherkarte wird daher über ihre Ankopplungseinrichtungen mit der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung mit Energie versorgt. Vorteilhafterweise geschieht diese Energieversorgung nur selektiv, wenn die Karte "im Wachzustand" ist und daher nur beim Austausch von Daten, was den Verbrauch verringert und daher die Autonomie der tragbaren Einheit erhöht. Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung Einrichtungen zur Verbindung und zur Initialisierung der Karte unter der Steuerung von Weckeinrichtungen auf, die eine Weckinformation erzeugen.
  • Vorteilhafterweise sind diese Weckeinrichtungen entweder durch einen manuell durch den Benutzer betätigbaren Schalter und/oder durch Einrichtungen zur Überwachung und zur Erfassung des Vorhandenseins der tragbaren Einheit in dem Arbeitsbereich eines Terminals gebildet.
  • Dieser letzte Fall betrifft insbesondere die Benutzungsarten von Typen, bei denen ein Terminalpark verwendet wird, der jeweils einen vorbestimmten geographisch begrenzten Arbeitsbereich aufweist, wobei sich die tragbare Einheit in oder außerhalb des Arbeitsbereiches jedes der Terminals befinden kann.
  • Außerdem sollten die Gelegenheiten begrenzt werden, bei denen der Benutzer den manuellen Schalter betätigen muß, wenn er existiert, um die Batterie der tragbaren Einheit zu sparen.
  • Im Falle einer Tele-Gebührenzahlung hat daher die Betätigung des manuellen Schalters nur zur Funktion, die Zustimmung des Benutzers zur Abbuchung von seiner Speicherkarte zu bestätigen.
  • Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung weist die Vorrichtung Einrichtungen zur Erfassung der guten Ankopplung der Karte auf, die Einrichtungen zur Sperrung der Weckinformation steuern, so daß die Weckinformation nicht erzeugt wird, wenn die Karte nicht korrekt an die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung angekoppelt ist.
  • Die Weckinformation ist daher gesperrt, wenn keine Speicherkarte an die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung angekoppelt ist, oder auch, wenn die elektrische Verbindung zwischen diesen beiden Elementen nicht perfekt ist.
  • Vorteilhafterweise wird die Weckinformation beim Eintritt der tragbaren Einheit in den Arbeitsbereich erzeugt. Auf diese Weise wird die Speicherkarte nur einmal bei ihrem Eintritt in den Arbeitsbereich mit Energie versorgt. Wenn der Datenaustausch mit dem Terminal beendet ist, kann die Karte nicht mehr mit Energie versorgt werden, außer, wenn der Benutzer den Bereich verläßt und ihn aufs Neue betritt.
  • Man wird bemerkt haben, daß die Karte und die Emissions-/Empfangs- Vorrichtung zwei Typen von Daten austauschen:
  • - Die Karte sendet Befehle zu der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung, d. h. Anweisungen, die unter anderem dazu bestimmt sind, die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung jeweils in eine Emissionskonfiguration oder in eine Empfangskonfiguration zu versetzen. Die Karte kann gleichfalls Befehle aussenden, die zusätzlichen Funktionen der Emissions-/Empfangs- Vorrichtung entsprechen, insbesondere Anzeigefunktionen oder Zustands tests (z. B. der Zustand der Batterie, Anwesenheit in dem geographischen Arbeitsbereich eines Terminals, Daten, die durch den Benutzer auf einem Schalter oder einer Tastatur ausgewählt worden sind ...).
  • - Außerdem tauschen die Karte und das Terminal nützlichen Daten aus, die über die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung übergehen.
  • Für die Verarbeitung von Befehlen, die von der Karte empfangen worden sind, weist die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung vorteilhafterweise einfache Dekodiereinrichtungen für diese Befehle auf, die aus einfachen logischen Schaltungen gebildet sind.
  • Diese Befehle können zu der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung entweder über einen Draht, der unterschiedlich von den Ankopplungseinrichtungen ist (beispielsweise einen Kontakt RUF (Reserviert für Zukünftige Benutzung)) oder über den gleichen Draht übertragen werden, der zur Übertragung der nützlichen Daten dient.
  • In diesem letzteren Falle ist es notwendig, Einrichtungen zur Wiedererkennung der Art der Informationen vorzusehen, die die Emissions-/Empfangs- Vorrichtung von der Karte empfängt, beispielsweise, indem den Befehlen ein spezifischer Kopfteil vorangesandt wird, wie er hiernach bezüglich einer besonderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden wird.
  • Vorteilhafterweise ist das erste Protokoll das Protokoll ISO 7816-3, das vorschreibt, daß das Signal, das auf dem Draht zum Austausch von Daten der Ankopplungseinrichtungen vorliegt, in einem hohen Zustand nach einer Initialisierung der Karte sein muß und daß die Emissions-/Empfangs- Vorrichtung, wenn sie an die Karte angekoppelt ist, auferlegt, daß das Signal, das auf dem Draht zum Austausch von Daten der Ankopplungsein richtungen vorliegt, während einer ersten Dauer nach einer Initialisierung der Karte in einem niedrigen Zustand sein muß, wobei die Wiedererkennungseinrichtungen einen Testzustand bestimmen, der gleich dem Zustand des Signales ist, das an dem Draht zum Austauschen der Daten der Ankopplungseinrichtungen nach einer zweiten Dauer anliegt, wobei die zweite Dauer kürzer als die erste Dauer ist und wobei die Information über den Typ der Übertragungsvorrichtung, die durch die Wiedererkennungseinrichtungen geliefert wird, angibt, daß die Übertragungsvorrichtung, an die der tragbare Gegenstand angekoppelt ist,:
  • - entweder von einem ersten Typ ist, wenn der Testzustand ein hoher Zustand ist;
  • - oder von einem zweiten Typ ist (Austausch von Daten ohne Kontakt über die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung), wenn der Testzustand ein niedriger Zustand ist.
  • Daher wird die Speicherkarte das Protokoll 7816 aktivieren, wenn sie an ein klassisches Terminal angekoppelt ist, beispielsweise für ihr Wiederaufladen oder ihre Programmierung, und wird im Gegenzug in eine Konfiguration für einen spezifischen Dialog übergehen, wenn sie an eine Emissions-/Empfangs- Vorrichtung vom Typ der Erfindung angekoppelt wird.
  • Mit anderen Worten funktioniert die Speicherkarte:
  • - entweder gemäß der Norm ISO 7816-3, gemäß der die Speicherkarte eine Peripherieeinrichtung ist, die von der Übertragungsvorrichtung abhängig ist, die hier eine klassische Lesevorrichtung ist;
  • - oder gemäß den Verfahren, die an eine Funkverbindung ohne Kontakt angepaßt sind, bei dem die Speicherkarte Master der Übertragungsvorrichtung ist, die hier die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung ist, in die sie eingeführt ist.
  • Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Laufe der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die beispielhaft und nicht beschränkend gegeben ist, und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden, in denen:
  • Fig. 1 ein vereinfachtes Schema ist, das die prinzipiellen funktionellen Module eines Systems gemäß der Erfindung darstellt, das aus einem Terminal und einer tragbaren Einheit mit einer Karte und einer ankoppelbaren Emissions-/Empfangs-Vorrichtung zusammengesetzt ist;
  • Fig. 2 ein logisches Schema einer bevorzugten Ausführungsform von Dekodiereinrichtungen ist, die sich in der Emissions-/Empfangs- Vorrichtung für die Dekodierung der Emissions-/Empfangs- Befehle, die von der Karte empfangen worden sind, in dem Falle befinden, in dem die Befehle und die Daten über einen einzigen Draht übertragen werden;
  • Fig. 3A, 3B logische Schemata der Dekodierung der Daten und der Befehle sind, die durch die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung ausgehend von der Karte, in dem Fall empfangen werden, bei dem die Emissions-/Empfangs-Befehle und die nützlichen Daten über zwei unterschiedliche Drähte übertragen werden;
  • Fig. 4 ein Funktionsbeispiel der Karte des Systems gemäß der Erfindung mit einem Typ einer Übertragungsvorrichtung darstellt, d. h. einem Lesegerät ISO 7816-3;
  • Fig. 5 ein Funktionsbeispiel der Karte des Systems gemäß der Erfindung mit einem zweiten Typ von Übertragungsvorrichtung darstellt, d. h. einer Emissions-/Empfangs-Vorrichtung des Systems gemäß der Erfindung;
  • Fig. 6 ein Blockschema darstellt, das erlaubt, die Bestimmung der Wahl eines der beiden Funktionsmodi einer Karte gemäß der Erfindung zu erklären;
  • Fig. 7 Chronogramme darstellt, die erlauben, die Funktionen der Wiedererkennungseinrichtungen des Typs der Übertragungsvorrichtung zu erklären, an die die Speicherkarte angekoppelt ist.
  • In der folgenden Beschreibung wird Bezug auf den Kontext der Tele- Gebührenzahlung bei öffentlichen Verkehrsmitteln genommen werden, aber es ist klar, daß die Erfindung sich nicht auf diese besondere Anwendung beschränkt. Die Erfindung wendet sich ebenfalls auf die "freihändige" physische Zugangskontrolle oder auf jede andere Anwendung an, die einen Datenaustausch ohne physischen Kontakt erfordert.
  • Die Fig. 1 stellt ein vereinfachtes Schema eines derartigen Systems zum Austausch von Daten dar, das zum einen ein Terminal 10 und zum anderen eine tragbare Einheit 15 aufweist. Die tragbare Einheit 15 ist aus einer Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 und einer Karte 30 gebildet.
  • Das Terminal 10 weist Emissions-/Empfangs-Einrichtungen 12 auf, wobei diese Emissions-/Empfangs-Einrichtungen 12 durch Einrichtungen 11 zur Ausführung des Protokolls zum Austausch von Daten zwischen dem Terminal 10 und der tragbaren Einheit 15 gesteuert werden.
  • Die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 weist auf:
  • - Emissions-/Empfangs-Einrichtungen 21, die mit denjenigen 12 kompatibel sind, die sich auf dem Terminal 10 befinden. Im Falle einer Übertragung durch Funk sind diese Emissions-/Empfangs-Einrichtungen im wesentlichen durch Modulations-/Demodulations-Einrichtungen für die Trägerfrequenz gebildet. Man kann insbesondere Emissions-/Empfangs- Einrichtungen vom gleichen Typ wie diejenigen aus FR-A-2 640 830 verwenden;
  • - Einrichtungen 22 zur Dekodierung von Befehlen, die durch die Karte 30 ausgesandt worden sind;
  • - Einrichtungen 23 zur Ankopplung mit der Karte 30;
  • - Einrichtungen 24 zur Verbindung, Lösung und Initialisierung der Karte 30;
  • - Einrichtungen 25 zur Energieversorgung der tragbaren Einheit, die entweder durch eine Batterie oder durch Einrichtungen zur Fernenergieversorgung gebildet sind, wobei die tragbare Einheit dann ihre Versorgungsenergie durch das Signal erhält, das durch das Terminal übertragen wird;
  • - Einrichtungen 26 zum Erzeugen eines Taktsignals;
  • - Einrichtungen 27 zum Aufwecken (Überwachen und Erfassen der Anwesenheit in einem Arbeitsbereich);
  • - Einrichtungen 28 zur Erfassung der guten Ankopplung der Karte;
  • - Einrichtungen 29 zur Erzeugung eines Signales zum Zurücksetzen der Karte 30 auf Null.
  • Die Karte 30 weist Einrichtungen zum Verarbeiten von programmierbaren Daten 31, eine zentrale Einheit 34, Einrichtungen 33 zum Ankoppeln an die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung, einen Programmspeicher 36 und einen Speicher zur Speicherung 310 auf.
  • Der Programmspeicher 36 weist auf:
  • - Einrichtungen 38 zur Verarbeitung von nützlichen Daten, die zwischen der tragbaren Einheit 15 und dem Terminal 10 ausgetauscht werden;
  • - Einrichtungen 32 zur Verwaltung von Protokollen, die insbesondere zum einen das Protokoll zur Emission/Empfang der tragbaren Einheit und zum anderen das Protokoll 150 aufweisen, das der Speicherkarte erlaubt, mit einer klassischen Vorrichtung (standardmäßiges Lesegerät) zu kommunizieren;
  • - Einrichtungen 37 zur Erzeugung eines Emissions-/Empfangs-Befehls in Richtung der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20, wobei die Einrichtungen 37 zur Erzeugung des Befehls durch die Einrichtungen 32 zur Verwaltung des Protokolls gesteuert werden;
  • - Einrichtungen 39 zur Verarbeitung von angefügten Daten, die direkt von der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 kommen;
  • - Einrichtungen 35 zur Wiedererkennung der Art der Vorrichtung;
  • - Einrichtungen 81 zur Auswahl eines der Protokolle.
  • Die Ankoppeleinrichtungen 23, 33 der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 und der Karte 30 weisen acht Kontakte auf:
  • - einen Eingangs-/Ausgangs-Kontakt (I/O);
  • - einen Energieversorgungs-Kontakt Hoch (VPP);
  • - einen Energiezufuhrversorgungs-Kontakt Niedrig (VCC);
  • - einen Massenkontakt (GND);
  • - einen Takt-Kontakt (CLK);
  • - einen Kontakt zum Zurücksetzen auf Null (RST);
  • - zwei Kontakte RUF (Reserviert für zukünftige Benutzung).
  • Die Energieversorgungs-Kontakte Hoch und Niedrig, sowie der Massenkontakt, sind an die Energieversorgungseinrichtung 25 verbunden. Der Takt- Kontakt ist an die Takterzeugungseinrichtungen 26 verbunden. Der Kontakt zum Zurücksetzen auf Null ist an die Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals zum Zurücksetzen auf Null verbunden.
  • Die Karte 30 steuert die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung durch Befehle. Diese von der Karte 30 ausgegebenen Befehle werden durch die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung 20 dekodiert und erlauben ihr, sich entweder für eine Emission oder für einen Empfang zu konfigurieren. Ein anderer Befehl erlaubt gleichfalls der Karte 30, sich außer Spannung zu setzen, indem die Verbindungseinrichtungen 24 gesteuert werden. Schließlich erlauben unterschiedliche Testbefehle der Karte 30, zu wissen, ob sie sich in einem geographischen Arbeitsbereich befindet, oder den Zustand der Batterie zu testen.
  • Wie mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 dargestellt, ist im Falle der Ausführung eines Systems gemäß der Erfindung in einem System zur Ferngebührenzahlung, beispielsweise in einem öffentlichen Verkehrssystem, der Ablauf des Datenaustauschs wie folgt. Der Benutzer besitzt eine Karte vom Typ Speicherkarte 30, in die er Einheiten für das Zugangsrecht zu dem Transportmittel laden kann, indem er seine Karte 30 an eine Lesevorrichtung ISO (Bezugszeichen 41 der Fig. 4) koppelt. Wenn er wünscht, die öffentlichen Transportmittel zu benutzen, führt er seine Speicherkarte 30 in die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 ein und bewahrt die tragbare Einheit 15, die aus der Karte 30 und der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 gebildet ist, beispielsweise in einer seiner Taschen bei sich.
  • Um zu den öffentlichen Transportmitteln zu belangen, muß der Benutzer in der Nähe eines Zahlterminals 10 vorbeigehen, das einen begrenzten geographischen vorbestimmten Arbeitsbereich darstellt. Dieses Terminal 10 gibt über seine Emissions-/Empfangs-Einrichtungen 12 permanent ein Signal in Richtung der tragbaren Einheit 15 der unterschiedlichen Benutzer aus.
  • Wenn der Benutzer, der eine tragbare Einheit 15 besitzt, sich effektiv in diesem Arbeitsbereich befindet, wird sich die Weckeinrichtung 27, die sich in der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 befinden, verbinden und die Karte 30 über Ankoppeleinrichtungen 23 und 33 initialisieren. Dieser Verbindungsschritt entspricht einem Unterspannungsetzen, das darin besteht, an die Karte 30 die positive und negative Versorgung, das Massensignal, das Signal zum Zurücksetzen auf Null und das Taktsignal zu liefern.
  • Die Karte 30 muß, nachdem sie aufgeweckt worden ist, den Typ der Vorrichtung erkennen, an die sie angekoppelt ist. Es kann sich um eine Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 gemäß der Erfindung oder um jeden anderen Typ von Lesevorrichtung handeln, beispielsweise eine Lesevorrichtung 41 ISO. Dieser Erkennungsschritt ist bezüglich der Fig. 6 und 7 dargestellt.
  • Wie es in dem Blockschema der Fig. 6 dargestellt ist, liefern die Erkennungseinrichtungen 35 (von der Art der Übertragungsvorrichtung, an die die Speicherkarte angekoppelt ist), eine Information über den Typ der Übertragungsvorrichtung an die Einrichtungen 81 zur Auswahl eines der beiden Protokolle 82, 83, die durch die Verwaltungseinrichtungen 32 verwaltet werden.
  • In der Folge der Beschreibung wird angenommen, daß die Speicherkarte
  • - entweder gemäß dem Protokoll ISO 7816-3 funktioniert, wenn sie mit einer klassischen ISO-Lesevorrichtung verbunden ist und eine von dieser Lesevorrichtung abhängige Peripherie bildet;
  • - oder gemäß einem Funkprotokoll funktioniert, wenn sie mit einer Emissions-/Empfangs-Vorrichtung gemäß der Erfindung verbunden ist und der Master dieser ist.
  • Die Fig. 7 stellt Zeitdiagramme der Signale dar:
  • - der niedrigen Versorgung Vcc;
  • - des Taktes CLK;
  • - der Rücksetzung auf Null RST; und
  • - Eingang/Ausgang:
  • * im Falle, daß die Karte an eine Lesevorrichtung ISO 7816-3 angekoppelt ist;
  • * im Falle, daß die Karte an eine Emissions-/Empfangs-Vorrichtung angekoppelt ist.
  • Im Fall, in dem die Karte an eine Lesevorrichtung ISO angekoppelt ist, schreibt das Protokoll 7816-3 vor, daß das Signal I/O gleich dem hohen Zustand nach der Initialisierung der Karte (Zeitpunkt ti) sein muß.
  • Im Gegensatz dazu, im Falle, in dem die Karte an eine Emissions- /Empfangs-Vorrichtung gemäß der Erfindung angekoppelt ist, ist das Signal I/O während einer Dauer T1, die dem Zeitpunkt ti folgt, im niedrigen Zustand.
  • Das bei der Erfindung angewandte Prinzip besteht darin, den Wert des Signals, das an dem Eingangs-/Ausgangs-Kontakt (I/O) anliegt, zu einem Zeitpunkt td der Entscheidung des Funktionsmodus nach einer Dauer T2, die dem Zeitpunkt ti folgt, abzufragen, wobei T2 kleiner als T1 ist.
  • Wenn das Signal I/O den Wert "1" annimmt, handelt es sich um eine Lesevorrichtung ISO, im entgegengesetzten Fall, handelt es sich um eine Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20.
  • Wenn die Karte effektiv an eine Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 angekoppelt ist, kann der Datenaustausch mit dem Terminal 10 gemäß einem vorbestimmten Protokoll beginnen. Daher muß die Speicherkarte 30 gemäß einem bevorzugten Austauschprotokoll, sobald sie aufgeweckt worden ist, die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 auf Empfang konfigurieren. Dies erlaubt ihr, die ersten Daten zu empfangen, die von dem entfernten Terminal 10 ausgesandt worden sind. Dann, bevor eine Antwort an das Terminal 10 gesandt wird, muß die Speicherkarte 30 die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 auf Emission konfigurieren, indem der geeignete Befehl an die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung 20 gesandt wird. Die Speicherkarte 30 sendet daher die Antwortdaten gemäß dem Austauschprotokoll für die Daten, das ausgeführt werden soll, und dann rekonfiguriert sie die Emissions-/Empfangs- Vorrichtung 20 auf Empfang, um die nächste Antwortanforderung, die von dem Terminal 10 kommt, zu empfangen.
  • Vorteilhafterweise sind die ersten Daten, die zwischen dem Terminal und der Karte 30 ausgetauscht worden sind, materielle Identifikationsinformationen.
  • Der Datenaustausch zwischen dem Terminal 10 und der Speicherkarte 30 wird dann auf die gleiche Weise gemäß der in dem Protokoll geforderten Anzahl von Schritten fortgesetzt.
  • Wenn der Datenaustausch beendet ist, d. h., wenn die Speicherkarte in diesem Beispiel abgebucht worden ist, sendet die Speicherkarte einen Befehl zu der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung, damit diese abgeschaltet wird und um daher Versorgungsenergie zu sparen.
  • Außerdem ist die Verbindung der Speicherkarte 30 mit der Emissions- /Empfangs-Vorrichtung nicht mehr möglich, außer wenn der Benutzer den Arbeitsbereich verläßt. Es ist nämlich das Eintreten in den Bereich, das die Speicherkarte 30 aufweckt, und nicht nur die einfache Anwesenheit in dem Bereich. Daher versichert man sich physisch, daß die Karte nur einmal abgebucht werden kann.
  • Je nachdem ob die Speicherkarte 30 Daten oder Befehle in Richtung der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 aussendet, benutzen die programmierbaren Datenverarbeitungseinrichtungen, die um einen Mikroprozessor aufgebaut sind, Daten oder Befehle, die in einem Speicher 37 dieses selben Mikroprozessors gespeichert sind.
  • Wenn der Benutzer alle Transportgebühren, die auf seiner Speicherkarte gespeichert sind, benutzt hat, kann er dieselbe neu aufladen. Die Operation des Ladens oder des Wiederaufladens von Transportgebühren, die Fahrscheinen oder Abonnements entsprechen, kann auf einem standardmäßigen Kartenlesegerät ausgeführt werden, das ein Protokoll zum Datenaustausch ISO 7816 verwendet. Außerdem man sich vorstellen, daß die gleiche Speicherkarte ebenso für andere Anwendungen vom Typ elektronischer Geldbörse dient. Die Speicherkarte erkennt die Art der Vorrichtung, an die sie angekoppelt ist, dank Erkennungseinrichtungen 35, deren Funktion zuvor erklärt worden ist.
  • Die Einrichtungen 28 zum Erfassen der guten Ankopplung der Speicherkarte 30 mit der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 steuern die Sperreinrichtungen 210 für die Aufweckinformation derart, daß die Weckinformation nur erzeugt wird, wenn die Speicherkarte 30 nicht korrekt an die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung 20 angekoppelt ist.
  • Die Fig. 2 ist ein Logikschema einer ersten Ausführungsform der Dekodiereinrichtungen, die sich in der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung befinden. Diese erste Ausführungsform entspricht einer Dekodierung der Emissions- /Empfangs-Befehle, die von der Karte erhalten werden, in dem Fall, bei dem die Befehle und die Daten über einen einzigen Draht übertragen werden.
  • Dieser einzige Draht entspricht dem Eingangs-/Ausgangs-Kontakt I/O der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung 20 und der Karte 30. Über diesen einzigen Draht kann die Speicherkarte entweder Befehle, die für die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung bestimmt sind, oder Daten aussenden, die für das Terminal bestimmt sind.
  • Die Karte sendet die Daten und die Befehle mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, damit die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung die Befehle erkennen kann, die von der Speicherkarte ausgesandt werden. Die Daten werden gemäß einem asynchronen Halb-Duplex-Modus und mit einer ersten Geschwindigkeit ausgetauscht. Die Karte überträgt diese Befehle an die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung gemäß einem synchronen Modus, was möglich ist, da die Karte und die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung das gleiche Taktsignal (CLK) teilen, und mit einer zweiten Übertragungsgeschwindigkeit, die sehr viel schneller als die erste ist.
  • Das Schieberegister 45 empfängt ein Taktsignal (CLK/16), das der Übertragungsgeschwindigkeit der Befehle entspricht.
  • Diese Befehle sind in Befehlswörter strukturiert. Jedes Befehlswort weist auf:
  • - einen Kopfteil, der aus einer Sequenz aus binären Elementen aufgebaut ist, die zumindest zwei Zustandsübergänge aufweisen;
  • - zumindest ein binäres Befehlselement, wobei jeder Wert, der durch das oder die binären Befehlselemente angenommen wird, einem bestimmten Befehl entspricht.
  • Im Falle der Fig. 2 ist der Kopfteil aus drei binären Elementen (101) gebildet, wobei die eigentlichen Befehle über zwei binäre Elemente kodiert sind, was erlaubt, vier unterschiedliche Befehle zu kodieren.
  • Ein Befehl, der durch die Speicherkarte mit Richtung auf die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung ausgesandt wird, wird seriell durch den Eingangs- /Ausgangs-Draht I/O in Richtung eines Schieberregisters 45 übertragen. Der Ablauf der Dekodierung ist daher wie folgt.
  • Ein Modul 46 zum Dekodieren von eigentlichen Befehlen erkennt unter den vier möglichen Kombinationen der beiden ersten Bits des Schieberregisters 45 den effektiv durch die Speicherkarte ausgesandten Befehl.
  • Außerdem werden die drei anderen Bits des Schieberregisters 45 permanent durch die Befehlsvalidierungseinrichtungen 48 abgefragt; wenn der Wert dieser drei Bits der binären Sequenz 101 entspricht, d. h., wenn diese drei Bits einem Kopfteil eines Befehlswortes entsprechen, aktivieren die Befehlsvalidierungseinrichtungen 48 die Befehlsspeichereinrichtungen 47. Ab diesem Zeitpunkt liefern die Befehlsspeichereinrichtungen 47 ein aktives Signal auf niedrigem Zustand an einen der vier Ausgänge, wobei jeder Ausgang einem der vier möglichen Befehle entspricht.
  • In unserem Beispiel sind die vier möglichen Befehle:
  • - die beiden Befehle zur Konfiguration der Emissions-/Empfangs-Einrichtungen der Vorrichtung auf Emission, bzw. auf Empfang (E/ bzw. R/);
  • - ein Befehl, der darauf hinzielt, die Speicherkarte von der Emissions- /Empfangs-Vorrichtung (OFF/) abzukoppeln;
  • - ein Befehl, der keine Operation nach sich zieht (NOP/).
  • Der Fachmann kann leicht von diesem Beispiel, bei dem jeder Befehl über zwei Bits kodiert ist, zu anderen Beispielen übergehen, bei denen die Befehle über mehr als zwei Bits kodiert sind und daher zahlreicher sind.
  • Insbesondere kann man sich zahlreiche Befehle vorstellen, die beispielsweise erlauben, den Zustand der Batterie oder die Anwesenheit in einem Arbeitsbereich zu testen, oder in anderen Registern zu lesen, die mit einer Tastatur oder einem Anzeigebildschirm verbunden sind.
  • Die Speicherkarte sendet auch Daten in Richtung der Terminals über die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung aus. Diesem Schritt der Emission von Daten muß ein Schritt vorangehen, der darin besteht, ein Befehlswort auszusenden, um die Emissions-/Empfangs-Einrichtungen auf Emission zu konfigurieren.
  • Die Daten sind in Datenwörtern aufgebaut, wobei jedes Datenwort ein Empfangsbit, Datenbits, ein Paritätsbit und ein Wortende-Bit aufweist.
  • Da die Übertragungsgeschwindigkeit der Befehle sehr viel größer als diejenige der Daten ist und das Verschieben des Registers 45 mit einer Geschwindigkeit ausgeführt wird, die identisch zu der der Befehlsübertragung ist, werden die Datenwörter nicht mit den Befehlswörtern verwechselt. Die binäre Sequenz, die dem Kopfteil eines Befehlswortes (in unserem Beispiel 101) entspricht, kann sich nämlich niemals in den drei letzten Bits des Schieberregisters befinden. Auch wenn die binäre Sequenz des Kopfteils des Befehles (101) sich in dem binären Datenzug befindet, wird diese Sequenz sich nicht auf identische Weise in dem Schieberregister 45 wiedergegeben finden. Aufgrund des Abstandes zwischen der Übertragungsgeschwindigkeit der Daten und der Schiebegeschwindigkeit des Registers 45 wird ein Datenbit mehrere Male in dem Register wiedererzeugt werden. Beispielsweise, wenn ein Verhältnis zwei zwischen den beiden Geschwindigkeiten besteht, wird sich eine binäre Datensequenz 101 unter der Form 110011 in dem Schieberregister 45 finden.
  • Da die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf Emission konfiguriert ist, gehen die Datenwörter über den Eingangs-/Ausgangs-Draht (I/O) über, dann durch das Schieberregister 45, bevor sie an dem Emissionsausgang (OUTPUT) 410 ankommen. Dieser Ausgang (OUTPUT) 410 ist im hohen Zustand inaktiv. Die Auswahl der Ausgangsleitung besteht einfach darin, eine "ODER"- Verknüpfung (412) zwischen dem Befehl (E/) und dem Ausgang des Schieberregister 45 auszuführen. Daher ist die Ausgangsleitung (OUTPUT) 410 im hohen Zustand, außer wenn der Befehl E/ im niedrigen Zustand ist. In diesem letzten Fall entspricht der Zustand der Ausgangsleitung (OUTPUT) 410 dem binären Zug, der das Schieberregister verläßt. Der Durchgang durch das Schieberregister ist transparent für die Daten bis zum Empfang eines neuen Befehles.
  • Die Speicherkarte sendet Befehle oder Daten aus, aber sie kann auch Daten empfangen, die von dem Terminal kommen.
  • Die Speicherkarte kann effektiv nur Daten empfangen, wenn sie zuvor die Emissions-/Empfangs-Einrichtungen auf Empfang konfiguriert hat, indem sie den geeigneten Befehl zur Emissions-/Empfangs-Vorrichtung sendet.
  • Die Emissions-/Empfangs-Einrichtungen empfangen die Daten, die von dem Terminal (INPUT) kommen. Genauso wie die Ausgangsleitung (OUTPUT) 410 ist die Eingangsleitung (INPUT) 411 mit einem Eingang eines "ODER"- Gatters 413 verbunden, wobei der andere Eingang dem Befehl R/ entspricht.
  • Wenn die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf Empfang konfiguriert ist (Befehl R/ auf niedrigen Zustand), entspricht der Ausgang des "ODER"- Gatters dem Eingangssignal (INPUT) 411.
  • Der Eingangs-/Ausgangs-Draht (I/O) ist zwischen der Emission und dem Empfang dank eines klassischen Aufbaus aufgeteilt, der einen Ausgangspuffer mit drei Zuständen aufweist. Der Befehl für diesen Puffer 413 ist mit dem Ausgang des "ODER"-Gatters 413 verbunden und sein Eingang ist immer auf dem niedrigen Zustand. Daher, wenn ein Datenbit mit dem Wert "0" empfangen worden ist, steuert es den Puffer 414 so, daß sein Ausgang gleich seinem Eingang ist, d. h. "0", da dieser Eingang mit der Masse verbunden ist. Der I/O-Draht empfängt diesen Wert "0". Hingegen, wenn ein Datenbit mit dem Wert "1" empfangen worden ist, steuert er den Puffer 414 so, daß sein Ausgang auf hohe Impedenz ist. Der I/O-Draht empfängt dann den Wert "1" dank des Widerstandes, der mit der Versorgung VCC verkabelt ist (in Englisch: "Pull-up"-Widerstand).
  • Die Fig. 3A und 3B stellen logische Schemata der Dekodierung der Daten in dem Fall dar, bei dem die Emissions-/Empfangs-Befehle und die Daten, die verwendet werden, über zwei unterschiedliche Drähte übertragen werden.
  • Die Fig. 3B entspricht der Dekodierung der eigentlichen Befehle. Die Befehle werden durch die Speicherkarte über einen Draht ausgegeben, der für Befehle reserviert ist (CMD). Dieser Draht entspricht einem der Kontakte RUF (für zukünftige Benutzung reserviert). Die Einrichtungen zum Dekodieren sind identisch mit denjenigen, die mit Bezug auf die Fig. 2 erklärt worden sind, d. h., sie weisen ein Schieberregister 65, Validierungseinrichtungen für den Befehl 68, Befehlsdekodierungseinrichtungen 66 und Befehlsspeichereinrichtungen 67 auf. Diese Befehlsspeichereinrichtungen 67 weisen vier Ausgänge auf, die jeweils den vier in unserem Beispiel existierenden Befehlstypen entsprechen (E/, R/, OFF/, NOP/). Das Schieberregister wird durch ein Taktsignal 69 gesteuert. Wie in dem mit Bezug auf die Fig. 2 dargestellten Beispiel überträgt die Karte diese Befehle an die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf synchrone Weise, was möglich ist, da die Speicherkarte und die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung den gleichen Takt (CLK) teilen. Die Kommunikationsgeschwindigkeit ist beispielsweise auf CLK/16 festgelegt. Diese Geschwindigkeit entspricht dem maximalen Ausstoß der Speicherkarte.
  • Insbesondere steuern die Befehlssignale (E/ und R/), die jeweils der Konfiguration der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf Emission bzw. Empfang entsprechen, logische Schaltungen, wie sie in der Fig. 3A dargestellt sind. Bei dieser Ausführungsform werden die Daten, die in Richtung des Terminals auszusenden sind, nur durch den Eingangs-/Ausgangs- Draht (I/O) übertragen. Wenn die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung effektiv auf Emission konfiguriert ist, d. h., wenn das Signal E/ aktiv ist, werden die Daten auf dem Ausgang (OUTPUT) 54 ausgesandt.
  • Ebenso muß, wenn das Terminal Datenwörter in Richtung der Speicherkarte senden will, die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf Empfang konfiguriert sein, d. h., daß das Signal R/ aktiv sein muß. Die Datenwörter, die von dem Terminal (INPUT 55) kommen, können dann zu der Speicherkarte über den Eingangs-/Ausgangs-Draht (I/O) übertragen werden.

Claims (14)

1. Tragbare Einheit (15), um Daten ohne physischen Kontakt mit einem Terminal (10) mit Hilfe eines vorbestimmten Protokolls zum Datenaustausch auszutauschen, wobei die tragbare Einheit Emissions-/Empfangs-Einrichtungen (21) aufweist, die durch Einrichtungen (32) zur Verwaltung des Protokolls gesteuert werden, und wobei diese tragbare Einheit aufweist:
- eine Emissions-/Empfangs-Vorrichtung (20), die aufweist: die Emissions-/Empfangs-Einrichtungen (21); und Einrichtungen (23) zum Ankoppeln mit einer Karte; und
- eine Karte (30), die aufweist: Einrichtungen (33) zum Ankoppeln, die erlauben, eine bidirektionelle Datenübertragung mit zumindest zwei unterschiedlichen Typen von Übertragungsvorrichtungen zu gewährleisten, darunter die Emissions-/Empfangsvorrichtung; und programmierbare Einrichtungen (31) zur Datenverarbeitung, die in Form von logischen Mikrostrukturen ausgeführt sind;
die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung und die Karte können entweder getrennt sein oder aneinander mit Hilfe von Einrichtungen (23, 33) zum Ankoppeln der Vorrichtung und der Karte gekoppelt sein,
wobei die tragbare Einheit dadurch gekennzeichnet ist, daß die Karte Einrichtungen (35) zur Erkennung der Art des Typs der Übertragungsvorrichtung (20, 41), an die sie über die Einrichtungen zum Ankoppeln der Karte gekoppelt ist, aufweist und dadurch, daß die programmierbaren Einrichtungen (31) zur Datenverarbeitung der Karte aufweisen:
- Einrichtungen (38) zur Verarbeitung von nützlichen Daten, die zwischen der tragbaren Einheit (15) und dem Terminal (10) ausgetauscht werden;
- erste Einrichtungen zum Austauschen von Daten mit einer Übertragungsvorrichtung von einem ersten Typ gemäß einem ersten Protokoll;
- zweite Einrichtungen zum Austauschen von Daten mit dem Terminal gemäß einem zweiten Protokoll, das dem vorbestimmten Datenaustauschprotokoll entspricht, um Daten über die Emissions- /Empfangs-Vorrichtung auszutauschen, die eine Übertragungsvorrichtung von einem zweiten Typ bildet;
- die Einrichtungen (32) zur Verwaltung des Protokolls zum Austausch von Daten der tragbaren Einheit; und
- Einrichtungen (37) zum Erzeugen von Emissions-/Empfangs- Befehlen, die für die Emissions-/Empfangs-Einrichtungen (21) bestimmt sind, wobei diese Einrichtungen zum Erzeugen von Befehlen durch die Einrichtungen zur Verwaltung des Protokolls gesteuert sind;
- Einrichtungen zur Auswahl der ersten und zweiten Einrichtungen zum Datenaustausch, die in Antwort auf Einrichtungen zur Erkennung arbeiten.
2. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung Einrichtungen (22) zum Dekodieren der Emissions-/Empfangs-Befehle aufweist, wobei die Einrichtungen zum Dekodieren aus logischen Schaltungen gebildet sind, die keinen Mikroprozessor enthalten.
3. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in Wörtern strukturiert sind, die durch ein Empfangsbit und ein Bit zur Fehlererfassung und/oder -korrektur und ein Wortende-Bit umrahmt sind.
4. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehle in Wörtern strukturiert sind, die jeweils einen Kopfteil aufweisen, der durch eine Sequenz von binären Elemente gebildet ist, und zumindest ein binäres Befehlselement, wobei jeder Wert, der durch das oder die binären Befehlselemente angenommen wird, einem der Befehle entspricht.
5. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehle zu der Gruppe gehören, die aufweist: Befehl zur Konfiguration der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf Emission; Befehl zur Konfiguration der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung auf Empfang; Befehl für die Einrichtungen zur Verbindung, Unterbrechung und Initialisierung der Karte, Befehl zum Test der Anwesenheit der tragbaren Einheit in einem geographischen Arbeitsbereich; und Befehl zum Test der Versorgungseinrichtung.
6. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- das erste Protokoll das Protokoll ISO 7816-3 ist, das vorschreibt, daß das Signal, das auf dem Draht zum Austausch von Daten der Ankopplungseinrichtungen anliegt, nach einer Initialisierung der Karte in einem hohen Zustand sein muß,
- die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung, wenn sie an die Karte angekoppelt ist, eingerichtet ist, um zu bestimmen, daß das Signal, das an dem Draht zum Datenaustausch der Ankopplungseinrichtungen anliegt, während einer Dauer nach einer Initialisierung der Karte in einem niedrigen Zustand sein muß, und
- die Einrichtungen zum Erkennen eingerichtet sind, um einen Testzustand zu bestimmen, der gleich einem Zustand des Signals ist, das an dem Draht zum Datenaustausch der Ankopplungseinrichtungen nach einer zweiten Dauer anliegt, wobei die zweite Dauer kleiner als die erste Dauer ist und wobei die Information über den Typ der Übertragungsvorrichtung, die durch die Erkennungseinrichtungen geliefert wird, anzeigt, daß die Übertragungsvorrichtung, an die die Karte angekoppelt ist, entweder vom ersten Typ ist, wenn der Zustand des Testes ein hoher Zustand ist, oder vom zweiten Typ, wenn der Zustand des Testes ein niedriger Zustand ist.
7. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung Einrichtungen (24) zur Verbindung und zur Initialisierung der Karte unter Steuerung der Weckeinrichtungen (27) aufweist, die eine Weckinformation erzeugen.
8. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 7, um Daten mit zumindest einem Terminal auszutauschen, das einen begrenzten, vorbestimmten geographischen Arbeitsbereich überdeckt, wobei die tragbare Einheit sich in diesem Bereich oder außerhalb dieses Bereiches befinden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Weckeinrichtungen durch Einrichtungen zum Überwachen und zum Erfassen der Anwesenheit der tragbaren Einheit in dem Bereich gebildet sind.
9. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Weckinformation beim Eintritt der tragbaren Einheit in den Bereich erzeugt wird.
10. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Weckeinrichtungen durch einen manuell von dem Benutzer betätigbaren Schalter betätigt sind.
11. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissions-/Empfangs-Vorrichtung Einrichtungen (26) zum Erfassen der guten Ankopplung der Karte aufweist, die die Einrichtungen (210) zum Sperren der Weckinformation so steuern, daß die Weckinformation nicht erzeugt wird, wenn die Karte nicht korrekt mit der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung gekoppelt ist.
12. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten, die ausgesandt werden sollen, und die Emissions-/Empfangs- Befehle zwischen der Karte und der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung über einen einzigen Draht der Ankopplungseinrichtungen ausgetauscht werden.
13. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nützlichen Daten zwischen der Karte und der Emissions- /Empfangs-Vorrichtung über einen Draht ausgetauscht werden, der unterschiedlich von dem Übertragungsdraht der Emissions-/Empfangs-Befehle ist.
14. Tragbare Einheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinrichtungen (25) der tragbaren Einheit in der Emissions-/Empfangs-Vorrichtung zentralisiert sind, wobei die Karte über die Ankopplungseinrichtungen versorgt wird.
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