BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine schreibstiftförmige Kassette, die zum bargeldlosen Bezahlen von Dienstleistungen und Waren eingerichtet ist, mit optischen Markierungen, die durch ein optisches Lesegerät lesbar sind.
Eine derartige Kassette in Form eines Schreibstifts, also beispielsweise eines Kugelschreibers oder eines Füllfederhalters, ist durch die CH-PS 574 144 bekanntgeworden und enthält auf einem bandförmigen Informationsträger aufgebrachte optische Markierungen, die entwertbare Geldbeträge repräsentieren. Diese Kassette stellt als bargeldloses Zahlungsmittel in zweierlei Hinsicht eine interessante Alternative zu bekannten Speicherkarten mit magnetischer oder elektronischer Speicherung dar, auf die später noch eingegangen wird. Einerseits bieten optische Markierungen, beispielsweise in Form von Hologrammen, eine hohe Sicherheit gegen Fälschungen, da sie nur ausserordentlich schwierig aufgrund fundierter Fachkenntnisse und mit dem Nichtfachmann nur schwer zugänglichen technischen Hilfsmitteln nachgemacht werden können.
Zum anderen hat eine schreibstiftähnliche Kassette den Vorteil, dass sie mit einem auswechselbaren Informationsträger versehen werden kann, insbesondere mit einem schrittweise aus der Kassette herausziehbaren und abtrennbaren Band, auf welchem die optischen Markierungen eingeprägt sind. Die Kassette kann also nach vollständiger Entwertung des Informationsträgers durch einfaches Einsetzen eines neuen Informationsträgers praktisch unbegrenzt weiterverwendet werden. Ausserdem lässt sich der ziemlich empfindliche Informationsträger im Innern eines rohrförmigen Objekts einfacher vor Beschädigungen schützen als auf oder in einer dünnen, aus Schichten zusammengesetzten Karte. Auch ist in mancher Hinsicht das Tragen und die Handhabung eines schreibstiftförmigen Objekts bequemer als der Umgang mit einer kleinen Karte.
Trotz der hohen Fälschungssicherheit, die spezielle optische Markierungen liefern, lassen sich diese, wenn einmal die notwendige Erfahrung und die technischen Hilfsmittel zur Verfügung stehen, verhältnismässig preiswert herstellen.
Diese bekannten optischen Markierungen, welche maschinenlesbar sind, bestehen aus Reliefstrukturen, die den Strahlengang modifizieren, also brechen, reflektieren und/oder beugen.
Dabei kann es sich um Hologramme, Beugungsgitter, Phasenstrukturen in Form von Kinoforms oder Miniatur-Fresnel-Prismen, oder um andere optische Strukturen handeln, wie sie beispielsweise in der CH-PS 574 144 erwähnt werden. Ein Verfahren zur Herstellung derartiger optischer Markierungen auf Informationsträgern unter Verwendung einer photographischen Methode ist in der CH-PS 589 879, und ein Verfahren zum Einprägen optischer Markierungen in eine auf ein Dokument übertragene thermoplastische Schicht in der CH-PS 595 664 beschrieben. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Dokuments mit maschinenlesbaren optischen Markierungen ist durch die CH-PS 594 935 bekannt. Optische Lesegeräte zum Lesen derartiger optischer Markierungen werden beispielsweise in den CH-PS 589 987 und CH-PS 622 896 beschrieben.
Informationsträger mit optischen Markierungen in Form einer Guthabenkarte, wie sie auch in der bereits erwähnten CH PS 574 144 beschrieben wird, dienen insbesondere zum bargeldlosen Telephonieren in entsprechend eingerichteten öffentlichen Fernsprechzellen.
In letzter Zeit werden auf dem Gebiet des bargeldlosen Zahlungsverkehrs in zunehmendem Masse auch Speicherkarten verwendet, die mit einem Mikroprozessor in Form integrierter Schaltungen ausgerüstet sind und daher nicht nur zur reinen Bezahlung, sondern auch, in Verbindung mit einem Terminal, zur automatischen Verrechnung der bezahlten Beträge auf dem Konto des Karteninhabers geeignet sind. Ausserdem ermöglicht der Mikroprozessor gegebenenfalls zahlreiche andere Anwendungen und Funktionen, zu deren Durchführung eine derartige Speicherkarte eingerichtet werden kann.
Diese an sich vielversprechenden Anwendungen, insbesondere auf den sich immer mehr durchsetzenden bargeldlosen Zahlungsverkehr, stossen jedoch heute noch auf eine Reihe von Schwierigkeiten, die trotz ständig fortschreitender Technik und Technologie auf dem Gebiete der Mikroprozessoren noch nicht befriedigend behoben werden konnten. Ein allgemeiner Überblick über den Stand der Technik auf dem Gebiete der Speicherkarten ist in der USA Zeitschrift IEEE SPECTRUM , Februar 1983, Seiten 43 bis 49, beschrieben. Aus diesem kritischen Überblick geht hervor, dass den derzeit auf dem Markt erhältlichen Speicherkarten noch einige, zum Teil schwerwiegende Mängel anhaften und dass sie vom problemlosen Funktionsstadium noch ziemlich weit entfernt sind.
Damit diese Speicherkarten die ihnen zugedachten zahlreichen Funktionen ausführen können, müssen sie elektronische Daten lesen, schreiben, löschen und speichern können und demzufolge mit einer entsprechend komplizierten Elektronik ausgerüstet sein. Die Einbeziehung dieser Elektronik in eine dünne Karte, in welcher sie auch hinreichend vor mechanischen Beschädiigungen geschützt ist, erfordert eine schwierige und kostspielige Herstellung. Zwar ist es gelungen, die nach der ISO Norm geforderte Dicke der Karte zu erreichen, jedoch hat man festgestellt, dass Chips, deren Fläche grösser als etwa 25 mm2 ist, beim Biegen der Karte brechen können.
Auch ist das Problem der Abschirmung der Elektronik gegen elektrostatische Entladungen sowie das Problem der Fertigung von Kontakten die trotz Beanspruchung und Verschmutzung eine einwandfreie elektrische Verbindung mit den Kontakten des Terminal gewährleisten, noch nicht befriedigend gelöst. Ferner bildet die Wärmeentwicklung bei den derzeit bekannten Speicherkarten eine Grenze hinsichtlich ihrer Kapazität und Anwendungsmöglichkeit.
Ein weiteres Problem stellt die Sicherheit der Codierung und die Echtheitsprüfung dar. Bekanntlich eignen sich immer mehr Personen die Fähigkeit an, elektrische Code zu brechen, und erwerben auf diesem Gebiete beachtliche Fähigkeiten. Darum können elektronische Codierungen, welche dazu noch auf kleinen Karten vom Format der handelsüblichen Kreditkarten gespeichert werden müssen, keineswegs mehr als sehr sicher bezeichnet werden. Komplizierte Code, welche entsprechend aufwendige Initialisierungsverfahren erfordern, verursachen ausserdem ziemlich hohe Kosten.
Aber selbst dann, wenn in Zukunft immer kompliziertere Code zu vertretbaren Herstellungskosten realisiert werden können, muss bei der sehr raschen Entwicklung der Homecomputer und Personalcomputer mit grosser Wahrscheinlichkeit damit gerechnet werden, dass geschickte Benutzer den Aufbau von Speicherkarten analysieren und damit einen Sicherheitscode wertlos machen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die praktischen Anwendungsmöglichkeiten einer Kassette der eingangs beschriebenen Art mit vertretbarem Aufwand zu erweitern, ohne dabei die oben erwähnten Nachteile bekannter Speicherkarten in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kassette einen Mikroprozessor, einen Datenspeicher und Übertragungsmittel aufweist, mit denen der Mikroprozessor an ein mit dem optischen Lesegerät kombiniertes Terminal anschliessbar ist, und dass wenigstens ein Teil der optischen Mar kierungen Echtheitsmerkmale für eine Echtheitsprüfung im Lesegerät darstellt.
Durch diese relativ einfache Massnahme wird erreicht, dass in einer praktisch bequem zu handhabenden schreibstiftförmigen Kassette die hohe Fälschungssicherheit, welche optische Markierungen als Echtheitsmerkmale bieten, mit all denjenigen Funktionen kombiniert wird, die ein Mikroprozessor zu leisten vermag. Gleichzeitig jedoch entfallen praktisch alle diejenigen Nachteile, welche den bisher bekannten Speicherkarten mit Mikroprozessoren anhaften. Insbesondere entfällt die Notwendigkeit einer elektronischen Speicherung von mehr oder weniger komplizierten Coden, die Echtheitsinformationen darstellen und deren Sicherheit gegen Fälschung fraglich ist.
Man ist ferner nicht mehr gezwungen, die Elektronik auf einer dünnen Karte unterzubringen, sondern hat für den Mikroprozessor und seine Anschlüsse den vergleichsweise grossen Hohlraum im Innern der schreibstiftförmigen Kassette zur Verfügung. Daher lassen sich in einer Kassette nach der Erfindung nicht nur räumlich grössere und daher leistungsfähigere Mikroprozessoren unterbringen als auf einer dünnen Speicherkarte, sondern die Herstellung und der Einbau sind auch leichter und preiswerter, da keine besondere Technologie zur Realisierung sehr flacher Mikroprozessoren angewendet werden muss. So können in der Kassette nach der Erfindung grössere Mikroprozessoren mit der Logik z.B. eines 16-Bit-Rechners und Speicher mit einer Kapazität von z.B. 256 kByte untergebracht werden.
Des weiteren ist der Mikroprozessor, der vorzugsweise auswechselbar montiert sein kann, im Innern eines ihn umgebenden, röhrenförmigen festen Gehäuses wesentlich besser und auf einfachere Weise geschützt, als es bei den bekannten Speicherkarten möglich ist. Gleichzeitig lässt sich durch eine am oder im Kassettengehäuse angebrachte Metallschicht eine wirkungsvolle elektrische Abschirmung des Mikroprozessors gegen elektrostatische Entladungen erzielen, was bekanntlich bei Speicherkarten ein nicht gelöstes Problem darstellt.
Der Raum im Innern der Kassette erlaubt es ferner, eine kleine knopfförmige Batterie zur Speisung des Mikroprozessors vorzusehen, so dass dieser auch ohne Anschluss an ein Terminal zwecks Ausführung verschiedener Funktionen vom Benutzer betrieben werden kann; zu diesem Zwecke kann die Kassette auf ihrem Umfang mit einer Sichtanzeige und mit Eingabebzw. Bedienungstasten ausgerüstet sein. Beim Vorhandensein einer Batterie können vorteilhafterweise auch flüchtige oder energieabhängige Speicher vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist die Wärmeabfuhr bei einer röhrchenförmigen Kassette günstiger als im Falle einer Speicherkarte, so dass die bisher bei Speicherkarten durch die Wärmeentwicklung bedingte Grenze der Kapazität und Anwendungsmöglichkeiten entfällt.
Schliesslich lassen sich auch die äusseren elektrischen Kontakte, im Gegensatz zu den Kontakten auf einer Speicherkarte, vor Beschädigungen einfach dadurch schützen, dass das die Kontakte aufweisende Ende der Kassette durch eine Kappe, ähnlich wie bei einem Kugelschreiber, abdeckbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind einerseits auf dem Kassettenkörper optische Markierungen, welche die Echtheitsmerkmale bilden, und andererseits in an sich bekannter Weise im Innern der Kassette ein auswechselbarer bandförmiger Informationsträger mit optischen Markierungen vorgesehen, welche die entwertbaren Geldbeträge repräsentieren, wobei der bandförmige Informationsträger schrittweise aus der Kassette herausziehbar und abtrennbar ist. In einer abgewandelten Ausführungsform können auch die entwertbare Geldbeträge darstellenden optischen Markierungen gleichzeitig alle für die Echtheitsprüfung erforderlichen Echtheitsmerkmale aufweisen, so dass also die jeweils eine Werteinheit repräsentierenden optischen Markierungen gleichzeitig Echtheitsmerkmale einschlies sen, wodurch eine besondere optische Markierung auf dem Kassettenkörper überflüssig wird.
Bei der Kassette kann es sich entweder um ein Guthabenmittel, bei dem also die Geldbeträge im voraus bezahlte Guthabenbeträge sind, oder aber um ein Kreditmittel nach Art einer Kreditkarte handeln.
Eine besonders interessante Anwendung der Kassette nach der Erfindung besteht darin, lediglich höhere Werteinheiten, beispielsweise jeweils 100.- Fr.- oder 1000.- Fr.-Beträge, als Guthaben oder Kreditbeträge in Form von entwertbaren optischen Markierungen vorzusehen, während beliebige Zwischenbeträge, die kleiner als diese entwertbaren Werteinheiten sind, vom Mikroprozessor gespeichet bzw. verrechnet werden. Dadurch ist der Benutzer der Notwendigkeit enthoben, immer nur gestufte Beträge, entsprechend den entwertbaren Werteinheiten, ausgeben zu müssen. Vielmehr kann er bargeldlos beliebige Zwischenbeträge entrichten. Gleichzeitig wird der entwertbare Informationsträger besser als bisher ausgenutzt, da die jeweils einen bestimmten Betrag darstellenden optischen Markierungen keine nur relativ kleinen Werteinheiten, wie beispielsweise je 10 oder 50 Rappen, zu repräsentieren brauchen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich, wenn die Kassette nach der Erfindung als Kreditmittel verwendet wird und daher dazu eingerichtet ist, bei jeder Bezahlung über den Terminal automatisch den ausgegebenen Betrag vom Konto des Benutzers abzubuchen. In diesem Falle kann durch die Anzahl der entwertbaren Beträge die dem Benutzer zur bargeldlosen Bezahlung zur Verfügung stehende Summe begrenzt und dadurch beispielsweise eine Kontoüberziehung verhindert werden. Auch bleibt im Falle einer unbefugten Benutzung der als Kreditmittel eingerichteten Kassette der maximal mögliche Schaden auf die Summe der noch entwertbaren Werteinheiten begrenzt.
In einer vereinfachten Ausführungsform kann die Kassette auch so ausgebildet sein, dass lediglich eine alle zur Echtheitsprüfung erforderlichen Echtheitsmerkmale aufweisende optische Markierung auf dem Kassettengehäuse vorgesehen ist, während die bargeldlose Bezahlung ausschliesslich über den Mikroprozessor und seinen Datenspeicher erfolgt, der als Informationsträger für speicherbare und verrechenbare Geldbeträge ausgebildet ist.
Weitere zweckmässige Ausgestaltungen der Kassette nach der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Kassette nach der Erfindung, im Schnitt, zusammen mit schematisch angedeuteten Teilen eines mit einem Lesegerät kombinierten Terminals und
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Kassette nach Fig. 1.
Nach den Figuren besteht die schreibstiftförmige Kassette 1, die eine ähnliche Form wie ein Kugelschreiber hat, aus dem röhrchenförmigen Kassettenkörper 2, der einen Hohlraum 5 aufweist, einem abschraubbaren Kassettenkopf 3 am einen Ende und einer Kappe 4, die auf das andere Ende aufschiebbar ist und mit einer Befestigungsklammer 4a versehen ist.
Im Hohlraum 5 des Kassettenkörpers 2 ist in an sich bekannter Weise ein Informationsträger 6 in Form eines zusammengefalteten Bandes untergebracht, das beispielsweise aus Kunststoff besteht und in welchem optische Markierungen 7, beispielsweise in Form von Hologrammen, eingeprägt sind, welche jeweils gleiche Geldbeträge darstellen. Zwischen je zwei optischen Markierungen 7 ist ein Transportloch 8 vorgesehen. Das Band kann beispielsweise ungefähr 0,05 mm dick und ungefähr 4 mm breit sein.
Der Kassettenkörper 2 hat an seinem dem Kopf 3 abgewandten Ende 9 einen Schlitz 10, durch den das Band austreten kann, und einen dazu senkrechten Schlitz 11, durch den ein Mitnehmer 23 eines Lesegeräts in ein Transportloch 8 eingreift und das Band nach dem Lesen einer optischen Markierung schrittweise herauszieht. In der Nähe seines Endes 9 hat der Kassettenkörper 2 eine Öffnung 12, durch die hindurch im Lesegerät das Vorhandensein und die Echtheit einer optischen Markierung geprüft wird.
Auf dem Kassettenkörper 2 ist neben der Öffnung 12 eine weitere optische Markierung 16 fest aufgebracht, welche die für eine Echtheitsprüfung, d.h. also für eine Prüfung der Kassette auf Systemzugehörigkeit, erforderlichen Echtheitsmerkmale bildet und ebenfalls im Lesegerät lesbar ist.
In dem mit einem Innengewinde 3a versehenen Kopf 3 sind ein Mikroprozessor 13, ein Datenspeicher 13a und eine kleine Batterie 14 zu deren Speisung untergebracht. Wenn der Kopf 3 vom Kassettenkörper 2 abgeschraubt ist, können die Batterie 14 und auch der Datenspeicher 13a und der Mikroprozessor 13 auf einfache Weise ausgewechselt werden. Wenn alle Teile im Kopf 3 eingesetzt und dieser Kopf auf dem Kassettekörper 2 aufgeschraubt ist, dann sind die Anschlüsse des Mikroprozessors 13 über innerhalb der Kassette verlaufende, nicht gezeigte elektn- sche Leitungen mit äusseren Kontakten 15 verbunden, die am Ende 9 des Kassettenkörpers 2 auf dessen Umfang verteilt angeordnet sind und dazu dienen, den Mikroprozessor 13 an ein mit dem Lesegerät kombiniertes Terminal 18 anzuschliessen.
Solange der Informationsträger 6 nicht abgelesen bzw. die Kassette nicht an ein Terminal angeschlossen ist, dient die auf den Kassettenkörper 2 aufgesetzte Kappe 4 zum Schutz der Schlitze 10 und 11, des gegebenenfalls austretenden Bandendes, der elektrischen Kontakte 15, der optischen Markierung 16 und der Öffnung 12. Eine Metallschicht 17 auf dem Umfang des Kopfes 3 oder in der Kopfwand bildet eine elektrische Abschirmung des Mikroprozessors, insbesondere gegen elektrische Entladungen.
Beim Gebrauch der Kassette 1 zum bargeldlosen Bezahlen wird, nach dem Abnehmen der Kappe 4, der Bereich des Endes 9 des Kassetteskörpers 2 in eine entsprechende Öffnung 1 8a eines in Fig. 1 nur schematisch angedeuteten Terminals 18 eingeschoben, welches einerseits eine Steckbuchse 19 zum elektrischen Anschluss der Kontakte 15 der Kassette 1 und andererseits das Lesegerät und den bereits erwähnten Mitnehmer 23 aufweist. Von diesem Lesegerät sind in Fig. 1 eine Lichtquelle 20, deren Strahlung die Öffnung 12 des Kassettenkörpers 2 und damit die im Bereich dieser Öffnung befindliche optische Markierung 7 durchsetzt, und drei Photodetektoren 21, 22 angedeutet.
Der neben der Lichtquelle 20 befindliche Photodetektor 22 empfängt beim Einschieben der Kassette das von der optischen Markierung 16 reflektierte Licht, wenn diese die Lichtquelle 20 passiert, und prüft daher die Echtheitsmerkmale. Die beiden auf der anderen Seite liegenden Photodetektoren 21 prüfen das Vorhandensein und die Struktur der durchstrahlten optischen Markierung 7 auf dem Band 6 und lesen daher den betreffenden Geldbetrag.
Wenn der durch diese optische Markierung 7 repräsentierte Betrag verbraucht ist, greift der elektromagnetisch betätigte Mitnehmer 23 durch einen in der Steckbuchse 19 vorgesehenen Spalt und den Schlitz 11 im Kassettenkörper 2 in eines der Transportlöcher 8 des Bandes 6 ein und zieht dieses um einen Schritt aus dem Kassettenkörper 2 heraus, so dass anschliessend die folgende optische Markierung 7 im Bereich der Öffnung 12 liegt und, falls erforderlich, ebenfalls zur Bezahlung verbraucht werden kann. Gleichzeitig kann der Mikroprozessor 13 dazu eingerichtet sein, vom Terminal 18 Informationen über die jeweils verbrauchten Beträge zu erhalten und seinerseits Informationen zum Abbuchen dieser Beträge vom Konto des Benutzers oder zur anderweitigen Erfassung oder Verrechnung dieser Beträge an das Terminal 18 zu geben.
In diesem Falle braucht der Benutzer die durch den Informationsträger repräsentierten Beträge nicht im voraus zu bezahlen.
Vor dem Herausziehen oder während des Herausziehens der Kassette aus dem Terminal wird derjenige herausgezogene Be reich des Bandes 6, der die verbrauchte optische Markierung bzw. die verbrauchten optischen Markierungen enthält, automatisch entwertet und abgetrennt.
Der Mikroprozessor 13 kann auch zum Bezahlen eines beliebigen Zwischenbetrages eingerichtet sein, der kleiner ist als die durch eine optische Markierung 7 dargestellte Werteinheit. In diesem Falle meldet das Terminal diesen verbrauchten Betrag, der also keine Entwertung einer optischen Markierung zur Folge hat, dem Mikroprozessor 13. Dieser Zwischenbetrag kann dann durch den Mikroprozessor entweder ebenfalls über das Terminal vom Benutzerkonto abgebucht oder aber im Datenspeicher 13a von einem gespeicherten Guthabenbetrag abgezogen oder als Schuldbetrag gespeichert werden; dieser Schuldbetrag kann dann bei der nächsten Bezahlung von der durch die folgende optische Markierung 7 representierten Werteinheit abgezogen werden, sofern diese verbraucht und entwertet wird.
Eine Kassette mit einem derart programmierten Mikroprozessor erlaubt es dem Benutzer, beliebige Beträge zu entrichten, da er nicht mehr an die gestuften Werteinheiten, welche von den einzelnen optischen Markierungen repräsentiert werden, gebunden ist.
Im betrachteten Beispiel ist der Kassettenkörper 2 an seinem Umfang mit einer Sichtanzeige 24 und, diametral gegenüberliegend, mit Eingabetasten 25 zur Bedienung des Mikroprozessors 13 ausgerüstet. Sichtanzeige 24 und Eingabetasten 25, die auf etwas abgeflachten Bereichen des Kassettenumfangs angebracht sind, erlauben es, den batteriegespeisten Mikroprozessor 13 zu beliebigen anderen Zwecken zu verwenden. So lassen sich Mikroprozessoren und Datenspeicher nicht nur beispielsweise als Taschenrechner und als Zeitmesser verwenden, sondern auch zur Speicherung von Telephon- und Telexnummern, zur lokalen Buchführung über die ausgegebenen Beträge, zum Abrufen von Informationen, insbesondere des Kontostandes, aus der Zentrale, zur Registrierung des Ablaufs von während einer grösseren Reise getätigten Transaktionen, usw.
Auch kann die Kassette so eingerichtet sein, dass sie an das Terminal eines beim Kassettenbesitzer zu Hause vorhandenen Computers angeschlossen werden kann, um den Inhalt des Datenspeichers 13a abzurufen, zu übertragen, auszuwerten und/oder auf einer Sichtanzeige darzustellen; in diesem Falle ist es nicht erforderlich, dass die Kassette selber mit einer Sichtanzeige ausgerüstet ist.
Die beschriebene Kombination aus einer bequem in der Tasche zu tragenden und zu handhabenden, schreibstiftförmigen Kassette mit optischen Markierungen, die Echtheitsmerkmale und vorzugsweise auch entwertbare Geldbeträge darstellen, und einem Mikroprozessor, insbesondere einem batteriegespeisten Mikroprozessor, eröffnet für die Praxis eines bargeldlosen Be zahlens die verschiedenartigsten Möglichkeiten und hat ausserdem alle diejenigen Vorteile, die aus dem Gebrauch von Mikroprozessoren und ihren manigfachen Anwendungsmöglichkeiten resultieren. Wegen des - bezogen auf die Mikroelektronik relativ grossen zur Verfügung stehenden Innenraums der Kassette kann ein vergleichsweise leistungsstarker Mikroprozessor mit grossem Datenspeicher und mit Batterie untergebracht und ausserdem gut geschützt werden.
Ein besonderer Schutz für den Datenspeicher gegen Manipulationen lässt sich ferner dadurch erreichen, dass man diesen Datenspeicher ganz oder teilweise in einen an sich bekannten sicheren Datenbehälter einbaut, wie er in der DE-OS 3 023 427 beschrieben wird. Eine Kassette nach der Erfindung eignet sich besonders gut zur Aufnahme eines derartigen sicheren Datenbehälters.
Anstelle der im betrachteten Beispiel vorgesehenen elektrischen Kontakte 15 können auch kontaktlose Übertragungsmittel zum Anschluss der Kassette an das Terminal verwendet werden, insbesondere optoelektronische Koppler, die vorzugsweise aus Sende- und Empfangs-Fotodioden bestehen, oder auch induktive Übertragungselemente, über welche sich auch Energie auf die Kassette und ihren Mikroprozessor übertragen lässt.
DESCRIPTION
The invention relates to a pen-shaped cassette which is set up for cashless payment for services and goods, with optical markings which can be read by an optical reading device.
Such a cassette in the form of a pen, for example a ballpoint pen or a fountain pen, has become known from CH-PS 574 144 and contains optical markings on a tape-shaped information carrier which represent amounts of money that can be canceled. As a cashless means of payment, this cassette represents an interesting alternative to known memory cards with magnetic or electronic storage, which will be discussed later. On the one hand, optical markings, for example in the form of holograms, offer a high level of security against counterfeiting, since it is extremely difficult to imitate them on the basis of in-depth specialist knowledge and technical aids which are difficult to access with a non-specialist.
On the other hand, a pen-like cassette has the advantage that it can be provided with an exchangeable information carrier, in particular with a tape that can be pulled out and detached step by step, on which the optical markings are embossed. After the information carrier has been completely canceled, the cassette can be used practically indefinitely simply by inserting a new information carrier. In addition, the rather sensitive information carrier inside a tubular object can be protected from damage more easily than on or in a thin card composed of layers. Also, in some ways, carrying and handling a pen-shaped object is more convenient than handling a small map.
Despite the high level of security against counterfeiting that special optical markings provide, once the necessary experience and technical aids are available, they can be produced relatively inexpensively.
These known optical markings, which are machine-readable, consist of relief structures which modify the beam path, that is to say refract, reflect and / or bend.
These can be holograms, diffraction gratings, phase structures in the form of kinoforms or miniature Fresnel prisms, or other optical structures, such as those mentioned in CH-PS 574 144. A method for producing such optical markings on information carriers using a photographic method is described in CH-PS 589 879, and a method for embossing optical markings in a thermoplastic layer transferred to a document in CH-PS 595 664. Another method for producing a document with machine-readable optical markings is known from CH-PS 594 935. Optical reading devices for reading such optical markings are described for example in CH-PS 589 987 and CH-PS 622 896.
Information carriers with optical markings in the form of a credit card, as is also described in the already mentioned CH PS 574 144, are used in particular for cashless telephoning in suitably equipped public telephone booths.
In the field of cashless payment transactions, memory cards that are equipped with a microprocessor in the form of integrated circuits and have therefore not only been used for pure payment but also, in connection with a terminal, for automatic settlement of the amounts paid have been used to an increasing extent are appropriate in the cardholder's account. In addition, the microprocessor may enable numerous other applications and functions, for the implementation of which a memory card of this type can be set up.
However, these generally promising applications, in particular the increasingly prevalent cashless payment transactions, still encounter a number of difficulties which, despite the continuously progressing technology and technology in the field of microprocessors, have not yet been satisfactorily resolved. A general overview of the state of the art in the field of memory cards is described in the USA magazine IEEE SPECTRUM, February 1983, pages 43 to 49. This critical overview shows that the memory cards currently available on the market still have some, sometimes serious, defects and that they are still a long way from the problem-free functional state.
In order for these memory cards to be able to perform the numerous functions intended for them, they must be able to read, write, erase and store electronic data and therefore be equipped with correspondingly complicated electronics. The inclusion of this electronics in a thin card, in which it is also adequately protected against mechanical damage, requires difficult and costly production. Although it was possible to achieve the thickness of the card required by the ISO standard, it has been found that chips whose area is larger than about 25 mm 2 can break when the card is bent.
The problem of shielding the electronics against electrostatic discharges and the problem of manufacturing contacts which, despite stress and contamination, ensure a perfect electrical connection to the contacts of the terminal have not yet been satisfactorily resolved. Furthermore, the heat development in the currently known memory cards forms a limit with regard to their capacity and possible uses.
Another problem is the security of the coding and the authenticity check. As is known, more and more people are acquiring the ability to break electrical codes and are acquiring considerable skills in this area. For this reason, electronic encodings, which must also be stored on small cards in the format of commercially available credit cards, can no longer be described as very secure. Complicated code, which requires correspondingly complex initialization procedures, also causes quite high costs.
But even if in the future more and more complicated code can be realized at reasonable production costs, the very rapid development of home computers and personal computers means that it is highly likely that skillful users will analyze the structure of memory cards and can thus render a security code worthless.
The invention has for its object to expand the practical applications of a cartridge of the type described above with reasonable effort, without having to accept the disadvantages of known memory cards mentioned above.
This object is achieved according to the invention in that the cassette has a microprocessor, a data memory and transmission means with which the microprocessor can be connected to a terminal combined with the optical reader, and that at least some of the optical markings represent authenticity features for an authenticity check in the reader .
This relatively simple measure ensures that the high level of security against forgery, which optical markings offer as authenticity features, is combined with all those functions that a microprocessor can perform in a pencil-shaped cassette that is practical to use. At the same time, however, practically all those disadvantages that are inherent in the previously known memory cards with microprocessors are eliminated. In particular, there is no need to electronically store more or less complicated codes that represent authenticity information and whose security against counterfeiting is questionable.
Furthermore, one is no longer forced to place the electronics on a thin card, but instead has the comparatively large cavity inside the pen-shaped cassette available for the microprocessor and its connections. Therefore, not only can spatially larger and therefore more powerful microprocessors be accommodated in a cassette according to the invention than on a thin memory card, but the manufacture and installation are also easier and cheaper, since no special technology has to be used for realizing very flat microprocessors. Thus, larger microprocessors with the logic e.g. a 16-bit computer and memory with a capacity of e.g. 256 kByte can be accommodated.
Furthermore, the microprocessor, which can preferably be mounted interchangeably, is protected in the interior of a tubular, solid housing surrounding it in a much better and simpler manner than is possible with the known memory cards. At the same time, an effective electrical shielding of the microprocessor against electrostatic discharges can be achieved by a metal layer attached to or in the cassette housing, which is known to be an unsolved problem with memory cards.
The space inside the cassette also makes it possible to provide a small button-shaped battery for feeding the microprocessor, so that it can be operated by the user without the need to connect to a terminal for the purpose of performing various functions; For this purpose, the cassette can be displayed with a visual display and with input or. Control buttons must be equipped. If a battery is present, volatile or energy-dependent memories can advantageously also be provided.
In addition, the heat dissipation in a tube-shaped cassette is cheaper than in the case of a memory card, so that the capacity and application limits which have hitherto been associated with memory cards due to the development of heat are eliminated.
Finally, in contrast to the contacts on a memory card, the external electrical contacts can also be protected from damage simply by covering the end of the cassette with the contacts by a cap, similar to a ballpoint pen.
In a preferred embodiment, on the one hand, optical markings, which form the authenticity features, and on the other hand, in a manner known per se, in the inside of the cassette, an interchangeable band-shaped information carrier with optical markings, which represent the amounts of money that can be canceled, are provided, the band-shaped information carrier being gradually removed from the Cassette can be pulled out and detached. In a modified embodiment, the optical markings depicting depreciable amounts of money can simultaneously have all the authenticity features required for the authenticity check, so that the optical markings each representing a unit of value include authenticity features at the same time, as a result of which a special optical marking on the cassette body is unnecessary.
The cassette can either be a credit means, in which the monetary amounts are prepaid credit amounts, or it can be a credit card type of credit.
A particularly interesting application of the cassette according to the invention is to provide only higher units of value, for example CHF 100 or CHF 1000 amounts, as credit or loan amounts in the form of invalidable optical markings, while any intermediate amounts are smaller than these devaluable units of value, are saved or offset by the microprocessor. As a result, the user is relieved of the need to spend only incremental amounts, in accordance with the revaluable units of value. Rather, he can pay any interim amounts without cash. At the same time, the invalidable information carrier is used better than before, since the optical markings each representing a certain amount need not represent only relatively small value units, such as, for example, 10 or 50 centimes.
Another significant advantage is obtained if the cassette according to the invention is used as a loan and is therefore set up to automatically debit the amount spent from the user's account each time the payment is made via the terminal. In this case, the amount available to the user for cashless payment can be limited by the number of debitable amounts, thereby preventing, for example, an overdrawn account. In the event of unauthorized use of the cassette set up as credit, the maximum possible damage remains limited to the sum of the units of value that can still be canceled.
In a simplified embodiment, the cassette can also be designed in such a way that only an optical marking having all the authenticity features required for the authenticity check is provided on the cassette housing, while cashless payment takes place exclusively via the microprocessor and its data memory, which acts as an information carrier for storable and billable amounts of money is trained.
Further expedient configurations of the cassette according to the invention result from the dependent claims.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing using an exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1 shows a cassette according to the invention, in section, together with schematically indicated parts of a terminal combined with a reader and
2 is a perspective view of the cassette of FIG. 1st
According to the figures, the pen-shaped cassette 1, which has a similar shape to a ballpoint pen, consists of the tubular cassette body 2, which has a cavity 5, a screw-off cassette head 3 at one end and a cap 4 which can be pushed onto the other end and is provided with a mounting bracket 4a.
In the cavity 5 of the cassette body 2, an information carrier 6 in the form of a folded band is accommodated in a manner known per se, which consists, for example, of plastic and in which optical markings 7, for example in the form of holograms, are embossed, each representing the same amount of money. A transport hole 8 is provided between each two optical markings 7. For example, the tape may be about 0.05 mm thick and about 4 mm wide.
The cassette body 2 has at its end 9 facing away from the head 3 a slot 10 through which the tape can exit, and a slot 11 perpendicular thereto, through which a driver 23 of a reader engages in a transport hole 8 and the tape after reading an optical one Pull out the marking step by step. Near its end 9, the cassette body 2 has an opening 12 through which the presence and authenticity of an optical marking is checked in the reader.
On the cassette body 2, in addition to the opening 12, a further optical marking 16 is firmly applied, which is the basis for an authenticity check, i.e. That is, for checking the cassette for system membership, it forms the required authenticity features and can also be read in the reader.
In the head 3, which is provided with an internal thread 3a, a microprocessor 13, a data memory 13a and a small battery 14 are housed for feeding them. When the head 3 is unscrewed from the cassette body 2, the battery 14 and also the data memory 13a and the microprocessor 13 can be replaced in a simple manner. When all the parts are inserted in the head 3 and this head is screwed onto the cassette body 2, the connections of the microprocessor 13 are connected to external contacts 15 which run at the end 9 of the cassette body 2 via electrical lines (not shown) which run inside the cassette the circumference of which are distributed and serve to connect the microprocessor 13 to a terminal 18 combined with the reading device.
As long as the information carrier 6 is not read or the cassette is not connected to a terminal, the cap 4 placed on the cassette body 2 serves to protect the slots 10 and 11, the possibly emerging tape end, the electrical contacts 15, the optical marking 16 and the Opening 12. A metal layer 17 on the circumference of the head 3 or in the head wall forms an electrical shield for the microprocessor, in particular against electrical discharges.
When using the cassette 1 for cashless payment, after removing the cap 4, the area of the end 9 of the cassette body 2 is inserted into a corresponding opening 1 8a of a terminal 18, which is only schematically indicated in FIG. 1 and which on the one hand has a socket 19 for electrical Connection of the contacts 15 of the cassette 1 and on the other hand has the reader and the driver 23 already mentioned. 1, a light source 20, the radiation of which passes through the opening 12 of the cassette body 2 and thus the optical marking 7 located in the region of this opening, and three photodetectors 21, 22 are indicated.
The photodetector 22 located next to the light source 20 receives the light reflected by the optical marking 16 when the cassette is inserted when it passes through the light source 20 and therefore checks the authenticity features. The two photodetectors 21 on the other side check the presence and the structure of the irradiated optical marking 7 on the tape 6 and therefore read the relevant amount of money.
When the amount represented by this optical marking 7 has been used up, the electromagnetically actuated driver 23 engages through one of the gaps 19 in the socket 19 and the slot 11 in the cassette body 2 into one of the transport holes 8 of the band 6 and pulls this out of the one step Cassette body 2 out, so that the following optical marking 7 is then in the region of the opening 12 and, if necessary, can also be used for payment. At the same time, the microprocessor 13 can be set up to receive information about the amounts used in each case from the terminal 18 and, in turn, to provide the terminal 18 with information for debiting these amounts from the user's account or for otherwise recording or offsetting these amounts.
In this case, the user does not have to pay the amounts represented by the information carrier in advance.
Before pulling out or while pulling out the cassette from the terminal, the one that is pulled out of the band 6, which contains the used optical marking or the used optical markings, is automatically canceled and separated.
The microprocessor 13 can also be set up to pay any intermediate amount that is smaller than the value unit represented by an optical marking 7. In this case, the terminal reports this amount used, which therefore does not result in the cancellation of an optical marking, to the microprocessor 13. This intermediate amount can then either be debited by the microprocessor from the user account also via the terminal or deducted from a stored credit amount in the data memory 13a or saved as a debt amount; this debt amount can then be deducted from the value unit represented by the following optical marking 7 when it is next paid, provided that it is used up and canceled.
A cassette with a microprocessor programmed in this way allows the user to pay any amount, since he is no longer bound to the graduated value units represented by the individual optical markings.
In the example considered, the cassette body 2 is equipped on its circumference with a visual display 24 and, diametrically opposite, with input keys 25 for operating the microprocessor 13. Visual display 24 and input keys 25, which are mounted on somewhat flattened areas of the cassette circumference, allow the battery-powered microprocessor 13 to be used for any other purposes. So microprocessors and data storage can be used not only for example as pocket calculators and as timekeepers, but also for storing telephone and telex numbers, for local accounting of the amounts spent, for calling up information, in particular the account balance, from the central office, for registering the Expiry of transactions made during a longer trip, etc.
The cassette can also be set up in such a way that it can be connected to the terminal of a computer at the cassette owner's home in order to retrieve, transmit, evaluate and / or display the content of the data memory 13a; in this case it is not necessary for the cassette itself to be equipped with a visual indicator.
The described combination of a pencil-shaped cassette with optical markings that represent authenticity features and preferably also depreciable amounts of money, which can be carried and handled comfortably in the pocket, and a microprocessor, in particular a battery-powered microprocessor, opens up a wide variety of possibilities for the practice of cashless payment and also has all the advantages that result from the use of microprocessors and their multiple applications. Because of the relatively large available interior space of the cassette in relation to the microelectronics, a comparatively powerful microprocessor with a large data memory and a battery can be accommodated and also well protected.
A special protection for the data storage device against manipulation can also be achieved by completely or partially installing this data storage device in a known secure data container, as described in DE-OS 3 023 427. A cassette according to the invention is particularly well suited for holding such a secure data container.
Instead of the electrical contacts 15 provided in the example under consideration, contactless transmission means can also be used to connect the cassette to the terminal, in particular optoelectronic couplers, which preferably consist of transmit and receive photodiodes, or also inductive transmission elements, via which energy is also applied to the Cassette and its microprocessor can be transferred.