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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entsperren einer Eingabesperre bei einem portablen elektronischen Gerät sowie ein dementsprechend eingerichtetes portables elektronisches Gerät.
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Portable elektronische Geräte, beispielsweise Mobilfunkgeräte, Handhelds und dergleichen, verfügen in der Regel über Eingabeeinrichtungen zur Interaktion mit dem Benutzer, meist in Form einer Tastatur oder eines berührungsempfindlichen Eingabefeldes. Auch Chipkarten mit Tastatur und Anzeigeeinrichtung sind bekannt.
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Es ist sinnvoll, eine solche Eingabeeinrichtung temporär sperren zu können, um eine unbeabsichtigte Fehleingabe und die daraus resultierenden Folgen verhindern zu können, beispielsweise das unbeabsichtigte Wählen einer in einem Mobilfunkendgerät gespeicherten Telefonnummer oder das Erzeugen eines One-Time-Passworts bei einer Chipkarte. Aus diesem Grund ist eine Vielzahl verschiedener Varianten von Eingabesperren bekannt.
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Eingabesperren sollten stets so ausgerichtet sein, daß sie einerseits vom Benutzer leicht und schnell entsperrt werden können, um die Nutzung des entsprechenden Geräts nicht unnötig zu behindern, andererseits sollte eine Eingabesperre eine versehentliche und unbeabsichtigte Fehleingabe zuverlässig verhindern.
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Eine einfache Variante einer Tastatursperre verlangt beispielsweise das Drücken und Halten einer vorgegebenen Taste des entsprechenden Geräts für eine bestimmte Mindestzeitdauer zum Entsperren der Tastatur. Der Vorteil der sehr einfachen Bedienbarkeit geht mit dem Nachteil einher, daß eine unbeabsichtigte Fehlbedienung relativ leicht vorkommen kann, beispielsweise wenn das Gerät in einer bestimmten Position in einer Tasche des Benutzers zusammen mit anderen Gegenständen in einer ungünstigen Position zu liegen kommt, so daß ein Betätigen der entsprechenden Taste über die Mindestzeitdauer hinaus bewirkt wird.
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In der
DE 102 28 568 A1 ist eine Erweiterung der oben beschriebenen Variante offenbart. Zum Entsperren einer Tastatur bedarf es bei dem entsprechenden Verfahren neben dem Drücken und Halten einer vorgegebenen Taste für eine gewisse erste Zeitspanne nachfolgend das Loslassen derselben Taste innerhalb einer zweiten vorgegebenen Zeitspanne. Ein unbeabsichtigtes Entsperren wird auf diese Weise erschwert, insbesondere, wenn die zweite Zeitspanne kurz gehalten wird.
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Die
EP 0 453 089 A2 offenbart ein Verfahren zum Entsperren einer Tastatursperre für ein Mobilfunkendgerät. Dabei sind, nachdem das Mobilfunkendgerät durch Drücken einer ON/OFF-Taste zuvor aktiviert wurde, zur Tastaturentsperrung mindestens zwei vorgegebene Tasten gleichzeitig oder in einer vorbestimmten Reihenfolge zu betätigen. Die durch die Tastenbetätigung erzeugten Signale werden logisch ausgewertet. Eine geeignete Lageauswahl der vorbestimmten Tasten auf der Tastatur, beispielsweise an voneinander entfernten Positionen, macht ein unbeabsichtigtes Entsperren zusätzlich weniger wahrscheinlich.
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Aus der
EP 1 086 532 B1 ist eine Eingabeelementeanordnung entnehmbar, welche analoge Spannungspegel erzeugt, die mittels eines Analog/Digitalwandlers in binäre Werte umgesetzt werden. Die Anordnung wird über einen separaten Spannungs-Ein/Aus-Schalter mit Spannung versorgt.
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Aus der
WO 2006/099535 A1 ist ferner ein Transceiver bekannt, der als Hilfseinheit eine signalverarbeitende Haupteinheit unterstützt und speziell für das Senden bzw. den Empfang von kontaktlosen Signalen zuständig ist. Um die Leistungsaufnahme klein zu halten, werden Systembestandteile in Zeiten, in denen sie nicht benötigt werden, in einen Ruhemodus mit verringerter Leistungsaufnahme versetzt. Das System wird dabei zu keinem Zeitpunkt vollständig abgeschaltet.
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Keines der im Stand der Technik bekannten Verfahren ist geeignet, zusätzlich zum Implementieren einer wirkungsvollen und leicht zu handhabenden Eingabesperre die Energieressourcen eines portablen Geräts zu schonen und somit, vor allem im Hinblick auf Geräte mit limitierten und nicht oder nur schwer zu erneuernden Energiequellen, wie beispielsweise Chipkarten, zusätzlich zu einer längeren Lebensdauer des Geräts beizutragen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, eine wirkungsvolle und zuverlässige Eingabesperre für ein portables Gerät, insbesondere eine Chipkarte mit Tastatur, vorzuschlagen, welche zum sparsamen Energieverbrauch des Geräts beiträgt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein portables elektronisches Gerät mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in davon abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Idee zugrunde, daß ein elektronischer Schaltkreis zum Entsperren einer Eingabeeinrichtung vor dem Prüfen eines Eingabemusters zum Entsperren der Eingabeeinrichtung erst aktiviert werden muß. Ein Eingabemuster bezeichnet allgemein ein in einer definierten Reihenfolge erfolgtes Betätigen von Eingabeelementen der Eingabeeinrichtung. Die Eingabeelemente können dabei nacheinander oder gleichzeitig betätigt werden. Das Eingabemuster kann von einem Hardwarebaustein oder einer Softwareapplikation abgeleitet werden, indem durch das Betätigen der Eingabeelemente erzeugte elektrische Signale empfangen und daraus erzeugte Daten interpretiert werden.
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Demgemäß leitet ein elektronischer Schaltkreis eines portablen elektronischen Geräts bei einem Verfahren zum Entsperren einer gesperrten, mindestens zwei Eingabeelemente umfassenden Eingabeeinrichtung des Geräts durch den elektronischen Schaltkreis ein Vergleichseingabemuster aus einem Betätigen von Eingabeelementen ab und prüft das Vergleichseingabemuster auf Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Referenzeingabemuster. Die Eingabeeinrichtung wird von dem elektronischen Schaltkreis entsperrt, falls das Vergleichseingabemuster mit dem Referenzeingabemuster übereinstimmt. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der elektronische Schaltkreis nur durch ein aus einem gleichzeitigen Betätigen von zumindest zwei vorgegebenen Eingabeelementen abgeleiteten Aktivierungseingabemuster aktiviert wird, um anschließend das Vergleichseingabemuster zu prüfen.
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Das Verfahren ist somit geeignet, zum sparsamen Umgang mit Energieressourcen des portablen Geräts beizutragen. Die Notwendigkeit der Aktivierung des Schaltkreises durch ein aus der Betätigung der zumindest zwei Eingabeelemente ableitbares Aktivierungseingabemuster vor dem eigentlichen Prüfen eines Vergleicheingabemusters verhindert, daß durch wiederholtes versehentliches Betätigen von Eingabeelementen der Schaltkreis des Datenträgers wiederholt aufgefordert wird, das aus dem versehentlichen Betätigen von Eingabeelementen ableitbare Vergleichseingabemuster auf Übereinstimmung mit dem Referenzeingabemuster zu prüfen. Dieses Merkmal wirkt sich besonders vorteilhaft bei portablen Geräten aus, die nur über eine begrenzte und nicht erneuerbare Energieversorgung verfügen, beispielsweise bestimmte Arten von Chipkarten und dergleichen.
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Weiterhin wird durch das Verfahren eine zuverlässige Eingabesperre implementiert. Ein zufälliges oder unbeabsichtigtes Entsperren der Eingabeeinrichtung ist aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr unwahrscheinlich, da sowohl ein das Aktivierungseingabemuster als auch ein das dem Referenzeingabemuster entsprechende Vergleichseingabemuster ableitbares Betätigen von Eingabeelementen unbeabsichtigt erfolgen müsste. Die Eingabeeinrichtung ist somit zuverlässig vor Fehleingaben geschützt. Gleichzeitig ist es für den Benutzer noch recht einfach, durch entsprechendes gleichzeitiges Betätigen der zumindest zwei Eingabeelemente den elektronischen Schaltkreis zu aktivieren, um ein Vergleichseingabemuster zu prüfen, welches aus einem eventuell erneuten Betätigen von Eingabeelementen ableitbar ist.
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Das Verfahren wird mittels einer auf dem elektronischen Schaltkreis des portablen Geräts ausführbaren Entsperrapplikation durchgeführt, die eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens auszuführen.
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Vorzugsweise sind die zumindest zwei Eingabeelemente, deren gleichzeitiges Betätigen die Aktivierungseingabe ableiten läßt, durch eine mit dem elektronischen Schaltkreis gekoppelte elektronische Schaltung, beispielsweise ein geeignetes Widerstandsnetzwerk, derart miteinander verschaltet, daß durch ein aus der gleichzeitigen Betätigung dieser Eingabeelemente ableitbares Aktivierungseingabemuster ein Unterbrechungssignal (engl.: Interrupt) ausgelöst wird, welches den elektronischen Schaltkreis zum Prüfen des Vergleichseingabemusters durch eine Unterbrechungsbehandlungsroutine aktiviert. Es ist beispielsweise möglich, den elektronischen Schaltkreis bei gesperrter Eingabeeinrichtung in einem Energiesparmodus oder ausgeschaltet zu halten. Das Unterbrechungssignal versetzt dann den Schaltkreis in den normalen Betriebsmodus und startet die Entsperrapplikation, die daraufhin bereit ist, ein aus einem Betätigen von Eingabeelementen ableitbares Vergleichsmuster mit dem vorgegebenen Referenzmuster zu vergleichen. Eine Unterbrechung wird bei der beschriebenen Ausführungsform nur bei gleichzeitiger Betätigung der zumindest zwei vorgegebenen Eingabeelemente ausgelöst. Ein unbeabsichtigtes Betätigen eines Eingabeelements versetzt bei der vorliegenden Erfindung ein Gerät nicht bereits in einen normalen Betriebsmodus. Dadurch wird ein unnötiger Energieverbrauch vermieden.
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Es ist möglich, daß das Aktivierungseingabemuster und das Vergleichseingabemuster, welches dem vorgegebenen Referenzeingabemuster zum Entsperren der Eingabeeinrichtung entsprechen muß, aus dem gleichzeitigen Betätigen der zumindest zwei vorgegebenen Eingabeelemente abgeleitet werden. D. h., daß das gleichzeitige Betätigen der entsprechenden Eingabeelemente einerseits das Aktivierungseingabemuster ableiten läßt und den Schaltkreis zum Prüfen eines Vergleichseingabemusters aktiviert, beispielsweise durch Erzeugen des vorstehend beschriebenen Unterbrechungssignals, und andererseits auch zum Ableiten eines Vergleichseingabemusters herangezogen wird, beispielsweise indem analoge Spannungspegel an den den Eingabeelementen entsprechenden Anschlüssen des Schaltkreises gemessen und mit Referenzwerten verglichen werden. Aus dem gleichzeitige Betätigen der zumindest zwei Eingabeelemente kann also sowohl das Aktivierungs- als auch das Vergleichseingabemuster abgeleitet werden, welches dem vorgegebenen Referenzeingabemuster zu entsprechen hat, damit die Eingabeeinrichtung von der Entsperrapplikation entsperrt wird. Der Nutzer muß also in dieser Ausführungsform nach dem gleichzeitigen Betätigen der zumindest zwei vorgegebenen Eingabeelemente keine weiteren Eingabeelemente mehr betätigen, damit die Entsperrapplikation die Eingabeeinrichtung entsperrt. Diese Ausführungsform ist somit besonders geeignet, den vorstehend beschriebenen Energiespareffekt und gleichzeitig ein einfaches Handhaben der Eingabesperre zu gewährleisten, da ein separates Betätigen von Eingabeelementen zum Ableiten eines Vergleichseingabemusters entfallen kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird der elektronische Schaltkreis durch ein aus der gleichzeitigen Betätigung von drei Eingabeelementen abgeleitetes Aktivierungsmuster aktiviert, wobei aus der Betätigung dieser Eingabeelemente wiederum zusätzlich das Vergleichseingabemuster abgeleitet wird. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Eingabesperre erhöht, da ein versehentliches gleichzeitiges Betätigen von drei Eingabeelementen sehr unwahrscheinlich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform wird das Vergleichseingabemuster nach einem Ableiten des Aktivierungseingabemusters und getrennt von dem gleichzeitigen Betätigen der zumindest zwei Eingabeelemente zum Ableiten des Aktivierungseingabemusters aus einem Betätigen von Eingabeelementen, abgeleitet. Das zum Entsperren der Eingabeeinrichtung dem Referenzeingabemuster zu entsprechende Vergleichseingabemuster, welches die Entsperrapplikation prüft, kann sich also von dem Aktivierungseingabemuster unterscheiden, da die entsprechenden Eingabemuster aus separaten und nacheinander stattfindenden Betätigungen von Eingabeelementen abgeleitet werden. Der Nutzer betätigt also in dieser Ausführungsform sowohl gleichzeitig die zumindest zwei vorgegebenen Eingabeelemente zum Ableiten des Aktivierungseingabemusters, um den Schaltkreis zu aktivieren, als auch nachfolgend erneut Eingabeelemente zum Ableiten eines Vergleichseingabemusters, welches dann die Entsperrapplikation auf Übereinstimmung mit dem Referenzeingabemuster prüft.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß weitere Strom verbrauchende, von dem elektronischen Schaltkreis verschiedene Komponenten des Geräts durch das Unterbrechungssignal aktiviert werden. Bei dem portablen Gerät kann es sich beispielsweise um ein Mobilfunkendgerät, ein Handheld oder dergleichen, oder aber um eine Chipkarte, eine Smart-Card oder eine Multimediakarte mit jeweils integrierter Eingabeeinrichtung und Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, handeln. So ist es also möglich, beispielsweise auch ein Display eines entsprechenden Geräts insofern mit der Eingabesperre zu koppeln, daß das jeweilige Display auch erst durch das Unterbrechungssignal wieder aktiviert wird und bei gesperrter Eingabeeinrichtung ebenfalls bis zum Auftreten des Unterbrechungssignals in einem energiesparenden Zustand verweilt.
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Die Eingabeeinrichtung ist vorzugsweise in Form einer Tastatur mit Tasten als Eingabeelementen ausgebildet. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen portablen Geräts, insbesondere Chipkarten, verfügen vorzugsweise über höchstens fünf, besonders bevorzugt über drei Tasten.
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Vorteilhaft besitzt das Gerät einen Einschalttaster, mit dem es möglich ist, den für den Bereitschaftsbetrieb der Eingabeelemente benötigten Energieverbrauch völlig auszuschalten, wenn das Gerät nicht benutzt wird. Zweckmäßig ist der Einschalttaster mit einer Selbsthaltefunktion verbunden, die nach Betätigen des Einschalttasters ein wirksames Betätigen der Eingabeelemente nur für eine begrenzte Zeit ermöglicht. Vorteilhaft wird die Selbsthaltefunktion nur ausgelöst, wenn gleichzeitig eine Aktivierung der Eingabeelemente erfolgt.
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Das portable Gerät kann zusätzlich über einen Helligkeitssensor verfügen. Dadurch ist es möglich vorzusehen, daß die Eingabesperre nur dann entsperrt wird, wenn ein durch den Helligkeitssensor gemessener Helligkeitswert einen vorgegebenen Schwellenhelligkeitswert überschreitet. Auf diese Weise kann zusätzlich sichergestellt werden, daß die Eingabesperre nicht versehentlich entsperrt wird, falls es zufällig zu einem versehentlichen, das Aktivierungseingabemuster ableitbaren Betätigen von Eingabeelementen gekommen ist, beispielsweise wenn das portable Gerät, z. B. ein Mobilfunkendgerät, in einer Tasche des Nutzers unglücklich von anderen Gegenständen umgeben ist, da dann in der entsprechenden Umgebung des Geräts der notwendige Schwellenhelligkeitswert nicht überschritten wird. Gleiches gilt beispielsweise, wenn eine Chipkarte als portables Gerät in einem Portemonnaie transportiert wird.
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Vorzugsweise wird die Eingabesperre nach erfolgtem Entsperren wieder gesperrt, wenn der Nutzer zeitweise keine Eingaben mehr tätigt. Dies kann auf Anforderung des Nutzers, beispielsweise durch Betätigen vorbestimmter Eingabeelemente erfolgen, die ein Sperreingabemuster ableiten lassen, woraufhin die Entsperrapplikation oder eine eigens dafür zuständige Sperrapplikation die Eingabeeinrichtung sperrt. Ein Sperren der Eingabeeinrichtung kann auch automatisch nach vorgegebenen Ereignissen, beispielsweise wenn innerhalb einer gewissen Zeitspanne keine Eingabe erfolgt ist, oder generell nach einer gewissen Zeitspanne automatisch erfolgen, gegebenenfalls in Verbindung mit einer zuvor den Nutzer vor einem unmittelbar bevorstehenden Sperren der Eingabeeinrichtung warnenden Anzeige oder dergleichen, damit dieser ein solches Sperren noch abwenden kann, beispielsweise durch Betätigen eines Eingabeelements.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen portablen elektronischen Geräts in Draufsicht;
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2 schematisch eine bevorzugte Schaltungsanordnung zur Verschaltung von Eingabeelementen des Geräts aus 1 mit einem elektronischen Schaltkreis; und
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3 tabellarisch Spannungspegel, die an Anschlüssen des Schaltkreises bei der Schaltungsanordnung aus 2 anliegen können.
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Mit Bezug auf 1 und 2 umfaßt ein als Chipkarte ausgebildetes portables elektronisches Gerät 10 eine Anzeigeeinrichtung 20, beispielsweise in Form eines Displays, und eine Eingabeeinrichtung 30 mit einer Mehrzahl von Eingabeelementen 32, in der Ausführungsform aus 1 eine Tastatur mit drei Tasten, die mit „+”, „–” und „#” beschriftet sind, und optional einen nachstehend beschriebenen Helligkeitssensor 50 und/oder Einschalttaster 52. Eine Beschriftung der Tasten mit anderen Symbolen, beispielsweise Ziffern oder Buchstaben, ist gleichfalls möglich. Die Anzahl der Tasten der Tastatur kann variieren, wobei eine kleine Anzahl von höchstens fünf Tasten oder, wie in 1 gezeigt, drei Tasten bevorzugt verwendet wird. Die Tasten sind vorzugsweise in Relation zur Chipkartenoberfläche versenkt oder zumindest bündig damit abschließend ausgebildet, um ein versehentliches Betätigen, beispielsweise während die Karte im Portemonnaie eines Nutzers aufbewahrt wird, zu verhindern. Die Eingabeeinrichtung 30 kann aber auch als berührungsempfindliches Feld mit separaten berührungsempfindlichen Regionen als Eingabeelemente 32 ausgebildet sein. Das portable elektronische Gerät kann ein Mobilfunkendgerät, ein Handheld oder dergleichen sein. Im Folgenden wird die Erfindung exemplarisch anhand einer Chipkarte 10 mit einer Tastatur 30 mit Tasten 32 beschrieben.
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Die Chipkarte 10 verfügt weiterhin über eine eigene Energieversorgung (nicht gezeigt), vorzugsweise über eine Batterie. Auch ein kontaktbehaftet oder kontaktlos wieder aufladbarer Akkumulator ist als Energieversorgung möglich. Die Batterie versorgt das Display 20 sowie einen nachstehend beschriebenen Schaltkreis 40 mit Energie.
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Der elektronische Schaltkreis 40, der in 2 schematisch dargestellt ist, umfaßt einen nichtflüchtigen, wiederbeschreibbaren Speicher 42, der beispielsweise als FLASH-Speicher ausgebildet sein kann. In dem Speicher 40 können Daten gespeichert werden, wie beispielsweise ein nachstehend mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Entsperren der Tastatur 30 beschriebenes Referenzeingabemuster, oder von außerhalb in den Speicher 42 eingebrachte Daten, beispielsweise aus an den nachstehend beschriebenen Anschlüssen ADC1/IRQ, ADC2 und ADC3 des Schaltkreises 40 anliegende analoge Spannungspegel. Weiterhin können in dem Speicher 42 auch auf einem Prozessor (nicht gezeigt) des Schaltkreises 40 ausführbare Applikationen, wie eine nachstehend beschriebene Entsperrapplikation 43, gespeichert sein. Zweckmäßig ist in dem elektronischen Schaltkreis 40 eine Selbsthaltefunktion 44 ausgebildet, welche die wirksame Betätigung der Tastatur 30 für eine vorgegebene Selbsthaltezeit freigibt, indem sie nur für eine Zeit T einen Stromfluß durch das mit der Tastatur 30 verschaltete Widerstandsnetzwerk 60 ermöglicht.
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Der elektronische Schaltkreis 40 kann neben der Entsperrapplikation 43, die ein Entsperren der Tastatur 30 steuert, weitere Applikationen zur Steuerung der Chipkarte 10 und ihrer Komponenten umfassen, beispielsweise des Displays 20. Der Schaltkreis 40 kann auch mit eventuell vorhandenen Kommunikationsschnittstellen der Chipkarte 10 verbunden sein und diese steuern, z. B. mit einem Kontaktfeld der Chipkarte 10 zur kontaktbehafteten Kommunikation mit einem Lesegerät und/oder mit einem eine Antenne umfassenden Modul zur kontaktlosen Kommunikation mit einem weiteren Lesegerät. Ein Betriebssystem zur allgemeinen Steuerung der Chipkarte 10, oder zumindest ein Betriebssystemkern, kann auf dem Schaltkreis 40 gespeichert und ausführbar sein. Ebenso ist es möglich, daß diese Aufgaben ganz oder teilweise von einem weiteren Schaltkreis der Chipkarte 10 übernommen werden.
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Die Tasten 32 der Tastatur 30 und der Einschalttaster 52 sind mit dem elektronischen Schaltkreis 40 gekoppelt. Mit Bezug auf 2 besitzt der Schaltkreis 40 Anschlüsse ADC1, ADC2, ADC3, die den drei Tasten 32 entsprechen, die mit „+”, „–” und „#” beschriftet sind, sowie einen weiteren, auf die Selbsthaltefunktion 44 geführten Anschluß, der dem mit „E” bezeichneten Einschalttaster zugeordnet ist. Dabei steht ADC für „Analog-to-Digital-Converter” (Analog-Digital-Wandler) und bezeichnet einen elektronischen Baustein des Schaltkreises 40, der analoge Signale in digitale Signale umwandelt. Werden eine oder mehrere der drei Tasten 32 gedrückt, so liegen an den entsprechenden Anschlüssen entsprechende Spannungspegel an, die mittels des Analog-Digital-Wandlers in digitale Signale umgesetzt werden können, welche der Schaltkreis 40 dann weiterverarbeitet, gegebenenfalls nach einem Vergleich mit intern gespeicherten Referenzwerten. Es ist auch möglich, daß analog anliegende Spannungen direkt gemessen und mit einem gespeicherten Referenzwert verglichen werden, ohne eine Umsetzung in digitale Signale vorzunehmen.
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Aus den empfangenen Signalen werden Eingabemuster abgeleitet, welche einer aktuellen Tastenbetätigung entsprechen. Ein Eingabemuster bezeichnet allgemein ein in einer definierten Reihenfolge erfolgtes Betätigen von Tasten 32 der Tastatur 30. Die Tasten 32 können dabei nacheinander oder gleichzeitig betätigt werden. Beispielsweise kann das gleichzeitige Betätigen aller drei Tasten 32 einem Eingabemuster entsprechen, aber auch das Eingabemuster, das entsteht, wenn zuerst ausschließlich die „+”-Taste betätigt wird, danach ausschließlich die „#”-Taste und danach wieder ausschließlich die „+”-Taste. Ein Eingabemuster kann von einem Hardwarebaustein oder einer Softwareapplikation abgeleitet, d. h. erkannt werden. Dies geschieht, indem der Hardwarebaustein, beispielsweise also der Baustein in dem Widerstandsnetzwerk 60, der das Unterbrechungssignal erzeugt, ein elektrisches Signal empfängt, welches einem Betätigen von Eingabeelementen gemäß einem definierten Eingabemuster entspricht, in diesem Fall dem Aktivierungseingabemuster. Eine Softwareapplikation, die auf dem Schaltkreis 40 ausgeführt wird, wie beispielsweise die Entsperrapplikation 43, leitet ein Eingabemuster ab, indem sie Daten, welche aus von dem Schaltkreis 40 empfangenen und durch die Betätigung von Eingabeelementen erzeugten elektrischen Signalen generiert worden sind, interpretiert. Auf diese Weise leitet beispielsweise die Entsperrapplikation 43 das Vergleichseingabemuster ab.
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Ein wie vorstehend beschrieben abgeleitetes Eingabemuster einer Betätigung der Tasten 32 kann von dem elektronischen Schaltkreis 40 benutzt werden, um definierte Aktionen durchzuführen oder nicht. Beispielsweise wertet ein, wie nachstehend genau beschrieben, zum Prüfen eines Vergleichseingabemusters aktivierter Schaltkreis 40 das aus dem Betätigen der Tasten 32 durch den Nutzer aus den empfangenen Signalen an den Anschlüssen ADC1, ADC2 und ADC3 abgeleitete Eingabemuster mittels der Entsperrapplikation 43 aus, d. h. die Entsperrapplikation 43 „erkennt”, welche der Tasten 32, und in welcher Reihenfolge, gedrückt werden, und vergleicht dieses Eingabemuster auf Übereinstimmung mit einem in dem Speicher 42 gespeicherten vorgegebenen Referenzeingabemuster. Sind Vergleichseingabemuster und Referenzeingabemuster gleich, so wird eine gesperrte Tastatur 30 durch die Entsperrapplikation 43 entsperrt. Ein Entsperren bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die Signale, die über ein Betätigen der Tasten 32 ausgelöst. werden, wieder von dem Schaltkreis 40 empfangen werden und im normalen Betriebsmodus interpretiert werden, in welchen der Schaltkreis 40 durch die Entsperrapplikation 43 nach erfolgtem Entsperren der Tastatur 30 versetzt wird.
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Der Anschluß ADC1 trägt gleichzeitig noch die Kennzeichnung IRQ. IRQ steht für „Interrupt Request” (Unterbrechungsanforderung). Eine Unterbrechung, die durch eine Unterbrechungsanforderung ausgelöst wird, ist ein allgemeiner Mechanismus zur Kommunikation eines Prozessors mit externen Geräten, insbesondere zur Behandlung von prioritären Ereignissen, beispielsweise also des Prozessors des Schaltkreises 40 mit den Tasten 32. Eine Unterbrechungsanforderung kann im einfachsten Fall durch Anlegen einer bestimmten Spannung an einem entsprechenden Eingangsanschluß erfolgen. Anstatt daß der Prozessor in regelmäßigen Abständen aktiv die jeweiligen Anschlüsse ADC der Tasten 32 überprüft, ob die jeweils anliegenden Spannungspegel sich geändert haben (eine derartige Vorgehensweise wird mit „Polling” bezeichnet), wird ihm durch eine Unterbrechung passiv signalisiert, daß eine Änderung eingetreten ist, daß also beispielsweise eine Taste 32 betätigt worden ist. Aufgrund dieser Unterbrechung wird eine durch das Betriebssystem bereitgestellte Unterbrechungsbehandlungsroutine ausgelöst, welche bewirkt, daß der Prozessor die aktuell ausgeführte Applikation unterbricht, die Ursache der Unterbrechung behandelt, also beispielsweise die Betätigung der Taste 32 anhand des anliegenden Signals verarbeitet, bevor er zu der unterbrochenen Applikation zurückkehrt.
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Mit Bezug auf die 2 und 3 sind die Tasten 32 der Chipkarte 10 derart miteinander verschaltet und mit dem Schaltkreis 40 gekoppelt, daß bei gesperrter Tastatur 30 nur ein gleichzeitiges Betätigen aller drei Tasten 32 eine Unterbrechungsanforderung an dem Anschluß ADC1/IRQ auslöst, da nur dann ein geeigneter Spannungspegel an dem Anschluß ADC1/IRQ anliegt. Die dadurch gestartete Unterbrechungsbehandlungsroutine aktiviert den Schaltkreis 40 und versetzt ihn in einen normalen Betriebsmodus, falls der Schaltkreis 40 sich zuvor in einem Energiesparmodus befunden hat oder gar ausgeschaltet war, und startet die Entsperrapplikation 43. Diese wiederum wertet dann die an den Anschlüssen ADC1, ADC2 und ADC3 anliegenden analogen Spannungspegel aus, die aus dem Betätigen der Tasten 32 resultieren, und leitet daraus ein entsprechendes Vergleichseingabemuster ab, welches mit dem vorgegebenen Referenzeingabemuster verglichen wird und entsperrt bei Übereinstimmung der beiden Eingabemuster die Tastatur 30. Ab diesem Zeitpunkt werden die aus einem Betätigen der Tasten 32 ableitbaren Eingabemuster wieder von einer Eingabeapplikation entgegengenommen. Diese kann auf einem anderen Schaltkreis des Geräts 10 und/oder mit Hilfe anderer Unterbrechungsmechanismen mit den Tasten 32 kommunizieren.
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Die drei Tasten 32 der Tastatur 30 sind mittels eines Widerstandsnetzwerks 60 miteinander verschaltet und mit dem Schaltkreis 40 gekoppelt. Das Widerstandsnetzwerk 60 ist so gebildet, daß nur bei gleichzeitigem Betätigen aller drei Tasten 32 an dem Anschluß ADC1/IRQ ein logisches „LOW” anliegt, wodurch eine Unterbrechung ausgelöst wird. Diese Unterbrechung aktiviert, wie vorstehend beschrieben, den Schaltkreis 40 und startet die Entsperrapplikation 43. Bevor bei gesperrter Tastatur 30 nicht diese Unterbrechung ausgelöst wird, nimmt der Schaltkreis 40 ein Betätigen der Tasten 32 nicht wahr, insbesondere wird er durch ein Betätigen von Tasten 32, welches nicht geeignet ist die Unterbrechung auszulösen, nicht aus einem energiesparenden Modus in den Betriebsmodus versetzt.
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Um die Aktivierung der Tastatur 30 zu jedem Zeitpunkt auslösen zu können, ist es erforderlich, daß durch das aus den Widerständen R0 bis R3 gebildete Widerstandsnetzwerk 60 ständig zumindest ein kleiner Strom fließt. Dessen Größe läßt sich durch eine hochohmige Dimensionierung der Widerstände R0 bis R3 zwar minimieren. Jedoch sind einer beliebigen Vergrößerung der Widerstandswerte dadurch Grenzen gesetzt, daß es bei zu großen Widerstandswerten durch in die Zuleitungen influenzierte Ladungen zu Fehlaktivierungen kommen kann. Um sicherzugehen, daß ein Stromverbrauch nur auftritt, wenn die Chipkarte 10 tatsächlich benutzt wird, ist in das Widerstandsnetzwerk 60 zweckmäßig eine Spannungstrennung in Serie geschaltet, die mit dem Einschalttaster 52 verbunden ist. Erst eine Unterbrechung der Spannungstrennung durch Betätigen des Einschalttasters 52 ermöglicht überhaupt einen Stromfluß durch das Widerstandsnetzwerk 60. Die Spannungstrennung ist weiterhin mit der Selbsthaltefunktion 44 in dem Schaltkreis 40 verbunden. Wird der Einschalttaster 52 betätigt und erfolgt eine Aktivierung der Tastatur 30 durch gleichzeitiges Betätigen aller Tasten 30, überbrückt die Selbsthaltefunktion 44 für eine bestimmte Zeit T die Spannungstrennung. Während der so bewirkten Selbsthaltezeit kann über die Tasten 32 wirksam die Eingabe des Aktivierungseingabemusters erfolgen.
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In 3 ist tabellarisch dargestellt, welche Spannungspegel jeweils bei entsprechend betätigten Tasten 32 an den drei den Tasten 32 zuzuordnenden Anschlüssen ADC1/IRQ, ADC2 und ADC3 an dem Schaltkreis 40 anliegen, wenn alle vier dargestellten Widerstände R0, R1, R2 und R3 gleich bemessen sind und eine Betriebsspannung von 5 V an dem Widerstandsnetzwerk 60 anliegt. Bei portablen Geräten 10 mit einer anderen Anzahl von Eingabeelementen 32 kann ein entsprechendes Widerstandsnetzwerk 60 eingesetzt werden. Bei geeigneter Dimensionierung der Widerstände ist es dann wieder möglich, wie im angegebenen Beispiel, zweifelsfrei zu ermitteln, welche Tasten jeweils aktuell betätigt werden. Es ist genauso möglich, die Schaltung so abzuwandeln, daß ein logisches „HIGH” die Unterbrechung auslöst, indem die Vcc- und Gnd-Anschlüsse an dem Widerstandsnetzwerk 60 vertauscht werden und die entsprechenden Widerstände in Relation zu dem Schaltkreis 40 geeignet dimensioniert werden.
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Das Verfahren zum Entsperren der gesperrten Tastatur 30 sieht nun vor, daß der Schaltkreis 40 zuerst durch die durch das gleichzeitige Betätigen der drei Tasten 32 und des Einschalttasters 52 erzeugte Unterbrechung wird, aktiviert wird. Das gleichzeitige Betätigen der drei Tasten 32 läßt ein Aktivierungseingabemuster ableiten. Beim Aktivieren des Schaltkreises 40 durch das Unterbrechungssignal wird die Entsperrapplikation 43 gestartet und diese vergleicht, wie vorstehend beschrieben, das aus dem Betätigen der Tasten 32 ableitbare Vergleichseingabemuster mit dem vorgegebenen Referenzeingabemuster. Mit Bezug auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung gleicht das vorgegebene Referenzeingabemuster dem Aktivierungseingabemuster, d. h. beide können aus dem gleichzeitigen Betätigen der drei Tasten 32 abgeleitet werden. Wenn also die Entsperrapplikation 43 die anliegenden Spannungspegel an den drei Anschlüssen ADC1, ADC2 und ADC3 abliest und ableitet, daß alle drei gleichzeitig auf logisch „LOW” (0) stehen (siehe 3), so stimmt das abgeleitete Vergleichseingabemuster mit dem vorgegebenen Referenzeingabemuster überein und die Tastatur 30 wird von der Entsperrapplikation 43 entsperrt. Der Nutzer muß also, um eine gesperrte Tastatur 30 zu entsperren, lediglich alle drei Tasten 32 einmalig gleichzeitig betätigen. Dabei sind die beiden Schritte des Verfahrens, das Auslösen der Unterbrechungsanforderung an dem Anschluß ADC1/IRQ zum Aktivieren des Schaltkreises 40, und das Ablesen der Anschlüsse ADC1, ADC2 und ADC3 zum Ableiten des Vergleichseingabemusters, nicht zu verwechseln oder gleichzusetzen, auch wenn sie in der beschriebenen Ausführungsform jeweils durch das einmalige gleichzeitige Betätigen aller drei Tasten bewirkt werden.
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Es ist auch möglich, daß zum Ableiten des Vergleichseingabemusters ein erneutes Betätigen der Tasten 32 notwendig ist, welches zeitlich nach dem gleichzeitigen Betätigen der drei Tasten 32 zu erfolgen hat. Das vorgegebene Referenzeingabemuster kann sich von dem Aktivierungseingabemuster unterscheiden. Dadurch alleine wird es nötig, daß zum Ableiten eines Vergleichseingabemusters, das zum Entsperren der Tastatur 30 führt, Tasten 32 nach dem gleichzeitigen Betätigen zum Ableiten des Aktivierungsmusters losgelassen und in einer bestimmten Reihefolge erneut betätigt werden müssen; wenn also beispielsweise das Referenzeingabemuster dadurch abgeleitet werden kann, daß zuerst ausschließlich die „+”-Taste, dann ausschließlich die „#”-Taste und dann erneut ausschließlich die „+”-Taste betätigt wird. Der Nutzer muß also in dieser Ausführungsform, um eine gesperrte Tastatur 30 zu entsperren, zuerst alle drei Tasten 32 sowie den Einschalttaster 52 gleichzeitig betätigen, um den Schaltkreis 40 zu aktivieren, diese wieder loslassen und dann nacheinander jeweils ausschließlich die „+”-Taste, die „#”-Taste und wieder die „+”-Taste betätigen.
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Es ist möglich, daß noch weitere Strom verbrauchende Komponenten, die von dem Schaltkreis 40 verschieden sind, erst durch die Unterbrechung aktiviert werden, welche den Schaltkreis 40 aktiviert, beispielsweise das Display 20. Auf diese Weise kann die Batterie zusätzlich geschont und Energie gespart werden, wodurch die Gesamtlebensdauer der Chipkarte 10 im Falle einer nicht erneuerbaren oder nicht aufladbaren Batterie erheblich gesteigert werden kann.
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Die Chipkarte 10 umfaßt weiterhin, wie in 1 gezeigt, einen Helligkeitssensor 50. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die gesperrte Tastatur 30 nur dann entsperrt werden kann, wenn eine hinreichend große Wahrscheinlichkeit besteht, daß ein Entsperren auch tatsächlich beabsichtigt ist, wenn nämlich ausreichend Helligkeit vorhanden ist, sich also die Chipkarte 10 nicht z. B. noch im Portemonnaie des Nutzers befindet. Dazu kann die Entsperrapplikation 43 eingerichtet sein, nachdem sie durch die Unterbrechung gestartet worden ist, einen von dem Helligkeitssensor 50 gemessenen Helligkeitswert mit einem vorgegebenen und in dem Speicher 40 gespeicherten Schwellenhelligkeitswert zu vergleichen und eine Entsperrroutine nur dann fortzusetzen, wenn der gemessene Helligkeitswert den Schwellenhelligkeitswert überschreitet.
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Vorzugsweise wird die entsperrte Tastatur 30, wenn der Nutzer zeitweilig keine Eingaben tätigt, erneut gesperrt, um die Chipkarte 10 beispielsweise während der Aufbewahrung vor ungewünschten Fehleingaben zu schützen und um Energie zu sparen, da bei gesperrter Tastatur 30 der Schaltkreis 40 in einen Energiesparmodus versetzt werden kann, falls keine weiteren Applikationen mehr auszuführen sind. Einerseits ist es möglich, daß der Nutzer durch Betätigen einer Reihe von Tasten 32, die ein Sperreingabemuster ableiten lassen, eine entsprechende Applikation veranlasst, die Tastatur 32 zu sperren. Andererseits kann es vorgesehen sein, daß die Tastatur 30 automatisch immer dann gesperrt wird, wenn eine gewisse Zeitspanne abgelaufen ist oder innerhalb einer gewissen Zeitspanne keine Taste 32 betätigt wurde.
