DE102011122026A1

DE102011122026A1 - Method for entering input data e.g. personal identification number, into portable data carrier i.e. chipcard, over e.g. keyboard, involves changing starting value to input value by exerting force on field such that field is not disclosed

Info

Publication number: DE102011122026A1
Application number: DE102011122026A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rankl
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-27

Abstract

The method involves detecting force exerted on a data carrier body (10) by strain gauges (20, 20', 20'', 20'''), and determining position of force exertion on a surface of the body. Starting value is displayed by a display device of a portable data carrier (5), and the starting value is changed to an input value by exerting the force on an input field (50) such that the field is not disclosed from the type of force exertion on the field. The input value is displayed by the display device, where the starting value is selected from a predetermined, linear or circularly arranged input alphabet. An independent claim is also included for a portable data carrier.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dateneingabe, insbesondere zur Eingabe von Geheimdaten, wie beispielsweise einer PIN oder dergleichen, in einen portablen Datenträger über ein Eingabefeld des Datenträgers sowie einen entsprechend eingerichteten Datenträger.The present invention relates to a method for data entry, in particular for the input of secret data, such as a PIN or the like, in a portable data carrier via an input field of the data carrier and a correspondingly established data carrier.

Als Eingabefeld eines portablen Datenträgers wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein vorgegebener Bereich einer Oberfläche des Datenträgers verstanden, welcher als Eingabeeinrichtung für den Datenträger ausgebildet ist und welcher in verschiedene Teilbereiche oder Anteile unterteilt sein kann.In the context of the present invention, the input field of a portable data carrier is understood to be a predetermined area of a surface of the data carrier, which is designed as an input device for the data carrier and which can be subdivided into different subregions or parts.

Portable Datenträger mit Eingabefeld sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Darunter fallen beispielsweise Chipkarten, Kreditkarten, Mobilfunkendgeräte, Smartphones und dergleichen. Typische Eingabefelder sind beispielsweise einfache Taster, Tastaturen, Touchpads oder berührungsempfindliche Displays. Tastaturen sind beispielsweise als Folientastaturen ausgebildet, Touchpads oder berührungsempfindliche Displays basieren zumeist auf einer kapazitiven, induktiven, optischen oder akustischen Detektion. Diese Eingabefelder weisen einerseits den Nachteil auf, dass sie jeweils einen aufwändigen Aufbau, eine aufwändige Mechanik und/oder eine aufwändige Elektronik erfordern und daher die Herstellung entsprechender Datenträger verteuern. Dies gilt insbesondere für solche Datenträger, die bauartbedingt wenig Bauraum für eine Eingabeeinrichtung bereitstellen und in großen Stückzahlen hergestellt werden, wie beispielsweise Chipkarten.Portable data carriers with input field are known in various embodiments. These include, for example, chip cards, credit cards, mobile radio terminals, smartphones and the like. Typical input fields are, for example, simple buttons, keyboards, touchpads or touch-sensitive displays. Keyboards are designed for example as membrane keyboards, touchpads or touch-sensitive displays are usually based on a capacitive, inductive, optical or acoustic detection. On the one hand, these input fields have the disadvantage that they each require a complex construction, an elaborate mechanism and / or complex electronics and therefore make the production of corresponding data carriers more expensive. This applies in particular to those data carriers which due to their design provide little installation space for an input device and are produced in large numbers, such as chip cards.

Andererseits ergeben sich bei konventionellen Verfahren zur Eingabe von Daten, insbesondere solcher Daten, die sehr oft in der immer gleichen Form in den Datenträger über die angegebenen, konventionellen Eingabefelder eingegeben werden, wie beispielsweise eine PIN oder dergleichen, weitere Nachteile. Bereits eine einmalige Eingabe einer PIN über eine reale Tastatur oder eine durch ein berührungsempfindliches Touchpad oder Display bereitgestellte virtuelle Tastatur hinterlassen Spuren des Anwenders, beispielsweise Spuren von Hautfett bei einer Eingabe mittels eines Fingers, an denjenigen Tasten bzw. Anteilen des Eingabefeldes, welche den einzugebenden Zeichen der PIN zugeordnet sind. Solche Spuren sind beispielsweise im Gegenlicht leicht zu erkennen. Eine oftmalige Wiederholung der Eingabe der PIN kann weiterhin dauerhafte Spuren auf der Eingabeeinrichtung hinterlassen. Diese können beispielsweise darin bestehen, dass eine Beschriftung einer Taste bzw. eines Anteils eines Eingabefeldes durch die vielfache Berührung nur noch abgeschwächt sichtbar ist. Weitere dauerhafte Spuren sind beispielsweise Abrieb, Kratzer oder dergleichen an oder auf den entsprechenden Teilen der Eingabeeinrichtung des Datenträgers. Letztere treten insbesondere dann auf, wenn die Eingabe mittels eines Eingabestiftes oder dergleichen erfolgt.On the other hand, in conventional methods for the input of data, in particular of such data, which are very often entered in the same form in the data carrier on the specified conventional input fields, such as a PIN or the like, further disadvantages. Already a single input of a PIN on a real keyboard or provided by a touch-sensitive touchpad or display virtual keyboard leaves traces of the user, for example, traces of skin fat in an input by a finger to those keys or portions of the input field, which the characters to be entered are assigned to the PIN. Such traces are easily recognizable, for example, in the backlight. A repeated repetition of entering the PIN can continue to leave permanent traces on the input device. These can be, for example, that a label of a key or a portion of an input field is only attenuated visible by the multiple touch. Other permanent traces are, for example, abrasion, scratches or the like on or on the corresponding parts of the input device of the data carrier. The latter occur in particular when the input takes place by means of a stylus or the like.

Auf diese Weise werden die zur Eingabe der PIN stets betätigten Tasten bzw. Anteile, und somit die den Tasten bzw. Anteilen jeweils zugeordneten Zeichen, für einen Dritten sichtbar gemacht, d. h. zumindest die Zeichen, aus denen sich die PIN zusammensetzt, sind im Wesentlichen erkennbar. Zum Erraten der korrekten PIN ist dann nur noch die Reihenfolge dieser Zeichen zu ermitteln, d. h. die PIN könnte mit vertretbarem Aufwand durch einfaches Durchprobieren der verbleibenden Möglichkeiten der Anordnung der Zeichen ermittelt werden. Die Sicherung eines Datenträgers oder einer Applikation des Datenträgers mittels einer PIN wäre damit zumindest stark gefährdet.In this way, the keys or portions which are always actuated for entering the PIN, and thus the characters respectively assigned to the keys or portions, are made visible to a third party, i. H. at least the signs that make up the PIN are essentially recognizable. To guess the correct PIN then only the order of these characters is to be determined, d. H. the PIN could be determined with reasonable effort by simply trying out the remaining possibilities of arranging the characters. The backup of a data carrier or an application of the data carrier by means of a PIN would thus be at least seriously endangered.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verfahren zum Eingeben von Eingabedaten, insbesondere zum Eingeben eines Geheimdatums, wie z. B. einer PIN oder dergleichen, über ein Eingabefeld des Datenträgers vorzuschlagen, welches die vorstehend genannten Nachteile vermeidet. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Eingabefeld für einen portablen Datenträger anzugeben, welches ein solches Verfahren unterstützt und welches in einfacher und kostengünstiger Weise herstellbar ist.Object of the present invention is therefore to provide a method for inputting input data, in particular for entering a secret date, such. As a PIN or the like, to propose via an input field of the disk, which avoids the disadvantages mentioned above. Another object of the present invention is to provide an input field for a portable data carrier, which supports such a method and which can be produced in a simple and cost-effective manner.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und einen Datenträger mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These objects are achieved by a method and a data carrier having the features of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem Grundgedanken, die Eingabedaten derart einzugeben, dass Spuren, welche durch eine Kraftausübung auf das Eingabefeld beim Eingeben von Eingabedaten möglicherweise auf dem Eingabefeld hinterlassen werden, keine Rückschlüsse auf die eingegebenen Daten zulassen.The inventive method is based on the idea of inputting the input data in such a way that tracks which are possibly left on the input field as a result of an exertion of force on the input field when inputting input data do not permit any conclusions to be drawn about the entered data.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Eingeben von Eingabedaten, insbesondere zum Eingeben eines Geheimdatums, wie beispielsweise einer PIN oder dergleichen, in einen portablen Datenträger über ein Eingabefeld des Datenträgers umfasst zumindest die folgenden Schritte: In einem ersten Schritt wird ein Startwert mittels einer Anzeigeeinrichtung des Datenträgers angezeigt. Dieser Startwert entstammt einem vorgegebenen Alphabet, aus welchem die Eingabedaten zusammengesetzt werden können, z. B. die Zahlen von „0” bis „9”. In einem zweiten Schritt wird der Startwert durch eine Kraftausübung auf das Eingabefeld zu einem Eingabewert verändert. Mit Bezug auf das vorherige Beispiel könnte z. B. ein Startwert „1” durch die Kraftausübung auf das Eingabefeld zu einem Eingabewert „7” verändert werden.An inventive method for inputting input data, in particular for inputting a secret date, such as a PIN or the like, into a portable data carrier via an input field of the data carrier comprises at least the following steps: In a first step, a start value is displayed by means of a display device of the data carrier. This start value comes from a given alphabet, from which the input data can be composed, for. For example, the numbers from "0" to "9". In a second step, the starting value is changed by an exertion of force on the input field to an input value. With reference to the previous example could z. B. a starting value "1" by the exercise of force on the input field to an input value "7" to be changed.

In der Regel werden beim Verändern des Startwerts zu dem Eingabewert ein oder mehrere Zwischenwerte temporär eingenommen. Welche Zwischenwerte dies sind, hängt im Wesentlichen von der Ordnung des Alphabets ab, denn in der Regel wird ein Startwert über gewisse Zwischenwerte gemäß einer solchen Ordnung zu dem Eingabewert verändert; der Startwert „1” beispielsweise über die Zwischenwerte „2”, „3”, „4”, „5” und „6” zum Eingabewert „7”. Die Veränderung des Startwerts zu dem Eingabewert kann mittels einer oder mehrerer Kraftausübungen erfolgen. Werden mehrere Kraftausübungen durchgeführt, so wird der Startwert durch die erste Kraftausübung zu dem ersten Zwischenwert verändert. Dieser bildet dann quasi den Startwert zur Veränderung des ersten Zwischenwerts zum zweiten Zwischenwert durch die zweite Kraftausübung etc., bevor schließlich der Eingabewert erreicht wird mittels der letzten Kraftausübung der Mehrzahl von Kraftausübungen, welche von dem letzten Zwischenwert als Startwert ausgeht.As a rule, when changing the starting value to the input value, one or more intermediate values are temporarily occupied. What intermediate values these are depends essentially on the order of the alphabet, because usually a starting value is changed over certain intermediate values according to such an order to the input value; the starting value "1", for example, via the intermediate values "2", "3", "4", "5" and "6" to the input value "7". The change of the starting value to the input value can be effected by means of one or more force exertions. If several exertions of force are carried out, then the starting value is changed by the first exertion of force to the first intermediate value. This then forms, as it were, the starting value for changing the first intermediate value to the second intermediate value by the second force application, etc., before the input value is finally reached by means of the last application of force of the plurality of force exhausts, which starts from the last intermediate value as start value.

Erfindungsgemäß erfolgt die Kraftausübung auf das Eingabefeld derart, dass von der Art der Kraftausübung auf das Eingabefeld nicht auf den Eingabewert geschlossen werden kann. Dabei wird das Eingabefeld des Datenträgers dadurch gebildet, dass der Datenträgerkörper eine Mehrzahl von Dehnungsmessstreifen umfasst und der Datenträger eingerichtet ist, mittels der Dehnungsmessstreifen eine Kraftausübung auf den Datenträgerkörper zu erfassen sowie den Ort der Kraftausübung auf der Oberfläche des Datenträgerkörpers zu bestimmen.According to the invention, the force is applied to the input field in such a way that it is not possible to deduce the input value from the type of force exerted on the input field. In this case, the input field of the data carrier is formed by the fact that the data carrier body comprises a plurality of strain gauges and the data carrier is set up to detect a force exerted on the data carrier body by means of the strain gauges and to determine the location of the force exerted on the surface of the data carrier body.

Die Art der Kraftausübung, insbesondere die Position oder die Positionen des Eingabefeldes, auf welche die Kraftausübung einwirkt, sowie sonstige Charakteristika der Kraftausübung, wie z. B. deren Dauer, Verlauf, Richtung, Häufigkeit, usw, können, wie nachfolgend detailliert beschrieben, keine Rückschlüsse auf den Eingabewert zulassen. Es sind verschiedene Arten von Kraftausübung auf das Eingabefeld möglich, wie beispielsweise einzelne oder eine Mehrzahl von punktuellen Kraftausübungen von gleicher und/oder verschiedener Zeitdauer, kontinuierliche und/oder unterbrochene Wischbewegungen gemäß vorgegebener und/oder frei wählbarer Bewegungsmuster und/oder Richtungen und dergleichen mehr.The type of exercise of force, in particular the position or positions of the input field, on which exerts the force, as well as other characteristics of the exercise of force, such. As their duration, history, direction, frequency, etc., can, as described in detail below, do not allow conclusions about the input value. There are various types of force on the input field possible, such as single or a plurality of punctual force exercises of the same and / or different time duration, continuous and / or interrupted wiping movements according to predetermined and / or freely selectable movement patterns and / or directions and the like.

Dabei kann einerseits die gleiche Art der Kraftausübung, beispielsweise eine lineare Wischbewegung einer gewissen räumlichen Ausdehnung, ausgeübt an verschiedenen Positionen des Eingabefeldes, bezüglich des Verändern des Startwerts denselben Effekt haben.In this case, on the one hand, the same type of force application, for example a linear wiping movement of a certain spatial extent, exerted on different positions of the input field, can have the same effect with respect to changing the starting value.

Andererseits kann es vorgesehen sein, dass die Kraftausübung zum Verändern des Startwerts stets lediglich auf einen vorgegebenen Anteil oder sehr wenige, beispielsweise zwei, vorgegebene Anteile des Eingabefeldes einwirkt, beispielsweise durch eine punktuelle Kraftausübung – in der jeweils benötigten Anzahl –, unabhängig von dem Startwert und/oder dem Eingabewert. Es ist ersichtlich, dass in beiden beispielhaft beschriebenen Fallen solche Spuren, welche durch die jeweiligen Kraftausübungen auf dem Eingabefeld möglicherweise hinterlassen werden, für einen Dritten zum Erraten der Eingabewerte nicht verwendbar sind, da diese Spuren in keinem Zusammenhang zu einem Eingabewert stehen. Somit können die vorstehend genannten Nachteile bekannter Eingabeverfahren wirkungsvoll verhindert werden.On the other hand, it can be provided that the force exerted to change the starting value always only a predetermined proportion or very few, for example two, predetermined portions of the input field, for example, by a selective power - in the required number - regardless of the starting value and / or the input value. It can be seen that in both cases described by way of example, such traces which may possibly be left by the respective force exertions on the input field can not be used by a third party for guessing the input values, since these traces are unrelated to an input value. Thus, the above-mentioned disadvantages of known input methods can be effectively prevented.

Demnach umfasst ein erfindungsgemäßer Datenträger eine Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise in Form eines Displays, sowie ein Eingabefeld. Dieses ist dadurch gebildet, dass der Datenträgerkörper eine Mehrzahl von Dehnungsmessstreifen umfasst. Eine Steuereinrichtung des Datenträgers ist eingerichtet, mittels der Dehnungsmessstreifen eine Kraftausübung auf den Datenträgerkörper zu erfassen sowie den Ort der Kraftausübung auf der Oberfläche des Datenträgerkörpers zu bestimmen. Der Datenträger zeichnet sich durch eine Eingabedatenverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von Ein gabedaten aus. Diese ist eingerichtet, einen Startwert über die Anzeigeeinrichtung anzuzeigen und ein Signal der Steuereinrichtung, welches eine Kraftausübung auf das Eingabefeld signalisiert, als Veränderung des Startwerts zu einem Eingabewert zu interpretieren und zu verarbeiten.Accordingly, a data carrier according to the invention comprises a display device, preferably in the form of a display, as well as an input field. This is formed by the fact that the data carrier body comprises a plurality of strain gauges. A control device of the data carrier is set up to detect a force exerted on the data carrier body by means of the strain gauges and to determine the location of the force exerted on the surface of the data carrier body. The data carrier is characterized by an input data processing device for processing input data. This is set up to display a start value via the display device and to interpret and process a signal of the control device, which signals an exertion of force on the input field, as a change of the starting value to an input value.

Vorzugsweise wird gemäß dem Verfahren in einem weiteren Schritt der Eingabewert, der sich durch Verändern des Startwerts mittels der Kraftausübung auf das Eingabefeld ergibt, von der Anzeigeeinrichtung anstelle des Startwerts angezeigt. Auf diese Weise kann für einen Nutzer des Datenträgers der Effekt der zum Verändern des Startwerts ausgeübten Kraftausübung sichtbar gemacht werden. Weiter kann der einzugebende Eingabewert vor der konkreten Eingabe nochmals überprüft werden. Zum Eingeben des angezeigten Eingabewerts als Eingabedaten erfolgt in einem weiteren Schritt eine weitere Kraftausübung auf das Eingabefeld. Diese kann erneut auf eine der vorstehend beschriebenen Arten ausgeübt werden, wobei die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung die Kraftausübung zum Verändern des Startwerts von der weiteren Kraftausübung zum Bestätigen der Eingabe dadurch unterscheiden kann, dass letztere von ersterer erkennbar verschieden ist.Preferably, according to the method, in a further step, the input value resulting from changing the starting value by applying force to the input field is displayed by the display device instead of the starting value. In this way, the effect of the force exerted to change the starting value can be made visible to a user of the data carrier. Furthermore, the input value to be entered can be checked again before the concrete input. To input the displayed input value as input data, another force is applied to the input field in a further step. This may again be exercised in any of the ways described above, wherein the input data processing means may differentiate the application of force for changing the starting value from the further application of force to confirm the input, the latter being recognizably different from the first one.

Zum Unterstützen dieser zusätzlichen Schritte ist die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung eingerichtet, den Eingabewert über die Anzeigeeinrichtung anzuzeigen und ein Signal der Steuereinrichtung, welches eine weitere Kraftausübung auf das Eingabefeld signalisiert, als Eingabesignal zur Eingabe des Eingabewerts als Eingabedaten zu interpretieren und zu verarbeiten. Dabei unterscheidet sich das Signal, welches die weitere Kraftausübung signalisiert, von dem Signal, welche die Kraftausübung zum Verändern des Startwerts zu dem Eingabewert signalisiert aufgrund der erwähnten Verschiedenartigkeit der jeweiligen Kraftausübungen.To support these additional steps, the input data processing device is set up to input the value over the Display device display and interpret a signal of the control device, which signals a further force on the input field, as an input signal for inputting the input value as input data and process. In this case, the signal which signals the further exertion of force from the signal which signals the power to change the starting value to the input value due to the mentioned diversity of the respective exertions of force.

Der Startwert wird, wie erwähnt, vor dem Anzeigen durch die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung aus einem vorgegebenen Eingabealphabet ausgewählt. Um ein Verändern des Startwerts durch die Kraftausübung auf das Eingabefeld für einen Anwender in intuitiver und leicht durchführbarer Weise zu ermöglichen, werden die Zeichen des Eingabealphabets vorzugsweise linear oder zirkulär geordnet. Dadurch kann der Startwert beim Verändern des Startwerts zu dem Eingabewert durch die Kraftausübung auf die Eingabefläche schrittweise gemäß der vorgegebenen linearen oder zirkulären Ordnung verändert werden. Wenn das Eingabealphabet beispielsweise aus den Zahlen „0” bis „9” besteht, sind diese in natürlicher Weise der Größe nach linear geordnet. Bei einer zirkulären Ordnung folgt auf die „9” wieder die „0”. Ein Startwert „1” könnte dann beispielsweise schrittweise, bei einer linearen Ordnung, über die Zwischenwerte „2”, „3”, „4”, „5” und „6” zu dem Eingabewert „7” verändert werden. Bei einer zirkulären Ordnung wäre auch ein Verändern über die Zwischenwerte „0”, „9” und „8” möglich. Vorzugsweise zeigt die Anzeigeeinrichtung nicht lediglich den Startwert und nach dem Verändern den Eingabewert, sondern auch während des Veränderns, d. h. während der die Veränderung bewirkenden Kraftausübung auf das Eingabefeld, die jeweiligen Zwischenwerte an. So hat der Anwender eine effektive Kontrolle über die Auswirkung seiner Kraftausübung.The starting value, as mentioned, is selected from a given input alphabet before being displayed by the input data processing means. In order to make it possible to change the starting value by the application of force to the input field for a user in an intuitive and easily implementable manner, the characters of the input alphabet are preferably arranged linearly or circularly. Thereby, when the starting value is changed to the input value, the starting value can be changed by the application of force to the input surface stepwise according to the predetermined linear or circular order. For example, if the input alphabet consists of the numbers "0" to "9," these are naturally linearly ordered in magnitude. With a circular order, the "9" is followed by the "0" again. A starting value "1" could then, for example, be changed stepwise, with a linear order, over the intermediate values "2", "3", "4", "5" and "6" to the input value "7". In the case of a circular order, it would also be possible to change over the intermediate values "0", "9" and "8". Preferably, the display means not only displays the start value and after changing the input value but also during the changing, i. H. during the force exerting the change on the input field, the respective intermediate values. Thus, the user has effective control over the effect of exercising his power.

Die Auswahl des Startwerts aus dem Eingabealphabet kann auf verschiedene Weise erfolgen, vorzugsweise zufallsbasiert.The selection of the starting value from the input alphabet can be done in various ways, preferably randomly.

Wie erwähnt, kann gemäß einer ersten Ausführungsform zum Verändern des Startwerts zu dem Eingabewert eine Kraftausübung auf das Eingabefeld in Form zumindest einer Wischbewegung durchgeführt werden. Bei einer solchen Wischbewegung wird ein Eingabeelement, beispielsweise ein Finger oder dergleichen, auf das Eingabefeld an einer bestimmten Position unter Kraftausübung aufgesetzt und dann entlang der Eingabefläche unter Beibehaltung der Kraftausübung zumindest stückweise kontinuierlich räumlich verlagert, vergleichbar einer Kraftausübung beim Schreiben mit einem Stift oder dergleichen. Der Bereich des Eingabefeldes, in dem die Wischbewegung ausgeführt wird, kann dabei in der Regel im Wesentlichen frei gewählt werden. Ein Muster, beispielsweise in Form einer oder mehrerer Linien- und/oder Kurvenstücke, welches sich einer solchen Wischbewegung zuordnen lässt, kann, wie im Folgenden beschrieben, gemäß verschiedener Parameter ausgewertet werden, welche dann die Art und den Grad der Veränderung des Startwerts festlegen.As mentioned, according to a first embodiment for changing the starting value to the input value, a force can be applied to the input field in the form of at least one wiping movement. In such a wiping movement, an input element, such as a finger or the like, placed on the input field at a certain position under force and then at least piecewise continuously spatially displaced along the input surface while maintaining the power, comparable to a force when writing with a pen or the like. The area of the input field in which the wiping movement is executed can generally be selected essentially freely. A pattern, for example in the form of one or more line and / or curve pieces, which can be assigned to such a wiping movement can, as described below, be evaluated according to various parameters which then determine the type and degree of change of the starting value.

Art oder auch Richtung der Veränderung bedeutet hier zumeist, ob der Startwert oder ein Zwischenwert durch die Kraftausübung vergrößert oder verkleinert wird. Beim Grad der Veränderung wird der Umfang der Veränderung, also der Betrag, um den der Startwert oder ein Zwischenwert verändert wird, bestimmt.The type or direction of the change here usually means whether the starting value or an intermediate value is increased or decreased by the application of force. The degree of change determines the extent of the change, ie the amount by which the starting value or an intermediate value is changed.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Begriffe „Vergrößern” und „Verkleinern” im Rahmen dieser Erfindung mit Bezug auf eine Veränderung eines Werts eines linear oder zirkulär geordneten Alphabets jeweils so auszulegen sind, dass mit „Vergrößern” ein Verändern in einer ersten Richtung gemäß der Ordnung, mit „Verkleinern” ein Verändern in die jeweils andere Richtung der Ordnung gemeint ist, auch wenn die Zeichen des Alphabets keine Zahlen sind. Beispielsweise kann das lateinische Alphabet in der bekannten Weise von „A” nach „Z” als linear geordnet angesehen werden, wobei beispielsweise „D” zu „G” über die Zwischenwerte „E” und „F” vergrößert werden kann oder „M” über „L” zu „K” verkleinert werden kann.It should be noted at this point that the terms "zoom in" and "zoom out" in the context of this invention with respect to a change in a value of a linearly or circularly ordered alphabet are each to be interpreted so that "zooming in" means changing in a first direction according to the order, by "reducing" is meant a change in the other direction of the order, even if the characters of the alphabet are not numbers. For example, the Latin alphabet may be considered to be linearly ordered from "A" to "Z" in the known manner, for example, from "D" to "G" via the intermediate values "E" and "F", or "M" via "L" can be reduced to "K".

Im einfachsten Fall kann nur eine Richtung der Veränderung vorgesehen sein. D. h. der Startwert und/oder jeder Zwischenwert können durch die Kraftausübung auf das Eingabefeld beispielsweise stets nur vergrößert werden (oder stets nur verkleinert werden). Hierzu sollte allerdings das Eingabealphabet zirkulär geordnet sein, um eine Korrektur für den Fall zu erlauben, dass mittels der Kraftausübung irrtümlich ein Zwischenwert erreicht worden ist, der größer (kleiner) als der Eingabewert ist. Vorzugsweise kann durch die Kraftausübung auf das Eingabefeld allerdings sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verkleinerung des Startwerts und der Zwischenwerte erreicht werden, wie nachfolgend beschrieben.In the simplest case, only one direction of the change can be provided. Ie. For example, the starting value and / or any intermediate value can only ever be increased (or always reduced in size) by the application of force to the input field. For this purpose, however, the input alphabet should be ordered in a circular order in order to allow a correction in the event that by means of the exercise of force an intermediate value has been erroneously reached that is greater (smaller) than the input value. Preferably, however, both the enlargement and the reduction of the starting value and of the intermediate values can be achieved by the application of force to the input field, as described below.

Die Richtung, in der der Startwert gemäß der vorgegebenen Ordnung durch die zumindest eine Wischbewegung verändert wird, kann abhängig sein von einer räumlichen Richtung der Wischbewegung auf dem Eingabefeld. Eine Wischbewegung nach rechts oder nach oben kann dabei beispielsweise bewirken, dass der Startwert oder ein Zwischenwert vergrößert wird. Eine Wischbewegung nach links oder nach unten kann hingegen entsprechend eine Verkleinerung bewirken. Dabei liegt dem Eingabefeld vorzugsweise ein Koordinatensystem zugrunde, welches es erlaubt, die Richtungen „rechts”, „links”, „oben” und „unten” eindeutig festzulegen. Jede Wischbewegung kann dann eindeutig in die entsprechenden Komponenten dieser Richtungen zerlegt und entsprechend interpretiert werden.The direction in which the starting value is changed according to the predetermined order by the at least one wiping movement may be dependent on a spatial direction of the wiping movement on the input field. A swipe movement to the right or up can, for example, cause the start value or an intermediate value to be increased. A swipe to the left or down, however, can cause a reduction accordingly. In this case, the input field is preferably based on a coordinate system which allows the directions "right", "left", "top" and "bottom" to be clearly defined. Each swipe can then clearly in the corresponding components of these directions are decomposed and interpreted accordingly.

Der Grad der Veränderung des Startwerts oder eines Zwischenwerts kann beispielsweise wie folgt festgelegt werden. Vorzugsweise ist beispielsweise die Anzahl der Schritte, um die der Startwert gemäß der vorgegebenen Ordnung durch die zumindest eine Wischbewegung verändert wird, proportional zu der räumlichen Ausdehnung der zumindest einen Wischbewegung auf dem Eingabefeld, d. h. der Gesamtlänge der Kurven und/oder Linien, welche die Wischbewegung beschreibt. Eine Wischbewegung einer vorgegebenen Länge, unabhängig von der Richtung der Wischbewegung oder dem Muster, in dem die Wischbewegung verläuft, bewirkt somit gemäß dieser Variante eine Veränderung des Startwerts oder eines Zwischenwerts um einen vorgegebenen Betrag. Eine Mehrzahl von Wischbewegungen der gleichen Länge, beispielsweise jeweils 1 cm, verändert damit den Startwert und die durch die Veränderung erzeugten Zwischenwerte jeweils um denselben Betrag, beispielsweise um eins.The degree of change of the starting value or an intermediate value may be set as follows, for example. For example, the number of steps by which the starting value is changed by the at least one wiping movement in accordance with the predetermined order is preferably proportional to the spatial extent of the at least one wiping movement on the input field, i. H. the total length of the curves and / or lines describing the wiping motion. A wiping movement of a predetermined length, regardless of the direction of the wiping movement or the pattern in which the wiping movement runs, thus according to this variant causes a change of the starting value or an intermediate value by a predetermined amount. A plurality of wiping movements of the same length, for example, in each case 1 cm, thus changes the starting value and the intermediate values generated by the change by the same amount, for example by one.

Wie erwähnt, kann gemäß einer zweiten Ausführungsform zum Verändern des Startwerts zu dem Eingabewert eine Kraftausübung auf das Eingabefeld in Form zumindest einer punktuellen Kraftausübung durchgeführt werden. Hierbei können, wie nachfolgend beschrieben, die Anzahl der Kraftausübungen, die Dauer einer solchen Kraftausübung sowie die Position einer solchen Kraftausübung auf dem Eingabefeld Parameter sein, welche festlegen, in welcher Richtung und/oder um welchen Betrag der Startwert oder ein Zwischenwert durch die jeweiligen Kraftausübungen verändert wird.As mentioned, according to a second embodiment for changing the starting value to the input value, a force application to the input field can be performed in the form of at least one point force application. Here, as described below, the number of force exertions, the duration of such a force application and the position of such a force on the input field parameters that determine in which direction and / or by what amount the starting value or an intermediate value by the respective exertions is changed.

Gemäß einer bevorzugten Variante ist die Anzahl der Schritte, um die der Startwert oder ein Zwischenwert gemäß der vorgegebenen Ordnung des Eingabealphabets durch die zumindest eine punktuelle Kraftausübung auf einen vorgegebenen Anteil des Eingabefeld verändert wird, proportional zu der Anzahl der punktuellen Kraftausübungen. D. h. im einfachsten Fall, dass die Anzahl der punktuellen Kraftausübungen die Anzahl der Schritte vorgibt, um die sich der Startwert bzw. der Zwischenwert verändert.According to a preferred variant, the number of steps by which the starting value or an intermediate value is changed according to the predetermined order of the input alphabet by the at least one selective application of force to a predetermined portion of the input field is proportional to the number of punctiform force exertions. Ie. in the simplest case, that the number of punctual exertions of force specifies the number of steps by which the starting value or the intermediate value changes.

In analoger Weise kann die Zeitdauer einer punktuellen Kraftausübung auf den vorgegebenen Anteil des Eingabefeldes ein Maß für die durch diese Kraftausübung verursachte Veränderung des Startwerts oder eines Zwischenwerts sein. Eine solche punktuelle Kraftausübung könnte beispielsweise pro vollendete Sekunde Zeitdauer eine Veränderung des jeweiligen Werts um den Betrag eins bewirken.In an analogous manner, the duration of a punctual exercise of force on the predetermined portion of the input field can be a measure of the change in the starting value or an intermediate value caused by this force application. Such a punctual exertion of force could, for example, cause a change in the respective value by the amount one per completed second period of time.

Auch gemäß dieser Ausführungsform können, wie vorstehend mit Bezug auf die Kraftausübung in Form einer Wischbewegung beschrieben, lediglich eine, vorzugsweise aber zwei Richtungen vorgesehen sein, in denen der Startwert oder ein Zwischenwert verändert werden kann.Also according to this embodiment, as described above with respect to the application of force in the form of a wiping movement, only one, but preferably two directions can be provided in which the starting value or an intermediate value can be changed.

Gemäß einer bevorzugten Variante ist die Richtung, in der der Startwert gemäß der vorgegebenen Ordnung durch die zumindest eine punktuelle Kraftausübung verändert wird, abhängig von dem vorgegebenen Anteil des Eingabefeldes, auf welchen die Kraftausübung ausgeübt wird. Im einfachsten Fall sind zwei verschiedene Anteile des Eingabefeldes vorgesehen. Eine Kraftausübung auf den einen Anteil bewirkt eine Vergrößerung des Startwerts bzw. des Zwischenwerts, eine Kraftausübung auf den anderen Anteil entsprechend eine Verkleinerung, jeweils gemäß der vorgegebenen Ordnung des Eingabealphabets.According to a preferred variant, the direction in which the starting value is changed according to the predetermined order by the at least one selective application of force is dependent on the predetermined portion of the input field on which the force is exerted. In the simplest case, two different portions of the input field are provided. An application of force to one component causes an increase in the starting value or the intermediate value, a force application to the other component corresponding to a reduction, in each case according to the predetermined order of the input alphabet.

Wie erwähnt, erfolgt der Schritt des Eingeben des Eingabewertes als Eingabedaten durch eine weitere Kraftausübung auf das Eingabefeld. Die Art, in welcher diese Kraftausübung auszuführen ist, ist grundsätzlich frei vorgebbar. Entscheidend ist lediglich, dass sie von einer Kraftausübung, welche ein Verändern des Startwerts oder eines Zwischenwerts bewirkt, eindeutig unterscheidbar ist. Erfolgt eine Veränderung des Startwerts beispielsweise mittels einer Wischbewegung auf dem Eingabefeld, so kann die weitere Kraftausübung zur Eingabe des Eingabewertes als punktuelle Kraftausübung vorgesehen sein – oder umgekehrt. Gemäß einer anderen Variante kann ein Anteil des Eingabefeldes vorgesehen sein, welcher eine Kraftausübung welcher Art auch immer als eine Eingabe des Eingabewerts interpretiert.As mentioned, the step of inputting the input value as input data is made by further applying force to the input field. The way in which this exercise of force is to be performed is basically freely definable. What is decisive is that it is clearly distinguishable from a force exerting a change in the start value or an intermediate value. If a change in the starting value occurs, for example, by means of a swiping movement on the input field, then the further exertion of force for inputting the input value can be provided as punctual exertion of force - or vice versa. According to another variant, a portion of the input field may be provided which interprets a force application of whatever kind as an input of the input value.

Es versteht sich, dass zum Eingeben mehrstelliger oder mehrteiliger Eingabedaten die vorstehend detailliert beschriebenen Schritte des Anzeigers des Startwerts, des Verändern des Startwerts zu dem Eingabewert, des Anzeigen des Eingabewerts und des Eingebens des Eingabewertes jeweils für jede Stelle bzw. jeden Teil der Eingabedaten durchgeführt werden.It is understood that for inputting multi-digit or multi-part input data, the above-described steps of displaying the start value, changing the start value to the input value, displaying the input value, and inputting the input value are respectively performed for each digit or part of the input data ,

Wenn mittels des beschriebenen Verfahrens Eingabedaten im Form von Geheimdaten eingegeben werden, wie beispielsweise einer PIN, so umfasst eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens einen weiteren Schritt. Darin werden die eingegebenen Eingabedaten mit in dem Datenträger gespeicherten Referenzdaten verglichen. Dazu kann der Datenträger eine entsprechende Vergleichsvorrichtung umfassen. Damit kann z. B. eine eingegebene PIN mit einer in dem Datenträger gespeicherten Referenz-PIN verglichen werden. Falls Ungleichheit festgestellt wird, kann der Datenträger oder die durch die PIN gesicherte Applikation beispielsweise gesperrt werden.If input data in the form of secret data, such as a PIN, are input by means of the described method, a preferred embodiment of the method comprises a further step. Therein, the entered input data are compared with reference data stored in the data carrier. For this purpose, the data carrier may comprise a corresponding comparison device. This can z. B. an entered PIN can be compared with a stored in the disk reference PIN. If inequality is detected, the data carrier or the application secured by the PIN can be blocked, for example.

Wie erwähnt, wird das berührungsempfindliche Eingabefeld dadurch gebildet, dass der Datenträgerkörper eine Mehrzahl von Dehnungsmessstreifen umfasst und der Datenträger eingerichtet ist, mittels der Dehnungsmessstreifen eine Kraftausübung auf den Datenträgerkörper zu erfassen sowie den Ort der Kraftausübung auf der Oberfläche des Datenträgerkörpers zu bestimmen. As mentioned, the touch-sensitive input field is formed in that the data carrier body comprises a plurality of strain gauges and the data carrier is adapted to detect a force exerted on the data carrier body by means of the strain gauges and to determine the location of the force exerted on the surface of the data carrier body.

Dehnungsmessstreifen sind in den verschiedensten Bauformen bekannt und werden aus verschiedenen Materialien mittels verschiedener Verfahren hergestellt. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden auch solche Dehnungsmessstreifen (DMS), welche nicht lediglich in einer linearen Richtung empfindlich sind, also z. B. auch rosettenartige oder sternförmige Anordnungen von mäanderförmigen Leiterstrukturen, aus Gründen der Einfachheit als Dehnungsmessstreifen bezeichnet. All diesen Strukturen ist gemeinsam, dass eine Deformation der Leiterstruktur, beispielsweise aufgrund einer externen Krafteinwirkung, eine Widerstandsänderung der Leiterstruktur zur Folge hat. Von der Widerstandsänderung wiederum, welche mittels einer mit dem Dehnungsmessstreifen verbundenen Steuereinrichtung detektiert werden kann, kann auf die mechanische Verformung des Dehnungsmessstreifens zurück geschlossen werden. Dehnungsmessstreifen sind günstige Bauteile, welche sich aufwandsarm und kostengünstig in einen portablen Datenträger integrieren lassen. Verdrahtung und Steuereinrichtung zum Detektieren der Widerstandsänderungen erfordern lediglich einfachste Schaltungen. Der Datenträger bleibt selbst unanfällig gegen äußere Einflüsse, beispielsweise mechanische oder Umwelteinflüsse. Vorzugsweise werden die Dehnungsmessstreifen als gedruckte, elektrisch leitfähige Strukturen ausgebildet. Alternativ können Ätzverfahren zum Bilden der Dehnungsmessstreifen zum Einsatz kommen.Strain gauges are known in a variety of designs and are made of different materials by various methods. In the context of the present invention, such strain gauges (DMS), which are not sensitive only in a linear direction, so z. As well as rosette-like or star-shaped arrangements of meandering conductor structures, called for simplicity as strain gauges. All these structures have in common that a deformation of the conductor structure, for example due to an external force, has a change in the resistance of the conductor structure. In turn, it is possible to deduce the mechanical deformation of the strain gauge from the change in resistance which can be detected by means of a control device connected to the strain gage. Strain gauges are inexpensive components that can be integrated with little effort and cost into a portable data carrier. Wiring and control means for detecting resistance changes require only the simplest circuits. The data carrier itself remains unaffected by external influences, for example mechanical or environmental influences. Preferably, the strain gauges are formed as printed, electrically conductive structures. Alternatively, etching methods for forming the strain gauges may be used.

Im Folgenden werden zwei bevorzugt verwendete Unterklassen solcher Datenträger genauer beschrieben.In the following, two preferred subclasses of such data carriers are described in more detail.

Die Funktionsweise eines Datenträgers der ersten Unterklasse basiert auf dem Grundgedanken, mittels in den Datenträger integrierter Dehnungsmessstreifen jeweils ein Maß für eine Auflagekraft zu bestimmen, welche auf jeweils einen von mehreren Auflagepunkten des Datenträgers wirkt, wenn auf den Datenträger eine Kraft ausgeübt wird, beispielsweise mittels eines Fingers, einer Schreibeinrichtung wie einem Eingabestift oder dergleichen.The mode of operation of a data carrier of the first subclass is based on the basic idea of determining a measure for a contact force by means of strain gauges integrated into the data carrier, which acts on one of several contact points of the data carrier when a force is exerted on the data carrier, for example by means of one Finger, a writing device such as a stylus or the like.

Ein entsprechender Datenträger umfasst einen flächigen Datenträgerkörper, welcher seinerseits vorzugsweise zumindest drei Dehnungsmessstreifen umfasst, welche jeweils in räumlicher Relation zu je einem zugeordneten, vorgegebenen Auflagepunkt des Datenträgerkörpers angeordnet sind. Die Dehnungsmessstreifen sind dabei derart angeordnet, dass, wenn der Datenträgerkörper an den zumindest drei Auflagepunkten gelagert ist und eine Kraft auf den Datenträgerkörper ausgeübt wird, mittels der Dehnungsmessstreifen Maße für die jeweiligen, durch die Kraftausübung auf den Datenträgerkörper an den zugeordneten, vorgegebenen Auflagepunkten einwirkenden Auflagekräfte detektierbar sind. Mit anderen Worten beruht die beschriebene Anordnung auf der Erkenntnis, dass die in der Umgebung der Auflagepunkte auftretenden Verformungen des Datenträgerkörpers nicht undefiniert sind, sondern ein Maß für die an den Auflagepunkten auftretenden Auflagekräfte sein können. Anhand dieser Maße für die an den Auflagepunkten auftretenden Auflagekräfte kann auf einfache Art und Weise auf die auf den Datenträgerkörper ausgeübte Kraft sowie den Ort der Kraftausübung zurück geschlossen werden.A corresponding data carrier comprises a flat data carrier body, which in turn preferably comprises at least three strain gauges, which are each arranged in spatial relation to one associated, predetermined contact point of the data carrier body. The strain gauges are arranged such that when the data carrier body is mounted on the at least three support points and a force is exerted on the data carrier body, by means of the strain gages measures for the respective, acting by the exercise of force on the data carrier body at the associated, predetermined contact points bearing forces are detectable. In other words, the described arrangement is based on the knowledge that the deformations of the data carrier body occurring in the vicinity of the support points are not undefined, but can be a measure of the contact forces occurring at the support points. Based on these dimensions for the bearing forces occurring at the support points can be closed in a simple manner to the force exerted on the disk body force and the place of power back.

Der Datenträger umfasst auf diese Weise eine erste Ausführungsform einer einfach und kostengünstig herzustellenden und flexibel einsetzbaren Eingabeeinrichtung in Form eines berührungsempfindlichen Eingabefeldes. Die Auflagepunkte des Datenträgerkörpers können im Wesentlichen – je nach gewünschter Anwendung – frei gewählt werden. Je nach Bauform des Datenträgers kann eine verschiedene Anzahl von Auflagepunkten in dem Datenträgerkörper vorgegeben werden. Im Falle eines im Wesentlichen rechteckigen, flächigen Datenträgers, z. B. einer Chipkarte, bietet es sich an, vier Auflagepunkte vorzugeben, wobei jeweils ein Auflagepunkt vorzugsweise in einer Ecke des Datenträgerkörpers angeordnet ist.In this way, the data carrier comprises a first embodiment of an input device which can be produced easily and inexpensively and can be used flexibly in the form of a touch-sensitive input field. The support points of the disk body can essentially - depending on the desired application - be chosen freely. Depending on the design of the data carrier, a different number of contact points in the volume body can be specified. In the case of a substantially rectangular, flat data carrier, for. As a smart card, it is advisable to specify four support points, each one support point is preferably arranged in a corner of the disk body.

Im Zusammenhang mit einem Datenträger der vorstehend beschriebenen ersten Unterklasse ist ein Auflagepunkt des Datenträgerkörpers als ein im Idealfall punktförmiger Bereich des flächigen Datenträgerkörpers des Datenträgers zu verstehen. An einem Auflagepunkt kann der Datenträgerkörper gelagert werden, beispielsweise wenn der Datenträger derart auf einer Auflage lagert, dass der Datenträgerkörper am Auflagepunkt auf der Auflage aufliegt. Die Position oder die Koordinaten der Auflagepunkte des Datenträgerkörpers sind dabei so gewählt, dass ein oder mehrere einem der Auflagepunkte zugeordnete Dehnungsmessstreifen den Effekt des Lagers des Datenträgerkörpers auf dem jeweiligen Auflagepunkt besonders gut detektieren können, wenn eine Kraft auf den Datenträger ausgeübt wird. Insbesondere sind die Dehnungsmessstreifen, wie erwähnt, in geeigneter räumlicher Relation, insbesondere in räumlicher Nähe, zu einem zugeordneten Auflagepunkt des Datenträgers in dem Datenträgerkörper angeordnet.In connection with a data carrier of the first subclass described above, a support point of the data carrier body is to be understood as an ideally punctiform region of the two-dimensional data carrier body of the data carrier. At a bearing point of the disk body can be stored, for example, if the disk so stored on a support that the disk body rests on the support on the support. The position or the coordinates of the bearing points of the disk body are chosen so that one or more of the support points associated strain gauges can detect the effect of the bearing of the disk body on the respective support point particularly well when a force is exerted on the disk. In particular, the strain gauges, as mentioned, in a suitable spatial relation, in particular in spatial proximity, arranged to an associated support point of the data carrier in the disk body.

Demnach kann ein Verfahren zum Erkennen einer Kraftausübung auf einen solchen Datenträger der ersten Unterklasse folgende Schritte umfassen: Der Datenträger wird derart positioniert, dass er auf den zumindest drei Auflagepunkten des Datenträgerkörpers gelagert ist. Dann wird eine Kraft auf eine Eingabefläche des Datenträgerkörpers ausgeübt. Dies geschieht vorzugsweise derart, dass die Kraft lokal konzentriert auf einen Punkt der Eingabefläche ausgeübt wird, beispielsweise mittels eines Fingers oder eines Stiftes. Anschließend detektiert die Steuereinrichtung des Datenträgers anhand des elektrischen Widerstandes der zumindest drei Dehnungsmessstreifen in dem Datenträgerkörper jeweils ein Maß für die durch die Kraftausübung auf den Datenträgerkörper an den jeweiligen vorgegebenen, zugeordneten Auflagepunkten einwirkende Auflagekraft. D. h. der oder die Dehnungsmessstreifen, die einem Auflagepunkt zugeordnet sind, werden von der Steuereinrichtung hinsichtlich ihres elektrischen Widerstandes ausgewertet, um ein Maß für die auf diesen Auflagepunkt einwirkende Auflagekraft zu bestimmen. Das bestimmte Maß für die Auflagekraft steht dabei in einem bekannten, vorzugsweise linearen Zusammenhang mit der tatsächlich einwirkenden Auflagekraft. In Abhängigkeit von den zumindest drei bestimmten Maßen für die Auflagekräfte an den Auflagepunkten wird dann die Position der im Wesentlichen punktförmigen Kraftausübung auf die Eingabefläche bestimmt.Accordingly, a method for detecting an application of force to such a data carrier of the first subclass can comprise the following steps: The data carrier is positioned such that it is mounted on the at least three support points of the data carrier body. Then, a force is applied to an input surface of the volume body. This is preferably done so that the force is locally concentrated applied to a point of the input surface, for example by means of a finger or a pen. Subsequently, the control device of the data carrier detects on the basis of the electrical resistance of the at least three strain gauges in the data carrier body a measure of the forces exerted by the exercise of force on the data carrier body at the respective predetermined, assigned contact points bearing force. Ie. the strain gauge (s) associated with a bearing point are evaluated by the control device for electrical resistance to determine a measure of the bearing force applied to that bearing point. The specific measure of the bearing force stands in a known, preferably linear relationship with the actual acting contact force. Depending on the at least three specific dimensions for the contact forces at the support points, the position of the substantially point-like application of force to the input surface is then determined.

Dieses Verfahren ermöglicht mit einfachsten Mitteln das Erkennen nahezu beliebiger Eingaben auf der Eingabefläche des Datenträgers, solange diese Eingabe durch eine Folge von im Wesentlichen punktförmigen Kraftausübungen, wie beispielsweise beim Bedienen einer Tastatur, auf der Eingabefläche durchführbar sind. Auch eine Kraftausübung auf die Eingabefläche, bei der ein Eingabeelement seine Position auf der Eingabefläche kontinuierlich ändert, wie beispielsweise beim Eingeben einer Geste im Form einer Wischbewegung mit einem Finger, kann dadurch erkannt werden, dass die kontinuierliche Kraftausübung als eine Folge von aufeinander folgenden, diskreten Kraftausübungen an jeweils benachbarten Positionen interpretiert wird.This method makes it possible, with the simplest means, to detect almost any input on the input surface of the data carrier, as long as this input can be performed on the input surface by a series of substantially punctiform force exertions, such as when operating a keyboard. Also, an application of force to the input surface in which an input element continuously changes its position on the input surface, such as when inputting a gesture in the form of a swipe with a finger, can be recognized by the continuous application of force as a succession of discrete ones Exercises at each adjacent positions is interpreted.

Die Position der punktförmigen Kraftausübung auf der Eingabefläche wird aus den für die Auflagekräfte bestimmten Maßen mittels des Hebelgesetzes auf elementare Weise bestimmt. Der dazu erforderliche Rechenaufwand in der Steuereinrichtung ist minmal und ist insbesondere auch für Datenträger mit beschränkten Ressourcen, wie z. B. Chipkarten, problemlos durchführbar.The position of the punctiform application of force on the input surface is determined in an elementary manner from the dimensions determined for the bearing forces by means of the lever law. The required computational effort in the controller is minimal and is especially for media with limited resources such. B. smart cards, easily performed.

Prinzipiell sind zur Bestimmung der Position der Eingabe auf der Eingabefläche drei Auflagepunkte der Datenträgeroberfläche ausreichend, solange diese in dem Datenträgerkörper derart angeordnet sind, dass die Eingabefläche nicht über die konvexe Hülle der Auflagepunkte hinausragt. Wenn beispielsweise bei einem rechteckigen Datenträger vier Auflagepunkte vorgegeben sind, je einer in einer Ecke des Datenträgerkörpers, so kann als Eingabefläche im Wesentlichen die gesamte Datenträgerkörperoberfläche – also Vorderseite oder Rückseite – verwendet werden, da diese gerade der konvexen Hülle der Eckpunkte entspricht. Die Größe der verwendbaren Eingabefläche wird somit maximiert.In principle, three support points of the data carrier surface are sufficient for determining the position of the input on the input surface, as long as they are arranged in the volume body such that the input surface does not protrude beyond the convex hull of the support points. For example, if in a rectangular disk four support points are given, one in a corner of the disk body, as the input surface substantially the entire volume body surface - ie front or back - can be used, since this just corresponds to the convex hull of the corner points. The size of the usable input area is thus maximized.

Die Funktionsweise eines Datenträgers der zweiten Unterklasse, welcher nachfolgend kurz beschrieben wird, basiert auf einem im Vergleich zu einem Datenträger der ersten Unterklasse abweichenden Prinzip, welches jedoch gleichfalls auf der Auswertung einer Widerstandsänderung von in oder auf dem Datenträgerkörper ein- oder aufgebrachten Dehnungsmessstreifen beruht, wenn eine Kraft auf den Datenträgerkörper einwirkt.The functioning of a data carrier of the second subclass, which is briefly described below, is based on a differing principle compared to a data carrier of the first subclass, which, however, is also based on the evaluation of a change in resistance of strain gauges applied or applied in or on the data carrier body, if a force acts on the data carrier body.

Ein Datenträger der zweiten Unterklasse umfasst einen deformierbaren Datenträgerkörper mit mindestens drei Dehnungsmessstreifen. In bestimmten Fällen, wenn beispielsweise die Position einer Eingabe nur relativ zu einer Koordinatenrichtung bestimmt werden soll, reichen zwei Dehnungsmessstreifen bereits aus. Der Datenträger ist eingerichtet, die Werte der elektrischen Widerstände der wenigstens drei Dehnungsmessstreifen zu erfassen, die sich ergeben, wenn auf einen Punkt des Eingabefeldes, im Folgenden als Druckpunkt bezeichnet, ein Druck mit einer Druckkraft, das heißt mit einer gegebenen Stärke der Kraft, ausgeübt wird. Weiterhin ist auf dem portablen Datenträger eine Speichereinrichtung vorgesehen, in der eine Abbildungsvorschrift zur Berechnung zumindest der Koordinaten des Druckpunkts und gegebenenfalls auch der Druckkraft durch Anwendung der Abbildungsvorschrift auf die erfassten Widerstandswerte der Dehnungsmessstreifen gespeichert ist.A data carrier of the second subclass comprises a deformable data carrier body with at least three strain gauges. In certain cases, for example, if the position of an input is to be determined only relative to a coordinate direction, two strain gauges are already sufficient. The data carrier is adapted to detect the values of the electrical resistances of the at least three strain gauges which result when a point with the input field, referred to below as the pressure point, is subjected to a pressure with a compressive force, that is to say with a given force of the force becomes. Furthermore, a memory device is provided on the portable data carrier, in which an imaging rule for calculating at least the coordinates of the pressure point and optionally also the pressure force by application of the mapping rule is stored on the detected resistance values of the strain gauges.

Ein Verfahren zum Betrieb eines solchen portablen Datenträgers der zweiten Unterklasse umfasst die Schritte: Erfassen der infolge eines auf einen Druckpunkt des Eingabefeldes mit einer Druckkraft ausgeübten Drucks auftretenden Werte der elektrischen Widerstände der mindestens drei Dehnungsmessstreifen und Bestimmen der Koordinaten des Druckpunkts und gegebenenfalls zudem der Druckkraft durch Anwendung einer Abbildungsvorschrift auf die erfassten Werte der elektrischen Widerstände.A method of operating such a portable data carrier of the second subclass comprises the steps of: detecting the values of the electrical resistances of the at least three strain gauges due to a pressure exerted on a pressure point of the input field with a pressure force and determining the coordinates of the pressure point and possibly also the pressure force Application of a mapping rule to the recorded values of the electrical resistances.

Unter einem deformierbaren Datenträgerkörper eines Datenträgers soll im vorliegenden Zusammenhang ein elastisch deformierbarer, insbesondere ein biegsamer oder ein flexibler, vorzugsweise kartenförmiger Datenträgerkörper eines portablen Datenträgers verstanden werden. Beispiele für solche deformierbaren Datenträgerkörper sind Chipkarten oder Kreditkarten, beispielsweise im ID0-Format.In the present context, a deformable data carrier body of a data carrier is understood to mean an elastically deformable, in particular a flexible or a flexible, preferably card-shaped data carrier body of a portable data carrier. Examples of such deformable data carrier bodies are chip cards or credit cards, for example in ID0 format.

Die Abbildungsvorschrift ist auf dem Datenträger hinterlegt, beispielsweise in einer Speichereinrichtung. Dadurch ist es zum einem möglich, unabhängig von externen Informationen die erfassten Widerstandswerte der Dehnungsmessstreifen auf die Koordinaten des Druckpunkts und gegebenenfalls auf die Druckkraft abzubilden. Die Abbildungsvorschrift wird dabei in aller Regel eine vom Typ des portablen Datenträgers abhängige Abbildungsvorschrift sein, die in allen portablen Datenträger des gleichen Typs verwendet wird, also beispielsweise in allen portablen Datenträgern mit denselben mechanischen Eigenschaften und derselben Anordnung der mindestens drei Dehnungsmessstreifen. Die erfindungsgemäß lokale Hinterlegung der Abbildungsvorschrift auf dem portablen Datenträger gestattet es jedoch auch, eine für jeden portablen Datenträger individuelle Abbildungsvorschrift zu verwenden, die beispielsweise Variationen und Toleranzen ausgleicht, die sich zum Beispiel in der Positionierung der Dehnungsmessstreifen bei der Herstellung des erfindungsgemäßen portablen Datenträgers ergeben. Die Abbildungsvorschrift kann dabei beispielsweise eine ausführbare Funktion oder ein oder mehrere Eingabeparameter für eine solche Funktion sein. The mapping rule is stored on the data carrier, for example in a memory device. As a result, it is possible for one to map the detected resistance values of the strain gages to the coordinates of the pressure point and optionally to the pressure force, independently of external information. The mapping rule will usually be dependent on the type of portable data carrier mapping rule that is used in all portable data carriers of the same type, ie for example in all portable data carriers with the same mechanical properties and the same arrangement of at least three strain gauges. However, according to the invention, local storage of the mapping rule on the portable data carrier also makes it possible to use a mapping rule that is individual for each portable data carrier and compensates, for example, for variations and tolerances resulting, for example, in the positioning of the strain gauges in the production of the portable data carrier according to the invention. The mapping rule may be, for example, an executable function or one or more input parameters for such a function.

Die Ausführung der Abbildungsvorschrift, das heißt die Anwendung der Abbildungsvorschrift auf die erfassten Widerstandswerte, geschieht in einer Steuereinrichtung des portablen Datenträgers. Somit können ohne Zuhilfenahme externer Rechenleistung aus den gemessenen Widerstandswerten der Dehnungsmessstreifen die Koordinaten und gegebenenfalls die Druckkraft eines auf das Eingabefeld ausgeübten Drucks bestimmt werden. Ein solcher portabler Datenträger kann somit als autonome Einheit verwendet werden, die Eingaben auf dem Eingabefeld unabhängig von externen Geräten verarbeiten kann.The execution of the mapping rule, that is the application of the mapping rule to the detected resistance values, takes place in a control device of the portable data carrier. Thus, without the aid of external computing power, the coordinates and optionally the pressure force of a pressure exerted on the input field can be determined from the measured resistance values of the strain gauges. Such a portable data carrier can thus be used as an autonomous unit that can process inputs on the input field independently of external devices.

Die Abbildungsvorschrift wird für einen Masterdatenträger, welcher die Eigenschaften einer Gruppe baugleicher Datenträger repräsentiert, oder aber für einen individuellen Datenträger, beispielsweise zum Ausgleichen von Herstellungstoleranzen, mittels eines Kalibrierungsverfahrens bestimmt, welches die folgenden Schritte aufweist:

a) Ausüben eines Drucks mit einer vorgegebenen Kraft auf einen vorgegebenen Kalibrierungspunkt der Datenträgeroberfläche, wobei die vorgegebene Kraft und die Koordinaten des vorgegebenen Kalibrierungspunkts ein Eingangswerttupel bilden;
b) Erfassen der dabei auftretenden Werte der elektrischen Widerstände der wenigstens drei Dehnungsmessstreifen, wobei die erfassten elektrischen Widerstandswerte ein dem Eingangswerttupel zugehöriges Ausgangswerttupel bilden;
c) Wiederholen der Schritte a) und b) für eine Vielzahl von verschiedenen, Kalibrierungspunkten vorgegebenen und/oder vorgegebenen Kräften;
d) Bestimmen einer Abbildungsvorschrift, welche die erfassten Ausgangswerttupel auf die jeweils zugehörigen Eingangswerttupel oder auf die Koordinaten der Kalibrierungspunkte der jeweils zugehörigen Eingangswerttupel abbildet.

The mapping rule is determined for a master volume representing the characteristics of a group of identical volumes, or for an individual volume, for example for compensating for manufacturing tolerances, by means of a calibration method comprising the following steps:

a) applying a pressure with a predetermined force to a predetermined calibration point of the data carrier surface, wherein the predetermined force and the coordinates of the predetermined calibration point form an input value tuple;
b) detecting the occurring values of the electrical resistances of the at least three strain gauges, wherein the detected electrical resistance values form an output value tuple associated with the input value tuple;
c) repeating steps a) and b) for a plurality of different calibration points predetermined and / or predetermined forces;
d) Determining a mapping rule, which maps the detected output tuple to the respectively associated input value tuple or to the coordinates of the calibration points of the respectively associated input value tuple.

Unter einem Kalibrierungspunkt soll in diesem Zusammenhang ein Punkt der Datenträgeroberfläche verstanden werden, dessen Koordinaten, das heißt dessen Position relativ zu einem geeignet gewählten Bezugspunkt, beispielsweise relativ zu einem Koordinatenursprung, bekannt ist.In this context, a calibration point is understood to mean a point on the data carrier surface whose coordinates, that is to say its position, are known relative to a suitably selected reference point, for example relative to a coordinate origin.

Für eine Kalibrierung ist im Allgemeinen eine Mehrzahl von Kalibrierungspunkten erforderlich. Vorzugsweise ist, um eine ausreichende Genauigkeit der Kalibrierung zu erreichen, eine Vielzahl von Kalibrierungspunkten auf der Datenträgeroberfläche vorgesehen. Zusammen mit dem bei der Kalibrierung ausgeübten Anpressdruck auf einen Kalibrierungspunkt bilden die Koordinaten des Kalibrierungspunktes ein Eingangswerttupel im Sinne des Kalibrierungsverfahrens, das heißt eine zusammengehörige Gruppe von Eingangswerten.Calibration generally requires a plurality of calibration points. Preferably, in order to achieve sufficient accuracy of the calibration, a plurality of calibration points are provided on the data carrier surface. Together with the pressure applied to a calibration point during calibration, the coordinates of the calibration point form an input value tuple in the sense of the calibration procedure, that is to say a related group of input values.

Da sich die elektrischen Widerstände der Dehnungsmessstreifen bei Ausübung eines vorzugsweise punktförmigen Drucks auf einen Punkt der Datenträgeroberfläche, insbesondere auf einen Kalibrierungspunkt, ändern, bilden die bei der Ausübung eines Drucks mit vorgegebener Kraft auf einen vorgegebenen Kalibrierungspunkt gemessenen elektrischen Widerstandswerte der wenigstens drei Dehnungsmessstreifen ein Ausgangswerttupel im Sinne des Kalibrierungsverfahrens, das heißt eine zusammengehörige Gruppe von Ausgangswerten.Since the electrical resistances of the strain gauges change when a preferably punctiform pressure is exerted on a point on the data carrier surface, in particular on a calibration point, the electrical resistance values of the at least three strain gauges measured during the exertion of a pressure with a predetermined force to a predetermined calibration point form an output value tuple Meaning of the calibration method, that is, a related group of output values.

Das Ergebnis des Kalibrierungsverfahrens ist eine Vielzahl von Eingangswerttupeln, zu denen jeweils einzugehöriges Ausgangswerttupel existiert. Anschließend wird eine Abbildungsvorschrift bestimmt, die die Vielzahl von Ausgangswerttupeln auf die jeweils zugehörigen Eingangswerttupel oder zumindest auf die Koordinaten der Kalibrierungspunkte der jeweils zugehörigen Eingangswerttupel abbildet. Da die Ausgangswerttupel aus Widerstandswerten der wenigstens drei Dehnungsmessstreifen bestehen, und da die Eingangswerttupel aus den vorgegebenen Kräften und vorgegebenen Positionen, vorzugsweise aus den Koordinaten, der Kalibrierungspunkte bestehen, erlaubt es diese Abbildungsvorschrift bei der späteren Verwendung des erfindungsgemäßen Datenträgers, einem gemessenen Widerstandswerttupel, welches sich in Folge eines auf einen Punkt des Eingabefeldes, das heißt auf einen Druckpunkt mit einer Druckkraft ausgeübten Drucks ergibt, die Koordinaten des Druckpunktes und gegebenenfalls auch die ausgeübte Druckkraft zu bestimmen.The result of the calibration procedure is a plurality of input value tuples, to each of which associated output tuple exists. Subsequently, a mapping rule is determined, which maps the plurality of output value tuples to the respective associated input value tuple or at least to the coordinates of the calibration points of the respective associated input value tuple. Since the output value tuples consist of resistance values of the at least three strain gauges, and since the input value tuples consist of the predetermined forces and predetermined positions, preferably from the coordinates, of the calibration points, this mapping rule allows later use of the data carrier according to the invention, a measured resistance tuple which is in consequence of a pressure exerted on a point of the input field, that is to say on a pressure point with a pressure force, the coordinates of the pressure point and if necessary, to determine the pressure applied.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Darin zeigen:Hereinafter, the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenträgers (ohne Anzeigeeinrichtung) in Draufsicht und in einer Schnittansicht; 1 a first embodiment of a data carrier according to the invention (without display device) in plan view and in a sectional view;

2 eine Anordnung beim Ausüben einer Eingabekraft auf eine Oberfläche des Datenträgers aus 1; 2 an arrangement when exerting an input force on a surface of the data carrier from 1 ;

3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenträgers (ohne Anzeigeeinrichtung); 3 a second embodiment of a data carrier according to the invention (without display device);

4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenträgers in Draufsicht und in einer Schnittansicht; 4 a third embodiment of a data carrier according to the invention in plan view and in a sectional view;

5 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenträgers, und 5 a fourth embodiment of a data carrier according to the invention, and

6 eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenträgers. 6 A fifth embodiment of a data carrier according to the invention.

Die Darstellungen der Datenträger in den 1 bis 3 dienen dazu zu beschreiben, wie ein berübrungsempfindliches Eingabefeldes mittels Dehnungsmessstreifen prinzipiell gebildet werden kann. Weiterhin werden allgemeine Verfahren zum Erkennen einer Eingabekraftausübung auf ein solches Eingabefeld erläutert. Daher sind die entsprechenden Datenträger hier aus Klarheitsgründen ohne Anzeigeeinrichtung dargestellt.The representations of the volumes in the 1 to 3 serve to describe how a touch-sensitive input field can be formed in principle by means of strain gauges. Furthermore, general methods for detecting an input force exerting on such an input field will be explained. Therefore, the corresponding data carriers are shown here for clarity without display device.

Ein Verfahren zum Eingeben von Eingabedaten in einen spezifischen Datenträger mit einem Eingabefeld und einer Anzeigeeinrichtung wird nachfolgend mit Bezug auf die 4 bis 6 detailliert beschrieben. Dabei sind die Eingabefelder der Datenträger aus den 4 bis 6 teilweise spezifische Ausführungsformen der mit Bezug auf die 1 bis 3 erläuterten Eingabefelder.A method for inputting input data into a specific data carrier having an input field and a display device will be described below with reference to FIGS 4 to 6 described in detail. The input fields of the data carriers are from the 4 to 6 partially specific embodiments of with respect to the 1 to 3 explained input fields.

Ein portabler Datenträger 5, der der vorstehend beschriebenen ersten Unterklasse angehört und der in 1 in Form einer Chipkarte dargestellt ist, umfasst einen Datenträgerkörper 10, der durch Laminieren verschiedener Kunststoffschichten gebildet ist. Andere Datenträgermaterialien sind gleichfalls einsetzbar, beispielsweise Papier oder Pappe. Jeweils in den Ecken angeordnet sind in dem Datenträger 5 vier Auflagepunkte 30, 30', 30'', 30''' vorgegeben. Es ist gleichfalls möglich. Auflagepunkte in anderer Zahl und an anderen Positionen des Datenträgerkörpers 10 vorzugeben.A portable volume 5 which belongs to the first subclass described above and which is in 1 is shown in the form of a chip card, comprises a data carrier body 10 which is formed by laminating various plastic layers. Other data carrier materials can also be used, for example paper or cardboard. Each arranged in the corners are in the disk 5 four points of support 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' specified. It is also possible. Support points in other numbers and at other positions of the data carrier body 10 pretend.

Jedem der Auflagepunkte 30, 30', 30'', 30''' ist jeweils ein Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' zugeordnet. Es ist auch möglich, einem Auflagepunkt 30 eine Mehrzahl von Dehnungsmessstreifen 20 zuzuordnen. Die Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' sind in den Datenträgerkörper 10 jeweils in geeigneter räumlicher Relation zu dem zugeordneten Auflagepunkt 30 eingebracht. Insbesondere sind die Dehnungsmessstreifen 20 derart eingebracht, dass sie sich in dem Datenträgerkörper 10, ausgehend von dem jeweils zugeordneten Auflagepunkt 30, in eine oder mehrere Richtungen, vorzugsweise radial, erstrecken. Dabei kann ein Dehnungsmessstreifen 20 auch mit einem Auflagepunkt 30 überlappend angeordnet sein oder der empfindliche Bereich eines Dehnungsmessstreifens 20 umgibt den Auflagepunkt 30 im Wesentlichen. Ein Dehnungsmessstreifen 20 kann weiter derart angeordnet sein, dass der zugeordnete Auflagepunkt 30 in der Mitte des Dehnungsmessstreifens 20 oder in dessen Randbereich vorgesehen ist.Each of the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' each is a strain gauge 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' assigned. It is also possible to have a point of support 30 a plurality of strain gauges 20 assigned. The strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' are in the volume body 10 each in a suitable spatial relation to the associated support point 30 brought in. In particular, the strain gauges 20 introduced such that they are in the disk body 10 , Starting from the respectively assigned support point 30 , in one or more directions, preferably radially, extend. This can be a strain gauge 20 also with a support point 30 be arranged overlapping or the sensitive area of a strain gauge 20 surrounds the support point 30 essentially. A strain gauge 20 may further be arranged such that the associated support point 30 in the middle of the strain gauge 20 or in the edge area is provided.

Die Dehnungsmessstreifen 20'', 20''', 20', 20 sind dazu angeordnet, jeweils ein Maß F₁, F₂, F₃, F₄ für eine Auflagekraft (vgl. 2) auf die jeweils zugeordneten Auflagepunkte 30'', 30''', 30', 30 zu bestimmen, wenn der Datenträger 5 auf den Auflagepunkten 30, 30', 30'', 30''' gelagert ist und eine Kraft auf den Datenträgerkörper 10, insbesondere auf ein Eingabefeld 50 des Datenträgerkörpers 10, ausgeübt wird. Dazu sind die Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' mit einer Steuereinrichtung 70 des Datenträgers 5 verbunden. Die Steuereinrichtung 70 kann Teil eines integrierten Schaltkreises des Datenträgers 5 sein. Eine Verformung eines Dehnungsmessstreifens 20 aufgrund einer Kraftausübung auf den Datenträger 5 hat eine Widerstandsänderung einer Leiterstruktur des Dehnungsmessstreifens 20 zur Folge. In der Steuereinrichtung 70 kann daraus ein Maß F₄ für die auf den dem Dehnungsmessstreifen 20 zugeordneten und in direkter räumlicher Nähe dazu vorgesehenen Auflagepunkt 30 einwirkende Auflagekraft bestimmt werden.The strain gauges 20 '' . 20 ''' . 20 ' . 20 are arranged to each measure F ₁ , F ₂ , F ₃ , F ₄ for a bearing force (see. 2 ) to the respectively assigned support points 30 '' . 30 ''' . 30 ' . 30 to determine if the disk 5 on the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' is stored and a force on the disk body 10 , in particular on an input field 50 the volume body 10 , is exercised. These are the strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' with a control device 70 of the disk 5 connected. The control device 70 can be part of an integrated circuit of the data carrier 5 be. A deformation of a strain gauge 20 due to an exercise of force on the data carrier 5 has a change in resistance of a conductor structure of the strain gauge 20 result. In the control device 70 It can be used to measure F ₄ for the strain gauge 20 assigned and provided in direct spatial proximity thereto support point 30 acting bearing force can be determined.

Der Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' wird vor dem Laminieren auf eine Schicht des Datenträgerkörpers 10 aufgedruckt. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind lineare Dehnungsmessstreifen 20 dargestellt, welche im Wesentlichen gegenüber einer Verformung in einer Richtung, entlang ihrer Längsachse, empfindlich sind. Die Längsachsen der Dehnungsmessstreifen 20 sind dabei im Winkel von ca. 45° zu den jeweiligen Seitenkanten des Datenträgerkörpers 10 angeordnet. Eine Anordnung der Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' in einem anderen Winkel und an anderen Positionen, beispielsweise jeweils in der Mitte einer der Seitenkanten des Datenträgerkörpers 10 unter einem rechten Winkel zu diesen, ist ebenfalls möglich. Entsprechend wären dann auch die Auflagepunkte 30, 30', 30'', 30''' vorgegeben, jeweils in geeigneter räumlicher Relation zu einem Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''', d. h. die Auflagepunkte 30, 30', 30'', 30''' wären jeweils in der Mitte einer der Seitenkanten des Datenträgerkörpers 10 vorgesehen.The strain gauge 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' is applied to a layer of the media body prior to lamination 10 printed. In the in 1 illustrated embodiment are linear strain gauges 20 which are substantially sensitive to deformation in one direction along its longitudinal axis. The longitudinal axes of the strain gauges 20 are at an angle of about 45 ° to the respective side edges of the disk body 10 arranged. An arrangement of strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' at a different angle and at other positions, for example in each case in the middle of one of the side edges of the data carrier body 10 at a right angle to these is also possible. Accordingly, then the support points would be 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' predetermined, each in a suitable spatial relation to a strain gauge 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' ie the contact points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' would each be in the middle of one of the side edges of the disk body 10 intended.

Es ist möglich, jede andere, geeignete Ausgestaltung von Dehnungsmessstreifen 20 zu verwenden, beispielsweise sternförmige oder rosettenförmige Anordnungen. Diese haben den Vorteil, dass sie gegenüber einer Verformung in mehrere Richtungen empfindlich sind. Dadurch sind diese Dehnungsmessstreifen 20 unter anderem gegenüber Inhomogenitäten des Datenträgermaterials, beispielsweise Lufteinschlüssen in oder zwischen den Kunststoffschichten des Datenträgerkörpers 10 oder dergleichen, weniger anfällig. D. h. die Verformung des Dehnungsmessstreifens 20, welche auf einer Verformung des umgebenden Datenträgermaterials beruht, verhält sich auch bei kleineren Fehlern im Datenträgermaterial noch in gewünschter Weise.It is possible to use any other suitable design of strain gauges 20 to use, for example, star-shaped or rosette-shaped arrangements. These have the advantage that they are sensitive to deformation in several directions. As a result, these strain gauges 20 inter alia against inhomogeneities of the data carrier material, for example air pockets in or between the plastic layers of the data carrier body 10 or the like, less vulnerable. Ie. the deformation of the strain gauge 20 , which is based on a deformation of the surrounding data carrier material, behaves even with smaller errors in the data carrier material in the desired manner.

Um eine Sensibilität eines Dehnungsmessstreifens 20''' zu erhöhen, können Schichten des Datenträgerkörpers 10 im Bereich des Dehnungsmessstreifens 20''' Aussparungen 60 aufweisen (vgl. 1). Die Aussparungen 60 können seitlich des Dehnungsmessstreifens 20''' angeordnet sein. Möglich ist auch eine Anordnung oberhalb oder unterhalb des Dehnungsmessstreifens 20''', beispielsweise in darüber oder darunter liegenden Schichten des Datenträgerkörpers 10. Auf diese Weise wird der Datenträgerkörper 10 im Bereich des Dehnungsmessstreifens 20''' quasi etwas ausgedünnt. Dadurch wird das Intervall, innerhalb dessen sich der elektrische Widerstand des Dehnungsmessstreifens 20''' aufgrund einer an dem Auflagepunkt 30''' wirkenden Auflagekraft und eine daraus resultierende lokale Verformung des Datenträgerkörpers 10 verändern kann, vergrößert. Entsprechend kann die Steuereinrichtung 70 in präziserer Weise ein Maß für die auf den Auflagepunkt 30''' einwirkende Auflagekraft bestimmen.To a sensitivity of a strain gauge 20 ''' can increase layers of the disk body 10 in the area of the strain gauge 20 ''' recesses 60 have (see. 1 ). The recesses 60 may be laterally of the strain gauge 20 ''' be arranged. Also possible is an arrangement above or below the strain gauge 20 ''' , For example, in above or below layers of the disk body 10 , In this way, the volume body 10 in the area of the strain gauge 20 ''' somewhat thinned out. This will be the interval within which the electrical resistance of the strain gauge 20 ''' because of one at the point of support 30 ''' acting contact force and a resulting local deformation of the disk body 10 can change, increases. Accordingly, the control device 70 in a more precise way a measure of the point of support 30 ''' determine acting contact force.

Die Auflagepunkte 30, 30', 30'', 30''' lagern, wenn der Datenträger 5 auf einer ebenen Fläche angeordnet ist, auf Hervorstehungen 40, 40'. Diese sind im Beispiel aus 1 als integral mit dem Datenträgerkörper 10 geformte Hervorstehungen gezeigt. Solche Hervorstehungen 40 können beispielsweise mittels Hochprägens gebildet werden. Einfache Verdickungen 41 des Datenträgerkörpers 10 sind ebenfalls möglich. Da der Datenträgerkörper 10 bei einem Verfahren zum Erkennen einer Kraftausübung auf den Datenträger 5, wie es nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben wird, lediglich auf den Auflagepunkten 30, 30', 30'', 30''' gelagert ist, kann ein Maß für die dort in Folge der ausgeübten Kraft einwirkenden Auflagekräfte jeweils genau und, wie beschrieben, mit einfachsten Mitteln bestimmt werden.The support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' store if the disk 5 arranged on a flat surface, on protrusions 40 . 40 ' , These are in the example 1 as integral with the volume body 10 Shaped protrusions are shown. Such emergence 40 can be formed for example by means of stamping. Simple thickening 41 the volume body 10 are also possible. As the disk body 10 in a method for detecting an application of force to the data carrier 5 as related below 2 is described, only on the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' is stored, a measure of the there acting as a result of the applied force bearing forces each exactly and, as described, be determined with the simplest means.

Dabei ist zu beachten, dass die Kraft auf den Datenträger 5 in einem Bereich der Datenträgeroberfläche ausgeübt wird, welche in geeigneter Weise von den an den Auflagepunkten 30 angeordneten Dehnungsmessstreifen 20 überwacht werden kann. Daher ist das Eingabefeld 50 für eine Kraftausübung auf die Datenträgeroberfläche im Wesentlichen durch die konvexe Hülle der Auflagepunkte 30 definiert. Im Datenträger 5 aus 1 bildet dementsprechend im Wesentlichen die gesamte Datenträgeroberfläche das Eingabefeld 50, gegebenenfalls abgesehen von den äußersten Randbereichen direkt an den Seitenkanten des Datenträgerkörpers 10.It should be noted that the force on the disk 5 is applied in an area of the data carrier surface which is suitably different from those at the support points 30 arranged strain gauges 20 can be monitored. Therefore, the input field 50 for a force application to the disk surface substantially by the convex hull of the support points 30 Are defined. In the volume 5 out 1 Accordingly, essentially the entire volume surface forms the input field 50 , optionally apart from the outermost edge regions directly on the side edges of the disk body 10 ,

Alternativ zu an dem Datenträger 5 direkt angeordneten Auflagen – beispielsweise den beschriebenen Hervorstehungen – kann der flächige Datenträgerkörper 10 vollständig eben ausgebildet sein, wie es beispielsweise von gewöhnlichen Chipkarten bekannt ist. Dann wird ein zu dem Datenträger korrespondierender Träger (nicht gezeigt) oder dergleichen zum Aufnehmen des Datenträgers bereitgestellt. Auf diese Weise kann eine ordnungsgemäße Auflage des Datenträgers auf den Auflagepunkten gewährleistet werden, wenn Eingaben in den Datenträger durch Kraftausübung auf den Datenträgerkörper des Datenträgers erfolgen sollen.Alternatively to on the disk 5 directly arranged supports - for example, the emergence described - can the surface volume body 10 be completely flat, as it is known for example from ordinary smart cards. Then, a carrier corresponding to the medium (not shown) or the like for receiving the data carrier is provided. In this way, a proper circulation of the data carrier can be ensured on the support points, if entries in the data carrier by force should be made on the volume body of the data carrier.

Mit Bezug auf 2 wird nun ein Verfahren beschrieben, bei dem abhängig von Maßen F₁, F₂, F₃, F₄ für eine Krafteinwirkung an den Auflagepunkten 30, 30', 30'', 30''' aufgrund einer im Wesentlichen punktförmigen Kraftausübung auf den Datenträger 5, beispielsweise mittels eines Stiftes 300, die Position P der Kraftausübung bestimmt werden kann.Regarding 2 Now, a method is described in which, depending on dimensions F ₁ , F ₂ , F ₃ , F ₄ for a force at the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' due to a substantially point-like application of force to the data carrier 5 , for example by means of a pen 300 , the position P of the exercise of force can be determined.

Zu Beginn des Verfahrens wird der Datenträgerkörper 10 auf einer ebenen Fläche derart angeordnet, dass er lediglich auf den Auflagepunkten 30, 30', 30'', 30'' lagert. Dazu sind die Hervorstehungen 40, wie beschrieben, an dem Datenträger 5 angebracht. Alternativ könnte der Datenträgerkörper 10, ohne die Hervorstehungen 40, von einem der Träger oder dergleichen in geeigneter Weise aufgenommen werden.At the beginning of the process, the volume body 10 arranged on a flat surface so that it only on the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 '' outsourced. These are the emergence 40 as described on the disk 5 appropriate. Alternatively, the disk body could 10 , without the emergence 40 be suitably received by one of the carriers or the like.

Anschließend wird eine Kraft vorzugsweise im Wesentlichen punktförmig im Bereich der Eingabefläche 50 auf den Datenträgerkörper 10 ausgeübt, beispielsweise mittels eines Eingabestiftes oder mittels eines Fingers.Subsequently, a force is preferably substantially point-shaped in the region of the input surface 50 on the disk body 10 exerted, for example by means of a stylus or by means of a finger.

Aufgrund der daraus resultierenden Krafteineinwirkung auf den Datenträgerkörper 10 im Bereich der Auflagepunkte 30, 30', 30'', 30''' verformen sich die dort angeordneten, den Auflagepunkten 30, 30', 30'', 30''' jeweils zugeordneten Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20'''. Dadurch ändert sich der elektrische Widerstand der Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' entsprechend ihrer Verformung. Anhand der Widerstandsänderung bestimmt die mit den Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' verbundene Steuereinrichtung 70 jeweils ein Maß F₁, F₂, F₃, F₄ für eine auf den Datenträgerkörper 10 an dem jeweiligen Auflagepunkt 30, 30', 30'', 30''' einwirkende Auflagekraft. Um die Position P zu bestimmen, an dem die Kraftausübung auf die Eingabefläche des Datenträgers stattgefunden hat, kann das Hebelgesetz herangezogen werden. Um die Darstellung der nachfolgenden Berechnung zu vereinfachen, wird die Eingabefläche des Datenträgers gedanklich mit einem 2-dimensionalen Koordinatensystem versehen. Der Ursprung des Koordinatensystems kann beispielsweise im Zentrum der Eingabefläche des Datenträgers vorgesehen sein. Die Auflagepunkte 30'', 30''', 30', 30, welchen jeweils ein Maß F₁, F₂, F₃, F₄ für die einwirkende Auflagekraft zugeordnet wird, besitzen in dem Koordinatensystem die Koordinaten (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) und (x4, y4). Sei FG = F₁ + F₂ + F₃ + F₄ und habe der Punkt P der Kraftausübung die Koordinaten (xp, yp), so gilt xp = (x1·F₁ + x2·F₂ + x3·F₃ + x4·F₄)/FG und yp = (y1·F₁ + y2·F₂ + y3·F₃ + y4·F₄)/FG. Due to the resulting force on the disk body 10 in the area of the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' deform the arranged there, the support points 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' respectively associated strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' , This changes the electrical resistance of the strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' according to their deformation. Based on the resistance change determines the with the strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' connected control device 70 in each case a measure F ₁ , F ₂ , F ₃ , F ₄ for a on the disk body 10 at the respective point of support 30 . 30 ' . 30 '' . 30 ''' acting bearing force. To determine the position P at which the force has applied to the input surface of the data carrier, the lever law can be used. In order to simplify the presentation of the subsequent calculation, the input surface of the data carrier is mentally provided with a 2-dimensional coordinate system. The origin of the coordinate system may for example be provided in the center of the input area of the data carrier. The support points 30 '' . 30 ''' . 30 ' . 30 , which are each assigned a measure F ₁ , F ₂ , F ₃ , F ₄ for the applied contact force, have in the coordinate system the coordinates (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) and (x4, y4). Let FG = F ₁ + F ₂ + F ₃ + F ₄ and if the point P of the force has the coordinates (xp, yp), then xp = (x1 + x2 · F ₁ * F ₂ + F ₃ + · x3 x4 · F ₄₎ / FG and yp = (y1 * F ₁ + y ₂ * F ₂ + y ₃ * F ₃ + y ₄ * F ₄ ) / FG.

In analoger Weise kann die Position des Punktes P für eine beliebige Anzahl von Auflagepunkten in beliebiger Anordnung bestimmt werden.In an analogous manner, the position of the point P can be determined for any number of bearing points in any arrangement.

In 3 ist ein Datenträger der vorstehend beschriebenen zweiten Unterklasse gezeigt. Die Herstellung des Datenträgers an sich kann in gleicher Weise geschehen, wie dies mit Bezug auf den Datenträger in 1 beschrieben worden ist. Der portable Datenträger umfasst einen vorzugsweise in den Datenträgerkörper eingebetteten Chip, der neben einem Prozessor auch eine Speichereinrichtung enthält. Der Chip beinhaltet vorzugsweise die zur Ausführung des Kalibrierungsverfahrens und zur Ausführung der Abbildungsvorschrift erforderlichen Datenverarbeitungsmittel. Weiterhin sind auf dem Datenträgerkörper vier Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' angeordnet, die als lineare Dehnungsmessstreifen ausgebildet sind und auf den Kanten eines Rechtecks angeordnet, wobei deren empfindliche Richtung parallel zu diesen Kanten zeigt. Die vier Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' sind symmetrisch zum Mittelpunkt des Rechtecks angeordnet. Durch diese Anordnung der vier Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' entsteht ein Eingabefeld 50, innerhalb dessen die Ausübung eines Drucks auf einen Punkt zu messbaren Widerstandsänderungen der vier Dehnungsmessstreifen führt, aus deren Werten die Position der Druckausübung abgeleitet werden kann. Liegt der Druckpunkt außerhalb des Eingabefeldes 50, so wird mit wachsender Entfernung des Druckpunkts von dem Eingabefeld 50 die Genauigkeit der Positionsbestimmung des Druckpunkts und gegebenenfalls der Bestimmung der Druckkraft geringer. Die Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' können auch derart angeordnet werden, dass sich die Größe des Eingabefeldes 50 ändert, insbesondere vergrößert, und im Wesentlichen die gesamte Datenträgeroberfläche einnimmt.In 3 a data carrier of the second subclass described above is shown. The preparation of the disk itself can be done in the same way as with respect to the disk in 1 has been described. The portable data carrier comprises a chip, which is preferably embedded in the data carrier body and also contains a memory device in addition to a processor. The chip preferably includes the data processing means required to perform the calibration procedure and to execute the mapping policy. Furthermore, four strain gauges are on the disk body 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' arranged as linear strain gauges and arranged on the edges of a rectangle with their sensitive direction parallel to these edges. The four strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' are arranged symmetrically to the center of the rectangle. By this arrangement of the four strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' creates an input field 50 within which the application of pressure to a point results in measurable changes in the resistance of the four strain gauges, from the values of which the position of the pressure can be derived. If the pressure point is outside the input field 50 Thus, with increasing distance of the print dot from the input field 50 the accuracy of the position determination of the pressure point and optionally the determination of the pressure force less. The strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' can also be arranged such that the size of the input field 50 changes, in particular increases, and occupies substantially the entire volume surface.

Anzahl und Anordnung der Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' können variieren. Beispielsweise können die vier Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' auf den Winkelhalbierenden eines Rechtecks oder parallel zu diesen Winkelhalbierenden angeordnet sein und jeweils zum Mittelpunkt des Rechtecks zeigen. Alternative Anordnungen umfassen drei Dehnungsmessstreifen, die sternförmig angeordnet sind. Dabei kann der Winkel zwischen je zwei der drei Dehnungsmessstreifen jeweils 120° betragen. Auch eine Anordnung von drei Dehnungsmessstreifen entlang den Kanten eines gleichseitigen Dreiecks ist möglich.Number and arrangement of strain gages 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' can vary. For example, the four strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' be arranged on the bisector of a rectangle or parallel to these bisectors and each point to the center of the rectangle. Alternative arrangements include three strain gauges arranged in a star shape. The angle between each two of the three strain gauges can each be 120 °. An arrangement of three strain gauges along the edges of an equilateral triangle is also possible.

Wie beschrieben, erfolgt ein Verfahren zum Erkennen einer Kraftausübung auf einen Datenträger 5 aus 3, d. h. einen Datenträger der zweiten Unterklasse, gemäß den folgenden Schritten: In einem ersten Schritt werden die Werte der elektrischen Widerstände der vier Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'', 20''' erfasst, welche sich infolge eines auf einen Druckpunkt des Eingabefeldes 50 mit einer Druckkraft ausgeübten Drucks ergeben. In einem nachfolgenden, zweiten Schritt werden die Koordinaten des Druckpunkts und gegebenenfalls zudem die Druckkraft durch Anwendung der in dem Datenträger 5 gespeicherten Abbildungsvorschrift auf die erfassten Werte der elektrischen Widerstände bestimmt.As described, a method for detecting a force is applied to a disk 5 out 3 ie a data carrier of the second subclass, according to the following steps: In a first step, the values of the electrical resistances of the four strain gauges 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' detected, which as a result of a pressure point of the input field 50 result with a pressure force applied pressure. In a subsequent, second step, the coordinates of the printing dot and optionally also the printing force by applying the in the disk 5 stored mapping rule determined on the detected values of the electrical resistances.

Mit Bezug auf die 4 bis 6 wird nachfolgend ein Verfahren zum Eingeben von Eingabedaten in einen portablen Datenträger 5 der vorstehend beschriebenen Art über ein Eingabefeld 50 des Datenträgers 5 beschrieben. Jeder der Datenträger 5 aus den 4 bis 6 umfasst zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung 80, beispielsweise in Form eines Displays. Andere Anzeigeeinrichtungen, beispielsweise unter Verwendung von Leuchtdioden, sind einsetzbar, solange diese Einrichtungen ein Anzeigen von Zeichen eines durch den Datenträger 5 vorgegebenen Eingabealphabets unterstützen.With reference to the 4 to 6 Hereinafter, a method of inputting input data to a portable volume will be described 5 of the type described above via an input field 50 of the disk 5 described. Each of the disks 5 from the 4 to 6 additionally includes a display device 80 , for example in the form of a display. Other display devices, for example using light-emitting diodes, can be used as long as these devices are displaying characters of one by the data carrier 5 support given input alphabets.

Das Eingabefeld 50 und die Anzeigeeinrichtung 80 sind jeweils mit einer Steuereinrichtung 70 des Datenträgers 5 verbunden. Die Steuereinrichtung 70 ist eingerichtet, Signale, welche eine Kraftausübung auf das Eingabefeld 50 signalisieren, an eine Eingabeverarbeitungseinrichtung des Datenträgers 5 weiterzuleiten. Diese wiederum ist eingerichtet, solche Signale bei der Eingabe von Eingabedaten in den Datenträger 5 in nachstehend beschriebener Weise zu interpretieren und zu verarbeiten. Die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung ist direkt oder über die Steuereinrichtung 70 mit der Anzeigeeinrichtung 80 verbunden und kann dieser insbesondere anzuzeigende Daten übermitteln.The input field 50 and the display device 80 are each with a control device 70 of the disk 5 connected. The control device 70 is set up, signals which exert a force on the input field 50 signal to an input processing device of the data carrier 5 forward. This in turn is set up such signals when entering input data in the disk 5 interpreted and processed in the manner described below. The Input data processing device is directly or via the control device 70 with the display device 80 connected and can transmit this particular data to be displayed.

Das Verfahren zum Eingeben von Eingabedaten wird nachfolgend am Beispiel einer Eingabe eines Geheimdatums, nämlich einer 4-stelligen PIN, beschrieben.The method for inputting input data will be described below by the example of entering a secret date, namely a 4-digit PIN.

In einem initialen Schritt kann ein Nutzer dem Datenträger 5 signalisieren, dass die Eingabe einer PIN durchgeführt werden soll, d. h. der Datenträger wird aktiviert, um eine Eingabe der PIN zu verarbeiten. Dieser Schritt kann beispielsweise dadurch durchgeführt werden, dass eine Kraftausübung einer vorgegebenen Art auf das Eingabefeld 50 erfolgt.In an initial step, a user can choose the volume 5 signal that the input of a PIN should be performed, ie the data carrier is activated to process an input of the PIN. This step may be performed, for example, by applying a force of a predetermined type to the input field 50 he follows.

Kraftausübungen auf das Eingabefeld 50 können auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Wischbewegungen, bei denen ein Eingabeelement, wie z. B. ein Finger, unter Kraftausübung über das Eingabefeld 50 gleitet, sind eine Möglichkeit. Ein auf diese Weise durch die Steuereinrichtung 70 erkennbares Eingabemuster kann z. B. aus einem oder mehreren Linien- oder Kurvenstücken zusammengesetzt sein. Eine andere Art der Kraftausübung besteht in einer oder mehreren punktuellen Kraftausübungen auf das Eingabefeld 50, wobei Anzahl und Zeitdauer solcher Kraftausübungen variieren können. Ebenso kann eine punktuelle Kraftausübung auf verschiedene, vorgegebene Anteile 51, 52, 53 (vgl. 6) des Eingabefeldes 50 ausgeübt werden. Weitere Arten von Kraftausübungen auf das Eingabefeld 50 sind möglich.Exerting force on the input field 50 can be done in different ways. Wiping movements in which an input element, such. As a finger, using force on the input field 50 slides are a possibility. One in this way by the controller 70 recognizable input pattern can z. B. composed of one or more line or curve pieces. Another type of exercise of force consists of one or more selective exertions on the input field 50 , wherein the number and duration of such exercises can vary. Likewise, a selective exercise of power on different, predetermined proportions 51 . 52 . 53 (see. 6 ) of the input field 50 be exercised. Other types of force exerted on the input field 50 are possible.

Die Eingabefelder 50 der Datenträger 5 aus den 4 bis 6 sind spezifische Ausführungsbeispiele von vorstehend mit Bezug auf die 1 bis 3 allgemein beschriebenen Eingabefeldern von Datenträgern der beiden genannten Unterklassen. Je nach Art des Eingabefeldes 50 können durch die jeweilige Steuereinrichtung 70 verschiedene der vorstehend genannten Arten von Kraftausübungen erkannt und entsprechende Signale an die jeweiligen Eingabeverarbeitungseinrichtung weitergeleitet werden.The input fields 50 the disk 5 from the 4 to 6 are specific embodiments of the above with reference to 1 to 3 generally described input fields of data carriers of the two subclasses mentioned. Depending on the type of input field 50 can by the respective control device 70 various of the aforementioned types of force exercises are detected and corresponding signals are forwarded to the respective input processing device.

Der Datenträger 5 aus 4 umfasst ein Eingabefeld 50 in Form eines Eingabestreifens 55. Dieser ist über einer Aussparung 60 des Datenträgerkörpers 10 angeordnet, welche leer bleiben oder mit einem im Vergleich zum restlichen Datenträgerkörpermaterial weicher ausgebildeten Material gefüllt sein kann. Am linken und rechten Ende des Streifens 55 sind jeweils Dehnungsmessstreifen 20, 20' angeordnet. Grundsätzlich ist dieses Eingabefeld der vorstehend beschriebenen zweiten Unterklasse zuzuordnen. Erkannt werden können durch die Steuereinrichtung 70 Kraftausübungen auf den Streifen 55 sowie die Position der Kraftausübung, allerdings lediglich deren Komponente in die horizontale, d. h. die links-rechts-Richtung. Die Kraftausübung zum Aktivieren des Datenträgers 5 kann hier beispielsweise in einer punktuellen Kraftausübung auf den Streifen 55, an einer beliebigen Position, bestehen.The disk 5 out 4 includes an input field 50 in the form of an input strip 55 , This one is above a recess 60 the volume body 10 arranged, which remain empty or can be filled with a softer compared to the rest of the media body material formed material. At the left and right end of the strip 55 are each strain gauges 20 . 20 ' arranged. Basically, this input field is assigned to the second subclass described above. Can be detected by the controller 70 Exerting force on the strip 55 and the position of the force, but only their component in the horizontal, ie the left-right direction. The power to activate the volume 5 Here, for example, in a punctual force on the strip 55 , at any position.

Der in 5 gezeigte Datenträger 5 entspricht im Wesentlichen dem Datenträger aus 1 und gehört somit zur ersten Unterklasse. Die Steuereinrichtung 70 kann somit jegliche Art von Kraftausübungen sowie deren Position sicher bestimmen. Die Kraftausübung zum Aktivieren des Datenträgers 5 kann auch hier beispielsweise in einer kurzen, punktuellen Kraftausübung auf eine beliebige Position des Eingabefeldes 50 bestehen.The in 5 shown disk 5 is essentially the same as the disk 1 and thus belongs to the first subclass. The control device 70 can thus safely determine any kind of exertion of force as well as their position. The power to activate the volume 5 can also here, for example, in a short, selective exercise of force on any position of the input field 50 consist.

Das Eingabefeld 50 des Datenträgers 5 aus 6 gehört wieder zur zweiten Unterklasse. Im Unterschied zum Datenträger 5 aus 3 sind hier lediglich drei Dehnungsmessstreifen 20, 20', 20'' vorgesehen, die entsprechend den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind und jeweils einen. Winkel von 120° einschließen. In dem Eingabefeld 50 sind Anteile 51, 52, 53, welche Eingabetasten repräsentieren. Die Steuereinrichtung 70 ist hier lediglich eingerichtet, punktuelle Kraftausübungen zu interpretieren, welche im Bereich eines der Anteile 51, 52, 53 auf das Eingabefeld 50 ausgeübt werden. Die Kraftausübung zum Aktivieren des Datenträgers 5 kann hier beispielsweise in einer punktuellen Kraftausübung auf den Anteil 51, d. h. in einem „Drücken der *-Taste”, bestehen.The input field 50 of the disk 5 out 6 belongs again to the second subclass. Unlike the disk 5 out 3 Here are only three strain gauges 20 . 20 ' 20 '' provided, which are arranged according to the corners of an equilateral triangle and one each. Include angle of 120 °. In the input field 50 are shares 51 . 52 . 53 , which represent input keys. The control device 70 is here only set up to interpret punctual exertion of force, which in the range of one of the shares 51 . 52 . 53 on the input field 50 be exercised. The power to activate the volume 5 can here, for example, in a selective exercise of power on the share 51 , ie in a "press the * key", exist.

Ein derart aktivierter Datenträger 5 zeigt mittels des Displays 80 an der ersten Stelle einen so genannten Startwert an. Die Anzeige kann beispielsweise blinkend erfolgen, um einem Anwender anzudeuten, dass dieser Startwert, wie nachfolgend beschrieben, verändert werden kann. Der Startwert kann ein beliebiges Zeichen aus einem Eingabealphabet sein, welches zur Eingabe der PIN zur Verfügung steht. Die Auswahl des Startwerts trifft die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung, vorzugsweise zufällig.Such an activated data medium 5 shows by means of the display 80 in the first place a so-called start value. The display may be flashing, for example, to indicate to a user that this starting value may be changed as described below. The start value can be any character from an input alphabet which is available for entering the PIN. The selection of the seed value hits the input data processing means, preferably randomly.

In der folgenden, beispielhaften Beschreibung wird das Alphabet, welches aus den Ziffern von „0” bis „9” besteht, zu Grunde gelegt. Beliebige andere Alphabete sind möglich. Das Eingabealphabet ist zirkulär geordnet, d. h. die Ziffern sind linear geordnet, beispielsweise ihrer natürlichen Größe nach. Der größten Ziffer, der „9”, folgt in der zirkulären Ordnung wieder die kleinste Ziffer, die „0”. Eine Veränderung einer Ziffer kann nun in beide Richtungen, zur nächstgrößeren oder zur nächstkleineren, erfolgen, wobei die nächstgrößere Ziffer ausgehend von der „9”, wie beschrieben, die „0” ist, von welcher aus die „9” als nächstkleinere angesehen wird.In the following exemplary description, the alphabet consisting of the digits from "0" to "9" is used as the basis. Any other alphabets are possible. The input alphabet is circular, d. H. the numbers are ordered linearly, for example their natural size. The largest digit, the "9", again follows the smallest digit, the "0", in the circular order. A change of a digit may now be in both directions, to the next larger or the next smallest, with the next larger digit starting from the "9", as described, being the "0", from which the "9" is considered next smaller.

Ausgehend von dem Startwert kann nun die erste Stelle der PIN derart eingegeben werden, dass der Startwert durch eine Kraftausübung auf das Eingabefeld 50 zu einem Eingabewert, welcher der einzugebenden Ziffer der PIN entsprechen soll, verändert wird. Als Startwert wird im hier beschriebenen Beispiel die „2” angenommen, Die erste Stelle der PIN, also der zu erreichende Eingabewert, sei die „7”.Starting from the starting value, the first digit of the PIN can now be entered in such a way that the starting value is determined by a force exerted on the input field 50 is changed to an input value which is to correspond to the digit of the PIN to be entered. The starting value in the example described here is assumed to be "2". The first digit of the PIN, that is to say the input value to be reached, is the "7".

Mit Bezug auf den Datenträger 5 aus 4 kann ein solches Verändern des Startwerts durch eine Kraftausübung in Form einer Wischbewegung entlang des Streifens 55 erfolgen, wobei die Wischbewegung von links nach rechts erfolgt. Die Länge der durch die Wischbewegung erzeugten Linie entspricht dabei dem Abstand des Startwerts „2” vom Eingabewert „7”, also einem Betrag von 5. Der Steuereinrichtung 70 interpretiert dabei eine Wischbewegung, welche vom rechten Ende des Streifens 55 zum linken Ende des Streifens 55 verläuft, oder umgekehrt, als eine dem Betrag 9 entsprechende Veränderung. Die Richtung, in der die Wischbewegung verläuft, gibt das Vorzeichen der Änderung vor; von links nach rechts bedeutet Vergrößern, von rechts nach links Verkleinern. Eine derartige Veränderung des Startwerts kann auch mittels mehrerer Wischbewegungen erfolgen. Das Ergebnis der Veränderung der ersten dieser Wischbewegungen ist ein erster Zwischenwert. Dieser bildet den Startwert für die Veränderung zum zweiten Zwischenwert durch die zweite Wischbewegung etc. Auf diese Weise können insbesondere „Fehleingaben” korrigiert werden, wenn beispielsweise eine erste Wischbewegung eine Änderung des Startwerts zur Folge hatte, welche einer Veränderung über den Eingabewert hinaus entspräche, im vorliegenden Beispiel z. B. von „2” auf „8”.With respect to the disk 5 out 4 such a changing of the starting value can be achieved by a force application in the form of a wiping movement along the strip 55 take place, wherein the wiping movement takes place from left to right. The length of the line generated by the wiping movement corresponds to the distance of the starting value "2" from the input value "7", ie an amount of 5. The control device 70 it interprets a wiping movement, which from the right end of the strip 55 to the left end of the strip 55 runs, or vice versa, as one of the amount 9 corresponding change. The direction in which the swipe moves is the sign of the change; from left to right means zoom in, shrink from right to left. Such a change of the starting value can also take place by means of several wiping movements. The result of the change of the first of these wiping movements is a first intermediate value. This forms the starting value for the change to the second intermediate value by the second wiping movement etc. In this way, in particular "incorrect entries" can be corrected if, for example, a first wiping movement resulted in a change of the starting value, which would correspond to a change beyond the input value, in FIG present example z. From "2" to "8".

Um einem Nutzer des Datenträgers 5 den Effekt der Kraftausübung zu verdeutlichen, ändert sich die Anzeige in dem Display entsprechend. D. h. anstatt des Startwerts wird nach oder bereits während der Kraftausübung derjenige Wert angezeigt, zu welchem sich der Startwert durch die aktuelle Kraftausübung bisher verändert hat. Es werden also insbesondere erreichte Zwischenwerte angezeigt.To a user of the volume 5 To illustrate the effect of the exercise, the display changes accordingly in the display. Ie. instead of the starting value, the value to which the starting value has changed so far by the current exertion of force is displayed after or already during the exertion of force. In particular, achieved intermediate values are displayed.

Die Veränderung des Startwerts zu dem Eingabewert erfolgt für den Datenträger 5 aus 5 mittels einer beliebigen Wischbewegung. Deren Länge, d. h. die Länge der durch die Wischbewegung erzeugten Linie oder Kurve, bestimmt den Betrag, um den der Startwert oder ein erreichter Zwischenwert verändert wird. Die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung ordnet einem Stück vorgegebener Länge jeweils eine Änderung um den Betrag eins zu. Die Veränderung verläuft hier stets in eine Richtung, der entsprechende Wert wird stets lediglich „vergrößert” (mit Bezug auf die beschriebene zirkuläre Ordnung des Eingabealphabets). Damit kann eine Veränderung des Startwerts zu dem Eingabewert an beliebiger Position des Eingabefeldes 50 durch eine frei wählbare Wischbewegung entsprechender Länge erfolgen.The change of the starting value to the input value occurs for the data carrier 5 out 5 by means of any wiping movement. Their length, ie the length of the line or curve generated by the swipe movement, determines the amount by which the starting value or an intermediate value reached is changed. The input data processing device assigns a change of the amount one to a piece of predetermined length. The change always runs in one direction, the corresponding value is always only "enlarged" (with reference to the described circular order of the input alphabet). This can be a change of the starting value to the input value at any position of the input field 50 done by a freely selectable wiping movement of appropriate length.

Bei Eingabe einer PIN in den Datenträger 5 aus 6 erfolgt die Veränderung des Startwerts durch punktuelle Kraftausübung auf einen der beiden Bereiche 52, 53. Wird Kraft auf den Anteil 52 ausgeübt, welcher einer „+”-Taste entspricht, wird der Startwert bzw. der aktuelle Zwischenwert um eins erhöht. Beim Betätigen des Anteils 53, welcher einer „–”-Taste entspricht, d. h. wenn dort punktuell Kraft ausgeübt wird, vermindert sich der entsprechende Wert um eins.When entering a PIN in the data carrier 5 out 6 the change of the starting value is made by selective exertion of force on one of the two areas 52 . 53 , Will force on the share 52 exercised, which corresponds to a "+" key, the starting value or the current intermediate value is increased by one. When operating the share 53 , which corresponds to a "-" key, ie, if there is force exerted selectively, the corresponding value decreases by one.

Wie erwähnt, werden während oder nach einer Kraftausübung zum Verändern des Startwerts bzw. eines Zwischenwerts die jeweils erreichten Zwischenwerte durch das Display 80 angezeigt. Entspricht der angezeigte Zwischenwert dem gewünschten Eingabewert, so ist eine weitere Aktion notwendig, um diesen Wert als Eingabedaten in den Datenträger einzugeben.As mentioned, during or after a force application to change the starting value or an intermediate value, the respectively achieved intermediate values are displayed 80 displayed. If the displayed intermediate value corresponds to the desired input value, then another action is necessary to enter this value as input data in the data carrier.

Diese Bestätigung der Eingabe kann durch eine weitere Kraftausübung auf das Eingabefeld 50 des jeweiligen Datenträgers 5 erfolgen. In der Regel wird dazu die gleiche Kraftausübung verwendet, welche bereits im initialen Schritt zur Aktivierung des Datenträgers 5 diente.This confirmation of the entry can be made by a further exercise of force on the input field 50 of the respective data carrier 5 respectively. In general, the same power is used, which already in the initial step to activate the disk 5 served.

Wenn noch weitere Stellen der PIN einzugeben sind, veranlasst die Eingabedatenverarbeitungseinrichtung das Display 80 zur Eingabe der nächsten Stelle einen Startwert anzuzeigen. Die Eingabe des Wertes für diese und jede folgende Stelle erfolgt dann wie vorstehend beschrieben.If further digits of the PIN are to be entered, the input data processing device causes the display 80 to enter a starting value to enter the next digit. The entry of the value for this and each following digit then takes place as described above.

Sind alle Steilen der PIN eingegeben, werden die entsprechenden Werte von der Eingabedatenverarbeitungseinrichtung an eine Prüfeinrichtung des Datenträgers übermittelt. Diese prüft die eingegebene PIN auf Übereinstimmung mit einer im Datenträger 5 gespeicherten Referenz-PIN. Bei Übereinstimmung erfolgt eine Freigabe des Datenträgers 5 bzw. einer mittels der PIN gesicherten Anwendung oder dergleichen. Falls keine Übereinstimmung vorliegt, kann, eventuell abhängig von einer Anzahl vorhergegangener Fehleingaben, eine weitere PIN-Eingabe ermöglicht werden oder aber der Datenträger 5 bzw. die gesicherte Applikation gesperrt werden.When all the digits of the PIN have been entered, the corresponding values are transmitted from the input data processing device to a test device of the data carrier. This checks the entered PIN for a match in the data medium 5 stored reference PIN. If there is a match, the data carrier is released 5 or a secured by the PIN application or the like. If there is no match, it is possible, depending on a number of previous incorrect entries, to allow another PIN entry or the data carrier 5 or the secured application are blocked.

Claims

Method for entering input data, in particular for entering a secret date, into a portable data medium ( 5 ) via an input field ( 50 ) of the data carrier ( 5 ), whereby the input field ( 50 ) is formed by the fact that the data carrier body ( 10 ) a plurality of Strain gauges ( 20 ; 20 '; 20 ''; 20 ''' ) and the data carrier ( 5 ) is set up by means of the strain gauges ( 20 ; 20 '; 20 ''; 20 ''' ) a force on the disk body ( 10 ) and the location (P) of the application of force on the surface of the data carrier body ( 10 ), comprising the steps of: - displaying a starting value by means of a display device ( 80 ) of the data carrier ( 5 ); Changing the starting value to an input value by exerting force on the input field ( 50 ) such that the type of exercise of force on the input field ( 50 ) can not be closed to the input value.

Method according to Claim 1, characterized by the further steps of: - displaying the input value by the display device ( 80 ); - Input of the input value as input data by a further exertion of force on the input field ( 50 ).

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the starting value is selected before the display from a predetermined, linearly or circularly arranged input alphabet and when changing the starting value by the application of force to the input surface ( 50 ) is changed stepwise according to the predetermined order.

A method according to claim 3, characterized in that the starting value from the input alphabet is selected at random.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for changing the starting value to the input value, a force application to the input field ( 50 ) is carried out in the form of at least one wiping movement.

Method according to claim 3 and 5, characterized in that the number of steps by which the starting value is changed according to the predetermined order by the at least one wiping movement is proportional to the spatial extent of the at least one wiping movement on the input field (FIG. 50 ).

Method according to claim 3 and 5 or claim 6, characterized in that the direction in which the starting value is changed according to the predetermined order by the at least one wiping movement depends on a spatial direction of the wiping movement on the input field (FIG. 50 ).

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that for changing the starting value to the input value, a force application to a predetermined proportion ( 52 ; 53 ) of the input field ( 50 ) is carried out in the form of at least one punctual exercise of force.

A method according to claim 3 and 8, characterized in that the number of steps by which the starting value is changed according to the predetermined order by the at least one selective application of force, proportional to the number of punctual exertion of force and / or the duration of the at least one selective application of force to the predetermined proportion ( 52 ; 53 ) of the input field ( 50 ).

Method according to claim 3 and 8 or claim 9, characterized in that the direction in which the starting value is changed according to the predetermined order by the at least one selective application of force is dependent on the predetermined portion ( 52 ; 53 ) of the input field ( 50 ) on which the exercise of power is exercised.

Method according to one of claims 2 to 10, characterized in that for inputting multi-digit or multi-part input data, the steps of displaying the starting value, changing the starting value to the input value, displaying the input value and inputting the input value for each digit or each Part of the input data to be performed.

Method according to one of claims 2 to 11, characterized by the further step: Comparing the input data entered with reference data stored in the data carrier.

Portable disk ( 5 ) with a display device ( 80 ) and an input field ( 50 ), which is formed by the fact that the data carrier body ( 10 ) a plurality of strain gauges ( 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) and a control device ( 70 ) of the data carrier ( 5 ) is set up by means of the strain gauges ( 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) a force on the disk body ( 10 ) and the location (P) of the application of force on the surface of the data carrier body ( 10 ), characterized by an input data processing device for processing input data, which is set up, a start value via the display device ( 80 ) and is set up, a signal of the control device ( 70 ), which exerts a force on the input field ( 50 ) signals to interpret and process as a change of the starting value to an input value.

Disk ( 5 ) according to claim 13, characterized in that the input data processing device is set up, the input value via the display device ( 80 ) and is set up, a signal of the control device ( 70 ), which is another exercise of force on the input field ( 50 ) signals to interpret and process as an input signal for inputting the input value as input data.

A data carrier according to claim 14, characterized in that the data carrier ( 5 ) is arranged to support a method according to any one of claims 1 to 12.