DE2954748C2 - Verfahren und Einrichtungen zum Überprüfen einer Verbindungsherstellung zwischen einer Datenübertragungsvorrichtung und einem mobilen Gegenstand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Verbindungsher­ stellung zwischen den Kontakten ei­ nes Apparates und den Kontakten ei­ nes mit dem Apparat verbindbaren und von ihm entfernbaren Gegenstandes. Die Erfindung betrifft auch den vor­ stehend genannten Apparat und den vorstehend genannten entfernbaren Gegenstand.

Insbesondere findet die Erfindung Anwendung, wenn der entfernbare Gegenstand eine tragbare elektroni­ sche Karte ist, wie in den französischen Offenlegungs­ schriften FR 23 11 365 A und FR 23 11 360 A beschrie­ ben; eine derartige Karte, die Speicherschaltungen ent­ hält, dient insbesondere zur Abwicklung geschäftlicher oder finanzieller Transaktionen, zum Beispiel zwischen einem Kunden und einem Bankinstitut.

Es ist bekannt, daß solche elektronischen Datenkar­ ten hierzu periodisch mit entsprechenden Übertra­ gungsvorrichtungen verbunden werden, mit denen sie Informationen (Daten) austauschen.

Allgemein besteht das Verfahren, einen elektrischen Kontakt zwischen dem auf der Karte aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Schaltkreis und der elektrischen Übertragungsvorrichtung herzustellen, darin, daß die Kontaktoberflächen zweier bekannter Anschlüsse miteinander in Verbindung gebrachte wer­ den, die jeweils an der tragbaren elektronischen Karte und an der elektrischen Übertragungsvorrichtung ange­ ordnet sind.

Unter den technischen Zielsetzungen, die dabei zu verwirklichen sind, erweisen sich insbesondere die fol­ genden als besonders wichtig; insbesondere, wenn die obenerwähnten Datenkarten verwendet werden,

• 1. muß ein guter elektrischer Kontakt sicherge­ stellt werden, wobei insbesondere die Abnutzung und/oder die Verschmutzung der Kontaktoberfla­ chen zu kompensieren ist,
• 2. muß eine mögliche Versperrung der Kontakt­ oberflächen reduziert werden,
• 3. muß eine schnelle Kontaktherstellung zwischen den Kontaktoberflächen durch den Träger der elektronischen Karte erleichtert werden,
• 4. müssen die Risiken der Abnutzung der Kontakt­ oberflächen begrenzt werden.

Beim gegenwärtigen Stand der Technik haben diese Probleme nur teilweise Berücksichtigung gefunden.

Bei dem in der US 34 59 904 dargestellten Kartenle­ ser geht es zwar auch um eine Kontaktverbindung, wo­ bei der Aufbau der Kartenlese-Einrichtung und der ver­ wendeten Karte jedoch grundsätzlich verschieden ist.

Bei der vorbekannten Kartenlese-Einrichtung sind zwei Kontaktgruppen vorgesehen, die miteinander, ge­ steuert von der Karte "DC", selektiv in Verbindung ge­ bracht werden sollen, nämlich eine stationäre Kontakt­ anordnung 7 auf der Bodenseite des Kartenlesers und eine bewegliche Kontaktanordnung 38 mit Kontakten 43, die über der Kontaktanordnung 7 mit Kontakten 8 liegt. Welche der Kontakte 8 bzw. 43 nun miteinander durch die Karte DC in elektrisch leitende Verbindung gebracht werden, wird durch die Ausstanzungen in der Karte bestimmt, wie dies in Spalte 4, Zeilen 70-75, der US 3459904 klar offenbart ist.

Die dort verwendete Karte DC ist also nichts anderes als eine Lochkarte, deren Öffnungen (in Fig. 2 sind zwei dargestellt) eine bestimmte Signalweitergabe zwischen den beiden stationären Kontaktgruppen 8 und 43 defi­ niert, indem sie aus einer Vielzahl von möglichen Kon­ taktkombinationen eine bestimmte Kontaktkombina­ tion auswählt, wo pro Loch in der Datenkarte DC eine bestimmte elektrische Verbindung zwischen einem Kontakt der einen Kontaktgruppe 8 und einem Kontakt der anderen Kontaktgruppe 8 hergestellt wird. Es ist also festzuhalten, daß die beiden Kontaktgruppen beim vorbekannten Kartenleser eine vorgegebene räumliche Zuordnung zueinander von vornherein aufweisen, so daß Probleme hinsichtlich der Kontaktherstellung als solcher, was die eindeutige räumliche Zuordnung an­ geht, ohnehin nicht auftreten.

Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei dem "entfern­ baren Gegenstand" beim Anmeldungsgegenstand um eine Datenkarte, die selbst Leiterbahnen und einen elektronischen Schaltkreis aufweist, wobei die Kontakt­ herstellung zwischen den Leiterbahnen der Karte 1 selbst und den entsprechenden Kontaktgruppen 3a, 3b im Kartenleser selbst erfolgen muß. Während beim vor­ bekannten Kartenleser also die elektrische Verbin­ dungsherstellung zwischen zwei im Kartenleser inte­ grierten Kontaktgruppen erfolgt, erfolgt die Kontakt­ herstellung beim Anmeldungsgegenstand zwischen ei­ ner Kontaktgruppe im Kartenleser und einer Kontakt­ gruppe auf dem "entfernbaren Gegenstand".

Dies bedeutet naturgemäß, daß immer dann, wenn ein solcher Kontakt hergestellt werden muß, also eine Si­ gnalverbindung zwischen diesen beiden Kontaktgrup­ pen, zusätzliche Probleme auftreten, die dadurch be­ dingt sind, daß eine eindeutige Positionierung des ent­ fernbaren Gegenstandes (elektronische Karte) zum Kartenlesen gewährleistet sein muß, da der Gegenstand eben zwischen jeder Kontaktherstellung naturgemäß wieder aus dem Kartenleser entnommen wird. Die Kar­ te gemäß dem Anmeldungsgegenstand ist also eine un­ abhängige elektronische Einheit mit eigenen Kontakt­ elementen, im Gegensatz zur Lochkarte beim vorbe­ kannten Kartenleser gemäß der US 34 59 904.

Es ist nun ohne weiteres einsichtig, daß in der Praxis mit einem solchen Kartenleser (beispielsweise einem so­ genannten "Bankomat") eine größere Anzahl von "ent­ fernbaren Gegenständen 1" (beispielsweise Kreditkar­ ten zur Bargeldausgabe) zusammenarbeiten, bei denen zwangsläufig fertigungsbedingte Toleranzen in den Ab­ messungen und Anordnungen der auf der Karte ange­ brachten Leiterbahnen auftreten. Beim Einschub der Karte in den Kartenleser ist daher nicht in allen Fällen automatisch auch eine einwandfreie Kontaktherstellung in dem Sinne gewährleistet, daß zwischen jedem der zugeordneten Kontaktpaare (und dies ist eine größere Anzahl) eine einwandfreie elektrische Verbindung her­ gestellt wird, die zur einwandfreien Informationsüber­ mittlung zwischen den Schaltkreisen des Kartenlesers und dem in der Karte integrierten Schaltkreis des "ent­ fernbaren Gegenstandes" erforderlich ist.

Die DE 26 21 269 A1 beschreibt eine mit einem tragbaren Gegenstand zusam­ menwirkende Daten-Übertragungsvorrich­ tung (Apparat), wobei ein in dem trag­ baren Gegenstand (Karte) gespeichertes Signal mit einem Signal der Daten-Über­ tragungsvorrichtung verglichen wird. Durch diesen Vergleich erfolgt aber keine Überprüfung der für die nachfol­ gende Verwendung der Karte erforderli­ chen Kontakte zwischen der Karte und dem Apparat.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und Vorrichtungen gemäß den oberbegriffen der Patentan­ sprüche 1 und 2 bzw. 3 dahingehend weiterzubilden, daß die Herstellung einer Verbindung zwischen den für den Betrieb des Systems erforderlichen Kontakten überprüfbar ist.

Die erfindungsgemäßen Lösungen die­ ser Aufgabe sind in den Patentansprü­ chen gekennzeichnet.

Im folgenden werden nun ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens anhand von Figurer näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Verbin­ dungsvorrichtung, wobei die Anfangsposition (Kontakt noch nicht hergestellt) des Kontaktmechanismus darge­ stellt ist,

Fig. 1a eine Teildarstellung der Karte mit Kontakt­ elementen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung in der Endpo­ sition des Kontaktmechanismus (Kontakt hergestellt),

Fig. 3 eine tragbare elektronische Karte,

Fig. 4 ein Verbindungsstück,

Fig. 5 eine Darstellung der elektrischen Schaltung der Verbindungsvorrichtung,

Fig. 6 eine Darstellung der elektrischen Schaltung der Kontakttesteinrichtung,

Fig. 7 ein Flußdiagramm der Funktionsweise der Ver­ bindungsvorrichtung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine elektronische Kreditkar­ te 1, die eine elektrische Schaltung in Form eines inte­ grierten Schaltkreises beinhaltet.

Diese Kreditkarte (vgl. auch Fig. 3) verfügt in be­ kannter Weise über Ausgangsanschlüsse 1a, 1b, die in Form von metallischen Lamellen ausgebildet sind und parallel zueinander angeordnet sind. Diese Ausgangsan­ schlüsse 1a, 1b dienen dazu, die elektronische Schaltung auf der Karte mit einer Übertragungsvorrichtung 2 elektrisch zu verbinden, mit der zeitweise Daten ausge­ tauscht werden müssen. Zu diesem Zweck (siehe auch Fig. 4) trägt ein Steckelement 3 verlängerte Kontaktele­ mente 3a, 3b, die auf einer Trägerplatte 3c elastisch montiert sind und die mittels Leitungen 4a, 4b mit der Übertragungsvorrichtung 2 elektrisch verbunden sind, und die, wie weiter unten näher erläutert wird, zeitweise mit den Ausgangsanschlüssen 1a, 1b der Kreditkarte verbunden werden können.

Zwei Rollen 5a und 5b, die rotierbar in einem Gehäu­ se 6 gelagert sind, werden von einem Elektromotor 7 angetrieben, wobei die Rotationsrichtung umkehrbar ist. Diese Rollen 5a und 5b treiben mittels Reibungswir­ kung die Karte 1 an, auf der sie sich abstützen. Die Karte 1 selbst wird gelagert und geführt mittels einer Führungsnut 9, die im Gehäuse 6 einstückig eingebracht ist. Der Umfang der Rollen 5a und 5b ist mit einem Haftbelag versehen, der eine ausreichende Elastizität hat, um die notwendige Andruckkraft für den Reibungs­ antrieb zu gewährleisten.

Wenn sich die Rollen 5a und 5b in Richtung des Pfei­ les 7 bewegen, verschiebt sich die Karte 1 in Richtung des Pfeiles 8, bis sie an zwei Anschlagzapfen 10a, 10b anliegt, die auf einem Schieber 10 angebracht sind. Der Schieber 10 ist innerhalb einer Führungsnut 12 ver­ schiebbar gelagert, wobei die Führungsnut 12 ebenfalls in dem Gehäuse 6 eingeformt ist. Die Führungsnut 12 stellt die Verlängerung der Führungsnut 9 der Karte 1 dar, so daß die Einschiebung der Karte 1 in Richtung des Pfeiles 8 den Schieber 10 in derselben Richtung ver­ schiebt (wie aus dem Vergleich der Fig. 1 und 2 erkenn­ bar). Anschlagflächen 12a, 12b am vorderen und hinte­ ren Ende des Gehäuses 6 begrenzen die Longitudinal­ verschiebung des Schiebers 10; außerdem ist am Gehäu­ se 6 ein elektrischer Wechselschalter 13 angebracht, der mit dem Schieber in der Art zusammenwirkt, daß er den Rotationssinn des Antriebsmotors 7 der Rollen 5a, 5b jeweils umkehrt, wenn der Schieber 10 seine vordere bzw. hintere Endstellung erreicht hat.

Eine Feder 14 stützt sich einerseits auf das Gehäuse 6 und andererseits auf den Schieber 10 und drückt damit den Schieber 10 in eine Richtung entgegengesetzt der Richtung des Pfeiles 8.

Auf dem Schieber 10 ist ein Nocken 15 montiert, des­ sen Funktion im folgenden erläutert wird.

Das Steckelement 3 ist auf einer Trägerplatte 16 befe­ stigt, die in bezug auf das Gehäuse 6 mittels einer trans­ versalen Achse 17 drehbar gelagert ist. Das Steckele­ ment 3 weist ein gewisses Spiel derart auf, daß eine seitliche Verschiebung (in Richtung der transversalen Achse 17) möglich ist. Dieses Spiel ist derart bemessen, daß die Amplitude der seitlichen Verschiebung des Steckelementes 3 geringer ist als die Breite des Aus­ gangsanschlusses 1a.

Das Steckelement 3 ist daher bezüglich des Gehäuses 6 und bezüglich des Schiebers 10 derart angeordnet, daß in der vorderen Position des Schiebers 10 die Kontakt­ elemente 3a durch die Bewegung der Trägerplatte 16 auf die Ausgangsanschlüsse 1a aufgepreßt werden; in der vorderen Position des Schiebers 10 ist der Kontakt­ bereich zwischen den Kontaktelementen 3a und den Ausgangsanschlüssen 1a am weitesten vom Rand 1c der Karte 1 entfernt. In der hintersten Position des Schie­ bers 10 sind die Ausgangsanschlüsse 1a und die Kon­ taktelemente 3a nicht mehr gegenüberliegend.

Auf der Trägerplatte 16 ist ein Kniehebel 18 ange­ bracht, der mit dem Nocken 15 des Schiebers 10 zusam­ menarbeitet; die Formgestaltung und die Abmessungen des Nockens 15 und des Kniehebels 18 sind derart be­ stimmt, daß folgende Abläufe ausgeführt werden:

Wenn der Schieber 10 in der vorderen Stellung ist (wie es in Fig. 1 dargestellt ist), befindet sich die Träger­ platte 16 in einer angehobenen Position, die Ausgangs­ anschlüsse 1a und die Kontaktelemente 3a sind weder in Kontakt miteinander noch gegenüberliegend.

Wenn der Schieber 10 sich nach hinten bewegt (in Richtung des Pfeiles 8), bleibt die Trägerplatte 16 in einer angehobenen Position, so daß die Ausgangsan­ schlüsse 1a und die Kontaktelemente 3a nicht gegen­ überliegen.

Wenn der Schieber 10 sich weiter nach hinten bewegt, schwenkt die Trägerplatte 16, um die Kontaktelemente 3a gegen die Ausgangsanschlüsse 1a andrücken zu kön­ nen; im Verlauf dieser Bewegung verschieben sich die Kontaktelemente 3a in Richtung der Ausgangsanschlüs­ se 1a, also in eine Richtung, die zumindest eine Kompo­ nente in der Oberfläche der Letztgenannten besitzt.

Wenn der Schieber 10 schließlich seine hintere End­ position erreicht hat, verbleibt die Trägerplatte abge­ senkt in der Art, daß die Kontaktelemente 3a gegen die Ausgangsanschlüsse 1a drücken, wobei sich die berüh­ renden Oberflächen gegeneinander in tangentialer Richtung verschieben.

Eine Feder 19, die zwischen dem Gehäuse 6 und der Trägerplatte 16 eingespannt ist, dient dazu, letztere in der angehobenen Position entgegen der Wirkung des Kniehebels 18 und des Nockens 15 zu halten.

Im folgenden wird nun die Fig. 5 beschrieben, die ein Schaltbild der Verbindungsschaltung darstellt.

Eine bistabile Kippschaltung 50 befindet, sich anfangs im logischen Zustand Null (dank einer Rückstelleitung 106). Der Ausgang 50a der bistabilen Kippschaltung 50 ist über ein OR-Gatter 64 mit einem Schalter 51 verbun­ den, der einen Elektromotor 52 anhält.

Eine zweite bistabile Kippschaltung 55 befindet sich anfänglich im logischen Zustand 1 (dank der Rückstel­ leitung 106). Deren Ausgang 55a ist über ein OR-Gatter 65 mit einem Umschalter 56 verbunden, der im Speise­ kreis des Motors 52 liegt, und mit dem der Motor 52 in den Rücklauf geschaltet werden kann, d. h. derart, daß die Rollen 5a und 5b sich entgegen der Richtung des Pfeiles 7 drehen.

Das Einschieben einer Karte 1 wird von einer foto­ elektrischen Zelle 53 registriert (oder auch durch einer Mikrokontakt oder eine Reedschaltung oder eine Hall- Schaltung. Diese fotoelektrische Zelle ist derart ausge­ legt, daß sie andauernd aktiviert ist und ein Signal mit dem logischen Wert Null aussendet, bis die Karte 1 in der Verbindungsvorrichtung eingeschoben ist Mittels eines Kondensators 107 schickt sie dann über eine Lei­ tung 54 ein Signal einerseits zur bistabilen Kippscha­ tung 50, um diese in den logischen Zustand 1 zu setzen, und andererseits zur bistabilen Kippschaltung 55, um diese in den logischen Zustand Null zu setzen.

Die unmittelbare Folge dieser Aktion ist, daß der Schalter 51 aktiviert wird, wodurch der Motor 52 ange­ schaltet wird, und daß der Umschalter 56 in die Position "Vorlauf" geschaltet wird, d. h daß die Karte 1 und der Schieber 10 eingezogen werden, wie oben beschrieben worden ist.

Ein Endschalter 57 (Teil des Umschalters 13) regi­ striert die maximale vordere Position des Schiebers 10 und bringt die bistabile Kippschaltung 55 zum Kippen, mit der er verbunden ist, worauf am Ausgang 55a ein Signal mit dem logischen Wert 1 ansteht; daraus resul­ tiert eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Motors 52, da der Umschalter 56 nunmehr die Position "rück­ wärts" einnimmt.

In ähnlicher Weise registriert ein Kontaktelement 58 (ebenfalls Bestandteil des Umschalters 13) die maximale vordere Position des Schiebers 10 und bringt die Kipp­ schaltung 55, mit der er verbunden ist, zum Kippen, wodurch an deren Ausgang 55a das logische Signal Null auftritt; dies hat zur Folge, daß die Bewegungsrichtung des Motors 52 erneut umgekehrt wird, da der Umschal­ ter 56 wieder in die Position "vorwärts" geschaltet wird.

Anders ausgedrückt, mittels der Kontakte 57 und 58 führt die Karte 1 eine oszillierende Bewegung und die Trägerplatte 16 ein periodisches Auf- und Abschwen­ ken durch, wodurch der Prozeß der Positionierung der Karte 1 sich jeweils komplett wiederholt.

Wenn der Kontakttest, der von einer Schaltung 59 durchgeführt wird, positiv ist, wird ein Signal zur bista­ bilen Kippschaltung 50 gegeben, mit der die Schaltung 59 über ihren Ausgang 59a verbunden ist; dieses Signal kippt die bistabile Kippschaltung 50 wieder in den logi­ schen Zustand Null an ihrem Ausgang 50a, so daß der Schalter 51 in die Position "stop" geschaltet wird und der Motor 52 anhält.

Um die mechanische Trägheit des Motors und der mechanischen Bauteile zu berücksichtigen, ist eine Ver­ zögerungsschaltung 60 mit einer Verzögerungszeit von 0,055 sec mit dem Ausgang 50b der bistabilen Kipp­ schaltung 50 verbunden. Diese Verzögerungsschaltung 60 ist einerseits mit den Eingängen eines UND-Gatters 61 verbunden, dessen anderer Eingang über einen In­ verter 62 mit dem Ausgang 59a der Testschaltung 59 verbunden ist. Folglich, wenn in einer Verzögerungszeit von 0,05 sec, die notwendig ist, um die Karte 1 vollstän­ dig zum Stillstand zu bringen, der hergestellte Kontakt nicht mehr besteht, gibt das UND-Gatter 61 auf seinem Ausgang 61a ein Signal mit dem logischen Wert Null ab und bringt die bistabile Kippschaltung 50 zum Kippen, und damit erscheint an deren Ausgang 50a ein Signal mit dem logischen Wert 1; dementsprechend bleibt der Motor 52 angeschaltet. Andererseits, wenn in der not­ wendigen Verzögerungszeit von 0,05 sec für den voll­ ständigen Stopp der Karte 1 der hergestellte Kontakt immer noch korrekt ist, bleibt der Ausgang 61a des UND-Gatters 61 im logischen Zustand Null, wodurch das Anhalten des Motors 52 bestätigt wird.

Die Ausgänge 59a und 60a der Testschaltung 59 und der Verzögerungsschaltung 60 sind mit einem UND- Gatter 63 verbunden, das ein Bestätigungssignal an eine Anzeigevorrichtung 105 mit dem Inhalt "Kontakt herge­ stellt" ab gibt. Damit wird angezeigt, daß ein Kontakt ordnungsgemäß hergestellt wurde und der Datenaus­ tausch zwischen den elektronischen Schaltungen der Karte 1 und der Übertragungsvorrichtung 2 nunmehr beginnen kann.

Die Ausgänge 50a und 55a der bistabilen Kippschal­ tungen 50 und 55 sind jeweils mit dem Umschalter 51 (Motor ein - Motor aus) und dem Umschalter 56 (Vor­ wärtslauf - Rückwärtslauf) über zwei logische ODER- Gatter 64 und 65 verbunden; diese beiden ODER-Gat­ ter 64 und 65 sind jeweils mit ihrem anderen Eingang über weitere Gatter 103, 104 mit einem Schalter 66 verbunden, der ein Auswurfsignal abgibt, wenn der Da­ tenaustausch beendet ist; daraus resultiert dann ein Rücklauf des Motors 52, wodurch die Karte 1 ausgewor­ fen wird.

Zwischen dem Schalter 66, der das Auswurfsignal lie­ fert, und den ODER-Gattern 64 und 65 ist ein UND- Gatter 104 angeordnet, an dessen anderem Eingang 104a die lichtempfindliche Zelle 53 angeschlossen ist; dies bedeutet, daß, wenn die Karte 1 aus der Verbin­ dungsvorrichtung herausgezogen wird, das UND-Gat­ ter 104 passiv wird, wodurch der Motor 52 angehalten wird.

Ein Zähler 100, der von der Rückstellschaltung 106 jeweils auf Null gesetzt wird, wird jeweils um eine Ein­ heit weitergeschaltet, wozu er mittels einer Leitung 108 mit dem Ausgang 55a der bistabilen Kippschaltung 5-5 verbunden ist; dieser Zähler 100 (im Ausführungsbei­ spiel der Fig. 5 weist er 15 Zählpositionen auf) steuert die Aktivierung eines UND-Gatters 101 am Ende der Zählperiode; dieses UND-Gatter 101 sendet ein Signal ab, das einerseits an eine Anzeigeeinrichtung 102 die Botschaft "Kontaktherstellung unmöglich" mitteilt, da es nicht möglich gewesen ist, einen einwandfreien Kontakt herzustellen, und das andererseits die Aktivierung eines ODER-Gatters 103 bewirkt, das seriell (über ein UND- Gatter 104) zwischen dem Schalter 66 und den ODER- Gattern 64 und 65 gelegt ist. Dies hat zur Folge, wie weiter oben im Falle des Auswurfes beschrieben, daß der Motor 52 in seinen Rückwärtslauf geschaltet wird, wodurch die Karte 1 aus der Verbindungsvorrichtung ausgeworfen wird.

Im folgenden wird nun erläutert, in welcher Art und Weise es möglich ist, zu überprüfen, ob die elektrischen Kontakte zwischen den Ausgangsanschlüssen 1a und 1b und den Kontaktelementen 3a, 3b korrekt hergestellt worden sind. Dazu dient die Fig. 6.

Die elektronische Karte befindet sich rechts von der gestrichelten Linie der Fig. 6 und enthält einen Speicher 30, dessen Speicherkapazität aus 256 Wörtern mit je­ weils 4 Bits besteht.

Dieser Speicher 30 ist (abgesehen von nicht darge­ stellten Speisevorrichtungen) nach außen mit 8 Kontak­ ten 1a zur Eingangsadressierung verbunden, anderer­ seits weist er 4 Ausgangsleseleitungen 1b auf sowie eine Leitung 1d zur Einschreibsteuerung, wobei das Ausle­ sen des Speicherinhaltes dadurch bewirkt wird, daß die Eingangsleitung 1d den logischen Wert Null besitzt.

Auf der elektronischen Karte ist ein ODER-Gatter 31 vorgesehen, dessen 9 Eingangsleitungen parallel mit den Ausgangsleitungen 1a und 1d verknüpft sind; der Aus­ gang dieses ODER-Gatters 31 ist über eine Leitung 1e mit einem Kontaktelement 3e verbunden. Die Ausgän­ ge des Kontaktelementes 3b sind parallel mit den Ein­ gängen eines ODER-Gatters 32 verbunden; der Aus­ gang 32a dieses ODER-Gatters 32 sowie der Ausgang des Kontaktelementes 3e sind mit zwei Eingängen 33a, 33d eines NOR-Gatters 33 verbunden.

Wie üblich, stellt die erste Adresse 00000000 des Spei­ chers 30 das Ausgangssignal 0000 dar; andererseits be­ wirkt ein nicht verknüpfter Eingang ein Signal mit dem logischen Wert 1.

Um festzustellen, ob der elektrische Kontakt ord­ nungsgemäß hergestellt ist, reicht es aus, den Inhalt des Speichers unter der 1. Adresse auszulesen; wenn dabei eine Bitstelle mit dem logischen Wert 1 am Ausgang 59 des NOR-Gatters 33 erscheint, sind alle elektrischen Kontakte ordnungsgemäß hergestellt, ist dies nicht der Fall, ist einer der elektrischen Kontakte (1a, 1d, 1e oder 1b) fehlerhaft.

Zur einwandfreien Funktion der Karte ist zunächst erforderlich, daß diejenigen elektrischen Kontakte ein­ wandfrei hergestellt sind, die die Speiseanschlüsse be­ treffen; eine Fehlfunktion der Speisekontakte führt zu einem Signal mit dem logischen Wert 1 am Eingang 33b.

Andererseits führt ein fehlerhafter Kontakt bei den Ausgangsanschlüssen 1a und 1d infolge einer offenen Verbindung über eine der parallelen Eingangsleitungen des ODER-Gatters 31 zu einem Signal mit dem logi­ schen Wert 1 am Eingang 33a; ebenfalls wirkt sich ein Defekt bei dem Kontakt 1e auf ein Signal mit dem logi­ schen Wert 1 am Eingang 33a aus. Dagegen bewirkt ein einwandfreier Kontakt über die Ausgangsanschlüsse 1a, 1d und 1e, daß am Eingang 33a ein Signal mit dem logischen Wert Null erscheint.

Schließlich wirkt sich ein Fehlkontakt auf einer der Ausgangsanschlüsse 1b über eine offene Verbindung (logischer Wert 1) auf den Eingang 33b aus; dagegen hat ein einwandfreier Kontakt zur Folge, daß sich ein Signal mit dem logischen Wert Null am Eingang 33b einstellt (wobei die 1. Adresse den logischen Wert 0000 besitzt).

Abhängig von dem Charakter der elektronischen Schaltungen auf der Karte 1 kann man in allgemeiner Art und Weise feststellen, ob die elektrischen Kontakte einwandfrei hergestellt wurden, in dem man bestimmte Operationen durchführt, deren Ergebnis bekannt ist. Ein Vergleich des tatsächlichen Resultates und des eigent­ lich zu erzielenden Resultates läßt dann Rückschlüsse über den Zustand der Kontakte zu.

Im folgenden wird nun die Funktion der erfindungs­ gemäßen Verbindungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 7 näher erläutert, die ein Flußdiagramm der Arbeitsweise der Verbindungsvorrichtung darstellt Die Verbindungsvorrichtung ist anfänglich in Warte­ stellung (70) bereit zur Aufnahme einer Karte 1. Nach der Einführung einer Karte 1 (71) wird ein Zähler auf Null gesetzt (72).

Darauf wird das Antriebssystem der Karte in Gang gesetzt; die Karte bewegt sich nach vorne. Die Kontakt­ oberflächen befinden sich einander gegenüber (74), nä­ hern sich dann einander (75) und berühren sich schließ­ lich unter Herstellung eines mechanischen Kontaktes (76).

Wenn die Karte noch nicht ihre maximale vordere Position erreicht hat (77), wird sie weiter nach vorne geschoben (78).

Wenn der elektrische Kontakt einwandfrei ist (79). wird der Motor angehalten (80), und eine Wartezeit von 0,05 sec wird ausgezählt (81).

Wenn im Verlauf dieser Wartezeit von 0,05 sec der elektrische Kontakt immer noch einwandfrei ist (82), wird ein Signal "Kontakt in Ordnung" ausgesandt (83), und dieser Teil der Funktion der Verbindungsvorrich­ tung findet dann ihr Ende (84).

Wenn während der Wartezeit von 0,05 sec der elek­ trische Kontakt nicht mehr ordnungsgemäß ist (82), wird der Motor wieder eingeschaltet (85), die Karte be­ ginnt wieder ihre periodische Bewegung, und der Funk­ tionszyklus wird vor der Verzweigung 77 wieder aufge­ nommen. Wenn bei der Verzweigung 77 die Antwort positiv ist (Abzweigung 0). anders ausgedrückt, wenn der Schieber 10 seine maximale hintere Position er­ reicht hat, wird der Zähler um eine Einheit weiterge­ schaltet (86).

Wenn infolge dieser Weiterschaltung der Zähler noch nicht seinen vorgegebenen maximalen Zählwert er­ reicht hat, wird die Rotationsrichtung des Motors umge­ kehrt (88). Daraufhin bewegt sich die Karte rückwärts, wenn sie dies vollzogen hat, nimmt sie ihre maximale vordere Position ein (89), und der Kreislauf fängt wieder in der Position mit (73) von vorne an, die Karte bewegt sich wieder vorwärts. Wenn die Karte nicht ausreichend weit zurückgeschoben ist, wird sie weiter zurückgescho­ ben, während dieser Phase könnte man gleichzeitig mit der Überprüfung der elektrischen Kontakte beginnen, was im Flußdiagramm nicht angegeben ist, was aber im Blockschaltbild der Fig. 5 dargestellt ist.

Wenn der Zähler infolge aufeinanderfolgender Zy­ klen seinen maximalen vorausbestimmten Wert ange­ nommen hat (87), wird angegeben, daß es unmöglich gewesen ist, einen einwandfreien Kontakt herzustellen (90). Der Zyklus ist daher beendet (84), und die Karte kann beispielsweise ausgeworfen werden oder noch von der Vorrichtung aufgenommen bleiben.

Der Zähler vermeidet es, diese Zyklen mehrfach zu wiederholen, falls eine tatsächliche Verschiebung der Kontakte stattgefunden hat; letztlich kann man davon ausgehen, daß nach einer bestimmten Anzahl von Ver­ suchen, einen einwandfreien Kontakt zu erzielen, es sinnvoller ist, den Vorgang zu stoppen.

Im Falle des dargestellten Ausführungsbeispieles und der gezeigten Figuren werden die Karte und die Verbin­ dungsvorrichtungen von einem elektrischen Motor an­ getrieben, es lassen sich auch andere Ausführungsbei­ spiele denken, die dies unterschiedlich insofern lösen, als daß insbesondere die Verschiebung der Karte und des Schiebers durch denjenigen bewirkt wird, der die Karte in die Verbindungsvorrichtung einführt. In diesem Falle werden die Kontaktoberflächen im wesentlichen durch geeignete Führungsmittel, insbesondere Nuten, Hebel oder ähnliches, geführt.

Ebenfalls könnte der bewegliche Schieber 10 durch eine Klappe ersetzt werden, die sowohl drehbar als auch verschiebbar (in der Art der Einführungsmechanismen von Magnetbandkassetten in Abspielgeräte) ausgebil­ det ist.

Andererseits könnten die Karte, der Schieber und die Trägerplatte des Steckelementes derart im Gehäuse 6 angeordnet sein, daß das Steckelement und die Karte unverzüglich in bezug aufeinander gesperrt werden, wenn der Kontakt ordnungsgemäß hergestellt ist; die Trägheit des mechanischen oder manuellen Antriebs­ mechanismus wird bewirken, daß das Steckelement und die Karte verschoben werden, ohne daß die Lage der Kontaktzonen geändert wird; eine derartige Lösung würde insbesondere bei Nichtverwendung eines Motors die manuelle Einführung der Karte erlauben ohne sich darum zu kümmern, wenn und ob der Kontakt ord­ nungsgemäß hergestellt worden ist.

Im Falle, daß die bewegliche, einführbare elektroni­ sche Karte von derjenigen Art ist, wie sie insbesondere in der französischen Offenlegungsschrift FR 23 11 360 A dargestellt ist, und als "Kreditkarte" aus dünnem Plastik­ material ausgeführt ist, und wobei eine spezielle inte­ grierte Schaltung (außerhalb eines PROM-Speichers sind verschiedene Steuer- und Lese/Schreibschaltun­ gen) vorgesehen ist, so lassen sich jedoch auch bei ande­ ren Anwendungen beträchtliche Verbesserungen hin­ sichtlich der Sicherheit erreichen, so z. B. als Zahlungs­ karte oder als Ausweiskarte zur Zugangsberechtigung usw.

Es ist daher unbedingt notwendig. Vorkehrungen zu treffen gegen bestimmte Formen von Böswilligkeit oder sogar Betrug, insbesondere gegen Fälschungen der Kar­ te oder gegen eine Simulation ihrer Funktion.

Eine derartige Karte kann nämlich dadurch gefälscht werden, in dem man den speziellen integrierten Schalt­ kreis der auf der Karte enthalten ist, durch eine be­ stimmte Anordnung von elektronischen Bauteilen (PROM-Speichern. Mikroprozessoren usw.) ersetzt, die sich elektrisch gleich verhalten wie die Bezugsschaltung. Eine derartige Fälschung der Karte könnte auf zwei verschiedene Arten erreicht werden:

• 1. Indem man die mechanischen und elektroni­ schen Bauteile auf einem Substrat derart zusam­ mensetzt, daß die gesamte Anordnung aufnehmbar wird, insbesondere daß sie die Dicke der Karte auf­ weist (ungefähr 0,76 mm); um dieser Art von Fäl­ schung entgegenzutreten, genügt es, in denjenigen Apparaten, die mit der Karte zusammenarbeiten sollen (Zugangskontrollvorrichtungen. Vertei­ lungsvorrichtungen von Bankformularen, Ver­ kaufsterminale usw.), einen Eingangsschlitz vorzu­ sehen, dessen Dimensionen exakt auf das Profil ei­ ner Bezugskarte mit einer maximalen Toleranz von 0,1 mm abgestimmt ist. Diese einfache Vorkehrung erreicht, daß der größte Teil von potentiellen Be­ trügern vollkommen abgeschreckt wird.
  Das Risiko ist damit umgrenzt auf diejenigen Be­ völkerungskreise, die sich mit den Verfahren der Mikrotechnik auskennen, und die außerdem in der Lage sind, nach ihrem Willen über das extrem spe­ zielle Werkzeug zu verfügen, das bei der Herstel­ lung von Hybrid-Schaltungen in der Industrie ver­ wendet wird.
• 2. Durch die Realisierung mittels Bauteilen einer elektronischen Schaltung, die nicht auf der Karte enthalten sind und folglich außerhalb dieser ange­ ordnet sein müssen; auf diese Art wäre es möglich, eine spezifische und voluminöse Apparatur in Be­ trieb zu setzen, um eine möglichst perfekte Nach­ ahmung der Funktion einer derartigen Karte zu erreichen; diese Simulationsschaltung müßte über Kontakte (über Kupplungselemente an der Karte) über ein Kabel mit mehreren Leitungen verknüpft sein; um diese andere Betrugsmöglichkeit auszu­ schalten, reicht es aus, wenn an den mit der Karte zusammenarbeitenden Apparaten ein Eingangs­ schlitz vorgesehen ist, der über ein spezielles Ver­ schlußsystem verfügt. Dieses System verfügt über einen beweglichen Teil in Form einer scharfen Klinge ("Guillotine") und muß in der Lage sein, sich zu öffnen, wenn die Karte eingeführt wird, und sich zu schließen, wenn die Karte eingeführt ist; ein ein­ facher Mikrokontaktschalter kann die vollständige Schließung des Guillotinenverschlusses anzeigen und auch die Anwesenheit von Fremdkörpern (z. B. Kabeln an seiner Eingangsschwelle); im Falle von Benutzung von sehr dünnen Drähten wird auch dies keinen Erfolg haben, da sie von der scharfen Klinge kurzgeschlossen werden.

Es soll schließlich noch darauf hingewiesen werden, daß bei diesen beiden oben aufgezählten Betrugsformen die Apparate zur Zusammenwirkung mit der Karte kei­ nerlei Schwierigkeit haben werden, den anomalen Cha­ rakter der Funktion dieser nachgebildeten Karten zu entdecken, indem sie entweder die elektrische Lei­ stungsaufnahme der Karte überprüfen (diese wird größ­ tenteils wesentlich höher sein im Falle der Verwendung mehrerer Mikroprozessoren), oder indem das Zeitinter­ vall bis zur Antwort der Karte (Einschreibzeit) über­ prüft wird, auch dieses ist notwendigerweise länger im Falle der Verwendung einer Anordnung von Mikropro­ zessoren wegen der großen Anzahl von Mikrobefehlen, die notwendig sind, eine vollständige Funktion zu ge­ währleisten.

Es ist einsichtig, daß diese Mittel, die oben beschrie­ ben worden sind, um die Verwendung einer gefälschten Karte zu verhindern, ohne Schwierigkeiten bei einer Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung angewendet oder angepaßt werden können, insbe­ sondere am Eingang derselben bei den Antriebsrollen 5a und 5b.

Claims (3)

1. Verfahren zum Überprüfen einer Verbindungsherstellung zwischen den Kontakten (3a, 3b, 3d, 3e) eines Apparates und den Kontakten (1a, 1b, 1d, 1e) eines mit dem Apparat verbindbaren und von ihm entfernbaren Gegenstandes (1), der zumindest einen elektronischen Schaltkreis enthält, um Daten zu speichern und zwischen dem Gegenstand und dem Apparat Daten zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß vorherbestimmte Operationen in dem elektronischen Schaltkreis durchgeführt werden, die eine vorherbestimmte Reaktion des entfernbaren Gegenstandes (1) bei ordnungsgemäßer Verbindungs­ herstellung hervorrufen, und daß ein tatsächliches Ausgangssig­ nal des entfernbaren Gegenstandes mit dem erwarteten, vorher­ bestimmten Ausgangssignal in dem Apparat verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis anzeigt, ob die Verbindungsherstellung ordnungsgemäß ist oder nicht.

2. Apparat, zusammenwirkend mit einem tragbaren Gegenstand (1), der mit dem Apparat verbindbar und von ihm entfernbar ist und der zumindest einen elektronischen Schaltkreis enthält, um Daten zu speichern und zwischen dem Gegenstand und dem Apparat Daten zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Überprüfen einer Verbindungsherstellung zwischen den Kontakten (3a, 3b, 3d, 3e) des Apparates und den Kontakten (1a, 1b, 1d, 1e) des tragbaren Gegenstandes eine Einrichtung (59) vorgesehen ist, um vorherbestimmte Operationen in dem Schalt­ kreis durchzuführen, die eine vorherbestimmte Reaktion des entfernbaren Gegenstandes (1) bei ordnungsgemäßer Verbindungs­ herstellung hervorrufen und daß ein tatsächliches Ausgangs­ signal des entfernbaren Gegenstandes mit dem erwarteten, vorherbestimmten Ausgangssignal in dem Apparat verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis anzeigt, ob die Verbindungsher­ stellung ordnungsgemäß ist oder nicht.

3. Tragbarer Gegenstand, wie insbesondere eine elektronische Karte, zusammenwirkend mit einem Apparat, mit dem der tragbare Gegenstand verbindbar und von dem er entfernbar ist, wobei der tragbare Gegenstand zumindest einen elektronischen Schaltkreis enthält, um Daten zu speichern und zwischen dem Gegenstand und dem Apparat Daten zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung einer Verbindungsherstellung zwischen den Kontakten (1a, 1b, 1d, 1e) des tragbaren Gegenstandes und den Kontakten (3a, 3b, 3d, 3e) des Apparates vorherbestimmte Operationen im elektronischen Schaltkreis des tragbaren Gegen­ standes ausgelöst werden, die eine vorherbestimmte Reaktion des entfernbaren Gegenstandes (1) bei ordnungsgemäßer Verbindungs­ herstellung hervorrufen, und daß das tatsächliche Ausgangs­ signal des entfernbaren Gegenstandes mit dem erwarteten, vorherbestimmten Ausgangssignal in dem Apparat verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis anzeigt, ob die Verbindungsher­ stellung ordnungsgemäß ist oder nicht.