DE60004556T2

DE60004556T2 - System zur übertragung von geldbeträgen zwischen karten

Info

Publication number: DE60004556T2
Application number: DE60004556T
Authority: DE
Inventors: Jon N. Berg; Eric L. Nelson
Original assignee: Berg Jon N Newport Beach; Nelson Eric L Dr Newport Beach
Current assignee: Berg Jon N Newport Beach; Nelson Eric L Dr Newport Beach
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2020-09-23
Also published as: ATE247313T1; FR2799860A1; EP1226558A1; AU1491901A; US6502748B2; US6394343B1; DE60004556D1; EP1226558B1; US20020130187A1; WO2001027885A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektronischen Übertragung von Geldwerten, wobei Chipkartentechnologie verwendet wird und wobei eine Karte in Größe einer Kreditkarte eine interne Elektronik oder andere Schaltkreise aufweist, die die Karte in die Lage versetzen, Daten zu empfangen und zu speichern, die Geldwerte repräsentieren, und selektiv Daten an andere Einrichtungen zu übertragen, um die Übertragung des gesamten oder eines Teiles des gespeicherten Geldwertes zu bewirken.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Kreditkarten werden gemeinhin bei Geldtransaktionen verwendet, wobei der Besitzer einer Kreditkarte die Karte einem Verkäufer (entweder einer Person oder einer Maschine) anbietet und der Verkäufer dem Kreditkarteninhaber etwas mit einem Wert (z. B. ein Produkt, Flugtickets, ein Hotelzimmer, eine Mahlzeit etc.) liefert. Die typische Kreditkarte ist eine passive Einrichtung, die von Menschen lesbare Buchstaben, die auf einer Seite aufgeprägt oder gedruckt sind, aufweist, um den Kreditkartenbesitzer und die Kontonummer des Besitzers zu identifizieren. Allgemein können Kreditkarten auch einen Magnetstreifen auf einer gegenüberliegenden Seite haben. Der Magnetstreifen kann automatisch von einem Kreditkartenleser „gelesen" werden, so daß die Kreditkarteninformation (d.h. der Name und die Kontonummer des Besitzers) von der Karte in ein Datenverarbeitungssystem (z. B. über ein Telekommunikationssystem an die Kreditgesellschaft) übertragen werden. Nach dem Verifizieren, daß die Kreditkarteninformation gültig ist, daß der Kreditkarteninhaber einen akzeptablen Kontostand hat und daß die Kreditkarte nicht als gestohlen gemeldet wurde, sendet das Datenverarbeitungssystem typischerweise eine Autorisierungsnachricht an den Verkäufer, wobei der Verkäufer informiert wird, daß die Transaktion ablaufen kann. Schließlich erhält der Kreditkarteninhaber eine Quittung von der Kreditkartengesellschaft, die die Beträge der abgeschlossenen Übertragungen aufweist, die der Kreditkarteninhaber an die Kreditkartengesellschaft zahlen muß. Während des gesamten Prozesses wird weder die Kreditkarte selbst verändert noch wird die Information auf dem Magnetstreifen verändert.
Anders als Kreditkarten weisen Chipkarten (sogenannte Smartkarten) elektronische Schaltkreise oder andere Schaltkreise auf, die es der Chipkarte ermöglichen, aktiv an einer Finanztransaktion teilzuhaben. Eine Chipkarte kann eine elektrische Verbindung, einen optischen Koppler, einen magnetischen Koppler, einen Radiofrequenzkoppler oder andere Datenübertragungsschnittstellen aufweisen, um es der Chipkarte zu ermöglichen, Daten an eine andere Übertragungseinrichtung zu übertragen oder von dieser zu empfangen, wie z. B. dem Verkaufsterminal eines Verkäufers, einem Geldautomaten (ATM), einer Computerschnittstelle, einer Telefonschnittstelle, einer Internetverbindung oder ähnlichem. Typischerweise umfaßt eine Chipkarte einen internen Speicher zum Speichern von Daten und sie umfaßt eine Schnittstelle zum Übertragen der Daten zu und von dem Speicher. Zusätzlich kann die Chipkarte interne Verarbeitungsmöglichkeiten aufweisen, um die Chipkarte in die Lage zu versetzen, sich mit komplizierteren Datenübertragungsaktionen zu beschäftigen, wie z. B. Übertragungen, die es erfordern, daß der Chipkartenbesitzer eine persönliche Identifikationsnummer (PIN) eingibt oder Übertragungen, die es erfordern, daß die Chipkarte und die anderen Übertragungseinrichtungen einen Sicherheitsalgorithmus (z. B. einen Austausch von Kennworten) durchführen, bevor mit einer Übertragung begonnen wird. Die Chipkarten können vorzugsweise eine Tastatur aufweisen, um es dem Chipkartenbesitzer zu ermöglichen, Identifikationsinformationen einzugeben und zu übertragende Beträge einzugeben. Für eine detailliertere Diskussion und einen Überblick über die Chipkartentechnologie siehe z. B. P. L. Hawkes, et al. (Herausgeber), Integrated Circuits Cards, Tags and Tokens, New Technology and Applications, BSP Professional Books, (ISBN 0-632-01935-2), 1990.
Eine typische Verwendung für eine Chipkarte ist ein Ersatz für Bargeld. Anstatt eine Anzahl von Kreditkartentransaktionen einzugehen und dann eine zusammengefaßte Rechnung von der Kreditkartenfirma auf monatlicher Basis zu erhalten, erwirbt der Besitzer einer Chipkarte Geldmittel (d.h. Geldwerte), die in dem Speicher der Chipkarte gespeichert werden. Dann, wenn der Chipkartenbesitzer eine Finanztransaktion eingeht (d.h. ein Produkt kauft oder ähnliches), wird ein Teil des Geldwertes elektronisch auf eine andere Einrichtung übertragen (z. B. ein Verkaufsterminal), und die übertragenen Geldwerte werden von dem Chipkartenspeicher gelöscht. Daher wird die Chipkarte in einer ähnlichen Weise wie Bargeld benutzt. Erschöpfen des Geldwerts in dem Speicher der Chipkarte hat den gleichen Effekt wie Erschöpfen des Bargelds in einer Brieftasche oder Geldbörse. Wenn der Geldwert niedrig ist oder endgültig erschöpft ist, muß der Chipkartenbesitzer zu einer Bank oder zu einem entsprechenden Terminal (z. B. einem Bankautomaten) zurückkehren, um die Chipkarte erneut aufzuladen mit dem Datenäquivalent von Bargeld, wie der Benutzer von Bargeld zu der Bank oder dem Geldautomaten zurückkehren muß, um mehr Bargeld zu erhalten. Siehe z. B. US Patent No. 5,884,292, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Als ein weiteres Beispiel für eine „Chipkarte" beschreibt die DE-A 32 08 597 eine elektronische Bankkontoeinheit mit einer Verbindung zwischen den Konten. Die elektronische Bankkontoeinheit hat die allgemeine Form eines Taschenrechners mit einer Tastatur und einer Anzeige. Solarzellen treiben die Einheit und ein LCD-Display an. Intern hat die Einheit ein CPU- System mit einem RAM-Speicher zum Speichern von Übertragungen und Eingabe/Ausgabestufen. Zwei Einheiten können miteinander kommunizieren, wobei eine bidirektionale Infrarotsignalübertragung verwendet wird.
Obwohl Chipkarten den Vorteil haben, daß sie einen bequemen Weg bieten, in bargeldfreie Finanztransaktionen einzugreifen, haben Chipkarten den Nachteil, daß sie nicht so flexibel sind wie Bargeld. Insbesondere hat ein Geschäftsmann, ein Einkäufer oder ein Reisender, der auf Basis von Bargeld arbeitet, den Vorteil, daß er Bargeld in vielen Stückelungen erhält. Wenn ein großer Betrag von Bargeld gewünscht wird, wird ein Teil des Bargelds in großen Stückelungen erhalten und ein Teil des Bargelds wird in kleineren Stückelungen erhalten. Darüber hinaus wird der Bargeldinhaber, wenn der Bargeldinhaber nicht eine besonders große Bargeldtransaktion an einem bestimmten Tag erwartet, wahrscheinlich nur einen Teil des verfügbaren Bargelds bei seiner oder ihrer Person behalten, so daß nicht das gesamte Bargeld gleichzeitig Gegenstand eines Verlustes oder Diebstahls wird. Der verbleibende Teil kann zu Hause, im Büro oder einem Hotelsafe verbleiben, bis er benötigt wird. Der Besitzer einer typischen Chipkarte hat diesen Vorteil nicht. Wenn eine Chipkarte, die einen Datenwert gespeichert hat, der einen großen Geldbetrag repräsentiert, verloren oder gestohlen wird, ist der gesamte Betrag weg als ob der Chipkartenbesitzer eine Brieftasche mit dem gesamten Bargeld in der Brieftasche verloren hätte. Der Chipkartenbesitzer könnte sich entscheiden, eine Anzahl von Chipkarten mit darauf gespeicherten variierenden Bargeldwerten mit sich zu tragen, aber solch eine Entscheidung bringt den Chipkartenbesitzer im wesentlichen zurück zu der vorhergehenden Situation, daß er eine große Anzahl von Geldeinrichtungen hat, statt daß er in der Lage ist, nur eine einzige Einrichtung mit sich zu tragen. Eine weitere Option ist es, eine Chipkarte mit sich zu führen, die einen kleineren Geldwert hat, aber diese Option erfordert es, daß der Chipkartenbesitzer häufiger zu der Bank oder dem Geldautomaten zurückkehrt und sie stellt dem Chipkartenbesitzer nicht die Flexibilität zur Verfügung, den Geldwert in der Chipkarte als Antwort auf sich verändernde Bedürfnisse (z. B. einem Kauf eines Tickets in letzter Minute, Autoreparaturen während eines Urlaubs, etc.) anzupassen.
Angesichts des voranstehend Gesagten gibt es ein Bedürfnis für ein Chipkartensystem, das es dem Chipkartenbesitzer ermöglicht, den Vorteil und die Flexibilität von Bargeld zu haben, während es die kleine Größe, Bequemlichkeit und Sicherheit der Chipkartentechnologie erhält.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf ein System gerichtet, das die Bequemlichkeit und Flexibilität von Bargeld liefert und das auch die Sicherheit und Einfachheit des Tragens einer Chipkarte liefert. Insbesondere erlaubt die vorliegende Erfindung dem Besitzer einer Chipkarte den Geldwert, der in einer bestimmten Chipkarte gespeichert ist, zu verändern, ohne es erforderlich zu machen, daß der Besitzer zu einer Bank, einem Geldautomaten oder ähnlichem zurückkehrt. Das Chipkartensystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie in den Ansprüchen 1 und 5 definiert, liefert die Einfachheit und Direktheit der Verwendung von Bargeld und erlaubt, daß Transaktionen zwischen zwei Chipkarten stattfinden. Das hierin beschriebene System verwendet Chipkarten, die sowohl Soll- als auch Haben-Funktionen erfüllen.
Das vorliegende System basiert auf einer Chipkarte, die fähig ist, sofort Geldtransaktionen zwischen Individuen oder zwischen zwei Karten, die von demselben Individuum besessen werden, zu beeinflussen, durch Einbuchen eines Geldwerts in den Speicher einer ersten Chipkarte, während ein Geldwert von dem Speicher einer zweiten Chipkarte abgebucht wird. Die Geldtransaktion findet vorzugsweise durch direktes Verbinden der ersten Chipkarte mit der zweiten Chipkarte statt. Durch Bereitstellen dieser Fähigkeit, Geldwerte direkt von einer Chipkarte auf eine andere Chipkarte zu übertragen, liefert ein System solcher Karten das Äquivalent von Bargeld und kann die Verwendung von Bargeld für viele Transaktionen ersetzen. Insbesondere wird durch Verbinden der ersten Chipkarte mit der zweiten Chipkarte ein vorbestimmter Betrag von Geld zwischen den zwei Chipkarten transferiert, so daß der Geldwert einer der Chipkarten erhöht und der Geldwert der anderen Chipkarte um die entsprechende Summe verringert wird. Auf diese Weise kann ein Individuum auch eine ausreichende Menge von Geld von einer ersten Chipkarte, die einen großen Geldwert gespeichert hat, auf eine zweite Chipkarte, die einen kleinen Geldwert gespeichert hat, übertragen, die erste Karte an einem sicheren Ort aufbewahren und die zweite Karte zur Verwendung bei Geldtransaktionen mit sich tragen. Auf ähnliche Weise können zwei Individuen Geldwerte von der Chipkarte des einen Individuums auf die Chipkarte des anderen Individuums übertragen. Zum Beispiel kann ein Passagier in einem Taxi einen Geldwert auf die Chipkarte des Taxibetreibers übertragen anstatt daß es notwendig ist, daß der Taxibetreiber eine kommerzielle Übertragungseinrichtung in dem Taxi hat. Als ein weiteres Beispiel kann ein Elternteil einen begrenzten Geldwert von der Chipkarte der Eltern auf eine Chipkarte eines Kindes übertragen, so daß das Kind genügend Geld für die Schule, für einen Ausflug in das Einkaufszentrum oder für einen Abend im Kino hat, aber daß es keinen großen Geldwert auf der Chipkarte hat, der verloren, gestohlen oder falsch verwendet werden kann. Es wird bemerkt, daß, da eine Chipkarte im allgemeinen nur einen Wert für die Person hat, die die persönliche Identifikationsnummer kennt, es weniger Anreiz für einen Dieb gibt, eine Chipkarte zu stehlen.
Zusätzlich zu der Übertragung von Chipkarte zu Chipkarte sind die Chipkarten auch in der Lage, in konventionelle Geldtransaktionen mit kommerziellen Einrichtungen, Verkaufsautomaten, Glücksspiel- und anderen Spielautomaten, Geldautomaten, Autobahnmautstellen und ähnlichem, sowie mit anderen Einheiten über elektronischen Handel (z. B. Internethandel) in Verbindung zu treten. Solche Transaktionen können auch durchgeführt werden unter Verwendung verschiedener Währungen, wie dem Dollar und dem Pfund oder Euro. Dollar, die auf eine Chipkarte übertragen werden, die in einem Pfund- (oder Euro-System) arbeitet, können als Dollar gespeichert werden oder als Alternative können die Dollar vor dem Speichern in Pfund umgewandelt werden, wenn eine Umtauschrate in die Transaktion eingerechnet wird.
Ein besonderer Aspekt des vorliegenden Systems ist, daß Karten mit „hohem Wert" (z. B. die Karte der Eltern in dem vorangehenden Beispiel) mit Satellitenkarten mit „niedrigem Wert" (z. B. der Karte des Kindes) verbunden werden können, so daß der Geldwert, der von einer solchen Satellitenkarte repräsentiert wird, wie benötigt wiederholt aufgefüllt werden kann durch Verbinden mit der Karte mit „hohem Wert", wobei jede solche Verbindung die Übertragung von Geldwert von der Karte mit „hohem Wert" auf die Satellitenkarte mit „niedrigem Wert" bewirkt. Als ein weiteres Beispiel könnte eine reisende Person Zugriff auf eine größere Summe von Geld während der Reisen der Person wollen (z. B. mehrere Tausend Dollar). Jedoch wird die Person nicht die große Summe täglich mit sich tragen wollen, so daß die gesamte Summe gleichzeitig verloren oder gestohlen werden kann. Der Reisende würde zunächst einen signifikanten Geldwert auf eine Karte mit „hohem Wert" übertragen. Von solch einer Karte mit „hohem Wert" könnten wenige Hundert Dollar auf die Satellitenkarte mit „niedrigem Wert" übertragen werden, um in Verbindung mit dem Genuß eines Geschäftsessens, einem Einkaufsbummel oder ähnlichem ausgegeben zu werden. Da die Satellitenkarte sowohl im Soll-Modus als auch im Haben-Modus betrieben werden kann, kann der Reisende Geldwert auf die Satellitenkarte von anderen Quellen übertragen. Zum Beispiel wenn der Reisende in einer Stadt ist, in der es Glücksspiel gibt, und der Reisende gewinnt, können die Gewinne des Reisenden auf die Satellitenkarte übertragen werden. Wenn der Reisende zu seinem oder ihrem Hotelzimmer zurückkehrt, kann der erhöhte Geldwert der Satellitenkarte mit „niedrigem Wert" auf die Karte mit „hohem Wert" übertragen werden, wobei der Geldwert auf der Satellitenkarte mit „niedrigem Wert" zur weiteren Verwendung reduziert wird. Aus der Verwendung von Karten mit „hohem Wert" und „niedrigem Wert" folgt eine erhöhte Sicherheit, da der Reisende nicht den Zugriff auf den größeren Geldwert verliert, wenn die Karte mit „niedrigerem Wert" verloren oder gestohlen wird. Auch bietet solch ein System dem Reisenden die Möglichkeit, die Verwendung von seinen oder ihren Geldmitteln einzuteilen oder zu begrenzen, da nicht die gesamten Geldmittel des Reisenden sofort verfügbar sind.
Die Chipkarten entsprechend dem vorliegenden System weisen Sicherheitsmerkmale auf ähnlich den Sicherheitsmerkmalen, die in anderen Chipkarten gefunden werden, die anstelle von Bargeld verwendet werden. Solche Sicherheitsmerkmale umfassen die Verwendung von persönlichen Identifikations- (oder PIN)Nummern, Fingerabdruckidentifikation, Hologramme, Siliciumsensortechnologie, Sozialversicherungsnummern, Reisepaßnummern, Stimmspektren und all solche Sicherheitsmethoden in Übereinstimmung mit der verfügbaren Technik.
Die gegenwärtige Technologie ist in der Lage, die hierin beschriebenen Karten effektiv herzustellen. Chipkarten in der Größe von Kreditkarten sind erhältlich, die das Erscheinungsbild von Taschenrechnern haben, die solargetrieben sind, und die Tastaturen haben und beleuchtete Ziffernanzeigen. Solche Chipkarten verwenden preiswerte digitale Speicherkapazität mit hoher Dichte von Speicherchips auf Basis von integrierten Schaltkreisen und umfassen eine Verarbeitungslogik, die die Datenübertragungstransaktionen sowie die notwendige Sicherheitsschnittstelle handhabt. Ebenso können auch magnetische Platten und Karten und optische Platten und Karten vorteilhaft verwendet werden. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung verwaltet ein Teil der Verarbeitungslogik der Karte Haben-Transaktionen und ein anderer Teil der Logik verarbeitet Soll-Transaktionen, wobei beide Teile in der Lage sind, mit den entgegengesetzten Gegenstücken einer zweiten Karte zu kommunizieren, um eine Transaktion abzuschließen. Alternativ verarbeitet eine gemeinsame Verarbeitungslogik beide Typen von Transaktionen.
Wie oben diskutiert, kann jeder Typ von Datenübertragungstechnologie verwendet werden, um zwischen zwei Chipkarten zu kommunizieren. Insbesondere kann die Technologie verwendet werden, die gegenwärtig zum Übertragen von einer Chipkarte auf einen anderen Typ von Einrichtung (z. B. einem Verkaufsterminal, einem Geldautomaten oder ähnlichem) verwendet wird. Zum Beispiel können direkte elektrische Verbindungen, magnetische Kopplung und optische Kopplung verwendet werden, um Kommunikation zwischen zwei Karten bereitzustellen.
Ein Aspekt des vorliegenden Systems ist eine Chipkarte, die die Geldwerte speichert und Geldwerte selektiv überträgt und Geldwerte von einer kompatiblen Chipkarte empfängt. Die Chipkarte weist eine Datenspeichereinrichtung auf, die Daten speichert, die Geldwerte repräsentieren. Ein Steuerschaltkreis steuert die Übertragung der Geldwerte in die Datenspeichereinrichtung und steuert die Übertragung der Geldwerte aus der Datenspeichereinrichtung. Eine Datenübertragungsschnittstelle koppelt direkt an eine Schnittstelle auf der kompatiblen Chipkarte, um eine Übertragung von Daten zwischen der Chipkarte und der kompatiblen Chipkarte zu ermöglichen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Anordnung ist ein System zur elektronischen Übertragung von Geldwerten, das erste und zweite Chipkarten aufweist. Jede der ersten und zweiten Chipkarten weisen eine Datenspeichereinrichtung auf, die Daten speichert, die Geldwerte repräsentieren. Ein Steuerschaltkreis in jeder Chipkarte steuert die Übertragung der Geldwerte in die Datenspeichereinrichtung und steuert die Übertragung der Geldwerte aus der Datenspeichereinrichtung. Eine erste Datenübertragungsschnittstelle auf der ersten Chipkarte koppelt direkt an eine zweite Datenübertragungsschnittstelle auf der zweiten Chipkarte, um es zu ermöglichen, Daten zwischen der ersten und der zweiten Chipkarte zu übertragen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die vorliegende Erfindung wird unten detaillierter beschrieben in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungsfiguren, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Seite einer Ausführungsform einer Chipkarte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Seite der Chipkarte aus 1 ist;
3 eine perspektivische Ansicht ist, die die Wechselwirkung zwischen zwei Chipkarten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 eine perspektivische Ansicht ist, die eine alternative Wechselwirkung zwischen zwei Chipkarten darstellt, wobei eine Übertragung von Geldwerten stattfindet durch Bewegen einer Karte im Bezug auf die andere Karte;
5 ein Blockdiagramm der internen Architektur einer beispielhaften Chipkarte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist; und
6 eine perspektivische Ansicht ist, die die Wechselwirkung zweier Chipkarten darstellt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
1 stellt eine erste Seite 102 einer beispielhaften Chipkarte 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar. Wie dargestellt, hat die Chipkarte 100 eine Größe und Form, die allgemein der Größe und Form einer konventionellen Kreditkarte entspricht. Zum Beispiel ist die Chipkarte 100 generell rechteckig und hat Dimensionen von ungefähr 3,4 Zoll × 2,1 Zoll (86 mm × 54 mm). Die Dicke der Chipkarte 100 kann variieren. In der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, hat die Chipkarte 100 eine erste Dicke entlang einer ersten Kante 110 und eine zweite Dicke entlang einer zweiten Kante 112. Die Dicke der ersten Kante 110 ist ungefähr die Dicke einer konventionellen Kreditkarte und kann weniger als ungefähr 0,05 Zoll betragen. Die Dicke der zweiten Kante 112 ist ungefähr 3 mal der Dicke der ersten Kante und kann weniger als ungefähr 0,15 Zoll betragen. Wie dargestellt, hat die zweite Kante 112 einen Schlitz 120, der darin gebildet ist. Der Zweck des Schlitzes 120 wird unten beschrieben.
Wie in 2 dargestellt, weist eine zweite Seite 130 der Chipkarte 100 vorzugsweise einen Tastaturteil 140 und einen Anzeigenteil 142 auf. Optional kann die zweite Seite 130 auch eine photovoltaische Zelle 150 und einen Fingerabdrucksensor 152 aufweisen. Siehe z. B. US-Patent Nr. 5,777,903.
Der Tastaturteil 140 weist vorteilhafterweise eine Matrix von Membrantastschaltern auf, die auf konventionelle Weise arbeiten, um Druck zu detektieren, der von einem Nutzer ausgeübt wird, und um die Anwesenheit und Abwesenheit von solchem Druck zu kommunizieren, wie das Öffnen und Schließen eines Schalters. Zum Beispiel sind die Tastschalter vorzugsweise ähnlich den Tastschaltern, die verwendet werden in preiswerten kreditkartengroßen Rechnern.
Die Tastschalter weisen vorzugsweise konventionelle numerische und Funktionstasten auf, wie sie auf konventionellen kreditkartengroßen Rechnern angefunden werden, und sie weisen auch Funktionstasten auf, um Übertragungen auszulösen. Die Ausgänge der Tastschalter in dem Tastaturteil 140 werden an den unten beschriebenen internen Schaltkreis geliefert. Der Benutzer der Chipkarte 100 verwendet den Tastaturteil 140, um Information einzugeben, um, wie unten diskutiert, eine Transaktion auszulösen (z. B. eine Soll- oder Haben-Transaktion oder eine Anfrage-Transaktion).
Der Anzeigenteil 142 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Anzeigeeinrichtungen mit niedriger Leistung auf, ähnlich der Anzeigeeinrichtungen, die in preiswerten kreditkartengroßen Rechnern verwendet werden. Die Anzeigeeinrichtungen zeigen die Ergebnisse von Transaktionen, die von dem Nutzer durch Verwenden des Tastaturteils 140 aktiviert werden, an. Die Funktion der Anzeigeeinrichtungen, wie z.B. dem Anzeigeteil 142, ist aus dem Stand der Technik wohlbekannt und wird hier nicht im Detail beschrieben.
Die optionale photovoltaische Zelle 150 wird verwendet, um Leistung an die Chipkarte 100 zu liefern, wenn die Chipkarte 100 von einer Brieftasche oder einem anderen Lagerort entnommen wird und die Chipkarte angeordnet wird, um Licht zu empfangen. Die Leistung, die von der photovoltaischen Zelle 150 geliefert wird, ist vorzugsweise zusätzlich zu der Leistung, die von einer internen Batterie (nicht gezeigt) geliefert wird, so daß die interne Batterie wesentlich länger hält als wenn die interne Batterie die einzige Leistungsquelle wäre. Der Ausgang der photovoltaischen Zelle 150 kann auch benutzt werden, um die Chipkarte 100 zu aktivieren, so daß die Chipkarte 100 nur aktiv ist bei der Anwesenheit von Licht, so daß weitere Batterieleistung gespart wird. Der Betrieb der photovoltaischen Zelle, wie oben beschrieben, ist wohlbekannt in Verbindung mit kreditkartengroßen Rechnern und anderen Einrichtungen mit niedriger Leistung, und ein solcher Betrieb wird hier nicht im Detail beschrieben.
Der optionale Fingerabdrucksensor 152 wird vorzugsweise von bestimmten Ausführungsformen der Chipkarte 100 umfaßt, um ein besonderes Niveau von Sicherheit zusätzlich zu einer persönlichen Identifikationsnummer zu liefern. Kleine Fingerabdrucksensoren sind nun kommerziell erhältlich, um in eine Einrichtung so klein wie die Chipkarte 100 zu passen. Die Chipkarte 100 ist ursprünglich programmiert, um einen Fingerabdruck des Besitzers der Chipkarte 100 zu detektieren und zu speichern. Der gespeicherte Fingerabdruck wird dann mit dem vorliegenden Fingerabdruck, der von dem Sensor 152 detektiert wird, verglichen, um zu bestimmen, ob die Person, die versucht, eine Transaktion auszuführen, ein autorisierter Nutzer ist. In weiteren optionalen Ausführungsformen können Fingerabdrücke von mehreren autorisierten Nutzern gespeichert und in Übereinstimmung mit den persönlichen Identifikationsnummern der Nutzer identifiziert werden, so daß eine Chipkarte gemeinsam benutzt werden kann (z. B. unter Familienmitgliedern).
Wie in den 1 und 2 dargestellt und oben diskutiert, hat die Chipkarte 100 die erste Kante 110 und die zweite Kante 112 mit unterschiedlicher Dicke. Darüber hinaus hat die zweite Kante 112 den in ihr gebildeten Schlitz 120. Für Zwecke der folgenden Diskussion wird die Oberfläche, die der ersten Kante 110 benachbart ist, als die „Soll"-Oberfläche 160 bezeichnet. Der in der Chipkarte 100 gebildete Schlitz 120, der der zweiten Kante 112 benachbart ist, wird als der „Haben"-Schlitz 120 bezeichnet.
Die Soll-Oberfläche 160 arbeitet auf eine konventionelle Weise, um es der Chipkarte 100 zu ermöglichen, mit konventionellen Chipkartenterminaleinrichtungen (z. B. Verkaufsterminals, Geldautomaten etc.) zu wechselwirken. Wenn die Soll-Oberfläche 160 der Chipkarte 100 in eine Terminaleinrichtung (nicht gezeigt), die eine kompatible Schnittstelle hat, eingesteckt wird, kommunizieren die Chipkarte 100 und die Terminaleinrichtung über die Schnittstelle, so daß ein Teil des in der Chipkarte 100 als Daten gespeicherten Geldwertes von dem Chipkartenspeicher abgebucht wird und an die Terminaleinrichtung über die Schnittstelle übertragen wird. Die Terminaleinrichtung kann auch den Geldwert in dem Chipkartenspeicher über die Schnittstelle auf der Soll-Oberfläche 160 erhöhen. Wie oben diskutiert, kann die Schnittstelle auf der Soll-Oberfläche 160 eine magnetische Schnittstelle, eine optische Schnittstelle, eine Radiofrequenzschnittstelle oder eine andere Schnittstelle, so wie sie mit konventionellen Chipkarten verwendet werden, sein.
Wie in 3 gezeigt ist, ist eine zweite Chipkarte 200 gleich der ersten Chipkarte 100. Die zweite Chipkarte 200 hat eine erste Seite 202, eine erste Kante 210, eine zweite Kante 212, einen Haben-Schlitz 220, eine zweite Seite 230, einen Tastaturteil 240, einen Anzeigenteil 242, eine optionale photovoltaische Zelle 250, einen optionalen Fingerabdrucksensor 252 und eine Soll-Oberfläche 260. Der Haben-Schlitz 120 der ersten Chipkarte 100 ist bemessen, um die Soll-Oberfläche 260 der zweiten Chipkarte 200 aufzunehmen. In ähnlicher Weise ist der Haben-Schlitz 220 der zweiten Chipkarte 200 bemessen, um die Soll-Oberfläche 160 der ersten Chipkarte 100 aufzunehmen. Insbesondere sind die Haben-Schlitze 120, 220 so bemessen, um entsprechende Öffnungen bereitzustellen, die nur geringfügig größer sind als die Dicke der ersten Kanten 110, 210. Daher werden die erste Kante 210 und die Soll-Oberfläche 260 der zweiten Chipkarte 200 leicht in den Haben-Schlitz 120 der ersten Chipkarte 100 eingeschoben und werden gut darin geführt.
Die Tastaturteile 140, 240 der entsprechenden Chipkarten 100, 200 werden verwendet, um eine Übertragung zwischen den beiden Chipkarten einzurichten. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Tastaturteile 140, 240 von dem Nutzer jeder Karte vor dem Verbinden der Soll-Oberfläche einer Karte mit dem Haben-Schlitz der anderen Karte aktiviert. Daher kann jeder Nutzer die Transaktion durch Eingeben der PIN des Nutzers (und optional Auflegen des entsprechenden Fingers auf den Fingerabdrucksensor 152, 252) einrichten, ohne daß der andere Nutzer die Nummern, die eingegeben werden, oder den Finger, der ver wendet wird, um die Transaktion auszulösen, beobachten kann. Die Anzeigenteile 142, 242 zeigen dem entsprechenden Nutzer an, was in jede Chipkarte 100, 200 eingegeben wurde und können auch verwendet werden, um dem anderen Nutzer zu zeigen, daß die Transaktion richtig eingerichtet wurde (d.h., daß der richtige Betrag übertragen werden wird).
Nach dem Einrichten der Transaktion wird die Soll-Oberfläche 260 der Chipkarte, von der der Geldwert übertragen werden soll (z. B. der zweiten Chipkarte 200 in der Darstellung in 3) in den Haben-Schlitz 120 der Chipkarte, die den Geldwert empfangen soll (z. B. der ersten Chipkarte 100 in 3) eingesteckt. Die Transaktion wird dann ausgelöst, um den Geldwert von der zweiten Chipkarte 200 auf die erste Chipkarte 100 zu übertragen. Die Transaktion kann ausgelöst werden durch Betätigen einer bestimmten Funktionstaste oder Sequenz von Funktionstasten auf dem Tastaturteil 240 der zweiten Chipkarte 200. Alternativ kann, wie in 4 gezeigt, die Übertragung durch Bewegen der beiden Chipkarten gegeneinander ausgelöst werden, während die Soll-Oberfläche 260 der zweiten Chipkarte 200 innerhalb des Haben-Schlitzes 120 der ersten Chipkarte 100 verbleibt. Zum Beispiel sind in 4 die beiden Chipkarten 100, 200 magnetisch gekoppelt, und die relative Bewegung der beiden Karten löst den Austausch von Daten zwischen den beiden Karten aus.
5 stellt ein Blockdiagramm eines beispielhaften elektronischen Systems 500 dar, das eine Chipkarte in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung implementiert. Insbesondere umfaßt das System 500 eine Stromversorgung 510, die vorzugsweise eine Batterie 512 umfaßt und die die oben diskutierte photovoltaische Zelle 150 umfassen kann. Die Stromversorgung 510 liefert Leistung für einen Prozessor 520, einen Datenspeicher 522, einen Programmspeicher 524, einen Soll-Übertragungs/Empfangs(XMT/RCV)-Schaltkreis 526 und einen Haben-Übertragungs/Empfangs(XMT/RCV)-Schaltkreis 528. (Die Verbindungen von der Stromversorgung 510 zu den anderen Komponenten sind nicht gezeigt.) Der Soll-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 526 und der Haben-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 528 sind vorzugsweise so angeordnet, daß, wenn die beiden Chipkarten (z. B. die Karten 100, 200 in 3) so angeordnet sind, um, wie oben diskutiert, miteinander zu wechselwirken, ist der Soll-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 526 der Chipkarte, die den zu übertragenden Geldwert liefert, dem Haben-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 528 der den übertragenen Geldwert empfangenden Chipkarte benachbart angeordnet.
Das System 500 weist auch eine Tastschaltermatrix 540 auf, die den Tastaturteil 140, der oben diskutiert wird, repräsentiert, und es weist das Display 142 auf. Das System 500 umfaßt optional den Fingerabdrucksensor 152, der oben diskutiert wird.
Der Prozessor 520 ist vorzugsweise ein Mikroprozessor mit niedriger Leistung. Wenn aktiviert, führt der Mikroprozessor 520 Befehle aus, die innerhalb des Programmspeichers 524 gespeichert sind, und überprüft die Tastschaltermatrix 540, um die auszuführenden Funktionen zu bestimmen. Wenn der Mikroprozessor 520 die Aktivierung der Tastschalter durch den Nutzer erfaßt und die Tastensequenz als eine richtige Tastensequenz erkennt, führt der Mikroprozessor 520 die ausgewählte Funktion aus. Zum Beispiel kann der Mikroprozessor 520 den durch die Tastschalter eingegebenen Befehl als eine persönliche Identifikationsnummer (PIN) interpretieren, in welchem Fall der Mikroprozessor 520 bestimmt, ob die PIN richtig ist. Angenommen, die PIN ist richtig, dann kann der Mikroprozessor 520 den Nutzer auffordern, einen Finger auf den Fingerabdrucksensor 152 zu legen, wenn er anwesend ist.
Entweder als Antwort auf die richtige PIN oder die Kombination aus der richtigen PIN und dem richtigen Fingerabdruck fährt der Mikroprozessor 520 dann fort, die angeforderte Funktion auszuführen. Angenommen, die angeforderte Funktion ist eine Datenübertragungsfunktion, dann aktiviert der Mikroprozessor 520 den Soll-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 526, wenn die angeforderte Funktion eine Soll-Funktion ist, oder er aktiviert den Haben-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 528, wenn die angeforderte Funktion eine Haben-Funktion ist. Danach überträgt der Mikroprozessor 520 Daten zu oder von dem Datenspeicher 522 von oder zu dem aktivierten Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis.
In der bevorzugten Ausführungsform ist der Datenspeicher 522 ein Flash-Speicher. Daten werden in dem Flash-Speicher gespeichert, wenn die Stromversorgung 510 Leistung an den Mikroprozessor 520 und an den Datenspeicher 522 liefert. Durch Verwenden eines Flash-Speichers sind die in den Datenspeicher 522 geschriebenen Daten nicht flüchtig und verbleiben in dem Datenspeicher 522, wenn die Stromversorgung abgestellt wird.
Der Datenspeicher 522 weist vorzugsweise genügend Speicherplätze auf, um Information, die bestimmte Transaktionen betrifft, zu speichern, sowie den Betrag der Transaktionen zu speichern. Zum Beispiel weist die gespeicherte Information vorzugsweise die Identifikation der Quelle des Geldwerts, der auf die Chipkarte übertragen wurde, auf, und eine Identifikation des Ziels von Geldwerten, die von der Chipkarte übertragen wurden. Dies ermöglicht dem Besitzer der Karte eine Übersicht von „Bargeld"-Transaktionen, bei denen die Chipkarte verwendet wird, zu behalten. Zusätzlich kann die gespeicherte Information auch die Währungseinheit einer Transaktion aufweisen, so daß z. B. eine Chipkarte, die in Dollar arbeitet, einen Geldwert von einer anderen Chipkarte in Pfund empfangen und den empfangenen Geldwert in Pfund speichern kann, bis der Geldwert bei einer offiziellen Währungsumtauschstelle in Dollar übertragen wird. Alternativ kann die Chipkarte in vorteilhafter Weise Währungstauschrateninformation aufweisen, um empfangene Geldwerte in anderen Währungen in die Betriebswährung der Chipkarte umzutauschen.
Der Datenspeicher 522 wird auch verwendet, um Daten zu speichern, die die persönliche Identifikationsnummer des Nutzers (oder die persönlichen Identifikationsnummern von mehreren Nutzern) repräsentieren, und um optional die Fingerabdruckinformation für einen oder mehrere Nutzer zu speichern. Es versteht sich, daß die in dem Datenspeicher 522 gespeicherten Daten vorzugsweise verschlüsselt sind, so daß persönliche Identifikationsnummern und Fingerabdruckinformation nicht einfach durch Auseinandernehmen der Chipkarte 100 bestimmt werden können. Die in dem Programmspeicher 524 gespeicherten Befehle sind vorteilhafterweise auch verschlüsselt, um ein Nachbauen des von dem Mikroprozessor 520 ausgeführten Programmcodes zu verhindern. Eine Anzahl von Techniken zum Schützen von Chipkartentransaktionen durch Verschlüsselung oder andere Sicherheitsmethoden ist konventionell erhältlich. Siehe z. B. US-Patente Nr. 5,461,217 und 5,602,915.
6 stellt eine beispielhafte Anordnung dar, die nicht Teil der Erfindung ist, und die verwendet werden kann, um den Haben-Schlitz 120 zu beseitigen. Insbesondere kommunizieren in 6 eine erste Chipkarte 600 und eine zweite Chipkarte 610 über eine optische Verbindung. Jede der Chipkarten 600, 610 hat zumindest einen entsprechenden optischen Signalübertrager 620 (z. B. eine Leuchtdiode (LED)), und sie hat zumindest einen entsprechenden optischen Signalempfänger 622 (z. B. einen Phototransistor). Die erste Chipkarte 600 und die zweite Chipkarte 610 sind so angeordnet, daß die optischen Signale, die von einer Chipkarte übertragen werden, von der anderen Chipkarte empfangen werden, und umgekehrt, so daß die beiden Chipkarten Daten austauschen können, ohne einander physikalisch zu berühren. In 6 kann der Soll-Übetragungs/Empfangs-Schaltkreis 526 und der Haben-Übertragungs/Empfangs-Schaltkreis 528 aus 5 vorteilhafterweise in einem vereinheitlichten Satz von Schaltkreisen kombiniert werden. Ein beispielhaftes Chipkartensystem, das eine optische Verbindung hat, ist in dem US-Patent Nr. 5,789,733 dargestellt.
Wie oben dargestellt, bietet die vorliegende Anordnung eine bequeme und sichere Alternative zu Bargeld. Eine Chipkarte kann mit einem Geldwert aufgeladen werden und kann den gesamten oder einen Teil dieses Wertes an eine zweite Chipkarte übertragen. Mit der Verwendung von Chipkarten entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Notwendigkeit, Bargeld herumzutragen, eliminiert. Da die Chipkarten gesichert sind, wobei Sicherheitsmerkmale, wie z. B. persönliche Identifikationsnummern (PIN) und Fingerabdruckidentifikation verwendet werden, haben Chipkarten keinen Wert für irgendeinen anderen als den autorisierten Nutzer. Die Kombination der sicheren Chipkarten und die Eliminierung von Bargeld sollte Diebe entmutigen. Zum Beispiel wenn ein Taxifahrer bezahlt wird, wobei eine Chipkarte entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, muß der Taxifahrer kein Bargeld in dem Taxi mit sich führen. Die Chipkarte hätte für einen Dieb keinen Wert wegen der Sicherheitsmerkmale. Daher wird ein Dieb nicht versuchen, einen Taxifahrer zu berauben, der kein Bargeld hat und nur eine sichere Chipkarte.

Claims

Chipkarte (100), die Geldwerte speichert und die selektiv Geldwerte zu einer kompatiblen Chipkarte (200) überträgt und Geldwerte von einer kompatiblen Chipkarte (200) empfängt, wobei die Chipkarte (100) aufweist: eine Datenspeichereinrichtung (522), die Daten, die die Geldwerte repräsentieren, speichert; einen Steuerschaltkreis (520), der die Übertragung der Geldwerte in die Datenspeichereinrichtung (522) steuert und der die Übertragung der Geldwerte aus der Datenspeichereinrichtung (522) steuert; und eine Datenübertragungsschnittstelle (526, 528), die direkt an eine Schnittstelle auf der kompatiblen Chipkarte (200) ankoppelt, um die Datenübertragung zwischen der Chipkarte (100) und der kompatiblen Chipkarte (200) zu ermöglichen, um die Übertragung von Geldwerten zwischen der Chipkarte (100) und der kompatiblen Chipkarte (200) durchzuführen, wobei die Datenübertragungsschnittstelle (526, 528) eine Kontaktkupplung in einen Schlitz (120) aufweist und wobei die Daten durch Ein- oder Durchschieben der Schnittstelle der kompatiblen Karte (200) in bzw. durch den Schlitz (120) übertragen werden.
Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeichereinrichtung (522) Daten speichert, die Geldwerte einer ersten Währungseinheit repräsentieren und Daten speichert, die Geldwerte einer zweiten Währungseinheit repräsentieren.
Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkarte (100) Daten empfängt, die Werte in zumindest einer ersten und zweiten Währung repräsentieren, wobei die Chipkarte (100) die Werte, die in der zweiten Währung empfangen wurden, in Werte in der ersten Währung umwandelt.
Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkarte eine Tastatur (140) und eine Datenanzeige (142) aufweist.
System für eine elektronische Übertragung von Geldwerten mit: einer ersten und einer zweiten Chipkarte (100, 200), wobei jede der der ersten und zweiten Chipkarte (100, 200) aufweist: eine Datenspeichereinrichtung (522), die Daten speichert, die Geldwerte repräsentieren; einen Steuerschaltkreis (520), der die Übertragung der Geldwerte in die Datenspeichereinrichtung (522) steuert und der die Übertragung der Geldwerte aus der Datenspeichereinrichtung (522) steuert; und eine erste Datenübertragungsschnittstelle (526, 528), die direkt durch Kontakt an eine zweite Datenübertragungsschnittstelle auf der anderen Karte (100, 200) ankoppelt, um eine Datenübertragung zwischen der ersten und zweiten Karte (100, 200) zu ermöglichen, um die Übertragung von Geldwerten von einer der Karten (100, 200) auf die andere der Karten (100, 200) zu bewirken, wobei die erste Datenübertragungsschnittstelle (526) einen Schlitz (120) in der ersten Chipkarte (100) aufweist und wobei die Daten durch Ein- bzw. Durchschieben der zweiten Datenübertragungsschnittstelle der zweiten Chipkarte (200) in bzw. durch den Schlitz (120) der ersten Chipkarte (100) übertragen werden.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenspeichereinrichtung (522) Daten speichert, die Geldwerte einer ersten Währungseinheit repräsentieren und Daten speichert, die Geldwerte einer zweiten Währungseinheit repräsentieren.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Chipkarten (100, 200) Daten empfangen, die Werte in zumindest einer ersten und zweiten Währung repräsentieren, wobei jede der ersten und zweiten Chipkarten (100, 200) Werte, die in der zweiten Währung empfangen wurden, in Werte in der ersten Währung umwandeln.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Chipkarte (100, 200) eine Tastatur (140, 240) und eine Datenanzeige (142, 242) aufweist.