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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine digitale Datenspeichervorrichtung,
welche ferner Kommunikationsmittel zur digitalen Datenübertragung
in die und aus der Vorrichtung aufweist. Die Vorrichtung kann beispielsweise
ein tragbares Mittel zur Speicherung elektronischer Geldmittel (e-Cash) darstellen,
vorteilhafterweise in einer multifunktionellen Weise kombiniert
mit mobilen Kommunikations- und Unterhaltungseinrichtungen. Vorzugsweise
ist die Einrichtung tragbar, beispielsweise in Form eines Armbandes
oder einer Armbinde.
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Die
Leute werden immer mehr mit elektronischen Einrichtungen überhäuft, die
aus Gründen
der Sicherheit oder Zweckmäßigkeit
bei sich behalten werden müssen.
Dies kann Ausweise, Chipkarten, Kreditkarten, usw. umfassen. Ein
Problem, das dabei aufkommt, ist, diese Gegenstände bei sich zu verstauen.
Das Problem wird besonders akut, wenn eine Person wenig Kleidung
trägt,
wie, z. B. wenn sie sich in einem Schwimmbad aufhält oder
sich körperlichen Aktivitäten, wie
Laufen, hingibt. Unter diesen Umständen ist es nicht angebracht,
eine Brieftasche oder eine Tasche zu tragen, aber es ist immer noch notwendig,
solche Gegenstände
wie Ausweise und Chipkarten mit elektronischen Geldmitteln bei sich
zu haben, weil sie während
oder nach solchen Aktivitäten
erforderlich sind oder weil es keinen sicheren Ort gibt, wo sie
hinterlassen werden können.
Es besteht außerdem
das Risiko, dass die ausgeübte
Aktivität die
Gegenstände
beschädigen
könnte
und unwiederbringlichen Verlust von Informationen, die sie tragen, verursachen
könnte.
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Auch
wenn es einen Platz gibt, wo die elektronischen Gegenstände bei
sich oder in der Nähe aufbewahrt
werden können,
ist es ein Ärgernis,
dass man jedes Mal, wenn man einen bestimmten Gegenstand nutzen
möchte,
um beispielsweise eine Transaktion durchzuführen, den entsprechenden Gegenstand
in der Brieftasche oder in der Tasche, worin er aufbewahrt wird,
finden, ihn herausnehmen, ihn dem Verkäufer übergeben oder beispielsweise
in einen Bankautomaten einführen
muss, ihn zurückbekommt und
an den Aufbewahrungsort bis zur nächsten Einsatzgelegenheit zurücklegen
muss. Es besteht jede Möglichkeit,
dass der Gegenstand während
dieser Schritte fallen gelassen, vergessen oder verlegt wird.
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Allgemeiner
besteht das Problem der öffentlichen
Akzeptanz der Überhandnehmens
digitaler Informationseinrichtungen, wie z. B. Chipkarten usw. Diese
Einrichtungen haben Vorteile der Zweckmäßigkeit und Integration sowohl
für den
Verbraucher, als auch für
den Hersteller, wenn jedoch diese Einrichtungen nicht in ansprechender
Weise präsentiert werden,
ist der Verbraucher nicht bereit, zu ihnen überzugehen. Die Einrichtungen
sollten sowohl im Aussehen, als auch in der Funktion ansprechend sein,
besonders im Hinblick auf die Einfachheit und die Zuverlässigkeit
beim Gebrauch.
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Es
besteht ein besonderer Bedarf, benutzerfreundlichere und trotzdem
sichere Wege zu entwickeln, Daten zu und von einer digitalen Informationseinrichtung
zu übertragen,
besonders zwischen einem von einer Person getragenen Gerät und einem von
einer anderen Person getragenen Gerät zum Austausch von Mitteilungen,
e-Cash, usw. zwischen ihnen. Die Nutzung von Einrichtungen zur unmittelbaren
Informationsübertragung,
wie eines Chipkartenlesers, ist in dieser Hinsicht eine beträchtliche
Unannehmlichkeit. Um eine natürliche
Erweiterung seines Selbst zu sein, sollte die Datenübertragung
zu oder von einer digitalen Informationseinrichtung idealerweise
den Nutzer in solch einer kleinen Voraussicht einbeziehen, wie mit
einer Person, die er gerade getroffen hat, eine Unterhaltung anzufangen
oder ihr die Hand zu schütteln.
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Kompaktheit
und Robustheit sind ebenfalls wichtige Aspekte einer digitalen Informationseinrichtung,
welche bei sich getragen wird. Die Leute werden keinem Medium, welches
im Alltag leicht verloren oder beschädigt werden kann, sensible
und wertvolle Informationen anvertrauen. Mit diesen Gedanken im
Hinterkopf haben die Erfinder eine existierende Technologie gefunden,
die ein Thema dieser Patentschrift bildet – nämlich den „iButton" (Warenzeichen), aber es sollte von
Anfang an klar verstanden werden, dass die hierin definierte Erfindung
nicht auf den Einsatz der iButton-Technologie beschränkt ist. iButtons
werden manchmal als Touch Memory Microcans oder Dallas Buttons (beides
sind Warenzeichen) bezeichnet und sind über die Dallas Semiconductor
Corporation of Texas, USA erhältlich.
Alle notwendigen technischen Informationen über iButtons und verwandte
Technologien sind von Dallas Semiconductor, beispielsweise über deren
Webseite www.iButton.com erhältlich,
aber es ist an dieser Stelle angebracht, ihre Hauptmerkmale zusammenzufassen.
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Wie
der Name sagt, ist ein iButton eine knopfförmige Einrichtung in Form eines
kleinen, flachen Zylinders aus rostfreiem Stahl, vom Aussehen her
eher wie eine Uhrenbatterie, wenn auch etwas größer. Es hat einen Durchmesser
von etwa 16 mm und ist gegenwärtig
in zwei Dicken erhältlich,
nämlich 3,1
mm und 5,89 mm. Die Analogie zur Uhrenbatterie lässt sich auch auf Konnektivität und Eingabe/Ausgabe
anwenden: eine Seite des Gehäuses
stellt eine Datenelektrode dar, wohingegen der umgebende Rand und
die andere Seite des Gehäuses
eine Masseelektrode darstellen. Die daraus resultierende Notwendigkeit
von lediglich zwei Verbindungen ist von Vorteil für die Zuverlässigkeit
beim Gebrauch.
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Das
rostfreie Stahlgehäuse
dichtet die innenliegende Elektronik rundherum ab und schützt sie, einschließlich einer
Menge nichtflüchtigen
Speichers, und in einigen Modellen, wie dem Java-unterstützten verschlüsselnden
iButton, einen Mikroprozessor. Die Speichermenge und -art variiert
von Modell zu Modell, geht aber gegenwärtig über mehr als 64 Kbits RAM in
speziell für
hohe Speicherkapazitäten
ausgelegten iButtons hinaus. Andere iButtons enthalten EEPROM, eine
Echtzeituhr, einen Temperaturfühler oder
einen Transaktionszähler,
womit der iButton als Portemonnaie für e-Cash-„Wechselgeld” genutzt werden
kann.
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Alle
iButton-Versionen besitzen eine eindeutige werkseingestellte 64-bit
Registriernummer, Einrichtungen zur digitalen Identifizierung und
Informationsübertragung
durch flüchtigen
Kontakt (wenn beispielsweise der "Blue Dot" (Warenzeichen)-Empfänger von Dallas Semiconductors
mit einem Kabel an eine parallele oder serielle Schnittstelle eines
PC angeschlossen wird) sowie die Fähigkeit, unabhängig oder
im Netzwerk unter Nutzung des „I-Wire"-Interface (Warenzeichen)
von Dallas Semiconductors zu laufen. iButtons bilden eine Komponentenfamilie,
die sich leicht mit der MicroLAN-(Warenzeichen) Architektur für lokale
Netzwerke verbinden lässt,
und dies ist die in den vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung
eingesetzte Architektur. Nichtsdestotrotz sei wiederholt, dass andere
Formen nichtflüchtiger Speicher
und andere Architekturen gleichfalls innerhalb des breiten erfinderischen
Konzeptes eingesetzt werden können.
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In
Anerkennung der Eignung der iButtons bei sich getragen zu werden,
bietet die Dallas Semiconductors Corporation sogenannten digitalen
Schmuck an, womit ein einzelner iButton an einem Accessoire wie
einem Ring oder einem Armband getragen werden kann, oder an etwas,
was in einer Hosentasche bzw. einer Handtasche aufbewahrt wird,
wie eine Brieftasche oder ein Schlüsselanhänger, befestigt werden kann.
Die Idee dabei ist, dass Menschen es gewohnt sind, auf ein solches
Accessoire aufzupassen oder bei sich zu tragen und auf diese Weise
die auf dem iButton befindlichen Informationen zu sichern. Dies
macht auch den iButton leicht zugänglich, so dass das Betreten
eines zugangsbeschränkten
Bereiches einfach nur ein Drücken
eines mit einem iButton ausgestatteten Ringes in einen nahe einer
Tür liegenden
Blue Dot-Empfänger
bedeutet, woraufhin die Tür
durch das Lesen der autorisierten ID-Nummer des iButtons entriegelt
wird.
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In
einer konzeptionell ähnlichen
Anwendung durch eine iButton Entwicklerfirma, die Ichor Corporation
in South Carolina, USA, wird ein iButton an einem medizinischen
Armband befestigt und bildet das WristRecord (Warenzeichen). Auf
diese Art tragen Patienten in Krankenhäusern persönliche medizinische Informationen
in einer Weise bei sich, die es einem behandelnden Arzt oder einer
Krankenschwester ermöglichen,
durch Berühren
des iButtons mit einem Leser oder einem tragbaren PC diese Informationen
zu extrahieren und anzusehen. Es ist gleichfalls möglich, neue
Informationen in den iButton zu schreiben, beispielsweise einen
Wechsel in der Medikation des Patienten aufzuzeichnen.
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Während iButtons
in vielen Formen existieren und in einigen Fällen programmierbar sind, um für spezifische
Anwendungen geeignet zu sein, und somit unzählige Funktionen ausführen können, erreicht
keine der vorher angeführten
Ideen die Ziele der vorliegenden Erfindung. Wenn, sagen wir, ein Nutzer
e-Cash in einem Transaktionen zählenden,
an einer Armbanduhr befestigten iButton trägt, erfordert das Ausgeben
oder Wiederaufladen dieses e-Cashs ein
unbequemes, zielsicheres Einführen
in einen kleinen Empfänger
an einem Bankautomaten oder einem Kassenterminal. Der iButton und
der Empfänger müssen richtig
miteinander ausgerichtet sein und diese Ausrichtung muss vorübergehend
aufrechterhalten werden, bis der Datentransfer abgeschlossen ist.
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Es
gibt auch keine bequeme Art, wie der Nutzer e-Cash weitergeben oder
e-Cash von einem gleichfalls mit einem iButton-Gerät ausgestatteten Freund
erhalten kann, zumindest nicht ohne einen PC zum Lesen der Informationen
von einem iButton und zum separaten Schreiben dieser Informationen auf
den anderen iButton hinzuzuziehen. Dieses Problem besteht offenbar
bei jeder Art von Informationen, die man austauschen möchte, wie
eine Mitteilung über
E-Mail.
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Ebenso:
was ist, wenn der Nutzer eine andere, unverbundene Funktion, sagen
wir, ein Album elektronischer Bilder seiner oder ihrer Familie,
bei sich tragen möchte?
Bei den existierenden Vorschlägen
zu iButtons kann Multifunktionalität nur durch das separate Tragen
mehrerer iButtons auf verschiedenen Schmuckgegenständen oder Ähnlichem
erreicht werden. Die Wahrscheinlichkeit eines Durcheinanders und
Verlustes ist deutlich zu erkennen, und in jedem Fall wird der Nutzer
sicherlich nicht ein weiteres Accessoire tragen wollen, nur um am
Gebrauch eines weiteren iButtons Freude zu haben. Sogar wenn nur
eine Funktion bei einem besonderen Anlass gebraucht wird, können Probleme
aufkommen: was ist, wenn der Nutzer aufgrund von Sicherheitsrisiken,
sagen wir, keine Brieftasche tragen will, sich die vom Nutzer gewünschte Funktion
jedoch zufällig
auf einem an der Brieftasche befestigten iButton befindet? Der Nutzer
steht dann dem gegenüber,
eine nicht gewollte Brieftasche mitzubringen und sie möglicherweise
zu verlieren, oder den iButton zu Hause zu lassen und ohne die gewünschte Funktion
auszukommen.
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Während einige
iButtons so programmiert werden können, dass sie mehrere Funktionen
ausführen
können,
würde dies
ihre Speicher- und Prozessorkapazität zum möglichen Nachteil für jede Funktion
beeinträchtigen.
Je unterschiedlicher die Funktionen im Hinblick auf ihre Kapazitätsanforderungen
sind, umso größer ist
das Problem. Am Ende war das der Grund, weshalb verschiedene iButtons für verschiedene
Aufgaben aufkamen.
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Schließlich sei
daran erinnert, dass für
eine öffentliche
Akzeptanz die Attraktivität
visuell sowie funktionell sein sollte. Es wird jedoch offensichtlich, dass
die oben beschriebenen iButtons zum Funktionieren freigelegt werden
müssen,
da ein Kontakt mit einem Empfänger
die Eingabe/Ausgabe ermöglicht. Tatsächlich muss
der iButton aus seiner Umgebung hervorragen, um den Zugang zur Masseelektrode, die
die Datenelektrode umgibt, zu gewähren. Während Schönheit im Auge des Betrachters
liegt, kann nicht verleugnet werden, dass ein freiliegender und hervorragender
iButton die äußere Erscheinung
des Gegenstandes, wie eines Ringes oder einer Uhr, der oder die
ihn trägt,
dominiert. Dies nimmt viel von der vom Designer gewünschten ästhetischen
Freiheit dieses Gegenstandes weg.
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Während Schritte
unternommen werden könnten,
einen iButton aus ästhetischen
Gründen
zu verbergen, würden
diese Schritte von der grundsätzlichen
Einfachheit des Betriebes eines iButtons wegführen. Es wäre beispielsweise eine lästige Angelegenheit,
jedes Mal, wenn gewünscht,
einen verborgenen iButton aufzudecken, um ihn für Datentransfer zugänglich zu
machen, so wie es auch unangenehm wäre, sagen wir, ein Uhrenarmband
abnehmen und umdrehen zu müssen,
um den darunter versteckten iButton freizulegen.
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Es
braucht nicht viele dieser Irritationen, um ein unüberwindliches
Niveau an öffentlichem
Widerstand gegenüber
einer neuen Idee aufzubauen. Solch ein Widerstand ist bereits erlebt
worden und verhindert die Verbreitung von Technologien, die schließlich als äußerst vorteilhaft
angesehen werden. Dementsprechend bleibt eine Nachfrage nach einer benutzerfreundlichen
Datenspeichervorrichtung, die diese Probleme verbessert. Es ist
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Vorrichtung
sowie verwandte Betriebsverfahren bereitzustellen.
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DE 40 05 448A offenbart
einen Gegenstand und ein Betriebsverfahren, wie er im Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs hierin beschrieben wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Datenspeichervorrichtung (10) bereitgestellt,
die umfasst: Befestigungsmittel zum ablösbaren Befestigen der Vorrichtung
direkt am menschlichen Körper, Speichermittel
zur Speicherung von Daten und Kommunikationsmittel zum Übertragen
von Daten in die und aus der Vorrichtung, wobei die Kommunikationsmittel
Kontaktmittel aufweisen, die angepasst sind, Daten durch physischen
Kontakt mit der Vorrichtung zu übertragen,
worin das erste Kontaktmittel für
einen direkten Datentransferkontakt mit einem funktionell identischen
Kontaktmittel einer anderen Datenspeichervorrichtung angepasst ist,
und worin das erste Kontaktmittel Verriegelungsformationen umfasst,
die mit funktionell identischen Verriegelungsformationen der anderen
Vorrichtung zusammen wirken können, um
den Datentransferkontakt auszuführen
und aufrechtzuerhalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmittel
eine Masseelektrode und eine Datenelektrode umfasst, und dass während einer
Kontaktoperation die entsprechenden Masseelektroden des entsprechenden
Kontaktmittels miteinander in leitenden Kontakt kommen, bevor die
entsprechenden Datenelektroden miteinander in leitenden Kontakt
kommen.
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Das
Gebiet der Erfindung ist eine "tragbarer Rechner"-Einrichtung, welche
zweckmäßigerweise die
Form eines Armbandes annehmen kann. Die Erfindung erwägt eine
multifunktionale Vorrichtung zur Speicherung digitaler Daten, die
gleich einem Kleidungsstück
oder einem Schmuckgegenstand sein kann. Das Speichermittel kann
angeordnet sein, um ein Guthaben an elektronischem Geld, einer eindeutigen
ID-Nummer und/oder eines einmaligen Mittels für den Zugang zu einem Bankkonto
usw. sicher speichern zu können.
Das Speichermittel kann dann als eine Diskette für den Körper oder eine multifunktionale
Chipkarte betrachtet werden. Die Erfindung wendet sich an Nutzer
solcher Einrichtungen durch die Schaffung einer Nutzergemeinschaft,
die durch den notwendigen persönlichen
Kontakt, um die Armbänder
zusammenzubringen, Mitteilungen austauschen.
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Vorzugsweise
gibt es ein zweites Kontaktmittel, das physisch und funktionell
vom ersten Kontaktmittel abweicht. Das zweite Kontaktmittel ist
vorzugsweise für
den direkten Datentransferkontakt mit einem Terminal oder einem
Interface angepasst. Das zweite Kontaktmittel kann daher erste und
zweite, auf der Oberfläche
der Vorrichtung freigelegte Leiter umfassen, wobei sich die Leiter
vorzugsweise auf gegenüberliegenden
Seiten oder Kanten der Vorrichtung befinden.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung umfasst das Speichermittel vorzugsweise eine Vielzahl
von Anschlüssen,
jeweils für
die Verbindung zu einem getrennten, ablösbar an der Vorrichtung befestigten
Speichermodul. Da das Speichermittel eine Vielzahl nichtflüchtiger
Speichereinrichtungen, die von der Vorrichtung entfernt werden können, umfasst
oder aufweist, kann der Nutzer dann die Vorrichtung nach seinem
Bedarf personalisieren, indem er Speichereinrichtungen, deren gespeicherte Daten
die vom Nutzer als relevant bestimmten Funktionen verkörpern, einbaut.
Solche Speichereinrichtungen besitzen optional Rechenfähigkeit.
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Um
ein Interface von großer
Einfachheit zu schaffen, weist die Vorrichtung ferner vorzugsweise Mittel
zur Erfassung der Art der mit dem Kommunikationsmittel verbundenen
Vorrichtung oder Daten und zur Auswahl eines geeigneten Speichermoduls
zum Datentransfer auf. Die Speichermittel und die Kommunikationsmittel
sind vorteilhafterweise mittels eines Netzwerkes wie MicroLAN verbunden.
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Wiederum
aus Gründen
der Zweckmäßigkeit,
kann die Vorrichtung Betätigungsmittel
besitzen, die auf eine Betrieb der Befestigungsmittel reagieren, wenn
die Vorrichtung am menschlichen Körper befestigt wird. Beispielsweise
können
die Betätigungsmittel
auf einen Anschluss der ersten und zweiten leitenden Befestigungsteile
reagieren. Diese leitenden Befestigungsteile können Pads von leitendem Klettmaterial
(Haken und Schlaufen) sein.
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Ein
visuelles Displaymittel kann unter anderem den Status des Datentransfers
durch die Kommunikationsmittel anzeigen. Ferner kann die Vorrichtung
mit einem Bewegungssensor versehen sein, wie einem Beschleunigungsmesser
und/oder einem Temperaturfühler,
der so angeordnet sein kann, dass er das visuelle Display steuert.
Das Display reagiert auf diese Weise auf die Bewegung oder die Temperatur
des Nutzers.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
kann ebenfalls drahtlose Kommunikationsmittel aufweisen, und optional
auch Mittel zur Übertragung
einer Mitteilung über
die drahtlosen Kommunikationsmittel und zur Speicherung von über die
drahtlosen Kommunikationsmittel erhaltenen Mitteilungen. Aus Sicherheitsgründen kann
den Mitteln zur Übertragung einer
Mitteilung über
die drahtlosen Kommunikationsmittel der Zugang zu gewissen in den
Speichermitteln gespeicherter Daten verwehrt werden.
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Das
Befestigungsmittel umfasst vorzugsweise Mittel zur Befestigung der
Vorrichtung um ein Körperglied
des Menschen, das idealerweise die Form eines Armbandes annimmt,
welches am Handgelenk oder Unterarm des Trägers befestigt werden kann.
In diesem Fall erstrecken sich die ersten und die zweiten Kontakte
des zweiten Kontaktmittels vorteilhafterweise im Wesentlichen um
das Handgelenk oder den Unterarm des Trägers und sind entlang des Handgelenks
oder des Unterarms des Trägers
beabstandet, wobei der erste und der zweite Kontakt vorzugsweise an
den gegenüberliegenden
langen Kanten des Armbandes liegen. Dies hilft, einen zuverlässigen Kontakt
und Datentransfer sicherzustellen.
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Der
Terminal oder das Interface umfassen ferner ein Lokalisierungssystem,
um den ersten und den zweiten Kontakt der Vorrichtung genau passend zu
den Leitern zu halten. Dieses System befindet sich vorzugsweise
zwischen dem ersten und dem zweiten beabstandeten Leiter und in
einer besonders eleganten Anordnung ist es eine Vertiefung, die
angepasst ist, ein hervorragendes Teil der Vorrichtung aufzunehmen,
insbesondere das erste Kontaktmittel. Zu diesem Zweck kann die Vertiefung
eine zylindrische oder eine diagonale Nut sein.
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In
bevorzugten Ausführungsformen,
weist das Kommunikationsmittel daher ein Mittel zum Andocken an
einen öffentlichen
Terminal, wie einen Bankautomaten (ATM – automated teller machine), auf.
Der öffentliche
Terminal gewährt
dem Nutzer Zugang zu seinem oder ihrem Bankkonto, ermöglicht, dass
auf dem elektronischen Geldspeicher in der Vorrichtung Geldmittel
gebucht werden und/oder gewährt
den Zugang zu anderen Informationsdiensten wie E-Mail oder Kartenkauf.
Eine andere Möglichkeit ist
ein elektronischer POS-Terminal (POS – point of sale – Verkaufsplatz),
wo der Nutzer für
Waren bezahlen kann und e-Cash von der Einrichtung abgebucht wird
und er gleichzeitig Werbenachrichten von dem Geschäft erhält. Zusätzlich können die
Andockmittel eine Verbindung zu einer persönlichen Recheneinrichtung,
wie einem PC, Palm Pilot (Warenzeichen) oder ähnlichem ermöglichen.
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In
Ausführungsformen,
die Mittel zur drahtlosen Kommunikation aufweisen, kann dies in
einem "Multicast" (Rund- oder Sammelsenden)
in einem lokalen Bereich zu anderen solchen Vorrichtungen angeordnet
sein. Diese anderen Vorrichtungen können dann so angeordnet sein,
dass sie eine übertragene Mitteilung
speichern und der Nutzer sie später
abrufen kann. Mitteilungen können
auch beispielsweise von einem Geschäft oder einer Bank übertragen
werden.
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Weitere
bevorzugte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen
der folgenden Beschreibung deutlich. Diese Beschreibung wird nun beispielhaft
unter Bezug auf die beigefügten
Figuren beschrieben, in denen:
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1 eine
Draufsicht von oben einer Datenspeichervorrichtung gemäß dieser
Erfindung in Form eines Armbandes zum Befestigen um das Handgelenk
eines Nutzers ist, wobei diese Ansicht die Außenseite des Armbandes zeigt,
die bei Gebrauch freigelegt ist und die vom Handgelenk des Nutzers
weg zeigt,
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2 eine
Querschnittsseitenansicht auf der Linie II-II aus 1 ist;
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3 eine
Seitenansicht der Vorrichtung aus den 1 und 2 ist,
von der gleichen Seite gesehen wie die Querschnittsansicht aus 2;
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4 eine
Unterseitenansicht der Vorrichtung aus den 1 bis 3 ist,
die die Innenseite des Armbandes zeigt, die bei Gebrauch am Handgelenk
des Nutzers anliegt.
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5 eine
perspektivische Ansicht von oben auf die Vorrichtung aus den 1 bis 4,
die teilweise abgeschnitten wurde, ist;
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6 eine
Draufsicht von oben einer Leiterplatte innerhalb der Vorrichtung
aus den 1 bis 5 ist, die
eine obere, mit der Außenseite
des Armbandes übereinstimmende
Seite der Leiterplatte zeigt;
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7 eine
Draufsicht von unten auf die Leiterplatte aus 6 ist,
die eine mit der Innenseite des Armbandes übereinstimmende Unterseite
der Leiterplatte zeigt;
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8 ein
schematisches Blockdiagramm der Vorrichtung aus den vorangegangenen
Figuren ist;
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9 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Anschlussmittels der Vorrichtung ist, die auch in
den 1, 2, 3 and 5 sichtbar ist;
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10 eine
schematische Querschnittsseitenansicht des Anschlussmittels aus 9 ist;
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11 eine
schematische perspektivische Ansicht eines öffentlichen Terminals ist,
der mit Andockmitteln versehen ist; und
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12 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Interface zum Gebrauch
mit einer persönlichen
Recheneinrichtung ist.
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In
der in den 1 bis 10 dargestellten Ausführungsform
nimmt die Vorrichtung die Form eines Armbandes 10 an, welches
allgemein einen länglichen
Körper 12 aus
flexiblem und elastischem Material umfasst, das in dieser bevorzugten
Ausführungsform
geformter Gummi ist, aber auch Leder, Stoff oder Ähnliches
sein könnte.
Ein leitender Streifen 14 erstreckt sich entlang und wickelt
sich um jede lange Kante des Körpers 12.
Wie noch erläutert
wird, werden die Streifen 14 zusammen zum Einlesen von Daten
in den Speicher oder zum Herausschreiben aus dem Speicher in dem
Armband 10 verwendet. In der beschriebenen Ausführungsform
bestehen die leitenden Streifen 14 aus leitendem Stoff.
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Eine
andere Art des Datentransfers in das und aus dem Armband 10 ist
ein Anschlussmittel 16, welcher aus der Außenseite
des Armbandes 10 nahe eines seiner Enden herausragt. Dieses
Anschlussmittel 16 wird später in dieser Beschreibung
detaillierter mit besonderem Bezug auf die 9 und 10 beschrieben.
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Die
gegenüberliegenden
Enden des Körpers 12 tragen
zusammenwirkende Befestigungsmittel, in diesem Falle Pads 18 aus
Klettmaterial, wie sie unter dem Warenzeichen Velcro vertrieben
werden. Ein Pad 18 liegt auf der Außenseite und ist daher in 1 zu
sehen und das andere Pad 18 liegt auf der Innenseite und
ist daher in 4 zu sehen. Diese gegenüberliegende
Lage ermöglicht
den Pads 18, sich aneinander zu binden, wenn das Armband 10 um
das Handgelenk geschlagen wird und seine Enden überlappen, um die Pads 18 miteinander
in Kontakt zu bringen.
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In
dieser bevorzugten Ausführungsform
besteht nicht nur ein rein mechanischer Kontakt zwischen den Pads 18.
Die Pads 18 sind aus leitendem Material, so dass das gegenseitige
In-Kontakt-Bringen beim Anlegen des Armbandes 10 einen
elektrischen Kontakt zwischen ihnen bewirkt wird und ein Stromkreis
geschlossen werden kann. Dieses Gerät wird in dieser Ausführungsform
zum Anschalten des Armbandes 10 eingesetzt, beispielsweise
um das Armband 10 von einem ruhenden, den Speicher erhaltenden
Zustand in einen aktiven gebrauchsfertigen Zustand zu versetzen.
Es wird bemerkt werden, dass die einem Klettverschluss innewohnende
Vielzahl an Kontaktpunkten zum Vorteil für eine zuverlässige elektrische
Verbindung ist.
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Ein
Display 20, welches ein Gitter von einem Dutzend dreifarbiger
lichtemittierender Dioden (LEDs) 22 umfasst, wird nahe
dem Ende des Körpers 12 gegenüber dem
Anschlussmittel 16, um von der freiliegenden Außenseite
in Gebrauch sichtbar zu sein, angeordnet. Dieses Display 20 kann
eine Anzahl von Displayfunktionen ausführen, wie noch erläutert wird.
Ein Druckschalter 24 ist in den Körper 12 an einer Kante
des Displays 20 eingebettet, was dem Nutzer ermöglicht,
das Display 20 ohne Abnehmen des Armbandes 10 zu
steuern, beispielsweise das Display 20 ein- oder auszuschalten.
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Wie
besonders aus der Schnitt- und Seitenansicht der 2 und 3,
sowie der perspektivischen Ansicht der 5 deutlich
wird, ist die Außenseite
des Armbandes 10 im Allgemeinen gleichmäßig von dem vorher genannten
hervorstehenden Anschlussmittel 16 nahe dem einen Ende,
dem großzügig ausgesparten
Display 20 nahe dem anderen Ende und einer Wulst 26,
die sich über
den Körper
in der Nähe
seines Mittelpunktes zwischen dem Anschlussmittel 16 und
dem Display 20 erstreckt, entfernt. Die Wulst 26 beherbergt
eine umfangreiche elektronische Komponente, in diesem Falle einen Beschleunigungsmesser 28,
wie noch erläutert
wird, ohne die Dicke des Armbandes 10 insgesamt zu erhöhen.
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Aus
den 2 und 3 wird ebenfalls offensichtlich,
dass die Innenseite des Armbandes 10 sich beträchtlich
wellt, sie besteht allgemein aus einer länglichen, mit Kronen versehenen
Sektion, die quer verlaufende Nuten 30 zwischen hervorstehenden
Gehäusen 32 für verschiedene
elektronische Komponenten definiert. Der Körper 12 ist an den
Nuten 30 am dünnsten
und behält
auf diese Weise seine Flexibilität,
obwohl er die notwendige Dicke zur Unterbringung der Elektronik
in den Gehäusen 32 aufweist.
Die Breite der Nuten 30 ist so bemessen, dass die Gehäuse 32 sich
zueinander frei winklig umbiegen können, ohne aneinander zu stoßen, wenn
das Armband 10 um das Handgelenk des Nutzers gelegt wird
und so effektiv die Innenseite in der Länge zusammenzieht.
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Das
allgemeine Layout oder die Architektur des Armbandes 10,
worin elektronische Komponenten und ihre Gehäuse größtenteils auf die Innenseite beschränkt wurden,
gibt dem Designer mehr Freiheit bei der Gestaltung der Außenseite,
was auch immer von einem ästhetischen
Standpunkt aus gewünscht wird.
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Die
hauptsächlichen
auf der Innenseite sichtbaren Merkmale des Armbandes 10,
wie am besten in 4 gezeigt, sind drei iButton-Anschlüsse 34,
die sich Seite an Seite nahe dem Anschlussmittelende 16 des
Armbandes befinden. Diese Positionierung ist nicht kritisch, an
ihrer Stelle kann jedoch jede andere gewünschte Position gewählt werden.
Jeder Anschluss 34 ist mit Mitteln zum sicheren Halten
eines entsprechenden iButtons 36 und Mitteln, um die zwei notwendigen
sicheren Verbindungen zu dem iButton 36 herzustellen, ausgestattet.
Die Dallas Semiconductors Corporation liefert eine breite Palette
an Montagematerial für
iButtons, einschließlich
Halterungen, die geeignet sind, die in der dargestellten Ausführungsform
eingesetzten Anschlüsse 34 zu konstruieren.
Solche Halterungen besitzen Kontakte, welche sowohl die zum Tragen
jeglicher iButtons 36 notwendigen mechanischen Verbindungen
als auch elektrischen Verbindungen bewirken.
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Wie
zuvor erwähnt,
sind zwei Dicken von iButtons erhältlich: 3,1 mm und 5,89 mm.
Die Anschlüsse 34 können leicht
jede von ihnen tragen, da sie gemeinsame physische und elektrische
Verbindungen besitzen. Wird das Armband 10 vom Handgelenk
des Nutzers abgenommen, werden die iButtons 36 einfach
von der Innenseite des Armbandes 10 in die Anschlüsse 34 gedrückt, bis
eine sichere mechanische und elektrische Verbindung erreicht wurde.
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Es
wird bemerkt werden, dass die iButton-Anschlüsse 34 versetzt zu
einer langen Kante des Armbandes 10 angeordnet sind. Dies
soll neben jedem Anschluss 34 Raum schaffen für eine Knopfbatterie
(nicht dargestellt), die in einen entsprechenden in die Seite des
Gummikörpers 12 geformten Schlitz 38 eingeführt werden
kann, wie in 3 gezeigt. Die Elastizität des Körpers 12 kann dazu
verwendet werden, um die Schlitze 38 vor und nach Einführen oder
Herausnehmen einer Batterie zu schließen. Die Nebeneinander-Positionierung
der iButtons 34 und Batterien ist vorteilhaft im Hinblick
auf ihre Ähnlichkeiten
in der Größe, wodurch
diese Komponenten (welche unter den größten sind, die vom Armband
getragen werden müssen)
kompakt liegen können,
in einer Weise, welche die Größe und besonders
die Dicke des Armbandes 10 nicht übermäßig vergrößert.
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Die
Schnittansicht der 3 zeigt eine flexible Leiterplatte
(PCB) 40, die sich entlang des Körpers 12 von nahe
eines Befestigungspads 18 zu nahe des anderen Befestigungspads 18 erstreckt. Ein
Kantenabschnitt auf der Leiterplatte 40 ist ebenfalls in
der perspektivischen Ansicht der 5 zu sehen,
worin einer der leitenden Stoffstreifen 14 zu diesem Zweck
teilweise weggeschnitten wurde. Die 6 und 7 zeigen
isoliert die Leiterplatte 40 mit den daran befestigten
und gemäß den 1 bis 5 nummerierten
Komponenten, außer
den Batteriehaltern 42, einem Mikrocontroller 44 und
einem Beschleunigungsmesser 46. Alle Komponenten werden
unter Einsatz bekannter Techniken auf die Leiterplatte 40 montiert,
aber aus 6 wird besonders bemerkt werden,
dass sich der Leiter der Leiterplatten bei 48 und 50 zu
den gegenüberliegenden
Enden der Leiterplatte 40 zur Verbindung zu den entsprechenden
leitenden Befestigungspads 18 erstreckt.
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8 ist
ein schematisches Blockdiagramm der Schaltungen innerhalb des Armbandes.
Der Mikrocontroller (μC) 44 ist
damit mittels eines lokalen Netzwerks MicroLAN (μLAN) 52 verbunden.
In dieser Ausführungsform
ist der Mikrocontroller 44 mit ausreichender Eingabe-/Ausgabekapazität versehen, um
das LED-Gitter des Displays 20 direkt anzutreiben. Das
LED-Gitter umfasst 12 LEDs 22, die in einem 3
mal 4 Gitter angeordnet sind. Ein gesonderter LED-Treiber kann dann
erforderlich sein, wenn zu geringe freie Eingabe-/Ausgabekapazität auf dem Mikrocontroller 44 vorhanden
ist. Der Mikrocontroller 44 ist ebenfalls direkt mit einem
Bewegungssensor 46 verbunden. Einer dieser Bewegungssensoren 46 kann
ein Analogeinrichtung-ADXL202 Bewegungssensor 46 sein.
Dies ist eine zweiachsige Einrichtung, welche ein PWM-Signal (Pulsweitemodulationssignal)
von 1 kHz für
jede der zwei Achsen ausgibt. Der Mikrocontroller 44 liest
diese Signale mit einer Einfang-basierten Unterbrechung. Der MicroLAN 52 ist
mit dem Anschlussmittel 16, dem Paar leitender Streifen 14 und
den drei iButton-Anschlüssen 34 verbunden.
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Im
Microcontroller 44 wird Software bereitgestellt, um den
korrekten iButton 36 für
eine spezifische Aktion zu identifizieren und diesen iButton 36 zu aktivieren.
Die folgenden Komponenten sind optional und werden eingebaut, wenn
erforderlich: Ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff 54 (RAM – Random
Access Memory), ein Nur-Lese-Speicher 56 (ROM – Read Only
Memory) und einen Digital-Analogumwandler 58 (DIA),
welcher seinerseits mit einem Audiowandler 60 und einem
Funk-Transceiver 62 verbunden ist. Der Betrieb dieser Vorrichtung
wird hierin im Nachfolgenden beschrieben.
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Der
Digital-Analogumwandler (DIA) 58 und der Audiowandler 60 ermöglichen
es dem Nutzer, eine in einem iButton 36 gespeicherte digital
gesampelte Tonsektion abzuspielen.
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In
diesem Beispiel verwendet der Mikrocontroller 44 einen
Mikrochip PIC 17C756, welcher eine 8-bit RISC-Einrichtung (RISC – Reduced
Instruction Set Computer – Computer
mit eingeschränktem
Befehlsvorrat) ist. Dieser Mikrocontroller 44 ist für die vorliegende
Erfindung aus den folgenden Gründen besonders
geeignet:
- • Ausreichend
Eingabe-/Ausgabe-eins, um das LED-Gitter ohne unterstützende Hardware
anzutreiben;
- • Erhältlich in
einem 12 mm, 64-pin TQFP-Gehäuse
(TQFP- Thin Quad Flat Package), um Platz auf dem Board zu sparen;
- • Große Mengen
interner RAM-Speicher (902 bytes) für Daten und LED-Animationen
- • Taktraten
bis zu 33 mHz;
- • Großer ROM-Speicher
für Programmentwicklung
und zukünftige
Erweiterungen;
- • Mehrere
Unterbrechungsvektoren zur schnellen Reaktion bei Echtzeitereignissen;
- • Interne
Timer und andere Module, um zusätzliche
Hardware zu minimieren
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird der Mikrocontroller 44 mit einer Taktrate von nur
4 mHz betrieben, was eine typische Befehlsgeschwindigkeit von 1 μS ergibt.
Folglich bestehen Erweiterungskapazitäten.
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Der
Beschleunigungsmesser 46 arbeitet wie ein Bewegungssensor,
der Bewegungssignale an den Mikroprozessor 44 ausgibt.
Mit einer geeigneten Programmierung des Mikroprozessors 44 können diese
Signale eingesetzt werden, um das Muster der beleuchteten LEDs 22 oder
anderer entsprechender Displays zu ändern. Auf diese Art wird das
Display 20 zu einer verblüffenden Neuheit, die auf Bewegungen des
Trägers
reagiert.
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Tatsächlich kann
bei geeigneter Programmierung das Display 20 andere Attribute
des Trägers Wiederspiegeln.
Eines dieser Attribute ist Temperatur und in dieser Hinsicht ist
es zweckmäßig, dass
die Dallas Semiconductors Corporation einen iButton anbietet, der
ein Thermometer mit einem seriellen digitalen Lese- und Messbereich
von –40°C und 85°C umfasst.
Durch den Einbau eines dieser iButtons in einem zugänglichen
Anschluss 34 kann die Temperatur des Nutzers überwacht
werden und das LED oder ein anderes Display 20 verändert werden,
in Abhändigkeit
von der absoluten Temperatur oder Änderungen in der Temperatur,
nicht unähnlich
den Stimmungsringen, die in den 1970 igern populär waren. Beispielsweise kann
eine weitere Reihe oder Säule
in dem LED-Matrix Display 20 bei steigender Temperatur
beleuchtet werden oder die Farbe wechseln. Die Positionierung der
montierten iButtons 36 an der Haut des Trägers hilft
bei der genauen Temperaturmessung.
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Die 9 und 10 zeigen
jeweils perspektivische Ansichten und Schnittansichten des Anschlussmittels 16.
Das Anschlussmittel 16 soll eine Datenverbindung zu einem ähnlichen
Armband 10 bereitstellen, um beispielsweise Kindern zu
ermöglichen,
untereinander Mitteilungen auszutauschen. Eine andere Möglichkeit
ist der Austausch elektronischer Visitenkarten. Es gibt selbstverständlich unzählige andere
Möglichkeiten
zum Austausch von Informationen.
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Dieser
Aspekt der Erfindung sieht ein "elektronisches
Handschütteln" vor, worin das Anschlussmittel 16 für den Austausch
von Mitteilungen zwischen zwei Armbändern 10 reserviert
ist. Dies erfordert physischen Kontakt zwischen den zwei Armbändern 10 zum
Austausch von Informationen. Es ist geplant, dass diese Information
im PC erstellt, in einem iButton 36 vorprogrammiert oder über einen öffentlichen
Terminal erhalten wird, und – einmal
auf das Armband 10 geladen – zu einem zweiten Armband 10 durch
physischen Kontakt übertragen
und gelesen wird, wenn das zweite Armband 10 an seinen
eigenen PC oder einen anderen Terminal angedockt wird.
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Solche
Information kann fast alles sein, wie Text, ein Bild, Ton oder jede
Kombination davon oder ein Programm. Mitteilungen können beispielsweise an
einem Bankautomaten mit einem Tastatur-Interface erstellt und gelesen
werden, wie weiter unten noch ausgeführt wird.
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Das
Anschlussmittel 16 enthält
Kontakte für elektrische
Verbindungen, sorgt allerdings auch für eine zuverlässige mechanische
Verbindung, so dass die elektrische Verbindung für den Fall eines Datentransfers
zwischen den gekoppelten Armbändern 10 gesichert
ist.
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Die
mechanische Verbindung wird zuerst unter Bezug auf 9 behandelt,
worin elektrische Kontakte innerhalb des Anschlussmittels weggelassen
wurden. Es wird deutlich werden, dass das Anschlussmittel 16 eine
ringförmige
umgebende Wand 64 von kreisförmigem Querschnitt aufweist,
die von der Außenseite
des Armbandes 10 hervorragt. Die innerhalb der Wand 64 definierte
Vertiefung 66 beherbergt die weggelassenen elektrischen
Kontakte, wie aus der Beschreibung der 10, die
später
folgt, offensichtlich wird.
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Die
Wand 64 ist integral aus dem Gummi geformt, der den Körper 12 des
Armbandes 10 bildet und teilt daher seine Flexibilität und Elastizität. Verriegelnde
Lippenformationen sind in der oberen Kante oder dem oberen Rand
geformt, wobei die Formationen ein gegenüberliegendes Paar männlicher
Formationen 68 und ein gegenüberliegendes Paar weiblicher
Formationen 70 umfassen, und sich jede Formation 68, 70, über einen
Bogen von 90° und
im Wechsel männlichweiblich-männlich-weiblich
um den kreisförmigen
Querschnitt der Wand 64 bewegt.
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Die
weiblichen Formationen 70 sind effektiv Einschnitte im
Rand der Wand 64 und jeder weist einen Unterschnitt 72 an
jedem Ende auf. Diese Unterschnitte 72 definieren entsprechende Überhänge 74 an
jedem Ende der benachbarten männlichen
Formation 68. Die weiblichen Formationen 70 eines
Anschlussmittels 16 sind dadurch so geformt, dass sie sich
mit den männlichen
Formationen 68 eines anderen Anschlussmittels 16 verbinden.
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Bei
Gebrauch werden die Anschlussmittel 16 entsprechender Armbänder 10 einfach
von ihren jeweiligen Nutzern aufeinander gedrückt, wobei die männlichen
Formationen 68 des einen Anschlussmittels 16 und
die weiblichen Formationen 70 des anderen Anschlussmittels
grob aneinander ausgerichtet sind. Es wird bemerkt werden, dass
eine Ausrichtung zwischen den Armbändern 10 und ihrer
Anschlussmittel 16 in entweder oder zwei gemeinsamen Winkelrichtungen
erreicht werden kann, jede von ihnen 180° entfernt. Der Eingriff zwischen
den entsprechenden männlichen 68 und
weiblichen 70 Formationen ist dann vollständig, wenn
die Überhänge 74 des einen
Anschlussmittels 16 in Eingriff mit den Unterschnitten 72 des
anderen Anschlussmittels 16 schnappen, und umgekehrt. Dieses
Einschappen kann durch den entsprechenden Nutzer als Bestätigung eines
korrekten Eingriffs empfunden werden, und dient dazu, die Armbänder 10 zusammenzuhalten,
bis die Nutzer absichtlich die Armbänder 10 auseinanderziehen,
woraufhin die Anschlussmittel 16 aus dem Eingriff herausschnappen,
um den Nutzern zu bestätigen,
dass der Eingriff nicht mehr besteht.
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Um
ferner den Status des Informationstransfers zu bestätigen, ist
geplant, dass eine oder mehrere der Reihen oder Spalten des LED-Displays 20 aufleuchten,
wenn die zwei Armbänder
erfolgreich aneinander befestigt sind sowie wenn der Transfer vollständig ausgeführt wurde.
Für die
Anzeige von Transfer und Empfang können verschiedene Farben verwendet
werden.
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Die
Neigung und die Elastizität
der Unterschnitte 72 und der Überhänge 74 stellt sicher,
dass, wenn sie miteinander in Eingriff stehen, die Unterschnitte 72 und
die Überhänge 74 in
einer Weise zusammenwirken, die nicht nur verhindert, dass die Anschlussmittel 16 während des
Datentransfers getrennt werden, sondern die Anschlussmittel 16 zusammenzieht,
um guten elektrischen Kontakt zu sichern.
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Die
Schnittansicht der 10 geht durch die Mittelpunkte
der männlichen
Formationen 68. Es wird deutlich, dass innerhalb der allgemein
durch die umgebende ringförmige
Wand 64 definierte zylindrischen Vertiefung 66 zwei
Elektroden 76, 78 liegen, die sowohl von der Leiterplatte 40 gehalten
werden als auch in typischer Weise auf die Leiterplatte 40 aufgelötet sind.
Die Elektroden 76, 78 sind eine runde Datenelektrode 76,
die eine kreisförmige
zentrale Masseelektrode 78 umgibt. Die Datenelektrode 76 liegt
etwa auf der Höhe
mit dem Boden der eingeschnittenen weiblichen Formationen 70,
so dass bei vollem Eingriff der Anschlussmittel 16 eine
Verbindung zur Datenelektrode 76 eines entsprechenden Anschlussmittels 16 stattfindet.
Umgekehrt liegt die Masseelektrode 78 in Bezug auf die
Datenelektrode 76 außen,
so dass eine Verbindung zur Masseelektrode 78 eines entsprechenden
Anschlussmittels 16 stattfindet, bevor die Anschlussmittel 16 vollständig im
Eingriff stehen, und daher bevor eine Verbindung zwischen den jeweiligen
Datenelektroden 76 stattfindet. Dies baut eine gemeinsame
Basisspannung zwischen den angeschlossenen Armbändern 10 auf und stellt,
wenn angeschlossen, einen korrekten Betrieb sicher, wobei insbesondere
die Möglichkeit
vermieden wird, dass die Schaltungen in einem der Armbänder 10 beschädigt werden.
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Es
wird bemerkt werden, dass die Masseelektrode 78 in ihre äußere Position
durch eine Feder 80 gelenkt wird, die es der Masseelektrode 78 ermöglicht,
sich unter Druck von der entsprechenden Masseelektrode 78 eines
anderen Anschlussmittels 16 während des Anschlusses zurückzuziehen.
Die Feder 80 hilft auch, leitenden Kontakt zwischen den Elektroden 78 aufrechtzuerhalten.
Selbstverständlich ist
es nicht wesentlich, dass die Feder 80, wie gezeigt, eine
Schraubenfeder ist.
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Während die
Betriebsweise des Anschlussmittels 16 in Bezug auf ein
Paar Armbänder 10 beschrieben
wurde, sollte verstanden werden, dass passende Anschlussmittel 16 auf
verschiedene, Daten tragende Gegenstände anwendbar sind. Beispielsweise
kann ein von einem Nutzer getragenes Armband 10 mit einem,
sagen wir, Gürtel,
der von einem anderen Nutzer getragen wird, Daten austauschen, vorausgesetzt
jeder besitzt ein passendes Anschlussmittel 16.
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Schließlich wird
auf die 11 und 12 Bezug
genommen, um die Funktion der Kantenkontakte 14 zu beschreiben.
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Die
Kantenkontakte 14 sind so angeordnet, dass sie sich an
einen öffentlichen
Terminal 82, wie z. B. einem Bankterminal oder Informationsterminal
anschließen
lassen. Einer der Anschlüsse 34 kann
einen iButton 36 enthalten, der für elektronische Geldmittel
(e-Cash) programmiert wurde. Das Guthaben an auf dem iButton 36 gespeicherten
e-Cash kann somit durch Anschließen an einen Bankterminal 82 erhöht werden.
Ein anderer iButton 36 kann so programmiert sein, dass
er wie die Identifikation am Bankautomaten arbeitet, indem er Geldauszahlungen
in ähnlicher
Weise mit einer Magnetkarte und einer PIN ermöglicht.
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11 zeigt
einen öffentlichen
Terminal 82, wie z. B. einen Bankautomaten (ATM), der eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst. Der Terminal 82 umfasst
einen Displaybildschirm 84, Eingabeknöpfe 86, einen Karteneinfuhrschlitz 88,
einen Geldausgabeschlitz 90 und einen Kommunikationsanschluss 92 mit
Kontaktbändern 94 und 96.
Der Kommunikationsanschluss 92 ermöglicht dem in den vorhergehenden
Figuren beschriebenen Armband 10, an den Terminal 82 anzudocken.
Die zwei leitenden Bänder 14 kontaktieren
die Bänder 94, 96,
wenn der Nutzer sein oder ihr Handgelenk in den Anschluss 92 platziert.
Der öffentliche
Terminal 82 übernimmt
dann die Steuerung des nichtflüchtigen
Speichers in dem Armband 10, wie weiter unten erläutert wird.
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Während ein
ATM 82 mit konventionellen Karteneinführungs- und Geldausgabeschlitzen
gezeigt wird, kann ein öffentlicher
Terminal diese Merkmale auch weglassen und informationsbasierter
sein. Für
den Nutzer ist es immer noch möglich,
Geld von einem solchen Terminal abzuheben, aber das Abheben muss
dann über
den Weg des e-Cash passieren.
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12 zeigt
einen Interface 98 zur Verbindung mit dem Stecker 100 an
einen Personal Computer, Palm Pilot (Warenzeichen) Organizer, usw. (nicht
dargestellt). Der Interface 98 umfasst einen Anschluss 92 einschließlich der
Kontakte 94 und 96, wie weiter oben in Bezug auf 11 erläutert wurde. Beim
Andocken des Armbandes 10 an diesen privaten Terminal 98 läuft der
Betrieb analog zu dem an einem öffentlichen
Terminal 82 ab. Diese Ausführungsform umfasst jedoch eine
vorteilhafte Option, die ebenfalls am öffentlichen Terminal aus 11 angewendet
werden kann. Diese Option besteht in einer kreisförmigen Vertiefung 102 zwischen
den Kontakten 94 und 96. Die Vertiefung 102 ist
so angeordnet und bemessen, dass sie das hervorstehende Anschlussmittel 16 des
Armbandes 10 aufnehmen kann und dadurch die Kantenkontakte 14 des
Armbandes 10 genau über
die Kontakte 94 und 96 zu legen. Die Vertiefung 102 kann
alternativ in Form einer quer verlaufenden Nut vorliegen, um eine
wesentliche Freiheit zum Ausrichten im Winkel zum Unterarm oder Handgelenk
des Nutzers zu ermöglichen
und immer noch eine perfekte Ausrichtung zwischen den Kantenkontakten 14 und
den Terminalkontakten 94, 96 zu sichern.
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Zusätzlich zu
Bankterminals kann die sich Vorrichtung gemäß der Erfindung mit anderen öffentlichen
oder privaten Terminals zum Zweck des Informationsaustausches vernetzen.
Informationen können
beispielsweise an die Vorrichtung zurückgegeben werden, die ihrerseits
in einem entsprechenden iButton gespeichert werden können. Solche
Informationen können
zum Konfigurieren eines iButtons oder der Vorrichtung als Ganzes
eingesetzt werden, oder sie können
Reisefahrpläne,
Verfügbarkeit
von Theaterplätzen,
elektronische Fahrkarten, Reiseausweise, usw. umfassen. Jegliche
Kosten für
diesen Dienst können
von einem nichtflüchtiger
Speicher auf der Vorrichtung, die e-Cash trägt, von einem Speicher, der
das Kreditkartenkonto/Bankkonto des Nutzers identifiziert, abgezogen
werden, oder einem separaten, vom Dienstleister unterhaltenen Konto
belastet werden. Der Nutzer kann auch in der Lage sein, seine oder
ihre E-Mail an einem öffentlichen
oder privaten Terminal zu lesen. Dies kann beispielsweise an einem
Bankterminal getan werden.
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Eine
interessante Anwendung ist, Einkaufslisten zu speichern, um sie
später
an einem Terminal in einem Supermarkt/Einkaufszentrum ausdrucken zu
können.
Solche Listen können
mit Gutscheinen für Werbeartikel,
die dann im Angebot sind, gedruckt und andere spezielle Werbeangebote,
wie Verkaufspreise oder extra Bonuspunkten von Treuekarten hervorgehoben
werden.
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Wenn
ein Interface mit einem Personal Computer oder einem persönlichen
digitalen Assistenten eingesetzt wird, sind die technischen Betrachtungen ähnlich denen
beim Andocken an einen öffentlichen Terminal,
jedoch kann die Anforderung der Bezahlung des Dienstes an den Kunden
nicht länger
gestellt werden.
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Eine
Funktion einer Ausführungsform
der Vorrichtung ist „Multicasting" über drahtlose Kommunikation
in einem ortsnahen Bereich. Der Nutzer kann eine Mitteilung von
ihrem oder seinem Personal Computer oder einem öffentlichen Terminal wie einem
Bankautomaten auf einen nichtflüchtiger
Speicher wie einen iButton herunterladen. Der Mikroprozessor 44 ist
dann programmiert, diese Mitteilungen über den Funk-Transceiver 62 in
vorbestimmten Intervallen zu übertragen.
Der Mikroprozessor 44 überwacht
ebenfalls die Empfängerschaltungen
des Transceivers 62 für
Multicasts von einer ähnlichen
Vorrichtung oder öffentliche
Multicasts, wie von einem Geschäft
oder einer Bank aus. Diese sind in der Vorrichtung gespeichert,
beispielsweise in einem iButton. Wenn der Nutzer beim nächsten Mal
die Vorrichtung an einen öffentlichen
oder privaten Terminal andockt, wird ihm oder ihr die Option gegeben,
diese Mitteilungen zu lesen.
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Während die
drahtlosen Kommunikationsmittel dazu verwendet werden können, zwischen
Vorrichtungen zu übertragen
und auch Verbindungen mit öffentlichen
oder privaten Terminals aufzubauen, wird bevorzugt, dass sensiblere
Verbindungen über die
leitenden Streifen 14 oder das Anschlussmittel 16 aufgebaut
werden. Dies verhindert, dass ein digitaler Scanner dazu genutzt
wird, den eindeutigen Code eines speziellen iButtons zu lesen, wenn
beispielsweise ein Geldtransfer stattfindet. Der Mikroprozessor 44 ist
somit programmiert, gewisse, in einem oder mehreren speziellen nichtflüchtiger
Speicher(n) abgelegte Informationen vom Funk-Transceiver 62 zu isolieren.
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In ähnlicher
Weise kann das Anschlussmittel 16 für die Kommunikation zwischen
den Vorrichtungen ebenfalls von sensiblen Daten isoliert werden, die
dann ausschließlich über die
leitenden Streifen 14 übertragbar
sind.
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Mitteilungen,
die auf diesem Weg übertragen werden
müssen,
können
in der gleichen Weise zusammengestellt werden, wie Mitteilungen
für den „Multicast".
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Mit
der Vorrichtung kann Interface Software für das MicroLAN-Netzwerk 52 mit
den folgenden Funktionen angeordnet werden:
- • Reagieren;
Bit
schreiben;
- • Bit
lesen
- • Byte
schreiben;
- • Byte
lesen;
- • Suchen;
und
- • Arbitrierung.
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Verschiedene,
im ROM-Speicher 56, im RAM-Speicher 54 oder in
den iButtons 36 abgelegte Routinen können diese Routinen zur Steuerung
des MicroLAN 52 zu verwenden. Die Arbitrierungsfunktion
wird bereitgestellt, um den Mehrnutzerbetrieb des MicroLAN 52 zwischen
der Vorrichtung und einer anderen ähnlichen Vorrichtung oder einem
externen Terminal zu steuern. Der Mikrocontroller 44 kann
so angeordnet sein, dass er die Arbitrierungsroutine in regelmäßigen Intervallen
durchführt,
so dass ein Anschluss erkannt wird.
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Wenn
die Vorrichtung mit einer anderen ähnlichen Vorrichtung verbunden
ist, wird eine von beiden als Master-Vorrichtung agieren, während die
andere die Slave-Vorrichtung
darstellt. Welche Vorrichtung die Master-Vorrichtung ist, kann beispielsweise davon
abhängen,
welche der Vorrichtungen nach der gegenseitigen Verbindung ihren
Arbitrierungscode als erste startet. Wird die Vorrichtung an einen
externen Terminal angeschlossen, wird die Vorrichtung immer im Slave-Modus
betrieben. Im Master-Modus behandelt der Mikrocontroller 44 jegliche
mit der Slave-Vorrichtung verbundene iButtons 36 effektiv
als seine eigenen und es können
Daten zwischen ihnen über
das MicroLAN 52 übertragen
werden, während der
Mikrocontroller 44 in der Slave-Vorrichtung keine aktive
Rolle übernimmt.
Dieser Mikrocontroller 44 ist vorzugsweise so angeordnet,
dass er das MicroLAN 52 in regelmäßigen Intervallen ausliest,
so dass er feststellen kann, wenn der Kontakt unterbrochen ist und
die Steuerung über
sein eigenes MicroLAN 52 neu aufstellen kann.
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Die
Suchfunktion liest jeden in dem MicroLAN 52 vorhandenen
iButton 36 und identifiziert deren Funktion (wie z. B.
Mitteilungen zur Übertragung enthalten,
erhaltene Mitteilungen, e-Cash, usw.). Diese Informationen werden
im Speicher des Mikrocontroller 44 abgelegt, so dass bei
Kontakt zu einer anderen Vorrichtung auf den relevanten iButton 36 in Übereinstimmung
mit der Art der Docking-Station, des Terminals oder der jeweiligen
Informationen zugegriffen wird. Anders ausgedrückt, fragt das MicroLAN 52 bei
Verbindung zu verschiedenen Docking Stations diese zyklisch ab,
um automatisch zu erkennen, welcher iButton 36 verwendet
werden muss, ohne dass der Nutzer aufgefordert wird, über ein Menü zu gehen,
und entwickelt auf diese Weise ein zugängliches und intelligentes
Interface.
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Die
restlichen Funktionen erklären
sich von selbst. Die Implementierung aller MicroLAN-Steuerfunktionen
ist in von der Dallas Semiconductor Corporation erhältlicher
Literatur beschrieben. Allgemein gesagt, werden diese L-Pegel-Funktionen in Assembliersprache
geschrieben und höhere
H-Pegel-Progamme können
geschrieben werden, die diese L-Pegel-Routinen verwenden. Die Programmiertechniken für die Einrichtung
hängen
von der spezifischen Implementierung des Mikrocontrollers, des nichtflüchtigen
Speichers, usw. ab. Der Durchschnittsfachmann kann leicht die erforderliche
Programmierung ausführen.
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Es
sind viele Varianten möglich,
ohne dass man sich vom erfindungsgemäßen Konzept entfernen muss.
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Beispielsweise
könnte
bei Verwendung von einem für
Chipkarten entwickelten Betriebssystem und mit JavaCard (anerkanntes
Warenzeichen) genannter Java-Version
betriebenen Java-iButtons eine tragbare MicroLAN-Einrichtung zum
Interface mit älteren
Chipkarten-basierten Systemen eingesetzt werden und Chipkarten-Standardfunktionen,
wie z. B. Verschlüsselung,
Identifizierung, usw. ausführen.
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Während in
der bevorzugten Ausführungsform
leitender Stoff zur Herstellung der leitenden Kantenstreifen vorgeschlagen
wurde, können
diese Streifen aus flexiblem Metall sein, die möglicherweise wie Silberreifen
aussehen, wenn das Armband am Handgelenk des Nutzers getragen wird.
Mit Hilfe der beschriebenen Armbandarchitektur sind noch weitere ästhetische
Verfeinerungen möglich:
Beispielsweise können
die LEDs des Displays mit Perlen ähnlichen Aussehens durchsetzt
sein, um die Attraktivität des
Armbandes zu verstärken.
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Anstelle
eines LED-Gitters könnte
man im Display ein Glasfasergitter einsetzen oder ein Streifen elektroluminiszenter/UL-Folie
verwendet werden.
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Während Klettverschlüsse zum
Befestigen des Armbandes vorgeschlagen wurden, können andere Techniken, wie
eine Schnalle, ein Haken oder sogar ein sich dehnendes (Feder-)
Armband verwendet werden.
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Es
kann jede geeignete Anzahl von Anschlüssen für iButtons verwendet werden,
obwohl zwischen einem und fünf
Anschlüsse
typisch ist und zwischen zwei und fünf Anschlüsse bevorzugt wird.
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Dementsprend
bietet die Erfindung eine Plattform für die Bereitstellung und die
Verwendung mehrerer digitaler Kommunikations- und Speicherfunktionen
auf einer "tragbaren
Rechen-"Einrichtung. Der
Design- und Funktionsset der Einrichtung kann personalisiert werden,
um verschiedene Zielgruppen von Kunden anzusprechen, wobei jede
Funktion in einem einzelnen iButton ausgeführt ist, der an jedem der Vielzahl
der Anschlüsse
am Armband befestigt werden kann, womit beabsichtigt wird, dass
dritte Herstellerfirmen in der Lage sein sollen, weitere Module,
die zur Architektur des Armbandes passen, produzieren können. Diese
Funktionen werden automatisch bei Kontakt mit der entsprechenden
Docking Station oder einer anderen Einrichtung aktiviert.
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Da
die Erfindung funktionell ausgekügelt
und leistungsstark ist, wird dadurch auch eine elektronische Einrichtung
geschaffen, die von vielen Nutzern als persönliches modisches Accessoire
angesehen wird. Durch die Entwicklung, beispielsweise, eines Armbandes,
das attraktives Design und Funktionalität kombiniert, entfernt sich
die Erfindung von den traditionellen Sichtweisen auf tragbare elektronische Einrichtungen.
Die existierenden Einrichtungen lassen außer Acht, dass sie getragen
werden und Vorstellungen von Stil, Mode und Erwünschtheit entsprechen müssen. Im
Gegenteil, die Erfindung nutzt die Schnittstelle zwischen ästhetischem
Design und elektronischer Technik.
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Die
Kommunikationsanwendungen der Erfindungen zielen auch darauf ab,
die Vorstellungskraft der Besitzer zu stimulieren und ein einzigartiges Band
zwischen ihnen zu schaffen. Der Informationsaustausch zwischen Freunden
ist ein hoch ansprechender Aspekt der Erfindung, dieses Merkmal
kann jedoch auch für
andere Gruppen attraktiv sein, die geschäftliche oder andere Arten von
Informationen austauschen wollen.
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Daher
führt die
Erfindung eine Form tragbarer Technologie ein, worin ein breites
Verbraucherinteresse zum Vorteil von Banken, Einzelhändlern und der
Gesellschaft als Ganzes bestehen könnte.
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Allgemein,
während
Ansprüche
zu der vorliegenden Erfindung formuliert wurden, erstreckt sich die
Lehre der vorliegenden Anmeldung auf jede hierin enthaltene Information,
ob explizit oder implizit, und jede Verallgemeinerung davon.