WO1998010364A1 - Verfahren zur kommunikation zwischen berührungslos arbeitenden chipkarten und kartenendgeräten und kommunikationssystem hierzu - Google Patents

Verfahren zur kommunikation zwischen berührungslos arbeitenden chipkarten und kartenendgeräten und kommunikationssystem hierzu Download PDF

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WO1998010364A1
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chip cards
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tseqn
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PCT/DE1997/001918
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Hans-Diedrich Kreft
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Angewandte Digital Elektronik Gmbh
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    • G06K7/10039—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot interrogator driven, i.e. synchronous
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Definitions

  • the invention relates to a method for communication between contactless chip cards (RCCCs) and card terminals (RCDs), such as terminals, consisting of at least one card terminal (RCD) with devices such as coils, capacitors, resonant circuits, optocouplers, for the emission of electromagnetic Waves for non-galvanic, electromagnetic coupling with a number of chip cards (RCCCs), which also have facilities such as coils, capacitors, resonant circuits, optocouplers, for non-galvanic energy and / or data transmission, so that the chip cards bidirectionally with the card terminals (RCDs) energy and / or transmit data, and wherein the chip cards (RCCCs) are grouped together (RCCCL, RCCCM, RCCCN, etc.) with the same modulation method for communication, according to the preamble of claim 1 and a communication system for this purpose according to the preamble of claim 6 .
  • RCCCs contactless chip cards
  • RCDs card terminals
  • devices such as
  • Different contact-free chip cards in use use different communication methods between a read / write device, namely a terminal, and the chip card.
  • the invention is based on the object of designing a device of the type mentioned so that a plurality of chip cards RCCCs from technically different groups L, M, N of chip cards can communicate with the terminal when approaching the electromagnetic field of a terminal RCD.
  • a plurality of chip cards RCCCs from technically different groups L, M, N of chip cards can communicate with the terminal when approaching the electromagnetic field of a terminal RCD.
  • Cards and terminals that work primarily in the areas of frequencies that are approved for industrial use by post (e.g. 13.56 MHz) are to be made compatible with one another, namely capable of communication.
  • the solution to the problem in the above-mentioned method is that the start of communication between a terminal (RCD) and several chip cards (RCCCs) in two steps, namely step FPI and step SPI, takes place, in the first step FPI: a) the terminal (RCD) continuously emits an electromagnetic field with a predetermined carrier frequency (f c ), b) the energy content of the field with this carrier frequency (fc) is sufficient, a number of to supply several chip cards (RCCCs), which are being approximated to the terminal (RCD), with coupled energy to maintain their electronic function, c) the terminal (RSD) continuously emits at least one additional predetermined underfrequency (fsi, fs2, fs ...) , which has a lower energy density than the carrier frequency (f c ), d) the underfrequency (fsi, fs2, fs ...) is proportional to this carrier frequency (f c ) divided by a number n, e) the underfrequency (fs
  • TSEQn are activated, i) one of the groups (RCCCn) from the number of chip cards (RCCCs) from the signal sequences (TSEQ1, TSEQ2, ..., TSEQn) decodes a certain signal sequence as its identification by using an identifier in the signal sequence (TSEQ1, TSEQ2, ..., TSEQn) matches an identifier present in the chip card and these chip cards are combined to form the group of identified and active chip cards (IRCn) with which communication is to be established, k) the identified chip cards ( IRCn) a synchronized, same signal (CSEQn) z u send a specific time (RTS), 1) this time (RTS) is in the second and later part, namely the response window (RT), the time window (WT), m) the terminal (RCD) after receipt of the sequence (CSEQn) switches to a specific communication process n, which is assigned to the signal sequence (TSEQn), n) and the repeated transmission of the sequences (TSEC)
  • the method according to the invention is the communication between chip cards RCCCs and terminals, card terminals, RCDs, with several in the electromagnetic field of a card terminal RCD Cards RCCCs, which contain coils for receiving data or other suitable receiver devices for electromagnetic waves, are brought for the purpose of contactless, non-galvanic, electromagnetic coupling.
  • the method according to the invention allows chip cards from different manufacturers and technical designs, such as L, M, N .., which can be combined to form cards with comparable technical properties, to be brought near terminals RCDs of the type described and identified there, with which they are selected for the subsequent operation, namely communication.
  • a terminal RCD and several chip cards RCCCs which are denoted with different technical properties by the indices L, M, N, takes place in two steps FPI and SPI.
  • FPI the following functions are performed:
  • the terminal RCD continuously emits an electromagnetic field with the carrier frequency f c . This is usually done by an electronic circuit in the terminal, which generates an electromagnetic oscillation on a coil or another antenna element. 2.
  • the radiation of the field must be suitable to use several cards
  • the energy content of the field with the carrier frequency f c must be sufficient to supply a group of several chip cards RCCCs, which are approximated to the terminal, with coupled-in energy in order to maintain their function.
  • the cards must not start sending their own signals during the time of their first activation, since several card transmissions can then overlap electromagnetically and individual cards cannot be identified by the terminal. 3. Since the emission of electromagnetic vibrations is limited by law and the energy densities and bandwidths are specified by law, the frequency transmitted by the terminal is divided into a carrier frequency for energy transmission and an underfrequency, namely sub- or sub-frequency, for data communication.
  • the RSD terminal continuously emits one or more additional sub-frequencies f g ⁇ , f g 2, which have a lower energy density (n) than the carrier frequency f c and are therefore legally within the permitted ranges.
  • the underfrequency f s has a certain predetermined relationship to the carrier frequency f c .
  • the subfrequency f s is proportional to the carrier frequency f c divided by a natural, integer number. 5.
  • the terminal sends the f g with differently modulated, preferably amplitude modulation, whereby other methods such as frequency or Phase modulation can be used from coded signal sequences SEQ1, SEQ2 ... SEQn.
  • Each signal sequence SEQn begins in a first part WT of a time window and ends within this first part. This ensures that no sequences are transmitted from the terminal in a second part RT of the time window WT; in this part of the time window cards can send undisturbed. 7. There are as many time slots as different sequences TSEQ are permitted for cards.
  • SPI cards RCCCs are brought into the field of the terminal RCD.
  • the cards belong to different groups L, M, N. Each group is characterized in that it can react exactly to a sequence TSEQx of the terminal:
  • Some chip cards can from the signal sequences TSEQl; TSEQn decode a signal TSEQx as its identification. This is done in that the modulation method specified by the terminal can be used by the cards for decoding information.
  • the decoding results in information or identification characteristic of the TSEQx, which the cards can compare, for example, with information stored in their memory.
  • Some cards recognize whether the terminal is sending out information that matches what is in its memory. Not all cards near the terminal or in the terminal field need to have the same information stored. Some may have stored information corresponding to the sequence SEQy and can possibly be switched off after a certain time has elapsed, it being possible to switch off after a specific count of received frequencies. All cards can be combined with specific information on the group of identified and still active chip cards (IRCs).
  • IRCs active chip cards
  • the identified chip cards IRCs can send a synchronized, identical signal at a specific point in time RTS by synchronizing with the carrier frequency fc or the underfrequency fs. This happens, for example, by a circuit in the chip cards RCCCs counting the received oscillation of the carrier frequency at the end of a signal sequence SEQx and all identified cards IRCs starting at the same counter reading, their coded response, i.e. modulated in the same form and encoded with the same pattern to send out CSEQx.
  • the transmission time RTS is in the second part of the time window WT. This is the part in which the terminal does not transmit.
  • the terminal RCD receives the signals of the cards RCCCL and can now switch over to the specific communication process L which corresponds to the signal sequence SEQL of the identified chip cards IRCs.
  • Manufacturers who put the type CSEQL chip cards on the market can run their special programs, which are only suitable for their chip cards, without being disturbed by chip cards from other manufacturers. All other chip cards in the field do not receive a suitable signal sequence in order to remain active as IRCs.
  • the chip cards can advantageously initially not send any signals in order to avoid mutual interference, such as superimposition of the electromagnetic waves.
  • group L can process signal patterns in the form SEQ1
  • group N can process signal patterns in the form SEQn
  • chip cards interfere after the switch-on process has been completed, which belong to a group with the signal pattern SEQx do not mutually operate, so that there is undisturbed operation between the terminal and a certain card from group N.
  • the modulation takes place without using an underfrequency on the carrier frequency.
  • the method can therefore also be used if no sub-frequencies are used and the modulation is carried out on the carrier frequency.
  • Different modulation methods such as frequency, phase or amplitude modulation, individually or in combination with one another, on the carrier frequency or on the underfrequency, can be used according to the method.
  • a terminal switches off the carrier frequency and / or the underfrequencies for a specific predetermined period of time, after which the carrier frequency and or underfrequency are switched on again after this period of time.
  • NEN of frequencies set and be set in a .Starting state, which allows them to operate according to the method of claim 1 and then switches their transmissions back on, the terminal again starting the process of transmitting the signal sequences according to the inventive method.
  • the purpose of switching off is that the RCCCs stop any transmissions, ie the modulations of frequencies, in the period of the non-transmitted frequencies. This eliminates interference such as crosstalk.
  • the cards can be in an initial state, which allows them to function properly according to claim 1. 4. After this period, the terminal RCD can start again with the inventive method of sequence transmission according to claim 1.
  • the terminal starts again with the transmission method of the carrier frequency and the at least one underfrequency according to the method according to the invention, but does not transmit the sequence of the chip card that has sent a termination sequence, with which an incomplete (incomplete) sequence sequence is transmitted; the terminal repeats incomplete sequence sequences until a final sequence is no longer sent by any chip card and then starts again with the transmission of the complete sequence sequence in the form of the carrier frequency and the at least one underfrequency and the signal sequences modulated thereon in accordance with the inventive method (according to claim 1).
  • cards of a group N which have established communication with the terminal could block communication with other cards of a group L.
  • Those cards that would have recognized their sequence SEQn ahead of other cards would have an advantage in terms of operation by the terminal. This is excluded by:
  • FSEQ finite sequence
  • the terminal After receiving an FSEQ, the terminal can start the transmission process again (sequence 7 in FIG. 4). If the sequence SEQn of the card which sent an FSEQ is not sent, the groups of cards are selected according to claim 1 which do not yet have an FSEQ have sent. After receiving an FSEQ, the terminal sends an incomplete or incomplete sequence sequence (see sequence 6 in FIG. 4). 3. The terminal sends repeatedly (for example three times) and incomplete sequence sequences until no more FSEQ is sent from any card for a certain time and then the complete sequence sequence can be started again according to claim 1.
  • each signal sequence TSEQ1, TSEQ2, ..., TSEQn in a first part of a time window WT-n begins and ends within this first part of this time window WT-n, g) where as many time windows WT as different signal sequences TSEQ1, TSEQ2, ..., TSEQn are present, and in the second step SPI: h) a number of chip cards RCCCs are activated by this carrier frequency fc to receive the signal sequences TSEQ1, TSEQ2, ..., TSEQn, i) one of the groups RCCCn from the number of chip cards RCCCs from the signal sequences
  • TSEQn matches an identifier present in the chip card and these chip cards to the group of identified and active chip cards IRCn, with to which a communication is to be set up, k) the identified chip cards IRCn send a synchronized, identical signal CSEQn at a specific time RTS, 1) this time RTS is in the second and later part, namely the response window RT, the time window WT, m) after receiving the sequence CSEQn, the terminal RCD switches to a specific communication process n which corresponds to the signal sequence TSEQ n is assigned, and n) the repeated transmission of the sequences TSEC ends.
  • FIG. 1 symbolically shows the first phase of the FPI interaction.
  • FIG. 2 symbolically shows the second phase of the SPI interaction in addition to FPI
  • FIG. 4 symbolically the sequence of signal sequences between the terminal
  • the first phase of the interaction FPI is shown symbolically in FIG.
  • the terminal RCD repeatedly sends signal sequences TSEQ to cards RCCCs in the field of the terminal.
  • the signal sequences TSEQ1, TSEQ2, TSEQn are sent out by the RCD.
  • RCD does not send any sequences.
  • These time slots RT-X are free for sending response sequences CSEQx of the cards to the terminal.
  • Different modulations, such as amplitude modulation are indicated in the boxes of TSEQ1, TSEQ2.
  • TSEQ1 shows 100% amplitude modulation, ie an amplitude suppression during a period of time (expert usage OOK: for On Off Keying), TSEQ2 shows an incomplete partial amplitude suppression. Both types of amplitude modulation are called ASK for "Amplitude Shift Keying". The process of sending the TSEQ is repeated continuously in the order of the TSEQ.
  • the second phase of the interaction SPI is symbolically shown in addition to the FPI.
  • one or more card (s) RCCCs which, for example, could identify the TSEQ2, send their response sequence (s) CSEQ2 back to the terminal.
  • This return begins in the second part of the time window WT-2 in the time RT-2, in which the terminal does not transmit any frequencies.
  • RCCCn send their sequences CSEQn synchronously. This is done by recognizing a coding in the TSEQ2, from which onwards you use the frequency of the terminal as the basis (counting base) for a clock synchronization. If the terminal receives a CSEQ2 from cards, it automatically switches over to the operation which is determined by the sequence of the identified cards CSEQ2.
  • the terminal RCD is shown symbolically in FIG. 3, and a number of cards RCCCs of types L, M, N, which are located in the vicinity of a terminal, are shown in each case.
  • sequence of the signal sequences between the terminal RCD and cards RCCCs is symbolically divided into 7 sequences in FIG.
  • Sequence 1 indicates that a terminal sends the sequence chain TSEQ to cards, which are completely specified in sequence 2.
  • sequence 3 a card RCCC2 reacts and communication between the terminal and the identified card is established.
  • episode 3 the card and / or terminal sends a FINITOSEQ, which means that in episode 5 the terminal RCD starts sending a signal sequence again.
  • This signal sequence is not complete because it lacks the TSEQ-2.
  • the incomplete signal sequence is transmitted a number of times in sequence 6 and in sequence 7 it is switched back to the complete sequence 2.
  • the method and the device according to the invention are commercially applicable for contactless communication between contactlessly operating chip card terminals, such chip cards now being issued to an increasing extent by banks or by chip card issuing institutions.
  • the usefulness of the invention is that contact-free chip cards from different manufacturers, which become one Have a group of cards with comparable technical characteristics summarized, can be operated at different terminals. By sending out sequential information, terminals can identify different types of cards, with which adaptively working terminals are available and described.

Abstract

Kontaktfreie Chipkarten unterschiedlicher Hersteller, welche sich zu einer Kartengruppe mit vergleichbaren technischen Eigenschaften zusammenfassen lassen, können an unterschiedlichen Terminals bedient werden. Es wird beschrieben, wie Terminals durch Aussenden sequentieller Information unterschiedliche Kartentypen identifizieren können, womit adaptiv arbeitende Terminals beschrieben sind.

Description

Verfahren zur Kommunikation zwischen berührungrslos arbeitenden Chipkarten und Kartenendgeräten und Kommunikationssvstem hierzu
Technisches Gebiet: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation zwischen berührungslos arbeitenden Chipkarten (RCCCs) und Kartenendgeräten (RCDs), wie Terminals, bestehend aus mindestens einem Kartenendgerät (RCD) mit Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur Ausstrahlung von elektromagnetischen Wellen zur nichtgalvanischen, elektromagnetischen Kopplung mit einer Anzahl von Chipkarten (RCCCs), welche ebenso Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur nichtgalvanischen Energie- und/oder Datenübertragung aufweisen, so daß die Chipkarten bidirektional mit den Kartenendgeräten (RCDs) Energie und/oder Daten übertragen, und wobei die Chipkarten (RCCCs) zu Gruppen (RCCCL, RCCCM, RCCCN, u.s.w.) mit gleichen Modulationsverfahren für die Kommunikation zusammengefaßt werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kommunikationssystem hierzu gemäß dem Oberbegriff des .Anspruchs 6.
Problemstellung und Stand der Technik:
Verschiedene im Einsatz befindliche, kontaktfrei arbeitende Chipkarten nutzen unterschiedliche Verfahren der Kommunikation zwischen einem Schreib/ Lesegerät, nämlich Terminal, und der Chipkarte. Weit verbreitet sind Verfahren, bei denen Terminals und Chipkarten eine bestimmte Frequenz, z.B. 13.57 MHz, nutzen, da diese Frequenz für die industrielle Nutzung international postalisch freigegeben ist. Es können dabei nur diejenigen Karten mit Terminals kommunizieren, bei denen in der Karte und in den Terminals das gleiche Kommunikations verfahren genutzt wird.
Kommen mehrere Karten in die Nähe eines Terminals und senden ohne Zeitverzögerung ihre Kennung aus, kann es zu Überlagerungen elektromagnetischer Felder kommen, womit die einzelnen Karten nicht mehr identifizierbar sind. Erschwerend kommt hinzu, daß z.B. mehrere Karten in einem Portemonnaie in die Nähe eines Terminals gehalten werden können und die Karten zu verschiedenen Gruppen mit unterschiedlicher technischer Spezifikation gehören. In einem solchen Fall können sich die Karten im Feld eines Terminals stören, so daß eine Kommunikation nicht möglich ist. Durch HEGENBARTH, M: KONTAKTLOSE CHIPKARTEN - STATE-OF-THE- ART; in: Tagungsband GMD-SmartCard Workshop, Darmstadt, 31. Jan./ 01. Febr. 1995, Seiten 1-16, Herausgeber Bruno Struif, GMD, Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung mbH Institut für Telekooperations- technik, DE-642895 Darmstadt, ist eine Zusammenfassimg des Standes der Technik zu den kontaktlosen Chipkarten und der vorgesehenen Normung der Funktionen bekannt geworden. Aus dieser Literaturstelle ist es bekannt.
Technische Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Gattung so auszubilden, daß mehrere Chipkarten RCCCs aus technisch unterschiedlichen Gruppen L,M,N von Chipkarten bei Annäherung an das elektromagnetische Feld eines Terminals RCD mit dem Terminal kommunizieren können. Insbesondere soll ermöglicht werden, daß mehrere Karten, die in die Nähe eines Terminals gebracht werden, sich nicht stören und der Terminal genau eine Karte oder eine Kartengruppe veranlassen kann, mit dem Terminal in Kommunikation zu treten. Dabei sollen Karten und Terminals, welche vorwiegend in den Bereichen von Frequenzen arbeiten, die zur industriellen Nutzung postalisch freigegeben sind (z.B. 13.56 MHz) miteinander kompatibel, nämlich kommunikationsfähig, gemacht werden.
Von besonderer Bedeutung ist dabei der Beginn der Kommunikation. Es ist von Vorteil, wenn die Karten bei Annäherung an ein Terminal zunächst keine Signale senden, um gegenseitige Störungen, wie Überlagerungen der elektromagnetischen Wellen, zu vermeiden. Es ist deshalb ein weiteres Ziel der Erfindung, daß nach Abschluß des Einschaltverfahrens Chipkarten, die zu einer Gruppe mit einem bestimmten Signalmuster gehören, sich nicht gegenseitig in ihrem Betrieb stören - wobei die marktverbreitete Bezeichnung für den störungsfreien Betrieb einer Kartengruppe "Antikolli sion" ist - und eventuell abgeschaltet werden und es so zwischen Terminal und einer bestimmten Karte aus einer bestimmten Gruppe zu einem ungestörten Betrieb kommen kann.
Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile: Die Lösung der Aufgabe besteht bei dem eingangs genannten Verfahren darin, daß der Beginn der Kommunikation zwischen einem Terminal (RCD) und mehreren Chipkarten (RCCCs) in zwei Schritten, nämlich Schritt FPI und Schritt SPI, abläuft, wobei im ersten Schritt FPI: a) der Terminal (RCD) kontinuierlich ein elektromagnetisches Feld mit einer vorgegebenen Trägerfrequenz (fc) abstrahlt, b) der Energieinhalt des Feldes mit dieser Trägerfrequenz (fc) ausreicht, eine Anzahl von mehreren Chipkarten (RCCCs), welche dem Terminal (RCD) angenähert werden, mit eingekoppelter Energie zur Aufrechterhaltung ihrer elektronischen Funktion zu versorgen, c) der Terminal (RSD) kontinuierlich wenigstens eine zusätzliche vorgegebene Unterfrequenz (fsi,fs2,fs...) abstrahlt, welche eine geringere Energiedichte als die Trägerfrequenz (fc) hat, d) die Unterfrequenz (fsi,fs2,fs...) proportional zu dieser Trägerfrequenz (fc) geteilt durch eine Zahl n ist, e) der Unterfrequenz (fsi,fs2>fs...) eine bestimmte Zahl n unterschiedlich kodierter Signalsequenzen (TSEQl,TSEQ2,...,TSEQn) aufmoduliert sind und diese fortdauernd und in gleicher Reihenfolge wiederholt vom Terminal (RCD) abgestrahlt werden, f) jede Signalsequenz (TSEQl,TSEQ2,...,TSEQn) in einem ersten Teil eines Zeit- fensters (WT-n) beginnt und innerhalb dieses ersten Teils dieses Zeitfensters (WT-n) endet, g) wobei so viele Zeitfenster (WT) wie unterschiedliche Signalsequenzen (TSEQ1, TSEQ2,..., TSEQn) vorhanden sind, und im zweiten Schritt SPI: h) eine Anzahl von Chipkarten (RCCCs) durch diese Trägerfrequenz (fc) zum Empfang der Signalsequenzen (TSEQl,TSEQ2,...,TSEQn) aktiviert sind, i) eine der Gruppen (RCCCn) aus der Anzahl von Chipkarten (RCCCs) aus den Signalsequenzen (TSEQ1,TSEQ2, ...,TSEQn) eine bestimmte Signalsequenz als ihre Identifikation dekodiert, indem eine Kennung in der Signalsequenz (TSEQ1,TSEQ2, ...,TSEQn) mit einer in der Chipkarte vorliegenden Kennung übereinstimmt und diese Chipkarten zur Gruppe der identifizierten und aktiven Chipkarten (IRCn), mit denen eine Kommunikation aufgebaut werden soll, zusammengefaßt werden, k) die identifizierten Chipkarten (IRCn) ein synchronisiertes, gleiches Signal (CSEQn) zu einem bestimmten Zeitpunkt (RTS) absenden, 1) dieser Zeitpunkt (RTS) im zweiten und späteren Teil, nämlich dem Antwortfenster (RT), des Zeitfensters (WT) liegt, m) der Terminal (RCD) nach Empfang der Sequenz (CSEQn) zu einem bestimmten Kommunikationsprozess n umschaltet, der der Signalsequenz (TSEQn) zugeordnet ist, n) und die wiederholte Aussendung der Sequenzen (TSEC) endet.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren handelt sich um die Kommunikation zwischen Chipkarten RCCCs und Terminals, Kartenendgeräten, RCDs, wobei in das elektromagnetische Feld eines Kartenendgerätes RCD mehrere Karten RCCCs, welche zum Datenempfang Spulen oder andere geeignete Empfängereinrichtungen für elektromagnetische Wellen enthalten, zwecks berührungsloser, nichtgalvanischer, elektromagnetischen Kopplung gebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, Chipkarten unterschiedlicher Hersteller und technischer Ausführung, wie L,M,N.., welche sich zu Karten mit vergleichbaren technischen Eigenschaften zusammenfassen lassen, gleichzeitig in die Nähe von Terminals RCDs der beschriebenen Art zu bringen und dort zu identifizieren, womit sie für den nachfolgenden Betrieb, nämlich die Kommunikation, selektiert sind.
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens läuft der Beginn der Kommunikation zwischen einem Terminal RCD und mehreren Chipkarten RCCCs, die mit unterschiedlichen technischen Eigenschaften mit den Indizes L,M,N bezeichnet werden, in zwei Schritten FPI und SPI ab. In einem ersten Schritt FPI werden die folgenden Funktionen erfüllt:
1. Das Terminal RCD strahlt kontinuierlich ein elektromagnetisches Feld mit der Trägerfrequenz fc ab. Dies geschieht üblicherweise durch eine elektronische Schaltung im Terminal, die eine elektromagnetische Schwingung an einer Spule oder einem anderen Antennenelement erzeugt. 2. Die Abstrahlung des Feldes muß geeignet sein, mehrere Karten mit
Energie so zu versorgen, daß diese ihre kartenübliche Funktion aufnehmen können. Der Energieinhalt des Feldes mit der Trägerfrequenz fc muss ausreichen, eine Gruppe von mehreren Chipkarten RCCCs, welche dem Terminal angenähert werden, mit eingekoppelter Energie zur Aufrechter- haltung ihrer Funktion zu versorgen. Die Karten dürfen während der Zeit ihrer ersten Aktivierung nicht mit der Aussendung eigener Signale beginnen, da dann mehrere Kartenaussendungen sich elektromagnetisch überlagern können und einzelne Karten vom Terminal nicht identifizierbar sind. 3. Da die Aussendung von elektromagnetischen Schwingungen gesetzlich limitiert ist, und die Energiedichten und Bandbreiten gesetzlich vorgegeben sind, wird die vom Terminal abgesandte Frequenz in eine Trägerfrequenz für die Energieübertragung und eine Unterfrequenz, nämlich Sub- oder Nebenfrequenz, für die Datenkommunikation aufgeteilt. Aus diesem Grunde strahlt der Terminal RSD kontinuierlich eine oder mehrere zusätzliche Unterfrequenzen fg^, fg2 ab, welche geringere Energiedichte(n) als die Trägerfrequenz fc aufweisen und damit gesetzlich in erlaubten Bereichen liegen. 4. Die Unterfrequenz fs steht in einer bestimmten vorgegebenen Beziehung zur Trägerfrequenz fc. Zur einfachen elektronischen Verarbeitung z.B. in Schieberegistern ist die Unterfrequenz fs proportional der Trägerfrequenz fc geteilt durch eine natürliche, ganze Zahl (Integer) n. 5. Das Terminal sendet die fg mit unterschiedlich aufmodulierten, vorzugsweise Amplitudenmodulation, wobei auch andere Verfahren wie Frequenzoder Phasenmodulation genutzt werden können, kodierten Signalsequenzen SEQ1, SEQ2... SEQn ab. Diese Sequenzen werden fortdauernd und somit kontinuierlich vom Terminal RCD und wiederholt abgestrahlt. 6. Jede Signalsequenz SEQn beginnt in einem ersten Teil WT eines Zeitfensters und endet innerhalb dieses ersten Teils. Damit ist gewährleistet, daß in einem zweiten Teil RT des Zeitfensters WT keine Sequenzen vom Terminal ausgesendet werden; in diesem Teil des Zeitfensters können Karten ungestört senden. 7. Es sind so viele Zeitfenster vorhanden, wie unterschiedliche Sequenzen TSEQ für Karten zugelassen sind.
In einem zweiten Schritt SPI werden Karten RCCCs in das Feld des Terminals RCD gebracht. Die Karten zählen zu unterschiedlichen Gruppen L,M, N. Jede Gruppe ist dadurch gekennzeichnet, daß sie genau auf eine Sequenz TSEQx des Terminals reagieren kann:
1. Mehrere Gruppen von Chipkarten RCCCs sind durch die Trägerfrequenz fc zum Empfang der Signalsequenzen TSEQ1; TSEQn aktiviert. Damit ist bestimmt, daß alle Chipkarten die Trägerfrequenz fc zur Gewinnung von Energie zur Aufrechterhaltung der Funktion ihrer elektronischen Bauteile nutzen können.
2. Einige Chipkarten können aus den Signalsequenzen TSEQl; TSEQn ein Signal TSEQx als ihre Identifikation dekodieren. Dies geschieht, indem das vom Terminal vorgegebene Modulationsverfahren von den Karten zur Decodierung von Information verwendet werden kann. Aus der Decodierung ergibt sich eine für die TSEQx charakteristische Information bzw. Identifikation, welche die Karten beispielsweise mit einer in ihrem Speicher abgelegten Information vergleichen können. Einige Karte erkennen, ob der Terminal eine Information aussendet, welche mit der in ihrem Speicher liegenden übereinstimmt. Nicht alle Karten in der Nähe des Terminals bzw. im Terminalfeld müssen dieselbe Information gespeichert haben. Einige können eine Information passend zur Sequenz SEQy gespeichert haben und können evtl. nach Verlauf einer bestimmten Zeit abgeschaltet werden, wobei die Abschaltung nach einer bestimmten Zählung von empfangenen Frequenzen erfolgen kann. Es lassen sich alle Karten mit einer bestimmten Information zur Gruppe der identifizierten und weiterhin aktiven Chipkarten (IRCs) zusammenfassen.
3. Die identifizierten Chipkarten IRCs können ein synchronisiertes, gleiches Signal zu einem bestimmten Zeitpunkt RTS absenden, indem sie sich auf die Trägerfrequenz fc oder die Unterfrequenz fs synchronisieren. Dies geschieht beispielsweise indem am Ende einer Signalsequenz SEQx eine Schaltung in den Chipkarten RCCCs die empfangene Schwingung der Trägerfrequenz mitzählt und alle identifizierten Karten IRCs bei demselben Zählerstand anfangen, ihre gleichcodierte Antwort, d.h. in der gleichen Form moduliert und mit dem gleichen Muster kodiert, CSEQx auszusenden.
4. Um keine Überlagerung von Signalen des Terminals mit den Kartenaus- Sendungen zuzulassen, ist der Sendezeitpunkt RTS im zweiten Teil des Zeitfensters WT gelegen. Das ist der Teil, in dem nicht vom Terminal gesendet wird.
5. Das Terminal RCD erhält die Signale der Karten RCCCL und kann nun zu dem bestimmten Kommunikationsprozeß L umschalten, der der Signalse- quenz SEQL der identifizierten Chipkarten IRCs entspricht. Hersteller, die die Chipkarten vom Typ CSEQL in den Markt bringen, können ihre besonderen Programme ablaufen lassen, welche nur für ihre Chipkarten geeignet sind, ohne von Chipkarten anderer Hersteller gestört zu werden. Alle anderen im Feld befindlichen Chipkarten erhalten keine passende Signal sequenz, um als IRCs aktiv zu bleiben.
Von besonderer Bedeutung ist dabei der Beginn der Kommunikation. Vorteilhafterweise können die Chipkarten bei Annäherung an ein Terminal zunächst keine Signale aussenden, um gegenseitige Störungen, wie Überla- gerungen der elektromagnetischen Wellen, zu vermeiden. Wenn zum Beispiel mehrere Kartengruppen L,M,N - siehe Figur 3 - von verschiedenen Herstellern im Markt sind, wobei die Gruppe L Signalmuster der Form SEQ1 und die Gruppe N Signalmuster der Form SEQn verarbeiten kann, so stören sich nach Abschluß des Einschaltverfahrens Chipkarten, die zu einer Gruppe mit dem Signalmuster SEQx gehören, sich nicht gegenseitig in ihrem Betrieb, so daß es zwischen Terminal und einer bestimmten Karte aus der Gruppe N zu einem ungestörten Betrieb kommt. In weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung geschieht die Modulation ohne Verwendung einer Unterfrequenz auf der Trägerfrequenz. Das Verfahren ist somit auch anwendbar, wenn keine Unterfrequenzen verwendet werden und die Modulation auf der Trägerfrequenz geschieht. Es können verfahrensgemäß unterschiedliche Modulationsverfahren, wie Frequenz-, Phasen- oder Amplitudenmodulation, einzeln oder in Kombination miteinander, auf der Trägerfrequenz oder auf der Unterfrequenz, verwendet werden.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahren schaltet ein Terminal die Trägerfrequenz und/oder die Unterfrequenzen für eine bestimmte vorgegebene Zeitspanne aus, wonach nach dieser Zeitspanne Trägerfrequenz und oder Unterfrequenz wieder eingeschaltet werden, wobei in dieser Zeitspanne der nicht übertragenen Frequenzen die Chipkarten jegliche Sendungen, wie Modulatio- nen von Frequenzen, einstellen und in einen .Anfangszustand gesetzt werden, der ihnen das Funktionieren gemäß dem Verfahren des Anspruchs 1 gestattet und anschließend ihre Sendungen wieder einschaltet, wobei der Terminal wieder mit dem Verfahren der Aussendung der Signalsequenzen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beginnt.
Es ist hierzu in der Praxis möglich, daß in der verfahrensgemäßen Kommunikation Fehler aufgetaucht sind und es zu Überlagerungen von Modulationen bzw. Sequenzen zwischen RCD und RCCCs kommt. Ein definierter Beginn ist möglich, wenn folgendermaßen verfahren wird: 1. Das Terminal RCD schaltet die Trägerfrequenz und/oder die Unterfrequenzen für eine bestimmte vorgegebene Zeitspanne aus, womit die Karten RCCCs entweder keine Energie und/oder keine modulierten Daten mehr erhalten. Beide Fälle können von Karten für einen definierten Neustart bzw. Reset ihrer Elektronik genutzt werden. 2. Nach der Zeitspanne werden Trägerfrequenz und/oder Unterfrequenz vom Terminal wieder eingeschaltet, d.h. die Karten werden wieder mit Energie und/oder Daten versorgt.
3. Zweck des Abschaltens ist, daß in der Zeitspanne der nicht übertragenen Frequenzen die RCCCs jegliche Sendungen, d.i. die Modulationen von Frequenzen, einstellen. Damit sind die Störungen wie Übersprechen beseitigt. Die Karten können sich in einen Anfangs zustand setzen, der ihnen das einwandfreie Funktionieren gemäß Anspruch 1 gestattet. 4. Nach dieser Zeitspanne kann der Terminal RCD wieder mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Sequenzaussendung gemäß Anspruch 1 beginnen.
Des Weiteren ist das Ende eines Kommunikationsprozesses zwischen einer Chipkarte und einem Terminal dadurch spezifiziert, indem die Chipkarte abschließend eine Abschlusssequenz [(FSEQ) = Finitosequenz] zum Terminal sendet und sich selbst von der weiteren Kommunikation für eine Mindestzeitspanne ausblendet. Der Terminal beginnt nach einer Abschlusssequenz wieder mit dem Sendeverfahren der Trägerfrequenz sowie der wenigstens einen Unterfrequenz gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, sendet jedoch diejenige Sequenz derjenigen Chipkarte nicht, welche eine Abschlusssequenz gesendet hat, womit eine unvollständige (inkomplette) Sequenzfolge gesendet wird; der Terminal wiederholt dabei solange inkomplette Sequenz- folgen, bis über eine bestimmte Zeit keine Abschlusssequenz mehr von einer beliebigen Chipkarte gesendet wird und beginnt anschließend wieder mit dem Senden der kompletten Sequenzfolge in Form der Trägerfrequenz sowie der wenigstens einen Unterfrequenz sowie der darauf aufmodulierten Signalsequenzen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren (gemäß Anspruch 1).
Zur Erläuterung ist hierzu auszuführen, daß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren Karten einer Gruppe N, welche eine Kommunikation mit dem Terminal aufgebaut haben, die Kommunikation mit anderen Karten einer Gruppe L blockieren könnten. Es würden diejenigen Karten einen Vor- teil in der Bedienung durch der Terminal haben, welche ihre Sequenz SEQn zeitlich vor anderen Karten erkannt haben. Dies wird ausgeschlossen, indem:
1. Das Ende eines Kommunikationsprozesses zwischen einer Karte und einem Terminal spezifiziert ist, indem die Karte abschliessend eine Abschlusssequenz (FSEQ = Finitosequenz) zum Terminal sendet (Folge 4 in Figur 4) und sich selbst von der weiteren Kommunikation für eine Mindestzeitspanne ausblendet. Mit diesem Ausblenden können andere Karten aktiv gemacht werden.
2. Das Terminal kann nach Erhalt einer FSEQ wieder mit dem Sendeverfahren beginnen (Folge 7 in Figur 4). Sofern die Sequenz SEQn der Karte nicht gesendet wird, welche eine FSEQ gesendet hat, werden nun die Gruppen von Karten gemäss Anspruch 1 selektiert, welche noch keine FSEQ gesendet haben. Das Terminal sendet nach Erhalt einer FSEQ eine unvollständige bzw. inkomplette Sequenzfolge (siehe Folge 6 in Figur 4). 3. Das Terminal sendet wiederholt (z.B. drei mal) und solange inkomplette Sequenzfolgen, bis über eine bestimmte Zeit keine FSEQ mehr von einer beliebigen Karte gesendet wird und anschließend wieder mit dem Senden der kompletten Sequenzfolge gemäss Anspruch 1 begonnen werden kann.
Ein Kommunikationssystem zwischen berührungslos arbeitenden Chipkarten RCCCs und Kartenendgeräten RCDs, wie Terminals, bestehend aus mindestens einem Kartenendgerät RCD mit Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur Ausstrahlung von elektromagnetischen Wellen zur nichtgalvanischen, elektromagnetischen Kopplung mit einer Anzahl von Chipkarten RCCCs, welche ebenso Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur nichtgalvanischen Energie- und/oder Datenübertragung aufweisen, so daß die Chipkarten bidirektional mit den Kartenendgeräten RCDs Energie und/oder Daten übertragen, wobei die Chipkarten RCCCs zu Gruppen RCCCL, RCCCM, RCCCN, u.s.w. mit gleichen Modulationsverfahren für die Kommunikation zusammengefasst werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Kommunikation zwischen einem Terminal RCD und mehreren Chipkarten RCCCs in zwei Schritten, nämlich Schritt FPI und Schritt SPI, abläuft, wobei im ersten Schritt FPI: a) der Terminal RCD kontinuierlich ein elektromagnetisches Feld mit einer vorgegebenen Trägerfrequenz fc abstrahlt, b) der Energieinhalt des Feldes mit dieser Trägerfrequenz fc ausreicht, eine Anzahl von mehreren Chipkarten RCCCs, welche dem Terminal RCD angenähert werden, mit eingekoppelter Energie zur Aufrechterhaltung ihrer elektronischen Funktion zu versorgen, c) der Terminal RSD kontinuierlich wenigstens eine zusätzliche vorgegebene Unterfrequenz fsi,fs2»fs... abstrahlt, welche eine geringere Energiedichte als die Trägerfrequenz fc hat, d) die Unterfrequenz fsl,fs2»fs... proportional zu dieser Trägerfrequenz fc geteilt durch eine Zahl n ist, e) der Unterfrequenz fsi,fs2»fs... eine bestimmte Zahl n unterschiedlich codierter Signal Sequenzen TSEQ1,TSEQ2, ..., TSEQn aufmoduliert sind und diese fortdauernd und in gleicher Reihenfolge wiederholt vom Terminal RCD abgestrahlt werden, f) jede Signalsequenz TSEQ1,TSEQ2,..., TSEQn in einem ersten Teil eines Zeitfensters WT-n beginnt und innerhalb dieses ersten Teils dieses Zeitfensters WT-n endet, g) wobei so viele Zeitfenster WT wie unterschiedliche Signalsequenzen TSEQ1, TSEQ2,..., TSEQn vorhanden sind, und im zweiten Schritt SPI: h) eine Anzahl von Chipkarten RCCCs durch diese Trägerfrequenz fc zum Empfang der Signalsequenzen TSEQ1, TSEQ2, ..., TSEQn aktiviert sind, i) eine der Gruppen RCCCn aus der Anzahl von Chipkarten RCCCs aus den Signalsequenzen TSEQ1,TSEQ2, ..., TSEQn eine bestimmte Signalsequenz als ihre Identifikation decodiert, indem eine Kennung in der Signalsequenz TSEQ1,TSEQ2,.. „TSEQn mit einer in der Chipkarte vorliegenden Kennung übereinstimmt und diese Chipkarten zur Gruppe der identifizierten und aktiven Chipkarten IRCn, mit denen eine Kommunikation aufgebaut werden soll, zusammengefasst werden, k) die identifizierten Chipkarten IRCn ein synchronisiertes, gleiches Signal CSEQn zu einem bestimmten Zeitpunkt RTS absenden, 1) dieser Zeitpunkt RTS im zweiten und späteren Teil, nämlich dem Antwortfenster RT, des Zeitfensters WT liegt, m) der Terminal RCD nach Empfang der Sequenz CSEQn zu einem bestimmten Kommunikationsprozess n umschaltet, der der Signalsequenz TSEQn zugeordnet ist, und n) die wiederholte Aussendung der Sequenzen TSEC endet.
Kurzbezeichnung der Zeichnung, in der zeigen: Figur 1 symbolisch die erste Phase der Interaktion FPI Figur 2 symbolisch neben FPI auch die zweite Phase der Interaktion SPI
Figur 3 symbolisch den Terminal RCD und
Figur 4 symbolisch die Folge der Signalsequenzen zwischen Terminal
RCD und Karten RCCCs in sieben Folgen.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung:
In Figur 1 ist symbolisch die erste Phase der Interaktion FPI dargestellt. Das Terminal RCD sendet wiederholt Signalsequenzen TSEQ zu Karten RCCCs im Feld des Terminals. In einem ersten Teil der festgelegten Zeitfenster WT-1, WT-2, WT-n werden die Signal Sequenzen TSEQ1, TSEQ2, TSEQn vom RCD ausgesandt. Im zweiten Teil der WT-x sendet RCD keine Sequenzen. Diese Zeitfenster RT-X sind frei für das Senden von Antwortsequenzen CSEQx der Karten zum Terminal. In den Kästchen der TSEQ1, TSEQ2 sind unterschiedliche Modulationen, wie Amplitudenmodulation, angedeutet. In TSEQ1 ist eine 100% Amplitudenmodulation, d.h. eine Amplitudenunter- drückung während einer Zeitspanne dargestellt (Expertensprachgebrauch OOK: für On Off Keying), in TSEQ2 ist eine nicht vollständige teilweise Amplitudenunterdrückung dargestellt. Beide Arten von Amplitudenmodulation werden als ASK für "Amplitude Shift Keying" bezeichnet. Der Vorgang der Aussendung der TSEQ wiederholt sich in Reihenfolge der TSEQ fortlaufend.
In Figur 2 ist symbolisch neben der FPI auch die zweite Phase der Interaktion SPI dargestellt. In der SPI sendet eine oder mehrere Karte(n) RCCCs, welche beispielsweise die TSEQ2 identifizieren konnte(n), ihre Antwortsequenz(en) CSEQ2 zum Terminal zurück. Diese Rücksendung beginnt im zweiten Teil des Zeitfensters WT-2 in der Zeit RT-2, in dem der Terminal keine Frequenzen sendet. Senden mehrere Karten RCCCn, senden sie ihre Sequenzen CSEQn synchron. Dies geschieht, indem sie eine Codierung in der TSEQ2 erkennen, von der ab sie die Frequenz des Terminals als Basis (Zählbasis) für eine Zeittaktsynchronisation verwenden. Erhält der Terminal eine CSEQ2 von Karten schaltet es automatisch in den Betrieb um, der durch die Sequenz der identifizierten Karten CSEQ2 bestimmt ist.
In Figur 3 ist symbolisch der Terminal RCD dargestellt, und es sind jeweils einige Karten RCCCs der Typen L, M, N dargestellt, welche sich im Nahbereich eines Terminals befinden.
In Figur 4 ist symbolisch die Folge der Signalsequenzen zwischen Terminal RCD und Karten RCCCs in 7 Folgen unterteilt. In Folge 1 ist angedeutet, dass ein Terminal zu Karten die Sequenzkette TSEQ sendet, welche in Folge 2 vollständig angegeben sind. In Folge 3 reagiert eine Karte RCCC2 und es wird eine Kommunikation zwischen Terminal und identifizierter Karte aufgebaut. In Folge 3 sendet Karte und/oder Terminal eine FINITOSEQ, was zur Folge hat, dass in Folge 5 der Terminal RCD wieder mit dem Senden einer Signalsequenzfolge beginnt. Diese Signalsequenzfolge ist nicht vollständig, da ihr die TSEQ-2 fehlt. Die nicht vollständige Signalsequenz wird in Folge 6 einige Male gesendet und in Folge 7 wird wieder in die vollständige Folge 2 geschaltet.
Gewerbliche Anwendbarkeit:
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sind zur berührungslosen Kommunikation zwischen berührungslos arbeitenden Chipkarten Terminals gewerblich anwendbar, wobei solche Chipkarten heute in wach- senden Umfang von Banken oder von Chipkarten ausgebenden Institutionen ausgegeben werden. Die Nützlichkeit der Erfindung besteht darin, daß kontaktfreie Chipkarten unterschiedlicher Hersteller, welche sich zu einer Kartengruppe mit vergleichbaren technischen Eigenschaften zusammenfassen lassen, an unterschiedlichen Terminals bedient werden können. Terminals können durch Aussenden sequentieller Information unterschiedliche Kartentypen identifizieren, womit adaptiv arbeitende Terminals vorliegen und beschrieben sind.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Kommunikation zwischen berührungslos arbeitenden Chipkarten (RCCCs) und Kartenendgeräten (RCDs), wie Terminals, unter Ver- wendung mindestens eines Kartenendgerätes (RCD) mit Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur Ausstrahlung von elektromagnetischen Wellen zur nichtgalvanischen, elektromagnetischen Kopplung mit einer Anzahl von Chipkarten (RCCCs), welche ebenso Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur nichtgalvanischen Energie- und/oder Datenübertragung aufweisen, so daß die Chipkarten bidirektional mit den Kartenendgeräten (RCDs) Energie und/oder Daten übertragen, wobei die Chipkarten (RCCCs) zu Gruppen (RCCCL, RCCCM, RCCCN, u.s.w.) mit gleichen Modulationsverfahren für die Kommunikation zusammengefasst werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Kommunikation zwischen einem Terminal (RCD) und mehreren Chipkarten (RCCCs) in zwei Schritten, nämlich Schritt FPI und Schritt SPI, abläuft, wobei im ersten Schritt FPI: a) der Terminal (RCD) kontinuierlich ein elektromagnetisches Feld mit einer vorgegebenen Trägerfrequenz (fc) abstrahlt, b) der Energieinhalt des Feldes mit dieser Trägerfrequenz (fc) ausreicht, eine Anzahl von mehreren Chipkarten (RCCCs), welche dem Terminal (RCD) angenähert werden, mit eingekoppelter Energie zur Aufrechterhaltung ihrer elektronischen Funktion zu versorgen, c) der Terminal (RSD) kontinuierlich wenigstens eine zusätzliche vorgegebene
Unterfrequenz (fsi,fs2>fs...) abstrahlt, welche eine geringere Energiedichte als die Trägerfrequenz (fc) hat, d) die Unterfrequenz (fsi,fs2,fs...) proportional zu dieser Trägerfrequenz (fc) geteilt durch eine Zahl n ist, e) der Unterfrequenz (fsi,fs2»fs...) eine bestimmte Zahl n unterschiedlich codierter Signalsequenzen (TSEQ1,TSEQ2,..., TSEQn) aufmoduliert sind und diese fortdauernd und in gleicher Reihenfolge wiederholt vom Terminal
(RCD) abgestrahlt werden, f) jede Signalsequenz (TSEQl,TSEQ2,...,TSEQn) in einem ersten Teil eines Zeitfensters (WT-n) beginnt und innerhalb dieses ersten Teils dieses
Zeitfensters (WT-n) endet, g) wobei so viele Zeitfenster (WT) wie unterschiedliche Signalsequenzen (TSEQ1, TSEQ2,..., TSEQn) vorhanden sind, und im zweiten Schritt SPI: h) eine Anzahl von Chipkarten (RCCCs) durch diese Trägerfrequenz (fc) zum Empfang der Signalsequenzen (TSEQ 1.TSEQ2,..., TSEQn) aktiviert sind, i) eine der Gruppen (RCCCn) aus der Anzahl von Chipkarten (RCCCs) aus den Signalsequenzen (TSEQ1.TSEQ2, ...,TSEQn) eine bestimmte Signalsequenz als ihre Identifikation decodiert, indem eine Kennung in der Signalsequenz (TSEQ1.TSEQ2,.. „TSEQn) mit einer in der Chipkarte vor- liegenden Kennung übereinstimmt und diese Chipkarten zur Gruppe der identifizierten und aktiven Chipkarten (IRCn), mit denen eine Kommunikation aufgebaut werden soll, zusammengefasst werden, k) die identifizierten Chipkarten (IRCn) ein synchronisiertes, gleiches Signal (CSEQn) zu einem bestimmten Zeitpunkt (RTS) absenden, 1) dieser Zeitpunkt (RTS) im zweiten und späteren Teil, nämlich dem Antwortfenster (RT), des Zeitfensters (WT) liegt, m) der Terminal (RCD) nach Empfang der Sequenz (CSEQn) zu einem bestimmten Kommunikationsprozess n umschaltet, der der Signalsequenz (TSEQn) zugeordnet ist, n) und die wiederholte Aussendung der Sequenzen (TSEC) endet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation ohne Verwendung einer Unterfrequenz auf der Trägerfrequenz (fc) geschieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Modulationsverfahren, wie Frequenz-, Phasen- oder
Amplitudenmodulation, einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Terminal (RCD) die Trägerfrequenz und/oder die Unterfrequenzen für eine bestimmte vorgegebene Zeitspanne ausschaltet und nach dieser Zeitspanne Trägerfrequenz und/oder Unterfrequenz wieder eingeschaltet werden, wobei in dieser Zeitspanne der nicht übertragenen Frequenzen die Chipkarten (RCCCs) jegliche Sendungen, wie Modulationen von Frequenzen, einstellen und in einen Anfangszustand gesetzt werden, der ihnen das Funktionieren gemäß dem Verfahren des Anspruchs 1 gestattet und anschliessend ihre Sendungen wieder einschaltet, wobei der Terminal (RCD) wieder mit dem Verfahren der Aussendung der Signalsequenzen (TSEQl,TSEQ2,...,TSEQn) beginnt, o
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende eines Kommunikationsprozesses zwischen einer Chipkarte und einem Terminal dadurch spezifiziert ist, indem die Chipkarte abschliessend eine Abschlusssequenz [(FSEQ) = Finitosequenz] zum Terminal sendet und 0 sich selbst von der weiteren Kommunikation für eine Mindestzeitspanne ausblendet, der Terminal nach einer Abschlusssequenz (FSEQ) wieder mit dem Sendeverfahren der Trägerfrequenz (fc) sowie der wenigstens einen Unterfrequenz (fsi,fs2»fs...) (gemäß Anspruch 1) beginnt, jedoch diejenige Sequenz (SEQn) derjenigen Chipkarte nicht sendet, welche eine 5 Abschlusssequenz (FSEQ) gesendet hat, und somit eine unvollständige (inkomplette) Sequenzfolge sendet, wobei der Terminal solange inkomplette Sequenzfolgen wiederholt, bis über eine bestimmte Zeit keine Abschlusssequenz (FSEQ) mehr von einer beliebigen Chipkarte gesendet wird und anschließend wieder mit dem Senden der kompletten Sequenzfolge in Form 0 der Trägerfrequenz (fc) sowie der wenigstens einen Unterfrequenz (fsl.fs2.fs...) sowie der darauf aufmodulierten Signalsequenzen (TSEQl, TSEQ2 TSEQn) beginnt.
6. Kommunikationssystem zwischen berührungslos arbeitenden Chipkarten 5 (RCCCs) und Kartenendgeräten (RCDs), wie Terminals, bestehend aus mindestens einem Kartenendgerät (RCD) mit Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur Ausstrahlung von elektromagnetischen Wellen zur nichtgalvanischen, elektromagnetischen Kopplung mit einer Anzahl von Chipkarten (RCCCs), welche ebenso Einrichtungen, wie Spulen, Kondensatoren, Schwingkreise, Optokoppler, zur nichtgalvanischen Energie- und/oder Datenübertragung aufweisen, so daß die Chipkarten bidirektional mit den Kartenendgeräten (RCDs) Energie und/oder Daten übertragen, wobei die Chipkarten (RCCCs) zu Gruppen (RCCCL, RCCCM, RCCCN, u.s.w.) mit gleichen Modulationsverfahren für die Kommunikation 5 zusammengefasst werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Kommunikation zwischen einem Terminal (RCD) und mehreren Chipkarten (RCCCs) in zwei Schritten, nämlich Schritt FPI und Schritt SPI, abläuft, wobei im ersten Schritt FPI: a) der Terminal (RCD) kontinuierlich ein elektromagnetisches Feld mit einer vorgegebenen Trägerfrequenz (fc) abstrahlt, b) der Energieinhalt des Feldes mit dieser Trägerfrequenz (fc) ausreicht, eine Anzahl von mehreren Chipkarten (RCCCs), welche dem Terminal (RCD) angenähert werden, mit eingekoppelter Energie zur Aufrechterhaltung ihrer elektronischen Funktion zu versorgen, c) der Terminal (RSD) kontinuierlich wenigstens eine zusätzliche vorgegebene Unterfrequenz (fsi,fs2»fs...) abstrahlt, welche eine geringere Energiedichte als die Trägerfrequenz (f ) hat, d) die Unterfrequenz (fsi,fs2,fs...) proportional zu dieser Trägerfrequenz (fc) geteilt durch eine Zahl n ist, e) der Unterfrequenz (fsl,fs2.fs...) eine bestimmte Zahl n unterschiedlich codierter Signalsequenzen (TSEQ1/TSEQ2,... , TSEQn) aufmoduliert sind und diese fortdauernd und in gleicher Reihenfolge wiederholt vom Terminal (RCD) abgestrahlt werden, 0 jede Signalsequenz (TSEQ1,TSEQ2,.. „TSEQn) in einem ersten Teil eines Zeitfensters (WT-n) beginnt und innerhalb dieses ersten Teils dieses Zeitfensters (WT-n) endet, g) wobei so viele Zeitfenster (WT) wie unterschiedliche Signalsequenzen (TSEQ1, TSEQ2,..., TSEQn) vorhanden sind, und im zweiten Schritt SPI: h) eine Anzahl von Chipkarten (RCCCs) durch diese Trägerfrequenz (fc) zum
Empfang der Signal Sequenzen (TSEQ1.TSEQ2 TSEQn) aktiviert sind, i) eine der Gruppen (RCCCn) aus der Anzahl von Chipkarten (RCCCs) aus den Signalsequenzen (TSEQ1,TSEQ2, .... TSEQn) eine bestimmte Signalsequenz als ihre Identifikation decodiert, indem eine Kennung in der Signalsequenz (TSEQ1,TSEQ2,.. „TSEQn) mit einer in der Chipkarte vorliegenden Kennung übereinstimmt und diese Chipkarten zur Gruppe der identifizierten und aktiven Chipkarten (IRCn), mit denen eine Kommunikation aufgebaut werden soll, zusammengefasst werden, k) die identifizierten Chipkarten (IRCn) ein synchronisiertes, gleiches Signal (CSEQn) zu einem bestimmten Zeitpunkt (RTS) absenden, 1) dieser Zeitpunkt (RTS) im zweiten und späteren Teil, nämlich dem Antwortfenster (RT), des Zeitfensters (WT) liegt, m) der Terminal (RCD) nach Empfang der Sequenz (CSEQn) zu einem bestimmten Kommunikationsprozess n umschaltet, der der Signalsequenz (TSEQn) zugeordnet ist, n) und die wiederholte Aussendung der Sequenzen (TSEC) endet.
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