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Dokumentenidentifikation DE19627255A1 15.01.1998
Titel Vorrichtung mit einem Kartenendgerät mit Kernelektronik mit Spulen zur Kopplung mit Chipkarten aus einer Chipkartengruppe sowie Verfahren hierzu
Anmelder Angewandte Digital Elektronik GmbH, 21521 Dassendorf, DE
Erfinder Kreft, Hans-Diedrich, 21521 Dassendorf, DE
Vertreter Mierswa, K., Dipl.-Ing., Pat.- u. Rechtsanw., 68199 Mannheim
DE-Anmeldedatum 08.07.1996
DE-Aktenzeichen 19627255
Offenlegungstag 15.01.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.01.1998
IPC-Hauptklasse G08C 17/04
Zusammenfassung 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 ihre Funktionen in einem Sparbetrieb mit geringer elektromagnetischer Abstrahlung und in einem Normalbetrieb durchführen können.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bestehend aus mindestens einem Kartenendgerät (Terminal) mit einer Kernelektronik mit einer oder mehreren Spule(n) zur nichtgalvanischen elektromagnetischen Kopplung mit Chipkarten mit einer oder mehreren Spule(n) aus einer Chipkartengruppe (L, M, N . . .), gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1 sowie ein Verfahren in Anwendung der Vorrichtung gemäß Anspruch 13.

Stand der Technik

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 195 09 517 bekannt. Dort ist beschrieben, wie Karten durch Auswerten der physikalischen Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes eines Terminals bestimmte Teile ihrer elektronischen Schaltungen aktivieren können. Ferner ist dort angegeben, wie Kartenendgeräte Teile ihrer elektronischen Schaltungen per Auswertung der physikalischen Felder von Karten aktivieren.

Verschiedene im Einsatz befindliche, kontaktfrei arbeitende Chipkarten nutzen unterschiedliche Verfahren der Kommunikation zwischen Terminal und 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. Die Kommunikation zwischen Terminal und Karte geschieht bei den im Einsatz befindlichen Karten durch unterschiedliche Verfahren, wodurch nur diejenigen Karten mit Terminals kommunizieren können, bei denen in der Karte und in den Terminals das gleiche Kommunikationsverfahren genutzt wird. Es ist jedoch nicht möglich, daß beliebige, unterschiedliche Chipkarten mit ein- und demselben mit dem Terminal kommunizieren können.

Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der genannten Gattung so auszubilden, daß eine beliebige Chipkarte aus einer Gruppe technisch vergleichbarer (ähnlicher), jedoch unterschiedlicher Chipkarten bei Annäherung an das elektromagnetische Feld eines Terminals mit dem Terminal kommunizieren kann. Es 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 (kommunikationsfähig) gemacht werden. Fig. 4 beschreibt die Situation.

Beispielsweise seien 3 Kartengruppen L, M, N von verschiedenen Herstellern im Markt. Jede Gruppe hat besondere Anforderungen an die Kommunikation mit einem Terminal. Die Terminals T1, T2 verfügen über die Verfahren Vl, Vm, Vn. Es sollen beliebige Karten (z. B. L2, N3) aus den Gruppen L, M, N mit einem beliebigen Terminal T1/T2 (hier T1 mit N3; T2 mit L2) kommunizieren können.

Lösung der Aufgabe

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß 1. zwischen einer ersten Kommunikationsstufe S1 und einer zweiten S2 zwischen Kartenendgerät und Karte unterschieden wird, 2. jede Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) eine oder mehrere Kernfunktionen K1 bis KN enthält, wobei 3. die Kernfunktion K1 von jeder Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) erfüllt wird, indem 4. K1 zur Aktivierung eines Teiles der Kartenelektronik führt, indem 5. K1 in einem elektromagnetischen Feld des Terminals mit der Frequenz F&sub0; erfolgt, indem 6. K1 einen codierten, wiederholten Wechsel des elektrischen Energieverbrauches des Teiles der Karte herbeiführt, indem 7. K1 auf Seiten des Terminals durch elektromagnetische Kopplung der Spulen in der Kernelektronik als codierter Belastungswechsel nachweisbar ist, wobei 8. die Kernelektronik aus dem codierten Belastungswechsel eine Information entschlüsselt, 9. die entschlüsselte Information dazu dient, in der Kernelektronik eine zweite Kommunikationsstufe S2 zu aktivieren, indem 10. S2 ein bestimmtes Verfahren (Vn) aus einer vorgegebenen Gruppe von Verfahren (Vl, Vm, Vn . . .) zur Übertragung von Information von dem Terminal zu einer Karte darstellt, indem 11. das Verfahren (Vn) geeignet ist, mit Hilfe der Kernfunktion Kn mit der bestimmten Karte (n) aus der Gruppe der Karten (L, M, N . . .) zu kommunizieren, welche sich im elektromagnetischen Kopplungsfeld des Terminals befindet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand von Anspruch 13.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das mehrstufige Verfahren gestatten es in vorteilhafter Weise, Chipkarten unterschiedlicher Hersteller, das sich zu einer Kartengruppe mit vergleichbaren technischen Eigenschaften zusammenfassen lassen, an Terminals der beschriebenen Art zu bedienen, d. h. Informationen mit ihnen auszutauschen. Vorteilhaft meldet sich zuerst der Terminal, so daß die Chipkarten zuerst nur elektronisch aktiviert werden. Nunmehr kann der Terminal eine Kodierung abgeben, jedoch kann nur eine Karte aus der Mehrheit von Karten ihr Erkennungssignal abgeben, so daß mit der Aktivierung auch Anti-Kollision gegeben ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:

Fig. 1 symbolisch drei Gruppe von Chipkarten (L, M, N . . .), das Kartenendgerät (Terminal) mit der Kernelektronik und einer oder mehreren Spule(n)

Fig. 2 symbolisch eine Chipkarte (n) aus einer der Gruppen von Chipkarten (L, M, N . . .)

Fig. 3 die Elektronik (7) einer Chipkarte (n) und

Fig. 4 die symbolische Darstellung von 3 Kartengruppen L, M, N an zwei Terminals T1 und T2.

Erläuterung zu Fig. 1: In Fig. 1 sind symbolisch drei Gruppe von Chipkarten L, M, N . . ., ein Kartenendgerät 2, Terminal 2, mit einer Kernelektronik 1 und einer oder mehreren Spulen 5 dargestellt. Die Kernelektronik 1 erfüllt im Terminal die unterschiedlichen Verfahren Vn, die im Anspruch 1 beschrieben sind. Neben dieser Kernelektronik 1 können noch weitere Elektroniken im Terminal 2 vorhanden sein, die beispielsweise Informationen verschlüsseln oder Türen öffnen und schließen, sofern eine bestimmte Karte in ihre Nähe kommt. Die Spulen 5 dienen zur bidirektionalen Datenübertragung von Information zwischen Terminal und Karte und können gleichzeitig zum Übertragen von Energie vom Terminal zur Karte dienen, falls auf der Karte keine eigene Energiequelle vorhanden ist.

Erläuterung zu Fig. 2: Fig. 2 zeigt symbolisch eine Chipkarte n aus der Gruppe der Chipkarten L, M, N . . . der Fig. 1. Die Chipkarte n enthält eine Elektronik 7 und eine oder mehrere Spulen 6.

Erläuterung zu Fig. 3: Fig. 3 zeigt die Elektronik 7 der Chipkarte n, wobei ein Teil einer Elektronik 8 bei Annäherung an ein elektromagnetisches Feld eines Terminals über die Spulen 6 aktiviert werden kann, d. h. seine elektronische Funktionen zu erfüllen imstande ist.

Erläuterung zu Fig. 4: Es sind 3 Kartengruppen L, M, N symbolisch dargestellt, von denen jede besondere Anforderungen an die Kommunikation mit einem Terminal T1, T2 hat. Die Terminals T1, T2 verfügen über unterschiedliche Verfahren V1, . . ., Vm, Vn. Es sollen beliebige Karten, z. B. L2, N3, aus den Gruppen L, M, N mit einem beliebigen Terminal T1/T2, hier T1 mit N3, T2 mit L2, kommunizieren können.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Erfindung betrifft gemäß den Figuren eine Vorrichtung, bestehend aus mindestens einem Terminal 2, enthaltend eine Kernelektronik 1, eine oder mehrere Spulen 5 zur kontaktfreien Übertragung von Energie und Daten per elektromagnetischer Wellen zwischen Terminal 2 und Chipkarten L, L&sub1;, L&sub2;, Ln . . ., M, M&sub1;, M&sub2;, Mn . . ., N, N&sub1;, N&sub2;, Nn . . . aus Chipkartengruppen L, M, N.

Die Kommunikation zwischen Terminal 2 und Karte n findet in zwei Stufen S1, S2 statt. In der ersten Stufe S1 wird eine beliebige Karte aus der Gruppe der Karten L, M, N . . . in die Nähe des Terminals 2 gebracht. Es wird mit der Frequenz F&sub0; elektromagnetisch, kontaktfrei Energie vom Terminal zur Chipkarte n übertragen. Die Energieübertragung führt zur Aktivierung einer elektronischen Schaltung 8 bzw. Bauteil 8, d. h. die Schaltung 8 bzw. das Bauteil 8 nimmt ihre elektronischen Funktionen auf.

Patentgemäße Karten lassen sich durch ihre Kernfunktionen K1, . . ., Km, Kn Chipkartengruppen L, M, N . . . zuordnen. Jede Karte aus der Gruppe L, M, N . . . enthält mindestens die Kernfunktion K1 Aktivierung, d. h. die Schaltung 8 der Kartenelektronik 7 (Fig. 2 und 3) wird in einem elektromagnetischen Wechselfeld der Frequenz F&sub0; durch Energieeinkopplung aktiviert, was durch die DE 31 49 789 bekannt ist. Die Schaltung 8 beginnt sofort nach Aktivierung mit einem codierten Wechsel ihres Energieverbrauches (Belastungswechsel), indem ein Widerstand 9 parallel zu den Spulen 6 gelegt wird oder ein Teil der Schaltung 8 ein- und ausgeschaltet wird (DE 35 82 483). Diese einfache und weitverbreitete Übertragung von Information von der Karte zum Terminal eignet sich, um zunächst in einer ersten Kommunikationsstufe S1 eine Informationsübertragung von der Karte zum Terminal herzustellen.

Der Wechsel des Energieverbrauches der Chipkarte wird über die gekoppelten Spulen 5, 6 auf Seiten des Terminals in der Kernelektronik 1 als Belastungswechsel nachgewiesen. Damit kann die Kernelektronik 1 die auf Seiten der Karte codierte Information entschlüsseln. Eine bestimmte Karte n hat sich derart aus der Gruppe der erkennbaren Karten L, M, N . . . für die Kernelektronik 1 als eine bestimmte zu erkennen gegeben. Mit dieser Information ist die Kernelektronik 1 in der Lage, die zweite Stufe S2 der Kommunikation zwischen Terminal und Karte aufzubauen. Es wird in dieser zweiten Stufe S2 von der Kernelektronik 1 das Verfahren Vn zur Kommunikation gewählt, welche für die erkannte Karte n geeignet ist, da diese mit ihrer Kernfunktion Kn antworten kann.

Das Verfahren Vn kann eine Amplitudenmodulation nutzen, bei der die Amplitude um X% gedämpft wird, wobei das Verfahren Vn+1 eine Amplitudenmodulation nutzt, bei der die Amplitude um Y% gedämpft wird und X von Y ausreichend unterschiedlich ist, um beide Verfahren in einer Kartenelektronik 8 unterscheiden zu können; Vn ist das Kommunikationsverfahren, das vom Terminal zur Karte eine Amplitudenmodulation verwendet, bei der die Modulation stärker oder schwächer sein kann. Im Extremfall wird die Übertragung einer Amplitude gestoppt, was einer 100% Amplitudenmodulation entspricht. Dies Verfahren wird bei bestimmten im Markt befindlichen Karten (z. B. MIFARE-Systeme) genutzt. Abhängig von der Stärke der Modulation kann die Karte dann ihrerseits entscheiden, welche Modulation vorliegt. Bei einer 100% Amplitudenmodulation kann die Frequenz nicht mehr zum Übertragen von Schwingungen genutzt werden, d. h. es fehlt auf Seiten der Karte ein Signal für die Zeitzählung Clock-Signal, so daß die Elektronik 7 auf Seiten der Karte für eine bestimmte Zeit gestoppt ist. Ein Terminal kann also patentgemäß auch die 100% Amplitudenmodulation der Karte als Verfahren anbieten.

Aus Gründen der sichereren oder schnelleren Übertragung kann es sinnvoll sein, von der Frequenz F&sub0; auf die Frequenz F1 umzuschalten. Dies kann in der Kommunikationsstufe 2 geschehen, wenn das Terminal die Kartengruppe L, M, N erkannt hat.

Werden bestimmte Codierfolgen CL, CM, CN den Chipkartengruppen L, M, N fest, z. B. als Tabelle, zugeordnet, können eindeutige Beziehungen zwischen Terminals und Chipkarten aufgestellt werden. Gemäß Fig. 4 können so viele unterschiedliche Kartengruppen L, M, N unterschiedlichen Terminals T1, T2 . . . zugeordnet werden, wie es Zuordnungen in einer Tabelle gibt.

Über das Verfahren Vn kann auch eine weitere Spule zum Übertragen von Energie oder Information verwendet werden. Derart sind größere Reichweiten oder Duplexübertragungen möglich.

Anstatt der Amplitudenmodulation kann zwischen Karte und Terminal jede andere Modulation wie Frequenz- oder Phasenmodulation sowie eine Kombination der verschiedenen Modulationen verwendet werden.

Bei einer Vorrichtung, die 1. zwischen einer ersten Kommunikationsstufe S1 und einer zweiten S2 zwischen Kartenendgerät und Karte unterscheidet, 2. jede Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) eine oder mehrere Kernfunktionen K1 bis KN enthält, wobei 3. die Kernfunktion K1 von jeder Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) erfüllt wird, indem 4. K1 zur Aktivierung eines Teiles 8 der Kartenelektronik 7 führt, indem 5. K1 in einem elektromagnetischen Feld des Terminals 2 mit der Frequenz F&sub0; erfolgt, werden gemäß Anspruch 7 alle Punkte 1. bis 5 genutzt, die die Aktivierung einer Karte n beschreiben. Die Karte kommt gemäß diesem Anspruch 7 in den elektromagnetischen Kopplungsbereich und wird in ihren elektronischen Funktionen aktiviert. Es wird jedoch keine Information von der Karte zum Terminal gesendet. Statt dessen wird in der 2. Kommunikationsstufe das Terminal Information zur Karte senden, indem auf Seiten des Terminals 2 ein codierter Spannungs- und/oder Stromwechsel an der/den Terminalspulen 5 erfolgt, der auf der Kartenseite in der Elektronik 8 als codierter Wechsel in der Energiedichte des elektromagnetischen Feldes nachweisbar ist. Aus dem codierten Energiedichtewechsel kann die Kernelektronik 1 des Terminals eine Information entschlüsseln. Durch Vergleich dieser entschlüsselten Information mit Informationen, die in einem Speicher in der Kartenelektronik 7, 8 vorliegen, wird bestimmt, ob die Elektronik 8 der Karte mit dem Senden von Information nach einem bestimmten Verfahren K1 beginnt. Derart sendet eine Karte ihre Information erst, wenn sie eine bestimmte Information vom Terminal erhält. Dies kann sicherheitstechnisch von Vorteil sein, da eine Karte nicht sofort ihre Information ausgibt. Damit kann das Terminal eine Karte erkennen oder die Karte erkennt ihrerseits ein bestimmtes Terminal.

Des weiteren kann im Rückkehrimpuls schon die Information der spezifischen Karte n liegen.

Befinden sich mehrere Karten im elektromagnetischen Kopplungsbereich eines Terminals und senden sie alle gemäß Anspruch 1, würde sich eine elektromagnetische Überlagerung der von den Karten gesendeten Information ergeben. Ein Terminal könnte diese überlagerte Information nicht unterscheiden. Dies Problem wird patentgemäß durch Anspruch 8 gelöst.

Es befinden sich mehrere Karten 1, 2, 3 . . . aus einer oder aus unterschiedlichen Kartengruppen K, L, M . . . gleichzeitig im elektromagnetischen Feld eines Terminals. Das Terminal sendet eine Information an alle Karten. Jede Kartenelektronik 8 einer Karte 1, 2, 3 . . . aus der Kartengruppe K, L, M . . . empfängt diese Information. In einer zweiten Kommunikationsstufe S2 wird die entschlüsselte Information in jeder Karte mit Informationen in einem karteninternen Speicher verglichen. Bei Übereinstimmung zwischen entschlüsselter Information und gespeicherter Information kann nur diejenige Karte n mit dem Senden ihrer Information nach einem bestimmten Verfahren K1 beginnen, bei der die Information übereinstimmt. Alle anderen Karten senden keine Information oder schalten sich ab. Damit sendet zu einer Zeit nur eine Karte.

Um die Karten und Terminals an bestimmte Anwendungen Applikationen anzupassen, ist es erforderlich unterschiedliche Verfahren der Kommunikationstufe 2 mit ein und derselben Karte nutzen zu können. Üblicherweise wird beispielsweise eine Parkhauskarte in die Nähe eines Terminals beim Ausfahren gehalten, um eine Schranke zur Öffnung zu veranlassen. Diese Karte wurde vorher an einem Terminal mit Information zum Öffnen der Schranke geladen. Patentgemäß wird beschrieben, wie dies durch Laden von Speichern ermöglicht wird, indem Speicher in den Kartenelektroniken 7, 8 und/oder in den Kernelektroniken der Terminals veränderbar sind. Mit dieser veränderbaren Informationen ist das Verhalten in der Kommunikationsstufe 2 bestimmt. Es können sich auch mehrere Karten, beispielsweise im Portemonnaie, im Bereich des Terminals befinden. Nur eine Karte wird die betreffende geladene Information enthalten und mit der Stufe 2 aktiv werden.

Sofern sich keine Karten in der Nähe eines Terminals befinden, ist es nicht erforderlich und wegen des elektromagnetischen "Smogs" auch nicht wünschenswert, daß ein Terminal andauernd mit der vollen Leistung aktiv ist. Es genügt, wenn in der Funktion Sparbetrieb geringere Leistung abgestrahlt wird. Wird eine Karte in das elektromagnetische Feld gebracht, erscheint sie auf Seiten des Terminals als Verbraucher, d. h. es ist eine Änderung der elektrischen Parameter auf Seiten des Terminals nachweisbar, es erscheint eine uncodierte Belastungsänderung. Erscheint diese Änderung, so wird von Sparbetrieb auf Normalbetrieb umgeschaltet.

Eine weitere Möglichkeit die Abstrahlung des Terminals während der Zeiten gering zu halten, in denen keine Karte im elektromagnetischen Kopplungsbereich ist, liegt im Pulsbetrieb. Es wird dabei die Funktion Sparbetrieb während einer sehr kurzen Zeitspanne T1 eingeschaltet. Während der folgenden Zeitspanne T2 strahlt das Terminal keine Leistung ab. Bei kleinem Verhältnis von T1/T2 handelt es sich um einen Pulsbetrieb. Befindet sich keine Karte als Verbraucher, Antenne, Pulsantwortgeber in der Nähe, wird die Impulsantwort (Selbstinduktion an den Spulen) durch Widerstand des umgebenden, unendlichen Raumes geformt. Bei Annäherung einer Karte an das gepulste elektromagnetische Feld mit der Pulsfrequenz/Taktfrequenz FP wird sich die Pulsantwort an den Spulen in der Kernelektronik 1 ändern. Indem die Kernelektronik 1 die veränderte Pulsantwort registriert, schaltet sie ihre volle Energieabstrahlung ein.

Zunehmend kommen Karten zum Einsatz, die gemäß Patent DE 39 35 364 sowohl mit Kontakten wie auch kontaktfrei ihre Funktionen erfüllen. Deshalb wird beansprucht, daß jede Karte aus der Chipkartengruppe L, M, N . . . zusätzlich mit Kontakten ausgeführt sein kann. Ferner sind die Speicher der Kartenelektronik auch über die Kontakte ladbar. Die Terminals können die Kontakte ebenfalls bedienen. Damit ist gewährleistet, daß die Karten ihre Funktion in den Kommunikationsstufen 1, 2 auch über die Kontakteinlesung verändern können.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung, bestehend aus mindestens einem Kartenendgerät (Terminal) (2), einer Kernelektronik (1), einer oder mehreren Spule(n) (5) zur nichtgalvanischen elektromagnetischen Kopplung mit Chipkarten mit einer oder mehreren Spule(n) (6) aus einer Chipkartengruppe (L,M,N. . .), dadurch gekennzeichnet, daß
    1. 1. zwischen einer ersten Kommunikationsstufe S1 und einer zweiten S2 zwischen Kartenendgerät und Karte unterschieden wird,
    2. 2. jede Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) eine oder mehrere Kernfunktionen K1 bis KN enthält, wobei
    3. 3. die Kernfunktion K1 von jeder Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) erfüllt wird, indem
    4. 4. K1 zur Aktivierung eines Teiles (8) der Kartenelektronik (7) führt, indem
    5. 5. K1 in einem elektromagnetischen Feld des Terminals (2) mit der Frequenz F&sub0; erfolgt, indem
    6. 6. K1 einen codierten, wiederholten Wechsel des elektrischen Energieverbrauches des Teiles (8) der Karte herbeiführt, indem
    7. 7. K1 auf Seiten des Terminals (2) durch elektromagnetische Kopplung der Spulen (5, 6) in der Kernelektronik (1) als codierter Belastungswechsel nachweisbar ist, wobei
    8. 8. die Kernelektronik (1) aus dem codierten Belastungswechsel eine Information entschlüsselt,
    9. 9. die entschlüsselte Information dazu dient, in der Kernelektronik (1) eine zweite Kommunikationsstufe S2 zu aktivieren, indem
  2. 10. S2 ein bestimmtes Verfahren (Vn) aus einer vorgegebenen Gruppe von Verfahren (Vl, Vm, Vn . . .) zur Übertragung von Information von dem Terminal (2) zu einer Karte darstellt, indem

    11. das Verfahren (Vn) geeignet ist, mit Hilfe der Kernfunktion Kn mit der bestimmten Karte (n) aus der Gruppe der Karten (L, M, N . . .) zu kommunizieren, welche sich im elektromagnetischen Kopplungsfeld des Terminals befindet.
  3. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren Vn eine Amplitudenmodulation nutzt, bei der die Amplitude um X% gedämpft wird,

    daß das Verfahren Vn+1 eine Amplitudenmodulation nutzt, bei der die Amplitude um Y% gedämpft wird,

    daß X von Y ausreichend unterschiedlich ist, um beide Verfahren in einer Kartenelektronik (8) unterscheiden zu können.
  4. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kommunikationsstufe S2 von der Frequenz F&sub0; zu einer Frequenz F&sub1; umgeschaltet wird.
  5. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Chipkarten, welche zu einer Chipkartengruppe (L, M, N . . .) zählen, ihre codierten Belastungswechsel aufgrund einer festgelegten Tabelle durchführen, wobei die Gruppe L mit der Codierungsfolge CL beginnt, die Gruppe M mit CM, N mit CN u.s.f.
  6. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Verfahren Vn dazu dient, eine weitere Spule im Terminal zu aktivieren und ein Teil der Energieübertragung und/oder der Kommunikaion oder die gesamte Energieübertragung und/oder Kommunikation über diese Spule abgewickelt wird.
  7. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren Vn zur Kommunikation zwischen Karte und Terminal eine Frequenzmodulation und/oder Phasenschiebemodulation ist.
  8. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte 1. bis 5 aus Anspruch 1 enthalten sind, indem
    1. 6. auf Seiten des Terminals (2) ein codierter Spannungs- und/oder Stromwechsel an der/den Spule(n) 5 erfolgt, indem
    2. 7. der Spannungs/Stromwechsel auf Seiten der Karte (n) durch elektromagnetische Kopplung der Spule (5, 6) in der Elektronik (8) als codierter Wechsel in der Energiedichte des elektromagnetischen Feldes nachweisbar ist, wobei
    3. 8. die Kartenelektronik (8) aus dem codierten Energiedichtewechsel eine Information entschlüsselt,
    4. 9. die entschlüsselte Information dazu dient, in der Kartenelektronik (7, 8) eine zweite Kommunikationsstufe S2 zu aktivieren, indem
    5. 10. S2 die erhaltene entschlüsselte Information mit Informationen vergleicht, die in einem Speicher in der Kartenelektronik (7, 8) vorliegen, indem
    6. 11. bei Übereinstimmung zwischen entschlüsselter Information und gespeicherter Information die Karte (n) mit dem Senden ihrer Information nach einem bestimmten Verfahren K1 beginnt,

      daß bei Nichtübereinstimmung die Karte keine Information sendet.
  9. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Karten (1, 2, 3 . . .) aus einer oder aus unterschiedlichen Kartengruppen (K, I, M . . .) sich gleichzeitig im elektromagnetischen Feld eines Terminals befinden, wobei
    1. 8. jede Kartenelektronik (8) einer Karte (1, 2, 3 . . .) aus der Kartengruppe (K, L, . . .) aus dem codierten Energiedichtewechsel dieselbe Information entschlüsselt,
    2. 9. die entschlüsselte Information in jeder Kartenelektronik (8) dazu dient, eine zweite Kommunikationsstufe S2 in jeder Karte (1, 2, 3 . . .) zu aktivieren, indem
    3. 10. S2 in jeder Karte (1, 2, 3 . . .) die erhaltene, entschlüsselte Information mit Informationen vergleicht, die im jeweiligen Speicher in der Kartenelektronik (7, 8) vorliegen, indem
    4. 11. bei Übereinstimmung zwischen entschlüsselter Information und gespeicherter Information nur diejenige Karte(n) mit dem Senden ihrer Information nach einem bestimmten Verfahren K1 beginnt,
    5. 12. alle anderen Karten keine Information senden oder sich ausschalten.
  10. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher in den Kartenelektroniken (7, 8) und/oder in den Kernelektroniken der Terminals veränderbar sind, daß mit Hilfe dieser veränderbaren Informationen das Verhalten in der Kommunikationsstufe 2 bestimmt werden kann.
  11. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernelektronik (2) über die Spule(n) (5) die Funktion Sparbetrieb mit geringer Leistungsabstrahlung durchführen kann, das Terminal über seine Spulen die Funktion Normalbetrieb mit erhöhter Leistungsabstrahlung durchführen kann, indem
    1. 4. die Annäherung einer Karte an das elektromagnetische Feld des Terminals (2) mit der Frequenz F&sub0; zu einer uncodierten Belastungsänderung in der Kernelektronik (1) führt, indem
    2. 5. die Kernelektronik (1) mit dem indizierten Belastungswechsel ihre volle Energie abstrahlt.
  12. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion Sparbetrieb während einer sehr kurzen Zeitspanne T1 erfolgt, während der folgenden Zeitspanne T2 das Terminal keine Leistung abstrahlt T1/T2 einen gepulsten Sparbetrieb darstellen, indem die Annäherung einer Karte an das gepulste elektromagnetische Feld mit der Pulsfrequenz FP zu einer Pulsantwort an den Spulen in der Kernelektronik (1) führt, und indem die Kernelektronik (1) bei veränderter Pulsantwort ihre volle Energie abstrahlt.
  13. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) zusätzlich mit Kontakten ausgeführt sein kann,

    daß die Speicher der Kartenelektronik auch über die Kontakte ladbar sind,

    daß Terminals auch Karten mit Kontakten bedienen können.
  14. 13. Verfahren zur unter Benutzung der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. 1. zwischen einer ersten Kommunikationsstufe S1 und einer zweiten S2 zwischen Kartenendgerät und Karte unterschieden wird,
    2. 2. jede Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) eine oder mehrere Kernfunktionen K1 bis KN enthält, wobei
    3. 3. die Kernfunktion K1 von jeder Karte aus der Chipkartengruppe (L, M, N . . .) erfüllt wird, indem
    4. 4. K1 zur Aktivierung eines Teiles (8) der Kartenelektronik (7) führt, indem
    5. 5. K1 in einem elektromagnetischen Feld des Terminals (2) mit der Frequenz F&sub0; erfolgt, indem
    6. 6. K1 einen codierten, wiederholten Wechsel des elektrischen Energieverbrauches des Teiles (8) der Karte herbeiführt, indem
    7. 7. K1 auf Seiten des Terminals (2) durch elektromagnetische Kopplung der Spulen (5, 6) in der Kernelektronik (1) als codierter Belastungswechsel nachweisbar ist, wobei
    8. 8. die Kernelektronik (1) aus dem codierten Belastungswechsel eine Information entschlüsselt,
    9. 9. die entschlüsselte Information dazu dient, in der Kernelektronik (1) eine zweite Kommunikationsstufe S2 zu aktivieren, indem
  15. 10. S2 ein bestimmtes Verfahren (Vn) aus einer vorgegebenen Gruppe von Verfahren (Vl, Vm, Vn . . .) zur Übertragung von Information von dem Terminal (2) zu einer Karte darstellt, indem

    11. das Verfahren (Vn) geeignet ist, mit Hilfe der Kernfunktion Kn mit der bestimmten Karte (n) aus der Gruppe der Karten (L, M, N . . .) zu kommunizieren, welche sich im elektromagnetischen Kopplungsfeld des Terminals befindet.
  16. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren Vn eine Amplitudenmodulation nutzt, bei der die Amplitude um X% gedämpft wird,

    daß das Verfahren Vn+1 eine Amplitudenmodulation nutzt, bei der die Amplitude um Y% gedämpft wird,

    daß X von Y ausreichend unterschiedlich ist, um beide Verfahren in einer Kartenelektronik (8) unterscheiden zu können.
  17. 15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kommunikationsstufe S2 von der Frequenz F&sub0; zu einer Frequenz F&sub1; umgeschaltet wird.
  18. 16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Chipkarten, welche zu einer Chipkartengruppe (L, M, N . . .) zählen, ihre codierten Belastungswechsel aufgrund einer festgelegten Tabelle durchführen, wobei die Gruppe L mit der Codierungsfolge CL beginnt, die Gruppe M mit CM, N mit CN u.s.f.
  19. 17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Verfahren Vn dazu dient, eine weitere Spule im Terminal zu aktivieren und ein Teil der Energieübertragung und/oder der Kommunikaion oder die gesamte Energieübertragung und/oder Kommunikation über diese Spule abgewickelt wird.
  20. 18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren Vn zur Kommunikation zwischen Karte und Terminal eine Frequenzmodulation und/oder Phasenschiebemodulation ist.
  21. 19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte 1. bis 5 aus Anspruch 1 enthalten sind, indem
    1. 6. auf Seiten des Terminals (2) ein codierter Spannungs- und/oder Stromwechsel an der/den Spule(n) 5 erfolgt, indem
    2. 7. der Spannungs/Stromwechsel auf Seiten der Karte (n) durch elektromagnetische Kopplung der Spule (5, 6) in der Elektronik (8) als codierter Wechsel in der Energiedichte des elektromagnetischen Feldes nachweisbar ist, wobei
    3. 8. die Kartenelektronik (8) aus dem codierten Energiedichtewechsel eine Information entschlüsselt,
    4. 9. die entschlüsselte Information dazu dient, in der Kartenelektronik (7,8) eine zweite Kommunikationsstufe S2 zu aktivieren, indem
    5. 10. S2 die erhaltene entschlüsselte Information mit Informationen vergleicht, die in einem Speicher in der Kartenelektronik (7, 8) vorliegen, indem
    6. 11. bei Übereinstimmung zwischen entschlüsselter Information und gespeicherter Information die Karte (n) mit dem Senden ihrer Information nach einem bestimmten Verfahren K1 beginnt,

      daß bei Nichtübereinstimmung die Karte keine Information sendet.
  22. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Karten (1, 2, 3 . . .) aus einer oder aus unterschiedlichen Kartengruppen (K, I, M . . .) sich gleichzeitig im elektromagnetischen Feld eines Terminals befinden, wobei
    1. 8. jede Kartenelektronik (8) einer Karte (1, 2, 3 . . .) aus der Kartengruppe (K, L, M . . .) aus dem codierten Energiedichtewechsel dieselbe Information entschlüsselt,
    2. 9. die entschlüsselte Information in jeder Kartenelektronik (8) dazu dient, eine zweite Kommunikationsstufe S2 in jeder Karte (1, 2, 3 . . .) zu aktivieren, indem
    3. 10. S2 in jeder Karte (1, 2, 3 . . .) die erhaltene, entschlüsselte Information mit Informationen vergleicht, die im jeweiligen Speicher in der Kartenelektronik (7, 8) vorliegen, indem
    4. 11. bei Übereinstimmung zwischen entschlüsselter Information und gespeicherter Information nur diejenige Karte(n) mit dem Senden ihrer Information nach einem bestimmten Verfahren K1 beginnt,
    5. 12. alle anderen Karten keine Information senden oder sich ausschalten.
  23. 21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet,

    daß die Speicher in den Kartenelektroniken (7, 8) und/oder in den Kernelektroniken der Terminals veränderbar sind,

    daß mit Hilfe dieser veränderbaren Informationen das Verhalten in der Kommunikationsstufe 2 bestimmt werden kann.
  24. 22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernelektronik (2) über die Spule(n) (5) die Funktion Sparbetrieb mit geringer Leistungsabstrahlung durchführen kann, das Terminal über seine Spulen die Funktion Normalbetrieb mit erhöhter Leistungsabstrahlung durchführen kann, indem
    1. 4. die Annäherung einer Karte an das elektromagnetische Feld des Terminals (2) mit der Frequenz F&sub0; zu einer uncodierten Belastungsänderung in der Kernelektronik (1) führt, indem
    2. 5. die Kernelektronik (1) mit dem indizierten Belastungswechsel ihre volle Energie abstrahlt.
  25. 23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion Sparbetrieb während einer sehr kurzen Zeitspanne T1 erfolgt, während der folgenden Zeitspanne T2 das Terminal keine Leistung abstrahlt T1/T2 einen gepulsten Sparbetrieb darstellen, indem die Annäherung einer Karte an das gepulste elektromagnetische Feld mit der Pulsfrequenz FP zu einer Pulsantwort an den Spulen in der Kernelektronik (1) führt, und indem die Kernelektronik (1) bei veränderter Pulsantwort ihre volle Energie abstrahlt.






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