DE19648549A1 - Chipkartenähnliche Informationskarte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine chipkartenähnliche Informations­ karte mit einem kartenartigen Trägerelement und mit mindestens einer auf dem Trägerelement angeordneten Kontaktzone mit meh­ reren elektrischen Kontakten, die von einem Lesegerät kontak­ tierbar sind zum Auswerten einer der Chipkarte eingeprägten, individuellen Information.

Informationskarten werden immer häufiger eingesetzt und finden in unterschiedlichsten Ausführungsformen Verwendung. Die In­ formationskarte kann beispielsweise mit einem Magnetstreifen ausgestattet sein. Darüber hinaus sind auch Informationskarten mit integrierten Mikroprozessoren - bzw. integriertem Spei­ cherchip, sog. Chipkarten bekannt. Sowohl die Magnetkarten als auch Chipkarten sind von ihren Abmessungen her normiert. Bei den Chipkarten sind zusätzlich die einzelnen Kontakte einer Kontaktzone, die beispielsweise Goldkontakte sind, nach der Internationien Norm ISO 7816 anzuordnen. Die Magnetkarten bzw. Chipkarten finden beispielsweise als Telefonkarten, Zugangs­ berechtigungskarten oder dergleiche Verwendung. Da solche Informationskarten mittlerweile zu Massenprodukten geworden sind, besteht ein dringendes Bedürfnis insbesondere bei Zu­ gangsberechtigungskarten, diese mittels Massenfertigung in einfachster Weise herstellen zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine chip­ kartenähnliche Informationskarte bereitzustellen, die mit einfachsten Mitteln herzustellen ist, keines Mikroprozessors und/oder Speicherbausteines bedarf und trotzdem mit einer für die Informationskarte individuellen Kodierinformation versehen ist.

Diese Aufgabe wird durch eine chipkartenähnliche Informations­ karte mit den eingangs genannten Merkmalen gelöst, wenn zu­ sätzlich die Kontakt entsprechend der für die Chipkarte vor­ gesehenen, individuellen Information ausschließlich über pas­ sive elektrische Schaltungskomponenten miteinander galvanisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv gekoppelt sind.

Die chipkartenähnliche Informationskarte nach der Erfindung ist also lediglich mit passiven elektrischen Schaltungskompo­ nenten, z. B. Leiterbrücken, ohmschen Widerständen, Kondensa­ toren und/oder Spulen versehen, die entsprechend der für die jeweilige Informationskarte individuellen Information die Kontakte der Kontaktzone untereinander verbindet. Im einfach­ sten Fall werden einzelne Kontakte der Kontaktzone der Infor­ mationskarte ausschließlich über Leiterbrücken miteinander verbunden.

Geht man davon aus, wie in der ISO-Norm 7816 gefordert, daß die Informationskarte über acht Kontakte in vier Paaren neben­ einander liegend aufweist, so bestehen insgesamt 10454 ver­ schiedene Möglichkeiten, wie die acht Kontakt untereinander über Kontaktbrücken miteinander verbunden werden können. Mit diesen 10454 verschiedenen Möglichkeiten ist es bereits in sehr einfacher Weise möglich aufgrund von vorgesehenen Leiter­ brücken zwischen verschieden kodierte Informationskarten her­ zustellen. Für sehr einfache Zugangskontrollsysteme reichen diese Möglichkeiten völlig aus.

Die Variationsmöglichkeiten für die Code-Information der In­ formationskarte kann beliebig erhöht werden, wenn nicht nur Leiterbrücken zwischen den einzelnen Kontakten vorgesehen werden, sondern passive elektrische Schaltungskomponenten in Form von ohmschen Widerständen, Spulen oder Kondensatoren. In diesem Fall kann mit einer geeigneten Dekodereinrichtung, also einem Lesegerät, festgestellt werden, welche ohmschen oder komplexen Widerstandswerte zwischen den einzelnen Kontakten herrschen.

Zweckmäßigerweise besteht das kartenartige Trägerelement der Informationskarte nach der Erfindung aus Papier oder Pappe. Für eine rationelle Fertigung solcher Trägerelemente bietet sich ein Endlosstreifen aus Papier oder Pappe an, wobei der Endlosstreifen Trennstellen aufweist, an welchen der End­ losstreifen in einzelne Informationskarten separierbar ist.

Obwohl die Kontaktzone mit ihren Kontakten auf beliebige Art und Weise auf eine oder beide Hauptflächen der Informations­ karte aufgebracht werden kann, bietet es sich an, die Kontakt­ zone auf das Trägerelement mit einem elektrisch leitfähigen Material, z. B. eine elektrisch leitende Farbe, aufzudrucken. Es ist jedoch auch möglich, metallische Kontakte, z. B. Gold­ kontakte, auf eine oder beide Hauptflächen der Informations­ karte auf zudrucken.

In einer Weiterbildung der Erfindung können bei dem Aufdruck­ vorgang oder Aufbringvorgang der Kontaktzone auf eine oder beide Hauptflächen der Informationskarte sämtliche Kontakte zunächst über Leiterbrücken elektrisch miteinander verbunden sein. Je nachdem, welche Kodierung auf die Informationskarte aufgebracht werden soll, können diese Leiterbrücken nach Be­ darf, z. B. mittels Laser, durchtrennt werden.

Sofern die Leiterbrücken nicht vollständig getrennt werden, ist es, beispielsweise ebenfalls mit einem Laser, durchaus möglich, die Leiterbrücken so mit einem Laser zu bearbeiten, daß zwischen den einzelnen Kontakten vorgegebene Widerstands­ werte realisiert werden.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Informationskarte nach der Erfindung ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeich­ net.

• - Bereitstellen eines Endlosstreifens aus aneinander­ hängenden und an vorgegebenen Trennstellen separier­ baren Informationsträgerkarten aus Papier oder Papp­ material,
• - Aufbringen einer Kontaktzone mit Kontakten auf min­ destens eine Hauptfläche jeder Informationskarte des Endlosstreifens, wobei die Kontakte entsprechend der für die einzelne Chipkarte vorgesehenen, individuel­ len Information ausschließlich über passive elek­ trische Schaltungskomponenten miteinander gekoppelt sind,
• - Separieren der einzelnen Informationsträgerkarten an den Trennstellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len in Zusammenhang mit mehreren Fig. näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Endlosband aus zusammenhängenden und aus Papier bestehenden Informationskarten, auf denen jeweils eine Kontaktzone mit Kontakten aufgedruckt ist,

Fig. 2 eine Kontaktzone gemäß Fig. 1 in vergrößerter Dar­ stellung mit einer beispielhaften Leiterbrücken­ anordnung,

Fig. 3 verschiedene Ausführungsbeispiele von Kontaktzonen mit Leiterbrücken,

Fig. 4 verschiedene Kontaktzonen mit Kontakten, die über ohmsche Widerstände miteinander in Verbindung ste­ hen,

Fig. 5 Kontaktzonen mit Kontakten, die über Spulen oder Kondensatoren miteinander in Verbindung stehen und

Fig. 6 eine beispielhafte Schaltungsanordnung für ein Lese­ gerät zum Auswerten der in Fig. 1 bis 4 dargestell­ ten Informationskarten.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

In Fig. 1 ist ein Endlosband von an Trennstellen 14 anein­ anderhängenden Informationskarten dargestellt. Jede dieser Informationskarten verfügt über ein aus Papier bzw. Pappe bestehendes kartenförmiges Trägerelement, dessen Abmessungen beispielsweise einer Scheckkarte entsprechen. Die Trägerele­ mente 10 müssen jedoch nicht notwendigerweise aneinander hän­ gen und auch nicht aus Pappe oder Papier bestehen. Es sind auch andere Materialien für das Trägerelement 10 möglich.

Auf jeder der in Fig. 1 dargestellten Trägerelemente 10 ist eine Kontaktzone 12 mit acht Kontakten dargestellt. Die Kon­ taktzone 12 samt Kontakten ist beispielsweise entsprechend der internationalen ISO-Norm 7816 angeordnet. Es sind deshalb die Kontakte paarweise gegenüberliegend angeordnet.

In Fig. 2 ist die Kontaktzone 12 vergrößert dargestellt. Die Kontaktzone 12 weist beispielsweise eine kreisförmige Kontur auf, in der acht Kontakte a, b, c, d, e, f, g und h paarweise gegenüber liegen. Grundsätzlich sind diese Kontakte a . . . h der Kontaktzone 12 voneinander getrennt. Um jedoch einen kodierten Informationsinhalt zu erreichen, sind nach einem vorgegebenen Muster einzelne Kontakte miteinander elektrisch über Leiter­ brücken 20 in Verbindung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist beispielsweise der Kontakt b über eine Leiter­ brücke 20 mit dem Kontakt c und dieser Kontakt c über eine weitere Leiterbrücke 20 mit dem Kontakt g in Verbindung. Die übrigen Kontakte a, d, e, f und h sind von diesen Kontakten b, c und g isoliert.

Insgesamt bestehen 10454 verschiedene Möglichkeiten, wie diese acht Kontakte a . . . h mit Leiterbrücken miteinander verbunden werden können. Diese Vielzahl von Möglichkeiten erlaubt es, allein anhand der elektrischen Verbindungen dieser Kontakte a . . . h eine kodierte Information auf der Informationskarte unterzubringen. In einer geeigneten Auswerteeinrichtung, z. B. einem Lesegerät, kann dekodiert werden, welche dieser Kontakte a . . . h der Kontaktzone 12 miteinander elektrisch in Verbindung stehen.

Das Aufbringen der Kontaktzone 12 auf die kartenähnlichen Trägerelemente 10 kann beispielsweise durch einen Druckvorgang oder dergleichen erfolgen. Als Material für die Kontaktzone 12 eignet sich z. B. eine elektrisch leitende Farbe oder ein elektrisch leitfähiges Metall, z. B. eine Goldfolie.

Beim Herstellprozeß werden zweckmäßigerweise sämtliche Kontak­ te a . . . h miteinander über Leiterbrücken 20 miteinander verbun­ den. In einem anschließenden "Schreibvorgang" werden nach einer gewünschten Kodierung, die einzelnen Leiterbrücken bei­ spielsweise mittels Laser durchtrennt. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 werden sämtliche Leiterbrücken durchtrennt, bis auf die in Fig. 2 dargestellten beiden Leiterbrücken zwischen den Kontakten b und c bzw. c und g.

In Fig. 3 sind weitere Ausführungsbeispiele von Kontaktzonen 12 dargestellt, die über Leiterbrücken 20 miteinander verbun­ den sind. In Fig. 3a sind die Kontakte c und g über eine Lei­ terbrücke 20 miteinander in Verbindung. Die übrigen Kontakte a, b, d, e, f und h sind nicht miteinander verbunden.

Fig. 3b zeigt die elektrische Verbindung der Kontakte d und e. In Fig. 3c sind sämtliche Kontakte elektrisch miteinander in Verbindung. In Fig. 3d ist lediglich der Kontakt a von den übrigen Kontakten b . . . h isoliert.

In Fig. 3 sind ebenfalls sämtliche Kontakte a . . . h miteinander über Leiterbrücken 20 in Verbindung. Die Leiterbrücken 20 sind gitterförmig angeordnet, so daß beispielsweise mit einem La­ ser, der senkrecht oder waagerecht bewegt wird, die Leiter­ brücken 20 zwischen den einzelnen Kontakten a . . . h durchtrenn­ bar sind.

Insgesamt ergeben sich, wie erwähnt 10454 verschiedene Mög­ lichkeiten, wie die Kontakte a . . . h elektrisch miteinander in Verbindung gebracht werden können. Damit können 10454 "ver­ schieden kodierte" Informationskarten hergestellt werden, die in einem Identifikationssystem einsetzbar sind.

In Fig. 4 sind Kontaktzonen 12 dargestellt, die in unter­ schiedlicher Weise über Widerstände R1 . . . R8 miteinander elek­ trisch in Verbindung stehen. Diese Widerstandselemente 30 mit den ohmschen Widerstandswerten R1 . . . R8 können beispielsweise dadurch realisiert werden, daß die in Zusammenhang mit Fig. 3 erwähnten Leiterbrücken auf so eine geringe Dicke bzw. Stärke abgetragen werden, daß sich ein vorgegebener Widerstandswert ergibt. Beim Vorsehen solcher ohmschen Widerstandswerte 30 zwischen den Kontakten a . . . h der Kontaktzone 12 lassen sich quasi unendlich viele Variationsmöglichkeiten erreichen, die in einem Lesegerät auswertbar sind.

In Fig. 5 sind zwei Kontaktzonen 12 dargestellt, bei denen die Kontakte a . . . h mit Spulen 40 bzw. Kondensatoren 50 miteinander in Verbindung stehen. Diese Spulen 40 bzw. Kondensatoren 50 können beispielsweise anhand einer geeigneten Folientechnik realisiert werden, so daß es nicht unbedingt notwendig ist, hier separate passive Spulen oder Kondensatoren zwischen die Kontaktzone 12 einbringen zu müssen.

In Fig. 6 ist eine Dekodiereinrichtung bzw. ein Lesegerät dargestellt, mit dem eine Informationskarte nach der Erfindung in einfacher Weise auswertbar ist. Das Lesegerät ist mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet und weist zwei Multiplexer 64, 66 auf, die jeweils über acht Eingangsklemmen IN1 . . . IN8 und je­ weils eine Ausgangsklemme OUT verfügen. Die Eingangsklemmen IN1 . . . IN8 der beiden Multiplexer 64, 66 sind parallel geschal­ tet und jeweils an einen Federkontakt 62 geschaltet, über welchen jeweils einer der Kontakte a . . . h der Kontaktzone 12 der Informationskarte kontaktierbar ist. Die Multiplexer 64, 66 sind über jeweils drei Adreßeingänge A0, A1, A2 bzw. A3, A4, A5 adressierbar. Dies bedeutet, daß abhängig von den Adreßsignalen an den Adreßeingängen A0 . . . A5 einer der Kontakte a . . . h der Kontaktzone 12 an die Ausgangsklemme OUT der Multi­ plexer 64 bzw. 66 geschaltet wird.

Die Ausgangsklemme OUT des Multiplexers 64 ist an einen Ver­ bindungspunkt zweier Widerstände 68 und 70 geschaltet. Der freie Anschluß des Widerstandes 68 ist an eine Klemme 76 ge­ schaltet, an der eine Konstantspannung von z. B. + 5V ansteht. Die Ausgangsklemme OUT des Multiplexers 66 ist mit einem Ver­ bindungspunkt des Widerstandes 70 und einem weiteren Wider­ stand 72 verbunden. Der freie Anschluß des Widerstandes 72 ist an Bezugspotential 74 geschaltet. Damit bilden die Widerstände 68, 70 und 72 einen ohmschen Spannungsteiler. Die am Wider­ stand 70 abfallende Spannung wird in einem Analog-Digital-Wandler 78 digitalgewandelt, so daß am Ausgang des Analog- Digital-Wandlers 78 ein digitales Informationssignal entsteht, das beispielsweise acht Bit aufweisen kann. Hierfür dienen die Datenausgangsklemmen D0 . . . D7.

Für den Fall, daß die Kodierung der einzelnen Kontakte a . . . h der Kontaktzone 12 ausschließlich über Leiterbrücken erfolgt, wird der Widerstand 70, je nachdem, ob eine Leiterbrücke zwi­ schen den zu testenden Kontakten vorhanden ist oder nicht, überbrückt oder nicht. Damit steht am Eingang des Analog-Digi­ tal-Wandlers entweder eine Spannung an, die dem Spannungs­ abfall am Widerstand 70 entspricht oder keine Spannung, da dieser Widerstand 70 überbrückt wird. Über die Adreßsignale an den Adreßeingängen A0 . . . A5 kann gezielt paarweise abgefragt werden, welche Kontakte a . . . h miteinander über Leiterbrücken 20 verknüpft sind.

Die Schaltungsanordnung von Fig. 6 eignet sich jedoch auch dazu, solche Kontaktzonen 12 abzufragen, bei denen Wider­ standselemente 30 zwischen den einzelnen Kontakten a . . . h zur Kodierung vorgesehen sind (vgl. hierzu Fig. 4). In diesem Fall wird nämlich bei Vorhandensein eines Widerstandes zwischen den zu testenden Kontakten a . . . h dieser Widerstand parallel zum Widerstand 70 geschaltet, so daß ein anderer Spannungswert dem Eingang des Analog-Digital-Wandlers zugeführt wird.

Bezugszeichenliste

10

Trägerelement

12

Kontaktzone

14

Trennstelle

20

Leiterbrücke

30

Widerstände

40

Spulen

50

Kondensatoren

60

Lesegerät

62

Kontaktfedern

64

Multiplexer

66

Multiplexer

68

Widerstand

70

Widerstand

72

Widerstand

74

Bezugspotential

76

Klemme

78

A/D-Wandler
a . . . h Kontakte
A1 . . . A5 Adreßeingänge
D0 . . . D7 Datenausgangsklemmen
IN1 . . . IN8 Eingangsklemmen
OUT Ausgangsklemme
R1 . . . R7 Widerstände
U Konstantspannung

Claims (12)

1. Chipkartenähnliche Informationskarte mit einem karten­ artigen Trägerelement (10) und mit mindestens einer auf dem Trägerelement (10) angeordneten Kontaktzone (12) mit mehreren elektrischen Kontakten (a . . . h), die von einem Lesegerät kontaktierbar sind zum Auswerten einer der Informationskarte eingeprägten, individuellen Informa­ tion, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (a . . . h) entsprechend der für die Informationskarte vorgesehenen, individuellen Informationen ausschließlich über passive elektrische Schaltungskomponenten (20, 30, 40, 50) galva­ nisch und/oder induktiv und/oder kapazitiv aneinander gekoppelt sind.

2. Chipkartenähnlichen Informationskarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven elektrischen Schaltungskomponenten (30, 40, 50) Leiterbrücken (20) und/oder ohmsche Widerstände (30) und/oder Kondensatoren (50) und/oder Spulen (40) sind.

3. Chipkartenähnliche Informationskarte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kartenartige Träger­ element (10) aus Papier oder Pappe besteht.

4. Chipkartenähnliche Informationskarte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kartenartige Trägerele­ ment (10) in einem Endlosstreifen aus Papier oder Pappe hergestellt ist und der Endlosstreifen Trennstellen (14) aufweist, an welchen der Endlosstreifen in einzelne In­ formationskarten separierbar ist.

5. Chipkartenähnliche Informationskarte nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt­ zone (12) auf das Trägerelement (10) mit elektrisch leit­ fähigem Material aufgedruckt ist.

6. Chipkartenähnliche Informationskarte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgedruckten Kontakte (a . . . h) aus Gold bestehen.

7. Chipkartenähnliche Informationskarte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Material eine elektrisch leitende Farbe ist.

8. Chipkartenähnliche Informationskarte nach einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger­ element (10) auf seinen zwei Hauptflächen jeweils eine Kontaktzone (12) mit Kontakten (a . . . h) aufweist, welche ausschließlich jeweils über passive elektrische Schal­ tungskomponenten miteinander gekoppelt sind.

9. Chipkartenähnliche Informationskarte nach einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Träger­ element (10) an mindestens einer Hauptfläche einen Mag­ netstreifen aufweist.

10. Chipkartenähnliche Informationskarte nach einem der An­ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Trägerelement (10) als auch die Kontaktzone (12) mit ihren Kontakten (a . . . h) gemäß der Norm ISO 7816 ausge­ bildet sind.

11. Chipkartenähnliche Informationskarte nach einem der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ursprüng­ lich sämtliche Kontakte (a . . . h) der Kontaktzone (12) über Leiterbrücken (20) miteinander verbunden sind, und daß einzelne Leiterbrücken (20) entsprechend eines vorgegebe­ nen Informationsinhaltes der Informationskarte durch­ trennt sind.

12. Verfahren zum Herstellen einer Informationskarte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch fol­ gende Verfahrensschritte:

• - Bereitstellen eines Endlosstreifens aus aneinander­ hängenden und an vorgegebenen Trennstellen (14) separierbaren Informationsträgerkarten aus Papier oder Pappmaterial,
• - Aufbringen einer Kontaktzone (12) mit Kontakten (a . . . h) auf mindestens eine Hauptfläche jeder Infor­ mationskarte des Endlosstreifens, wobei die Kontakte (a . . . h) entsprechend der für die einzelne Chipkarte vorgesehenen individuellen Information aus­ schließlich über passive elektrische Schaltungs­ komponenten miteinander gekoppelt sind,
• - Separieren der einzelnen Informationsträgerkarten an den Trennstellen (14).