DE69701092T2

DE69701092T2 - Vorrichtung zum spielen über ein netzwerk und ein spielsystem unter verwendung eines übertragungsnetzwerkes

Info

Publication number: DE69701092T2
Application number: DE69701092T
Authority: DE
Inventors: Klaas De Lange; Rob Pieterse; Albert Pors; Pieter Van Pomeren; Johan Van Tilburg
Original assignee: Koninklijke KPN NV
Current assignee: Koninklijke KPN NV
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2017-04-24
Also published as: AU2771197A; WO1997041530A1; DE69701092D1; AU713069B2; ATE188556T1; EP0896705B1; EP0896705A1

Description

A. Technischer Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spielen von Spielen oder anderweitiger Beeinflussung von Vorgängen über ein Kommunikationsnetzwerk. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Zeigeeinrichtung wie einen Joystick, der die Interaktion mit einem zentralen Spielrechner über ein Telefonnetzwerk ermöglicht und der vorzugsweise auch die Bezahlung gestattet.
Zeigeeinrichtungen wie Joysticks sind sehr bekannte Computerperipheriegeräte. Ein Joystick gestattet es, Bilder (oder einen Cursor) über den Bildschirm eines Computers zu bewegen. Es ist in der Praxis bekannt, den Bildschirm eines Fernsehers einzusetzen, wobei der Joystick zum Beispiel mit einem Spielcomputer verbunden ist, der wiederum mit dem Fernseher verbunden ist. Ein Nachteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass der Benutzer einen Spielcomputer zur Verfügung haben muss. Andere Systeme sind bekannt, die das Spielen von Spielen über ein Telefonnetzwerk aus der Ferne gestatten und es nicht erfordern, dass der Benutzer einen Spielcomputer hat, da das Spiel auf einem zentralen Spielcomputer abläuft.
Das US Patent 5,236,199 beschreibt ein System, in welchem die Tastatur eines Telefongerätes eingesetzt wird, um Richtungsinformationen als DTMF-Signale (d. h. Zwei-Ton-Mehrfrequenzsignale eines MFV als Abkürzung von Dual-Tone-Multiple-Frequencies) zu übersenden. Diese Richtungsinformation wird durch das Fernsehge rät verarbeitet und angezeigt. Obwohl ein solches System das Spielen von Videospielen aus der Ferne gestattet, ist die Handhabung einer Telefontastatur eher unnatürlich und umständlich. Das US Patent 4,786,768 beschreibt einen Joystick zum Einsatz mit einer Computertastatur. Die Bewegung des Joysticks resultiert in der Betätigung von Tasten der Tastatur und gestattet somit eine natürlichere und einfachere Weise der Bewegung eines Objektes (zum Beispiel ein Cursor) als die Benutzung von Tasten einer Tastatur. Diese Druckschrift schlägt aber nicht den Einsatz eines Joysticks in Verbindung mit einem Telefongerät vor.
Die japanische Patentanmeldung JP 8-179,742 beschreibt ein System, in welchem Cursorinformation, die von einer sogenannten Maus erzeugt wird, in DTMF-Signale gewandelt wird, die mit Sprachsignalen gemultiplext und über eine Telefonleitung übertragen werden. Zum Spielen von Spielen ist ein Joystick praktischer als eine Maus. Auch liefern die bekannten Systeme nicht die Möglichkeit, Zahlungen vorzunehmen und sind daher nicht geeignet, zur Bezahlung von Spielen aus der Ferne eingesetzt zu werden, noch ist das bekannte System geeignet, Geldpreise entgegen zu nehmen.
Die britische Patentanmeldung GB 2,192,342 beschreibt ein mit Geldmünzen betriebenes Spielgerät mit einem Joystick und einer getrennten Tastatur. Magnetische Karten können mit diesem Spielgerät eingesetzt werden, um eine Benutzeridentifikation zu speichern und Spielguthaben anzuzeigen. Ein Modem ist vorgesehen, um mit einem entfernt stehenden Computer zu kommunizieren, um Spielstände verschiedener Geräte zu vergleichen.
Das US Patent 5,341,421 beschreibt eine Zeigeeinrichtung mit einem Trackball zum Einsatz mit einem Computer. Zusammen mit einer sogenannten Smartcard, einer einen integrierten Schaltkreis enthaltenden Kunststoffkarte, zeigt diese Einrichtung des Standes der Technik eine Sicherheitseinrichtung, um zum Beispiel Zugang zu geschützten Computerdaten zu erhalten. Eine ähnliche kombinierte Sicherheits- und Zeigeeinrichtung, die durch eine Maus mit einem Smartcardleser geliefert wird, wird in der deutschen Patentanmeldung DE 43 26 735 beschrieben. Diese Einrichtungen des Standes der Technik sind nicht geeignet, um Spiele über ein Telefonnetzwerk zu spielen.
Es besteht daher die Notwendigkeit für eine Zeigeeinrichtung, die wie ein Joystick ausgeführt ist, die es erlaubt, dass Spiele über ein Telefonnetzwerk gespielt werden. Zusätzlich besteht ein Bedarf für die Handhabung von finanziellen Transaktionen über ein Telefonnetzwerk, um es einem Spieler zu gestatten, für ein Spiel zu bezahlen oder im Gegenteil einen Geldpreis zu erhalten.

B. Zusammenfassung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten und andere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Zeigeeinrichtung anzugeben, die es gestattet, dass Spiele über eine öffentliche Kommunikationsleitung, wie eine Telefonleitung, zu spielen, ohne dass die Notwendigkeit besteht, dass ein Computer an dem Ort des Spielers aufgestellt ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zeigeeinrichtung zu liefern, die finanzielle Transaktionen gestattet, zum Beispiel um für Spiele zu bezahlen oder UM Zahlungen in dem Falle zu erhalten, dass Spiele gewonnen worden sind.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zeigeeinrichtung zu schaffen, die es gestattet, einen einzelnen Kom munikationskanal für sowohl das eigentliche Spiel, als auch die finanziellen Transaktionen zu nutzen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zeigeeinrichtung zu liefern, die eine schnelle und effiziente Kommunikation mit einer fernabstehenden Einrichtung wie einem zentralen Computer zu gestatten.
Zu diesen und anderen Zwecken umfasst eine Zeigeeinrichtung zur Erzeugung von Signalen, die Richtungsinformationen darstellen:
signalerzeugende Mittel zur Erzeugung von Zeigesignalen in Antwort auf die Zeigemittel, die von einem Benutzer aktiviert werden;
eine Schnittstelle, die elektrisch mit den signalerzeugenden Mitteln verbunden ist, um Signale in Antwort auf die Zeigesignale zu erzeugen, die von den signalerzeugenden Mitteln empfangen worden sind;
wobei diese Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist;
dass die Zeigemittel durch einen neigbaren Stift gebildet werden, wobei die signalerzeugenden Mittel und das Schnittstellengerät so angeordnet sind, um Signale zu liefern, die verschiedenen Neigungsrichtungen des Stiftes entsprechen und;
dass die Einrichtung weiterhin einen Kartenleser/Schreiber umfasst, der elektrisch mit dem besagten Schnittstellengerät verbunden ist, um Daten mit einer Smartcard auszutauschen.
Vorteilerhafterweise kann eine DTMF-Schnittstelle (ein DTMF- Erzeuger und, optional, ein DTMF-Empfänger) eingesetzt werden, die die Möglichkeit der Kommunikation über eine Telefonleitung bietet, ohne dass die Notwendigkeit für einen zusätzlichen Computer besteht.
Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Erzeugung von Zeigesignalen erste Aktivierungsmittel, die in mechanischer Weise mit den Zeigemitteln verbunden sind, zweite Aktivierungsmittel, die mechanisch mit einer oder mehr Tasten verbunden sind, und Steuermittel zur Verarbeitung von Zeigesignalen. Zusätzlich zu den ersten Zeigemitteln, die zum Beispiel durch einen Joystick oder einen sogenannten Trackball ausgeführt werden können, sind Tasten vorgesehen. Dies gestattet zusätzliche Funktionen. Die Aktivierungsmittel liefern vorzugsweise eine Abbildung der Tasten eines Telefongerätes. Dies bedeutet, dass die Aktivierungsmittel mit den Tasten eines Telefongerätes übereinstimmen, wobei die Tasten "1" bis "4" und "6" bis "9" eingesetzt werden können, um verschiedene Richtungen bezüglich der Taste "5" anzuzeigen, wobei die Taste "5" als "Feuer-Taste" eingesetzt wird. Die Tasten "*" "0" und "#" können für zusätzliche Funktionen wie "Start", "Stop" und "Halt" eingesetzt werden.
Vorzugsweise umfasst die Zeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung einen Kartenleser/Schreiber zum Austausch von Daten mit einer sogenannten Smartcard. Der Kartenleser/Schreiber ist vorzugsweise mit der Telefonleitung über die Steuermittel und das DTMF-Schnittstellengerät verbunden. Solch eine Zeigeeinrichtung gestattet das Spielen und bezahlen über denselben Kanal, das heisst über dieselbe Telefonleitung, und gestattet selbst finanzielle Überweisungen während des Spielens des Spieles.
Vorzugsweise ist die Zeigeeinrichtung der Erfindung so angeordnet, um mit einem zentralen Rechner auf einem ersten Niveau zu kommunizieren und mit einer Smartcard auf einem zweiten Niveau zu kommunizieren, wobei jedes Niveau eine unterschiedliche effektive Datenrate einschliesst. Dies gestattet einen effizienten und schnellen Datenaustausch mit der Smartcard, so dass wenig Interferenz mit dem Spiel auftritt.
Die Erfindung schafft ferner ein System zur Fernunterhaltung und umfasst eine Zeigeeinrichtung wie oben beschrieben, ein Telefongerät zum Anwählen eines zentralen Rechners, wobei die Vorrichtung und das Telefongerät mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden sind, wobei der zentrale Rechner mit dem Kommunikationsnetzwerk über ein Modem verbunden ist, wobei der zentrale Rechner Mittel zur Erstellung und Übertragung von Videodaten umfasst, wobei ein Fernsehgerät Mittel zum Empfang von Videodaten aufweist und wobei die besagten Videodaten abhängig von der durch die Zeigeeinrichtung erzeugten Richtung abhängig sind und als DTMF-Signale über das Netzwerk übertragen werden.
Es ist festzustellen, dass das US Patent US 5,341,421 ein Computerperipheriegerät mit einem Trackball und einem Kartenleser zeigt. Der Trackball ist als Zeigeeinrichtung eingesetzt, dass heisst als "Maus", während der Kartenleser als Sicherheitseinrichtung für den Zugang zu dem Computer eingesetzt wird. Der Einsatz dieser bekannten Einrichtung zum Spielen von Videospielen aus der Ferne, zum Beispiel über ein Telefonnetzwerk, ist nicht beschrieben. Noch besteht eine Interoperablität zwischen dem Kartenleser und dem Trackball.

C. Kurze Beschreibungen der Zeichnungen

Fig. 1 Eine Zeigeeinrichtung in perspektivischer Darstellung gemäss der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Funktionsdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles der Zeigereinrichtung gemäss der Erfindung,
Fig. 3 eine Darstellung von Schaltungsmitteln nach dem Diagramm nach Fig. 2 im grösseren Detail,
Fig. 4 ein Funktionsdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der Zeigeeinrichtung gemäss der Erfindung,
Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zum Spielen von Spielen aus der Ferne gemäss der vorliegenden Erfindung,
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Systems zum Spielen von Spielen aus der Ferne gemäss der vorliegenden Erfindung,
Fig. 7 eine diagrammartige Darstellung des Austausches von Smartcardbefehlen in dem System nach Fig. 5.

D. Beispielhafte Ausführungsbeispiele

Das Ausführungsbeispiel der Zeigevorrichtung der Erfindung, welches beispielhaft in der Fig. 1 dargestellt ist, umfasst einen Körper 15. Eine Zeigevorrichtung (der eigentliche Joystick) 12 ist mit dem Körper 15 über ein Lager 11 angelenkt, um es zu gestatten, dass die Zeigemittel 12 in Bezug auf den Körper 15 in mehreren (vorzugsweise mindestens 8 Richtungen) geneigt werden können. Die Zeigemittel 12 sind mit einem Knopf 16 versehen, der als "Start" und/oder "Feuer-Knopf" dient. Zusätzliche Knöpfe 17 "*" 18 "0" und 19 "#" entsprechen ähnlichen Knöpfen eines Telefongerätes. Dies wird im Detail später beschrieben.
Gemäss einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann die Zeigeeinrichtung als ein Ersatz für die Tastatur eines Telefongerätes eingesetzt werden und erzeugt DTMF-Töne in Antwort auf die Handhabung der Vorrichtung 1. Es ist wohlverstanden, dass eine Zeigeeinrichtung dieser Art viel einfacher zu benutzen ist und daher zum Spielen viel geeigneter ist, als die Tastatur eines Telefongerätes. Schon das Erzeugen der DTMF-Signale gestattet es der Vorrichtung, über ein Telefonnetzwerk zu kommunizieren, ohne dass die Hilfe eines Computers benötigt wird. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung wird im grösseren Detail im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben.
Gemäss einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung gestattet die Zeigeeinrichtung das Durchführen von finanziellen Transaktionen bevor, während oder nach dem Spielen eines Spieles. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung 1 gemäss der Erfindung mit einem Kartenschlitz 14 versehen, in den eine Smartcard eingeführt werden kann. Die Smartcard, auch IC-Karte oder Chip-Karte genannt, ist mit einem integrierten Schaltkreis versehen, dessen Kontakte 21 den Austausch von Daten mit der Zeigeeinrichtung 1 gestatten. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung wird später unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben.
Gemäss einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung benutzt die Zeigeeinrichtung ein Zwei-Niveau-Protokoll, um in effizienter und schneller Weise Daten mit einem Trägersystem auszutauschen. Dieser Aspekt der Erfindung wird später unter Bezugnahme auf die Fig. 7 beschrieben.
In der Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Zeigeeinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Die Einrichtung 1 umfasst ein Steuermittel 101, ein erstes Aktivierungsmittel 102, ein zweites Aktivierungsmittel 103 und einen DTMF-Erzeuger 104. Die Steuermittel 101 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind durch einen Mikrokontroller gebildet, der im Handel frei erhältlich ist, sie können aber auch durch einen geeigneten Mikroprozessor oder Mikrocomputer ausgestaltet sein. Die ersten Aktivierungsmittel 102 sind ein Schalter, der in mechanischer Weise mit der Zeigeeinrichtung 12 verbunden ist, die in der Fig. 1 dargestellt ist. Die zweiten Aktivierungsmittel 103 bestehen aus den Knöpfen 16 bis 19, die in der Fig. 1 dargestellt sind. Der Kontroller 101 tastet kontinuierlich die ersten Aktivierungsmittel (Schalter) 102 über geeignete Abtastlinien ab. Die zweiten Aktivierungsmittel 103 erzeugen Signale, die dazu führen, dass der Kontroller 101 rea giert. In Antwort auf eine Bewegung der Zeigemittel 12 oder des Drückens eines Knopfes 16, 17, 18 oder 19 erzeugt der Kontroller ein entsprechendes Signal, welches dem DTMF-Generator 104 übertragen wird (es ist wohlverstanden, dass die Zeigeeinrichtung 12 auch durch einen "Trackball" oder die Kugel einer "Maus" ausgebildet sein kann, wobei in diesem Falle die Aktivierungsmittel durch die entsprechenden Verschiebungssensoren gebildet werden). Der Kontroller 101 kann auch ein "Gültig"-Signal erzeugen, das anzeigt, dass das korrespondierende Signal übertragen werden kann. Demgemäss erzeugt der DTMF-Generator 104 DTMF-Töne, die über eine Telefonleitung an einen zentralen Rechner übertragen werden. Es ist wohlverstanden, dass der DTMF-Erzeuger/Empfänger 104 durch ein anderes geeignetes Schnittstellengerät ersetzt werden kann, falls ein anderes Kommunikationsprotokoll eingesetzt wird, zum Beispiel RS 232.
Die Fig. 3 zeigt erste und zweite Aktivierungsmittel 102 und 103 in grösserem Detail. Die ersten Aktivierungsmittel 102 bilden eine Matrix, die den Knöpfen 1 bis 9 einer Tastatur eines Telefongerätes entsprechen. Die Vorrichtung 1 liefert daher eine Abbildung der Tasten eines Telefongerätes. Jeder Knopf entspricht der Richtung der Bewegung, wie sie in der Fig. 3 dargestellt ist, während der Knopf "5" dem "Feuer-Knopf" (entspricht 16 in der Fig. 1). Die Schaltungsmatrix, die die ersten Aktivierungsmittel 102 bildet, wird über Abtastlinien abgetastet, wobei jede Linie über jede Zeile und jede Spalte der Matrix zugeordnet ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 gemäss der vorliegenden Erfindung ist beispielhaft in der Fig. 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Steuermittel 101 durch einen Mikroprozessor ausgebildet, der ein zugeordnetes Speicherelement 105 aufweist. Zusätzlich zu den ersten und zweiten Aktivierungsmitteln 102 und 103 und dem DTMF- Schnittstellengerät 104 ist ein Kartenleser/Schreiber 106 (in der Fig. 4 als "Leser" bezeichnet) mit den Steuermitteln 101 verbunden. Der Kartenleser 106 gestattet den Austausch von Smartcardbefehlen und Daten mit einer Smartcard 2.
Es ist festzuhalten, dass im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 das DTMF-Schnittstellengerät 104 durch einen DTMF-Erzeuger- und Empfänger gebildet wird, das heisst eine bidirektionale Einrichtung. Dies gestattet es der Smartcard 2, Daten zu empfangen. In der Fig. 2 kann die Einheit 104 nur einen DTMF-Erzeuger umfassen, da die Datenkommunikation des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 unidirektional ist.
Der Prozessor 101 führt verschiedene Aufgaben durch. Er tastet den Schalter 102 ab und liefert geeignete Signale an den DTMF- Generator 104 in Antwort auf Änderungen im Status der Aktivierungsmittel 102 und 103. Der Prozessor agiert auch als Schnittstellengerät zwischen dem Kartenleser 106 und dem DTMF-Generator 104. In diesem Zusammenhang erzeugt der Prozessor 101 vorzugsweise eine transparente Protokollwandlung, wie es später in Bezugnahme auf die Fig. 7 beschrieben werden wird. Der Prozessor 101 kann zusätzliche Steuerfunktionen übernehmen, zum Beispiel das Trennen von Kartendaten und Richtungsdaten (letztere sind mit den Aktivierungsmitteln verbunden). Vorzugsweise schickt der Prozessor einen Kopfcode (Header-Code) vor jedem Datenelement, das zu übertragen ist. Somit kann das DTMF-Schnittstellengerät beispielsweise einen DTMF-Code "12" erzeugen, der anzeigt, dass die folgenden Daten Kartendaten darstellen, und einen DTMF-Code "13" erzeugen, der anzeigt, dass Zeigedaten (Richtungsdaten) vorliegen. Vorteilhafterweise kann der Benutzer gefragt werden, die Zeigemittel loszulassen, falls ein Preis an den Benutzer auszuzahlen ist oder falls der Benutzer für das Spiel zu bezahlen hat. Das Loslassen der Zahlungsmittel befreit den Kommunika tionskanal zum zentralen Rechner zum Austausch von Zahlungsdaten.
Die Fig. 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems, dass das Spielen von Spielen aus der Ferne gestattet. Das System umfasst eine Zeigeeinrichtung 1, die den Zeigeeinrichtungen 1 aus den Fig. 1-4 entsprechen kann. Die Zeigeeinrichtung 1 wirkt vorzugsweise mit einer Smartcard 2 zusammen, die in die Zeigeeinrichtung 1 eingeführt ist. Ein Telefongerät 3 und die Vorrichtung 1 sind über eine Kommunikationsleitung, wie eine Telefonleitung mit einem Kommunikationsnetzwerk 5 verbunden. Das Netzwerk 5 ist in dem dargestellten Beispiel ein öffentliches Telefonnetz (kurz PSTN für Public Switched Telephone Network). Es kann aber auch durch ein Kabelnetzwerk gebildet sein, welches zur Übertragung von DTMF-Signalen geeignet ist.
Ein Modem 6 verbindet einen zentralen Rechner 7 mit dem Netzwerk 5. Das Modem 6, welches ein im Handel üblicherweise erhältliches Modem sein kann, welches für Computerkommunikation vorgesehen ist, konvertiert DTMF-Signale in ein geeignetes Format für den Zentralrechner 7 und umgekehrt.
Der zentrale Rechner 7 kann durch einen kommerziell erhältlichen Computer (zum Beispiel einen "Personal Computer") oder ein geeignetes Computersystem gebildet werden. Der zentrale Rechner umfasst vorzugsweise ein Sicherheitsmodul 8, das in der Fig. 5 mit "SM" bezeichnet ist. Das Sicherheitsmodul 8 dient dazu, Zahlenwerte sicher zu speichern, wie beispielsweise Zahlungsguthaben, und um in sicherer Weise Informationen mit einer Smartcard 2 auszutauschen, in dem sichere (kryptographische) Protokolle eingesetzt werden. Sicherheitsmodule sind kommerziell erhältliche Komponenten. Anstelle eines getrennten (und damit möglicherweise entfernbaren) Sicherheitsmodules können die Funktionen ei nes solchen Moduls auch von anderen Komponenten des zentralen Rechners (Speicher und Prozessor) durchgeführt werden, so dass das Sicherheitsmodul in den zentralen Rechner integriert ist.
Ein fortgeschrittenes System zum Durchführen von finanziellen und anderen Transaktionen über ein Kommunikationsnetzwerk ist in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP/04402 vom 9. Oktober 1996 beschrieben. Solch ein fortgeschrittenes System kann zusammen mit oder zusätzlich zum zentralen Rechner 7 eingesetzt werden.
Der zentrale Rechner 7 der Fig. 5 ist weiterhin mit einer Antenne 71 versehen, um Spielinformationen an die Spieler zu übermitteln. Solche Informationen kann auf der Spielerseite durch eine Antenne 41 empfangen werden, die mit einem Fernsehgerät 4 verbunden ist. (Es ist wohlverstanden, dass die Antennen 41 und 71 durch ein geeignetes Kabelnetzwerk ersetzt werden können.) Das Fernsehgerät 4 zeigt das Spiel in der an den zentralen Rechner übermittelten Weise an. Zu diesem Zweck umfasst der zentrale Rechner Speichermittel zum Speichern von Spielinformationen und Verarbeitungsmittel um Spielsoftware ablaufen zu lassen und Bilder zu verbreiten, die mit dem Spiel zusammenhängen.
Wenn ein Spiel gespielt wird, beeinflusst der Spieler das Spiel durch das Mittel der Zeigeeinrichtung 1. Richtungsinformationen die von der Einrichtung 1 übertragen werden, resultieren zum Beispiel in Bewegungen von Objekten auf dem Bildschirm auf dem Fernsehgerät 4. Obwohl der Fluss von Spielinformationen unidirektional ist (zum Beispiel von der Einrichtung 1 zu dem zentralen Rechner 7 und von dem zentralen Rechner 7 zum Fernsehgerät 4), ist der Fluss von "finanziellen Informationen" bidirektional, da es die meisten Sicherheitsprotokolle erfordern, dass die Karte 2 und das Sicherheitsmodul 8 Informationen austauschen, anstatt die Informationen unidirektional zu liefern.
In der Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zum Spielen von Spielen aus der Ferne dargestellt. Das System nach Fig. 6 umfasst auch eine Einrichtung 1, bei der eine Smartcard 2 eingeführt werden kann, ein Kommunikationsnetzwerk 5, ein Modem 6, und einen zentralen Rechner 7 mit einem Sicherheitsmodul 8. Anstelle eines Telefongerätes 3 und eines Fernsehgerätes 4 wird ein Computer 9 eingesetzt. Ein Modem 10 verbindet den Computer 9 mit dem Netzwerk 5. Die Kommunikation zwischen der Vorrichtung 1 und dem Computer 9 kann durch übliche digitale Kommunikationssignale anstelle von DTMF-Impulsen durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird das DTMF-Schnittstellengerät 104 (Fig. 2 und 4) durch zum Beispiel eine RS 232-Schnittstelle ersetzt. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 kann das Netzwerk 5 ein öffentliches Telefonnetzwerk sein, aber auch durch ein Computernetzwerk gebildet werden (oder eine Gruppe von Netzwerken) wie zum Beispiel das Internet.
In den Fig. 5 und 6 sind die Systeme unter Bezugnahme auf das Spielen von Spielen beschrieben. Es ist wohlverstanden, dass anstelle von Spielen andere Anwendungen eingesetzt werden können, zum Beispiel Verkauf über das Fernsehen (Teleshopping), wobei der Einkäufer die Zeigeeinrichtung einsetzt, um die zu kaufenden Elemente anzuzeigen, wobei ein Menü von Elementen auf dem Bildschirm des Fernsehgerätes 4 oder im Computer 9 dargestellt sind. Es ist weiter festzuhalten, dass im Falle von sogenannten kontaktlosen Smartcards die Kontakte 21, die in der Fig. 1 dargestellt sind, fehlen können und das solch eine kontaktlose Karte nicht in die Vorrichtung 1 einzuführen ist.
In der Fig. 7 ist der Austausch von Kartendaten (Befehlen und an die IC-Karte gesendeten Daten und ihre Antworten) zwischen einer IC-Karte (Smartcard 2 in den Fig. 5 und 6) auf der einen Seite und einem Sicherheitsmodul 8 auf dem zentralen Rechner 7 (oder einer anderen geeigneten Übertragungseinheit wie in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP96/04402 beschrieben) auf der anderen Seite schematisch dargestellt. Diese IC-Karte kann der Karte 2 der Fig. 1 entsprechen, wobei die Einrichtung mit der Zeigeeinrichtung 1 der Fig. 1 übereinstimmen kann und wobei der zentrale Rechner 7 der zentrale Rechner der Fig. 5 und 6 sein kann und dass Sicherheitsmodul dem Sicherheitsmodul (SM) 8 in den Fig. 5 und 6 entsprechen kann.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Unterschied zwischen den zwei Niveaus von Kartenbefehlaustauschvorgängen gemacht. Zwischen der IC-Karte und der Vorrichtung findet ein Austausch auf niedrigem Niveau statt: Die tatsächlichen Kartenbefehle und die Kartendaten werden von der Karte gesendet und empfangen. In diesem Austausch werden elektrische Signale innerhalb der Einrichtung 1 eingesetzt, wobei der Austausch einer hohe Datenrate aufweisen kann. Zwischen der Einrichtung und dem zentralen Rechner jedoch weist der Übertragungsweg eine begrenzte Bandweite auf (die Telefonleitung und das zugehörige Netzwerk zwischen der Einrichtung 1 und dem Modem 6). Dieser Abschnitt der Verbindung zwischen der IC-Karte 2 und dem Sicherheitsmodul 8 weist üblicherweise eine begrenzte Übertragungsgeschwindigkeit auf. Zu diesem Zweck findet in diesem Abschnitt ein Austausch auf hohem Niveau statt, wobei mehrere Niedrigniveaubefehle zusammen gruppiert und durch einen einzigen Hochniveaubefehl ersetzt werden. Auf diese Art und Weise ist die erforderliche Übertragungszeit für eine Übertragung in wesentlicher Weise reduzierbar. Dennoch wird der Inhalt der zu übertragenden Informationen nicht verändert, so dass sich ein wesent lich transparenterer Datenübertragungsweg ergibt. Dies wird weiter unter Bezugnahme auf die Fig. 7 beschrieben.
Wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, kann der zentrale Rechner 7 ein Hochniveaubefehl (durch den Buchstaben H bezeichnet) ausgeben. In Antwort auf den Empfang dieses einzigen Hochniveaubefehls tauscht die Vorrichtung mehrere Niedrigniveaubefehle (mit dem Buchstaben L bezeichnet) mit der IC-Karte 2 aus. Das Ergebnis dieses Austausches wird durch die Vorrichtung an den zentralen Rechner als ein einziger Hochniveaubefehl (H) übersandt. Nachfolgend resultiert dieser Hochniveaubefehl im Austausch von mehreren Niedrigniveaubefehlen (L) zwischen dem zentralen Rechner und dem Sicherheitsmodul. Jeder Hochniveaubefehl (H) stellt daher eine Routine dar, die eine Vielzahl (zum Beispiel 5 oder 10) Niedrigniveaubefehle (L) umfasst. Vorzugsweise sind die Hochniveaubefehle auf Effizienz hin optimiert, zum Beispiel wird jede üblich eingesetzte Routine durch einen einzelnen Hochniveaubefehl dargestellt.
Vorzugsweise unterstützt die Vorrichtung zwei verschiedene Arten des Datentransfers. Gemäss einer ersten Art (bezeichnet als Art I in Fig. 7) arbeitet die Vorrichtung wie oben beschrieben: ein Hochniveaubefehl stellt mehrere Niedrigniveaubefehle dar. In einer zweiten Art (bezeichnet als Art II in Fig. 7) wird ein einzelner Niedrigniveaubefehl (L) als ein Hochniveaubefehl (H*) an die Einrichtung übersandt, die den Befehl als Niedrigniveaubefehl an die IC-Karte weitergibt. Der sich ergebende Niedrigniveaubefehl (L), der durch die Karte erzeugt worden ist, wird erneut durch die Vorrichtung an den zentralen Rechner als ein Hochniveaubefehl (H*) übersandt, der nachfolgend den Befehl in einen Niedrigniveaubefehl (L) zurück konvertiert. Es ist wohlverstanden, dass die Hochniveaubefehle (H*) im wesentlichen Niedrigniveaubefehle (L) übertragen. Dies bedeutet, dass die Hochniveaubefehle (H*) z. B. aus einem Niedrigniveaubefehl und einem geeigneten Kopfteil (Header) bestehen. Auf diese Art und Weise können Niedrigniveaubefehle in transparenter Weise an die IC-Karte übertragen werden, während die Struktur und/oder die Datenprotokolle der Hochniveaubefehle eingesetzt werden. Diese transparente Übertragung weist den Vorteil auf, dass Niedrigniveaubefehle eingesetzt werden können, für die kein Hochniveaubefehl erhältlich ist, dass heisst, die nicht in einem bestehenden Hochniveaubefehl gruppiert werden können. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Einführung einer IC-Karte mit einem oder mehreren neuen Befehlen nicht notwendigerweise ein Nachführen der Programme der Einrichtung erfordert.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung wie auch der zentrale Rechner fähig, zwischen den Betriebsarten I und II zu wechseln, so dass Hochniveaubefehle (H), die eine Anzahl von Niedrigniveaubefehlen darstellen, mit Hochniveaubefehlen (H*) vermengt werden können, die einen einzigen Niedrigniveaubefehl tragen.
Der Nachrichtenaustausch der Fig. 7 wird nun in grösserem Detail erläutert, wobei das Entladen der Smartcard das heisst eine Zahlung als Beispiel eingesetzt wird.
Der zentrale Rechner 7 der die Kartenentwertungen bearbeitet, gibt einen Hochniveaubefehl H&sub1; = Devalu(2.00,R) aus, wobei 2.00 die Menge ist, die von der Karte abzubuchen ist und R eine Zufallszahl ist, die in sicherer Weise die Transaktion identifiziert und so ein unberechtigtes Wiederholungsspiel vermeiden soll. Dieser Hochniveaubefehl H&sub1;, der selber eine Länge von nur einigen Bits haben kann, führt dazu, dass die Einrichtung 1 eine Abfolge von Niedrigniveaubefehlen L&sub1; bis L&sub1;&sub0; mit der Karte 2 austauscht. Solche Nachrichten sind zum Beispiel:
L&sub1;: Wähle Konto (←)
L&sub2;: Ausgeführt (→)
L&sub3;: Wähle Anwendung (←)
L&sub4;: Ausgeführt (→)
L&sub5;: Zeige Wert (2.00) (←)
L&sub6;: Ausgeführt (→)
L&sub7;: Zeige Zufallszahl (R) (←)
L&sub8;: Ausgeführt (→)
L&sub9;: Berechne Antwort (←)
L&sub1;&sub0;: Antwort = W (→)
Die Pfeile zeigen die Richtung der Nachricht an: von der Vorrichtung zur Karte ("(←)") und von der Karte zur Vorrichtung ("(→)"). W ist der Wert der berechneten Antwort. Wie gesehen werden kann, sind die tatsächlichen Daten (2.00 und R) des Hochniveaubefehls (H&sub1;) nicht durch die Niedrigniveaubefehle (L&sub5;) und (L&sub7;) verändert werden. Nach dem Erhalt der Antwort W in der Niedrigniveaunachricht L&sub1;&sub0; sendet die Einrichtung eine Hochniveauantwort H&sub2; = Respon(W) an den zentralen Rechner. Der tatsächliche Wert von W wird durch diese Einrichtung nicht verändert.
Nach dem Empfang der Hochniveauantwort H&sub2; startet der zentrale Rechner einen Austausch von Niedrigniveaunachrichten L&sub1;&sub0;-L&sub2;&sub0; mit dem Sicherheitsmodul:
L&sub1;&sub1;: Wähle einen SM-Wert (→)
L&sub1;&sub2;: Ok (←)
L&sub1;&sub3;: Zeige Wert (2.00) (→)
L&sub1;&sub4;: Ok (←)
L&sub1;&sub5;: Zeige Zufallszahl (R) (→)
L&sub1;&sub6;: Ok (←)
L&sub1;&sub7;: Zeige Antwort (W) (→)
L&sub1;&sub8;: OK (←)
L&sub1;&sub9;: Berechne X (→)
L&sub2;&sub0;: OK (←)
Die Pfeile zeigen die Richtung einer Nachricht an, vom zentralen Rechner an das Sicherheitsmodul ("(→)") und von dem Sicherheitsmodul an den zentralen Rechner ("(←)").
Wie oben erläutert kann der tatsächliche Inhalt der Nachrichten (der Wert, die Zufallszahl R und die Antwort W) in transparenter Weise übertragen werden, während die Länge der ausgetauschten Nachrichten zwischen dem zentralen Rechner und der Einrichtung in wesentlicher Weise reduziert sind.
Der Einsatz von gemischten Niedrigniveau- und Hochniveaubefehlen wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 weiter erläutert. Zur Vereinfachung des Beispiels wird angenommen, dass die Syntax des Befehls "Berechne Antwort" in einer neuen Ausgabe der Smartcard verändert worden ist. Im oben gegebenen Beispiel wird daher die Niedrigniveaunachricht L&sub9; die Fehlermeldung L&sub1;&sub0; ergeben: "unbekannter Befehl". Diese Nachricht L&sub1;&sub0; wird dann in transparenter Weise an den zentralen Rechner übertragen, der in Antwort darauf eine geeignete Instruktion abfassen kann und diesen Befehl an die Einrichtung als Hochniveaubefehl H*&sub3; übermittelt. Die Einrichtung überträgt nachfolgend den Befehl H*&sub3; als Niedrigniveaubefehl L&sub2;&sub2; an die Karte, die dann die geeignete Antwort W erzeugt. Die Antwort W wird dann an das Sicherheitsmodul als Befehle L&sub2;&sub3;, H*&sub4; und L&sub2;&sub0; übermittelt.
In dieser Weise ist nur ein einzelner Niedrigniveaubefehl notwendig, um die Benutzung eines inkorrekten, das heisst überholten, Befehls zu beheben. Trotzdem besteht immer noch eine bedeutende Einsparung in der Anzahl der über das Netzwerk (5 in den Fig. 5 und 6) übertragenen Befehle, so dass eine signifikante Einsparung in der Übertragungszeit erreicht werden kann.
Die Erfindung schafft daher eine Zeigeeinrichtung, die zur direkten Übertragung (und Empfang) von DTMF-Signalen fähig ist und es der Einrichtung gestattet, mit einer Telefonleitung benutzt zu werden. Die vorzugsweise eingebaute Smartcardleser/Schreiberkombination gestattet Zahlungen in beiden Richtungen auszuführen, während die Einrichtung für Spiele oder andere Zwecke eingesetzt wird. Das Zwei-Niveau-Protokoll reduziert in effektiver Weise die Übertragungszeit der Kartendaten und befreit somit die Bandbreite der Telefonleitung für Richtungsdaten.

Claims

1. Zeigeeinrichtung (1) zur Erzeugung von Signalen, die Richtungsinformationen darstellen:

- mit signalerzeugenden Mitteln (101, 102, 103) zur Erzeugung von Zeigesignalen in Antwort auf die Zeigemittel (12), die von einem Benutzer aktiviert werden;

- mit einer Schnittstelle (104), die elektrisch mit den signalerzeugenden Mitteln (101, 102, 103) verbunden ist, um Signale in Antwort auf die Zeigesignale zu erzeugen, die von den signalerzeugenden Mitteln (101, 102) empfangen worden sind;

dadurch gekennzeichnet,

- dass die Zeigemittel durch einen neigbaren Stift (12) gebildet werden, wobei die signalerzeugenden Mittel (101, 102, 103) und die Schnittstelle (104) so angeordnet sind, um Signale zu liefern, die verschiedenen Neigungsrichtungen des Stiftes (12) entsprechen und;

- dass die Einrichtung weiterhin einen Kartenleser/Schreiber (106) umfasst, der elektrisch mit der besagten Schnittstelle (104) verbunden ist, um Daten mit einer Smartcard (2) auszutauschen.

2. Zeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die signalerzeugenden Mittel umfassen:

- erste Aktivierungsmittel (102), die in mechanischer Weise mit den Zeigemitteln (12) verbunden sind und derart angeordnet sind, damit die Schnittstelle (104) Signale erzeugt, die den Tasten "1" bis "4" inklusive und "6" bis "9" inklusive eines Telefonapparates entsprechen,

- zweite Aktivierungsmittel (103), die in mechanischer Weise mit einer oder mehr Tasten der Einrichtung (1) verbunden sind und derart angeordnet sind, damit die Schnittstelle (104) Signa le erzeugt, die den Tasten "5", "*", "0" und/oder "#" eines Telefonapparates entsprechen, und

- Steuermittel (101) zur Verarbeitung von Zeigesignalen, wobei die Steuermittel in elektrischer Weise mit den ersten und mit den zweiten Aktivierungsmitteln (102, 103) verbunden sind.

3. Zeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (101) einen Mikroprozessor und einen Speicher (105) umfassen.

4. Zeigeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die so angeordnet ist, um einen ersten Code zu erzeugen, der auf nachfolgende Kartendaten hinweist, und um einen zweiten Code zu erzeugen, der auf nachfolgende Richtungsdaten hinweist.

5. Zeigeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die so angeordnet ist, um mit einem Rechner (7) zu kommunizieren, wobei ein erster Typ von Befehlen (H) eingesetzt wird, und um mit einer Smartcard (2) zu kommunizieren, wobei ein zweiter Typ von Befehlen (L) eingesetzt wird, wobei jeder der ersten und der zweiten Befehle entsprechende Kartendaten enthalten und jeder der ersten Befehle zumindest einen der zweiten Befehle darstellt.

6. Zeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der ersten Befehle (H*) einen einzelnen entsprechenden der zweiten Befehle (L) umfasst.

7. Zeigeeinrichtung nach Anspruch 5 oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderer der ersten Befehle (H) eine Vielzahl von entsprechenden einzelnen der zweiten Befehle (L) darstellt.

8. Zeigeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (104) eine DTMF-Schnittstelle zur Erzeugung von DTMF-Signalen in Antwort auf Zeigesignale ist, die von den signalerzeugenden Mitteln (101, 102) empfangen worden sind.

9. System zur Fernunterhaltung, wobei das System umfasst:

- eine Zeigeeinrichtung (1) gemäss einem der vorstehenden Ansprüche,

- einen Rechner (7) zur Bereitstellung von Fernspielen,

- einen Telefonapparat (3) zum Anwählen des Rechners (7),

- ein Telekommunikationsnetzwerk (5), und

- ein Fernsehgerät (4) mit Mitteln (41) zum Empfang von Videodaten, wobei die Einrichtung (1) und der Telefonapparat (3) mit dem Telekommunikationsnetzwerk (5) verbunden sind, wobei der Rechner (7) über ein Modem (6) mit dem Telekommunikationsnetzwerk (5) verbunden ist, wobei der Rechner Mittel (71) umfasst, um Videodaten zu erzeugen und zu übertragen und wobei besagte Videodaten von den Richtungsdaten abhängig ist, die von der Zeigeeinrichtung (1) erzeugt und als Signale über das Netzwerk (5) übertragen werden.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeigeeinrichtung (1) einen Kartenleser/-schreiber (106) umfasst, um Daten mit einer Smartcard (2) auszutauschen, wobei das System angeordnet ist, um in transparenter Weise Daten zwischen der Smartcard (2) und einem Sicherheitsmodul (8) des Rechners (7) auszutauschen.

11. System nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeigeeinrichtung (1) angeordnet ist, um einen Diensteanbieter über das Netzwerk (5) anzuwählen.