DE2814003C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Verbuchen von Werteinheiten mittels eines Informationsträgers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Initiieren eines solchen Informationsträgers gemäß dem Oberbegriff des PA 6.

Ein solches System, dessen Gattung aus der US-PS 39 71 916 bekannt ist, besteht aus:
einem Informationsträger, der eine Anfangsmenge enthält und die Aufgabe hat, Mengen aufzuzeichnen, die empfangenen oder erbrachten Leistungen entsprechen;
einem Gerät, das in der Lage ist, in den Informationsträger die Anfangsmenge einzuschreiben;
einem Gerät, mittels welchem in dem Informationsträger die verfügbare Menge um eine der gewünschten oder empfangenen Leistung entsprechende Menge, deren Abgabe durch das Gerät freigegeben ist, modifiziert werden kann;
und einem Verbindungssystem zwischen dem Informationsträger und der Geräten.

Der Informationsträger nach der US-PS 39 71 916 besteht aus drei Speichereinheiten und einer optischen Koppeleinrichtung, über die Informationen aus den Speichereinheiten ausgelesen bzw. in diese eingeschrieben werden können. Die erste Speichereinheit nimmt einen Identifikationscode für den Inhaber des Informationsträgers auf, der die Form einer Kante aufweisen kann. Die Verwendung des Informationsträgers wird nur dann freigegeben, wenn sein Inhaber denselben Identifikationscode über eine Tastatur an einem Terminal eingegeben hat und die Übereinstimmung beider Identifikationscodes festgestellt wurde. Die zweite Speichereinheit nimmt Kreditinformationen auf, während die dritte Speichereinheit Belastungsinformationen enthält. Diese beiden Speichereinheiten können wahlweise im Schreibbetrieb oder Lesebetrieb adressiert werden. Bei Verwendung des Informationsträgers als Kreditkarte oder dergleichen werden in einer Speicherzone, die unzugänglich gemacht werden kann, die Bankkoordinaten und ein persönlicher Ermächtigungscode des Inhabers eingetragen. In die veränderbaren Speicherzonen wird die Anzahl von Werteinheiten eingetragen, die für den Inhaber des Informationsträgers verfügbar sind.

Aus der DE-AS 24 41 343 ist ferner ein Informationsträger zum bargeldlosen Bezahlen von Waren oder Dienstleistungen bekannt, bei welchem in einer veränderlichen Speicherzone jedes Speicherelement jeweils einer verfügbaren Werteinheit entspricht und das Einschreiben der verbrauchten Werteinheiten dadurch geschieht, daß der physikalische Zustand der Speicherelemente irreversibel geändert wird.

Schließlich ist aus der US-PS 37 02 464 ein Informationsträger in Form einer Karte bekannt, der zur Verwendung als Kreditkarte oder bargeldloses Zahlungsmittel bestimmt ist und einen programmierbaren Halbleiterspeicher aufweist. Zur Adressierung des Speichers und zum Auslesen der darin gespeicherten Daten sind entsprechende Leitungen an eine Kontaktreihe an einem Rand der Karte herangeführt. Die einzelnen Speicherelemente sind jeweils durch eine Diodenschaltung oder einen Widerstand am Schnittpunkt einer Zeile mit einer Spalte einer Matrix gebildet. Durch Zerstörung einzelner Dioden oder Widerstände wird jeweils ein Bit irreversibel eingeschrieben bzw. gelöscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zum Verbuchen von Werteinheiten mittels eines Informationsträgers zur Verfügung zu stellen, bei welchem der Informationsträger für die verschiedensten Anwendungszwecke geeignet ist sowie ein Verfahren zum Initiieren eines solchen Informationsträgers anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einem System der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Ein Verfahren zum Initiieren eines Informationsträger ist im Patentanspruch 6 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit dem erfindungsgemäßen System ist man in der Lage, ganze Werte von Einheiten aufzuzeichnen und zur Erfassung und Verbuchung der Daten des Umsatzes oder der ausgeführten Aufzeichnung zu dienen, insbesondere zu Garantiezwecken vor der verlangten Operation oder zu Nachweiszwecken. Die Anwendungsfälle sind zahlreich: es kann sich beispielsweise darum handeln, ausgeführte Arbeiten aufzuzeichnen (in Zeiten oder in Einheiten), Mengen von Produkten oder von Diensten, die geliefert oder empfangen worden sind, aufzuzeichnen (beispielsweise durch Verbindung mit einem Mengenzähler), usw., und zwar entweder zur Bezahlung oder zum Inkasso oder einfacher zur leichten und beweiskräftigen Verbuchung.

Da die naheliegendsten Anwendungsfälle die Bezahlung von Leistungen unter Ausschluß jeglicher Handhabung von Bargeld oder Buchgeld sind, bezieht sich die folgende Beschreibung der besseren Übersichtlichkeit halber auf Fälle einer nichtpersonenbezogenen Bezahlung, die der Barzahlung äquivalent ist. Es ist klar, daß der Informationsträger auch auf verschiedenerlei Weise personenbezogen sein kann (Eintragung des Namens oder einer vertraulichen Codegruppe oder eines Schlüssels), der die Kontrolle einer vertraulichen Codegruppe gestattet, um den Zugriff freizugeben, oder in Fällen benutzt werden kann, die nicht notwendigerweise finanzielle Bewegungen in dem einen oder in dem anderen Sinn einzuschließen brauchen.

Im Rahmen des Systems, beispielsweise bei dem Erbringen oder der Abgabe von Leistungen, wie Fernsprechverbindungen, Briefmarken usw., beschafft sich der Benutzer an einem bestimmten Ort, je nach Art der gewünschten Leistung, einen Informationsträger, beispielsweise in Form einer Karte gegen Bezahlung einer Summe, die dem Gesamtbetrag der gewünschten Leistungen entspricht, mit Bargeld oder Buchgeld. Dieser Betrag wird in codierter Sprache in Form einer gewissen Anzahl von getrennten gleichen Werteinheiten in die Karte eingeschrieben. Dieses Einschreiben erfolgt am Ort des Kaufes der Karte durch ein geeignetes Gerät.

Diese Karte ist übertragbar oder nicht übertragbar, d. h. sie ist auf eine bestimmte Person ausgestellt oder nicht, kann aber nur in den für diesen Zweck vorgesehenen Geräten benutzt werden.

Die Benutzung der Karte ist sehr einfach, da es genügt, die Karte in das für diesen Zweck vorgesehene Auswertegerät einzuführen, um die gewünschte Leistung zu erhalten, sofern die Karte und das Gerät kompatibel sind und sofern die Menge der gewünschten Werteinheiten nicht die Menge der in der Karte verfügbaren Einheiten übersteigt.

Unter den oben angegebenen Vorbehalten wird die verlangte Leistung erbracht und bewirkt, daß eine gewisse Anzahl von in der Karte verfügbaren Werteinheiten gelöscht wird, wobei das Guthaben auf diese Weise um eine Menge belastet wird, die dem Umfang der erbrachten Leistung entspricht. Nachdem die Karte leer ist, ist sie unbenutzbar und wird von dem Benutzer beim Kauf einer neuen Karte zurückgegeben, da der Speicher der Karte nicht wiederverwendbar ist, nachdem er inkrementiert worden ist, d. h. nachdem die Gesamtheit der verfügbaren Werteinheiten, die im Zeitpunkt des Kaufes eingeschrieben worden sind, verbraucht ist.

Vorzugsweise werden aus Sicherheitsgründen alle Informationen oder ein Teil der Informationen, die in den Speicher eingeschrieben werden, in einem unveränderlichen Code codiert, in welchem jede Information innerhalb eines Feldes von n Bits ausgedrückt wird, wobei nach dem Einschreiben der Übergang von einem Zustand in den anderen irreversibel ist und wobei die Anzahl m von Bits, die in jedem benutzten Feld in dem irreversiblen Zustand sind, kleiner oder gleich der Anzahl n ist und wobei die Anzahl m im voraus festgelegt ist.

Mit einer solchen Codierung kann jede Manipulierung der codierten Informationen nur zu Binärkonfigurationen führen, die für die Auswertegeräte keine Gültigkeit haben.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig: 1 ein Organisationsschema des Informationsinhalts eines Informationsträgers

Fig. 2 Das Logikschema der Schaltungen, mit denen der Informationsträger versehen ist,

Fig. 3 das ausführlichere Logikschema eines Teils der Schaltungen von Fig. 2,

Fig. 3a das ausführliche Logikschema eines Teils der Schaltungen von Fig. 2,

Fig. 4 das Logikschema der Einrichtungen zum Einschreiben in den Informationsträger,

Fig. 5 das Logikschema der Einrichtungen zum Anwenden des Informationsträgers,

Fig. 6 schematisch einen Teil der Einschreib- und Anwendungseinrichtungen des Informationsträgers,

Fig. 7 das Logikschema der Einrichtungen zum Überprüfen des Informationsträgers,

Fig. 8 das Schaltbild der Einrichtungen zur Stromversorgung des Informationsträgers,

Fig. 9 das Logikschema der Einrichtungen für den Dialog zwischen der Maschine von Fig. 4 und dem Informationsträger,

Fig. 10 das Logikschema der Einrichtungen für den Dialog zwischen der Maschine von Fig. 5 und dem Informationsträger,

Fig. 11 das Diagramm der Signale während der Testoperation der Kontakte (gute Kontakte),

Fig. 12 das Diagramm der Signale während der Testoperationen der Kontakte (schlechter Kontakt),

Fig. 13 die Signale bei dem Feststellen der Spannungen V₁ und V₂,

Fig. 14 die Signale bei dem Feststellen der Spannungen V₁ und V₂ ohne Empfang dieser Spannungen durch den Informationsträger,

Fig. 15 das Diagramm der Schreibphasensignale,

Fig. 16 die Taktsignale,

Fig. 17 das Diagramm der Auswertephasensignale, und

Fig. 18 das Diagramm des Schreib-/Lesesignals des Speichers.

Das System wird für einen seiner Anwendungsfälle beschrieben, bei dem die Bezahlung einer bestimmten Leistung mit Hilfe eines Informationsträgers, erfolgt, der einen bestimmten Kredit enthält und mit einem Gerät zusammenwirkt, welches die bestimmte Leistung in Abhängigkeit von dem Verhalten des Benutzers und der Möglichkeiten des Informationsträgers liefert und letzteren mit einer entsprechenden Menge belastet. Das System enthält außerdem ein Gerät zum vorherigen Eingeben eines bestimmten Kredits in einen leeren Informationsträger für den bestimmten Leistungstyp im Austausch gegen eine entsprechende Geldmenge in Bargeld oder in Buchgeld.

Als Ausführungsbeispiel kann die Anwendung eines solchen Systems bei Fernsprechanlagen genannt werden. Der ein Guthaben enthaltende Informationsträger würde aus einer Karte bestehen, die eine Codierung zur Identifizierung dieser Karte, eine sich auf die Art der Leistung, die erbracht werden kann (geographische Tarifzonen) und einen gewissen Kredit in Form einer gewissen Anzahl von verfügbaren Gebühreneinheiten (in codierter Sprache) trägt.

In Fig. 1 ist das Schema der Organisation des Informationsinhalts eines Informationsträgers in einem System nach der Erfindung, wie beispielsweise einer Karte, dargestellt.

Dieser Informations- oder Nachrichteninhalt liegt in binärer Form vor. Am Kopf der Karte ist an der Stelle 1 ein Gültigkeitsbit eingeschrieben, beispielsweise eine 0, die eine leere Karte anzeigt, oder eine 1, die eine Benutzbare Karte anzeigt. An der Stelle 2 ist die Identifizierungscodegruppe der Karte eingeschrieben, die die Benutzung derselben in den geeigneten Auswertegeräten gestattet. An der Stelle 3 ist die Codegruppe eingeschrieben, die gestattet, bei einem Benutzungstyp die mit der Krediteinheit verbundener Werteinheit zu definieren, und schließlich befindet sich an der Stelle 4 eine N-Bit-Inkrementierungszone, wobei jedes Bit einen durch die Identifizierungscodegruppe der Werteinheit identifizierten Wert darstellt. Jede Belastung der Karte mit einer bestimmten Anzahl von Werteinheiten wird einem Kredit von ebensovielen Einheiten in dem Auswertegerät der Karte entsprechen.

Die Codegruppen 2 und 3 sollen unveränderlich sein, d. h. sie sollen nicht derart manipuliert werden können, daß eine bestimmte Codegruppe, die durch ein Auswertegerät anerkannt wird, in eine andere Codegruppe umgewandelt wird, die durch das Gerät ebenfalls anerkannt wird, aber einem anderen Typ von Leistung zugeordnet ist.

Zu diesem Zweck werden für diese Codegruppen Felder von n Bits benutzt, in denen der Übergang jedes Bits von einem Zustand in den anderen irreversibel ist.

Wenn beispielsweise der Übergang der Bits 0 auf das Bit 1 allein möglich ist, genügt es deshalb, in jedem Feld eine bestimmte maximale Anzahl von Bits 1 festzulegen und in jede Codegruppe, die durch die Geräte erkennbar ist, diese Maximalzahl von Bits 1 einzuführen.

Auf diese Weise kann jede betrügerische Modifizierung der Codegruppen 2 oder 3 nur durch Hinzufügen eines zusätzlichen Bits 1 erfolgen (da der Übergang von einem Bit 1 auf ein Bit 0 unmöglich ist), was eine Codegruppe ergibt, bei welcher die Anzahl der Bits 1 größer ist als die im voraus festgelegte maximale Zahl, so daß die erhaltene neue Codegruppe nicht Teil derjenigen Codegruppen sein wird, die durch die Geräte des Systems erkennbar sind. Das erfordert die Verwendung eines Speichers, der entweder von Haus aus irreversibel ist (beispielsweise ein Speicher mit pn-Übergangs- Durchbruch) oder durch externe Einrichtungen irreversibel gemacht wird.

Fig. 2 zeigt das Logikschema der Schaltungen, die sich auf der Karte 5 befinden.

Diese Schaltungen enthalten einen Speicher 6 in Form eines programmierbaren Festwertspeichers (PROM), welcher durch einen Adreßgenerator 7 adressiert wird, der Synchronsignale eines Taktgebers (außerhalb der Karte) empfängt, und bei dem es sich um einen Umlauf-Adreßgenerator handelt.

Der Speicher 6 kann mit Außen über eine Daten-Ausgabe- Klemme E/A in Verbindung treten.

Das Lese-/Schreibsignal des Speichers 6 wird durch seinen Adreßgenerator 7 erzeugt, der bei dem Anlegen einer Spannung durch ein Signal RAZ auf Null rückgesetzt wird, das durch eine Schaltung 8 erzeugt wird, die drei Klemmen aufweist, welche mit Außen verbunden werden können. An eine erste Klemme 9 und eine zweite Klemme 11 wird eine Spannung V₁ angelegt, die für die Versorgung der Digitalschaltungen der Karte 5 bestimmt ist. An eine dritte Klemme 10 und die Klemme 11 wird eine andere Spannung V₂ angelegt, die für die Programmierung des Speichers 6 bestimmt ist. Die Schaltung 8 hat außerdem die Aufgabe, ein Signal Δ I₁ zu erzeugen, welches durch die Einrichtungen zum Einschreiben in die Karte oder zum Auswerten derselben erkannt wird.

Fig. 3 zeigt das Logikschema des Adreßgenerators 7 von Fig. 2.

Der benutzte Speicher 6 ist ein 2048-Bit-Speicher, der die Erzeugung einer Adresse an 11 Bitdrähten (A₀ bis A₁₀) erfordert. Zu diesem Zweck enthält der Adreßgenerator 7 einen Zähler 12, der aus drei in Kaskade geschalteten Elementen gebildet ist, die die Adreßsignale A₀ bis A₁₀ aufgrund von Taktsignalen H erzeugen. Die Elemente 12 werden durch das Signale RAZ auf Null rückgesetzt. An den Ausgang des Zählers 12 und parallel an die Adressierungsschaltung ist ein Adreßdecodierer angeschlossen. Zu diesem Zweck sind die Adressierungsdrähte A₀ bis A₁₀ mit einer NOR-Schaltung 13 und mit einer UND-Schaltung 14 verbunden. Der letzte Adreßausgang A₁₁ des Zählers 12 ist direkt mit einem Eingang der NOR-Schaltung 13 und über einen Inverter 15 mit einem Eingang der UND-Schaltung 14 verbunden.

Der Ausgang der NOR-Schaltung 13 ist mit einem Eingang einer UND-Schaltung 16 verbunden, von welcher ein anderer Eingang die Ausgangssignale S des Speichers empfängt. Der Ausgang der UND-Schaltung 16 ist mit einer JK-Kippschaltung 17 zur Speicherung des Zustands des Bits 0 bei dem Übergang des Zählers 12 auf die Adresse 0 verbunden.

Der Ausgang der UND-Schaltung 14 ist mit einem Eingang einer ODER-Schaltung 18 verbunden, von welcher ein zweiter Eingang mit dem Ausgang einer UND-Schaltung 19 verbunden ist. Der Ausgang der ODER-Schaltung 18 ist mit einer zweiten JK-Kippschaltung 20 verbunden, die für den Speicher 6 bestimmte Lese-/Schreibsignale liefert.

Die Kippschaltungen 17 und 20 werden durch das Signal RAZ über einen Inverter 21 auf Null rückgesetzt und durch die Taktsignale H gesteuert.

Fig. 3a zeigt das ausführliche Schaltbild der Schaltung 8 der Karte von Fig. 2.

Diese Schaltung 8 hat die Aufgabe, ein Nullrücksetzsignal RAZ an den Adreßgenerator 7 abzugeben, wenn die Spannung V₁ anliegt. Sie hat außerdem die Aufgabe, ein Signal zu erzeugen, das durch die äußeren Einrichtungen erkannt wird, welche mit der Karte in Dialog sind, und diesen ständig anzeigt, daß die Spannung V₁ und V₂ durch die Karte während der gesamten Dauer des Dialogs mit Außen korrekt empfangen werden.

Zu diesem Zweck enthält die Schaltung 8 zwei Spannungsvergleicher 8 a und 8 b (mit Hysteresis, um Schwingungen zu vermeiden), die die Potentiale V₁ und V₂ mit Referenzpotentialen vergleichen, welche von Z-Dioden Z 1′ bzw. Z 2′ geliefert werden. Diese Vergleicher 8 a und 8 b geben verknüpfte Signale an eine NAND-Schaltung 8 c mit offenem Kollektor ab, die über einen Widerstand R an der Spannung V₁ liegt, so daß gilt:

Die Erfassung des Stroms Δ I₁ erfolgt durch die Einrichtungen M 2 (vgl. Fig. 8).

Fig. 4 zeigt das Logikschema der Einrichtungen zum Einschreiben in die Karte 5.

In Fig. 4 ist an der Stelle 22 symbolisch der Halter dargestellt, der die Karte 5 aufnimmt, um sie für den Austausch von Daten mit den Einrichtungen 23 zum Einschreiben in die Karte zu positionieren.

Dieser Halter 22 wird weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.

Die Einschreibeeinrichtungen 23 enthalten Einrichtungen M 1, die den Austausch der E/A-Daten mit der Karte 5 vornehmen und an die Karte Taktsignale H abgeben, Einrichtungen M 2, die an die Karte die Spannungen V₁ und V₂ abgeben, und Einrichtungen M 3 zum Testen und Überprüfen der Karte 5.

Die Einrichtungen M 3 haben insbesondere die Aufgabe, die richtige Positionierung der Karte 5 in ihrem Träger 22 mit Hilfe von Signalen PT, SV und SF zu überprüfen, deren Bedeutung weiter unten angegeben wird. Die Bedienungsperson verkehrt mit der Karte 5 über eine Tastatur 24, die mit einem Selektor 25 verbunden ist, welcher seinerseits mit einem ersten Register 26 verbunden ist, das als Schieberegister ausgebildet und für die Eingabe der Identifizierungscodegruppen der Karte 5 bestimmt ist, mit einem zweiten Register 27, das gleichfalls als Schieberegister ausgebildet und für die Eingabe der Identifizierungscodegruppe der Krediteinheit bestimmt ist, und mit einem dritten Register 28, das für die Eingabe des gewünschten Kredits bestimmt und als Schieberegister ausgebildet ist.

Eine Anzeigeeinrichtung 29 gestattet, den Inhalt jedes Registers 26 bis 28 über einen Selektor 30 anzuzeigen. Das Gerät 23 enthält selbstverständlich nicht dargestellte Versorgungseinrichtungen.

Fig. 5 zeigt das Logikschema eines Gerätes 31 für die Anwendung der Karte 5.

Das Gerät 31 enthält eine gewisse Anzahl von Einrichtungen, die den gleichen Aufbau wie die des Gerätes von Fig. 4 haben und gleiche Bezugszeichen tragen. Es handelt sich um den Halter 22 der Karte, die Einrichtungen M 2 für die Stromversorgung der Karte und die Einrichtungen M 3 für die Überprüfung der Karte.

Außerdem enthält das Gerät 31 Einrichtungen M 1′ für den Dialog mit der Karte und Einrichtungen M 4 für die Überprüfung des Kredits der Karte und seiner Kompatibilität mit dem verlangten Dienst. Die Einrichtungen M 4 enthalten, wie bei der Einrichtung von Fig. 4, ein Register, das für die Identifizierungscodegruppe der Karte bestimmt ist, ein Register, das für die Identifizierungscodegruppen der Krediteinheit bestimmt ist, und ein Register, das für die Eingabe der aufzuzeichnenden Belastung in die Karte bestimmt ist. Diese drei Register, die den gleichen Aufbau wie die Register 26, 27 und 28 von Fig. 4 haben, sind in Fig. 5 nicht dargestellt. Es ist außerdem eine Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen, die den gleichen Aufbau wie die Anzeigeeinrichtung 29 von Fig. 4 hat.

Die Einrichtungsn M 4 sind mit den Einrichtungen M 1′ und mit den Einrichtungen (nicht dargestellte Tastatur) für die Verbindung mit der Bedienungsperson verbunden.

Selbstverständlich enthält das Gerät 31 außerdem Einrichtungen (nicht dargestellt) für die Stromversorgung der verschiedenen Schaltungen.

Fig. 6 zeigt sehr schematisch eine vor allem zu Erläuterungszwecken dienende Ausführungsform des Halters 22 und eines Teils der Einrichtungen zur Überprüfung der Karte 5.

In Fig. 6 ist eine Klappe 32 dargestellt, die um eine Achse 33 beweglich ist und durch eine nicht dargestellte Feder geöffnet gehalten wird.

Durch die in einer Platte 34 gebildete Öffnung wird unter der Klappe 32 die Karte 5 eingeführt, bis sie in einem Detektor 35 für das Feststellen ihres Vorhandenseins in Anlage ist, der mit den Einrichtungen M 3 verbunden ist und das Signal PT liefert. Unter der Platte 34 ist gegenüber der Karte 5, wenn die Klappe 32 wieder geschlossen ist, ein Schnapper 36 angeordnet, der mit den Einrichtungen M 3 verbunden ist und ein Verriegelungssignal SV empfängt, sowie ein Detektor 37 für das Schließen der Klappe 32, der ebenfalls mit den Einrichtungen M 3 verbunden ist und das Signal SF liefert. Unterhalb der Karte 5 ist, wenn die Klappe 32 geschlossen ist, ein Kopf 38 zum Lesen der Karte 5 angeordnet, der mit den Einrichtungen M 1′ und M 2 verbunden ist und fünf Stifte 39 trägt, die mit geeigneten Kontakten, mit denen die Karte versehen ist, in Berührung kommen können, um die Datenaustauschvorgänge zwischen der Karte und den Geräten zur Erzeugung oder Anwendung der Karten auszuführen.

Fig. 7 zeigt das ausführlichere Logikschema der Einrichtungen M 3 für den Test und die Überprüfung der Karten.

Der Detektor 35 ist ein Photozellendetektor, der ein Signal PT liefert, wenn der Rand der Karte 5 sich in dem hufeisenförmigen Raum befindet, der in dem Detektor 35 gebildet ist.

Das Signal PT wird an ein Impulsformerelement 40 abgegeben, das seinerseits mit einer UND-Schaltung 41 verbunden ist, deren Ausgang eine monostabile Kippschaltung 42 ansteuert, die einen negativen Impuls der Breite τ₃ erzeugt. Die UND-Schaltung 41 hat einen zweiten Eingang, an dem das Signal SF über einen Inverter 43 empfangen wird.

Der Detektor 37 ist vom gleichen Typ wie der Detektor 35 und liefert ein Signal SF, wenn die Klappe 32 in der geöffneten Stellung ist, welche symbolisch durch ein Teil 44 dargestellt ist, das mit der Klappe fest verbunden ist und sich in dem hufeisenförmigen Raum des Detektors 37 befindet. Wenn die Klappe geschlossen ist, befindet sich das Teil 44 außerhalb dieses Raumes.

Der Schnapper 36 kann ein Verriegelungssignal SV aus einer JK- Kippschaltung 45 über eine Steuer- und Verstärkerschaltung 46 empfangen.

Das Signal τ₃, das von der monostabilen Kippschaltung 42 geliefert wird, versorgt außerdem eine weitere monostabile Kippschaltung 47, welche einen Impuls der Breite τ₁ liefert und eine monostabile Schaltung 48 steuert, die einen Impuls der Breite τ₂ liefert, der die Aufgabe hat, den Test der Kontakte der Karte zu verlangen, und an die Einrichtungen M 1 oder M 1′ abgegeben wird.

Das Signal τ₂ aus der monostabilen Schaltung 48 wird außerdem an eine JK-Kippschaltung 49 abgegeben, die von den Einrichtungen M 1 oder M 1′ das Signal des Resultats des Tests der Kontakte empfängt und ein für die Einrichtungen M 2 bestimmtes Freigabesignal abgibt.

Die Kippschaltung 45 wird mit Hilfe einer UND-Schaltung 50 auf Null rückgesetzt, die einen Nullrücksetzinitialisierungseingang RAZ, einen Eingang für "Operationsende nach schlechter Versorgung" (Signal aus den Einrichtungen M 2). einen Eingang für "normales oder abnormales Operationsende" (Signal aus den Einrichtungen M 1 oder M 1′) und einen vierten Eingang hat, der mit einer monostabilen Kippschaltung 51 verbunden ist, die einen Impuls der Breite τ₄ liefert.

Die monostabile Kippschaltung 51 wird durch eine UND-Schaltung 52 gesteuert, deren einer Eingang mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 48 verbunden ist und deren anderer Eingang über einen Inverter 53 das Signal über das Resultat des Tests aus den Einrichtungen M 1 oder M 1′ empfängt.

Die JK-Kippschaltung 49 wird mit Hilfe einer UND-Schaltung 54 mit drei Eingängen, die den drei ersten Eingängen der UND-Schaltung 50 gemeinsam sind, auf Null rückgesetzt.

Fig. 8 zeigt die Einrichtungen M 2 zur Stromversorgung der Karte. Diese Einrichtunen enthalten die beiden Quellen 55 und 56 für die Spannungen V₁ bzw. V₂, die mit einer gemeinsamen Stromversorgung verbunden sind, welche nicht dargestellt ist.

Zwei Spannungsvergleicher 57 und 58 haben die Aufgabe, das Vorhandensein der Spannungen V₁ bzw. V₂ lokal festzustellen. Die Spannungs-Vergleicher 57 und 58 werden mit einer Gleichspannung Vcc versorgt, die auch zum Vorspannen von Z-Dioden Z₁ und Z₂ dient, welche die notwendigen Referenzpotentiale festlegen. Diese Vergleicher geben ein Signal an eine UND-Schaltung 59 ab, die eine UND-Schaltung 60 freigibt, von der ein zweiter Eingang mit einem Spannungsvergleicher 61 verbunden ist, der die Aufgabe hat, die Stromänderung Δ I₁ über einen Widerstand R 2 festzustellen, die durch die Schaltung 8 der Karte hervorgerufen wird, wenn die Bedingungen korrekt sind. Die Potentialdifferenz Δ I₁.R₂ wird über zwei Spannungsteiler an den Eingang des Spannungs-Vergleichers 61 angelegt.

Die UND-Schaltung 60 liefert ein für die Einrichtungen M 1 oder M 1′ bestimmtes Signal. Die Spannungsquellen 55 und 56 werden durch ein Signal aus den Einrichtungen M 3 freigegeben.

Schließlich sind die Schaltungen M 2 in der Lage, ein "Operationsende nach einer schlechten Versorgung′′-Signal zu liefern, das für die Einrichtungen M 3 bestimmt ist und durch eine monostabile Kippschaltung 62 erzeugt wird (Impuls der Breite τ₆).

Die monostabile Schaltung 62 wird durch eine UND-Schaltung 63 erregt, deren Eingänge mit einer monostabilen Kippschaltung 64 und mit einem Inverter 65 verbunden sind. Der Inverter 65 ist mit dem Ausgang des Vergleichers 61 verbunden. Die monostabile Kippschaltung 64 empfängt das Freigabesignal aus den Einrichtungen M 3 und erzeugt einen Impuls der Breite t₅.

Fig. 9 zeigt die Einrichtungen M 1 für den Dialog zwischen der Maschine und der Karte. Die Taktsignale H, die von den Einrichtungen M 1 abgegeben werden, werden durch ein Element 66 erzeugt, das die Aufgabe hat, Stromsignale zu übertragen und dabei das Vorhandensein der Ströme zu kontrollieren.

Weitere Einzelheiten dieses Elements finden sich in der US-PS 41 63 210.

Die E/A-Signale für die Verbindung der Maschine mit der Karte werden durch ein Element 67 erzeugt, das den gleichen Aufbau wie das Element 66 hat. Die beiden Elemente 66 und 67 werden durch ein Signal VE freigegeben, das aus ODER- Schaltungen 68 bzw. 69 stammt. Einer der Eingänge der ODER- Schaltungen 68 und 69 empfängt das "Befehl zum Testen der Kontakte"-Signal aus den Einrichtungenn M 3. Der andere Eingang der ODER-Schaltung 68 empfängt das Signal Vcst aus den Einrichtungen M 2, während der andere Eingang der ODER-Schaltung 69 Phasensignale empfängt, die im folgenden erläutert werden.

Die Elemente 66 und 67 empfangen ihre Signale SE von einer ODER-Schaltung 70 bzw. 71, welche die Elemente 66 und 67 über einen Inverter 72 bzw. 73 ebenfalls freigeben.

Die ODER-Schaltungen 70 und 71 empfangen an ihre Eingängen einerseits die "Befehl zum Testen der Kontakte"-Signale und andererseits empfängt die ODER-Schaltung 70 die Taktsignale Hi und die ODER-Schaltung 71 die Datenschreibsignale.

Diese Datenschreibsignale stammen aus einer ODER-Schaltung 74 mit vier Eingängen.

Ein erster Eingang ist mit dem Register 26 (Fig 4) über eine UND-Schaltung 75 verbunden, die durch ein Phasensignal ϕ freigegeben wird. Ein zweiter Eingang ist mit dem Register 27 (Fig. 4) über eine UND-Schaltung 76 verbunden, die durch ein Phasensignal ϕ₃ freigegeben wird. Der dritte und der vierte Eingang empfangen die Phasensignale ϕ₄ bzw. ϕ₆.

Die "guter Kontakt"-Signale BC, die aus den Elementen 66 und 67 stammen, werden an eine UND-Schaltung 76′ abgegeben, die durch das "Befehl zum Testen der Kontakte"-Signal freigegeben wird.

Das Taktsignal Hi wird durch einen Taktgeber 77 erzeugt, der durch ein Signal RC (das anzeigt, daß die Register 26, 27 und 28 geladen sind) und durch das Signal Vcst freigegeben.

Das Signal SL (Inhalt des Speichers 6), das aus dem Element 67 stammt, wird an eine UND-Schaltung 79 und an eine Antivalenzschaltung 80 angelegt.

Die UND-Schaltung 79 wird durch das Phasensignal ϕ₁ freigegeben und ihr Ausgang ist mit einer ersten JK-Kippschaltung 81 verbunden, welche ihrerseits mit einer zweiten JK-Kippschaltung 82 verbunden ist, von welcher ein Ausgang eine Leuchtdiode 83 über einen Inverter 84 versorgt.

Die Antivalenzschaltung 80 ist über einen zweiten Eingang mit der ODER-Schaltung 74 verbunden, während ihr Ausgang mit zwei UND-Schaltung 85 und 86 verbunden ist, die durch die Phasensignale ϕ₅ bzw. ϕ₇ freigegeben werden.

Der Ausgang der UND-Schaltung 85 steuert eine erste JK-Kippschaltung 87 an, die mit einer zweiten JK-Kippschaltung 88 verbunden ist, von welcher ein Ausgang eine Leuchtdiode 89 über einen Inverter 90 versorgt.

Der Ausgang der UND-Schaltung 86 ist mit einer ersten JK- Kippschaltung 91 verbunden, die mit einer zweiten JK-Kippschaltung 92 und mit einer dritten JK-Kippschaltung 93 verbunden ist.

Ein Ausgang der zweiten JK-Kippschaltung 92 versorgt eine Leuchtdiode 94 über einen Inverter 95.

Ein Ausgang der dritten JK-Kippschaltung 93 liefert ein "normales Operationsende"-Signal FINN, welches außerdem an eine Leuchtdiode 96 über einen Inverter 97 abgegeben wird.

Die Ausgänge der JK-Kippschaltungen 82, 88 und 92 sind mit einer UND-Schaltung 98 verbunden, deren Ausgang ein Signal an eine UND-Schaltung 99 abgibt. Dasselbe Signal bildet, nach Inversion in einem Inverter 100, das "abnormale Operationsende"-Signal FINA.

Die UND-Schaltung 99 ist über einen zweiten Eingang mit dem Ausgang der JK-Kippschaltung 93 verbunden.

Die JK-Kippschaltungen 81, 82, 87, 88, 91, 92 und 93 werden durch ein Signal RAZ bei dem Anlegen einer Spannung an die Anordnung über eine UND-Schaltung 101, die durch einen Steuerdruckknopf 102 freigegeben wird, auf Null rückgesetzt.

In Fig. 9 ist ein Phasengenerator 103 dargestellt, der insbesondere ein Schieberegister 104 enthält, welches die Taktsignale Hi empfängt und durch das Signal Vcst gesteuert wird.

Dieser Generator liefert die Phasensignale ϕ₁ bis ϕ₇.

Das Register 28 (Fig. 4), das in Fig. 9 nicht dargestellt ist, ist mit einem als Zähler arbeitenden Schieberegister 105 über eine UND-Schaltung 106 verbunden, die durch das Taktsignal Hi und durch das Signal ϕ₃ freigegeben wird, wobei das Register 105 seinerseits durch das Signal Vcst freigegeben wird, während der Rückwärtszähleingang CD durch die Signale Hi und ϕ₄ über eine UND-Schaltung 107 freigegeben wird. Der Ausgang des Register 105 ist mit dem Generator für das Phasensignal ϕ₄ verbunden.

Fig. 10 zeigt die Einrichtungen für den Dialog zwischen der Maschine von Fig. 5 und der Karte.

Ein Teil dieser Schaltungen findet sich in dem Schema von Fig. 9 wieder. Es handelt sich um die Elemente 66 und 67 und ihre Verknüpfungsschaltungen. Das Signal SL des Elements 67 wird an eine JK-Kippschaltung 108 über einen Inverter 109 und an eine Antivalenzschaltung 110 abgegeben, deren Ausgang eine JK-Kippschaltung 111 ansteuert, welche mit einer zweiten JK-Kippschaltung 112 und mit einer dritten JK-Kippschaltung 113 verbunden ist.

Die Ausgänge Q der Kippschaltungen 108, 112 und 113 versorgen eine Leuchtdiode 114 bzw. 115 bzw. 116 über einen Inverter 117 bzw. 118 bzw. 119.

Ein zweiter Eingang der Antivalenzschaltung 110 ist mit dem Ausgang einer ODER-Schaltung 120 verbunden, die ihrerseits durch zwei UND-Schaltungen 121 und 122 freigegeben wird, welche einerseits durch das Signal ϕ₂′ und das aus dem Register 26 stammende Signal bzw. andererseits durch das Signal ϕ₃′ und das aus dem Register 27 stammende Signal freigegeben werden.

Die Maschine enthält einen Taktsignalgenerator 123, der durch eine UND-Schaltung 124 freigegeben wird, welche einerseits das Signal Vcst und andererseits das Signal RC, das anzeigt, daß die Register geladen sind, empfängt.

Der Generator 123 erzeugt die Taktsignale Hi sowie die Taktsignale Ha und Hb, die mit den Vorderflanken bzw. den Hinterflanken der Impulse Hi synchron sind.

Die Maschine enthält außerdem einen Phasengenerator 125, der aus einem Schieberegister besteht, welches die Taktsignale Hi und das Signal Vcst empfängt und die Phasen ϕ₁′ bis ϕ₆′, ϕ₈′, ϕ₉′ und daß Adreßsignal A₄₀ erzeugt.

Die Anzahl N der Bits, die in der Karte zu modifizieren sind und aus dem Register 28 stammen, wird in einen Zähler 126 über eine UND-Schaltung 127 eingegeben, welche außerdem die Signale ϕ₄′ und Hb empfängt, und über eine ODER-Schaltung 128, die außerdem ein Signal aus einer UND-Schaltung 129 empfängt, welche die Signale ϕ₄′, Ha und SL empfängt.

Der Inhalt des Zähler 126 kann in einen Zähler 130 überführt werden, der mit der UND-Schaltung 129 und mit einer ODER-Schaltung 131 verbunden ist. Ein erster Eingang der ODER-Schaltung 131 ist mit einer UND-Schaltung 132 verbunden, welche die Signale Hi und ϕ₆′ empfängt, und ein zweiter Eingang ist mit einer UND-Schaltung 133 verbunden, die die Signale Fig. ϕ₉′, Hi und SL empfängt.

Der Zähler 126 ist außerdem mit einer JK-Kippschaltung 134 verbunden, die eine Leuchtdiode 135 über einen Inverter 136 versorgt. Die JK-Kippschaltung 134 empfängt die Signale ϕ₄′ und den Überlauf des Zählers 126.

Der Zähler 130 ist mit einer JK-Kippschaltung 137 verbunden, die eine Leuchtdiode 138 über einen Inverter 139 versorgt. Die JK-Kippschaltung 137 empfängt die Signale ϕ₄′ und des Überlaufs des Zählers 130.

Der Zähler 130 ist außerdem mit einer weiteren JK-Kippschaltung 140 über einen Inverter 141 und eine NAND-Schaltung 142 verbunden. Die Kippschaltung 140 empfängt an ihrem Eingang J die Signale ϕ₅′ und A₄₀ über eine UND-Schaltung 143 und erzeugt das Phasensignal d₇′.

Der Ausgang des Inverters 141 ist außerdem mit einer weiteren JK-Kippschaltung 144 über eine NAND-Schaltung 145 verbunden.

Die Kippschaltung 144 ist durch ihren Ausgang Q mit zwei JK-Kippschaltungen 146 und 147 über UND-Schaltungen 148 und 149 verbunden. Der Ausgang Q der Kippschaltung 146 versorgt eine Leuchtdiode 150 über einen Inverter 151 und der Ausgang Q der Kippschaltung 147 versorgt eine Leuchtdiode 152 über einen Inverter 153.

Die UND-Schaltung 149 empfängt an einem ihrer Eingänge das Signal SL aus dem Element 67, und die UND-Schaltung 148 empfängt dasselbe Signal, aber über einen Inverter 154.

Das Signal SL wird außerdem an eine JK-Kippschaltung 155 angelegt, die die Signale Hi und ϕ₉′ über eine UND-Schaltung 156 empfängt. Der Ausgang der Kippschaltung 155 ist mit einer JK-Kippschaltung 157 verbunden, die eine Leuchtdiode 158 über einen Inverter 159 versorgt. Die Kippschaltungen 134, 137, 140, 144, 146, 147, 155 und 157 empfangen das Nullrücksetzsignal aus der UND-Schaltung 101.

Schließlich ist eine UND-Schaltung 160 über ihre Eingänge mit den Ausgängen der Kippschaltungen 108, 112, 134, 137, 147 und 157 verbunden. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 160 erzeugt einerseits über einen Inverter 161 ein "abnormales Operationsende"-Signal FINA und steuert andererseits eine UND-Schaltung 162 an, welche außerdem mit dem Ausgang der Kippschaltung 146 verbunden ist. Die UND-Schaltung 162 liefert ein "normales und abnormales Ende der Operationen"- Signal, das für die Einrichtungen M 3 bestimmt ist.

Die Betriebsweise des oben beschriebenen Systems wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 und auf die Fig. 11 bis 18, welche Diagramme der verschiedenen Signale zeigen, die in dem System benutzt werden, beschrieben.

Es wird weiter oben erwähnte Beispiel der Anwendung des Systems bei Fernsprechanlagen wieder aufgenommen und die Betriebsweise des Gerätes zum Einschreiben des Informationsinhaltes in die Karte 5 beschrieben.

Von dem Benutzer des Systems sind folgende Operationen auszuführen:
Kauf einer Karte an einem geeigneten Verkaufsort, beispielsweise einem Postamt. Bei diesem Kauf wird in die Karte ein Kredit von durch den Käufer verlangten n Werteinheiten eingeschrieben (wobei n gleich der oder kleiner als die Kapazität des Speichers der Karte ist). Dieses Einschreiben erfolgt normalerweise durch den Verkäufer der Karte und beinhaltet folgende Operationen:

• a) Einführen der Karte in das Einschreibegerät;
• b) Überprüfen des Vorhandenseins und der Position der Karte;
• c) Verriegeln des Aufnahmesystems der Karte;
• d) Überprüfen des guten elektrischen Kontakts zwischen den Schaltungen der Karte und denen des Gerätes;
• e) Überprüfen, ob die Karte leer ist;
• f) Einschreiben und Anzeigen der drei oben genannten Arten von Daten (Identifizierungscodegruppe der Karte, Identifizierungscodegruppen für die Werteinheit, Zahl der in die Karte einzugebenden Werteinheiten in dem Gerät;
• g) Überführen der vorstehend genannten Daten in die Karte; und
• h) Überprüfen der Überführung;

Anwendung der Karte ausschließlich in einem geeigneten Gerät. Zu diesem Zweck:

• a) führt der Benutzer die Karte in das Aufnahmesystem des Gerätes ein; und
• b) gibt in dem Gerät über die Tastatur die Anzahl der gewünschten Werteinheiten ein.

Während der Benutzung der Karte laufen die oben angegebenen Phasen b), c) und d) ab, an die sich die Inkrementierung des Speichers der Karte entsprechend der Anzahl der in dem Auswertegerät angezeigten Einheiten anschließt, nachdem überprüft worden ist, ob die Anzahl der verfügbaren Werteinheiten in dem Speicher größer als die oder gleich der Zahl der angezeigten Einheiten ist.

Die vorstehend angegebenen verschiedenen Operationen werden jetzt ausführlicher beschrieben.

Eine leere Karte 5 wird in die Aufnahmevorrichtung (Fig. 6) eingeführt, die mit dem Einschreibgerät (Fig. 4) verbunden ist.

Die Klappe 32 wird geöffnet und die Karte 5 wird in der in Fig. 5 dargestellten Weise derart eingeführt, daß einer ihrer Ränder sich in dem Detektor 35 befindet. Die Karte wird durch Stifte (nicht dargestellt) in bezug auf den Lesekopf 38 richtig positioniert. Die Klappe 32 wird wieder geschlossen, was bewirkt, daß das Teil 44 aus dem Detektor 37 zurückgezogen wird (Fig. 7) und daß die Stifte 39 in ihre Stellung gegenüber geeigneten Kontakten gebracht werden, mit denen die Karte 5 versehen ist.

Das Vorhandensein der Karte 5 wird durch den Detektor 35 festgestellt, der das Signal PT (Fig. 11) erzeugt. Am Ausgang des Impulsformerelements 40 erscheint das Bit 1 (das bedeutet, daß die Karte eingelegt ist). Ein Bit 0 (Signal SF) erscheint an dem Ausgang des Detektors 37, wenn die Klappe wieder geschlossen ist. Der Inverter 43 gibt ein Bit 1 an die UND- Schaltung 41 ab, die freigegeben wird und die monostabile Kippschaltung 42 triggert. Letztere erzeugt einen negativen Impuls der Breite τ₃, der das Verriegeln der Klappe 32 veranlaßt.

Dieser Impuls triggert die Verriegelungskippschaltung 45, die über die Steuer- und Verstärkerschaltung 46 den Schnapper 36 betätigt (Signal SV), der die Klappe in ihrer Schließstellung blockiert.

Am Ende der Zeit τ₁ (die durch die monostabile Kippschaltung 47 festgelegt wird), welche dafür bestimmt ist, das effektive Verriegeln der Klappe sicherzustellen, gibt die monostabile Kippschaltung 48 ein Signal der Dauer τ₂ ab, das den Test der Kontakte der Karte verlangt und für die Einrichtungen M 1 bestimmt ist.

Wenn das Ergebnis des Tests gut ist (Fig. 11), wird die Verriegelung aufrechterhalten und ein Freigabesignal an die Einrichtungen M 2 über die Kippschaltung 49 abgegeben.

Wenn der Test der Kontakte nicht gut ausfällt (Fig. 12), setzt ein Impuls der Breite τ₄, der durch die monostabile Kippschaltung 51 am Ende des durch die monostabile Kippschaltung 48 erzeugten Signals abgegeben wird, die Kippschaltung 45 auf Null und die Klappe wird entriegelt.

Wenn die Klappe 32 nicht verriegelt ist und wenn sie nicht durch die Bedienungsperson festgehalten wird, wird sie durch eine Rückstellfeder geöffnet.

Die Einrichtungen M 2 empfangen aus den Einrichtungen M 3 das Freigabesignal, das die beiden Spannungsquellen 55 und 56 (Fig. 8) freigibt.

Die Spannungsvergleicher 57 und 58 gestatten, das Vorhandensein der Spannungen V₁ und V₂ lokal festzustellen. Wenn die beiden Spannungen korrekt sind, liefert die UND-Schaltung 59 (Fig. 13) ein Signal mit dem Wert 1, das über die UND-Schaltung 60 das Signal freigibt, welches durch den Spannungsvergleicher 61 erzeugt wird, welcher die Aufgabe hat, die Stromänderung Δ I₁ festzustellen, die durch die Karte verursacht wird, wenn die Bedingungen korrekt sind.

Das Freigabesignal betätigt die monostabile Kippschaltung 64, die einen Impuls der Dauer τ₅ erzeugt, der dafür bestimmt ist, zu überprüfen, ob am Ende dieser Zeit der von dem Spannungsvergleicher 61 gegebene Bericht korrekt ist. Wenn der Bericht schlecht ist (Spannung an der Karte nicht verfügbar), erzeugt die monostabile Kippschaltung 62 einen negativen Impuls der Breite τ₆, der die Operation beendet, d. h. der die Klappe entriegelt und die Spannungsquellen 55, 56 (Fig. 14) sperrt. Das "Befehl zum Testen der Kontakte"-Signal aus den Einrichtungen M 3 gibt die Signalabgabe der Elemente 66 und 67 (Fig. 9) frei (Signal VE) und gibt ein Signal SE an den Ausgängen H und E/A ab, wenn die Kontakte gut sind. Die Signale BC (guter Kontakt) der beiden Elemente 66, 67 haben den Wert 1. Zusammengefaßt an der UND-Schaltung 76′ erzeugen sie das "Resultat des Tests"-Signal (das an die Einrichtungen M 3 abgegeben wird). Das Signal Vcst aus den Einrichtungen M 2 startet den Taktgeber 77 (wenn das Signal RC - Register geladen - den Wert 1 hat) und erzeugt über das Register 104 die aufeinanderfolgenden Phasensignale ϕ₁ bis ϕ₇. Das Signal RC stammt aus den verschiedenen Registern 26, 27 und 28 (Fig. 4) die zuvor die Werte empfangen haben, welche durch die Bedienungsperson über die Tastatur 24 eingegeben worden sind und die in der Karte eingeschrieben werden sollen.

Während der Phase ϕ₁ (Fig. 18) wird der Speicher 6 durch den Ausgang der Kippschaltung 20 (Fig. 3) in die Leseposition gebracht und der Inhalt der 2048 Adressen des Speichers 6 wird dann durch das Signal SL zu dem Eingang J der Kippschaltung 81 übertragen.

Wenn der Speicher der Karte nicht leer ist, wird die Kippschaltung 81 in den Zustand 1 gesetzt. Am Ende der Phase ϕ₁ wird die Kippschaltung 82 in den Zustand 1 gesetzt und bewirkt die Versorgung der Leuchtdiode 83, die der Bedienungsperson meldet, daß die Karte unbenutzbar ist. Der Steuerdruckknopf 102 gestattet der Bedienungsperson, das Gerät für eine eventuelle Wiederverwendung zu initialisieren (auf Null rückstellen).

Wenn der Speicher der Karte leer ist (Bit 0 = 0), bleibt die Kippschaltung 81 in dem Zustand 0. Die verschiedenen Phasen ϕ₁ bis ϕ₇ laufen normal ab (Fig. 15 und 18). Am Anfang der Phase ϕ₂ bringt die Kippschaltung 20 (Fig. 3) den Speicher in die Position des Schreibens über die Adresse 2047 aus dem Zähler 12. Der Speicher bleibt während der gesamten Dauer der Phasen ϕ₂, ϕ₃ und ϕ₄ bis zum Überlauf des Zählers 12 in der Schreibposition.

Während der Phase ϕ₂ wird der Inhalt des Registers 26 (Codegruppe für die Identifizierung des Gebrauchs der Karte) über die Elemente 75, 74, 71 und 67 in den Speicher 6 der Karte überführt. Der Inhalt dieses Registers wird durch ringförmiges Verschieben bewahrt.

Während der Phase ϕ₃ wird der Inhalt des Registers 27 (Codegruppe der Identifizierung der Einheit, in der die Leistung erbracht wird) über die Elemente 76, 74, 71 und 67 in den Speicher der Karte überführt, wobei der Inhalt des Registers durch ringförmige Verschiebung bewahrt wird. Während derselben Phase ϕ₃ wird der Inhalt des Registers 28 (Zahl der in die Karte einzuschreibenden Einheiten) in das Register 105 geladen.

Während der Phase ϕ₄ werden die N-Bits des Registers 105, die den Wert 1 haben, durch das Element 67 über die Verknüpfungsschaltungen 71 und 74 in den Speicher 6 überführt. Diese Phase endet mit dem Übergang des Zählers 105 auf 0. Wenn der Zähler 104 4096 gezählt hat, gestattet das Signal ϕ₅ (Fig. 18) die Überprüfung der zuvor eingeschriebenen Felder. Zu diesem Zweck wird der Inhalt des Speichers 6 (Signal SL) mit dem Inhalt der Register 26, 27 und während der Phase ϕ₄ antivalenzverknüpft (Schaltung 80).

Wenn während dieses Vergleiches eine Differenz festgestellt wird, wird die Kippschaltung 87 in den Zustand 1 gesetzt. Am Ende des Vergleichers wird die Kippschaltung 88 in den Zustand 1 gesetzt, wodurch sie die Versorgung der Leuchtdiode 89 bewirkt, die der Bedienungsperson meldet, daß in die Karte schlecht eingeschrieben worden ist. Die Folge der Operationen wird gestoppt. Die Bedienungsperson kann mit dem Druckknopf 102 das Gerät initialisieren.

Wenn während dieses Vergleiches keine Differenz festgestellt wird, bleibt die Kippschaltung 87 in dem Zustand 0. Das System geht auf die Phase ϕ₆ über.

Während dieser Periode wird das Bit 0 (Gültigkeitsbit) des Speichers 6 auf 1 gesetzt.

Während der Phase ϕ₇ werden, wenn das Bit 0 korrekt eingeschrieben worden ist, die Bits 1 bis 40 der Karte gelesen und mit den entsprechenden Registern verglichen. Wenn am Ende dieser Periode das Ergebnis des Vergleichers gut ist, bedeutet das, daß das Bit 0 korrekt eingeschrieben worden ist. Wenn das Ergebnis des Vergleichers schlecht ist, bedeutet das, daß das Bit 0 nicht korrekt eingeschrieben worden ist.

In allen Fällen wird die Situation durch die Leuchtdioden 94 (Bit 0 nicht auf 1 gesetzt) und 96 (Karte richtig eingeschrieben) angezeigt. Das normale Ende der Operationen, FINN (Kippschaltung 93 in dem Zustand 1) wird einer externen Anordnung gemeldet, die die betreffende Transaktion freigibt, ebenso wie das abnormale Ende der Operationen, FINA.

Das (normale oder abnormale) Ende der Operationen wird durch die UND-Schaltung 99 den Einrichtungen M 3 gemeldet, damit die Karte wieder entnommen werden kann. Die Einrichtungen M 1′, die in Fig. 10 dargestellt sind, sind speziell diejenigen, die in der Auswertemaschine der Karte benutzt werden.

Diese Maschine, die schematisch in Fig. 5 dargestellt ist, enthält eine Aufnahmevorrichtung für die zu inkrementierende (zu belastende) Karte, welche den gleichen Aufbau wie die der Maschine zum Einschreiben in die Karten (Fig. 4) hat.

Ab dem Einlegen der Karte in die Aufnahmevorrichtung gibt das "Befehl zum Testen der Kontakte"-Signal aus den Einrichtungen M 3 die Elemente 66 und 67 (die den gleichen Aufbau wie die Elemente 66 und 67 von Fig. 9 haben und in derselben Weise arbeiten) frei und es wird ein Signal SE an den Ausgängen H und E/A abgegeben. Wenn die Kontakte gut sind, haben die Signale BC der beiden Elemente 66 und 67 den Wert 1 und sind an der UND-Schaltung 76′ zusammengefaßt. Sie erzeugen das "Ergebnis des Tests"-Signal, das an die Einrichtungen M 3 abgegeben wird. Das Signal Vcst aus den Einrichtungen M 2 startet den Taktgeber 123, wenn das Signal RC aus den Registern 26, 27 und 28 den Wert 1 hat. Das Signal RC hat den Wert 1, wenn die Register 26, 27 und 28 geladen sind, d. h. wenn der Benutzer in diese Register mit Hilfe einer geeigneten Tastatur die erforderlichen Informationen (Identifizierungscodegruppe der Karte, Identifizierungscodegruppe für die Werteinheit und Zahl der zu inkrementierenden Werteinheiten) eingeschrieben hat.

Außer dem Signal Hi werden die Signale Ha und Hb (Fig. 16) ebenfalls durch den Taktgeber 123 erzeugt. Die Signale Ha und Hb sind Impulse, deren Breite halb so groß ist wie die der Impulse Hi und die mit den Vorder- bzw. Hinterflanken der Impulse Hi synchronisiert sind. Der Ablauf der verschiedenen Phasen ϕ₁′ bis d₉′ ist in Fig. 17 gezeigt.

Ab dem Erscheinen des Signals Vcst startet die Phase ϕ₁′. Während der Phase ϕ₁′ wird durch das Erkennen des Bits 0 auf dem Wert 1 des Speichers 6 durch den Übergang des Zählers 12 auf die Adresse 1 der Ausgang Q der Kippschaltung 17 in den Zustand 1 gesetzt. Während der Phasen ϕ₁′ bis ϕ₅′ befindet sich der Speicher durch die Kippschaltung 20 in der Leseposition und er bleibt in dieser Position, bis die Kombination A₃, A₅, A₁₁ (freigegeben durch den Ausgang Q der Kippschaltung 17) an dem Eingang der UND-Schaltung 19 erscheint.

Am Anfang der Phase ϕ₂′ wird der Inhalt der Adreßzelle Null des Speichers 6 der Karte überprüft und das Leseausgangssignal SL des Elements 67 wird invertiert an die Kippschaltung 108 angelegt.

Wenn der Inhalt der Zelle A₀ Null ist, wird die Kippschaltung 108 auf 1 gesetzt und die Diode 114 zum Aufleuchten gebracht. Ein Signal FINA (abnormales Ende) wird über den Inverter 161 an das Gerät abgegeben, welches die Leistung erbring. Ein "normales oder abnormales Ende der Operationen"- Signal wird durch die Oder-Schaltung 162 an die Einrichtungen M 3 abgegeben (zum Zwecke des Wiederentnehmens der Karte und die Folge der Operationen wird unterbrochen.

Das Gerät wird mit Hilfe des Druckknopfes 102 auf Null rückgesetzt.

Wenn der Inhalt der Zelle mit der Adresse 0 den Wert 1 hat, bleibt die Kippschaltung 108 in der Position 0 und die Folge der Operationen läuft ohne Unterbrechung ab.

Während der Phasen ϕ₂′ und ϕ₃′ werden die Felder 2 und 3 der Karte 5 (Identifizierungscodegruppe der Karte und Identifizierungscodegruppe für die Werteinheit mit dem Inhalt der Register 26 und 27 verglichen, der über die Schaltungen 120 bis 122 zugeführt wird. Wenn der Inhalt verschieden ist, wird die Kippschaltung 111 in den Zustand 1 gesetzt. Am Anfang der Phase ϕ₄′ wird die Kippschaltung 112 in den Zustand 1 gesetzt und die Diode 115 zum Aufleuchten gebracht. Das Signal FINA (abnormales Ende) wird abgegeben und ein "normales oder abnormales Ende"-Signal wird an die Einrichtungen M 3 abgegeben und es stoppt die Folge der Operationen.

Das Gerät kann durch den Druckknopf 102 auf Null rückgesetzt werden. Wenn der Inhalt gleich ist, bleibt die Kippschaltung 111 auf 0 gesetzt. Am Anfang der Phase ϕ₄′ wird die Kippschaltung 113 auf 1 gesetzt. Die Diode 116 wird zum Aufleuchten gebracht und die Folge der Operationen geht weiter.

Während der Phase ϕ₄′ wird die Karte 5 immer gelesen. Die Anzahl der Bits, die den Wert 1 haben, wird in dem Zähler 130 gezählt, der N Bits mit dem Wert 1 zählen wird. Wenn die Zahl N gleich der Zahl N _max (Anzahl der in dem Speicher der Karte verfügbaren Speicherzellen) ist, wird durch den Überlauf des Zählers 130 die Kippschaltung 137 gesetzt. Die Diode 138 leuchtet auf und meldet, daß alle Teile der Karte benutzt sind. Die Operationen werden durch das "abnormales Ende"-Signal gestoppt. Wenn die Zahl N kleiner als die Zahl N _max ist, werden die Operationen fortgesetzt. Darüberhinaus werden während der Phase ϕ₄′ die Zahl N der Bits mit dem Wert 1 in der Karte und die Zahl P der zu modifizierenden Bits (Übergang von 0 auf 1) in dem Zähler 126 gezählt, der auf diese Weise die Summe N +P bildet. Diese Eingabe erfolgt abwechselnd, und zwar ein Bit aus dem Register 28 nach einem Bit aus dem Speicher 6, in Synchronismus mit den Signalen Ha und Hb (Fig. 16).

Wenn die Summe N +P gleich der Zahl N _max ist, setzt der Überlauf des Zählers 126 die Kippschaltung 134. Die Diode 135 leuchtet auf und meldet, daß die Zahl der in der Karte verfügbaren Positionen nicht ausreicht, um die P verlangten Positionen aufzuzeichnen, die durch die Schaltungen 127 und 128 eingegeben worden sind. Die Operationen werden durch ein "normales Ende"-Signal gestoppt. Wenn die Summe N +P kleiner als die Zahl N _max ist, werden die Operationen fortgesetzt.

Während der Phase ϕ₅′ wird der Inhalt des Zählers 126 in den Zähler 130 überführt, der die Summe N +P empfängt (welches die Anzahl der Bits in der Karte ist, die von dem Wert 0 auf den Wert 1 übergehen sollen).

Am Ende der Phase ϕ₅′ geht das System auf die Phaen ϕ₆′ und ϕ₇′ (Kippschaltung 140 in dem Zustand 1) über, was bei der entsprechenden Karte der Schreibphase entspricht (Übergang des Zustands der Kippschaltung 20 auf den Zustand 0). Auf der Höhe des Elements 67 wird der Ausgang freigegeben. Der Zähler 130, der die Summe N + P enthält, zählt rückwärts. Der Übergang des Zählers auf Null setzt die Kippschaltung 140 auf 0. Während der gesamten Dauer des Signals ϕ₇′, das durch die Kippschaltung 140 erzeugt wird, werden Einsen in den Speicher der Karte eingeschrieben. Jenseits davon und bis zu dem Ende des Signals ϕ₆′ werden Nullen in die Karte eingeschrieben (d. h. es erfolgt keine Modifizierung des Speichers der Karte).

Während der Phase ϕ₈′ wird der Inhalt des Zählers 126 in den Zähler 130 überführt, der erneut die Summe N +P enthält (während dieser Phase befindet sich der Speicher in der Leseposition). Während der Phase ϕ₉′ wird die Karte immer gelesen. Der Zähler 130 zählt rückwärts. Drei Fälle können auftreten:

a) Normaler Fall

Auf der Karte beträgt die Anzahl der Bits mit dem Wert 1 effektiv N +P. Der Überlauf des Zählers entspricht SL = 0 des Elements 67. Nachdem der Überlauf des Zählers die Kippschaltung 144 gesetzt hat, wenn die nächste Zelle des Speichers der Karte in dem Zustand 0 ist, wird die Kippschaltung 146 gesetzt. Die Diode 150 leuchtet auf. Einerseits werden die Operationen durch ein "normales Ende"-Signal über die UND-Schaltung 162 gestoppt und andererseits werden die Auswerteeinrichtungen M 4 durch das Signal FINN informiert.

b) Abnormaler Fall Nr. 1

Die Zahl der Bits mit dem Wert 1 beträgt in der Karte N +P +a (mit a 1). Der Überlauf des Zählers entspricht SL = 1 des Elements 67. Nachdem der Überlauf des Zählers die Kippschaltung 144 gesetzt hat, wenn die nächste Zelle in der Karte in dem Zustand 1 ist, wird die Kippschaltung 147 positioniert. Die Diode 152 leuchtet auf. Die Operationen werden durch ein "abnormales Ende"-Signal FINA über die UND-Schaltung 160 und den Inverter 161 gestoppt.

c) Abnormaler Fall Nr. 2

Die Anzahl der Bits mit dem Wert 1 ist auf der Karte N +P -a (mit a 1). Die Kippschaltung 155, die am Anfang der Phase ϕ₉′ auf 1 gesetzt worden ist, geht auf Null, bevor die Kippschaltung 144 auf 1 geht. Die Kippschaltung 157 wird dann auf 1 gesetzt. Die Diode 158 leuchtet auf. Die Operationen werden durch ein "abnormales Ende"-Signal gestoppt.

Das System ist vorstehend für einen seiner Anwendungsfälle bei gewissen Transaktionen beschrieben worden, d. h. bei der Lieferung von gewissen Leistungen im Austausch gegen eine Geldsumme. Dieser Typ von Anwendungsfall kann eine gewisse Anzahl von Transaktionen zwischen einem Privatmann und einer Gesellschaft oder einem Unternehmen, sei es staatlich oder privat, betreffen. Das System kann deshalb nicht allein in der oben angegebenen Weise für die Abrechnung von Fernsprechverbindungen von öffentlichen oder privaten Stationen aus oder für den Kauf von Briefmarken benutzt werden, sondern auch zum Erzielen und/oder Abrechnen von anderen Leistungen, beispielsweise dem Verbrauch an elektrischem Strom, der Benzinverteilung, bei der Abrechnung in Gaststätten oder Hotels (wobei der Informationsträger die Abrechnung von Mahlzeiten, Einheiten, usw. gestattet), usw.

Alle diese Verwendungszwecke erfordern selbstverständlich eine spezielle Anpassung der Geräte, die die betreffende Leistung liefern oder aufzeichnen.

In gewissen Fällen wird die Leistung erst nach Einschreiben der entsprechenden Belastung in den Informationsträger erbracht. In anderen Fällen erfolgt das Einschreiben in den Informationsträger nur zu Abrechnungs- und/oder Aufzeichnungszwecken.

Das System zielt jedoch nicht nur auf Umsatzoperationen ab, sondern allgemein auch auf jede Art von Operation, die darin besteht, den Besitzer eines Informationsträgers um einen bestimmten Wert, der einen Verbrauch oder einen beliebigen Gebrauch, eine Kontrolle, eine Bestrafung, usw. darstellt, ins Haben oder ins Soll zu bringen.

Claims (8)

1. System zum Verbuchen von Werteinheiten mittels eines Informationsträgers und externen Einrichtungen zum Einschreiben und/oder Auswerten der Informationen, wobei der Informationsträger aufweist:

• - einen Speicher mit zwei getrennten Zonen, von denen die erste unveränderlich gemacht werden kann und personenbezogene Codes enthalten kann und die zweite veränderlich ist,
• - Speicher-Steuerschaltungen,
• - Einrichtungen zum vorübergehenden Ankoppeln des Informationsträgers an die Einschreib- und/oder Auswerteeinrichtungen, die zum Einschreiben von Daten in den Informationsträger und Auslesen von Daten aus diesem eingerichtet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß in der veränderlichen Speicherzone (4) jedes einzelne Speicherelement einer verfügbaren Werteinheit entspricht, die in der unveränderlich gemachten Speicherzone (3) definiert ist, daß das Einschreiben der verbrauchten Werteinheiten durch irreversible Änderung des physikalischen Zustands dieser Speicherelemente erfolgt und daß die unveränderlich gemachte Speicherzone (3) eine Identifizierungscodegruppe enthält, welche die Benutzungsart des Informationsträgers angibt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicherfeld (1) der unveränderlich gemachten Speicherzone wenigstens ein Gültigkeitsbit eingeschrieben ist, nachdem die Werteinheit und der personenbezogene Code in die zugehörigen Felder (3, 2) dieser Speicherzone geschrieben sind, wobei dieses Gültigkeitsbit je nach seinem Wert entweder das Einschreiben in alle Speicherzonen freigibt oder nur das Auslesen der unveränderlichen Speicherzone und das Einschreiben in die veränderliche Zone freigibt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der in den Speicher eingeschriebenen Informationen in einem unveränderlichen Code codiert ist, worin jede Information innerhalb eines Speicherfeldes in den anderen nach dem Einschreiben irreversibel ist, wobei die vorbestimmte Anzahl m von Bits, die sich in jedem Speicherfeld im irreversiblen Zustand befinden, kleiner als oder gleich n ist.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsträger (5) Kontakte trägt, die mit entsprechenden Kontakten (39) der Einschreib und/oder Auswerteeinrichtungen zusammenwirken.

5. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (M 3) zur Überwachung des dauernden Vorhandenseins der Versorgungsspannungen (V₁) der auf dem Informationsträger (5) vorhandenen Logik- und Programmierschaltungen (6, 7, 8) sowohl an diesem Informationsträger als auch an den externen Einschreib- und/oder Auswerteeinrichtungen (M 1) vorgesehen ist und daß diese Einrichtung enthält:

• - eine in den Informationsträger eingebaute Schaltung (8), die zwei Spannungskomparatoren (8 a, 8 b) enthält, welche die Versorgungsspannungen (V₁, V₂) der auf dem Informationsträger enthaltenen Logik- und Programmierschaltungen (6, 7) erfassen und zwei Signale abgeben, die über eine Verknüpfungsschaltung (8 c) auf einen Widerstand (R) gegeben werden, der mit einem Versorgungsspannungsanschluß (9) verbunden ist, so daß in dem an diesen Versorgungsspannungsanschluß (9) angeschlossenen Leiter eine Stromänderung erzeugt wird,
• - zwei außerhalb des Informationsträgers (5) angeordnete und den Einschreib- und/oder Auswerteeinrichtungen (M 1) zugeordnete Komparatoren (57, 58) zur Erfassung der Versorgungsspannungen (V₁, V₂) und einen dritten Komparator (61), der die Stromänderungen (Δ i₁) auf dem mit dem Versorgungsspannungsanschluß (9) verbundenen Leiter erfaßt, sowie eine Torschaltung (60), deren Eingänge von den Ausgängen der drei Komparatoren (57, 58, 61) angesteuert werden und die ein Freigabesignal für den Dialog mit dem Informationsträger abgibt.

6. Verfahren zum Initiieren eines Informationsträgers, der mit einem Speicher versehen ist, der irreversibel programmierbare Speicherfelder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Zone (2, 3) des Speichers, die unzugänglich gemacht werden soll, eine erste Information eingeschrieben wird, welche in der Angabe der Benutzungsart besteht, für den der Informationsträger (5) bestimmt ist, und eine zweite Information eingeschrieben wird, welche in der Definition einer Werteinheit für mittels des Informationsträgers (5) auszuführende und auf dem Informationsträger zu verbuchende Operationen besteht, daß in eine weitere Zone (4) des Speichers, die veränderlich bleibt, eine Information eingeschrieben wird, die in der Anzahl von Werteinheiten besteht, die für den Inhaber des Informationsträgers (5) verfügbar sind, und in ein Speicherfeld (1) des Speichers, das Bestandteil der unzugänglich werdenden Speicherzone ist; eine Information eingeschrieben wird, die durch wenigstens ein Bit gebildet ist und durch deren Wert diejenige Speicherzone (2, 3) unzugänglich gemacht wird, in der die Benutzungsart und die Werteinheit angegeben sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einschreiben des Bits, durch welches die Speicherzone (2, 3) unzugänglich wird, die in die verschiedenen Speicherzonen eingeschriebenen Informationen zur Überprüfung ihrer korrekten Aufzeichnung ausgelesen werden.