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DE102023114675A1 - Method for contactless communication of a card-shaped data carrier with a read/write device - Google Patents

Method for contactless communication of a card-shaped data carrier with a read/write device Download PDF

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DE102023114675A1
DE102023114675A1 DE102023114675.0A DE102023114675A DE102023114675A1 DE 102023114675 A1 DE102023114675 A1 DE 102023114675A1 DE 102023114675 A DE102023114675 A DE 102023114675A DE 102023114675 A1 DE102023114675 A1 DE 102023114675A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
card
data carrier
shaped data
user
read
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023114675.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Baldischweiler
Bernd Nebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Original Assignee
Giesecke & Devrient Epayments GmbH
Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke & Devrient Epayments GmbH, Giesecke and Devrient ePayments GmbH filed Critical Giesecke & Devrient Epayments GmbH
Priority to DE102023114675.0A priority Critical patent/DE102023114675A1/en
Publication of DE102023114675A1 publication Critical patent/DE102023114675A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur kontaktlosen Kommunikation eines kartenförmigen Datenträgers (10) mit einer Lese-/Schreibvorrichtung (20), wobei der kartenförmige Datenträger (10) ein Eingabeelement (11) aufweist und wobei der kartenförmige Datenträger (10) und die Lese-/Schreibvorrichtung jeweils über kontaktlose Kommunikationsfähigkeiten verfügen. Das Verfahren (100) umfasst das Anordnen (102) des kartenförmigen Datenträgers (10) relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung (20), so dass eine Verbindungsstärke einer drahtlosen Kommunikationsverbindung des kartenförmigen Datenträgers (10) mit der Lese-/Schreibvorrichtung maximiert wird, das Erkennen (103) des kartenförmigen Datenträgers (10) durch die Lese-/Schreibvorrichtung (20), das Aufbauen (104) der kontaktlosen Kommunikationsverbindung mit dem kartenförmigen Datenträger (20) durch die Lese-/Schreibvorrichtung (20), das Erzeugen (105) von Anweisungen an den Benutzer bezüglich einer Interaktion des Benutzers mit dem Eingabeelement (11) des kartenförmigen Datenträger (10), und das Interagieren (106), durch den Benutzer, mit dem Eingabeelement (11) als Reaktion auf die Anweisungen der Lese-/Schreibvorrichtung (20).The invention relates to a method (100) for contactless communication of a card-shaped data carrier (10) with a read/write device (20), wherein the card-shaped data carrier (10) has an input element (11) and wherein the card-shaped data carrier (10) and the read/write device each have contactless communication capabilities. The method (100) comprises arranging (102) the card-shaped data carrier (10) relative to the read/write device (20) such that a connection strength of a wireless communication link of the card-shaped data carrier (10) with the read/write device is maximized, the recognition (103) of the card-shaped data carrier (10) by the read/write device (20), the establishment (104) of the contactless communication link with the card-shaped data carrier (20) by the read/write device (20), the generation (105) of instructions to the user regarding an interaction of the user with the input element (11) of the card-shaped data carrier (10), and the interaction (106), by the user, with the input element (11) in response to the instructions of the read/write device (20).

Description

Gebiet der Erfindungfield of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft die kontaktlose Kommunikation von kartenförmigen Datenträgern mit einer Lese-/Schreibvorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung die kontaktlose Kommunikation von kartenförmigen Datenträgern, welche Eingabeelemente wie biometrische Authentifizierungselemente umfassen, mit Lese-/Schreibvorrichtungen.The present invention relates to the contactless communication of card-shaped data carriers with a read/write device. In particular, the invention relates to the contactless communication of card-shaped data carriers, which comprise input elements such as biometric authentication elements, with read/write devices.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Kartenförmige Datenträger werden heutzutage in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten verwendet. Beispielsweise können solche Datenträger zum bargeldlosen Bezahlen von Waren oder Dienstleistungen, zur personenbezogenen Identitätsfeststellung oder für einen Zugang zu internetbasierten Anwendungsprogrammen eingesetzt werden. Dementsprechend gibt es zum Beispiel kartenförmige Datenträger in Form von Chipkarten im Allgemeinen, Zahlungskarten, wie beispielsweise Kreditkarten oder Debitkarten, sowie Personalausweis- oder Identitätskarten. Insbesondere Zahlungskarten in Form von Kreditkarten oder Debitkarten sind dabei häufig Dual-Interface-Chipkarten (DI-Chipkarten), welche mit anderen Geräten, wie beispielsweise mit Point-of-Sale-Terminals, sowohl kontaktbasiert über ein Chipelement als auch kontaktlos über Nahfeldkommunikation (NFC) kommunizieren können. Zur Freigabe von Bezahlvorgängen mit derartigen Datenträgern ist üblicherweise die Eingabe einer PIN notwendig.Card-shaped data carriers are used in a wide range of applications today. For example, such data carriers can be used for cashless payment of goods or services, for personal identity verification or for access to Internet-based application programs. Accordingly, there are, for example, card-shaped data carriers in the form of chip cards in general, payment cards such as credit cards or debit cards, as well as ID cards or identity cards. Payment cards in the form of credit cards or debit cards in particular are often dual-interface chip cards (DI chip cards), which can communicate with other devices, such as point-of-sale terminals, both contact-based via a chip element and contactless via near-field communication (NFC). To authorize payment transactions with such data carriers, it is usually necessary to enter a PIN.

Allerdings existieren auch kartenförmige Datenträger mit einem integrierten biometrischen Authentifizierungselement (z.B. einem Fingerabdrucksensor) zur Freigabe von Vorgängen mit dem Datenträger. Die biometrischen Merkmale (z.B. Fingerabdrücke) des Besitzers können beispielsweise mit entsprechenden Smartphone-Apps durch den Benutzer erfasst und auf dem kartenförmigen Datenträger gespeichert werden. Damit der Benutzer die Anweisungen auf dem Display des Smartphones während des Erfassungsvorgangs (Enrollment) sehen und befolgen kann und gleichzeitig mit dem Fingerabdrucksensor interagieren kann, wird der kartenförmige Datenträger so an der Rückseite des Smartphones platziert, dass der Fingerabdrucksensor weiterhin durch den Benutzer zugänglich ist. Dabei handelt es sich aber in der Regel nicht um die Platzierung mit der bestmöglichen Verbindungsstabilität bzw. Energieübertragung. Zudem ist die Leserleistung eines Smartphones meist kleiner als ca. 2 A/m. Insbesondere in entsprechenden Kommandoabläufen mit erhöhtem Energiebedarf (d.h. wenn der Fingerabdrucksensor angesteuert wird) kann es deshalb während der Interaktion zu unvermittelten Verbindungsabbrüchen kommen. Infolgedessen ist es für den Benutzer schwierig, die korrekte/ideale Position mit dem besten Energieeintrag für die Karte mit Fingerabdrucksensor zu finden, und die Handhabung der Karte mit dem Fingerabdrucksensor ist für den Benutzer weder nachvollziehbar noch verständlich.However, there are also card-shaped data carriers with an integrated biometric authentication element (e.g. a fingerprint sensor) to authorize processes with the data carrier. The owner's biometric characteristics (e.g. fingerprints) can be recorded by the user using appropriate smartphone apps, for example, and stored on the card-shaped data carrier. So that the user can see and follow the instructions on the smartphone display during the enrollment process and can interact with the fingerprint sensor at the same time, the card-shaped data carrier is placed on the back of the smartphone so that the fingerprint sensor is still accessible to the user. However, this is usually not the placement with the best possible connection stability or energy transfer. In addition, the reader performance of a smartphone is usually less than approx. 2 A/m. This can lead to sudden connection interruptions during the interaction, particularly in corresponding command sequences with increased energy requirements (i.e. when the fingerprint sensor is activated). As a result, it is difficult for the user to find the correct/ideal position with the best energy input for the fingerprint sensor card, and the handling of the fingerprint sensor card is neither comprehensible nor understandable for the user.

Weiterhin werden für kartenförmige Datenträger typischerweise Fullsize-Spulen verwendet. Bei derartigen Spulen kann es ebenso vorkommen, dass die Spule für eine optimale Verbindungsstabilität nicht ideal in Relation zu dem Smartphone bzw. der Leserspule des Smartphones platziert werden kann. Es kann hierbei vorkommen, dass der Energieeintrag in die Spule des kartenförmigen Datenträgers signifikant reduziert ist oder die Spule des kartenförmigen Datenträgers ein gegenläufiges Feld erfährt. Dies führt ebenso zu unvermittelten Verbindungsabbrüchen.Furthermore, full-size coils are typically used for card-shaped data storage devices. With such coils, it can also happen that the coil cannot be ideally positioned in relation to the smartphone or the reader coil of the smartphone for optimal connection stability. It can happen that the energy input into the coil of the card-shaped data storage device is significantly reduced or that the coil of the card-shaped data storage device experiences an opposing field. This also leads to sudden connection interruptions.

BeschreibungDescription

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die kontaktlose Verbindungsstabilität eines kartenförmigen Datenträgers, insbesondere eines kartenförmigen Datenträgers mit einem zusätzlichen Eingabeelement, mit einer Lese-/Schreibvorrichtung zu verbessern. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Energieeintrag in den kartenförmigen Datenträger durch die Lese-/Schreibvorrichtung zu optimieren.Accordingly, it is the object of the present invention to improve the contactless connection stability of a card-shaped data carrier, in particular a card-shaped data carrier with an additional input element, with a read/write device. In particular, it is the object of the present invention to optimize the energy input into the card-shaped data carrier by the read/write device.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Beispielhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.This object is achieved by the subject matter of the independent claim. Exemplary embodiments emerge from the dependent claims and the following description.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur kontaktlosen Kommunikation eines kartenförmigen Datenträgers mit einer Lese-/Schreibvorrichtung bereitgestellt, wobei der kartenförmige Datenträger ein Eingabeelement aufweist und wobei der kartenförmige Datenträger und die Lese-/Schreibvorrichtung jeweils über kontaktlose Kommunikationsfähigkeiten verfügen. Das Verfahren umfasst das Anordnen des kartenförmigen Datenträgers relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung, so dass eine Verbindungsstärke einer drahtlosen Kommunikationsverbindung des kartenförmigen Datenträgers mit der Lese-/Schreibvorrichtung vergrößert wird, das Erkennen des kartenförmigen Datenträgers durch die Lese-/Schreibvorrichtung, das Aufbauen der kontaktlosen Kommunikationsverbindung mit dem kartenförmigen Datenträger durch die Lese-/Schreibvorrichtung, das Erzeugen und Ausgeben von Anweisungen an den Benutzer bezüglich einer Interaktion des Benutzers mit dem Eingabeelement des kartenförmigen Datenträgers durch das Erzeugen von durch den Benutzer erfassbaren Signalen durch die Lese-/Schreibvorrichtung, und das Erfassen einer Eingabe von dem Benutzer durch das Eingabeelement als Reaktion auf die Anweisungen der Lese-/Schreibvorrichtung.According to one aspect, a method for contactless communication of a card-shaped data carrier with a reading/writing device is provided, wherein the card-shaped data carrier has an input element and wherein the card-shaped data carrier and the reading/writing device each have contactless communication capabilities. The method comprises arranging the card-shaped data carrier relative to the reading/writing device so that a connection strength of a wireless communication connection of the card-shaped data carrier with the reading/writing device is increased, the recognition of the card-shaped data carrier by the reading/writing device, the establishment of the contactless communication connection with the card-shaped data carrier by the reading/writing device, the generation and output of instructions to the user regarding an interaction of the user with the input element of the card-shaped data carrier by generating user-detectable signals by the read/write device, and detecting an input from the user by the input element in response to the instructions of the read/write device.

Der kartenförmige Datenträger kann zum Beispiel eine Ausweiskarte, eine Identitätskarte (ID-Karte), eine Chipkarte, eine Smartcard oder eine Bezahlkarte, wie beispielsweise eine Kreditkarte oder eine Debitkarte, oder jede andere Karte, welche kontaktlose Kommunikationsfähigkeiten über Nahfeldkommunikation ermöglicht, sein. Insbesondere kann der kartenförmige Datenträger eine Dual-Interface-Chipkarte sein, welche sowohl kontaktlos, beispielsweise über NFC (Engl.: Near Field Communication, Nahfeldkommunikation), als auch kontaktgebunden, beispielsweise über ein an der Oberfläche eines Kartenkörpers angeordnetes Chipelement, mit anderen Geräten, wie beispielsweise mit Point-of-Sales-Terminals, kommunizieren kann.The card-shaped data carrier can be, for example, an identification card, an identity card (ID card), a chip card, a smart card or a payment card, such as a credit card or a debit card, or any other card that enables contactless communication capabilities via near field communication. In particular, the card-shaped data carrier can be a dual-interface chip card that can communicate with other devices, such as point-of-sales terminals, both contactlessly, for example via NFC (Near Field Communication), and contact-based, for example via a chip element arranged on the surface of a card body.

Der kartenförmige Datenträger kann ein Kunststoffmaterial oder ein Naturmaterial (wie beispielsweise Holz) aufweisen, welches den Kartenkörper des kartenförmigen Datenträgers bildet. Der Kartenkörper kann auch aus recycelbaren und/oder bioabbaubaren Materialien gefertigt sein. Der Kartenkörper kann flächig ausgebildet sein und kann ferner in mehreren Schichten aufgebaut sein, die in einem Laminierprozess bei der Herstellung des Kartenkörpers erzeugt werden. Zum Beispiel kann der Kartenkörper eine Basisstruktur sowie eine Oberflächenschicht, d.h. ein sog. Overlay, aufweisen.The card-shaped data carrier can comprise a plastic material or a natural material (such as wood), which forms the card body of the card-shaped data carrier. The card body can also be made of recyclable and/or biodegradable materials. The card body can be flat and can also be constructed in several layers, which are produced in a lamination process during the manufacture of the card body. For example, the card body can comprise a base structure and a surface layer, i.e. a so-called overlay.

Der kartenförmige Datenträger umfasst zudem ein zusätzliches Eingabeelement auf einem Kartenkörper des kartenförmigen Datenträgers, welches eine funktionale Interaktion eines Benutzers mit der Karte selbst (beispielsweise mit einem Chipelement der Karte) ermöglicht. Ein solches Eingabeelement kann beispielsweise ein biometrisches Authentifizierungselement, wie ein Fingerabdrucksensor oder ein anderer biometrischer Sensor sein, welcher mit einem integrierten funktionalen Element, wie beispielsweise einem Chipelement, in Verbindung steht. Das Eingabeelement kann jedoch auch jedes andere geeignete Eingabeelement sein. Denkbar ist beispielsweises auch, dass eine kleine Kamera auf dem Kartenkörper angebracht ist, welche zur Identifizierung der Gesichtszüge des Benutzers dient. Derartige Eingabeelemente können beispielsweise zur Freigabe von mit der Karte durchgeführten Vorgängen durch einen berechtigten Benutzer dienen. Bei einer Bezahlkarte (z.B. einer Kreditkarte) kann das Eingabeelement beispielsweise anstelle einer PIN zur Verifizierung einer Berechtigung zur Benutzung der Karte (d.h. zur Freigabe von Bezahlvorgängen) dienen. Bei einer Ausweiskarte kann das Eingabeelement beispielsweise zur Freigabe einer Online-Ausweisfunktion dienen, usw. All solchen Eingabeelementen ist gemein, dass initial ein entsprechendes Authentifizierungsmerkmal (beispielsweise ein Fingerabdruck) auf der Karte, beispielsweise in einem sicheren Element, gespeichert werden muss (Enrollment), was beispielsweise mit einem Smartphone oder einer anderen Lese-/Schreibvorrichtung mit einer entsprechenden Software-Anwendung erfolgen kann.The card-shaped data carrier also comprises an additional input element on a card body of the card-shaped data carrier, which enables a user to interact functionally with the card itself (for example with a chip element of the card). Such an input element can be, for example, a biometric authentication element, such as a fingerprint sensor or another biometric sensor, which is connected to an integrated functional element, such as a chip element. However, the input element can also be any other suitable input element. It is also conceivable, for example, that a small camera is attached to the card body, which serves to identify the user's facial features. Such input elements can be used, for example, to authorize transactions carried out with the card by an authorized user. In the case of a payment card (e.g. a credit card), the input element can be used, for example, instead of a PIN, to verify authorization to use the card (i.e. to authorize payment transactions). In the case of an ID card, the input element can be used, for example, to enable an online ID function, etc. What all such input elements have in common is that an appropriate authentication feature (e.g. a fingerprint) must initially be stored on the card, for example in a secure element (enrollment), which can be done, for example, with a smartphone or another reading/writing device with an appropriate software application.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nun eine kontaktlose Kommunikation des kartenförmigen Datenträgers mit einer solchen Lese-/Schreibvorrichtung (z.B. mit einem Smartphone) während eines Interaktionsvorgangs oder einer Reihe von Interaktionsvorgängen des Benutzers mit dem Eingabeelement (beispielsweise zum Registrieren eines Fingerabdrucks), ohne dass die Kommunikation vor dem vollständigen Abschluss des Vorgangs unvermittelt abbricht. Damit das Eingabeelement während eines solchen Vorgangs zugänglich bleibt (beispielsweise, damit der Nutzer auf Aufforderung der Lese-/Schreibvorrichtung seinen Finger auf ein Eingabeelement in Form eines Fingerabdrucksensors legen kann), muss der kartenförmige Datenträger nämlich so relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung platziert werden, dass das Eingabeelement durch die Lese-/Schreibvorrichtung nicht verdeckt wird und trotzdem eine Kommunikation der Lese-/Schreibvorrichtung mit dem kartenförmigen Datenträger stattfinden kann. Zudem muss der Benutzer in der Lage sein, Anweisungen von der Lese-/Schreibvorrichtung zu empfangen. Üblicherweise gibt die Lese-/Schreibvorrichtung solche Anweisungen auf einem Display der Lese-/Schreibvorrichtung aus. Wenn die Lese-/Schreibvorrichtung beispielsweise ein Smartphone ist, wird dazu üblicherweise das Smartphone auf dem kartenförmigen Datenträger platziert, so dass das Eingabeelement (z.B. Fingerabdrucksensor) seitlich unter dem Smartphone hervorsteht und somit zugänglich ist. Der Benutzer kann dann die Anweisungen auf dem Display (beispielsweise zum Platzieren eines Fingers auf dem Sensor) sehen und entsprechend befolgen. Diese Anordnung ist jedoch nicht optimal zur Energieübertragung, da Teile einer Kartenspule, welche die kontaktlose Kommunikation herstellt, außerhalb eines Lesers der Lese-/Schreibvorrichtung liegen. Dadurch liegen die Spulen des kartenförmigen Datenträger und der Lese-/Schreibvorrichtung nicht in optimaler Deckung und zudem asymmetrisch zueinander. Zusammen mit der geringen Leserleistung insbesondere eines Smartphones wird somit die Energieübertragung stark reduziert. Insbesondere in Zeiträumen, in denen die Eingabevorrichtung (z.B. ein Fingerabdrucksensor) angesteuert wird (d.h. in Zeiträumen mit erhöhtem Energiebedarf), reicht deshalb die von der Lese-/Schreibvorrichtung auf den kartenförmigen Datenträger übertragene Energie möglicherweise nicht aus, um die Verbindung mit der Lese-/Schreibvorrichtung stabil aufrecht zu erhalten. Eine zuvor hergestellte Verbindung kann dann unvermittelt abbrechen.The method according to the invention now enables contactless communication of the card-shaped data carrier with such a reading/writing device (e.g. with a smartphone) during an interaction process or a series of interaction processes of the user with the input element (e.g. for registering a fingerprint), without the communication suddenly breaking off before the process is completely completed. In order for the input element to remain accessible during such a process (e.g. so that the user can place his finger on an input element in the form of a fingerprint sensor when prompted by the reading/writing device), the card-shaped data carrier must be placed relative to the reading/writing device in such a way that the input element is not covered by the reading/writing device and communication between the reading/writing device and the card-shaped data carrier can still take place. In addition, the user must be able to receive instructions from the reading/writing device. The reading/writing device usually outputs such instructions on a display of the reading/writing device. If the reading/writing device is a smartphone, for example, the smartphone is usually placed on the card-shaped data carrier so that the input element (e.g. fingerprint sensor) protrudes from the side under the smartphone and is thus accessible. The user can then see the instructions on the display (e.g. for placing a finger on the sensor) and follow them accordingly. However, this arrangement is not optimal for energy transfer, since parts of a card coil, which establishes the contactless communication, are located outside a reader of the reading/writing device. As a result, the coils of the card-shaped data carrier and the reading/writing device are not optimally aligned and are also asymmetrical to one another. Together with the low reading performance of a smartphone in particular, the energy transfer is therefore greatly reduced. In particular during periods in which the input device (e.g. a fingerprint sensor) is controlled (i.e. during periods with increased energy requirements), the energy transferred from the reading/writing device to the card-shaped data carrier may not be sufficient. not sufficient to maintain a stable connection with the read/write device. A previously established connection can then break off suddenly.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden derartige Kontaktabbrüche durch die Kombination eines optimalen Anordnens/Platzierens des kartenförmigen Datenträgers zu der Lese-/Schreibvorrichtung (insbesondere zu einem Leser der Lese-/Schreibvorrichtung) mit dem Bereitstellen von Anweisungen in einer Form, welche nicht auf das Display der Lese-/Schreibvorrichtung angewiesen ist, ermöglicht. Dazu können die jeweiligen Anweisungen beispielsweise durch entsprechende unterscheidbare Tonmuster (z.B. Tonsequenzen), Vibrationsmuster (z.B. Vibrationssequenzen), Blinkmuster (z.B. Blinksequenzen einer Leuchtdiode), oder anderen geeigneten unterscheidbaren Signalen an den Benutzer ausgegeben werden. Dadurch wird die Notwendigkeit, während eines entsprechenden Vorgangs ein Display der Lese-/Schreibvorrichtung sehen können zu müssen, eliminiert. Beispielsweise kann ein Smartphone somit auf den Rücken gedreht werden (so dass ein Display des Smartphones beispielsweise auf einem Tisch liegt und nicht sichtbar ist) und der kartenförmige Datenträger kann in optimaler Ausrichtung und Deckung zu der Leserspule des Smartphones (oder allgemein einer Lese-/Schreibvorrichtung) auf dem Rücken des Smartphones so abgelegt werden, dass das Eingabeelement durch den Benutzer zugänglich ist. Die Lese-/Schreibvorrichtung kann dann beispielsweise durch ein erstes akustisches Signal, Vibrationssignal, Blinksignal etc. (im Folgenden „Signal“) indizieren, dass eine Verbindung zu dem kartenförmigen Datenträger aufgebaut wurde. Die Lese-/Schreibvorrichtung kann dann beispielsweise ein zweites solches Signal ausgeben, wenn der Benutzer einen entsprechenden Finger auf den Fingerabdrucksensor (wenn das Eingabeelement ein Fingerabdrucksensor ist) legen soll, ein drittes Signal ausgeben, wenn der Finger wieder angehoben werden soll, ein viertes Signal ausgeben, wenn ein andere Finger aufgelegt werden soll, usw. Dadurch liegt der kartenförmige Datenträger relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung während des gesamten Vorgangs in einer Ausrichtung, welche eine optimale Signalstärke/Verbindungsstärke ohne Verbindungsabbrüche ermöglicht. Anweisungen bezüglich der Interaktion mit dem Eingabeelement bedeuten dabei insbesondere Anweisungen an den Benutzer, eine Eingabe an dem Eingabeelement vorzunehmen, beispielsweise durch auflegen eines Fingers auf einen Fingerabdrucksensor.According to the present disclosure, such contact interruptions are made possible by combining an optimal arrangement/placement of the card-shaped data carrier with the reading/writing device (in particular with a reader of the reading/writing device) with the provision of instructions in a form that does not depend on the display of the reading/writing device. For this purpose, the respective instructions can be issued to the user, for example, by means of corresponding distinguishable sound patterns (e.g. sound sequences), vibration patterns (e.g. vibration sequences), flashing patterns (e.g. flashing sequences of a light-emitting diode), or other suitable distinguishable signals. This eliminates the need to be able to see a display of the reading/writing device during a corresponding process. For example, a smartphone can thus be turned on its back (so that a display of the smartphone lies on a table, for example, and is not visible) and the card-shaped data carrier can be placed on the back of the smartphone in optimal alignment and coverage with the reader coil of the smartphone (or generally a reading/writing device) so that the input element is accessible to the user. The reading/writing device can then indicate, for example, by means of a first acoustic signal, vibration signal, flashing signal, etc. (hereinafter referred to as "signal") that a connection to the card-shaped data carrier has been established. The reading/writing device can then, for example, output a second such signal when the user is to place a corresponding finger on the fingerprint sensor (if the input element is a fingerprint sensor), output a third signal when the finger is to be lifted again, output a fourth signal when another finger is to be placed, etc. As a result, the card-shaped data carrier is in an orientation relative to the reading/writing device during the entire process which enables optimal signal strength/connection strength without connection interruptions. Instructions regarding interaction with the input element mean in particular instructions to the user to make an input on the input element, for example by placing a finger on a fingerprint sensor.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die benutzererfassbare Signale mindestens eines aus einem akustischen Signal, einem Vibrationssignal und einem optischen Signal.According to one embodiment, the user-detectable signals comprise at least one of an acoustic signal, a vibration signal and an optical signal.

Mit einem optischen Signal ist dabei beispielsweise ein Blinksignal durch eine LED eines Smartphones, nicht jedoch ein optischen Signal auf einem Display gemeint. Allerdings könne die Anweisungen natürlich auch parallel auf dem Display angezeigt werden. An optical signal is, for example, a flashing signal from an LED on a smartphone, but not an optical signal on a display. However, the instructions can of course also be shown on the display in parallel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die benutzererfassbaren Signale konkrete Handlungsanweisungen an den Benutzer in Form von Sprachanweisungen.According to a further embodiment, the user-detectable signals comprise concrete instructions for action to the user in the form of voice instructions.

Beispielsweise kann ein Sprachassistent der Lese-/Schreibvorrichtung Anweisungen wie „linken Zeigefinger auflegen“ usw. über einen Lautsprecher der Lese-/Schreibvorrichtung ausgeben und den Benutzer so durch den Prozess führen.For example, a reader/writer voice assistant can issue instructions such as “place left index finger” etc. through a speaker on the reader/writer, guiding the user through the process.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Lese-/Schreibvorrichtung ein mobiles Gerät eines Benutzers. Das Anordnen des kartenförmigen Datenträgers relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung erfolgt durch Anordnen des kartenförmigen Datenträgers an einer Rückseite des mobilen Geräts, so dass eine vergrößerte Energieübertragung zwischen dem kartenförmigen Datenträger und der Lese-/Schreibvorrichtung erreicht wird.According to a further embodiment, the reading/writing device is a user's mobile device. The arrangement of the card-shaped data carrier relative to the reading/writing device is carried out by arranging the card-shaped data carrier on a rear side of the mobile device, so that an increased energy transfer between the card-shaped data carrier and the reading/writing device is achieved.

Ein mobiles Gerät kann beispielsweise, wie oben beschrieben, ein Smartphone eines Benutzers sein. Dass die Energieübertragung vergrößert wird, kann insbesondere bedeuten, dass die Energieübertragung maximiert wird. Allerdings ist jede Vergrößerung, welche ausreichend Energie überträgt, ausreichend, auch wenn die Energieübertragung nicht maximiert wird.A mobile device can be, for example, a user's smartphone as described above. In particular, enlarging the energy transfer can mean maximizing the energy transfer. However, any enlargement that transfers enough energy is sufficient, even if the energy transfer is not maximized.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Eingabeelement ein biometrisches Authentifizierungselement zur Verifizierung der Identität eines Benutzers des kartenförmigen Datenträgers.According to a further embodiment, the input element is a biometric authentication element for verifying the identity of a user of the card-shaped data carrier.

Das biometrische Authentifizierungselement kann beispielsweise ein Fingerabdrucksensor, eine Kamera, ein Mikrofon, oder jedes andere geeignete biometrischen Authentifizierungselement sein, dass die Bestätigung der Identität des Benutzers ermöglicht. Voraussetzung ist allerdings, dass die übertragene Energie von der Lese-/Schreibvorrichtung für das Betreiben des Authentifizierungselements ausreicht.The biometric authentication element can be, for example, a fingerprint sensor, a camera, a microphone, or any other suitable biometric authentication element that enables the confirmation of the user's identity. The prerequisite, however, is that the energy transmitted from the read/write device is sufficient to operate the authentication element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das biometrische Authentifizierungselement ein Fingerabdrucksensor.According to a further embodiment, the biometric authentication element is a fingerprint sensor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Anweisungen bezüglich der Interaktion des Benutzers mit dem kartenförmigen Datenträger Anweisungen zum Registrieren und Speichern eines biometrischen Merkmals des Benutzers auf dem kartenförmigen Datenträger.According to a further embodiment, the instructions regarding the interaction of the user with the card-shaped data carrier comprise instructions for registering and storing a biometric characteristics of the user on the card-shaped data carrier.

Beispielsweise kann die Lese-/Schreibvorrichtung den Benutzer zu gegebenen Zeitpunkten anweisen, einen Finger auf einen Fingerabdrucksensor zu legen und wieder zu entfernen.For example, the reader/writer may instruct the user to place and remove a finger from a fingerprint sensor at specific times.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Anweisungen an den Benutzer bezüglich einer Interaktion des Benutzers mit dem Eingabeelement eine Reihe von aufeinanderfolgenden Anweisungen, welche durch voneinander unterscheidbare Signale erzeugt werden.According to a further embodiment, the instructions to the user regarding an interaction of the user with the input element comprise a series of consecutive instructions which are generated by mutually distinguishable signals.

Beispielsweise kann die Lese-/Schreibvorrichtung eine erste Tonfolge/Vibrationsfolge/Blinkfolge (Signalfolge) ausgeben, wenn ein linker Zeigefinger aufgelegt werden soll, eine zweite Signalfolge, wenn der Finger angehoben werden soll, eine dritte Signalfolge, wenn ein rechter Zeigefinger aufgelegt werden soll, usw., ausgeben.For example, the reader/writer may output a first tone/vibration/blink sequence (signal sequence) when a left index finger is to be placed, a second signal sequence when the finger is to be lifted, a third signal sequence when a right index finger is to be placed, etc.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der kartenförmige Datenträger eine Dual-Interface-Chipkarte mit einem Chipelement.According to a further embodiment, the card-shaped data carrier is a dual-interface chip card with a chip element.

Solche Chipkarten sind insbesondere als Bezahlkarten (Kreditkarten/Debitkarten) geeignet.Such chip cards are particularly suitable as payment cards (credit cards/debit cards).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der kartenförmige Datenträger ein Geschwindigkeitsüberprüfungskommando, welches das Durchführen einer Messreihe zum Ermöglichen der optimalen Anordnung des kartenförmigen Datenträgers relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung ermöglicht. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen der optimalen Anordnung unter Verwendung des Geschwindigkeitsüberprüfungskommandos vor oder während dem Anordnen des kartenförmigen Datenträgers relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung.According to a further embodiment, the card-shaped data carrier comprises a speed check command which enables a series of measurements to be carried out to enable the optimal arrangement of the card-shaped data carrier relative to the read/write device. The method further comprises determining the optimal arrangement using the speed check command before or during the arrangement of the card-shaped data carrier relative to the read/write device.

Beispielsweise kann aus einer Softwareanwendung das Geschwindigkeitsüberprüfungskommando gestartet werden. Der Benutzer kann dann beispielsweise den kartenförmigen Datenträger über einen Leser der Lese-/Schreibvorrichtung führen, während die Lese-/Schreibvorrichtung ein von der entsprechenden Verbindungsstärke abhängiges Tonsignal/Vibrationssignal/Blinksignal oder anderes Signal ausgibt, so dass der Benutzer erkennen kann, in welcher Position und Orientierung die Verbindungsstärke am besten ist. Beispielsweise kann die Lese-/Schreibvorrichtung bei guter Signalstärke eine periodische Tonabfolge (z.B. in Form von Piepgeräuschen) mit hoher Wiederholungsfrequenz ausgeben und bei schlechter Verbindungsqualität mit niedriger Wiederholungsfrequenz. Ein ähnliches Muster kann beispielsweise über Vibrationsmuster oder Blinkmuster bereitgestellt werden. Dies sind jedoch nur Beispiele und jedes andere geeignete Muster kann verwendet werden.For example, the speed check command can be started from a software application. The user can then, for example, pass the card-shaped data carrier over a reader of the read/write device, while the read/write device emits a sound signal/vibration signal/blinking signal or other signal depending on the corresponding connection strength, so that the user can see in which position and orientation the connection strength is best. For example, the read/write device can emit a periodic sound sequence (e.g. in the form of beeps) with a high repetition frequency when the signal quality is good and with a low repetition frequency when the connection quality is poor. A similar pattern can be provided, for example, via vibration patterns or blinking patterns. However, these are only examples and any other suitable pattern can be used.

Weiterhin ist es bevorzugt denkbar, dass der kartenförmige Datenträger wenigstens eine Spule aufweist, welche mit wenigstens einer Leserspule der Lese-/Schreibvorrichtung kommuniziert, wobei die Spule des kartenförmigen Datenträgers unmittelbar angrenzend zu dem Eingabeelement angeordnet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Spule des kartenförmigen Datenträgers unmittelbar angrenzend an den Fingerabdrucksensor angeordnet ist. Insbesondere kann die Spule um den Fingerabdrucksensor herum angeordnet sein oder direkt neben dem Fingerabdrucksensor. Die unmittelbare Anordnung hat den Vorteil, dass der Einfluss durch den Finger im erzeugten Feld minimiert werden kann. Weiterhin ist es möglich, die Spule des kartenförmigen Datenträgers optimal an die Eingangskapazität anzupassen und flexible Spulendesigns diesbezüglich zu verwenden. Vorteilhafterweise kann hierdurch ein verbesserter Energieeintrag von der Lese-/Schreibvorrichtung in den kartenförmigen Datenträger erzielt werden und der Energieeintrag insbesondere stabilisiert werden.Furthermore, it is preferably conceivable that the card-shaped data carrier has at least one coil which communicates with at least one reader coil of the read/write device, wherein the coil of the card-shaped data carrier is arranged directly adjacent to the input element. For example, it can be provided that the coil of the card-shaped data carrier is arranged directly adjacent to the fingerprint sensor. In particular, the coil can be arranged around the fingerprint sensor or directly next to the fingerprint sensor. The direct arrangement has the advantage that the influence of the finger in the generated field can be minimized. Furthermore, it is possible to optimally adapt the coil of the card-shaped data carrier to the input capacitance and to use flexible coil designs in this regard. Advantageously, this can achieve an improved energy input from the read/write device into the card-shaped data carrier and in particular stabilize the energy input.

Gemäß einem Aspekt wird eine Anwendung (beispielsweise eine App eines Smartphones) zur kontaktlosen Kommunikation eines kartenförmigen Datenträgers mit einer Lese-/Schreibvorrichtung bereitgestellt, wobei der kartenförmige Datenträger ein Eingabeelement aufweist und wobei der kartenförmige Datenträger und die Lese-/Schreibvorrichtung jeweils über kontaktlose Kommunikationsfähigkeiten verfügen. Die Anwendung ist konfiguriert eine Anordnung des kartenförmigen Datenträgers relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung zu erkennen, so dass eine Verbindungsstärke einer drahtlosen Kommunikationsverbindung des kartenförmigen Datenträgers mit der Lese-/Schreibvorrichtung vergrößert werden kann. Die Anwendung ist ferner so konfiguriert, dass die Lese-/Schreibvorrichtung den kartenförmigen Datenträger erkennt und eine kontaktlose Kommunikationsverbindung mit dem kartenförmigen Datenträger aufbaut. Die Anwendung ist ferner konfiguriert, zu verursachen, dass die Lese-/Schreibvorrichtung Anweisungen an einen Benutzer bezüglich einer Interaktion (d.h. Eingabe) des Benutzers mit dem Eingabeelement des kartenförmigen Datenträgers durch das Erzeugen von durch den Benutzer erfassbaren Signalen durch die Lese-/Schreibvorrichtung erzeugt. Die Anwendung ist ferner konfiguriert, eine Eingabe von dem Benutzer in das Eingabeelement als Reaktion auf die Anweisungen der Lese-/Schreibvorrichtung zu erfassen.According to one aspect, an application (e.g., an app of a smartphone) is provided for contactless communication of a card-shaped data carrier with a reader/writer, wherein the card-shaped data carrier has an input element, and wherein the card-shaped data carrier and the reader/writer each have contactless communication capabilities. The application is configured to detect an arrangement of the card-shaped data carrier relative to the reader/writer so that a connection strength of a wireless communication connection of the card-shaped data carrier with the reader/writer can be increased. The application is further configured such that the reader/writer detects the card-shaped data carrier and establishes a contactless communication connection with the card-shaped data carrier. The application is further configured to cause the reader/writer to generate instructions to a user regarding an interaction (i.e., input) of the user with the input element of the card-shaped data carrier by generating signals detectable by the user through the reader/writer. The application is further configured to capture input from the user to the input element in response to the instructions of the reader/writer.

Die Anwendung ist insbesondere konfiguriert das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Alle in Bezug auf das Verfahren beschriebenen Merkmale können demnach auch in der Anwendung entsprechend implementiert sein, d.h. die Anwendung kann entsprechend konfiguriert sein.The application is particularly configured to carry out the procedure described above. All features described in relation to the procedure male can therefore also be implemented accordingly in the application, ie the application can be configured accordingly.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description of the characters

  • 1 zeigt die Anordnung eines kartenförmigen Datenträgers mit einem Fingerabdrucksensor relativ zu einer Lese-/Schreibvorrichtung in Form eines Smartphones gemäß dem Stand der Technik. 1 shows the arrangement of a card-shaped data carrier with a fingerprint sensor relative to a read/write device in the form of a smartphone according to the prior art.
  • 2 zeigt die Anordnung des kartenförmigen Datenträgers aus 1 relativ zu einem Smartphone auf einer Rückseite des Smartphones gemäß dem offenbarten Verfahren. 2 shows the layout of the card-shaped data carrier from 1 relative to a smartphone on a back of the smartphone according to the disclosed method.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur kontaktlosen Kommunikation eines kartenförmigen Datenträgers mit einer Lese-/Schreibvorrichtung. 3 shows a flow chart of a method for contactless communication of a card-shaped data carrier with a read/write device.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Gleiche oder ähnliche Elemente können aber auch durch unterschiedliche Bezugszeichen bezeichnet sein.The representations in the figures are schematic and not to scale. If the same reference symbols are used in different figures in the following description of the figures, these refer to identical or similar elements. Identical or similar elements can also be referred to by different reference symbols.

1 zeigt eine Anordnung eines kartenförmigen Datenträgers 10 mit einem Eingabeelement 11 in Form eines Fingerabdrucksensors 11 relativ zu einer Lese-/Schreibvorrichtung 20 in Form eines Smartphones 20. Die dargestellte Anordnung illustriert das Problem bei der Kommunikation des kartenförmigen Datenträgers 10 mit dem Fingerabdrucksensor 11 mit dem Smartphone 20, beispielsweise während einer Registrierung eines Fingerabdrucks über das Smartphone 20. Der kartenförmige Datenträger 10 liegt so unter dem Smartphone 20 (angedeutet durch gestrichelte Randlinien des kartenförmigen Datenträgers 10 im Bereich des Smartphones 20), dass der kartenförmige Datenträger 10 mit dem Fingerabdrucksensor 11 seitlich unter dem Smartphone 20 hervorsteht und so durch einen Benutzer zugänglich ist. In einer solchen Position ist die Orientierung des kartenförmigen Datenträgers 10 (bzw. einer Übertragungsspule des Datenträgers 10 (nicht dargestellt)) zu dem Leser (d.h. zu einer entsprechenden Leserspule, nicht dargestellt) des Smartphones 20 bezüglich der Symmetrie und Deckung jedoch nicht optimal. Da zudem die Leserleistung des Smartphones 20 relativ schwach ist, kann es insbesondere während Phasen hohen Energiebedarfs des kartenförmigen Datenträgers 10 zu Verbindungsabbrüchen kommen. Derartige Phasen mit hohem Energiebedarf können insbesondere während Kommandoabläufen, wenn der Fingerabdrucksensor 11 angesteuert wird, auftreten. Ein Benutzer kann somit zunächst erfolgreich mit dem Smartphone 20 eine Verbindung zu dem kartenförmigen Datenträger 10 aufbauen und beispielsweise einen Registrierungsvorgang für einen Fingerabdruck über ein Bedienelement 22 auf dem Display 21 des Smartphones 20 starten. Sobald der Benutzer über das Display 21 aufgefordert wird, einen Finger auf den Fingerabdrucksensor 11 zu legen, kann es aufgrund des dann erhöhten Energiebedarfs und der ineffizienten energetischen Kopplung zwischen der Lese-/Schreibvorrichtung und dem kartenförmigen Datenträger 10 zu einem Verbindungsabbruch kommen und der Benutzer muss den Registrierungsvorgang erneut starten. 1 shows an arrangement of a card-shaped data carrier 10 with an input element 11 in the form of a fingerprint sensor 11 relative to a read/write device 20 in the form of a smartphone 20. The arrangement shown illustrates the problem in the communication of the card-shaped data carrier 10 with the fingerprint sensor 11 with the smartphone 20, for example during registration of a fingerprint via the smartphone 20. The card-shaped data carrier 10 is located under the smartphone 20 (indicated by dashed edge lines of the card-shaped data carrier 10 in the area of the smartphone 20) such that the card-shaped data carrier 10 with the fingerprint sensor 11 protrudes laterally under the smartphone 20 and is thus accessible to a user. In such a position, however, the orientation of the card-shaped data carrier 10 (or a transmission coil of the data carrier 10 (not shown)) to the reader (i.e. to a corresponding reader coil, not shown) of the smartphone 20 is not optimal in terms of symmetry and coverage. In addition, since the reader performance of the smartphone 20 is relatively weak, connection interruptions can occur, particularly during phases of high energy demand of the card-shaped data carrier 10. Such phases with high energy demand can occur, particularly during command sequences, when the fingerprint sensor 11 is activated. A user can thus initially successfully establish a connection to the card-shaped data carrier 10 with the smartphone 20 and, for example, start a registration process for a fingerprint using a control element 22 on the display 21 of the smartphone 20. As soon as the user is prompted via the display 21 to place a finger on the fingerprint sensor 11, the connection may be interrupted due to the increased energy requirement and the inefficient energy coupling between the read/write device and the card-shaped data carrier 10 and the user must start the registration process again.

2 zeigt eine Anordnung, welche das Problem der schlechten Verbindungsstabilität aus 1 löst und gleichzeitig eine Interaktion des Benutzers ermöglicht. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zur kontaktlosen Kommunikation des kartenförmigen Datenträgers 10 mit einer Lese-/Schreibvorrichtung 20 (in Form eines Smartphones 20), in welchem beispielsweise die Anordnung aus 2 verwendet wird. Im Folgenden werden die 2 und 3 zusammen beschrieben. 2 shows an arrangement which solves the problem of poor connection stability 1 while allowing user interaction. 3 shows a flow chart of a method 100 for contactless communication of the card-shaped data carrier 10 with a read/write device 20 (in the form of a smartphone 20), in which, for example, the arrangement of 2 is used. The following are the 2 and 3 described together.

Das Verfahren 100 beginnt in Schritt 102 mit dem Anordnen des kartenförmigen Datenträgers 10 relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung 20 (in 2 dem Smartphone 20), so dass die Verbindungsstärke zwischen dem kartenförmigen Datenträger 10 und der Lese-/Schreibvorrichtung 20 maximiert oder zumindest vergrößert wird, d.h. so, dass eine Spule des kartenförmigen Datenträgers, welche die kontaktlosen Kommunikationsfähigkeiten verleiht, möglichst symmetrisch zu einem internen Leser bzw. einer entsprechenden Leserspule des Smartphones 20 (oder allgemein der Lese-/Schreibvorrichtung 20) ausgerichtet ist und die Spule des kartenförmigen Datenträgers vollständig innerhalb des Lesers liegt, so dass die Energieübertragung vergrößert wird. Smartphones weisen üblicherweise einen an einer Rückseite 24 angeordneten NFC-Leser auf. Wie in 2 dargestellt, wird der kartenförmige Datenträger 10 deshalb beispielsweise auf einer Rückseite 24 des Smartphones 20 angeordnet, so dass das Eingabeelement 11 (in 2 der Fingerabdrucksensor 11) noch zugänglich ist. Durch diese Anordnung ist jedoch das Display 21 (siehe 1) nicht mehr sichtbar. Der gewünschte Vorgang, wie beispielsweise ein Registriervorgang für einen Fingerabdruck, kann beispielsweise vor dem Umdrehen des Smartphones 20 über eine Softwareanwendung erfolgen. Das Smartphone 20 kann dann, wie weiter unten mit Bezug auf Schritt 105 beschrieben, entsprechende Anweisungen (beispielsweise Audio-Anweisungen, Vibrations-Anweisungen oder Blink-Anweisungen (z.B. über eine LED 26)) an einen Benutzer geben. Das Verfahren 100 fährt in Schritt 103 mit dem Erkennen des kartenförmigen Datenträgers durch die Lese-/Schreibvorrichtung 20 fort. Dies kann automatisch nach dem Platzieren des kartenförmigen Datenträgers auf dem Smartphone 20 erfolgen. In Schritt 104 baut die Lese-/Schreibvorrichtung 20 (das Smartphone 20) dann nach der Erkennung die kontaktlose Kommunikationsverbindung mit dem kartenförmigen Datenträger 20 auf und erzeugt in Schritt 105, wie weiter oben beschrieben, Anweisungen an den Benutzer bezüglich einer Interaktion des Benutzers mit dem Eingabeelement 11, d.h. beispielsweise mit dem Fingerabdrucksensor 11 aus 2, durch das Erzeugen von durch den Benutzer erfassbaren Signalen durch die Lese-/Schreibvorrichtung 20. Der Benutzer kann dann entsprechend den Anweisungen (z.B. Tonmuster, Sprachanweisungen, Vibrationsmuster, Blinkmuster, etc.) in Schritt 106 mit dem Eingabeelement als Reaktion auf die Anweisungen interagieren. Die Lese-/Schreibvorrichtung 20 kann somit gezielte Anweisungen an den Benutzer geben, auch wenn das Display 21 (1) nicht sichtbar ist und gleichzeitig eine stabile Verbindung halten. In mehrschrittigen Prozessen kann das Verfahren von Schritt 106 in einer Schleife zu Schritt 105 zurückgehen und nach jeder abgeschlossenen Interaktion durch den Benutzer weitere Anweisungen geben, bis der Vorgang (z.B. der Enrollment- bzw. Registriervorgang) vollständig abgeschlossen ist und dann in Schritt 107 enden.The method 100 begins in step 102 with the arrangement of the card-shaped data carrier 10 relative to the read/write device 20 (in 2 the smartphone 20) so that the connection strength between the card-shaped data carrier 10 and the reading/writing device 20 is maximized or at least increased, ie so that a coil of the card-shaped data carrier, which provides the contactless communication capabilities, is aligned as symmetrically as possible to an internal reader or a corresponding reader coil of the smartphone 20 (or generally the reading/writing device 20) and the coil of the card-shaped data carrier is completely inside the reader, so that the energy transfer is increased. Smartphones usually have an NFC reader arranged on a rear side 24. As in 2 As shown, the card-shaped data carrier 10 is therefore arranged, for example, on a back 24 of the smartphone 20, so that the input element 11 (in 2 the fingerprint sensor 11) is still accessible. However, this arrangement means that the display 21 (see 1 ) is no longer visible. The desired operation, such as a fingerprint registration process, can be carried out via a software application, for example, before turning the smartphone 20 over. The smartphone 20 can then, as described below with reference to step 105, provide appropriate instructions (for example, audio instructions, vibration instructions or flashing Instructions (eg via an LED 26)) to a user. The method 100 continues in step 103 with the recognition of the card-shaped data carrier by the reading/writing device 20. This can take place automatically after placing the card-shaped data carrier on the smartphone 20. In step 104, the reading/writing device 20 (the smartphone 20) then establishes the contactless communication connection with the card-shaped data carrier 20 after recognition and generates in step 105, as described above, instructions to the user regarding an interaction of the user with the input element 11, ie for example with the fingerprint sensor 11 from 2 , by generating signals that can be detected by the user by the reading/writing device 20. The user can then interact with the input element in response to the instructions according to the instructions (eg, sound patterns, voice instructions, vibration patterns, flashing patterns, etc.) in step 106. The reading/writing device 20 can thus give targeted instructions to the user, even if the display 21 ( 1 ) is not visible and at the same time maintain a stable connection. In multi-step processes, the method can loop back from step 106 to step 105 and provide further instructions after each completed interaction by the user until the process (eg the enrollment or registration process) is completely completed and then end in step 107.

Optional kann in einem dem Schritt 102 vorgelagerten Schritt 101 die optimale Position des kartenförmigen Datenträgers 10 relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung 20 mittels eines Geschwindigkeitsüberprüfungskommandos, wie weiter oben beschrieben, ermittelt werden, bevor das Hauptverfahren startet, um so eine optimale Kopplung sicherzustellen.Optionally, in a step 101 preceding step 102, the optimal position of the card-shaped data carrier 10 relative to the read/write device 20 can be determined by means of a speed check command, as described above, before the main method starts in order to ensure optimal coupling.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

1010
kartenförmiger Datenträger, Dual-Interface-Chipkartecard-shaped data carrier, dual-interface chip card
1111
Eingabeelement, biometrische Authentifizierungselement, Fingerabdrucksensorinput element, biometric authentication element, fingerprint sensor
2020
Lese-/Schreibvorrichtung, mobiles Gerät, Smartphonereader/writer, mobile device, smartphone
2121
Displaydisplay
2222
Bedienelementcontrol element
2323
Vorderseite des mobilen Gerätsfront of the mobile device
2424
Rückseite des mobilen Gerätsback of the mobile device
2525
Chipelementchip element
2626
LEDLED
100100
VerfahrenProceedings
101101
Bestimmen der optimalen AnordnungDetermining the optimal arrangement
102102
Anordnen des kartenförmigen DatenträgersArranging the card-shaped data carrier
103103
Erkennen des kartenförmigen DatenträgersRecognizing the card-shaped data carrier
104104
Aufbauen der kontaktlosen KommunikationsverbindungEstablishing the contactless communication connection
105105
Erzeugen von Anweisungengenerating instructions
106106
Interagieren mit dem EingabeelementInteracting with the input element

Claims (11)

Verfahren (100) zur kontaktlosen Kommunikation eines kartenförmigen Datenträgers (10) mit einer Lese-/Schreibvorrichtung (20), wobei der kartenförmige Datenträger (10) ein Eingabeelement (11) aufweist und wobei der kartenförmige Datenträger (10) und die Lese-/Schreibvorrichtung jeweils über kontaktlose Kommunikationsfähigkeiten verfügen, das Verfahren (100) umfassend: Anordnen (102) des kartenförmigen Datenträgers (10) relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung (20), so dass eine Verbindungsstärke einer drahtlosen Kommunikationsverbindung des kartenförmigen Datenträgers (10) mit der Lese-/Schreibvorrichtung (20) vergrößert wird; Erkennen (103) des kartenförmigen Datenträgers (10) durch die Lese-/Schreibvorrichtung (20); Aufbauen (104) der kontaktlosen Kommunikationsverbindung mit dem kartenförmigen Datenträger (20) durch die Lese-/Schreibvorrichtung (20); Erzeugen (105) und Ausgeben von Anweisungen an einen Benutzer bezüglich einer Interaktion des Benutzers mit dem Eingabeelement (11) des kartenförmigen Datenträgers (10) durch das Erzeugen von durch den Benutzer erfassbaren Signalen durch die Lese-/Schreibvorrichtung (20); und Erfassen (106) einer Eingabe von dem Benutzer durch das Eingabeelement (11) als Reaktion auf die Anweisungen der Lese-/Schreibvorrichtung (20).Method (100) for contactless communication of a card-shaped data carrier (10) with a read/write device (20), wherein the card-shaped data carrier (10) has an input element (11) and wherein the card-shaped data carrier (10) and the read/write device each have contactless communication capabilities, the method (100) comprising: Arranging (102) the card-shaped data carrier (10) relative to the read/write device (20) so that a connection strength of a wireless communication connection of the card-shaped data carrier (10) with the read/write device (20) is increased; Recognizing (103) the card-shaped data carrier (10) by the read/write device (20); Establishing (104) the contactless communication connection with the card-shaped data carrier (20) by the read/write device (20); Generating (105) and issuing instructions to a user regarding an interaction of the user with the input element (11) of the card-shaped data carrier (10) by generating signals detectable by the user by the read/write device (20); and detecting (106) an input from the user by the input element (11) in response to the instructions of the read/write device (20). Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei die benutzererfassbaren Signale mindestens eines aus einem akustischen Signal, einem Vibrationssignal und einem optischen Signal umfassen.Procedure (100) according to claim 1 , wherein the user-detectable signals comprise at least one of an acoustic signal, a vibration signal, and an optical signal. Verfahren (100) nach Anspruch 2, wobei die benutzererfassbaren Signale konkrete Handlungsanweisungen an den Benutzer in Form von Sprachanweisungen umfassen.Procedure (100) according to claim 2 , where the user-detectable signals include concrete instructions for the user in the form of voice instructions. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Lese-/Schreibvorrichtung (20) ein mobiles Gerät (20) eines Benutzers ist; und wobei das Anordnen (101) des kartenförmigen Datenträgers (10) relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung (20) durch Anordnen (101) des kartenförmigen Datenträgers (10) an einer Rückseite (24) des mobilen Geräts (20), so dass eine vergrößerte Energieübertragung zwischen dem kartenförmigen Datenträger (10) und der Lese-/Schreibvorrichtung (20) erreicht wird, erfolgt.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the reading/writing device (20) is a mobile device (20) of a user; and wherein the arrangement (101) of the card-shaped data carrier (10) relative to the reading/writing device device (20) by arranging (101) the card-shaped data carrier (10) on a rear side (24) of the mobile device (20) so that an increased energy transfer between the card-shaped data carrier (10) and the read/write device (20) is achieved. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (11) ein biometrisches Authentifizierungselement (11) zur Verifizierung der Identität eines Benutzers des kartenförmigen Datenträgers (10) ist.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the input element (11) is a biometric authentication element (11) for verifying the identity of a user of the card-shaped data carrier (10). Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das biometrische Authentifizierungselement (11) ein Fingerabdrucksensor (11) ist.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the biometric authentication element (11) is a fingerprint sensor (11). Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Anweisungen bezüglich der Interaktion des Benutzers mit dem kartenförmigen Datenträger (10) Anweisungen zum Registrieren und Speichern eines biometrischen Merkmals des Benutzers auf dem kartenförmigen Datenträger (10) umfassen.Method (100) according to one of the Claims 5 or 6 , wherein the instructions regarding the interaction of the user with the card-shaped data carrier (10) comprise instructions for registering and storing a biometric feature of the user on the card-shaped data carrier (10). Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anweisungen an den Benutzer bezüglich einer Interaktion des Benutzers mit dem Eingabeelement (11) eine Reihe von aufeinanderfolgenden Anweisungen umfassen, welche durch voneinander unterscheidbare Signale erzeugt werden.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the instructions to the user regarding an interaction of the user with the input element (11) comprise a series of consecutive instructions which are generated by mutually distinguishable signals. Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der kartenförmige Datenträger (10) eine Dual-Interface-Chipkarte (10) mit einem Chipelement (25) ist.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the card-shaped data carrier (10) is a dual-interface chip card (10) with a chip element (25). Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der kartenförmige Datenträger (10) ein Geschwindigkeitsüberprüfungskommando umfasst, welches das Durchführen einer Messreihe zum Ermöglichen der optimalen Anordnung des kartenförmigen Datenträgers (10) relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung (20) ermöglicht; und wobei das Verfahren (100) ferner das Bestimmen (101) der optimalen Anordnung unter Verwendung des Geschwindigkeitsüberprüfungskommandos vor oder während dem Anordnen (102) des kartenförmigen Datenträgers (10) relativ zu der Lese-/Schreibvorrichtung (20) umfasst.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the card-shaped data carrier (10) comprises a speed check command which enables the performance of a series of measurements to enable the optimal arrangement of the card-shaped data carrier (10) relative to the read/write device (20); and wherein the method (100) further comprises determining (101) the optimal arrangement using the speed check command before or during the arrangement (102) of the card-shaped data carrier (10) relative to the read/write device (20). Verfahren (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der kartenförmige Datenträger (10) wenigstens eine Spule aufweist, welche mit wenigstens einer Leserspule der Lese-/Schreibvorrichtung (20) kommuniziert, wobei die Spule des kartenförmigen Datenträgers (10) unmittelbar angrenzend zu dem Eingabeelement (11) angeordnet ist.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the card-shaped data carrier (10) has at least one coil which communicates with at least one reader coil of the read/write device (20), wherein the coil of the card-shaped data carrier (10) is arranged immediately adjacent to the input element (11).
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