Brevet FR2526601A1 — publié le 19831110

L'invention concerne généralement un système d'alimen- tation en énergie d'un appareil destiné à coopérer avec au moins un support électronique amovible tel qu'une carte, et a plus particulièrement pour objet un système d'alimentation qui permet de pallier une défaillance éventuelle au niveau de la source d'alimentation en énergie de l'appareil, notamment pendant les opérations en cours de traitement entre l'appareil et une carte connectée à cet appareil. A l'heure actuelle, il existe de nombreux systèmes ou appareils possédant des moyens de traitement et de dialogue avec des supports électroniques amovibles tels que des cartes capables de mémoriser des informations de façon non volatile Ces systèmes sont au moins conçus pour lire et/ou écrire des informations dans les cartes et traiter ces informations en fonction des applications couvertes par les cartes De tels systèmes sont notamment décrits dans le brevet français n' 2 401 459 de la demanderesse. Ces systèmes nécessitent pour leur fonctionnement une source d'énergie ou d'alimentation qui alimente un circuit principal d'alimentation chargé de distribuer les différentes tensions nécessaires aux composants électroniques constituant ces systèmes. Cependant, ces systèmes présentent au moins deux défauts liés à leur alimentation en énergie: un premier défaut apparait lorsqu'il y a une coupure d'alimentation provoquée au niveau de la source d'énergie, notamment au cours d'opérations d'écriture dans la carte, et un deuxième défaut, qui est une conséquence du premier, apparait à la suite d'une telle coupure, car après rétablissement de la source d'énergie, le système ne peut pas reprendre le cours normal des opérations préalablement interrompues. -2- Ces deux défauts sont particulièrement importants dans les appareils de paiement à cartes électroniques, lorsque l'alimentation vient a manquer en cours de transaction, notamment lorsque cette transaction implique des opérations d'écriture dans la carte En effet, de telles opérations d'écriture peuvent durer plusieurs centaines de millisecondes voire quelques secondes En conséquence, une coupure dans l'alimentation aura pour effet d'arrêter toutes ces opérations dans un état complètement indéterminé et souvent préjudiciable à la reprise normale des opérations ultérieures, soit sur le même appareil, soit sur un appareil différent. Ces défauts sont d'autant plus importants que l'instant de la coupure d'alimentation est absolument aléatoire et que cet instant peut être précédé ou suivi de comportements ou de phénomènes incontrôllables de la part du système. L'invention vise à pallier ces défauts en assurant une continuité de fonctionnement de l'appareil malgré une coupure d'alimentation, grâce à la présence d'une alimentation auxiliaire qui vient suppléer la source principale d'alimentation dès que la coupure est détectée par un circuit de détection. L'invention propose donc un système d'alimentation en énergie d'un appareil destiné à coopérer avec au moins un support électronique amovible tel qu'une carte, cet appareil comprenant au moins des circuits de traitement pour traiter des informations enregistrées dans une mémoire de la carte, ce système comprenant un circuit principal d'alimentation délivrant au moins une tension (V) à partir d'une source principale d'alimentation: caractérisé en ce que pour suppléer toute défaillance de la source d'alimentation, notamment pendant le transfert d'informations entre les circuits de traitement de -3- l'appareil et la carte, le système comprend un circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde automatiquement commutable et délivrant ladite tension (V) à partir d'une source auxiliaire d'alimentation. Dautres caractéristiques, avantages et détails ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels la figure 1 illustre schématiquement un appareil de transaction auquel est connectée une carte et qui est équipé d'un système d'alimentation comprenant un circuit principal d'alimentation et un circuit auxiliaire d'alimentation conforme à l'invention; la figure 2 représente le détail d'un circuit de détection schématisé sur la figure 1 et qui a pour fonction de détecter une défaillance dans le circuit principal d'alimentation: et la figure 3 - représente le détail du circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde schématisé sur la figure 1 et commandé par le circuit de détection de la figure 2. En référence à la figure 1, soit un appareil ( 1) dénommé ci-après appareil de transaction destiné à dialoguer avec au moins un support électronique amovible tel qu'une carte (C). Cette carte (C) comprend au moins une mémoire (M) susceptible de stocker des informations de façon non volatile En fonction des applications envisagées pour la carte (C), celle-ci peut être notamment conçue à partir de caractéristiques telles que celles qui sont largement décrites dans le brevet français N O 2 337 381 et la 4- demande de brevet français ne 78 12 119 publiée sous le ne 2 461 301 déposés par la demanderesse. La carte (C) est accouplée a l'appareil de transaction ( 1) par l'intermédiaire d'un coupleur ( 2) assurant l'ensemble des fonctions nécessaires au dialogue entre la carte (C) et l'appareil de transaction ( 1) Un tel coupleur ( 2), connu en soi, est notamment décrit dans la demande de brevet français nô 80 19 953 de la demanderesse et publiée sous le ne 2 490 367. Pour une meilleure compréhension de l'invention, l'appareil de transaction ( 1) a été volontairement limité a des circuits de traitement regroupés dans une unité de traitement ( 3) d'informations Ces informations peuvent être lues depuis la mémoire (M) de la carte (C) ou écrites dans cette mémoire (M) ou encore, après lecture de la mémoire (M), transmises à un organe central si l'appareil de transaction ( 1) fait partie d'un réseau par exemple. Bien évidemment, un tel appareil de transaction ( 1) ne peut fonctionner qu'à partir d'un système d'alimentation en énergie constitué d'un circuit d'alimentation alimenté à partir d'une source d'alimentation généralement exté- rieure à l'appareil, pour délivrer la ou les tensions de fonctionnement nécessaires aux différents circuits composant l'appareil de transaction ( 1). Le système d'alimentation ( 5) représenté sur la figure ( 1) est constitué d'un circuit principal d'alimentation (Sa) classique alimenté par exemple à partir d'une source principale de tension ( 6 a) telle que le secteur, et d'un circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde (Sb) alimenté à partir d'une source auxiliaire de tension ( 6 b) telle qu'une batterie. Le circuit principal d'alimentation (Sa) est classique et peut être par exemple constitué par une alimentation à découpage ou par un autre type d'alimentation, notamment du type à régulation série. La tension (V) délivrée en sortie du circuit principal d'alimentation ( 5 a) est par exemple appliquée aux bornes (bl et b 2) de l'unité de traitement ( 3) afin d'alimenter les différents circuits composant cette unité. Le circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) est destiné à délivrer en sortie la même tension (V) précitée aux bornes (bl et b 2) de l'unité de traitement circuit principal d'alimentation (Sa). Il va être maintenant décrit en détail le circuit de détection ( 7) et le circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde ( 5 b)en référence aux figures 2 et 3 respectivement. Le circuit de détection ( 7) est par exemple constitué d'un photo-coupleur ( 8) tel qu'un photo-transistor, qui assure également l'isolement galvanique entre le secteur et le reste du système. Le photo-transistor ( 8) est suivi d'un circuit de maintien constitué par une diode (Dl) et un condensateur (Cl) La sortie du circuit de maintien (Dl, Cl), prélevée entre la diode (Dl) et le condensateur (Cl), est appliquée à l'entrée négative d'un amplificateur différentiel ( 9) dont la borne d'entrée positive est reliée à la masse Cet amplificateur ( 9) joue le rôle d'un circuit de commande en -6- délivrant en sortie un signal de commande (SC) en l'absence du secteur, comme cela sera explicité par la suite. Le circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) de la figure ( 3) est par exemple alimenté à partir d'une source ( 6 b) constituée par une batterie Ce circuit (Sb) est par exemple constitué par un régulateur à seuil ( 10) dont une entrée est reliée à la batterie ( 6 b) via un relais (I) schématisé par un interrupteur et dont le rôle sera explicité plus loin. Le seuil de déclenchement du régulateur ( 10) est réglé par un pont diviseur constitué par une résistance variable (R 1) et une résistance (R 2). Le signal de commande (SC) issu du circuit de détection ( 7) est appliqué, via une diode (D 3), au point de liaison (L) entre les deux résistances (R 1) et (R 2). La sortie du régulateur ( 10), découplée par un condensateur (C 2), est appliquée, via une diode (D 2), aux bornes (bl) et (b 2) de l'unité de traitement ( 3). Le signal de commande (SC) est également appliqué à une borne d'entrée d'une porte logique "OU" ( 12) dont le signal de sortie commande l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur (I) Le signal de commande (SC) attaque également un circuit de temporisation ( 13) constitué par une résistance (R 4) et un condensateur (C 4) relié a la masse Le circuit de temporisation ( 13) est précédé d'un amplificateur tampon ( 14) et suivi d'un amplificateur tampon ( 15) Plus précisemment, le signal de commande (SC) est appliqué à l'entrée négative de l'amplificateur ( 14) dont la borne d'entrée positive est reliée à la masse La sortie de l'amplificateur ( 14) est reliée, via une diode -7- (DO, au point de liaison (M) entre la résistance (R 4) et le condensateur (C 4 > Ce point de liaison (M) est relié à la borne d'entrée négative de l'amplificateur ( 15) dont la borne d'entrée positive est reliée à la masse La sortie de l'amplificateur ( 15) est reliée au point de liaison (L) précité via une diode (DS). Enfin, le signal de commande (SC) est appliqué à une borne (b 3) de l'unité de traitement ( 3). Il va être décrit maintenant le fonctionnement du système d'alimentation dont les éléments constitutifs viennent d'être décrits en référence aux figures 1 à 3. En fonctionnement normal, le circuit principal d'alimentation (Sa), alimenté à partir de la source ( 6 a), délivre & l'appareil de transaction ( 1) la ou les tensions nécessaires au fonctionnement de cet appareil Dans l'exemple représenté, supposons que le circuit principal d'alimentation ( 5 a) délivre une tension (V) aux bornes (bl), (b 2) de l'unité de traitement ( 3) de l'appareil de transaction ( 1). Le circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) est alors inactif, ce qui se traduit par la position ouverte de l'interrupteur (I) (figure 3 > Il est important de noter que la présence de l'interrupteur (I) entre la batterie ( 6 b) et le régulateur ( 10) évite, lorsqu'il est en position ouverte, une décharge de la batterie a travers le régulateur ( 10). Si le circuit de détection ( 7) (figure 2) détecte la présence du secteur, l'amplificateur ( 9) ne délivre aucun signal de commande (SC) Dans ces conditions, l'appareil de transaction ( 1) peut effectuer toutes les fonctions dont il a la charge vis-à-vis d'une carte (C) connectée à 8 l'appareil ( 1) par l'intermédiaire du coupleur ( 2) Ces fonctions se traduisent généralement par des opérations d'écriture et de lecture d'informations dans la mémoire (M) de la carte (C). Supposons maintenant qu'une anomalie se présente au niveau de la source d'alimentation principale ( 6 a), anomalie qui se traduit par une interruption d'alimentation de l'unité de traitement ( 3). Le circuit de détection ( 7) va détecter cette interruption et délivrer le signal de commande (SC) à la sortie de l'amplificateur ( 9) (figure 2) Plus précisemment, la tension délivrée par le photo-transistor ( 8) et précedemment appliquée au circuit de maintien (D 1, C 1), n'existe plus, ce qui provoque une décharge du condensateur (Cl) Une impulsion de décharge se créée alors et se présente à la borne d'entrée négative de l'amplificateur différentiel ( 9) Cela amène cet amplificateur ( 9) à délivrer un signal de commande (SC) qui va être appliqué à la fois à la porte OU ( 12), au régulateur ( 10), au circuit de temporisation ( 13) et à la borne (b 3) de l'unité de traitement ( 3) - Le signal de commande (SC) appliqué à la porte ( 12) et transmis par celle-ci, va provoquer la fermeture de l'interrupteur ( 1) pour connecter la batterie ( 6 b) au régulateur ( 10) Simultanément, ce signal de commande (SC) va provoquer, via la diode (D 3), le déclenchement du régulateur ( 10), si bien que ce dernier va délivrer une tension stabilisée à partir de la batterie ( 6 b) et à travers la diode (D 2) Cette tension stabilisée égale A la tension (V) précédemment fournie par le circuit principal d'alimentation ( 5 a), permet de réalimenter instantanément et automatiquement les bornes (b 1) et (b 2) de l'unité de traitement ( 3) pour permettre à celle-ci de continuer les opérations éventuellement en cours avec la carte (C). -9- Le signal de commande (SC) est également appliqué au circuit de temporisation (R 4, C 4) et provoque ainsi la charge du condensateur (C 4) Une fois chargé, ce condensateur (C 4) va se décharger et donner lieu à une impulsion qui va être transmise par l'amplificateur ( 15) au régulateur effet de couper la source auxiliaire d'alimentation ( 6 b). Bien évidemment, ce blocage n'interviendra qu'après un temps prédéterminé fonction du temps de décharge du condensateur (C 4) Cette temporisation prédéterminée doit être suffisante pour permettre la fin des opérations en cours dans l'unité de traitement ( 3) après arrêt du circuit principal d'alimentation (Sa). Le signal de commande (SC) est également appliqué a la borne (b 3) de l'unité de traitement ( 3) pour la prévenir de, la substitution entre les deux sources d'énergie ( 6 a) et ( 6 b) En retour, l'unité de traitement ( 3) peut prévenir par un signal (SI) ou signal d'interruption, que l'opération ou les opérations en cours avec la carte (C) sont terminées. Ce signal d'interruption (SI), prélevé à la borne (b 4) de l'unité de traitement ( 3), est par exemple appliqué à la deuxième entrée de la porte logique OU ( 12) pour ouvrir l'interrupteur (T) et déconnecter ainsi la source auxiliaire d'alimentation ( 6 b) avant l'écoulement du temps de temporisation précité. De préférence, l'interrupteur (I), qui joue le rôle d'un moyen de coupure classique, est constitué par un relais par exemple électromécanique, excité par le signal de commande (SC) et maintenu fermé à partir de la source auxiliaire d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) dès qu'il y a coupure dans le circuit principal (Sa). - Dans ces conditions, le relais sera à nouveau ouvert soit comme décrit précédemment par le signal d'interruption (SI) émis par l'unité de traitement, soit par arrêt du circuit d'alimentation de sauvegarde ( 5 b), en l'absence du signal d'interruption (SI), après écoulement du temps de temporisation défini par le circuit de temporisation ( 13). En se reportant de nouveau à la figure 1, l'unité de traitement ( 3) est reliée à une mémoire, notemyrent non volatile ( 20), qui est avantageusement utilisée au nviient de la coupure de la source principale d'alimentation ( 6 a) pour sauvegarder les informations nécessaires à la reprise des informations de traitement et de dialogue avec la carte (C), lorsque la source ( 6 a) sera rétablie. Il s'agit notamment du contenu des registres de travail de l'unité de traitement ( 3), de l'état des opérations et calculs en cours, de l'adresse du programme interrompu, des caractéristiques principales de la carte (C), des informations mémorisées par le coupleur ( 2), etc Lorsque la source principale ( 6 a) est rétablie, le programme d'initialisation du système va analyser dans la mémoire non volatile ( 20) un "mot d'état" permettant de connaître l'état dans lequel le système se trouvait avant l'interruption Cette mémoire ( 20) peut avantageusement être amovible. Dans l'esprit de l'invention, le circuit de détection ( 7) joue un rôle primordial, et ce circuit peut commander d'autres dispositifs autres que l'alimentation de sauvegarde. il - REVENDICATIONS 1 Système d'alimentation en énergie d'un appareil destiné à coopérer avec au moins un support électronique amovible tel qu'une carte, cet appareil comprenant au moins des circuits de traitement ( 3) pour traiter des informations enregistrées dans une mémoire (M) de la carte (C), ce système comprenant un circuit principal d'alimentation (Sa) délivrant au moins une tension (V) a partir d'une source principale d'alimentation ( 6 a); caractérisé en ce que pour suppléer toute défaillance de la source d'alimentation ( 6 a), notamment pendant le transfert d'informations entre les circuits de traitement ( 3) de l'appareil et la carte (C), le système comprend un circuit auxiliaire d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) automati- quement commutable et délivrant ladite tension (V) à partir d'une source auxiliaire d'alimentation ( 6 b). 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) est déclenché par un signal de commande (SC) délivré par un circuit de détection ( 7) lorsque la source principale d'alimentation ( 6 a) n'alimente plus l'appareil. 3 Système selon -la revendication 2, caractérisé en ce qu'un moyen de coupure (I) est interposé entre la source auxiliaire d'alimentation ( 6 b) et le circuit d'alimentation de sauvegarde ( 5 b), la fermeture du moyen de coupure (I) étant commandée par le signal de commande (SC). 4 Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le signal de commande (SC) déclenche un circuit de temporisation ( 13) qui, après un temps prédéterminé, bloque le circuit d'alimentation de sauvegarde (Sb) et coupe la source auxiliaire d'alimentation ( 6 b). Système selon la revendication 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que le circuit de détection ( 7) est constitué par un photo-coupleur ( 8) tel qu'un photo-transistor. 12 - 6 Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le photocoupleur ( 8) est suivi d'un circuit de maintien (Dl, Cl) et d'un amplificateur différentiel ( 9) pour la mise en forme du signal de commande (SC). 7 Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation de sauvegarde ( 5 b) est constitué par un régulateur à seuil ( 10)>. 8 Appareil de transaction destiné à coopérer avec au moins un support électronique amovible tel qu'une carte (C), cet appareil comprenant au moins des circuits de traitement ( 3) pour traiter des informations enregistrées dans une mémoire (M) de la carte (C), caractérisé en ce que ledit appareil est pourvu d'un système d'alimentation en énergie tel que défini selon l'une des revendications précédentes. 9 Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les circuits de traitement ( 3) sont reliés à une mémoire ( 20) pour sauvegarder toutes les informations nécessaires à la reprise des opérations en cours préalablement à une coupure dans le système d'alimentation. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la mémoire ( 20) est une mémoire non volatile. 1 l Appareil selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la mémoire ( 20) est une mémoire amovible.