Brevet FR2554260A1 — publié le 19850503

- i - 2554260 APPAREIL DE LECTURE DE CARTES A MEMOIRE ELECTRONIQUE L'invention concerne un appareil pour la lecture de cartes à mémoire électronique. On sait que les cartes à mémoire peuvent être de deux types principaux: l'information est mémorisée soit sous forme magnétique, soit sous forme électronique. L'invention concerne uniquement ce deuxième cas. Dans le deuxième type de cartes à mémoire, la mémoire est constituée par un circuit intégré noyé dans la carte et les bornes du circuit intégré sont reliées à des plages de contact qui en général affleurent la surface de la carte. La carte ne comporte pas, elle-même, de source d'alimentation électrique et c'est donc l'appareil de lecture qui doit en même temps alimenter le circuit intégré. En outre, lors de son exploitation, des transferts d'informations s'effectuent sous forme de signaux électriques entre le lecteur de cartes et le circuit intégré de la carte. Pour cela, l'appareil de lecture comporte des éléments de contact électrique qui font en général saillie dans un passage servant à l'introduction et au guidage de la carte, et qui sont destinés à établir une liaison électrique avec les plages de contact de la carte. Lorsqu'elles sont établies, ces liaisons électriques assurent donc l'alimentation du circuit intégré et le transfert des signaux. - 2 - 2554260 Lors de l'introduction de la carte dans l'appareil de lecture, les éléments de contact de l'appareil de lecture et les plages de contact de la carte se recouvrent progressivement les uns les autres par suite du déplacement de la carte. Quelles que soient les précautions prises dans la réalisation des éléments de contact pour que ceux-ci présentent la même configuration spatiale que les plages de contact de la carte, et compte-tenu du fait que des plages de contact ont nécessairement une certaine longueur, selon le sens de déplacement de la carte, les liaisons électriques risquent de s'établir dans un ordre anarchique lors de l'introduction de la carte. En d'autres termes, les signaux électriques, qu'il s'agisse de l'alimentation électrique ou du transfert des informations, risquent d'être appliqués au circuit intégré de la carte dans un ordre non convenable ou anarchique. Il peut en résulter une détérioration du circuit intégré de la carte ou un mauvais fonctionnement. Pour remédier à cet inconvenient, l'un des objets de l'invention est de fournir un appareil de lecture de cartes à mémoire électronique qui évite les risques d'application anarchique des signaux électriques, correspondant à l'alimentation ou aux informations, aux bornes du circuit intégré lors de la phase d'introduction de la carte dans l'appareil de lecture. - 3 - 2554260 Pour atteindre ce but, l'appareil de lecture comprend d'après l'invention un détecteur de position, situé à l'intérieur du passage pour l'introduction de la carte, qui détecte si la carte occupe par rapport à l'alément de contact de l'appareil de lecture une position requise et des moyens pour appliquer les signaux d'information et/ou d'alimentation auxdits éléments de contact seulement lorsque ladite carte est dans une position requise. Ainsi l'application à la carte des signaux d'information et/ou de l'alimentation électrique ne se fait que lorsque la totalité des connexions électriques est réalisée. Ainsi le circuit intégré peut recevoir l'ensemble des signaux électriques dans l'ordre voulu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère au dessin annexé sur lequel: - la figure 1 est une vue partielle en coupe verticale de l'appareil de lecture; - la figure 2 est une vue partielle de dessus montrant l'ensemble des éléments de contact de l'appareil de lecture et le circuit électronique associé selon un premier mode de réalisation; - -2554260 - la figure 3 représente une variante de réalisation du circuit électronique selon le mode de réalisation de la figure 2; - la figure 4 montre une première variante de réalisation du détecteur de position de la carte; - et la figure 5 montre une deuxième variante de réalisation du détecteur de position de la carte. La figure 1 représente de façon simplifiée une vue en coupe verticale d'une partie de l'appareil de lecture. On a représenté sur la figure 1 une partie d'un passage 10 d'un appareil de lecture de cartes dans lequel peut être introduite une carte 12 selon la- direction repérée par la flèche 13. Ce passage est limité inférieurement par une cloison 14 sur laquelle peut glisser la carte 12. On a également symbolisé par un galet 16 des moyens d'entraînement de la carte qui peuvent être commandés par un moteur dans un sens et dans l'autre pour permettre l'introduction de la carte dans sa position de lecture et l'éjection de la carte. A ce galet 16 peuvent être associés des contregalets non représentés. Avec d'autres appareils de lecture de cartes, l'introduction de la carte est manuelle. L'invention concerne également un tel type de lecteur de cartes. - S- 2554260 A la partie supérieure du passage 10, on trouve, dans la zone de lecture, une autre cloison constituée, par exemple et de préférence, par une * plaquette isolante 18, sur laquelle est monté un connecteur. Sur cette plaquette 18 sont montés des éléments de contact électrique tels que 20, constitués chacun par une lame conductrice dont l'extrémité 22 est flexible et fait saillie à l'intérieur du passage 10. Pour simplifier la figure 1, l'on a représenté un seul élément de contact. Comme on le verra mieux en liaison avec la figure 2, le lecteur comporte en fait, de préference, huit éléments de contact. Le passage 10 comprend également des éléments de guidage latéral de la carte, non représentés. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, une extrémité coudée 24 de chaque lame 20 pénètre dans un premier orifice 26 ménagé dans le substrat isolant 18 et est noyée dans un remplissage 28 en matériau conducteur afin de relier électriquement la lame 20 à une piste conductrice 30 déposée sur une face de la plaquette isolante 18. L'ancrage de la lame 20 dans la plaquette est complété par une portion coudée 32 de la lame qui est scellée dans un orifice 34 ménagé dans la plaquette. L'extrémité libre 22 de la lame formant le contact traverse le substrat isolant par une ouverture 36. - 6 - 2554260 Comme on le voit sur la figure 1, la carte 12 comporte dans sa face supérieure 12a des plages de contact électrique telle que 38. Une seule est représentée sur la figure 1. Comme on l'a déjà expliqué, les éléments de contact 20 servent à alimenter cette carte et éventuellement à lire et écrire dans la mémoire de la carte constituée par un circuit intégré. La carte 12 comporte plusieurs plages de contact 38 à 388. Ces plages ont, par exemple, 1 8' une longueur de 2,3 mm selon le sens de déplacement de la carte dans l'appareil de lecture. Dans l'exemple décrit, elle en comporte huit disposées sur deux lignes. En conséquence, le lecteur de cartes doit comporter également huit lames de contact 201 à 208 C'est ce que l'on a représenté sur la figure 2. Compte tenu' de la faible distance séparant les deux lignes de plages de contact, les lames de contact 20 sont disposées sur deux lignes et tête-bêche de telle façon que les extrémités 22 des lames reproduisent aussi exactement que possible la même disposition spatiale que les plages de contact 381 à 388 de la carte. Chaque lame 201 à 208 est connectée à une piste conductrice 301 à 30 qui est 1 8 elle-même reliée au circuit de traitement de l'appareil de lecture. Selon l'invention, l'on trouve également à l'intérieur du passage 10 un détecteur de position 50 de la carte. 7- - 2554260 Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, ce détecteur de position 50 est constitué par un micro-contact mobile qui délivre par un conducteur 52 un signal électrique lorsque le bord antérieur de la carte 12 vient en contact avec la partie mobile 50' du détecteur, c'est-à-dire lorsque la carte est dans la position de lecture requise. Par exemple, le contacteur 50 est placé de telle manière que le bord antérieur de la carte soit en contact avec lui-lorsque la zone médiane de chaque plage de contact 381 à 388, dans le sens de déplacement de la carte, soit au droit de la position idéale des extrémités des éléments de contact 201 à 208. Ainsi, l'on est s r que le détecteur 50 ne délivre le signal de détection qu'au moment o la totalité des connexions électriques entre les plages de contact et les éléments de contact soit réalisée. Comme on le voit mieux sur la figure 2, le circuit de traitement du lecteur de cartes, référencé 40, comprend essentiellement un microprocesseur 42 et une source d'alimentation 44. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la source d'alimentation est reliée à la piste 30!, et la piste 304 à la masse. Les autres pistes 302f 303 et 305 à 30 sont reliées aux entrées/sorties 42 à 42 du 1 6 microprocesseur. -8 - 2554260 Selon les types de microprocesseurs utilisés dans le lecteur de cartes et dans la carte, et selon les fonctions remplies par la carte, ces entréessorties peuvent correspondre à un signal d'horloge, à une alimentation auxiliaire d'une partie du circuit de la carte, et au transit des informations logiques entre la carte et le lecteur de cartes. Le microprocesseur 42 comporte également une entrée 427 qui lui permet de recevoir des informations introduites directement au niveau du lecteur de cartes, par exemple le code personnel d'identification du détenteur de la carte. Le microprocesseur 42 comporte, en outre, une sortie 428 qui commande l'activation de la source d'alimentation électrique 44. Le conducteur 52 est relié à une entrée 429 d'activation du microprocesseur 42. Lorsqu'aucun signal de détection n'est appliqué sur cette entrée, c'est-à-dire, lorsque la carte n'est pas dans la position de lecture requise, aucun signal n'est délivré par le microprocesseur 42 sur sorties 42 à 42 et 42 En conséquence, la sortes 41 a4 6 e 2.E osqecl source d'alimentation 44 ne délivre pas de signal. - 9 - 255426- Ainsi, aucun signal n'est présent sur les éléments de contact 201 a 208 avant que la carte n'occupe la position de lecture requise, donc avant que l'ensemble des connexions électriques ne soit établi. Lorsque le signal de détection est appliqué à l'entrée 429 du microprocesseur, celui- ci délivre les signaux et l'alimentation électriques dans un ordre déterminé. Bien entendu, le détecteur de position de la carte pourrait être différent de celui qui est représenté sur la figure 1. Sur la figure 4, l'on a représenté une partie d'un lecteur de cartes utilisant un détecteur optique. Il comprend une source lumineuse 60 disposée d'un côté du couloir 10 et une photodiode 62 disposée de l'autre côté du couloir 10 vis-à-vis de la source 60. La sortie de la photodiode est reliée à un circuit inverseur 64 qui est lui-même relié à un circuit à 'double seuil 66. La sortie du circuit 66 est reliée à l'entrée d'activation 429 du microprocesseur. Ainsi, en l'absence de carte, l'inverseur 64 délivre un signal dont le niveau est inférieur au seuil inférieur défini par le circuit 66. Il n'y a pas de signal de détection. Si la carte masque partiellement la photodiode 62, le signal délivré par l'inverseur 64 a un niveau compris entre les deux seuils définis par le circuit 66. Il y a donc un signal de détection. Enfin, si la carte masque totalement la photodiode 62, le signal délivré par l'inverseur 64 est supérieur au seuil supérieur défini par le circuit 66. - 10 - 2554260 Il n'y a donc plus de signal de détection. On voit ainsi que les deux seuils définissent une plage limitée de positions de la carte pour lesquelles la carte est effectivement reliée aux entrées-sorties du microprocesseur 42 et à l'alimentation électrique 44. Il est important d'observer que dans ce mode de réalisation, il y a une plage de positions de la carte pour laquelle les connexions sont établies. Cette plage, de part et d'autre de la position théorique définie précédemment, correspond bien sûr à une amplitude sensiblement inférieure à la longueur des plages de contact 381 à 388 de la carte selon la direction d'introduction de la carte. Pour définir une plage de positions de la carte autorisant l'application des signaux électriques aux éléments de contact du lecteur de cartes, on pourrait utiliser un micro-contact présentant une hystérésis et délivrant ainsi sur la ligne 50 un signal de détection pour une plage prédéterminée de positions de la carte. Pour définir cette plage de positions de la carte, on peut également utiliser deux micro-contacts décalés selon la direction d'introduction de la carte. C'est ce qu'on a représenté sur la figure 5. Dans le passage d'introduction 10, on trouve deux micro-contacts 70 et 72 qui peuvent être identiques à celui des figures 1 et 2. - 11 - 2554260 Les micro-contacts 70 et 72 sont décalés, selon la direction d'introduction 13 de la carte, d'une longueur m définissant la plage de positions de la carte pour laquelle les signaux peuvent être appliqués aux éléments de contact 20. Chacun des micro-contacts 70 et 72 délivre un signal de détection lorsque le bord antérieur de la carte vient au contact de sa partie sensible. La sortie du micro-contact 72, qui est le plus éloigné de l'entrée du passage d'introduction, est reliée à l'entrée d'un circuit inverseur 74. La sortie du circuit 74 et la sortie du microcontact 70 sont reliées aux entrées d'une porte ET référencée 76. On comprend que la sortie de la partie ET est au niveau logique un, c'està-dire qu'un signal de détection est élaboré, seulement si le bord antérieur de la carte agit sur le micro-contact 70 mais n'agit pas sur le micro-contact 72. Dès que le micro-contact 72 est également activé, le signal de détection disparaît. La sortie de la porte ET 76 est reliée par le conducteur 52 à l'entrée 429 du microprocesseur 42. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, représenté sur la figure 3, le signal de détection délivré par le détecteur de présence de carte ne sert plus à activer le microprocesseur 42, mais à fermer des interrupteurs montés entre au moins certains des éléments de contacts 201 à 203 et 20 à 20 et les entrées/sorties 8 correspondantes du microprocesseur 42. - 12 - Sur la figure 3, on a représenté, sur chacune des lignes reliant les pistes conductrices 302 303 et 30 à 308 aux entrées/sorties 421 à 42 du microprocesseur 42, un interrupteur commandé. Les interrupteurs sont respectivement référencés 801 à 806. On a également représenté un interrupteur 807 monté entre la piste 301 et la sortie de la source d'alimentation 44. Chaque interrupteur comporte une entrée de commande qui est reliée à la sortie du micro-contact 50 par les lignes référencées globalement 82. En l'absence de signal de détection délivré par le détecteur 50, les interrupteurs 801 à 807 sont ouverts. La liaison entre la source d'alimentation 44 et le microprocesseur 42 d'une part, et les éléments de contact 201 à 203 et 205 à 208d'autre part, est donc interrompue. Au contraire, lorsque le signal de détection est présent, les interrupteurs 801 à 807 sont fermés. Ainsi, les signaux électriques peuvent être appliqués au circuit électronique de la carte dans l'ordre convenable déterminé par le microprocesseur 42. Les interrupteurs 801 à 807 peuvent être constitués par des interrupteurs formés par un circuit électronique commandé par le signal de détection. Ils peuvent également être réalisés à l'aide de micro-relais, etc... Bien entendu, le mode de réalisation de la figure 3 peut être utilisé en combinaison avec les détecteurs de présence de cartes décrits en liaison avec les figures 4 et 5. - 13 - 2 5425 REVENDICATIONS 1. Appareil de lecture de cartes à mémoire électronique comprenant un passage d'introduction d'une carte munie de plages de contact électrique, des éléments de contact disposés dans ledit passage et aptes à entrer en contact avec lesdites plages de contact lorsque ladite carte est en position de lecture, une source d'alimentation électrique et un circuit de traitement pour envoyer des signaux d'information vers la carte par lesdits éléments de contact électrique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens détecteurs (50, 60 et 62, 70 et 72) disposés à l'intérieur dudit passage (10) pour détecter si ladite carte (12) est dans une position requise, et des moyens (42, 801 à 807) pour appliquer lesdits signaux et/ou ladite alimentation seulement dans le cas o lesdits moyens de détection ont détecté que la carte est dans une position requise pour laquelle l'ensemble des connections électriques entre lesdites plages de contact (301 à 308) et lesdits éléments de contact (201 a 208) sont effectivement réalisées. 2. Appareil de lecture selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection comprennent un contacteur électrique (50) délivrant un signal électrique de détection lorsque le bord antérieur de ladite carte (12) entre en contact avec ledit contacteur, et en ce que ledit signal de - 14 - 2554260- détection commande l'activation dudit circuit de traitement (42) et de ladite alimentation (44), durant le temps o il est présent. 3. Appareil de lecture selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'application comprennent une pluralité d'interrupteurs (801 à 807) montés entre au moins certaines sorties (421 à 426 dudit circuit de traitement (42) et de ladite source d'alimentation (44) et lesdits éléments de contact électrique (201 à 208) correspondants. 4. Appareil de lecture selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits éléments de contact électrique comprennent un support isolant (18) sur lequel est fixée une pluralité de lames flexibles conductrices (201 à 208), une premiere extrémité (22) de chaque lame (201 à 208) faisant saillie dans ledit passage d'introduction (12), une deuxième extrémité (24) de chaque lame (201 à 208) étant reliée électriquement à une piste conductrice (301 à 308) réalisée sur une face dudit support isolant (18). 5. Appareil de lecture selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (50, 60 et 62, 70 et 72) détectent si la carte (12) est dans une position appartenant à une plage de positions prédéterminées.