Brevet FR2594243A1 — publié le 19870814

Dispositif de connexion avec une carte à micro-circuits, et machine comportant un tel dispositif. L'invention concerne la connexion avec une carte à microcircuits On sait le développement actuel des cartes à micro-circuits électroniques, également appelées cartes à puces, ou encore cartes à mémoire. Certaines applications utilisent des cartes dont la mémoire est uniquement constituée de micro-circuits. D'autres, comme les applications bancaires, utilisent pour des raisons de compatibilité des cartes mixtes, c'est-àdire pourvues à la fois de micro-circuits, et de pistes magnétiques conformes aux normes actuelles. Différentes solutions ont été proposées pour réaliser la connexion avec la carte à micro-circuits. Un lecteur de carte mixte, où la carte est déplacée manuellement, a notamment e été décrit par la Demanderesse dans la Demande de Brevet NO 83 15 042, publiée sous le NO 2 552 252. D'une manière générale, un dispositif de connexion avec une carte à micro-circuits comporte - un chemin d'amenée de la carte, - des moyens formant réceptacle pour recevoir la carte en position prédéterminée, et - un connecteur multiple,propre à venir en contact sur les plots de connexion de la carte, lorsqu'elle est dans sa position prédéterminée. La Demanderesse s'est posé le problème de réaliser un dispositif de connexion qui soit, aussi largement que possible, compatible avec les différentes machines de traitement de cartes à micro-circuits, ou de cartes mixtes à micro-circuits et à piste magnétique. On comprendra que de telles machines doivent pouvoir réaliser, après connexion, la lecture et/ou l'écriture dans le micro-circuit de la carte. Dans le cas d'une carte mixte, ces opérations seront précédées ou suivies de la lecture/écriture sur des pistes magnétiques de la carte, voire de la reconnaissance de formes spéciales, par exemple holographiques, imprimées sur la carte, ou contenues dans le matériau même de la carte. Ainsi, un premier but de la présente invention est de fournir un dispositif de connexion qui puisse être asso cié à tout autre dispositif de traitement de carte, avec un encombrement minimal, tout en permettant un débattement important de l'extrémité de la carte en dehors du dispositif de traitement auquel est associé le dispositif de connexion selon l'invention. Un autre but de l'invention est de permettre d'une manière simple la capture et le stockage d'une carte reconnue non conforme, ou oubliée, par exemple. L'invention a aussi pour but de permettre un contact entre le connecteur et les plots de la carte à micro-circuits, en assurant une friction au moment de la mise en contact, tout en évitant que cette friction ne gêne l'introduction de la carte en position prédéterminée dans le réceptacle. L'invention a encore pour but de réaliser ces fonctions à l'aide d'une cinématique très simple, et d'une grande sûreté. Selon une première caractéristique de l'invention, le réceptacle, monté pivotant, est normalement maintenu dans une position de repos, où son ouverture est non alignée sur la sortie du chemin d'amenée de la carte, de préférence situé au-dessus de la sortie du chemin d'amenée; et il est prévu un organe moteur, propre, sur commande, à placer ce réceptacle en regard de la sortie des moyens d'amenée. Ceci permet d'une part, après contrôle, la capture et le stockage d'une carte reconnue non conforme. Le contrôle peut se faire par la connexion au micro-circuit de la carte, ou lors de phases antérieures intéressant les pistes magnétiques de la carte, ou encore ses formes holographiques. Seront également capturées les cartes oubliées dans la machine. Ceci permet aussi un débattement important de l'extrémité de la carte, en dehors du chemin d'amenée, sans interférence avec le dispositif de connexion, lorsque le réceptacle de celui-ci est dans sa position de repos. Selon une autre caractéristique de l'invention, le connecteur, monté sur un support mobile à pivotement, vient en contact sur la carte après son introduction dans le réceptacle, à partir d'une position de repos sans contact avec la carte. De la sorte, l'introduction de la carte dans le réceptacle se fait sans aucune friction sur le connecteur. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif comprend un moteur unique, tournant toujours dans le même sens, et animant par exemple deux cames. L'une de ces cames assure l'alignement commandé de l'ouverture du réceptacle sur la sortie du chemin d'amenée de carte; l'autre assure ensuite la descente du connecteur mobile sur les plots de la carte. De préférence, le dispositif comporte également un codeur de position, muni d'un ou plusieurs capteurs pour définir logiquement la position du réceptacle et celle du connecteur, respectivement. Dans un mode de réalisation particulier, le réceptacle définit intérieurement un alvéole rectangulaire possédant latéralement un bord de référence faisant face à un rappel élastique de cadrage, et, à l'opposé de son ouverture, un détecteur de butée de la carte. Le détecteur de butée peut comprendre une cellule photoélectrique, ou encore un micro-interrupteur. La position de repos du réceptacle, et aussi celle du connecteur multiple, sont avantageusement définies par rappel élastique. L'invention concerne aussi les machines de traitement de cartes à micro-circuits, en particulier les machines de lecture des cartes bancaires, qui comprennent un dispositif tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de connexion selon l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1, à l'échelle 1; - les figures 3A, 3B, 3C sont trois vues correspondantes d'un connecteur mobile utilisé selon l'invention, respectivement en vue latérale, en vue de dessous et en vue de côté; - les figures 4A à 4C sont trois schémas simplifiés du dispositif selon l'invention, en vue latérale, permettant d'en mieux comprendre le fonctionnement; et - la figure 5 est un schéma de principe d'une machine comprenant un dispositif selon l'invention. Les dessins annexés font à certains égards référence à des considérations géométriques difficiles à décrire complètement. En conséquence, ils serviront non seulement à éclairer la description, mais aussi pour contribuer à la définition de l'invention, le cas échéant. Sur la figure 1, le dispositif de connexion selon l'invention est logé dans un châssis 1 dont on voit ici la paroi de fond 10 et la paroi latérale 11, tandis que l'autre paroi latérale opposée-apparaît en 12 sur la figure 2. Sur la paroi 10 est monté un moteur 20, à courant continu, alimenté par exemple sous 24 volts. Ce moteur entraîne une vis sans fin 21 qui coopère avec une roue dentée 22 montée sur un arbre 25 soutenu par les parois 11 et 12. Cet axe 25 reçoit fixement deux cames 31 et 32, ainsi qu'une roue 40 formant codeur angulaire à au moins deux positions, à l'aide de deux détecteurs 41 et 42 du genre cellule photo-électrique, coopérant avec des perforations ou autres marquages du disque 40. Un réceptacle 5 est défini par un alvéole ménagé dans un plateau 50, mobile à pivotement autour d'un axe 51, parallèle à l'axe 25, et situé de préférence au voisinage de la paroi d'extrémité 10. La came 31 est palpée par un bossage supérieur 56 du plateau 50, le contact étant assuré par un rappel élastique vers le haut que définit un ressort 81 monté entre le dessus du plateau 50 et une tige 80 prenant appui entre les parois 11 et 12. L'alvéole qui va servir à la réception d'une carte telle que C comporte un bord de référence 53, et, à l'opposé, une lame 54 montée latéralement sur le plateau 50 pour rappeler élastiquement la carte vers le bord 53, à travers deux fentes 55, par exemple. Le bord interne rectiligne de l'alvéole, noté 52, est équipé en une position choisie d'un détecteur 58 de présence d'une carte dans l'alvéole. Ce détecteur 58 peut être constitué d'une cellule photo-électrique ou bien d'un micro-interrupteur. La carte C, munie de plots de connexion PC, peut être amenée manuellement selon un chemin d'amenée défini par tout moyen. En principe, elle est amenée automatiquement, à l'aide de rouleaux motorisés schématisés en R1 et R2. La position des plots PC est ici la position standard pour les cartes à micro-circuit françaises. Certaines cartes sont équipées de plots en une position un peu différente, schématisée en PC' sur la figure 1. La paroi supérieure du plateau 50 est percée d'un alvéole 59 qui est de préférence rendu suffisamment grand pour permettre de lire aussi bien la zone PC que la zone PC' de la carte, par une simple translation d'un bloc connecteur 6, manuelle ou motorisée. Ce bloc connecteur 6 est porté pat un levier 70, articulé sur un axe 71 monté entre les parois ll et 12. Le levier 70 est complété d'une partie en L 72, qui redescend d'abord obliquement, puis à l'horizontale pour venir palper la came 32. Le contact du bras 72 avec la came 32 est assuré par un rappel élastique vers le haut qu'exerce le ressort 82 sur le levier 70, en prenant appui sur la tige 80 déjà citée. La figure 2 en vue de dessus complète la représentation du dispositif selon l'invention, remarque étant faite que l'axe 71 n'apparaît pas sur cette figure 2. L'homme de l'art comprendra que les parties latérales 11 et 12 du dispositif de connexion peuvent recevoir toute forme appropriée permettant l'accouplement de ce dispositif à un lecteur de cartes à pistes magnétiques du commerce, et en particulier aux modèles MCT 245 et MCT 345 fabriqués par la société japonaise SANKYO, au modèle CR 51 vendu par la Demanderesse, et au modèle ESD dit multistandard ou MS, également vendu par la Demanderesse. Les rouleaux R1 et R2 sont alors les galets de sortie d'un tel lecteur de cartes à pistes magnétiques. Les figures 3A, 3B et 3C illustrent la structure du connecteur 6 proprement dit. Celui-ci comporte un corps en matière synthétique 60, muni d'un épaulement de fixation 61. Le corps 60 supporte en partie inférieure huit contacts 62, se terminant à leurs extrémités comme des balais. A l'opposé, sont prévus huit points de connexion correspondants 63. Par ailleurs, sur sa face opposée à l'épaulement 61, le bloc connecteur multiple 6 peut être muni d'une fente 68, en forme de T qui peut faciliter son positionnement. Sur la figure 1, le bloc est supposé monté dans le sens illustré sur la figure 3A, c'est-à-dire que les pointes libres des contacts 62 sont tournés vers la droite lorsqu'on regarde la figure 1. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Pour une première position des deux cames (figure 4A), l'ouverture 57 du réceptacle 5 est située plus haut que le chemin d'amenée de carte CAC. On dispose alors de toute la longueur L pour permettre le débattement de la carte, lorsqu'elle est lue par le lecteur-de piste magnétique, ce qui est très important dans certaines applications. De plus, une carte peut ainsi être mise directement au rebut, ou sous séquestre, dans un bac 3 (figure 5), où elle tombe par gravité. I1 suffit pour cela qu'elle soit lâchée par les rouleaux R1 et R2, le dispositif de connexion étant dans sa position de repos de la figure 4A. Lorsque le dispositif de connexion est activé, la première phase consiste en la descente du plateau 50, de façon que son ouverture 57 vienne en regard du chemin d'amenée de carte CAC. La carte peut alors être introduite sous l'action des rouleaux moteurs R1 et R2 (ou même à la main). On notera que dans cette position, le connecteur ne vient pas en prise sur les plots de la carte, ce qui permet une introduction de la carte dans son réceptacle 5 avec des frictions minimales. Sur la figure 4C, la carte est supposée complètement introduite dans le réceptacle, les contacts du connecteur 6 sont alors venus s'établir sur les plots respectivement associés de la carte, par un mouvement de rotation qui implique une friction, propre à établir un excellent contact. I1 est alors possible de procéder à des tests sur la bonne qualité des contacts, notamment par contrôle de la conduction entre les bornes d'entrée actives de la carte et le substrat semi-conducteur des micro-circuits que comporte celle-ci. Ensuite, le moteur reste immobile pendant toute la durée des opérations de lecture/écriture dans les micro-circuits de la carte. Après cela, le moteur est à nouveau mis en action, la came 32 va tout d'abord relever le connecteur 6, après quoi les rouleaux R1 et R2 vont retirer la carte. Enfin, la came 31 va relever le réceptacle 50 jusqu'à sa position de repos. Le temps nécessaire à l'exécution d'un cycle complet, de la position de repos à la position de repos pour l'ensemble des composants du mécanisme, à savoir le réceptacle et le connecteur, peut être aisément rendu compris entre 1 et 4 secondes, sans consommation électrique excessive. Par ailleurs, lorsque le dispositif connecteur est dans la position de connecteur relevé (après vérification des contacts ou bien lecture/écriture dans la carte), en attente de la relevée du réceptacle, on peut faire en sorte qu'il s'écoule un temps d'au moins 0,3 seconde entre la mise sous tension du moteur et le début du déplacement du réceptacle. Par ailleurs, il est possible de rendre la longueur L (figlJre 4z) égale a 55 Tnm, au moins, ce qui est particulièrement important pour limiter l'encombrement total d'un lecteur de cartes mixtes. Le capteur 58 indique que la carte est corrèctement positionnée pour permettre l'application du connecteur 6. Si cette condition n'est pas remplie, les rouleaux R1 et R2 sont actionnés pour retirer la carte, après quoi le moteur 20 est commandé dans une phase de retour rapide à la position de repos. Une variante consiste à faire une tentative de réinsertion immédiate de la carte. Les deux autres capteurs 41 et 42 indiquent respectivement la position du réceptacle 5 et celle du connecteur multiple 6. Lorsque le moteur tourne et que l'ensemble mécanique décrit un cycle complet depuis l'état de repos jusqu'au retour à l'état de repos, l'état de ces capteurs 41 et 42 évolue comme défini dans le tableau ci-après. A titre d'exemple on admet que le capteur 40 est un disque muni d'une fente hémicirculaire, et lu par deux capteurs à 900 degrés l'un de l'autre. L'écart angulaire entre les points de lecture des cames 31 et 32 est également de 900 environ. DESIGNATION Capteur 41 Capteur 42 Démarrage du moteur à l'état de repos et mise en place du o 0 chemin de carte Arrivée du chemin de carte en position correcte pour l'intro- 0 duction de la carte Application du connecteur sur la carte 0 1 Fin de l'application du connecteur 1 1 Levée du connecteur 1 1 Fin de la levée du connecteur pour reprise de la carte 1 -)0 Levée du chemin de carte 1 0 Arrivée en position de repos - > 0 0 O Etat inactif 1 Etat actif -- > Basculement de l'état du capteur. La figure 5 illustre maintenant le schéma de principe d'une machine incorporant un dispositif de connexion selon l'invention. On y retrouve la mécanique de connexion 1, des éléments électroniques associés El, comprenant la commande du moteur 20, la réception des informations des différents capteurs, et bien entendu des connexions vers le bloc 6. Par une interface mécanique (non représentée), le dispositif de connexion 1 est mis en coopération par exemple avec un organé tel qu'un lecteur de pistes magnétiques 2, muni de son électronique habituelle E2. Un bac 3 est prévu sous l'espace libre partant du bord gauche du lecteur 2, pour aller largement sous le dispositif de connexion 1. L'organe 2 peut être tout autre dispositif, même un simple introducteur de carte à micro-circuit. Enfin, des moyens électroniques de gestion EG assurent le bon fonctionnement de l'ensemble, par interaction avec les dispositifs électroniques El et E2. Bien que l'invention trouve ses pleins avantages dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, il est envisageable d'y apporter des variantes. On pourrait concevoir par exemple, pour certaines applications, que le bloc connecteur 6 soit fixe. Dans ce cas, les pointes de ses contacts 62 (figure 3A) seraient naturellement dirigées vers la gauche, lorsqu'on regarde la figure 1. De plus, le mode de réalisation décrit n'est pas limitatif. Le moteur 20 pourrait être un moteur synchrone, pas à pas, ou tout type de moteur convenable. Les cames 31 et 31 peuvent être remplacées par des commandes cinématiques à biellettes ou excentriques. Enfin, les capteurs 41 et 42 peuvent détecter directement la position des organes commandés ultimes 50 et 70 ou 6, ou bien sûr d'organes intermédiaires. Au niveau de l'application, le dispositif peut, par construction, être adapté à la lecture de plots placés en PC seulement, ou en PC' seulement. Une translation manuelle ou commandée du connecteur 6, le rend capable de lire les deux types de cartes. Revendications. 1. Dispositif de connexion avec une carte à micro-circuits, comportant - un chemin d'amenée de la carte (R1, R2), - des moyens (5) formant réceptacle pour recevoir la carte en position prédéterminée, et - un connecteur multiple (6) propre à venir en contact sur les plots de connexion de la carte, lorsqu'elle est dans sa position prédéterminée, caractérisé en ce que le réceptacle (5), monté pivotant (51), est normalement maintenu (81) dans une position de repos où son ouverture (57) est non alignée sur la sortie du chemin d'amenée de la carte, et en ce qu'il est prévu un organe moteur (20-22, 25, 31) propre, sur commande,à placer ce réceptacle (5) en regard de la sortie des moyens d'amenée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position de repos du réceptacle (5), son ouverture (57) est au-dessus de la sortie du chemin d'amenée. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le connecteur (6) monté sur un support (70) mobile à pivotement, vient en contact sur la carte après son introduction dans le réceptacle, à partir d'une position de repos sans contact avec la carte, ce qui permet une très faible force d'insertion de la carte. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur unique (20), tournant toujours dans le même sens, et commandant à la fois le réceptacle (5) et le connecteur (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moteur anime deux cames (31, 32), dont l'une (31) assure l'alignement commandé de l'ouverture du réceptacle sur la sortie du chemin d'amenée de cartes, et l'autre (32) assure ensuite la descente du connecteur mobile sur les plots de la carte. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractrissé en ce que le déplacement en rotation du connecteur (6) l'amène avec friction sur les plots de la carte. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte également un codeur de position (40) muni de capteurs (41, 42) pour définir logiquement la position du réceptacle et celle du connecteur, respectivement. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle (5) définit intérieurement un alvéole rectangulaire possédant latéralement un bord de référence (53) faisant face à un rappel élastique de cadrage (54), et, à l'opposé de son ouverture (57), un détecteur (58) de butée de la carte. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le détecteur de butée comprend une cellule photoélectrique (58). 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le détecteur de butée comprend un micro-interrupteur (58). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les positions de repos sont définies par rappel élastique (80, 81, 82). 12. Dispositif selon l'une des revendications précédents, caractérisé en ce que le connecteur (6) est déplaçable parallèlement au plan de la carte (C) pour pouvoir lire différents types de carte. 13. Machine de traitement de cartes à micro-circuits, caarctérisée en ce qu'elle comprend un dispositif selon l'une des revendications précédentes. 14. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le dispositif de connexion (1) est accouplé, par simple adaptation mécanique, à un dispositif de traitement de cartes (2), ce qui est facilité par la faible force d'insertion requise par le dispositif de connexion (1).