Brevet FR2604804A1 — publié le 19880408

Système & lecture de cartes d'identification à contacts électrigues La présente invention concerne les systèmes com- portant des cartes d'identification munies de contacts électriques parallèles et destinées à être introduites dans un lecteur muni d'un dispositif d'établissement de liaisons électriques avec les contacts de la carte. Elle est plus particulièrement applicable aux cartes dites intelligentes ou à mémoire, constituées par une plaque de quelques millimètres d'épaisseur contenant des compo- sants électroniques de mémorisation et de traitement de données, qui obligent à prévoir sur la carte un grand nombre de contacts, typiquement environ 60. Sur de telles cartes, les liaisons accidentelles, notamment par les doigts de l'utilisateur, sur les contacts peuvent provoquer des incidents de fonctionnement, notamment en modifiant le contenu des mémoires ou en provoquant des opérations intempestives. La présente invention vise à fournir un système dont les cartes d'identification présentent des contacts protégés lors des manipulations et dont le lecteur per- met d'assurer une liaison électrique sûre avec les con- tacts sans endommager ces derniers lors de l'introduc- tion de la carte. Dans ce but, l'invention propose notamment un système dans lequel les contacts de la carte sont dispo- sés au fond de rainures parallèles pratiquées sur une grande face de la carte à partir d'une des tranches de cette dernière et le lecteur comporte des lames élas- tiques souples en matériau conducteur, dont la forme au repos dégage un trajet d'introduction de la carte parallèle aux rainures jusqu'à un emplacement déterminé, de la carte dans le lecteur, l'un et l'autre présentant des moyens d'appui qui coopèrent pour provoquer le déplacement relatif l'un vers l'autre des contacts et des lames, transversalement au trajet d'introduction, jusqu'à presser les contacts et les lames les uns contre les autres en fin d'introduction de la carte. Pour éviter l'endommagement des contacts ou des lames, des moyens de détrompage sont avantageusement prévus sur le lecteur et les cartes et empêchent d'enga- ger à fond la carte dans une orientation incorrecte; les contacts se terminent avantageusement avant la tranche de la carte, de façon à les soustraire aux actions extérieures. Les lames souples élastiques présentent habi- tuellement une partie arrière encastrée dans un boîtier et une partie avant courbe présentant un coude dirigé vers le trajet d'introduction de la carte. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, ce trajet est défini dans le boîtier par un couloir d'introduction ayant une partie avant dont le fond est à distance suf- fisante des coudes des lames pour éviter le frottement des lames sur les contacts jusqu'à un emplacement déter- miné o ce fond est en pente relevant les contacts vers les lames. Des moyens élastiques, tels qu'une lèvre, solidaires du boîtier sont alors avantageusement prévus pour maintenir la carte contre le fond. Dans un autre mode de réalisation de l'inven- tion, le lecteur comporte un boîtier dans lequel est ménagé un couloir imposant à la carte un trajet rectili- gne d'introduction et il porte un chariot déplaçable par la carte transversalement à l'introduction de cette dernière, lorsque la carte a dépassé ledit emplacement déterminé, pour permettre aux lames élastiques de s'appliquer élastiquement contre les contacts. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réali- sation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe en pers- pective, montrant une carte suivant l'invention et l'aspect extérieur d'un dispositif d'établissement de contacts électriques destiné à la recevoir; - la figure 2 est une vue de détail & grande échelle, montrant une fraction de la carte de la figure I proche de la tranche sur laquelle débouchent les saignées portant les contacts; - la figure 3 est une vue de détail & grande échelle, montrant un premier mode de réalisation de l'invention en coupe suivant un plan parallèle au trajet d'introduction de la carte; - les figures 4A et 4B montrent des étapes suc- cessives d'introduction de la carte dans le dispositif de la figure 3; la figure 5, similaire à la figure 3, montre un autre mode de réalisation; - les figures 6A et 6B montrent plusieurs étapes successives d'introduction de la carte dans le disposi- tif d'établissement de contacts de la figure 5. La carte 10 montrée en figure 1 se présente sous forme d'une plaque de quelques millimètres d'épaisseur (2 à 3 mm en général) et peut être regardée comme cons- tituée d'un corps 12 et d'un connecteur 14. Le corps 12 contient les composants électroniques de la carte (par exemple microprocesseur, mémoire vive, mémoire morte, etc) généralement enrobés dans une matière plastique. Le connecteur 14, solidarisé de façon permanente du corps de la carte, constitue une zone latérale de cette der- nière. Il porte les contacts destinés à établir, avec des éléments coopérants d'un lecteur, les liaisons électriques nécessaires aux transactions à réaliser. Les contacts électriques du connecteur 14 sont reliés de façon permanente aux composants contenus dans le corps 12 par des liaisons enterrées. Dans le connecteur 14, en matériau isolant, sont praituqées des rainures parallèles 16, dont quelques unes seulement sont représentées sur la figure 1, répar- ties régulièrement. On peut sans difficulté répartir ces rainures suivant un pas de 1,27 mm et même descendre jusqu'à 1 mm. Chacune des rainures à une profondeur constante et débouche sur la tranche 18 de la carte 10. Le fond de chaque saignée comporte, à partir d'une dis- tance de quelques dixièmes de millimètre de la tranche, un contact électrique 20 qui peut être formé par une simple piste dorée, éventuellement réalisée en même temps que les connections électriques du corps 12 de la carte ou être un élément rapporté. Une largeur de l'ordre de 0,5 mm et une épaisseur de 0,2 mm seront généralement suffisantes pour les contacts 20. La zone isolante terminale qui subsiste entre la tranche 18 et les contacts 20 permet d'éviter que le contact métal- lique ne soit souillé par les doigts du manipulateur de la carte. La carte est avantageusement munie de moyens de détrompage interdisant de l'enfoncer complètement dans une orientation incorrecte. Sur la figure 1, ces moyens sont constitués par une encoche 22 ménagée sur l'une des arêtes de la carte, destinée à coopérer avec une butée prévue dans le lecteur. Le lecteur n'est pas représenté dans son ensem- ble sur les figures car il peut avoir une constitution générale quelconque compatible avec la carte. Il est muni d'un dispositif d'établissement de contacts 24 présentant un couloir 26 d'insertion, qui impose un trajet précis à la carte 10 lors de son introduction. Dans le mode particulier de réalisation de ce dispositif montré en figure 3, le couloir 26 ménagé dans le bottier 24 du dispositif d'établissement de contacts présente un fond 28 présentant un décrochement qui sera décrit en détail plus loin. Le couloir 28 se termine par une face 30 de butée de la tranche 18 de la carte 10, définissant la position de lecture de la carte. Le corps du dispositif 24 porte des lames élas- tiques parallèles 32, en nombre égal à celui des con- tacts 20 et disposées au même écartement. Ces lames sont encastrées dans le corps du bottier et en débordent de part et d'autre. A l'arrière, elles constituent des pattes de raccordement avec une carte de circuit imprimé 34 appartenant au lecteur. A l'avant, elles présentent un coude dirigé vers le trajet d'introduction de la carte 10. On pourra souvent utiliser des lames en bronze phosphoreux ou en bronze au beryllium de 0,2 mm environ d'épaisseur, dont la longueur depuis l'encastrement jusqu'au coude est de 8 à 10 mm. Les pattes peuvent être montées dans le corps du boîtier 24 en les enfilant dans des trous ménagés dans le corps, si celui-ci est fabri- qué en matière plastique moulée. Les parties encastrées des lames 32 peuvent alors être munies de becs rabattus formant harpon de retenue. Le montage des lames est facilité si, lors de la fabrication, elles sont reliées par une bande terminale qui est ensuite tronçonnée. Le fond 28 présente une partie principale dont la distance au coude des lames, lorsque ces dernières occupent leur position libre indiquée en tirets sur la figure 3, est supérieure à l'épaisseur du connecteur au niveau des contacts. Des moyens élastiques ménagés dans le boîtier 24, constitués par exemple par une lèvre 36 venue de moulage avec le boîtier, maintiennent la carte en contact avec le fond 28 lors de son introduction. La partie principale se termine par une rampe 38 et une zone terminale parallèle à la partie principale, dont le décalage par rapport à cette dernière est tel que les lames 32 s'appuient élastiquement sur les contacts 20 lorsque la tranche de la carte est en butée contre la face 30. Les positions successives prises par la carte 10 lors de son introduction apparaissent sur les figures 4A, 4B et 3. Initialement, la carte 10 glisse sur la partie principale du fond 28 contre laquelle elle est appliquée par la lèvre 36. Cette dernière ne frotte en aucun cas contre les contacts (figure 4A). Les contacts passent ensuite sous les coudes des lames 32, sans les toucher (figure 3B) jusqu'à ce que la carte aborde la rampe 38. En fin de course, les contacts 20 se soulè- vent, viennent en contact avec les coudes des lames 32, glissent sur eux de façon à assurer un autonettoyage, et garantissent une liaison électrique satisfaisante sous une pression qui peut être de quelques dizaines de grammes pour l'ensemble des contacts. Dans la variante de réalisation de l'invention montrée en figure 5 (o les organes déjà décrits sont désignés par le même numéro de référence), le fond 28 du couloir 26 est plan sur toute sa longueur et parallèle aux faces supérieures, de sorte que le trajet d'intro- duction de la carte est entièrement rectiligne. Les lames 32 sont encore encastrées dans le corps du boîtier 24 mais leur élasticité tend à les amener dans une position d'appui contre les contacts 20 (figure 5). Au repos, ces lames sont soulevées dans la position montrée en tirets sur la figure 5 par un chariot 40 déplaçable dans le bottier transversalement à la direction d'inser- tion de la carte 10. Ce chariot est par exemple muni de tenons 42 coulissant dans des rainures du boîtier. Des moyens élastiques, tels qu'une languette métallique 44 encastrée dans le fond du bottier, excercent sur le chariot 40 une force, supérieure à l'élasticité des lames 32, qui tend à amener le chariot et les lames dans la position montrée en tirets. Le chariot présente une encoche 46 présentant une rampe d'entrée 48 qui joue un rôle analogue à celui de la rampe 38 de la figure 3 et une face de butée 50. La rampe 48 a une forme telle que le connecteur 14, lorsqu'il s'enfonce dans l'encoche, repousse le chariot de la position montrée en tirets à la position mon- trée en traits pleins: le chariot libère alors les lames 32 qui peuvent venir s'appuyer sur les contacts. Les positions successives prises par les compo- sants du dispositif lors de l'introduction de la carte apparaissent sur les figures 6A, 6B et 5: lorsque la carte 10 aborde la rampe 48 du chariot 40 (figure 6A) les lames 32 sont dans une position telle qu'elles ne peuvent frotter contre les contacts. Au fur et à mesure de l'enfoncement ultérieur de la carte 10, le chariot 40 est refoulé vers le bas et les lames 32 se rapprochent des contacts et viennent assurer la liaison avec eux. Dans la partie terminale de sa trajectoire pour venir en appui contre la face de butée 50, les contacts frottent contre les lames ce qui assure un autonettoyage. REVENDICATIONS 1. Système à lecture de cartes d'identification, comprenant des cartes munies de contacts électriques (20) parallèles les uns aux autres et un lecteur muni d'un dispositif d'établissement de liaisons électriques avec les contacts de la carte, caractérisé en ce que lesdits contacts sont disposés au fond de rainures parallèles pratiquées sur une grande face de la carte à partir d'une des tranches de cette dernière et le lec- teur comporte des lames élastiques souples (32) en matériau conducteur, dont la forme au repos dégage un trajet d'introduction de la carte parallèle aux rainures jusqu'à un emplacement déterminé de la carte dans le lecteur, l'un et l'autre présentant des moyens d'appui qui coopérent pour provoquer le déplacement relatif l'un vers l'autre des contacts et des lames, transversalement au trajet d'introduction, jusqu'à presser les contacts et les lames les uns contre les autres en fin d'intro- duction de la carte. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lames ont une partie arrière encastrée dans un boîtier et une partie avant courbe présentant un coude dirigé vers le trajet d'introduction de la carte. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit trajet est défini dans le bottier par un fond à distance suffisante des coudes des lames pour éviter le frottement des lames sur les contacts jusqu'à un emplacement déterminé o ce fond est en pente (38) relevant les contacts vers les lames. 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens élastiques, tels qu'une lèvre (36), solidaires du boitier sont prévus pour maintenir la carte contre le fond. 5. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le lecteur comporte un boîtier dans lequel est ménagé un couloir (26) imposant à la carte un trajet rectiligne d'introduction et qui porte un chariot (40) déplaçable par la carte transversalement à l'introduc- tion de cette dernière, lorsque la carte a dépassé ledit emplacement déterminé, pour permettre aux lames élasti- ques (32) de s'appliquer élastiquement contre les contacts. 6. Système selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que des moyens de détrompage sont prévus sur le lecteur et les cartes et empêchent d'engager à fond la carte dans une orientation incorrecte. 7. Système selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les contacts (20) se terminent avant la tranche (18) de la carte, de façon à les soustraire aux actions extérieures.