Brevet FR2663764A1 — publié le 19911227

La présente invention se rapporte à une carte sans contact et, plus particulièrement, à une carte sans contact qui contient une pile en tant qu'alimentation en courant. La construction d'une carte conventionnelle sans contact est montrée à la figure 6 Une unité centrale de traitement 1 pour le traitement des données et pour contrôler le fonctionnement de la carte est connectée à une mémoire morte 2 et à une mémoire à accès aléatoire 3 par un bus 8 La mémoire morte 2 est prévue pour stocker des programmes tandis que la mémoire à accès aléatoire 3 est prévue pour stocker des données Le bus 8 est connecté à un circuit de commande 5 d'entrée/sortie pour contrôler l'entrée de données et la sortie de données vers un appareil externe (non représenté) Le circuit de commande d'entrée/sortie 5 est connecté, via un circuit de modulation/démodulation 6, à une antenne 7. La carte comprend également une pile 4 fournissant de l'énergie électrique aux circuits électriques ci-dessus décrits. Avec une telle carte, lorsqu'un signal à introduire, qui a la forme d'une onde électromagnétique, est reçu d'un appareil externe par l'antenne 7, le signal est mis sous forme numérique par le circuit de modulation/démodulation 6 Ensuite, le signal est introduit dans l'unité centrale de traitement 1 via le circuit de commande 5 L'unité 1 traite le signal d'entrée selon les programmes stockés dans la mémoire morte 2 et stocke les données dans la mémoire à accès aléatoire 3 selon la nécessité Les données devant sortir en réponse à un appareil externe, comme les résultats du traitement, sont fournies via le circuit de commande 5 au circuit de modulation/démodulation 6 o les données sont converties en équivalents analogiques Ensuite, les données sont transmises en tant qu'ondes électromagnétiques via l'antenne 7 à l'appareil externe. Afin que la carte puisse recevoir un signal d'un appareil externe et traiter le signal d'entrée, chacun des circuits électriques incorporés dans la carte doit toujours être alimenté en courant électrique par la pile 4 de manière que la carte soit toujours en état de réception Cependant, après incorporation de la pile 4 dans la carte pendant la fabrication de celle-ci, l'écoulement de courant électrique de la pile 4 continue même avant l'expédition de la carte Par conséquent, l'énergie produite par la pile 4 se consomme rapidement. Etant donné la forme de la carte, la pile 4 qui y est incorporée doit être très mince Pour cette raison, il est impossible d'incorporer une pile ayant une grande capacité de courant Par ailleurs, comme le pourtour externe de la carte est normalement enfermé d'une couverture externe en plastique ou analogue, il est impossible de remplacer la pile 4 par une nouvelle. En conséquence, la carte conventionnelle pose un problème par le fait que la durée de vie de la pile 4 après commercialisation de la carte, c'est-àdire la période pendant laquelle la carte est utilisable, est très courte Un autre problème réside dans le fait que la durabilité des piles des cartes commercialisées varie selon le temps entre l'incorporation de la pile 4 dans la carte et l'expédition de la carte. En conséquence, la présente invention a pour objet de procurer une carte sans contact qui, après commercialisation, a une longue durée d'utilisation. Afin d'atteindre l'objectif ci-dessus, selon la présente invention, on prévoit une carte sans contact comprenant: un moyen de transmission et de réception de données pour transmettre et recevoir les données d'une façon sans contact; un moyen de traitement de données pour le traitement des données, lequel est connecté au moyen de transmission et de réception de données; un moyen générateur de signaux d'horloge pour produire un signal d'horloge et appliquer ce signal au moyen de traitement de données; une pile pour fournir de l'énergie électrique au moyen de transmission et de réception de données, au moyen de traitement de données et au moyen générateur de signaux d'horloge; et un moyen d'arrêt de l'horloge pour arrêter la production du signal d'horloge par le moyen générateur de signaux d'horloge à l'introduction d'un signal d'arrêt d'horloge de l'extérieur de la carte. Selon la présente invention, le moyen d'arrêt de l'horloge arrête, en réponse à un signal d'arrêt d'horloge introduit par un circuit externe, le fonctionnement du moyen générateur de signaux d'horloge pour ainsi suspendre la consommation d'énergie produite par la pile. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 donne un schéma bloc montrant la construction d'une carte sans contact selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 donne un schéma bloc montrant la construction interne d'un circuit générateur de signaux d'horloge de la carte et d'un circuit d'arrêt d'horloge les figures 3 à 5 sont des vues montrant différents procédés d'introduction d'un signal d'arrêt d'horloge; et la figure 6 donne un schéma bloc montrant la construction d'une carte conventionnelle sans contact. En se référant à la figure 1, une carte 10 sans contact selon un mode de réalisation de la présente invention a une unité centrale de traitement 11 à laquelle est connecté un bus 18 Le bus 18 est également connecté à une mémoire morte 12 pour stocker des programmes selon lesquels est contrôlé le fonctionnement de l'unité 11, une mémoire à accès aléatoire 13 pour stocker des données et un circuit de commande 15 d'entrée/sortie pour contrôler l'entrée de données et la sortie de donnée vers un appareil externe (non représenté) Le circuit de commande 15 est connecté à un circuit de modulation/démodulation 16 qui, à son tour, est connecté à une antenne 17. L'unité 11 est connectée à un circuit générateur de signaux d'horloge 19 pour appliquer un signal d'horloge à l'unité centrale de traitement 11 et le circuit générateur de signaux d'horloge 19 est connecté à un circuit d'arrêt d'horloge 20 pour arrêter, en réponse à un signal d'arrêt d'horloge provenant d'un circuit extérieur à la carte 10, le fonctionnement du circuit générateur 19 La carte 10 a également une pile 14 qui est incorporée pour fournir une énergie électrique aux circuits électriques dans la carte 10. Le circuit de modulation/démodulation 16 et l'antenne 17 constituent le moyen de transmission et de réception de données, l'unité centrale de traitement 11 constitue un moyen de traitement de données, le circuit générateur de signaux d'horloge 19 constitue un moyen générateur de signaux d'horloge et le circuit d'arrêt d'horloge 20 constitue un moyen d'arrêt d'horloge. La figure 2 montre la construction interne du circuit générateur de signaux d'horloge 19 et du circuit d'arrêt d'horloge 20 La borne de sortie Q d'une première bascule ou flip-flop 21 est connectée, par un premier circuit ET 22, un premier circuit NON-ET 23 et des diviseurs de fréquence 1/2 24 et 25 à un second circuit NON-ET 26 Le circuit 26 est connecté à l'unité centrale de traitement 11 La sortie du diviseur de fréquence 24 est également connectée, par un diviseur de fréquence de 1/8 27, un second circuit ET 28, un pré-étalonneur 29 et un temporisateur 30, à la borne d'établissement S d'une seconde bascule 31 ou flip-flop La borne de sortie Q de la seconde bascule 31 est connectée, par un troisième circuit ET 32, au second circuit NON-ET 26 Le premier circuit NON-ET 23 est connecté à un résonateur 33 Le premier circuit NON-ET 23 et le résonateur 33 constituent un circuit de résonance 34. Le fonctionnement du mode de réalisation sera maintenant décrit Dans le procédé de fabrication de la carte, les circuits individuels, que l'on peut voir à la figure 1, de la carte 10 sans contact, sont fabriqués et la pile 14 est montée sur la carte 10 Ensuite, des tests de produit sont accomplis selon ce qui est requis Avant les tests, en ce qui concerne la construction montrée à la figure 2, un signal de remise à l'état initial est introduit à chacune des bornes d'établissement S de la première bascule 21 et à la borne R de rétablissement de la seconde bascule 31 Par ailleurs, un signal d'arrêt d'horloge à un niveau haut ("H") est introduit à chacun des premier et troisième circuits ET 22 et 32 La première bascule ou flip-flop 21, dont la borne d'établissement S a reçu un signal de remise à l'état initial émet, à sa borne de sortie Q un signal de permission d'oscillation au niveau "H" pour le premier circuit NON-ET 23 via le premier circuit ET 22 Cette sortie débute une oscillation du circuit résonnant 34 La sortie du circuit résonnant 34 a sa fréquence réduite à 1/4 par les diviseurs de fréquence de 1/2 24 et 25, puis elle est émise en tant qu'horloge interne par le second circuit NON- ET 26 En réalité, afin de produire un retard jusqu'à ce que la forme d'onde des oscillations se stabilise, le diviseur de fréquence 27 de 1/8, le pré-étalonneur 29, le temporisateur 30 et la seconde bascule 31 coopèrent de manière qu'un signal d'horloge interne soit émis après passage d'une période prédéterminée à partir du début d'une oscillation du circuit résonnant 34 jusqu'à un débordement du temporisateur 30. Le signal d'horloge interne ainsi produit rend l'unité centrale de traitement 11 active A cet état, des tests de produit sont accomplis afin de vérifier si la carte sans contact 10 fonctionne normalement ou non. Quand les tests de produit ont été accomplis, un signal d'arrêt d'horloge à un niveau bas ("B") est introduit à chacun des premier et troisième circuits ET 22 et 32 Cette entrée force le circuit ET 22 à empêcher le signal de permission d'oscillation de la première bascule 21 d'être introduit dans le premier circuit NON-ET 23 En conséquence, l'oscillation du circuit résonnant 34 s'arrête L'introduction du signal d'arrêt d'horloge au niveau B au troisième circuit ET 32 force ce circuit 32 à empêcher la sortie de la seconde bascule 31 d'être introduite au second circuit NON-ET 26 Ainsi, la production de l'horloge interne du circuit NON-ET 26 s'arrête Par suite, le fonctionnement de l'unité 11 s'arrête et en conséquence toute la fonction de la carte 10 s'arrête, donc la consommation d'énergie produite par la pile 14 est arrêtée jusqu'à ce que l'horloge de signal d'horloge interne soit de nouveau produite. De cette manière, après les tests de produit, la consommation d'énergie électrique produite par la pile 14 est arrêtée jusqu'à l'expédition Par conséquent, il est possible d'éviter toute consommation d'énergie produite par la pile 14 pendant sa fabrication et par conséquent d'augmenter et de stabiliser la durée d'utilisation de la carte 10 sans contact après sa commercialisation. La production du signal d'horloge interne peut de nouveau débuter immédiatement avant expédition de la carte de manière que celle-ci soit expédiée alors qu'elle est à un état de fonctionnement. Alternativement, la carte sans contact 10 peut être expédiée alors que la production du signal d'horloge interne est arrêtée et la production du signal d'horloge interne peut être mise en marche par l'utilisateur immédiatement avant de commencer l'utilisation. Pendant son utilisation, la carte sans contact transmet les données et reçoit les données d'un appareil externe d'une manière similaire à celle de la carte conventionnelle montrée à la figure 6 En effet, lorsqu'un signal à introduire, qui a la forme d'une onde électromagnétique, est reçu d'un appareil externe (non représenté) par l'antenne 17, le signal d'entrée est mis sous forme numérique par le circuit de modulation/démodulation 16 Ensuite, le signal est introduit à l'unité 11 via le circuit de commande 15 d'entrée/sortie L'unité 11 traite le signal d'entrée selon les programmes stockés dans la mémoire morte 12 et stocke les données dans la mémoire à accès aléatoire 13 selon la nécessité Les données devant être émises en réponse à un appareil externe, comme les résultats du traitement, sont fournies, via le circuit 15 de commande d'entrée/sortie, au circuit 16 de modulation/démodula- tion, o les données sont converties en équivalents analogiques Ensuite, les données sont transmises en tant qu'ondes électromagnétiques, de l'antenne 17, à l'appareil externe. Un signal d'arrêt d'horloge est introduit aux circuits ET 22 et 32 montrés à la figure 2, par exemple, à la manière suivante Comme le montre la figure 3, un couvercle externe d'une carte scellée 40 présente deux trous d'insertion 41 a et 41 b Deux branches 42 a et 42 b d'un organe conducteur 42 sont insérées dans les trous 41 a et 41 b, respectivement Le trou 41 a est formé en une position qui correspond à l'une des bornes respectives d'entrée des premier et troisième circuits ET 22 et 32 que l'on peut voir à la figure 2, et l'autre trou d'insertion 41 b est formé en une position qui correspond à une ligne de mise à la masse (non représentée) Quand les branches 42 a et 42 b de l'organe conducteur 42 sont insérées pour être portées en contact avec les bornes d'entrée des circuits ET 22 et 32 et la ligne de mise à la masse, respectivement, un signal d'arrêt d'horloge au niveau "L" est introduit, par l'organe conducteur 42, aux circuits ET 22 et 32 Avec ce procédé, la production du signal d'horloge interne peut être facilement contrôlée même après avoir scellé la carte 40 En effet, après les tests de produit, l'organe conducteur 42 est monté sur la carte 40 et ensuite il est enlevé de la carte 40 immédiatement avant expédition ou utilisation. Alternativement, le signal d'arrêt d'horloge peut être introduit, comme le montre la figure 4, en formant des trous d'insertion 5 ia et 51 b sur un côté d'une carte, et en y insérant les branches 52 a et 52 b d'un organe conducteur 52. Dans une autre alternative, un substrat 60 sur lequel sont montés les circuits ci-dessus décrits, peut avoir une borne 61 qui y est formée, la borne 61 étant connectée à l'une des bornes respectives d'entrée des premier et troisième circuits 22 et 32 montrés sur la figure 2 Lorsqu'un organe de contact à la masse (non représenté), tel qu'une pince à la masse ou analogue, est mis en contact avec la borne 61, celle-ci est portée au niveau de la masse. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Carte sans contact, caractérisée en ce qu'elle comprend: des moyens de transmission et de réception de données ( 16, 17) pour transmettre et recevoir les données d'une façon sans contact; un moyen de traitement de données ( 11) pour le traitement des données, qui est connecté audit moyen de transmission et de réception de données; un moyen générateur de signaux d'horloge ( 19) pour produire un signal d'horloge et fournir le signal d'horloge audit moyen de traitement de données; une pile ( 14) pour fournir de l'énergie électrique audit moyen de transmission et de réception de données, audit moyen de traitement de données et audit moyen générateur de signaux d'horloge; un moyen d'arrêt d'horloge ( 20) pour arrêter la production du signal d'horloge par ledit moyen générateur de signaux d'horloge à l'introduction d'un signal d'arrêt d'horloge de l'extérieur de la carte. 2 Carte selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen générateur de signaux d'horloge ( 19) a un circuit résonnant comprenant un résonateur et en ce que le moyen d'arrêt d'horloge ( 20) a un circuit porte incorporé dans ledit circuit résonnant et pouvant prendre un état fermé lors de l'introduction d'un signal d'arrêt d'horloge. 3 Carte selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen d'arrêt d'horloge ( 20) comprend un organe conducteur qui est librement attaché à et détaché de ladite carte et qui est prévu pour l'application du signal d'arrêt d'horloge audit circuit porte. 4 Carte selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe conducteur ( 42) relie, uniquement lorsqu'il est attaché à la carte, une borne d'entrée du circuit porte à une ligne de mise à la masse de ladite carte. Carte selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'organe conducteur ( 42) a une première branche pouvant être connectée à la borne d'entrée du circuit porte et une seconde branche pouvant être connectée à la ligne de la mise à la masse de la carte. 6 Carte selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un couvercle externe ( 40) renfermant les moyens ci-dessus décrits, ledit couvercle ayant une paire de trous d'insertion par lesquels sont insérés les première et seconde branches de l'organe conducteur. 7 Carte selon la revendication 6, caractérisée en ce que les trous d'insertion ( 41 a, 41 b) sont formés sur une surface supérieure d'un couvercle externe en forme de carte. 8 Carte selon la revendication 6, caractérisée en ce que les trous d'insertion ( 51 a, 51 b) sont formés sur une portion latérale du couvercle externe. 9 Carte selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un substrat ( 60) sur lequel sont montés les moyens précités et une borne de contact ( 61) formée dans une partie dudit substrat et connectée à une borne d'entrée du circuit porte, et lorsque la borne de contact est mise à la masse, le signal d'horloge est appliqué audit circuit porte.