Brevet FR2736451A1 — publié le 19970110

LECTEUR DE CARTES SANS CONTACT A CLAVIER DE SELECTION DE SERVICE La présente invention concerne un lecteur de cartes sans contact, et plus particulièrement un tel lecteur comportant un clavier de sélection d'un service lié à la carte qui est présentée au lecteur. Dans les transports en commun, on utilise de plus en plus des systèmes de cartes de paiement ou d'abonnement sans contact. En effet, de tels systèmes accélèrent considérablement les accès des utilisateurs qui ont seulement à faire un geste simple devant un lecteur de cartes. Dans certains cas de transport en commun, les cartes de transport sans contact stockent un capital d'unités prépayées, et l'utilisateur, en fonction du trajet qu'il souhaite effectuer, doit présenter sa carte à un lecteur et sélectionner, à l'aide d'un clavier, une zone correspondant à son trajet. Le nombre d'unités correspondant à cette zone est alors débité de la carte. La validation d'une carte s'effectue normalement en trois opérations qui sont une lecture de la carte pour l'identifier, une sélection de zone à l'aide d'une touche du clavier, et finalement une écriture dans la carte pour la débiter du nombre d'unités correspondant à la zone sélectionnée. La figure 1 représente un tel lecteur. I1 comprend, à sa partie inférieure une zone plane 10 dans laquelle règne le champ d'une antenne. Cette zone 10 comporte généralement un pictogramme pour indiquer aux utilisateurs que c'est au niveau de cette zone qu'ils doivent présenter leurs cartes. Au-dessus de la zone 10 se trouve un clavier 12 qui a été représenté avec quatre touches. Au-dessus du clavier 12 se trouve un affichage 14 qui indique notamment la sélection effectuée à l'aide du clavier 12. Un inconvénient des lecteurs existants munis de clavier est que le clavier est disposé à l'écart de l'antenne 10. L'écart est si important que, à moins d'être particulièrement habile ou d'avoir les doigts longs, l'utilisateur doit effectuer trois gestes pour valider sa carte, à savoir présenter une première fois la carte devant l'antenne pour la lecture, appuyer sur une touche, et enfin présenter de nouveau sa carte devant l'antenne pour l'écriture. Une autre solution consiste, bien entendu, à présenter la carte devant l'antenne avec une main et appuyer sur une touche du clavier avec l'autre. Toutefois, cette opération s'avère aussi longue que celle d'effectuer trois gestes, surtout si l'utilisateur porte un bagage. En conséquence, les lecteurs à clavier ralentissent notablement les accès des utilisateurs. Un objet de la présente invention est de prévoir un lecteur de carte sans contact muni d'un clavier qui permette une validation de carte d'un seul geste simple. Cet objet est atteint grâce à l'invention en disposant le clavier à proximité immédiate de l'antenne, d'où il résulte inévitablement qu'au moins une partie du clavier se trouve dans le champ de l'antenne. Le fait que le clavier se trouve dans le champ de l'antenne provoque des dysfonctionnements si l'on utilise un clavier classique. En effet, un clavier classique, lorsqu'au moins une de ses touches est enfoncée, capte les données émises par le champ de l'antenne et envoie des impulsions parasites au circuit de contrôle du clavier. En outre, la présence du clavier dans le champ de l'antenne peut notablement réduire l'intensité de celui-ci, de sorte que le lecteur ne parvient pas à communiquer avec une carte qui lui est présentée. Un aspect de la présente invention est de munir le lecteur d'un système permettant d'éviter des perturbations mutuelles entre le clavier et l'antenne. Selon un mode de réalisation de l'invention, le lecteur comporte une disposition des conducteurs reliant les touches de clavier à un circuit de contrôle, telle que deux conducteurs reliés à une touche quelconque soient toujours proches l'un de l'autre. Selon un mode de réalisation de l'invention, le lecteur comprend un circuit qui, de façon alternée, alimente le clavier ou l'antenne tandis que l'antenne ou le clavier n'est pas alimenté. Selon un mode de réalisation de l'invention, les conducteurs sont des pistes de circuit imprimé qui vont des touches vers une zone commune et partent de cette zone commune vers le circuit de contrôle. Selon un mode de réalisation de l'invention, le clavier ne comporte aucun élément magnétique ou conducteur, à part les conducteurs reliant les touches au circuit de contrôle. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles la figure 1, précédemment décrite, représente un lecteur classique de cartes sans contact muni d'un clavier la figure 2 représente un lecteur muni de clavier selon la présente invention la figure 3 représente schématiquement la structure électrique d'un clavier classique ; et la figure 4 représente une structure électrique d'un mode de réalisation de clavier selon la présente invention. A la figure 2, un lecteur de cartes sans contact selon la présente invention comporte, comme le lecteur classique de la figure 1, une zone 10 où règne le champ de l'antenne et un affichage 14. Selon l'invention, le lecteur comporte un clavier 12' qui est disposé de telle manière qu'un utilisateur appuyant sur une touche quelconque du clavier, comme cela est représenté, présente simultanément une carte 16 qu'il tient dans sa main devant la zone 10. Comme cela apparaît dans la figure 2, il est inévitable qu'une partie du clavier 12' se trouve dans la zone 10, c'est-à-dire dans le champ de l'antenne. La figure 3 est destinée à expliquer un problème que l'on rencontre avec cette configuration si l'on utilise un clavier classique. Cette figure représente schématiquement la structure électrique d'un clavier classique. Le clavier repré senté comprend quatre touches 18 disposées en matrice. Chacune des touches 18 est disposée à l'intersection d'une ligne verticale reliée à un potentiel bas GND par une résistance 20 et d'une ligne horizontale reliée à la sortie d'une porte logique 22. Chaque ligne horizontale est commune à une rangée de touches 18 et chaque ligne verticale est commune à une colonne de touches. Les lignes horizontales et verticales sont reliées à un circuit de contrôle 24 destiné à détecter les touches enfoncées. Ce circuit de contrôle 24 est alimenté entre un potentiel haut Vcc et le potentiel bas GND par une source de tension 26. Pour détecter l'enfoncement d'une touche 18, le circuit de contrôle 24 alimente successivement les lignes horizontales au potentiel Vcc par l'intermédiaire des portes 22 et détecte les tensions sur les lignes verticales. Lorsqu'une touche 18 est enfoncée, la ligne verticale associée est portée au potentiel Vcc au moment où la ligne horizontale associée est alimentée. Ainsi, on forme une boucle passant par la touche 18, la résistance 20 correspondante, la source de tension 26 et finalement la porte 22 correspondante. Le câblage réel d'un clavier classique est proche de l'illustration de la figure 3, c'est-à-dire que l'on retrouve, sur un circuit imprimé, un quadrillage de pistes conductrices correspondant aux lignes horizontales et verticales. Si un tel clavier est monté comme le préconise la présente invention, le champ établi par l'antenne du lecteur, dont la limite est illustrée par des pointillés 28, intercepte une partie de la boucle susmentionnée. Cette partie interceptée est représentée en hachuré. Dans ce cas, l'énergie du champ de l'antenne est transférée à la boucle dans laquelle s'établit un courant. Un premier inconvénient qui en résulte est que le courant généré dans la boucle risque de fausser la mesure de la tension aux bornes des résistances 20, à tel point que l'on ne détecte pas l'enfoncement d'une touche.Un deuxième inconvénient est que le champ de l'antenne est modulé à la fréquence d'alimentation de la touche enfoncée par le circuit de contrôle 24, cette modulation provoquant des erreurs dans la transmission entre l'antenne et la carte. En outre, si un utilisateur enfonce par accident quatre touches à la fois, on crée une boucle de faible résistance entre les quatre touches, qui capte pratiquement toute l'énergie de l'antenne et rend impossible la transmission entre l'antenne et la carte. Ainsi, un aspect de la présente invention est de prévoir un système dans lequel le clavier disposé à l'intérieur du champ de l'antenne ne provoque pas de perturbations. Selon un premier mode de réalisation, la transmission entre l'antenne et la carte et la détection de touches enfoncées du clavier sont effectuées en temps partagé, par exemple périodiquement. En d'autres termes, lors d'une première moitié d'une période, on effectue une détection des touches enfoncées tandis que l'on inhibe la transmission entre l'antenne et la carte et, pendant la deuxième moitié de la période, on autorise la trans mission entre l'antenne et la carte tandis que l'on inhibe la détection des touches enfoncées, par exemple en coupant l'alimentation du circuit de contrôle 24. Ce système permet d'utiliser un clavier classique dans la plupart des cas. Toutefois, dans le cas particulier où l'on enfonce quatre touches à la fois, on forme une boucle permanente qui capte la plupart de l'énergie du champ de l'antenne lorsque cette dernière est alimentée. La figure 4 représente schématiquement une structure électrique de clavier selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, permettant d'éviter tous les cas de perturbation mutuelle entre l'antenne et le clavier. Chaque touche 18 est toujours connectée entre une ligne associée à une colonne et une ligne associée à une rangée, mais ces lignes ne sont plus horizontales et verticales. En effet, les lignes sont disposées de manière que chaque touche 18 est reliée au circuit de contrôle 24 par deux conducteurs qui, sur toute leur longueur, restent aussi proches que possible l'un de l'autre. De préférence, les conducteurs sont des pistes d'un circuit imprimé qui convergent en partant des touches 18 vers une zone commune 30 et partent de là vers le circuit de contrôle 24. Avec cette configuration, quelle que soit la touche enfoncée ou le nombre des touches enfoncées, la surface de la boucle exposée au champ de l'antenne est minimale et peut même être annulée en croisant les pistes associées à une touche ou en les disposant rigoureusement l'une derrière l'autre sur deux faces du circuit imprimé. De préférence, le clavier ne comporte aucun élément magnétique ou conducteur, à part les pistes de connexion des touches. En effet, de tels éléments pourraient réduire l'uniformité du champ de l'antenne ou bien former des boucles conductrices. REVENDICATIONS 1. Lecteur de cartes sans contact comprenant une antenne (10) pour communiquer avec les cartes, et un clavier (12') de sélection de service, caractérisé en ce que le clavier est disposé au moins partiellement dans le champ de l'antenne, le lecteur comprenant des moyens pour réduire les influences mutuelles entre le clavier et l'antenne. 2. Lecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une disposition des conducteurs reliant les touches (18) de clavier à un circuit de contrôle (24), telle que deux conducteurs reliés à une touche quelconque soient toujours proches l'un de l'autre. 3. Lecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit qui, de façon alternée, alimente le clavier ou l'antenne tandis que l'antenne ou le clavier n'est pas alimenté. 4. Lecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits conducteurs sont des pistes de circuit imprimé qui vont des touches (18) vers une zone (30) commune et partent de cette zone commune vers le circuit de contrôle (24). 5. Lecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le clavier ne comporte aucun élément magnétique ou conducteur à part les conducteurs reliant les touches au circuit de contrôle.