Brevet FR2753817A1 — publié le 19980327

LECTEUR DE CARTE A PUCE COMBINE AVEC UNE CARTE MERE, 'CONNECTEUR DE CARTE MERE POUR LECTEUR DE CARTE A PUCE ET CARTE MERE EQUIPEE D'UN LECTEUR DE CARTE A PUCE. L'invention est relative a un lecteur de carte à puce combiné avec une carte mère munie d'au moins un connecteur, en particulier conforme au standard PCMCIA, propre à recevoir une autre carte électronique, telle qu'un modem ou une mémoire de masse, de format semblable à celui d'une carte à puce, le lecteur comprenant un circuit de lecture de carte à puce et un connecteur pour carte à puce propre à établir les liaisons avec les bornes du microcircuit de la carte à puce. On sait que l'on cherche de plus en plus à contrôler et a organiser l'accès à des moyens de communication et/ou d'obtention d'informations à l'aide de cartes a puce comportant des données et/ou des autorisations spécifiques aux porteurs de ces cartes. Par exemple, pour pouvoir se servir d'un terminal ou autre appareil électronique permettant de consulter des bases de données ou de transmettre des informations, l'utilisateur doit introduire sa carte à puce dans un lecteur de carte à puce combiné avec la carte mère du terminal, ou, autre appareil. On connaît des lecteurs de cartes à puce qui peuvent s'introduire à la place d'une carte électronique dans le connecteur, ou l'un des connecteurs au standard PCMCIA d'une carte mère. La carte à puce est ensuite placée sur ce lecteur de carte à puce. Un inconvénient important d'une telle solution est que le connecteur de la carte mère est mobilisé par le lecteur de carte à puce et ne peut plus être utilisé pour une autre fonction telle que modem, ou mémoire de masse, à laquelle il est normalement destiné afin d'assurer une extension des possibilités de l'appareil.Les performances de l'ensemble s'en trouvent ainsi réduites. Ceci est particulièrement gênant pour des appareils portables, par exemple pour un ordinateur portable dont la carte mère est généralement équipée de deux connecteurs de carte mère, au standard PCNCIA, l'un de ces connecteurs étant destiné à recevoir une carte constituant une mémoire de masse et l'autre connecteur étant destiné à recevoir une carte assurant une fonction spécifique, par exemple une carte modem. L' occupation d'un de ces deux connecteurs par un lecteur de carte à puce diminue les capacités de l'ensemble. L'invention a pour but, surtout, de fournir un slecteur de carte à puce combiné avec une carte mère, qui permette d'éviter les inconvénients évoqués ci-dessus et qui, notamment, permette de laisser libre le ou les connecteurs pour autre carte électronique prévu(s) sur la carte mère, tout en permettant une lecture de carte à puce sous un encombrement aussi réduit que possible. Il convient en outre qu'un tel lecteur de carte à puce reste d'un prix de revient acceptable et soit facile à mettre en oeuvre. Selon l'invention, un lecteur de carte à puce combiné avec une carte mère munie d'au moins un connecteur, en particulier du type PCMCIA, propre à recevoir une autre carte électronique de format semblable à celui d'une carte à puce, le lecteur comprenant un circuit de lecture de carte à puce et un connecteur pour carte à puce propre à établir les liaisons avec les bornes du microcircuit de la carte à puce est caractérisé par le fait que - le circuit de lecture de la carte à puce est implanté sur la carte mère, - et que le connecteur pour carte à puce est implanté dans une zone de la carte mère qui est située à l'intérieur du contour d'une carte électronique enfichée dans le connecteur de carte mère, les différents éléments étant mis en place et agencés de telle manière que, lorsqu'une carte électronique est enfichée dans le connecteur de la carte mère, un espace suffisant existe entre la carte électronique enfichée et la carte mère pour y insérer la carte à puce, les bornes de la carte a puce venant au contact des plots du connecteur de carte à puce. De préférence, une butée orientée transversalement à la direction d'introduction de la carte à puce est prévue sur la carte mère pour le positionnement de la carte à puce de telle sorte que, lorsqu'elle est en place au-dessous d'une carte électronique enfichée dans le connecteur de la carte mère, l'extrémité de la carte à puce éloignée du connecteur de la carte mère déborde au-delà du contour de la carte électronique. Avantageusement, la butée transversale est constituée par le bord transversal inférieur de la partie 'de tête du connecteur, pour carte électronique, fixé sur la carte mère. Le connecteur de carte à puce est avantageusement encastré dans l'épaisseur de ta carte mère. Généralement le connecteur de carte mère comporte une partie de tête et deux rails de guidage sensiblement parallèles fixés de part et d'autre de la partie de tête, chaque rail de guidage comportant une rainure comprise entre deux nervures superposées, rainure dans laquelle est engagé un bord de la carte électronique ; le connecteur de carte à puce est alors situé dans la zone de la carte mère comprise entre les rails de guidage, tandis que les faces en regard des nervures inférieures des rails de guidage sont séparées par une largeur au moins égale à la dimension transversale de la carte à puce et ont une hauteur au moins égale à l'épaisseur de la carte à puce afin de libérer un passage suffisant pour l'insertion de la carte à puce entre la carte mère et une carte électronique en place dans le connecteur de cette carte mère. Le connecteur de carte mère peut être fixé sur celle-ci avec interposition d'une cale définissant d'une part un espace libre suffisant pour l'insertion de la carte à puce et, d'autre part, la butée transversale de positionnement de cette carte à puce. En variante, le connecteur de carte mère peut comporter une paroi de fond prévue entre des rails de guidage et le connecteur de carte à puce est encastré dans cette paroi de fond, le connecteur de carte mère étant agencé de telle manière que lorsqu'une carte électronique, telle qu'un modem, est enfichée dans ce connecteur, un espace libre suffisant existe entre la carte électronique enfichée et la paroi de fond pour l'insertion de la carte à puce, l'ensemble formant une seule pièce propre à être fixée par sa paroi de fond contre la carte mère, avec engagement des différentes broches de connexion dans des trous correspondants prévus sur la carte mere. L'invention est également relative à un connecteur de carte mère pour recevoir une carte électronique, en particulier un modem ou une mémoire de masse, de format semblable à celui d'une carte à puce, ce connecteur étant en particulier du type PCNCIA, et caractérisé par le fait qu'il comporte une paroi de fond entre des rails de guidage pour la carte électronique, et qu'un connecteur de carte à puce est encastré dans cette paroi de fond, le connecteur de carte mère étant agencé de telle manière que, lorsqu'une carte électronique est enfichée dans ce connecteur, un espace libre suffisant existe entre la carte électronique enfichée et la paroi de fond pour l'insertion de la carte à puce entre elles, l'ensemble formant une seule pièce propre à être fixée sur la carte mère, avec engagement des différentes broches de connexion dans des trous correspondants prévus dans la carte mère. De préférence, un tel connecteur de carte mère comporte des moyens de butée pour positionner la carte à puce de telle sorte que son extrémité éloignée de la partie de tête du connecteur déborde du contour de la carte électronique enfichée dans le connecteur. L'invention est également relative à une carte mère munie d'au moins un connecteur, en particulier du type PCMCIA, propre a recevoir une autre carte électronique de format semblable à celui d'une carte à puce, caractérisée par le fait qu'un circuit de lecture de carte à puce est implanté sur cette carte mère et qu'elle comporte un connecteur pour carte à puce situé dans la zone de la carte mère qui se trouve à l'intérieur du contour d'une carte électronique enfichée dans le connecteur de carte mère, les différents éléments étant mis en place et agencés de manière telle que lorsqu'une carte électronique est enfichée dans le connecteur de la carte mère, un espace suffisant existe entre la carte électronique enfichée et la carte mère pour y insérer une carte à puce, les bornes de connexion de cette carte à puce venant au contact des plots du connecteur de carte à puce. Avantageusement, la carte mère comporte un deuxième connecteur pour carte électronique, notamment pour recevoir une mémoire de masse. La carte mère peut être celle d'un appareil VIEWCOM fabriqué et commercialisé par la société française COM 1, Parc Technologique de Marticot, 33612 CESTAS Cedex - FRANCE, ou celle d'un dispositif PCA (assistance pour ordinateur personnel). L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-apres à propos d'exemples de réalisation décrits avec références aux dessins ci-annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. La Figure 1, de ces dessins, est une vue schématique, de dessus, d'une carte mere, équipée d'un lecteur de carte a puce selon l'invention, la carte électronique et la carte à puce n'étant pas encore mises en place sur la carte mère. La Figure 2, est une coupe schématique, à plus grande échelle, avec partie en extérieur selon la ligne II-II de la Figure 1, alors que la carte électronique et la carte à puce sont en place. La Figure 3 montre un détail en coupe selon la ligne III-III de la Figure 2. La Figure 4 montre, semblablement à la Figure 2, une variante de réalisation du lecteur de carte à puce. La Figure 5 est une coupe d'un détail selon la ligne V-V de la Figure 4. La Figure 6 est une vue en plan d'une variante de réalisation de connecteur de type PCMCIA. La Figure 7, enfin, montre en coupe, à plus grande échelle, le connecteur de la Figure 6 en place sur une "carte mère. En se reportant à la Figure 1 des dessins on peut voir une carte mère 1 d'un appareil électronique de traitement d'informations, par exemple d'un appareil VIEWCOM, de la société COM1 déjà citée. L'expression "carte mère" désigne, de manière classique, la carte sur laquelle sont implantés les principaux circuits intégrés et composants de l'appareil, tels qu'un micro-processeur 2 et autres circuits, registres ou mémoires 3 symboliquement représentés. La carte mère 1, est munie, dans l'exemple considéré, de deux connecteurs 4, 5, en particulier du type PCMCIA, propres à recevoir une autre carte électronique telle que 6, dont le format est défini par le standard du connecteur 4, 5. Les cartes à puce telles que 7, équipées d'un microcircuit 8, sont réalisées au même format La carte électronique 6 peut être constituée par un modem du type de ceux fabriqués par la société COM1 déjà citée ou par d'autres circuits permettant une extension des capacités de la carte mere 1. Le connecteur 5 peut recevoir une carte d'extension de mémoire. Chaque connecteur 4 et 5 comporte des broches de connexion 9 reliées à un circuit de gestion de ce connecteur prévu sur la carte mère. Les connecteurs 4 et 5 ont des structures générales semblables et seul le connecteur 4 sera donc décrit. Le connecteur 4 comporte une partie de tête 10 de longueur 1, comportant un fond 11 appliqué et fixé contre la carte mère 1 et occupant tout le contour rectangulaire de la partie 10. Le fond 11 est limité, du côté opposé aux broches 9, par un bord transversal 12. La paroi supérieure de la partie de tête 10 comporte un évidemment rectangulaire délimité par deux rampes parallèles 13 et une base 14. Chaque rampe 13 comporte une rainure pour le guidage des bords de la carte 6 à enficher dans le connecteur 4. L'enfichage est réalisé dans une fente 15 (Figure 2) entre le fond 11 et la base 14. Deux rails de guidage 16, paralleles, sont avantageusement fixés, par exemple par encliquetage, sur la partie de tête 10, de manière à prolonger les rampes 13. Chaque rail de guidage 16 comporte une rainure de guidage 17 tournée vers l'intérieur, limitée par une nervure supérieure 18 et une nervure inférieure 19 (Figure 3). Pour mettre en place la carte 6, orientée dans le sens convenable, on engage ses bords longitudinaux dans les rainures 17 des rails 16 jusqu'à l'enfichage complet illustré sur la Figure 2. La partie arrière de la carte 6 déborde suffisamment de l'extrémité arrière des rails de guidage pour en permettre la préhension. Un lecteur de carte à puce 20 est combiné avec la carte mère 1. Ce lecteur de carte à puce comprend un circuit de lecture classique 21, implanté sur la carte mère, et un connecteur 22 pour carte à puce également implanté dans une zone de la carte mère 1. Le connecteur de carte à puce 22 est d'un type classique, par exemple celui connu sous la référence CCM04 de la société ITT CANNON. Comme visible sur la Figure 1, le connecteur pour carte à puce 22 est implanté dans une zone de la carte mère 1 qui est située à l'intérieur de la projection verticale C du contour de la carte électronique 6 lorsqu'elle est enfichée dans le connecteur 4. En pratique, comme ce connecteur 4 comporte la plupart du temps des rails de guidage 16, le connecteur pour carte à puce 22 est implanté dans une zone comprise entre les rails de guidage 16. Le connecteur de carte à puce 22 est en outre situé du côté du bord 12 opposé aux broches 9. Ces différents éléments sont mis en place sur la carte mère 1, et sont agencés de manière telle que lorsqu'une carte électronique 6 est enfichée dans le connecteur 4 comme illustré sur la Figure 2, un espace suffisant existe entre la carte électronique 6 enfichée et la carte mère 1 pour y insérer la carte à puce 7, les bornes 23 du microcircuit de la carte à puce venant au contact des plots 24 du connecteur de carte à puce. Le bord transversal 12 du fond 11 du connecteur 4 constitue une butée permettant de positionner la carte à puce 7, lors de son insertion. Comme visible sur la Figure 2, le bord arriere de la carte à puce 7 insérée fait saillie au-delà du bord arrière de la carte électronique 6, ce qui facilite la préhension de la carte à puce 7 pour la retirer. Le connecteur 22 de carte à puce est avantageusement encastré dans l'épaisseur de la carte mère 1, comme visible sur la Figure 2, afin d'affleurer la surface de la carte mère. Les plots 24 présentent une certaine élasticité suivant la direction perpendiculaire à la carte mère 1 et sont légèrement en saillie. Généralement la nervure inférieure 19 des rails de guidage 16 a une épaisseur e (Figure 3) supérieure à l'épaisseur de la carte à puce 7 de sorte que l'espace compris entre la carte électronique 6 enfichée et la carte mère 1 a une hauteur suffisante pour l'insertion de la carte à puce. La nervure supérieure 18 peut comporter un retour parallele à la carte mère 1 de manière à recouvrir légèrement le bord de la carte électronique 6 enfichée. Dans ce cas, la distance entre les bords intérieurs 25 en regard des nervures 18 est inférieure à la largeur L de la carte électronique 6. Pour permettre l'insertion de la carte à puce 7, au-dessous de cette carte électronique 6, il convient que la distance entre les bords en regard 26 des nervures inférieures 19 soit au moins égale à la largeur L. Si l'on utilise un connecteur 4 classique dans lequel cette distance est insuffisante, il convient d'intervenir sur la nervure inférieure pour obtenir l'écartement souhaité, par exemple en supprimant le retour vers l'intérieur afin d'obtenir la nervure 19 visible sur la Figure 3. L'utilisation du lecteur de carte à puce 20 combiné avec la carte mère 1, selon la réalisation des Figures 1 à 3, résulte immédiatement des explications qui précèdent. Apres avoir enfiché la carte électronique 6 dans son connecteur 4, l'utilisateur, pour pouvoir accéder aux fonctions, ou à certaines fonctions, de la-carte mère 1 ainsi équipée de la carte électronique 6, introduit sa carte à puce 7 entre la carte électronique 6 et la carte mère 1, dans le sens convenable, jusqu'à venir en butée contre le bord 12 du connecteur 4. Dans cette position, les bornes 23 du microcircuit 8 de la carte 7 sont en contact électrique avec les plots 24 du connecteur 22 et se trouvent ainsi reliées au circuit 21 de lecture de carte à puce. Dans la mesure où l'utilisateur dispose d'une carte à puce 7 lui fournissant une autorisation d'accès, le circuit de lecture 21 communique au système les informations permettant son utilisation. Il apparaît ainsi que, sans modifier l'encombrement de l'ensemble puisqu'on utilise un espace libre existant entre la carte électronique 6 et la carte mère 1, on peut faire intervenir une carte à puce pour une autorisation d'accès, notamment pour une utilisation à péage, d'un ensemble électronique de traitement d'informations. Les deux connecteurs 4, 5 restent entièrement disponibles pour les extensions de fonctions de la carte mère 1. Ainsi, le lecteur de carte à puce selon l'invention non seulement est d'un encombrement réduit, d'une utilisation simple, mais en plus n'induit aucune limitation des possibilités d'utilisation des connecteurs 4 et 5. Le connecteur 5 reste disponible, par exemple pour l'utilisation d'une mémoire de masse tandis que le connecteur 4 est utilisé, par exemple, avec une carte modem. Les Figures 4 et 5 illustrent une variante de réalisation selon laquelle l'espace destiné à l'insertion de la carte à puce 7 est déterminé par une cale entretoise 27 placée entre le connecteur 4 et la carte mère 1. La fixation du connecteur 4 sur la carte mère 1 est ainsi rehaussée de l'épaisseur h de la cale 27, laquelle épaisseur h est au moins égale à l'épaisseur de la carte à puce 7. La butée transversale limitant l'introduction de la carte à puce 7 est constituée par le bord transversal interne 28 (Figure 4) de la cale entretoise 27. Cette cale a de préférence une forme en U avec deux branches parallèles 29 (Figure 5) s'étendant sous les rails de guidage 16. L'écartement entre les faces internes en regard des branches 29 est au moins égal à la largeur L de la carte à puce 7 pour permettre son insertion. La nervure inférieure 19a du rail 16 comporte, dans ce cas, un retour vers l'intérieur, parallèle à la carte mere 1, contribuant à définir une fente longitudinale de maintien de la carte à puce 7. L'utilisation et les avantages de cette variante sont semblables à ceux décrits à propos des Figures 1 à 3. La seule différence tient à un encombrement en hauteur 'légèrement plus important, puisqu'il est augmenté de l'épaisseur h de la cale entretoise 27. Les Figures 6 et 7 illustrent une variante de réalisation 4b d'un connecteur de type PCMCIA. Ce connecteur 4b comporte une paroi de fond 30 entre les rails de guidage 16b. Le connecteur de carte à puce 22 est encastré dans cette paroi de fond 30. La face supérieure de la paroi de fond 30, comme visible sur la Figure 7, comporte au niveau de la partie de tête 10b du connecteur 4b, un épaulement transversal 12b correspondant à une augmentation d'épaisseur dont la hauteur k est au moins égale à l'épaisseur de la carte à puce 7. Les bords longitudinaux internes 19b de la paroi de fond au-dessous des rails de guidage 16b pour la carte électronique 6, sont séparés par une distance D au moins égale à la largeur L de la carte à puce 7. Lorsqu'une carte électronique 6 est engagée dans les rainures des rails de guidage 16b et enfichée dans la partie de tête iob du connecteur 4b, un espace suffisant, de hauteur k, existe entre cette carte électronique 6 et la paroi de fond 30 pour l'insertion de la carte à puce 7. L'ensemble du connecteur 4b forme avantageusement une seule pièce, équipée du connecteur de carte à puce 22; cet ensemble est mis en place et fixé sur la carte mère 1 avec engagement des différentes broches de connexion dans des trous correspondants prévus sur la carte mère. Les bornes du connecteur 22 de carte à puce sont reliées au circuit 21 de lecture de carte à puce. La réalisation des Figures 6 et 7 est d'une mise en place particulièrement simple puisque le connecteur 4b intègre le connecteur de carte à puce 22. L'encombrement en épaisseur de l'ensemble, c'est-à-dire suivant une direction perpendiculaire au plan de la carte mère 1, est sensiblement équivalent à celui de. la réalisation des Figures 4 et 5. REVENDICATIONS 1. Lecteur de carte à puce (7) combiné avec une carte mère (1) munie d'au moins un connecteur (4,5), en particulier conforme au standard PCMCIA, propre à recevoir une autre carte électronique (6), telle qu'un modem ou une memoire 'de masse, de format semblable à celui d'une carte à puce , le lecteur comprenant un circuit (21) de lecture de carte à puce et un connecteur (22) pour carte à puce propre établir une liaison avec les bornes du microcircuit de la carte à puce, -caractérisé par le fait que: - le circuit (21) de lecture de la carte à puce (7) est implanté sur la carte mère (1), - et que le connecteur (22) pour carte à puce est implanté dans une zone de la carte mère (1) qui est "située à l'intérieur du contour (C) d'une carte électronique (6) enfichée dans le connecteur (4) de carte mère, les différents éléments étant mis en place et agencés de manière telle que lorsqu'une carte électronique (6) est enfichée dans le connecteur (4) de la carte mère (1), un espace suffisant existe entre la carte électronique (6) enfichée et la carte -mère (1) pour y insérer la carte à puce (7), les bornes (23) de la carte à puce venant au contact des plots (24) du connecteur (22) de carte à puce. 2. Lecteur de carte à puce selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'une butée (12,28,12b) orientée transversalement à la direction d'introduction de la carte à puce (7) est prévue sur la carte mère (1) pour le positionnement de la carte à puce (7) de telle sorte que, lorsqu'elle est en place au-dessous d'une carte électronique (6) enfichée dans le connecteur (4) de la carte mare, l'extrémité de la carte à puce (7) éloignée du connecteur de la carte mère déborde au-delà du contour de la carte électronique (6). 3. Lecteur de carte à puce selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que le connecteur (22) de carte à puce est encastré dans l'épaisseur de la carte mère (1). 4. Lecteur de carte à puce selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le connecteur (4) de carte mère comporte des rails de guidage (16) sensiblement parallèles séparés par un espace libre, chaque rail de guidage (16) comportant une rainure (17) comprise entre deux nervures (18,19) , rainure dans laquelle est engage un bord de la carte électronique (6) , caractérisé par le fait que le connecteur (22) de carte à puce est situé dans la zone de la carte mère comprise entre les rails de guidage (16), tandis que les faces en regard des nervures inférieures (19) des rails de guidage sont séparées par une largeur au moins égale à la dimension transversale (L) de la carte à puce (7) et ont une hauteur (e) au moins égale à l'épaisseur de la carte à puce afin de libérer un passage suffisant pour l'insertion de la carte à puce entre entre la carte mère (1) et une carte électronique (6) en place dans le connecteur (4) de cette carte mère. 5. Lecteur de carte à puce selon l'une des revendications revendication 1 à 4 caractérisé par le fait que le connecteur (4) de carte mère est fixé sur celle-ci avec interposition d'une cale (27) définissant, d'une part, un espace libre suffisant pour l'insertion de la carte à puce (7) et, d'autre part, une butée de positionnement (28). 6. Lecteur de carte à puce selon la revendication 1 caracterisé par le fait que le connecteur (4b) de carte mère comporte un fond (30) entre des rails de guidage (16b) et que le connecteur (22) de carte à puce est encastré dans ce fond (30), le connecteur (4b) de carte mère étant agencé de telle manière que lorsqu'une carte électronique(6) est enfichée dans ce connecteur (4b), un espace libre suffisant existe en la carte électronique enfichée (6) et la paroi de fond (30) pour l'insertion de la carte à puce (7) entre elles, l'ensemble formant une seule pièce propre à être fixée par sa paroi de fond contre la carte mère , avec engagement des différentes broches de connexion dans des trous correspondants, prévus sur la carte mère. 7. Connecteur de carte mère pour recevoir une carte électronique, telle qu'un modem ou une mémoire de masse, de format semblable à celui d'une carte à puce,ce connecteur étant en particulier de type PCMCIA caractérisé par le fait que ce connecteur (4b) de carte mère comporte un fond (30) entre des rails de guidage (16b) et qu'un connecteur (22) de carte à puce est encastré dans ce fond, le connecteur (4b) de carte mère étant agencé de telle manière que lorsqu'une carte électronique (6) est enfichée dans ce connecteur, un espace libre suffisant existe en la carte électronique enfichée (6) et la paroi de fond (30) pour l'insertion de la carte à puce (7) entre elles, l'ensemble formant une seule pièce propre à être fixée sur la carte mère (1). 8. Connecteur de carte mère selon la revendication 8 caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de butée (12b) pour positionner la carte à puce (7) de telle sorte que son extrémité éloignée de la partie de tête (lOb) du connecteur déborde du contour de la carte électronique (6) enfichée dans le connecteur. 9. Carte mère munie d'au moins un connecteur (4,4b), en particulier du type PCMCIA, propre à recevoir une carte électronique (6) de format semblable à celui d'une carte à puce (7), caractérisée par le fait qu'un circuit (21) de lecture de carte à puce (7) est implanté sur cette carte mère (1) et qu'un connecteur (22) pour carte à puce (7) est implanté dans une zone de la carte mère (1) qui est située à l'intérieur du contour (C) d'une carte électronique (6) enfichée dans le connecteur (4,4b) de carte mère. 10. Carte mère selon la revendication 9 caractérisée par le fait qu'elle comporte un deuxième connecteur (5) pour carte électronique.