Brevet FR2795194A1 — publié le 20001222

EXTENSION POUR MODULE ELECTRONIQUE DE TYPE PCMCIA La présente invention concerne un module de type PCMCIA dont la norme est définie par l'association du même nom ( Personal Computer Memory Card International Association ). Un tel module est destiné à être inséré temporairement dans un micro-ordinateur, notamment un ordinateur personnel, ou PC de l'anglais Personal Computer . Il comporte un circuit imprimé et un connecteur apte à établir une communication de type parallèle avec le micro-ordinateur. Les ordinateurs, notamment des PC portables ou des agendas électroniques, sont généralement équipés d'une ou plusieurs connexions de type PCMCIA permettant de raccorder un ou plusieurs modules PCMCIA de configurations très différentes. De tels modules peuvent être, par exemple, des cartes d'extension mémoire, des cartes d'unités d'ordinateurs, des cartes modem, ou autres. Ces cartes sont mises en contact avec les connexions PCMCIA de l'ordinateur à l'aide d'une matrice de broches appropriée par insertion dans une fente de l'ordinateur pourvue de la connexion PCMCIA. I1 a déjà été proposé de modifier les modules PCMCIA afin de permettre de relier une carte à puce à un ordinateur, tel qu'un PC portable, au travers d'un port normalisé PCMCIA. Il peut en effet être avantageux de réaliser des opérations de télépaiement, de sécurisation ou autre avec une carte à puce dans un ordinateur. Il existe déjà plusieurs types de produits commercialisés permettant la connexion d'une carte à puce, telle qu'une carte bancaire par exemple, dans un ordinateur pourvu d'une connexion PCMCIA. De tels modules PCMCIA / lecteur de carte à puce comprennent une plaque de circuit imprimé muni d'un connecteur apte à coopérer en lecture / écriture avec le microcircuit d'une carte à puce. Le brevet français N 95 06723 décrit un tel module réalisé pour partie en tôle, inox ou acier, et pour partie en plastique, ce qui entraîne des problèmes de déformations lors de l'utilisation dus à des coefficients de dilatation différents. En effet, les clients utilisateurs exigent généralement des garanties de fonctionnement à une température d'au moins 80 C. D'autres modules PCMCIA / lecteur de carte à puce existent, réalisés uniquement en tôle. De tels modules présentent cependant une large fente qui laisse le circuit imprimé à découvert, ce qui est gênant pour la protection contre les émissions électromagnétiques et/ou intempestives. De plus, le prix de revient d'un tel module est assez élevé. En outre, il peut être avantageux de réaliser une connexion externe sur l'ordinateur à travers un port normalisé PCMCIA, notamment pour des transmissions de données par câble, par radiofréquence, par infrarouges, ou par tout autre moyen existant. De tels modules existent et présentent généralement des éléments d'interface correspondant à l'application souhaitée. Le brevet allemand DE 29607729 Ul décrit un module PCMCIA équipé d'une interface permettant la connexion de média de transmission sur le port normalisé PCMCIA de l'ordinateur. Un tel module présente un connecteur PCMCIA sur une face qui s'enfiche dans la fente de l'ordinateur prévue à cet effet, et au moins un module enfichable USB (Universal Standard Bus, qui désigne en terminologie anglaise un standard mondial pour câble de transmission) sur la face opposée. Ainsi, différents raccordement externes peuvent être envisagés entre différents média de transmission et l'ordinateur à travers le port normalisé PCMCIA. Néanmoins, cette solution est peu compacte, car elle implique de transmettre les données externes par une fiche USB elle même équipée d'un média de transmission, tel qu'une antenne, un câble par exemple. I1 est en outre connu de réaliser des modules PCMCIA présentant une interface différente selon les applications externes souhaitées. Cependant, tous les modules PCMCIA connus, permettant de connecter un média supplémentaire sur un ordinateur, sont figés dans leurs forme et dimensions. En effet, pour chaque application envisagée, un nouveau module PCMCIA muni de la bonne interface doit être fabriqué. Il en résulte des coûts de fabrication élevés et une mauvaise optimisation de l'outillage qui doit être modifié pour chaque application L'objet de la présente invention est de palier aux inconvénients de l'art antérieur et de réaliser un module PCMCIA sur un modèle unique qui soit déclinable pour diverses applications de communication externe. A cet effet, la présente invention propose de réaliser un élément de base unique qui constitue une base support de l'électronique du module PCMCIA avec une face avant pourvue d'un connecteur PCMCIA. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le module PCMCIA selon l'invention comporte un élément arrière indépendant et évolutif. Cet élément indépendant constitue une obturation de l'arrière du module afin de protéger l'électronique du module, sans participer pour autant à la rigidité de la structure. Selon les applications, cet élément arrière indépendant comprend des extensions permettant l'ajout de fonctions complémentaires sans modifier la structure d'ensemble du module. La présente invention a plus particulièrement pour objet un module électronique de type PCMCIA comprenant une base support de l'électronique et une face avant munie d'un connecteur PCMCIA, caractérisé en ce que la face arrière du module est constituée d'un élément d'obturation structurellement indépendant de la base support. Selon une caractéristique, l'élément d'obturation obture entièrement la face arrière de la base support du module. Selon une variante de réalisation, le module électronique selon l'invention comprend en outre des moyens de lecture d'une carte à puce. Selon une caractéristique, le module selon l'invention comporte en outre une fente d'insertion pour ladite carte à puce, l'élément d'obturation coopérant avec la structure de la base support pour guider la carte dans la fente d'insertion. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'élément arrière indépendant constitue une extension apte à permettre une communication externe. Selon une première application, l'extension comprend au moins un connecteur apte à permettre une communication externe par câble. Selon une variante, le connecteur s'étend sur toute la largeur de l'extension. Selon une deuxième application, l'extension comporte une antenne apte à permettre une communication externe par radiofréquence. Selon une troisième application, l'extension comporte au moins un tiroir apte à recevoir au moins une carte au format standard SIM. Selon une variante, le tiroir est amovible, un éjecteur permettant son retrait. Selon un mode de réalisation, l'extension est réalisée dans un matériau plastique. Selon un autre mode de réalisation, l'extension est réalisée dans un matériau transparent aux rayonnements infrarouges afin de permettre une communication externe par télécommande. Dans une variante de réalisation, l'extension est une extension rallongée par rapport au format PCMCIA. Selon une caractéristique, l'extension rallongée comporte des zones crantées sur les côtés de manière à faciliter l'extraction du module. Selon une application, l'extension rallongée comporte un évidement pour accueillir un capteur additionnel, un couvercle recouvrant ledit évidement. Selon une variante, le couvercle comporte une fenêtre d'accès au capteur. L'invention présente l'avantage de pouvoir décliner aisément et à moindre frais différentes variantes de réalisation de l'élément arrière indépendant du module PCMCIA. Le module selon l'invention présente avantageusement les dimensions standards des modules PCMCIA. En outre, les modifications d'outillage sont totalement optimisées. En effet, alors que l'élément arrière varie selon les applications, les cinq autres faces du module restent rigoureusement identiques. I1 n'est donc pas nécessaire de redéfinir complètement la conception de l'outillage de fabrication pour chaque module destiné à des applications différentes. Cette standardisation entraîne un important gain de productivité. Ainsi, l'invention propose un unique module PCMCIA, pouvant être muni d'un unique lecteur de carte à puce, qui soit utilisable dans la réalisation de diverses applications nécessitant une géométrie modifiée de la partie externe du module de façon totalement transparente pour les machines utilisatrices. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles - la figure 1 est un schéma éclaté d'un module PCMCIA / lecteur de carte à puce selon l'invention ; - la figure 2 illustre schématiquement le module selon l'invention ; - la figure 3 illustre schématiquement l'élément arrière générique du module selon l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique de côté du module selon l'invention muni de l'élément arrière générique avec une carte à puce insérée ; - la figure 5 est une vue schématique de dessus du module selon l'invention muni de l'élément arrière générique avec une carte à puce insérée ; - la figure 6 illustre schématiquement une première variante de réalisation de l'extension - la figure 7 est une vue schématique de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 6 ; - la figure 8 illustre schématiquement une deuxième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 9 est une vue schématique de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 8 ; - la figure 10 illustre schématiquement une troisième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 11 est une vue schématique de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 10 ; - la figure 12 illustre schématiquement une quatrième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 13a est une vue schématique de côté du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 12 ; - la figure 13b est une vue de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 12 ; - la figure 14 illustre schématiquement une cinquième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 15 est une vue de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 14 ; - la figure 16 illustre schématiquement une sixième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 17 est une vue de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 16 ; - la figure 18 illustre schématiquement une septième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 19a est une vue de côté du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 18 ; - la figure 19b est une vue de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 18 ; - la figure 20 illustre schématiquement une huitième variante de réalisation de l'extension ; - la figure 21a est une vue de côté du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 20 ; - la figure 21b est une vue de dessus du module selon l'invention muni de l'extension de la figure 20. En se référant à la figure 1, le module PCMCIA selon l'invention comporte une plaque de circuit imprimé 50 portant au moins un circuit électronique 55, ladite plaque 50 étant enfermée dans un compartiment en tôle entre deux plaques en inox, une plaque inférieure 60 et une plaque supérieure 70 qui constituent une cage de Faraday autour du circuit électronique 55. La plaque supérieure 70 en inox présente une ouverture 75 permettant l'accès au circuit électronique 55. Dans les exemples illustrés sur les figures, le module PCMCIA selon l'invention est conçu pour permettre la lecture d'une carte à puce. Il s'agit d'une variante de réalisation préférentielle, mais l'ensemble de la description pourrait également s'appliquer à un module PCMCIA ne comprenant pas cette fonction de lecteur de carte à puce. Une plaque de guidage supérieure 80 recouvre l'ensemble du compartiment en inox et définit une fente d'insertion 40 pour le passage d'une carte à puce entre la plaque supérieure 70 et la plaque de guidage 80. La plaque de guidage 80 exerce une pression sur la carte à puce afin de permettre une bonne connexion entre les borniers de connexion respectifs du circuit électronique 55 et de la carte à puce. Cette plaque de guidage 80 est préférentiellement réalisée en matière plastique afin d'optimiser les coûts. Le module selon l'invention comprend en outre un élément indépendant 20 s'adaptant sur la face arrière du module. L'élément indépendant 20 illustré sur cette figure est dit générique car il constitue uniquement un obturateur fermant l'accès à la plaque de circuit imprimé 50. En outre, dans le cas où le module PCMCIA comporte la fonction de lecteur de carte à puce, l'élément arrière indépendant 20 obture entièrement le compartiment délimité par les plaques 60 et 70 et guide la carte à puce dans la fente d'insertion 40 entre la plaque supérieure 70 en inox et la plaque de guidage 80 en plastique. On obtient ainsi un module 100 représenté assemblé sur la figure 2. Ce module 100 comprend un connecteur PCMCIA 90 sur sa face avant et un élément indépendant 20 de la structure sur sa face arrière. Le module selon l'invention présente avantageusement les dimensions d'un module PCMCIA standard, soit une longueur de 85.6 mm pour une largeur de 54 mm avec une épaisseur de 5 mm. Le compartiment en tôle contenant la plaque de circuit imprimé 50 est également limité à une hauteur standard de 1.6 mm 1. La plaque de guidage 80 présente une fenêtre 85 se situant à l'emplacement du bornier de connexion du circuit 55. En effet, ce dernier comprend un crochet de lecture qui vient au contact du bornier de connexion de la carte à puce pour effectuer la transmission de données. Or ce crochet présente une épaisseur qui dépasse de 1 mm l'épaisseur de la carte et comme l'épaisseur de la plaque de guidage 80 n'est que de 1,5 mm, il est par conséquent nécessaire de faire dépasser ce crochet grâce à un trou 25 dans la plaque de guidage 80. La figure 3 illustre schématiquement l'élément indépendant générique 20 du module. Cet élément 20 présente une forme en U dont les deux branches 21, 22 viennent coopérer par emboîtement avec les plaques 60 et 70 du module 100. La partie centrale de l'élément 20 présente un évidement 23 afin de permettre l'insertion de la carte à puce lorsque celle-ci présente des embossages . Les figures 4 et 5 illustrent respectivement des vues schématiques de côté et de dessus du module 100 selon l'invention muni d'un élément arrière 20 générique, avec une carte à puce 200 insérée. On voit clairement sur la figure 4, que l'élément arrière 20 permet- d'obturer complètement l'accès à la plaque de circuit imprimé afin de constituer une vraie cage de Faraday. Grâce à son bord externe biseauté, l'élément 20 permet en outre de guider la carte à puce 200 directement dans la fente d'insertion 40 entre la plaque de guidage plastique 80 et la plaque supérieure 70 en inox. Lorsqu'un tel module 100 est connecté, sur un ordinateur par exemple, il est généralement complètement inséré dans une fente de l'ordinateur munie de la connexion PCMCIA. Un bouton éjecteur permet alors de le ressortir. Ainsi, lorsqu'on ajoute une fonction de type lecteur de carte à puce, cette dernière dépassera légèrement de la fente de l'ordinateur afin de permettre son retrait. De même, si on ajoute une autre fonction au module, telle que de la connectique par exemple, les éléments supplémentaires dépasseront également, ou se situeront à fleur de la fente de l'ordinateur afin de permettre une manipulation aisé par le client. Ainsi, l'élément arrière indépendant 20 peut avantageusement constituer une extension apte à permettre une communication entre un média extérieur et l'ordinateur. Préférentiellement, l'extension 20 est réalisée dans un matériau plastique afin d'optimiser les coûts de fabrication. On peut cependant envisager une autre variante dans laquelle l'extension 20 est réalisée dans un matériau transparent aux ondes infrarouges, comme un plexiglas par exemple, de manière à permettre une communication externe supplémentaire par télécommande. La figure 6 illustre schématiquement une première variante de réalisation de l'extension 20 dans laquelle cette dernière comporte un connecteur 25. La figure 7 illustre schématiquement le module 100 muni de l'extension 20 de la figure 6. Une telle variante permet d'ajouter sur l'ordinateur une fonction de communication externe par câble 26 aux fonctions dites génériques de connexion PCMCIA et de lecteur de carte à puce. Ces fonctions génériques restent présentes dans le module 100 selon l'invention quelque soit la variante de réalisation. Le connecteur 25 est réalisé dans le plan inférieur de l'extension 20 afin de laisser la fente d'insertion 40 dégagée pour la carte à puce. Les figures 8 et 9 illustrent une deuxième variante de réalisation de l'extension 20 dans laquelle au moins deux connecteurs 25 sont ajoutés sur l'extension 20. Ainsi, une pluralité de connexion externe par câbles 26 peut être envisagée. Les figures 10 et 11 illustrent une troisième variante de réalisation de l'extension 20 dans laquelle un connecteur 25 occupe toute la largeur de l'extension 20. Les figures 12 et 13 illustrent une quatrième variante de réalisation de l'extension 20 dans laquelle une antenne 27 est fixée sur l'extension 20. Une telle variante permet d'ajouter une fonction de communication externe par radiofréquence avec l'ordinateur. Les figures 14 et 15 illustrent une cinquième variante de réalisation de l'extension 20 dans laquelle un tiroir 28 muni d'un bouton éjecteur 29 est fixé sur l'extension 20. Un tel tiroir 28 est apte à recevoir une carte à puce au format standard SIM afin de permettre une transmission de données entre l'ordinateur et une telle carte. Ces cartes sont généralement destinées à la téléphonie mobile, mais elles peuvent avoir d'autres applications. Les figures 16 et 17 illustrent une sixième variante de réalisation de l'extension 20 dans laquelle une pluralité de tiroirs 28 sont fixés sur l'extension 20. Ces tiroirs 28 sont aptes à recevoir une ou plusieurs cartes à puce d'un format inférieur au format standard SIM. Les figures 18 et 19 illustrent une septième variante de réalisation de l'extension 20 du module selon l'invention dans laquelle l'extension est une extension rallongée 24. Cette variante permet d'obtenir un module 100 d'une longueur supérieure au standard PCMCIA, par exemple de 110 mm. Cette extension rallongée 24 présente la même forme que l'extension précédemment décrite, la partie centrale de l'élément 20 étant plus large que la précédente. Dans une telle variante, le module 100 dépasse en général de la fente de connexion PCMCIA de l'ordinateur. Les bras 21, 22 de l'extension rallongée 24 peuvent comporter alors chacun des zones crantées 30 afin de faciliter le retrait du module PCMCIA de la fente de l'ordinateur. La carte à puce 200 est toujours guidée dans la fente d'insertion 40 du module 100, mais elle ne dépasse plus de ce dernier. Cela permet d'éviter les contraintes en flexion auxquelles la carte à puce 200 pouvait être soumise. Cette extension rallongée 24 peut comprendre des éléments complémentaires tels que des connecteurs ou autres de la même façon que l'extension décrite en référence aux variantes précédentes. Les figures 20 et 21 illustrent une huitième variante de réalisation dans laquelle l'extension rallongée 24 comporte un évidement 33 apte à accueillir un capteur additionnel. Un couvercle 31 peut recouvrir cet évidement 33 de manière à protéger le capteur. Une fenêtre 32 ménagée dans le couvercle 31 peut permettre d'accéder au capteur pour certaines applications, de biométrie par exemple. L'évidement 33 couvert du couvercle 31 se situe dans le plan inférieure à la fente d'insertion 40 de la carte à puce 200. Comme illustré sur la figure 21b, la fenêtre 32 du couvercle 31 est positionnée de manière à permettre une mesure par le capteur même lorsque la carte à puce 200 est insérée dans le module 100. D'autres éléments supplémentaires peuvent être ajoutés à l'extension 20 afin de réaliser d'autres variantes de modules 100 sans sortir du cadre de la présente invention. En particulier, des combinaisons des différentes variantes citées peuvent être envisagées. Lors de la réalisation des différents modules 100 décrits en référence aux différentes variantes, la plaque de circuit imprimé 50 du module PCMCIA comprend les motifs et connexions adaptés au fonctionnement desdites variantes. REVENDICATIONS 1. Module électronique de type PCMCIA comprenant une base support (100) de l'électronique et une face avant munie d'un connecteur PCMCIA (90), caractérisé en ce que la face arrière du module est constituée d'un élément d'obturation structurellement indépendant (20) de la base support (100). 2. Module électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'obturation (20) obture entièrement la face arrière de la base support (100) du module. 3. Module électronique selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de lecture d'une carte à puce (200). 4. Module électronique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une fente d'insertion (40) par la carte à puce (200) et en ce que l'élément d'obturation (20) coopère avec la structure de la base support (100) pour guider la carte (200) dans la fente d'insertion (40). 5. Module électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément arrière indépendant (20) constitue une extension apte à permettre une communication externe. 6. Module électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extension (20) comprend au moins un connecteur (25) apte à permettre une communication externe par câble (26). 7. Module électronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le connecteur (25) s'étend sur toute la largeur de l'extension (20). 8. Module électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extension (20) comporte une antenne (27) apte à permettre une communication externe par radiofréquence. 9. Module électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extension (20) comporte au moins un tiroir (28) apte à recevoir au moins une carte au format standard SIM. 10. Module électronique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tiroir (28) est amovible, un éjecteur (29) permettant son retrait. 11. Module PCMCIA selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que l'extension (20) est réalisée dans un matériau plastique. 12. Module PCMCIA selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que l'extension (20) est réalisée dans un matériau transparent aux rayonnements infrarouges afin de permettre une communication externe par télécommande. 13. Module électronique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément arrière (20) constitue une extension rallongée (24) par rapport au format PCMCIA. 14. Module électronique selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'extension rallongée (24) comporte des zones crantées (30) sur les côtés (21, 22) de manière à faciliter l'extraction du module. 15. Module électronique selon l'une des revendications 13 à 14, caractérisé en ce que l'extension rallongée (24) comporte un évidement (33) pour accueillir un capteur additionnel, un couvercle (31) recouvrant ledit évidement (33). 16. Module électronique selon la revendication 13, caractérisé en ce que le couvercle (31) comporte une fenêtre (32) d'accès au capteur.