Brevet FR2857767A1 — publié le 20050121

LECTEUR DE CARTE A PUCE POUR CARTE PC La présente invention concerne une unité de connexion pour un élément porteur de circuits électroniques en forme de carte, en particulier pour les cartes à puce ISO 7816, avec un boîtier en forme de 5 carte enfichable au format normalisé PCMCIA, qui comprend une plaque de base et une plaque de couverture, recouvrant transversalement la plaque de base, entre lesquelles est formé un canal d'insertion, en forme d'une fente, s'ouvrant sur la face arrière du 10 boîtier et destiné à recevoir la carte à puce, et qui est pourvu d'un connecteur multibroches selon la norme PCMCIA sur la face avant opposée à cette face et d'une plaque de circuit disposée parallèlement au canal d'insertion dans le boîtier et reliée électriquement au 15 connecteur multibroches. Les lecteurs de cartes à puce de ce type sont décrits à titre d'exemple dans le modèle d'utilité allemand DE 298 11 425 UM. Ils conviennent pour être reliés par le connecteur multibroches, en particulier 20 selon la norme PCMCIA, à des systèmes de traitement de données, par exemple les blocs-notes électroniques, et servent là à l'analyse de données ou à l'exécution d'applications, par exemple à l'ouverture d'autorisation d'accès à des réseaux de données, à l'exécution de homebanking ou également à une extension de mémoire, pour une utilisation de téléphone et analogue. Une autre application de lecteur de cartes à puce de ce type est donnée en tant qu'interface commune en relation avec la télévision numérique. Pour toutes les applications de bloc-notes électroniques, on emploie une version courte d'appareils de lecture, en particulier selon le type PCMCIA II, qui peut être entièrement enfoncée dans le compartiment du bloc-notes 5 de sorte qu'il n'y ait plus de parties saillantes gênant la mobilité et l'utilisation lors de l'emploi du lecteur. Par contre, on utilise par exemple dans des applications de télévision payante et/ou numérique dans ce que l'on appelle des Set Top Box une version 10 allongée d'appareils de lecture pour lesquels le boîtier dans sa partie arrière, c'est-à-dire sur la face opposée au connecteur, est pourvu d'un allongement qui sert aussi bien à guider la carte à puce à utiliser qu'à faciliter la manipulation du lecteur. La zone 15 allongée représente une sorte de glissière avancée pour la carte à puce et stabilise le lecteur de cartes à puce mécaniquement pour les conditions d'utilisation exigeantes du marché grand public. Une mise en oeuvre de tels lecteurs avec une extension saillante de la 20 fente d'insertion du module de l'ordinateur lors du fonctionnement est proscrite par exemple sur les blocsnotes électroniques, car il existe le risque d'entrave de la sécurité de connexion lors de l'utilisation mobile et d'apparition de problèmes de transport. Les modèles connus jusqu'à présent d'unités de connexion de l'art mentionné ci-avant présentent l'inconvénient que celles-ci ne mettent à disposition qu'un guidage insuffisant de la carte à puce lors de son insertion et/ou de son retrait dans ou de l'unité 30 de connexion, ce qui aboutit parfois à ce que la carte à puce soit endommagée lors de son insertion et/ou de son retrait, et/ou non correctement connectée. En outre, le retrait de ce type d'unités de connexion d'un logement PCMCIA, en particulier un logement PCMCIA profond, est compliqué pour les applications dans le 5 domaine des applications de télévision payante et/ou numérique. Eu égard à l'état de la technique, l'objectif de l'invention est d'améliorer une unité de connexion de l'art mentionné ci-avant de façon à rendre possible une 10 insertion sûre d'une carte à puce dans l'unité de connexion, et en particulier sans l'endommager, ainsi qu'un retrait amélioré de l'unité de connexion d'un logement PCMCIA, en particulier d'un logement PCMCIA profond pour des applications dans le domaine des 15 applications de télévision payante et/ou numérique. L'objectif est atteint conformément à l'invention avec une unité de connexion du type mentionné ci-avant, qui présente une version courte sans extension de boîtier, par le fait que la plaque de base est 20 exclusivement prolongée au-delà du format PCMCIA par un rebord plat et en forme de lèvre inférieure, qui s'étend dans le sens d'insertion de la carte à puce dans une zone située devant l'ouverture du canal d'insertion. Le rebord plat en forme de lèvre inférieure de la plaque de base prend en charge l'introduction verticale de la carte à puce dans l'unité de connexion et garantit ainsi que la carte à puce peut être introduite dans l'unité de connexion de manière sûre et sans dommage. De plus, le rebord permet de retirer plus facilement l'unité de connexion du logement PCMCIA correspondant. Dans une réalisation avantageuse de l'invention, le rebord présente dans le sens transversal du boîtier 5 une largeur identique ou plus étroite par rapport à la largeur de la plaque de base, de préférence de sorte que le rebord soit aussi large ou plus étroit que (ce qu'exige) la norme PCMCIA et/ou ISO 7816, ce qui correspond à une largeur de rebord inférieure à 10 54,00 mm. Le rebord présente de manière avantageuse au moins un moyen d'extraction, lequel permet une manipulation améliorée de l'unité de connexion lors du retrait d'un logement PCMCIA. Dans un mode de réalisation préféré de 15 l'invention, le moyen d'extraction est un ergot formé au niveau du rebord, lequel ergot est formé de préférence sur les côtés du rebord. Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le rebord est en matière plastique et/ou 20 en métal. Afin de prendre en compte la nécessité, selon le domaine d'utilisation, de pouvoir mettre à disposition des appareils de lecture de construction courte pour des blocs-notes électroniques et des utilisations 25 mobiles similaires, et de pouvoir employer la version longue avec la zone d'extension pour une utilisation fixe, par exemple dans des applications de télévision payante et/ou numérique, et ainsi de supprimer les complications considérables pour satisfaire ces 30 exigences qui apparaissent au niveau de la fabrication de ces unités de connexion, complications qui résultent du fait, que des processus de fabrication et des machines non identiques doivent être utilisés pour les différentes versions d'appareils, rendant la logistique et la tenue des stocks plus compliquée, il est proposé 5 dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention que le rebord plat en forme de lèvre inférieure soit relié à la plaque de base via une ligne de rupture. Cela permet de produire d'une manière avantageuse avec un seul processus de fabrication aussi 10 bien une version courte qu'une version longue de l'unité de connexion. Grâce la combinaison de la version courte connue en soi de l'appareil de lecture de carte à puce et d'un rebord, séparable facultativement via la ligne destinée à la rupture et 15 ayant une forme correspondant à chaque objectif d'application, donc en forme de lèvre inférieure ou en forme de U ou en forme de boîtier, il es possible avec un processus de fabrication unique de fabriquer, soit la version courte (pour l'utilisation avec des bloc20 notes électroniques), soit la version étendue (pour la TV numérique avec des Set Top Boxes), en se servant simplement de la possibilité de séparation de la zone prolongée (pour les applications de blocs-notes) ou non (pour la TV numérique). Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, il peut être avantageux pour améliorer le guidage de la carte à puce de concevoir le rebord en forme de U, c'est-à-dire avec des flancs latéraux. Pour des cas d'application particuliers, on peut prévoir un 30 couvercle supérieur pour le rebord autrement ouvert en forme de U. La liaison entre la plaque de base et la plaque de couverture est faite de préférence dans le secteur du connecteur multibroches et peut être effectuée par exemple avec des pattes soudées, par soudure aux 5 ultrasons, collage ou vissage. Pour cela, le canal d'insertion est de préférence ouvert de façon continue des deux côtés sur toute sa longueur dans le sens d'insertion de la carte à puce, et la plaque de base est reliée à la plaque de couverture exclusivement dans 10 la région du connecteur multibroches de telle manière qu'il soit prévu une pré-tension entre la plaque de base et la plaque de couverture. De cette façon lors de l'insertion de la carte à puce, il se produit un faible mouvement de fléchissement entre la plaque de base et 15 la plaque de couverture s'opposant à l'effet de la force de rappel. Ce mode de réalisation offre l'avantage à la fois dans la version courte et dans la version longue que la carte à puce reste bloquée dans le lecteur lors de l'insertion dans le canal 20 d'insertion, moyennant quoi on obtient une stabilité de forme élevée de l'unité de connexion et une compensation des tolérances inhérentes à la fabrication. Cette mesure avantageuse n'est pas réalisable pour les versions longues d'unités de 25 connexion connues jusqu'à présent. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, il peut être avantageux de relier le rebord à la plaque de base via un ou plusieurs points de rupture. Il peut également être approprié que la zone d'extension formée 30 par le rebord soit constituée de segments qui peuvent être supprimés après la fabrication. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le rebord et/ou les cloisons de guidage latérales sont pourvus d'évidements et/ou d'éléments à cran qui peuvent aussi être prévus pour permettre une insertion 5 supplémentaire ou a posteriori d'autres modules électriques dans la version longue, une liaison électrique étant prévue vers la plaque de circuit. De tels modules peuvent comprendre des extensions de mémoire, des adaptateurs pour de plus petites cartes à 10 mémoires (par exemple carte SIM, carte multimédia, carte Compact Flash, carte Smart Media etc.), fax/modem, RNIS, ADSL ou la transmission par fibre optique, ainsi que les possibilités de connexion pour des équipements d'introduction de données, par exemple 15 un clavier ou des équipements d'introduction biométriques. D'autres détails, caractéristiques et avantages de l'objet de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après du dessin 20 correspondant sur lequel différents modes de réalisation d'une unité de connexion conforme à l'invention sont représentés de manière schématique. Il s'agit: figure 1, d'une représentation en perspective 25 d'une unité de connexion conforme à l'invention; figure 2, d'une autre représentation en perspective d'une unité de connexion conforme à l'invention; figure 3, d'une autre représentation en 30 perspective de la version longue d'une unité de connexion conforme à l'invention; figure 4, d'une autre représentation en perspective d'une unité de connexion modifiée avec un rebord en forme de U; figure 5, d'un mode de réalisation modifié de la 5 version longue d'une unité de connexion représentée en en perspective; figure 6, d'un mode de réalisation modifié représenté en perspective et figure 7, d'un module électrique supplémentaire, 10 représenté en perspective, qui peut être employé avec une version longue de l'unité de connexion adaptée en conséquence. Les exemples de réalisation de l'invention représentés sur la figure 1 et sur la figure 2 montrent 15 une unité de connexion 1 formée en tant que lecteur de carte à puce, qui est conçue être connectée via une interface normalisée PCMCIA à un Set Top Box pour télévision numérique (non représenté). L'unité de connexion 1 se compose d'un boîtier 2 formé de deux 20 coquilles ayant une plaque de base 3, une zone de connexion PCMCIA sous forme d'un connecteur multibroches 4 de 68 contacts situé au niveau de l'extrémité avant, selon le sens d'insertion dans le Set Top Box indiqué par la flèche, une glissière 25 d'insertion supérieure 5, une glissière d'insertion inférieure 5a sur l'extrémité opposée pour l'insertion d'une carte à puce 9 ISO 7816 et une plaque de couverture 6 s'étendant parallèlement à distance de la plaque de base 3 et reliée de façon rigide à la plaque 30 de base 3 dans la région du connecteur multibroches 4 (voir flèche). A l'intérieur du boîtier 2, une plaque de circuit non représentée sur le dessin est disposée parallèlement et à distance de la plaque de base de telle façon qu'entre les deux soit formé un canal d'insertion 8 pour la carte à puce 9 ISO 7816 qui peut 5 être insérée dans l'unité de connexion 1 via une fente d'insertion 10 s'étendant entre les glissières d'insertion 5, 5a. La carte à puce 9 peut être insérée dans l'unité de connexion 1 dans le sens de la double flèche 7 indiquée sur la figure 1 et la figure 2 et en 10 être retirée à nouveau, une connexion pouvant être réalisée via la zone de puce 11 disposée à la surface de la carte à puce 9 et une zone de contact interne (non visible) sur le dessous de la plaque de circuit, laquelle connexion permet d'exploiter la carte à puce 9 15 lorsque l'unité de connexion 1 est mise en place dans la fente d'insertion du Set Top Box et reliée à l'interface PCMCIA de ce dernier via le connecteur multibroches 4. On peut remarquer sur le dessin que le canal 20 d'insertion 8 est ouvert de façon continue des deux côtés sur toute sa longueur dans le sens d'insertion de la carte à puce, et que la plaque de base 3 est reliée à la plaque de couverture 6 exclusivement dans la région du connecteur multibroches 3 (zone de liaison 25 caractérisée par la flèche). Cette liaison est formée de telle sorte qu'une pré-tension soit prévue entre la plaque de base 3 et la plaque de couverture 6, ce qui a pour conséquence que, lorsque la carte à puce 9 n'est pas insérée, le canal d'insertion 8 se rétrécit vers la 30 fente d'insertion 10. Si la carte à puce 9 est maintenant insérée dans le canal d'insertion 8, elle provoque un faible mouvement de fléchissement de la plaque de couverture 6 s'opposant à l'effet de la prétension afin de réaliser une fonction de serrage pour la carte à puce 9. La plaque de base 3 de l'unité de connexion 1 est prolongée par un rebord 12 plat en forme de lèvre inférieure qui s'étend dans une zone située, dans le sens d'insertion de la carte à puce 9, devant l'ouverture du canal d'insertion 8. Le rebord 12 dans 10 le sens transversal du boîtier 2 présente alors une largeur identique (figure 1) ou plus étroite (figure 2) par rapport à la largeur de la plaque de base 3. Le rebord 12 plat en forme de lèvre inférieure de la plaque de base 3 forme ainsi dans une zone située 15 devant l'ouverture du canal d'insertion 8 une zone étendue qui prend en charge l'insertion verticale de la carte à puce 9 dans le canal d'insertion 8 et permet une insertion sûre de la carte à puce 9 et particulièrement sans dommages pour celle-ci. En outre, 20 le rebord 12 permet un retrait plus facile et amélioré de l'unité de connexion, en particulier à partir d'un logement PCMCIA usuel profond de Set Top Box pour télévision numérique. Pour améliorer encore la manipulation de l'unité de connexion 1, le rebord 12 de 25 l'unité de connexion 1 selon la figure 2 présente deux façonnages, latéraux en forme d'ergot et disposés à son extrémité la plus éloignée, qui servent de moyens d'extraction 12a pour retirer l'unité de connexion 1 d'un Set Top Box pour télévision numérique. L'exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure 3 montre une unité de connexion 1 formée en tant que lecteur de carte à puce, qui est conçue pour être connectée via une interface normalisée PCMCIA à un Set Top Box pour télévision numérique (non représenté). L'unité de connexion 1 se compose d'un 5 boîtier 2 formé de deux coquilles ayant une plaque de base 3, un zone de connexion PCMCIA sous forme d'un connecteur multibroches 4 de 68 contacts situé au niveau de l'extrémité avant selon le sens d'insertion dans le Set Top Box indiqué par la flèche, une 10 glissière d'insertion supérieure 5, une glissière d'insertion inférieure 5a sur l'extrémité opposée pour l'insertion d'une carte à puce 9 ISO 7816, et une plaque de couverture 6 s'étendant parallèlement à distance de la plaque de base 3 et reliée de façon 15 rigide à la plaque de base 3 dans la région du connecteur multibroches 4 (voir flèche). A l'intérieur du boîtier 2, une plaque de circuit non représentée sur le dessin est disposée parallèlement et à distance de la plaque de base de telle façon qu'entre les deux soit 20 formé un canal d'insertion 8 pour la carte à puce 9 ISO 7816 qui peut être insérée dans l'unité de connexion 1 via une fente d'insertion s'étendant entre les glissières d'insertion 5, 5a. La carte à puce 9 peut être insérée dans l'unité de connexion 1 dans le 25 sens de la double flèche 7 indiquée sur la figure 3 et en être retirée à nouveau, une connexion pouvant être réalisée via la zone de puce 11 disposée à la surface de la carte à puce 9 et une zone de contact interne (non visible) sur le dessous de la plaque de circuit, 30 laquelle connexion permet d'exploiter la carte à puce 9 lorsque l'unité de connexion 1 est mise en place dans la fente d'insertion du Set Top Box et reliée à l'interface PCMCIA de ce dernier via le connecteur multibroches 4. On peut remarquer sur le dessin que le canal 5 d'insertion 8 est ouvert de façon continue des deux côtés sur toute sa longueur dans le sens d'insertion de la carte à puce et que la plaque de base 3 est reliée à la plaque de couverture 6 exclusivement dans la région du connecteur multibroches 3 (zone de liaison 10 caractérisée par la flèche). Cette liaison est formée de telle sorte qu'une pré-tension soit prévue entre la plaque de base 3 et la plaque de couverture 6, ce qui a pour conséquence que, lorsque la carte à puce 9 n'est pas insérée, le canal d'insertion 8 se rétrécit vers la 15 fente d'insertion 10. Si la carte à puce 9 est maintenant insérée dans le canal d'insertion 8, elle provoque un faible mouvement de fléchissement de la plaque de couverture 6 s'opposant à l'effet de la prétension afin de réaliser une fonction de serrage pour 20 la carte à puce 9. La plaque de base 3 de l'unité de connexion 1 est prolongée par un rebord 12, plat en forme de lèvre inférieure, qui est relié à la plaque de base 3 via une ligne de rupture 13. On peut remarquer que cette mesure 25 permet de fabriquer avec un processus de fabrication unique une version courte de l'unité de connexion, ainsi qu'une version longue de l'unité de connexion 1, soit en séparant le rebord 12 au moyen de la ligne de rupture 13 pour réaliser une version courte, soit en 30 laissant le rebord 12 pour réaliser une version longue. Pour améliorer le guidage de la carte à puce 9 selon la figure 4, il est alors possible de réaliser un façonnage en forme de U du rebord en dotant le rebord 12 de flancs de guidage latéraux 14, 15. Il faut souligner que les flancs de guidage latéraux 14, 15 5 sont reliés exclusivement au rebord 12 et en sont supprimés en les brisant afin de réaliser une version courte. La description montre clairement que la conception du boîtier décrite offre la possibilité de transformer 10 un lecteur de cartes à puce fabriqué en version allongée, tel qu'il est employé pour la télévision numérique, entre autre pour les Set Top Boxes, en une version courte qui peut être utilisée en particulier pour les applications de bloc-notes électroniques, en 15 brisant la zone prolongée, à savoir le rebord 12, le cas échéant lié aux flancs de guidage latéraux 14, 15. Le mode de réalisation d'un lecteur de carte à puce 16 et/ou 17 représenté sur les figures 5 et 6 se différencie de ceux décrits sur les figures 1 et 2 en 20 ce que le rebord 12 et/ou les flancs de guidage latéraux 14, 15 sont pourvus d'évidements 18 dans lesquels peuvent s'encliqueter des éléments à cran qui peuvent être prévus afin de permettre l'insertion supplémentaire d'autres modules électriques dans la 25 version longue. Un module 19 de ce type est représenté de manière schématique en perspective sur la figure 7 du dessin. Le module 19 essentiellement en forme de prisme présente des dimensions qui correspondent à l'espace 30 libre interne du rebord 12 avec les flancs de guidage latéraux 14, 15 et qui est pourvu latéralement de saillies d'encliquetage 21. Le module 19 porte une embase 22 pour raccorder un connecteur 23 et présente sur le devant une surface de contact 24 qui interagit avec une surface de contact 25 correspondante du 5 lecteur de carte à puce 20 associé, lorsque le module 19 est inséré et qu'il est encliqueté au moyen des évidements 18 des flancs de guidage latéraux 14,15. Les exemples de réalisation représentés sur le dessin servent uniquement à expliquer l'invention et ne 10 sont pas restrictifs pour celle-ci. LISTE DES REFERENCES 1 Unité de connexion 2 Boîtier extérieur 3 Plaque de base 4 Connecteur multibroches Glissière d'insertion 5a Glissière d'insertion 6 Plaque de couverture 7 Double flèche 8 Canal d'insertion 9 Carte à puce 10 Fente d'insertion 11 Zone de puce 12 Rebord 12a Moyen d'extraction 13 Ligne destinée à la rupture 14 Flanc de guidage 15 Flanc de guidage 16 Lecteur puce 17 Lecteur puce 18 Brèche 19 Module de cartes à de cartes à Lecteur de carte puce 21 Saillie d'enclique 22 Embase 23 Connecteur 24 Surface de contact 25 Surface de contact es à tage REVENDICATIONS 1. Unité de connexion pour un élément porteur de circuits électroniques en forme de carte, en particulier pour les cartes à puce (9) ISO 7816, avec un boîtier (2) en forme de carte enfichable au format 5 normalisé PCMCIA, qui présente une plaque de base (3) et une plaque de couverture (6) recouvrant transversalement la plaque de base, entre lesquelles est formé un canal d'insertion (8) en forme de fente, s'ouvrant sur la face gauche du boîtier (2) et destiné 10 à recevoir la carte à puce (9), et qui est pourvu d'un connecteur multibroches (4) selon la norme PCMCIA sur la face avant opposée à cette face et d'une plaque de circuit disposée parallèlement au canal d'insertion (8) dans le boîtier (2) et reliée électriquement au 15 connecteur multibroches (4), caractérisée en ce que la plaque de base (3) est prolongée au-delà du format PCMCIA par un rebord plat en forme de lèvre inférieure (12), qui s'étend dans une zone située 20 devant l'ouverture du canal d'insertion (6) dans le sens d'insertion de la carte à puce (9). 2. Unité de connexion selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rebord (12) présente dans le sens transversal du boîtier (2) une largeur identique 25 ou plus étroite que la largeur de la plaque de base (3). 3. Unité de connexion selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le rebord (12) présente au moins un moyen d'extraction (12a). 4. Unité de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le rebord (12) est en matière plastique et/ou en métal. 5. Unité de connexion selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le rebord (12) est muni de flancs de guidage latéraux en forme de U (14, 15). 6. Unité de connexion selon la revendication 5, caractérisée par un cache supérieur du rebord en forme 10 de U. 7. Unité de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la liaison entre la plaque de base (3) et la plaque de couverture (6) s'effectue dans la zone du connecteur 15 multibroches (4). 8. Unité de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le canal d'insertion (8) est ouvert de façon continue des deux côtés sur toute sa longueur dans le sens d'insertion de 20 la carte à puce (9) et que la plaque de base (3) est reliée à la plaque de couverture (6) exclusivement dans la zone du connecteur multibroches (4), qu'il existe une pré-tension entre la plaque de base (3) et la plaque de couverture (6). 9. Unité de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le rebord (12) est relié à la plaque de base (3) via une ligne de rupture (13). 10. Unité de connexion selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'extension (12) est reliée à la plaque de base (3) via un ou plusieurs points de rupture. 11. Unité de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce la zone 5 prolongée par le rebord (12) est construite à partir de segments qui peuvent être détachés de la plaque de base. 12. Unité de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le 10 rebord (12) et/ou les flancs de guidage latéraux (14, 15) sont pourvus d'évidements (18) et/ou d'éléments à cran. 13. Unité de connexion selon la revendication 12, caractérisée par une insertion supplémentaire d'un ou 15 plusieurs modules électriques (19) pour laquelle il est prévu une liaison électrique (24/25) à la plaque de circuit imprimé.