Brevet FR2874109A1 — publié le 20060210

La présente invention a pour objet un dispositif lecteur de cartes à puce au format "PC-Card" à insertion de la carte en position inversée. Il est destiné en particulier à équiper les ordinateurs portables et les 10 décodeurs pour téléviseurs numériques, mais peut s'adapter à d'autres équipements similaires. Le nombre sans cesse croissant d'ordinateurs portables a nécessité la création de standards d'interconnexions permettant l'ajout d'options et de modules externes. L'un de ces standards, le "PCMCIA", initialement le seul moyen de connecter un modem ou une carte réseau à un ordinateur portable, a évolué pour devenir aujourd'hui, au fil du temps et de l'intégration des fonctions réseaux et modems sur les cartes mères, un standard mondial connu sous le nom de "PC-Card" offrant la possibilité de connecter "à chaud" (mode "plug-and-play") de nombreux périphériques, tout en garantissant des débits que les ports parallèles, séries ni même USB, ne pouvaient soutenir. Le standard "PC-Card" offre l'avantage d'apporter aux utilisateurs d'ordinateurs portables une miniaturisation, une intégration et une portabilité accrue des options. C'est ainsi qu'avec la demande naissante de lecteurs de cartes à puce pour les ordinateurs individuels ("PC"), des industriels importants se sont mis à proposer des lecteurs dans un format "PC-Card type Il". Au-delà du monde du "PC", l'interface physique de type "PC-Card" a fait des émules dans des domaines connexes comme celui de la télévision numérique, en particulier pour standardiser les modules de contrôle d'accès destinés aux décodeurs. Il s'agit respectivement des standards "DVB-CI" en Europe, et de CableCard aux Etats-Unis ou en Corée (anciennement connu sous le nom POD - Point of Deployment). La réalisation d'un lecteur de cartes à puce au format "PC-Card" impose de nombreuses contraintes mécaniques Il s'agit en effet de proposer une solution permettant d'insérer une carte à puce tout en la guidant dans un carter ouvert sur trois côtés. Ce dernier point fait notamment l'objet de divers brevets déposés par des industriels. Dans l'état actuel de la technique, pour des raisons pratiques évidentes, l'insertion d'une carte à puce (1) dans un lecteur (2) au standard "PCCard type II", se fait par la face avant (3), à savoir à l'opposé du connecteur PCMCIA (4), (figure 1). Le guidage de la carte dans le lecteur est effectué par l'appareil ("host") dans lequel est inséré le module "PCCard", pour cela les côtés latéraux du module "PC-Card" sont ouverts. Parallèlement au guidage par le "host", certaines solutions complètent cela en rajoutant, au niveau de l'insertion de la carte à puce, un cadre externe au "host" qui sert lui-même de point d'appui avant l'insertion de la dite carte 15 à puce. Les lecteurs de cartes à puce au format "PC-Card type Il" actuellement commercialisés, que ce soit dans le monde des ordinateurs personnels ou de la télévision numérique, posent un certain nombre de problèmes, en particulier 20: - le coût élevé entraîné par les procédés de fabrication, notamment pour ce qui touche à la découpe et à la soudure des carters, ainsi que par les royalties associées aux brevets existants; - le guidage des cartes à puce assuré en grande partie par le "host", 25 les lecteurs actuels souffrent parfois de problèmes d'extractions; - la connectivité complémentaire: la carte à puce s'enfichant par l'arrière, devenant ainsi la seule partie visible lorsque le lecteur est en place dans le "host", il n'y a plus aucune place dans un lecteur de type Il pour une connectivité externe (réseau, bus quelconque, pavé numérique, écran LCD, capteur biométrique, antenne d'émission / réception, etcj; - le piratage: Surtout flagrant dans le domaine de la télévision numérique où les modules de contrôles d'accès peuvent être amenés à accueillir des cartes dites pirates, dont certaines se présentent sous la forme de circuits imprimés qui ressortent du lecteur avec des composants mémoires soudés dessus, mais forcément en externe. Cela s'appelle en jargon technique: une pelle . Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. Il permet en effet de réduire les frais de fabrication des lecteurs "PC-Card type II", notamment pour ce qui touche à la découpe et à la soudure du boîtier, ainsi que les redevances associées aux brevets existants, le dispositif décrit étant plus proche de ce que l'on peut trouver pour les boîtiers "PC-Card type II" modem ou réseaux, eux-mêmes réalisées par dizaines de millions de pièces. Le guidage des cartes n'est plus assuré par l'appareil équipé ("host") ce qui élimine les problèmes d'insertion et d'extraction parfois rencontrés par les modules connus. La conception du système permet de fermer les faces avant et arrière, ce qui améliore sensiblement la solidité intrinsèque du lecteur. La partie arrière du boîtier étant fermée, tous les types de connectiques utilisés ou pouvant être utilisés dans les limites de l'épaisseur d'un module "PCCard type II" sont désormais envisageables. En outre, il n'y a plus de possibilité de simuler la présence d'une carte à puce en y enfichant un leurre ("pelle"). Les cartes pirates sont en effet des circuits imprimés plus longs que les cartes car sur la partie externe sont soudés des composants par nature trop épais pour rentrer dans le lecteur. Le concept empêche ainsi le piratage sommaire autrement qu'au moyen d'une véritable carte à puce, ce qui pose des contraintes de coûts, de mises à jour et évidemment de démasquage (des commandes de trop grandes quantités de cartes à puce seraient suspectes). Le dispositif selon l'invention est constitué d'un lecteur "PC-Card type II" destiné à recevoir des cartes à puces et agencé pour permettre une insertion à l'envers de ladite carte en son sein, le point de contact de type ISO 7816 du lecteur de la puce étant situé à l'opposé du connecteur PCMCIA 68 points permettant le branchement sur l'appareil recevant ledit lecteur. Le système peut être constitué de deux parties distinctes se connectant entre elles, à savoir le module de lecture de carte à puce proprement dit et le bloc de connection "PC-Card" PCMIA. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation conforme à la présente demande: la figure 1, déjà citée, montre, vu de dessus, un lecteur au format "PC-Card" de type existant, avec une carte à puce sur le point d'être introduite, la figure 2 représente, en perspective axonométrique, un lecteur de carte à puce selon l'invention formé de deux parties, la figure 3 montre dans les mêmes conditions une carte à puce insérée dans le module de lecture, avant sa jonction avec le bloc de connexion, la figure 4 montre la carte à puce en position dans l'ensemble formé 10 par le module de lecture et le bloc de connexion solidarisés, les figures 5 et 6 sont des vues de côté illustrant différents types d'assemblage du module de lecture avec le bloc de connexion, les figures 7, 8 et 9 représentent, en perspective axonométrique, différentes variantes de connexions montées sur la partie arrière du module de lecture, les figures 10, 11 et 12 montrent dans les mêmes conditions et la figure 13 montre dans les mêmes conditions un lecteur de carte à puce selon l'invention constitué d'un seul élément, Le dispositif, figures 2 à 13, est un module "PC-Card type II" 5, 5' permettant de recevoir et de lire des cartes à puces 1 insérées à l'envers, la puce 6 se trouvant du côté opposé au connecteur 4, contrairement à ce qui se passe dans les systèmes existants. Le module "PC-Card" 5, 5' est constitué d'un connecteur 4 PCMIA 68 points disposé à l'une de ses extrémités en vue de permettre son branchement sur l'appareil support ("host") et d'un lecteur 7 de cartes à puce de type ISO 7816 formant l'autre extrémité. L'ensemble est agencé de façon à pouvoir insérer dans un premier temps la carte à puce 1 dans le lecteur, puis d'insérer ensuite le couple ainsi constitué du lecteur et de la carte dans l'appareil ("host") recevant le module. La carte à puce 1 est alors essentiellement guidée et maintenue en position par la partie lecteur 7 de type ISO 7816 qui va dépasser de l'embase du "host" une fois le module "PC-Card" 5, 5' inséré dans celui-ci. Ce faisant, "le host" n'assure plus la fonction de guidage. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention le module 5 "PC-Card" 5 est réalisé en deux éléments dissociables: le lecteur 7 de carte à puce ISO 7816 et un bloc de connexion 8 de type "PC-Card" 68 points. La carte à puce 1 est insérée dans un premier temps dans le lecteur 7 externe, guidée en cela par le lecteur lui-même. Ce premier ensemble est ensuite assemblé avec le bloc de connexion 8 qui fait donc en quelque sorte office d'adaptateur. L'ensemble est rendu solidaire par différents types de fixations possibles telles que décrites dans les figures 5 et 6, puis inséré dans le "host". Du fait que la partie externe du module "PC-Card" 5 dépassant de l'embase du "host" est fermée, il est possible d'ajouter tous types de connexions externes sur la partie arrière du lecteur 7 de carte à puce, qu'il s'agisse de prise 9 pour connecteur, de liaisons filaires 10 ou d'antenne 11 pour transmission sans fil (figures 7 à 9). L'intelligence du module "PC-Card" 5, à savoir les composants électroniques, processeurs et micro-contrôleurs qui le compose, peuvent être répartis dans les deux éléments disjoints "PC-Card" et ISO-7816. La connexion entre ces deux blocs n'est donc alors plus simplement physique, mais électronique. Ce faisant, il est alors possible d'affecter au bloc de connexion "PC-Card" 8 les composants et l'intelligence commune à tous dispositifs de ce type, et de positionner sur le lecteur "ISO-1816" 7 des éléments différentiateurs permettant, sans que cela soit limitatif: - de piloter la connectivité externe rajoutée au lecteur ISO-7816 (par exemple: contrôleur "WiFi", contrôleur clavier, contrôleur biométrique, etc...) ; - d'intégrer des licences pour l'abonnement à certains contenus (faisant du lecteur ISO-7816 une sorte de seconde carte à puce) ; - d'intégrer un composant de décompression vidéo, de désembrouillage, ou de décryptage différent; - de rendre unique le lecteur ISO-7816 pour un opérateur donné en localisant par exemple les huit griffes de contacts cartes à puce sur une position autre que celle définies par la norme ISO-7816. Selon une variante d'exécution, le module "PC-Card" 5' est constitué d'un élément unique intégrant lecteur 7 de carte à puce ISO 7816 et le bloc de connexion 8 de type "PC-Card" 68. (figure 10). De même que dans le cas du module en deux éléments, la partie du module "PC-Card" 5' dépassant de l'embase du "host" peut comporter des connexions externes 9, 10, 11 disposées sur la partie arrière du lecteur 7 de carte à puce. Que le module "PC-Card" 5, 5' soit constitué d'un ou de deux composants, le lecteur "ISO-7816" 7 peut être fermé sur un ou deux côtés latéraux 15 par un élément de fermeture totale 12 (figures 11) ou partielle 13 (figures 12, 13). Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 . Dispositif lecteur de cartes à puce au format "PC-Card" à insertion de la carte en position inversée, destiné en particulier à équiper les ordinateurs portables et les décodeurs pour téléviseurs numériques, mais pouvant s'adapter à d'autres équipements similaires, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un module "PC-Card" (5, 5') permettant une insertion à l'envers de la carte à puce (1) en son sein, le point de contact de type ISO 7816 du lecteur (7) de la puce étant situé à l'opposé du connecteur PCMCIA 68 points (4) permettant le branchement sur l'appareil recevant ledit lecteur, l'ensemble étant agencé de façon à pouvoir insérer dans un premier temps la carte à puce (1) dans le lecteur (7), puis d'insérer ensuite le couple ainsi constitué du module "PC-Card" (5, 5') et de la carte dans l'appareil ("host") recevant le module. 2 . Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le lecteur (7) de type ISO 7816 est agencé pour guider la carte à puce (1) et la maintenir en position par la partie qui va dépasser de l'embase du "host" une fois le module "PC-Card" (5, 5') inséré dans celui-ci. 3 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la partie arrière du lecteur (7) de carte à puce dépassant de l'embase du "host" est fermée et comporte des connexions externes telles que prise (9) pour connecteur, liaisons filaires (10) ou antenne (11) pour transmission sans fil. 4 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden- tes, se caractérisant par le fait que que le module "PC-Card" (5') est constitué d'un élément unique intégrant lecteur (7) de carte à puce ISO 7816 et un bloc de connexion (8) de type "PC-Card" 68. 5 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, se caractérisant par le fait que le module "PC-Card" (5) est constitué de deux éléments dissociables se connectant entre eux: le lecteur (7) de carte à puce ISO 7816 et un bloc de connexion (8) de type "PC-Card" 68 points. 6 . Dispositif selon la revendication 5, se caractérisant par le fait que les processeurs, micro-contrôleurs et autres composants électroniques composant l'intelligence du module "PC-Card" (5) sont répartis dans les deux éléments formés par le lecteur (7) de carte à puce et le bloc de connexion (8), la connexion entre ces deux éléments étant à la fois physique et électronique. 7 . Dispositif selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que les composants et l'intelligence communs à une série d'applications similaires sont disposés dans le bloc de connexion "PC-Card" (8), le lecteur "ISO-1816" (7) recevant les éléments différentiateurs permettant par exemple de piloter la connectivité externe rajoutée au lecteur (7), d'intégrer un composant de décompression vidéo ou des licences pour l'abonnement à certains contenus, ou encore de rendre unique le lecteur ISO-7816 pour un opérateur donné en localisant les griffes de contacts des cartes à puce sur une position particulière. 8 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le lecteur "ISO-7816" (7) est fermé sur un ou deux côtés latéraux par un élément de fermeture totale (12). 9 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, se caractérisant par le fait que le lecteur "ISO-7816" (7) est fermé sur un ou deux côtés latéraux par un élément de fermeture ou partielle (13).