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Die
Erfindung betrifft auswechselbare Steckkarten, die dazu bestimmt
sind, zeitweilig in einen Mikrocomputer (oder englisch "Personal Computer" oder PC) gesteckt
zu werden.
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Diese
Karten sind allgemeiner unter der Bezeichnung PCMIA-Karten bekannt.
Sie umfassen mehrere Chips und ein Verbindungsstück mit zahlreichen Stiften
für eine
so genannte parallele Kommunikation mit dem Mikrocomputer. In der
PCMIA-Norm, die von der gleichnamigen Vereinigung (Personal Computer
Memory Card International Association", 1030B East Duane Avenue, Sunnyvale,
California) festgelegt wurde, ist das Verbindungsstück eine 68-polige
Buchse, die den dazugehörigen
Stecker des Mikrocomputers aufnehmen kann. Diese Karten sind im
wesentlichen Massenspeicherkarten, die künftig Disketten oder andere Massenspeichermittel magnetischer
Art ersetzen könnten.
Sie haben die gleichen Speicherkapazitäten und es kann schneller auf
sie zugegriffen werden als auf Magnetspeicher. Sie können auch
zur Erweiterung des RAM-Speichers des Mikrocomputers benutzt werden.
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Es
wurde bereits vorgeschlagen, diese PCMIA-Karten zu verändern, um sie in Lesegeräte für Karten
mit ebenen Kontakten wie z.B. Kreditkarten oder Zugriffskarten,
umzubauen, deren Format inzwischen in der Öffentlichkeit stark verbreitet
ist. Ein Mikrocomputer, der mit einem Einschubschlitz für eine PCMIA-Karte
ausgestattet ist, kann eine PCMIA-Karte aufnehmen, die so umgebaut
wurde, dass sie eine Chipkarte aufnehmen kann. Der Computer kann
folglich eine Chipkarte mit ebenen Kontakten aufnehmen, selbst wenn
er nicht mit einem Schlitz zum Lesen solcher Chipkarten ausgestattet
ist. Chipkarte und PCMIA-Karte sind zusammengeschaltet und elektrisch
miteinander verbunden. Die beiden Karten werden in den Mikrocomputer
eingeschoben. Die Kommunikation zwischen Chipkarte und Mikrocomputer
erfolgt lediglich über
den Steckverbinder der PCMI-Karte und das entsprechende Verbindungsstück des Mikrocomputers.
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Dies
ermöglicht
beispielsweise:
- – die Kommunikation zwischen
dem Computer und einer Chipkarte mit ebenen Kontakten, selbst wenn
dieser nicht mit einem Lesegerät
für Chipkarten
mit ebenen Kontakten ausgestattet ist,
- – durch
eine Sicherheitschipkarte den Zugriff auf den Computer zu schützen,
- – durch
eine Sicherheitschipkarte den Zugang auf die PCMIA-Karte zu schützen.
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Ein
solches System wird in der französischen Patentschrift
Nr. 92 00343, die von der Antragstellerin unter der Nummer 2 686
171 angemeldet und veröffentlicht
wurde, beschrieben.
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Doch
die derzeit zum gleichzeitigen Einschieben einer Chipkarte mit ebenen
Kontakten und einer PCMIA-Karte
in einen Computer mit PCMIA-Schlitz vorgesehenen Lösungen sind
nicht zufrieden stellen im Hinblick auf die Einschiebbarkeit der
Chipkarte und deren Halt in der PCMI-Karte. Die bestehenden Systeme
sind entweder zu komplex oder zu unzuverlässig.
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Man
kennt aus der Schrift des deutschen Patents Nr.
DE E 310 517 , welches die
Grundlage für die
zweigeteilte Form von Patentanspruch 1 bildete, ein System, demzufolge
die Lesevorrichtung einen Teil enthält, der sich außerhalb
des Schlitzes des Lesegeräts
des Computers befindet. Dieser Teil befindet sich in der Verlängerung
des Chipkartenlesegeräts.
Er ist höher
und breiter als der Schlitz des Computers, so dass dieser Teil,
wenn das Lesegerät
in den Schlitz des Computers eingeschoben wird, außerhalb
des Schlitzes bzw. davor bleibt. Dieser externe Teil führt dazu,
dass das System platzaufwendig, unpraktisch und empfindlich ist.
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Patentschrift
EP-A-0724226 beschreibt ein Lesegerät für eine auswechselbare Karte
im Format von PCMIA-Karten. Dieses umfasst ein erstes Plättchen mit
einem Chipkartenverbindungsstück
und eine zweite steife Karte der gleichen Länge zum Schützen der Chipkarte und zur
Gewährleistung
des Kontakts zwischen dem Verbindungsstück und der Chipkarte. Diese
Plättchen
sind in dem Teil zur Seite des Verbindungsstücks hin fest miteinander verbunden
und bilden auf der entgegen gesetzten Seite einen Einschubschlitz
für die
Chipkarte. Diese Patentschrift entspricht dem Stand der Technik
im Sinne von Artikel 54(3) CBE.
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Vorliegende
Erfindung möchte
oben genannte Nachteile beseitigen.
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Zweck
der Erfindung ist ein optimiertes System, in dem eine Speicherkarte
vom Typ PCMIA als Chipkartenlesegerät für einen Mikrocomputer mit PCMIA-Karten-Einschubschlitz
dient.
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Die
Erfindung wird in Patentanspruch 1 beschrieben. Besondere Herstellungsmöglichkeiten werden
in den dazu gehörigen
Patentansprüchen
erläutert.
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Nach
einer Herstellungsart kann die elastische Feder nur einen Teil des
zweiten Plättchens
bilden, wohingegen ein anderer Teil in der Verlängerung der elastischen Feder
steif sein kann. Das interne Verbindungsstück der auswechselbaren Karte
wird im Schlitz vorzugsweise dort positioniert, wo das erste Plättchen gegenüber dem
steifen Teil des zweiten Plättchens
steht. Das interne Verbindungsstück
befindet sich vorzugsweise auf dem ersten Plättchen, dies ist jedoch nicht
obligatorisch.
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Bei
einer weiteren Herstellungsart kann die elastische Feder das zweite
Plättchen
in seiner Gesamtheit bilden. In diesem Fall muss die Feder nicht so
elastisch sein wie im vorherigen Fall: sie ist vorzugsweise halbstarr,
um die Position der ebenen Kontakte der Chipkarte am entsprechenden
internen Verbindungsstück
der auswechselbaren Karte zu gewährleisten
und gleichzeitig das leichte Einschieben der Chipkarte zu ermöglichen.
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Nach
einer weiteren Charakteristik der Erfindung ist die auswechselbare
Karte genau so breit wie die Chipkarte, wobei der Schlitz an den
seitlichen Rändern
nicht geschlossen ist, so dass die seitliche Positionierung der
Chipkarte durch den Schlitz des Computers erfolgt, in den die auswechselbare
Karte geschoben wird.
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Weitere
Charakteristiken und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der
nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung deutlich, die Bezug auf die Zeichnungen im Anhang nimmt:
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1 zeigt
eine allgemeine perspektivische Ansicht einer PCMIA-Karte gemäß Erfindung;
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2 und 3 zeigen
Querschnitte der beiden Herstellungsarten;
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4 zeigt
eine Unteransicht einer Herstellungsart mit einer eingeschobenen
Chipkarte.
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5 zeigt
eine perspektivische Unteransicht;
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Die
auswechselbare Karte mit Steckverbinder gemäß Erfindung wird generell durch
Position 10 gekennzeichnet. Sie kann in einen Schlitz 12 gemäß Norm PCMIA
eines Mikrocomputers 14 eingeschoben werden. Die Steckkarte 10 umfasst
eine externe 68-polige Buchse, die komplett in Schlitz 12 eingeschoben
werden kann. Die Rückwand
von Schlitz 12 ist mit einem entsprechenden 68-poligen
Stecker ausgestattet. Dieser Stecker ist ein paralleler Eingangs-/Ausgangsport
für Mikrocomputer.
Die Kommunikation zwischen Karte und Mikrocomputer ist eine parallele
Kommunikation.
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Karte 10 umfasst
einen oder mehrere Chips mit integriertem Schaltkreis, die in den
Kunststoff eingelassen sind und den Körper der Karte bilden, sowie Verbindungen
zwischen diesen Chips sowie Verbindungen zwischen den Chips und
den diversen Stiften des externen Steckverbinders. Die Chips können ROM-,
EPROM oder EEPROM-Speicherchips sein, wenn die Karte beispielsweise
ein Massenspeicher für
den Mikrocomputer ist. Sie können
RAM-Speicher-Chips sein, wenn die Karte eine Erweiterung des RAM-Speichers
des Mikrocomputers ist. Die Karte kann aber auch andere Funktionen
haben und beispielsweise einen Mikroprozessor usw. umfassen.
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Auf
der dem externen Verbindungsstück
entgegen gesetzten Seite von Karte 10, d.h. an der Seite,
die der in Schlitz 12 eingeschobenen Seite gegenübersteht,
befindet sich in der Karte ein Einschubschlitz 20 für eine Chipkarte 22 mit
ebenen Kontakten. Chipkarte 22 ist ohne diesen Schlitz
dargestellt.
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In
Schlitz 20 kann die Steckkarte 10 über ein internes
Verbindungsstück
(auf 1 nicht zu sehen) den Kontakt mit den ebenen Kontakten 24 von Chipkarte 22 herstellen
(im Allgemeinen 6 bis 8 versenkte Kontakte). Das interne Verbindungsstück der auswechselbaren
Karte ist je nach Anwendung entweder direkt mit den Chips dieser
Karte, mit dem externen Steckverbinder dieser Karte oder mit den Chips
und dem externen Verbindungsstück
gleichzeitig verbunden.
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Chipkarte 22 kann
eine Zugriffssicherungsfunktion haben, entweder um die Benutzung
des Mikrocomputers zu kontrollieren und zu genehmigen, oder um den
Zugriff auf die Speicher von Steckkarte 10 zu kontrollieren,
insbesondere dann, wenn diese als Massenspeicher dient und vertrauliche
Daten oder Programme für
den Mikrocomputer enthält.
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Gemäß Erfindung
besteht das Chipkartenlesegerät
aus einer auswechselbaren Steckkarte für Mikrocomputer, welche zwei
einander gegenüberstehende,
deutlich gleich lange Plättchen
umfasst, die an dem Teil zur Seite des Steckverbinders hin fest miteinander
verbunden sind und an der gegenüberliegenden
Seite einen Chipkarteneinschubschlitz bilden.
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Um
zum einen das einfache Einschieben von Chipkarte 22 in
Schlitz 20 und zum anderen das Aufrechterhaltung der Verbindung
zwischen den ebenen Kontakten 24 und dem internen Verbindungsstück der Steckkarte
zu gewährleisten,
umfasst der Körper der
Steckkarte gemäß Erfindung
einen ersten Teil, der auf der Abbildung der obere Teil ist, und
einen zweiten Teil, der auf der Abbildung der untere Teil ist, die
die Hauptflächen
von Einschubschlitz 20 begrenzen. Einer der beiden Teile
ist steif, der andere besteht mindestens zum Teil aus einer elastischen oder
halbstarren Feder. Bildet die elastische oder halbstarre Feder nicht
den ganzen Teil, befindet sich diese Feder auf der Seite des Chipkarteneinschubs.
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Auf 1 ist
das obere, durch Position 30 gekennzeichnete Plättchen steif.
Es enthält
die Chips und die elektrischen Verbindungen zum externen Verbindungsstück. Es enthält vorzugsweise
auch das interne Verbindungsstück
für die
ebenen Kontakte der Chipkarte. Die elastische Feder gehört zum unteren
Plättchen
und befindet sich auf der Seite des Chipkarteneinschubs. Sie wird
durch Position 42 gekennzeichnet. Die Breite von Einschubschlitz 20,
d.h. die Entfernung zwischen dem unteren Plättchen und dem oberen Plättchen,
ist deutlich gleich der Dicke einer Chipkarte mit ebenen Kontakten.
Größenordnung:
1 Millimeter.
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Da
einige Chipkarten Überhöhungen aufweisen,
wie z.B. reliefförmige
Namenszüge
des Inhabers und verschiedene Nummern, zieht man vor, dass das obere
steife Plättchen 30 eine
entsprechende Rillung 32 aufweist, die das Einschieben
der Karte trotz der Überhöhungen ermöglicht,
wobei eine Einschubschlitzbreite beibehalten wird, die ohne Spielraum
an die Dicke der Karte angepasst wird.
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2 und 3 zeigen
zwei verschiedene Herstellungsarten von Steckkarte 10 im
Querschnitt.
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Auf 2 besteht
das untere Plättchen 40 aus
zwei Teilen: aus der elastischen Feder 42 auf der Seite
des Chipkarteneinschubs und aus einem steifen Teil 44 auf
der entgegen gesetzten Seite in der Verlängerung der elastischen Feder.
Das interne Verbindungsstück 50 für versenkte
Kontakte befindet sich in dem Bereich, in dem der steife Teil 44 gegenüber dem
oberen steifen Plättchen 30 steht.
Das interne Verbindungsstück 50 liegt
vorzugsweise auf dem oberen steifen Plättchen 30 auf, doch
es könnte auch
auf dem steifen Teil 44 des unteren Plättchens aufliegen. Die externe
Buchse 16 ist auf 2 sichtbar.
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Die
Eingangskante 31 des oberen Plättchens 30 ist vorzugsweise
abgeschrägt,
um das Einschieben der Chipkarte zu erleichtern, wobei auch die
Elastizität
der Feder das Einschieben erleichtert. Die Steifheit des unteren
Plättchens
in Teil 44 gewährleistet
den festen elektrischen Kontakt der Chipkarte mit dem internen Verbindungsstück 50.
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3 zeigt
eine weitere Herstellungsart, bei der das gesamte untere Plättchen 40 durch
eine halbstarre Feder gebildet wird, die steif an der Seite des
externen Steckverbinders 16 befestigt ist. Die Elastizität dieser
Feder gewährleistet
zum einen das leichte Einschieben der Chipkarte, da der Einschub an
der Seite gegenüber
der Befestigungsseite der Feder erfolgt, und zum andern das feste
Andrücken der
Kontakte der Chipkarte an das interne Verbindungsstück, das
sich in einem Bereich nicht unweit des Befestigungsbereichs der
Feder befindet.
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4 zeigt
eine Unteransicht der Steckkarte mit der halbstarren Feder 42 von 3,
und eine Chipkarte 22, die in Schlitz 20 eingeschoben
ist.
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Wie
man auf dieser Abbildung sehen kann, ist die auswechselbare Karte
gemäß Erfindung
deutlich genau so breit wie die Chipkarte. Der Schlitz, der durch
die beiden Plättchen
begrenzt ist, ist an der Seite nicht begrenzt. Die seitlichen Ränder des Schlitzes
sind offen. So erfolgt die seitliche Positionierung der Chipkarte über den
Schlitz des Computers, bzw. genauer gesagt über die seitlichen Ränder 13 dieses
Schlitzes (1), in den die auswechselbare
Karte eingeschoben wird.
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Die
auswechselbare Karte stimmt somit mit den Gesamtabmessungen einer
Karte überein,
die der PCMIA-Norm
entspricht.
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5 zeigt
eine perspektivische Unteransicht der gleichen Karte.
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Auf
dieser Abbildung ist die Feder gebogen, so dass der elastische Charakter
veranschaulicht wird und Rille 32 zu sehen ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 und 4 werden
nachstehend zur Information ohne einschränkenden Charakter die Abmessungen
genannt:
h1 = 1 mm
h2 = 5 mm
h3 = 3,3 mm
L1
= 85 mm
12 = 85 mm
1 = 54 mm