DE69730957T2

DE69730957T2 - Chipkarteadapter für computer

Info

Publication number: DE69730957T2
Application number: DE69730957T
Authority: DE
Inventors: John Anthony KNIGHTS
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: AU701349B2; DE69730957D1; KR100318123B1; EP0901696A1; US5752857A; DK0901696T3; CN100355156C; AR007496A1; EP0901696B1; EP0901696A4; KR20000010785A; NO317289B1; JP3105264B2; NO985488D0; TW472184B; NO985488L; CN1219294A; JPH11511894A; MY113014A; WO1997044867A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Computervorrichtungen sind allgemein mit IC-Kartenschlitzen zur Aufnahme von IC-Karten (oftmals als PC-Karten bezeichnet) ausgerüstet, die gemäß den PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) -Normen aufgebaut sind. Die dünnste Standard-IC-Karte hat eine Dicke von 3 mm. Der gebräuchlichste Typ der Standard-IC-Karte ist der Typ II, der eine Breite von 54 mm (Millimeter), eine Länge von 85 mm und eine Dicke von 5 mm über einen Großteil seiner Breite und Länge hat. Jede Karte hat einen vorderen Steckverbinder mit 68 Positionen mit zwei Reihen von Buchsenkontakten, die mit Stiften am Ende des IC-Kartenschlitzes im Host-Computer zusammenpassen. Viele IC-Karten entsprechen dem I/O-Typ (Eingabe/Ausgabe) mit einem hinteren Steckverbinder, der mindestens eine Reihe von Stiftkontakten und ein Loch zum Verriegeln eines passenden Steckverbinders diesem aufweist. Ein Typ eines passenden Steckverbinders ist an einem vorderen Ende eines Kabels befestigt, wobei das Kabel zu einem Gerät, wie zum Beispiel einem lokalen Netz oder einem Modem führt.
Ein anderer Typ einer Standard-Karte, die gemäß den ISO 7816-Normen aufgebaut ist, ist die große Smartcard, die die Größe einer Kreditkarte mit einer Dicke von etwa 0,82 mm hat. Diese Karten bestehen allgemein ausschließlich aus Kunststoff mit Ausnahme der darin eingegossenen Schaltung und mit Ausnahme einer normierten Gruppe von Kontaktflecken auf einer Oberfläche der Karte. Derartige Karten finden immer breitere Anwendungen, beispielsweise zum Speichern von medizinischen Aufzeichnungen oder zum Speichern von Geldwerten für Einkäufe in einer Karte, die wie eine Kreditkarte praktisch in einer Geldbörse getragen werden kann. Die Normen für die große Smartcard schreiben eine Karte mit einer Breite von 54 mm vor, die der Breite eine IC-Karte entspricht.
Obgleich spezialisierte elektronische Vorrichtungen erhältlich sind, um Daten direkt in und aus Smartcards zu schreiben und zu lesen, besteht Bedarf, diese Funktionen unter Verwendung von gewöhnlichen Computervorrichtungen auszuführen, die zur Aufnahme von IC-Karten adaptiert sind. Da Smartcards dünner sind als IC-Karten und Kontakte auf einer Fläche anstatt an einem Ende haben, kann eine Smartcard nicht direkt in einem IC-Kartenschlitz ein- oder ausgelesen werden.
Eine Vorgehensweise besteht darin, eine IC-Karte mit Normbreite, -länge und -dicke (5 mm) und einem IC-Kartensteckverbinder an ihrem vorderen Ende aufzubauen, jedoch mit einem Schlitz, der eine große Smartcard aufnehmen kann, sowie mit Kontakten zum Eingriff mit den Kontaktflecken der Smartcard. Unglücklicherweise wurden beim Festlegen der PCMCIA- und ISO7816-Normen die Breite und die Länge einer IC-Karte gleich den Werten der großen Smartcard festgelegt. Das hat zur Folge, dass der Schlitz in der speziellen IC-Karte, die eine Smartcard aufnimmt, keine Seitenwände hat, da die Seitenwände die Breite der IC-Karte erhöhen würden. Eine derartige spezielle IC Karte führt zu einer instabilen speziellen IC Karte mit einer mangelhaften Führung der Smartcard.
Eine andere Vorgehensweise besteht darin, eine verlängerte IC-Karte mit einer extra breiten hinteren Verlängerung aufzubauen, um einen breiten Schlitzeingang mit kurzen Seitenwänden zur Führung eines kleinen Abschnitts der Kartenlänge zu bilden. Während diese Vorgehensweise zwar eine bessere, jedoch keine sehr gute Kartenführung ergibt, ist ihr Resultat eine spezielle IC-Karte, die aus dem Schlitz der Computervorrichtung, der zum vollständigen Aufnehmen einer IC-Karte mit Normlänge vorgesehen ist, beträchtlich vorragt. Das hat zur Folge, dass die verlängerte IC-Karte gewöhnlich nicht in der Computervorrichtung belassen werden kann, da sie hervorsteht, sodass eine Klappe nicht geschlossen werden kann und der vorspringende Teil der IC-Karte hinsichtlich Beschädigungen gefährdet ist.
Es wäre wünschenswert, eine Vorrichtung zur Verfügung zu haben, welche die exakte Aufnahme einer großen Smartcard und ihre elektrische Verbin dung mit einer Computervorrichtung mit einem IC-Kartenschlitz erlaubt, weiche nur relativ geringe Kosten und eine kompakte spezielle Vorrichtung erforderte. Eine derartige Vorrichtung wäre besonders wünschenswert, wenn sie für Microsimkarten sowie für große Smartcards verfügbar wäre.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Vorrichtung zum Übertragen von Daten zwischen einer Smartcard der Bauart, die Kontaktflecken auf einer Kartenfläche hat, und einer Computervorrichtung der Bauart geschaffen, die einen Schlitz für eine IC-Karte (oftmals als PC-Karte bezeichnet) aufweist. Die Vorrichtung entspricht der Darlegung in Anspruch 1. Ein Verfahren entspricht der Darlegung in Anspruch 7.
Ein Adapter, der für eine Computervorrichtung mit einer Tastatur, die einen IC-Kartenschlitz auf der rechten Seite hat, besonders nützlich ist, hat einen Smartcard-Schlitz, der sich 90° zu der Richtung öffnet, in der sich der IC-Kartenschlitz der Computervorrichtung öffnet. Dieser 90°-Winkel erleichtert das Einführen und das Entnehmen einer Smartcard aus dem Adapter.
Ein spezieller Adapter kann zur Aufnahme einer Microsimkarte aufgebaut werden, die eine kleinere Breite und Länge als eine große Smartcard in Normgröße hat.
Die neuen Merkmale der Erfindung sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen am besten verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine auseinandergezogene isometrische Ansicht einer Notebook-Computervorrichtung, einer Standard-IC-Karte, die in einen Schlitz der Computervorrichtung passen kann, einer verlängerten IC-Karte und einer großen Smartcard, die in die verlängerte IC-Karte vorragen kann, alle gemäß dem Stand der Technik.
2 ist eine auseinandergezogene Draufsicht der verlängerten IC-Karte nach dem Stand der Technik und der großen Smartcard aus 1, wobei ein Abschnitt der oberen Wand der verlängerten IC-Karte ausgeschnitten ist.
3 ist eine Seitenansicht einer anderen IC-Karte nach dem Stand der Technik, die zum Aufnehmen einer Smartcard aufgebaut ist, und einer vollständig darin eingesetzten Smartcard.
4 ist eine auseinandergezogene isometrische Ansicht eines Adapters gemäß vorliegender Erfindung und einer IC-Karte und einer großen Smartcard, die beide mit dem Adapter verbunden werden können.
5 ist eine Rückansicht des Adapters aus 4 entlang der Linie 5-5.
6 ist eine Schnittansicht des Adapters aus 4 mit einer vollständig darin eingesetzten Smartcard, die einen Abschnitt der IC-Karte und der Computervorrichtung aus 1 zeigt.
6A ist eine Schnittansicht einer gegenüber 6 modifizierten Adapterkonstruktion.
7 ist eine auseinandergezogene isometrische Ansicht eines Adapters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und zeigt ferner eine große Smartcard, die darin eingesetzt werden kann, eine Computervorrichtung und die IC-Karte aus 4 in vollständig eingebauter Position in dem IC-Kartenschlitz der Computervorrichtung.
8 ist eine auseinandergezogene isometrische Ansicht eines gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aufgebauten Adapters und einer Microsimkarte, die in dem Adapter aufgenommen werden kann, wobei die Adapterklappe geschlossen und in unterbrochenen Linien geöffnet gezeigt ist.
9 ist eine Teilansicht des Adapters aus 8 mit der Klappe in geöffneter Position.
10 ist eine schematische Teildraufsicht auf ein Beispiel der IC-Karte aus 4.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine Computervorrichtung 10, die in Form eines Notebook-Computers dargestellt ist, der einen IC-Kartenschlitz 12 zum Aufnehmen einer Standard-IC-Karte 14 (oftmals als PC-Karte bezeichnet) hat. Der Schlitz 12 ist tief genug, dass die Karte 14 vollständig in diesen eingeführt werden kann, bis ein vorderer Steckverbinder 16 der Karte sich mit einem Vorrichtungssteckverbinder 18 an dem vorderen Ende des Schlitzes verbindet. Eine Schwenkklappe 20 kann dann geschlossen werden, um den Schlitz abzudecken.
1 zeigt ferner eine große Smartcard 30, die immer breitere Anwendung findet. Sowohl die IC-Karte 14 als auch die Smartcard 30 sind gemäß PCMCIA-Normen aufgebaut, die eine Breite von 54 mm und eine Länge von 85 mm für beide festlegen. Die gebräuchliche IC-Karte 14 des Typs II hat eine Dicke von 5 mm und einen Aufbau, der gewöhnlich zu zerbrechlich zum täglichen Mitführen in einen gewöhnlichen Geldbörse ist. Die große Smartcard 30 hat jedoch eine Dicke von nur 0,82 mm und ihre Schaltung ist in festem Formkunststoff eingeschlossen. Das hat zur Folge, dass die große Smartcard regelmäßig in einer gewöhnlichen Geldbörse mitgeführt werden kann. Die Smartcard 30 kann medizinische Aufzeichnungen einer Person, gespeicherte Werteinheiten für Einkäufe oder andere Daten enthalten. Oftmals ist es wünschenswert, Daten zwischen einen Smartcard 30 und einen Computervorrichtung 10, die nur mit einem IC-Kartenschlitz zum Aufnehmen einer PCMCIA-Karte 14 (Typ I, II oder III) aufgebaut ist, zu übertragen (in die Smartcard zu schreiben und/oder aus dieser zu lesen).
Eine Vorgehensweise zur Schnittstellenverbindung der Smartcard 30 mit der Computervorrichtung 10 ist das Vorsehen einer extra langen oder erweiterten IC-Karte 40. Die erweiterte IC-Karte 40 kann in einen Standard-IC-Kartenschlitz 12 eingeführt werden, bis ihr vorderer Steckverbinder 42 sich mit dem Vorrichtungssteckverbinder 18 verbindet. Die erweiterte IC-Karte 40 hat einen Smartcard-Aufnahmeschlitz 44, in den die Smartcard 30 eingeführt wer den kann, und hat Anschlüsse 46 zum Eingriff mit Kontaktflecken in einem Mehrfachkontakt-Oberflächenbereich 48 der Smartcard. Es gibt jedoch zwei wesentliche Nachteile der erweiterten IC-Karte 40. Ein Nachteil ist, dass sie einen Erweiterungsabschnitt 50 aufweist, der über die Computervorrichtung 10 vorragt und verhindert, dass die Abdeckung 20 in die geschlossene Position schwenkt. Wie 2 zeigt, ist die Erweiterung 50 so vorgesehen, dass ein Fenster mit einem schräg verlaufenden Eingang 52 vorhanden ist, um die Smartcard 30 in ihre Position zu führen und um Kartenkantenführungen 54, 56 vorzusehen, um die Karte in einer seitlichen Richtung L zu positionieren. Diese Kartenkantenführungen sind wünschenswert, da der vor (in Richtung F) der Erweiterung 50 liegende Abschnitt 58 der erweiterten IC-Karte die gleiche Breite A wie die Breite 8 der Smartcard hat. Die Verwendung der gleichen Breite führt dazu, dass die erweiterte IC-Karte 40 keine Kartenkantenführungen an ihren gegenüberliegenden Seiten 60, 62 hat. 2 zeigt einen Bereich der unteren Wand 64 der erweiterten IC-Karte, der keine hochstehende Seitenwand zur Führung einer Smartcard hat. Obgleich die durch die Erweiterung 50 gebotene Führung nützlich ist, wird die Smartcard 30 immer noch nicht gut in ihre Position geführt.
3 ist eine Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung 70 noch dem Stand der Technik, die das Verbinden einer Smartcard 30 mit einer Computervorrichtung ermöglicht, die einen IC-Kartenschlitz aufweist. Die Vorrichtung zum Verbinden hat hinsichtlich der Breite, Länge und Dicke die gleiche Größe wie eine Standard-IC-Karte des Typs II. Sie hat einen durch eine über einem Körper 76 liegende Klappe 74 gebildeten Schlitz 72. Die Smartcard 30 wird in den Schlitz eingeführt, bis sie mit Kontakten 78 in Eingriff kommt. Obgleich die Vorrichtung 70 in dem IC-Kartenschlitz der Computervorrichtung bei geschlossener Klappe verbleiben kann, hat sie Nachteile. Ein Nachteil ist, dass es erforderlich sein kann, die Vorrichtung 70 zum Verbinden zu entnehmen, bevor die Smartcard 30 in sie eingeführt werden kann, da die einseitig angelenkte Klappe 74 sich nach unten bewegen kann und das hintere Ende des Schlitzes verschließen kann. Ferner hat der Schlitz keine gegenüberliegenden Kantenführungen, sodass vorsichtig vorgegangen werden muss, um die Smartcard 30 mit der Vorrichtung 70 ausgerichtet zu halten, während sie in die IC-Karte eingeführt wird. All diese Punkte machen eine Verwendung der Vorrichtung 70 zum Verbinden problematisch.
Gemäß vorliegender Erfindung schafft die Anmelderin einen in 4 gezeigten Adapter 80 zum Übertragen von Daten zwischen einer Smartcard 30 und einer Computervorrichtung 10. Der Adapter wird in Verbindung mit einer IC-Karte 14 des Typs verwendet, der eine I/O-(Eingangs-/Ausgangs-)-Steckverbinderaufnahme oder Aufnahme 82 an seinem hinteren Ende hat. Während einige IC-Karten nur an ihrem vorderen Ende einen Steckverbinder 16 haben, hat eine große Anzahl von IC-Karten hintere Steckverbinder oder hintere Aufnahmen 82 an ihren hinteren Enden. Beispiele für derartige hintere Steckverbinder sind in den US-Patenten 5,411,402 und 5,387,110 aufgezeigt, obgleich auch andere Konstruktionen von hinteren Steckverbindern für IC-Karten vorgeschlagen wurden. Der Adapter hat an seinem vorderen Ende 87 einen I/O-Stecker, der als Adaptersteckverbinder oder Steckkopf 84 bezeichnet werden kann und der so gestaltet ist, dass er mit einer bestimmten Art von I/O-Aufnahme 82 zusammenpasst.
Diese spezielle Aufnahme 82 hat ein zentrales Einrastloch 88 und eine unterbrochene Reihe von Stiftkontakten 88. Der Stecker 84 hat eine Einrastklinke 90, die in das Einrastloch 86 eindringen kann und darin einrastet, und eine unterbrochene Reihe von Adapterbuchsenkontakten 82, die sich mit den Stiftkontakten 88 verbinden können. Die Aufnahme hat ferner einen hinteren Smartcard-Verbindungsabschnitt bzw. eine Kartenaufnahme 94, die für das Aufnehmen der großen Smartcard 30 aufgebaut ist. Während die IC-Karte 14 eine größte Breite A hat, die gleich der Breite B der Smartcard ist, hat die Aufnahme 94 eine größere Breite C. Als Resultat ist die Aufnahme 94 ohne weiteres mit einem Smartcard-Schlitz 100 mit geringfügig größerer Breite als diejenige der Smartcard zur Aufnahme derselben aufgebaut. Der Smartcard-Schlitz 100 hat eine Einführung 102, um die Karte in ihre Position zu führen, und hat Seitenkantenwände 104, die die gegenüberliegenden Kanten 110, 112 der Smartcard führen. Der Adapter hat eine Gruppe von Anschlüssen 114 zum Eingriff mit Oberflächenkontaktflecken 118 auf der Smartcard entweder direkt oder über eine Schaltungsplatine. Die Kontaktflecken liegen in dem Mehrfachkontakt-Oberflächenbereich 48 auf einer ersten oder Kontaktflecken-Fläche 120 der Karte, die einer zweiten Fläche 122 gegenüberliegt, die keine derartigen Kontaktflecken aufweist. Jeder der Anschlüsse 114 ist mit einem entsprechenden Buchsenkontakt 92 verbunden. Auf diese weise kann die Smartcard 30 mit der Computervorrichtung 10 verbunden werden, um Daten zwischen diesen zu übertragen, indem die Smartcard 30 in den Adapter 80 eingeführt wird, sodass die Kontaktflecken 116 der Smartcard in Eingriff mit den Anschlüssen 114 kommen, die mit den Buchsen 92 verbunden sind.
Der Adapter wird mit der IC-Karte verbunden, indem der Adapterstecker 84 mit der IC-Kartenaufnahme 82 zusammengesteckt wird, sodass die Buchsenkontakte 92 mit den Stiftkontakten 88 in Eingriff kommen. Die Stiftkontakte 88 sind (direkt oder über eine Signalverarbeitungsschaltung) mit entsprechenden Kartenbuchsenkontakten 130 an dem vorderen Ende der IC-Karte verbunden. Die Buchsenkontakte 130 kommen mit Stiftkontakten des Steckverbinders der Computervorrichtung in Eingriff. In vielen Fällen wird der Adapter 80 zur Übertragung von Daten zwischen der Computervorrichtung 10 und einigen oder vielen aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Smartcards 30 verwendet. In diesem Fall kann der Adapter 80 durch den Stecker- und den Aufnahme-Steckverbinder 84, 82 angeschlossen werden und die Smartcards können jeweils einzeln in den Adapterschlitz 100 eingeführt und wieder entnommen werden. Wenn gewünscht wird, die elektronische Vorrichtung für den Transport zu sichern, um es beispielsweise zu ermöglichen, sie an einen neuen Ort zu bewegen, kann der Adapter 80 von der IC-Karte abgezogen werden, obgleich die IC-Karte auf Wunsch in der elektronischen Vorrichtung verbleiben kann. Da der IC-Kartenschlitz in der Computervorrichtung die IC-Karte vollständig aufnehmen kann, ragt die IC-Karte nicht über den Schlitz vor und wird nicht durch Anschlagen an einen Gegenstand beschädigt, insbesondere wenn eine Klappe vorge sehen ist, die über den Schlitz in eine geschlossene Position geschwenkt werden kann, um das Eindringen von Schmutz zu vermeiden.
Der spezielle, in 4 gezeigte Adapter 80 hat einen Verriegelungsmechanismus 140, der einen Stab 142 enthält, der zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Adapters verläuft und der mit einer Stange 144 verbunden ist. Wenn Griffe 150, 152 an den entgegengesetzten Seiten des Adapters nach vorne bewegt werden, bewegen sie die Stange 144 vorwärts und verhindern, dass ein Paar von Armen der Verriegelung 90 aufeinander zu ausgelenkt wird. Auf diese Weise kann der Stecker 84 mit der Aufnahme 82 verbunden werden, wobei die Verriegelung 90 in das Verriegelungsloch 86 der Aufnahme eindringt und die Buchsen und Stifte sich verbinden. Anschließend können die Griffe 150, 152 nach vorne in Richtung F bewegt werden, sodass die Stange 144 die Verriegelungsarme daran hindert, sich zu trennen, und damit den Adapter mit der IC-Karte verriegelt. Die Verriegelung ist nicht immer erforderlich, da der Widerstand beim Herausziehen der Smartcard 30 nach hinten gewöhnlich kleiner ist als der Widerstand gegen das Herausziehen der nicht verriegelten IC-Karte 14 aus der Computervorrichtung.
Wie 6 zeigt, hat der Adaptervorderteil 87 einen Verbindungsabschnitt 160, der sich von den Buchsenhalteabschnitten 162 nach hinten erstreckt, die in Löcher 163 in der Kartenaufnahme eindringen. Der Verbindungsabschnitt 160 an der Vorderseite des Adapters erstreckt sich über eine Distanz D von mindestens zehn Millimetern gemäß den PCMCIA-Normen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass dann, wenn der IC-Kartenschlitz in der Computervorrichtung einige Millimeter tiefer ist als erforderlich wäre, um die Rückseite der IC-Karte bündig mit der Außenseite der Computervorrichtung zu machen, der Adapter immer noch mit einer vollständig eingesetzten IC-Karte komplett verbunden werden kann. 6 zeigt einen möglichen Aufbau des Adapters, bei dem er ein Gehäuse 162 enthält, das den Schlitz 100 und einander gegenüberliegende Seitenkantenführungen an dem Schlitz bildet. Eine separate Anschlusseinrichtung 164 ist in dem Gehäuse eingebaut und enthält die Anschlüs se 114 zum Eingriff mit der Karte. Die Buchsenkontakte 92 sind in ihrer Position vergossen und haben Anschlussfahnen, die mit Leiterbahnen auf einer Schaltungsplatine 166 verlötet sind, wobei die Anschlüsse 114 ebenfalls mit den Leiterbahnen der Schaltungsplatine verlötete Anschlussfahnen haben, um dadurch die Anschlüsse mit den Buchsenkontakten zu verbinden. 6A zeigt einen weiteren Aufbau, bei dem Buchsenkontakte 92A als Karteneingriffsanschlüsse 114A ausgebildete Anschlussfahnen haben. Selbstverständlich können die Anschlussfahnen der Buchsenkontakte und der Anschlüsse direkt miteinander verbunden werden, anstatt dass sie einstückig sind.
7 zeigt einen weiteren Adapter 180, der dem Adapter 80 aus 4 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass der Adapter 180 aus 7 einen Kartenaufnahmeschlitz 182 hat, der in seitliche Richtungen L verläuft, die 90° zu der Längsrichtung M nach vorne und nach hinten (F, R) stehen, entlang welchen der IC-Kartenschlitz 12 in der Computervorrichtung 10 verläuft. Die beiden Richtungen L, M sind gewöhnlich horizontal. Wenn die IC-Karte 30 in der hinteren Richtung P in den Schlitz 182 vorragt, kommen Anschlüsse 184 des Adapters mit den Kontaktflecken in dem Mehrfachkontakt-Oberflächenbereich 48 der Karte in Eingriff. Die Anschlüsse 184 sind mit den Buchsenkontakten 92 verbunden. Es sei angemerkt, dass der I/O-Stecker 84A des Adapters 180 aus 7 so gestaltet ist, dass er mit der modifizierten I/O-Aufnahme 82A der IC-Karte 14A zusammenpasst.
Der rechtwinklige Adapter 180 hat den wichtigen Vorteil, dass er das Einstecken und Entfernen der Smartcard 30 erleichtern kann. Wie 1 zeigt, sind Laptop-Computer und andere Computervorrichtungen 10 oftmals so aufgebaut, dass ihr vorne liegendes oder vorderes Ende 190 zu der Bedienungsperson weist, der ggf. eine Tastatur 192 und ein Bildschirm 194 gegenüberliegt. Das hintere oder rückwärtige Ende 196 ist von der Bedienungsperson am weitesten entfernt. Der IC-Kartenschlitz 12 ist gewöhnlich an der rechten Seite des Computers nahe an seinem hinteren Ende 196 angeordnet. Wenn die Smartcard 30 in Längsrichtung M eingeführt und entnommen werden muss, erfordert dies beträchtlichen Raum über die rechte Seite der Computervorrichtung hinaus. Ferner ist es für die Bedienungsperson in gewisser Weise unpraktisch, zu dem rückwärtigen Ende der Computervorrichtung zu greifen und die Karten in Längsrichtung M zu bewegen. Durch Verwendung des Adapters 180 aus 7 vermeidet die Anmelderin den Bedarf für eine große Fläche neben der rechten Seite der Computervorrichtung, d. h. außerhalb der Rückwand 195 der Computervorrichtung, die das hintere Ende 197 des IC-Kartenschlitzes umgibt. An Stelle dessen bewegt die Bedienungspersonen die Smartcard in seitlicher Richtung L. In einem Beispiel ragt der Adapter 180 in Längsrichtung M 70 Millimeter über die IC-Kartenaufnahme 82A hinaus. Wenn jedoch der Adapter 80 aus 4 verwendet wird, der etwa 50 mm nach rechts über die Kartenaufnahme 82 vorragt, dann wird eine zusätzliche Fläche mit einer Länge von etwa 150 mm benötigt, damit eine Bedienungsperson die Speicherkarten ohne weiteres einführen und entnehmen kann. Als Resultat spart der rechtwinklige Adapter 180 aus 7 etwa 130 Millimeter Raum rechts von der Computervorrichtung.
7A zeigt einem weiteren rechtwinkligen Adapter 191, der denjenigen aus 4 und 7 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass der Adapter 191 einen Kartenaufnahmeschlitz 193 hat, der in vertikalen Richtungen U, P verläuft, die im Winkel von 90° zu den horizontalen Richtungen L, M stehen. Der vertikale Adapter 191 kann verwendet werden, wenn ein Raum von nur etwa 30 Millimeter rechts von der Computervorrichtung vorhanden ist. Auch ist es oftmals einfacher, eine Smartcard vertikal einzuführen und zu entfernen, als dies horizontal auszuführen. Der Adapter kann mit Klammern versehen sein, um den Adapter an der Computervorrichtung festzuklammern, um eine übermäßige Biegung zu vermeiden, wenn eine Smartcard eingeführt oder entnommen wird.
8 und 9 zeigen einen weiteren Adapter 200, der zum Übertragen von Daten zwischen einer kleinen Smartcard oder Microsimkarte 202 und der Computervorrichtung gestaltet ist. Microsimkarten 202 haben eine Breite E und eine Länge G, die jeweils etwa ein Drittel der Werte einer großen Smartcard betragen, jedoch mit der gleichen Dicke T von etwa 0,82 mm. Die kleinen Smartcards werden semipermanent in Mobiltelefonen und anderen speziellen Vorrichtungen eingebaut. Auf Grund ihrer kleinen Größe sind sie für die Installation in kleinen, handgehaltenen Vorrichtungen praktisch. Der Adapter 200 enthält ein Adaptervorderende 204 mit einem Stecker 84B, der mit dem Stecker 84 aus 4 oder dem Stecker 84A aus 7 identisch sein kann. Der Adapter hat eine Klappe 210 mit einer weitgehend geschlossenen Außenfläche 208 und einer inneren offenen Fläche 208. Die Klappe schwenkt um eine Klappenachse 212 zwischen der in ausgezogenen Linien in 8 gezeigten geschlossenen Position und der bei 210X in 8 und 9 gezeigten offenen Position. Eine derartige Schwenkklappe ist zur Verwendung mit kleinen Smartcards bekannt.
Die Klappenachse 212 verläuft vorzugsweise in Längsrichtung M, sodass sich die offene Klappe in einem Adapter mit geringer Baugröße nicht störend auf die Computervorrichtung auswirkt. Die Smartcard wird in einen Smartcard-Schütz 213 der geöffneten Klappe eingeführt. Die Klappe wird anschließend durch Schwenken geschlossen, sodass der Mehrfachkontakt-Oberflächenbereich 48 der Karte mit Kontakten 2i4 in Eingriff kommt, die durch die Innenfläche der Klappe verlaufen. Eine Basis oder Abschlusswand 216 schließt das äußere Ende 218 des Schlitzes, um das Entfernen der Karte zu verhindern, bis die Klappe durch Schwenken geöffnet wird. Ein Element 220, das einen Teil des Schlitzes 213 bildet, kann verschoben werden, um die Abdeckung in ihrer geschlossenen Position zu verriegeln, wie 8 zeigt. Durch Verwendung eines Adapters 200 mit einem Adaptersteckverbinder 84B in Form einer Steckers, der mit einem Buchsensteckverbinder an der Rückseite einer allgemeinen IC-Karte verbunden werden kann, kann die Anmelderin Daten zwischen der kleinen Smartcard 202 und einer elektronischen Vorrichtung übertragen.
10 zeigt ein Beispiel der Verbindungen, die in der IC-Karte 14 vorgesehen sein können. Die IC-Karte enthält eine Schaltungsplatine 32 mit Lei terbahnen, wie z. B. 232, die ein vorderes und ein hinteres Ende haben. Anschlussfahnen der Buchsenkontakte 130 an der Vorderseite der Karte sind mit den Schaltungsplatinenbahnen 232 bei 234 verbunden, während Stifte 88 an dem hinteren Steckverbinder der Karte mit den Leiterbahnen 232 an ihren hinteren Enden 236 verbunden sind. In diesem Beispiel bildet jede Leiterbahn 232 einen einfachen Leiter, der lediglich elektrische Signale von dem Adapter ohne Signalverarbeitung und daher ohne wesentliche Signalmodifikation zu der Computervorrichtung überträgt. Ein weiterer Signalpfad bei 240 enthält einen Filter 242, der mit der Leiterbahn in Reihe geschaltet ist. In einem Beispiel kann der Filter 242 mit einem Erdleiter auf der Schaltungsplatine verbunden sein und jegliche Hochspannungssignale mit Erde kurzzuschließen, und kann einen Filter enthalten, der den Durchgang von Frequenzen außerhalb eines bestimmten Bereichs verhindert, um so die Übertragung von Rauschsignalen zu minimieren.
Verschiedenste Signalverarbeitungsschaltungen können entlang dem Signalpfad, wie etwa 240, verwendet werden, einschließlich eines Seriell/Parallel-Wandlers etc. Es ist sogar möglich, eine Signalverarbeitung in dem Adapter vorzusehen. Die IC-Karte 14 kann eine Karte sein, die für die Datenübertragung zwischen äußeren Quellen und einer Computervorrichtung vorgesehen ist, um Signale nicht nur von und auf Smartcards zu übertragen, sondern die auch für anderes Zubehör nützlich ist, wie zum Beispiel Modems, lokale Netze und andere externe Vorrichtungen. Für das meiste derartige Zubehör wird ein Stecker verwendet, der über ein langes Kabel die Verbindung mit dem Zubehör herstellt. In der vorliegenden Situation wird ein Adapter geschaffen, der einen Stecker und einen Kartenaufnahmekontakt hat, wobei Karteneingriffsanschlüsse mit Buchsenkontakten des Steckers verbunden sind, all dies in einem einzigen starren Rahmen oder Gehäuse, in dem alle Teile mit Ausnahme der auslenkbaren Teile der Anschlüsse in ihrer Position fixiert sind.
Die Erfindung schafft somit eine Vorrichtung zum Übertragen von Daten zwischen Smartcards, die dünn sind und Kontaktflecken auf ihren Oberflächen haben, auf eine Computervorrichtung, die einem IC-Schlitz zum Aufnehmen von Standard-IC-Karten hat.
Die Vorrichtung enthält einen Adapter, der ein vorderes Ende hat, das einen Adaptersteckverbinder oder I/O-Stecker bildet, der mit einem hinteren Kartensteckverbinder bzw. einer I/O-Aufnahme einer IC-Karte verbunden werden kann, die einen derartigen hinteren Steckverbinder aufweist. Der Adapter enthält Wände, die einen Smartcard-Schlitz oder eine Kartenaufnahme zum Aufnehmen der Smartcard bilden, und hat Kontakte zum Eingriff mit den Kontaktflecken der Smartcard. Die Kontakte sind mit Buchsenkontakten des Adaptersteckverbinders verbunden. Als Resultat kann dann, wenn die IC-Karte mit einem daran vorgesehenen hinteren Steckverbinder in den IC-Kartenschlitz der Computervorrichtung vollständig eingeführt wird, der Adapter mit dem hinteren Steckverbinder der Karte verbunden werden, sodass Smartcards in den Adapter eingesetzt und aus diesem entfernt werden können, um die Datenübertragung zwischen den Smartcards und der Computervorrichtung zu ermöglichen. Der Adapter kann einen Schlitz haben, der sich in seitlicher Richtung oder in einer vertikalen Richtung (wenn der Schlitz horizontal verläuft) öffnet, die weitgehend senkrecht zu der Richtung der Verbindung des Adapters mit dem IC-Kartensteckverbinder ist, um die Handhabung der Smartcards in einigen Computervorrichtungen zu erleichtern. Der Adapter kann so geformt sein, dass er kleine Smartcards oder Microsimkarten aufnimmt und mit diesen in Eingriff kommt. Die IC-Karte, die den Adapter mit der Computervorrichtung verbindet, kann mit speziellen Leitern zum Verbinden der Kontakte ihrer vorderen und hinteren Steckverbinder versehen sein, mit oder ohne eine Signalverarbeitung und gewöhnlich im wesentlichen ohne Signalverarbeitung, um Signale zwischen dem Adapter und der Computervorrichtung zu übertragen.

Claims

Vorrichtung zur Verwendung mit einer IC-Karte (14, 14A), die eine Dicke von mindestens drei Millimetern hat und die in einen IC-Kartenaufnahmeschlitz (12) einer Computereinrichtung (10) einführbar ist, wobei die IC-Karte eine Rückseite mit einem hinteren IC-Karten-Steckverbinder (82) hat, der eine Gruppe von hinteren IC-Kartenkontakten (88) enthält, welche die Übertragung von Informationen zwischen einer Smartcard (30, 202), die eine Dicke von nicht mehr als zwei Millimetern hat und die Oberflächen-Kontaktflecken hat, und der Computereinrichtung ermöglicht, wobei die Smartcard eine ebenso große seitliche Breite wie die IC-Karte haben kann, enthaltend: einen Adapter (80, 180, 191, 200), der ein vorderes Ende (87, 204) hat, das einen Adaptersteckverbinder (84, 84A, 84B) bildet, der eine Gruppe von Adapterkontakten (92) hat, wobei der Adaptersteckverbinder in den hinteren IC-Karten-Steckverbinder passend einsteckbar ist, sodass die Gruppe von Adapterkontakten mit der Gruppe der hinteren Kartenkontakte in Eingriff kommt; wobei der Adapter Wände enthält, die einen Smartcard-Schlitz (100, 182, 193, 218) bilden, der so aufgebaut ist, dass er die Smartcard aufnimmt, welcher Adapter eine Vielzahl von Anschlüssen (114, 184, 214) hat, die jeweils so positioniert sind, dass sie an einem der Oberflächenkontaktflecken einer Smartcard in dem Smartcard-Schlitz eingreifen, wobei jeder der Vielzahl von Anschlüssen mit einem der Adapterkontakte verbunden ist; wobei von der Gruppe der hinteren IC-Kartenkontakte und der Gruppe von Adapterkontakten eine Gruppe Stiftkontakte und die andere Gruppe Buchsenkontakte enthält, während die Anschlüsse des Adapters so aufgebaut sind, dass sie an Oberflächenkontaktflecken eingreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher: der Adapter einen hinteren Abschnitt hat, der entlang einer Längsrichtung (M) von dem vorderen Ende des Adapters nach hinten beabstandet ist; der hintere Abschnitt des Adapters so aufgebaut ist, dass er eine Microsim-Karte (202) aufnimmt, die eine Breite (E) hat, die kleiner ist als die Breite der IC-Karte, wobei der hintere Abschnitt des Adapters eine Basis (216) und eine Klappe (210) hat, welche die einen Smartcard-Schlitz (213) bildenden Wände enthält, welche Klappe um eine Klappenachse (212) zwischen einer offenen (210X) und einer geschlossenen (210) Position schwenkbar ist, wobei der Schlitz ein äußeres Ende (218) hat, das in der offenen Position der Klappe offen und in der geschlossenen Position der Klappe geschlossen ist, wobei die Klappe eine Innenfläche (208) hat und wobei die Karteneingriffsanschlusse (214) so positioniert sind, dass sie durch die Innenfläche der Klappe vorragen und mit der Karte in Eingriff kommen, wenn die Klappe in der geschlossenen Position ist; wobei die Klappenachse im wesentlichen parallel zu der Längsrichtung verläuft, um dadurch eine störende Wechselwirkung mit der Computereinrichtung bei der Betätigung der Klappe zu vermeiden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die IC-Karte (14, 14A) gemäß PCMCIA-Normen aufgebaut ist, wobei der hintere IC-Karten-Steckverbinder eine I/O-Aufnahme (82) ist, die ein zentrales Verriegelungsloch (86) und eine seitlich verlaufende Stiftkontaktreihe (88) enthält, und wobei die Smartcard einen Multikontakt-Oberflächenbereich (48) mit leitenden Oberflächenkontaktflecken (16) hat, die gemäß ISO-Normen angeordnet sind, enthaltend: das vordere Ende (87, 204) des Adapters, das einen IC-Karten-I/O-Stecker (84, 84A, 84B) bildet, der mit der I/O Aufnahme passend verbindbar ist, wobei der I/O-Stecker eine Verriegelung (90) enthält, die in das Verriegelungsloch zur Verriegelung mit diesem einführbar ist und die Gruppe der Adapterkontakte eine seitlich verlaufende Reihe von Buchsenkontakten (92) bildet, die mit den Stiftkontakten passend verbindbar ist, wobei der Adapter einen dielektrischen vorderen Gehäuseabschnitt hat, der die Buchsenkontakte umgibt, sodass die Buchsenkontakte sich nur in Vorwärtsrichtung öffnen, um nur Stiftkontakte aufzunehmen; den Adapter, der einen hinteren Abschnitt hat, der einen Smartcard-Schlitz (100) bildende Wände enthält, und die Vielzahl von Karteneingriffsanschlüssen (114), die jeweils so positioniert sind, dass sie an einem der Oberflächenkontaktflecken einer in dem Schlitz liegenden Smartcard eingreifen, wobei die Anschlüsse jeweils mit einem der Buchsenkontakte verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, enthaltend eine Computereinrichtung (10), die den IC-Kartenschlitz (12) bildet, wobei der hintere IC-Kartensteckverbinder eine I/O-Aufnahme ist, und wobei: der IC-Kartenaufnahmeschlitz in der Computereinrichtung ein hinteres Schlitzende hat und die Computereinrichtung ein Gehäuse mit einer hinteren Gehäuseoberfläche hat, die das hintere Ende des IC-Kartenschlitzes umgibt; die IC-Karte in einer vollständig eingeführten Position in dem IC-Kartenschlitz liegt, wobei die I/O-Aufnahme (82) etwa bündig mit der hinteren Gehäuseoberfläche, jedoch ohne Überstand über diese liegt; das vordere Ende des Adapters einen Kupplungsabschnitt (160) enthält, der sich mehrere Millimeter (D) hinter den I/O-Abschnitt erstreckt und eine Breite und Höhe hat, die nicht größer sind als die Breite bzw. die Höhe der IC-Karte, und der Adapter einen hinteren Abschnitt hat, der den Smartcard-Schlitz bildet, welche Smartcard die gleiche Breite (A, B) wie die IC-Karte hat, und der hintere Adapterabschnitt eine Breite (C) hat, die größer als die Breite der IC-Karte ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher: der hintere Adapterabschnitt nach hinten entlang einer Längsrichtung (M) von dem vorderen Adapterende beabstandet ist; der Smartcard-Schlitz in eine Richtung (L) offen ist, die gegenüber der Längsrichtung im Winkel verläuft, um dadurch das Einführen und das Entnehmen der Smartcard zu erleichtern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher: der hintere Adapterabschnitt entlang einer Längsrichtung (M) von dem vorderen Adapterende beabstandet ist; der hintere Adapterabschnitt so aufgebaut ist, dass er eine Microsim-Karte (202) aufnimmt, die eine Breite (E) hat, die kleiner ist als die Breite (A) der IC-Karte, wobei der hintere Adapterabschnitt eine Basis (216) und eine Klappe (210) hat, die einen Smartcard-Schlitz bildende Wände enthält, welche Klappe um eine Klappenachse (212) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position schwenkbar ist, wobei der Schlitz ein äußeres Ende (218) hat, das sich in der offenen Position der Klappe öffnet, und ein inneres Schlitzende hat, wobei der die Basis bildende hintere Adapterabschnitt eine Verschlusswand (216) hat, die so positioniert ist, dass sie das äußere Ende in der geschlossenen Position der Klappe blockiert, wobei die Klappe eine offene Fläche (208) hat und wobei die Karteneingriffsanschlüsse (214) so positioniert sind, dass sie durch die offene Fläche der Klappe vorragen und mit der Karte in Eingriff kommen, wenn die Klappe in der geschlossenen Position ist; wobei die Klappenachse (212) im wesentlichen parallel zu der Längsrichtung verläuft, um eine störende Wechselwirkung mit der Computereinrichtung bei der Schwenkbewegung der Klappe für einen kleinen Adapter zu vermeiden.
Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer Smartcard, die eine Dicke von nicht mehr als zwei Millimetern hat und die einander gegenüberliegende Flächen hat, wobei die erste der Flächen eine Vielzahl von Kontaktflecken hat, und einer Computereinrichtung, die Wände hat, die einen IC-Kartenaufnahmeschlitz mit einer Dicke von mindestens drei Millimetern und einer seitlichen Breite zum engen Aufnehmen eine IC-Karte mit einer vorbestimmten seitlichen IC-Kartenbreite hat, wobei der IC- Kartenaufnahmeschlitz ein zugängliches hinteres Schlitzende und ferner ein vorderes Schlitzende hat und wobei die Computereinrichtung einen Steckverbinder für eine IC-Kartenverbindungseinrichtung hat, der Kontakte an der Vorderseite des IC-Kartenaufnahmeschlitzes hat, und wobei die Smartcard und der IC-Kartenaufnahmeschlitz im wesentlichen die gleiche seitliche Breite (B, A) haben, enthaltend: Einbauen einer IC-Karte mit einem vorderen und einem hinteren Kartensteckverbinder, die jeweils Kartenkontakte haben, in den IC-Kartenaufnahmeschlitz, wobei der vordere Kartensteckverbinder mit dem Einrichtungs-Steckverbinder zusammengesteckt wird; Einbauen eines Adapters mit einem vorderen und einem hinteren Endabschnitt, wobei der vordere Endabschnitt einen vorderen Adaptersteckverbinder mit vorderen Adapterkontakten hat und der hintere Endabschnitt einen Smartcard-Schlitz und Anschlüsse hat, die teilweise innerhalb desselben liegen und mit den Adapterkontakten elektrisch verbunden sind, sodass der vordere Adaptersteckverbinder mit dem hinteren Kartensteckverbinder der IC-Karte zusammen passt; Einführen der Smartcard in den Smartcard-Schlitz und Zulassen, dass die Adapterkontakte mit den Kontaktflecken der Smartcard in Eingriff kommen, indem sie in einer zur der vorderen und der rückwärtigen Richtung senkrechten Richtung gegen die Kontaktflecken drücken; Leiten von Strömen von den Smartcard-Kontaktflecken durch die Anschlüsse zu den Adapterkontakten, während die Smartcard vollständig außerhalb des IC-Kartenschlitzes liegt, und Leiten der Ströme von den Adapterkontakten zu den Kartenkontakten des hinteren Kartensteckverbinders und zu den Kontakten des vorderen Kartensteckverbinders und zu den Kontakten des Einrichtungs-Steckverbinders.
Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem: der Schritt des Einbauens eines Adapters das Bewegen des vorderen Adaptersteckverbinders in einer vorbestimmten Längsrichtung zum Verbinden mit dem hinteren IC-Karten-Steckverbinder und das Einbauen ei nes Adapters mit seinem Smartcard-Schlitz senkrecht zu der Längsrichtung verlaufend einschließt.