DK170864B1 - Kortlæser - Google Patents

Description

DK 170864 B1

Opfindelsen angår en kortlæser til at læse et kort, der omfatter informationslagerorganer og kontaktfelter forbundet dertil, som gør det muligt at læse lagret information fra kortet.

5 Kortet kan f.eks. være et såkaldt "smart card" som sædvanligvis er lidt tykkere end et konventionelt plastickreditkort, og som omfatter en integreret kredsløbsenhed, sædvanligvis betegnet en "chip", hvori information er lagret. Af denne årsag er sådanne kort og-10 så ofte kendt som "chip kort". Den integrerede kreds eller chip er forbundet til kontaktfelter på kortet og disse kontaktfelter bringes i indgreb med kontakter i kortlæseren for at gøre det muligt at læse kortet.

Der kendes kortlæsere, som har enten en eksternt 15 åbnende skuffe eller en intern slæde til at modtage kortet, der skal læses. I det første tilfælde kan skuffen lukkes manuelt for at flytte kortet til kortlæsepo-sitionen i læseren. I det sidste tilfælde får indsætningen af kortet slæden til at glide fremad i læseren 20 og bringer således kortet i den position, hvori det kan læses. Sædvanligvis er elektriske kontakter, f.eks. i form af bladfjedre, monteret på skuffen eller slæden, og der er en mekanisme, ved hjælp af hvilken disse kontakter bringes i indgreb med kontaktfelterne på kortet, 25 i det mindste når kortet er i kortlæsepos it ionen. Eftersom kontakterne sædvanligvis er monteret på skuffen eller slæden, som er bevægelig, er det sædvanligt at disse kontakter har en fleksibel/strækbar forbindelse til kredsløb i hovedchassiset i kortlæseren, selvom et 30 separat - f.eks. et stik og sokkeltype - arrangement kunne forestilles som et muligt alternativ. Den flek-sible/strækbare forbindelse er sædvanligvis realiseret ved brug af et båndkabel, men dette optager betragtelig plads, specielt da det ikke må forhindre den frie be-35 vælgelse af slæden eller skuffen, og således er det ikke fremmende for en ultrakompakt design.

2 DK 170864 B1

En kortlæser, der har en eksternt åbnende skuffe kendes fra GB-A-2 198 595, hvor kontakterne er monteret på chassiset, og hvor en kortbærende skuffe ved en rampeaktion bliver skubbet til at presse kortkontakterne 5 mod chassiskontakterne. Kortet bliver ikke bøjet, og der afledes således ikke nogen kontaktstyrke fra kortets fjedervirkning.

En kortlæser, der har de i krav l's indledningsafsnit nævnte egenskaber, er kendt fra den offentlig-10 gjorte europæiske patentansøgning EP-A-0 230 674, specielt udførelsesformen beskrevet under henvisning til fig. 11-13 deri. I det tilfælde anvender kortlæseren en intern slæde med en kortunderstøtningsenhed i form af en fleksibel fjedertunge. Der er et fremspring på un-15 dersiden af fjedertungen, som indgriber med og rider op ad en understøtning på bunden af hovedchassiset i læseren, når slæden bevæges til kortlæsepositionen. Dette får tungen til at blive bøjet opad og flytter således kortet mod de elektriske kontakter, som er monteret på 20 slæden. Selvom det ikke er beskrevet eksplicit, fremgår det af tegningen, at kontakterne er forbundet med en fleksibel forbindelse, f.eks. et båndkabel, til hovedkredsløbet i kortlæseren, som det er sædvanligt. Det ser også ud til, ud fra tegningen (selvom det igen ikke 25 er nævnt i teksten), at den forreste ende af selve kortet kan bøjes opad mod kontaktfelterne, eftersom bagenden synes at være fastholdt imod en nedadgående bevægelse af slidser ved indgangen til slæden og/eller kortlæseren. Imidlertid er arrangementet således, at det 30 kun er fjedertungen i den bøjede position som holder kortet mod kontakterne. Enhver deraf følgende fjedereffekt forårsaget af den (tilfældige) bøjning af kortet, vil kun tendere til at presse den bageste ende af kortet mod bunddelen af indgangen til indsætningsslidser-35 ne. Med andre ord, kortets fjedervirkning i dets bøjede stilling udnyttes ikke til at fremme den elektriske 3 DK 170864 B1 forbindelse mellem kontaktfelterne på kortet og kontakterne på slæden.

Ifølge nærværende opfindelse er en kortlæser ejendommelig, ved at kontakterne 13a er placeret på 5 chassiset 2, og at kortlæseren yderligere omfatter knastorganer 2a, 2b, der under kortindsætningen tjener til at bevæge slæden mod kontakterne i en retning på tværs af kortindsætningsretningen, og støtteorganer 4, anbragt i afstand fra og opstrøms i forhold til slæden 10 (i kortindsætningsretningen), og at bevægelsen af slæden til kortlæsepositionen presser kortet mod støtteorganerne, hvilket får kortet til at bøje og derved presser kontaktfelterne på kortet til indgreb med kontakterne på chassiset, når slæden er i kortlæsepositionen.

15 I modsætning til kortlæseren omtalt i det før nævnte EP-A-0 230 674 har en kortlæser ifølge opfindelsen kontakterne monteret på hovedchassiset i stedet for på slæden. Disse kontakter er således stationære i forhold til chassiset og dette fjerner behovet for en 20 fleksibel elektrisk forbindelse. Dette er fordelagtigt, eftersom en fast elektrisk forbindelse kan realiseres på mindre plads, end der kræves til den fleksible eller strækbare forbindelse ifølge den kendte teknik.

Det skal yderligere bemærkes, at ved nærværende 25 kortlæser er knastorganerne indrettet til at bevæge slæden som helhed (uden at forstyrre dens integritet) mod kontakterne i en retning på tværs af kortindsætningsretningen. Dette er i markant modsætning til den kendte tekniks kortlæser omtalt ovenfor, hvor en del af 30 selve slæden deformeres som et resultat af kortindsætningen. Ved nærværende opfindelse er det kun kortet, -og ikke slæden eller nogen del af den - som deformeres under kortlæserens drift.

Ved nærværende opfindelse er arrangementet af 35 slæden og understøtningsorganerne, mod hvilke kortet presses, også således, at når kortet bøjes mod kontak- 4 DK 170864 B1 terne i kortlæsepositionen, presses den forreste del af kortet positivt mod kontakterne på chassiset, og forbedrer således den elektriske forbindelse mellem kontaktfelterne på kortet og kontakterne på chassiset.

5 En kortlæser i overensstemmelse med opfindelsen har den fordel, at den kan være meget kompakt, og specielt meget slank, endda uden at forringe pålideligheden ved driften. F.eks. kan totalhøjden (tykkelsen) af kortlæseren være så lille som 5 mm, hvilket er betyde-10 lig mindre end den 17 mm's dimension, der er mere sædvanlig for kendte kortlæsere. Denne opnåelse af større kompakthed er så meget desto mere bemærkelsesværdig eftersom kendte organer til pålideligt at føre kortet til en kortlæseposition til at skabe tilfredsstillende 15 elektriske forbindelser mellem kontakterne i læseren og kontaktfelterne på kortet, og til drift af læseren når kortet er i læsepositionen, har optaget en mængde plads, som generelt var antaget at have nået en begrænsning for miniaturisering.

20 En kortlæser i overensstemmelse med opfindelsen har også den fordel, at der stort set ikke er nogen risiko for at beskadige kortet eller kontakterne under brug af kortlæseren, eftersom kontakterne kan være anbragt i afstand fra kortet, når som helst der er en 25 glidende bevægelse af kortet i forhold til kontakterne. Yderligere kan kort med relief benyttes uden problemer. Også et kort, som er beskadiget eller bøjet, men som stadig kan indsættes i kortlæseren, kan stadig læses.

Yderligere bemærkes det, at opbygningen af kort-30 læseren er elektrisk og mekanisk meget simpel, hvilket letter fremstillingen og således reducerer omkostningerne .

Understøtningsorganerne er fortrinsvis en enhed, der definerer en kortbæreflade, som sammen med slæden 35 understøtter kortet i en udeformeret tilstand i kort-modtagepositionen, og som sikrer at kortet ledes glat 5 DK 170864 B1 ind i slæden under indsætning i kortlæseren.

Kontakterne på chassiset er fortrinsvis understøttet af en plint, anbragt i afstand fra kortbærefla-dens plan, når slæden er i kortmodtagepositionen. Kor-5 tet er derved anbragt i afstand fra kontakterne understøttet af plinten, når det fra starten modtages i slæden, men deformeres til kontakt med plinten i kortlæsepos it ionen.

Chassiset er fortrinsvis forsynet med ledeorga-10 ner, såsom et par Z-formede slidser eller riller, ved hver side af slæden til at lede slæden translato-risk i retning af kortindsætningen og til at afbøje slæden på tværs under dens laterale bevægelse. Denne afbøjning får en del af slæden til at presse en respek-15 tiv del af kortet mod plinten og skaber følgelig de elektriske forbindelser mellem kontaktfelterne på kortet og kontakterne understøttet af plinten. Denne deformation af kortet gør det ikke blot muligt at skabe en sådan elektrisk forbindelse, men får også visse 20 kræfter til at virke, som hjælper med til at fastholde kortet. Ved at flytte kortet til indgreb med læsekon-takterne på chassiset, kan de sidstnævnte kontakter yderligere være fastgjorte til chassiset som allerede nævnt.

25 Slæden og understøtningsorganerne er fortrinsvis forsynet med affasede forkanter for at lette modtagelsen af kortet.

Slæden eller chassiset har fortrinsvis en bøjelig enhed, som en udligger, som hænger sammen med hen-30 holdsvis slæde eller chassisenheden og som bøjes af kortet ved indsætning i læseren. Når slæden bevæger sig til kortlæsepositionen, klemmer den bøjelige enhed kortet mod slædeenheden for at hjælpe til med at fastholde kortet.

35 Opfindelsen beskrives i det følgende ved hjælp af en række udførelseseksempler under henvisning til 6 DK 170864 B1 tegningen, hvor fig. 1 viser et tværsnit af en kortlæser i overensstemmelse med opfindelsen med en slæde i en start kortmodtageposition, 5 fig. 2 et tværsnit af kortlæseren i fig. 1 med slæden i en kortlæseposition, fig. 3 et sidebillede af kortlæseren, der viser mekanismen til at flytte slæden mellem kortmodtageposi-tionen og kortlæsepositionen, 10 fig. 4a og 4b tværsnit af en del af kortlæseren i fig. 1 og 2, der viser kontakterne i henholdsvis kortmodtage- og kortlæsepositionerne, fig. 5 et tværsnit af en yderligere udførelsesform for en kortlæser i overensstemmelse med opfindel-15 sen, der viser slæden i kortmodtagepositionen og fig. 6 et tværsnit af kortlæseren i fig. 5, der viser slæden i kortlæsepositionen.

På de forskellige figurer er samme referencecifre benyttet at indikere lignende dele.

20 Det bemærkes her, at af hensyn til overskuelig heden er figurene ikke tegnet i korrekt målestok. Specielt er dimensionerne overdrevne i højderetningen, dvs. i retningen af kortets tykkelse.

I en første udførelsesform for opfindelsen, se 25 fig. 1 til 4, kan et "smart card" 1 indsættes i en kortlæser via en indgangsslidse 23 deri. Kortlæseren omfatter et chassis 2 og en slæde 3, indrettet til glidende bevægelse i chassiset. Chassiset 2 fastlægger en hovedslids 6 til modtagelse af kortet og er 30 monteret på en forhøjning 19, som i praksis kan være et trykt kredsløbskort, hvorpå der er monteret kredsløbsarrangementer til læsning af informationen, lagret i det integrerede kredsløb i smart card'et 1. Under henvisning specielt til fig. l er en understøtningsen-35 hed 4 med en øvre kortbæreflade 5, der stikker op i slidsen 6, i hvilken slæden 3 er glidende monteret.

7 DK 170864 B1

Understøtningsenheden 4 er anbragt opstrøms for slæden i forhold til kortindsætningsretningen. En yderkant 7 af enheden 4 er afrundet eller affaset for at lede kortet 1 glat op på overfladen 5, når kortet indsæt-5 tes gennem slidsen 23. En yderligere understøtningsenhed 20, som hænger ned fra oversiden af chassiset 2, er placeret mellem slidsen 23 og den opstikkende enhed 4. Som enheden 4 har enheden 20 også en kortbæ-reflade (denne gang på undersiden) og en affaset eller 10 afrundet forkant, for at lede kortet under indsætningen gennem slidsen fastlagt mellem enhederne 4 og 20.

Som vist på fig. 3 har hvert side af slæden 3 et par indbyggede udstikkende dele 3a, 3b placeret i respektive komplementære slidser eller riller 2a, 2b 15 på chassissiderne. Slidserne eller rillerne 2a, 2b giver en doven (lazy) Z-form og har en knastfunktion til at lede slæden 3 i en doven (lazy) Z-formet rute som indikeret ved pilene 8 og som resulterer i at slæden bevæges fra positionen vist på fig. 1 til posi-20 tionen vist på fig. 2. På fig. 3 er slæden vist med fuldt optrukne linier i kortlæsepositionen (svarende til fig. 2) og med punkterede linier i startkortmodta-gepositionen (svarende til fig. 1). Bevægelsen af slæden beskrives mere detaljeret nedenfor.

25 Slæden 3 har en i det væsentlige stiv topdel 9 med en affaset kant 10 til at lette kortindsætningen. Den har også en udliggerfinger 11 på undersiden med en læbe eller et fremspring 12 ved dens frie ende. Når kortet 1 indsættes i kortlæseren, ledes det 30 glat mellem enhederne 20 og 4 over bærefladen 5 og ind i slæden 3, hvorved udliggerfingeren 11 bøjes lidt for at give plads for kortet.

En plint 13, som også stikker ind i kortmodtageslidsen 6 i nærheden af slæden, har en øvre over-35 flade 14 som ligger i en forudbestemt afstand lavere end overfladen 5 i forhold til bunden af slidsen 6 DK 170864 B1 e og undersiden af kortet 3. I positionen vist i fig. l er kortet 1 anbragt i afstand fra overfladen 14. Et antal faste kontakter (ikke vist) kan være monteret på en plint 13, således at de vil ligge overfor kontakt-5 felterne (ikke vist) på kortet 1, når det er i kortlæ-sepositionen vist på fig. 2. Alternativt og i højere grad foretrukket stikker faste bladfjederkontakter 13a op fra plinten 13b i form af udliggere, som vist på fig. 4a og 4b. Plinten 13b kan være sammenbygget med 10 plinten 13, eller den kan være en separat enhed adskilt fra plinten 13. Disse kontakter foretrækkes, idet de er opbygget, således at deres frie ender strækker sig over den øvre overflade 14 af plinten 13b, dvs. i en hviletilstand som vist på fig. 4a. De afbøjes 15 så fjedrende af kortet 1, når kortet flyttes til kort-læsepositionen, som vist på fig. 4b. Dette sikrer, at der etableres gode elektriske kontakter.

Slæden 3 kan være forspændt af en returfjeder (ikke vist) i retning af kortmodtageslidsen. En passen-20 de bladfjederkonfiguration til dette formål er omtalt i vores sideløbende britiske patentansøgning nr. 8902949 (vor reference PAT 89001), indleveret den 9. februar 1989 og også (mere kort) i vores sideløbende europæiske patentansøgning nr. 8801097 (vor ref. PAT 88001), ind-25 leveret 19. januar 1989.

Ved brugen indsættes kortet l via slidsen 23 mellem understøtningsenhederne 20 og 4 og på kortbæ-refladen 5. Yderligere enheder (ikke vist) der danner kortbæreflader kan være anbragt i rækkefølge mellem 30 kortindsætningsslidsen 23 og slæden 3. Kortet glider over bærefladen 5 mod slæden 3 og ind i en åbning mellem enhederne 9 og 11 i slæden 3. Enheden 11 afbøjes lidt og giver således et let gribende tryk til at forhindre kortet i at blive løst placeret i slæden 35 3. Forkanten af kortet støder endelig op mod et ende stop 9a i slæden, således at yderligere indsætning af 9 DK 170864 B1 kortet 1 får slæden 3 til at bevæge sig væk fra indsætningsslidsen 23 i retningen vist ved pilen 8. Ledeslidserne 2a, 2b i chassiset 2 (se fig. 3) får slæden 3 til at bevæge sig i en doven (lazy) Z-formet 5 bane, hvorved et hjørne 15 af den af fasede kant 10 på enheden 9 presser imod bagsiden af kortet i området modsat kontaktfelterne (som er på den modsatte side). Undersiden af kortet 1 i dette område tvinges derfor nedad mod en del af oversiden 14 af plinten 10 13, dvs. mod kortlæsekontakterne 13a. Yderligere pres ses et andet område 16 af kortet 1 imod ledefladen 5 på understøtningsenheden 4 på en sådan måde, at kortet bringes til at bøje ved hjørnet 17 af enheden 4, der vender mod slæden 3. Enheden 20 og oversiden, 15 der definerer indgangsslidsen 23, fastholder bagenden af kortet i en i det væsentlige flad stilling. Imidlertid er virkningen af bukningen af kortet ved hjørnet 17 af enheden 4 at udøve en nedad virkende fjederlignende kraft på den forreste del af kortet, som såle-20 des bevæges nedad på udliggervis. Gode elektriske forbindelser skabes derved mellem kontaktfelterne på kortet og kortlæsekontakterne 13a.

Efterhånden som kortet bevæger sig til positionen vist på fig. 2, får det en kontaktpåvirkningsmeka-25 nisme (ikke vist) til at bevæge sig til en position til aktivering af elektronikkredsløbet, som er anbragt f.eks. på det trykte kredsløbs kort 19, til læsning af informationen lagret på kortet 1. Et passende aktiverings- og omskifterarrangement til dette formål er om-30 talt i vor førnævnte sideløbende britiske patentansøgning nr. 8902949.

I kortlæsepositionen vist på fig. 2 støder den frie ende af udliggerfingeren 11 op mod bunden af slidsen 6 og presses derved opad mod undersiden af 35 kortet 1. Dette hjælper med til at fastholde kortet fast i slidsen. Følgelig fastholder hjørnet af den af- 10 DK 170864 B1 fasede kant 15 kortet mod overfladen 14 af plinten 13; læben 12 på udliggerfingeren 11 fastholder kortet mod slædeenheden 3; og fremspringene 3a, 3b på siden af slæden 3 presses følgelig opad mod den over-5 sidedefinerende væg af bundbenet i den Z-formede slidse eller rille 2a, 2b i chassisvæggen. Den resulterende virkning af de forskellige kræfter, der virker på slæden og kortet i kortlæsepositionen, hjælper ikke blot til at fastholde kortet i slæden, men gør det også mu-10 ligt at fastholde slæden (og følgelig kortet) helt fast i kortlæsepositionen mod virkningen af returfjederen (nævnt ovenfor, men ikke vist på figurerne) uden behovet for nogen yderligere fastholdelses-, tilbageholdelses- eller låseorganer. Dette er klart en betydelig 15 fordel og yderligere kan kortet efter brugen frigøres simpelthen ved forsigtigt at trække kortet ud af kortlæseren. Så snart en trækkraft udøves, bringes slæden til at bevæge sig i den modsatte retning langs den dovne (lazy) Z-formede bane 8, bestemt af slidserne eller 20 rillerne 2a, 2b, og returfjederen bliver effektiv til at hjælpe med at returnere slæden og kortet deri til startpositionen, dvs. kortmodtagepositionen, i hvilken kortet umiddelbart kan udtages helt af kortlæseren.

En lidt modificeret version af kortlæserudførel-25 sesformen netop beskrevet er vist på fig. 5 og 6, hvor en udliggerfinger 21 med læbe 22 er anbragt indbygget i chassiset 2. (Dette erstatter fingeren 11, indbygget i slæden 3 på fig. 1). Fig. 5 viser startsituationen, netop som et kort indsættes i kortlæseren og 30 fig. 6 viser situationen med kortet fuldt indsat i kortlæsepositionen. I denne sidstnævnte position fastholder fingerens 21 læbe 22 kortet fast mod undersiden af slæden 3 på en tilsvarende måde som før. I alle andre henseender er kortlæseren eksakt den samme 35 som allerede beskrevet.

Ud fra den foregående beskrivelse vil det være

Claims (10)

11 DK 170864 B1 åbenlyst for en fagmand, at forskellige modifikationer kan foretages uden at afvige fra området for opfindelsen. F.eks. kan understøtningsenhederne 4 og/eller enheden 20 og/eller enhederne, der fastlægger ind-5 gangsslidsen 23, være indbygget i chassiset 2 eller kan være dannet separat derfra og kan specielt være dannet som en separat enkeltstående enhed, som simpelt samles i forhold til chassiset i den position, som er vist på figurene. 10

1. Kortlæser til at læse et kort (l), der omfatter informationslagerorganer og kontaktfelter forbundet dertil, som gør det muligt at læse lagret information 15 fra kortet, hvilken kortlæser omfatter et chassis (2), som bærer en kortmodtagende slæde (3), der er indrettet til glidende bevægelse mellem en kortmodtageposition og en kortlæseposition, idet bevægelsen forårsages af kortindsætning, og et antal kontakter (13a) til at 20 bringes i indgreb med kontaktfelterne på kortet for at gøre det muligt at skabe elektriske forbindelser til læsning af informationen fra kortet, kendetegnet ved, at kontakterne (13a) er placeret på chassiset (2), og at kortlæseren yderligere omfatter knastor-25 ganer (2a, 2b), der under kortindsætningen tjener til at bevæge slæden mod kontakterne i en retning på tværs af kortindsætningsretningen, og støtteorganer (4), anbragt i afstand fra og opstrøms i forhold til slæden (i kortindsætningsretningen), og at bevægelsen af slæden 30 til kortlæsepositionen presser kortet mod støtteorganerne, hvilket får kortet til at bøje og derved presser kontaktfelterne på kortet til indgreb med kontakterne på chassiset, når slæden er i kortlæsepositionen.

2. Kortlæser ifølge krav l, kendeteg-35 net ved, at støtteorganerne (4) danner en bæreflade 12 DK 170864 B1 ning.

3. Kortlæser ifølge krav l eller 2, kendetegnet ved en føringsenhed (20) anbragt nedstrøms for støtteorganerne (i kortindsætningsretningen) på den 5 side af kortet, der er modsat støtteorganerne, således at kortet passerer imellem føringsenheden (20) og støtteorganerne (4) under kortindsætningen.

4. Kortlæser ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at knastorga- 10 nerne er indrettet til at føre slæden langs en i det væsentlige z-formet bane (8).

5. Kortlæser ifølge krav 4, kendetegnet ved, at slæden omfatter udstikkende dele (3a, 3b) på modsatte sider, og at knastorganerne omfatter Z- 15 formede slidser eller riller (2a, 2b) i sidevæggene i chassiset (2), i hvilke slidser eller riller de respektive udstikkende dele (3a, 3b) er placeret.

6. Kortlæser ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at kortlæseren 20 omfatter yderligere støtteorganer (13), placeret i nærheden af slæden på den side af kortet, der ligger fjernt derfra, og at bevægelsen af slæden til kortlæse-positionen forårsager at de modstående større overflader af kortet støtter mod henholdsvis slæden og det 25 yderligere støtteorgane.

7. Kortlæser ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at kontakterne (13a) understøttes af en plint (13b) anbragt i afstand fra støtteorganerne (4), idet kontakterne ligger i af- 30 stand fra kontaktfelterne på kortet, når slæden er i kortmodtagepositionen.

8. Kortlæser ifølge krav 7, kendetegnet ved, at plinten (13b) dannes af eller er sammenbygget med det yderligere støtteorgan (13). 35 9.Kortlæser ifølge et vilkårligt af de foregåen de krav, kendetegnet ved, at slæden eller 13 DK 170864 B1 chassiset har en bøjelig del (11, 21), som er forspændt mod slæden, og som, når slæden er i kortlæsepositionen, tjener til at fastholde kortet mod slæden og til at hjælpe med at fastholde såvel kortet som slæden i kort-5 læsepositionen.

10. Kortlæser ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved yderligere at omfatte igangsætningsorganer, indrettet til kun at aktivere kredsløb til at læse kortet, når kortet er i 10 kortlæsepositionen.