FR2635889A1 - Dispositif portable de memorisation de donnees, alimentable par induction - Google Patents

Abstract

Le dispositif portable de mémorisation de données, généralement sous forme numérique, comprend un boîtier portable transparent à l'infrarouge. Une mémoire 12 placée dans le boîtier permet de mémoriser les données. Des moyens optoélectroniques infrarouge couplés électriquement à la mémoire 12 permettent de transférer des données entre la mémoire 12 et un dispositif hôte, externe, tel qu'un microprocesseur, à travers le boîtier.

Description

Dispositif portable de mémorisation de données. alimen-

table Par induction.

La présente invention concerne de façon générale les dispositifs portables destiné à mémoriser des don- nées sous façon électronique et elle concerne notamment une carte de mémorisation de données offrant des

avantages du point de vue de l'utilisation.

Le développement et l'utilisation des cartes de crédit intelligentes, dites "cartes à mémoire", sont bien connus. Ces dispositifs sont réalisés en noyant un circuit intégré de microélectronique (ou plusieurs) dans un support plastique ayant la taille d'une carte de crédit. La carte contient généralement une mémoire non

volatile destinée à mémoriser des données binaires co-

dées et certaines cartes contiennent une unité centrale de calcul permettant de soumettre ces données à un

traitement limité.

On estime que les cartes à mémoire sont plus

sûres et plus souples que les cartes de crédit tradi-

tionnelles à embossage en plastique, qui utilisent une piste magnétique pour mémoriser les données. On peut utiliser les cartes à mémoire pour mémoriser le fichier financier de l'utilisateur, son historique médical ou d'autres informations confidentielles. On peut également les utiliser en tant que clés de sûreté pour limiter l'accès à des bâtiments et des installations. On a créé

diverses structures de mode d'accès et divers algo-

rithmes de sécurité qu'on a programmé dans les cartes pour interdire l'utilisation des cartes ou l'accès aux

données qu'elles contiennent de façon illicite.

Dans l'application à des transactions financiè-

res par exemple, la carte peut porter des informations

concernant le compte créditeur de l'utilisateur. L'uti-

lisateur qui désire faire un achat insère la carte dans

une unité de lecture et de programmation à un emplace-

ment fixe tel qu'un magasin. L'unité de lecture et de programmation valide le code d'accès personnel de l'utilisateur puis déduit le montant de la transaction du compte de l'utilisateur sur la carte, en même temps qu'il porte le montant de la transaction sur le compte de l'utilisateur dans le calculateur central d'une banque. Les brevets US 3 971 916 et 4 007 355 (MORENO)

décrivent des systèmes de cartes à mémoire de ce genre.

Si les cartes de mémorisation de données défi-

nies ci-dessus sont, dans leur principe, efficaces elles ont divers inconvénients. Pratiquement toutes les cartes à mémoire ont un connecteur électrique enfichable dans

un connecteur de l'unité de lecture et de programmation.

L'unité de lecture et de programmation alimente la carte en énergie et communique avec les circuits internes de la carte par le connecteur électrique. Le connecteur électrique placé sur la carte subit une usure due au

contact à friction qu'il faut maintenir avec le connec-

teur dans l'unité de lecture et de programmation. Au fur et à mesure de l'utilisation de la carte dans le temps, les souillures ou de la poussière se déposent sur les

contacts du connecteur et rendent les liaisons électri-

ques sporadiques ou inefficaces, ce qui rend la carte

inutilisable.

De plus, la plupart des cartes à mémoire sont de

constitution fragile, ce qui les rend inadaptées à pro-

téger les microcircuits internes lors d'une utilisation de longue durée. Si la carte à mémoire est exposée à des températures extrêmes ou à des environnements hostiles, par exemple pour des utilisations militaires, les données peuvent être affectées ou perdues. Lorsqu'une carte contient des indications médicales vitales pour le

patient, une telle perte de données peut être catastro-

phique. De plus, lorsque les cartes sont enfichées dans une unité de lecture et de programmation ou en sont retirées, il peut se produire des étincelles électriques

ce qui limite l'utilisation des cartes à des environne-

ments exempts de gaz inflammable ou explosif.

La présente invention vise notamment à fournir une carte de mémorisation de données extrêmement durable

et qui n'exige pas de connecteur électrique pour l'in-

terfacer avec une unité de lecture et de programmation.

L'invention propose notamment un dispositif portable de mémorisation de données destiné à mémoriser et à porter des données, comprenant une mémoire placée dans un boitier pour mémoriser les données, caractérisé en ce que le boîtier transmet la lumière infrarouge et contient des moyens optoélectroniques infrarouge couplés électriquement à la mémoire destinés à transférer des données entre la mémoire et un dispositif hôte externe à

travers le bottier.

Dans un mode particulier de réalisation, le boitier contient, de plus, un bobinage secondaire et des moyens d'alimentation en puissance, destinés à être

couplés par voie magnétique à une source inductive ex-

terne afin de fournir la puissance électrique nécessaire

à la mémoire et aux moyens optoélectroniques infrarouge.

Une carte de mémorisation de données suivant l'invention est logée dans un boîtier étanche durable,

ayant à peu près la taille d'une carte de crédit tradi-

tionnelle, avantageusement en polysulfone, c'est-à-dire en un matériau thermoplastique à grande durée de vie. Le

boîtier est étanche et résiste à des températures extrê-

mes et à l'abrasion. La carte est dépourvue de tout con-

necteur électrique externe, ce qui élimine les problèmes d'usure liés à la présence de contacts électriques et rend la carte résistante aux étincelles. De plus, le boîtier en polysulfone a une bonne transmissibilité dons

la région infrarouge du spectre lumineux.

La carte de mémorisation de données contient une

mémoire constituée d'une mémoire morte programmable ef-

façable électriquement à interface série, destinée au stockage et au transfert de données en réponse à des instruc+icns provenant de l'unité de lecture et de programmation. La carte de mémorisation de données suivant l'invention comporte avantageusement des dispositifs

optoélectroniques travaillant dans l'infrarouge, consti-

tués de photodiodes infrarouge et d'une diode électro-

luminescente (ou DEL) travaillant dans l'infrarouge, couplées à la mémoire, destinée à transférer des données

numériques vers des dispositifs à infrarouge complémen-

taires logés dans l'unité de lecture et de programmation

ou à partir de ces dispositifs. Les dispositifs opto-

électroniques infrarouge sont logés dans le boîtier et les signaux de données sont transmis par infrarouge à

travers le matériau constituant le boîtier.

Une alimentation de puissance à bobinage secon-

daire et commutation, placés à l'intérieur du boîtier et couplés par voie magnétique à une source de puissance inductive externe logée dans l'unité de lecture et de

programmation, constitue une source de puissance élec-

trique régulée destinée à être utilisée par la mémoire et les dispositifs optoélectroniques à infrarouge. La source de puissance dans l'unité de lecture et de programmation n'exige aucun contact physique direct avec le bobinage et l'alimentation de puissance logés dans la

carte de mémorisation de données.

L'unité de lecture et de programmation contient un mécanisme d'alignement mécanique destiné à permettre

l'insertion facile de la carte de mémorisation de don-

nées ainsi que l'alignement précis du bobinage et des dispositifs optoélectroniques infrarouge de la carte

avec la source inductive et les dispositifs optoélectro-

niques infrarouge correspondants dans l'unité de lecture et de programmation. La source inductive est constituée par une alimentation de puissance à haute fréquence couplée à un bobinage primaire aligné avec le bobinage secondaire dans la carte de mémorisation de données lorsque la carte est insérée dans l'unité de lecture et de programmation. Les dispositifs optoélectroniques infrarouge dans l'unité de lecture et de programmation

sont constitués de diodes électroluminescentes infra-

rouge et d'une photodiode infrarouge adaptée à celles de la carte de mémorisation de données du point de vue spectral. Les dispositifs optoélectroniques à infrarouge dans l'unité de lecture et de programmation sont couplés à un microprocesseur interne destiné à programmer la carte de mémorisation de données. L'unité de lecture et

de programmation comporte également un interface stan-

dard industriel destiné à la connecter à un calculateur

hôte. Le calculateur hôte fournit le logiciel d'appli-

cation pour l'unité de lecture et de programmation.

L'unité de lecture et de programmation contrôle l'accès de l'utilisateur aux données mémorisées dans la carte à

l'aide de codes d'identification de sécurité.

La présente invention est utilisable pour toutes

les applications autorisant l'emploi de cartes de mémo-

risation de données classiques. De plus l'invention à de nombreuses utilisations pdur lesquelles les cartes classiques sont inappropriées, du fait que la carte est étanche et ne porte pas de contacts électriques. Du fait de sa résistance à l'usure, la carte suivant l'invention est particulièrement adaptée à l'utilisation dans les environnements hostiles, qui risqueraient autrement de

détruire les données contenues dans la carte, par exem-

ple sur le champ de bataille ou dans des emplacements

écartés o aucun équipement de réparation n'est disponi-

ble. De plus, la carte de mémorisation de données est inviolable, exempte d'étincelles et étanche à l'eau, ce

qui la rend utilisable sous des climats o la températu-

re est élevée ou très basse, quel que soit le degré hygrométrique, même lorsque la carte est totalement immergée. Du fait que la carte ne peut donner naissance à des étincelles, elle est utilisable dans des environnements o les liaisons électriques nues sont dangereuses à cause de la nature explosive des matériaux

manipulés dans ces environnements, tels que les raffine-

ries, les entreprises traitant des solvants pour la peinture et les hôpitaux o on utilise des gaz explosifs

tels que l'oxygène en bouteille sous pression.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de

la description qui suit d'un mode particulier de réali-

sation de l'invention, donné à titre d'exemple non limi-

tatif, en liaison avec les dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma synoptique simplifié de la carte de mémorisation de données et de l'unité de

lecture et de programmation suivant un mode de réali-

sation conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de la carte de mémorisation de données de l'invention, montrant quelques unes de ces caractéristiques principales; - la figure 3 est une vue en coupe de la carte de mémorisation de données de l'invention, à-une échelle exagérée pour plus de clarté, montrant la disposition des composants internes;

- la figure 4 montre schématiquement la consti-

tution électrique des circuits de mémoire et optique de la carte de mémorisation de données de l'invention;

- la figure 5 est un schéma électrique des cir-

cuits inductifs de puissance suivant l'invention; - la figure 6 est une vue en coupe des éléments de couplage magnétiques suivant l'invention;

- la figure 7 est une représentation en perspec-

tive de la carte de mémorisation de données, de l'unité de lecture et de programmation et d'un dispositif à clavier d'introduction suivant l'invention; et - la figure 8 est un schéma électrique de

l'unité de lecture et de programmation suivant l'inven-

tion. La figure 1 montre une carte de mémorisation de données suivant l'invention, constituant un support por-

table et sûr de stockage d'informations. La carte de mé-

morisation de données, désignée par son ensemble par 10,

comprend une mémoire non volatile effaçable électrique-

ment 12 destinée au stockage des données.

La carte de stockage de données 10 s'interface à une unité de lecture et de programmation 14 destinée à

lire les données portées par la mémoire 12 et à les mo-

difier. La puissance nécessaire au fonctionnement des circuits électroniques de la carte et à la transmission effective de données est fournie sans connexion physique directe entre les circuits de la carte de mémorisation de données 10 et ceux de l'unité de lecture et de programmation 14. La puissance nécessaire à la carte de

mémorisation de données 10 est fournie par une alimenta-

tion de puissance à haute fréquence 16 qui comporte, en tant qu'entrée, un bobinage secondaire 18. L'unité de lecture et de programmation 14 a un bobinage primaire 20

qui est attaqué par un oscillateur haute fréquence 22.

Lorsque les bobinages 18 et 20 sont correctement alignés

et que le bobinage primaire 20 est alimenté par l'oscil-

lateur 22, il induit un courant dans le bobinage secon-

daire 18, ce qui provoque l'application d'une tension régulée à toute l'électronique de la carte. Le transfert de données entre la carte de mémorisation de données 10

et l'unité de lecture et de programmation 14 est effec-

tué par des dispositifs optoélectroniques infrarouge 24

dans la carte de mémorisation de données 10 et des dis-

positifs optoélectroniques infrarouge 26 dans l'unité de

lecture et de programmation 14, lorsqu'ils sont cor-

rectement alignés. Les dispositifs infrarouge 24 et 26 sont également prévus pour émettre et recevoir un signal

d'horloge vers la mémoire 12.

Lorsque la carte de mémorisation de données 10 est insérée dans l'unité de lecture et de programmation 14, les bobinages 18 et 20 et les dispositifs infrarouge 24 et 26 sont automatiquement alignés en vue de leur

fonctionnement correct.

L'unité de lecture et de programmation contient

un microprocesseur 28, qui amorce les transferts de don-

nées vers la mémoire 12 et à partir de cette mémoire et transfère les données par un interface 30 standard de

type RS 232 vers un calculateur hôte, par l'intermédiai-

re du bus de données d'entrée/sortie 32.

La figure 2 montre la constitution physique de la carte de mémorisation de données 10. La carte comporte un boitier externe 34, qui est complètement scellé et qui ne comporte pas de contacts électriques ou de connecteurs, de quelque sorte que ce soit. Le boitier externe 12 mesure environ 85,8 mm de long et 53,8 mm de large, c'est-à-dire est conforme aux dimensions prévus

par la norme ISO pour les cartes de transactions finan-

cières. Il permet de porter facilement la carte de mémorisation de données 10 dans la poche ou un portefeuille. La carte à une épaisseur d'environ 3,56 mm, un peu plus grande que la dimension de la carte de

crédit traditionnelle.

Une carte de circuit imprimée 36 contenue dans le boitier externe 34 constitue une surface de montage

pour un bobinage secondaire 18, pour des dispositifs op-

toélectroniques infrarouge 24 (qui comportent en fait trois dispositifs séparés 38, 40 et 42) et pour tous les autres circuits électroniques de la carte. Le bobinage secondaire 18 constitue un moyen permettant d'extraire

de la puissance électrique destinée aux circuits logi-

ques internes à partir de l'unité-de lecture et de pro-

grammation 14 lorsque la carte est correctement insérée.

La photodiode infrarouge 38 est destinée à fournir un signal d'horloge aux circuits logiques internes de la

carte de mémorisation de données 10. La photodiode in-

frarouge 40 et la DEL infrarouge 42 sont utilisées pour

recevoir et émettre des signaux numériques entre la mé-

moire interne 12 de la carte de mémorisation de données

et l'unité de lecture et de programmation 14.

La figure 3 montre avec davantage de détails les

composants internes de la carte de mémorisation de don-

nées. Le boîtier externe 34 est en polysulfone, un maté-

riau thermoplastique rigide et à grande résistance, ce qui donne à la carte 10 des propriétés de rigidité et de grande durée de vie. Le matériau du boîtier protège les composants internes de la carte de mémorisation de données 10 dans des conditions d'emploi rudes et dans des environnements hostiles. De plus, le polysulfone à des propriétés de transmission favorables au passage de lumière infrarouge tout en étant opaque à la lumière visible. Cette propriété rend possible de transmettre

des signaux numériques sous forme d'impulsions infra-

rouge vers la carte de données 10 et à partir d'elle tout en maintenant les dispositifs optoélectroniques 38, , 42 à l'abri de l'extérieur et protégés par le boitier externe 34. Un polysulfone approprié pour cet emploi est celui produit sous la dénomination UDEL PSF 17 Black 1615, que l'on peut obtenir de la Société Union

Carbide Corporation, Hackensack, N.J., Etats-Unis.

Le boîtier extérieur 34 peut porter sur sa surface des symboles moulés tels qu'un nom, un logo de société, ou toute autre information d'identification générale, en n'importe quelle position autre que celle occupée par le bobinage secondaire 16 ou les dispositifs optoélectroniques infrarouge 38,40,42 indiqués sur les figures 2 et 3. Un tel marquage aidera également l'utilisateur à orienter la carte de mémorisation de données 10 par rapport à l'unité de lecture et de

programmation 18.

Le bottier extérieur 38 a une structure semblable à une coquille divalve avec des moitiés supérieure et inférieure, comme la figure 3 le montre le bien. Le bottier extérieur en deux pièces 12 est fabriqué par des techniques classiques de moulage par injection, et les demi-boitiers sont réunis à leur périphérie par des vis 44. L'épaisseur du boîtier extérieur 34 est limitée à environ 0,5 mm pour assurer le bon fonctionnement du bobinage secondaire 18 et des dispositifs à infrarouge 38,40 et 42. Au moment de la fabrication, on emplit tous les vides à l'intérieur du boîtier extérieur 34 avec un composé adhésif aux silicones de type standard, assurant l'herméticité

complète du boitier extérieur 34.

Tous les composants internes de la carte de mémorisation de données 10 sont montés sur une carte de circuit imprimé non magnétique 36 qui est en "Kapton", fabriquée par 3M-Electronic Products, St. Paul, MN, E.E.A.. Le Kapton est une matière flexible pour circuit imprimé, d'environ 0,18 mm d'épaisseur, qui est formée par trois couches dans sa forme finale. Une couche de base porte une couche de cuivre dont l'épaisseur correspond à 1, 5 g/dm2. On forme des motifs de circuits dans la couche de cuivre, par masquage et gravure, en utilisant des techniques classiques de fabrication de cartes de circuit imprimé. On applique sur les parties de cuivre résultant de la gravure, avec interposition d'un adhésif, une couche de cuivre, préparée avec des découpes pour les composants électroniques, et on la fait adhérer au reste de la structure pour former un circuit en une seule pièce, dans lequel toutes les parties en cuivre mince résultant de la gravure sont protégées par la couche de cuivre supérieure. On monte ensuite les composants électroniques, par la technique de montage en surface, sur des plots formés dans la couche de cuivre gravée qui traversent des découpes dans

la couche de cuivre supérieure.

La carte de mémorisation de données 10 comprend en outre un bobinage secondaire 18 et une alimentation à découpage 16, qu'on décrira en détail en relation avec les figures 5 et 6. Les dispositifs optoélectroniques infrarouge 38,40 et 42 doivent être les composants à la plus grande hauteur dans le bottier extérieur 34, de façon qu'ils viennent en contact avec le bottier extérieur 34 lorsqu'on réunit les demi-boîtiers. Ceci évite que l'adhésif aux silicones masque les surfaces émettrice ou

détectrice lorsqu'il est injecté dans le boîtier 34.

Dans ce but, on place une petite couche de mousse 48 sous la carte de circuit imprimé 36 pendant le montage,

pour augmenter la hauteur des dispositifs 38,40 et 42.

On va maintenant considérer la figure 4 qui montre de façon plus détaillée la mémoire 12 et le circuit de communication optique 24. La mémoire 12 est une mémoire morte programmable effaçable par voie électrique du type X2404, fabriquée par Xicor Incorporated, Milpitas, Californie. La mémoire X2404 a une capacité de 4 kilobits, avec une organisation interne sous la forme de deux pages 256 x 8. La mémoire X2404 comprend en outre un-processeur de communication série incorporé dans la puce, qui met en oeuvre un protocole de transfert de données bidirectionnel et élimine la nécessité d'une logique d'adressage et de

commande externe pour la mémoire.

Tous les transferts de données se font sous la

commande de l'unité de lecture et de programmation 14.

Le processeur de communication série interne accepte des ordres de lecture et d'écriture sous la forme de mots de huit bits, qui proviennent du microprocesseur 28 dans l'unité de lecture et de programmation 14. Des demandes de données uniques peuvent déclencher le transfert de blocs de données entiers, en série, par la broche

bidirectionnelle SDA.

Le circuit de communication optique infra-rouge comprend des photodiodes à infrarouge 38 et 40, et une diode électro-luminescente infra-rouge 42, qui forme une liaison de communication optique avec des dispositifs à infrarouge complémentaires et appariés au point de vue spectral, à l'entrée du microprocesseur 28 dans l'unité

de lecture et'de programmation 14.

Les photodiodes 38 et 40 sont des capteurs en boîtier plastique de la série OPL-500, fabriqués par TRW Optron, Carrollton, Texas. La photodiode 38 reçoit l'horloge provenant du microprocesseur 28 dans l'unité de lecture et de programmation 14 et elle applique ce signal à la broche SCL de la mémoire 12. La photodiode 40 reçoit des données et des ordres de lecture/écriture provenant du microprocesseur 28, et elle les applique à

la broche bidirectionnelle SDA.

Les données de sortie sur la broche SDA sont émises vers le microprocesseur 28 dans l'unité de lecture et de programmation 14, au moyen de la diode électro-luminescente infra-rouge 42, qui est une diode infra-rouge au GaAs en bottier plastique du type OP140, appariée au point de vue spectrale avec les capteurs OPL-500, et également fabriquée par TRW Optron,

Carrollton, Texas.

En considérant maintenant la figure 5, on voit une représentation plus détaillée du circuit d'alimentation. L'oscillateur haute fréquence 22, qui se trouve dans l'unité de lecture et de programmation 14, utilise un circuit intégré temporisateur 555, de type courant, désigné par la référence 50, avec des valeurs de résistances et de condensateur choisies pour donner une fréquence de sortie de 10 kHz, qui est dans la gamme classique des alimentations à découpage. Un oscillateur fonctionnant à haute fréquence est souhaitable pour minimiser la capacité nécessaire pour le filtrage. La sortie de l'oscillateur 22 est couplée magnétiquement, par le bobinage primaire 20, avec le bobinage secondaire 18 qui se trouve sur la carte de mémorisation de données , ce qui a pour effet d'induire un courant dans le bobinage secondaire. Sur la figure 5, le circuit magnétique unique 52 représente la fonction combinée des deux éléments de circuit magnétique associés aux bobinages primaire et secondaire, qui sont en réalité

séparés par un entrefer, comme on le décrira.

Le circuit d'alimentation 16 se trouvant sur la carte de mémorisation de données 10 comprend un redresseur à simple alternance à diode et condensateur de type standard et un régulateur de tension 54. Le régulateur de tension 54 est un circuit intégré pA723 prévu pour le montage en surface, fabriqué par Texas Instrument Incorporated, Dallas, Texas, qui est utilisé avec des valeurs de résistances et de condensateur choisies de façon à donner une tension de sortie régulée de 5 volts. La tension de sortie du régulateur de

tension 54 est appliquée à la mémoire 12 et aux dispo-

sitifs opto-électroniques infrarouge 24.

La figure 6 montre la relation entre les divers éléments magnétiques qui coopèrent pour réaliser le transfert d'énergie électrique de l'unité de lecture et de programmation 14 vers la carte de mémorisation de données 10. Le circuit magnétique 52, qui se trouve derrière la plaque 58 de l'unité de lecture et de programmation 14, est un circuit magnétique standard en forme de E, en ferrite 3C8, fabriqué par Ferroxcube Corporation, Saugerties, New York. Le circuit magnétique 52 porte un bobinage formé par soixante spires de fil de

0,13 mm de diamètre (désigné par la référence 60).

Le bobinage secondaire 18 dans la carte de mémorisation de données 10 est gravé dans le cuivre de la carte de circuit imprimé 36, avec une forme en spirale, et il est emprisonné entre les couches 62 et 64 du Kapton. Le bobinage secondaire 18 est l'équivalent de spires de fil de section circulaire de 0,13 mm de diamètre. Le fil de 0,13 mm de diamètre a une section de 12,6 x 103 mm2. La région située derrière le bobinage primaire 18 est recouverte par un élément de guidage de flux 46, qui a pour fonction de fermer le circuit magnétique qui est créé lorsque le bobinage primaire est excité. L'élément de guidage de flux 46 est également en

ferrite 3C8, avec une épaisseur d'environ 2,4 mm.

Il existe un entrefer, comme l'indique la figure 6, entre le bord avant du circuit magnétique 52 et le bord en regard de l'élément de guidage de flux 46. Il est souhaitable que cet entrefer mesure 0,25 mm ou moins. Le ferrite 3C8, qu'on utilise à la fois pour le circuit magnétique 52 et l'élément de guide de flux 46, a une inductance de 75 mH pour 1000 spires de fil de

0,13 mm de diamètre, pour cette plage d'entrefer.

Lorsque le bobinage primaire 20 est excité par l'oscillateur à 10 kHz 22, un flux magnétique est créé dans le circuit magnétique 52 et ce flux traverse l'entrefer et l'élément de guidage de flux 46, et il revient vers la branche opposée du circuit magnétique 52. Un courant électrique est induit dans les conducteurs de la bobine secondaire 18 lorsque ces conducteurs sont coupés par le flux magnétique croissant

et décroissant.

On va maintenant considérer la figure 7 qui représente de façon plus détaillée l'unité de lecture et de programmation 14. L'unité de lecture et de programmation 14 est de préférence un petit dispositif, léger et simplifié, pouvant être monté commodémment dans diverses positions fixes, en fonction de l'application

spécifique de la carte de mémorisation de données 10.

Dans un système de contrôle d'accès à un local, l'unité de lecture et de programmation 14 pourrait commodémment être montée à côté d'une porte. Dans le cas d'un dispositif de sécurité pour un ordinateur, l'unité de lecture et de programmation 14 pourrait être montée sur une console d'ordinateur. La taille et la forme de l'unité de lecture et de programmation 14 dépendent également dans une certaine mesure de l'application spécifique. Il est même possible d'incorporer l'unité de lecture et de programmation 14 dans le panneau de commande d'un granddispositif, tel qu'un terminal de guichet de banque ou un clavier d'ordinateur. La figure 7 montre l'unité de lecture/programmation 14 sous la

forme d'une unité autonome posée sur une table.

L'unité de lecture et de programmation 14 comprend un boîtier 66 qui est destiné à contenir ses circuits électroniques internes et qui procure un moyen permettant d'introduire la carte de mémorisation de données 10 à l'intérieur. Le boîtier comprend une plaque plane 58. Le bobinage primaire 20 et les dispositifs opto-électroniques 26 sont montés derrière la plaque 58 dans l'orientation appropriée pour coopérer avec la

carte de mémorisation de données 10.

La carte de mémorisation de données 10 descend dans des rainures 70 qui assurent un alignement mécanique correct de la carte 10, en la maintenant plaquée contre la plaque 18, en l'empêchant de se déplacer d'un côté vers l'autre, et en orientant

correctement ses dispositifs magnétique et optoélectro-

niques par rapport à ceux de l'unité de lecture et de

programmation 14.

On peut utiliser l'unité de lecture et de programmation 14 avec un dispositif d'entrée de données par clavier 72. Le dispositif d'entrée de données par

clavier 72 comprend un clavier 74 permettant à un utili-

sateur d'introduire des codes personnels d'identifica-

tion ou de vérification. Un afficheur 76 est incorporé pour renvoyer l'information vers un utilisateur ou pour afficher une information d'instructions. Le dispositif d'entrée de données par clavier 72 peut comprendre un clavier alphanumérique et un visuel vidéo pour présenter des données extraites de la carte de mémorisation de

données 10.

La forme exacte du dispositif d'entrée de don- nées 72 dépend dans une certaine mesure de l'application

particulière de la carte de mémorisation de données 10.

La figure 8, est un schéma représentant le microprocesseur et les circuits de communication de l'unité de lecture et de programmation 14. Comme on l'a expliqué en relation avec la figure 1, l'unité de

lecture et de programmation 14 comprend un microproces-

seur 28, des dispositifs optoélectroniques à infrarouge 26 et une interface normalisée RS-232, portant la

référence 30.

Le microprocesseur 28 est du type TMS7742, fabriqué par Texas Instruments Incorporated, Dallas, Texas. Le TMS7742 est en réalité un circuit intégré micro-contrôleur à huit bits, contenant une mémoire morte programmable interne. Selon une variante, on peut utiliser un circuit intégré Z8613, fabriqué par Zilog

Incorporated, Campbell, Californie.

Les dispositifs optoélectroniques infrarouge 26 comprennent deux diodes électroluminescentes infrarouge

80 et 82, appariées au point de vue spectral aux photo-

diodes 38 et 40 qui se trouvent sur la carte de mémori-

sation de données 10. La diode électroluminescente infrarouge 80 fournit l'horloge à la carte 10, et la diode électroluminescente infrarouge 82 est destinée à

la transmission des données. Les dispositifs optoélec-

troniques 26 comprennent également une photodiode

infrarouge 84 qui est appariée à la diode électrolumi-

nescente infrarouge 42 et qui se trouve sur la carte 10.

La photodiode infrarouge 84 est destinée à recevoir des

données à partir de la carte 10.

Le microprocesseur 28 communique avec un dispo-

sitif externe équipé d'une interface RS-232, tel qu'un ordinateur hôte, au moyen d'un émetteur d'interface 78 et d'un récepteur 79. L'émetteur d'interface 78 et le récepteur d'interface 79 fonctionnent selon un protocole

fourni par le microprocesseur 28. Ceci permet de connec-

ter l'unité de lecture et de programmation 14 à divers

ordinateurs hôtes, en fonction de l'application particu-

lière. Le système hôte fournira le logiciel d'applica-

tion particulier pour le fonctionnement de l'unité de lecture et de programmation. Dans le cas d'applications relatives à la sécurité, toutes les opérations de cryptage et de décryptage des données sont effectuées

dans l'ordinateur hôte.

A titre d'exemple, l'ordinateur hôte pourrait

commander au microprocesseur 28 d'activer les disposi-

tifs électroniques infrarouge 26 pour demander des données se trouvant dans la mémoire 12 de la carte et pour émettre ces données vers l'ordinateur hôte. Le

microprocesseur 28 provoque l'éclairement et l'extinc-

tion de la diode électroluminescente infrarouge 80 à une fréquence d'horloge spécifiée pour fournir l'horloge à la mémoire 12 de la carte. Le microprocesseur 28 émet un ordre de demande de données vers la mémoire 12 de la

carte au moyen de la diode électroluminescente infra-

rouge 82, et il reçoit ensuite les données par l'inter-

médiaire de la photodiode infrarouge 84. Lorsque les données sont reçues elles sont émises vers l'ordinateur

hôte au moyen de l'émetteur d'interface, 78.

* Par exemple, dans le cas o la carte de mémori-

sation de données 10 est utilisée dans une application visant à assurer la sécurité de l'accès conditionnel à une zone, l'utilisateur s'approche du poste de sécurité et introduit la carte dans l'unité de lecture et de

programmation 14. Le microprocesseur 28 émet continuel-

lement des signaux d'interrogation pour détecter la présence d'une carte. A la réception d'une réponse provenant de la carte de l'utilisateur, l'unité de lecture/programmation 14 lit une position de mémoire spécifiée de la mémoire 12 pour détecter un code. Le code fait référence à une table de numéros d'identifi- cation personnels qui se trouve dans la mémoire morte

programmable dans le microprocesseur 28. Le microproces-

seur recherche le code d'identification personnel de l'utilisateur et demande à l'utilisateur d'introduire son code d'identification personnel à l'aide à l'aide du

dispositif d'entrée de données par clavier 72. Le micro-

processeur 28 compare ensuite le code d'identification personnel avec celui introduit par l'utilisateur. Si les codes correspondent, l'utilisateur reçoit l'autorisation

d'accès; s'il ne correspondent pas, l'accès est refusé.

Dans l'application décrite ci-dessus le code d'identification personnel de l'utilisateur n'est connu que de l'utilisateur et il est contenu seulement dans une table à consulter qui réside dans l'unité de lecture et de programmation 14. Au cas o une personne non autorisée parvient à accéder aux données se trouvant dans la carte, cette personne ne pourra pas connaitre le code d'identification personnel de l'utilisateur, du fait que la carte ne contient qu'un pointeur relatif à une table. Si l'unité de lecture et de programmation 14

autorise l'accès, il est possible d'accéder à des don-

nées supplémentaires dans la carte, comme par exemple des données enregistrées de nature financière ou médicale. Ce qui précède permet de voir qu'il est possible d'atteindre aisément les divers buts de l'invention

ainsi que d'autres résultats avantageux.

On peut évidemment apporter de nombreuses modi-

fications à l'invention, à la lumière des explications précédentes, sans sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple, on pourrait incorporer des dispositifs de mémoire supplémentaires pour augmenter la capacité d'enregistrement de données de la carte ou bien on pourrait employer des circuits logiques supplémentaires pour mettre en oeuvre des techniques plus perfectionnées pour le codage et la sécurité des données. De plus, il n'est pas obligatoire de mettre en oeuvre l'invention sous la forme d'une carte plate, du fait qu'on peut concevoir l'emploi des principes de l'invention pour des

dispositifs d'enregistrement de données ayant différen-

tes formes et différentes tailles. De ce fait, la

description qui précède doit être considérée comme un

exemple non limitatif.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif portable de mémorisation de don-

nées destiné à mémoriser et à porter des données, com-

prenant une mémoire (12) placée dans un boîtier (34) et destiné à mémoriser les données, caractérisé en ce que

le boîtier (34) transmet la lumière infrarouge et con-

tient des moyens optoélectroniques infrarouge couplés électriquement à la mémoire (12), destinés à transférer des données entre la mémoire (12) et un dispositif hôte

externe à travers le boîtier.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le boîtier (34) contient, de plus, un bobinage secondaire (18) et des moyens d'alimentation en puissance, destinés à être couplés par voie magnétique à une source inductive externe afin de fournir la puissance électrique nécessaire à la mémoire (12) et aux

moyens optoélectroniques infrarouge.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, ca-

ractérisé en ce que la mémoire (12) est destinée à mémo-

riser des données codées de façon numérique.

4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif se présente sous

forme d'une carte plate.

- 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce que le boîtier (34)

est en polysulfone.

6. Dispositif seon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que le boîtier est étanche.

7. Système de mémorisation et de restitution de

données, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinai-

son: - un boîtier portable laissant passer la lumière infrarouge, contenant une mémoire (12) de stockage de

données, les premiers moyens optoélectroniques infrarou-

ge couplés électriquement à la mémoire (12) et destinés à transférer les données entre la mémoire (12) et un dispositif hôte externe à travers le boîtier, et des

moyens à bobinage secondaire d'alimentation de puissan-

ce, destinés à être couplés par voie magnétique à une source inductive externe afin de fournir la puissance électrique nécessaire à la mémoire (12) et aux premiers moyens optoélectroniques infrarouge, et - une unité de lecture et de programmation prévue pour recevoir le boîtier, contenant une source inductive destinée à être couplée magnétiquement avec le bobinage secondaire pour transférer de la puissance

électrique vers les moyens d'alimentation, un micro-

processeur programmé destiné à commander la lecture et l'écriture de données dans la mémoire (12) et des seconds moyens optoélectroniques infrarouge couplés électriquement au microprocesseur et couplés optiquement aux premiers moyens optoélectroniques pour transférer

des données entre le microprocesseur et la mémoire (12).

8. Unité de lecture et de programmation destinée

à être utilisée avec un dispositif portable de mémorisa-

tion de données, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (66) destiné à recevoir le dispositif portable de mémorisation de données contenant un microprocesseur (28) programmé destiné à commander la lecture et l'écriture de données dans le dispositif portable de mémorisation de données et une source inductive (20) destinée à être couplée magnétiquement à un bobinage secondaire (18) contenu dans le dispositif portable de mémorisation de données pour lui transférer de la puissance électrique et des moyens optoélectroniques

infrarouge (26) couplés électriquement au micro-

processeur pour transmettre les données entre le micro-

processeur et le dispositif portable de mémorisation de données.