WO1979000543A1 - Procede et dispositif pour connecter electriquement un objet amovible notamment une carte electronique portative - Google Patents

Procede et dispositif pour connecter electriquement un objet amovible notamment une carte electronique portative Download PDF

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WO1979000543A1
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Definitions

  • the present invention relates to a method for electrically connecting a removable object with an electrical device and a device for implementing the method.
  • the removable object is a portable electronic card of the type described in patent applications No. 75 14807 and No. 2.311.360; such a card which contains memory circuits has in particular for application the taking into account of banking or commercial operations, for example between customer and merchant.
  • the electrical (or electronic) circuit contained in the removable portable card and the electrical device of the transfer device consists in bringing the contact surfaces of two conventional conductors into contact, respectively associated with the portable electric removable object and to the electrical appliance.
  • the method according to the invention comprises the steps: a) bringing the contact surfaces of the two conductors opposite b) then moving the contact surfaces relatively relative to one another 'Other, in a direction having at least one component normal to their surface, these first two steps are in particular to facilitate the contacting of the contact surfaces; in fact, during the first phase, the operator can move the two contact surfaces relatively without difficulty since they are not yet in contact; in addition, and above all, it should be emphasized that in doing so the edges of the contact surfaces never come into abutment against each other; these two steps are also likely to limit wear and deterioration of the contact surfaces.
  • this lateral oscil movement can be carried out while the two contact surfaces are constantly in contact, it can also be carried out by successive al ler and return, otherwise known as an iteration of the contacting process.
  • the method according to the present invention may also comprise the steps
  • Figure 1 a perspective view torn from the connector showing the contacting mechanism, in the initial position (contact not yet established).
  • Figure 2 a cutaway perspective view of the connector showing the contacting mechanism of the connector in the final position with contact established).
  • Figure 3 a portable electronic card.
  • Figure 4 a connecting element bar.
  • Figure 5 the electrical diagram of the connector.
  • Figure 6 the electrical diagram of the electrical contact test device.
  • Figure 7 the connector operating algorithm.
  • FIGS. 1 and 2 there is shown at 1 a portable electronic credit card containing an electronic circuit in the form of an integrated circuit.
  • This credit card (see also FIG. 3) comprises, in a manner known per se, output terminals such as 1 a, 1 b. . . so the form of fine lamel the metal, conductive arranged by lich. These output terminals are intended to electrically connect the electronic circuit of the credit card with an electrical application of a transfer device such as 2 with which data must be exchanged temporarily.
  • a strip 3 of elongated conductive elements such as 3a, 3. . . elastically mounted on a support 3c and electrically connected by cables such as 4a, 4b,. . . to the 2 life transfer device apply temporarily as will be described below, against the output terminals 1a, 1b,. . .
  • Two wheels 5a and 5b mounted mobile in rotation on a frame actuated by an electric motor 7 whose reversible direction of rotation e (not visible in the figure), cause the card 1 to translate by friction p on which the el come to bear ; the coach being the same supported and guided by a guide track 9 ground of the frame 6.
  • the periphery of the wheels 5a and 5b is covered with non-slip material having sufficient elasticity to create friction drive pressure .
  • Stops 12a, 12b located at the front and rear of the frame 6 limit the longitudinal stroke of the drawer 10 moreover, an electric inverter 13 mounted on the frame 6 cooperating with the drawer 10 detects its front and rear positions reverses the direction of rotation of the wheel drive motor 5a, accordingly.
  • a spring 14 bearing on the one hand on the frame 6 and on the other hand on the drawer 10 recalls the latter in the opposite direction of arrow 8.
  • the conductor strip 3 is fixed on a support 16 articulated relative to the frame 6 around a transverse axis 17; a slight voluntary play allows the bar to move laterally (in the direction of the transverse axis 17); the clearance is determined so that the amplitude of lateral displacement of the bar of the associated connection elements 3a is less than the width of the terminal 1a.
  • the bar 3 is arranged relative to the frame 6 and relative to the drawer 10 so that when the latter is in position before the connection elements 3a can come to bear, by tilting the support 16, on the terminals 1_a; for the most forward position of the drawer 10, the contact zones between the connection elements 3a and the terminals ___ are the furthest from the edge 1 c of the card 1; for the position the rear most of drawer 10 the terminals l a. . . and elements 3a. . . are no longer opposite.
  • On the articulated support 16 is mounted a ramp 18 intended to cooperate with the cam 15 of the drawer 10; the profiles of the cam 15 and of the ramp 18 are determined in such a way that when the drawer r is in the rear position (as shown in FIG.
  • the support 16 is in the raised position (terminals 1 a and the connection elements 3a being neither in contact nor facing one another,. when the slide advances (in the direction of arrow 8), the support 16 remains in the raised position as long as the terminals 1_a and the connections 3a are not opposite one another,
  • the support 16 switches to press the connection elements 3a against the terminals 1_a; during this movement, the connection elements 3a move towards the terminals 1_a. ,. in a direction having at least one component on the surface of the latter,. when the drawer continues to advance to its maximum front position, the support 16 remains lowered so as to maintain the connection elements 3a against the terminals 1_a, the surfaces in contact moving tangentially one with respect to the 'other.
  • a spring 19 interposed between the frame 6 and the support 16 tends to maintain the latter in the raised position against the action of the ramp 18
  • the introduction of the card is detected by a photocell cell 53 (or a microswitch or a magnetic switch ty R EED or HA LL).
  • This presence detector of the " card is arranged so as to be permanently activated and to emit a logic level signal O when the card is in the connector. It sends it by capacitor 107 a signal by the conductor 54 on the one hand to toggle 50 to place it in state 1, on the other hand to the other rocker 55 to place it in the zero state.
  • a limit switch 57 detects the maximum front position of the spool and causes the flip-flop 55, which it is connected to, to switch in state 1 on its output 55a; this results in a reversal of the motor 52, the reverser 56 passing reverse position.
  • a start of travel contact 58 detects position a maximum rear of the drawer and switches rocker 55 to which it is connected in state 0 on its output 55a this results in a new reversal of the motor 52, the inverter 56 passing into the forward position.
  • card 1 oscil le from front to back and the support plate 16 lowers is completely raised at each cycle; the process of placing the card repeating itself completely.
  • a signal is emitted in the direction of the flip-flop 50 to which this member is connected by its output 59a; this signal switches this flip-flop 50 to state 0 on its output 50a, which causes the switch 51 to open in the stop position and the motor stop 52.
  • a delay line 60 of 0.055 s is connected to the output 50b of the flip-flop 50. This delay line is connected to one of the inputs of an AND gate 61, the other input of which is connected via an inverter 62 to the output 59a of the good contact test device 59.
  • the gate 61 goes into the state O on its output 61a and actuates the flip-flop 50 with which it is connected to the state 1 on output 50a; the motor 52 is correspondingly restarted.
  • the output 61 a of door 61 remains at state 0 confirming the stop of the motor 52.
  • the outputs 59a and 60a of the test member 59 and the delay line 60 are connected to an AND gate 63 delivering a control signal confirming on a display member 105 "contact established" that the contact is correctly established and authorizing the exchange of data between the electronic circuit of the card 1 and the electrical equipment 2.
  • the outputs 50a and 55a of the flip-flops 50 and 55 are respectively connected to the on-off switch 51 and to the reverse-forward reverse gear 56 via two OR gates 64 and 65; the two OR gates are respectively connected by their other input to a member 66 delivering an ejection signal when the data exchanges are finished; this results in a reverse operation of the motor 52 ensuring the ejection of the card.
  • an AND gate 104 the other input 104a of which is connected to the presence detector of the card 53; as a result, when the card is removed from the connector, the AND gate 104 closes, which has the effect of stopping the motor 52.
  • a counter OO reset to zero by the initial reset circuit 106 is incremented by one at each limit switch via the conductor 108 connected to the output 55a of the flip-flop 55; this counter (with 15 positions in the case of the variant shown in FIG. 5)
  • the electronic card (located to the right of the dotted line) contains a memory 30 comprising here 255 qua bit words.
  • This memory apart from the supply wires (not shown, is connected to the outside via, on the one hand, h addressing input terminals such as 1 a, and, on the other hand, four output bors of reading such as 1 b and also by a terminal between writing or reading 1 d (the reading of the content of the memory is actuated by a zero level on input 1d).
  • an OR gate 31 In the card there is an OR gate 31, the nine inputs of which are connected in parallel to the inputs 1a and 1d; the OR gate output 31 is connected to terminal 1e respectively in cont with the connection element 3e.
  • the outputs of connection elements are connected in parallel with the inputs of an OR gate 32; output 32a of the OR gate 32, as well as the output of the connection element 3e, are connected to the two inputs 33a, 33b of a gate 33.
  • the first memory OOOOOOOO address contains the OOOO data item (four zero); in addition, construction, an unconnected logic input (“in the air") is fi at logic level 1.
  • an unconnected logic input is fi at logic level 1.
  • simply read the content of the first address if a logic level * 1 appears on the output 59 of the NI 33 gate all the electrical contacts are correct, if not, one of the electrical contacts (1a, 1d, 1e or 1 is incorrect.
  • y ⁇ lV _ First of all, it should be noted that for the card to be able to operate, the electrical supply contacts must be correct in the first place; a malfunction of the supply contacts will result in a level 1 on the input " 33b. Furthermore, a fault on the contacts la ...
  • FIG. 7 represents the operating algorithm.
  • the connector is initially in the standby position (standby 70) ready to receive a card 1.
  • the card drive system is started; the card advances: the contact surfaces face each other (contact surfaces face to face 74) and then come closer to each other
  • OVP1 days correct (electrical contact correct? 82) a "good contact” signal is issued ("good contact” signal 83) and ends (end 84) the connector operating cycle.
  • the cycle continues in 87 by the indication of the impossibility of obtaining a good contact (signaling "impossible contact 9 ⁇ ).
  • the cycle is then completed (end 84) and the card can for example be ejected or even absorbed by the device.
  • the counter avoids unnecessarily multiplying the cycles in particular in the event of permanent deterioration of the contacts; one might think of the effect that beyond a number of attempts to get a bo contact, it is better to stop.
  • the card and the connection mechanism are half-started by an electric motor, in other embodiments, it could be different, in particular the movement of the card and of the drawer could be due to the holder of the card that introduces it; in the latter case, the relative movements of the contact surface would be essentially guided by guide means, in particular ramps.
  • the movable drawer in translation could be replaced by an articulated flap movable in rotation and translation (in the manner of mechanisms for introducing magnetic cassettes into the reader. of bands).
  • connection strip could be arranged on the frame so that the connection strip and the card are instantly immobilized relative to one another as soon as the contact is correct; the inertia of the manual or mechanical drive mechanisms would then have the effect of moving the bar and the card together without modifying the position of the areas in contact; such a solution would allow in particular in the absence of an engine to manually insert the card without having to worry about the instant when contact is correctly established.
  • the electric removable object is an electronic device of the type described in particular in French patent 2,311,360 and takes the form of a "credit card" made of thin plastic material including a special integrated circuit (grouping it - even around the PROM memory, various input / output processing and control circuits), a very high level of security may be required in certain applications, for example:
  • Such a card can, in fact, be counterfeited by replacing the special integrated circuit it contains with the set of electronic components (standard PROM memory, microprocessor, power interfaces, etc.), behaving electrically in the same way as the reference circuit.

Abstract

Procede et dispositif pour connecter electriquement un objet amovible notamment une carte electronique portative. Le connecteur comporte: des moyens (5a, 5b) pour amener les surfaces de contact (1a, 3a) en vis-a-vis, des moyens (15, 18) pour deplacer de maniere relative les surfaces de contact l'une vers l'autre selon une direction ayant une composante au moins normale a leur surface de contact, des moyens (13, 5A, 5B) pour deplacer de maniere oscillatoire, autour d'un point moyen, les surfaces de contact l'une par rapport a l'autre selon une direction tangentielle, des moyens pour tester le contact et delivrer un signal de commande actionnant les moyens de deplacement oscillatoire et tangentiel, pour les arreter des que le contact est etabli.

Description

"PROC EDE ET DI SPOSITI F POU R CONN ECTER ELECTR I QU EMENT UN OBJET AMOV I B LE NOTAMMENT UN E CARTE ELECTRON IQU E PORTATIVE"
La présente invention concerne un procédé pour connecter élec¬ triquement un objet amovible avec un appareil lage électrique et un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé .
Elle concerne plus particulièrement le cas où l'objet amovible est 5 une carte électronique portative du type décrit dans les demandes de brevet n° 75 14807 et n° 2.311 .360 ; une tel le carte qui contient des circuits de mémorisation a notamment pour application la prise en compte d'opérations bancaires ou commerciales , par exemple entre client et commerçant .
10 On sait en effet que de tel les cartes électroniques portatives doivent être périodiquement électriquement connectées avec des dispo¬ sitifs de transfert avec lesquels elles échangent des informations (des données) .
Généralement, le procédé pour établir le contact électrique entre
15 le circuit électrique (ou électronique) contenu dans la carte portative amovible et l'appareil lage électrique du dispositif de transfert consiste à mettre en contact les surfaces de contact de deux conducteurs clas¬ siques , respectivement associés à l'objet amovible portatif électrique et à l'appareil lage électrique.
20 Parmi les problèmes techniques qu'il convient de résoudre, les suivants s'avèrent, notamment dans le cas particulier des cartes por¬ tatives , particulièrement importants :
- En premier lieu , il faut assurer un bon contact électrique en compensant notamment l'usure et/ou l'encrassement des
25 surfaces de contact,
- en deuxième lieu, il faut réduire au maximum l'encombrement des surfaces de contact,
- en troisième lieu , il faut faciliter la mise en contact rapide des surfaces de contact par le porteur de la carte portative,
30 - en quatrième lieu , il faut limiter les risques d'usure des surfaces de contact. En l 'état actuel de la technique, ces problèmes à résoudre sem¬ blent dans une large mesure apparemment contradictoires . 35 La présente invention se propose d'apporter une sol ution à ces problèmes .
La solution ci-après exposée dépasse en fait le cas particulier des cartes portatives électroniques et est susceptible de trouver une ap¬ plication chaque fois qu'il y a lieu de connecter électriquement un objet amovible électrique (ou encore un objet mobile associé à un circuit électrique) avec un appareil lage électrique . 1 Le procédé selon l 'inven- tion comprend les étapes : a) d'amener les surfaces de contact des deux conducteurs en vis-à-vis b) puis de déplacer de manière relative les surfaces de contact l 'une par rapport à l'autre, selon une direction ayant au moins une composante normale à leur surface, ces deux premières étapes ont en particulier pour but de faciliter la mise en contact des surfaces de contact ; en effet, pendant la première phase l 'opérateur peut déplacer de manière relative les deux surfaces de contact sans difficulté puisqu'el les ne sont pas encore en contact ; de plus , et surtout, il convient de sou ligner que ce faisant les bords des su rfaces de contact ne viennent jamais en butée l'un contre l'autre ; ces deux étapes sont également de nature à limiter l 'usure et la détérioration des surfaces de contact. c) Puis de déplacer de manière oscil latoire et relative les deux sur- faces de contact, autour d'un point moyen , selon une direction tangentielle à leur surface, au moins dès lors que celles-ci sont en contact, ce mouvement oscil latoire peut être effectué alors que les deux surfaces de contact sont constamment en contact, il peut également être effectué par des al ler et retour successifs , autre¬ ment dit par une itération du processus de mise en contact.
Cette étape du procédé a pour but en combinaison avec les précédentes, de provoquer un contact électrique tout en limitant l'encombrement des surfaces grâce au déplacement autour d'un point moyen . d) Enfin , de tester le contact électrique et d'arrêter le déplacement oscil latoire tangentiel lorsque le contact électrique est établi .
Cette étape du procédé a pour but, en combinaison avec les précédentes , de faciliter une mise en contact rapide puisque dès que cel le-ci est établie, le processus s'arrête ; el le a également pour but en combinaison avec les autres , de limiter l'usure des surfaces de contact à ce qui est stric¬ tement nécessaire. I l apparaît que certaines étapes du procédé selon l'invention pré- sentent déjà en soi un intérêt du fait du ou des problèmes qu'el les solutionnent plus particu lièrement ; la présente invention couvre éga¬ lement en soi ces étapes intermédiaires ; il en est ainsi
- des trois premières étapes , a) , b) , c) prises en combinaison , - de l 'étape qui consiste
. à rechercher le bon contact des su rfaces de contact en déplaçant ces dernières l 'une par rapport à l 'autre (ou en itérant le processus de mise en contact) ,
. à tester le contact électrique et à arrêter la recherche du bon contact lorsque celui-ci est établi ; >
- de l'étape qui consiste à rechercher le bon contact des surfaces de contact en déplaçant ces dernières l ' une par rapport à l 'autre autour d'un point moyen , de manière oscil latoire . Subsidiai rement, afin de contribuer à parfaire la recherche du bon contact, le procédé selon la présente invention peut comporter en outre les étapes
- d'exercer une pression suffisante pou r rayer l 'une au moins des surfaces en contact,
- de décaler de manière aléatoire les surfaces de contact l'une par rapport à l'autre entre deux oscillations successives .
On va maintenant décrire, à titre d 'exemple non limitatif une variante de réal isation du procédé selon l ' invention et d'un dispositif connecteur le mettant en oeuvre en se référant aux figures qui repré¬ sentent : Figure 1 : une vue en perspective arrachée du connecteur mon¬ trant le mécanisme de mise en contact, en position initiale (contact non encore établi) .
Figure 2 : une vue en perspective arrachée du connecteur mon¬ trant le mécanisme de mise en contact du connecteur en position finale contact établi) .
Figure 3 : une carte électronique portative .
Figure 4 : une barrette d'élément de connection .
Figu re 5 : le schéma électrique du connecteu r .
Figure 6 : le schéma électrique du dispositif de test du contact électrique .
Figure 7 : l 'algorithme de fonctionnement du connecteur .
Sur les figu res 1 et 2, a été représenté en 1 une carte de crédit électronique portative contenant un circuit électronique sous la forme d'un circuit intégré .
OΛ.PI Cette carte de crédit (voi r figure 3 également) comporte manière connue en soi des bornes de sortie telles que 1 a , 1 b . . . so la forme de fines lamel les métal liques , conductrices disposées par lèlement. Ces bornes de sortie sont destinées à raccorder élect quement le circuit électronique de la carte de crédit avec un app reil lage électrique d'un dispositif de transfert tel que 2 avec lequel doit échanger temporai rement des données . A cette fin (voir figure également) , une barrette 3 d'éléments conducteurs al longés tels 3a , 3 . . . montée élastiquement sur un support 3c et électriquement reli par des cables tels que 4a , 4b , . . . au dispositif de transfert 2 vie temporairement s'appliquer comme il va être ci-après décrit, contre l bornes de sortie l a , 1 b , . . .
Deux roues 5a et 5b montées mobiles en rotation sur un bâti actionnées par un moteu r électrique 7 dont le sens de rotation e inversable (non visible sur la figure) , entraînent en translation p friction la carte 1 sur laquel le el les viennent prendre appui ; la car étant el le-même supportée et guidée par un chemin de guidage 9 sol daire du bâti 6. La périphérie des roues 5a et 5b est recouverte d' matériau anti-dérapant ayant une élasticité suffisante pou r créer pression d'entraînement par friction .
Lorsque les roues 5a et 5b tournent dans le sens de la flèche la carte se déplace dans le sens de la flèche 8 jusqu'à ce qu'el le s en butée contre deux ergots 10a et 10b solidaires d'un tiroir 10 (tablette coulissante) mobile en translation dans un chemin de guida 12 également aménagé dans le bâti 6 ; ce chemin de guidage 12 e situé dans le prolongement de celui 9 de la carte de sorte que déplacement en translation de la carte dans le sens de la flèche entraîne celui du tiroir 10 dans le même sens (comme le montre comparaison des figures 1 et 2) . Des butées 12a, 12b situées à l'ava et à l'arrière du bâti 6 limitent la course longitudinale du tiroir 10 par ailleurs , un inverseur électrique 13 monté sur le bâti 6 coopérant avec le tiroir 10 détecte ses positions avant et arrière inverse le sens de rotation du moteu r d'entraînement des roues 5a , en conséquence . Un ressort 14 prenant appui d'une part su r le bâti 6 et d'aut part sur le tiroir 10 rappel le ce dernier dans le sens inverse de flèche 8.
Sur le tiroi r 10 est montée une came 15 dont on verra le rô ci-après .
O.V. La barrette de conducteur 3 est fixée sur un support 16 articulé par rapport au bâti 6 autour d'un axe transversal 17 ; un léger jeu volontaire permet à la barrette de se déplacer latéralement (selon la direction de l'axe transversal 17) ; le jeu est déterminé de telle sorte que l'amplitude de déplacement latéral de fa barrette des éléments de connexion 3a associés soit inférieure à la largeur de la borne 1a .
La barrette 3 est disposée par rapport au bâti 6 et par rapport au tiroir 10 de tel le sorte que lorsque ce dernier est en position avant les éléments de connexion 3a puissent venir s'appuyer, par bascu - lement du support 16, sur les bornes 1_a ; pour la position la plus avant du tiroir 10 , les zones de contact entre les éléments de con¬ nexion 3a et les bornes ___ sont les plus éloignées du bord 1 c de la carte 1 ; pour la position la pl us arrière du tiroir 10 les bornes l a . . . et les éléments 3a . . . ne sont pl us en vis-à-vis . Sur le support articu lé 16 est montée une rampe 18 destinée à coopérer avec la came 15 du ti roir 10 ; les profils de la came 15 et de la rampe 18 sont déterminés de tel le sorte que lorsque le tiroi r est en position arrière (comme cela est représenté sur la figure 1 ) , le support 16 soit en position relevée ( les bornes 1 a et les éléments de connexion 3a n'étant ni en contact ni en vis-à-vis) , . lorsque le tiroir avance (dans le sens de la flèche 8) , le support 16 reste en position relevée tant que les bornes 1_a et les connexion 3a ne sont pas en vis-à-vis l'une sous l'autre,
. lorsque le tiroir continue d'avancer, le support 16 bascule pour venir appuyer les éléments de connexion 3a contre les bornes 1_a ; au cours de ce mouvement, les éléments de connexion 3a se déplacent vers les bornes 1_a . , . selon une direction ayant au moins une composante à la, surface de cette dernière, . lorsque le ti roir continue d 'avancer jusqu'à sa position avant maximale, le support 16 reste abaissé de manière à maintenir les éléments de connexion 3a contre les bornes 1_a , les surfaces en contact se déplaçant tangentiel lement l 'une par rapport à l 'autre . Un ressort 19 intercalé entre le bâti 6 et le support 16 tend à maintenir ce dernier en position relevée contre l 'action de la rampe 18
Figure imgf000007_0001
On va maintenant décri re la figure 5 qui représente le sché fonctionnel électrique du connecteur .
Une bascule bistable 50 initialement à l'état zéro (grâce au circ de remise a zéro initial 106) sur sa sortie 50a positionne l 'interrupte 51 de commande du moteur électrique 52 en position arrêt.
Une bascule bistable 55 initialement à l'état 1 (grâce au circuit remise à zéro initial 106) sur sa sortie 55a positionne l 'inverseur sur le circuit d'alimentation du moteur 52 en position arrièr (c'est-à-dire en position tel le que les roues 5a et 5b tournant en se inverse de la flèche 7) .
L'introduction de la carte est détectée par une cel lule phot électrique 53 (ou un microcontact ou un interrupteur magnétique ty R EED ou HA LL) . Ce détecteur de présence de la "carte est disposé manière à être en permanence activé et à émettre un signal de nive logique O lorsque la carte est dans le connecteur . I l envoie grâce condensateur 107 un signal par le conducteur 54 d'une part vers bascule 50 pour la placer dans l 'état 1 , d'autre part vers l 'autre ba cule 55 pour la placer dans l'état zéro. I l en résulte respectivement que . l'interrupteur 51 bascule en position marche mettant en rou le moteur 52 , . l'interrupteur 56 bascule en position marche avant, ce qui pour effet de faire avancer la carte 1 et le tiroir 10 com décrit ci -dessus . Un contact de fin de course 57 (composant l'inverseur 13) détec la position avant maximale du ti roir et fait basculer la bascule 55, laquelle il est connecté, dans l'état 1 sur sa sortie 55a ; il en résul une inversion de marche du moteur 52, l'inverseur 56 passant position marche arrière . De même, un contact de début de course 58 (composant l 'inve seur 13) détecte la position arrière maximale du tiroir et fait bascul la bascule 55 à laquel le il est connecté dans l 'état 0 sur sa sortie 55a il en résulte une nouvel le inversion de marche du moteur 52, l 'inve seur 56 passant en position marche avant. Autrement dit, grâce à ces contacts de fin de course 56 et 57 , carte 1 oscil le d'avant en arrière et la plaque-support 16 s'abaisse se soulève complètement à chaque cycle ; le processus de mise en pla de la carte se répétant complètement.
Lorsque le test de bon contact électrique effectué par l 'organe 59
"B positif, un signal est émis en direction de la bascule 50 à laquelle cet organe est connecté par sa sortie 59a ; ce signal fait basculer cette bascule 50 à l'état 0 sur sa sortie 50a ce qui provoque l'ouverture de l'interrupteur 51 en position arrêt et l 'arrêt du moteur 52. Pour tenir compte de l'inertie mécanique du moteur et des méca¬ nismes , une ligne à retard 60 de 0, 055 s est connectée à la sortie 50b de la bascule 50. Cette ligne à retard est connectée à l'une des entrées d'une porte ET 61 , dont l'autre entrée est connectée via un inverseur 62 à la sortie 59a de l'organe de test de bon contact 59. Par conséquent, si au terme du délai de 0, 05 s nécessaire pour permettre l'arrêt complet de la carte le contact cesse d'être établi , la porte 61 passe dans l'état O sur sa sortie 61a et actionne la bascule 50 avec laquelle elle est connectée à l 'état 1 sur sortie 50a ; le moteur 52 est corrélativement remis en marche . Par contre, si au terme du délai de 0, 05 s nécessaire pour permettre l 'arrêt complet de la carte, le contact est encore correctement établi , la sortie 61 a de la porte 61 reste à l'état 0 confirmant l'arrêt du moteur 52.
Les sorties 59a et 60a de l'organe de test 59 et de la ligne de retard 60 sont connectées à une porte ET 63 délivrant un signal de commande confirmant sur un organe d'affichage 105 "contact établi" que le contact est correctement établi et autorisant les échanges de données entre le circuit électronique de la carte 1 et l'appareillage électrique 2.
Les sorties 50a et 55a des bascules 50 et 55 sont respectivement connectées à l'interrupteur marche-arrêt 51 et à l'inverseur marche avant -marche arrière 56 via deux portes OU 64 et 65 ; les deux portes OU sont respectivement connectées par leur autre entrée à un organe 66 délivrant un signal d'éjection lorsque les échanges de données sont terminés ; il en résulte une mise en fonctionnement en marche arrière du moteur 52 assurant l'éjection de la carte.
Entre l'organe 66 délivrant le signal d'éjection et les portes OU 64 et 65 est intercalée une porte ET 104 dont l'autre entrée 104a est connectée au détecteur de présence de la carte 53 ; il en résulte que lorsque la carte est retirée du connecteur, la porte ET 104 se ferme ce qui a pour effet d'arrêter le moteur 52.
Un compteur l OO remis à zéro par le circuit de remise à zéro initial 106 est încrémenté d'une unité à chaque fin de course via le conducteur 108 connecté à la sortie 55a de la bascule 55 ; ce compteur (à 15 positions dans le cas de la variante représentée sur la figure 5)
BU R E commande l'ouverture d'une porte ET 101 en fin de décomptage ; ce porte ET 101 émet un signal d'une part indiquant sur l'organe d' fichage 102 "contact impossible" qu'il n'a pas été possible d'obtenir contact électrique correct, d'autre part actionnant à son tour l'ouv ture d'une porte OU 103 montée en série (via la porte ET 104) en l'organe émetteur du signal d'éjection 66 et les portes OU 64 et 65 ; en résulte, comme lors de la phase d'éjection précédemment décri une mise en fonctionnement en marche arrière du moteur 52 assur l'éjection de la carte. On va maintenant décrire de quelle manière il est possible tester si les contacts électriques sont correctement établis entre bornes 1 a et 1 b et les éléments de connexion 3a, 3b en se référan la figure 6.
La carte électronique (située à la droite de la ligne en pointillé) contient une mémoire 30 comportant ici 255 mots de qua bits .
Cette mémoire, en dehors des fils d'alimentation (non représent est connectée avec l 'extérieur par l 'intermédiaire d'une part de h bornes d'entrée d'adressage telles que 1 a, d'autre part quatre bor de sortie de lecture telles que 1 b et également par une borne ent écriture ou lecture 1 d (la lecture du contenu de la mémoire ét actionnée par un niveau zéro sur l'entrée 1d) .
Dans la carte est disposée une porte OU 31 dont les neuf entr sont connectées en parallèle sur les entrées 1a et 1d ; la sortie de porte OU 31 est connectée à la borne 1e respectivement en cont avec l'élément de connexion 3e. Les sorties d'éléments de connexion sont connectées en parallèle avec les entrées d'une porte OU 32 ; sortie 32a de la porte OU 32, ainsi que la sortie de l'élément de c nexion 3e, sont connectées aux deux entrées 33a, 33b d'une porte 33.
Par convention , la première adresse OOOOOOOO (huit zéro) de mémoire contient la donnée OOOO (quatre zéro) ; par ailleurs, construction , une entrée logique non connectée ("en l'air" ) est fi au niveau logique 1 . Pour tester que le contact électrique est bien établi , il suffit lire le contenu de la première adresse ; si un niveau* logique 1 paraît sur la sortie 59 de la porte N I 33 tous les contacts électriq sont corrects , sinon , l'un des contacts électriques (1a, 1d , 1e ou 1 est incorrect. y^lV _ En effet, notons tout d'abord que pour que la carte puisse fonc¬ tionner, il faut que les contacts électriques d'alimentation soient en premier lieu corrects ; un mauvais fonctionnement des contacts d'ali¬ mentation se traduira par un niveau 1 sur l'entrée "33b. Par ailleurs, un défaut sur les contacts la... et 1d se traduit par un fil en l'air sur l'une des entrées parallèles de la porte OU 31 c'est-à-dire par un niveau 1 sur l'entrée 33a ; de même, un défaut sur le contact 1e se traduit par un niveau 1 sur l'entrée 33a. Par contre, un bon contact sur les contacts 1a, 1d, le se traduit par un niveau 0 sur l'entrée 33a.
Enfin, un mauvais contact sur l'une des bornes 1b se traduit par un niveau 1 (fil en l'air) sur l'entrée 33b ; par contre un bon contact se traduit par un niveau 0 en 33b (le contenu de la première adresse étant OOOO (quatre zéro). D'une manière générale quelle que soit la nature des circuits électriques ou électroniques composant la carte, il est possible de tester le bon contact électrique en demandant à cette dernière d'ef¬ fectuer des opérations prédéterminées pour lesquelles on sait quelle réponse elle doit fournir (le test doit être choisi de manière à mettre en oeuvre tous les contacts électriques) ; la comparaison du résultat effectif et du résultat prévu renseigne sur l'état des contacts.
On va maintenant décrire le fonctionnement d'un connecteur selon l'invention en se référant à la figure 7 qui représente l'algorithme de fonctionnement. Le connecteur est initialement en position d'attente (attente 70) prêt à recevoir une carte 1.
Dès que la carte est introduite, (introduction carte ? 71) un compteur est mis à zéro (72).
Puis le système d'entraînement de la carte est mis en route ; la carte avance : les surfaces de contact viennent en vis-à-vis (surfaces de contact en vis-à-vis 74) puis se rapprochent l'une de l'autre
(rapprochement des surfaces 75) jusqu'à se toucher (contact mécanique des surfaces 76).
Si la carte n'a pas atteint sa position avant maximale (fin de course ? 77) elle continue d'avancer (avance 78).
Si le contact électrique est correct (contact électrique correct ? 79), le moteur s'arrête (stop moteur 80) et une attente de 0,05 s est décomptée (attente 0,05 s 81).
Si au terme de cette attente de 0,05 s, le contact électrique est tou-
O.V.P1 jours correct (contact électrique correct ? 82) un signal "contact bon est émis (signalisation "contact bon" 83) et met fin (fin 84) au cycl de fonctionnement du connecteur .
Si au terme de l'attente de 0,05 s le contact électrique est încor rect, le moteur redémarre (démarrage moteur 85) la carte continu d'avancer et le cycle de fonctionnement reprendra selon le cycle de processus définis à partir de l 'embranchement 77. Si en 77 (fin d course ? ) la réponse est positive, autrement dit si le ti roi r 10 atteint sa position arrière maximale, le compteur est incrémenté d 'un unité (incrémentation compteur 86) .
Si à la suite de cette incrémentation , le compteur n'atteint pas l valeur maximale prédéterminée, le sens de rotation du moteur es inversé ( recul 88) . La carte recule . Si la carte - ayant suffisammen reculé elle atteint sa position avant maximale (début de course ? 89) le cycle reprend en 73 ; la carte avance de nouveau . Si el le n'a pa suffisamment reculé, elle continue de reculer (pendant cette phase d recul , on pourrait également procéder à la recherche du bon contac électrique ce qui n'a pas été décrit sur cet algorithme mais ce qui été par contre prévu sur le schéma électrique de la figure 5) . Si le compteur, au terme des cycles successifs , atteint sa valeu maximale prédéterminée, le cycle se poursuit en 87 par l 'indication d l ' impossibil ité d'obtenir un bon contact (signalisation "contact impos sible 9θ) . Le cycle est alors achevé (fin 84) et la carte peut pa exemple être éjectée ou encore absorbée par l 'appareil . Le compteur évite de multiplier inutilement les cycles notammen en cas de détérioration définitive des contacts ; on peut penser e effet qu'au-delà d'un certain nombre de tentatives pour obtenir un bo contact, il vaut mieux arrêter .
Dans le cas de la variante de réalisation de l'invention décrite e se référant aux figures , la carte et le mécanisme de connexion sont mi en marche par un moteur électrique, dans d'autres variantes de réa lisation , il pourrait en être différemment, en particulier le déplacemen de la carte et du tiroir pourrait être dû au porteur de la carte qu l 'introduit ; dans ce dernier cas , les mouvements relatifs des su rface de contact seraient essentiel lement guidés par des moyens de guidage notamment des rampes .
De même, le ti roir mobile en translation pourrait être remplacé pa un volet articulé mobi le en rotation et translation (à la manière de mécanismes d'introduction des cassettes magnétiques dans les lecteur de bandes).
Par ailleurs, la carte, le tiroir et le support de la barrette de connexion pourraient être disposés sur le bâti de telle sorte que la barrette de connexion et la carte soient instantanément immobilisées l'une par rapport à l'autre dès que le contact est correct ; l'inertie des mécanismes d'entraînement manuel ou mécanique aurait alors pour effet de déplacer ensemble la barrette et la carte sans modifier la position des zones en contact ; une telle solution permettrait notamment en l'absence de moteur d'introduire manuellement la carte sans avoir à ce soucier de l'instant où le contact est correctement établi.
Dans le cas où l'objet amovible électrique est un dispositif élec¬ tronique du type décrit notamment dans le brevet français 2.311.360 et revêt la forme d'une "carte de crédit" en matière plastique mince incluant un circuit intégré spécial (regroupant lui-même autour du mémoire PROM divers circuits de traitement et de contrôle d'entrée/- sortie), un niveau de sécurité très élevé peut être requis dans cer¬ taines applications, par exemple :
- carte de paiement,
- carte d'identification pour contrôle d'accès, etc.. II est alors nécessaire de se prémunir contre certaines formes de malveillances ou de fraudes telles qu'en particulier:
- une contrefaçon de la carte,
- une simulation de son fonctionnement.
Une telle carte peut, en effet, être contrefaite en remplaçant le circuit intégré spécial qu'elle contient par l'ensemble de composants électroniques (mémoire PROM standard, microprocesseur, interfaces de puissance, etc), se comportant électriquement de la même façon que le circuit de référence.
Cette contrefaçon de la carte pourrait être réalisée de deux façons :
1) En assemblant les composants (mécaniquement et électri¬ quement) sur un substrat sous une forme telle que l'ensemble du dispositif soit susceptible d'.être inclus lui-même dans l'épaisseur de la carte (égale à 0,76 mm environ) ; pour pallier à cette contrefaçon, il suffit de prévoir sur les appareils destinés à coopérer avec les cartes (postes de contrôle d'accès, distributeurs de billets de banque, ter¬ minaux de points de vente, etc.), une fente d'entrée dont les dimen¬ sions soient calibrées au profil exact d'une carte de -référence à 0,1 mm près par exemple : cette simple disposition permet en effet de décourager totalement la plus grande partie des contrefacteu potentiels ( radio-amateu rs , bricoleurs en électronique ou micr informatique, malfaiteurs "scientifiques" , etc. ) , qui constituent fraction la plus dangereuse (parce que la plus nombreuse) ; le risq se trouve ainsi ci rconscrit autour de la seu le population des tech ciens spécialisés dans les procédés de microsoudures , ceux-ci deva être capables , en outre, de disposer à leur guise des outillages extr mement spéciaux utilisés dans l'industrie des circuits hybrides ;
2) en réalisant au moyen de ces composants un ensemble éle tronique tout à fait distinct de la carte et par conséquent extérieur celle-ci ; il serait de cette façon possible de mettre en oeuvre appareillage spécifique aussi volumineux que nécessaire pour obten l 'imitation la plus parfaite du fonctionnement de la carte ; ce disposi de simulation serait relié aux contacts (aux éléments d'accouplement la carte) par un câble souple à plusieurs conducteurs ; pour déjou cette autre forme de contrefaçon , i l suffit de prévoir sur les apparei destinés à coopérer avec les cartes une fente d'entrée protégée par système de fermeture à gui l lotine dont la partie mobile en forme lame acérée soit capable de s'ouvrir lors de l'introduction de la car et de se refermer une fois la carte introduite ; un simple micro-conta témoignera de la fermeture complète de la porte-guillotine et l 'absence de corps étranger (de câbles) , au niveau du seuil ; en c d'utilisation de fils très fins, ceux-ci ne manqueraient pas d'êt sectionnés ou court-circuités par la lame. I I convient de préciser enfin que dans ces deux formes contrefaçon , les appareils de coopération n'auraient aucune difficulté détecter le caractère anormal du fonctionnement de ces cartes :
- en testant la puissance électronique consommée par la car (celle-ci étant la plupart du temps beaucoup plus élevée da le cas d' un ensemble de micro-processeur) ,
- en testant le temps de réponse de la carte (temps d'écritu principalement) , celui-ci étant nécessairement plus élevé da le cas d ' un ensemble à microprocesseur en raison du g ra nombre de tâches élémentaires (micro-instructions) néce saires à l 'accomplissement d ' une fonction complète .
I l est clair que les moyens qui viennent d'être décrits pour évit de frauder une carte de crédit peuvent être adaptés sans difficult sur un connecteu r selon la présente invention , notamment à l 'entrée celui-ci en amont des roues d'entraînement 5a et 5b .
^^B L
( O. " L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur des exemples détaillés, le demandeur s'en réserve l'exclusivité, pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après .

Claims

R EVEN DI CAT I ONS
1 . Procédé pour connecter électriquement un objet amovible co portant des circuits électriques , avec un appareillage électrique av lequel il doit coopérer ; ledit procédé consistant à mettre en conta les surfaces de contact de deux conducteurs électriques , respec vement associés à l 'objet amovible et à l'apparei l lage électrique, ledit procédé étant plus particulièrement con pour :
- assurer un bon contact électrique, - limiter l'usure des surfaces de contact, diminuer l 'encombrement des surfaces contact, faciliter la mise en contact rapide d su rfaces de contact ; ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes :
- d'amener les surfaces de contact des deux conducteu rs vis-à-vis ,
- puis de déplacer de manière relative les su rfaces de contac l 'une par rapport à l 'autre, selon une direction ayant ' moins une composante normale à leur surface,
- puis de déplacer de manière oscillatoi re et relative les de surfaces de contact, autour d'un point moyen , selon u direction tangentiel le à leur surface, au moins dès lors q cel les-ci sont en contact, de manière à rechercher un b contact des surfaces de contact,
- enfin , de tester le contact électrique et d'arrêter le dépl cement oscil latoire tangentiel lorsque le contact électrique e établi .
2. Procédé pour connecter électriquement un objet amovible éle trique à un appareil lage électrique ; ledit procédé consistant à mett en contact les surfaces de contact de deux conducteurs électrique respectivement associés à l 'objet amovible électrique et à l'appareil la électrique, ledit procédé étant plus particulièrement con pour faciliter, d'une part, la mise en contact d surfaces de deux conducteurs électriques par manipulateu r de l 'objet amovible électrique e d'autre part, la réalisation d'un bon contact ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes :
B - d'amener les surfaces de contact de deux conducteurs en vis-à-vis ,
- puis de déplacer, de manière relative, les surfaces de con¬ tact l 'une vers l 'autre, selon une di rection ayant au moins une composante normale à leur surface de contact,
- enfin , de déplacer de manière relative les deux surfaces de contact, selon une direction tangentiel le à leur su rface, au moins dès lors que cel les-ci sont en contact.
3. Procédé pour connecter électriquement un objet amovible, comportant des ci rcuit électriques , avec un appareil lage électrique avec lequel il doit coopérer ; ledit procédé consistant à mettre en contact les surfaces de contact de deux conducteurs électriques , respective¬ ment associés à l 'objet amovible et à l'appareil lage électrique, ledit procédé étant plus particul ièrement conçu pou r assurer un bon contact électrique tout en limitant l'usure des surfaces de contact ; ledit procédé étant caractérisé en ce qu' il comprend les étapes :
- de rechercher le bon contact des su rfaces en contact en déplaçant ces dernières l 'une par rapport à l 'autre, - de tester le contact électrique et d 'arrêter la recherche du bon contact lorsque celui-ci est établi .
4. Procédé pour connecter électriquement un objet amovible, comportant des circuits électriques , avec un apparei l lage électrique avec lequel il doit coopérer ; ledit procédé consistant à mettre en contact les surfaces de contact de deux conducteurs électriques , respectivement associés à l 'objet amovible et à l 'appareil lage électrique, ledit procédé étant plus particulièrement conçu pour assurer un bon contact électrique tout en limitant l'encombrement des surfaces de contact; ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'étape :
- de rechercher un bon contact des surfaces de contact en dép laçant ces dernières l ' une par rapport à l 'autre autour d ' un point moyen , de manière osci l latoi re .
5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 4, ledit procédé étant plus particulièrement conçu pour éviter les conséquences de l 'encrassement ou l ' usu¬ re des surfaces de contact; ledit procédé étant caractérisé en ce que pour rechercher le bon contact des surfaces en contact, en déplaçant ces dernières l 'une par rapport à l 'autre :
- on exerce une pression suffisante pour rayer l 'une au moi des surfaces de contact,
- on décale de manière aléatoire les surfaces de contact l 'u par rapport à l'autre entre deux oscil lations successive
6. Procédé selon l 'une quelconque des revendications 3, 4 ou caractérisé en ce que pour rechercher le bon contact des surface
- on déplace l'une des surfaces par rapport à l 'autre selon u direction tangentiel le en les maintenant en contact.
7. Connecteur pour la mise en oeuvre du procédé selon la reve dication 1 , comprenant :
- un premier conducteur électrique comportant une surface contact électriquement associée à un appareil lage électriqu
- un deuxième conducteur électrique comportant une surface contact électriquement associée à un objet amovible compr nant un circuit électrique destiné à coopérer avec l 'appare lage électrique; les surfaces de contact étant adaptées pour pouvoir s'accoupler élect quement ; ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens pour amener les surfaces de contact en vis-à-v
- des moyens pour déplacer de manière relative les surfaces contact l'une vers l'autre, selon une direction ayant u composante au moins normale à leur surface de contac - des moyens pour déplacer de manière oscil latoi re et relativ autour d'un point moyen , les surfaces de contact l 'une p rapport à l 'autre, selon une direction tangentielle,
- des moyens pour tester le contact et délivrer un signal commande actionnant les moyens de déplacement oscillatoire tangentiel , pour les arrêter dès que le contact est étab
8. Connecteur pour la mise en oeuvre du procédé selon la reve dication 2, comprenant :
- un premier conducteur électrique comportant une su rface contact électriquement associée à un apparei l lage électriqu - un deuxième conducteur électrique comportant une surface contact électriquement associée à un objet amovible compr nant un ci rcuit électrique destiné à coopérer avec l 'appare lage électrique, les surfaces de contact étant adaptées pour pouvoir s'accoupler élect quement ; ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte : des moyens pour amener les surfaces de contact en vis-à-vis ,
- des moyens pour déplacer de manière relative les surfaces de contact l ' une vers l 'autre, selon une direction ayant au moins une composante normale à leur surface de contact,
- des moyens pour déplacer de manière relative les deux surfaces de contact, selon une di rection tangentiel le, dès qu'el les sont en contact.
9. Connecteu r pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven¬ dication 3, comprenant :
- un premier conducteur électrique comportant une surface de contact électriquement associée à un appareil lage électrique,
- un deuxième conducteur électrique comportant une surface de contact électriquement associée à un objet amovible compre¬ nant un ci rcuit électrique destiné à coopérer avec l 'appareil ¬ lage électrique; les su rfaces de contact étant adaptées pour pouvoir s'accoupler électri¬ quement ; ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens pou r tester le bon contact et délivrer un signal de commande lorsque cel ui-ci est établi ; ledit signal de commande actionnant, en position d'arrêt, les moyens pour déplacer les surfaces de contact.
10. Connecteur pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven- dication 4, comprenant :
- un premier conducteur électrique comportant une surface de contact électriquement associée à un appareil lage électrique,
- un deuxième conducteur électrique comportant une surface de contact électriquement associée à un objet amovible compre- nant un circuit électrique destiné à coopérer avec l'apparei l ¬ lage électrique ; les su rfaces de contact étant adaptées pour pouvoir s'accoupler électri ¬ quement ; ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens pour déplacer de manière osci l latoire et relative les su rfaces de contact l 'une par rapport à l 'autre, autou r d'un point moyen .
11 . Connecteu r selon l ' une quelconque des revendications 7 ou 10, ledit connecteur étant caractérisé en ce qu'il comporte :
- des moyens pour créer une pression de contact des su rfaces àe
'BLU E contact suffisante pour rayer au moins l'une des surfaces contact,
- des moyens pour décaler de manière aléatoire l'une d surfaces de contact par rapport à l'autre, entre deux osci lations successives .
12. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 7, 8 9, caractérisé en ce que :
- les moyens pour amener les surfaces de contact en vis-à-v comprennent un organe d'entraînement actionné par un moteur.
13. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 7 ou caractérisé en ce que :
- les moyens pour amener les surfaces de- contact en vis-à-v comprennent des moyens de guidage.
14. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 7, 8, l
13 , caractérisé en ce que
- les moyens pour déplacer de manière relative les surfaces contact l'une vers l'autre selon une direction ayant au rroins composante normale à leur surface de contact comprennent moyens de guidage.
15. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 7 à 1 caractérisé en ce que : les moyens pour déplacer de manière relative les de surfaces de contact, dès qu'elles sont en contact, de maniè à rechercher le bon contact comprennent un organe d'entra nement.
16. Connecteur selon l'une quelconque des revendications 7 à 1 caractérisé en ce que :
- les moyens pour déplacer de manière relative les deux surfaces de contact dès qu'elles sont en contact, de maniè à rechercher le bon contact, comprennent des moyens guidage.
PCT/FR1979/000005 1978-01-24 1979-01-23 Procede et dispositif pour connecter electriquement un objet amovible notamment une carte electronique portative WO1979000543A1 (fr)

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