СИСТЕМА СЧИТЫВАНИЯ КАРТОЧКИ СО ВСТРОЕННОЙ МИКРОСХЕМОЙ Российский патент 2000 года по МПК G06K7/06 

Изобретение относится к системе считывания карточки со встроенной микросхемой.

В рамках изобретения под "карточкой" понимается любой тип карточки, содержащей в себе монолитную или гибридную интегральную микросхему. Ниже будет применяться термин "микросхема". Например, речь может идти о карточке формата "кредитной карточки", известной так же как "карточка с памятью". Обычно микросхема карточки выполнена на основе микропроцессора или микроконтроллера преимущественно со схемами памяти, например типа программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ). Такой тип карточки предназначен для применения в специальных устройствах считывания и/или записи данных. Для простоты такое устройство будет называться далее "считывающим устройством", имея при этом в виду, что оно в состоянии также производить запись данных и выполнять другие дополнительные функции (подачу питания, тестирование и т.д.). Данные хранятся в указанных схемах памяти, как правило, в зашифрованном виде. Таким образом, они считываются из ячеек памяти или наоборот записываются в ячейки памяти.

Могут использоваться другие логические архитектуры, в частности, в устройствах типа "электронный кошелек" и иных подобных устройствах.

В любом случае имеются элементы ввода-вывода, образованные контактными участками, называемые контактными дорожками, находящиеся в одной плоскости с одной из главных поверхностей карточки. Расположение таких контактных участков определяют разные стандарты (ISO, AFNOR и др.). Они предназначены не только для ввода-вывода данных, но и для подачи питания на микросхему, а также для выполнения различных проверок в зависимости от предусмотренного назначения (тестирование на наличие и пр.). Считывающее устройство содержит щеточные контакты, которые обеспечивают гальваническое соединение с указанными выше участками в случае правильного расположения карточки в соответствующем разъеме.

В настоящее время отмечаются разные тенденции, в числе которых следующие:
- необходимость повышения эксплуатационной надежности устройств считывания карточек;
- тенденция к миниатюризации, следовательно, к уменьшению толщины устройств считывания карточек;
- расширение сферы применения карточки с встроенной микросхемой, а также резкое снижение стоимости считывающих устройств в прямой зависимости от расширения соответствующего рынка.

В результате приходится одновременно решать несколько проблем, в числе которых следующие.

1. Напряжение на микросхему карточки должно подаваться только при условии, что щеточные контакты заняли правильное положение на контактных участках карточки. Подача напряжения при неправильном положении ни только не обеспечивает работу системы считывания, но и может вызвать повреждение электронных схем микросхемы.

2. В частности, необходимо, чтобы щеточные контакты, обеспечивающие передачу информационных сигналов, заняли свое положение, прежде чем напряжение питания будет подано на микросхему.

3. Пользователь может извлечь карточку в процессе обработки ("выдергиванием"). Следовательно, необходимо, чтобы считывающее устройство очень быстро среагировало для прекращения подачи питания (опасного для целостности микросхемы), прежде чем щетки займут запрещенное положение.

4. Применение нестандартного предмета, например, электропроводящей пластинки или фальшивой карточки по случайности или как преднамеренное действие может также привести к неисправностям.

В любом из этих случаев необходимо блокировать работу считывающего устройства и прекращать подачу электропитания для уменьшения риска повреждения схем и/или попыток мошенничества.

Существуют различные системы считывания, направленные на решение указанных проблем. Их можно разделить на три больших категории.

К первой категории относятся системы электронного обнаружения.

В системах такого типа до подачи электрического напряжения на микросхему проводят электрическое тестирование, например, путем измерения сопротивления между щеточными контактами. Если результаты таких тестов не соответствуют ожидаемым значениям в пределах заданного диапазона, то делают вывод, что либо карточка вставлена неправильно, либо вместо нее использован посторонний предмет.

Система такого типа имеет ряд недостатков, в числе которых следующие:
- система должна работать при любом типе микросхем, используемых в коммерчески доступных карточках, по меньшей мере для данной области применения (банковские карточки и пр.). Однако многообразие микросхем слишком велико для того, чтобы иметь возможность использования единственной простой процедуры;
- обнаружение происходит при переходе от запрещенной зоны к рабочей зоне. Очевидно, что при выдергивании карточки система должна реагировать очень быстро. Следствием этого является высокая сложность электронных схем и, следовательно, высокая их стоимость.

Ко второй категории относятся так называемые установочные системы. Пример такой системы описан в заявке на патент Франции FR-A-2 628901.

В таких системах карточка позиционируется около упора, прежде чем войдет в контакт со щеткой. Контакт обеспечивается относительным перемещением карточки к щеткам перпендикулярно ее поверхности (главным сторонам).

Надежность может быть гарантирована только при надлежащем функционировании механических элементов системы. В то же время можно их продублировать посредством контакта типа "концевого", который блокирует последовательность подачи напряжения, если карточка занимает неправильное положение. Последовательность этапов подачи напряжения может определяться высотой щеток или инициализацией электронных схем при замыкании контакта, индицирующего состояние "карточка на месте".

Основной недостаток такой системы состоит в том, что механическое оборудование для реализации описанных выше функций является сложным и дорогостоящим.

Третья категория включает в себя системы с щеточными контактами и с "концевым" контактом. Такая система раскрыта, например, в заявке на патент Франции FR-A-2 623314.

В таких системах разъемы, в которые вставляются карточки, снабжены "концевым" контактом, обеспечивающим подачу напряжения на микросхему в случае правильной установки карточки. Такое механическое устройство является простым по конструкции и экономичным.

Однако такие системы также не лишены недостатков. Часто отмечаются случаи неточного определения положения, особенно при использовании горизонтальных контактов.

Если контакты выполнены вертикальными, то габариты увеличиваются, что противоречит указанным выше требованиям миниатюризации.

Заявителем получены следующие выводы:
1. Только контактные элементы устройства считывания типа "сигнальных щеток" обязательно должны занимать правильное положение до подачи питания посредством контактных элементов типа щеточных контактных элементов для подачи питания и заземляющих щеточных контактных элементов.

2. Система электропитания всегда рассчитывается с учетом вероятности короткого замыкания, например вследствие использования недопустимых электропроводящих предметов (например, металлической пластинки). Поэтому опасность отсутствует в том случае, когда только щетки, предназначенные для соединения с источником питания или с заземлением, занимают смещенное положение при подведенном напряжении питания.

С учетом этих выводов изобретение направлено на решение упомянутых выше проблем и устранение недостатков, присущих системам, определяющим уровень техники, рассмотренным ниже.

Из EP-A-O 139593 известно устройство считывания карточки со встроенной микросхемой, содержащее
- разъем с корпусом, несущим щеточные контактные элементы для электрического соединения с токопроводящими участками микросхемы карточки при установке последней в разъем,
- интегральную схему со средствами контроля ввода карточки в разъем и извлечения карточки из разъема, при этом указанная схема соединена, по меньшей мере, с некоторыми из упомянутых щеточных контактных элементов и с электронной схемой устройства считывания карточки.

Указанный результат достигается тем, что в системе считывания карточки со встроенной микросхемой, содержащей разъем для устройства считывания карточки со встроенной микросхемой, имеющий корпус, несущий щеточные контактные элементы, предназначенные для электрического соединения с токопроводящими участками микросхемы карточки после ввода последней в разъем, при этом один из упомянутых щеточных контактных элементов, имеющий заданный потенциал, служит для электропитания указанной микросхемы через один из токопроводящих участков, а другой из упомянутых щеточных контактных элементов имеет нулевой потенциал и находится в контакте, по меньшей мере, с одним из упомянутых токопроводящих участков, при этом, по меньшей мере, некоторые из упомянутых щеточных контактных элементов соединены с электронной схемой, содержащей средство для контроля ввода карточки в устройство считывания и извлечения карточки из устройства считывания, причем упомянутая электронная схема соединена с электронной схемой устройства считывания с карточки, в соответствии с изобретением упомянутый разъем содержит и несет на себе указанную электронную схему и что один из упомянутых щеточных контактных элементов, имеющий второй заданный потенциал, смещен по отношению к остальным щеточным контактным элементам таким образом, что после правильного ввода карточки в разъем при извлечении последней из разъема, прежде чем остальные щеточные контактные элементы выйдут из соединения с токопроводящими участками карточки, с которыми они находились в контакте, наступает одно из двух следующих событий:
- короткое замыкание между упомянутым щеточным контактным элементом с заданным потенциалом и упомянутым щеточным контактным элементом с нулевым потенциалом или
- заданное изменение упомянутого второго потенциала с амплитудой, равной заданному пороговому значению.

При этом упомянутый щеточный контактный элемент, смещенный по отношению к остальным щеточным контактным элементам, в одном из вариантов предпочтительно является единственным щеточным контактным элементом, предназначенным для одного из упомянутых токопроводящих участков и смещенным относительно щеточных контактных элементов, предназначенных для других токопроводящих участков.

Кроме того, упомянутый щеточный контактный элемент, смещенный по отношению к остальным щеточным контактным элементам, в другом из вариантов предпочтительно является дополнительным щеточным контактным элементом, соседним к упомянутому щеточному контактному элементу, предназначенному для электропитания микросхемы через токопроводящий участок и дублирующим указанный щеточный контактный элемент.

При использовании карточки со встроенной микросхемой стандарта ISO дополнительный щеточный контактный элемент предпочтительно смещен относительно упомянутого щеточного контактного элемента, предназначенного для электропитания микросхемы, на такую величину, что этот элемент находится вне токопроводящего участка для электропитания при правильно вставленной в разъем карточке и приближается к этому участку при извлечении карточки из разъема, вызывая одно из двух указанных событий, причем упомянутое изменение потенциала определяется, когда потенциал дополнительного щеточного контактного элемента достигает значения первого заданного потенциала.

При этом на поверхности карточки предпочтительно имеются дополнительные участки, расположенные между токопроводящими участками и имеющие нулевой потенциал, дополнительный щеточный контактный элемент расположен на одном из указанных участков в том случае, когда карточка правильно вставлена в разъем и имеет нулевой потенциал, причем короткое замыкание вызывается электрическим соединением указанного дополнительного участка с токопроводящим участком для электропитания посредством дополнительного щеточного контактного элемента при извлечении карточки.

Кроме того, при использовании карточки со встроенной микросхемой стандарта AFNOR дополнительный щеточный контактный элемент предпочтительно смещен относительно упомянутого щеточного контактного элемента, предназначенного для электропитания микросхемы, на такую величину, что этот элемент остается в пределах токопроводящего участка для электропитания при правильно вставленной в разъем карточке и покидает этот участок при извлечении карточки, вызывая одно из двух указанных событий, причем упомянутые первый потенциал и второй потенциал одинаковы, причем упомянутое изменение потенциала определяется, когда потенциал дополнительного контактного элемента меньше порогового значения упомянутого первого потенциала.

При этом на поверхности карточки предпочтительно имеются дополнительные участки, расположенные между токопроводящими участками и имеющие нулевой потенциал, упомянутый дополнительный щеточный контактный элемент смещается в направлении к одному из указанных участков при извлечении карточки, а упомянутое короткое замыкание вызывается электрическим соединением указанного дополнительного участка с токопроводящим участком для электропитания посредством дополнительного щеточного контактного элемента при извлечении карточки.

Кроме того, заявленная система может дополнительно содержать пару концевых контактных элементов, предназначенных для определения момента полного ввода карточки.

Изобретение поясняется на примерах его осуществления, иллюстрируемых чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - пространственное представление разъема для устройства считывания карточки согласно изобретению;
фиг. 2 - первый пример выполнения карточки со встроенной микросхемой стандарта ISO, иллюстрирующий расположение контактов и их основные геометрические характеристики;
фиг. 3 - пример выполнения карточки со встроенной микросхемой стандарта AFNOR, иллюстрирующий расположение контактов и их основные геометрические характеристики;
фиг. 4 - пример выполнения карточки со встроенной микросхемой стандарта ISO со специальной конфигурацией контактов;
фиг. 5a и 5b - пример выполнения разъема для устройства считывания карточки со встроенной микросхемой согласно уровню техники;
фиг. 6 - расположение контактных элементов в примере выполнения разъема в одном из вариантов осуществления изобретения;
фиг. 7a, 7b и 7c - иллюстрация функционирования разъема при использовании карточек стандарта ISO;
фиг. 8 - электронная часть устройства считывания карточек, связанная с разъемом, согласно изобретению;
фиг. 9a, 9b и 9c - подробная иллюстрация функционирования разъема при использовании карточек стандарта ISO.

Согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 1, разъем 1 для устройства считывания карточки C со встроенной микросхемой 3 содержит корпус 2, несущий щеточные контактные элементы В, обеспечивающие электрический контакт с токопроводящими участками микросхемы I_c после ввода карточки C в разъем 1.

Согласно изобретению, разъем 1 включает в себя электронную схему I_c, связанную, по меньшей мере, с некоторыми из щеточных контактных элементов C₁-C₈ и с электронной схемой 4 устройства считывания карточки. Электронная схема I_c, находящаяся в разъеме 1, содержит средства, которые подробно описаны в заявке РСТ N FR 96.00156 и которые предназначены для контроля ввода карточки C в считывающее устройство и извлечения карточки C из считывающего устройства.

На фиг. 2 показана часть карточки C, выполненной согласно стандарту ISO 7816. Этим стандартом предписываются размеры, расположение и назначение контактных участков C₁-C₈ на поверхности карточек со встроенной микросхемой типа IД-1. В действительности карточка может содержать одну или несколько микросхем. Клеммы входа/выхода этих микросхем связаны с контактными участками С₁- C₈.

Контактные участки C₁-C₈ расположены в два ряда по четыре участка в каждом, соответственно C₁-C₄ и C₅-C₈, параллельно друг к другу и левой кромке B_G (на чертеже) карточки C, причем эта кромка служит упором. На чертеже показана также верхняя кромка B_S карточки C. Кроме того, на фиг. 2 представлены основные геометрические характеристики, определяющие контакты C₁-C₈ и имеющие максимальные и минимальные размеры (в мм), предусмотренные упомянутым стандартом.

Этот стандарт не определяет ни точной формы, ни точной поверхности токопроводящей зоны контакта. Каждая токопроводящая зона должна иметь преимущественно прямоугольную поверхность с минимальными размерами 1,7 х 2 мм. Максимальные размеры не уточняются. Указывается только, что каждый контакт должен быть электрически изолированным от остальных контактов. Кроме того, поверхность карточки C между контактными участками C₁-C₈ может быть выполнена изолирующей или токопроводящей, например иметь нанесенное металлизацией покрытие, соединенное с заземлением для обеспечения развязки.

Как указано выше, предусмотрено восемь контактов. Эти контакты могут располагаться на лицевой или обратной стороне карточки C, но упомянутые выше размеры соотнесены с левой кромкой B_G и верхней кромкой B_s карточки C.

Назначение контактов указано в таблице, приложенной к настоящему описанию.

На фиг. 3 показан пример выполнения карточки C в соответствии с более ранним стандартом AFNOR, изображенной с соблюдением тех же условий.

Имеются существенные расхождения по расстояниям между контактными участками C₁-C₈ а также левой и верхней кромками. Кроме того, отличается и расположение контактных участков. В качестве примера контакт C₈ на карточке стандарта ISO располагается на месте контакта C₁ на карточке стандарта AFNOR.

Используемый в устройстве считывания карточки разъем должен быть выполнен с учетом соответствующего стандарта, причем такое условие присуще разъемам, известным из уровня техники.

Напротив, для обеспечения надлежащей работы разъема согласно изобретению необходимо, чтобы кромки участков "сигнальных" контактных участков (т.е. за исключением C₁ и C₅) располагались по одной линии с контактными участками C₁-C₅ или чтобы были смещены в нужном направлении, что чаще всего и практикуется.

Однако могут применяться некоторые конфигурации карточек, которые исключают возможность их применения в рамках настоящего изобретения. Такой пример представлен на фиг. 4, где показана карточка C, выполненная в соответствии со стандартом ISO. Контактный участок C₁ подачи напряжения питания имеет вытянутую форму и проходит в направлении к участку C₅.

В этом единственное ограничение изобретения.

На фиг. 5a и 5b изображен в качестве примера разъем 60, известный из уровня техники, соответственно вид в разрезе BB и вид сверху. Щеточные контактные элементы 50 (после соединения друг с другом обозначены позицией 63) расположены в два ряда в прорезях соответственно 66 и 67. Он содержит также пару контактных элементов 20-30, называемых "концевыми", отмеченных позициями 60 и 61 после соединения между собой. Элементы 20 и 30 расположены в прорези 68, а их концы входят в соединение в прорези 68'.

Следует отметить, что для ввода карточки (не показана) в направлении, отмеченном стрелкой F, передний изогнутый заплечик 70 (верхняя часть фигуры 5b) имеет две боковых крайних точки 71. Эти точки 71 определяют линию упора BB для карточки. Участок 24 контактного элемента 20, расположенный вблизи упорной линии BB, имеет Г-образный профиль. После полного ввода карточки в разъем 60 она смещает контактный элемент 20, в результате чего приходят в контакт оба контактных элемента 20 и 30, и электронными схемами устройства считывания (не показано), связанными с разъемом 60, фиксируется момент полного ввода карточки (концевое положение), следствием чего является разрешение подачи питающего напряжения на щеточный контактный элемент, соединенный с участком C₁ карточки C (см., например, фиг. 2).

Изобретение может быть реализовано в двух основных вариантах осуществления.

Согласно первому варианту осуществления используется дополнительный щеточный контактный элемент для подачи напряжения, который располагается параллельно обычному щеточному контактному элементу для подачи напряжения, в соответствии с конфигурацией, описываемой ниже. Такой дополнительный щеточный контактный элемент смещен относительно обычного щеточного контактного элемента.

Согласно второму варианту осуществления щеточный контактный элемент для подачи напряжения не дублируется, а лишь располагается со смещением относительно ряда контактных элементов, в котором находится он сам.

На фиг. 6 схематично представлен разъем 1 для размещения в нем карточки С по первому варианту осуществления изобретения. Для представленного на фиг. 6 примера допускается, что карточка C, вставляемая в разъем 1, выполнена в соответствии со стандартом ISO.

Для большей ясности на фиг. 6 изображены контактные элементы и их пространственное расположение. Остальные элементы, в том числе корпус разъема и остальные детали, могут полностью совпадать с разъемами, известными из уровня техники, например с разъемом, показанным на фиг. 5a и 5b.

Разъем 1 содержит два ряда щеточных контактных элементов соответственно B_C1-B_C4 и B_C5-B_C8 по четыре в каждом ряду. Каждый из этих щеточных контактных элементов предназначен для обеспечения гальванического контакта с соответствующим участком C₁-C₈ карточки C. Они выступают в качестве контактных элементов 50, показанных на фиг. 5a.

Может быть предусмотрена пара контактных элементов B_fc1 и B_fc2, называемых концевыми, предназначенных для определения полного и правильного ввода карточки C в разъем 1.

Как показано на фиг. 6, щетки В_C1-В_C4 и В_C5-В_C8 выполнены в виде металлических тонких и гибких пластин, удаленные концы 10-80 которых выполнены Г-образной формы. Пластины расположены параллельно друг другу, а упомянутые удаленные концы размещены попарно друг против друга и по обе стороны от оси симметрии Δ перпендикулярно пластинам.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, предусмотрено наличие дополнительного контактного элемента В_CX дублирующего щеточный контактный элемент B_C1 для подачи напряжения. Дополнительный контактный элемент Всх может быть изготовлен (при изготовлении разъема) из той же ленты, что и обычные контакты, и залит вместе с этими контактами в корпусе разъема (см. фиг. 5a). В данном случае предпочтительно, чтобы одна из пластин имела сужение и чтобы рядом располагалась пятая пластина.

Указанный дополнительный щеточный контактный элемент Вех позволяет определить момент ввода и извлечения карточки C и, следовательно, подать электропитание или прекратить его подачу, как это будет описано ниже.

Он может также выполнять функцию концевого контакта или применяться вместе с ним для улучшения рабочих характеристик.

Применительно к карточке C стандарта ISO на фиг. 7a показано положение, занимаемое элементами B_C1 и В_CX по отношению к участку C₁, т.е. нормальное рабочее положение, при котором карточка C правильно вставлена в разъем 1. В данном случае щеточный контактный элемент Всх располагается перед щеточным контактным элементом B_C1 и за пределами участка C₁.

Согласно конфигурации на фиг. 7a, зазор между C₁ (см. фиг. 5) и C₅ выполнен в виде металлического участка M с нулевым потенциалом. Карточка C блокируется в положении возле упора b.

В таком нормальном рабочем состоянии на щеточный контактный элемент B_C1 подается питающее напряжение V_CC, составляющее, как правило, +5 В. Следовательно, участку C₁ сообщается такой же потенциал и на микросхему карточки (не показана) подается электропитание. Операции считывания и/или записи могут протекать обычным образом.

Если карточка извлечена нормально или "выдернута", то участок C₁ сместится в направлении стрелки F_R и щеточный контактный элемент В_CX приблизится к этому участку. Такое положение показано на фиг. 6b. В зависимости от расстояния между участками C₁ и M и/или от скорости извлечения карточки C может иметь место одно из двух следующих событий:
а) дополнительный щеточный контактный элемент Всх вызовет короткое замыкание на участке C₁;
б) изменится напряжение, "считываемое" дополнительным щеточным контактным элементом В_CX.

В обоих случаях обнаруживается изменение состояния, которое может быть использовано для прекращения подачи электропитания.

Однако остальные контактные элементы В_C2-В_C8 не успевают разъединиться с соответствующими участками C₂-C₈.

На фиг. 8 в виде блок-схемы показана электронная схема управления состоянием щеточных контактных элементов B_C1 и В_CX.

Контактный элемент B_C1 подключен к выходу V_CC регулируемого источника питания 2 в считывающем устройстве L. Дополнительный щеточный контактный элемент В_CX подключен ко входу схемы 3, содержащей, например, компаратор напряжения для сравнения напряжения V_CC и опорного напряжения V_ref, например 0 В, при этом участок M предполагается заземленным. В действительности может использоваться любое опорное напряжение, при этом назначение схемы 3 компаратора состоит в определении изменений потенциала дополнительного щеточного контактного элемента В_CX, имеющих амплитуду, превышающую заданное пороговое значение. Это пороговое значение может учитывать, в частности, допуски на питающее напряжение, прогнозируемые помехи и пр.

Предполагается также, что источник питания 2 имеет электронные схемы для обнаружения состояний короткого замыкания на выходе (заземление напряжения V_CC) и разъединения выхода. Такая операция выполняется для обнаружения события "a", упоминавшегося выше как определение короткого замыкания.

Событие "b" (изменение потенциала дополнительного щеточного контактного элемента В_CX) определяется схемой 3 компаратора. Выходной сигнал V_S подается на вход источника питания 2 и блокирует его (прекращается подача напряжения на щеточный контактный элемент B_C1), как только фиксируется изменение потенциала с заданной амплитудой.

Выходной сигнал V_S может подаваться и на электронную систему для деактивирования сигнальных щеточных контактных элементов.

Фиг. 7c иллюстрирует ситуацию извлечения карточки C, но в этом примере заземленный участок M (фиг. 7a, 7b) отсутствует. Когда из разъема извлекают карточку С (стрелка F_R), потенциал дополнительного контактного щеточного элемента В_CX изменяется и это изменение фиксируется схемой 3 компаратора (фиг. 8). Дополнительный щеточный контактный элемент В_CX получает потенциал V_CC.

На фиг. 9a показана конфигурация, предусмотренная для карточки стандарта AFNOR. Упор (не показан) расположен со стороны, противоположной участку C₁. Данный чертеж иллюстрирует нормальное рабочее состояние. Дополнительный щеточный контактный элемент В_CX смещен вперед относительно контактного элемента B_C1, располагаясь, однако, на участке C₁. Оба контактных элемента В_CX и B_C1 получают, следовательно, одинаковый потенциал V_CC. Предполагается также, что заземленный участок, образованный участком C₅, находится по соседству с участком C₁. При извлечении карточки C, например, выдергиванием заземленный участок C₅ перемещается к дополнительному щеточному контактному элементу В_CX, как показано на фиг. 9b.

Как и ранее могут иметь место два разных события:
а) короткое замыкание между заземленным участком C₅ и участком C₁ для подачи напряжения вследствие того, что дополнительный щеточный контактный элемент В_CX одновременно присутствует на двух участках;
б) обнаружение изменения потенциала дополнительного контактного элемента В_CX от V_CC (например, +5 В) до 0 В.

В действительности в последнем случае достаточно изменения напряжения, превышающего заданное пороговое значение, то есть нет необходимости ожидать, когда напряжение снизится до нуля.

Как отмечалось выше, остальные контактные элементы В_C2-В_C8 не успевают выйти из соединения с участками C₂-C₈.

Определение этих обоих событий может производиться, как уже отмечалось выше, посредством электронных схем, показанных на фиг. 8.

Наконец, в том случае, когда отсутствует заземленный участок вблизи участка C₁, как это показано на фиг. 9c, происходит только одно событие "b", которое может фиксироваться теми же схемами (точнее схемой 3 компаратора).

Как отмечалось, необходимо иметь возможность обнаруживать два разных состояния или события, что делает необходимым наличие в считывающем устройстве электронного устройства, контролирующего дополнительный щеточный контактный элемент В_CX.

Согласно второму варианту осуществления изобретения (не показан), используется щеточный контактный элемент для подачи напряжения, смещенный относительно остальных контактных элементов в том же ряду щеточных контактных элементов для обеспечения электропитания. В этом случае отпадает необходимость в дополнительном щеточном контактном элементе В_CX. Следовательно, обеспечивается упрощение реализации заявленного изобретения.

В случае применения карточки стандарта ISO достаточно сместить щеточный контактный элемент B_C1, обеспечивающий электропитание, в направлении к упору и по отношению к другим щеточным контактным элементам, являющимся сигнальными. Если длина участка C₁, обеспечивающего электропитание, в направлении к упору не превышает длины участков, обеспечивающих передачу сигнала, то смещение оказывается достаточным для соблюдения правильной последовательности.

Однако упомянутый стандарт ISO не гарантирует соблюдение данного требования вследствие большого разнообразия конфигураций банковских карточек.

Поэтому данный вариант осуществления изобретения предназначен для специальных случаев.

Применительно к карточкам стандарта AFNOR щеточный контактный элемент B_C1 смещен в сторону упора относительно щеточных контактных элементов, обеспечивающих передачу сигнала. Из фиг. 9a-9c видно, что вместо дополнительного щеточного контактного элемента В_CX использован контактный элемент B_C1.

При таком расположении обеспечивается соблюдение правильной последовательности благодаря прекращению подачи питания после короткого замыкания.

Главное преимущество второго варианта осуществления изобретения состоит в том, что отпадает необходимость в электронных средствах контроля состояния щеток. Требуется только незначительно модифицировать щеточный контактный элемент В_C1.

Однако, как уже указывалось, некоторые карточки несовместимы из-за формы участка C₁, которая не может гарантироваться стандартами.

Естественно для обеспечения изобретением указанных результатов необходимо выполнение определенных требований. Последние предусматривают, главным образом, соблюдение требований к допускам на изготовление и позиционирование щеточного контактного элемента B_C1 в разъеме по отношению к участку C₁, когда карточка C располагается возле упора, и смещение нормального щеточного контактного элемента B_C1 по отношению к дополнительному щеточному контактному элементу В_CX при его наличии (первый вариант осуществления изобретения).

Для конкретности отметим, что центр участка C₁ удален на 18,87 мм от упора b карточки, при допуске в пределах от +0,4 мм до -0,5 мм. Как уже отмечалось, ширина участка C₁ в направлении, параллельном стрелке F_R, составляет не менее 2 мм, а расстояние между участком, смежным с C₁, и C₁ составляет 0,2 мм.

Точность, которую необходимо обеспечить при изготовлении, должна соответствовать этим значениям. Данное требование относится не только к контактным элементам и их взаимному расположению, но и к другим операциям, например заливке и пр. Все эти операции определяются выбором технологий, очевидным для среднего специалиста.

Изобретение обеспечивает ряд преимуществ, указанных ниже.

Что касается точности применительно к разъему, известному из уровня техники и снабженному контактными элементами типа "концевой контакт", гарантия соблюдения правильной последовательности зависит от механической точности указанных выше контактных элементов, положения контактных участков по отношению к кромке карточки, положения щеточных контактных элементов по отношению к контактным элементам типа "концевых контактов".

Применительно к разъему, согласно изобретению, точность зависит от требуемого смещения щеточных контактных элементов обеспечиваемого инструментом вырубки и сгибания щеток, точности размеров и расположения контактных участков карточки, получаемых вырезанием или подобными способами.

Общая достигаемая точность превышает точность, обеспечиваемую контактными элементами типа "концевых контактов".

Обозначение и назначение контактов приведено в таблице.

Размеры могут быть меньшими по сравнению с разъемами в случае разъемов, известных из уровня техники, поскольку исключается необходимость применения контактных элементов типа "концевых контактов", что позволяет уменьшить толщину.

Если контактные элементы типа "концевого контакта" сохраняются, то конфигурации, выполненные согласно изобретению, позволяют повысить надежность.

Наконец, можно снизить затраты, если не применять контактные элементы типа "концевых контактов" даже при первом варианте осуществления изобретения, так как применение дополнительной пластины вызывает удорожание из-за дополнительного инструментария.

Изобретение относится к системе считывания карточки со встроенной микросхемой. Технический результат заключается в повышении надежности. Это достигается за счет того, что электронная схема устройства считывания карточки содержит средство контроля ввода карточки в устройство считывания карточки и ее изъятия из этого устройства, а один из щеточных контактных элементов находится под вторым заданным потенциалом и смещен относительно других щеточных контактных элементов, в результате чего, когда карточка должным образом вставлена в разъем, происходит одно из двух событий, когда карточку вынимают и до отсоединения других щеточных контактных элементов от электропроводных контактных площадок карточки, с которыми они контактируют, а именно либо щеточный контактный элемент под заданным потенциалом и щеточный контактный элемент под нулевым потенциалом короткозамыкаются, либо второй потенциал изменяется на величину, которая не меньше заданного порога. 9 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

1. Система считывания карточки со встроенной микросхемой, содержащая разъем для устройства считывания карточки (C) со встроенной микросхемой, имеющий корпус, несущий щеточные контактные элементы (B), предназначенные для электрического соединения с токопроводящими участками микросхемы карточки (C) после ввода последней в разъем (1), при этом один из упомянутых щеточных контактных элементов (B_C1), имеющий заданный потенциал (V_cc), служит для электропитания указанной микросхемы через один из токопроводящих участков, а другой из щеточных контактных элементов имеет нулевой потенциал и находится в контакте по меньшей мере с одним из упомянутых токопроводящих участков, при этом по меньшей мере некоторые из щеточных контактных элементов (B) соединены с электронной схемой (I_c), содержащей средство для контроля ввода карточки (C) в устройство считывания и извлечения карточки (C) из устройства считывания, причем электронная схема (I_c) соединена с электронной схемой (4) устройства считывания с карточки, отличающаяся тем, что упомянутый разъем содержит и несет на себе электронную схему (I_c) и что один из щеточных контактных элементов (B_cx), имеющий второй заданный потенциал, смещен по отношению к остальным щеточным контактным элементам (B_C1 - B_C8) так, что после правильного ввода карточки (C) в разъем (1) при извлечении последней из разъема, прежде чем остальные щеточные контактные элементы (B_C2 - B_C8) выйдут из соединения с токопроводящими участками (C₂ - C₈) карточки (C), с которыми они находились в контакте, наступает одно из двух следующих событий: короткое замыкание между щеточным контактным элементом (B_C1) с заданным потенциалом и щеточным контактным элементом с нулевым потенциалом или заданное изменение упомянутого второго потенциала с амплитудой, равной заданному пороговому значению. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что щеточный контактный элемент (B_cx), смещенный по отношению к остальным щеточным контактным элементам, является единственным щеточным контактным элементом, предназначенным для одного из токопроводящих участок (C1) и смещенным относительно щеточных контактных элементов, предназначенных для других токопроводящих участков. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что щеточный контактный элемент, смещенный по отношению к остальным щеточным контактным элементам, является дополнительным щеточным контактным элементом (B_cx), соседним с щеточным контактным элементом (B_C1), предназначенным для электропитания микросхемы через токопроводящий участок (C₁) и дублирующим указанный щеточный контактный элемент. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что при использовании карточки (C) со встроенной микросхемой стандарта ISO дополнительный щеточный контактный элемент (B_cx), смещен относительно щеточного контактного элемента (B_C1), предназначенного для электропитания микросхемы, на такую величину, что этот элемент находится вне токопроводящего участка (C1) для электропитания при правильно вставленной в разъем карточке и приближается к этому участку при извлечении карточки из разъема, вызывая одно из двух указанных событий. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутое изменение потенциала определяется, когда потенциал дополнительного щеточного контактного элемента (B_cx) достигает значения первого заданного потенциала (V_cc). 6. Система по п. 4, отличающаяся тем, что на поверхности карточки (C) имеются дополнительные участки (M), расположенные между токопроводящими участками и имеющие нулевой потенциал, дополнительный щеточный контактный элемент (B_сх) расположен на одном из участков (M) в том случае, когда карточка (C) правильно вставлена в разъем, и имеет нулевой потенциал, причем короткое замыкание вызывается электрическим соединением дополнительного участка (M) с токопроводящим участком (C1) для электропитания посредством дополнительного щеточного контактного элемента (B_cx) при извлечении карточки (C). 7. Система по п.3, отличающаяся тем, что при использовании карточки (C) со встроенной микросхемой стандарта AFNOR дополнительный щеточный контактный элемент (B_cx) смещен относительно щеточного контактного элемента (B_C1), предназначенного для электропитания микросхемы, на такую величину, что этот элемент остается в пределах токопроводящего участка (C1) для электропитания при правильно вставленной в разъем карточке (C) и покидает этот участок при извлечении карточки (C), вызывая одно из двух указанных событий, причем первый потенциал (V_cc) и второй потенциал одинаковы. 8. Система по п.7, отличающаяся тем, что изменение потенциала определяется, когда потенциал дополнительного контактного элемента (B_cx) меньше порогового значения первого потенциала. 9. Система по п.7, отличающаяся тем, что на поверхности карточки (C) имеются дополнительные участки (M), расположенные между токопроводящими участками и имеющие нулевой потенциал, дополнительный щеточный контактный элемент (B_cx) смещается в направлении к одному из указанных участков (M) при извлечении карточки (C), а короткое замыкание вызывается электрическим соединением дополнительного участка (M) с токопроводящим участком (C1) для электропитания посредством дополнительного щеточного контактного элемента (B_cx) при извлечении карточки (C). 10. Система по любому из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пару концевых контактных элементов (B_fc1 - B_fc2), предназначенных для определения момента полного ввода карточки (C).