[发明专利]用于微电路卡阅读器装置的接插件以及包括其的卡阅读器

说明书

本发明涉及一种用于微电路卡阅读器装置的接插件。

在本发明的上下文中，“卡”系指所有的装有一个混合或单片集成电路或者“芯片”的卡。将在以下使用术语“微电路”。例如，它们是“信用卡”形式的卡，亦称为“存储器卡”。卡的微电路通常包括一个这样的微处理器或微控制器，它包含若干存储电路，比如“PROM”型存储器。这种类型的卡被设计以插入用于读和/或写数据的特殊装置。为简单起见，以下将这些装置称为阅读器，即便它们能够自然地写数据并保证下文所提及的其它辅助功能(电能供应、测试等)。数据存储在前述的存储电路中，一般采取加密的形式。因此，它被从诸存储单件读出或被写入诸存储单件。

也使用了其它逻辑结构，特别是用于“电子钱包(electronic purse)”或类似应用。

任何情形下均存在由若干个接触区构成的输入-输出构件，这些接触区也称为“接触片(pads)”，与卡的主面(main face)之一的表面平齐。各种标准(ISO、AFNOR等)定义了这些接触区的位置。它们不仅用于前述的数据输入-输出，而且基于所涉及的应用(存在检验等)，还用于给微电路供电以及执行各种检查。阅读器包括若干个这样的电刷接点，当卡被正确地插入为此目的而提供的接插件时，这些电刷接点与前述诸区域形成过电接触(galvanic contact)。

当前出现了各种趋势，包含：

-提高卡阅读器装置的安全性的要求；

-小型化并因此使卡阅读器更薄的趋势；以及

-微电路卡应用的激增加上接插件价格的迅速跌落，与相应市场的扩大成正比；

结果，一系列问题不得不同时被解决，包含：

1.必须仅当诸电刷接点被正确地定位在卡的接触区上时卡的微电路才被上电(powered up)。当未正确定位时上电，不仅阻止阅读器系统的操作，而且可能损坏微电路的诸电子电路。

2.特别地，在将供电电压施加给微电路之前，用于数据信号的诸电刷必须到位。

3.用户可在处理期间撤回卡(这被称为“拔出”)。因此需要阅读器在诸电刷到达禁止位置(即威胁微电路的电路完好性的诸位置)之前，极快速地作出反应来切断供电。

4.使用任何非标准本体，比如一个导电板或伪卡(faked card)，不论出于任何原因，不论是意外事件或是有意欺骗，亦可导致故障。

在所有这些情形下，必须使阅读器失效，并切断电能供应以减少电路损坏或欺骗企图的危险。

有许多针对减少这些问题中的某些或全部的阅读器系统。它们可被分为三大类：

第一类包括若干电子检测器系统。

这类系统中，在将电压加至微电路之前执行一种电测试，例如通过测量诸电刷接点之间的电阻。如果这些测试未产生给定范围内的期望值，则卡已被正确插入或一个不相关的物体已被插入其位置。

该系统存在许多缺点，包含：

-该系统必须对应商业上现有的各种卡上所安装的所有类型的微电路操作，至少对应一种给定应用(银行卡等)。然而，微电路的种类过多以致于不容许单一的简单程序。

-检测发生于通过禁止区域和工作区域之间时。显然，在“拔出”情形下，该系统必须极其快速地作出反应。适宜的电子线路复杂并因此而昂贵。

第二类包括若干所谓的“落地(landing)”系统。法国专利申请FR-A-2628 901中描述了这种系统的一个示例。

这些系统中，在得以与诸电刷接触之前，卡相对于一个接合面(abutment)定位。通过卡向垂直于卡的表面(诸主面)的诸电刷的相对位移而形成接触。

只有通过系统的机械部件的正确操作才能保证安全性。然而，后者可由这样一个“行程终点”接点(“end of travel”contact)支持，如果卡未处在正确的位置，这个“行程终点”接点使上电顺序失效。上电顺序可由诸电刷的高度或通过在闭合“卡存在”接点(“card present”contact)时初始化电子线路来建立。

主要的缺点在于以下事实：完成前述诸功能所需的机械布局复杂且昂贵。

第三类包括具有若干电刷接点和一个“行程终点”接点的系统。例如，法国专利申请FR-A-2 623 314中公开了这样一个系统。

这些系统中，卡插入于其中的接插件提供这样一个“行程终点”接点，它在卡处于正确位置时初始化微电路的上电。

机械布局简单并且廉价。

然而，这些系统不是没有缺点。

在位置检测中常常缺乏精确，尤其是当诸接点是水平的时候。

如果诸接点是竖直的，总体尺寸更大，这对立于先前所提及的诸要求之一：小型化。