DE29812766U1 - Hybrid-Kartenleser für IC-Karten/Magnetkarten - Google Patents

Description

., ..B/34.887/70-RL

1. Industrial Technology Research Institute No.195, Section 4, Chung Hsing Rd., Chutung, Hsinchu, Taiwan

2. Alston Development Co., Ltd.

No. 2, Ching Hua Rd., Yung-Kang, Tainan, Taiwan

Hybrid-Kartenleser für IC-Karten/Magnetkarten

Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Kartenleser für IC(integrierte Schaltung)-Karten/Magnetkarten und insbes. einen Hybrid-Kartenleser zum Lesen/Schreiben von ISO (International Organization for Standardization) 7816 IC-Karten und ISO 7811-Magnetkarten.

Zur Zeit werden eine Vielzahl von IC-Karten als Bankkarten, Kreditkarten, Zimmerschlüsselkarten, Parkscheinkarten u.dgl. verwendet. IC-Kartenleser werden zum Lesen/Schreiben von Daten von dem/in das IC-Speicherelement der IC-Karte verwendet. Die US-PS 487 905 beschreibt einen IC-KartenleserZ-Schreiber mit einem oberseitigen Transportband und mit einem unterseitigen Transportband zum Transport der dazwischen eingefügten IC-Karte, wobei das oberseitige und das unterseitige Transportband derartig angeordnet sind, daß sich ihre Position in bezug zur Transportrichtung der Karte ändert, um einen Raum zu bilden, in

welchem ein Verbindungselement an. beiden Endrandabschnitten des oberseitigen und des unterseitigen Transportbandes anordenbar ist. Ein solcher Kartenleser/-Schreiber kann Karten des Bull-Formats, des USA-Formats, des JPN-Formats usw. lesen.

Die US-PS 5 036 184 offenbart einen Kartenleser, der eine lineare Kartentransporteinrichtung aufweist. Eine erste Ausbildung dieses Kartenlesers weist eine Spule auf, die im angeregten Zustand die Karte zwischen einem beweglichen Klammerelement und einem ortsfesten Klammerelement greift, wobei eine Gewindestange rotativ angetrieben wird, um die Karte zu transportieren. Eine zweite Ausführungsform dieses bekannten Kartenlesers weist zum Transport der Karte einen Linearmotor auf, wobei eine Zwischensperre dazu vorgesehen ist, zu verhindern, daß das Laufwerk in das Gehäuse transportiert wird, bevor die IC-Karte passend am Laufwerk festgelegt ist.

In der US-PS 5 463 678 ist ein Kartenleser beschrieben, der einen Übertragerkopf aufweist, der an einem Ende eines Führungspfades mittels eines federbelasteten Schwenkarms gehalten ist. Die Feder ist in der Nachbarschaft des Kopfes angeordnet und zwängt diesen gegen die Karte, wenn die Karte sich unter dem Kopf vorbeibewegt. Der Schwenkarm bewegt den Kopf bzw. treibt den Kopf an, um einem leicht bogenförmigen Pfad zu folgen, wenn er sich in einer Richtung quer zur Karte bewegt.

Die US-PS 5 270 523 beschreibt eine Blattfeder zur Montage eines Magnetkopfes eines Magnetstreifen-Kartenlesers, wobei die Blattfeder aus einem dünnen Metallblatt besteht, das zwei gegenüberliegende Befestigungsflügel aufweist, so daß der Magnetkopf durch einen Linienkontakt an der Blattfeder angebracht ist und durch eine Magnetstreifenkarte, die gelesen

werden soll, automatisch in die Leseposition gedreht werden kann. .

Die US-PS 5 191 198 offenbart einen Kartenleser zum Lesen von Daten, die in einem Magnetstreifen einer Karte gespeichert sind. Dieser bekannte Kartenleser weist eine Führung auf, die zum Führen der Karte entlang eines Pfades vorgesehen ist, der an einem Übertragerkopf vorbeiverläuft. Ein Tragbügelgebilde legt den Kopf am Ende einer Montagewelle fest, die am Ende eines Arms gelagert ist, zur freien Drehung um eine Achse, die zu dem Streifen parallel orientiert ist, wenn sich dieser entlang des Pfades bewegt. Infolge der freien Drehung des Kopfes um eine zum Streifen parallele Achse stellt sich die Vorrichtung bei jeder Abweichung von der Parallelität zwischen dem Kopf und dem Magnetstreifen selbst wieder passend ein.

Infolge der Tatsache, daß die oben abgehandelten bekannten Kartenleser kompliziert ausgebildete bzw. aufgebaute Walzen aufweisen, die einen beachtlichen Raum benötigen, besitzen diese bekannten Kartenleser eine relativ große Dicke und sind deshalb nicht für eingeschränkte Räume (d.h. für vernetzte elektronische Anwendungen) oder für Portable-Einrichtungen (z.B. transportable ID-Kartenleser für die Polizei) geeignet. Außerdem sind die Komponenten kompliziert ausgebildet und nur aufwendig herstellbar, woraus hohe Herstellungskosten resultieren. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß ohne ununterbrochenes Energieversorgungssystem die Karte nicht schnell entfernt werden kann, wenn eine Betriebsunterbrechung eintritt oder der Kartenleser in seiner Funktion gestört ist.

Daraus ergibt sich, daß bereits seit langer Zeit ein Bedarf für einen verbesserten Kartenleser besteht, der die oben genannten Mängel zumindest reduziert bzw. eliminiert.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hybrid-Kartenleser für IC-Karten/Magnetkarten zu schaffen, der automatisch motorbetrieben ist, so daß es dem Benutzer möglich ist, das Vorderende der Karte in eine Öffnung des Kartenlesers einzustecken, wobei der Kartenleser die Karte automatisch ausgibt, wenn der Lese-/Schreibvorgang der Daten von dem/in den Chip des IC- oder des Magnetstreifens abgeschlossen ist. Wenn eine Betriebsunterbrechung eintritt oder wenn der Kartenleser in seiner Funktion gestört ist, kann die Karte manuell schnell vom Kartenleser entfernt und vom Kartenbesitzer in Besitz genommen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kartenlesers sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Kartenleser weist ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf, die zwischen sich einen Kartendurchlaß bestimmen. Am Gehäuseoberteil ist ein Reduktionsgetriebe angebracht, das mittels eines Motors angetrieben wird, der im Gehäuse vorgesehen ist. Am Gehäuseoberteil ist eine Walze vorgesehen, die durch das Reduktionsgetriebe angetrieben wird. Das Gehäuseunterteil ist mit zwei parallelen Wänden versehen, in welchen miteinander fluchtende Schlitze ausgebildet sind. Am Gehäuseunterteil ist eine Bremsradachse montiert, an der ein Bremsrad drehbar angebracht ist. Das Bremsrad ist der Walze zugewandt, um eine Karte dazwischen aufzunehmen, die in das Gehäuse durch den Kartendurchlaß zwischen dem Bremsrad und der Walze eingeschoben wird. Ein Federdraht ist am Gehäuseunterteil befestigt. Der Federdraht dient zum positionsgenauen Festlegen der

Bremsradwelle. Ein am Gehäuse schwenkbar angebrachtes Fixierelement dient zum Festhalten des Magnetkopfes. Durch die Schlitze in den beiden parallelen Wänden ist ein Rahmen gleitbeweglich geführt, der zur Kontaktierung mit einem auf der Karte vorgesehenen IC dient.

Das Bremsrad berührt die Walze mit Hilfe des Federdrahtes, wenn keine Karte in den Kartendurchlaß eingesteckt ist. Wenn eine Karte in den Kartendurchlaß eingesteckt worden ist, wird die Karte zwischen dem Bremsrad und der Walze eingefügt und durch die Rollreibung bei einer Drehung der Walze bewegt.

Das Reduktionsgetriebe kann durch ein Band ersetzt sein. Das Reduktionsgetriebe weist ein Ausgangsende auf, das gegen die Richtung des Kartendurchlasses versetzt ist. Bei einer bevorzugten Ausbildung weist das Reduktionsgetriebe ein erstes Rad, das an einer Welle eines Gleichstrommotors befestigt ist, ein erstes Doppelrad mit einem oberen Radteil, das mit dem ersten Rad kämmt, und ein unteres Radteil, ein zweites Doppelrad mit einem oberen Radteil, das mit dem unteren Radteil des ersten Doppelrades kämmt, und ein unteres Radteil, ein zweites Rad, das mit dem unteren Radteil des zweiten Doppelrades kämmt, und ein drittes Rad auf, das an der Welle der Walze befestigt ist, um sich mit dieser zu drehen. Das erste Doppelrad ist an einer ersten Radachse drehbar angebracht. Das zweite Doppelrad ist drehbar an einer zweiten Radachse angebracht. Das zweite Rad ist drehbar an einer dritten Radachse angebracht. Die erste, die zweite und die dritte Radachse sind am Gehäuseoberteil befestigt.

Das Bremsrad wird gegen die Walze gezwängt. Insbesondere zwängt der Federdraht das Bremsrad gegen die Walze, um die jeweilige dazwischen eingefügte Karte zu greifen.

Der Kartenrahmen weist einen Anschlag auf, der zur Kontaktierung mit der Karte dient, wenn diese vollständig in das Gehäuse eingesteckt worden ist. Eine Feder ist dazu vorgesehen, die Karte wieder auszugeben, d.h. von der Walze zu entfernen, nachdem die Karte am Anschlag des Rahmens zur Anlage gekommen und von der Walze außer Eingriff gebracht ist. Diese Ausbildung verhindert ein Einstecken einer Karte in den Kartenleser, nachdem eine Karte durch die Walze in das Gehäuse transportiert worden ist.

Der Rahmen weist einen Anschlag auf und die Karte wird durch die Walze nach vorwärts transportiert, um am Anschlag des Rahmens zur Anlage zu kommen, wodurch der Rahmen durch die Führung der Schlitze nach vorwärts bewegt wird. Vorzugsweise weist jeder der Schlitze in den beiden parallelen Wänden einen geneigten Abschnitt auf, um den Rahmen nach unten zu bewegen, so daß eine Kontaktierung mit den IC-Kontaktstellen der Karte erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausbildung weist der Kartenleser außerdem ein erstes Paar Fotosensoren, ein zweites Paar Fotosensoren und ein drittes Paar Fotosensoren auf. Das erste Paar Fotosensoren dient zum Feststellen, ob eine Karte in den Kartenleser eingesteckt worden ist. Das zweite Paar Fotosensoren dient dazu, festzustellen, ob sich im Kartenleser eine Karte zum Zwecke des Lesens/Schreibens befindet. Das dritte Paar Fotosensoren dient dazu, festzustellen, ob eine Karte die Schreib/Lese-Position erreicht hat. Das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil weisen jeweils eine gedruckte Schaltung auf, an welchen die entsprechenden Fotosensoren befestigt sind. Vorzugsweise sind das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil

mit drei konischen Führungsrillen ausgebildet, die zur Anbringung der entsprechenden Fotosensoren dienen.

Das Gehäuse weist eine Öffnung auf. Außerdem weist das Gehäuse einen Entferner auf, der in das Gehäuse durch die Öffnung einsteckbar ist, um die Motorwelle zu fassen und anzutreiben und auf diese Weise die Karte durch manuelle Betätigung entfernen zu können, wenn eine Betriebsunterbrechung eintritt oder wenn eine Funktionsstörung des Kartenlesers vorliegt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in der Zeichnung dargestellten Ausbildung des erfindungsgemäßen Kartenlesers. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausbildung des Kartenlesers für IC-Karten/Magnetkarten in Blickrichtung von oben,

Fig. 2 den Kartenleser gemäß Fig. 1 in Blickrichtung von unten,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kartenlesers gemäß den Figuren 1 und 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 5-5 in Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 2,

Fig. 7- einen Schnitt entlang der Schnittlinie 7-7 in . .. Fig. 2, und

Fig. 8 ein Flußdiagrairan zur Verdeutlichung des Betriebes des erfindungsgemäßen Hybrid-Kartenlesers.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Hybrid-Kartenleser für IC-Karten/Magnetkarten mit einem Gehäuseoberteil 100 und mit einem Gehäuseunterteil 200, das mit dem Gehäuseoberteil 100 mittels Befestigungselementen 502 fest verbunden ist. Das Gehäuseunterteil 200 drückt gegen das Gehäuseoberteil 100 und ist in bezug zu diesem durch Vorsprünge 101 (sh. Fig. 2) positioniert, die am Gehäuseoberteil 100 ausgebildet sind. Der beim Zusammenbau des Gehäuseoberteils 100 und des Gehäuseunterteils 2 00 gebildete Kartenleser weist einen Kartendurchlaß 300 (sh. Fig. 4) auf, der an einem Ende des Kartenleser festgelegt ist und durch welchen eine IC-Karte einsteckbar und hineinbewegbar ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind ein Gleichstrommotor 110 und ein Reduktionsgetriebe am Gehäuseoberteil 100 montiert. Das Reduktionsgetriebe weist ein erstes Zahnrad 121 auf, das an einer (nicht bezeichneten) Welle des Gleichstrommotors 110 befestigt ist, um mit diesem zu rotieren. Das Reduktionsgetriebe weist außerdem ein erstes Doppelzahnrad auf, das ein oberes Zahnradteil (das obere in Fig. 1) aufweist, das mit dem ersten Zahnrad 121 kämmt. Das erste Doppelzahnrad weist außerdem ein unteres Zahnradteil (das untere in Fig. 1) auf. Das Reduktionsgetriebe weist ferner ein zweites Doppelzahnrad 123 mit einem oberen Zahnradteil (das obere in Fig. 1) das mit dem unteren Zahnradteil des ersten Doppelzahnrades 122 kämmt, und ein unteres Zahnradteil (das untere in Fig. 1) auf. Ein zweites Zahnrad 124 des

ft
• *

Reduktionsgetriebes kämmt mit dem unteren Zahnradteil des zweiten Doppelzahnrades 123. Das Reduktionsgetriebe weist desweiteren ein drittes Zahnrad 125 auf. Das erste Doppelzahnrad 122 ist an einer ersten Zahnradachse 126 drehbar gelagert. Das zweite Doppelzahnrad 12 3 ist an einer zweiten Zahnradachse 127 drehbar gelagert. Das zweite Zahnrad 124 ist an einer dritten Zahnradachse 128 drehbar gelagert. Die Zahnradachse 126, 127 und 128 sind am Gehäuseoberteil 100 befestigt. Das dritte Zahnrad 125 ist an einer Walzenwelle fest angebracht, um mit dieser zu rotieren. Das Reduktionsgetriebe ist dazu vorgesehen, das erforderliche Drehmoment zu erzeugen und die Geschwindigkeit für den Transport der IC-Karte zu reduzieren, um eine passende Lese/Schreib-Geschwindigkeit für den Magnetstreifen zu erzielen. Ein Teil der Zahnräder des Reduktionsgetriebes kann auch durch einen Riemen ersetzt sein.

Die Walzenwelle 132 ist in Lagern 133 und 134 drehbar gelagert. Eine Walze 131 ist an der Walzenwelle 132 fest angebracht, um sich mit dieser zu drehen. Beim Zusammenbau wird das Walzengebilde (einschließlich der Walze 131, der Walzenwelle 132, des dritten Zahnrades 125 und der Lager 133 und 134) in das Gehäuseoberteil 100 über den Kartendurchlaß 300 eingesetzt. Die Lager 133 und 134 werden im Gehäuseoberteil 100 bspw. mittels eines Klebers fixiert. Das solchermaßen montierte Walzengebilde weist den Vorteil auf, daß der Lagersitz eine geschlossene Endwand bildet, die mechanischen Kräften ausgesetzt werden kann. Hierdurch wird die Lager- bzw. Haltekapazität der Lager 133 und 134 erhöht, so daß ein Lösen des Walzengebildes vermieden wird.

Fig. 2 zeigt den Kartenleser in einer Ansicht von unten. Ein Bremsrad 211 ist an einer Bremsradachse 212 (die am

Gehäuseunterteil 200 drehbar angebracht ist) montiert, es ist der Walze 131 zugewandt. Das Bremsrad 211 wird mittels eines Federdrahtes 213 gegen die eingesteckte Karte gedrückt, so daß das Bremsrad 211 und die Walze 131 die eingesteckte Karte zwischen sich einfügen und die eingesteckte Karte in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Walze 131 vorwärts zum Kartenleser oder zurück und heraus aus dem Kartenleser transportieren. Beide Enden des Bremsrades 212 werden durch zwei distale Enden des im wesentlichen U-förmigen Federdrahtes 213 gehalten, der dem Kartendurchlaß 300 zugewandt ist. Der U-Abschnitt des Federdrahtes 213 ist in (nicht bezeichneten) Rillen befestigt, die im Gehäuseunterteil 200 vorgesehen sind. Da nur eine einzige Walze 131 verwendet wird, bewegt sich die Karte nicht, wenn sie von der Walze 131 außer Eingriff ist. Daraus resultiert der Vorteil, daß die Karte daran gehindert wird, sich weiterzubewegen und nach einer Freisetzung von der Walze 131 beschädigt zu werden, wenn der Motor nicht angehalten werden kann (z.B. wenn der Schalter zum Ausschalten des Motors eine Funktionsstörung hat).

Aus Fig. 2 ist auch ersichtlich, daß zwei parallele Wände 202 an einer Innenseite des Gehäuseunterteiles 200 integral ausgebildet sind. Die Wände 202 weisen zwei Paare von miteinander fluchtenden Schlitzen 203 auf, die in den besagten Wänden 202 ausgebildet sind. Jeder Schlitz 203 weist, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, einen geneigten Abschnitt auf. Ein Rahmen 221 weist vier Gleitzapfen 240 auf, die in den jeweils zugehörigen Schlitzen 203 in den Wänden 202 aufgenommen sind, um eine gleitende Bewegung des Rahmens 221 zwischen den Wänden 202 zu ermöglichen. Der Rahmen 221 weist einen Anschlag "k" (sh. Fig. 6) auf, der an einem Ende der Unterseite des Rahmens vorgesehen ist. Wenn die Karte den Anschlag "k" berührt, transportiert die Walze 131 die Karte durch Rollreibung weiter

vorwärts, wobei der Rahmen 221 ebenfalls vorwärtsbewegt wird. Der Rahmen 221 bewegt sich während dieser Vorwärtsbewegung nach unten. Das wird durch die geneigten Abschnitte der Schlitze bewirkt. Am Rahmen 221 sind acht metallische federnde Kontaktplatten 222 vorgesehen, die mit acht Kontaktstellen der IC-Karte in Kontakt kommen, wenn der Rahmen nach unten bewegt worden ist, um mit dem Lese/Schreib-Vorgang fortzufahren. Eine Feder 230 (vorzugsweise eine Zugfeder, sh. die Figuren 2 und 4) ist am Rahmen 221 angebracht, um den Rahmen 221 in seine Ausgangsposition zurückzubewegen, wenn die Karte zu ihrer Entfernung nach rückwärts bewegt worden ist. Der Rahmen 221 wird durch zwei Anschläge 250 und 260 (sh. Fig. 2) während seiner Rückwärtsbewegung angehalten. Eine Reibung zwischen den federnden Kontaktplatten 222 am Rahmen 221 und der Karte wird verhindert, wenn die Kontaktplatten 222 mit den Kontaktstellen 408 an der IC-Karte in Kontakt kommen, um eine Beschädigung der IC-Karte zu vermeiden.

Nachdem die Karte vollständig in den Kartenleser zum Lesen/Schreiben hineinbewegt worden ist und mit dem Anschlag "k" in Berührung gekommen ist, kann die Zugfeder 230 die Karte zurückbewegen, um sie von der Walze 131 frei- und auszugeben, wenn mit ihr keine weitere Aktion vorgesehen ist. Die Verwendung einer einzigen Walze 131 vermeidet, daß die Walze vorstehende Flächen und Magnetstreifenabschnitte an der Karte passiert, wodurch eine stabile Bewegung der Karte gewährleistet wird. Daraus resultiert der Vorteil, daß eine nachteilige Beeinflussung der Lese/Schreib-Prozedur verhindert wird.

Wie aus den Figuren 1 und 3 ersichtlich ist, kann die Karte vom Kartenleser entfernt werden, ohne daß es erforderlich ist, den Kartenleser auseinanderzunehmen,wenn eine Betriebsunterbrechung eintritt oder wenn der Kartenleser in seiner Funktion gestört

ist. Das wird dadurch erreicht, daß ein Entferner 500 in das Gehäuseoberteil 100 durch eine Öffnung 108 eingesteckt wird, die an einer Seite des Gehäuseoberteils 100 durch die Führung von drei Blöcken 109 bestimmt ist, die am Gehäuseoberteil 100 vorgesehen sind. Der Entferner 500 weist einen Schlüsselschlitz 501 auf, der zur sicheren Aufnahme eines distalen Endes des ersten Zahnrades 121 vorgesehen ist, das eine dem Schlüsselschlitz 501 entsprechende Schlüsselform besitzt. Eine Drehung des Entferners 500 verursacht eine Drehung des ersten Zahnrades 121 und dieses treibt die Walze 131 über das Reduktionsgetriebe entsprechend übersetzt an, um die Karte aus dem Kartenleser zu entfernen.

Fig. 4 verdeutlicht ein Fixierelement 142, das am Gehäuseoberteil 100 angebracht ist und das Vorsprünge "a", "b" aufweist, die zur positionssicheren Befestigung des Magnetkopfes 141 vorgesehen sind. Beim Zusammenbau wird der Magnetkopf 141 in eine Öffnung des Fixierelementes 142 eingesteckt und durch die Vorsprünge "a", "b" und zwei seitliche Stahlwände des Fixierelementes 142 geführt. Der Magnetkopf 141 erreicht seine Position, wenn seine Rückseite mit VorSprüngen "c" und "d" in Berührung kommt. Nachdem der Magnetkopf 141 im Fixierelement 142 positioniert worden ist, wird eine gedruckte Schaltung 310 angebracht und an einen Signalausgang des Magnetkopfes 141 angelötet, um den Magnetkopf 141 mit dem Fixierelement 142 zuverlässig und fest zu verbinden. Das Fixierelement 142 kann also mit anderen Worten durch die Ausbildung der Vorsprünge, die Kopplung zwischen der gedruckten Schaltung 310 und den Vorsprüngen sowie durch eine Lötverbindung zwischen der gedruckten Schaltung 310 und dem Signalausgang des Magnetkopfes 141 positioniert werden. Außerdem kann ein Kleber verwendet werden, um die Fixierung des Magnetkopfes 141 weiter zu verbessern bzw. zu verstärken. Wie

aus Fig. 4 ersichtlich ist, weist das Fixierelement 142 eine Druckfeder 143 auf, die daran mittels einer Kappe 144 und einer (nicht bezeichneten) Schraube angebracht ist, um den Magnetkopf 141 zum Gehäuseunterteil hinzuzwängen. Die Fig. 4 zeigt außerdem, daß die Bewegung des Fixierelementes 142 durch zwei Stifte 102 und 103 aufrechterhalten wird, die am Gehäuseoberteil 100 vorgesehen sind. Der Magnetkopf 141 ist außerdem durch zwei Bolzen 104 und 105 am Gehäuseoberteil 100 festgehalten. Die Bolzen 104 und 105 weisen einen Durchmesser auf, der kleiner ist als eine Breite des Fixierelementes 142, so daß der Magnetkopf 141 um die Bolzen 104 und 105 durch die Wirkung der Feder 143 schwenken kann, wenn die Karte in den Kartenleser eingesteckt wird, wodurch ein enger Kontakt mit dem Magnetstreifen der Karte erreicht wird. Hierdurch wird beim Schreiben/Lesen die erforderliche Genauigkeit sichergestellt. Am Gehäuseunterteil 200 ist ein Vorsprung 201 ausgebildet, der dem Magnetkopf 141 zugewandt ist. Durch den Vorsprung 201 wird ein nach oben orientierter Halter für den Magnetkopf 141 gebildet, der den engen Kontakt zwischen der Karte und dem Magnetkopf 141 weiter verbessert.

Fig. 7 zeigt, daß der Kartenleser außerdem ein erstes Paar Fotosensoren 401 und 404, ein zweites Paar Fotosensoren 402 und 405, und ein drittes Paar Fotosensoren 403 und 406 aufweist. Bei jedem Paar Fotosensoren 401, 402, 403, 404, 405 und 406 emittiert der eine Sensor Licht, während der andere Sensor Licht empfängt. Die Sensoren 401, 402 und 403 sind am Gehäuseoberteil 100 angebracht und die Sensoren 404, 405 und 406 sind am Gehäuseunterteil 200, zu den Sensoren 401, 402 und 403 passend zugeordnet, angebracht. Die Sensoren 401, 402 und 403 sind am Gehäuseoberteil 100 fest angebracht, wobei drei konische Führungsrillen 106 (sh. die Figuren 1 und 7) im Gehäuseoberteil 100 vorgesehen sind, um eine einfache

Installation der Sensoren zu ermöglichen. Ähnlich sind die Sensoren 404, 405 und 406 fest an .einer gedruckten Schaltung 320 angebracht, die am Gehäuseunterteil 200 vorgesehen ist, und die in drei konischen Führungsrillen 107 angeordnet sind, die im Gehäuseunterteil 200 ausgebildet sind. Die Einschaltfolge für die drei Paare von Sensoren 401, 402, 403, 404, 405 und ist wie folgt: Zuerst wird das erste Paar Fotosensoren 401 und 404, dann das zweite Paar Fotosensoren 402 und 405 und anschließend das dritte Paar Fotosensoren 403 und 406 eingeschaltet. Die Ausschaltfolge für die drei Paare von Sensoren 401, 402, 403, 404, 405 und 406 ist wie folgt: Zuerst wird das dritte Paar Fotosensoren 403 und 406, dann das zweite Paar Fotosensoren 402 und 405 und nachfolgend das erste Paar Fotosensoren 401 und 404 ausgeschaltet. Die Hauptfunktion des ersten Paares von Sensoren 401 und 404 besteht darin, festzustellen, ob eine Karte in den Kartenleser eingesteckt worden ist. Die Hauptfunktion des dritten Paares von Fotosensoren 403 und 406 besteht darin, fest- bzw. sicherzustellen, daß die Karte die Lese/Schreib-Position erreicht, und die Hauptfunktion des zweiten Paares von Sensoren 402 und 405 besteht darin, festzustellen, ob sich eine Karte zum Lesen/Schreiben im Kartenleser befindet, da der Abstand zwischen dem ersten Paar Sensoren 401 und 404 und dem dritten Paar Sensoren 403 und 406 relativ lang ist.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm des Betriebes des Kartenlesers. Zuerst wird die Karte vom Kartenbesitzer teilweise in den Kartenleser eingesteckt. Das erste Paar Sensoren 401 und 404 wird eingeschaltet, der Motor 110 dreht sich, um die Karte vorwärts in den Kartenleser hineinzubewegen, und der Magnetkopf 141 liest die am Magnetstreifen der Karte aufgezeichneten Daten. Das zweite Paar Sensoren 402 und 405 wird eingeschaltet, wenn die Karte sich im Kartenleser befindet. Dann wird das

dritte Paar Sensoren 403 und 406 eingeschaltet, der Motor stoppt und die Kontaktplatten .222 werden mit den Kontaktstellen 408 kontaktiert, um mit dem Lesen/Schreiben von Daten vom/in das IC fortzufahren. Nach dem Abschluß des Lese/Schreib-Vorgangs wird der Motor 110 in der entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben, um die Karte in der entgegengesetzten Richtung zu transportieren. Das dritte Paar Sensoren 403 und 406 wird ausgeschaltet. Danach wird der Kontakt zwischen den Kontaktplatten 222 und den Kontaktstellen 408 am IC unterbrochen. Das zweite Paar Sensoren 402 und 405 wird ausgeschaltet. Die Karte kommt außer Eingriff von der Walze und der größte Teil der Karte ist außerhalb des Kartenlesers, so daß der Kartenbenutzer die Karte entnehmen kann. Schließlich wird das erste Paar Sensoren 401 und 404 ausgeschaltet.

Um den Durchmesser der Walze 131 zu minimieren, ist das Ausgangsrad, d.h. das dritte Zahnrad 125, in bezug zum Kartendurchlaß 300 zum Kartendurchlaß hin versetzt (d.h. das dritte Zahnrad 125 fluchtet nicht mit dem Kartendurchlaß 300), so daß die Walze 131 auf der Walzenachse 132 (an welcher das dritte Zahnrad angebracht ist) die Karte berühren kann. Die Walze 131 besitzt einen Durchmesser, der so dimensioniert ist, daß die Dicke und die Höhe des Kartenlesers minimiert sind. Die lineare Geschwindigkeit zum Transport der Karte ist derartig gewählt, daß sie dem Magnetkopf ein Lesen/Schreiben ermöglicht.

Alle Bauelemente und Komponenten sind an zwei Seitenwänden des Gehäuseoberteiles 100 und des Gehäuseunterteiles 2 00 angebracht, so daß die Gesamtbreite des Kartenlesers annähernd der Breite der Karte (ca. 54 mm) der Dicke der beiden Seitenwände entspricht. Die Breite des Kartenlesers ist auf mm oder weniger reduziert. Die Höhe des Kartenlesers ist auf mm oder weniger reduziert. Das bedeutet, daß der Kartenleser

kompakt und leichtgewichtig ist, so daß er einen Portable-Kartenleser bildet.

Der erfindungsgemäße Hybrid-Kartenleser kann folglich für Bankkarten, Kreditkarten, Zimmerschlüsseikarten, Parkgebührenkarten, Mitgliedskarten o.dgl. verwendet werden. Der Hybrid-Kartenleser ist - wie sich aus dem Obigen ergibt für einen sehr eingeschränkten Raum bzw. Platzbedarf geeignet, da er sehr kompakt ausgebildet ist.

Oben wurde eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Hybrid-Kartenlesers beschrieben. Es versteht sich jedoch, da eine Vielzahl von Modifikationen bzw. Variationen möglich sind, ohne daß hierdurch der Umfang der Erfindung verlassen wird, der durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.

Claims (13)

B/34.887/70-RL

1. Industrial Technology Research Institute No.195, Section 4, Chung Hsing Rd.,
Chutung, Hsinchu, Taiwan

2. Alston Development Co., Ltd.

No. 2, Ching Hua Rd., Yung-Kang, Tainan, Taiwan

Ansprüche;

1. Hybrid-Kartenleser für IC-Karten/Magnetkarten, gekennzeichnet durch

ein Gehäuse, das ein Gehäuseoberteil (100) und ein Gehäuseunterteil (200) aufweist, die zwischen sich einen Kartendurchlaß (300) festlegen,

einen Motor (110), der im Gehäuse angebracht ist,

ein Reduktionsgetriebe, das am Gehäuseoberteil (100) angebracht ist und durch den Motor (110) angetrieben wird,

eine Walze (131), die am Gehäuseoberteil (100) angebracht ist und durch das Reduktionsgetriebe angetrieben wird,

zwei parallele Wände (202), die am Gehäuseunterteil (200) vorgesehen sind und in welchen fluchtende Schlitze (203) festgelegt sind,

ein Bremsrad· (211), das an einer Bremsradachse (212) drehbar angeordnet ist und das der Walze (131) zugewandt ist, um eine in das Gehäuse durch den Kartendurchlaß (300) eingesteckte Karte zwischen dem Bremsrad (211) und der Walze (131) einzufügen,

einen Federdraht (213), der zum Positionieren der Bremsradachse (212) am Gehauseunterteil (200) befestigt ist,

ein Fixierelement (142), das am Gehäuse zur Halterung des Magnetkopfes (141) schwenkbar angebracht ist, und

einen Rahmen (221), der durch die Schlitze (203) gleitbeweglich geführt ist, die in den parallelen Wänden (202) ausgebildet sind, und der zur Kontaktierung mit einem IC der Karte vorgesehen ist, wobei das Bremsrad (211) die Walze (131) durch die Wirkung des Federdrahtes (213) berührt, wenn die Karte nicht in den Kartendurchlaß (300) eingesteckt ist, und wobei die Karte im in den Kartendurchlaß (300) eingesteckten Zustand zwischen dem Bremsrad (211) und der Walze (131) eingefügt und durch Rollreibung transportiert wird, wenn die Walze (131) drehend angetrieben wird.

2. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Reduktionsgetriebe durch einen Riemen ersetzt sein kann.

3. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß das Bremsrad (211) gegen die Walze (131) gezwängt ist. .·.,.,.

4. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federdraht (213) zum Klemmen der Karte das Bremsrad (211) gegen die Walze (131) zwängt.

5. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kartenrahmen zur Kontaktierung der vollständig in das Gehäuse eingesteckten Karte einen Anschlag und eine Feder (230) zur Ausgabe der Karte bei einer Freigabe von der Walze (131) aufweist, nachdem die Karte am Anschlag des Rahmens angegriffen hat und von der Walze (131) freigegeben worden ist.

6. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Rahmen (221) einen Anschlag (k) aufweist, wobei die Karte durch die Walze (131) vorwärtstransportiert wird, um am Anschlag (k) des Rahmens (221) anzugreifen und den Rahmen (221) durch die Führung der Schlitze (203) vorwärtszubewegen.

7. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Schlitze (203) in den parallelen Wänden (202) einen geneigten Abschnitt aufweist, die zur Führung des Rahmens (221) in Richtung nach unten vorgesehen sind, um mit den Kontaktstellen (408) des IC auf der Karte in Kontakt zu gelangen.

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8. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gek e &eegr; &eegr; &zgr; e i- ch.net ,

daß er außerdem ein erstes Paar Fotosensoren (401, 404), ein zweites Paar Fotosensoren (402, 405) und ein drittes Paar Fotosensoren (403, 406) aufweist, wobei das erste Paar Fotosensoren dazu vorgesehen ist, festzustellen, ob eine Karte in den Kartenleser eingesteckt worden ist, das zweite Paar Fotosensoren dazu vorgesehen ist, festzustellen, ob eine Karte zum Lesen/Schreiben im Kartenleser ist, und das dritte Paar Fotosensoren dazu vorgesehen ist, festzustellen, wenn die Karte die Schreib/Leseposition erreicht.

9. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuseoberteil (100) und am Gehäuseunterteil (200) jeweils eine gedruckte Schaltung (310, 320) angebracht ist, an welchen die Fotosensoren (401, 402, 403, 404, 405 406) vorgesehen sind.

10. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuseoberteil (100) und das Gehäuseunterteil (200) jeweils mit drei konischen Führungsrinnen (106, 107) ausgebildet sind, die zum Anbringen der Fotosensoren (401, 402, 403, 404, 405, 406) vorgesehen sind.

11. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsgetriebe ein erstes Zahnrad (121) aufweist, das an eine Welle des Gleichstrommotors (110) befestigt ist, daß ein erstes Doppelzahnrad (122) ein oberes Zahnradteil und ein unteres Zahnradteil aufweist,

wobei das obere Zahnradteil mit dem ersten Zahnrad (121) kämmt, daß ein zweites Doppelzahnrad (123) ein oberes Zahnradteil und ein unteres Zahnradteil aufweist, wobei das obere Zahnradteil mit dem unteren Zahnradteil des ersten Doppel&zgr;ahnrades (122) kämmt, und ein zweites Zahnrad (124) mit dem unteren Zahnradteil des zweiten DoppelZahnrades (12 3) kämmt, und daß ein drittes Zahnrad

(125) an der Walzenwelle (132) befestigt ist, wobei das erste Doppelzahnrad (122) an einer ersten Zahnradachse

(126) drehbar angebracht ist, das zweite Doppelzahnrad (123) an einer zweiten Zahnradachse (127) drehbar angebracht ist, und das zweite Zahnrad (124) an einer dritten Zahnradachse (128) drehbar angebracht ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Zahnradachse (126, 127, 128) am Gehäuseoberteil (100) befestigt sind.

12. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Reduktionsgetriebe ein Ausgangsende aufweist, das in bezug auf die Richtung des Kartendurchlasses (300) versetzt ist.

13. Hybrid-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse eine Öffnung und außerdem einen Entferner (500) aufweist, der durch die Öffnung (108) in das Gehäuse einsteckbar ist, um die Motorwelle zum Entfernen der Karte zu greifen und anzutreiben, wenn eine Betriebsunterbrechung oder eine Störung des Kartenlesers eintritt.