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Die
Erfindung betrifft einen IC-Karten-Leser mit den Merkmalen des Oberbegriffes
von Anspruch 1.
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Ein
typischer herkömmlicher
IC-Karten-Leser 101 ist in 7 gezeigt.
Dort ist dargestellt, dass der IC-Karten-Leser 101 eine
(nicht gezeigte) Kontaktanordnung, die in Kontakt mit einer Kontaktanschlussstruktur
einer IC-Karte gebracht wird, um eine Kommunikation beziehungsweise
einen Datenaustausch mit der IC-Karte vorzunehmen, und einen Kontaktschlitten 102,
der beweglich ist und dabei die Kontaktanordnung hält, aufweist.
Um die Kontaktanordnung mit der IC-Karte in Kontakt zu bringen,
oder um den Kontakt zu beenden, wird der Kontaktschlitten 102 mittels
eines Gelenkmechanismus schräg zur
Bewegungsrichtung der IC-Karte bewegt. Der Kontaktschlitten 102 wird
in der senkrecht zur Kartenbewegungsrichtung verlaufenden Richtung
b dadurch positioniert oder in Bezug auf die Position reguliert,
dass die Seitenflächen
des Kontaktschlittens 102 von den Seitenflächen 106,
die einer in einem Rahmen 104 ausgebildeten Öffnung 105 zueigen sind
oder diese begrenzen, geführt
werden.
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Bei
dem Aufbau, bei dem der Kontaktschlitten 102 in seinen
seitlichen Richtungen b durch den Einsatz des Rahmens 104 positioniert
wird, sind die Führungsabschnitte
mit den Seitenflächen 106 lang ausgebildet.
Aus diesem Grund ist davon auszugehen, dass die Beanspruchung groß wird,
und eine schraubenartige Rückstellfeder 107 mit
großer
Federkraft von Nöten
ist. Darüber
hinaus ist die von der IC-Karte erzeugte Reaktionskraft bei manueller
Betätigung
groß,
wodurch es schwierig wird, mit dem IC-Karten-Leser 101 umzugehen.
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Der
Aufbau mit den langen Führungsabschnitten,
die mit den Seitenflächen 106 ausgebildet sind,
bringt die nachfolgenden Probleme mit sich. Es ist schwierig, eine
ausreichende Genauigkeit mit Blick auf die Abmessung der Führungsbreite
der Führungsabschnitte
sicherzustellen. Der seitliche Abstand zwischen den Seitenflächen 106 ist
verringert, und der Freiraum zwischen ihnen ist übermäßig groß, weshalb es schwierig ist,
die angeordneten Kontakte des Kontaktschlittens 102 derart
anzuordnen, dass sie die Kontaktanschlussstruktur der IC-Karte kontaktieren.
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Bekannt
ist ein IC-Karten-Leser mit einer Erfassungsvorrichtung, die mit
einer Blattfeder ausgestattet ist, die in dem Kartenweg für die Erfassungseinrichtung
angeordnet ist, um zu erfassen, ob die IC-Karte bis in die Einführendposition,
wie es bei einem herkömmlichen
IC-Karten-Leser üblich
ist, eingeführt
ist. Die Erfassungsvorrichtung erfasst die Einführung der Karte unter Zuhilfenahme
einer Bewegung der Blattfeder in Richtung der Dicke der Karte. Aufgrund
dessen kann die Erfassungsvorrichtung nicht mit IC-Karten verschiedener
Dicken umgehen. Wird beispielsweise eine dicke IC-Karte eingeführt, so
wirkt die Erfassungsvorrichtung derart, dass das Eintreffen der
IC-Karte an der Einführendposition
erfasst wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der abgesenkt werdende Kontaktschlitten
jedoch noch keine ausreichende Tiefe erreicht. Daher kommen die
Kontakte nicht mit der IC-Karte in Kontakt. Somit fällt die
zu erfassende Kartenposition nicht mit der richtigen Kartenposition
zusammen. Beginnt der IC-Karten-Leser seine Kommunikation beziehungsweise
seinen Datenaustausch mit der IC-Karte unter dieser Voraussetzung,
so schlägt
der Datenaustausch mit der IC-Karte fehl.
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Bekannt
ist zudem ein IC-Karten-Leser, bei dem die Karteneinführerfassungsvorrichtung
mit einem Kartenarretiermechanismus kombiniert ist. Bei diesem Kartenleser
wird das Eintreffen der eingeführten
IC-Karte an der Einführendposition
erfasst, woraufhin der Arretiermechanismus derart wirkt, dass ein
Solenoid betätigt
und die IC-Karte arretiert wird. Für den Fall, dass die im Inneren
des IC-Karten-Lesers arretierte Karte ein gewisses Spiel hat, besteht die
Gefahr, dass die Karte sogar während
des Datenaustausches entarretiert wird. Dies bedeutet, dass sich,
sobald ein Bediener während
des Datenaustausches mit dem IC-Karten-Leser die IC-Karte herauszieht
oder die Karte in Kartenbewegungsrichtung bewegt, die Karte um einem
geringen Abstand verschiebt, wodurch sie aus dem Bereich herausgelangt,
der für
die Karteneinführerfassungsvorrichtung vorgesehen
ist, weshalb das Solenoid des Arretiermechanismus derart wirkt,
dass der Arretierzustand aufgehoben wird. Aus diesem Grund besteht
bei diesem herkömmlichen
IC-Karten-Leser
stets die Gefahr, dass die IC-Karte aus dem IC-Karten-Leser herausgezogen
wird, obwohl der Datenaustausch noch nicht beendet ist. Dies führt zu ernsthaften
Problemen bei der Nutzung der Daten.
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Die
Druckschrift US-A-4,904,852 offenbart einen IC-Karten-Leser mit
den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1. Der Kartenleser
umfasst ein Gleitelement, das von Führungsstangen derart getragen
wird, dass es in Längsrichtung
der Führungsstangen
beweglich ist. Das Gleitelement ist als nahezu rechteckiger Rahmen
mit Verbindungsabschnitten ausgebildet, die sich über die
Oberseite hiervon hinauserstrecken. Das Gleite lement umfasst darüber hinaus
Trägerabschnitte,
die an vier Ecken des Gleitelementes vorgesehen sind.
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Durch
das Vorhandensein der Führungsstangen
und des entsprechenden Trägerabschnittes hängt die
korrekte Ausrichtung der IC-Karte bezüglich des Gleitelementes von
der mechanischen Fertigungsgenauigkeit dieser Abschnitte ab. Sogar
kleine Fehler bei der mechanischen Anordnung führen zu Fehlausrichtungen oder
sogar zur Unmöglichkeit,
die IC-Karte einzuführen.
Aus diesem Grund ist der Aufbau dieses IC-Karten-Lesers kostenaufwändig und erfordert
eine hochpräzise
maschinelle Fertigung der entsprechenden Bauteile.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen IC-Karten-Leser bereitzustellen,
der auf kostengünstige
Weise in der Lage ist, einfach und leicht einen Kontaktschlitten
zu positionieren, wodurch aufgrund der hochgenauen Positionierung
ein verlässlicher
Datenaustausch sichergestellt ist.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß diesem
Aufbau wird der sich in der Öffnung
bewegende Kontaktschlitten in Bezug auf seine Position reguliert
und hochgenau positioniert. Aus diesem Grund wird die Kontaktanordnung
des Kontaktschlittens genau in Kontakt mit einer vorbestimmten Position
der IC-Karte gebracht, weshalb ein verlässlicher Datenaustausch sichergestellt
ist.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine Planansicht, die ein Ausführungsbeispiel
eines IC-Karten-Lesers zeigt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht gemäß Linie
II-II in 1.
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3 ist
eine Planansicht, die ein Positionsverhältnis zwischen einem Kontaktschlitten 2 und
einer optischen Einrichtung 40 bei dem IC-Karten-Leser
gemäß 1 zeigt.
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4 ist
ein Seitenaufriss im Schnitt gemäß Linie
I-I von 1, der eine Abwandlung des IC-Karten-Lesers
gemäß 1 zeigt.
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5 ist
eine perspektivische Teilansicht eines bogenförmig vorstehenden Abschnittes
einer Bewegungsbezugsfläche.
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6 ist
eine perspektivische Teilansicht einer weiteren gekrümmten Fläche, die
eine Bewegungsbezugsfläche
bildet.
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7 ist
eine Planansicht eines herkömmlichen
IC-Karten-Lesers.
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Detailbeschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Die
Erfindung wird im Detail anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
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In 1 bis 3 ist
ein Ausführungsbeispiel
eines IC-Karten-Lesers entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie vergrößert in 2 dargestellt
ist, umfasst der IC-Karten-Leser 1 eine Anordnung
aus elastischen (später
noch beschriebenen) Kontakten 6 und einen Kontaktschlitten 2.
Die Kontakte 6 kommen mit einer Kontaktanschlussstruktur 92 in
Kontakt, die üblicherweise
auf einer IC-Karte 9 ausgebildet ist. Der Kontaktschlitten 2 wird bei
Einführung
der IC-Karte 9 in den IC-Karten-Leser an eine Kontaktposition 2a bewegt
und mit der Kontaktanschlussstruktur 92 an einer Karteneinführendposition 9a in
Kontakt gebracht. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Kontaktschlitten 2 beweglich
in einer Öffnung 12 eines
Rahmens 11 des IC-Karten-Lesers 1 vorgesehen.
Bei einer Bewegung wird der Kontaktschlitten 2 von einer
Seitenfläche 13a,
die der (der Seitenfläche 13b hiervon
gegenüberliegenden) Öffnung 12,
die als Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 dient, zueigen
ist oder diese begrenzt, geführt,
während
eine Regulierung in Bezug auf die Position erfolgt.
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Der
Kontaktschlitten 2 umfasst einen Kartenkontaktabschnitt 5 und
Kontakte 6. Die Vorderkante 91 der IC-Karte 9 stößt beim
Einführen
an den Kartenkontaktabschnitt 5 des Kontaktschlittens an.
Die Kontakte 6 des Kontaktschlittens werden in Kontakt mit
einer Kontaktanschlussstruktur 92, die auf der IC-Karte 9 ausgebildet
ist, gebracht. Wird die IC-Karte 9 in den IC-Karten-Leser
eingeführt,
so bewegt sich der Kontaktschlitten 2 schräg und wird
an der Karteneinführendposition 9a in
die Kontaktposition 2a bewegt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
der Kontaktschlitten 2 von einem Rahmen 11 des
IC-Karten-Lesers 1 derart getragen, dass er schräg beweglich
ist, während
er seine Raumlage parallel zu einem Kartenweg 8 mit Hilfe
eines Parallelogrammgelenk mechanismus oder eines Parallelogrammgelenkes 7 (2)
beibehält.
Der Rahmen 11 besteht aus einer Stahlplatte oder einem
Substrat und kann gegebenenfalls als einstückiger Aufbau mit einem Kartenweg 8 zur
Aufnahme der IC-Karte 9 ausgebildet sein. Der Kontaktschlitten 2 ist
nahe an dem einem Ende des Rahmens 11, wie in 1 gezeigt,
angeordnet. Der Parallelogrammgelenkmechanismus 7 umfasst
ein Paar von Gelenken, wie in 2 gezeigt
ist, und bewegt den Kontaktschlitten 2 parallel zum Kartenweg
durch Schwenken der Gelenke. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
bewegt sich der Kontaktschlitten 2, wobei er, wie gezeigt,
einen bogenförmigen
Weg beschreibt, weshalb dessen Abstand zum Kartenweg 8 variieren
kann, wenn seine Kontakte 6 in Kontakt mit der Kontaktanschlussstruktur 92 des
Kartenlesers 9 gebracht werden, und erstere von letzterer
gelöst
werden. Eine Druckeinrichtung 10 drängt den Kontaktschlitten 2 in eine
Richtung, die der Richtung a (siehe Pfeilkopf) entgegengesetzt ist,
das heißt,
in eine Richtung, in der die IC-Karte 9 aus dem IC-Karten-Leser
herausbefördert
wird. Aus diesem Grund ist dann, wenn die IC-Karte 9 nicht
in den IC-Karten-Leser eingeführt
ist, der Kontaktschlitten 2 an einer Nichtkontaktposition (Bereitschaftsposition) 2b angeordnet,
die durch eine Zweipunkt-Strich-Linie in 2 angedeutet
ist.
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Am
oberen Abschnitt des Kontaktschlittens 2 (der durch die
Pfeilrichtung a angedeutet ist) steht der Kartenkontaktabschnitt 5 vor
und ragt dabei in den Kartenweg 8 hinein. Aus diesem Grund
wird, wenn die Vorderkante 91 der IC-Karte 9 auf
den Kartenkontaktabschnitt 5 trifft, der Kartenkontaktabschnitt 5 in
die Richtung a geschoben, um den Kontaktschlitten 2 parallel
zum Kartenweg zu bewegen.
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Die
Kontakte 6 sind an einer der Seitenflächen des Kontaktschlittens 2 vorgesehen.
Kommen die Kontakte 6 mit der IC-Karte 9 in Kontakt,
so schreibt der IC-Karten-Leser Daten auf die IC-Karte 9 oder
liest selbige von ihr. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Reihen
von Kontakten 6 in Kartenbewegungsrichtung a, betrachtet
von den vorstehenden Anschlüssen
der Kontakte 6 (siehe 1) aus,
angeordnet. Jeder Kontakt 6 besteht aus einem gewendelten
Stahldraht, der im Inneren des Kontaktschlittens 2 angeordnet
ist. Ein Ende des gewendelten Stahldrahtes ist an dem Kontaktschlitten 2 befestigt,
während
sich das andere Ende von dem gewendelten Teil weg erstreckt und
nach außen über die Fläche des
Kontaktschlittens 2 hinaus gebogen ist, um einen Teil zu
bilden, der mit der Kontaktanschlussstruktur 92 der IC-Karte 9 elastisch
in Kontakt tritt. Die Kontakte 6 sind derart angeordnet,
dass sie der Kontaktanschlussstruktur 92 der IC-Karte 9 gegenüberliegen,
wenn die Vorderkante 91 der IC-Karte 9 auf den
Kartenkontaktabschnitt 5 des Kontaktschlittens 2 trifft.
Wird die IC-Karte 9 weiter eingescho ben, so wird der Kontaktschlitten 2 in
Richtung a um ein Abstand bewegt, der dem weiteren Einführen der
IC-Karte 9 entspricht. Die Kontakte 6, die der Kontaktanschlussstruktur 92 gegenüberliegen,
bewegen sich zu der Kontaktanschlussstruktur 92 hin und
kommen mit dieser in Kontakt. In diesem Fall werden die Kontakte 6 selbstredend
mit der Kontaktanschlussstruktur 92 in Kontakt gebracht,
bevor die IC-Karte 9 die Karteneinführendposition 9a erreicht. Die
Kontakte 6, die auf diese Weise mit der Kontaktanschlussstruktur 92 in
Kontakt gelangt sind, nähern sich
der IC-Karte 9. Zu diesem Zeitpunkt kommen die Kontakte 6 elastisch
mit der Kontaktanschlussstruktur 92 in Kontakt. Aus diesem
Grunde ist ein guter Kontaktzustand zwischen ihnen sichergestellt.
In diesem Kontaktzustand der Kontakte 6 erfolgt der Datenaustausch
mit der IC-Karte 9. Daher sind die Kontakte 6 vorzugsweise
als Drähte
ausgebildet, die elektrisch leitfähig und elastisch sind, wie
dies beispielsweise bei Kupferdrähten
der Fall ist.
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Die Öffnung 12,
in der der Kontaktschlitten 2 derart vorgesehen ist, dass
er zwischen der Bereitschaftsposition, in der er von der Kontaktanschlussstruktur 92 der
IC-Karte 9 getrennt ist, und der Karteneinführendposition,
in der die Kontakte 6 mit der Kontaktanschlussstruktur 92 in
Kontakt sind, ist in dem Rahmen 11 derart ausgebildet,
dass sie größer als
der Kontaktschlitten 2 ist. Die einander gegenüberliegenden
Seitenflächen 13a und 13b der Öffnung 12 liegen
den Seitenflächen 21a beziehungsweise 21b des
Kontaktschlittens 2 gegenüber. Von diesen Seitenflächen 21a und 21b ist
die in 1 rechts befindliche Seitenfläche 21a nahe an einer
Bezugsführungsfläche 16 befindlich,
damit eine Positionierung der Karte bei der Bewegung derselben erfolgen
kann. Aus diesem Grund ist eine Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 zum
Anordnen des Kontaktschlittens 2 an der Seitenfläche 13a ausgebildet,
die zur Seitenfläche 21 aufweist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
umfasst die Seitenfläche 13a,
wie in 5 gezeigt ist, einen planen Abschnitt 14a und
einen bogenförmig
vorstehenden Abschnitt 15a, der als halbkreisförmiger Stumpf
ausgebildet ist. Der bogenförmig
vorstehende Abschnitt 15a dient als Schlittenbewegungsbezugsfläche 17,
deren oberes Ende stets mit der Seitenfläche 21a des Kontaktschlittens 2 in Kontakt
ist und den sich bewegenden Kontaktschlitten 2 in Richtung
der Breite in Bezug auf die Position reguliert. In diesem Fall kann
der Kontaktschlitten 2 durch Verwendung der (nicht gezeigten)
Druckeinrichtung zu der Schlittenbewegungsbezugsfläche hin in
Richtung der Breite gedrängt
werden. Erfolgt dies auf diese Weise, so steht die Seitenfläche 21a des Kontaktschlittens 2 verlässlich mit
dem bogenförmig vorstehenden
Abschnitt 15a als Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 in
Kontakt.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist ein Aufbau an der Seitenfläche 21b des
Kontaktschlittens 2 gegenüber der Seitenfläche 21a hiervon mit
der Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 zudem derart
ausgebildet, dass die Seitenfläche 13b der Öffnung 12 einen
planen Abschnitt 14b und einen bogenförmig vorstehenden Abschnitt 15b aufweist.
Die einander gegenüberliegenden
Seitenflächen 13a und 13b der Öffnung 12 sind,
wie in 1 gezeigt ist, symmetrisch angeordnet; die Seitenflächen 21a und 21b des
Kontaktschlittens 2 treten jeweils mit den bogenförmig vorstehenden
Abschnitten 15a und 15b der Öffnung 12 an Punkten
in Kontakt, die symmetrisch bezüglich
der vertikalen Mittellinie der Öffnung 12 verlaufen.
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Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die bogenförmig
vorstehenden Abschnitte 15a und 15b integral mit
den Seitenflächen 13a und 13b der Öffnung 12 des
Rahmens 11 ausgebildet. Gegebenenfalls können die
Abschnitte 15a und 15b getrennt von dem Rahmen 11 ausgebildet
sein. Bei einem Beispiel hierfür
sind die getrennten Elemente in dem Rahmen 11 in einem
Zustand eingeschraubt, dass eine Bewegung in Richtung der Breite
(in 1 in Seitenrichtung) des Kontaktschlittens 2 durch
das Vorsehen von Längslöchern erfolgen
kann. Dies bedeutet, dass die getrennten Elemente an dem Rahmen 11 derart
angebracht sind, dass eine Feineinstellung der Kontaktzustände hiervon
mit dem Kontaktschlitten 2 erfolgen kann. Bei einem weiteren
Beispiel werden getrennte Elemente an dem Rahmen 11 angebracht,
während
sie auf den Kontaktschlitten 2 zu gedrängt werden, und positioniert,
während
sie in Kontakt mit dem Kontaktschlitten 2 sind.
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Bei
dem auf diese Weise aufgebauten IC-Karten-Leser 1 ist die
Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 in
der Öffnung 12 des
Rahmens 11 vorgesehen, wenn der Kontaktschlitten 2 parallel zum
Kartenweg in einem Zustand bewegt wird, in dem die Seitenfläche 21a des
Kontaktschlittens 2 mit der Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 in
Kontakt steht. Aus diesem Grund wird der sich bewegende Kontaktschlitten 2 in
Bezug auf seine Position in Richtung der Breite des Schlittens reguliert,
wobei in diesem Zustand (wenn der Schlitten derart angeordnet ist)
die auf dem Kontaktschlitten 2 angeordneten Kontakte 6 mit
der Kontaktanschlussstruktur 92 der IC-Karte 9 in
Kontakt gebracht werden. Man beachte zudem, dass die Schlittenbewegungsbezugsfläche 17 einen
bogenförmig
vorstehenden Abschied 15a umfasst, der in Verbindung mit
der Seitenfläche 13a der Öffnung 12 enthalten
oder vorgesehen ist. Die Kontaktfläche zwischen dem bogenförmig vorstehenden
Abschnitt 15a und der Seitenfläche 21a des Kontaktschlittens 2 ist
klein.
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Aus
diesem Grund hemmt die Reibung an der Kontaktfläche die Bewegung des Kontaktschlittens 2 kaum.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die bogenförmig
vorstehenden Abschnitte 15a und 15b, im Querschnitt
betrachtet, halbkreisförmig
oder, wie in 1 gezeigt ist, als halbkreisförmige Stümpfe ausgebildet.
Bei einer Alternative kann die Schlittenbewegungsbezugsfläche als
kugelförmiger
Vorsprung, wie in 6 gezeigt ist, ausgebildet sein.
In diesem Fall wird der kugelförmige
Vorsprung mit der Seitenfläche 21a des
Kontaktschlittens 2 in Kontakt gebracht. Aus diesem Grund
gleitet der Kontaktschlitten 2 gleichmäßig auf den Vorsprüngen. Bei
einer weiteren Alternative kann die Schlittenbewegungsbezugsfläche als
Kugel ausgebildet sein, die in dem Rahmen 11 drehbar eingeschlossen
ist. Diese Alternative verringert die Kontaktreibung weiter.
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Beim
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind die Vorsprünge
an den Seitenflächen 13a und 13b des
Rahmens ausgebildet, und zwar einer für eine Seitenfläche, damit
ein Kontakt mit den Seitenflächen 21a und 21b des
Kontaktschlittens 2 hergestellt werden kann. Bei einer
Alternative ist eine Mehrzahl bogenförmig vorstehender Abschnitte
an lediglich einer Seitenfläche 13a (13b)
angeordnet. Darüber
hinaus können
die bogenförmig vorstehenden
Abschnitte an beiden Seitenflächen 21a und 21b des
Kontaktschlittens 2 oder lediglich an derjenigen Seitenfläche des
Kontaktschlittens angeordnet sein, die zu der Schlittenbewegungsbezugsfläche weist.
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Der
IC-Karten-Leser 1 ist mit einer Erfassungseinrichtung versehen,
die eine optische Einrichtung 40 aufweist, die erfasst,
ob eine IC-Karte 9 die Karteneinführendposition 9a (2)
erreicht hat. Die Erfassungseinrichtung mit der optischen Einrichtung 40 wird
nachstehend beschrieben.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist, wie in 2 gezeigt
ist, der Kontaktschlitten 2 mit einem Paar von Rahmen 11 versehen,
die den IC-Karten-Leser 1 derart bilden, dass der Kontaktschlitten 2 schräg durch
den Parallelogrammgelenkmechanismus 7 bewegt wird, während seine
Ausrichtung parallel zum Kartenweg 8 erhalten bleibt. Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
bewegt sich der Kontaktschlitten 2 derart, dass er, wie
gezeigt, einen bogenförmigen
Weg beschreibt, weshalb sein Abstand zum Kartenweg 8 variieren
kann, um die Kontakte 6 hiervon mit der Kontaktanschlussstruktur 92 der IC-Karte 9 in
Kontakt zu bringen, und um erstere von letzterer zu lösen.
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Am
oberen Abschnitt des Kontaktschlittens 2 (angedeutet durch
die Pfeilrichtung a) steht der Kartenkontaktabschnitt 5 vor
und ragt dabei in den Kartenweg 8 hinein. Aus diesem Grund
wird, wenn die Vorderkante 91 der IC-Karte 9 auf
den Kartenkontaktabschnitt 5 trifft, der Kartenkontaktabschnitt 5 in
Richtung a geschoben, um den Kontaktschlitten 2 parallel zum
Kartenweg zu bewegen.
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Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Kontaktschlitten 2 mit einem Öffnungselement 30 versehen,
das mit der optischen Einrichtung 40, um deren effektiven
Betrieb zu garantieren, zusammenwirkt. Um das Eintreffen der IC-Karte 9 an
der Karteneinführendposition 9a zu
erfassen, wird das Öffnungselement 3 zusammen
mit dem Kontaktschlitten 2 betätigt. Die optische Einrichtung 40 als
Gegenstück
des Öffnungselementes 3 ist
an dem Rahmen beispielsweise des IC-Karten-Lesers 1 befestigt.
Die Kartenposition wird durch die Position des Öffnungselementes 3 des
Kontaktschlittens 2 relativ zur Erfassungseinrichtung 40 erfasst.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die optische Einrichtung 40 mit einer Fotoerfassungsvorrichtung 41 mit
einem Lichtemissionsteil 41a und einem Lichterfassungsteil 41b, beispielsweise
einem Fotounterbrecher, ausgestattet. Das Öffnungselement 3 in
Zusammenwirkung mit der optischen Einrichtung 40 ist derart
angeordnet, dass es im Betrieb einen von dem Lichterfassungsteil 41b emittierten
Lichtstrahl abschirmt. Insbesondere ist das Öffnungselement 3 mit
einer Abschirmplatte 3a versehen, die integral mit dem
Kontaktschlitten 2 ausgebildet ist. Die Abschirmplatte 3a wird
in den Raum zwischen dem Lichtemissionsteil 41a und dem Lichterfassungsteil 41b hinein
und aus diesem herausgedreht. Die Kombination aus der Fotoerfassungsvorrichtung 41 und
der Abschirmplatte 3a, wodurch die Erfassungseinrichtung
gebildet ist, ist an einer Position angeordnet, an der das Eintreffen
der IC-Karte 9 an der Karteneinführendposition 9a bei
einer Unterbrechung des Lichtstrahles durch die Abschirmplatte 3a erfasst
wird, damit der Datenaustausch mit der IC-Karte 9 entsprechend
einer erfassten Ausgabe von der Fotoerfassungsvorrichtung 41 erfolgt.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, erfasst die Erfassungseinrichtung des
IC-Karten-Lesers 1 eine Position der IC-Karte 9 nicht
direkt, sondern über eine
Bewegung des Kontaktschlittens 2 durch Verwendung des Öffnungselementes 3.
Daher kann die Erfassungseinrichtung die Position der IC-Karte 9 in Bewegungsrichtung
hiervon unabhängig
von etwaigen Dickeschwankungen der IC-Karte 9 erfassen. Aus
diesem Grund erfasst der IC-Karten-Leser abhängig von der Bewegung des Kontaktschlittens 2, ob
die IC-Karte 9 die Karteneinführendposition 9a erreicht
hat, und die Kontakte 6 treten verlässlich mit der IC-Karte 9 in
Kontakt, woraufhin der Datenaustausch mit der IC-Karte beginnt.
In dem Fall, in dem eine Dickeschwankung der IC-Karte vorliegt,
die einen Zeitgabefehler zu Beginn des Datenaustausches bewirkt,
kann der IC-Karten-Leser den Zeitgabefehler ausgleichen. Die Dickeschwankung
der IC-Karte bewirkt keine Abweichung der erfassten Kartenposition
von der richtigen Position. Zur Herausstellung dieses vorteilhaften
Merkmales der Erfindung wird bei dem IC-Karten-Leser 1 die
Abmessung des Kartenweges 8 in Richtung der Breite der
IC-Karte 9 ein wenig größer als
eigentlich erforderlich gewählt,
um IC-Karten verschiedener Dicken aufnehmen zu können. Der auf diese Weise aufgebaute
IC-Karten-Leser kann zudem die unerwünschte Situation erfassen,
in der nach Herausziehen der IC-Karte 9 der Kontaktschlitten 2 nicht
in seine Ausgangsposition oder die Nichtkontaktposition 2b zurückkehrt,
und zwar durch eine Erfassung der Bewegung des Öffnungselementes 3 des
Kontaktschlittens 2.
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Während bei
der vorgenannten Erfassungseinrichtung die Abschirmplatte 3a integral
mit dem Kontaktschlitten 2 ausgebildet ist, kann die Abschirmplatte 3a auch
an einer anderen beliebigen geeigneten Stelle außerhalb des Kontaktschlittens 2 ausgebildet
sein. Bei einem besonderen Beispiel sind die Abschirmplatten 3a an
den Gelenken des Parallelogrammgelenkmechanismus 7 vorgesehen, wobei
die Fotoerfassungsvorrichtungen 41 an geeigneten Stellen
in Verbindung mit den Abschirmplatten 3a angeordnet sind.
Bei dem Beispiel werden die Abschirmplatten 3a bei einer
Bewegung des Kontaktschlittens 2 parallel zum Kartenweg 8 zusammen
mit den Gelenken verschwenkt.
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Bei
der vorgenannten Erfassungseinrichtung wird das Öffnungselement 3 mit
der Abschirmplatte 3a ausgebildet, wobei die optische Einrichtung 40 mit der
Fotoerfassungsvorrichtung 41 ausgebildet ist. Alternativ
kann die Erfassungseinrichtung mit einem Mikroschalter versehen
sein, der von dem Kontaktschlitten 2 betätigt wird.
Wird der Kontaktschlitten 2 bewegt, so wird der Mikroschalter
betätigt,
um das Eintreffen der IC-Karte 9 an der Karteneinführendposition 9a zu
erfassen. In diesem Sinne kann der Mikroschalter der optischen Einrichtung 40 entsprechen,
wobei der Kontaktschlitten 2 dem Öffnungselement 3 entsprechen
kann.
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Die
weitere Erläuterung
erfolgt anhand 1 und 4. Wie dort
gezeigt ist, umfasst der IC-Karten-Leser 1 einen Kartenarretiermechanismus 20,
der bei Antrieb durch ein Solenoid 30 eine eingeführte IC-Karte 9 an
der Karteneinführendposition 9a arretiert.
Der IC-Karten-Leser 1 umfasst darüber hinaus eine Erfassungseinrichtung 50,
die derart angeordnet ist, dass sie die eingeführte IC-Karte 9 in
einer frühen
Phase (4) erfasst.
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Die
Erfassungseinrichtung 50 ist ein Schalter, der im Gegensatz
zu der optischen Einrichtung 40 (2) mit einer
Blattfeder ausgebildet ist.
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Wie
am besten in 4 zu sehen ist, wird die Kartenarretiereinrichtung 20 um
einen Hebelpunkt 23 zwischen einer Arretierposition 24,
in der die Karte arretiert ist, und einer Nichtarretierposition 25 verschwenkt.
Die Kartenarretiereinrichtung 20 umfasst einen Arretierteil 21.
Bei einer Drehung der Kartenarretiereinrichtung 20 in die
Arretierposition 24 wird deren Arretierteil 21 mit
der Hinterkante 94 der eingeführten IC-Karte 9 in
Kontakt gebracht und arretiert die eingeführte IC-Karte, um ein Herausziehen
derselben zu verhindern. Insbesondere ist der Arretierteil 21 als
Haken ausgebildet. An der Arretierposition 24 hakt sich
der derart ausgebildete Arretierteil an der Hinterkante 94 der
Karte ein, um zu verhindern, dass die Karte durch den Kartenweg 8 herausgezogen
wird. Das äußerste Ende
des Arretierteils 21, das mit der Vorderkante 93 der
eingeführten
Karte gleitend in Kontakt steht, ist abgerundet, um die Vorderkante 93 der
eingeführten
Karte nicht zu beschädigen,
und besteht vorzugsweise aus einem Material, das eine Beschädigung der
Karte erschwert.
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Ein
Eingriffsloch 22 ist in einem Abschnitt der Kartenarretiereinrichtung 20 angeordnet,
der zwischen dem Hebelpunkt 23 und dem Arretierteil 21 angeordnet
ist. Das Eingriffsloch 22 nimmt einen Eingriffsstift 31 auf,
der am äußersten
Ende eines Plungers 32 eines Solenoids 30 ausgebildet
ist, wodurch die Kartenarretiereinrichtung 20 mit dem Solenoid 30 arretiert
wird. Das Eingriffsloch 22, das länglich und gekrümmt, wie
in 4 gezeigt ist, ausgebildet ist, umfasst einen
Bewegungsteil 22a, der mit Versatz von der Achse des Plungers 32 angeordnet
ist, und einen Halteteil 22b, der im Wesentlichen koaxial
mit der Plungerachse verläuft.
Der Bewegungsteil 22a schließt an den Halteteil 22b an.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Bewegungsteil 22a im Vergleich zum Halteteil 22b näher an der
durch den Pfeil a bezeichneten Stelle oder der Vorderkante 91 der
Karte angeordnet, wobei das Eingriffsloch 22 hin zu dem
Kartenweg 8 gekrümmt
ist. Bei diesem Aufbau ist in einem Zustand, in dem der Plunger 32 aus dem
Solenoid 30 heraussteht, der Eingriffsstift 31 am Ende
des Bewegungsteils 22 befindlich, und die Kartenarretiereinrichtung 20 wird
in die Nichtarretierposition 25 verbracht, in der der Arretierteil 21 aus
dem Kartenweg 8 zurückgezogen
ist. Anschließend
wird der Plunger 32 in das Solenoid 30 zurückgezogen.
In diesem Zustand bewegt sich der Eingriffsstift 31 gleitend
an der Kante des Bewegungsteils 22a, wobei die Kartenarretiereinrichtung 20 in
die Arretierposition 24 geschwenkt wird. Der Eingriffsstift 31 ist
an dem Halteteil 22b angeordnet, und die Kartenarretiereinrichtung 20 wird
unbewegt an der Arretier position 24 gehalten. Wird der
Plunger 32 über
eine (gewendelte) Rückstellfeder 33 in
Ausfahrrichtung bewegt, so wird die Kartenarretiereinrichtung 20 aus
ihrem Arretierzustand freigegeben und kehrt so in die Nichtarretierposition 25 zurück. Daher
ist das Eingriffsloch 22 derart ausgebildet, dass die Kartenarretiereinrichtung 20 mit
der Bewegung des Solenoids 30 geführt ist. Gegebenenfalls kann
eine Bewegung der Kartenarretiereinrichtung 20 durch eine
geeignete Variierung der Hublänge
des Bewegungsteiles 22a und des Halteteiles 22b sowie
des Winkels des Bewegungsteiles 22a nachgestellt werden.
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Das
Solenoid 30, das die Kartenarretiereinrichtung 20 zwischen
der Arretierposition 24 und der Nichtarretierposition 25 durch
Einsatz einer Pendelbewegung des Plungers 32 vesschwenkt,
ist an dem Rahmen befestigt. Der Eingriffsstift 31 ist
am äußersten
Ende des Plungers 32 befestigt, der eine lineare Pendelbewegung
in einer Richtung vornimmt, die im Wesentlichen senkrecht zur axialen
Richtung des Plungers 32 (1) ist.
Die Rückstellfeder 33,
die um den Plunger 32 herum angeordnet ist, bringt den Plunger in
die Plungerstoßrichtung.
Ist das Solenoid 30 nicht erregt, so wird der Plunger 32 von
der Rückstellfeder 33 weggestoßen. Ist
das Solenoid erregt, so wird der Plunger elektromagnetisch von dem
Solenoid 30 angezogen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird bei Erregung des Solenoids 30 der Kartenarretiermechanismus 20 in
die Arretierposition 24 geschwenkt und dort gehalten. Bei
Nichtvorliegen einer Erregung kehrt das Solenoid 30 in
die Nichtarretierposition 25 zurück.
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Die
Erfassungseinrichtung 50 erfasst das Einführen der
IC-Karte 9 in den IC-Karten-Leser 1 und treibt das Solenoid 30 an.
Die Erfassungseinrichtung 50 ist derart angeordnet, dass
sie das Eintreffen der IC-Karte 9 an der Karteneinführendposition 9a oder
die Karteneinführung
erfasst, bevor die eingeführte
Karte die Karteneinführendposition 9a erreicht. Bei
letzterer Ausführung
kann die Erfassungseinrichtung 50 derart angeordnet sein,
dass sie die IC-Karte 9 erfasst, auch wenn diese noch nicht
vollständig
eingeführt
ist. In diesem Fall wird, wenn die Erfassungseinrichtung das Einführen der
IC-Karte 9 erfasst, das Solenoid 30 entsprechend
derart betätigt,
dass es eine Winkelbewegung der Kartenarretiereinrichtung 20 bewirkt,
und das äußerste Ende
des Arretierteiles 21 mit der Vorderkante 93 der
Karte in Kontakt tritt. Wird die Karte weiter eingeschoben, so bewegt
sich die Karte, während
ein Gleiten am Ende der Kartenarretiereinrichtung 20 erfolgt.
Erreicht die IC-Karte 9 eine Position in der Nähe der Karteneinführendposition 9a,
so rutscht die Kartenarretiereinrichtung 20 von der Hinterkante 94 der
Karte weg und erreicht die Arretierposition 24. Die Karteneinführerfassung
kann zu einem Zeitpunkt be ginnen, nachdem die Hinterkante 91 der
Karte den Arretierteil 21 des Kartenarretiermechanismus 20 passiert
hat.
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Bei
dem in 4 gezeigten IC-Karten-Leser 1 ist die
Erfassungseinrichtung 50 mit einer Erfassungsfeder 51 und
einem Fotounterbrecher 53 ausgebildet. Ein Ende der Erfassungsfeder 51 ist
in dem Kartenweg 8 derart angeordnet, dass immer dann, wenn
die Vorderkante 91 der eingeführt werdenden Karte mit dem
Federende in Kontakt kommt, die Feder gebogen wird. Eine Abschirmplatte 52 ist
am anderen Ende der Erfassungsfeder 51 derart angebracht,
dass immer dann, wenn die Erfassungsfeder 51 durch die
eingeführt
werdende Karte gebogen wird, die Abschirmplatte 52 derart
betätigt
wird, dass ein Lichtstrahl, der durch den Fotounterbrecher 53 läuft, unterbrochen
wird. Die eingeführt
werdende Karte 9 wird durch die Unterbrechung des Lichtstrahls
erfasst. Alternativ kann die Erfassungseinrichtung 50 durch
eine Kombination aus einem Mikroschalter und einer Antriebseinrichtung
zum Antreiben desselben ausgebildet sein, anstatt dass eine Kombination
aus dem Fotounterbrecher 53 und der Erfassungsfeder 51 gegeben
ist. Wie bereits festgestellt, kann die Erfassung der Karteneinführung zu
einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, nachdem die Vorderkante 91 der
Karte den Arretierteil 21 der Kartenarretiereinrichtung
passiert hat. Mit anderen Worten, die Arretiereinrichtung 50 kann
an einer beliebigen Position nach einer Position angeordnet sein,
in der die Vorderkante 91 der Karte den Arretierteil 21 passiert. Wie
vorstehend beschrieben ist, ist die Erfassungseinrichtung 50 derart
angeordnet, dass die Karteneinführbahn
erfasst wird, bevor die Karte die Karteneinführendposition 9a erreicht.
Dieses technische Merkmal bringt mit sich, dass für den Fall,
dass die IC-Karte 9 Bewegungsfreiheit hat, wenn sie in
der Karteneinführendposition
arretiert ist, eine Maßnahme
verwirklicht werden kann, um das Herausgelangen der Karte aus dem
Erfassungsbereich zu verhindern.
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Der
auf diese Weise aufgebaute IC-Karten-Leser 1 weist die
nachfolgenden vorteilhaften Merkmale auf. Die Einführung der
Karte kann innerhalb eines Zeitbereiches ab einem Zeitpunkt, an
dem die Vorderkante 91 der Karte am Ende des Arretierteiles 21 vorbeiläuft, bis
zu einem Zeitpunkt, an dem die Karte die Karteneinführendposition 9a erreicht, erfolgen.
Aufgrund dessen ist der Erfassungsbereich für die Kartenerfassung bis zum
Eintreffen der Karte an der Karteneinführendposition 9a ausreichend lang.
Aus diesem Grund liegt für
den Fall, dass ein Bediener die arretierte Karte aus dem IC-Karten-Leser
zieht, und die Karte ein wenig in Bewegungsrichtung bewegt wird,
der Abstand, um den die Karte bewegt wird, stets innerhalb des Erfassungsbereiches. Mit
anderen Worten, in diesem Fall wird die Karte in einem erfassungsbereiten
Zustand belassen, solange die Karten 9 arretiert ist. Es
besteht also keine Möglichkeit,
dass während
des Datenaustausches mit der Karte die Kartenerfassung aufgehoben
und die Karte entarretiert wird.
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Darüber hinaus
wird bei dem IC-Karten-Leser die IC-Karte 9 durch Erregung
des Solenoids 30 arretiert. Aufgrund dessen ist die Stromzufuhr
zu dem Solenoid 30 nur während des Datenaustausches ausreichend.
Tritt darüber
hinaus eine unbeabsichtigte Unterbrechung der Energieversorgung
während des
Datenaustausches auf, so wird auch der das Solenoid 30 versorgende
Strom unterbrochen, weshalb die Karte automatisch entarretiert wird.
Darüber
hinaus tritt die gefährliche
Situation, bei der der Bediener die Karte bei einer Leistungsunterbrechung
nicht mehr aus dem IC-Karten-Leser ziehen kann, nicht auf.
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Für den Fall,
dass der IC-Karten-Leser 1, wie in 1 gezeigt
ist, derart angeordnet ist, dass die linke Seite des Kartenlesers
als Oberseite und die rechte Seite als Unterseite angeordnet sind,
verläuft der
Kartenweg 8 vertikal, weshalb der Kartenleser als vertikal
angeordneter Kartenleser verwendet werden kann. In diesem Fall dient
die linke Kartenkontaktfläche 18 des
Kartenweges 18 als Unterseite des Kartenweges, wobei der
Kontaktschlitten 2 als Oberseite bezüglich der Kartenkontaktfläche 18 angeordnet
ist. Daher wird der bogenförmig
vorstehende Abschnitt 15b der Öffnung 12 des Rahmens 11 vorzugsweise als
Schlittenbewegungsbezugsfläche
verwendet, wobei die Spitze des bogenförmig vorstehenden Abschnittes
stets mit der Seitenfläche 21 des
Kontaktschlittens 2 in Kontakt ist. Zur Entfernung einer
Münze oder
anderer irrtümlich
in den Kartenweg 8 geratener Gegenstände kann ein Loch 18A in
der Kartenkontaktfläche 18 an
einer Position ausgebildet sein, die an dieser Seite der Kontakte 6 des
Kontaktschlittens 2 ist. In diesem Fall ist das Loch 18A vorzugsweise
ein wenig breiter als der Kartenweg 8, um sicherzustellen,
dass ein verlässliches
Entfernen derartiger irrtümlich
in den Kartenweg geratener Gegenstände erfolgen kann.
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Aus
der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, dass ein Kontaktschlitten
in einer Öffnung vorgesehen
ist, die in einem Rahmen mit einem Kartenweg ausgebildet ist, in
den eine IC-Karte eingeführt
wird, wobei von den einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Öffnung diejenige
Seitenfläche,
die als Schlittenbewegungsbezugsfläche dient, wenn der Kontaktschlitten
sich bezüglich
der Öffnung bewegt,
einen bogenförmig
vorstehenden Abschnitt und einen planen Abschnitt umfasst. Bei diesem
Aufbau wird der sich in der Öffnung
bewegende Kontaktschlitten in Bezug auf seine Position reguliert
und hochgenau ausgerichtet. Daher wird die Kontaktanordnung des
Kontaktschlittens mit der vorbestimmten Position der IC-Karte präzise in
Kontakt gebracht, weshalb ein verlässlicher Datenaustausch sichergestellt
ist.