FR2968801A1 - Communication sans contact avec autorisation par contact humain - Google Patents

Abstract

Transpondeur (1) comprenant un circuit résonant (2), comprenant une antenne et un condensateur, et au moins une mémoire (5) reliée au circuit résonant (2) par un circuit intermédiaire (10), caractérisé en ce que le circuit intermédiaire (10) comprend au moins une zone de contact (8) pour recevoir une partie de corps humain, de sorte que le positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact (8) modifie le circuit intermédiaire (10), apte à passer d'un premier état dans lequel il ne permet pas la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) vers un second état dans lequel il permet la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) lorsque le circuit résonant (2) du transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur.

Description

Le présent document concerne un transpondeur électromagnétique, c'est-à-dire un dispositif émetteur-récepteur susceptible d'échanger des données sans contact et sans fil. Il porte aussi sur un système comprenant un lecteur sans contact et un tel transpondeur. Il est particulièrement adapté à un transpondeur dépourvu d'alimentation autonome, de type carte à circuit intégré sans contact. Enfin, il porte sur un procédé d'échange de données sans contact sécurisé à partir d'un tel transpondeur.

Certains objets portables sans contact, tels que certaines cartes à circuit intégré dites sans contact, fonctionnent par télé-alimentation, autrement dit par alimentation sans contact. Un tel objet est activé en présence d'un certain champ électromagnétique produit et envoyé par un lecteur avec lequel il est censé dialoguer. Nous dirons par la suite qu'un tel objet est alimenté sans contact par un lecteur lorsqu'il se trouve dans le champ électromagnétique généré par un lecteur, à sa fréquence de résonance. Un tel champ électromagnétique lui transmet l'énergie nécessaire à son fonctionnement tout en véhiculant les données échangées avec le lecteur, au cours d'une communication dite radiofréquence, ou plus simplement dite sans contact, en opposition aux communications nécessitant un contact physique électrique avec un lecteur par l'intermédiaire d'un connecteur électrique.

Un champ électromagnétique est donc nécessaire et suffisant à la fois pour l'alimentation d'un tel objet sans contact et pour l'établissement d'une communication entre un lecteur et l'objet sans contact. Comme une telle communication est établie sans contact physique entre les deux dispositifs communicants, il existe un risque qu'un lecteur entre en communication avec un objet portable sans contact à l'insu de son propriétaire, dans un but frauduleux ou par simple accident. Ce risque est très gênant car de tels objets sans contact contiennent souvent des données sensibles, comme des données liées à la vie privée de son propriétaire, et peuvent être utilisés

2 pour des applications nécessitant une grande sécurité, comme le support d'informations personnelles dans un passeport, une carte de santé, ou pour réaliser des paiements électroniques.

Les objets portables sans contact peuvent ainsi être soumis à des attaques malveillantes dans le but de récupérer des informations personnelles de leur propriétaire, ou réaliser des opérations comme des signatures électroniques ou des paiements électroniques à leur insu.

Pour réduire le risque explicité ci-dessus, le document US6588660 décrit une carte à puce sans contact dotée d'une antenne dont la structure la rend inactive à la fréquence de résonance habituelle des cartes à puce sans contact. Cette carte comprend de plus un logement prévu pour qu'un utilisateur dispose son doigt afin de créer un effet qui modifie alors les propriétés de l'antenne, plus précisément sa capacité parasite interne, et par conséquent sa fréquence de résonance, de sorte qu'elle devienne activable aux fréquences de communication habituelles et normalisées des cartes à puce sans contact. Cette solution prétend ainsi empêcher les fraudes puisqu'une action volontaire du titulaire de la carte à puce sans contact est nécessaire pour permettre l'alimentation de la carte, et son fonctionnement normal. Toutefois, une telle approche présente plusieurs inconvénients. D'abord, l'effet obtenu par l'apposition d'un doigt sur le logement prévu sur la carte est très variable, il dépend notamment de l'humidité ambiante et des individus. Or, la fréquence de résonance de l'antenne de la carte dépend précisément de sa capacité. Il en résulte que la fréquence de résonance réelle d'une telle carte après apposition d'un doigt sur le logement prévu reste imprécise et variable et que la performance d'une telle carte est fortement altérée du fait de cette incertitude, qui risque de rendre difficile voire impossible son utilisation dans certaines conditions. De plus, des attaques existent qui consistent à tenter une communication avec un transpondeur en balayant plusieurs fréquences jusqu'à obtenir une réponse du transpondeur. Une telle carte à puce reste totalement vulnérable face à de telles attaques.

Ainsi, il existe un besoin d'une solution de communication sans contact qui 5 ne comprend pas tout ou partie des inconvénients mentionnés précédemment.

Plus précisément, il existe un premier besoin d'une solution permettant une communication sans contact sécurisée et fiable. De plus, il existe un second besoin d'une solution permettant une communication sans contact de faible encombrement, compatible avec une utilisation au sein d'une carte à circuit intégré, de petites dimensions comme le format d'une carte bancaire tel que normalisé. 15 A cet effet, l'invention repose sur un transpondeur comprenant un circuit résonant, comprenant une antenne et un condensateur, et au moins une mémoire reliée au circuit résonant par un circuit intermédiaire, caractérisé en ce que le circuit intermédiaire comprend au moins une zone de contact pour 20 recevoir une partie de corps humain, de sorte que le positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact modifie le circuit intermédiaire, apte à passer d'un premier état dans lequel il ne permet pas la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire vers un second état dans lequel il permet la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire lorsque le circuit résonant du 25 transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur.

Le circuit résonant peut présenter des caractéristiques lui permettant d'être alimenté sans contact autour d'une fréquence de résonance, cette fréquence de résonance restant la même dans les deux états du circuit 30 intermédiaire. 10 Le circuit résonant peut entrer en résonance et induire une différence de tension entre ses bornes haute et basse quand le transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur, dans les deux états du circuit intermédiaire.

Le circuit intermédiaire peut comprendre une zone de contact comprenant un plot de contact sur lequel le positionnement d'une partie de corps humain a un effet capacitif ou comprenant deux plots de contact voisins sur lesquels le positionnement d'une partie de corps humain a un effet résistif.

Le circuit intermédiaire peut comprendre au moins une zone de contact sur laquelle le simple contact d'une partie de corps humain suffit au passage de son premier état au second état quand son circuit résonant est alimenté sans contact par un lecteur, ou le circuit intermédiaire peut toujours être dans le premier état quand aucune partie de corps humain n'est disposée sur sa au moins une zone de contact et dans le second état quand une partie de corps humain reste disposée sur sa zone de contact et que son circuit résonant est alimenté sans contact par un lecteur. La zone de contact peut être liée à une borne intermédiaire de sorte que le positionnement d'une partie de corps humain sur la zone de contact entraîne le changement de la tension de cette borne intermédiaire.

Le transpondeur peut comprendre au moins un interrupteur apte à passer d'une position ouverte à fermée ou inversement par le positionnement d'une partie de corps humain sur la zone de contact. Le transpondeur peut comprendre au moins une bascule ou un dispositif comprenant au moins une porte logique lié directement ou indirectement à la borne intermédiaire de manière à changer une valeur de sortie de la bascule ou du dispositif comprenant au moins une porte logique en présence d'une partie de corps humain sur la zone de contact.

Le transpondeur peut comprendre une voie de retour depuis la sortie de la bascule ou du dispositif comprenant au moins une porte logique reliée à un condensateur permettant de maintenir sa charge après le positionnement d'une partie de corps humain sur la zone de contact.

Le transpondeur peut comprendre une photodiode de sorte de n'autoriser le passage vers le second état du circuit intermédiaire dans lequel il permet la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire lorsque le circuit résonant du transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur qu'en cas de présence de lumière et de positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact du circuit intermédiaire. Le transpondeur peut comprendre un indicateur qui permet de visualiser que le transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur et/ou de visualiser que le positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact du circuit intermédiaire a été ou est prise en compte. Le transpondeur peut être une carte à circuit intégré sans contact ou mixte.

L'invention porte aussi sur un téléphone comprenant un transpondeur tel que décrit précédemment. L'invention porte aussi sur un système comprenant un lecteur comprenant un circuit oscillant selon une fréquence de résonance, caractérisé en ce qu'il comprend un transpondeur tel que décrit précédemment dont le circuit résonant présente une fréquence de résonance accordée sur celle du lecteur. L'invention porte aussi sur un procédé de communication sans contact entre 30 un lecteur et un transpondeur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) Emission d'un champ électromagnétique par le lecteur ; b) Résonance du circuit résonant du transpondeur induisant l'alimentation sans contact du transpondeur, qui est dans un premier état dans lequel il ne permet pas la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire et ne transmet aucune donnée ou des données aléatoires ; c) Positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact du circuit intermédiaire du transpondeur et passage dans un second état du transpondeur ; d) Echange de données entre la mémoire du transpondeur et le lecteur.

L'échange de données peut comprendre l'envoi de données relatives à un paiement, et/ou une authentification, et/ou une signature numérique vers le lecteur, et/ou l'envoi d'autres données sécurisées.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes d'exécution particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

La figure 1 représente schématiquement un transpondeur selon un mode d'exécution de l'invention.

La figure 2 représente schématiquement le circuit électronique d'un 25 transpondeur selon un premier mode d'exécution de l'invention.

La figure 3 représente schématiquement le circuit électronique d'un transpondeur lors d'une transaction autorisée par son porteur selon le premier mode d'exécution de l'invention. 10 15 20 30 La figure 4 représente schématiquement le circuit électronique d'un transpondeur selon une première variante du premier mode d'exécution de l'invention.

La figure 5 représente schématiquement le circuit électronique d'un transpondeur selon une seconde variante du premier mode d'exécution de l'invention.

La figure 6 représente schématiquement le circuit électronique d'un 10 transpondeur selon une troisième variante du premier mode d'exécution de l'invention.

La figure 7 représente schématiquement le circuit électronique d'un transpondeur selon un second mode d'exécution de l'invention. La figure 8 représente schématiquement le circuit électronique d'un transpondeur lors d'une transaction autorisée par son porteur selon le second mode d'exécution de l'invention.

20 La figure 9 représente la surface supérieure d'une carte à circuit intégré de type mixte, avec et sans contact, selon un mode d'exécution de l'invention.

Le concept de la solution retenue est illustré sur la figure 1. Il consiste à prévoir un transpondeur 1 comprenant un circuit intermédiaire 10 entre son 25 circuit résonant 2, constitué par son antenne et un condensateur, et au moins une mémoire 5, qui présente une zone de contact 8 pour recevoir le contact d'une partie de corps humain. Sans un tel contact, une utilisation du transpondeur 1 n'est pas possible, c'est-à-dire plus précisément qu'un échange de données entre la mémoire 5 du transpondeur 1 et un lecteur est 30 interdit ou dégradé, de sorte que l'utilisation normale du transpondeur 1 pour remplir une certaine application n'est pas possible. Ainsi, une action 15 volontaire et précise sur le transpondeur 1 est nécessaire dans tous les cas pour autoriser son utilisation, ce qui supprime le risque de transaction frauduleuse à l'insu du porteur du transpondeur 1.

Pour un souci de simplicité et de clarté, les mêmes références seront utilisées sur les différentes figures relatives à différents modes d'exécution, pour des éléments similaires.

Les figures 2 et 3 représentent un transpondeur 1 selon un premier mode d'exécution, qui se présente comme une carte à circuit intégré sans contact de type carte de paiement.

Le transpondeur 1 comprend un circuit résonant 2, formé par une antenne et un condensateur, qui constituent un circuit oscillant comprenant une inductance La disposée en parallèle d'une capacité Ca. Ce circuit oscillant est destiné à capter un champ magnétique engendré par un lecteur. En présence d'un champ magnétique dont la fréquence correspond à la fréquence de résonance du circuit oscillant du transpondeur 1, une différence de tension aux bornes 3 et 4 du circuit résonant 2 est générée, qui permet d'une part l'alimentation sans contact du transpondeur et d'autre part la mise en oeuvre d'un échange de données sans contact entre une mémoire 5 du transpondeur 1 et le lecteur, par l'intermédiaire du circuit résonant 2 et d'un circuit intermédiaire 10 disposé sur le transpondeur, entre son circuit résonant 2 et la mémoire 5.

Les bornes 3, 4 du circuit résonant 2 LaCa, qui correspondent aux bornes du condensateur Ca, sont reliées à deux bornes d'entrée alternative d'un pont redresseur constitué de quatre diodes D1, D2, D3, D4. En variante, ce pont de diodes peut être remplacé par un dispositif équivalent. Un condensateur Cb est connecté aux bornes de sortie redressée de tension haute 6 et basse 7 du pont redresseur de façon à stocker de l'énergie et à lisser la tension redressée délivrée par le pont redresseur. Ainsi, lorsque le transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur, une différence de tension apparaît entre ses deux bornes haute 6 et basse 7. Ensuite, la tension d'alimentation du transpondeur, redressée par le pont redresseur et lissée par le condensateur Cb, alimente les circuits électroniques du transpondeur 1, dont un microcontrôleur 28 qui gère la mémoire 5, par l'intermédiaire d'un régulateur de tension 27 (REG). En variante, la partie amont du circuit intermédiaire 10 dont la fonction est un traitement de la tension pourrait être différente, simplifiée, par exemple selon l'enseignement du document EP1617550.

Une branche intermédiaire 34 reliée entre les deux bornes de tension haute 6 et basse 7 du transpondeur, en amont du régulateur de tension 27, comprend deux plots de contact 29, 30, situés à proximité l'un de l'autre et formant une ouverture de cette branche intermédiaire dans un premier état de non autorisation de l'utilisation du transpondeur, représenté sur la figure 2. Une résistance R3 est de plus disposée sur cette branche intermédiaire 34, dont une première borne intermédiaire 33, située entre les plots de contact 29, 30 et la résistance R3, est reliée à un dispositif « indicateur visuel » 20, qui sera décrit ci-après. Une diode Zener 32 est disposée en parallèle de cette résistance R3, entre la borne intermédiaire 33 et la borne de tension basse 7, afin de limiter la tension maximale atteinte au niveau de la borne intermédiaire 33, qui pourrait induire une détérioration d'un interrupteur 26 du dispositif « indicateur visuel » 20 et de l'étage d'entrée D d'une bascule 35.

Une bascule 35 est enfin disposée entre la borne intermédiaire 33 et le microcontrôleur 28, dont une entrée d'horloge CLK de synchronisation est liée à l'horloge du microcontrôleur 28. L'entrée D de la bascule 35 est donc liée au potentiel de la borne intermédiaire 33 et sa sortie Q est liée au microcontrôleur 28.

Selon ce premier mode d'exécution, le circuit intermédiaire 10 du transpondeur comprend un dispositif indicateur visuel 20, relié aux bornes de sortie 6, 7 haute et basse du condensateur Cb. Il comprend un indicateur visuel 21, en série avec un premier interrupteur 22, entre les deux bornes 6, 7 du condensateur Cb, ainsi que deux résistance R1, R2 en série sur une branche parallèle entre les bornes haute 6 et basse 7 du transpondeur dont une borne de potentiel intermédiaire 25, entre les deux résistances R1, R2, est reliée au premier interrupteur 22 pour commander son ouverture ou sa fermeture. Enfin, un second interrupteur 26 est disposé entre une borne intermédiaire 25 et la borne de tension basse 7. Dans ce mode d'exécution, ces deux interrupteurs sont des transistors de type MOS à canal N. En variante, ce dispositif indicateur visuel 20 pourrait se trouver positionné différemment au sein du circuit intermédiaire 10, par exemple en aval du régulateur de tension 27.

Le fonctionnement de ce transpondeur 1 selon le premier mode d'exécution va maintenant être explicité. En dehors d'une transaction, le transpondeur 1 se trouve par exemple dans la poche de son porteur et son circuit électrique est celui représenté sur la figure 2. Lorsqu'il n'est pas en présence d'un champ électromagnétique d'un lecteur, le transpondeur ne reçoit aucune alimentation électrique et reste donc passif. Lorsqu'il se trouve alimenté sans contact par un lecteur, malveillant ou pas, son circuit résonant 2 est susceptible d'entrer en résonance, quand la fréquence d'émission du lecteur correspond à sa fréquence de résonance, et une différence de potentiel peut ainsi apparaître aux bornes haute et basse 6, 7 du transpondeur. Dans cette configuration, une tension haute apparaît au niveau de la première borne intermédiaire 25 qui induit la fermeture du premier interrupteur 22, c'est-à-dire sa mise en conduction. L'indicateur visuel 21, qui peut être une diode de type LED selon ce mode d'exécution, s'allume alors, indiquant que le transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur. Dans cette configuration, la borne intermédiaire 33 n'est pas reliée à la tension haute 6 du transpondeur et l'entrée D de la bascule prend une première valeur basse (en général 0). Par conséquent, sa sortie Q prend aussi une valeur basse, reçue par le microcontrôleur 28, qui l'interprète comme une situation de transaction non autorisée. Dans un tel cas, le microcontrôleur 28 est programmé pour interdire tout échange de données entre sa mémoire 5 et le lecteur, voire pour lui transmettre des données aléatoires inexploitables. Le transpondeur se trouve donc bien dans un premier état de non autorisation de son utilisation. Par ce biais, la sécurité du transpondeur est garantie et aucune fraude n'est possible à l'insu de son porteur. En remarque, cette solution présente l'avantage qu'un lecteur peut détecter un transpondeur, puisque ce dernier entre en résonance, mais ne peut pas détecter qu'il s'agit d'un transpondeur équipé d'une solution de sécurité telle qu'explicitée. Cela permet d'éviter que le fraudeur ne soit informé de la détection et de la neutralisation de son attaque.

Dans le cas où le porteur du transpondeur souhaite vraiment effectuer une transaction, il positionne un doigt sur la zone de contact 8 aménagée à la surface du transpondeur, de sorte de recouvrir les deux plots de contact 29, 30, tel que représenté sur la figure 3. Ce geste volontaire du porteur de la carte modifie le circuit électrique du transpondeur en fermant la branche intermédiaire 34, dont la borne intermédiaire 33 prend alors une valeur de tension plus élevée, suffisante pour modifier la sortie de la bascule Q à une seconde valeur haute (en général 1), dès que le signal d'horloge le permet, ce qui est interprété par le microcontrôleur 28 comme une situation de transaction autorisée. L'accès à sa mémoire 5 se fait alors normalement et l'application prévue du transpondeur est réalisée avec sécurité. Le transpondeur se trouve alors dans un second état d'autorisation de son utilisation.30

12 En remarque, dès que l'utilisateur retire son doigt, la tension de la borne intermédiaire 33 est de nouveau modifiée, ce qui fait que la bascule 35 retrouve son état bas initial, fournit à nouveau au microcontrôleur un signal de sortie Q à sa première valeur basse, qui interdit la transaction. Ainsi, dans ce premier mode d'exécution tel que décrit, l'utilisateur doit conserver le positionnement de son doigt sur la zone de contact 8 prévue, de manière permanente, pendant toute la transaction.

Dans le même temps, la tension apparaissant au niveau de la première borne intermédiaire 33, lorsque le transpondeur 1 est dans son état d'autorisation de son utilisation, ferme le second interrupteur 26, c'est-à-dire qu'il le met en conduction de sorte d'établir une liaison électrique entre la borne intermédiaire 25 et la tension basse 7 du transpondeur, ce qui induit l'ouverture du premier interrupteur 22. L'indicateur visuel 21 s'éteint alors, et remplit ainsi une seconde fonction d'indication que la communication du transpondeur est bien autorisée, c'est-à-dire que le positionnement du doigt de l'utilisateur est bien pris en compte par le transpondeur.

En remarque, le positionnement du doigt de l'utilisateur sur les plots de contact 29, 30 forme une liaison électrique par la propriété conductrice du corps humain, qui équivaut à positionner une certaine résistance entre les deux plots de contact 29, 30. Ce phénomène serait le même quelle que soit la partie de corps humain positionnée sur les deux plots de contact 29, 30. Avantageusement, les deux plots de contact 29, 30 seront positionnés à proximité l'un de l'autre pour permettre leur liaison avec un doigt, même de petite dimension.

La figure 4 illustre une première variante de réalisation du premier mode d'exécution, pour laquelle le circuit du transpondeur est légèrement modifié pour permettre une autorisation de transaction par un simple contact sur la zone de contact 8 prévue sur le transpondeur, sans nécessiter le maintien du doigt pendant toute une transaction.

Pour cela, la seconde borne intermédiaire 33 du circuit électronique est de plus reliée à la borne de tension basse 7 du transpondeur par une diode D5 et un condensateur Cc disposés en série. La sortie Q de la bascule 35 est reliée par une liaison électrique 40, sur laquelle est disposée une autre diode D6, à une borne 41 du condensateur Cc. La tension de cette borne 41 est de plus reliée à un troisième interrupteur 42, disposé en série avec une résistance entre les tensions haute 7 et basse 6 du transpondeur en aval du régulateur de tension. Une borne intermédiaire 45 disposée entre cette résistance et le troisième interrupteur 42, pilote un quatrième interrupteur 43 disposé de même en série avec une résistance entre les tensions haute 7 et basse 6 du transpondeur, délimitant une nouvelle borne intermédiaire 46 reliée à l'entrée D de la bascule 35.

Le fonctionnement de cette première variante d'exécution va maintenant être explicité. Lorsque le transpondeur est positionné dans un champ électromagnétique à sa fréquence de résonance généré par un lecteur et que la connexion électrique est obtenue entre les deux plots 29, 30, par le positionnement d'un doigt du propriétaire du transpondeur sur la zone de contact 8 appropriée, une tension apparaît au niveau de la borne intermédiaire 33 qui induit la fermeture du troisième interrupteur 42 et la mise à basse tension 7 de la tension de la borne intermédiaire 45, qui ouvre alors le quatrième interrupteur 43 pour induire une tension haute de la borne intermédiaire 46 reliée à l'entrée D de la bascule. Celle-ci prend alors une valeur haute et transmet un signal d'autorisation au microcontrôleur 28. Le contact d'un doigt sur la zone de contact 8 prévue entraîne donc en cascade la fermeture d'un interrupteur 42 et l'ouverture d'un autre interrupteur 43 pour finalement modifier l'état du transpondeur 1 vers le second état d'autorisation de son utilisation. Dans ce mode d'exécution, les interrupteurs 42, 43 sont des transistors de type MOS à canal N.

Dans le même temps, la tension sur la borne intermédiaire 33 entraîne le chargement du condensateur Cc. En complément, la tension de sortie de la bascule est reliée à la borne 41 de ce condensateur, ce qui entraîne aussi sa charge, qui est maintenue même quand le doigt est retiré de la zone de contact 8. Par ce mécanisme, la tension de commande du troisième interrupteur 42 reste suffisante, par la charge du condensateur Cc, pour conserver le troisième interrupteur 42 en position fermée, et par effet de cascade pour conserver la bascule dans sa configuration d'autorisation de transaction, dès qu'il y a eu un simple contact sur la zone de contact 8 prévue à cet effet au niveau des plots de contact 29, 30. En remarque, les diodes D5 et D6 remplissent alors la fonction d'éviter la décharge du condensateur Cc. Le simple contact non permanent d'une partie du corps humain suffit donc dans cette variante d'exécution, ce qui est naturellement possible notamment par le fait que le transpondeur reste alimenté même après le retrait du doigt de l'utilisateur.

La figure 5 illustre une seconde variante du premier mode d'exécution, qui comprend une photodiode 23 (Dp) en série avec un condensateur Cd disposés entre les deux bornes de tension haute 6 et basse 7 du transpondeur. Une borne intermédiaire 24 disposée entre la photodiode 23 et le condensateur Cd est reliée à la seconde entrée d'une porte logique ET 37, la sortie Q de la bascule 35 étant liée à sa première entrée. Enfin, la sortie de la porte logique ET 37 est liée au microcontrôleur 28.

Le fonctionnement de cette seconde variante va maintenant être explicité. De même que précédemment, la sortie Q de la bascule prend la seconde valeur haute d'autorisation d'utilisation du transpondeur lorsque le transpondeur entre dans le champ électromagnétique d'un lecteur et lorsque son porteur autorise la transaction par le toucher sur la zone de contact 8 prévue à cet effet. Toutefois, afin de transmettre l'autorisation finale de réalisation de la transaction au microcontrôleur 28, il faut impérativement satisfaire la condition supplémentaire de réception de lumière par la photodiode 23, qui a pour effet d'obtenir une tension plus élevée sur la borne 24, détectée en entrée de la porte logique ET 37. Cette solution permet d'empêcher une transaction involontaire, qui pourrait par exemple survenir si un utilisateur, ayant par exemple son transpondeur 1 dans sa poche, donc dans l'obscurité, met sa main dans sa poche, appuie involontairement sur la zone de contact 8 prévue pour autoriser une transaction, et que dans le même temps le transpondeur 1 est alimenté sans contact par un lecteur.

La figure 6 illustre une troisième variante simplifiée du premier mode d'exécution, dans laquelle la fonction d'indicateur visuel a été supprimée, par suppression du dispositif indicateur visuel 20. Pour le reste, le fonctionnement du transpondeur 1 reste équivalent à celui explicité précédemment.

Les figures 7 et 8 illustrent un second mode d'exécution, dans lequel la partie aval du circuit intermédiaire 10, principalement disposée entre le régulateur de tension 27 et le microcontrôleur 28, est modifiée. D'abord, une voie disposée entre les deux bornes de tension 6, 7 comprend une résistance R4 et un troisième interrupteur 51, piloté par la tension de la borne intermédiaire 25 définie par le dispositif indicateur visuel 20 tel qu'explicité dans le premier mode d'exécution. D'autre part, La tension d'une borne intermédiaire 53 sur cette voie, située entre la résistance R4 et le troisième interrupteur 51, est liée à l'entrée D de la bascule 35. Une voie 54 part de la sortie de la bascule 35 et comprend une diode D8 puis est liée à la tension basse 7 du transpondeur par le biais d'un condensateur Ce, dont la cathode définit une borne 52, qui pilote le second interrupteur 26 du dispositif indicateur visuel 20. Enfin, un plot de contact 50 est prévu sur une zone de contact 8, relié de même à cette borne 52, par une voie comprenant une diode D7.

Le fonctionnement de ce second mode d'exécution va maintenant être explicité. Lorsque le transpondeur 1 est alimenté sans contact par un lecteur, une tension apparaît sur la borne intermédiaire 25, qui ferme le troisième interrupteur 51, en mettant ainsi la tension de la borne intermédiaire 53 en liaison avec la tension basse 7 du transpondeur.

L'entrée D de la bascule 35 est ainsi liée à une tension basse et transmet en sortie Q, à la valeur basse, un signal au microcontrôleur 28 qui est interprété comme la non autorisation de l'utilisation du transpondeur. Ce dernier est donc dans un premier état de non autorisation de son utilisation dans sa représentation de la figure 7.

Quand un utilisateur positionne un doigt sur le plot de contact 50, comme cela est représenté sur la figure 8, il forme un effet capacitif qui, en modifiant la valeur de tension de la borne 52, ferme le second interrupteur 26, mettant la tension de la borne intermédiaire 25 en liaison avec la tension basse 7 du transpondeur. Cette valeur pilote l'ouverture du troisième interrupteur 51 et une tension haute apparaît au niveau de la borne intermédiaire 53, transmise en entrée D de la bascule 35, qui permet à la sortie Q de la bascule 35 de prendre sa valeur haute, dès le prochain front montant (ou descendant) du signal d'horloge, et de prendre la seconde valeur, interprétée par le microcontrôleur comme l'autorisation de la transaction. Dans le même temps, la tension de sortie de la bascule permet de maintenir la charge du condensateur Ce à une valeur suffisante pour maintenir la tension de la borne 52 à une valeur qui maintient fermé le second interrupteur 26, par la voie de retour 54, à travers la diode D8. Les diodes D7 et D8 remplissent alors la fonction d'éviter la décharge du condensateur Ce. Dans une variante de réalisation, ce condensateur Ce pourrait être supprimé car la capacité intrinsèque (capacité grille-source interne) du transistor MOS à canal N formant l'interrupteur 26 pourrait suffire pour remplir la même fonction.

Finalement, un simple toucher sur le plot de contact 50 de la part de l'utilisateur suffit pour atteindre ce second état du transpondeur dans lequel sa communication avec un lecteur est autorisée. Cet état reste ensuite stable, même en cas de retrait du doigt de l'utilisateur. En remarque, quand ce toucher de l'utilisateur a été pris en compte, la tension de la borne intermédiaire 25 prend sa valeur basse et le premier interrupteur 22 s'ouvre, entraînant l'extinction de l'indicateur visuel 21, qui indique ainsi comme dans le premier mode d'exécution que l'autorisation de l'utilisateur a été prise en compte.

Dans ce second mode d'exécution, le positionnement du doigt de l'utilisateur sur le plot de contact 50 apporte une certaine charge au plot 50, qui permet par effet capacitif de charger un condensateur, par exemple le condensateur Ce sur le mode d'exécution représenté par les figures 7 et 8. Ce phénomène serait le même quelle que soit la partie de corps humain positionnée sur le plot de contact 50.

Dans le cadre d'une implémentation sur une carte à circuit intégré, de type carte de paiement, de faible épaisseur, un ou deux plots de contact en matériau conducteur seront aménagés dans une couche de surface de la carte, au niveau d'une zone de contact 8, de manière superposée aux plots de contact du circuit électronique, afin de former une continuité électrique et permettre une interaction de l'utilisateur avec le circuit intégré disposé dans une couche intermédiaire de l'épaisseur de la carte. Pour faciliter l'utilisation de la carte, la zone de contact 8 sur laquelle l'utilisateur doit se positionner pour effectuer la liaison électrique avec le ou les plot(s) de contact du circuit électronique et autoriser une transaction sera avantageusement mise en évidence, par exemple à l'aide d'une partie de couleur différente du reste de la carte, et/ou comprenant un dessin particulier, comme celui d'un doigt par exemple.

Une carte mixte, c'est-à-dire pouvant fonctionner avec contact et sans contact, pour permettre une utilisation par insertion dans un lecteur pour une communication avec contact par l'intermédiaire d'un connecteur électrique, ou une utilisation sans contact telle que décrite précédemment, comporte un connecteur en surface avec des zones de contact, dans une position et une géométrie normalisées. La figure 9 illustre une telle carte mixte 11 dont le connecteur 12 présente huit contacts Cl à C8, et une antenne non représentée. Dans le cas particulier d'une telle carte, il est possible d'exploiter la présence de ces zones de contact de surface pour faciliter l'implémentation de la zone de contact 8 destinée à l'autorisation par son porteur, comme cela a été décrit dans les modes d'exécution précédents. A titre d'exemple, la figure 9 montre comment le plot de contact 50 de la zone de contact 8 peut être aménagé en surface et relié au reste du circuit électrique par une simple connexion au contact C6 déjà prévu sur la carte et non exploité dans cette réalisation, par l'intermédiaire d'une liaison 13 qui permet de disposer cette zone de liaison 8 à l'endroit souhaité en surface de la carte. En remarque, quelques contacts Cl, C4, C5, C6, C8 sont positionnés sur les circuits des transpondeurs illustrés sur les figures 2 à 8 pour représenter la liaison électrique entre les contacts concernés et les parties du circuit électrique, lorsque les transpondeurs 1 représentés sont en fait des cartes à circuit intégré. Dans le cadre du premier mode d'exécution, il apparaît ainsi que les plots de contact 29, 30 pourraient être respectivement reliés aux contacts Cl, C6 de la carte par exemple.

Naturellement, les modes d'exécution décrits précédemment peuvent aisément s'adapter sur tous types de transpondeurs, qui peuvent se présenter sous différents formats, comme des cartes à circuits intégrés sans contact ou mixtes, et/ou intégrés dans des appareils électroniques comme des téléphones, des agendas électroniques, etc. Dans le cas particulier d'un appareil comme un téléphone, la zone de contact peut être agencée au sein du boîtier de l'appareil, voire être agencée au sein d'un écran déjà existant de l'appareil. L'avantage de prévoir une zone de contact indépendante est de lui permettre de fonctionner indépendamment de la batterie de l'appareil, même si cette batterie n'a plus d'autonomie. De plus, les modes d'exécution décrits peuvent être implémentés dans des transpondeurs communiquant selon la technologie connue par sa dénomination anglo-saxonne de NFC (Near Field Communication), ou plus généralement pour des communications sans contact à courte distance à une fréquence comprise entre 10 et 15 MHz, ou pour tout couplage inductif. De plus, un tel transpondeur peut comprendre ou non une alimentation électrique interne, être intelligent, comprendre un ou plusieurs microprocesseurs, ou comprendre une structure beaucoup plus simple, de simple logique câblée, plus ou moins élémentaire, comme pour former des simples étiquettes électroniques, souvent dénommées « tags » électroniques. L'homme du métier comprendra donc que le circuit intermédiaire 10 peut prendre des formes très variées selon le type de transpondeur concerné.

Les plots de contact pour recevoir une partie de corps humain pourraient être disposés différemment au sein du circuit intermédiaire 10 entre le circuit résonant 2 et la mémoire 5 du transpondeur. Par exemple, le plot de contact 29 pourrait être lié en aval du régulateur de tension 27, auquel cas la diode Zener 32 de sécurité deviendrait inutile. De même, l'effet de transmission d'autorisation à un microcontrôleur ou tout autre composant d'accès à une mémoire pourrait être obtenu par d'autres composants qu'une bascule, par exemple tout autre dispositif à base d'une ou plusieurs portes logiques. De plus, les interrupteurs implémentés dans les modes d'exécution décrits sont des transistors de type MOS à canal N, mais en variante, il pourrait s'agir

20 d'un autre type de transistor, à canal P par exemple, ou plus largement tout autre composant que des transistors remplissant une fonction d'interrupteur.

En remarque, les effets obtenus et expliqués précédemment par le positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact prévue à cet effet sur le transpondeur sont de type résistifs ou capacitifs, c'est-à-dire que la partie de corps humain permet de former soit une résistance électrique soit une capacité, ou un apport de charge, au sein du circuit électronique du transpondeur, dont le premier effet est d'induire un changement de tension sur une borne particulière du transpondeur, et de modifier la configuration du circuit électronique du transpondeur pour autoriser une transaction. Un second effet intéressant consiste à induire une commutation d'un interrupteur, comme cela a été illustré dans les exemples d'implémentation décrits. Ces effets sont peu dépendants des propriétés électriques de la partie de corps humain, ne nécessitent pas une valeur précise de résistance ou de capacité, et fonctionnent bien dans toutes les conditions, avec toute personne, quelle que soit l'humidité ambiante, etc.

Dans les modes d'exécution décrits précédemment et leurs variantes, le dispositif indicateur visuel 20 peut être supprimé pour obtenir aisément des variantes de réalisation simplifiées sans indicateurs visuels, comme illustré par la figure 6, dont le fonctionnement reste similaire.

Enfin, d'autres variantes d'exécution peuvent être imaginées dans le cadre du concept décrit, par exemple par la simple combinaison des réalisations décrites précédemment. Ainsi, le cadre de la protection recherchée va au-delà des modes d'exécution décrits à titre d'exemple et intègre des modifications et améliorations.

L'invention porte aussi sur un système comprenant un lecteur doté d'un circuit oscillant selon une certaine fréquence de résonance et comprenant 5 10 15 un transpondeur tel que décrit précédemment dont le circuit résonant présente une fréquence de résonance accordée sur celle du lecteur, pour pouvoir être alimenté sans contact par le lecteur et permettre une communication sans contact. L'invention porte aussi sur un procédé de communication sans contact entre un lecteur et un transpondeur tel que décrit précédemment, qui comprend les étapes suivantes selon un mode d'exécution de l'invention: Emission d'un champ électromagnétique par le lecteur ; Résonance du circuit résonant du transpondeur induisant l'alimentation sans contact du transpondeur, qui est dans un premier état dans lequel il ne permet pas la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) et ne transmet aucune donnée ou des données aléatoires; Positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact du circuit intermédiaire du transpondeur et passage dans un second état du transpondeur ; Echange de données entre une mémoire du transpondeur et le lecteur.

20 Ce procédé de communication sans contact peut permettre l'échange de données pour réaliser par exemple un paiement électronique sans contact, et/ou une authentification, et/ou une signature numérique vers le lecteur et/ou un simple échange de données sécurisé. 25

Claims (9)

1. REVENDICATIONS: 1. Transpondeur (1) comprenant un circuit résonant (2), comprenant une antenne et un condensateur, et au moins une mémoire (5) reliée au circuit résonant (2) par un circuit intermédiaire (10), caractérisé en ce que le circuit intermédiaire (10) comprend au moins une zone de contact (8) pour recevoir une partie de corps humain, de sorte que le positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact (8) modifie le circuit intermédiaire (10), apte à passer d'un premier état dans lequel il ne permet pas la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) vers un second état dans lequel il permet la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) lorsque le circuit résonant (2) du transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur.
2. 2. Transpondeur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit résonant (2) présente des caractéristiques (La, Ca) lui permettant d'être alimenté sans contact autour d'une fréquence de résonance, cette fréquence de résonance restant la même dans les deux états du circuit intermédiaire (10).
3. 3. Transpondeur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit résonant (2) entre en résonance et induit une différence de tension entre ses bornes haute (6) et basse (7) quand le transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur, dans les deux états du circuit intermédiaire (10).
4. 4. Transpondeur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit intermédiaire (10) comprend une zone de contact (8) comprenant un plot de contact (50) sur lequel le positionnement d'une partie de corps humain a un effet capacitif ou 23 comprenant deux plots de contact (29, 30) voisins sur lesquels le positionnement d'une partie de corps humain a un effet résistif.
5. 5. Transpondeur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit intermédiaire (10) comprend au moins une zone de contact (8) sur laquelle le simple contact d'une partie de corps humain suffit au passage de son premier état au second état quand son circuit résonant (2) est alimenté sans contact par un lecteur, ou en ce que le circuit intermédiaire (10) est toujours dans le premier état quand aucune partie de corps humain n'est disposée sur sa au moins une zone de contact (8) et dans le second état quand une partie de corps humain reste disposée sur sa zone de contact (8) et que son circuit résonant (2) est alimenté sans contact par un lecteur.
6. 6. Transpondeur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de contact (8) est liée à une borne intermédiaire (33 ; 52) de sorte que le positionnement d'une partie de corps humain sur la zone de contact (8) entraîne le changement de la tension de cette borne intermédiaire (33 ; 52).
7. 7. Transpondeur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un interrupteur (42, 43 ; 26, 51) apte à passer d'une position ouverte à fermée ou inversement par le positionnement d'une partie de corps humain sur la zone de contact (8).
8. 8. Transpondeur (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une bascule (35) ou un dispositif comprenant au moins une porte logique lié directement ou indirectement à la borne intermédiaire (33 ; 52) de manière à changer une valeur de sortie de la bascule (35) ou du dispositif comprenant au moins une porte 24 logique en présence d'une partie de corps humain sur la zone de contact (8).
9. 9. Transpondeur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une voie de retour (40 ; 54) depuis la sortie de la bascule (35) ou du dispositif comprenant au moins une porte logique reliée à un condensateur (Cc ; Ce) permettant de maintenir sa charge après le positionnement d'une partie de corps humain sur la zone de contact (8). 1O.Transpondeur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une photodiode (23) de sorte de n'autoriser le passage vers le second état du circuit intermédiaire (10) dans lequel il permet la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) lorsque le circuit résonant (2) du transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur qu'en cas de présence de lumière et de positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact (8) du circuit intermédiaire (10). 11.Transpondeur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un indicateur (21) qui permet de visualiser que le transpondeur est alimenté sans contact par un lecteur et/ou de visualiser que le positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact (8) du circuit intermédiaire (10) a été ou est prise en compte. 12.Transpondeur (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est une carte à circuit intégré (11) sans contact ou mixte. 13.Téléphone, caractérisé en ce qu'il comprend un transpondeur selon l'une des revendications précédentes.30 25 14. Système comprenant un lecteur comprenant un circuit oscillant selon une fréquence de résonance, caractérisé en ce qu'il comprend un transpondeur (1) selon l'une des revendications 1 à 12 dont le circuit résonant présente une fréquence de résonance accordée sur celle du lecteur. 15. Procédé de communication sans contact entre un lecteur et un transpondeur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a. Emission d'un champ électromagnétique par le lecteur ; b. Résonance du circuit résonant (2) du transpondeur (1) induisant l'alimentation sans contact du transpondeur, qui est dans un premier état dans lequel il ne permet pas la lecture et/ou l'écriture sur la mémoire (5) et ne transmet aucune donnée ou des données aléatoires ; c. Positionnement d'une partie de corps humain sur une zone de contact (8) du circuit intermédiaire (10) du transpondeur (1) et passage dans un second état du transpondeur (1) ; d. Echange de données entre la mémoire (5) du transpondeur (1) et le lecteur. 16. Procédé de communication sans contact selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'échange de données comprend l'envoi de données relatives à un paiement, et/ou une authentification, et/ou une signature numérique vers le lecteur, et/ou l'envoi d'autres données sécurisées.30