FR2989243A1

FR2989243A1 - Accessoire amovible nfc pour telephone mobile

Info

Publication number: FR2989243A1
Application number: FR1201010A
Authority: FR
Inventors: Bernard Calvas; Benjamin Mear
Original assignee: Smart Packaging Solutions SAS
Current assignee: Smart Packaging Solutions SAS
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-11
Anticipated expiration: 2032-04-04
Also published as: WO2013150192A1; FR2989243B1

Abstract

L'invention concerne un accessoire ou coque (1) NFC pour un terminal (10) de communication sans fil comportant un boitier pourvu d'une face avant présentant un écran et/ou un clavier, une face arrière, et une électronique de communication (20) destinée à être relié à un réseau de télécommunication sans fil. Cet accessoire (1), notamment sous la forme d'une coque rapportée, comporte des moyens de fixation sur le boitier du terminal de communication sans fil et est caractérisé en ce qu'il comporte en outre d'une part un moyen de fixation amovible (3, 7) pour une carte à puce (4) pourvue d'une antenne, et d'autre part une antenne (2) disposée sur ledit accessoire (1) de manière à créer un couplage inductif entre l'antenne (6) de la carte à puce et l'antenne (2) dudit accessoire.

Description

Accessoire amovible NFC pour téléphone mobile L'invention concerne une interface de communication radiofréquence entre une carte à puce sans contact intégrée dans un terminal mobile de communication, et un lecteur externe situé à proximité du terminal mobile de communication et destiné à communiquer par radiofréquence avec ladite carte à puce sans contact, directement à l'aide d'une communication à champ proche, notamment de type NFC. L'invention concerne également un terminal mobile de communication pourvu d'une telle interface de communication. io L'invention s'applique notamment et de façon avantageuse au cas de figure dans lequel le terminal de communication mobile est constitué par un téléphone mobile et dans lequel la carte à puce est une carte de type SIM ou une autre carte à microprocesseur insérée dans le téléphone mobile. En conséquence, elle va être décrite plus en détail dans ce cadre à titre d'exemple, sans pour autant que cet exemple n'aie 15 de caractère limitatif. L'invention est en effet susceptible de s'appliquer à d'autres objets portables communicants pourvus d'une carte à puce, tels que des PDA (de la terminologie anglo-saxonne « Personal Digital Assistant »), ou autres. CONTEXTE DE L'INVENTION 20 Les téléphones mobiles ont connu ces dernières années un succès de grande ampleur, sur le plan international, de sorte que des milliards de personnes portent toujours leur téléphone mobile avec elles. Dans ce contexte, le téléphone mobile apparaît de plus en plus comme une plateforme matérielle et logicielle sur laquelle des 25 applications autres que l'application de téléphonie mobile par le réseau GSM ou équivalent, pourraient tourner. Or dans les applications actuelles hébergées par le téléphone mobile, la carte SIM interagit avec le téléphone mobile au moyen de contacts électriques placés sur la carte SIM, et le téléphone mobile interagit avec le réseau téléphonique cellulaire, 30 notamment selon la norme GSM, au moyen d'une antenne disposée sur le téléphone mobile, lui permettant de communiquer sur de grandes distances, par l'intermédiaire du réseau cellulaire de téléphonie mobile. Compte tenu de la généralisation du téléphone mobile comme plateforme d'applications au-delà des applications de téléphonie, un nouveau besoin est apparu pour que des applications non téléphoniques, par exemple des applications bancaires éventuellement chargées dans la carte à puce du téléphone mobile ou dans une carte à puce dédiée, puissent communiquer localement par radiofréquence avec un lecteur sans contact situé à proximité du téléphone mobile ou plus généralement du terminal de communication mobile.

En effet, certaines applications hébergées dans la carte à puce de type SIM ou dans des cartes microélectroniques de formats différents disposées dans le téléphone mobile, comme et de manière non limitative une « SD card », une « mini SD card » , une « Multi Media Card », pourraient tirer avantage d'une communication radiofréquence directe, notamment selon le protocole de communication de type NFC (acronyme pour « Near Field Communication ») avec un lecteur de cartes sans contact placé dans l'environnement du téléphone mobile ou du terminal de communication mobile. Les applications de paiement par carte à puce sans contact, ou les applications de contrôle d'accès physique dans lesquelles ces cartes à puce sont utilisées comme identifiant du porteur, sont des exemples d'applications qui pourraient encore enrichir la palette d'applications offertes par un téléphone mobile ou un terminal de communication mobile pourvu d'une seule carte à puce. Dans ces nouvelles applications sans contact, qui sont des applications de proximité dans la mesure où la carte à puce a besoin d'interagir par couplage sans contact avec un lecteur de carte à fonctionnement également sans contact, il est nécessaire d'établir une communication directe, notamment de type radiofréquence à champ proche, entre le lecteur de carte à puce externe au téléphone mobile ou au terminal de communication mobile, et la carte à puce, sans passer par le réseau téléphonique cellulaire.

ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les téléphones mobiles selon l'état actuel de la technique, la carte à puce de type SIM ou autre est en général insérée dans un logement pourvu de contacts, de façon à ce que les contacts du téléphone mobile fonctionnant en lecteur de carte à s puce, viennent en contact avec les contacts de ladite carte à puce. Et le logement recevant la carte à puce est disposé à l'intérieur du téléphone mobile, le plus souvent en regard de la batterie qui fait office de capot arrière du téléphone, la face avant de ce dernier étant occupée par l'écran et le clavier du téléphone. De cette façon la batterie de la majorité des téléphones mobiles sur le terrain io recouvre une grande partie de la face arrière du téléphone, et ce d'autant plus que les besoins croissants en autonomie on tendance à exiger des batteries de grande capacité et donc de grande taille. En outre, la structure métallique de la batterie, majoritairement en lithium, présente un obstacle pour la transmission de signaux radiofréquence qui seraient à 15 échanger entre une carte à puce insérée dans le téléphone mobile et un lecteur sans contact situé à proximité du téléphone mobile. Ce dernier point bloque considérablement le développement des applications de type sans contact utilisant un téléphone mobile, car il faudrait changer massivement les téléphones mobiles des utilisateurs pour les remplacer par des téléphones nativement compatibles avec une 20 norme de communication à champ proche, par exemple la norme NFC. Le problème posé consiste donc à trouver un moyen simple de doter un terminal de communication mobile, d'une capacité de communication radiofréquence à champ proche, par exemple de type NFC, avec un lecteur sans contact situé à proximité, cette communication ne devant pas être gênée par le contexte physique du 25 terminal, notamment par la batterie qui est susceptible de faire écran à une communication radiofréquence ne passant pas par l'antenne GSM du téléphone mobile. Des tentatives de solutions ont été proposées à ce problème, dans lesquelles la carte SIM est reliée à une antenne qui peut être déployée à la demande au-delà du périmètre du terminal mobile, mais cette solution n'est pas pratique car elle oblige l'utilisateur à modifier la configuration physique de son téléphone lors de chaque communication selon le mode NFC. On connaît également des téléphones mobiles dont le dos du boitier, à savoir la face du boitier opposée à celle qui porte l'écran et/ou le clavier, porte une puce et une antenne incorporées à un autocollant ou « sticker ». Dans ce dispositif, la carte à puce intégrée au sticker n'est pas aisément amovible et n'a aucun lien fonctionnel avec le téléphone. De plus en cas de changement de téléphone, il faudrait pour récupérer la carte à puce décoller le sticker, ce qui en pratique est difficile et mène à la détérioration de l'antenne et/ou de la carte. BUT DE L'INVENTION Le but de l'invention est par conséquent de remédier aux inconvénients précités. Un but particulier de l'invention est de proposer un dispositif d'interface radiofréquence permettant d'établir une communication directe à champ proche, notamment de type NFC, entre une carte à puce à fonctionnement sans contact, disposée dans un terminal de communication mobile tel qu'un téléphone mobile, et un lecteur sans contact situé à l'extérieur du téléphone mobile, tout en permettant à la carte à puce d'être enlevée du dispositif pour la connecter au canal GSM du téléphone, à des fins de chargement d'applications, de personnalisation, ou de mises à jour. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif NFC amovible pourvu d'une puce sans contact et d'une antenne d'amplification dite « booster » permettant 25 d'éloigner l'antenne NFC de la batterie du téléphone pour améliorer la communication NFC entre le téléphone et un lecteur sans contact externe. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'interface NFC pour téléphone mobile qui soit particulièrement simple et peu coûteux, et pouvant être aisément adapté à de nombreux téléphones mobiles. 30 RESUME DE L'INVENTION Le principe de l'invention consiste à concevoir un élément rapporté, par exemple sous la forme d'un accessoire interchangeable tel qu'une coque pour téléphone mobile, spécialement adaptée pour contenir une interface de communication de type NFC, composée d'une première antenne, et d'une carte à puce pourvue d'une seconde antenne et disposée dans la coque de manière à assurer un couplage inductif avec la première antenne. L'accessoire ainsi composé comporte des moyens de fixation amovible au terminal de communication, et des moyens de retenue amovible d'une carte à puce sans contact dotée d'une mémoire hébergeant une application quelconque nécessitant une communication de type NFC, par exemple une application de paiement sans contact, ou une application de contrôle d'accès physique mettant en oeuvre un lecteur sans contact. Plus précisément, l'invention a donc pour objet un accessoire pour un terminal de communication sans fil comportant un boitier pourvu d'une face avant présentant un écran et/ou un clavier, une face arrière, et une électronique de communication destinée à être reliée à un réseau de télécommunication sans fil, cet accessoire comportant des moyens de fixation sur le boitier du terminal de communication sans fil et étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre d'une part un moyen de fixation amovible pour une carte à puce pourvue d'une antenne, et d'autre part une antenne disposée sur ledit accessoire de manière à créer un couplage inductif entre l'antenne de la carte à puce et l'antenne dudit accessoire. De cette manière, un terminal mobile de communication ainsi équipé de cet accessoire est doté d'une fonction de communication à champ proche indépendante de la fonction de communication téléphonique cellulaire selon une norme de type GSM ou équivalent, ce qui permet de démultiplier les usages applicatifs du terminal, et les étendre par exemple à des fonctions de paiement sans contact ou de contrôle d'accès en utilisant le canal de communication NFC. Selon un mode de réalisation avantageux de l'accessoire NFC, son antenne est 30 disposée sur une feuille autocollante disposée sur sa face interne, faisant face à l'électronique du terminal de communication mobile. Mais il est également possible en que l'antenne de l'accessoire ou coque soit intégrée à l'intérieur même du corps de l'accessoire. Idéalement, une feuille de ferrite est disposée entre la feuille autocollante portant l'antenne de l'accessoire, et l'électronique du terminal de communication mobile, ce qui permet de ne pas perturber la communication à champ proche de type NFC du fait du fonctionnement des composants électroniques du terminal de communication mobile. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'accessoire NFC se présente sous la forme d'une coque amovible destinée à être rapportée sur le téléphone en lieu et place de la coque arrière de celui-ci, ou en plus de celle-ci. Avantageusement, le moyen de fixation amovible de ladite carte à puce sans contact sur la coque NFC se présente sous la forme d'une fente aménagée sur la face interne de la coque tournée vers l'électronique du terminal mobile, cette fente étant configurée pour retenir de façon amovible ladite carte à puce.

En variante, le moyen de fixation amovible de ladite carte à puce sans contact se présente sous la forme d'un logement formant un réceptacle pour la carte à puce, ce logement étant pourvu d'un moyen de retenue amovible de la carte à puce, notamment une languette de retenue en matière élastique. L'invention a également pour objet un terminal de communication mobile, 20 notamment un téléphone mobile, comportant des moyens pour la fixation amovible d'un accessoire ou d'une coque NFC telle que décrite plus haut. Dans une variante de réalisation avantageuse du terminal, celui-ci comporte lui-même une antenne de communication à champ proche, notamment selon la norme NFC, reliée à l'électronique de communication du terminal, et le terminal comporte en 25 outre un accessoire ou coque NFC comme décrit plus haut, et pourvu d'une carte à puce sans contact. L'invention prévoit alors que l'antenne de l'accessoire ou coque NFC et l'antenne de communication à champ proche du terminal sont configurées pour permettre une communication directe à champ proche entre la carte à puce sans contact logée dans l'accessoire ou coque NFC, et l'électronique de communication NFC 30 du terminal.

Cette configuration avantageuse permet alors d'utiliser le terminal de communication mobile NFC et l'accessoire ou coque NFC pour charger des données et/ou une application logicielle dans la mémoire d'une carte à puce sans contact logée dans l'accessoire ou coque, par l'intermédiaire d'une communication à champ proche entre le terminal et l'accessoire ou coque. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des dessins annexés dans lesquels: les figures 1A, 1B sont des vues schématiques de face d'un accessoire pour téléphone mobile, sous la forme d'une coque NFC rapportée, io conforme à l'invention ; la figure 2A est une vue en perspective éclatée d'un téléphone mobile comportant une coque NFC selon la figure 1 ; la figure 2B est une vue schématique en élévation et en coupe d'une coque NFC selon la figure 1, en phase de fixation sur un téléphone 15 mobile. La figure 3 est une vue schématique d'une variante de l'invention semblable à la figure 2B, dans laquelle la coque NFC est rapportée sur un téléphone mobile qui comporte lui aussi une fonctionnalité de communication NFC. 20 On se réfère aux figures 1A, 1B. En figure 1A on a représenté de façon schématique la face interne d'un accessoire NFC 1 selon l'invention, c'est à dire la face destinée à venir en contact avec un terminal 10 de communication mobile, comme par exemple un téléphone mobile. Cet accessoire NFC 1 se présente par exemple sous la forme d'une coque de 25 protection du téléphone mobile, comme il en existe un grand nombre de variantes, mais ici il s'agit d'une coque dotée de moyens de communication radiofréquence. Dans la suite on utilisera de façon indifférente la terminologie d'accessoire ou de coque, étant entendu que l'accessoire envisagé aura de préférence, mais pas nécessairement, la forme d'une coque rapportée pour téléphone mobile. 30 En effet, la coque 1 est dotée sur sa face interne d'une antenne 2 bobinée ou sérigraphiée ou réalisée par d'autres moyens, et comportant une ou plusieurs spires.

Afin d'optimiser le flux électromagnétique capté, la surface de l'antenne 2 est de préférence proche de la surface de la coque. La coque NFC 1 comporte en outre un logement 3 formant réceptacle pour une carte à puce 4, et un moyen de rétention amovible ou élastique de cette carte à puce, par exemple sous la forme d'une languette 7 en matière plastique. En figure 1B, on a représenté la coque NFC 1 selon l'invention, avec une carte à puce sans contact 4 insérée dans son logement 3, et retenue par la languette 7. La carte à puce 4 comporte de façon connue une puce microélectronique 5 reliée à une antenne 6 de plus petite taille. Compte tenu de la disposition du logement 3 de carte à puce à l'intérieur de la surface de l'antenne 2 de la coque NFC, l'antenne 2 de la coque et celle 6 de la carte à puce sont partiellement superposées, de sorte que le flux électromagnétique traversant l'antenne 6 de la carte à puce sans contact est amplifié par l'antenne 2 de la coque NFC 1. Bien entendu, les antennes 2,6 sont aisément dimensionnées par l'homme du métier pour que la portée de communication de la coque 1 ainsi formée et équipée, soit compatible avec une norme de communication à champ proche, par exemple la norme NFC qui opère dans à des fréquences de 13,56 Mhz, de sorte que la carte à puce sans contact 4 puisse communiquer avec un lecteur radiofréquence externe (non représenté) utilisant la même norme, au moyen de la coque NFC.

En figures 2A, 2B on a schématisé un téléphone mobile 10 dont la face arrière, c'est-à-dire la face opposée à celle qui comporte l'écran 9 et/ou le clavier du téléphone, est équipée de la coque NFC 1 selon l'invention. On n'a pas représenté les moyens de fixation de la coque sur le téléphone, qui peuvent être de toute nature appropriée : clipsage, vissage, etc.

On se réfère à la figure 3. Dans cette figure, on a représenté un cas particulier, dans lequel le terminal 10 de communication mobile possède lui-même une fonctionnalité de communication à champ proche, par exemple de type NFC, indépendamment de celle apportée par l'accessoire ou coque NFC 1 selon l'invention. A cet effet, le terminal 10 mobile possède une antenne spécifique 13 intégrée à 30 sa structure, reliée à un étage de communication 20 dédié du terminal. L'antenne NFC 13 est protégée le cas échéant de l'électronique du terminal 10 par une feuille de ferrite 22 permettant de protéger le fonctionnement de l'antenne NFC 13 des flux électromagnétiques parasites. L'antenne NFC 13 du terminal 1 est en outre disposée dans le terminal et configurée de manière à établir un couplage électromagnétique avec l'antenne NFC 2 5 d'un accessoire NFC 1 comme celui décrit précédemment, lorsque celui-ci est fixé sur le terminal de communication mobile. Cet arrangement permet alors une nouvelle utilisation innovante du terminal de communication NFC 10 et de son accessoire NFC 1, en tirant profit d'une communication NFC directe entre l'antenne NFC 2 de l'accessoire (couplée avec 10 l'antenne 6 de la carte à puce sans contact 4), et l'antenne NFC 13 du terminal mobile 10, sachant que l'électronique de communication 20 du terminal de communication mobile 10 est par ailleurs reliée au monde extérieur par le réseau de téléphonie mobile, via son étage de communication GSM ou autre. Dans cette utilisation innovante, il est alors possible d'échanger des données, 15 par exemple pour charger des données ou des applications dans le terminal de communication mobile 10 à partir du réseau cellulaire, puis de les charger dans la carte à puce sans contact 4 de l'accessoire NFC 1 grace à la liaison NFC entre le terminal 10 et l'accessoire 1. Cela permet de personnaliser ou de mettre à jour une carte à puce sans contact 4 intégrée à l'accessoire NFC 1, sans avoir à ouvrir le terminal de 20 communication 10 et à connecter la carte à puce 4 au terminal 10 par une connexion par contact électrique. On peut décrire alors un exemple d'utilisation de l'ensemble du terminal mobile NFC 10, par exemple un téléphone mobile NFC, et de son accessoire ou coque NFC 1, par exemple pour une application bancaire, selon les étapes comme suit : 25 - on insère dans la coque NFC 1 un élément sécurisé vierge, sous la forme d'une carte à puce sans contact 4 contenant simplement une fonctionnalité de communication NFC; - puis on récupère par l'intermédiaire du téléphone mobile 10 et du réseau GSM, une application logicielle, par exemple une application de paiement, et on charge 30 cette application dans la carte à puce sans contact 4 de la coque NFC, grâce à la liaison sans contact NFC entre le téléphone mobile et sa coque NFC. - une fois l'application de paiement chargée dans la carte à puce 4 de la coque NFC, on personnalise l'application avec les coordonnées bancaires du titulaire, en utilisant la même procédure de communication NFC entre le téléphone mobile NFC 10 et sa coque NFC 1. - Lorsque la carte à puce sans contact 4 de la coque NFC 1 est ainsi personnalisée, l'utilisateur peut l'utiliser pour effectuer des transactions de paiement sans contact utilisant un lecteur NFC externe de commerçant (non représenté), qui communiquera directement par le canal NFC avec la carte à puce sans contact insérée dans la coque NFC.

AVANTAGES DE L'INVENTION L'invention telle que décrite atteint les buts visés et répond à la problématique consistant à rendre des terminaux mobiles tels que notamment des téléphones mobiles, capables de communiquer en mode NFC avec un lecteur externe, et ce au prix d'une interface de communication très simple qui peut aisément être adaptée aux différents téléphones mobiles sur le marché. En outre, comme la carte à puce sans contact de la coque NFC est amovible, l'utilisateur peut aisément la porter d'une coque à une autre, notamment en cas de 20 changement de téléphone mobile.

Claims

REVENDICATIONS1. Accessoire (1) pour un terminal de communication (10) sans fil comportant un boitier pourvu d'une face avant présentant un écran (9) et/ou un clavier, une face 5 arrière, et une électronique de communication (20) destinée à être reliée à un réseau de télécommunication sans fil, cet accessoire (1) comportant des moyens de fixation sur le boitier du terminal de communication sans fil et étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre d'une part un moyen de fixation amovible (3) pour une carte à puce (4) à fonctionnement sans contact et pourvue d'une antenne (6), et d'autre part une 10 antenne (2) disposée directement sur ledit accessoire (1) de manière à créer un couplage inductif entre l'antenne (6) de ladite carte à puce et l'antenne (2) dudit accessoire (1).
2. Accessoire (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que son antenne 15 (2) est disposée sur une feuille autocollante disposée sur sa face interne, faisant face à l'électronique (20) du terminal (10) de communication mobile.
3. Accessoire (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que son antenne (2) est intégrée à l'intérieur du corps de l'accessoire (1). 20
4. Accessoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une feuille de ferrite (12) est disposée entre l'antenne (2) de l'accessoire (1), et l'électronique (20) du terminal (10) de communication mobile. 25
5. Accessoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une coque amovible (1), et en ce que ledit moyen de fixation amovible (3) de ladite carte à puce sans contact se présente sous la forme d'une fente (3) aménagée sur la face interne de la coque tournée vers l'électronique du terminal mobile, cette fente (3) étant configurée pour 30 retenir de façon amovible ladite carte à puce (4).
6. Coque (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit moyen de fixation amovible (3) de ladite carte à puce sans contact se présente sous la forme d'un logement (3) formant réceptacle pour la carte à puce, ce logement étant pourvu d'un moyen (7) de retenue amovible de la carte à puce (4).
7. Coque (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit moyen (7) de retenue de la carte à puce est configuré sous la forme d'une languette de retenue (7) en matière élastique.
8. Terminal (10) de communication mobile, notamment téléphone mobile, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour la fixation amovible d'un accessoire ou d'une coque selon l'une quelconque des revendications précédentes.
9. Terminal (10) de communication mobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte lui-même une antenne (13) de communication à champ proche, notamment selon la norme NFC, reliée à l'électronique de communication (20) du terminal, et en ce qu'il comporte en outre un accessoire (1) ou coque NFC selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, cet accessoire (1) ou coque NFC étant pourvu d'une carte à puce sans contact, et l'antenne (2) de l'accessoire ou coque NFC et l'antenne de communication (13) à champ proche du terminal (10) étant configurées pour permettre une communication directe à champ proche entre la carte à puce sans contact (4) logée dans l'accessoire ou coque NFC, et l'électronique de communication (20) du terminal.
10. Utilisation du terminal (10) selon la revendication 8 ou la revendication 9, et de l'accessoire (1) ou coque selon l'une des revendications 1 à 7, pour charger des données et/ou une application logicielle dans la mémoire d'une carte à puce sans contact (4) logée dans l'accessoire ou coque, par l'intermédiaire d'une communication à champ proche, notamment selon la norme NFC, entre le terminal (10) et l'accessoire (1) ou coque.