Brevet FR2637749A1 — publié le 19900413

Dispositif pour la transmission à distance d'informations d'identification et/ou de valeur. L'invention concerne la transmission à distance d'informations d'identification et/ou de valeur, entre un objet portatif et un terminal. S'agissant d'un contrôle d'accès, cette transmission peut être unidirectionnelle. Elle sera par contre bidirectionnelle si l'accès est par exemple du type à péage, c'est à-dire se présente comme une transaction. Dans son brevet européen 61 373, la Demanderesse a proposé un système de contrôle, par exemple pour le passage de points de péage, qui utilise une transmission d'informations entre un objet portatif et un terminal, sans contact, à l'aide de transducteurs de signaux acoustiques. Ce dispositif antérieur est intéressant dans certaines applications. I1 présente néanmoins l'inconvénient de nécessiter un objet portatif spécifique de l'application. Ceci limite bien évidemment sa généralité d'emploi. La Demanderesse s'est alors posée le problème de rechercher un dispositif qui soit fiable, puisse fonctionner à distance, et convienne à des applications diverses, tout en présentant en même temps une sécurité satisfaisante quant a' la validité du contrôle, éventuellement de la transaction, qui doit être effectuée. Elle a observé qu'il existe actuellement sur le marché un produit dit "carte à mémoire électronique" ou encore "carte à puce", qui est un produit standard, de bas prix, pouvant fonctionner avec une grande sécurité. Mais, et de façon inhérente, il est impropre à fonctionner à distance. La présente invention repose sur l'idée qu'une solution au problème posé ci-dessus peut être trouvée, si l'on accepte d'aller à l'encontre de l'un des dogmes classiques de la carte à mémoire électronique, qui prévoit une communication directe entre la carte et son terminal pour assurer la sécurité des opérations. Elle va également à l'encontre d'un autre principe, qui est l'absence d'alimentation électrique propre au niveau de l'objet portatif que constitue cette carte à mémoire, dans laquelle notamment l'écriture est en principe réalisée sous le contrôle direct du terminal. a solution du problème posé consiste alors à prévoir un dispositif pour la transmission à distance d'informations d'identification et/ou de valeur, entre un objet portatif et un terminal, dispositif qui comprend un module-étui susceptible de recevoir une carte à mémoire électronique standard en contact électrique opératoire, et comportant des moyens d'émission-étui propres à coopérer avec des moyens de réception homologues du terminal, des moyens d'alimentation de l'étui et de la carte, et des moyens de traitement-étui propres à assurer les transferts d'informations au moins de la carte vers le terminal. Dans cette version de base, ledit module-étui coopère au moins avec les plots d'entrée/sortie, d'horloge, d'alimentation normale et de masse de la carte. Ceci présente l'avantage supplémentaire de permettre une compatibilité absolue de la carte à mémoire classique avec les applications nouvelles qu'on va lui donner selon la présente invention. En effet, sans le module-étui, la carte est capable de toutes les fonctions normales, par exemple bancaires, qu'on lui prévoit. Avec l'étui, elle est capable d'une nouvelle famille très intéressante d'applications, qui peut aller de la pure et simple identification pour contrôle d'accès, jusqu'au passage au vol de points de péage, en voiture ou à pied. Selon un autre aspect de l'invention, le terminal peut bénéficier du même avantage : il s'agit alors d'un terminal classique de carte à mémoire électronique, connecté en contact électrique opératoire avec un botier-terminal, alimenté par ledit terminal classique, et comportant des moyens de réception-boi- tier ainsi que des moyens de traitement-boltier propres à faire passer les informations des moyens de réception-boitier audit terminal classique. Dans cette version, notamment pour des applications de simple contrôle d'accès (ou identification, sans transaction), les moyens dtémission-étui et les moyens de réception du terminal peuvent coopérer par voie d'ondes radioélectriques sensiblement non directionnelles (le mot "directionnelles" est utilisé ici pour désigner des ondes très directionnelles; par "sensiblement non directionnelles", on entend des ondes qui ne satisfont pas cette propriété de grande directionnalité). Pour différentes raisons, il pourra être également nécessaire de prévoir des moyens d'émission du côté terminal et des moyens de réception du côté de l'étui. Ainsi, selon un autre aspect de l'invention, les moyens d'émission-étui sont associés à des moyens de réception-étui, également reliés aux moyens de traitement-étui, et les moyens de réception du terminal sont associés à des moyens d'émission du terminal, ce qui permet un transfert d'informations dans les deux sens, notamment pour des applications de péage à distance. Dans ce cas, et préférentiellement, le module-étui est également relié à la borne d'écriture-programmation de la carte, et ces moyens d'alimentation comportent une alimentation basse tension pour la carte et ses propres circuits, ainsi qu'une alimentation d'écriture-programmation, reliée à ladite borne d'écriture-programmation de la carte, et commandée par les moyens de traitement-étui. Dans une première version, les moyens d'émission/réception-étui et les moyens de - réception/émission-terminal coopèrent par voie d'ondes ultrasonores directionnelles. Ceci convient en particulier pour des applications de péage à pied. Ces mêmes moyens peuvent aussi coopérer par voie d'ondes infrarouges directionnelles, en particulier pour des applications de péage à la volée de véhicules. Pour la même application, il peut être également très intéressant de prévoir une coopération par voie d'ondes hyperfréquence directionnelles. Très avantageusement, le.; moyens d'émission ainsi que de réception comprennent un modulateur et un démodulateur, respectivement, dans le module-étui et/ou dans le terminal. L'émission-réception du terminal vers l'étui est également intéressante en ceci : les moyens d'alimentation-étui peuvent alors utiliser, au moins en partie, de l'énergie ondulatoire reçue par le module-étui. Avantageusement, ces moyens d'alimentation-étui comprennent un organe, tel qu'un condensateur, pour accumuler ladite énergie ondulatoire. Ceci peut servir notamment pour l'alimentation basse tension précitée. L'énergie ondulatoire peut être l'énergie de la porteuse émise au départ du terminal vers l'objet portatif. En effet, on prévoira avantageusement que, même en cas d'une simple reconnaissance ou identification, l'objet portatif ne fonctionne pas en permanence. Il sera d'abord "réveillé" par la captation d'une onde porteuse à proximité du terminal. Cette onde porteuse peut donc être la porteuse, éventuellement modulée, normalement prévue pour l'émission du terminal vers la carte. Mais ce peut aussi être une porteuse séparée, non utilisée fonctionnellement pour la transmission d'informations. Dans ce cas, le module-étui peut être muni d'une antenne cadre séparée pour capter ladite énergie ondulatoire d'alimentation. L'homme de l'art comprendra que la même antenne cadre peut également capter l'énergie, indépendamment d'une antenne qui servirait uniquement à la réception d'informations du côté du module-étui. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective montrant un module étui selon la présente invention, et une carte à mémoire électronique sur le point de venir coopérer avec celui-ci; et - la figure 2 est le schéma de principe d'un dispositif pour la transmission à distance d'informations selon la présente invention. Sur la figure 1, on reconnait en haut une carte à mémoire CM, munie de ses plots de connexion CCM1. Elle est prête à entrer df ans la fente d'introduction MEl prévue dans un module-étui ME, muni d'un alvéole interne au format de la carte, et qui se termine par un connecteur CCM2 propre à coopérer avec le connecteur CCM1 de la carte. En dessous de ce connecteur, lté- tui se termine, en prolongement de sa forme générale, par un logement 1 contenant l'ensemble des circuits électroniques illustrés sur la figure 2 (partie étui). De préférence, le module ME possède une forme générale de parallélépipède rectangle, de dimensions un peu supérieures à celles de la carte. On prévoira cependant des évidements ME2 facilitant l'introduction et l'enlèvement de la carte à la main. Ce module est naturellement muni de moyens de guidage appropriés (connus et non représentés) pour assurer un positionnement de la carte suffisamment précis, de sorte que les connecteurs CCM1 et CCM2 entrent en bonne coopération. On peut utiliser à cet effet des moyens tels que ceux décrits dans la demande de brevet français No 83 15042, de la Demanderesse, pour la partie de ses enseignements qui concernent une carte à mémoire electronique. A toutes fins utiles, le contenu de la demande de brevet antérieure est à considérer comme incorporé à la présente descripticn. I1 est maintenant fait référence à la figure 2. On y retrouve la carte à mémoire C et le module-étui ME, dont l'ensemble des circuits électroniaues est désigné par la référence générale 1. Les deux parties de connecteur CCM1 et CCM2, maintenant assemblées, sont désignées par une seule référence CCM. Le connecteur comporte une borne d'entrée/sortie I/O, une borne d'horloge CLK, toutes deux reliées à une unité de traitement à microprocesseur 10 que comporte le module-étui ME.. Ce connecteur CCM comporte également une borne de masse GND, une borne d'alimentation basse tension VCC, et une borne d'alimentation pour l'écriture-programmation VPP. La borne de masse est reliée à deux circuits d'alimentation 15 et 16, respectivement pour la basse tension et pour l'écriture-programmation. Ces deux circuits 15 et 16 reçoivent par ailleurs respectivement la borne de basse tension VCC et la borne d'écriture-programmation VPP déjà citée. Les autres bornes au connecteur CCM, à savoir une borne de remise à zéro RST, et des bornes de test, n'ont pas nécessai rement besoin d'être reliées au module-étui selon la présente invention. Le microprocesseur 10 pilote directement le circuit 16 pour l'alimentation d'écriture-programmation. Ceci permet d'assurer un contrôle total sur les opérations d'écriture dans la carte, dont on sait le caractère critique pour la sécurité de celle-ci. Le microprocesseur est par ailleurs relié à un modulateur 11 qui pilote un émetteur 12 capable de produire l'un des types d'ondes précités, avec un aérien approprié. Pour une transmission bidirectionnelle, le module-étui ME comporte également un récepteur 13. Ce récepteur peut également être prévu seulement pour l'alimentation électrique. En ce qui concerne la transmission d'informations, le récepteur 13 est relié à un démodulateur 14, dont la sortie est connectée au microprocesseur 10. Ce même microprocesseur 10 est avantageusement un microcontrôleur à programmation interne, ce qui permet d'assurer un contrôle précis des opérations autorisées ou non qu'il peut faire vis-à-vis de la carte. L'homme de l'art sait faire dialoguer un tel microprocesseur avec un modulateur et un démodulateur. Du côté de la carte, le microprocesseur produit une cadence d'horloge appropriée au bon fonctionnement de celle-ci, qu'il transmet sur son entrée CLK. Un dialogue bidirectionnel peut alors s'établir avec la carte, par l'entrée/sortie I/o dé celle-ci. Celui-ci peut s'établir suivant les protocoles classiques de la carte à mémoire, qui commencent généralement par une requête émanant du terminal. Le récepteur 13, ou un récepteur séparé connecté à une antenne cadre (non représentée ici) peut également transmettre de lté- nergie électromagnétique reçue à un circuit 19 comprenant par exemple un condensateur, pour accumuler cette énergie aux fins d'assurer au moins l'alimentation basse tension du circuit 15. A défaut, ou en variante, cette alimentation peut être assurée par un ensemble de piles interchangeables 17. Celles-ci pourront également servir, si nécessaire, à l'alimentation du circuit d'alimentation pour l'écriture-programmation 16. En haut de la figure 2, la référence TC désigne un terminal classique de carte à mémoire, muni de bornes de mêmes noms que celles de la carte, disponibles sur un connecteur CTC. Selon un autre aspect intéressant de la présente invention, il est ajouté à ce terminal classique un boitier BT, possédant un connecteur semblable à celui illustré pour la carte sur la figure 1, et muni d'un circuit 25 propre à l'alimentation de l'ensemble de ses circuits électroniques, qui sont désignés par la référence générale 2. Cette alimentation 25 peut également posséder une liaison plus importante vis-à-vis de l'émetteur 22, dans la mesure où l'alimentation du module-étui est réalisée par transmission d'énergie à distance. Dans l'ensemble, le circuit électronique 2 du boitier de terminal BT comporte une unité de traitement à microprocesseur 20, dialoguant elle aussi avec les bornes I/O et CLK du connecteur CTC. L'alimentation 25 est de son côté reliée à ses bornes VCC et GND. Le microprocesseur 20 est relié à un démodulateur 24 qui lui transmet des informations reçues du récepteur 23, dans le sens de base qui est celui de la carte vers le terminal. Pour une transmission bidirectionnelle, le microprocesseur 20 peut également appliquer des informations à un modulateur 21 actionnant un émetteur 22. Bien entendu, l'émetteur 22 et le récepteur 23 sont munis d'aériens appropriés pour la transmission vers le récepteur 12 et 13, avec les conditions de directionnalité précitées. De façon a priori inattendue, la Demanderesse a observé que les moyens de là présente invention permettent une transmission jusqu'à une distance assez grande entre une carte à mémoire et un terminal qui peuvent tous deux revêtir la forme classique qu'on leur connait. Ils peuvent également conserver tous deux.leurs propriétés de fonctionnement classiques. La sécurité peut être conservée par l'usage de moyens d'alimentation appropriés dans le module-étui, cette alimentation pouvant être tirée de l'énergie électromagnétique reçue du terminal. I1 est à remarquer que les unités de traitement .10 et 20 sont totalement "transparentes" dans le dialogue termi nal/carte. En ce qui concerne la sécurité des informations, les précautions à prendre côté terminal sont connues et peuvent être respectées sans difficulté aussi au niveau du boitier de terminal, puisque celui-ci est sous le contrôle du responsable de l'installation dont on demande l'accès, avec éventuellement transaction de péage. Si nécessaire, la sécurité peut être encore améliorée au niveau du module-étui, en aménageant une partie au moins des circuits de celui-ci, notamment le microprocesseur 10, et éven- tuellement l'alimentation de programmation 16 de la manière décrite dans la demande de brevet français No 87 12647 ou dans les publications de brevets français 2 471 051 et 2 471 086. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. Elle s'étend à toute variante susceptible de s'inscrire dans le cadre des revendications ci-après. Par exemple, il n'est pas forcément nécessaire de prévoir le boitier de terminal séparé d'un terminal classique. On peut aussi bien entendu prévoir un terminal spécifique muni de l'en- semble des circuits 2. Revendications. 1. Dispositif pour la transmission à distance d'informations d'identification et/ou de valeur, entre un objet portatif (C) et un terminal (TC), caractérisé en ce qu'il comprend un module-étui (ME) susceptible de recevoir une carte à mémoire électronique standard en contact électrique opératoire, et comportant des moyens d'émission-étui propres à coopérer avec des moyens de réception homologues du terminal, des moyens d'alimentation de l'étui et de la carte, et des moyens de traitement-étui propres à assurer les transferts d'information au moins de -la carte vers le terminal. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module-étui coopère au moins avec les plots d'entrée/ sortie, d'horloge, d'alimentation normale et de masse de la carte. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le terminal est un terminal classique de carte à mémoire électronique, connecté en contact électrique opératoire avec un boitier-terminal, alimenté par ledit terminal classique, et comportant des moyens de réception-boStier ainsi que des moyens de traitement-boitier propres à faire passer les informations des moyens de réception-boitier audit terminal classique. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'émission-étui et les moyens de réception du terminal coopèrent par voie d'ondes radioélectriques sensiblement non directionnelles. 5. Dispositif selon la'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'émission-étui sont associés à des moyens de réception-étui, également reliés aux moyens de traitement-étui, et en ce que les moyens de réception du terminal sont associés à des moyens d'émission du terminal, ce qui permet un transfert d'information dans les deux sens, notamment pour des applications de péage à distance. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le module-étui est également relié à la borne d'écriture-programmation de la carte, et en ce que ses moyens d'alimentation comportent une alimentation basse tension pour la carte et ses propres circuits, ainsi qu'une alimentation d'écriture programmation reliée à ladite borne d'écriture-programmation de la carte, et commandée par les moyens de traitement-étui. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens d'émission/réception-étui et les moyens de réception/émission-terminal coopèrent par voie d'ondes ultrasonores directionnelles, en particulier pour des applications de péage à pied. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens d'émission/réception-étui et les moyens de réception/émission-terminal coopèrent par voie d'ondes infrarouges directionnelles, en particulier pour des applications de péage à la volée de véhicules. 9. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens d'émission/réception-étui et les moyens de réception/émission-terminal coopèrent par voie d'ondes hyperfréquence directionnelles, en particulier pour des applications de péage à la volée de véhicules. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'émission, ainsi que de réception comprennent un modulateur et un démodulateur, respectivement, dans le module-étui et/ou dans le terminal. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation-étui utilisent au moins en partie de l'énergie ondulatoire reçue par le module-étui. 1o. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation-étui comprennent un organe, tel qu'un condensateur, pour accumuler ladite énergie ondulatoire. 13. Dispositif selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le terminal rayonne séparément ladite énergie ondulatoire d'alimentation. 14. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le module-étui est muni d'une antenne cadre séparée pour capter ladite énergie ondulatoire d'alimentation.