Brevet FR3153443A1 — publié le 20250328

L’invention concerne un document à puce (100) à fréquence de résonance accordable, comprenant : • une première antenne (110), pour pouvoir effectuer des échanges avec un lecteur de carte, et présentant une première fréquence de résonance. Elle est caractérisée en ce qu’elle comprend en outre : • une deuxième antenne (120), comprenant un premier ensemble de spires (121) et au moins une boucle capacitive (122), et présentant : o une première valeur d’une deuxième fréquence de résonance lorsqu’un conducteur électrique est à distance de la boucle capacitive, cette première valeur étant supérieure à la première fréquence de résonance, o une deuxième valeur d’une deuxième fréquence de résonance lorsqu’un conducteur électrique est à proximité de la boucle capacitive, cette deuxième valeur étant sensiblement égale à la première fréquence de résonance. Document à puce à fréquence de résonance accordable. La présente invention concerne le domaine des documents à puce, en particulier celles à fréquence de résonance accordable. Un document à puce comprend un circuit électronique résonnant qui présente une fréquence de résonance. Cette fréquence de résonance peut être normée, par exemple pour des échanges entre la carte et un lecteur dans le domaine identitaire, y compris pour des accès sécurisés, ou bancaire. Il existe des circuits électroniques qui résonnent selon deux fréquences de résonance. Par exemple, il est connu du document CA3009493 un lecteur de billettique comprenant une antenne qui comprend une première boucle accordée sur une première fréquence et une deuxième boucle accordée sur une deuxième fréquence, ce qui permet d’interagir avec plusieurs cartes de transport. La présente invention, quant à elle, vise un circuit résonant à fréquence de résonance accordable, pour une utilisation très différente de celle de l’art antérieur cité ci-dessus. En effet, de plus en plus d’applications pour communiquer entre un document à puce et un smartphone voient le jour. Beaucoup d’usages sont aujourd’hui proposés, dans le domaine bancaire pour payer, ou dans le domaine identitaire pour s’authentifier, s’identifier ou signer des documents par le biais d’un smartphone et d’une carte d’identité. Dans ces domaines, il est courant d’au moins passer par une phase d’enrôlement, qui implique de la biométrie. Le marché de la biométrie se développe mais un frein actuel à ce déploiement est le besoin d’enrôlement de l’empreinte utilisateur, notamment du fait du temps nécessaire à cette étape d’enrôlement biométrique, typiquement plusieurs dizaines de secondes. Une solution connue à ce stade est de procéder à cette étape d’enrôlement à l’aide d’un berceau, qui est un support permettant de bien positionner le document à puce par rapport à l’antenne NFC du smartphone. Le berceau peut intégrer une antenne afin de parfaire la communication entre le document à puce et le smartphone. Mais cette solution n’est pas optimale et il existe toujours des problèmes d’interopérabilité entre un document à puce et le smartphone, par exemple pour au moins l’une des raisons suivantes : du fait de la petite taille de l’antenne du smartphone au regard des antennes des terminaux de paiements ou de lecteur de bureau ; du fait de la présence d’une batterie et de l’environnement métallique à proximité de l’antenne dans le smartphone qui peuvent perturber les ondes électromagnétiques ; du fait de la puissance disponible dans un smartphone, qui peut être relativement faible ; du fait du positionnement différent de l’antenne NFC dans chaque smartphone, qui fait qu’un même berceau aura des effets différents selon le smartphone ; etc. Or il existe un besoin de positionnement relatif précis du document à puce et du smartphone, plus précisément de leurs antennes respectives, pour que le couplage entre les circuits radiofréquence soit optimal afin d’éviter des erreurs de lecture ou d’enrôlement. Dans ce contexte, selon un premier de ses objets, la présente invention concerne un document à puce (100) à fréquence de résonance accordable, comprenant : • un corps de carte (101), • une face externe, • un module (140), comprenant un élément sécurisé, • une première antenne (110), configurée pour pouvoir effectuer un transfert de données et d’énergie entre le module (140) et un lecteur de carte lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et présentant une première fréquence de résonance. Elle est essentiellement caractérisée en ce qu’elle comprend en outre : • une deuxième antenne (120), comprenant : o un premier ensemble de spires (121), o un premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122), connecté avec le premier ensemble de spires (121), • telle que la deuxième antenne (120) présente : o une première valeur d’une deuxième fréquence de résonance lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance supérieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, la première valeur de la deuxième fréquence de résonance étant supérieure à la première fréquence de résonance, o une deuxième valeur d’une deuxième fréquence de résonance lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance inférieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance étant sensiblement égale à la première fréquence de résonance. On peut prévoir que la deuxième antenne (120) comprend en outre au moins l’un parmi : • un deuxième ensemble de spires (123), • un deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124), connecté avec le premier ensemble de spires (121) ou avec le deuxième ensemble de spires (123). On peut prévoir en outre un concentrateur (130), connecté à la première antenne (110). On peut prévoir que : • La première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur un support respectif ; ou • La première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur un même support comprenant deux faces opposées, telles que : i. La première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur la même face du support, ii. La première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur une face respective du support, iii. au moins l’une parmi la première antenne (110) et la deuxième antenne (120) est disposée de part et d’autre du support. On peut prévoir que la deuxième antenne (120) est configurée de sorte que, lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance inférieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, le couplage entre ledit lecteur et ladite document à puce (100) soit optimal. On peut prévoir en outre un module biométrique (160), en connexion galvanique ou électromagnétique avec le module (140). On peut prévoir que la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122) épouse localement la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124). On peut prévoir que la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122) et la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124) forment localement un ensemble d’au moins une ondulation. On peut prévoir en outre un élément de marquage disposé au droit d’au moins l’un parmi le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122), et le deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124), pour marquer la position dudit ensemble d’au moins une boucle capacitive. Selon un autre de ses objets, l’invention concerne également un système comprenant un document à puce (100) selon l’invention, et un lecteur de carte sous forme de smartphone (200). D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées. Les figures ne sont pas nécessairement à l’échelle. Certains détails peuvent avoir été omis ou d’autres amplifiés pour en faciliter la compréhension. Figures FIG. 1 illustre un mode de réalisation d’un document à puce selon l’invention, FIG. 2 illustre un autre mode de réalisation d’un document à puce selon l’invention, FIG. 3 illustre un enrôlement biométrique avec un mode de réalisation d’un document à puce selon l’invention, FIG. 4 illustre un autre mode de réalisation de la forme d’une première boucle capacitive et d’une deuxième boucle capacitive selon l’invention. Description détaillée La FIG. 1 illustre un mode de réalisation d’un document à puce 100 selon l’invention. En l’espèce, le document à puce 100 est une carte à puce. De manière non illustrée, et non exhaustive, le document à puce 100 peut également être un passeport ou une carte d’identité. Lorsque le document à puce 100 est une carte à puce, celle-ci peut être mise en œuvre pour des applications bancaires, sécuritaires ou identitaires. Elle comprend un corps de carte 101 et une face externe (non référencée sur les figures). De manière classique, elle comprend aussi un module 140, qui comprend un élément sécurisé. Enfin, elle comprend également classiquement une première antenne 110. La première antenne 110 est par exemple connue sous la terminologie « ID-1 » en référence à la norme ISO/CEI 7810 dans le domaine des cartes à puce. La première antenne 110 est configurée pour pouvoir effectuer un transfert de données et d’énergie entre le module 140 et un lecteur de carte lorsque le document à puce 100 est dans le champ dudit lecteur. Le lecteur est par exemple un dispositif ad hoc tel qu’un terminal, par exemple un terminal de paiement lorsque le document à puce 100 est une carte bancaire, ou encore un dispositif de type smartphone 200. La première antenne 110 est configurée pour pouvoir présenter une première fréquence de résonance. Par exemple la première fréquence de résonance est normée, par exemple de 13.56 MHz. Selon l’invention, le document à puce 100 comprend en outre une deuxième antenne 120. La deuxième antenne 120 comprend un premier ensemble de spires 121. Par exemple, les spires du premier ensemble de spires 121 sont concentriques par rapport au module 140. La deuxième antenne 120 comprend un premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, connecté avec le premier ensemble de spires 121, de sorte que le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 peut avoir une influence sur la fréquence de résonance de la deuxième antenne 120 de la manière suivante. L’homme du métier comprendra que la technologie d’antenne peut être filaire (cuivre), gravée ou additive (cuivre, aluminium, argent). La deuxième antenne 120 présente deux fréquences de résonance, c’est-à-dire deux valeurs d’une deuxième fréquence de résonance en fonction des conditions d’utilisation, lorsque le document à puce 100 est dans le champ du lecteur : Lorsqu’un conducteur électrique est à une distance supérieure à une valeur seuil du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, alors la deuxième antenne 120 présente une première valeur de la deuxième fréquence de résonance, supérieure à la première fréquence de résonance. De préférence, on prévoit que la première valeur de la deuxième fréquence de résonance est d’au moins 3 Mhz, et de préférence d’au moins 5 MHz de plus que la première fréquence de résonance. Par exemple pour une première fréquence de résonance de 13,56 MHz, la première valeur de la deuxième fréquence de résonance est au moins égale à 16 MHz, et de préférence supérieure à 20 MHz. Ainsi en utilisation par un lecteur standard, lorsqu’un conducteur électrique est à distance du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, c’est-à-dire à une distance supérieure à une valeur seuil, alors le document à puce 100 résonne à la fréquence de la première fréquence de résonance, et la présence de la deuxième antenne 120 est transparente pour le fonctionnement du document à puce 100. En revanche, lorsqu’un conducteur électrique est à une distance inférieure à une valeur seuil du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, alors la deuxième antenne 120 présente une deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance, la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance étant sensiblement égale à la première fréquence de résonance. Par « sensiblement égale », on entend que la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance est égale à la première fréquence de résonance plus ou moins 20%. Par exemple le conducteur électrique est un morceau de métal, ou un doigt de l’utilisateur, en particulier posé sur le document à puce 100, comme illustré sur la FIG. 3 . De préférence, pour obtenir la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance, le conducteur électrique est au plus près du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, et en particulier au contact du corps de carte 101 du document à puce 100, comme illustré sur la FIG. 3 . Ainsi en utilisation par un lecteur standard, lorsqu’un conducteur électrique est à proximité du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, c’est-à-dire à une distance inférieure à une valeur seuil, alors la deuxième antenne 120 résonne à la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance. Dans ce cas, lorsque le document à puce 100 est dans le champ du lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance inférieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, alors la deuxième antenne 120 résonne à la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance, ce qui permet un couplage optimal entre le lecteur et le document à puce 100, la deuxième antenne 120 fonctionnant comme un guide d’ondes électromagnétiques permettant de concentrer les ondes du lecteur vers la première antenne 110 dans le cas d’une puce connectée galvaniquement ou vers le module 140 dans le cas d’une puce à couplage inductif. De préférence, on prévoit que la deuxième antenne 120 comprend en outre au moins l’un parmi : • un deuxième ensemble de spires 123, • un deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124, connecté avec le premier ensemble de spires 121 ou avec le deuxième ensemble de spires 123. Par concision, on entend indistinctement « premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 » et « première boucle capacitive 122 », ainsi que « deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124 » et « deuxième boucle capacitive 124 ». La première boucle capacitive 122 et la deuxième boucle capacitive 124 forment un plot de connexion capacitive. La présence ou l’absence de conducteur électrique à proximité ou au contact de ce plot de connexion détermine la capacité du circuit électrique, ce qui revient à activer sélectivement la première valeur de la deuxième fréquence de résonance ou la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance. De préférence, la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 épouse localement la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124, comme illustré sur la FIG. 1 et sur la FIG. 2 . Dans un exemple non limitatif, la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 et la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124 forment localement un ensemble d’au moins une ondulation, comme illustré sur la FIG. 1 et sur la FIG. 2 . On peut aussi prévoir que la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 et la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124 forment localement un ensemble de marches d’escalier, comme illustré sur la FIG. 4 . la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 épouse localement la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124. Avantageusement, la forme et la disposition du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 et la forme et la disposition du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124 sont telles que lorsqu’un doigt adulte est posé sur le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122, alors le doigt recouvre également au moins partiellement le deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124, de sorte à présenter une désensibilisation à la position du doigt. A cette fin, on peut prévoir que le corps de carte 101 comprend un élément de marquage 170, comme illustré sur la FIG. 3 , disposé au droit d’au moins l’un parmi le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 et le deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124, pour marquer la position dudit ensemble d’au moins une boucle capacitive. L’élément de marquage 170 est une représentation graphique qui se présente par exemple sous la forme d’une étiquette autocollante ou un marquage directement de la surface de la carte, par exemple par embossage, gravure, peinture, etc. Par exemple, non illustré, l’élément de marquage 170 présente une forme ovale ou une empreinte digitale, de sorte à faciliter le positionnement du doigt de l’utilisateur sur la face du document à puce 100 pendant l’enrôlement biométrique. Par ailleurs, on peut prévoir que le deuxième ensemble de spires 123 est concentrique par rapport au module 140, comme illustré par exemple sur la FIG. 1 . Plus généralement, on peut prévoir que l’un au moins parmi le premier ensemble de spires 121 et le deuxième ensemble de spires 123 est concentrique autour du module 140, en particulier si le module 140 comprend lui-même une antenne. On peut prévoir que le document à puce 100 comprend en outre un concentrateur 130, connecté à la première antenne 110. Le concentrateur 130 optimise le couplage entre le module 140 et la première antenne 110. Généralement le module 140 comprend une antenne (non illustrée) et le concentrateur 130 est de préférence concentrique avec l’antenne du module 140. Selon l’invention, le couplage entre le module 140 et la première antenne 110 peut être soit galvanique, soit inductif. On peut prévoir que le document à puce 100 comprend un ensemble d’au moins un support d’antenne. Dans une première variante, la première antenne 110 et la deuxième antenne 120 sont disposées sur un support respectif. Dans une deuxième variante, la première antenne 110 et la deuxième antenne 120 sont disposées sur un même support, le support comprenant deux faces opposées. Dans ce cas, la première antenne 110 et la deuxième antenne 120 peuvent être disposées : sur la même face du support, ou une face respective du support. On peut aussi prévoir qu’au moins l’une parmi la première antenne 110 et la deuxième antenne 120 est disposée de part et d’autre du support. Selon une variante non limitative, on peut prévoir que le document à puce 100 comprend un support d’antenne sur lequel est disposé la deuxième antenne 120 et que : le premier ensemble de spires 121 et le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 sont disposés sur une face du support, le deuxième ensemble de spires 123 et le deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124 sont disposés sur l’autre face du support, l’épaisseur du premier ensemble de spires 121 et du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 peut être différente de l’épaisseur du deuxième ensemble de spires 123 et du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124 ; le premier ensemble de spires 121 et le deuxième ensemble de spires 123 étant en connexion électrique par un dispositif de liaison électrique 150. Selon la technologie d’antenne mise en œuvre le dispositif de liaison électrique 150 est un via (ou crimp par anglicisme) ou un pont (ou jump par anglicisme). Dans un mode de réalisation, le document à puce 100 comprend en outre un module biométrique 160, comme illustré sur la FIG. 1 . Le module biométrique 160 est en connexion galvanique ou électromagnétique avec le module 140. Par « connexion électromagnétique », on entend l’une quelconque des connexions (ou indistinctement couplage) parmi : une connexion électrique, une connexion capacitive, une connexion optique et une connexion inductive. Pour l’enrôlement biométrique, illustré sur la FIG. 3 , l’utilisateur peut agir de la manière suivante : Il pose son document à puce 100 sur un support stable puis son smartphone 200, serveur de lecteur, sur le document à puce 100. L’utilisateur pose alors un doigt à enrôler sur le module (ou capteur) biométrique 160 et un autre doigt sur au moins l’un parmi le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive 122 et le deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive 124. Comme le doigt est un conducteur électrique, la deuxième antenne 120 présente alors la deuxième valeur d’une deuxième fréquence de résonance et agit comme un guide d’ondes entre le smartphone 200 et le module 140 du document à puce 100, ce qui favorise l’enrôlement grâce au couplage optimal entre le smartphone 200 et le module 140 du document à puce 100. Le couplage peut être entre la deuxième antenne 120 et l’antenne du module 140 (pour les modules 140 à connexion inductive), ou entre la deuxième antenne 120 et la première antenne 110 (pour les modules 140 à connexion galvanique) . En retirant le doigt de l’utilisateur de la deuxième antenne 120, le document à puce 100 retrouve sa première fréquence de résonance et peut être utilisée classiquement à fins bancaires, sécuritaires ou identitaires. Grâce à la présente invention, le couplage est optimal entre un lecteur et le document à puce, grâce à une deuxième antenne 120 qui permet un accordage en fréquence et qui est avantageusement intégrée audit document. Ainsi, il n’est pas nécessaire de recourir à un support / gabarit / étiquette, etc. qui intégrerait une telle deuxième antenne. La deuxième antenne 120 n’est pas obligatoirement physiquement accessible depuis l’extérieur du document à puce 100. En particulier lorsque le document à puce 100 est une carte à puce 100, on peut prévoir que la deuxième antenne 120, en particulier au moins l’un parmi le premier ensemble de spires 121 et le deuxième ensemble de spires est physiquement accessible depuis l’extérieur de la carte à puce 100, en l’espèce par la tranche de celle-ci. La présente invention favorise l’interopérabilité entre un lecteur (smartphone) et un document à puce 100, en augmentant ponctuellement les performances du circuit radiofréquence du document à puce 100. Nomenclature 100 Document à puce 101 corps de carte 110 première antenne 120 deuxième antenne 121 premier ensemble de spires 122 première boucle capacitive 123 deuxième ensemble de spires 124 deuxième boucle capacitive 130 concentrateur 140 module 150 dispositif de liaison électrique 160 module biométrique 170 élément de marquage 200 smartphone Document à puce (100) à fréquence de résonance accordable, comprenant : un corps de carte (101), une face externe, un module (140), comprenant un élément sécurisé, une première antenne (110), configurée pour pouvoir effectuer un transfert de données et d’énergie entre le module et un lecteur de carte lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et présentant une première fréquence de résonance ; caractérisé en ce qu’il comprend en outre une deuxième antenne (120), comprenant : un premier ensemble de spires (121), un premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122), connecté avec le premier ensemble de spires (121), telle que la deuxième antenne (120) présente : une première valeur d’une deuxième fréquence de résonance lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance supérieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, la première valeur de la deuxième fréquence de résonance étant supérieure à la première fréquence de résonance, une deuxième valeur d’une deuxième fréquence de résonance lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance inférieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, la deuxième valeur de la deuxième fréquence de résonance étant sensiblement égale à la première fréquence de résonance. Document à puce (100) selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième antenne (120) comprend en outre au moins l’un parmi : un deuxième ensemble de spires (123), un deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124), connecté avec le premier ensemble de spires (121) ou avec le deuxième ensemble de spires (123). Document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un concentrateur (130), connecté à la première antenne (110) et disposé autour du module (140). Document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : Soit la première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur un support respectif ; Soit la première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur un même support comprenant deux faces opposées, telles que : La première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur la même face du support, La première antenne (110) et la deuxième antenne (120) sont disposées sur une face respective du support, ou au moins l’une parmi la première antenne (110) et la deuxième antenne (120) est disposée de part et d’autre du support. Document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la deuxième antenne (120) est configurée de sorte que, lorsque le document à puce (100) est dans le champ dudit lecteur et qu’un conducteur électrique est à une distance inférieure à une valeur seuil de la boucle capacitive, le couplage entre ledit lecteur et ladite document à puce (100) soit optimal. Document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un module biométrique (160), en connexion galvanique ou électromagnétique avec le module (140). Document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans laquelle la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122) épouse localement la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124). Document à puce (100) selon la revendication 7, dans laquelle la forme du premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122) et la forme du deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124) forment localement un ensemble d’au moins une ondulation. Document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un élément de marquage disposé au droit d’au moins l’un parmi le premier ensemble d’au moins une boucle capacitive (122), et le deuxième ensemble d’au moins une boucle capacitive (124), pour marquer la position dudit ensemble d’au moins une boucle capacitive. Système comprenant un document à puce (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, et un lecteur de carte sous forme de smartphone (200).