Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.

Dispositivo electrónico que incluye por lo menos un circuito integrado (CI) y una antena planar

(tant) conectada a dicho circuito integrado para establecer una comunicación sin contacto en entorno próximo con un sistema externo, incluyendo además el dispositivo por lo menos un componente periférico (CP1) conectado a dicha antena, que permite su alimentación a distancia, caracterizado porque dicha antena incluye:

- un arrollamiento inductivo (E1) que incluye uno o varios bucles, uno de cuyos extremos (e1) parte de un primer borne de conexión (c1) a dicho circuito integrado y cuyo otro extremo (e1') llega por otro borne de conexión (c1') a dicho circuito integrado, y

- un arrollamiento inductivo (E2) que incluye uno o varios bucles, uno de cuyos extremos (e2) parte de un primer borne de conexión (c2) a dicho componente periférico y cuyo otro extremo (e2') llega por otro borne de conexión (c2') a dicho componente periférico;

y porque dichos arrollamientos están conectados por medios conductores de corriente (v1, v2, v3, 3).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09174430.

Solicitante: OBERTHUR TECHNOLOGIES.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 50, QUAI MICHELET 92300 LEVALLOIS-PERRET FRANCIA.

Inventor/es: Le Garrec,Loïc, Capitaine,Christophe.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES... > Soportes de registro para utilización con máquinas... > G06K19/077 (Detalles de estructura, p. ej. montaje de circuitos en el soporte)

PDF original: ES-2518416_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.
Ilustración 2 de Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.
Ilustración 3 de Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.
Ilustración 4 de Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.
Ilustración 5 de Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.
Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo electrónico que permite comunicaciones sin contacto en entorno próximo Ámbito de la invención

La presente invención se refiere a los dispositivos electrónicos portátiles que incluyen una antena planar conectada a por lo menos un circuito integrado del dispositivo, que permiten comunicaciones sin contacto en entorno próximo con un dispositivo externo, y que incluyen además uno o varios componentes periféricos que son alimentados a distancia por la antena. Estos componentes periféricos permiten aportar funcionalidades adicionales. Se trata por ejemplo, de manera no limitativa, de una pantalla de visualización, diodos electroluminiscentes, una alarma o un vibrador. La integración de estas funcionalidades adicionales va a la par que la ampliación de la oferta de servicios de dichos dispositivos electrónicos portátiles.

Descripción del estado de la técnica

Dado que los dispositivos electrónicos portátiles son, por definición, de dimensiones reducidas, la alimentación a distancia de un componente periférico debe diseñarse para obtener una alimentación suficiente, al mismo tiempo que se tienen en cuenta las limitaciones de espacio en el dispositivo.

La solicitud de patente internacional WO 02/01496 describe el uso del acoplamiento de energía entre dos antenas, una conectada al circuito integrado que comunica con un lector externo, la otra conectada al circuito periférico que alimenta a distancia. El problema planteado por esta técnica es el escaso rendimiento de la transmisión mediante acoplamiento de la energía entre ambas antenas, que prohíbe el uso de componentes periféricos de consumo significativo y degrada la alimentación del circuito integrado que comunica con el lector.

Otra técnica descrita en la solicitud de patente internacional WO 03/056510 consiste en conectar el o los circuitos periféricos y el circuito integrado que comunica con el lector externo en paralelo a la antena. Aunque esta técnica es más eficaz que la anterior, plantea un problema de distribución de la corriente en el circuito integrado y los componentes periféricos: la corriente suministrada al circuito integrado es más débil, lo que tiene especialmente por efecto reducir el alcance de la comunicación sin contacto.

La presente invención tiene por objeto proponer otra alternativa de alimentación a distancia de uno o varios componentes periféricos, que sea más eficaz, sin efecto retroactivo negativo sobre el alcance de comunicación sin contacto y que sea fácil de emplear, especialmente en dispositivos de pequeñas dimensiones, por ejemplo en objetos portátiles sensiblemente planos, como una tarjeta con microprocesador o un lápiz USB.

La antena realizada en estos dispositivos electrónicos portátiles es una antena planar, es decir una antena realizada en el plano de superficie de una capa soporte integrada en el dispositivo, por medio de un arrollamiento de una pista o de un hilo metálico que forma, por lo tanto, uno o varios bucles metálicos planos, en el plano de superficie de la capa soporte.

Compendio de la invención

La idea básica de la invención es realizar una antena que incluye varios arrollamientos unidos entre ellos por medios de conducción de corriente, con los extremos de cada arrollamiento conectados a bornes de conexión de un circuito. Por lo tanto, la antena incluye por lo menos un arrollamiento conectado a los bornes de conexión al circuito integrado capaz de establecer comunicaciones sin contacto con un sistema externo, y un arrollamiento conectado a los bornes de conexión a un circuito periférico, que puede incluir uno o varios componentes conectados en señe y/o en paralelo.

Por lo tanto, la invención se refiere a un dispositivo electrónico portátil que incluye por lo menos un circuito integrado y una antena planar conectada a dicho circuito integrado para establecer una comunicación sin contacto con un sistema externo, incluyendo además el dispositivo por lo menos un circuito periférico conectado a dicha antena, que permite su alimentación a distancia, caracterizado porque dicha antena incluye:

- un arrollamiento inductivo que incluye uno o varios bucles, uno de cuyos extremos parte de un primer borne de conexión a dicho circuito integrado y cuyo otro extremo llega por otro borne de conexión a dicho circuito integrado, y

- un arrollamiento inductivo que incluye uno o varios bucles, uno de cuyos extremos parte de un primer borne de conexión a dicho circuito periférico y cuyo otro extremo llega por otro borne de conexión a dicho circuito periférico;

y porque dichos arrollamientos están conectados por medios conductores de corriente.

Según un modo de realización, los arrollamientos de la antena, el circuito integrado y el o los circuitos periféricos están integrados en el cuerpo de un objeto plástico plano, preferentemente una tarjeta con microprocesador de

formato ISO 7816.

Según otro modo de realización, uno o varios circuitos periféricos y los arrollamientos asociados están realizados en un plano de una caja en una cavidad, de la cual se coloca el objeto plástico plano que incluye el circuito integrado de comunicación sin contacto y el arrollamiento asociado.

Otras características y ventajas de la invención se detallan en la siguiente descripción de modos de realización de la invención, proporcionada a modo indicativo y no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es un esquema de principio de una antena que incluye tres arrollamientos conectados según la invención;

- la figura 2 ilustra un primer modo de realización de una antena según la invención, en un mismo plano de superficie;

- la figura 3 es un esquema eléctrico equivalente de la antena de la figura 2;

- la figura 4 ilustra otro modo de realización de los arrollamientos de una antena según la invención, en distintos planos de superficie;

- las figuras 5a a 5f son vistas desde arriba y en corte que ilustran un modo de realización de una antena con dos arrollamientos, con un arrollamiento en cada cara de una capa dieléctrica soporte, más concretamente destinado a integrarse en una tarjeta con microcircuito de formato ID 1;

- la figura 6 ilustra las curvas de nivel de retromodulación obtenidas con una tarjeta con microcircuito que integra dicha capa soporte, con una antena según la invención y con dos antenas no conectadas según el estado de la técnica;

- las figuras 7a y 7b son vistas en corte y desde arriba que ilustran otro modo de realización de una antena según la invención, en dos soportes distintos.

Descripción detallada

La figura 1 muestra un esquema de principio de un dispositivo electrónico portátil 1 según la invención. Incluye una antena planar ANT conectada a un circuito integrado Cl capaz de comunicar en entorno próximo con un sistema externo y de ser alimentado a distancia por dicho sistema, típicamente según la norma ISO 14443. Incluye asimismo componentes periféricos, en el ejemplo dos componentes CP1 y CP2, alimentados a distancia por la antena ANT. Estos componentes periféricos no se comunican con el lector. Un componente periférico será, por ejemplo, un diodo, una alarma o un vibrador, o también una pantalla, que pueden garantizar especialmente una función de interfaz de usuario como, por ejemplo, una función de advertencia de la presencia del entorno de un lector activada por la alimentación del o de los componentes. La advertencia se traduce por su activación: emisión de un haz de luz, un sonido o una vibración. Esta función puede advertir de la apertura de una sesión de comunicación con el lector externo. Pero pueden existir otros componentes periféricos como, por ejemplo, una batería o un disco duro... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo electrónico que incluye por lo menos un circuito integrado (Cl) y una antena planar (tant) conectada a dicho circuito integrado para establecer una comunicación sin contacto en entorno próximo con un sistema externo, incluyendo además el dispositivo por lo menos un componente periférico (CP1) conectado a dicha antena, que permite su alimentación a distancia, caracterizado porque dicha antena incluye:

- un arrollamiento inductivo (E1) que incluye uno o varios bucles, uno de cuyos extremos (e1) parte de un primer borne de conexión (c1) a dicho circuito integrado y cuyo otro extremo (e1) llega por otro borne de conexión (c1 ) a dicho circuito integrado, y

- un arrollamiento inductivo (E2) que incluye uno o varios bucles, uno de cuyos extremos (e2) parte de un primer borne de conexión (c2) a dicho componente periférico y cuyo otro extremo (e2) llega por otro borne de conexión (c2) a dicho componente periférico;

y porque dichos arrollamientos están conectados por medios conductores de corriente (v1, v2, v3, 3).

2. Dispositivo electrónico según la reivindicación 1, en el que los medios conductores de corriente que unen dos arrollamientos de la antena son tales que unen uno o varios puntos de conexión en cada arrollamiento, estando dichos puntos de conexión de un arrollamiento situados próximos a un extremo de dicho arrollamiento.

3. Dispositivo electrónico según la reivindicación 1 o 2, en el que dichos medios conductores de corriente incluyen orificios metalizados.

4. Dispositivo electrónico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dos o más arrollamientos de la antena están dispuestos en un mismo plano de superficie, tal que un primer arrollamiento está realizado en el interior de un segundo arrollamiento más grande, y así sucesivamente hasta el último arrollamiento.

5. Dispositivo electrónico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que cada componente periférico incluye un circuito o varios circuitos conectados en serie y/o en paralelo entre dichos bornes primero (c2) y segundo (c2) de conexión a dicho componente periférico.

6. Dispositivo electrónico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que por lo menos el arrollamiento (E1) del circuito integrado y el circuito integrado (Cl) están integrados en el grosor de un objeto de material dieléctrico sensiblemente plano (1), estando formado dicho arrollamiento en una cara de una capa soporte (2) integrada en el grosor de dicho objeto.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que por lo menos un arrollamiento (E2) de un componente periférico y dicho componente periférico (C2) están integrados en el grosor de dicho objeto sensiblemente plano (1).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, en el que dicho arrollamiento de componente periférico y dicho arrollamiento del circuito integrado están formados en la misma cara de dicha capa soporte.

9. Dispositivo según la reivindicación 7, en el que dicho arrollamiento de componente periférico y dicho arrollamiento del circuito integrado están formados respectivamente en caras opuestas de dicha capa soporte.

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que los bornes de conexión al circuito integrado y los bornes de conexión al componente periférico están realizados en una misma cara de dicha capa soporte.

11. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que dicho objeto plástico (100) está colocado en una cavidad (201) de una caja (200), y en el que por lo menos un arrollamiento (E2) de un componente periférico y dicho componente periférico (CP1) están dispuestos en dicha caja, estando formado dicho arrollamiento del componente periférico en un plano paralelo de dicho objeto (100).

12. Dispositivo según la reivindicación 11, en el que dicho arrollamiento del componente periférico y dicho componente periférico están formados en una cara interna de una tapa (203) de dicha caja o integrados en el grosor de esta tapa, estando previstos terminales de contacto (205, 101) de los arrollamientos respectivamente en correspondencia en dicha tapa y en la superficie de dicho objeto plástico plano, para entrar en contacto cuando dicha tapa está cerrada por encima del objeto sensiblemente plano, uniendo así dichos arrollamientos (E1, E2) de circuito integrado y de componente periférico.

13. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, en el que dicho objeto dieléctrico plano es una tarjeta con microprocesador con formato ISO 7816 o un pasaporte electrónico.

14. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un componente periférico cumple

una función de advertencia de la presencia de un campo de un lector, activada por la alimentación de dicho componente.