PROCEDIMIENTO Y SISTEMA DE LECTURA OPTIMIZADO DE TRANSPONDEDOR DE COMUNICACIÓN RADIOFRECUENCIA CON LA AYUDA DE UN CIRCUITO DE RESONANCIA PASIVO.

Procedimiento de lectura de transpondedores RF colocados en un mismo campo magnético de interrogación en el que se asegura un acoplamiento magnético de los transpondedores con un circuito de resonancia pasivo (17) durante la lectura,

caracterizado porque la antena pasiva (21) del circuito de resonancia está asociada a al menos una antena de transpondedor (3, 13-16), y el circuito de resonancia pasivo está combinado de manera a que la frecuencia de resonancia resultante de la asociación (M) corresponda a una de las frecuencias de las bandas laterales de emisión del transpondedor (3, 13-16) que debe leerse

Procedimiento y sistema de lectura optimizado de transpondedor de comunicación radiofrecuencia con la ayuda de un circuito de resonancia pasivo.

La invención concierne el ámbito de los procedimientos y sistemas de lectura de transpondedores radiofrecuencias RF y la estructura de dichos transpondedores radiofrecuencias.

Más particularmente, la invención se interesa por una mejora de la lectura y/o de las comunicaciones entre un transpondedor susceptible de estar rodeado de varios transpondedores y un lector previsto para este efecto.

La invención pretende, en particular, aplicar estos procedimientos y sistemas cuando se leen los documentos de viaje electrónicos sin contacto, tales como pasaportes electrónicos y visados electrónicos en forma de transpondedores colocados juntos. En particular, estos documentos y visados están conformes con las especificaciones del ICAO (acrónimo de la expresión anglosajona "International Civil Aviation Organization") y norma ISO/IEC 14443.

Por una parte, los documentos de viaje tales como pasaportes electrónicos y/o visados electrónicos están constituidos por un documento papel en el que están inscritas informaciones referentes al poseedor de dicho documento y por otra parte, un chip electrónico sin contacto que contiene igualmente de manera asegurada informaciones referentes a ese mismo poseedor.

El problema no resuelto sobreviene cuando el documento de viaje de tipo pasaporte electrónico debe incluir igualmente varios visados electrónicos.

En efecto, debido al propio hecho de los principios utilizados por esos chips electrónicos sin contacto, el aumento del número de visados electrónicos en el documento hace que su lectura simultánea resulte cada vez más difícil a medida que su número aumenta, hasta el punto de que resulte imposible su funcionamiento en cuanto el número excede 4 ó 5 visados.

La necesidad expresada a nivel de los documentos de viaje electrónicos es que dichos documentos puedan contener un máximo de visados electrónicos sin contacto que funcionen simultáneamente cuando están sujetos a un campo magnético procedente de un lector sin contacto. El lector y los documentos de viaje deberán estar conformes con la norma ISO/IEC 14443.

El pliego de condiciones del/de los visados electrónicos sin contacto exige, por una parte, que cada visado consuma e interactúe lo más débilmente posible con el campo magnético procedente del lector sin contacto y por otra parte, que cada uno de ellos provoque una variación de dicho campo magnético compatible con las cláusulas impuestas por el estándar ISO/IES 14443 durante las fases de respuesta del visado hacia el lector.

La tecnología sin contacto resultante de la norma ISO/IES 14443 describe los mecanismos que permiten aplicar principios anticolisión entre productos sin contacto. Estos principios proponen mecanismos lógicos que permiten extraer un producto sin contacto entre varios cuando están sujetos al mismo campo magnético. La condición necesaria para el buen funcionamiento de estos principios es que el lector alimente todos los productos que se encuentran en el campo que él mismo genera y que los detecte todos.

En particular, el mecanismo de anticolisión sin contacto está limitado por el consumo y la carga magnética inducida por la suma de varios transpondedores sin contacto. Esto limita el número de visados electrónicos legibles en o fuera de un pasaporte electrónico.

Por otra parte, el estándar ISO/IEC 14443 contiene una cláusula obligando que los productos sin contacto funcionen en un campo magnético incluido entre 1,5 A/m y 7,5 A/m. Esta cláusula permite que los productos sin contacto funcionen a partir de un campo magnético de 1,5 A/m como mínimo.

Por consiguiente, un lector conforme a la norma podrá generar un campo de 1,5 A/m en presencia del documento de viaje estando a su vez en conformidad con la norma. El estándar ISO/IEC 14443 impone igualmente la amplitud mínima de la respuesta del producto sin contacto para que el lector pueda detectarlo.

Esta amplitud mínima vale al menos 30/H^1,2, (es decir 18,6 mV) con H amplitud del campo magnético. Este valor se define a partir de la amplitud de las bandas laterales generada del hecho de la modulación de amplitud del campo magnético lector, con una frecuencia de 13,56 MHz por el producto sin contacto, al ritmo de su subportadora a una cadencia de 847 Khz.

Si se respetan estas condiciones, el lector si contacto conforme al estándar debería estar en condiciones de recibir los datos del chip sin contacto.

La situación actual permite respetar todas estas condiciones en cuanto se posiciona un número máximo de algunos visados electrónicos en el documento de viaje. Actualmente, 58 visados aparecen como un máximo en vista de la curva de respuesta de los transpondedores (figura 3 extraída del documento oficial N1088 del ISO/IEC JTC1/SC17/WG8).

El invento ha observado que si se utilizan más de cinco productos sin contacto individualmente conforme al estándar, cuando se encuentran en un mismo documento de viaje, debido a los acoplamientos electromagnéticos entre si, el conjunto ya no está en conformidad con el estándar ISO/IEC 14443. El lector sin contacto, conforme, se supone que no es capaz de alimentarlos ni detectarlos.

Esta limitación a cinco en el número de transpondedores ha sido considerada por el invento como pudiendo constituir un inconveniente en el desarrollo del pasaporte electrónico, pero igualmente una manera general para la lectura de varios transpondedores colocados juntos cualesquiera que fuera la aplicación prevista.

Por consiguiente, el invento se ha propuesto mejorar en general la comunicación sin contacto con un número de transpondedores para una potencia constante del lector.

Entre la costumbre anterior ya conocida que permite mejorar la comunicación entre traspondedores y un lector se conocen las patentes FR 2 777 141 o US 6172608.

Estas patentes proponen tener un segundo circuito oscilante que puede acordarse sobre una frecuencia vecina del (o igual al) campo electromagnético, de modo que la modulación del campo efectuado por el transpondedor detecte mejor la antena del lector. Estos documentos enseñan, principalmente, la utilización de un circuito por resonancia pasivo para aumentar la distancia de comunicación entre el lector y el transpondedor conservando al mismo tiempo un buen funcionamiento y sin aumentar la potencia de emisión del lector.

Por otra parte, se conoce el documento FR2812 482-A1 que utiliza una antena colectiva cerrada para amplificar la comunicación del lector con varios transpondedores colocados en un mismo soporte. La multiplicidad de los transpondedores en un soporte corresponde a un problema de aumento de la memoria disponible de almacenamiento en el soporte. Los transpondedores tienen un formato más reducido que la antena pasiva por cuestiones de coste de fabricación. Este documento no enseña como optimizar el número de transpondedores legibles con potencia de campo electromagnético constante. Las reivindicaciones independientes están delimitadas en vista de este documento.

Además, la disposición de una antena colectiva pasiva cerrada y asociada a varios transpondedores de tamaño más reducido que la antena pasiva no parece funcionar tal y como se expone en este documento según los conocimientos del profesional.

La invención tiene por objetivo, principalmente, resolver los inconvenientes anteriormente expuestos.

De manera general, pretende mejorar la lectura de los transpondedores, mejoras que deberían permitir lograr un aumento del número de transpondedores legibles juntos en un campo electromagnético determinado, cualesquiera que sea su tamaño.

También pretende proponer una optimización del número de transpondedores legibles juntos para la aplicación pasaporte electrónico, conforme a las especificaciones del ICAO e ISO/IEC 14443 en particular. A este respecto, se proponen nuevas características.

Según un primer aspecto, la invención tiene como objeto un procedimiento de lectura de transpondedores RF colocados en un mismo campo magnético de interrogación sin contacto, en el que se garantiza un acoplamiento magnético de los transpondedores con un circuito de resonancia pasivo durante la lectura.

El procedimiento se caracteriza porque la antena pasiva... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de lectura de transpondedores RF colocados en un mismo campo magnético de interrogación en el que se asegura un acoplamiento magnético de los transpondedores con un circuito de resonancia pasivo (17) durante la lectura, caracterizado porque la antena pasiva (21) del circuito de resonancia está asociada a al menos una antena de transpondedor (3, 13-16), y el circuito de resonancia pasivo está combinado de manera a que la frecuencia de resonancia resultante de la asociación (M) corresponda a una de las frecuencias de las bandas laterales de emisión del transpondedor (3, 13-16) que debe leerse.

2. Procedimiento según la reivindicación anterior, la asociación de la antena pasiva (21) del circuito de resonancia pasiva con al menos una antena de transpondedor (3) es desdeñable y el circuito de resonancia pasiva (17) está combinado a una frecuencia de resonancia que corresponde a una de las frecuencias de la bandas laterales de emisión del transpondedor que debe leerse.

3. Procedimiento de lectura según la reivindicación anterior, caracterizado porque el procedimiento incluye además una etapa según la cual:

- Se conforman los transpondedores (13-16) de modo a ser desdeñables en la asociación con el circuito de resonancia pasivo (17), utilizando cada uno de ellos menos campo magnético y/o interfiriendo menos con las demás antenas de transpondedor.

4. Procedimiento de lectura según la reivindicación anterior,

- Se determina al menos un formato de antena y una respuesta de transpondedor que tenga un comportamiento que corresponda a este formato,

- Se configura el circuito de resonancia pasivo de manera a obtener un comportamiento que corresponda a este formato para cada transpondedor.

5. Procedimiento de lectura según la reivindicación 4, caracterizado porque la antena pasiva está delimitada entre dos rectángulos respectivamente de 81 mm x 49 mm, y 64 mm x 34 mm.

6. Procedimiento de lectura según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las bandas laterales están seleccionadas respectivamente a aproximadamente 13,56 Mhz \pm 847 Khz, sea respectivamente 12,71 y 14,4 MHz, la frecuencia de interrogación es de 13,56 MHz a una cadencia de 847 Khz.

7. Procedimiento de lectura según la reivindicación 5, caracterizado porque la antena del circuito de resonancia pasiva (17) posee entre 3 y 6 espiras.

8. Procedimiento de lectura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el circuito de resonancia pasivo (17) presenta un factor calidad de valor inferior a 302.

9. Procedimiento de lectura según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el transpondedor tiene un formato reducido y posee una antena cuya superficie interior de la espira exterior es superior a una superficie de 15 x 15 mm e inferior a una superficie de aproximadamente 30 x 30 mm.

10. Procedimiento de lectura según la reivindicación anterior, caracterizada porque la antena del transpondedor tiene de 13 a 18 espiras.

11. Procedimiento de lectura según la reivindicación anterior, caracterizado porque la frecuencia de combinación está incluida entre 15 y 18 MHz.

12. Procedimiento de lectura según la reivindicación anterior porque el transpondedor posee un factor de calidad superior a 30.

13. Procedimiento de lectura según la reivindicación anterior, caracterizado porque cada transpondedor (13, 14) está colocado en un soporte en una posición aleatoria, el soporte permite varias posiciones de los transpondedores que se decaían unas de otras.

14. Sistema de lectura (12) de al menos un transpondedor RF, dicho sistema incluye:

- Un lector (18, 19,28) en condiciones de emitir un campo de interrogación de por lo menos un transpondedor (13,14) y recoger una respuesta del transpondedor,

- Un circuito de resonancia pasivo (17) para efectuar un acoplamiento magnético con al menos un transpondedor durante la lectura,

caracterizado porque el circuito de resonancia pasivo (17) está combinado de manera a que la frecuencia de resonancia resultante de la asociación (M) del circuito de resonancia con al menos un transpondedor (3,13) corresponda a una de las frecuencias de las bandas laterales de emisión del transpondedor que debe leerse.

15. Objeto soporte que contiene al menos un transpondedor principal, al menos un transpondedor secundario y un circuito de resonancia pasiva asociado al menos al transpondedor principal, caracterizado porque el circuito de resonancia pasiva (17) está combinado de manera a que la frecuencia de resonancia resultante de la asociación (M) del circuito de resonancia con el transpondedor principal (3) por lo menos, corresponda a una de las frecuencias de las bandas laterales de emisión del transpondedor secundario (13).

16. Objeto soporte que contiene al menos un transpondedor (13-16) y un circuito de resonancia pasiva (17) asociado al menos a un transpondedor, caracterizado porque el circuito de resonancia pasiva (17) está combinado a una frecuencia de resonancia correspondiente a una de las frecuencias de las bandas laterales de emisión del transpondedor.

17. Objeto soporte según la reivindicación anterior, el transpondedor tiene una antena plana en un soporte que define una espira exterior, caracterizado porque:

- La superficie en el interior de la espira exterior es superior a una superficie de 15 x 15 mm e inferior o igual a una superficie de 30 x 30 mm aproximadamente,

- La antena posee entre 13 y 18 espiras,

- La frecuencia de combinación está incluida entre 15 y 18 MHz,

- Un factor de calidad superior a 30.

18. Documento de viaje (27) que incluye un objeto soporte según la reivindicación anterior, el objeto soporte incluye varias páginas entre dos tapas y una pluralidad de transpondedores (13-16) entre las páginas, cada transpondedor está contenido en un soporte plan (33, 34) distinto de las páginas o tapas pero prácticamente del mismo formato de una página.

19. Documento de viaje según la reivindicación anterior, caracterizado porque los transpondedores están colocado en los soportes (33,34) en distintas posiciones.

20. Objeto soporte según la reivindicación 17 que posee un conjunto de transpondedores conforme a la reivindicación 17, cada transpondedor está colocado en una hoja (33,34) de un formato mayor que él, caracterizado porque los transpondedores están colocados en los soportes (33,34) en distintas posiciones de una hoja a otra.