Dispositivo conmutador accionable mediante transpondedor.

Dispositivo de conmutación con una antena para la generación de una señal de conmutación para realizar una comunicación con un transpondedor,

que es activable por la colocación del transpondedor en el campo de sensibilidad de la antena, caracterizado porque la antena (4) está ajustada mediante un circuito de ajuste (AN) a una resistencia predeterminada (ZM) y la resistencia (ZM) forma parte de un puente de medición (1) que comprende dos divisores de tensión conectados en paralelo, de manera que la resistencia (ZM) actúa en uno de los divisores de tensión y el puente de medición (1) reconoce una variación de la resistencia (ZM), y en caso de variación de la resistencia (ZM) genera la señal de conmutación.

Dispositivo conmutador accionable mediante transpondedor La presente invención se refiere a un dispositivo conmutador para la generación de una señal de conmutación, el cual sirve simultáneamente para la integración en un aparato de lectura por transpondedor y también para el acoplamiento, a posteriori, a un aparato de lectura por transpondedor. Además, la invención se refiere a un aparato de lectura con un dispositivo conmutador de este tipo, así como, a un procedimiento para la comunicación entre un aparato de lectura y un transpondedor.

En las normas ISO/IEC 14443 y ISO/IEC 15693 se describe un procedimiento por el cual un aparato de lectura con transpondedor puede generar una conexión de datos con otro aparato (tarjeta de chips sin contactos/transpondedor RFID) . Para ello, el aparato de lectura envía periódicamente una señal de búsqueda con una elevada intensidad de campo (por ejemplo, 1, 5-7, 5 A/m, según ISO/IEC 14443) , hasta que un aparato dotado de transpondedor llega a la zona de influencia del aparato de lectura, es alimentado con energía del campo del aparato de lectura y envía una contestación al aparato de lectura. No obstante, esto tiene como consecuencia, para aparatos de lectura con fuentes de energía limitadas, en especial, para aparatos accionados por batería, una reducción de la duración del servicio posible.

Para aumentar el tiempo de duración de un aparato de lectura, el documento US 6.150.948 describe un aparato de lectura RFID, que mediante un detector con un bajo consumo de energía busca transpondedores en las proximidades. Por ejemplo, este detector es un detector que funciona a base de rayos infrarrojos. El aparato de lectura RFID, en sí mismo, solamente será activado cuando detecte un transpondedor en la proximidad del aparato de lectura.

Por el documento WO 03/069538 A1 se conoce un dispositivo conmutador activable mediante un transpondedor para un aparato de lectura que, mientras no se ponga en marcha un proceso de conmutación, puede ser accionado casi sin potencia. Para ello, el aparato de lectura a activar presenta una bobina que es parte de un circuito oscilante que en la función de reconocimiento es accionada esencialmente como circuito oscilante puro, sin carga. La frecuencia de resonancia del circuito oscilante será controlada por un controlador de frecuencia, en caso de que se acerque un transpondedor con una bobina de transpondedor a la bobina de reconocimiento, se varía la frecuencia de resonancia del circuito oscilante. Esto es reconocido por el controlador de frecuencia que como consecuencia genera una señal de conmutación, la cual pone en marcha el aparato de lectura a activar. De esta manera, resulta posible reconocer un transpondedor en las proximidades de la bobina, incluso sin envío de potencia (sensible) , puesto que la intensidad de campo de la señal de búsqueda enviada en caso deseado, periódicamente durante el proceso de medición, no es utilizada para el suministro de energía de un transpondedor.

También, el documento WO 2005/013506 A1 describe un dispositivo de conmutación y de medición para la medición de la influencia de una antena emisora de un aparato de lectura RFID con intermedio de un transpondedor que se acerca. En particular, el documento WO 2005/013506 A1 describe en detalle los procesos de un aparato de lectura para la detección de un transpondedor, sin envío de energía para el suministro de energía del transpondedor. Un componente esencial del documento WO 2005/013506 A1 es, en este caso, un dispositivo de medición para la medición de las características eléctricas de la antena emisora del aparato de lectura, de manera que el circuito del dispositivo de medición puede estar constituido, por ejemplo, como circuito PLL. PLL significa "Phase Locked Loop" (bucle bloqueado de fase) y significa, que una señal con una frecuencia relativa a una señal con una frecuencia de referencia se puede ajustar de manera tan precisa que la referencia de fase entre las señales se ajusta de manera permanente. Un inconveniente del circuito descrito PLL corresponde, no obstante, a que éste utiliza la bobina de la antena del aparato de lectura como componente de determinación de la frecuencia de un oscilador. El circuito PLL debe ser accionado, por lo tanto, directamente con la bobina de la antena de muchos aparatos de lectura, la antena de lectura se adecuará, no obstante, con un circuito de adaptación a una impedancia de 50 Ω y será instalado mediante una conexión coaxial separadamente de la electrónica del aparato de lectura. En una disposición de este tipo, el circuito PLL que se ha descrito, solamente se puede realizar de modo difícil o no se puede realizar en absoluto.

Por el documento US 4.546.241 A, que constituye la parte no caracterizante de la reivindicación 1, se conoce un sistema de reconocimiento constituido por un lector y un transpondedor en forma de una tarjeta que funciona sin contacto, el cual reconoce una modulación final mediante un transpondedor acoplado. El lector presenta un puente de medición, en el que una ramificación de puente contiene la antena lectora. Por la modulación de carga producida por el transpondedor, tiene lugar una variación de impedancia en la antena lectora que conduce a una diferencia del puente de medición. La diferencia será tomada en consideración para detectar la modulación, y de esta manera transferir una señal de datos del transpondedor al lector. El puente de medición sirve en este caso para eliminar suficientemente la frecuencia portadora de la modulación de carga, de manera que la señal de datos modulada será bien reconocible. Una eliminación completa sin parte residual no es, por lo tanto, necesaria. Para la correspondencia entre las ramas del puente es suficiente una correspondencia aproximada. Una correspondencia exacta no es necesaria ni recomendable, porque la variación de impedancia producida por un transpondedor depende de su realización y de la separación entre el transpondedor y el lector.

Por el documento EP 1 538 558 A2 se conoce además, una propuesta que está dirigida al problema de la dispersión condicionada por las tolerancias de fabricación de la capacidad de entrada de un transpondedor en la disposición de una tarjeta RFID-IC. La dispersión perjudica la eficiencia de la transferencia de energía y de datos. Se recomienda, por lo tanto, en un transpondedor, el conectar paralelamente a la bobina de antena o en serie con la capacidad de entrada del circuito integrado de conmutación una capacidad definida que posibilita mantener, en un valor pequeño, la influencia de la capacidad de entrada variable. Este documento no hace referencia a la comunicación con el aparato de lectura apropiado al transpondedor.

Es objetivo de la presente invención dar a conocer un dispositivo de conmutación accionable mediante un transpondedor para un aparato de lectura a activar mediante un transpondedor que, por parte del aparato de lectura a activar, tiene una necesidad de energía lo más reducida posible y que, además, se puede realizar de manera especialmente simple desde el punto de vista del circuito.

Este objetivo será conseguido mediante un dispositivo de conmutación, un aparato de lectura dotado del mismo y un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes de aquellas se indican realizaciones ventajosas y desarrollos adicionales de la invención.

El dispositivo de conmutación, según la invención, comprende esencialmente una antena y un puente de medición que está realizado mediante dos divisores de tensión conectados en paralelo. La antena es ajustada mediante un circuito de ajuste a una resistencia predeterminada, y la resistencia actúa en uno de los divisores de corriente. Si varía la resistencia, se genera una señal de conmutación. Si el dispositivo de conmutación, según la invención, es utilizado, por ejemplo, en un aparato de lectura para comunicación con un transpondedor, varía entonces la resistencia del circuito de ajuste tan pronto como llega un transpondedor a la zona de captación del aparato de lectura. Si la antena es, por ejemplo, una antena de bucle, se genera un campo alterno electromagnético de manera que mediante un contraacoplamiento magnético entre el bucle de antena del aparato de lectura y el bucle de antena del transpondedor, se transforma una impedancia adicional en el bucle de antena. De esta manera, varía también la resistencia ajustada mediante el circuito de ajuste que actúa como uno de los divisores de tensión. Esta variación, será captada por el puente de medición y conducirá a una señal de control, la cual activa por ejemplo, el aparato... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de conmutación con una antena para la generación de una señal de conmutación para realizar una comunicación con un transpondedor, que es activable por la colocación del transpondedor en el campo de sensibilidad de la antena, caracterizado porque la antena (4) está ajustada mediante un circuito de ajuste (AN) a una resistencia predeterminada (ZM) y la resistencia (ZM) forma parte de un puente de medición (1) que comprende dos divisores de tensión conectados en paralelo, de manera que la resistencia (ZM) actúa en uno de los divisores de tensión y el puente de medición (1) reconoce una variación de la resistencia (ZM) , y en caso de variación de la resistencia (ZM) genera la señal de conmutación.

2. Dispositivo de conmutación, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los divisores de tensión comprende dos resistencias conectadas en serie.

3. Dispositivo de conmutación, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el puente de medición (1) consiste en un puente de medición de puente de Wheatston.

4. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el puente de medición (1) está además, dispuesto para generar la señal de conmutación cuando la tensión (UA) entre los dos divisores de tensión conectados en paralelo supera un valor umbral predeterminado.

5. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el conmutador de ajuste (AN) está dispuesto para llevar la antena (4) en resonancia con la frecuencia apropiada para comunicación con otros aparatos.

6. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el circuito de ajuste (AN) está dispuesto para ajustar la antena a una resistencia predeterminada, por ejemplo 50 Ω.

7. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el circuito de ajuste (AN) está conectado con intermedio de una conexión de cable coaxial (5) con el puente de medición (1) .

8. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la antena (4) es una antena de bobina.

9. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por un oscilador HF (2) , que alimenta el puente de medición (1) con una tensión alterna con una frecuencia predeterminada.

10. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por un amplificador de medición (MV) , que está dispuesto entre ambos divisores de tensión.

11. Dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el dispositivo de conmutación está dispuesto para su utilización en un transpondedor-dispositivo de lectura para comunicación con un transpondedor.

12. Aparato de lectura para la comunicación con un transpondedor de un aparato externo, que comprende un dispositivo de lectura (LV) , que lleva a cabo la comunicación con el transpondedor, un dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 11 y un dispositivo de control (SV) que está dispuesto en base a una señal de conmutación del dispositivo de conmutación para controlar un conmutador (3) , que conecta el circuito de ajuste (AN) con el dispositivo de lectura (LV) .

13. Aparato de lectura, según la reivindicación 12, caracterizado porque el dispositivo de control (SV) está dispuesto para el control del conmutador (3) con dependencia de la señal de conmutación del dispositivo de conmutación, como también de una señal del dispositivo de lectura (LV) .

14. Aparato de lectura, según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el dispositivo de lectura (LV) está dispuesto para iniciar la comunicación con el transpondedor del aparato externo cuando el dispositivo de control (SV) recibe la señal de conmutación del dispositivo de conmutación.

15. Procedimiento para la comunicación entre un aparato de lectura y un transpondedor (T) de un aparato externo, en el que el aparato de lectura comprende un dispositivo de lectura (LV) para comunicación con un transpondedor

(T) y un dispositivo de control (SV) y en el que un dispositivo de conmutación genera una señal de conmutación para el dispositivo de control (SV) cuando un transpondedor entra en la zona de captación de la antena (4) del dispositivo de conmutación y el dispositivo de control en base a la señal de conmutación activa la comunicación con el transpondedor del aparato externo, caracterizado porque como dispositivo de conmutación se utiliza un dispositivo de conmutación, según una de las reivindicaciones 1 a 11.

16. Procedimiento, según la reivindicación 15, caracterizado porque el puente de medición (1) del dispositivo de

conmutación está unido con el circuito de ajuste (AN) del dispositivo de conmutación con intermedio de un conmutador (3) cuando no tiene lugar comunicación alguna del dispositivo de lectura (LV) con un transpondedor (T) .

17. Procedimiento, según la reivindicación 15, caracterizado porque el dispositivo de lectura (LV) está unido con el circuito de ajuste (AN) del dispositivo de conmutación con intermedio de un computador (3) , cuando el dispositivo de conmutación facilita una señal de conmutación.