Detección de un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos.

Un circuito (10) de detección para detectar, dentro del alcance de comunicación de una antena (4) emisora deun campo electromagnético (3),

un dispositivo (2) de almacenamiento de datos sin contactos que estáconfigurado para el acoplamiento inductivo con el campo electromagnético (3), teniendo el circuito (10) dedetección un conector para conectarse a la antena (4) y para detectar una señal de retorno en la antena (4)durante la emisión de un impulso (30) del campo electromagnético,

estando configurado el circuito (10) de detección, además, para generar, durante el aumento de la amplitud (ta)de la oscilación de la portadora al inicio del impulso (30) del campo electromagnético, una señal de evaluaciónen función de la señal de retorno, y

para detectar el dispositivo (2) de almacenamiento de datos dentro del alcance de comunicación en función dela señal de evaluación generada durante el aumento de la amplitud (ta) y de un valor umbral.

Detección de un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos Campo de la invención La presente invención versa acerca de un circuito de detección y de un procedimiento para detectar un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos dentro del alcance de comunicación de una antena. Específicamente, la presente invención versa acerca de un circuito de detección y de un procedimiento para detectar, dentro del alcance de comunicación de una antena emisora de un campo electromagnético, un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos que está configurado para el acoplamiento inductivo con el campo electromagnético.

Antecedentes de la invención Los dispositivos de almacenamiento de datos como las tarjetas inteligentes o las etiquetas de identificación, que pueden ser objeto de acceso sin ningún contacto eléctrico para fines de lectura y/o escritura, se han vuelto crecientemente populares. En particular, los sistemas de identificación por radio frecuencia (RFID) para aplicaciones de identificación de personas o productos, se usan de forma generalizada. En los sistemas RFID, la comunicación sin contactos entre un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos y un lector o un dispositivo de lectura/escritura se basa en el acoplamiento inductivo de un campo de RF, es decir, un campo electromagnético que es emitido por una antena del dispositivo de lectura/escritura, y un objeto conductor, normalmente una bobina integrada en el dispositivo de almacenamiento de datos. El acoplamiento inductivo se produce dentro del alcance de comunicación del dispositivo lector, es decir, en las proximidades de la antena, tan pronto como se activa el campo de RF. En consecuencia, para detectar, identificar y/o autenticar un dispositivo pasivo de almacenamiento de datos sin contactos dentro del alcance de comunicación del dispositivo de lectura/escritura, se activa periódicamente el campo de RF, por ejemplo cada 250 milisegundos, se emite una señal modulada de identificación/autenticación con una duración de unos pocos milisegundos y se detecta una respuesta procedente del dispositivo de almacenamiento de datos. En configuraciones en las que el dispositivo de lectura/escritura no está conectado a líneas de energía eléctrica, sino que se vale de baterías, la emisión periódica de la señal de identificación/autenticación es ineficaz,

porque consume demasiada energía eléctrica, particularmente cuando no está presente ningún dispositivo de almacenamiento de datos. Idealmente, solo se emitiría la señal de identificación/autenticación si está presente un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos dentro del alcance de comunicación del dispositivo de lectura/escritura.

El documento WO 03/052672 describe un lector de circuitos integrados sin contactos que comprende una antena sintonizada para emitir un campo magnético y un medio, que comprende una bobina, para detectar la presencia de un circuito integrado sin contactos dentro de un perímetro de comunicación del lector. Según el documento WO 03/052672, se emiten impulsos breves de un campo magnético que tienen una duración de 10-50 s y, por medio de un circuito receptor de datos, que comprende un diodo rectificador y un filtro de paso bajo, se extrae en la antena una señal envolvente que tiene impulsos de la envolvente correspondientes a los impulsos del campo magnético. Se monitoriza la amplitud de los impulsos de la envolvente y si al menos un impulso de la envolvente tiene una amplitud menor que un umbral de detección, se supone que se ha introducido un objeto en el perímetro de comunicación. Subsiguientemente, se emite una señal normal de solicitud de identificación/autenticación para determinar si el objeto que ha entrado en el perímetro de comunicación es o no un dispositivo sin contactos. El procedimiento del documento WO 03/052672 requiere un circuito receptor para generar los impulsos de la envolvente antes de que pueda detectarse la presencia de un dispositivo sin contactos.

El documento US 7.598.872 describe un procedimiento para detectar medios de identificación dentro del alcance de comunicación de una antena para transmitir y recibir señales de RF de una unidad de lectura/escritura que opera según el principio de acoplamiento inductivo de un campo de RF en la banda de frecuencias de MHz, por ejemplo 10 MHz. Según el documento US 7.598.872, se emite periódicamente por la antena una señal breve de interrogación, 45 por ejemplo de 5 μs, lo cual es mucho más corto que la señal normal de identificación/autenticación y contiene un número de oscilaciones fundamentales (de portadora) del campo de RF. Para evitar la fase transitoria del aumento de la amplitud de la oscilación de la portadora al inicio de la señal de interrogación, se detecta una señal de retorno con un número de oscilaciones fundamentales estables del campo de RF en la antena con un retardo temporal definido, después del inicio de la emisión de la señal de interrogación; por ejemplo, en la segunda mitad de la señal 50 de interrogación, por ejemplo tras un retardo temporal de 3 μs. Subsiguientemente, se compara con una señal de referencia la señal de retorno detectada, y si la señal de retorno difiere de la señal de referencia, se supone que un medio de identificación está dentro del alcance de comunicación de la antena, y se emite una señal normal de solicitud de identificación/autenticación para detectar, identificar y/o autenticar el medio de identificación. Dentro del tiempo de retardo pueden tener lugar procesos de regulación para que, en el alcance de la medición detectada, la 55 señal detectada incluya solo oscilaciones fundamentales estables. Por una parte, limitar la señal de retorno a oscilaciones estables requiere un retardo temporal en el procedimiento de detección, mientras que, por otra parte, la señal de retorno puede ser comparada con la señal de referencia antes del fin de la señal de interrogación.

El documento EP 1 394 720 da a conocer un dispositivo para detectar la presencia de un traspondedor en sus inmediaciones. El dispositivo comprende una antena, una unidad de generación de impulsos, una unidad adaptada para suministrar los impulsos a la antena, una unidad para medir las oscilaciones atenuadas de la antena como consecuencia de que se le suministren los impulsos, y un medio para medir las oscilaciones atenuadas de la antena para determinar, en función de las oscilaciones atenuadas, si hay o no presente un traspondedor. Periódicamente, se genera una serie de impulsos síncronos. Al final de la generación de los impulsos, se miden las amplitudes de las oscilaciones características atenuadas.

Resumen de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar un circuito y un procedimiento de detección para detectar, dentro del alcance de comunicación de una antena emisora de un campo electromagnético, un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos, configurado para el acoplamiento inductivo con el campo electromagnético, 10 circuito de detección y procedimiento de detección que no tienen al menos algunas de las deficiencias de la técnica anterior. En particular, es un objeto de la presente invención proporcionar un circuito de detección y un procedimiento de detección que no requieren necesariamente circuitos receptores para generar impulsos de envolvente antes de que la presencia de un dispositivo sin contactos pueda ser detectada. En particular, es otro objeto de la presente invención proporcionar un circuito de detección y un procedimiento de detección que no requiere un retardo temporal para limitar la detección a oscilaciones estables de la portadora.

Según la presente invención, estos objetos se logran por medio de las características de las reivindicaciones independientes. Además, de las reivindicaciones dependientes y de la descripción se siguen realizaciones ventajosas adicionales.

Un dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos, por ejemplo un medio de identificación, está configurado para el acoplamiento inductivo con un campo magnético emitido por una antena, por ejemplo una antena de un lector o un dispositivo de lectura/escritura. Para detectar al dispositivo de almacenamiento de datos sin contactos dentro de un alcance de comunicación de la antena, un circuito de detección tiene un conector para conectarse a la antena y para detectar una señal de retorno en la antena durante la emisión de un impulso del campo electromagnético. En el presente contexto, la expresión “señal de retorno” se refiere a una señal que es la suma de la onda directa y de la reflejada (en la antena) .

Según la presente invención, los objetos mencionados en lo que antecede se logran en particular porque el circuito de detección para... [Seguir leyendo]

1. Un circuito (10) de detección para detectar, dentro del alcance de comunicación de una antena (4) emisora de un campo electromagnético (3) , un dispositivo (2) de almacenamiento de datos sin contactos que está configurado para el acoplamiento inductivo con el campo electromagnético (3) , teniendo el circuito (10) de detección un conector para conectarse a la antena (4) y para detectar una señal de retorno en la antena (4) durante la emisión de un impulso (30) del campo electromagnético, estando configurado el circuito (10) de detección, además, para generar, durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación de la portadora al inicio del impulso (30) del campo electromagnético, una señal de evaluación en función de la señal de retorno, y

para detectar el dispositivo (2) de almacenamiento de datos dentro del alcance de comunicación en función de la señal de evaluación generada durante el aumento de la amplitud (ta) y de un valor umbral.

2. El circuito (10) de detección de la reivindicación 1, en el que el circuito (10) de detección está configurado para determinar, en función de la señal de evaluación, la pendiente del aumento de la amplitud y para detectar el dispositivo (2) de almacenamiento de datos dentro del alcance de comunicación en función del valor umbral y

de la pendiente del aumento de la amplitud.

3. El circuito (10) de detección de una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el circuito (10) de detección está configurado para generar la señal de evaluación como una señal comparativa, durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación al inicio del impulso (30) del campo electromagnético, en función de la comparación de la señal de retorno y del valor comparativo, y para detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función de la señal comparativa generada durante el aumento de la amplitud (ta) y del valor umbral.

4. El circuito (10) de detección de la reivindicación 3, en el que el circuito (10) de detección está configurado para generar la señal comparativa (Ucomp) para indicar las oscilaciones en exceso de la señal de retorno, teniendo una oscilación en exceso una amplitud mayor que el valor comparativo, y para detectar la presencia del

dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del número de oscilaciones en exceso dentro de un intervalo temporal definido (tm) durante el aumento de la amplitud (ta) y del valor umbral.

5. El circuito (10) de detección de una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el circuito (10) de detección comprende un convertidor analógico-digital (18) y un circuito Villard (VC) para conectar la antena (4) a una entrada del convertidor analógico-digital (18) , estando configurado el circuito Villard (VC) para generar la señal

de evaluación (Vint) , durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación al inicio del impulso (30) del campo electromagnético, mediante la integración de la corriente y la trasposición de la señal de retorno procedente de la antena (4) a un intervalo operativo definido del convertidor analógico-digital (18) , y estando configurado el circuito (10) de detección para detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del valor digital generado por el convertidor analógico-digital (18) a partir de la señal de evaluación (Vint) en un punto definido en el tiempo (tm) durante el aumento de la amplitud (ta) .

6. El circuito (10) de detección de la reivindicación 3, en el que el circuito (10) de detección está configurado para generar la señal comparativa (UantCmos) para indicar el enfasamiento de la señal de retorno, para determinar un desfase entre la señal comparativa y las oscilaciones de la portadora de los impulsos (30) del campo electromagnético, y para detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del

desfase y del valor umbral.

7. El circuito (10) de detección de la reivindicación 6, en el que el circuito (10) de detección comprende un elemento (16) O-exclusivo para generar, a partir de la señal comparativa (UantCmos) y de la oscilación de la portadora (Ufc) de los impulsos (30) del campo electromagnético, una señal de fase (UphaseShift) indicativa del desfase entre la señal comparativa (UantCmos) y la oscilación de la portadora (Ufc) de los impulsos (30)

del campo electromagnético, y estando configurado el circuito (10) de detección para determinar, para un impulso (30) del campo electromagnético, un desfase medio a partir de la señal de fase (UphaseShift) , y para detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del desfase medio de los impulsos (30) del campo electromagnético y del valor umbral.

8. El circuito (10) de detección de una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el circuito (10) de detección está

configurado para detectar el dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del valor umbral superior indicativo de un efecto de refuerzo de un objeto en el alcance de comunicación, y de un valor umbral inferior indicativo de un efecto de atenuación de un objeto en el alcance de comunicación.

9. El circuito (10) de detección de una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el circuito (10) de detección está

configurado para definir dinámicamente valores umbral dependiendo de la señal de evaluación generada 55 durante el aumento de la amplitud (ta) de un impulso (30) del campo electromagnético emitido previamente.

10. Un procedimiento para detectar, dentro del alcance de comunicación de una antena (4) emisora de un campo electromagnético (3) , un dispositivo (2) de almacenamiento de datos sin contactos que está configurado para el acoplamiento inductivo con el campo electromagnético (3) , comprendiendo el procedimiento:

detectar (S1) en la antena (4) una señal de retorno durante la emisión de un impulso (30) del campo 5 electromagnético, generar (S2) , durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación de la portadora al inicio del impulso (30) del campo electromagnético, una señal de evaluación en función de la señal de retorno, y detectar (S3) el dispositivo (2) de almacenamiento de datos dentro del alcance de comunicación en función de la señal de evaluación generada durante el aumento de la amplitud (ta) y de un valor umbral.

11. El procedimiento de la reivindicación 10 que, además, comprende determinar (S31) , en función de la señal de evaluación, la pendiente del aumento de la amplitud, y detectar el dispositivo (2) de almacenamiento de datos dentro del alcance de comunicación en función del valor umbral y de la pendiente del aumento de la amplitud.

12. El procedimiento de una de las reivindicaciones 10 u 11 que, además, comprende generar (S221) la señal de evaluación (Ucomp) como una señal comparativa, durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación al

inicio del impulso (30) del campo electromagnético, en función de la comparación de la señal de retorno y del valor comparativo, indicando la señal comparativa (Ucomp) las oscilaciones en exceso de la señal de retorno que tienen una amplitud mayor que el valor comparativo, y detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del número de oscilaciones en exceso dentro de un intervalo temporal definido (tm) durante el aumento de la amplitud (ta) .

13. El procedimiento de una de las reivindicaciones 10 u 11 que, además, comprende conectar la antena (4) , por medio de un circuito Villard (VC) , a una entrada de un convertidor analógico-digital (18) , generar la señal de evaluación (Vint) , durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación al inicio del impulso (30) del campo electromagnético, por medio de la trasposición por parte del circuito Villard (VC) de la señal de retorno procedente de la antena (4) a un intervalo operativo definido del convertidor analógico-digital (18) , y detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del valor digital generado por el convertidor analógico-digital (18) a partir de la señal de evaluación (Vint) proporcionada en un punto definido en el tiempo (tm) durante el aumento de la amplitud (ta) .

14. El procedimiento de la reivindicación 10 que, además, comprende generar la señal de evaluación (UantCmos) como una señal comparativa durante el aumento de la amplitud (ta) de la oscilación al inicio del impulso (30)

del campo electromagnético, en función de la comparación de la señal de retorno y del valor comparativo, indicando la señal comparativa (UantCmos) el enfasamiento de la señal de retorno, determinar (S32) un desfase entre la señal comparativa (UantCmos) y las oscilaciones de la portadora (Ufc) de los impulsos (30) del campo electromagnético, y detectar la presencia del dispositivo (2) de almacenamiento de datos en función del desfase y del valor umbral.