ES2225489T3 - Dispositivo respondedor para la identificacion de objetos en relacion a instalaciones. - Google Patents
Dispositivo respondedor para la identificacion de objetos en relacion a instalaciones.Info
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Abstract
Dispositivo respondedor para la identificación de objetos en relación a instalaciones, - con un circuito integrado (116), - con un primer excitador (112) y - con un soporte (200) para el alojamiento de una disposición de conexiones. - estando alojados el primer excitador (112) y el circuito (116) sobre una primera superficie del soporte (200), - existiendo múltiples puntos de contacto (120) sobre otra segunda superficie del soporte (200), - estando estos puntos de contacto (120) conectados eléctricamente con el circuito integrado (116) y con el primer excitador (112), - estando el circuito integrado (116) y el primer excitador (112) encapsulados con el soporte (200), de forma que al menos el circuito integrado (116) se pueda conectar eléctricamente desde fuera del encapsulado y exclusivamente a través de los puntos de contacto (120). caracterizado porque - el circuito integrado (116) está capacitado para codificar una primera señal para el primer excitador (112), - se ha dispuesto un segundo excitador (134) situado fuera del encapsulado, - el circuito integrado (116) está capacitado para codificar una segunda señal para el segundo excitador (134), - este segundo excitador (134) está conectado eléctricamente al circuito integrado (116) a través de las superficies de contacto (120), para transmitir así la segunda señal entre el circuito integrado (116) y el segundo excitador (134).
Description
Dispositivo respondedor para la idenficación de
objetos en relación a instalaciones.
La invención en cuestión se refiere a un
dispositivo respondedor para la identificación de objetos en
relación a instalaciones con un circuito integrado con un primer
excitador y un soporte de conexiones, alojándose el primer excitador
y el circuito integrado sobre una superficie del soporte y múltiples
puntos de contacto sobre otra segunda superficie del soporte,
presentando los puntos de contacto una conexión eléctrica con el
circuito y el primer excitador. El soporte que aloja la disposición
de conexiones puede venir configurado por una pletina de conexión,
una disposición de conexiones encapsulada o por cualquier otro
material para el alojamiento de una disposición de conexiones, así
como por una mezcla de todos ellos.
Respecto a los respondedores conocidos
actualmente para uso casero interno es habitual que un excitador,
preferiblemente una antena, venga encapsulado junto un circuito
integrado. Con este encapsulado se consigue que la antena y el
circuito integrado no puedan recibir contactos eléctricos de fuera
del encapsulado. Las funciones disponibles en el circuito integrado
sólo se pueden aprovechar por la antena. La antena forma un sistema
puramente pasivo en su conexión con el circuito integrado que se
activa a través de un campo externo de alta frecuencia. El circuito
integrado obtiene su energía del campo de alta frecuencia del medio
ambiente y a través de la antena. Con esa energía el circuito
integrado produce una señal que a su vez se emite a través de la
antena.
Un respondedor de ese tipo ya es conocido por el
documento DE 196 28 802 A1. El respondedor allí descrito va unido a
dos bobinas de antena. Estas bobinas de antena van unidas a un
circuito integrado a través de una superficie de contacto. Pero en
este respondedor el circuito integrado no está encapsulado, o sea
que no presenta protección frente las influencias
medioambientales.
También por el documento DE 197 53 619 es
conocido un respondedor que presenta dos antenas que inciden
conjuntamente sobre un circuito integrado. Pero en este caso el
circuito integrado no viene encapsulado con la antena.
La disposición de conexiones según el documento
DE 198 12 636 A incluye una tarjeta chip con un semiconductor
alojado en un módulo, dispuesto en una escotadura del portatarjetas
y manteniendo la conexión eléctrica. Este módulo presenta un chip
semiconductor y eléctricamente no se puede unir de forma inmediata,
sino sólo de forma indirecta con el portatarjetas. Para realizar una
unión sin contactos entre el chip semiconductor y el ambiente se
propone un acoplamiento inductivo o capacitativo.
Y finalmente, también el documento WO 99 261 97 A
muestra un soporte de conexiones encapsulado con un chip
semiconductor y un dispositivo de bobinas y que se puede conectar
sólo a través de la superficie de contacto desde el exterior.
Pero el segundo dispositivo de bobinas indicado
en este documento no se une al chip semiconductor a través de los
puntos de contacto externos, sino que va conmutado en serie con el
primer dispositivo de bobinas y unido al mismo a través de agujeros
de paso.
Con las aplicaciones actuales es perfectamente
posible que aparte de los respondedores pasivos también se necesiten
elementos activos. Estos elementos activos suelen presentar una
antena accionada por un segundo circuito integrado. Estos
transmisores así denominados obtienen su energía de una fuente de
energía incluida en el dispositivo y a través de la antena
transmiten una señal. A menudo hay que codificar la señal emitida
por el respondedor y también la emitida por el transmisor. En la
codificación las señales de un ámbito de señales se transforman a un
segundo ámbito de señales. Esto es siempre necesario cuando se trata
de señales en clave. En la codificación con clave las señales se
transforman mediante un algoritmo de transformación en otras señales
que sin la correspondiente clave de descodificación no pueden volver
a convertirse a su forma original, o al menos solo con gran trabajo
y gastos. Normalmente esto se aplica cuando a través de las señales
se transmite una información relevante para la seguridad. Para la
codificación, los circuitos integrados del respondedor y también los
del transmisor han de ofrecer un algoritmo de codificación, mediante
el cual se codifica la señal que lleva la información.
Como el algoritmo de codificación del respondedor
frecuentemente es el mismo del transmisor, en los dispositivos
respondedores conocidos resulta molesto que tengan que disponer de
dos circuitos integrados. Pero esto es imprescindible, porque el
circuito integrado del respondedor no puede contactarse
eléctricamente por fuera del encapsulado, con lo que sus funciones
no son aprovechables fuera del encapsulado. Otro inconveniente es
que a causa de los dos circuitos integrados se incrementan
notablemente el tamaño y los costes de toda la instalación.
La invención pretende proporcionar un dispositivo
de respondedor, en el que el circuito integrado del respondedor
pueda aprovecharse de forma múltiple desde fuera del
encapsulado.
El objetivo antes expuesto y detallado se
resuelve con las características de la reivindicación 1. El circuito
integrado y el primer excitador van encapsulados con el soporte de
una forma tal que el circuito integrado y el primer excitador pueda
contactarse eléctricamente desde fuera del encapsulado
exclusivamente a través de los puntos de contacto y que el circuito
integrado codifique una primera señal para el primer excitador. La
gran ventaja de una instalación de respondedor de este tipo estriba
en que el circuito integrado del respondedor se pueda aprovechar de
forma múltiple. Se puede utilizar un algoritmo de codificación
existente en circuito integrado del respondedor tanto para la
codificación de la señal del respondedor como para la codificación
de una señal externa, por ejemplo, una señal de transmisión. Y
además se sigue garantizando la protección del respondedor frente a
influencias ambientales mediante el encapsulado.
Es ventajoso disponer otro segundo excitador
fuera del encapsulado, que el circuito integrado codifique una
segunda señal para el segundo excitador y que esta segunda señal
llegue a través de la superficie de contacto a la segunda antena. A
través de las piezas de contacto la señal codificada puede llevarse
al segundo excitador y emitirse. Con el aprovechamiento múltiple del
circuito integrado se obtienen enormes ahorros en costes en
comparación con una instalación con dos circuitos integrados. Además
se disminuye considerablemente el tamaño de toda la instalación de
respondedores, pues se suprime el espacio para un segundo circuito
integrado.
Para poder emitir una primera y/o segunda señal a
través de la interfase aérea, se propone que el primer y/o segundo
excitador se configure como una antena.
Mediante las superficies de contacto es posible
conseguir que una conexión del excitador produzca una señal de
soporte, que dicha señal de soporte llegue a través de las
superficies de contacto al circuito integrado y que dicho circuito
integrado produzca la segunda señal en base a la señal de soporte.
Esto significa que la señal de soporte producida por la conexión del
excitador primero es llevada a través de las superficies de contacto
hasta el circuito integrado, que en el circuito integrado esta
señal de soporte se codifica con ayuda del algoritmo clave existente
en el circuito integrado y que esta señal codificada se pasa a
través de las superficies de contacto al segundo excitador, por
ejemplo a una segunda antena.
Aparte del algoritmo de codificación en el
circuito integrado pueden programarse controles de desarrollo, con
los cuales se pueden controlar por ejemplo indicaciones de estado,
en especial un diodo luminoso. Los controles de desarrollo
disponibles en el circuito integrado se controlan de forma que al
menos un interruptor dispuesto fuera del encapsulado esté unido a
través de superficies de contacto con el circuito integrado y que la
posición de dicho interruptor actúe sobre el comportamiento del
circuito integrado. A través de estos interruptores se controla
también el estado activo del dispositivo de respondedor. Una vez que
se haya pulsado el interruptor se activa el control de desarrollo,
con lo que por ejemplo se emiten señales del transmisor previamente
programadas. Esto se produce de forma que el circuito integrado, en
dependencia de la posición del interruptor, controla un desarrollo
de funciones dentro de el dispositivo respondedor, con lo que el
circuito integrado a través de las superficies de contacto controla
elementos fuera del encapsulado.
Aunque se utilice el mismo algoritmo de
codificación para la señal emitida por el transmisor que para la
señal del respondedor, es ventajoso que se empleen claves distintas
para las dos señales. Esto se logra al codificar el circuito
integrado la primera y segunda señal con el mismo algoritmo de
codificación, aunque la clave de la primera señal sea distinta de la
clave de la segunda señal.
Las indicaciones de estado situadas fuera del
encapsulado se controlan por el circuito integrado a través de las
superficies de contacto. A través de las indicaciones de estado el
usuario tiene información sobre el estado del respectivo equipo del
respondedor.
Con el fin de evitar interferencia entre las
señales y para garantizar una función normal del respondedor todo el
dispositivo respondedor se ha configurado de forma que la primera
antena emita por una frecuencia de kHz y que la segunda antena emita
por una frecuencia de MHz.
Para facilitar el contacto entre los elementos
situados fuera del encapsulado y los elementos situados dentro del
encapsulado se propone que los puntos de contacto sean del tipo
Grid-Array empotrados.
Para la codificación de la señal del transmisor
el circuito integrado alojado dentro del encapsulado necesita
energía. Una de las posibilidades para alimentar el circuito
integrado con energía se caracteriza en la disposición de una
alimentación de energía dispuesta fuera del encapsulado, pero unida
al circuito integrado a través de superficies de contacto. Una
batería, en especial una pila de botón, dispuesta fuera del
encapsulado, puede alimentar el circuito integrado con energía a
través de las respectivas superficies de contacto. Así se garantiza
que el circuito integrado pueda codificar una señal fuera del campo
de altas frecuencias que alimenta al respondedor con energía.
Para almacenar la energía de campo que ofrece el
campo de altas frecuencias al respondedor, se propone que se
encapsule una capacidad adicional al circuito integrado y al
excitador con el soporte y que la capacidad fuera del encapsulado
eléctricamente solo puede contactar a través de las superficies de
contacto.
Se ha podido comprobar que un dimensionado
preferente de el dispositivo respondedor se caracteriza porque el
soporte con los elementos encapsulados tenga una altura de 1 a 10
mm, un ancho de 3 a 20 mm y una longitud de 5 a 30 mm.
El encapsulado de los elementos sobre el soporte
se asegura preferiblemente mediante un compuesto de policarbonato o
de resina epoxi. Estos compuestos sirven para proteger el
dispositivo respondedor frente a influencias del medio ambiente.
Con el fin de adaptar el dispositivo respondedor
a los deseos de cada usuario y almacenar los diversos controles de
desarrollo, para almacenar procedimientos de transmisión, una
determinada velocidad de transmisión y parámetros de codificación y
similares, se propone que el circuito integrado tenga una memoria
para almacenar datos. Esta memoria puede ser por ejemplo del tipo
EEPROM que admite la lectura y escritura electrónica. Además se
propone que esta memoria sea programable a través de una interfase
aérea. Así se garantiza una gran flexibilidad del dispositivo
respondedor.
Gracias a las reducidas dimensiones del
dispositivo respondedor es posible y se propone que el dispositivo
respondedor esté integrado en una llave.
A continuación se explica la invención en detalle
mediante dibujos.
Así se muestra:
Figura 1 un diagrama de bloques de conexión de un
dispositivo respondedor según la invención.
Figura 2 una vista en planta desde arriba de un
respondedor encapsulado.
Figura 3 una vista lateral de un respondedor
encapsulado.
El dispositivo respondedor 100, representado
como diagrama de bloques de conexión en la Fig. 1, consta de un
respondedor encapsulado 110. Dentro del respondedor encapsulado 110
hay una antena 112., un condensador 114 y un circuito integrado 116.
La antena 112 obtiene su energía de un campo de altas frecuencias
que pudiera existir en las inmediaciones del respondedor. Esta
energía se puede almacenar durante un corto periodo de tiempo en el
condensador 114. Ante la existencia de un campo de altas frecuencias
la energía almacenada en el condensador 114 puede aprovecharse para
codificar una señal en el circuito integrado 116 que a su vez se
emite a través de la antena 112. Los puntos de contacto 120 permiten
el contacto del circuito integrado 116 a través de los elementos
122-134, dispuestos fuera del encapsulado. Una
fuente de energía, por ejemplo una batería alimenta el circuito
integrado 116 con energía, aunque el respondedor 110 no esté en un
campo de altas frecuencias. De esta forma puede codificarse una
señal que llegue a través de una conexión de un excitador 130 del
circuito integrado 116, pasando por una superficie de contacto 120.
La señal codificada puede reclamarse desde la conexión del excitador
130 a través de otra superficie de contacto 120 del circuito
integrado 116. Una vez codificada la señal, se emite a través de un
excitador, por ejemplo configurado como antena 134. De esta forma se
puede enviar por ejemplo una señal de identificación a algún equipo
(no representado), por ejemplo para un vehículo a motor. Con la
codificación a través de un circuito integrado 116 se garantiza que
el código de identificación no pueda ser consultado por personas
ajenas. Las funciones del circuito integrado 116 pueden ser
controladas por los interruptores 126, 128, 129. Para ello se
consultan las posiciones del interruptor a través de las superficies
de contacto 120 del circuito integrado 116. En función del estado
del circuito integrado 116 y de la posición de los interruptores
126, 128, 129 el circuito integrado 126 controla las indicaciones de
estado 122, 124 del circuito integrado 126. Esto se produce a través
de los puntos de contacto 120. Con las indicaciones de estado 122,
124 el usuario puede conocer las funciones que en ese momento se
están desarrollando en el circuito integrado 116. Como el circuito
integrado 116 está disponible tanto para la antena 112 como para la
antena 134, el circuito integrado 116 puede codificar las señales
emitidas por las antenas 112, 134 con algoritmo de codificación.
La pletina de conexiones 200 representada en la
figura 2 tiene un ancho de 6,1 mm y una longitud de 12,1 mm. Sobre
la pletina se han alojado el circuito integrado 116, el condensador
114 y la antena 112. Los puntos de contacto 120 en la figura 2
vienen indicados como círculos rayados.
En la figura 3 se puede ver una vista lateral del
respondedor 110. El respondedor encapsulado 250 tiene una altura de
3 mm. La pletina de conexiones 200 lleva los puntos de contacto 120.
La antena 112, el circuito integrado 116 y el condensador 114 se
pueden conectar eléctricamente desde fuera del encapsulado 250 a
través de los puntos de contacto 120. El contacto eléctrico del
circuito integrado 116 permite un aprovechamiento conjunto de las
funciones del circuito integrado 116 tanto a través de la antena 112
como a través de la antena 134.
Claims (18)
1. Dispositivo respondedor para la identificación
de objetos en relación a instalaciones,
- -
- con un circuito integrado (116),
- -
- con un primer excitador (112) y
- -
- con un soporte (200) para el alojamiento de una disposición de conexiones.
- -
- estando alojados el primer excitador (112) y el circuito (116) sobre una primera superficie del soporte (200),
- -
- existiendo múltiples puntos de contacto (120) sobre otra segunda superficie del soporte (200),
- -
- estando estos puntos de contacto (120) conectados eléctricamente con el circuito integrado (116) y con el primer excitador (112),
- -
- estando el circuito integrado (116) y el primer excitador (112) encapsulados con el soporte (200), de forma que al menos el circuito integrado (116) se pueda conectar eléctricamente desde fuera del encapsulado y exclusivamente a través de los puntos de contacto (120).
caracterizado
porque
- -
- el circuito integrado (116) está capacitado para codificar una primera señal para el primer excitador (112),
- -
- se ha dispuesto un segundo excitador (134) situado fuera del encapsulado,
- -
- el circuito integrado (116) está capacitado para codificar una segunda señal para el segundo excitador (134),
- -
- este segundo excitador (134) está conectado eléctricamente al circuito integrado (116) a través de las superficies de contacto (120), para transmitir así la segunda señal entre el circuito integrado (116) y el segundo excitador (134).
2. Dispositivo respondedor según la
reivindicación 1, caracterizado porque el circuito integrado
(116) y el primer excitador (112) se pueden contactar eléctricamente
desde fuera del encapsulado, pero exclusivamente a través de los
puntos de contacto (120).
3. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el primer
y/o el segundo excitador (112, 134) están configurados como
antena.
4. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se ha
previsto una conexión del excitador (130) para producir una señal de
soporte, porque esta conexión del excitador está unida al circuito
integrado (116) a través de superficies de contacto (120) para
transmitir la señal de soporte y porque el circuito integrado (116)
está configurado para producir la segunda señal en base a la señal
de soporte.
5. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al menos
un interruptor (126, 128, 129) situado fuera del encapsulado va
conectado al circuito integrado (116) a través de las superficies de
contacto (120) y porque la posición del interruptor incide sobre el
comportamiento del circuito integrado (116).
6. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el
circuito integrado (116), dependiendo de la posición del interruptor
(126, 128, 129), controla el desarrollo de una serie de funciones
dentro del dispositivo respondedor, estando configurado el circuito
integrado (116) para el control de elementos situados fuera del
encapsulado a través de las superficies de contacto (120).
7. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el
circuito integrado (116) está configurado para la codificación de la
primera y de la segunda señal con un mismo algoritmo de
codificación, siendo la clave de la primera señal diferente a la
clave de la segunda señal.
8. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se ha
dispuesto al menos un indicador de estado (122, 124) fuera del
encapsulado y porque el circuito integrado (116) está configurado
para activar el indicador de estado (122, 124) a través de las
superficies de contacto (120).
9. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque la
primera antena (112) emite a una frecuencia del orden de kilohercios
y porque la segunda antena (134) emite en una frecuencia de
megahercios.
10. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los
puntos de contacto (120) están configurados como cuadrícula impresa
de bolitas.
11. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se ha
dispuesto una alimentación de energía (132) fuera del encapsulado y
porque esta alimentación de energía (132) va conectada con el
circuito integrado (116) a través de las superficies de contacto
(120).
12. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque además
del circuito integrado (116) y del excitador (112) está encapsulada
una capacidad (114) con la placa del circuito impreso (200) y porque
la capacidad (114) se puede conectar eléctricamente por fuera del
encapsulado a través de los puntos de contacto
(120).
(120).
13. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el
soporte (200) con los elementos encapsulados (112, 114, 116) tiene
una altura de 1 a 10 mm, un ancho de 3 a 20 mm y una longitud de 5 a
30 mm.
14. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los
elementos (112, 114, 116) están encapsulados en un compuesto de
policarbonato.
15. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque los
elementos (112, 114, 116) están encapsulados en un compuesto de
resina epoxi.
16. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el
circuito integrado (116) aloja una memoria (EEPROM) que almacena
datos.
17. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la
memoria se puede programar a través de una interfase aérea.
18. Dispositivo respondedor según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el
dispositivo respondedor está integrado dentro de una llave.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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