ES2254490T3 - Etiqueta electronica sin contacto para productos con superficie conductora. - Google Patents

Etiqueta electronica sin contacto para productos con superficie conductora.

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ES2254490T3 ES01969869T ES01969869T ES2254490T3 ES 2254490 T3 ES2254490 T3 ES 2254490T3 ES 01969869 T ES01969869 T ES 01969869T ES 01969869 T ES01969869 T ES 01969869T ES 2254490 T3 ES2254490 T3 ES 2254490T3
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Abstract

Etiqueta electrónica sin contacto (50) destinada a ser solidaria de una superficie conductora (60), por mediación de una capa dieléctrica aislante (52), dicha etiqueta comprende por una parte un soporte eléctricamente aislante (22) que lleva un circuito integrado (14) asociado a un primer enrollamiento conductor de antena (16) para formar un primer circuito sintonizado, y por otra parte un circuito (66) que comprende un segundo enrollamiento conductor (42) de espiras con dos extremos, caracterizado porque el circuito (66) comprende dos armaduras de gran superficie (46, 48) dispuestas en los extremos del segundo enrollamiento, dichas armaduras se extienden por el soporte sin encontrarse frente a frente, de una anchura mucho más superior a la de un extremo de enrollamiento, de tal modo que cada armadura pueda cooperar con dicha superficie conductora (60) para formar un condensador que sintonice el circuito (66) a una frecuencia sintonizada.

Description

Etiqueta electrónica sin contacto para productos con superficie conductora.
El invento concierne las etiquetas electrónicas sin contacto que se ponen sobre los productos con vistas a su identificación y, más particularmente, las que están destinadas a ponerse sobre los productos que tienen una superficie conductora.
Ya se conoce el modo de identificar los productos mediante "códigos de barras" que se imprimen directamente en los productos o en etiquetas que se pegarán seguidamente sobre los productos.
Estos códigos de barra los lee un dispositivo óptico en el momento de su paso por caja y su descodificación permite enviar un sistema informático con miras a conocer el precio, visualizarlo en una pantalla y adicionarlo a la suma de los otros productos presentes en el dispositivo óptico.
Uno de los principales inconvenientes de los códigos de barras es que se petrifican en el momento de su impresión y no permiten por lo tanto un seguimiento del producto con el paso del tiempo, desde la fabricación hasta la venta y, a fortiori, durante todo el periodo de garantía.
Asimismo, se ha propuesto remplazar los códigos de barra por etiquetas dichas electrónicas que comprenden una memoria de tipo electrónico para registrar no solamente las informaciones de un código de barras, sino asimismo otras informaciones relativas a la "vida" del producto, algunas de estas informaciones suplementarias pueden modificarse o actualizarse en el transcurso de esta vida.
En aplicaciones más sencillas, las etiquetas electrónicas sirven como dispositivo antirrobo accionando una alarma cuando el producto pasa por el circuito puerta sin haberse presentado previamente en caja, con el debido pago, que tiene por efecto desactivar la alarma.
Cualesquiera que sea la aplicación prevista, una etiqueta electrónica 10 de lectura sin contacto comprende (figura 1) una antena 13 asociada a un circuito electrónico 14 en forma de circuito integrado denominado chip electrónico. La antena 12 está realizada mediante un circuito sintonizado constituido por una bobina 16 y un condensador 18, el condensador forma parte del circuito electrónico 14.
La bobina 16 está formada por algunas espiras 20 (figura 2) colocadas en una hoja aislante 22, los extremos 24 y 26 del enrollamiento de las espiras están conectados a los terminales del condensador 18 colocado en el interior del circuito electrónico. El chip electrónico 14 está pegado en la hoja 22.
Este tipo de etiqueta electrónica se lee cuando pasa por delante de un dispositivo de lectura que emite una radiación electromagnética detectada por la antena 12.
La señal emitida por el dispositivo de lectura comprende una señal de alta frecuencia que está modulada, por ejemplo en amplitud, por una señal de baja frecuencia que vincula las informaciones que deben transmitirse, por ejemplo una instrucción de lectura de la memoria electrónica.
La señal de alta frecuencia, por ejemplo a una frecuencia de 13,56 MHz, detectada por la antena 12 sirve después de retrocesión y filtrado, para alimentar el circuito electrónico 14 en energía eléctrica, mientras que la señal de baja frecuencia sirve, después de desmodulación y decodificación, para reconocer la instrucción.
La instrucción puede consistir en leer la memoria electrónica con vistas a transmitir todo o parte de su contenido al dispositivo de lectura por mediación de la antena 12, que continua recibiendo una señal de alta frecuencia no modulada, pero cuya carga varía en función de una señal modulada representativa del contenido de la memoria leída.
De ello resulta una modulación del acoplamiento magnético entre la antena 12 y la antena del dispositivo de lectura detectada y decodifica por éste último.
La etiqueta electrónica 10 se solidariza, por ejemplo, mediante encolado, al producto que debe identificarse o a su embalaje con una hoja aislante 22.
Este tipo de etiqueta electrónica, dicha pasiva, al estar alimentada por la energía de la señal de alta frecuencia, funciona perfectamente cuando el soporte de la etiqueta electrónica no es eléctricamente conductor sino que su funcionamiento resulta alterado e incluso imposible, cuando el soporte es un material eléctricamente conductor, ya que la radiación electromagnética es absorbida por el material conductor del soporte en forma de corrientes de FOUCAULT, de tal modo que la antena de la etiqueta electrónica ya no detecta ninguna señal y no está alimentada evidentemente en energía por la señal de alta frecuencia.
En el caso de un soporte conductor, se ha propuesto utilizar etiquetas electrónicas dichas activas que son alimentadas en energía electrónica por una pila y que funcionan entonces como emisores de radiofrecuencia. Estas etiquetas electrónicas, que se utilizan por ejemplo en las cadenas de fabricación de los automóviles, son voluminosas y tienen un coste elevado, no pudiendo por tanto fijarse en productos poco voluminosos y/o de un precio poco elevado.
Una solución intermediaria consiste en alejar la etiqueta electrónica de su soporte conductor colocándola por ejemplo en el embalaje del producto, lo que presenta el inconveniente de separar la etiqueta electrónica del producto mismo. Esto es el caso por ejemplo de productos tales como discos dichos "láser", es decir con registro de lectura por haz láser, estos disquetes presentan una superficie conductora en un lateral.
El documento DE 195 42 900 A1 describe un soporte de datos que comprenden un circuito integrado y una antena en forma de bucle para el intercambio de datos y de energía por vía electromagnética. Este soporte comprende igualmente por lo menos un enrollamiento conductor suplementario con el fin de mejorar el alcance de la comunicación para una utilización en una superficie metálica.
El invento concierne, así pues, una etiqueta electrónica sin contacto destinada a ser solidaria de una superficie conductora, por mediación de una capa dieléctrica aislante, dicha etiqueta comprende por una parte un soporte eléctricamente aislante que lleva un circuito integrado asociado a un primer enrollamiento conductor de antena para formar un primer circuito sintonizado, y por otra parte un circuito que comprende un segundo enrollamiento conductor de espiras con dos extremos, caracterizado porque el circuito comprende dos armaduras de gran superficie dispuestas en los extremos del segundo enrollamiento, dichas armaduras se extienden por el soporte sin estar frente a frente, de una anchura mucho más superior a la de un extremo de enrollamiento, de tal modo que cada armadura pueda cooperar con dicha superficie conductora para formar un condensador que sintonice el circuito a una frecuencia sintonizada.
El soporte aislante puede comprender dos soportes aislantes cuyas caras opuestas están solidarizadas entre sí, por ejemplo, por una capa adhesiva aislante.
La capa dieléctrica aislante en contacto con la superficie conductora es una capa adhesiva. Esta capa adhesiva está recubierta por una hoja de protección separable.
El circuito sintonizado que comprende el primer enrollamiento conductor de antena y el circuito sintonizado que comprende el segundo enrollamiento conductor tienen frecuencias sintonizadas muy próximas.
Otras características y ventajas del presente invento aparecerán cuando se lea la siguiente descripción de un ejemplo particular de realización, dicha descripción se hace en relación con los dibujos adjuntos en los que:
- la figura 1 es un esquema funcional de una etiqueta electrónica sin contacto según el arte anterior,
- la figura 2 es una vista por encima de una etiqueta electrónica sin contacto según el arte anterior,
- la figura 3 es una vista por encima de una etiqueta electrónica sin contacto según el invento,
- la figura 4 es una vista en sección según la línea IV-IV de la figura 3, y
- la figura 5 es un esquema que muestra la realización eléctrica del circuito sintonizado utilizando la superficie metálica del producto como una de las armaduras del condensador de sintonizado.
Las figuras 1 y 2 se han descrito en el preámbulo para definir una etiqueta electrónica sin contacto del arte anterior destinada a solidarizarse a un producto cuya pared externa no es conductora.
Para solidarizarse en una pared en material conductor, esta etiqueta del arte anterior debe modificarse según el invento para poder incorporarle un enrollamiento y dos contactos conductores conectados cada uno de ellos a un extremo del enrollamiento, el enrollamiento y los contactos conductores están colocados en el lateral del soporte aislante opuesto al que lleva el enrollamiento de antena y el chip electrónico 14. Este lado opuesto es el que está destinado a solidarizarse a la pared de material conductor del producto que debe etiquetarse por mediación, por ejemplo, de una capa adhesiva aislante.
Más específicamente, como lo demuestran los esquemas de las figuras 3 y 4 en los que un soporte aislante 22, por ejemplo de polietileno, sirve en un lado 30 de soporte para un enrollamiento planar 16 de las espiras conductoras 20.
Los extremos 24 y 26 del enrollamiento 16 están conectados a los terminales de entrada del chip electrónico 14. El extremo 26 es el extremo externo del enrollamiento, mientras que el extremo 24 está conectado al extremo interno 32 por mediación de los contactos conductores 34 y 36 que atraviesan el soporte 22 y un puente conductor 38 que une los contactos 34 y 36.
El lado 40 del soporte 22, opuesto al lado 30, sirve de soporte a un enrollamiento planar 42 de algunas espiras conductoras 44. Las espiras 44 rodean las espiras 20 del enrollamiento 16 pero esta disposición no es necesaria.
Cada extremo del enrollamiento 42 está conectado a un contacto conductor 46 o 48 de gran superficie situado, el 46 en el interior de las espiras 44, y el 48 en el exterior de las espiras 44.
El producto que acaba describirse en relación con las figuras 3 y 4 constituye una etiqueta electrónica sin contacto 50 según el invento. Este tipo de etiqueta 50 está solidarizada a la pared conductora externa del producto que debe etiquetarse por mediación de una capa de cola aislante 52.
De preferencia, esta capa aislante adhesiva 52 se coloca en el lateral 40 del soporte 22, y seguidamente se protege con una hoja de papel de silicona 54.
Esta hoja de papel de silicona 54 está separada de la etiqueta 50 antes de aplicar el lado 40, revestida de la capa adhesiva aislante 52, sobre la pared conductora externa del producto que debe etiquetarse.
A raíz de este encolado por mediación de una capa adhesiva aislante 52, se crean respectivamente entre los contactos conductores 46 y 48 y la pared conductora 60 dos condensadores 56 y 58. Estos condensadores 56 y 58 constituyen con el enrollamiento 42 un circuito sintonizado 66 cuya frecuencia de sintonizado es próxima a la del circuito sintonizado 12 de la antena del chip electrónico 14 y comprende el enrollamiento 16.
Para que sirva de ejemplo, la frecuencia de sintonizado del circuito sintonizado, que comprende el enrollamiento 16 es de 14 MHz aproximadamente, mientras que la del circuito sintonizado 66, que comprende el enrollamiento 42, es de 16 MHz aproximadamente.
La etiqueta 50 según el invento utiliza el mismo soporte aislante 22 para soportar por un lado 30 el chip 14 y la antena 16, y por el otro lado opuesto 40 un enrollamiento 42 y contactos conductores 46 y 48. No obstante, es posible fabricar por separado por una parte, la etiqueta electrónica clásica sin contacto en el soporte aislante 22 y, por otra parte, el enrollamiento 42, así como los contactos 46 y 48 en otro soporte aislante. Para realizar la etiqueta electrónica según el invento, basta entonces con ensamblar las dos hojas aislantes por su cara sin enrollamiento utilizando para ello una capa adhesiva.
En el esquema de la figura 4, esto corresponde a dividir la hoja 22 en dos partes 22a y 22b según el espesor e intercalar una capa adhesiva aislante 62 entre las dos partes divididas.
A título indicativo, las espiras 20, 44 tienen un espesor de 10 a 20 \mum, el soporte aislante 22 tiene un espesor de 25 \mum aproximadamente, la capa adhesiva 52 tiene un espesor de 75 \mum.

Claims (6)

1. Etiqueta electrónica sin contacto (50) destinada a ser solidaria de una superficie conductora (60), por mediación de una capa dieléctrica aislante (52), dicha etiqueta comprende por una parte un soporte eléctricamente aislante (22) que lleva un circuito integrado (14) asociado a un primer enrollamiento conductor de antena (16) para formar un primer circuito sintonizado, y por otra parte un circuito (66) que comprende un segundo enrollamiento conductor (42) de espiras con dos extremos,
caracterizado porque el circuito (66) comprende dos armaduras de gran superficie (46,48) dispuestas en los extremos del segundo enrollamiento, dichas armaduras se extienden por el soporte sin encontrarse frente a frente, de una anchura mucho más superior a la de un extremo de enrollamiento, de tal modo que cada armadura pueda cooperar con dicha superficie conductora (60) para formar un condensador que sintonice el circuito (66) a una frecuencia sintonizada.
2. Etiqueta electrónica sin contacto según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho soporte aislante (22) comprende dos soportes aislantes (22a, 22b) comprendiendo cada uno de ellos un primer y segundo enrollamiento, las caras opuestas de los soportes aislantes están solidarizadas entre sí.
3. Etiqueta electrónica sin contacto según la reivindicación 2, caracterizada porque las caras opuestas de los dos soportes aislantes (22a, 22b) están solidarizadas entre sí por una capa adhesiva aislante (62).
4. Etiqueta electrónica sin contacto según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la capa dieléctrica aislante (52) es una capa adhesiva.
5. Etiqueta electrónica sin contacto según la reivindicación 4, caracterizada porque dicha capa adhesiva (52) está recubierta de una hoja de protección separable (54).
6. Etiqueta electrónica sin contacto según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el circuito sintonizado (12) que comprende el primer enrollamiento conductor de antena (16) y el circuito sintonizado (66) que comprende el segundo enrollamiento conductor (42) tienen frecuencias de sintonizado que son próximas.
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