ES2338878T3 - Dispositivo de comunicacion para establecer una conexion de datos entre aparatos inteligentes. - Google Patents
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Abstract
Aparato de comunicación destinado a establecer una conexión de datos entre aparatos inteligentes, con una bobina (13, 23, 33) que es parte de un circuito oscilador de transmisión (50) destinado a realizar un intercambio de datos sin contacto, un elemento de comunicación (12, 22) que está conectado a la bobina (13, 23, 33) y el componente de tratamiento de datos (11, 21) de un dispositivo inteligente (10, 20, 30), y que emite señales de búsqueda mediante la bobina (13, 23, 33), a fin de recibir una respuesta de otro aparato inteligente (10, 20, 30), caracterizado porque dispone de un dispositivo de medición (14, 24) destinado a la supervisión de una característica del circuito oscilador de transmisión (50) que emite una señal de control cuando detecta una modificación de la característica supervisada, y un dispositivo conmutador (15, 25) que está conectado con el dispositivo de medición (14, 24) y con el elemento de comunicación (12, 22) y que activa el elemento de comunicación (12, 22) después de recibir del dispositivo de medición (14, 24) una señal de control.
Description
Dispositivo de comunicación para establecer una
conexión de datos entre aparatos inteligentes.
La presente invención se refiere a la
utilización de elementos de comunicación que establecen
automáticamente una conexión de datos en aparatos inteligentes
preparados para realizar una transmisión de datos, de modo que el
establecimiento de la conexión de datos se activa mediante la
aproximación de dos aparatos inteligentes. La Especificación
ECMA/TC32/TG19/2003/12, bajo la designación de "Near Field
Communication" ("Comunicación en campo cercano") (NFC), da
a conocer un concepto para el establecimiento automático de una
conexión de datos entre aparatos inteligentes. El objeto de este
concepto es simplificar en el mayor grado posible el establecimiento
de una conexión de datos entre aparatos inteligentes. Este concepto
prevé que dos aparatos inteligentes, ambos preparados para ejecutar
un protocolo NFC, establezcan automáticamente una conexión de datos
cuando se aproximan entre sí a una cierta distancia, de forma
característica menos de 0,2 metros. En un modo de búsqueda, uno de
los aparatos inteligentes, el aparato iniciador, emite una
interrogación de búsqueda que es contestada por el segundo aparato
inteligente, el aparato de destino. En un intercambio de datos
inmediatamente subsiguiente, los dos aparatos inteligentes se ponen
de acuerdo sobre un modo de transmisión de datos, según el cual se
realiza a continuación un intercambio de datos entre los componentes
de tratamiento de datos de los dos aparatos inteligentes.
La detección de la presencia de otro aparato
inteligente en la zona de alcance del protocolo NFC se realiza en
el modo de búsqueda mediante la emisión cíclica de interrogaciones
de búsqueda. Como parámetros de las interrogaciones de búsqueda se
prevé una frecuencia de emisión de 13,56 MHz y una intensidad de
campo magnético que varía desde un mínimo de 1,5 A/m hasta un
máximo de 7,5 A/m. La intensidad de campo mínima prevista requiere
un consumo eléctrico permanente relativamente elevado de los
aparatos inteligentes preparados para la ejecución de un protocolo
NFC. Esto tiene como consecuencia una reducción del tiempo útil de
funcionamiento posible de los aparatos con fuentes de energía
limitadas, por ejemplo, los aparatos que funcionan con baterías. A
fin de disminuir este efecto no deseado, se puede prever dotar a los
aparatos inteligentes de un dispositivo controlador a accionar por
el usuario, mediante el cual se activa el modo de búsqueda de una
unidad NFC. No obstante, esta posibilidad dificulta, como mínimo
parcialmente, la manejabilidad especialmente sencilla que se
pretende con el concepto NFC, dado que, como mínimo, la función de
control se debe accionar por separado.
Las normas ISO/IEC 14443 y ISO/IEC 15693
describen un procedimiento en el que un aparato lector intenta
establecer una conexión de datos con otro aparato inteligente
(tarjeta de chip inalámbrica/transpondedor RFID). Para ello, el
aparato lector emite periódicamente una señal de búsqueda
"REQUEST" de intensidad de campo elevada (por ejemplo, 1,5 (
7,5 A/m, según ISO/IEC 14443) hasta que no haya llegado un aparato
inteligente a la zona de alcance del aparato lector.
La solicitud de patente alemana DE 102 06 676 da
a conocer un dispositivo conmutador accionable con un transpondedor,
el cual, mientras no se active un proceso de conmutación, se puede
operar prácticamente sin consumo de electricidad. El aparato a
conmutar dispone para ello de una bobina que es parte de un circuito
oscilador, el cual funciona como circuito oscilador puro,
básicamente sin consumo en el modo de detección. La frecuencia de
resonancia existente en el circuito oscilador es supervisada por un
dispositivo de supervisión de la frecuencia. La frecuencia de
resonancia del circuito oscilador se modifica cuando se aproxima a
la bobina de detección un transpondedor con una bobina de
transpondedor. Esto es detectado por el dispositivo de supervisión
de frecuencia, que genera una señal de conmutación que activa el
aparato a conmutar. La solución propuesta se centra en el cambio
directo del modo de detección al modo de transmisión de datos, es
decir, a la activación directa en una etapa de un aparato
inteligente mediante un soporte de bobina que sirve principalmente
de elemento conmutador.
El documento EP 0 696 011 A2 da a conocer un
procedimiento para identificar múltiples transpondedores que se
encuentran dentro de un campo de consulta de una unidad de
interrogación. Se asigna a cada transpondedor un código de
identificación, y la unidad de interrogación elabora y modifica
dinámicamente una cadena de bits que se utiliza para pedir
reacciones de transpondedores seleccionados, hasta que se ha
identificado a cada transpondedor situado dentro del campo de
consulta. La cadena de bits se transmite al transpondedor, el cual
la compara con los bits de valor más bajo de su correspondiente
código de identificación. Una diferencia entre el código de
identificación y la cadena de bits produce la supresión de la
reacción del transpondedor.
El documento DE 198 55 207 C1 da a conocer un
conmutador que reacciona sin contacto para activar un sistema de
identificación que funciona con batería y que trabaja sin contacto,
el cual dispone de un transmisor fijo, un circuito electrónico para
evaluar la información de códigos y portacódigos móviles con
transpondedores. En estado activado, el transmisor crea un campo
electromagnético que aporta al transpondedor de un portacódigos
cercano la energía de funcionamiento necesaria, y que es modulado
por la reacción del transpondedor y, con ello, recibe la
información de código del transpondedor. Cerca del transmisor se ha
dispuesto un imán permanente con bobina asociada. Los portacódigos
con transpondedor integrado comprenden, adicionalmente, un
componente ferromagnético. Cuando el portacódigos se aproxima al
imán permanente, se induce en la bobina de éste una tensión que,
amplificada por un amplificador de operación, emite una señal para
la activación del transmisor. El transmisor se desactiva tan pronto
deja de ser necesaria la información de código del transpondedor.
Así pues, el transmisor sólo se activa durante corto tiempo, y en
estado de reposo no necesita corriente eléctrica. Esta
configuración de ahorro de energía permite al sistema de
identificación funcionar sin conexión a la red eléctrica.
El objeto de la invención es dar a conocer un
dispositivo de comunicación para el establecimiento automático de
conexiones de datos entre aparatos inteligentes preparados para
ello, que presenta un consumo de energía lo menor posible sin
reducir la facilidad de uso.
Este objetivo se consigue mediante un
dispositivo con las características de la reivindicación principal.
El dispositivo de comunicación, según la invención, dispone de un
elemento de comunicación con una bobina para emitir señales de
búsqueda, de modo que el funcionamiento con señales de búsqueda sólo
se inicia cuando previamente, mediante un dispositivo de medición,
se ha detectado una modificación de una característica de un
circuito oscilador de transmisión formado con la misma bobina. Dado
que el circuito oscilador de transmisión y el dispositivo de
medición pueden funcionar prácticamente sin consumo eléctrico, la
emisión de señales de búsqueda para detectar la presencia de
aparatos inteligentes correspondientes sólo se debe realizar cuando
es probable que otro aparato inteligente se encuentre dentro de la
zona de alcance de la bobina. Con ello, se reduce considerablemente
el consumo de energía del dispositivo de comunicación. Así pues, la
solución, según la invención, es especialmente adecuada para
aparatos inteligentes cuyas fuentes de energía tienen capacidad
limitada, por ejemplo, aparatos accionados por baterías. Es
especialmente ventajoso que el manejo de un aparato inteligente
dotado de un dispositivo de comunicación, según la invención, se
puede realizar de modo exactamente igual que si el aparato emitiese
interrogaciones de búsqueda de forma permanente. No son necesarias
acciones especiales por parte del usuario. Ventajosamente, para la
utilización de un dispositivo de comunicación, según la invención,
tampoco es necesario intervenir en la realización del
establecimiento de la conexión de datos después de la detección de
otro aparato inteligente.
En un perfeccionamiento ventajoso, para la
realización de una transmisión de datos posterior a la activación
del elemento de comunicación, se prevé conectar en el circuito
oscilador una resistencia óhmica a fin de aumentar el ancho de
banda del circuito oscilador de transmisión cuando se reduce el
factor de calidad.
En otro perfeccionamiento ventajoso del
dispositivo de comunicación, se prevé actuar sobre el circuito
oscilador después de la activación del elemento de comunicación,
conectando adicionalmente componentes adecuados, de forma que se
modifique la frecuencia de resonancia. Con ello se ayuda a asegurar
que otros aparatos inteligentes, preparados del mismo modo para el
establecimiento automático de conexiones de datos, no sean
perturbados por un funcionamiento de búsqueda.
En otra configuración ventajosa del dispositivo
de comunicación, según la invención, se prevé que el dispositivo de
medición sólo se ponga en funcionamiento periódicamente. Con ello,
se reduce adicionalmente el consumo de energía del dispositivo de
comunicación. Para la realización de la puesta en funcionamiento
periódica, es adecuado que el dispositivo de comunicación esté
dotado de un control temporizador y la evaluación de un resultado
de medición se efectúa mediante la comparación con un valor medio
obtenido a partir de mediciones anteriores.
Preferentemente, el dispositivo de medición
comprende dos dispositivos osciladores para generar señales de
oscilación, uno de los cuales está acoplado con la bobina.
Adicionalmente, el dispositivo de medición puede comprender
componentes electrónicos destinados a generar la señal de control
para el dispositivo conmutador sobre la base de una relación de
fases de dichas señales de oscilación o de las señales derivadas de
las mismas. Gracias a ello, se puede conseguir, con un coste
relativamente reducido, una supervisión muy precisa del circuito
oscilador de transmisión y, de este modo, determinar fiablemente la
presencia de otro aparato en la zona de alcance de la bobina.
A continuación, con referencia al dibujo, se
explica con más detalle un ejemplo de realización de la
invención.
En los dibujos:
La figura 1 muestra la composición y disposición
de aparatos inteligentes preparados para el establecimiento
automático de conexiones de datos;
La figura 2 muestra un esquema de conexiones
sustitutivo simplificado de un dispositivo de comunicación;
La figura 3 muestra un diagrama de flujo del
funcionamiento de un dispositivo de comunicación;
La figura 4 muestra un diagrama de flujo del
funcionamiento de un dispositivo de comunicación dotado de un
control temporizador;
La figura 5 muestra un primer ejemplo de
realización de la invención para la realización técnica de un
circuito de la unidad de medición mediante un circuito PLL;
La figura 6 muestra la variación de varias
señales dentro de la unidad de medición cuando se aproxima otro
aparato;
La figura 7 muestra un segundo ejemplo de
realización de la invención para la realización técnica de un
circuito de la unidad de medición mediante un circuito PLL; y
La figura 8 muestra una realización técnica del
circuito de los bloques funcionales de diferenciador de potencial y
conmutador de valor umbral de las figuras 5 ó 7.
La figura 1 muestra aparatos inteligentes (10),
(20), (30) según configuraciones diferentes. Todos ellos están
preparados para realizar, mediante una bobina (13), (23), (33), un
intercambio de datos con uno de los otros aparatos inteligentes
(10), (20), (30). Todos los aparatos inteligentes (10), (20), (30),
que en adelante se denominan simplemente aparatos, están
configurados básicamente de la misma manera, y constan de un
componente de tratamiento de datos (11), (21), (31) y un
dispositivo de comunicación (1), (2), (3).
El componente de tratamiento de datos (11),
(21), (31) es lo que básicamente determina el carácter inteligente
de los aparatos (10), (20), (30) y contiene una unidad de procesador
central para la ejecución de las operaciones de tratamiento de
datos. Además, el componente de tratamiento de datos (11), (21),
(31) determina en gran medida la forma exterior de los aparatos
(10), (20), (30). Por ejemplo, tal como se indica en la figura 1,
el aparato (10), (20), (30) puede tener la forma de un ordenador
portátil (11) o un teléfono móvil (21), o bien ser un transpondedor
RFID configurado como tarjeta de chip (30) sin contacto, dotada de
un chip (31). Esto no limita las posibles maneras de conformación.
Además de las formas mostradas, el aparato (10), (20), (30) también
se puede incorporar, por ejemplo, en un objeto de uso corriente, por
ejemplo, un reloj de pulsera, o bien en una prenda de vestir dotada
de un componente electrónico, por ejemplo, en una chaqueta, pero
también puede ser un aparato lector instalado de forma fija en un
sistema de billetes o de acceso.
El dispositivo de comunicación (1), (2), (3)
contiene un correspondiente elemento de comunicación (12), (22),
una bobina (13), (23), (33) conectada al elemento de comunicación
(12), (22), un dispositivo de medición (14), (24) unido a la bobina
(13), (23), (33), así como un dispositivo conmutador (15), (25), los
cuales están conectados con el componente de tratamiento de datos
(11), (21), el elemento de comunicación (12), (22) y el dispositivo
de medición (14), (24). En la realización práctica, el dispositivo
de comunicación (1), (2), (3) generalmente está conformado como una
unidad junto con el componente de tratamiento de datos (11), (21),
por lo que se encuentra dentro de la caja de un ordenador portátil
(11), o de un teléfono móvil (21), o está integrado en el chip (31)
de una tarjeta de chip (30).
El elemento de comunicación (12), (22) tiene la
función de determinar la presencia de otro aparato (10), (20), (30)
en la zona de alcance de la bobina (13), (23), (33). El elemento de
comunicación (12), (22) posee medios para ejecutar rutinas de
programa de software y puede estar configurado como componente
independiente. Además, cuando se ha detectado otro aparato (10),
(20), (30), el elemento de comunicación (12), (22) establece
automáticamente una conexión de datos con el mismo y activa el modo
de transmisión de datos para el subsiguiente intercambio de datos
entre los respectivos componentes de tratamiento de datos (11),
(21), (31). En una configuración especialmente adecuada, el
elemento de comunicación (12), (22) está preparado para ejecutar un
protocolo NFC, tal como se describe en la citada publicación
ECMA/TC32-TG19/2003/12, o bien un protocolo de
transmisión como, por ejemplo, el descrito en las normas ISO/IEC
14443, ISO/IEC 15699 y ISO/IEC 18000-3.
La bobina (13), (23), (33) es del tipo habitual
y sirve, del modo conocido, para realizar un intercambio de datos
sin contacto con un correspondiente aparato (10), (20), (30). Por
regla general, tal como se indica en la realización como tarjeta de
chip (30), dicha bobina es una parte integrante del aparato (10),
(20), (30). Dentro del dispositivo de comunicación (1), (2), (3),
la bobina (13), (23), (33) forma parte de un circuito oscilante de
transmisión (50), el cual posee una frecuencia de resonancia
característica que puede depender del estado de funcionamiento del
aparato (10), (20), (30).
El dispositivo de medición (14), (24) está
conectado con la bobina (13), (23), (33) y capta una característica
del circuito oscilante de transmisión (50) conformado con la bobina
(13), (23), (33). En especial, puede ser del tipo descrito en la
citada solicitud de patente alemana DE 102 06 676.
El dispositivo conmutador (15), (25) sirve para
activar y desactivar el elemento de comunicación (12), (22) y el
dispositivo de medición (14), (24). La activación y desactivación de
uno o de los dos componentes (12), (22) y/o (14), (24) se puede
realizar indirectamente mediante el componente de tratamiento de
datos (11), (21). El dispositivo conmutador (15), (25) sirve,
además, para conectar y desconectar elementos individuales del
dispositivo de medición (14), (24). Adicionalmente, mediante el
dispositivo conmutador (15), (25) se pueden conmutar otros
componentes no representados de un aparato (10), (20), (30).
La figura 2 muestra un esquema de conexiones
simplificado alternativo de un aparato (10), (20), (30). El
componente de tratamiento de datos (11), (22), por consiguiente, la
forma del aspecto exterior del aparato (10), (20) se representa en
la figura como un interruptor (40), accionable por el usuario,
mediante el cual se puede activar y desactivar el alimentador
principal de energía (41) del aparato (10), (20). En especial, el
alimentador principal de energía (41) puede ser una batería o un
acumulador. No obstante, en especial un aparato lector de
instalación fija puede utilizar la tensión de red eléctrica como
alimentador principal de energía (41). La existencia del conmutador
(40) depende de la conformación del aparato; en determinadas
variantes de realización, por ejemplo cuando se realiza en forma de
tarjeta de chip (30), se puede prescindir del interruptor (40). En
ese caso, el aparato (30) está conectado de forma permanente, o bien
es activado mediante un mecanismo del mismo efecto adaptado a la
forma de construcción.
El dispositivo conmutador (15), (25) contiene
dos conmutadores (42), (44) controlables mediante una unidad de
regulación (43), así como, en su caso, un control temporizador (45).
La unidad de regulación (43) y el control temporizador (45) están
conectados con el alimentador principal de energía (41). El primer
conmutador (42) está situado entre el alimentador principal de
energía (41) y el elemento de comunicación (12), (22), y el segundo
conmutador (44) está situado entre el alimentador principal de
energía (41) y el dispositivo de medición (14), (25). El segundo
conmutador (44) se acciona mediante el control temporizador (45), el
cual, para ello, está conectado con la unidad de regulación (43) y
recibe de la misma una señal de conmutación. Tal como se indica
mediante la conexión (146), con el primer conmutador (42), además
del elemento de comunicación (12), (22) se pueden conectar y
desconectar otros componentes no representados del correspondiente
aparato (10), (20), (30). Todos los componentes del dispositivo
conmutador (15), (25) se pueden realizar por separado, como
elementos de circuito o bien en forma de programas de software. Para
ello, es conveniente que la unidad de regulación (43) y el control
temporizador (45) dispongan de una cierta capacidad informática
distribuida y estén preparados para ejecutar rutinas de programas
de software.
Un elemento fundamental del dispositivo de
medición (14), (24) es una unidad de medición (46), que se puede
conectar y desconectar mediante el conmutador (44) del dispositivo
conmutador (15), (25). La unidad de medición (46) también está
conectada con la unidad de regulación (43) del dispositivo
conmutador (15), (25) y, mediante un conmutador (47), con la bobina
(13), (23). El conmutador (47) es accionado por la unidad de
regulación (43). Dicho conmutador conecta la bobina (13), (23) con
la unidad de medición (46) o bien con el elemento de comunicación
(12), (22). Además, la bobina (13), (23) está conectada con el
elemento de comunicación (12), (22). Igual que el dispositivo
conmutador (15), (25), los componentes de la unidad de medición
(14), (24) se pueden realizar por separado, como elementos de
circuito o bien en forma de programas de software. Es adecuado que
la unidad de medición (46) esté dotada de un cierto carácter
inteligente y esté preparada para ejecutar rutinas de programas de
software. Teniendo en cuenta los recursos de energía de las
realizaciones del aparato particularmente limitadas, por ejemplo,
cuando se realiza en forma de tarjeta de chip (30), se puede
prescindir del dispositivo de medición. En ese caso, el aparato
(30) puede ser detectado por otros aparatos (10), (20) pero no
puede detectar otros aparatos (10), (20),
(30).
(30).
En paralelo con la bobina (13), (23) se ha
dispuesto un condensador (48) que, junto con la bobina (13), (23),
forma un circuito oscilador de transmisión (50). El circuito
oscilador de transmisión (50) se puede conectar, mediante el
conmutador (47), al elemento de comunicación (12) o a la unidad de
medición (46). Sin embargo, se puede disponer otro condensador (51)
y una resistencia (52) en paralelo con el circuito oscilador de
transmisión (50) y, respecto al circuito oscilador de transmisión
(50), detrás del conmutador (47). Ambos elementos (51), (52) se
pueden conectar al circuito oscilador de transmisión (50) mediante
el conmutador (47). En ese caso, el condensador (51) produce una
modificación de la frecuencia de resonancia del circuito oscilador
de transmisión (50), y la resistencia (52) produce un aumento del
ancho de banda y al mismo tiempo reduce el factor de calidad del
circuito oscilador. Los citados componentes pasivos (47), (49),
(51), (52) se pueden realizar por separado o bien en forma de
conjuntos con un correspondiente efecto exterior.
En una variante ventajosa especialmente adecuada
para aparatos (10), (20) con suficientes recursos de energía, la
unidad de medición (46) está configurada como generador de
frecuencia de barrido, para el barrido continuo de la frecuencia de
medición sobre una gama de frecuencias predeterminada. La gama de
frecuencias predeterminada comprende, como mínimo, una frecuencia a
la que está ajustado otro aparato (10), (20), (30).
La figura 3 representa un primer modo de
funcionamiento de un aparato (10), (20), (30). Según el esquema de
conexiones sustitutivo que muestra la figura 2, dispone, en su caso,
de un condensador (51), así como de una resistencia (52), para
influir en el circuito oscilador de transmisión (50).
El funcionamiento comienza cuando se conecta el
aparato (10), (20), (30), etapa (100), por ejemplo, mediante el
interruptor (40), que activa el alimentador principal de energía
(41). Esta activación también conecta la unidad de regulación (43).
Con ello, dicha unidad ajusta el conmutador (47) de manera que la
bobina (13), (23), (33), mediante el conmutador (47), queda
conectada con el elemento de comunicación (12), (22). Al mismo
tiempo, con el ajuste del conmutador (47), la resistencia (52),
etapa (102), y si lo hubiera, el condensador (51), se conectan al
circuito oscilador de transmisión (50), etapa (104).
La conexión adicional de la resistencia (52)
tiene como consecuencia que empeora el factor de calidad Q del
circuito oscilador de transmisión (50), pero, dado que para la
correlación entre el factor de calidad Q y el ancho de banda B se
aplica: B=1/Q, simultáneamente produce en el circuito oscilador de
transmisión (50) un incremento del ancho de banda B disponible para
la transmisión de datos.
Mediante la conexión adicional del condensador
(51), la frecuencia de resonancia del circuito oscilador de
transmisión (50) se reduce y se ajusta a una frecuencia de
transmisión adecuada para la transmisión de datos, por ejemplo,
13,56 MHz. Mediante este reajuste, la posterior transmisión de datos
y el funcionamiento del dispositivo de comunicación (1), (2), (3)
se vuelven insensibles a las perturbaciones por los campos de los
aparatos (10), (20), (30) del mismo tipo que trabajen en el modo de
detección, es decir, a una frecuencia de resonancia más
elevada.
Por otra parte, la unidad de regulación (43)
activa el elemento de comunicación (12), (22), etapa (106). Con
ello, el elemento de comunicación (12), (22) pasa al modo de
búsqueda y, mediante la bobina (13), (23), (33), emite cíclicamente
una señal de búsqueda para obtener una respuesta de otro aparato
(10), (20), (30) que se pudiera encontrar en la zona de alcance de
la bobina (13), (23), (33).
En caso de que otro aparato (10), (20), (30) se
encuentre en la zona de alcance de la bobina (13), (23), (33), éste
reacciona a la señal de búsqueda enviando una respuesta, con lo que
el elemento de comunicación (12), (22) conmuta el dispositivo de
comunicación (1), (2), (3) al modo de transmisión de datos. Para
ello, utilizando un protocolo adecuado, por ejemplo, el antes
citado protocolo (NFC, 14443, ...), establece una conexión de datos
con el componente de tratamiento de datos (11), (21), (31) del
aparato que responde (10), (20), (30), etapa (108).
Una vez establecida la conexión de datos, el
componente de transmisión de datos (11), (21), (31), mediante la
bobina (13), (23) (33), realiza del modo conocido el intercambio de
datos con el correspondiente componente de tratamiento de datos
(11), (21), (31) del aparato (10), (20), (30) presente, etapa
(110).
La unidad de regulación (43) espera hasta que
haya concluido el intercambio de datos entre los componentes de
tratamiento de datos (11), (21), (31) de los aparatos implicados
(10), (20), (30), etapa (114). La determinación de que el
intercambio ha concluido se puede realizar mediante la recepción de
una correspondiente señal del componente de tratamiento de datos
(11) o del elemento de comunicación (12), o bien mediante la
ejecución cíclica de una etapa de control en la propia unidad de
regulación (43). El elemento de comunicación (12), (22) puede estar
conectado con el control temporizador (45) y la unidad de regulación
(43), independientemente del conmutador (42).
Una vez concluido el intercambio, la unidad de
regulación (42) dispone el dispositivo de comunicación (1), (2),
(3) en el modo de detección.
Para ello, la unidad de regulación (43) separa
el elemento de comunicación (12), (22) del alimentador principal de
energía (41), ajustando el conmutador (42), etapa (116).
Además, la unidad de regulación (43) acciona el
conmutador (47) y conecta la unidad de medición (46) con el
circuito oscilador de transmisión (50). Además, mediante el
accionamiento del conmutador, la resistencia (52) y, en su caso, el
condensador (51) se desconectan del circuito oscilador de
transmisión (50), etapas (120), (122). El alejamiento de la
resistencia (52) causa que en el circuito oscilador de transmisión
(50) se ajuste un factor de calidad en vacío Q_{0} que, en el
caso ideal, sólo viene determinado por la inductancia de la bobina
(13), (23), (33), el condensador de oscilación (48) y la resistencia
de entrada de la bobina (13), (23), (33). En correspondencia con el
factor de calidad Q_{0} mejorado, se incrementa la zona de
detección en la que, en el modo de detección, se detectan otros
aparatos (10), (20), (30).
Mediante la posible desconexión de un
condensador (51), se puede aumentar la frecuencia del circuito
oscilador (50) y, con ello, en su caso, aumentar la frecuencia de
medición de la unidad de medición (46) y ajustarla a, por ejemplo,
la gama de 13,56 a 17 MHz. Esto tiene como consecuencia que la
unidad de medición (46) no es afectada, o no lo es tan fuertemente,
por otros aparatos inteligentes en el modo de comunicación (es
decir, en funcionamiento de emisión) situados en un lugar próximo.
Dado que, en caso contrario, las señales de otros aparatos de
lectura se podrían interpretar erróneamente como un acercamiento de
un aparato inteligente, la reducción de la detección de señales de
otros aparatos de lectura que se consigue es ventajosa. Con ello,
en el funcionamiento en modo de detección, tampoco se perturban
otros aparatos (10), (20), (30) en modo de transmisión de datos que
pudieran estar cerca.
Además, para establecer el modo de detección, la
unidad de regulación (43) activa la unidad de medición (46)
accionando el conmutador (44), etapa (124).
Seguidamente, la unidad de medición (46)
supervisa una característica del circuito oscilador de transmisión
(50). Por ejemplo, supervisa la frecuencia existente en el circuito
oscilador de transmisión (50) durante su funcionamiento en
resonancia. Cuando en esta situación la bobina (13), (23), (33) de
otro aparato (10), (20), (30) se lleva a la zona de detección de la
bobina (13), (23), (33), esto produce una modificación de la
frecuencia de resonancia en el circuito oscilador de transmisión
(50), que es detectada por la unidad de medición (46), etapa (132).
Alternativamente, también sería posible una evaluación/medición de
la impedancia del circuito oscilador de transmisión (50) en
funcionamiento de resonancia.
Cuando la unidad de medición (46) ha detectado
una modificación de la característica del circuito oscilador
supervisada, transmite a la unidad de regulación (43) una señal
correspondiente, después de lo cual la unidad de regulación (43)
vuelve a ejecutar la etapa (102) y siguientes, y pone en marcha el
modo de búsqueda y/o transmisión de datos.
Cuando el dispositivo de medición (46) permite
el barrido de frecuencias, tiene lugar una supervisión de la
característica del circuito oscilador sobre toda la gama de
frecuencias explorada. La gama de frecuencias explorada contiene,
como mínimo, la frecuencia de resonancia de una clase de aparatos
con los que se puede establecer una conexión de datos. Cuando la
frecuencia de resonancia de dicho aparato (30) es de aproximadamente
13,56 MHz, la zona de barrido puede estar, por ejemplo, entre 13 y
18 MHz. Cuando en cualquier frecuencia de la gama de frecuencias
explorada se produce una modificación de la característica del
circuito oscilador, la unidad de medición (46) transmite a la
unidad de regulación (43) una señal de control para la ejecución de
la etapa (102) y siguientes.
La figura 4 muestra una variante para el
funcionamiento de un dispositivo de comunicación configurado según
la figura 2. Esta variante de funcionamiento se puede disponer como
alternativa o complemento de la forma de funcionamiento
representada en la figura 3. La condición previa para la variante
que muestra la figura 4 es que el aparato (10), (20), (30) disponga
de un control temporizador (45), tal como se indica en la figura
2.
También en este caso, el funcionamiento comienza
cuando se conecta el aparato (10), (20), etapa (100), por ejemplo,
activando el alimentador principal de energía (41) mediante el
interruptor (40).
Con ello, el dispositivo de comunicación (1),
(2), (3) pasa primero al modo de búsqueda. Para ello, la unidad de
regulación (43) activa el elemento de comunicación (12), (22), etapa
(202), el cual luego comprueba mediante la emisión de señales de
búsqueda la posible presencia de otro aparato (10), (20), (30) en la
zona de alcance de la bobina (13), (23), (33), etapa (204).
Si tras la emisión de la señal de búsqueda en la
etapa (204) se recibe una respuesta de otro aparato (10), (20),
(30) presente, el dispositivo de comunicación (1), (2), (3), después
de establecida la conexión de datos con el otro aparato (10), (20),
(30), cambia al modo de transmisión de datos y realiza un
intercambio de datos con el aparato (10), (20), (30) detectado,
etapa (208).
Si la señal de búsqueda no recibe respuesta, la
unidad de regulación (43) vuelve a desconectar el elemento de
comunicación (12), (22), etapa (206).
Por otra parte, la unidad de regulación (43)
activa el control temporizador (45) que, entonces, mediante el
adecuado control del interruptor (44), conecta durante un tiempo
predeterminado la unidad de medición (46) a un funcionamiento
cíclico de activación y desactivación, etapa (210). Con ello, la
unidad de medición (46) realiza una medición de la característica
del circuito oscilador supervisada y almacena el valor medido, etapa
(212). A partir de todos los valores medidos y almacenados
anteriormente, calcula luego un valor medio de medición, etapa
(214).
La unidad de medición compara el valor medido
obtenido en la etapa (212) con el valor medio de medición, etapa
(216). Cuando el valor medido se corresponde con el valor medio,
esto significa que no hay presente ningún otro aparato (10), (20),
(30) en la zona de detección del circuito oscilador de transmisión
(50). En este caso, la unidad de medición (46) no ejecuta ninguna
función adicional y es desconectada por efecto del control
temporizador (45), etapa (218). Luego la unidad de medición (46)
permanece desconectada mientras el control temporizador (45) espera
que transcurra un tiempo de desconexión predeterminado, etapa (220).
Adecuadamente, se selecciona un tiempo de desconexión mayor que el
tiempo de conexión durante el cual la unidad de medición (46)
realiza una medi-
ción.
ción.
Durante el tiempo de espera, se puede
desconectar totalmente el aparato (10), (20), por ejemplo,
accionando el interruptor (40), etapa (222). En este caso, concluye
la secuencia de funcionamiento, etapa (224).
Si termina el tiempo de espera sin que se haya
desconectado totalmente el aparato, el control temporizador (45)
vuelve a activar la unidad de medición (46) accionando el conmutador
(44) y repite la etapa (210) y siguientes.
Si la comprobación de la etapa (216) muestra que
un valor encontrado no se corresponde con el promedio de los
valores medidos, esto indica la presencia de otro aparato (10),
(20), (30) en la zona de detección del circuito oscilador (50),
etapa (226). En ese caso, la unidad de medición (46) transmite a la
unidad de regulación (43) la correspondiente señal de control, con
lo que la unidad de regulación (43) pone el dispositivo de
comunicación en el modo de búsqueda. Para ello, desactiva la unidad
de medición (46) accionando el conmutador (44), etapa (228), y
activa el elemento de comunicación (12), (22) accionando el
conmutador (42), etapa (230).
Seguidamente, el elemento de comunicación (12),
(22) establece de la forma descrita el modo de transmisión de
datos, con el que luego se realiza el intercambio de datos entre los
componentes de tratamiento de datos (11), (21) de los aparatos
implicados, etapa (208).
La figura 5 muestra un primer ejemplo de
realización para la realización técnica de un circuito para la
unidad de medición (46) mediante PLL. PLL son las siglas de
"Phase Locked Loop" ("bucle de enganche de fase"), lo que
significa que se ajusta una señal a una frecuencia respecto a una
frecuencia de referencia con una precisión suficiente como para que
la relación de fases entre las señales se mantenga de modo
permanente. El primer ejemplo de realización de la unidad de
medición (46) comprende un primer oscilador (60) que genera una
señal de frecuencia (f1) y la almacena en un primer divisor de
frecuencia (61), que puede estar configurado como divisor de
números enteros o binario y que realiza una división de la
frecuencia con un factor de división (N). Con líneas discontinuas
se indica que la bobina (13), (23) está conectada al primer
oscilador (60). La conexión se puede realizar de la forma
representada en la figura 2, mediante el conmutador (47) y una toma
de masa común. La realización exacta depende de la configuración
técnica del circuito de oscilador utilizado, así como de la
configuración técnica del circuito del elemento de comunicación
(12), (22), etapa de emisión. Se conocen osciladores, por ejemplo
los Collpits, en los que se puede colocar a masa un conector de la
bobina (13), (23) (del lado de la tensión alterna). En este caso,
el conmutador (47) se puede realizar de manera que sólo se deba
conmutar una conexión de la bobina a la unidad de medición (46), por
ejemplo, tal como se representa en la figura 2.
En otra configuración del circuito oscilador
(60) también puede ser necesario que otra conexión de la bobina
esté conectada no a masa, sino al alimentador de tensión (por
ejemplo, la variante de circuito Collpits). En este caso, puede ser
necesario disponer un segundo conmutador (47b) (no
representado).
Igualmente, se conocen circuitos osciladores en
los que las dos conexiones de la bobina deben estar conectadas al
circuito oscilador (60). También en este caso es necesario disponer
un conmutador adicional (47b) (no representado) para conmutar la
bobina (13), (23) entre la unidad de medición (46) y el elemento de
comunicación (12), (22).
La conexión de la unidad de medición (46) al
conmutador (44), también representada en la figura 2, mediante la
cual se puede conectar y desconectar la unidad de medición (46), no
está incluida en la figura 5, dado que, para mayor claridad, no se
ha representado la alimentación eléctrica de cada componente de la
unidad de medición (46) en la figura 5.
Adicionalmente, la unidad de medición (46)
comprende un segundo oscilador (62) que alimenta una señal de
frecuencia (f2) en un segundo divisor de frecuencia (63), el cual
realiza una división de frecuencia con un factor de división (M).
El segundo divisor de frecuencia (63) está configurado de forma
correspondiente con el primer divisor de frecuencia (61), conectado
en el lado de salida con una entrada del comparador de fases (64). A
otra entrada del comparador de fases (64) se ha conectado la salida
del primer divisor de frecuencia (61). Después del comparador de
fases (64) se ha conectado un filtro pasabajos (65) que alimenta con
una tensión (U) tanto una entrada del segundo oscilador (62) como
una entrada de un diferenciador de potencial (66). La salida del
diferenciador de potencial (66) está conectada con una entrada de un
conmutador de umbral (67) que en su salida proporciona una tensión
de conmutación (Us) para la unidad de regulación (43) representada
en la figura 2. Los componentes (60), (61), (62), (63), (64) y (65)
de la unidad de medición (46) conforman un circuito PLL modificado,
cuya forma de funcionamiento se explicará con más detalle en
relación con los componentes (66) y (67).
El primer oscilador (60) está configurado como
oscilador LC, de modo que se utiliza la bobina (13), (23) como
inductancia (L) determinante de la frecuencia. Mediante un
dimensionado adecuado de un condensador (C) determinante de la
frecuencia, se equilibra el primer oscilador (60) de manera que
oscile a la frecuencia de emisión empleada en el modo de detección
en ausencia de otro aparato (10), (20), (30). Opcionalmente, se
puede emplear el condensador (51) para utilizar una frecuencia más
elevada. La frecuencia (f1) de la señal generada por el primer
oscilador (60) es dividida por el primer divisor de frecuencia (61)
utilizando el factor de división (N), con lo que se genera una
señal de frecuencia (f1/N). Dado que la división de frecuencia,
aunque beneficiosa, no es obligatoriamente necesaria, se puede
prescindir del divisor de frecuencia (61) o tener un factor de
división N = 1.
El segundo oscilador (62) está configurado como
oscilador con control por potencial, de modo que la frecuencia (f2)
de la señal generada por el segundo oscilador (62) depende de la
tensión de alimentación (U). El segundo divisor de frecuencia (63)
transforma la señal de frecuencia (f2) en una señal de frecuencia
(f2/M). De manera análoga al primer divisor de secuencia (61),
también se puede prescindir del segundo divisor de frecuencia (63)
o tener un factor de división M = 1. Las señales emitidas por los
divisores de frecuencia (61) y (62) se conducen al comparador de
fases (64), el cual las compara entre sí y emite hacia el filtro
pasabajos (65) una señal que depende del desplazamiento entre
fases. El filtro pasabajos (65) suprime las partes de señal de alta
frecuencia, de manera que la tensión (U) emitida por el filtro
pasabajos (65) es adecuada como tensión de control del segundo
oscilador (62). Gracias a las características de regulación del
circuito PLL, la frecuencia (f2) del segundo oscilador (62) se
ajusta automáticamente de forma que se obtiene un valor f2 = f1*M/N,
y los dos osciladores (60) y (62) están acoplados con fases
sincronizadas.
En una configuración ventajosa, para el primer
divisor de frecuencia (61) se prevé un factor de división N > 1,
y para el segundo divisor de frecuencia (63) se prevé un factor de
división M = 1. Esto conduce a que el segundo oscilador (62)
funcione a una frecuencia inferior a la del primer oscilador (60) de
modo que el funcionamiento del aparato (10), (20), (30) no pueda
ser perturbado por su propia señal. Por ejemplo, con N = 2, el
segundo oscilador (62) puede funcionar a una frecuencia (f2) de 6,78
MHz. También es especialmente favorable que el cociente entre los
factores de división (N) y (M) de los divisores de frecuencia (61) y
(63) no sea un número entero, por ejemplo M/N = 5/6. Gracias a
ello, se puede elegir la frecuencia (f2) del segundo oscilador (62)
de manera que no exista el riesgo de perturbaciones de igual
frecuencia en la bobina (13), (23), de efectos particularmente
negativos, debidas a posibles ondas superiores de la segunda
frecuencia (f2) o a una irradiación parasitaria del segundo
oscilador (62). En estos casos, es irrelevante que se elija una
razón M/N menor o mayor que 1.
En caso de que la unidad de medición (46) se
encuentre en estado ajustado, es decir, cuando existe sincronización
de fases entre las señales de los dos divisores de frecuencia (61)
y (63), la tensión (U) entregada por el filtro pasabajos (65) se
ajusta a un valor constante. Cuando la bobina (13) (23) se aproxima
a otro aparato (10), (20), (30), la influencia de la impedancia de
acoplamiento inductivo del otro aparato (10), (20), (30) conduce a
una modificación de la fase y, en su caso, de la frecuencia del
primer oscilador (60), produciendo con ello un desplazamiento entre
las fases de las dos señales de entrada del comparador de fases
(64). Esto conduce a una modificación de la tensión (U) de salida
del filtro pasabajos (65) y, con ello, a una modificación de la
frecuencia (f2) y de la fase de la señal generada por el segundo
oscilador (62) hasta que las señales generadas por los dos
osciladores (60) y (62) vuelvan a estar acopladas con sincronización
de fases. El reajuste de la frecuencia (f2) del segundo oscilador
(62) realizado de esta forma y la consiguiente detección de la
presencia de otro aparato (10), (20), (30) se explican con más
detalle con referencia a la figura 6.
La figura 6 muestra varias curvas de señales
dentro de la unidad de medición (46) cuando se aproxima un segundo
aparato (10), (20), (30). En todas las curvas de señales se ha
representado en abscisas el tiempo (t) a la misma escala, por lo
que es posible realizar una comparación directa de las curvas de
señales. En el diagrama superior de la figura 6 se muestra la
evolución en el tiempo de la tensión (U) entregada por el filtro
pasabajos (65), representándose la tensión (U) en ordenadas. En el
diagrama central se indica en ordenadas la evolución en el tiempo
de la tensión (dU/dt) determinada por el diferenciador de potencial
(66) y enviada al conmutador de umbral (67). En el diagrama
inferior se ha representado en ordenadas la tensión de conmutación
(Us) generada por el conmutador de umbral (67).
La figura 8 muestra una posibilidad de
configuración de los bloques funcionales (66), (67).
Los componentes (R4), (R5), (C2) forman un
filtro pasabajos, con lo que en la entrada (-) del amplificador
(V1) se establece un valor medio de una tensión parcial de (U) con
una constante temporal elevada (por ejemplo, 1 s). Igualmente,
mediante los componentes (R1), (R2), (R3) se establece una tensión
parcial de (U) en la entrada (+) del amplificador (V1).
En caso de que, por ejemplo, la tensión (U)
disminuya rápidamente al aproximarse una bobina (13), (23), (33),
la tensión en la entrada (+) cae brevemente por debajo de la tensión
en la entrada (-) y genera de este modo una señal de conmutación
(Us) hasta que la tensión en la entrada (-) se haya reajustado al
nuevo valor (medio).
Cuando se aproxima una bobina (13), (23), (33),
la tensión (U) puede subir o bajar. El comportamiento exacto
depende del circuito empleado (figura 5, figura 7) y de su
realización práctica.
La aproximación de otro aparato a partir del
momento t = t1 tiene como consecuencia la citada modificación de la
tensión constante (U) del filtro pasabajos (65), hasta entonces
constante. Esto se manifiesta, en el diagrama superior de la figura
6, en un brusco aumento de la tensión (U), que luego se mantiene a
un nivel constante. Dado que el valor en que se modifica la tensión
(U) puede ser relativo, para el control del conmutador de umbral
(67) no se utiliza la tensión (U) misma, sino su modificación en el
tiempo (dU/dt). Tal como se desprende del diagrama central, la
modificación en el tiempo de la tensión (dU/dt) presenta un máximo
muy destacado, inmediatamente después del tiempo t = t1, que es
adecuado para un tratamiento ulterior. Este máximo supera el umbral
de respuesta del conmutador de umbral (67), que está representado
como una línea discontinua horizontal. Esto tiene como consecuencia
que el conmutador de umbral (67) se activa y genera el impulso
rectangular representado en el diagrama inferior. Como consecuencia
de la elevación finita con la que sube la tensión (U) y del tiempo
que el conmutador de umbral (67) necesita para el tratamiento de la
señal, el impulso rectangular de la tensión de conmutación (Us)
comienza con una mínima demora respecto al momento t = t1. El
impulso rectangular es enviado por la unidad de medición (46) a la
unidad de regulación (43) para su tratamiento ulterior.
La figura 7 muestra un segundo ejemplo de
realización para la realización técnica de un circuito para la
unidad de medición (46) mediante un circuito PLL. Esta
configuración se corresponde en gran medida con el primer ejemplo
de realización. No obstante, al contrario que en el primer ejemplo
de realización de la unidad de medición (46), el segundo oscilador
(62) no es un oscilador controlado por la tensión, sino un oscilador
de cuarzo de frecuencia estable. En este caso, el primer oscilador
(60) está realizado como oscilador LCO controlado por la tensión.
El ajuste de la frecuencia (f1) se realiza mediante un condensador
dependiente de la tensión, el cual, junto con la inductancia de la
bobina (13), (23), determina la frecuencia (f1) del primer oscilador
(60). Debido a la configuración diferente de los osciladores (60) y
(62), las conexiones entre los diversos componentes de la unidad de
medición (46) se han modificado de modo que la salida del filtro
pasabajos (65) está conectada a una entrada del primer oscilador
(60). El segundo oscilador (62) no recibe ninguna señal de entrada.
La configuración modificada del segundo ejemplo de realización de la
unidad de medición conduce a la siguiente manera de
funcionamiento:
Mediante un mecanismo de regulación analógico
como el descrito para el primer ejemplo de realización, se regula
la frecuencia (f1) del primer oscilador (60) a un valor constante,
que se fija mediante la frecuencia (f2) del segundo oscilador (62)
y los factores de división (N) y (M) de los divisores de frecuencia
(61) y (63). En especial, mediante la elección adecuada de la
frecuencia (f2) y de los factores de división (N) y (M) es posible
operar el oscilador (60) a una frecuencia constante (f1), que se
corresponde con la frecuencia de emisión utilizada en el modo de
detección. Cuando se aproxima un segundo aparato (10), (20), (30),
no se modifica la frecuencia (f1) del primer oscilador (60), a
pesar de la impedancia de acoplamiento inductivo. Sin embargo,
cuando se aproxima otro aparato (10), (20), (30) se produce una
modificación detectable de la tensión (U), ya que el primer
oscilador (60) se reajusta con la tensión (U) y de este modo
compensa la asintonía del primer oscilador (60). Del modo antes
descrito, sobre la base de la tensión (U) se genera la señal de
control para la unidad de regulación (43).
Según la figura 2, la unidad de medición (46) y
el elemento de comunicación (12), (22) están realizados como
componentes de circuito independientes. El conmutador (47) que por
ello es necesario, que conmuta la bobina (13), (23) entre la unidad
de medición (46) y el elemento de comunicación (12), (22), debe
estar configurado para tensiones y rendimiento elevados. Debido a
los picos de tensión en resonancia, se pueden presentar en la
bobina (13), (23) tensiones HF muy altas, en ocasiones incluso del
orden de varios cientos de voltios. La conmutación de señales
resistente a señales altas necesaria, en función de la potencia de
emisión, en su caso sólo se puede realizar con un conmutador
complejo y caro. Por ello, en una variante de la invención se prevé
utilizar la etapa final del elemento de comunicación que,
preferentemente está configurada como circuito de transistores,
como primer oscilador (60) o segundo oscilador (62), mediante una
conmutación adecuada del punto de funcionamiento dinámico, la
amplificación y el retroacoplamiento de la señal de salida. Una
etapa final de esta clase, con un retroacoplamiento adecuado, de
todos modos tiene tendencia a oscilar.
La unidad de medición (46) posee una elevada
sensibilidad de activación, ya que se pueden detectar incluso las
modificaciones de fase muy pequeñas. Cuando la unidad de medición
(46) y la bobina (13), (23) están adecuadamente dimensionadas, se
pueden detectar otros aparatos (10), (20), (30) a una distancia
grande de hasta varios metros. Gracias a ello, es posible, por
ejemplo, emplear la unidad de medición (46) para proteger contra
robo artículos de comercio. En ese caso, se prevé utilizar la
tensión de conmutación (Us) generada por el conmutador de umbral
(67) para activar una señal de alarma. Por ejemplo, los artículos de
comercio se pueden dotar de etiquetas RF dotadas de un circuito
oscilador sin un chip habitualmente previstas para una gama de
frecuencia de 8,2 MHz. Igualmente se pueden emplear etiquetas
acusticomagnéticas, en cuyo caso la gama de frecuencias habitual
está por debajo de 60 kHz.
Conservando la idea de base, es decir, activar
un elemento de comunicación que establece automáticamente una
conexión de datos con un elemento de comunicación correspondiente de
la misma clase sólo cuando previamente se ha determinado la
presencia de dicho elemento de comunicación correspondiente, el
concepto antes descrito permite una serie de configuraciones
diferentes. Por ejemplo, la configuración de los aparatos
inteligentes (10), (20), (30) puede ser diferente de la descrita,
manteniendo plenamente la misma funcionalidad. Ante todo, los
componentes citados se pueden sustituir por otros componentes o
circuitos de efecto correspondiente. Por otra parte, la división
elegida para la descripción de los aparatos inteligentes y elementos
de comunicación, dispositivo de conmutación, dispositivo de
medición y componentes de tratamiento de datos es arbitraria y se
puede concebir otra diferente sin afectar a la funcionalidad. En
especial, las funciones de la unidad de regulación (43), control
temporizador (45) y unidad de medición (46) se pueden realizar, en
su totalidad o en parte, en forma de software de la unidad central
de procesador del aparato (10), (20), (30). También es concebible
una realización simplificada de la invención descrita, dentro de
ciertos límites. Por ejemplo, en el modo de búsqueda se puede
prescindir de la modificación de la frecuencia de resonancia en el
circuito oscilador de transmisión (50) y, con ello, de la necesidad
de disponer el condensador (51).
Claims (16)
1. Aparato de comunicación destinado a
establecer una conexión de datos entre aparatos inteligentes,
con
una bobina (13, 23, 33) que es parte de un
circuito oscilador de transmisión (50) destinado a realizar un
intercambio de datos sin contacto,
un elemento de comunicación (12, 22) que está
conectado a la bobina (13, 23, 33) y el componente de tratamiento
de datos (11, 21) de un dispositivo inteligente (10, 20, 30), y que
emite señales de búsqueda mediante la bobina (13, 23, 33), a fin de
recibir una respuesta de otro aparato inteligente (10, 20, 30),
caracterizado porque
dispone de un dispositivo de medición (14, 24)
destinado a la supervisión de una característica del circuito
oscilador de transmisión (50) que emite una señal de control cuando
detecta una modificación de la característica supervisada,
y un dispositivo conmutador (15, 25) que está
conectado con el dispositivo de medición (14, 24) y con el elemento
de comunicación (12, 22) y que activa el elemento de comunicación
(12, 22) después de recibir del dispositivo de medición (14, 24)
una señal de control.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 1, caracterizado porque mediante un conmutador
(47) se puede conmutar al circuito oscilador de transmisión (50) un
módulo (52) que produce un aumento del ancho de banda del circuito
oscilador (50).
3. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 2, caracterizado porque el módulo (52) es un
elemento de resistencia.
4. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 1, caracterizado porque mediante un conmutador
(47) se puede conmutar al circuito oscilador de transmisión (50) un
módulo (51) que produce una modificación de la frecuencia de
resonancia del circuito oscilador (50).
5. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 4, caracterizado porque el módulo (51) produce
una reducción de la frecuencia de resonancia.
6. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 4, caracterizado porque el módulo (51)
comprende un condensador.
7. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la frecuencia de
medición del dispositivo de medición (14) se puede barrer sobre una
gama de frecuencias predeterminada.
8. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo
conmutador (15, 25) comprende un controlador temporizador (45)
mediante el cual se puede activar y desactivar cíclicamente el
dispositivo de medición (14, 24).
9. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 8, caracterizado porque el controlador
temporizador (45) mantiene el estado activado del dispositivo de
medición (14, 24) durante un tiempo más corto que el del estado
desactivado.
10. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de
medición (14, 24) almacena un valor de medición obtenido durante
una fase cíclica de activación.
11. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de
medición (14, 24) envía una señal de control al dispositivo
conmutador (15, 25) cuando una señal de medición se desvía del
valor medio de los valores de medición de las fases de activación
precedentes.
12. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 8, caracterizado porque, cuando se activa el
aparato inteligente (10, 20, 30), en primer lugar se activa el
elemento de comunicación (12, 22) y se desactiva el dispositivo de
medición (14, 24).
13. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de
medición comprende un primer dispositivo oscilador (60) acoplado,
como mínimo temporalmente, a la bobina (13, 23, 33) y destinado a
generar una primera señal de oscilación, y un segundo dispositivo
oscilador (62) destinado a generar una segunda señal de
oscilación.
14. Dispositivo de comunicación, según la
reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo de
medición (14, 24) comprende componentes de circuito (64, 65, 66,
67) destinados a generar la señal de control para el dispositivo
conmutador (15, 25) sobre la base de una relación de fases entre la
primera y la segunda señales de oscilación o de las señales
derivadas de las mismas.
15. Procedimiento de activación de un elemento
de comunicación que, utilizando una bobina (13, 23, 33) que es
parte de un circuito oscilante de transmisión (50), está preparado
para establecer automáticamente una conexión de datos con un
aparato inteligente (10, 20, 30), el cual también dispone de un
elemento de comunicación (12, 22) y de una bobina (13, 23, 33), con
la siguiente etapa:
- emisión de una señal de búsqueda por la bobina (13, 23, 33) del elemento de comunicación,
caracterizado porque comprende las etapas
ulteriores siguientes:
- supervisión de un parámetro del circuito oscilador de transmisión (50) mediante un dispositivo de medición (14, 24);
- generación de una señal de control cuando se produce una modificación del parámetro supervisado;
- activación del elemento de comunicación (12, 22) por un dispositivo conmutador (15, 25) como resultado de la señal de control.
\vskip1.000000\baselineskip
16. Procedimiento, según la reivindicación 15,
caracterizado porque la frecuencia de medición de la unidad
de medición (46) del dispositivo de medición (14, 24) se barre
durante la supervisión del parámetro sobre una gama de frecuencias
predeterminada.
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