KR20010075050A - A contactless capacitive data transmission system and method - Google Patents

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KR20010075050A KR1020017003164A KR20017003164A KR20010075050A KR 20010075050 A KR20010075050 A KR 20010075050A KR 1020017003164 A KR1020017003164 A KR 1020017003164A KR 20017003164 A KR20017003164 A KR 20017003164A KR 20010075050 A KR20010075050 A KR 20010075050A
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빅터 앨린 비가
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비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨
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Abstract

비접촉형 용량성 데이터 전송 시스템은 갭에 기초한 정보를 정전기적으로 통신하는 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)와 그에 대응하는 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로(70)를 이용한다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)는 여기원(12)과, 전송 포맷으로서 전송되는 갭들을 사용하는 정전기적 전송용 데이터로 사용하기 위해 여기원으로부터의 여기 신호를 변조하도록 커플링된 정전기 데이터 발생 회로(14)를 포함한다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)는 정전기 데이터 발생 회로(14)에 커플링된 제1 및 제2 정전기 안테나 소자들(16a, 16b)을 포함한다. 제1 및 제2 정전기 안테나 소자들(16a, 16b)은, 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로(70)를 포함한 근방에 배치된 원격 전력 투입형 정전기 RFID 태그(11)에 상기 변조된 데이터를 정전기적으로 송신하도록 배열된다.The contactless capacitive data transmission system utilizes a contactless capacitive data transmission circuit 10 and a corresponding contactless capacitive data reception circuit 70 for electrostatically communicating gap based information. The contactless capacitive data transmission circuit 10 is coupled to an excitation source 12 and electrostatic data coupled to modulate an excitation signal from the excitation source for use as electrostatic transmission data using gaps transmitted as the transmission format. And a generator circuit 14. The contactless capacitive data transmission circuit 10 includes first and second electrostatic antenna elements 16a, 16b coupled to the electrostatic data generation circuit 14. The first and second electrostatic antenna elements 16a, 16b electrostatically modulate the modulated data on a remotely powered electrostatic RFID tag 11 disposed in the vicinity of the non-contact capacitive data receiving circuit 70. Is arranged to transmit.

Description

비접촉형 용량성 데이터 전송 시스템 및 방법{A CONTACTLESS CAPACITIVE DATA TRANSMISSION SYSTEM AND METHOD}Contactless capacitive data transmission system and method {A CONTACTLESS CAPACITIVE DATA TRANSMISSION SYSTEM AND METHOD}

<관련 출원><Related application>

본원은 Victor Allen Vega et al.에 의해 1998년 2월 27일에 출원되고 본원의 출원인에게 양도된, 그리고 대리인 관리 번호가 IND 10153이고, 제목이 "Radio Frequency Identification Tag System Using Tags Arranged for Coupling to Ground"인, 미국 특허 출원 번호 09/031,848호의 CIP(Continuation-In-Part) 출원이다.This application is filed on February 27, 1998 by Victor Allen Vega et al., Assigned to the applicant of this application, and has an agent control number IND 10153, entitled "Radio Frequency Identification Tag System Using Tags Arranged for Coupling to Ground Is a Continuation-In-Part (CIP) application of US Patent Application No. 09 / 031,848.

또한, 본원은 Victor Allen Vega et al.에 의해 1998년 3월 12일에 출원되고 본원의 출원인에게 양도된, 그리고 대리인 관리 번호가 IND 10146이고, 제목이 "Radio Frequency Identification Tag Arranged for Magnetically Storing Tag State Information"인, 미국 특허 출원 번호 09/041,480호의 CIP(Continuation-In-Part) 출원이다.The application is also filed on March 12, 1998 by Victor Allen Vega et al., Assigned to the applicant of the present application, and has an agent control number IND 10146, entitled "Radio Frequency Identification Tag Arranged for Magnetically Storing Tag State" Information ", a Continuation-In-Part (CIP) application of US Patent Application No. 09 / 041,480.

또한, 본원은 Victor Allen Vega에 의해 1998년 3월 20일에 출원되고 본원의 출원인에게 양도된, 그리고 대리인 관리 번호가 IND 10174이고, 제목이 "Radio Frequency Identification Tag with a Programmable Circuit State"인, 미국 특허 출원 번호 09/045,357호의 CIP(Continuation-In-Part) 출원이다.In addition, the present application is filed on March 20, 1998 by Victor Allen Vega and assigned to the applicant of the present application, and the agent management number IND 10174, entitled "Radio Frequency Identification Tag with a Programmable Circuit State" Continuation-In-Part (CIP) application of patent application No. 09 / 045,357.

또한, 본원은 Victor Allen Vega와 John H. Rolin에 의해 1998년 9월 11일에출원되고 본원의 출원인에게 양도된, 그리고 대리인 관리 번호가 IND 10180이고, 제목이 "Method and Apparatus for an Optimized Circuit for an Electrostatic Radio Frequency Identification Tag"인, 미국 특허 출원 번호 09/151,568호의 CIP(Continuation-In-Part) 출원이다.The application is also filed on September 11, 1998 by Victor Allen Vega and John H. Rolin and assigned to the applicant of the present application, and has an agent control number IND 10180, entitled "Method and Apparatus for an Optimized Circuit for Continuation-In-Part (CIP) application of US Patent Application No. 09 / 151,568, entitled "An Electrostatic Radio Frequency Identification Tag."

원격적으로 전원이 투입되는 전자 장치들과 이러한 장치들을 프로그래밍하기 위한 관련 시스템들이 공지되어 있다. 예를 들어, 원격적으로 전원이 투입되는 전자 장치의 한가지 타입에는 개인 식별자와, 보안 빌딩이나 지역을 보호하는 자동 게이트 감시 응용들에 종종 사용되는 무선 주파수 식별 (RFID) 태그가 있다. 종래의 시스템들은 이러한 빌딩을 액세스하는 개인에게 시스템의 판독기 내에 또는 판독기를 통해 그의 식별 태그를 삽입하거나 스와이프(swipe)하기를 요구하여 식별 태그로부터 정보를 판독한다. 무선 주파수 식별(RFID) 태그는 무선 주파수(RF) 데이터 전송 기술을 사용하여 편리하게 짧은 거리에서 무선 주파수 식별 태그로부터 정보를 판독함으로써 삽입이나 스와핑을 제거한다.Remotely powered electronic devices and related systems for programming such devices are known. For example, one type of remotely powered electronic device is a personal identifier and a radio frequency identification (RFID) tag that is often used in automated gate surveillance applications protecting security buildings or areas. Conventional systems require an individual accessing this building to insert or swipe its identification tag into or through the reader of the system to read information from the identification tag. Radio frequency identification (RFID) tags use radio frequency (RF) data transmission technology to conveniently remove information from insertion or swapping by reading information from the radio frequency identification tag over short distances.

RFID 태그에 저장된 정보는 전형적으로 기지국과 같은 프로그래머를 사용하여 원격적으로 프로그램되는데, 기지국은 무선 주파수 식별자 태그에 전원을 공급하기 위해 여기 신호를 전송한다. 그런 다음, 기지국, 즉 프로그래머는 정보 데이터를 RFID 태그에 전송하고, RFID 태그는 RFID 기판상에 배치된 전기적으로 소거 가능한 프로그래머블 ROM(EEPROM), FeRAM, 또는 다른 메모리와 같은 저장 장치를 프로그램한다.Information stored on an RFID tag is typically programmed remotely using a programmer, such as a base station, which transmits an excitation signal to power the radio frequency identifier tag. The base station, or programmer, then transmits the information data to the RFID tag, which programs a storage device such as an electrically erasable programmable ROM (EEPROM), FeRAM, or other memory disposed on the RFID substrate.

무선 주파수 식별 태그에 전력을 공급하고 이를 프로그래밍하기 위한 전형적인 기술은 유도성 커플링, 또는 유도성 파워 커플링과 용량성 데이터 커플링의 조합이 있다. RFID 장치들에 관한 한가지 통신 시스템이, Roland Koo et al.에 의해 출원된, 제목이 "Contactless Inductive Data Transmission System"이고, 1994년 9월 6일에 발행된 미국 특허 제5,345,231호에 개시되어 있다. 이러한 시스템들에서는, 유도성 커플링이 사용되는데, 이것은 코일 소자를 무선 주파수 태그에 결합시킬 것을 필요로 한다. 코일 소자는 기지국으로부터의 여기 신호에 의해 여기되거나 전력을 공급받아 무선 주파수 식별자 태그 회로에 전력을 공급한다. 일단 전력이 공급되면, 무선 주파수 식별자 태그는 태그 코일을 사용하여 무선 주파수 식별자 태그와 기지국 간의 정보를 송신하고 수신할 수 있다. 유도성 RFID 태그들은 비교적 비싼데, 특히 목록 관리 응용, 수화물 처리 응용 또는 다른 적당한 응용과 같이 자유롭게 이용 가능한 무선 주파수 식별자 태그를 필요로 할 수 있는 응용들에 대해서는 비교적 비싸다. 또한, 유도성 커플링에 의존하는 무선 주파수 식별자 태그들은 기지국에 대한 무선 주파수 식별자 태그의 방향에 민감한데, 그 이유는 여기 신호에 의해 생성된 필드가 유효 커플링을 위해 코일 소자에 거의 직각으로교차해야 하기 때문이다. 또한, 유도적으로 커플링된 RFID 태그들은 유연하지 않고, 태그들상에 인쇄를 하는 경우에 프린터들에 의해 손상될 수 있다. 또한, RFID 태그들상의 코일들은 RFID 태그들을 값비싸게 제조하도록 만들 수 있다.Typical techniques for powering and programming radio frequency identification tags are inductive coupling, or a combination of inductive power coupling and capacitive data coupling. One communication system for RFID devices is disclosed in US Pat. No. 5,345,231, entitled “Contactless Inductive Data Transmission System,” filed by Roland Koo et al., Issued September 6, 1994. In such systems, inductive coupling is used, which requires coupling the coil element to the radio frequency tag. The coil element is excited or powered by an excitation signal from the base station to power the radio frequency identifier tag circuit. Once powered, the radio frequency identifier tag can transmit and receive information between the radio frequency identifier tag and the base station using the tag coil. Inductive RFID tags are relatively expensive, especially for applications that may require freely available radio frequency identifier tags, such as inventory management applications, baggage handling applications or other suitable applications. In addition, radio frequency identifier tags that rely on inductive coupling are sensitive to the direction of the radio frequency identifier tag relative to the base station, because the field generated by the excitation signal crosses almost perpendicularly to the coil element for effective coupling. Because you have to. Also, inductively coupled RFID tags are not flexible and can be damaged by printers when printing on tags. In addition, coils on RFID tags can make RFID tags expensive to manufacture.

유도성 커플링과 같은, 공지된 기술을 사용하여 RFID 태그에 기록할 때에, 집적 회로는 Basking Ridge, New Jersey 소재의 Temic North America Inc.로부터 입수할 수 있는 표준 판독/기록 식별 IC와 같은 것으로 이용 가능하다. 이러한 시스템에서, RFID 집적 회로(IC)에 데이터를 기록하는 것은 짧은 갭들을 갖는 RF 필드를 해석하는 것에 따라 행해진다. 두 갭들 사이의 무선 주파수 펄스들은 1 또는 0의 정보를 인코드한다. 첫번째 갭은 전형적으로 RFID IC에 기록 모드를 트리거하는 스타트 갭이다. 갭들은 전형적으로 전자기 에너지 감쇠가 영구적으로 가능할 때 생성된다. 이것은 RFID 태그에 배치된 디코더 회로에 의해 갭 검출이 용이하도록 디자인된다. 갭의 기간은 보통 50 내지 400 microseconds이고, 예를 들어 두 갭들 사이의 시간은 통상 로직 "0"에 대해 24 필드 클럭이고 로직 "1"에 대해 56 필드 클럭이다. 비록 이러한 전송 방법은 전자기에 기초한 RFID 태그 시스템에 유용할 수 있으나, 상기 계류중인 관련 출원들에 개시된 것들과 같은 새로운 정전기 RFID 데이터에 기초한 시스템들은 아직 정의된 전송 스킴들을 갖지 않는다는 문제가 있다. 따라서 값비싼 유도 탱크 코일들과 공명 캐패시터들이 RFID 태그들로부터 제거되어 있는 새로운 정전기에 기초한 시스템들에 대해 적합한 전송 방법이 필요하다. 새로운 정전기에 기초한 비접촉형 시스템들은 전자기 에너지를 수신하기 위해 RFID 태그 내에 탱크 코일을 이용하지 않고, 그 대신에 필드를 송신하고 수신하기 위해 정전기 플레이트 또는 다른 적당한 안테나들을 사용한다. 이것은 제조 비용을 절감시키고 제조시의 제한들을 완화시켜, 정전기에 기초한 휴대 통신 장치들이 많은 응용들에 매우 바람직하도록 만든다.When writing to RFID tags using known techniques, such as inductive coupling, integrated circuits are used as the standard read / write identification ICs available from Temic North America Inc. of Basking Ridge, New Jersey. It is possible. In such a system, writing data to an RFID integrated circuit (IC) is done by interpreting an RF field with short gaps. Radio frequency pulses between two gaps encode information of one or zero. The first gap is typically a start gap that triggers a write mode in the RFID IC. Gaps are typically created when electromagnetic energy attenuation is permanently possible. This is designed to facilitate gap detection by the decoder circuit disposed in the RFID tag. The duration of the gap is usually 50 to 400 microseconds, for example the time between two gaps is typically 24 field clock for logic "0" and 56 field clock for logic "1". Although such a transmission method may be useful for an electromagnetic based RFID tag system, there is a problem that systems based on new electrostatic RFID data, such as those disclosed in the related pending applications, do not yet have a defined transmission scheme. Therefore, there is a need for a suitable transmission method for new electrostatic-based systems where expensive induction tank coils and resonant capacitors are removed from RFID tags. New electrostatic based contactless systems do not use tank coils in RFID tags to receive electromagnetic energy, but instead use electrostatic plates or other suitable antennas to transmit and receive fields. This reduces manufacturing costs and relaxes manufacturing limitations, making static-based portable communication devices highly desirable for many applications.

결국, 비접촉형 용량성 전송 회로와 그에 대응하는 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로를 포함하고, 기지국으로부터의 정보를 원격 전원 투입형 전자 식별 태그에 기록하는 것을 용이하게 만들 수 있는 정전기 RFID 데이터 전송 시스템이 필요하다.As a result, an electrostatic RFID data transmission system comprising a non-contact capacitive transmission circuit and a corresponding non-contact capacitive data receiving circuit, which can make it easy to record information from a base station to a remotely powered electronic identification tag. need.

본 발명은 대략적으로 무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification, RFID) 태그를 통해 데이터를 송신하는 데 사용되는 시스템들과 같은 비접촉형 데이터 전송 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 비접촉형 용량성 데이터 전송 시스템에 관한 것이다.The present invention relates generally to a contactless data transmission system, such as systems used to transmit data via Radio Frequency Identification (RFID) tags, and more particularly to a contactless capacitive data transmission system. It is about.

도 1은 본 발명에 따른 용량성 데이터 전송 회로의 일 실시예를 도시한 블럭도.1 is a block diagram illustrating one embodiment of a capacitive data transfer circuit in accordance with the present invention;

도 2는 도 1의 회로에 의해 생성된 정전기에 기초한 기록 프로토콜을 나타낸 그래픽.2 is a graphic representation of a recording protocol based on static electricity generated by the circuit of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 용량성 데이터 전송 회로의 다른 실시예에 따른 블럭도.3 is a block diagram according to another embodiment of a capacitive data transfer circuit according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 비접촉형 용량성 데이터 전송 회로의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.4 illustrates another embodiment of a contactless capacitive data transfer circuit in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로의 일 실시예를 나타낸 도면.5 illustrates an embodiment of a non-contact capacitive data receiving circuit in accordance with the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 용량성 데이터 송수신 회로의 다른 실시예를 나타낸 도면.6 illustrates another embodiment of the capacitive data transmission and reception circuit according to the present invention.

간략하게, 비접촉형 용량성 데이터 전송 시스템은 용량성 데이터 송신 회로와 그에 대응하여 정전기적으로 정보를 통신하는 용량성 데이터 수신 회로를 이용한다. 본원의 출원인은, "비접촉형"에 의해, 정보 및/또는 데이터가 데이터 송신 회로와 데이터 수신 회로 사이에서 전기적인 접속이 아닌 방법으로 통신되는 것을 의미하고 있다.Briefly, a contactless capacitive data transmission system utilizes a capacitive data transmission circuit and a capacitive data reception circuit correspondingly electrostatically communicating information. Applicant hereby means that "contactless" means that information and / or data is communicated in a manner other than an electrical connection between the data transmission circuit and the data receiving circuit.

비접촉형 용량성 데이터 전송 회로는 정전기 데이터 전송용으로 (적당한 ASK, FSK, 또는 PSK 기술을 통해) 변조된 여기원을 포함한다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로는, 근방에 위치하고 원격적으로 전력이 공급되는 그리고 비접촉형 데이터 수신 회로를 내장한 정전기 무선 주파수 식별 태그에게 변조된 데이터를 정전기적으로 전송하기 위해 배열된 제1 및 제2 정전기 안테나 소자를 포함한다.The contactless capacitive data transfer circuit includes an excitation source modulated (via suitable ASK, FSK, or PSK technology) for electrostatic data transfer. The contactless capacitive data transmission circuit comprises a first and a first arrangement arranged for electrostatically transmitting the modulated data to an electrostatic radio frequency identification tag located nearby and remotely powered and incorporating a contactless data receiving circuit. 2 includes an electrostatic antenna element.

작동시에, 비접촉형 용량성 데이터 통신 시스템은 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로로부터 정전기적으로 생성된 데이터를 수신하고, 정전기적으로 수신된 데이터를 디코드하여, 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 아니면 로직 "0"인지를 판정한다. 필요하다면, 시스템은 다수의 수신된 사이클들, 수신된 사이클들의 주파수, 정전기적으로 수신된 데이터의 기간 또는 정전기적으로 수신된 데이터의 위상을 검출하여, 수신된 데이터가 데이터 패킷을 나타내는지를 판정한다.In operation, the contactless capacitive data communication system receives electrostatically generated data from the contactless capacitive data transmission circuit, and decodes the electrostatically received data so that the received data represents a logic "1". Or a logic "0". If necessary, the system detects a number of received cycles, the frequency of the received cycles, the duration of the electrostatically received data or the phase of the electrostatically received data to determine whether the received data represents a data packet. .

일 실시예에서, 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로는 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로로부터 정전기적으로 데이터를 수신하는 제1 및 제2 정전기 안테나 소자를 포함한다. 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로는, 제1 및 제2 정전기 안테나소자에 접속되어 정전기적으로 수신된 데이터를 디코드하여, 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 아니면 로직 "0"인지를 판정하는 정전기 데이터 디코더를 포함한다. 일 실시예에서, 비접촉형 용량성 데이터 전송 시스템은 RF 필드들 내의 선정된 갭 스킴에 따라 짧은 갭들로서 복조된 인터럽트들을 이용한다. 디코더는 정전기적으로 수신된 데이터에서 필드 갭을 검출하고, 원격적으로 전력이 공급된 전자 식별 태그상에 배치된 집적 회로에 프로그래밍될 데이터를 검출하고, 정전기적으로 수신된 데이터 내의 유효 사이클들을 결정한다. 필요하다면, 정전기적 안테나 소자들 중의 하나는 접지 전위로 되어 모노폴(monopole) 수신기를 만들 수 있다.In one embodiment, the contactless capacitive data reception circuit includes first and second electrostatic antenna elements for receiving data electrostatically from the contactless capacitive data transmission circuit. The non-contact capacitive data receiving circuit is connected to the first and second electrostatic antenna elements to decode the electrostatically received data to determine whether the received data represents a logic "1" or a logic "0". Electrostatic data decoder. In one embodiment, the contactless capacitive data transmission system uses demodulated interrupts as short gaps according to a predetermined gap scheme in the RF fields. The decoder detects a field gap in the electrostatically received data, detects data to be programmed into an integrated circuit disposed on a remotely powered electronic identification tag, and determines valid cycles in the electrostatically received data. do. If desired, one of the electrostatic antenna elements can be at ground potential to create a monopole receiver.

도 1은 정전기 무선 주파수 식별(RFID) 태그(11) 등의 비접촉형 휴대용 통신 장치에 데이터를 용량적으로 전송하는 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)의 일 실시예를 도시한다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)는 정전기 플레이트들과 같은 제1 및 제2 정전기 안테나 소자들(16a, 16b)에 커플링된 정전기 데이터 생성 회로(14)를 포함한다. 정전기 데이터 생성 회로(14)는 여기원(12), 갭 발생 회로(17), 및 제어기(24)를 포함한다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)는 저 비용의 정전기 RFID 태그 시스템들 또는 다른 적합한 원격 전원 투입형 장치들과 함께 사용될 수 있다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)는, 예를 들어, 기지국에 배치될 수 있다. RFID 태그(11)는 제1 정전기 안테나 소자(25a) T1과 제2 정전기 안테나 소자(25b) T2를 포함한다.1 illustrates one embodiment of a contactless capacitive data transmission circuit 10 for capacitively transmitting data to a contactless portable communication device, such as an electrostatic radio frequency identification (RFID) tag 11. The contactless capacitive data transmission circuit 10 includes an electrostatic data generation circuit 14 coupled to the first and second electrostatic antenna elements 16a, 16b, such as electrostatic plates. The electrostatic data generation circuit 14 includes an excitation source 12, a gap generation circuit 17, and a controller 24. The contactless capacitive data transmission circuit 10 may be used with low cost electrostatic RFID tag systems or other suitable remote powered devices. The contactless capacitive data transmission circuit 10 may be disposed at, for example, a base station. The RFID tag 11 includes a first electrostatic antenna element 25a T1 and a second electrostatic antenna element 25b T2.

여기원(12)은 압전 크리스탈 기반의 여기원, 유도성 여기원, 또는 다른 적합한 여기원일 수 있고, 대략 125kHz 정도로 또는 다른 적합한 주파수로 발진한다.여기원(12)은 정전기 데이터 생성 회로(14)에 의해 변조될 여기 신호(18)를 생성한다. 정전기 데이터 생성 회로(14)는 여기 신호를 정전기적 송신용 데이터(20)로서 변조한다. 본 실시예에서 정전기 데이터 생성 회로(14)는, 갭 발생기 및 제어기(24)를 사용하여 여기 신호(18)의 피크 대 피크 전압 레벨을 주기적으로 변조하여 데이터 비트들 및 데이터 비트들 사이의 갭들을 생성하는 진폭 변조기이다. 제어기(24)는, 여기 신호(18)의 변조에 의해, 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)와 정전기적 RFID 태그(11) 간에 정전기적으로 전송되는 데이터 패킷들을 형성한다.The excitation source 12 may be a piezoelectric crystal based excitation source, inductive excitation source, or other suitable excitation source, and oscillate at about 125 kHz or other suitable frequency. The excitation source 12 is an electrostatic data generation circuit 14. Generate an excitation signal 18 to be modulated by. The electrostatic data generating circuit 14 modulates the excitation signal as the electrostatic transmission data 20. In this embodiment, the electrostatic data generation circuit 14 periodically modulates the peak-to-peak voltage level of the excitation signal 18 using the gap generator and the controller 24 to close the gaps between the data bits and the data bits. Is an amplitude modulator to generate. The controller 24 forms data packets electrostatically transmitted between the contactless capacitive data transmission circuit 10 and the electrostatic RFID tag 11 by modulation of the excitation signal 18.

본 실시예에서, 여기 신호(18)는 그의 피크 대 피크 전압 레벨들이 약 100% 내지 0% 사이로 주기적으로 변조되도록 제어된다. 그러나, 임의의 적합한 진폭 변조 레벨들도 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. 제어기(24)는 갭 발생 회로(17)를 턴 온 및 턴 오프하여, 스타트 갭과, 그에 후속되어, 원격적으로 전력이 공급되는 정전기 RFID 태그(11)상에 배치된 프로그래머블 집적 회로에 대한 기록 데이터로서 데이터 필드들과 필드 갭들이 번갈아 있게 되는 데이터 포맷으로 데이터를 생성한다. 필드 갭은 데이터 비트로 검출된 정보 사이의 인터벌을 나타낸다. 갭 발생 회로(17)는 여기 신호를 변형하여 데이터 비트들 사이의 갭을 조성하는 적합한 타입의 감쇠 장치이거나 또는 스위칭 장치일 수 있다.In this embodiment, excitation signal 18 is controlled such that its peak-to-peak voltage levels are modulated periodically between about 100% and 0%. However, it will be appreciated that any suitable amplitude modulation levels may be used. The controller 24 turns on and off the gap generating circuit 17 to write to the start gap followed by a programmable integrated circuit disposed on the remotely powered electrostatic RFID tag 11. Generates data in a data format in which data fields and field gaps alternate as data. The field gap represents the interval between the information detected by the data bits. The gap generating circuit 17 may be a suitable type of attenuation device or switching device that transforms the excitation signal to form a gap between the data bits.

작동 중에, 아이솔레이션 임피던스는 갭 발생 회로(17)를 여기원(12)으로부터 고립시켜, 갭 발생 회로(17)가 작동 중에 여기원(12)이 부적절하게 부하를 받지 않도록 한다. 임의의 적합한 로직일 수 있는 제어기(24)는 무선 주파수 인에이블신호(23)를 생성하여, 갭 발생 회로(17)를 인에이블 또는 디스에이블한다. 갭 발생 회로(17)는 회로를 개방하는 스위치로서 기능하여 신호가 출력되는 것을 방지하거나,여기 신호를 션트하는 감쇠 장치로서 기능할 수 있어서, 여기 신호(18) 내에 갭들을 생성하여 데이터 패킷을 생성한다.During operation, the isolation impedance isolates the gap generating circuit 17 from the excitation source 12 such that the excitation source 12 is not improperly loaded while the gap generating circuit 17 is in operation. Controller 24, which may be any suitable logic, generates radio frequency enable signal 23 to enable or disable gap generation circuit 17. The gap generating circuit 17 can function as a switch to open the circuit to prevent the signal from being output, or can function as an attenuation device to shunt the excitation signal, thereby generating gaps in the excitation signal 18 to generate a data packet. do.

도 2를 참조하면, 데이터 패킷용 기록 데이터 포맷(40)이 도시되어 있다. 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)에 의해 생성된 기록 데이터 포맷(40)은 초기의 감쇠되지 않은 RF 필드(41)와 스타트 갭(42)과, 그에 후속되는 필드 갭들(45)에 의해 분리된 다수의 감쇠되지 않은 여기 사이클들(44a, 44b)을 포함한다. 예를 들어, 감쇠되지 않은 클럭 사이클들은 정전기 RFID 태그(11)에 의해 로직 "0"을 나타내는 데이터로서 검출된다. 초기의 감쇠되지 않은 RF 필드(41)는 온-보드 파워 회로가 차지 업을 하도록 집적 회로를 준비시킨다. 예를 들어, 신호(46a, 46b)는 신호들(44a, 44b)보다 긴 기간 주기들을 갖고, 더 많은 여기 신호(18) 사이클들을 포함하며, 로직 "1"을 나타내는 것으로 해석된다. 필요하다면 로직은 반대로 될 수 있음을 알 것이다.2, a recording data format 40 for data packets is shown. The write data format 40 generated by the contactless capacitive data transmission circuit 10 is separated by an initial non-attenuated RF field 41 and start gap 42 followed by field gaps 45. Multiple non-damped excitation cycles 44a, 44b. For example, clock cycles that are not attenuated are detected by the electrostatic RFID tag 11 as data representing logic " 0 ". The initial non-attenuated RF field 41 prepares the integrated circuit for the on-board power circuit to charge up. For example, signals 46a and 46b have longer period periods than signals 44a and 44b, include more cycles of excitation signal 18, and are interpreted to represent logic " 1. " It will be appreciated that the logic can be reversed if necessary.

도 1을 다시 참조하면, 비접촉형 용량성 데이터 전송 회로(10)는 밸런싱된 아웃 오브 패이즈 쌍으로서 작동하는 안테나 플레이트들 E1과 E2의 쌍을 갖는다. 이 안테나 플레이트들의 어레이들도 사용될 수 있다는 것도 알 수 있을 것이나, 간단히, 본 명세서에서는 두개의 예시적인 안테나 플레이트들에 대한 설명만 할 것이다. 대안적으로, 예를 들면, 와이어 안테나 정전기 소자들이나 콤(comb) 모양의 구조체들이 안테나 플레이트들 대신에 채택될 수 있다. 또한, 안테나 플레이트들중의 하나는 제거되거나 접지에 커플링되어 모노폴 배열을 형성한다.Referring again to FIG. 1, the contactless capacitive data transmission circuit 10 has a pair of antenna plates E1 and E2 that act as balanced out of phase pairs. It will also be appreciated that arrays of antenna plates may also be used, but for simplicity, only two exemplary antenna plates will be described herein. Alternatively, for example, wire antenna electrostatic elements or comb shaped structures may be employed in place of the antenna plates. In addition, one of the antenna plates is removed or coupled to ground to form a monopole arrangement.

필요하다면, 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로(10)는, 입력 신호들을 검출기에 제공하는 수신기에 접속된 싱글 정전기 리더 안테나 플레이트(single electrostatic reader antenna plate)를 포함할 수 있는 리더부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. I/O 프로세서는 검출기로부터 신호를 수신하고 프로세서에 의한 평가를 위해 이 신호들을 변환하여, 예를 들면, 정전기 RFID 태그(11)에 기록된 데이터가 성공적이었음을 확인한다. 또한, 리더는, 예를 들어 기지국의 일부로서 결합된 비접촉형 용량성 송신 회로와 함께 정전기 RFID 태그(11)에 저장된 식별 데이터를 판독하는 데에 사용될 수 있다.If desired, the non-contact capacitive data transmission circuit 10 may include a reader portion (not shown) which may include a single electrostatic reader antenna plate connected to a receiver for providing input signals to the detector. It may include. The I / O processor receives the signal from the detector and converts these signals for evaluation by the processor, for example confirming that the data recorded in the electrostatic RFID tag 11 was successful. The reader can also be used to read identification data stored in the electrostatic RFID tag 11 with, for example, a contactless capacitive transmission circuit coupled as part of the base station.

도 3은 진폭 변조 대신에 주파수 변조를 채택한 비접촉형 용량성 데이터 전송 회로(50)의 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예에서는, 정현파원(52)과 같은 여기원이 여기 신호를 승산기(54)에 출력하는데, 그러면 승산기(54)는 인에이블 신호(55)를 수신한다. 전압 제어식 발진기(VCO)(56)는 승산기로부터의 출력을 수신하고, 주파수 제어 신호(57)를 수신하여, VCO(56)로부터의 신호의 주파수를 제어한다. 가변 주파수 출력 신호(58)는 증폭기(59)의 입력으로서 기능한다. 그러면, 증폭기(59)는 가변 주파수 출력 신호(58)를 변환기(26)에 출력한다. 인에이블 신호(55)는 제로가 되어 승산기(54)로부터 아무런 출력도 도출되지 않을 수 있다. 필요하다면, 비접촉형 용량성 데이터 전송 회로(50)는 진폭 변조기로서 사용될 수 있다. 또한, 위상 변조도 사용될 수 있다.3 shows another embodiment of a contactless capacitive data transfer circuit 50 employing frequency modulation instead of amplitude modulation. In this embodiment, an excitation source such as the sine wave source 52 outputs an excitation signal to the multiplier 54, which then receives the enable signal 55. The voltage controlled oscillator (VCO) 56 receives the output from the multiplier and receives the frequency control signal 57 to control the frequency of the signal from the VCO 56. The variable frequency output signal 58 functions as an input of the amplifier 59. The amplifier 59 then outputs a variable frequency output signal 58 to the converter 26. Enable signal 55 may be zero such that no output is derived from multiplier 54. If desired, the contactless capacitive data transmission circuit 50 may be used as an amplitude modulator. In addition, phase modulation can also be used.

다른 예를 들면, 도 4는 스위칭 트랜지스터(60)를 갭 발생기로서 채택한 바이폴(bipole) 진폭 변조 회로로 구성된 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로의 예를 도시한다. 이에 따르면, 제어기에 의해 생성된 여기 드라이브 신호(61)는 여기 신호(18)의 완전한 감쇠를 고려하여 단순한 디지탈 펄스일 수 있다. 따라서, 트랜지스터(60)의 디지탈 입력 데이터는, 여기 신호를 션트하기 위한 적당한 시간에 트랜지스터를 턴온함으로써, 또는 트랜지스터의 베이스에 대한 듀티 사이클을 변화시켜 진폭을 변화함으로써, 여기 신호(18)의 진폭을 변경하도록 기능한다. 이 회로는 2차 코일을 가로질러 병렬로 연결된 감쇠 저항(64)(옵션임)과 공명 캐패시터(66)를 포함한다. 병렬 연결된 캐패시터는 여기 드라이브 신호(61)의 주파수로 공명하는 신호를 갖도록 선택된다. 2차 코일의 최상단을 통해 정전기 안테나(16a)에 제공된 정전기에 기초한 데이터는 밸런싱되어, 2차 코일(16b) 최하단을 통해 제공된 신호와 180도 위상차가 나도록 된다. 화살표에 의해 표시된 바와 같이, 정전기 안테나는 필드를 생성하는데, 이 필드는 정전기 기반의 RFID 태그(11)에 전력을 공급하고 기록을 하는 데에 사용된다. 당해 분야의 기술자들은, 필드의 바람직한 전압 레벨들이, 전송 회로가 상기 장치에 전력을 공급하는 거리와 같은 팩터들(factors)에 의존할 것임을 알 것이다. 또한, 예를 들어, 바람직한 전력 레벨들은 송신 회로가 사용될 나라의 주파수 방출 요건들에 따르게 될 것임을 알 것이다.As another example, FIG. 4 shows an example of a contactless capacitive data transmission circuit composed of a bipole amplitude modulation circuit employing the switching transistor 60 as a gap generator. According to this, the excitation drive signal 61 generated by the controller may be a simple digital pulse in view of the complete attenuation of the excitation signal 18. Accordingly, the digital input data of the transistor 60 changes the amplitude of the excitation signal 18 by turning on the transistor at an appropriate time for shunting the excitation signal, or by changing the duty cycle with respect to the base of the transistor to change the amplitude. Function to change The circuit includes an attenuation resistor 64 (optional) and a resonance capacitor 66 connected in parallel across the secondary coil. The paralleled capacitors are selected to have a signal that resonates with the frequency of the excitation drive signal 61. The static-based data provided to the electrostatic antenna 16a through the top of the secondary coil is balanced so that it is 180 degrees out of phase with the signal provided through the bottom of the secondary coil 16b. As indicated by the arrow, the electrostatic antenna creates a field, which is used to power and record the electrostatic based RFID tag 11. Those skilled in the art will appreciate that the desired voltage levels of the field will depend on factors such as the distance that the transmission circuit powers the device. Also, for example, it will be appreciated that the desired power levels will be in accordance with the frequency emission requirements of the country in which the transmission circuit will be used.

도 5는 비접촉형 용량성 데이터 송신 회로로부터 기록 데이터 포맷(40)(도 2 참조)과 같은 데이터(20)를 정전기적으로 수신하는 적어도 제1 및 제2 안테나 소자(25a, 25b) T1, T2를 갖는 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로(70)의 일 실시예를 나타낸다. 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로(70)는 제1 및 제2 정전기 안테나소자(25a, 25b)에 커플링된 정전기 데이터 디코더(71)를 포함한다. 정전기 데이터 디코더(71)는 정전기적으로 수신된 데이터(20)를 디코드하여 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 또는 로직 "0"을 나타내는지를 판정한다.FIG. 5 shows at least the first and second antenna elements 25a, 25b T1, T2 which electrostatically receive data 20, such as the write data format 40 (see FIG. 2), from the non-contact capacitive data transmission circuit. An embodiment of a non-contact capacitive data receiving circuit 70 having a is shown. The non-contact capacitive data receiving circuit 70 includes an electrostatic data decoder 71 coupled to the first and second electrostatic antenna elements 25a, 25b. The electrostatic data decoder 71 decodes the electrostatically received data 20 to determine whether the received data represents a logic "1" or a logic "0".

정전기 데이터 디코더(71)는 클럭 추출 회로(72), 레벨 검출 회로(74), 갭 검출 회로(76), 사이클 카운터(78) 및 데이터 인터프리터(80)를 포함한다. 클럭 추출 회로(72)는 데이터(20)를 수신하고 수신된 신호에서 검출된 각각의 사이클에 기초하여 디지탈 클럭 신호(82)를 생성하는 아날로그-디지탈 컨버터로서 기능한다. 레벨 검출 회로(74)는 데이터(20)를 역시 수신하고 임계치 이상인 검출된 사이클들을 나타내는 디지탈 신호(84)를 출력한다. 레벨 검출 회로(74)는 정전기적으로 수신된 데이터(20)에서 유효 사이클들을 결정한다. 갭 검출 회로(76)는 클럭 신호(82)를 카운트하여 필드 갭 또는 스타트 갭이 검출되었는지를 판정한다. 갭이 검출되었다면, 갭 검출 회로(76)는 리셋 신호(86)를 생성한다. RF 사이클 카운터(78)는 리셋 신호(86)를 검출하면 리셋한다. 데이터 인터프리터(80)는 이전의 사이클들의 그룹이 로직 "1"인지 또는 로직 "0"인지를 해석한다.The electrostatic data decoder 71 includes a clock extraction circuit 72, a level detection circuit 74, a gap detection circuit 76, a cycle counter 78, and a data interpreter 80. The clock extraction circuit 72 functions as an analog-to-digital converter that receives the data 20 and generates a digital clock signal 82 based on each cycle detected in the received signal. Level detection circuitry 74 also receives data 20 and outputs a digital signal 84 representing detected cycles that are above a threshold. The level detection circuit 74 determines valid cycles in the electrostatically received data 20. The gap detection circuit 76 counts the clock signal 82 to determine whether a field gap or start gap is detected. If a gap is detected, gap detection circuit 76 generates a reset signal 86. The RF cycle counter 78 resets upon detecting the reset signal 86. The data interpreter 80 interprets whether the group of previous cycles is logic "1" or logic "0".

리셋 신호가 검출되지 않는다면, RF 사이클 카운터(78)는 갭들 사이의 사이클들의 개수를 카운트하고 카운트 데이터(88)를 데이터 인터프리터(80)에 출력한다. 카운트 데이터는 사이클들의 그룹이 로직 "1"을 구성하는지 또는 로직 "0"을 구성하는지를 판정하는 데에 사용된다. 이에 따라, 데이터가 기록 데이터라면, 사이클 카운터는 RFID 태그상에 배치된 집적 회로에 프로그램될 데이터를 검출한다. 데이터 인터프리터(80)는 필드 갭들 사이의 감쇠되지 않은 각각의 인터벌의 기간을검출하여 그 정보가 로직 "1"인지 또는 로직 "0"인지를 판정하는 비교기이다. 예를 들어, 카운트 데이터(88)가 수용 가능한 범위 내에 있으면, 예를 들어 56이라면, 데이터 인터프리터(80)는 그 정보가 로직 "1"을 나타낸다고 판정할 수 있다. 두개의 갭들 사이의 시간이, 예를 들어, 24 클럭이라면, 데이터 인터프리터(80)는 데이터가 로직 "0"이라고 판정할 수 있다. 또한 필요하다면, 상술한 회로가 다른 정전기 안테나 소자(25b)에 기본적으로 중복될 수 있다. 그런 다음 정보가 제어기(도시되지 않음)에 출력되는데, 이 제어기는, 예를 들어 데이터가 패킷 데이터를 나타내는지를 판정하고, 또한 데이터 패킷의 콘텐트를 판정하는 카운터일 수 있다. 제어기는 임의의 적합한 로직일 수 있고, 저장 스토리지, 및 적당한 포맷이 사용되었는지를 판정하는 데이터 패킷 허가기일 수 있다. 예를 들면, 기록 명령 동안, 제어기는, 데이터가 적당한 연산 코드(op 코드) 데이터, 메모리 데이터로서 저장될 적당한 비트 수, 로크 비트, 및 메모리 어드레스 데이터와 컨피규레이션 모드 데이터를 나타내는지를 판정할 수 있다. 컨피규레이션 모드 데이터는, 예를 들어 집적 회로가 판독 모드에 있어야 하는지 또는 기록 모드에 있어야 하는지, RFID를 위한 것인지 또는 다른 장치를 위한 것인지를 나타내는 데이터일 수 있고, 데이터가 통신되어지는 데이터 레이트일 수 있고, 필요하다면, 다른 타입의 모드 데이터일 수도 있다. 또한, 상기 디코더는 필요하다면 디지탈 로직을 사용하여 구현될 수도 있다.If no reset signal is detected, RF cycle counter 78 counts the number of cycles between the gaps and outputs count data 88 to data interpreter 80. Count data is used to determine whether a group of cycles constitutes a logic "1" or a logic "0". Thus, if the data is write data, the cycle counter detects the data to be programmed into the integrated circuit disposed on the RFID tag. Data interpreter 80 is a comparator that detects the duration of each non-attenuated interval between field gaps and determines whether the information is a logic "1" or a logic "0". For example, if count data 88 is within an acceptable range, for example 56, then data interpreter 80 may determine that the information represents a logic " 1. " If the time between the two gaps is, for example, 24 clocks, the data interpreter 80 may determine that the data is logic "0". Also, if necessary, the above-described circuit can be basically overlapped with other electrostatic antenna elements 25b. Information is then output to a controller (not shown), which may be a counter for determining whether the data represents packet data, for example, and also determining the content of the data packet. The controller may be any suitable logic and may be a storage packet and a data packet permitter that determines if the proper format was used. For example, during a write command, the controller can determine whether the data represents the appropriate operational code (op code) data, the appropriate number of bits to be stored as memory data, lock bits, and memory address data and configuration mode data. The configuration mode data may be, for example, data indicating whether the integrated circuit should be in read mode or in write mode, for RFID or for another device, may be the data rate at which the data is communicated, If necessary, it may be another type of mode data. The decoder may also be implemented using digital logic if necessary.

비접촉형 용량성 데이터 송신 회로는 비접촉형 용량성 데이터 수신 회로와 조합되어, 비접촉형 용량성 데이터 전송 시스템을 형성한다. 이에 따르면, 상술한실시예들은 기지국으로부터 정전기적으로 커플링되는 데이터를 태그에 비접촉형으로 기록하는 데에 사용될 수 있어서, 예를 들어 RFID 태그 디코더의 제조를 간단하게 할 수 있다. 당해 분야의 기술자들은 다른 잇점들도 명백히 알 것이다.The contactless capacitive data transmission circuit is combined with the contactless capacitive data reception circuit to form a contactless capacitive data transmission system. According to this, the above-described embodiments can be used to non-contactly record data electrostatically coupled from a base station to a tag, for example, to simplify the manufacture of an RFID tag decoder. Those skilled in the art will clearly appreciate other advantages.

당업자들은 본 발명의 여러 특징들에 따른 다른 변형들 및 변경들이 구현될 수 있다는 것을 알 것이며, 본 발명은 본 명세서에 기술된 내용들로만 한정되지는 않는다. 예를 들어, FSK, PSK 또는 다른 적절한 기술과 같은 임의의 적당한 변조 스킴이 사용될 수 있음을 알 것이다. 또한, 도 5 및 도 6의 디코더들은, 필요하다면 하나의 안테나 소자에만 커플링될 수 있어서, 모노폴 컨피규레이션이 사용될 수도 있고, 또는 각 타입의 디코더의 조합이 사용될 수도 있다. 또한, 접촉형 프로그래머를 사용하여 제조 공정 동안 RFID를 프로그램할 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 본 명세서에 개시된 기본적인 원리들과 청구 범위의 사상 및 범위 내에 들어오는 모든 변형들, 변경들, 또는 등가물들을 모두 커버하는 것으로 이해해야 한다.Those skilled in the art will appreciate that other variations and modifications in accordance with various aspects of the invention may be implemented and the invention is not limited to the contents described herein. It will be appreciated that any suitable modulation scheme can be used, such as, for example, FSK, PSK or other suitable technique. In addition, the decoders of FIGS. 5 and 6 can be coupled to only one antenna element if necessary, such that a monopole configuration may be used, or a combination of each type of decoder may be used. In addition, a contact programmer can be used to program the RFID during the manufacturing process. Therefore, it is to be understood that the present invention covers all modifications, changes, or equivalents falling within the spirit and scope of the principles and claims disclosed herein.

Claims (25)

용량성 데이터 송신 회로에 있어서,In the capacitive data transmission circuit, 여기 신호(excitation signal)를 생성하는 여기원과;An excitation source for generating an excitation signal; 상기 여기 신호를 정전기 송신용 데이터로서 변조하도록 커플링된 정전기 데이터 생성 회로; 및Electrostatic data generation circuitry coupled to modulate the excitation signal as data for electrostatic transmission; And 상기 정전기 데이터 생성 회로에 커플링된 적어도 하나의 제1 안테나 소자At least one first antenna element coupled to the electrostatic data generation circuit 를 포함하고,Including, 상기 적어도 하나의 제1 안테나 소자는 데이터를 근방에 위치한 원격 전력 투입형 무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification, RFID) 태그(tag)에 정전기적으로 송신하기 위해 배열된 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.Wherein said at least one first antenna element is arranged for electrostatically transmitting data to a remotely powered remote frequency identification (RFID) tag located nearby. . 제1항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는 진폭 변조, 주파수 변조 및 위상 변조 중 적어도 하나에 의해 변조하여 정전기적으로 송신되는 데이터 패킷들을 형성하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.2. The capacitive data transmission circuit as claimed in claim 1, wherein the electrostatic data generation circuit forms data packets which are modulated by at least one of amplitude modulation, frequency modulation and phase modulation to be electrostatically transmitted. 제2항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는, 상기 여기 신호를 주기적으로 변조하여 데이터 비트들과 데이터 비트들 사이의 갭들을 생성하도록 제어되는 갭 발생 회로를 갖는 진폭 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.3. The electrostatic data generating circuit of claim 2, wherein the electrostatic data generating circuit comprises an amplitude modulator having a gap generating circuit controlled to periodically modulate the excitation signal to generate gaps between the data bits and the data bits. Capacitive data transmission circuit. 제2항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는, 상기 여기 신호를 주기적으로 약 100% 내지 0% 사이로 변조하여 데이터 비트들과 데이터 비트들 사이의 갭들을 생성하는 진폭 변조기를 포함하고, 상기 데이터 비트들은 적어도 하나의 연산(op) 코드 데이터와 메모리 어드레스 데이터를 나타내는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.3. The apparatus of claim 2, wherein the electrostatic data generation circuit comprises an amplitude modulator that modulates the excitation signal periodically between about 100% and 0% to generate gaps between data bits and data bits. And at least one op code data and memory address data. 제1항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는 주파수 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.2. The capacitive data transmission circuit of claim 1, wherein the electrostatic data generation circuit comprises a frequency modulator. 제1항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는, 초기의 감쇠되지 않은 RF 필드, 스타트 갭 및 그에 후속되는, 원격 전력 투입형 RFID 태그상에 배치된 프로그래머블 집적 회로에 대한 기록 데이터로서, 데이터 필드들과 필드 갭들을 포함한 포맷으로 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.The data field as claimed in claim 1, wherein the electrostatic data generation circuit is write data for a programmable non-attenuated RF field, a start gap and subsequent programmable integrated circuit disposed on a remotely powered RFID tag. And generating data in a format including field and field gaps. 제6항에 있어서, 상기 데이터 필드들은 연산 코드 데이터, 메모리 어드레스, 메모리 데이터, 로크 비트 및 컨피규레이션 모드 데이터 중의 적어도 하나를 나타내는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.7. The capacitive data transmission circuit of claim 6, wherein the data fields comprise data representing at least one of opcode data, memory address, memory data, lock bits, and configuration mode data. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 안테나 소자는 정전기 플레이트인것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.2. The capacitive data transmission circuit of claim 1, wherein the at least one first antenna element is an electrostatic plate. 제1항에 있어서, 제2 정전기 안테나 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 송신 회로.The capacitive data transmission circuit according to claim 1, comprising a second electrostatic antenna element. 용량성 데이터 수신 회로에 있어서,In the capacitive data receiving circuit, 용량성 데이터 송신 회로로부터의 데이터를 정전기적으로 수신하는 적어도 제1 및 제2 안테나 소자; 및At least first and second antenna elements for electrostatically receiving data from the capacitive data transmission circuit; And 상기 제1 및 제2 안테나 소자들 중의 적어도 하나에 커플링되어, 정전기적으로 수신된 데이터를 디코드하여, 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 또는 로직 "0"을 나타내는지를 판정하는 정전기 데이터 디코더Electrostatic data coupled to at least one of the first and second antenna elements to decode electrostatically received data to determine whether the received data represents a logic "1" or a logic "0" Decoder 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 수신 회로.Capacitive data receiving circuit comprising a. 제10항에 있어서, 상기 정전기 데이터 디코더는, 정전기적으로 수신된 데이터에서 갭을 검출하여, 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 또는 로직 "0"을 나타내는지의 판정을 용이하게 하는 갭 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 수신 회로.12. The gap detection of claim 10, wherein the electrostatic data decoder detects a gap in the electrostatically received data to facilitate determination of whether the received data represents logic "1" or logic "0". And a circuit comprising a circuit. 제10항에 있어서, 상기 정전기 데이터 디코더는 원격 전력 투입형 정전기 RFID 태그상에 배치되고,The electrostatic data decoder of claim 10, wherein the electrostatic data decoder is disposed on a remotely powered electrostatic RFID tag, 상기 정전기적으로 수신되는 데이터를 수신하도록 커플링된 갭 검출기와;A gap detector coupled to receive the electrostatically received data; 상기 정전기적으로 수신되는 데이터를 수신하도록 커플링된 사이클 카운터; 및A cycle counter coupled to receive the electrostatically received data; And 사이클 카운터에 커플링된 레벨 검출 회로Level Detection Circuit Coupled to Cycle Counter 를 포함하고,Including, 상기 갭 검출기는 스타트 갭 및 필드 갭들을 검출하고, 상기 사이클 카운터는 원격 전력 투입형 RFID 태그상에 배치된 집적 회로에 프로그래밍될 데이터를 검출하고, 상기 레벨 검출 회로는 정전기적으로 수신된 데이터에서 유효 사이클들을 결정하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 수신 회로.The gap detector detects start gaps and field gaps, the cycle counter detects data to be programmed in an integrated circuit disposed on a remotely powered RFID tag, and the level detection circuit is valid on electrostatically received data. And capacitive data receiving circuitry. 제10항에 있어서, 상기 정전기 데이터 디코더는, 상기 데이터가 연산 코드 데이터, 메모리 어드레스, 메모리 데이터 및 컨피규레이션 모드 데이터 중의 적어도 하나를 나타내는 데이터를 포함하는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 수신 회로.11. The capacitive data receiving circuit according to claim 10, wherein the electrostatic data decoder determines whether the data includes data representing at least one of operation code data, memory address, memory data, and configuration mode data. 용량성 데이터 전송 시스템에 있어서,In the capacitive data transmission system, (a) 용량성 데이터 송신 회로 -이 회로는(a) Capacitive data transmission circuit-this circuit 여기 신호를 생성하는 여기원과;An excitation source for generating an excitation signal; 상기 여기 신호를 정전기 송신용 데이터로서 변조하도록 커플링된 정전기 데이터 생성 회로; 및Electrostatic data generation circuitry coupled to modulate the excitation signal as data for electrostatic transmission; And 상기 정전기 데이터 생성 회로에 커플링된 적어도 하나의 제1 안테나 소자At least one first antenna element coupled to the electrostatic data generation circuit 를 포함하고,Including, 상기 적어도 하나의 제1 안테나 소자는 데이터를 근방에 위치한 원격 전력 투입형 무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification, RFID) 태그(tag)에 정전기적으로 송신하기 위해 배열되어 있음 -; 및The at least one first antenna element is arranged for electrostatically transmitting data to a remotely powered remote frequency identification (RFID) tag located nearby; And (b) 용량성 데이터 수신 회로 -이 회로는(b) capacitive data receiving circuit-this circuit 상기 용량성 데이터 송신 회로로부터의 데이터를 정전기적으로 수신하는 적어도 제1 및 제2 안테나 소자; 및At least first and second antenna elements for electrostatically receiving data from the capacitive data transmission circuit; And 상기 제1 및 제2 안테나 소자들에 커플링되어, 정전기적으로 수신된 데이터를 디코드하여 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 또는 로직 "0"을 나타내는지를 판정하는 정전기 데이터 디코더An electrostatic data decoder coupled to the first and second antenna elements to decode electrostatically received data to determine whether the received data represents a logic "1" or a logic "0" 를 포함함 -Contains- 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.Capacitive data transmission system comprising a. 제14항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는 진폭 변조, 주파수 변조 및 위상 변조 중 적어도 하나에 의해 변조하여 정전기적으로 송신되는 데이터 패킷들을 형성하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.15. The system of claim 14, wherein said electrostatic data generation circuitry forms data packets that are electrostatically modulated by at least one of amplitude modulation, frequency modulation, and phase modulation. 제15항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는, 상기 여기 신호를 주기적으로 변조하여 데이터 비트들과 데이터 비트들 사이의 갭들을 생성하도록 제어되는 진폭 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.16. The system of claim 15, wherein said electrostatic data generating circuit comprises an amplitude modulator controlled to periodically modulate said excitation signal to produce gaps between data bits and data bits. . 제15항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는, 상기 여기 신호를 주기적으로 약 100% 내지 0% 사이로 변조하여 데이터 비트들과 데이터 비트들 사이의 갭들을 생성하도록 제어되는 갭 발생 회로를 갖는 진폭 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.16. The amplitude modulator of claim 15, wherein the electrostatic data generation circuit has an amplitude modulator with a gap generation circuit that is controlled to modulate the excitation signal periodically between about 100% and 0% to produce gaps between data bits and data bits. Capacitive data transmission system comprising a. 제14항에 있어서, 상기 정전기 데이터 생성 회로는, 초기의 감쇠되지 않은 RF 필드, 스타트 갭 및 그에 후속되는, 원격 전력 투입형 RFID 태그상에 배치된 프로그래머블 집적 회로에 대한 기록 데이터로서, 데이터 필드들과 필드 갭들을 포함한 포맷으로 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.15. The data field as claimed in claim 14, wherein the electrostatic data generating circuit is write data for a programmable non-attenuated RF field, a start gap and subsequent programmable integrated circuit disposed on a remotely powered RFID tag. And generate data in a format including field and field gaps. 제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 안테나 소자들은 정전기 플레이트들인 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.15. The system of claim 14, wherein said first and second antenna elements are electrostatic plates. 제14항에 있어서, 상기 정전기 데이터 디코더는, 정전기적으로 수신된 데이터를 디코드하여 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 또는 로직 "0"을 나타내는지를 판정하는 사이클 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.15. The apparatus of claim 14, wherein the electrostatic data decoder includes a cycle counter that decodes electrostatically received data to determine whether the received data represents a logic "1" or a logic "0". Capacitive data transmission system. 제14항에 있어서, 상기 정전기 데이터 디코더는 원격 전력 투입형 정전기 RFID 태그상에 배치되고,15. The method of claim 14, wherein the electrostatic data decoder is disposed on a remotely powered static RFID tag, 상기 정전기적으로 수신되는 데이터를 수신하도록 커플링된 갭 검출기와;A gap detector coupled to receive the electrostatically received data; 상기 정전기적으로 수신되는 데이터를 수신하도록 커플링된 사이클 카운터; 및A cycle counter coupled to receive the electrostatically received data; And 상기 사이클 카운터에 커플링된 레벨 검출 회로A level detection circuit coupled to the cycle counter 를 포함하고,Including, 상기 갭 검출기는 스타트 갭 및 필드 갭들을 검출하고, 상기 사이클 카운터는 원격 전력 투입형 RFID 태그상에 배치된 집적 회로에 프로그래밍될 데이터를 검출하고, 상기 레벨 검출 회로는 정전기적으로 수신된 데이터에서 유효 사이클들을 결정하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.The gap detector detects start gaps and field gaps, the cycle counter detects data to be programmed in an integrated circuit disposed on a remotely powered RFID tag, and the level detection circuit is valid on electrostatically received data. A capacitive data transfer system, characterized in that for determining cycles. 제14항에 있어서, 상기 정전기 데이터 발생기에 커플링된 제2 용량성 안테나 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.15. The system of claim 14 including a second capacitive antenna element coupled to the electrostatic data generator. 제14항에 있어서, 상기 용량성 데이터 전송 회로는 비접촉형인 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 전송 시스템.15. The capacitive data transfer system of claim 14, wherein the capacitive data transfer circuit is contactless. 용량성 데이터 통신 방법에 있어서,In the capacitive data communication method, 비접촉형 용량성 데이터 전송 회로로부터 생성된 데이터를 정전기적으로 수신하는 단계; 및Electrostatically receiving data generated from the contactless capacitive data transmission circuit; And 상기 정전기적으로 수신된 데이터를 디코드하여 수신된 데이터가 로직 "1"을 나타내는지 또는 로직 "0"을 나타내는지를 판정하는 단계Decoding the electrostatically received data to determine whether the received data represents logic "1" or logic "0"; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 통신 방법.Capacitive data communication method comprising a. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 필드 갭을 검출하는 단계와;Detecting a field gap; 원격 전력 투입형 전자 식별 태그상에 배치된 집적 회로에 프로그래밍될 데이터를 검출하는 단계; 및Detecting data to be programmed into an integrated circuit disposed on the remotely powered electronic identification tag; And 정전기적으로 수신된 데이터에서 유효 사이클들을 결정하는 단계Determining valid cycles in the electrostatically received data 를 포함하는 것을 특징으로 하는 용량성 데이터 통신 방법.Capacitive data communication method comprising a.
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