终端（１００）包括与数据发送／接收装置（１０８－１１８）合作的线圈（１０２）。便携式物件（２００）包括远距离赋能的电路，它包括：线圈（２０２），用以拾取终端所产生的调制磁场，或者在该磁场中响应地产生调制的拾取；变换装置，它包括整流级（２１０）和滤波级（２１２），变换由线圈所拾取的磁场以及直流电压源（ｄ）；以及数据发送／接收装置，该接收装置包括解调线圈所拾取信号之振幅的装置（２１８），该振幅解调装置根据整流和滤波级输出产生的信号（ｂ）而工作。线圈（１０２，２０２）的每一个形成调谐谐振电路（１０６，２０８）部分在自由空间辐射磁场。调幅为一种低深度调制，其调制率一般不大于５０％。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于一便携式物件和一终端机之间的非接触式通信技术。非接触式数据交换已众所周知；此技术之应用包括，在无限制方式中，控制存取，电子支付(“电子钱袋”型用途)，以及远距离支付，例如，用于公共运输费征收及付帐。在后一范例中，各使用者配备了“非接触式卡”或“非接触式标记”型的便携式物件，该物件适用于将标记靠近终端机而与一固定(或可能移动)终端机交换信息，以使非金属性相互结合产生于两者之间(此终端机一词用于本说明书中以表示数据发射机/接收机装置适合与此便携式物件合作)。更明确言，此结合是通过变更由一感应线圈所产生之磁场来实施(此技术称之为“感应方法”)。为此，此终端机包括一感应电路由一交流信号来激发，此信号在周围空间内产生一交流磁场，当在该空间中时，此便携式物体检测此磁场，并通过调制由便携式物件结合至终端机所构成之负载而响应；此一变化由终端机检测，由此而建立所寻求之双向通信。本专利技术涉及便携式物件之特殊情况，它向便携式物件远距离赋能，亦即，它从终端机所放射的磁能量获取其电力，更明确言，本专利技术涉及此一情况，其中此远距离电力由便携式物件使用与用作通信功能相同的线圈来拾取。本专利技术亦涉及此情况，其中信息通过调幅而自终端机传输至便携式物件；在该情况中此便携式物件包括用以解调由线圈所拾取之信号振幅的装置。美国专利4650981号说明一种此类型的非接触式通信系统，其中便携式物件被放置于终端机的磁路空隙中，当使用者插入此便携式物件于终端机之读取槽缝中时即实现联接。此便携式物件的线圈因此放置于终端机之磁路内，由此保证所寻求之耦合，信息在终端机与便携式物件之间双向传输，便携式物件从终端机所产生的磁能量远距离地被赋能。为此，此便携式物件包括一单一线圈，它拾取来自终端机的磁场，而它与转换器装置(用以整流和滤波)相关联以使一直流电源电压予以产生，亦具有振幅解调装置工作于转换器装置之下游，以便从终端机所辐射的信号提取信息内容。本专利技术目的之一在于提供上述类型的数据交换技术，但它可使用的被辐射到自由空间内的磁场，亦即，当此便携式物件只是以一任意定向以及距此线圈的可变距离出现于围绕终端机之线圈的一预定容积内时，此目的是要与“不用手”之类终端机建立非接触式通信(例如，当传送通过一检查门时)，或者以终端机其中仅要求使用者将标记带入小尺寸之读取区，或者抵靠此一区域来放置此标记，但以任何定向以及以终端机和便携式物件之间一定量的几何学纬度。在此情况下，远距离赋能承受了依靠周围磁场的缺点，而它可随便携式物件对终端机之紧密或远距离之接近而给予非常大之变化。此在磁场上之非常大变化，一旦整流及滤波，即在用于便携式物件之电源电压上形成非常大变化，该变化必须通过一适当之稳定器级予以消除。远距离赋能的另一缺点在于当该调制为调幅时电源电压变化(由于物件和终端机之间距离的作用磁场平均电位变化，或者由于所消耗电流量的不规律之变化)和磁场调制之间可能存在干扰；干扰或少量变化可因此而错误地被视为信号调制，故具有引进传输差误之影响。相反，当此物件正在传输信号至终端机时，通过改变调谐电路之负载的调制意味着由便携式物件所消耗之电流量的强制变化，它对于加至物件之电路的一般电源有影响，在调制之一定级中具有未充分赋能之危险。如上所示，以磁场远距离地赋能一便携式物件不会没有缺点(这些观念将在详细说明中作解释)，直到现在无论其优点如何已限制此一技术的使用，或者已约束其使用于高度特定应用，例如，当终端机和物件间之距离小且恒定不变时，如上文提及美国专利4650981中，它大致上并非远距离支付用途之情况。本专利技术之目的在于建议一种终端机和一远距离赋能便携式物件之间之非接触式通信系统以补救各种缺陷，能使待赋能之物件的电子电路置于完全安全中而没有任何被干扰之风险，而对从终端机收到的和通过便携式物件拾取的电力进行较佳管理。本专利技术另一目的在于能够容许同步类型的通信实现于终端机和便携式物件之间，亦即，在此通信中，卡的操作是由终端机所定义的时钟信号锁定的。此技术通用于有触点的卡(ISO标准第7816-3号指定提供一连串触点用以在同步通信中发送此时钟信号)，不过，姑勿论其明显之优点，此技术因为牵涉自终端机至便携式物件发送时钟信息上之困难，故很少使用于非接触式系统中。本专利技术之系统属上文提及的美国专利4650981号所教导之一般型，亦即，它为一种系统，其中此终端机包括一线圈可适合用以放射一磁场；数据传输装置与线圈合作并包含交流信号发生器装置和调幅装置；以及数据接收装置与线圈合作。此便携式物件包括一电路，它由终端机远距离地赋能，并包含一线圈用以拾取来自终端机的调制磁场，或者通过磁场之调制干扰用以产生一回应；转换器装置与便携式物件之线圈合作将拾取之磁场变换为用以赋能此物件电路的直流电压，该装置包括一整流器级和滤波器级；以及数据传输装置和数据接收装置亦与便携式物件之线圈合作，此数据接收装置包括用以解调由线圈所拾取之信号的振幅的装置，该振幅解调装置工作在自整流器和滤波器级输出处所传送的信号上。此系统的特点在于，其中每一该线圈形成辐射此磁场于腾空空间内之调谐共振电路之一部分；以及由终端机放射之磁场的调幅以低深度调制，调制率典型地小于或等于50％。本专利技术亦涉及上文特定系统的便携式物件以及终端机，被视为独立特征存在。依照本专利技术之各种有利之辅助特征·调制比率小于20％；·此调幅装置为可变阈值装置，它将加到其输入的信号瞬间值与具有相同信号的平均值比较；·此振幅解调装置是对所加信号瞬间值增加速度极敏感的装置；·此变换器装置另包含，自整流器和滤波器级之下游的稳定器级，它包括一分路调节器元件，与待赋能之电路并联地安装于其电源接头之间，并与电路电源线中呈串联地相连接的电阻组件相关联，此分路调节器元件取走用于此电路之电源电流的可变分量，使电阻元件和此分路调节器元件以此一方法消散任何不为电路之操作所需要之过剩电力，即相应地，在电路之接头处的电源电压被稳定，上游调谐元件之接头处电压飘移被限制，以及防止电流消耗之变化在上游对待解调信号的振幅产生影响；·此便携式物件包含用以选择性地和暂时性地禁止分路调节器之操作的装置；在此一状况下，装置较佳地检测通信类型，是非接触式还是接触式，当测得是经由接触而实施通信的类型时实现选择性暂时性地禁止分路调节器的操作。·此整个电子电路，除了调谐元件之线圈外，均可用集成单片技术实施；以及·此数据发送装置是距调谐电路之下游以调制电流消耗而操作的装置，此电路能工作于两种电力消耗模式中，以标称电力消耗及以低电力消耗，该装置用以在数据传送装置开始实施调制之前将此电路置于低电力消耗模式中。以下将以参考附图方式给予本专利技术之实施例以详细说明，附图中相同参照号表示完全相同或功能类似之元件。附图说明图1是本专利技术系统以其最普通方式的方块图，它包含一终端机和在终端机之磁场中的便携式物件。图2显示图1之便携式物件的一个特定实施例。图3显示图2之调节器电路之细节。图4和图5详细地显示图2之解调器电路的两种可能变化。图6是图5解调器电路的详细线路图。图7详细显示图2之时钟提取电路。图8为一组波形图，显示便携式物件如何被遥控赋能以及此时钟信号如何被提取。图9为一组波形图，解释信息如何自终端机传送至物件。图10为一系列波形图，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用以交换数据的系统，此系统至少包含一终端机以及多个便携式物件适合于以非接触通信与此终端机合作，其中： 此终端机（１００）包含； 一线圈（１０２）适用以发射一磁场； 数据传输装置与线圈合作，并包含交流信号发生器装置（１０８）和调幅装置（１１０）；以及 数据接收装置（１１８，１１６）与线圈合作； 此便携式物件（２００）包含一电路，它由终端机远距离地赋能，并包含： 一线圈（２０２），用于拾取来自此终端机之调制磁场，或通过此磁场之调制干扰用以产生一响应； 一转换器装置与便携式物件之线圈合作，将所拾取之磁场变换为一直流电压（ｄ）用以赋能物件之电路，该装置包含一整流器级（２１０）和一滤波器级（２１２）；以及 数据传输装置和数据接收装置亦与便携式物件之线圈合作，此数据接收装置包括用以解调由此线圈所拾取之信号的振幅的装置（２１８），该振幅解调装置（２１８）根据自整流器和滤波器级（２１０，２１２）之输出处所传送之信号（ｂ）操作； 所述系统的特征在于： 每一该线圈（１０２，２０２）形成一调谐共振电路（１０６，２０８）之一部分放射磁场于腾空空间；以及 由终端机放射之磁场的调幅为低深度调制，调制率典型地小于或等于５０％。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克韦豪斯基，
申请(专利权)人：巴黎交通专管局，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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