CN100342386C - 包括低耗电有效夜间警戒模式的无接点集成电路读出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无接点集成电路的读出装置，它包括一个天线线圈(L1)用于发射震荡磁场，还包括探测器可在不接收识别信息的情况下探测读出装置通信范围内出现无接点集成电路(5)。根据本发明，探测器包括短暂磁场脉冲发射器(MP，L1)、信号提取器(D1，F1)可从天线线圈提取包络信号(SE)其具有的包络脉冲对应于磁场脉冲，还包括包络脉冲振幅监测器(DETC)，其配置是为了探测在读出装置通信范围内无接点集成电路输入端的表征包络脉冲振幅的变化。
Description
技术领域
本发明涉及感应耦合数据传输领域。
本发明尤其涉及一些可用于与带有无接点集成电路的电子便携体交换数据的无接点集成电路读出装置如无接点智能卡、无接点电子标记、无接点电子徽章，...
更具体地说，本发明涉及一种无接点集成电路读出装置，它包括一个可发射振荡磁场的天线线圈，以及在不接收识别信息情况下可探测在读出装置的通信范围内存在无接点集成电路的器件。
本发明还涉及在不接收识别信息情况下探测无接点集成电路读出装置通信范围内存在无接点集成电路的方法。
背景技术
近些年来，无接点集成电路有了重大的发展并且感应耦合数据传输的方法当今也成了各种规约的内容，其中有一些已实现了标准化，例如标准ISO/IEC15693及ISO/IEC14443所描述的那样。
这些规约包括一些措施(配置)，可使读出装置探测在其通信范围内存在无接点集成电路，以便进行通信。这类配置常常包括了在由读出装置重复发射之前的识别请求。按照该请求的接收，处于读出装置询问区域内的集成电路就发送识别信息。识别信息可被个性化并包含集成电路的识别号，如它的序列号或任何其它识别符号。识别信息也可以是简单的匿名识别信号，比如是一种荷载调制所产生的磁场振幅调制周期。在读出装置的通信范围内能够同时存在大量无接点集成电路的这些应用中，识别请求与防碰撞(冲突)约定相配合可选择一个而且是单一集成电路。
这种探测/识别集成电路的方法需要读出装置经常发射一种交变磁场，或者至少需要它按足够的时间间隔连续发射磁场以便可以发送识别请求和接收识别信息。
这种集成电路的探测/识别方法需要读出装置经常发射交变磁场或者至少需要它发射足够持续时间磁场脉冲以便可以发送识别请求及接受识别信息，或者至少发射一些足够持续时间的磁场脉冲群以便使集成电路能够提取供电电压并且消耗能量，因此同时还减弱了所发射的磁场，比如像专利申请EP599所提出的那样。
为了明确概念，图1概括地表示了一个读出装置1，它装配一个天线线圈L1可发射例如13.56MHz或125MHz(经常使用的频率)的振荡磁场FLD。正对着读出装置安放一个装有天线线圈12的无接点集成电路5。图2表示磁场的一般形态。读出装置这时连续发射磁场FLD1、FLD2、...每次发射延续至少一毫秒。磁场载频用垂直线示意图表示出来了。磁场的包络线3具有在发送请求RQST时的振幅调制周期，按照由所用规约确定的调制外形，以剖面线区表示在图上了。
这种无接点集成电路的探测/识别方法，为了发射磁场，由读出装置造成了不可忽视的耗电。因此，该方法不适合那些当没有任何集成电路处在询问范围内时读出装置耗电应较低的应用。这些应用特别是涉及由蓄电池或电池供电的读出装置。
按照其它通信规约，无接点集成电路当它探测到存在由读出装置发射的磁场时就自发地发送识别信息。这种自发性的识别探测模式也造成了不可忽视的耗电，因为读出装置应该发射经常性的磁场或者连续发射足够延续时间的磁场以便激励集成电路并使其发送识别信息(可包括一个简单的识别信号，如前面所指出的那种信号)。
为了克服这种缺点，人们都知道一种集成电路的探测方法，它可以使红外发射机/接收机起作用。在通信周期以外，读出装置处于有效警戒(值班)状态，在该状态下它不发射任何磁场并只是预警由红外传感器所接收的信号。当无接点集成电路(与电子便携体连成一体)处在红外辐射场中时，读出装置探测红外接收电平的调制并按有效模式转换，读出装置发射磁场(连续发射或经常性发射，利用或没有利用识别请求)。如果在确定数的请求或连续发射以后，没有接收到任何识别信息，读出装置就转到有效警戒模式状态下。
不过，该方法必需求助于要采用复杂的红外系统，这就大大提高了读出装置的成本。此外，红外探测并没有完全满足要求，这是由于红外光束只覆盖围绕读出装置周围的一部分空间。
发明内容
因此，本发明的目的是这样一种装置，它可以在无需接收识别信息也不需使用红外探测器的情况下探测无接点集成电路。
为达到该目的，本发明是基于这样一种事实的：当集成电路的天线线圈处在读出装置的通信范围内时，由读出装置发射的磁场振幅存在明显地改变。实际上，当无接点集成电路处在读出装置附近时，集成电路的天线线圈与读出装置线圈相互影响(表现为相互感应)，这可明显地使读出装置天线电路失调。另一方面，公知的是：磁场振幅容易利用从天线线圈中提取的包络信号进行监视。因此，本发明的观念就是发射一些短暂的磁场脉冲，只引起几乎可忽略的耗电量，并且要监测包络信号的振幅。如果在一指定时刻，包络信号的振幅出现大于确定阈值的变化或出现确定的衰减，根据本发明，这表明无接点集成电路刚刚进入读出装置的通信范围内。
因此，本发明设计了一种无接点集成电路读出装置，它包括一个天线线圈用于发射振荡磁场，还包括探测设备可在不接收识别信息的情况下探测到在读出装置通信范围内存在无接点集成电路，其中探测设备包含短暂的磁场脉冲发射器、无线线圈的包络信号提取器，此信号呈现为对应于磁场脉冲的包络线脉冲，还包含有包络线脉冲振幅的监测器，它们的安装都是为了探测读出装置通信范围内无接点集成电路输入端表征包络脉冲振幅的变化。
所述无接点集成电路读出装置包括一个用于发射振荡磁场的可调谐天线线圈以及探测在读出装置通信范围内存在带有天线线圈的无接点集成电路的探测器，所述探测器包括：短暂磁场脉冲发射器；从天线线圈提取包络信号的信号提取器，此包络信号具有对应于磁场脉冲的包络脉冲，以及包络脉冲振幅监测器，其中，所述监测器被配置成探测一种目标，将其引进到读出装置通信范围内就会明显地使集成电路读出装置的天线线圈失调，监测器包括一些探测器用于：在校准阶段，利用包络脉冲振幅的平均值确定探测阈值，使得在校准阶段包络脉冲振幅显然处于所述探测阈值以上同时又非常接近该探测阈值，以及在探测阶段，探测至少一个其振幅小于所述探测阈值的包络脉冲，以便推断出探测目标已经相对于进行了校准阶段时进入到通信范围内，所述读出装置被配置成当包络脉冲振幅在探测阈值以下时发送识别请求以便确定已经进入该通信范围内的目标是否为无接点集成电路。
根据一种实施方式，监测器包括比较器用于使包络脉冲振幅变化与确定的变化阈值进行比较、当包络脉冲振幅出现大于指定变化阈值的变化时，就推定为探测到了无接点集成电路。
根据一种实施方式，监测器包括比较设备用于比较大于确定的振幅阈值的包络脉冲振幅，当至少一个包络脉冲的振幅变得小于确定的振幅阈值时，就被推定为探测到了无接点集成电路。
根据一种实施方式，监测器包括确定的振幅参考信号发生器，以及用于包络脉冲振幅与参考信号的比较器。
根据一种实施方式，参考信号发生器包括数字振幅值发生装置以及一个数字模拟转换器用于把数字振幅值转换为可形成参考信号的模拟信号。
根据一种实施方式，读出装置包括调节设备它可以在没有要探测的无接点集成电路情况下调节参考信号的振幅。
根据一种实施方式，参考信号振幅调节器的设置是为了在短暂的磁场脉冲发射过程中调节参考信号振幅。
根据一种实施方式，参考信号振幅调节器的设置是为了调节参考信号振幅使得其明显地小于包络脉冲的振幅。
根据一种实施方式，参考信号发生器包括一个电容器以及利用包络脉冲给电容器充电的充电器。
根据一种实施方式，读出装置包括一个模拟/数字转换器用于使包络脉冲转换成数字振幅信号，它含有包络脉冲振幅的表征振幅值，还有数字振幅信号的监测器。
根据一种实施方式，监测器的配置是为了使数字振幅信号的变化与数字变化阈值进行比较。
根据一种实施方式，监测器的设置是为了使数字振幅信号与数字振幅阈值进行比较。
根据一种实施方式，监测器的配置是为了在没有待探测的集成电路情况下调节数字变化阈值或数字振幅阈值。
根据一种实施方式，监测器的配置是为了在计算振幅平均值的同时调节数字振幅变化阈值或数字振幅阈值。
根据一种实施方式，监测器的配置是为了在发射短暂的磁场脉冲过程中调节数字振幅变化阈值或数字振幅阈值。
根据一种实施方式，监测器的配置是为了在利用对应于最后N个所发射磁场脉冲的包络脉冲振幅值的同时，实时地调节数字变化阈值或数字振幅阈值。
根据一种实施方式，包络信号提取器构成了读出装置数据接收电路的一部分。
根据一种实施方式，读出装置具有一种低耗电量的有效夜间警戒模式，其中读出装置连续地发射短暂的磁场脉冲并且按每个脉冲确定是否集成电路被探测到或未探测到。
根据一种实施方式，短暂的磁场脉冲具有持续时间小于磁场脉冲群，这可以使无接点集成电路发送识别信息。
根据一种实施方式，短暂的一个磁场脉冲具有的持续时间小于100微秒。
本发明还涉及一种探测方法，可在不接收识别信息的情况下，探测在无接点集成电路读出装置的通信范围内出现无接点集成电路，读出装置包括一个发射振荡磁场的天线线圈，包括几个步骤主要是发射短暂的磁场脉冲，从天线线圈提取包络信号，它呈现出一些对应于磁场脉冲的包络脉冲，并且监视包络脉冲的振幅以便探测读出装置通信范围内无接点集成电路输入端的表征包络脉冲振幅的变化
该方法探测在带有可调谐天线线圈的无接点集成电路读出装置的通信范围内存在带有天线线圈无接点集成电路，该天线线圈用于发射振荡磁场，该方法包括以下步骤：发射短暂的磁场脉冲；从天线线圈提取包络信号，所述包络信号具有对应于磁场脉冲的包络脉冲，以及监测包络脉冲振幅，该方法的特征在于，监测包络脉冲的步骤包括：校准阶段，以利用包络脉冲振幅的平均值确定探测阈值，使得在校准阶段包络脉冲振幅明显地处于所述探测阈值以上同时又非常接近探测阈值，以及探测阶段，以探测至少一个其振幅小于探测阈值的包络脉冲，并推断目标已经相对于在已实施了校准阶段时进入到通信范围内；该方法还包括，当包络脉冲振幅在探测阈值以下时发送识别请求，以确定已经进入到该通信范围内的目标是否为无接点集成电路。
根据一种实施方式，当包络脉冲振幅出现大于确定变化阈值的变化时，无接点集成电路被推定为探测到了。
根据一种实施方式，当至少一个包络脉冲的振幅变为小于确定的振幅阈值时，就推定为探测到了无接点集成电路。
根据一种实施方式，该方法包括以下步骤：产生确定振幅的参考信号，并且使包络脉冲振幅与参考信号进行比较。
根据一种实施方式，该方法包括一个调节步骤，可在没有要探测的无接点集成电路情况下调节参考信号的振幅。
根据一种实施方式，调节步骤是在至少发射一个短暂的磁场脉冲过程中进行的。
根据一种实施方式，参考信号的振幅被调节要使得该振幅明显地小于包络信号出现的振幅。
根据一种实施方式，参考信号是利用包络脉冲，在充电的电容器一个端子上提取的电压信号。
根据一种实施方式，参考信号是利用数字模拟转换器，由数字振幅值转换生成的。
根据一种实施方式，该方法包括的步骤主要是使包络脉冲转换成数字振幅信号，这包含一些包络脉冲振幅的表征振幅值，并且要监视数字振幅信号，与此同时把数字振幅信号的变化与数字变化阈值进行比较或者使数字振幅信号与数字振幅阈值进行比较。
根据一种实施方式，数字变化阈值或数字振幅阈值在没有要探测的集成电路情况下进行调节。
根据一种实施方式，数字振幅变化阈值的调节或数字振幅阈值的调节包括计算振幅值的平均值。
根据一种实施方式，数字振幅变化阈值或数字振幅阈值是在发射短暂磁场脉冲过程中被调节的。
根据一种实施方式，数字变化阈值或数字振幅阈值是实时调节的，与此同时要利用对应于最后N个所发射磁场脉冲的包络脉冲振幅值。
根据一种实施方式，该方法包括连续发射短暂的磁场脉冲用于探测集成电路。
根据一种实施方式，短暂的磁场脉冲具有的持续时间小于磁场的连续发射，这可以使无接点集成电路发送识别信息。
根据一种实施方式，一个短暂的磁场脉冲其持续时间于小100微秒。
附图说明
本发明的这些目的、特征和优点以及其它各方面都可在后面对本发明方法、本发明读出装置的一个实施例，以及对各种不同的本发明监测电路实施例的描述中得到更详细的阐明，此描述说明是作为非限定性实施例进行的，同时还参照了几个附图，其中有：
—图1前面已描述过了，它概括地示出无接点集成电路读出装置及无接点集成电路，
—图2前面已描述过了，它表示出当发送识别请求时由读出装置所发射的磁场状态，
—图3表示本发明读出装置的总体结构，
—图4A表示由读出装置所发射的磁场脉冲，而图4B表示了在发射这些脉冲时所呈现的包络信号外形图，
—图5描绘了作为本发明方法基础的互感现象，
—图6表示本发明监测电路的第一种实施方式，
—图7A和7B表示一些电信号，可阐明图6监测电路的功能，
—图8表示本发明监测电路的第二种实施方式，
—图9A和9B表示一些电信号，可阐明图8监测电路的功能，
—图10表示本发明监测电路的第一种实施方式，以及
—图11表示一些电信号，可表明利用图10电路采用本发明方法的实施例。
具体实施方式
本发明方法将在后面结合图3所示无接点集成电路读出装置的通常结构实施例加以描述并且是作为采用本发明的非限定性实施例而描述的。
所示读出装置10包括：微处理机MP、程序存储器MEM、天线电路、数据发射电路30以及数据接收电路40。
天线电路按确定的谐振频率，例如按13，56MHZ调谐，并且包括与电容器C1并联的天线线圈L1以便形成L1C1电路。电路L1C1的一端连接到节点21而另一端则接地。节点21接到电容器C2的一端，其另一端连接到数据发射电路30的输出端。节点21还连接到数据接收电路40的输入端。
数据发射电路30包括一个振荡器OSC可输出初级调制信号Smp，其振荡载波频率Fc在此为13.56MHZ，此信号加到调制电路MODC的一个输入端。调制电路MODC的另一个输入端连接到微处理机的一个端对PT1以便接收要发射的数据DTX。电路MODC输出可以加到放大器AMP1输入端的振幅调制信号Sm。放大器AMP1输出端成了电路30的输出端并且连接到天线电路的电容器C2。
数据接收电路40在输入端包括一个整流二极管D1其正极接到天线电路的节点21并且接收天线信号。二极管D1的负极连接到低通滤波器F1，它是为了消除整流后天线信号中存在的载频Fc而设置的，滤波器F1具备的截止频率例如对于13.56MHZ载频来说为1MHZ。这样，在二级管D1的阴极上存在包络信号SE可通过电容器C3加到放大器AMP2的输入端。放大器AMP2的输出端输出数据DTr。带通型或高通型滤波器F2可以设置在放大器AMP2的输出端以便消除载荷调制的副载波，这是当通信规约考虑到利用这类副载波按照无接点集成电路方向向读出装置发送数据时的情况。
为了说明其本身是专业技术人员所公知的读出装置10的功能，图3针对读出装置表示出了一个装有天线线圈L2的无接点集成电路5，集成电路处在读出装置的通信范围内。天线线圈输出振荡磁场。当数据DTX应该传送到集成电路5时，读出装置依数据DT而变化调制磁场振幅，这些数据可被编码。当数据DT应该利用集成电路5传送到读出装置时，集成电路利用断路器SW，按照要发射的数据DTr(它们可以如同前面所指出的那样与副载波组合)的节律使其线圈L2短接(完全短接或局部短接)。线圈的短接反应为读出装置天线电路中的感应耦合，其形式是载荷调制，这可引起重新出现在包络信号SE中的天线信号振幅调制。
如前面所指出的那样，等待来自无接点集成电路的识别信息，利用或没有利用预先发送识别请求，都必需经常性地或以不可忽略的持续时间脉冲群的形式发射磁场。
为了克服这个缺点，本发明考虑到对读出装置10编制程序使得该读出装置具有有效的夜间警戒性模式，其中该读出装置发射短暂的磁场脉冲并且监测包络信号。
为了确定概念，图4A表示一列本发明磁场脉冲P1、P2、P3…PN-1、PN，并且图4B表示脉冲发射周期中包络信号SE的外形轮廓。包络信号SE重复显示了脉冲P1至PN并且其本身就具有脉冲SE1、SE2...SEN-1、SEN，或包络脉冲。
磁场脉冲的持续时间T远远小于通常的磁场脉冲群，例如大约为10-50μs。脉冲的彼此间隔时间TS明显地大于其自身的持续时间，例如200ms。因此，天线电路的平均耗电等于在利用比值Ts/Ti分隔开的连续发射磁场过程中天线电路具备的耗电，即，对于间隔为200ms的10-50μs脉冲来说，耗电的降低系数为2000-4000。在实践中已验证到甚至一些较宽的脉冲，比如100μs的脉冲，都可以达到很低的平均耗电量并且可以使电池供电的读出装置具有很长的持续期。
在没有无接点集成电路5的情况下，包络脉冲SE1、SE2...SEN-1、SEN具有差不多固定不变的振幅V1。在存在无接点集成电路的情况下，包络脉冲的振幅V2明显小于V1。这在图4A和4B上已阐明了，其中假设无接点集成电路5进入到在脉冲PN-1与脉冲PN之间的读出装置通信范围内。磁场振幅明显地减小了并因此而减小了SEN包络脉冲的振幅。这种现象是由于在读出装置线圈L1与集成电路线圈L2之间出现互感M而造成的，如图5所表明的那样。线圈L1变为等于与M值电感串联的L1-M值电感，这就使天线线圈稍有失谐并减弱磁场。
应指出的是：这类对磁场振幅的干扰也是当第二个无接点集成电路出现在通信范围内时产生的，这是相对于存在第一个无接点集成电路情况下天线信号所具有的振幅而言的。因此，虽然后面考虑了第一个集成电路进入读出装置通信范围内的情况，本发明同样也涉及第二个集成电路进入通信范围内的情况，甚至第三个集成电路等等
如图3所示，读出装置10装配了监测电路DETC，它的一个输出端连接微处理机的一个端对PT3而其一个输入端连接到电路40的二极管D1的负极以便接收包络信号SE。不过电路DETC的输入端可以连接到任何其它提取包络信号SE的装置，例如一个可连接到天线电路的附加二极管、配置在天线电路中的电流传感器，等等。
在图6、8和10上表示三个DETC电路的实施例并分别标注为DETC1、DETC2和DETC3。
在图6所示实施方式中，DETC1电路包括：按比较器配置的差动放大器、电容器C4及二极管D2。放大器DAMP输出探测信号DETS。电容器C4负极接地并且在其正极上，通过二极管的D2，接收包络信号SE，它由于二极管D2中的电压降而减少了十分之几伏特。放大器DAMP在其负输入端接收包络信号SE。其正输入端接收在电容器C2阳极上提取的参考信号VREF并等于电容器的充电电压。
图7A描述了当发射磁场脉冲P1、P2...PN-1、PN(图4A)时，SE信号及VREF信号的外形。信号SE呈现图4B中所描述的脉冲SE1、SE2...SEN-1、SEN，脉冲SEN的振幅V2小于脉冲SE1至SEN-1脉冲的振幅V1，由于存在无接点集成电路的线圈L2而造成的。电容器在每个新包络脉冲时再充电并且在两个脉冲之间少量放电，使得VREF信号的平均值在V1与V2之间。当振幅V2的脉冲SEN出现时，信号VREF就大于振幅V2使得DETS信号为1而不是为0，如图7B所示。
采用本发明方法及探测器DETC1牵连到微处理机的相应编制程序，利用了装入到程序存储器MEM中的有效夜间警戒模式的管理程序。这种编制程序的操作本身是属于专业人员的业务范围，将不再描述了。从前面可引出的情况是：微处理机应该在发射磁场脉冲P1至PN过程中监视端对PT3上的信号DETS，这确定了一些信号DETS的监测窗W1、W2...WN-1、WN。在监测窗以外的DETS信号值不考虑并且没有什么意义，因为包络信号SE是零。
在图8所示实施方式中，监测电路DETC2包括按比较器配置的差动放大器DAMP以及数字一模拟转换器DAC。放大器DAMP在其负输入端上接收包络信号SE，在其正输入端上接收信号VREF，并且输出探测信号DETS。信号VREF在此是由转换器DAC输出的，该转换器输入端接收数字信号DVREF，它是由微处理机的端对PT4至PTN经过图3上连接输出的，每个端对PT4至PTN都可输出信号DVREF的比特。信号DVREF是数字振幅值而且VREF信号的振幅是随着DVREF振幅值而变化的。
使用监测电路DETC2必需预先调准信号VREF，如图9A及9B上所描述的那样。图9A描绘了在跟随探测阶段PH2的调整相PH1中信号SE和VREF的外形，而图9B表示信号DETS。在该实施例中看到：读出装置在PH1相中发射五个磁场脉冲，它可显示出五个包络脉冲SE1至SE5。微处理机以微差增量方式逐渐增加振幅DVREF值一直到信号VREF变得大于包络信号SE并且信号DETS在五个监测窗W1、W2-W5中的一个内可达到1，该五个监测窗对应于五个包络脉冲。在该实施例中，信号VREF的振幅在包络脉冲SE4时间内超过包络信号振幅并且信号DETS在监测窗W4内达到1。随后微处理机以微差方式减少了DVREF值，以致于在后面脉冲时，在此是脉冲SE5，信号DETS在监测窗W5内为0。因此VREF信号利用明显小于V1的振幅调准。探测阶段PH2开始于脉冲SE6。当出现小于V1的V2振幅的脉冲SEN时，信号VREF大于振幅V2使得信号DETS在次序为N的监测窗中是1而不是0。
如前面所述，采用本发明方法导致的微处理机的相应编制程序就其本身来说也是专业人员的业务范围。
在图10所示的实施方式中，监测电路DECT3仅仅包括模拟一数字转换器ADC而且所说的包络脉冲监测在此是由微处理机保证的。因此转换器ADC在输入端接收包络信号SE并且输出数字振幅值DSE它被加到微处理机的端对上。DSE值例如按10比特编码并且加到十个端对PT3至PTn上。
本发明方法的该实施方式还包括一个调节相PH1，这里其目的是调准数字阈值DTH，它可使微处理机在包络脉冲振幅V1与V2之间加以区别。
图11上描绘了PH1相的实施例，它表示SE信号的外形。如前面所述人们看到，读出装置在相PH1时间内发射五个磁场脉冲，可显示出五个包络脉冲SE1-SE5。在每个脉冲时，微处理机都接收一个相应的振幅值DSE，即，DSE1、DSE2、DSE3、DSE4、DSE5值，例如128、125、127、126和125。依据相PH1，微处理机计算数字阈值DTH，例如同时计算DSE1至DSE5值的平均值DSEa(在此就是126.2)同时又对其使用了调解系数，例如0.95。探测阶段PH2开始于脉冲SE6并且微处理机使每个包络脉冲的振幅值与阈值DTH进行比较。当出现振幅V2的包络脉冲SEN时，相应的DSEN振幅值就小于阈值DTH并且微处理机以此推断出存在无接点集成电路。
如前面所述，采用本发明方法导致的微处理机编制程序，其本身是专业人员的业务范围。
本发明方法的这种实施方式可以有各种不同的变型。
根据一种变型例，微处理机计算了在适配时窗中振幅值的平均值DSEa，其含有包络信号的后N个脉冲，例如最后五个脉冲，微处理机还经常地更新阈值DTH。在每个新脉冲时，微处理机使包络信号最后的脉冲振幅值DSEi与阈值DTH比较。如果DSEi振幅的新值不小于阈值DTH，它就插入到平均值DSEa中并且计算了DTH阈的一个新值。在相反的情况下，微处理机认为集成电路被探测到了。
根据另一个变型例，微处理机在每个新脉冲时计算一个振幅的变化ΔDSE，它等于平均值DSEa与包络信号最后脉冲振幅值DSEi之间的差，即，ΔDSE＝DSEa-DSEi，“i”是一个指数。振幅的变化ΔDSE与预先确定的阈值DTHD比较，这里它是一种差阈，例如是平均值DSEa的百分比。如果变化ΔDSE小于阈值DTHD，它就没有被看作是有说明意义的并且新的振幅值DSEi并入到平均值DSEa中。如果反过来，变化ΔDSE大于DTHD阈值，则微处理机就认为探测到集成电路了。
另一方面，可实现的是，考虑由申请人所预计的一种假定，按照该假定，无接点集成电路出现在读出装置的通信范围内可引起包络信号振幅的暂时增加，随后减少。更深入的一些试验不在此限，在无接点集成电路的天线电路固有频率与读出装置天线电路的固有频率之间存在一种确定的关系时，这种现象就可发生。
虽然这种情况可被看成是例外的，但它仍属于本发明领域，为了不时之需设计了包络信号的振幅变化探测，其中变化符号未加以考虑。这还会导致上述方法的另一实施变型例，其中当DSEi＞DSEa时就看作集成电路被探测到了，如果断定ΔDSE＝DSEa-DSEi这就对应负的ΔDSE变化，或者断定ΔDSE＝DSEi-DSEa就对应一个正的ΔDSE变化。
实际上，针对ΔDSE变化绝对值的包络信号监测可同时考虑阈值DTHD以外振幅值的增加或减少。在这种情况下，当包络信号振幅突然降低或者当它突然增加时，就推定为探测到了集成电路。
可使比较器起作用的前述探测电路都可以有相应的变型例，与此同时可利用例如两个比较器和两个参考信号VREF1、VREF2，在没有要探测的无接点集成电路的情况下，其中一个大于包络信号振幅而另一个小于包络信号振幅。
另一方面，应注意到：本发明方法可以进行集成电路的“预探测”而不是可以使其接收识别信息的完全肯定的探测。采用本发明方法的读出装置事实上有可能由于在读出装置附近内引入金属物例如一种钱币而造成误差，出现包络信号的减少。因此，当集成电路利用本发明方法被推定为探测到了，读出装置可对其查明，采用方式是随后同时发送磁场脉冲群这可以使无接点集成电路发送识别信息，先于或未先于识别请求。接收识别信息可以确认或没有确认集成电路的出现并且如有必要可着手进入通信状态。
总之，虽然在绪言部分已指出了本发明的目的是使具有自律式供电系统，如蓄电池或电池的读出装置耗电量更节约更经济，当然是：本发明可以应用到各种类型的读出装置方面，其中包括那些由供电网供电的读出装置。一般地，本发明读出装置可以按其经营规划，利用“有效夜间警戒模式控制”选择余地而商业化，此“模式控制”就是用户根据所针对的应用而有权加以选择或不选择。
Claims (17)
1.无接点集成电路读出装置，所述无接点集成电路读出装置包括一个用于发射振荡磁场的可调谐天线线圈以及探测在读出装置通信范围内存在带有天线线圈的无接点集成电路的探测器，所述探测器包括：
短暂磁场脉冲发射器，
从天线线圈提取包络信号的信号提取器，此包络信号具有对应于磁场脉冲的包络脉冲，以及
包络脉冲振幅监测器，
其中，所述监测器被配置成探测一种目标，将其引进到读出装置通信范围内就会明显地使集成电路读出装置的天线线圈失调，监测器包括一些探测器用于：
在校准阶段，利用包络脉冲振幅的平均值确定探测阈值，使得在校准阶段包络脉冲振幅显然处于所述探测阈值以上同时又非常接近该探测阈值，以及
在探测阶段，探测至少一个其振幅小于所述探测阈值的包络脉冲，以便推断出探测目标已经相对于进行了校准阶段时进入到通信范围内，所述读出装置被配置成当包络脉冲振幅在探测阈值以下时发送识别请求以便确定已经进入该通信范围内的目标是否为无接点集成电路。
2.根据权利要求1所述的读出装置，其中所述发射短暂的磁场脉冲的发射器发射的磁场脉冲小于无接点集成电路为了从磁场提取电能并且消耗该电能所需的持续时间。
3.根据权利要求1所述的读出装置，其中所述发射短暂的磁场脉冲的发射器发射持续时间小于或等于100微秒的磁场脉冲。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的读出装置，其中所述监测器包括把包络脉冲振幅变化与变化阈值进行比较的比较器，此变化阈值是相对于脉冲平均值而确定的。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的读出装置，其中所述监测器包括把包络脉冲振幅与所述探测阈值进行比较的比较器。
6.根据权利要求5所述的读出装置，其中所述监测器包括提供数字探测阈值的器件以及把所述数字探测阈值变换成提供给比较器的模拟探测阈值的数字模拟转换器。
7.根据权利要求5所述的读出装置，其中所述监测器包括电容器以及利用包络脉冲给电容器充电的充电器，以便得到所述的探测阈值。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的读出装置，该读出装置包括：
-模拟/数字转换器，用于把包络脉冲转换成数字振幅信号，所述数字振幅信号包含包络脉冲振幅的表征振幅值，
-计算器，用于在校准阶段计算数字振幅值的平均值，通过对该平均值应用一个调节系数来推出数字探测阈值，并且在探测阶段内，将数字振幅值与数字阈值进行比较。
9.根据权利要求8所述的读出装置，其中所述监测器被配置成通过利用对应于后N个所发射磁场脉冲的包络脉冲振幅值来实时地调节所述数字阈值。
10.探测在带有可调谐天线线圈的无接点集成电路读出装置的通信范围内存在带有天线线圈无接点集成电路的方法，该天线线圈用于发射振荡磁场，该方法包括以下步骤：
-发射短暂的磁场脉冲，
-从天线线圈提取包络信号，所述包络信号具有对应于磁场脉冲的包络脉冲，以及
-监测包络脉冲振幅，
该方法的特征在于，监测包络脉冲的步骤包括：
-校准阶段，以利用包络脉冲振幅的平均值确定探测阈值，使得在校准阶段包络脉冲振幅明显地处于所述探测阈值以上同时又非常接近探测阈值，以及
-探测阶段，以探测至少一个其振幅小于探测阈值的包络脉冲，并推断目标已经相对于在已实施了校准阶段时进入到通信范围内，
该方法还包括，当包络脉冲振幅在探测阈值以下时发送识别请求，以确定已经进入到该通信范围内的目标是否为无接点集成电路。
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括发射较短时间的磁场脉冲，所述磁场脉冲的持续时间小于该无接点集成电路为了从磁场提取电能并消耗该电能所需的持续时间。
12.根据权利要求10所述的方法，该方法包括发射其持续时间小于或等于100微秒的磁场脉冲。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中当包络脉冲振幅的变化大于变化阈值时就确定探测到目标了，该变化阈值是相对于所述脉冲的平均值而确定的。
14.根据权利要求10所述的方法，其中包括以下步骤：
-产生确定振幅的一个探测阈值，以及
-在校准阶段，调节所述探测阈值的幅度以使其小于包络脉冲的振幅。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述探测阈值是在利用包络脉冲进行充电的电容器的一个端子上取出的电压。
16.根据权利要求10所述的方法，该方法包括如下步骤：
-将包络脉冲转换成数字振幅信号，该数字振幅信号含有包络脉冲振幅的表征振幅值，以及
-在校准阶段，计算该数字振幅值的平均值，通过对该平均值应用调节系数来推出一个数字探测阈值，并且
-在探测阶段内，将所述数字振幅值与该数字阈值进行比较。
17.根据权利要求16所述的方法，其中利用对应最后N个所发射磁场脉冲的包络脉冲振幅值来对所述探测阈值进行实时调节。
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