ITAR20000040A1

ITAR20000040A1 - Trasduttore lettore di transponder per il controllo dei passaggi

Info

Publication number: ITAR20000040A1
Application number: IT2000AR000040A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Manneschi; Giovanni Manneschi
Original assignee: Alessandro Manneschi; Giovanni Manneschi
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-08
Also published as: ITAR20000040A0; DE10144011A1; ES2170731B1; GB2370726A; ES2170731A1; FR2813979B1; US20020030599A1; GB2370726B; GB0116748D0; FR2813979A1; US6567002B2

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne un trasduttore lettore di transponder per il controllo di passaggi, con il quale leggere a distanza il contenuto dei transponder assegnati alle persone e/o alle cose in transito.

Sono conosciuti lettori di schede induttive transponder posizionati a parete, atti a leggere o leggere e registrare informazioni su schede induttive transponder, di seguito chiamate per brevità transponder, affacciate ad essi fino a distanze non superiori a 30-40 cm.

Tali lettori sono utilizzati per ottenere, ad esempio, l'autorizzazione di ingresso in ambienti speciali come caveaux, uffici e sedi di particolare importanza, nonché accessi speciali come parcheggi, senza dover aprire i finestrini dell’auto per avvicinare il transponder ad essi, allo scopo di ottenere l'apertura automatica dell'accesso. In un altro caso sono utilizzati per consentire al possessore del transponder di procedere nel varco controllato senza fermarsi in presenza di porte automatiche, anche nel caso in cui abbia entrambe le mani occupate, quindi anche nelle condizioni in cui la persona non possa maneggiare il transponder in suo possesso.

Gli attuali lettori di transponder, definiti di tipo "Long Range", per raggiungere tali risultati, impiegano antenne piatte, di forma quadrata, rettangolare o circolare, che concentrano il flusso di campo magnetico prodotto in un lobo di limitata sezione, pressoché assiale rispetto al lettore medesimo. Ciò al fine di consentire una sufficiente distanza di lettura. Questo implica però che il transponder, per essere letto senza essere presentato manualmente al lettore corrispondente, debba essere indossato dal suo possessore in una ben precisa area del corpo, corrispondente, in altezza, a quella del lobo magnetico del lettore con cui deve interagire. Inoltre, per ottenere il massimo accoppiamento induttivo e quindi avere in ricezione un segnale sufficientemente intenso, anche quando il transponder si trova fino ad una distanza di 30-40 cm dal lettore, esso deve essere presentato con la propria superficie parallela a quella del lettore medesimo, cioè in posizione parallela al piano sul quale giace il coil o i coils di trasmissione/ricezione. Ciò implica che la persona, oltre ad indossare il transponder ad una determinata altezza, deve posizionare il proprio corpo in modo da orientare il transponder parallelamente al lettore, allo scopo di ottenere il corretto funzionamento di lettura. Diversamente deve estrarre il transponder e presentarlo affacciato al lettore, ad una distanza non superiore a quella massima di lettura anzidetta. Tali vincoli costituiscono una limitazione di impiego, in quanto frenano il flusso di accesso e/o transito, condizionano la direzione di avvicinamento delle persone all'accesso controllato ed impediscono loro di indossare liberamente il transponder sulle posizioni individualmente ritenute più confacenti. Infatti, oltre alla condizione di parallelismo, devono tenere conto anche della loro bassa o alta statura.

E' inoltre sentita la necessità di rilevare il passaggio di macchine, apparecchi e in generale di cose, all'interno di ambienti in modo da conoscere in ogni momento la loro ubicazione. A tale scopo tali cose saranno corredate di dispositivo transponder in modo che il loro spostamento nell’ambiente controllato sia rilevato, quindi sia determinato il percorso seguito aH'intemo dell'ambiente controllato.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un trasduttore induttivo, lettore di schede e di altri dispositivi transponder, che raggiunga una distanza di lettura almeno fino a 50-60 cm. per consentire alle persone e cose in transito nel passaggio controllato ed in possesso della scheda o del dispositivo a transponder, di seguito definiti per semplicità transponder, di seguire un percorso normale, cioè senza doversi avvicinare al lettore di transponder fino a rasentare la parete o piano su cui il lettore medesimo è posizionato.

Altro scopo dell’ invenzione è quello di realizzare un lettore di transponder che risulti capace di interagire con esso quando ubicato entro un ampio campo di variazione in altezza dal pavimento, per non obbligare il suo possessore a conservarlo in una posizione definita e a sollevarsi o abbassarsi in corrispondenza del punto di controllo in funzione della sua statura, e per non obbligare le cose in loro possesso ad essere sollevate o abbassate al livello di lettura nei punti controllati.

Altro scopo ancora è quello di realizzare un lettore di transponder che risulti capace di leggere transponder anche quando orientati secondo piani diversi da quello parallelo alla parete o comunque al piano su cui il lettore di transponder è posizionato, per consentire agli utilizzatori di riporre ciascuno il proprio transponder nella tasca o nella posizione preferita, mentre, sulle cose, per consentire di collocare il dispositivo transponder nella posizione più idonea per la cosa medesima.

L'invenzione che ha consentito l'ottenimento di tali risultati si concretizza in un trasduttore induttivo lettore di transponder costituito da una struttura longilinea tridimensionale combinata con avvolgimenti elettrici di lunghezza sufficiente a coprire le zone del corpo umano nelle quali il transponder può essere indossato e le zone della cosa in cui il dispositivo a transponder da leggere può essere applicato. Esso è inoltre provvisto di mezzi per il suo ancoraggio al pavimento, al soffitto o alla parete in prossimità del passaggio da controllare. La sua struttura longilinea è conformata a colonnetta ed è combinata con almeno due avvolgimenti, dei quali uno trasmettitore ed uno ricevitore, con il primo di tipo normalmente omopolare, il secondo di tipo normalmente multipolare.

Una invenzione siffatta risulta particolarmente vantaggiosa poiché l'utilizzo in trasmissione di almeno un avvolgimento omopolare allungato ha permesso di raggiungere, durante la sperimentazione del trovato, distanze utili di lettura di almeno 50-60 cm., consentendo in tal modo al possessore del transponder e alla cosa con dispositivo transponder di procedere linearmente nel percorso seguito attraverso il passaggio controllato, senza doversi spostare sensibilmente verso il trasduttore induttivo medesimo, eventualmente con l’applicazione di lettori di transponder posizionati su entrambi i lati del passaggio controllato.

Altro vantaggio deriva dal fatto che il trasduttore induttivo lettore di transponder é strutturato in modo che può sporgere dalla parete che lo sostiene, oppure può essere ancorato al pavimento o al soffitto e comunque ubicato in posizione prossima alla linea o traiettoria seguita dai possessori di transponder e dalle cose corredate di dispositivo transponder nell'attraversamento del passaggio controllato, favorendo il loro intersecamento e quindi la loro interazione con il lobo formato dalle linee di flusso magnetico emesse dal lettore di transponder medesimo.

Altro vantaggio deriva dal fatto che la forma allungata del trasduttore induttivo copre lo spazio compreso almeno fra le tasche dei pantaloni e la spalla della persona in possesso del transponder, tenuto conto delle possibili variazioni delle altezze degli utilizzatori, consentendo a costoro di essere rilevati con il transponder alloggiato nella tasca ritenuta più comoda.

Analogamente, nel caso di cose da controllare, la forma allungata del trasduttore induttivo consente di coprire il passaggio controllato per un'altezza dal pavimento ritenuta utile per il posizionamento del dispositivo transponder nelle cose da controllare.

Ulteriore vantaggio deriva dal fatto che l'avvolgimento ricevitore, essendo di tipo normalmente multipolare, risulta pressoché insensibile all'azione dei campi magnetici parassitari, per cui il trovato può essere installato anche in passaggi fortemente influenzati dai campi magnetici esterni prodotti da sorgenti diverse. Infatti, i campi magnetici parassitari investendo la totalità dell'antenna ricevente del trasduttore induttivo danno origine ad un segnale risultante pressoché nullo, mentre quelli prodotti dal transponder investono invece solo un tratto dell'antenna ricevente del trasduttore induttivo ed originano un segnale rilevabile.

Altro vantaggio ancora è dovuto al fatto che l'avvolgimento ricevitore del trasduttore induttivo, essendo il supporto che lo sostiene tridimensionale, come ad esempio una colonnetta con profilo della sezione trasversale circolare o di altre forme geometriche, è in grado di ricevere campi magnetici prodotti dal transponder indipendentemente da come è orientato sia sul corpo di chi lo indossa o della cosa su cui è applicato, sia rispetto al trasduttore induttivo medesimo. In tal modo, alla persona o cosa che detiene il transponder sono consentite ampie libertà di movimento in corrispondenza del passaggio in cui avviene la rilevazione.

Altro vantaggio, infine, è dovuto al fatto che il supporto longilineo tridimensionale consente di disporre in esso per la totalità o la quasi totalità della sua lunghezza più avvolgimenti trasmettitori e più avvolgimenti ricevitori, fra loro diversamente orientati e sfalsati in altezza. Ciò allo scopo di ottenere, di volta in volta, condizioni di funzionamento e di rilevazione, di lettura e di scrittura ottimali.

L'invenzione è descritta in modo dettagliato nel seguito con riferimento ai disegni schematici ed esemplificativi riprodotti nelle tavole allegate, nei quali:

- la fig. 1 è la vista prospettica di una colonnetta di supporto con un solo avvolgimento trasmettitore omopolare;

- la fig. 2 è la vista prospettica di una colonnetta di supporto con un solo avvolgimento ricevitore multipolare;

- la fig. 3 è la vista prospettica di una colonnetta di supporto con due avvolgimenti trasmettitori omopolari Tx1 e Tx2 fra loro incrociati;

- la fig. 4 riproduce le viste frontale ed in pianta di una colonnetta di supporto con due avvolgimenti ricevitori multipolari a forma elicoidale Rx1 e RX2 non coincidenti fra loro;

- la fig. 5 riproduce le viste frontale ed in pianta di una colonnetta di supporto con un avvolgimento trasmettitore omopolare Tx ed un avvolgimento ricevitore multipolare Rx;

- la fig. 6 riproduce le viste frontale ed in pianta di una colonnetta con due avvolgimenti trasmettitori omopolari Tx1 e Tx2 in posizioni fra loro normali ed un avvolgimento ricevitore multipolare Rx;

- la fig. 7 esemplifica il trovato installato a parete a ridosso di una porta ad accesso controllato;

- la fig. 8 esemplifica la vista in pianta dall'alto di un corridoio con ima porta di accesso controllato, un lettore di transponder a parete, e una persona in transito;

- la fig. 9 esemplifica una porta a due ante, combinata con due distinti lettori di transponder;

- la fig. 10 è la vista frontale, in diversa scala, del trasduttore provvisto di mezzi di ancoraggio a parete e di connettore per i suoi collegamenti elettrici con l’esterno.

E’ inteso che i disegni hanno solo carattere esemplificativo per favorire la comprensione della invenzione, senza costituire per essa alcuna limitazione.

L’invenzione riguarda quindi un lettore di transponder 1 per il controllo di passaggi, con il quale leggere a distanza i transponder assegnati ai possessori o alle cose in transito nel passaggio controllato.

Esso è costituito da una struttura longilinea tridimensionale di sostegno, normalmente conformata a colonnetta, con profilo della sezione trasversale circolare, o richiamante la forma ellittica o anche la forma poligonale su cui sono posizionati gli avvolgimenti elettrici trasduttori che interessano la totalità o la quasi totalità della sua lunghezza. Quest’ ultima é sufficiente a coprire le zone del corpo umano nelle quali può essere indossato il transponder da leggere o l'altezza dal pavimento interessata dal transito delle cose corredate di transponder. Nel caso di persone, la lunghezza del trasduttore induttivo coprirà almeno la zona compresa tra le tasche dei· pantaloni e la spalla della persona, tenendo conto delle possibili variazioni delle altezze umane. Normalmente la lunghezza del lettore di transponder é compresa fra 40 e 180 cm, circa.

La struttura longilinea che sostiene gli avvolgimenti trasduttori è conformata a colonnetta ed é protetta all’esterno da un adatto guscio di protezione. Alle estremità è provvista dei mezzi 2 per il suo sostenimento ed ancoraggio. Quest'ultimo può essere fatto sul pavimento, sul soffitto o, più frequentemente, sulla parete o comunque in prossimità del passaggio da controllare.

Tali mezzi 2 di sostenimento sono costituiti normalmente da due supporti di estremità, conformati in modo adatto per il loro ancoraggio a parete. In altra soluzione il lettore di transponder é provvisto di un solo supporto di estremità per il suo ancoraggio al pavimento o al soffitto o comunque ad un piano orizzontale.

Il lettore di transponder reca almeno due avvolgimenti elettrici, dei quali uno trasmettitore Tx ed uno ricevitore Rx, terminanti su un adatto connettore 3.

Normalmente lavvolgimento trasmettitore é di tipo omopolare, mentre quello ricevitore é di tipo multipolare. L'avvolgimento trasmettitore é quindi di forma rettangolare notevolmente allungato, in modo da generare un campo magnetico di eccitazione sufficientemente intenso su tutta l'area corrispondente alla sua sezione.

Inoltre tale campo magnetico, e quindi il lobo che lo rappresenta, si prolunga sufficientemente a partire dalla superficie su cui l'avvolgimento trasmettitore medesimo é posizionato. Sperimentalmente é stato riscontrato che tale campo a 50-60 cm dall'avvolgimento trasmettitore é ancora sufficientemente intenso per attivare il transponder con cui deve interagire. L'avvolgimento elettrico di ricezione é vantaggioso che sia di tipo multipolare per rendere pressoché nullo o comunque per operare una azione di compensazione degli effetti indotti in esso dai campi magnetici parassitari che investono la totalità del lettore di transponder. Il segnale di risposta del transponder, invece, essendo localizzato in corrispondenza di una breve porzione dell'avvolgimento ricevente, produce una forza elettromotrice indotta che, opportunamente amplificata e demodulata con sistemi elettronici di tipo noto, fornisce l'informazione relativa al suo contenuto.

Detto avvolgimento ricevitore Rx é normalmente configurato come un'elica sulla struttura longilinea tridimensionale a colonnetta che lo sostiene.

Il gruppo trasmettitore Tx del lettore di transponder in oggetto può essere realizzato, ad esempio, con due avvolgimenti omopolari fra loro non coincidenti, come esemplificato nella figura 3, o anche con un numero di avvolgimenti distinti maggiore di due.

Analogamente il gruppo ricevitore Rx può essere realizzato con due avvolgimenti multipolari fra loro sfalsati, in senso angolare e/o in altezza o comunque fra loro non coincidenti, come esemplificato nella figura 4, o con un numero maggiore di tali avvolgimenti.

In generale il lettore di transponder può essere realizzato con un solo avvolgimento trasmettitore Tx ed un solo avvolgimento ricevitore Rx, come esemplificato nella figura 5. Più in generale può essere costituito dalla combinazione di uno o più avvolgimenti elettrici trasmettitori omopolari distinti, destinati ad essere alimentati in fase o fuori fase, e da uno o più avvolgimenti elettrici ricevitori multipolari distinti, soggetti ad operare in maniera sincrona od asincrona per ottenere in trasmissione e in ricezione campi magnetici atti alla migliore rivelazione dei transponder a cui sono destinati.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Trasduttore lettore di transponder per il controllo di passaggi, con cui leggere a distanza il contenuto dei transponder assegnati ai possessori e/ o alle cose in transito, caratterizzato da: - una struttura (1) di forma longilinea tridimensionale per il sostegno degli avvolgimenti elettrici; - mezzi (2) per l'ancoraggio al pavimento, al soffitto o alla parete in prossimità del passaggio da controllare della struttura longilinea tridimensionale di sostegno; - almeno due avvolgimenti elettrici, sostenuti dalla struttura longilinea tridimensionale, di lunghezza sufficiente a coprire le zone del corpo umano, nelle quali può essere indossato il transponder da leggere, o a coprire l'altezza dal pavimento entro cui transita la cosa corredata di transponder da controllare, dei quali uno trasmettitore (Tx) ed uno ricevitore (Rx) di tipo multipolare.
2) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da una struttura longilinea tridimensionale di sostegno conformata a colonnetta.
3) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da una struttura longilinea di sostegno con profilo della sezione trasversale circolare.
4) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da una struttura longilinea di sostegno con profilo della sezione trasversale richiamante la forma ellittica.
5) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da una struttura longilinea di sostegno con lunghezza compresa fra 40 cm e 180 cm.
6) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da una struttura longilinea di sostegno provvista di due supporti di estremità conformati in modo adatto per il suo ancoraggio a parete.
7) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da ima struttura longilinea di sostegno provvista di supporti di estremità per il suo ancoraggio al pavimento e/o al soffitto.
8) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da due avvolgimenti elettrici, sostenuti dalla struttura longilinea tridimensionale di sostegno, dei quali quello trasmettitore di tipo omopolare, quello ricevitore di tipo multipolare.
9) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da più avvolgimenti elettrici trasmettitori fra loro non coincidenti.
10) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato da più avvolgimenti elettrici ricevitori multipolari fra loro sfalsati o comunque non coincidenti.
11) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato dalla combinazione di uno o più avvolgimenti elettrici trasmettitori (Tx) distinti e da imo o più avvolgimenti elettrici ricevitori (Rx) distinti.
12) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato dalla combinazione in esso di più avvolgimenti elettrici trasmettitori destinati ad essere alimentati in fase.
13) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato dalla combinazione in esso di più avvolgimenti elettrici trasmettitori destinati ad essere alimentati fuori fase.
14) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato dalla combinazione in esso di più avvolgimenti elettrici ricevitori destinati ad operare in maniera sincrona.
15) Trasduttore lettore di transponder, come da riv. 1), caratterizzato dalla combinazione in esso di più avvolgimenti elettrici ricevitori destinati ad operare in maniera asincrona.