特許 7398545 パッシブ型ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤシステム及びパッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-06

(45)【発行日】2023-12-14

(54)【発明の名称】パッシブ型ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤシステム及びパッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/07 20060101AFI20231207BHJP

   G05F 1/56 20060101ALI20231207BHJP

   H02J 50/20 20160101ALI20231207BHJP

   H04B 1/59 20060101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

G06K19/07 150

G05F1/56 310J

G05F1/56 310Q

G06K19/07 090

G06K19/07 170

G06K19/07 230

H02J50/20

H04B1/59

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022205253

(22)【出願日】2022-12-22

(62)【分割の表示】P 2019066615の分割

【原出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2023040059

(43)【公開日】2023-03-22

【審査請求日】2022-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山内 茂樹

【審査官】後藤 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－６３２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－４０８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１４０５０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１３４０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－２９８４８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０５Ｆ １／５６

Ｈ０２Ｊ ５０／２０

Ｈ０４Ｂ １／５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リーダーライタから送信される、無変調信号部と前記無変調信号部の直後に続く変調信号部とを含む無線信号をアンテナで受信するパッシブ型ＲＦＩＤタグであって、
前記アンテナに接続され、前記無線信号の受信によって前記アンテナから得られる受信信号を整流して直流電圧として電源ラインに出力する整流回路と、
前記電源ラインに接続され、前記直流電圧が印加されると前記受信信号を検波及び復調して受信データを得ると共に送信データを変調して変調信号を前記アンテナに供給する復調及び変調回路と、
前記電源ラインに接続され、前記直流電圧を定電圧化させて第１のレギュレータ電圧を生成する動作を行う第１のレギュレータ回路と、
前記第１のレギュレータ回路の前記第１のレギュレータ電圧の生成によって前記第１のレギュレータ電圧が印加されることにより動作を開始し、前記変調信号部の受信タイミングで制御信号を生成する制御回路と、
前記電源ラインに接続され、前記制御信号に応答して前記直流電圧を定電圧化させて第２のレギュレータ電圧を生成する動作を行い、前記第２のレギュレータ電圧を外部に出力する第２のレギュレータ回路と、を備えることを特徴とするパッシブ型ＲＦＩＤタグ。

【請求項2】

前記制御回路は、前記復調及び変調回路がオンコマンドを示す前記受信データを得たとき前記制御信号としてイネーブル信号を生成し、
前記第２のレギュレータ回路は前記イネーブル信号に応答して前記第２のレギュレータ電圧の生成動作を開始することを特徴とする請求項１記載のパッシブ型ＲＦＩＤタグ。

【請求項3】

前記制御回路は、前記復調及び変調回路がオフコマンドを示す前記受信データを得たとき前記制御信号として前記イネーブル信号を停止し、
前記第２のレギュレータ回路は前記イネーブル信号の停止に応答して前記第２のレギュレータ電圧の生成動作を停止させることを特徴とする請求項２記載のパッシブ型ＲＦＩＤタグ。

【請求項4】

前記電源ラインに接続され、前記電源ラインの電圧が所定の直流電圧に達すると所定のタイマ時間を計測するタイマ回路を更に備え、前記タイマ回路が前記所定のタイマ時間の計測後に第１のイネーブル信号を生成し、
前記第１のレギュレータ回路は前記第１のイネーブル信号に応答して前記第１のレギュレータ電圧の生成動作を開始することを特徴とする請求項１記載のパッシブ型ＲＦＩＤタ
グ。

【請求項5】

無変調信号部と前記無変調信号部の直後に続く変調信号部とを含む無線信号を送信するリーダーライタと、前記リーダーライタから送信される前記無線信号をアンテナで受信するパッシブ型ＲＦＩＤタグと、を備えるＲＦＩＤシステムであって、
前記パッシブ型ＲＦＩＤタグは、
前記アンテナに接続され、前記無線信号の受信によって前記アンテナから得られる受信信号を整流して直流電圧として電源ラインに出力する整流回路と、
前記電源ラインに接続され、前記直流電圧が印加されると前記受信信号を検波及び復調して受信データを得ると共に送信データを変調して変調信号を前記アンテナに供給する復調及び変調回路と、
前記電源ラインに接続され、前記直流電圧を定電圧化させて第１のレギュレータ電圧を生成する動作を行う第１のレギュレータ回路と、
前記第１のレギュレータ回路の前記第１のレギュレータ電圧の生成によって前記第１のレギュレータ電圧が印加されることにより動作を開始し、前記変調信号部の受信タイミングで制御信号を生成する制御回路と、
前記電源ラインに接続され、前記制御信号に応答して前記直流電圧を定電圧化させて第２のレギュレータ電圧を生成する動作を行い、前記第２のレギュレータ電圧を外部に出力する第２のレギュレータ回路と、を備えることを特徴とするＲＦＩＤシステム。

【請求項6】

パッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法であって、
無線信号を受信するステップと、
前記無線信号を整流して直流電圧を生成するステップと、
第１のレギュレータ回路によって前記直流電圧を定電圧化させて第１のレギュレータ電圧を生成するステップと、
前記第１のレギュレータ電圧を制御回路に供給して前記制御回路を動作させるステップと、
受信データを受信するステップと、
前記受信データに基づいて前記制御回路によってイネーブル信号を生成するステップと、
前記イネーブル信号を第２のレギュレータ回路に供給して前記第２のレギュレータ回路を動作させるステップと、
前記第２のレギュレータ回路によって第２のレギュレータ電圧を外部接続端子に供給するステップと、
を備えることを特徴とする方法。

【請求項7】

前記無線信号はコマンド変調信号部を含み、
前記コマンド変調信号部を整流回路に供給して前記直流電圧を生成するステップを更に備えることを特徴とする請求項６記載の方法。

【請求項8】

前記直流電圧に達すると整流化された前記無線信号に応答してタイマ時間を計測するステップと、
前記タイマ時間の計測後に第１のイネーブル信号を生成するステップと、
前記第１のレギュレータ回路によって前記直流電圧を定電圧化させるステップは前記第１のイネーブル信号に応答して開始されることを特徴とする請求項６または７記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リーダーライタから送信される電波を電源として動作するパッシブ型ＲＦＩＤタグ、そのパッシブ型ＲＦＩＤタグを有するＲＦＩＤシステム、及びパッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法に関する。

【背景技術】

【0002】

パッシブ型ＲＦＩＤは、親機のリーダーライタから送信される電波を電源として子機のタグが動作し、リーダーライタとタグとの間で情報を通信する技術である。

【0003】

従来のパッシブ型ＲＦＩＤタグには、電波を受信するアンテナからの受信信号である交流信号を整流する整流回路と、その整流回路の出力直流電圧を安定化させるレギュレータ回路と、そのレギュレータ回路の出力電圧によって動作する制御回路と、アンテナに接続され、整流回路の出力直流電圧によって動作し、制御回路によって送受信制御される復調・変調回路とが備えられている。このような構成の従来のＲＦＩＤタグは、例えば、特許文献１に開示されている。

【0004】

アンテナではリーダーライタからの送信電波が受信され、受信信号は交流信号として整流回路に供給されて直流電圧となる。その直流電圧はレギュレータ回路と復調・変調回路とに供給される。レギュレータ回路の出力電圧によって動作する制御回路は、受信データをメモリに書き込み、またメモリに書き込まれたデータ読み出して送信データとして復調・変調回路に供給する。復調・変調回路は、受信信号を検波及び復調して受信データとして制御回路に供給すると共に制御回路から供給される応答の送信データを変調して送信信号としてアンテナに供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－１２２６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、リーダーライタが子機のタグのメモリに情報を書き込み、又はその書き込まれた情報を読み出すといった使用以外にタグに外部センサを設けてそのセンサが検出したセンサ情報を読み取るというような使用方法が実現されている。しかしながら、センサを外部に設けた場合には、レギュレータ回路の出力電圧によってセンサ回路などの外部回路が動作するためタグでは消費電力が増大する。よって、受信電波を電源としたタグでは十分の電力を確保することが難しく、リーダーライタの読取りのために復調・変調回路が送信信号を強く出力することができず、リーダーライタとタグと間の通信可能距離が短くなってしまうという問題があった。

【0007】

そこで、本発明の目的は、外部接続の回路を設けても十分の電力を確保することができるパッシブ型ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤシステム、及びパッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のパッシブ型ＲＦＩＤタグは、リーダーライタから送信される、無変調信号部と前記無変調信号部の直後に続く変調信号部とを含む無線信号をアンテナで受信するパッシブ型ＲＦＩＤタグであって、前記アンテナに接続され、前記無線信号の受信によって前記アンテナから得られる受信信号を整流して直流電圧として電源ラインに出力する整流回路と、前記電源ラインに接続され、前記直流電圧が印加されると前記受信信号を検波及び復調して受信データを得ると共に送信データを変調して変調信号を前記アンテナに供給する復調及び変調回路と、前記電源ラインに接続され、前記直流電圧を定電圧化させて第１のレギュレータ電圧を生成する動作を行う第１のレギュレータ回路と、前記第１のレギュレータ回路の前記第１のレギュレータ電圧の生成によって前記第１のレギュレータ電圧が印加されることにより動作を開始し、前記変調信号部の受信タイミングで制御信号を生成する制御回路と、前記電源ラインに接続され、前記制御信号に応答して前記直流電圧を定電圧化させて第２のレギュレータ電圧を生成する動作を行い、前記第２のレギュレータ電圧を外部に出力する第２のレギュレータ回路と、を備えることを特徴としている。

【0009】

本発明のパッシブ型ＲＦＩＤタグは、前記制御回路は、前記復調及び変調回路がオンコマンドを示す前記受信データを得たとき前記制御信号としてイネーブル信号を生成し、前記第２のレギュレータ回路は前記イネーブル信号に応答して前記第２のレギュレータ電圧の生成動作を開始することを特徴としている。

【0010】

また、本発明のパッシブ型ＲＦＩＤタグは、前記電源ラインに接続され、前記電源ラインの電圧が所定の直流電圧に達すると所定のタイマ時間を計測するタイマ回路を更に備え、前記タイマ回路が前記所定のタイマ時間の計測後に第１のイネーブル信号を生成し、前記第１のレギュレータ回路は前記第１のイネーブル信号に応答して前記第１のレギュレータ電圧の生成動作を開始し、前記制御回路は、前記第１のレギュレータ回路の前記第１のレギュレータ電圧の生成によって前記第１のレギュレータ電圧が印加されることにより、前記制御信号として第２のイネーブル信号を生成し、前記第２のレギュレータ回路は前記第２のイネーブル信号に応答して前記第２のレギュレータ電圧の生成動作を開始することを特徴としている。

【0011】

本発明のＲＦＩＤシステムは、無変調信号部と前記無変調信号部の直後に続く変調信号部とを含む無線信号を送信するリーダーライタと、前記リーダーライタから送信される前記無線信号をアンテナで受信するパッシブ型ＲＦＩＤタグと、を備えるＲＦＩＤシステムであって、前記パッシブ型ＲＦＩＤタグは、前記アンテナに接続され、前記無線信号の受信によって前記アンテナから得られる受信信号を整流して直流電圧として電源ラインに出力する整流回路と、前記電源ラインに接続され、前記直流電圧が印加されると前記受信信号を検波及び復調して受信データを得ると共に送信データを変調して変調信号を前記アンテナに供給する復調及び変調回路と、前記電源ラインに接続され、前記直流電圧を定電圧化させて第１のレギュレータ電圧を生成する動作を行う第１のレギュレータ回路と、前記第１のレギュレータ回路の前記第１のレギュレータ電圧の生成によって前記第１のレギュレータ電圧が印加されることにより動作を開始し、前記変調信号部の受信タイミングで制御信号を生成する制御回路と、前記電源ラインに接続され、前記制御信号に応答して前記直流電圧を定電圧化させて第２のレギュレータ電圧を生成する動作を行い、前記第２のレギュレータ電圧を外部に出力する第２のレギュレータ回路と、を備えることを特徴としている。

【0012】

本発明のパッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法は、無線信号を受信するステップと、前記無線信号を整流して直流電圧を生成するステップと、第１のレギュレータ回路によって前記直流電圧を定電圧化させて第１のレギュレータ電圧を生成するステップと、前記第１のレギュレータ電圧を制御回路に供給して前記制御回路を動作させるステップと、受信データを受信するステップと、前記受信データに基づいて前記制御回路によってイネーブル信号を生成するステップと、前記イネーブル信号を第２のレギュレータ回路に供給して前記第２のレギュレータ回路を動作させるステップと、前記第２のレギュレータ回路によって第２のレギュレータ電圧を外部接続端子に供給するステップと、を備えることを特徴としている。

【発明の効果】

【0013】

本発明のパッシブ型ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤシステム、及びパッシブ型ＲＦＩＤタグを動作させる方法によれば、外部接続回路を設けた場合に、無線信号の無変調信号部の受信時に整流回路の出力直流電圧によってキャパシタには電荷が蓄積される一方、無線信号の無変調信号部の受信時に第２のレギュレータ回路が第２のレギュレータ電圧を外部接続回路に出力し、その際、キャパシタに蓄積された電荷が放電されるので、余裕をもって外部接続回路に電力供給が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施例１としてパッシブ型ＲＦＩＤタグを有するＲＦＩＤシステムを示す図である。

【図2】図１のパッシブ型ＲＦＩＤタグの動作を示す波形図である。

【図3】図１のパッシブ型ＲＦＩＤタグ中の制御回路の動作を示すフロー図である。

【図4】本発明の実施例２としてパッシブ型ＲＦＩＤタグを有するＲＦＩＤシステムを示す図である。

【図5】図４のパッシブ型ＲＦＩＤタグの動作を示す波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0016】

図１は実施例１として本発明を適用したパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１の回路構成を示している。このパッシブ型ＲＦＩＤ用タグ１１は、整流回路１２、レギュレータ回路１３、１４、制御回路１５、及び復調・変調回路１６を備えている。整流回路１２はアンテナ２１に接続されている。アンテナ２１はリーダーライタ３１のアンテナ３２から送出された電波である無線信号を受信してそれを受信信号として整流回路１２に供給する。整流回路１２は、供給された交流信号である受信信号を整流して直流電圧として出力する。整流回路１２の直流電圧の出力端子には電源ラインＰＬを介してレギュレータ回路１３、１４、及び復調・変調回路１６が接続されており、整流回路１２の出力直流電圧がレギュレータ回路１３、１４、及び復調・変調回路１６に供給される。

【0017】

整流回路１２の直流電圧の出力端子とレギュレータ回路１３、１４、及び復調・変調回路１６各々を接続する電源ラインＰＬにはキャパシタ（コンデンサ）２２が接続されている。キャパシタ２２は電源ラインＰＬとグランドとの間に接続されているが、タグ１１を構成するＩＣチップ２０外に外付けされている。キャパシタ２２には整流回路１２の出力直流電圧が印加されることにより電荷が蓄積される。

【0018】

レギュレータ回路１３は、第１のレギュレータ回路であり、整流回路１２の出力直流電圧を予め定められたレギュレータ電圧に安定化させ、そのレギュレータ電圧を制御回路１５に出力する。

【0019】

レギュレータ回路１４は、第２のレギュレータ回路であり、レギュレータ回路１３と同様に整流回路１２の出力直流電圧を予め定められたレギュレータ電圧に安定化させ、そのレギュレータ電圧を外部接続端子２３に出力する。外部接続端子２３には例えば、図１に示されたようにマイコン回路２４が接続されている。マイコン回路２４はコンピュータからなり、外部接続端子２３から出力されるレギュレータ電圧を電源電圧として動作する。

【0020】

制御回路１５はレギュレータ回路１３に接続される共にレギュレータ回路１４及び復調・変調回路１６に接続されている。制御回路１５はレギュレータ回路１３から出力されるレギュレータ電圧を電源電圧として動作する。

【0021】

復調・変調回路１６は、アンテナ２１に接続されており、整流回路１２の出力直流電圧を電源電圧として動作する。復調・変調回路１６はアンテナ２１から供給される受信信号を検波及び復調処理して受信データとして制御回路に供給し、また、制御回路１５から供給される応答の送信データを変調して送信信号としてアンテナ２１に供給する。

【0022】

レギュレータ回路１３、１４のレギュレータ電圧は同一電圧でも良いし、互いに異なる電圧でも良く、制御回路１５及びマイコン回路２４各々の動作電圧によって設定される。

【0023】

制御回路１５は、復調・変調回路１６から受信データを得て、その受信テータに含まれるコマンドに応じて応答のための送信データを生成する。また、制御回路１５は、復調・変調回路１６から得た受信データのコマンドに応じてレギュレータ回路１４にイネーブル信号ＥＮを出力する。レギュレータ回路１４は制御回路１５からイネーブル信号ＥＮが供給されている期間に亘って定電圧化動作を実行する。

【0024】

次に、かかる構成のパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１の動作について図２の動作波形図に従って説明する。

【0025】

リーダーライタ３１のアンテナ３２から送出された無線信号は、図２(a)に示すようにＣＷ信号部、コマンド変調信号部、そして変調信号部を連続的に含む。ＣＷ信号部は無変調連続波、すなわちキャリア信号だけの部分であり、コマンドのプリアンブルを表す部分である。コマンド変調信号部はキャリアがコマンドを表すビット列で変調された信号の部分である。変調信号部は他のコマンドやパラメータを表すビット列で変調された信号が続く部分である。また、変調信号部はコマンドやパラメータを表さない特定のピット列で変調された信号でも良い。図２(a)に示した無線信号では、コマンド変調信号部ＣＭ１及びＣＭ３の各々にはイネーブル信号ＥＮのオンコマンドが含まれ、コマンド変調信号部ＣＭ２にはイネーブル信号ＥＮのオフコマンドが含まれている。

【0026】

図２(a)に示すように時点ｔ１で無線信号のＣＷ信号部がアンテナ２１で受信されると、その受信信号が整流回路１２に供給され、整流されて直流電圧となる。図２(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は、ＣＷ信号部受信以降、キャパシタ２２を充電させつつ徐々に上昇してほぼ一定した直流電圧Ｖ１に達する。この直流電圧Ｖ１はレギュレータ回路１３及び復調・変調回路１６に供給され、レギュレータ回路１３及び復調・変調回路１６を活性化させる。レギュレータ回路１３ではその直流電圧を安定化させてレギュレータ電圧を生成して制御回路１５に供給し、そのレギュレータ電圧により制御回路１５が動作する。すなわち、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１は無線信号のコマンド変調信号部を含む変調信号部に対処できる待機状態となる。しかしながら、待機状態では制御回路１５の電力消費は小さく、キャパシタ２２を十分に充電させることになる。

【0027】

無線信号のＣＷ信号部に続いて時点ｔ２でコマンド変調信号部ＣＭ１がアンテナ２１で受信されると、その受信信号が整流回路１２に供給され、整流されて直流電圧となるので、図２(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は、ほぼ一定した直流電圧Ｖ１を継続する。

【0028】

無線信号のコマンド変調信号部ＣＭ１は復調・変調回路１６で検波及び復調処理されて受信データとして制御回路に供給される。コマンド変調信号部ＣＭ１には図２(a)に示すように、イネーブル信号ＥＮのオンコマンドが含まれているので、イネーブル信号ＥＮのオンコマンドを示す受信データが制御回路１５には供給される。制御回路１５は図３に示すように、受信データを受けるとそれがイネーブル信号ＥＮのオンコマンドであるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。イネーブル信号ＥＮのオンコマンドである場合には、図２(c)に示すようにイネーブル信号ＥＮを生成する（ステップＳ１０２）。イネーブル信号ＥＮはレギュレータ回路１４に供給され、レギュレータ回路１４を動作させる。レギュレータ回路１４は整流回路１２の出力直流電圧を受け入れてその直流電圧を安定化させて、図２(d)に示すように、レギュレータ電圧を生成する。そのレギュレータ電圧は外部接続端子２３を介してマイコン回路２４に供給されるので、マイコン回路２４はそのレギュレータ電圧によって起動する。

【0029】

無線信号のコマンド変調信号部ＣＭ１に続いて時点ｔ３で変調信号部がアンテナ２１で受信されると、その受信信号が整流回路１２に供給され、整流されて直流電圧となるので、図２(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は、ほぼ一定した直流電圧Ｖ１を継続する。復調・変調回路１６から得られた受信データにコマンドが含まれていないので、制御回路１５はイネーブル信号ＥＮの生成を継続する。よって、レギュレータ回路１４はレギュレータ電圧を外部接続端子２３を介してマイコン回路２４に供給し続けるので、マイコン回路２４はそのレギュレータ電圧によって動作を続ける。

【0030】

無線信号の変調信号部に続いて時点ｔ４でコマンド変調信号部ＣＭ２がアンテナ２１で受信されると、その受信信号が整流回路１２に供給され、整流されて直流電圧となるので、図２(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は、ほぼ一定した直流電圧Ｖ１を継続する。

【0031】

無線信号のコマンド変調信号部ＣＭ２は復調・変調回路１６で検波及び復調処理されて受信データとして制御回路に供給される。コマンド変調信号部ＣＭ２には図２(a)に示すように、イネーブル信号ＥＮのオフコマンドが含まれているので、イネーブル信号ＥＮのオフコマンドを示す受信データが制御回路１５には供給される。制御回路１５は図３に示すように、ステップＳ１０２実行後において受信データを受けるとそれがイネーブル信号ＥＮのオフコマンドであるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。イネーブル信号ＥＮのオフコマンドである場合には、図２(c)に示すようにイネーブル信号ＥＮの生成を停止する（ステップＳ１０４）。イネーブル信号ＥＮのレギュレータ回路１４への供給が停止されるので、レギュレータ回路１４はレギュレータ電圧の生成を停止する。これにより、レギュレータ回路１４からマイコン回路２４へのレギュレータ電圧の供給が停止されるので、マイコン回路２４は動作を停止する。

【0032】

無線信号の変調信号部の後に無線信号の受信がなくなった場合、例えば、図２(a)に示すように、イネーブル信号ＥＮのオンコマンドを示すコマンド変調信号部ＣＭ３に続いて時点ｔ５で変調信号部が到来し、その後の時点ｔ６で無線信号が止まった場合には、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１は動作を停止する。具体的には、変調信号部を受信している限りは整流回路１２から直流電圧が出力される。これにより制御回路１５はイネーブル信号ＥＮの生成を継続し、レギュレータ回路１４はレギュレータ電圧を外部接続端子２３を介し
てマイコン回路２４に供給し続ける。しかしながら、変調信号部の受信が終了して無線信号自体がなくなると、整流回路１２から直流電圧が出力されなくなるので、時点ｔ６以降、キャパシタ２２の蓄積電荷の放電に従って図２(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は徐々に低下する。これにより制御回路１５は図２(c)に示すように、イネーブル信号ＥＮの生成を停止し、レギュレータ回路１４は図２(d)に示すように、レギュレータ電圧の生成を停止するので、マイコン回路２４は動作を停止する。

【0033】

このように本実施例１では、イネーブル信号ＥＮのオンコマンドを受信して制御回路１５からイネーブル信号ＥＮがレギュレータ回路１４に供給されている期間には、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１内の各部の回路の動作に加えて外部のマイコン回路２４を動作させることができる。その際にはキャパシタ２２に蓄積された電荷が放電されるので、余裕をもって電力供給が可能である。よって、リーダーライタ３１とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１との間の通信を従来よりも電力不足なく長く維持することができる。また、マイコン回路２４の動作中にはキャパシタ２２に蓄積された電荷が放電されるので、リーダーライタ３１とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１との間の障害により受信電力が一時的に低下してもキャパシタ２２の蓄積電荷によってその受信電力低下を補うことができる。

【0034】

マイコン回路２４は動作中には例えば、温度センサ等のセンサによってセンサ測定値を得てその測定値データを制御回路１５に供給し、制御回路１５は測定値データをメモリ（図示せず）に保存することができる。リーダーライタ３１は適当なタイミングでそのセンサ測定値の読取りコマンドを無線信号でアンテナ３２からパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１に対して送信する。パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１では、アンテナ２１を介して復調・変調回路１６が得た受信データから制御回路１５がセンサ測定値の読取りコマンドを認識すると、メモリからセンサ測定値を読み出し、センサ測定値を含む応答の送信データを作成し、復調・変調回路１６は制御回路１５から供給される応答の送信データを変調して送信信号としてアンテナ２１に供給する。よって、リーダーライタ３１ではその送信信号をアンテナ３２を介して受信することによりセンサ測定値を得ることができる。

【0035】

リーダーライタ３１では、パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１から返信される変調信号レベルをもって、おおよそのリーダーライタ３１とパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１との間の距離を把握することができる。また、リーダーライタ３１が同一のＲＦＩＤタグ１１に複数回アクセスする場合、又は、返信される変調信号レベルを検出して、複数回にわけてアクセスする場合には、その把握した距離から計算される充電時間に基づいて第２のレギュレータ回路１４の起動コマンドのオンオフ時間を管理することによりデータ収集時間を最適にすることができる。

【0036】

図４は実施例２として本発明を適用したパッシブ型ＲＦＩＤタグ５１の回路構成を示している。このパッシブ型ＲＦＩＤタグ５１では、実施例１と同一部分は同一符号を用いている。レギュレータ回路１３、１４の各々がイネーブル信号ＥＮ１、ＥＮ２の供給によって動作する点を除いて整流回路１２、レギュレータ回路１３、１４、制御回路１５、復調・変調回路１６、キャパシタ２２は実施例１のタグ１１と同様である。なお、キャパシタ２２はタグ５１を構成するＩＣチップ５０の外に外付けされている。パッシブ型ＲＦＩＤタグ５１は更にタイマ回路５２を有している。タイマ回路５２は、整流回路１２の直流電圧の出力端子、すなわち電源ラインＰＬに接続されており、整流回路１２の直流電圧がＶ１に達した時点から所定のタイマ時間を計測する。タイマ回路５２は、所定のタイマ時間の計測終了時点でイネーブル信号ＥＮ１を生成し、それをレギュレータ回路１３に供給する。所定のタイマ時間はＶ１に達した時点から無線信号においてＣＷ信号部から変調信号部に代わる時点までの時間、又は変調信号部に代わる直前の時点に相当する。

【0037】

制御回路１５は、レギュレータ回路１３から出力されるレギュレータ電圧を電源電圧と
して動作し、その動作開始から所定の遅延時間の経過後にイネーブル信号ＥＮ２を生成し、それをレギュレータ回路１４に供給する。所定の遅延時間はレギュレータ電圧を受けてから制御回路１５の動作が安定するまでの遅延であっても良い。

【0038】

その他の構成は実施例１と同様であるので、ここでの説明を省略する。

【0039】

次に、かかる構成の実施例２のパッシブ型ＲＦＩＤタグ５１の動作について図５の動作波形図に従って説明する。

【0040】

リーダーライタ３１のアンテナ３２から送出された無線信号は、図５(a)に示すようにＣＷ信号部、そして変調信号部を含む。ＣＷ信号部は無変調連続波、すなわちキャリア信号だけの部分であり、コマンドのプリアンブルを表す部分である。ＣＷ信号部の長さは一定である。変調信号部はコマンドやパラメータを表すビット列で変調された信号が続く部分である。また、変調信号部はコマンドやパラメータを表さない特定のピット列で変調された信号でも良い。

【0041】

図５(a)に示すように時点ｔ１で無線信号のＣＷ信号部がアンテナ２１で受信されると、その受信信号が整流回路１２に供給され、整流されて直流電圧となる。図５(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は、ＣＷ信号部受信以降、キャパシタ２２を充電しつつ徐々に上昇してほぼ一定した直流電圧Ｖ１に達する。この直流電圧Ｖ１はタイマ回路５２に供給され、タイマ回路５は、図５(c)に示すように、時点ｔ２で所定のタイマ時間Ｔ１の計測を開始する。このタイマ時間Ｔ１の計測中にはレギュレータ回路１３及び制御回路１５は動作していないので、キャパシタ２２の充電をより早く充電させることができる。

【0042】

タイマ回路５は所定のタイマ時間Ｔ１の計測を時点ｔ３で終了すると、図５(d)に示すように、イネーブル信号ＥＮ１を生成し、それをレギュレータ回路１３に供給する。時点ｔ３は、無線信号がＣＷ信号部から変調信号部に代わる時点ｔ４の直前の時点である。

【0043】

レギュレータ回路１３は、イネーブル信号ＥＮ１に応答して整流回路１２の出力直流電圧Ｖ１を安定化させて、図５(e)に示すように、レギュレータ電圧を生成し、そのレギュレータ電圧を制御回路１５に供給する。そのレギュレータ電圧により制御回路１５が起動する。

【0044】

制御回路１５は動作を開始すると、その動作開始から所定の遅延時間の経過後に、図５(f)に示すように、イネーブル信号ＥＮ２を生成する。イネーブル信号ＥＮ２はレギュレータ回路１４に供給され、レギュレータ回路１４を動作させる。レギュレータ回路１４は整流回路１２の出力直流電圧を受け入れてその直流電圧を安定化させて、図５(g)に示すように、レギュレータ電圧を生成する。そのレギュレータ電圧は外部接続端子２３を介してマイコン回路２４に供給されるので、マイコン回路２４はそのレギュレータ電圧によって起動する。無線信号の変調信号部が到来している期間においては、レギュレータ回路１４はレギュレータ電圧を外部接続端子２３を介してマイコン回路２４に供給し続けるので、マイコン回路２４はそのレギュレータ電圧によって動作を続ける。

【0045】

時点ｔ５において変調信号部の受信が終了して無線信号自体がなくなると、整流回路１２から直流電圧が出力されなくなるので、キャパシタ２２の蓄積電荷の放電に従って図５(b)に示すように、整流回路１２の出力直流電圧は徐々に低下する。これによりレギュレータ回路１３、１４各々からのレギュレータ電圧の生成が停止するので、マイコン回路２４は動作を停止する。

【0046】

このように本実施例２では、無線信号のＣＷ信号部受信中にはキャパシタ２２を十分に充電させ、無線信号の変調信号部の開始直前にレギュレータ回路１３と共に制御回路１５を起動させ、そして制御回路１５から制御回路１５からイネーブル信号ＥＮ２をレギュレータ回路１４に供給し、レギュレータ回路１４からマイコン回路２４にレギュレータ電圧を供給することが行われる。よって、レギュレータ回路１４からマイコン回路２４にレギュレータ電圧が供給されている期間には、パッシブ型ＲＦＩＤタグ５１内の各部の回路の動作に加えて外部のマイコン回路２４を動作させることができる。その際にはキャパシタ２２に蓄積された電荷が放電されるので、外部のマイコン回路２４には余裕をもって電力供給が可能である。よって、リーダーライタ３１とパッシブ型ＲＦＩＤタグ５１との間の通信を従来よりも電力不足なく長く維持することができる。また、マイコン回路２４の動作中にはキャパシタ２２に蓄積された電荷が放電されるので、リーダーライタ３１とパッシブ型ＲＦＩＤタグ５１との間の障害により受信電力が一時的に低下してもキャパシタ２２の蓄積電荷によってその受信電力低下を補うことができる。

【0047】

マイコン回路２４は、実施例２でも実施例１と同様に動作中には例えば、温度センサ等のセンサによってセンサ測定値を得てその測定値データを制御回路１５に供給し、制御回路１５は測定値データをメモリ（図示せず）に保存することができる。リーダーライタ３１は適当なタイミングでそのセンサ測定値の読取りコマンドを無線信号でアンテナ３２からパッシブ型ＲＦＩＤタグ１１に対して送信する。パッシブ型ＲＦＩＤタグ１１では、アンテナ２１を介して復調・変調回路１６が得た受信データから制御回路１５がセンサ測定値の読取りコマンドを認識すると、メモリからセンサ測定値を読み出し、センサ測定値を含む応答の送信データを作成し、復調・変調回路１６は制御回路１５から供給される応答の送信データを変調して送信信号としてアンテナ２１に供給する。よって、リーダーライタ３１ではその送信信号をアンテナ３２を介して受信することによりセンサ測定値を得ることができる。

【0048】

実施例２では、所定のタイマ時間Ｔ１を計測するタイマ５２を設けたが、これに代えて電圧検出器（又は、電圧比較器）を設けて整流回路１２の出力直流電圧が所定の電圧に達したことを検出して第１のレギュレータ回路１３を動作させるようにしても良い。

【0049】

なお、上記した実施例１及び２においては、パッシブ型ＲＦＩＤタグとして説明したが、タグに外部電源を備え、リーダーライタ３１からアクセスがあった時のみ外部電源の電力を使用するという構成にもすることができる。こうすることにより待機時の電力削減ができ、低消費電力化が可能となる。

【符号の説明】

【0050】

１１，５１ パッシブ型ＲＦＩＤタグ
１２ 整流回路
１３，１４ レギュレータ回路
１５ 制御回路
１６ 復調・変調回路
２０，５０ ＩＣチップ
２１，３２ アンテナ
２２ キャパシタ
２３ 外部接続端子
２４ マイコン回路
３１ リーダーライタ
ＰＬ 電源ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】