CN108376279A - 检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测装置。提供能够抑制水分的检测精度的降低且抑制通信特性的劣化的检测装置。RF标签（10）具备：水分检测用天线（24），对从读写器（12）发送的电波进行接收，并且在对水分进行检测时使用；通信用天线（22），对从读写器（12）发送的电波进行接收，并且向读写器（12）发送电波；以及控制电路（50），进行如下控制：使用通信用天线（22）使利用水分检测用天线（24）所接收的电波产生的水分检测用天线电动势与利用通信用天线（22）所接收的电波产生的通信用天线电动势的比较结果向读写器（12）发送。

Description

检测装置
技术领域
本发明涉及检测装置。
背景技术
以往，作为对水分进行检测的检测装置，已知使用了无线传感器设备的装置。通常的无线传感器设备具备具有无线功能的IC（Integrated Circuit，集成电路）芯片、传感器设备和电源供给机构。在该无线传感器设备中，根据IC芯片或传感器的工作电流和芯片间的数据转送的接口的驱动电流而需要具备电源，除了难以低价格化之外还存在小型化也困难的情况。此外，电源供给机构有使用了电池等电源或太阳能电池等能量收集（energyharvesting）技术的机构，但是，除了都为高额之外，还分别存在特有的问题。例如，在使用电池的情况下，存在需要交换或充电等维护这样的问题。此外例如，在使用能量收集的情况下，只要没有适应使用环境则不能发挥充分的性能，因此，有存在不能确保稳定的工作性能的情况这样的问题。
针对这些问题，已知将使用了UHF（Ultra High Frequency，超高频）带的电波的RFID（Radio Frequency Identifier，无线射频识别）标签用作传感器的检测装置（例如，参照专利文献1）。在将RFID标签用作传感器的检测装置中，应用通过读写器所发送的电波透射水分而响应信号衰减这样的通信劣化特性，基于通过RFID标签的通信用天线接收的电波（响应信号）的衰减来进行水分的检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-51438号公报。
发明要解决的课题
可是，在将以往的RFID标签用作传感器的检测装置中，基于通过通信用天线接收的电波的衰减来判定水分的有无，因此，存在通信特性劣化而对向读写器的通信产生影响的情况。
此外，通常，根据RFID标签与读写器的距离（通信距离），电波的强度发生变化。因此，存在难以判别是根据水分通信特性劣化还是由于通信距离变长所以通信特性劣化这样的情况。因此，存在水分的检测精度降低的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供能够抑制水分的检测精度的降低且抑制通信特性的劣化的检测装置。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，本发明的检测装置具备：水分的检测用天线，对从外部装置发送的电波进行接收，并且在对水分进行检测时使用；通信用天线，对从所述外部装置发送的电波进行接收，并且向所述外部装置发送电波；以及控制部，进行如下控制：使用所述通信用天线使利用所述检测用天线所接收的电波产生的第一电动势与利用所述通信用天线所接收的电波产生的第二电动势的比较结果向所述外部装置发送。
发明效果
根据本发明，起到能够抑制水分的检测精度的降低且抑制通信特性的劣化这样的效果。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的半导体存储装置的一个例子的概略的结构图。
图2是表示第一实施方式的RF标签（tag）的一个例子的概略结构的平面图。
图3是表示第一实施方式的IC芯片的一个例子的结构的框图。
图4是用于说明第一实施方式的RF标签的镶嵌物（inlay）的构造的一个例子的平面图。
图5是表示第一实施方式的IC芯片的工作的流程的一个例子的流程图。
图6是用于说明利用第一实施方式的RF标签的水分的检测的说明图。
图7是表示第二实施方式的IC芯片的一个例子的结构的框图。
图8是用于说明利用第一实施方式的RF标签的水分的检测的说明图。
图9A是用于说明利用第二实施方式的RF标签的水分的检测的说明图。
图9B是用于说明利用第二实施方式的RF标签的水分的检测的说明图。
图10是表示第二实施方式的IC芯片的一个例子的结构的框图。
图11A是用于说明不会使校正值和阈值相对地发生变动的情况下的利用RF标签的水分的检测的说明图。
图11B是用于说明不会使校正值和阈值相对地发生变动的情况下的利用RF标签的水分的检测的说明图。
图12A是用于说明利用第三实施方式的RF标签的水分的检测的说明图。
图12B是用于说明利用第三实施方式的RF标签的水分的检测的说明图。
图13A是示出水分检测用天线的其他的例子的RF标签的平面图。
图13B是示出水分检测用天线的其他的例子的RF标签的平面图。
图14是对各实施方式的RF标签的利用方式的一个例子进行说明的说明图。
具体实施方式
在以下，参照附图来详细地说明各实施方式。再有，在各实施方式中，作为水分检测用的系统，使用RFID系统，作为用于检测水分的本公开的检测装置的一个例子，使用RF标签。
[第一实施方式]
首先，对本实施方式中的水分检测用的系统即RFID系统的结构进行说明。在图1中，示出表示本实施方式的RFID系统1的一个例子的概略的结构图。
如图1所示，本实施方式的RFID系统1具备RF标签10和读写器（reader-writer）12。本实施方式的读写器12具有使RF标签10检测水分的功能、读出在RF标签10中存储的数据的功能、以及使数据存储（写入）在RF标签10中的功能。本实施方式的读写器12与本公开的外部装置的一个例子对应。
另一方面，本实施方式的RF标签10为所谓的电波方式的RF标签，具有对水分进行检测并将检测结果向读写器12输出的功能、将存储的数据读出并向读写器12输出的功能、以及对从读写器12接收的数据进行存储的功能。
在图2中示出表示本实施方式的RF标签10的一个例子的概略结构的平面图。如图2所示，本实施方式的RF标签10具备IC芯片20、通信用天线22（22A、22B）、以及水分检测用天线24（24A、24B）。IC芯片20、通信用天线22和水分检测用天线24被配置在基部26的表面。
通信用天线22具有对从读写器12发送的电波进行接收的功能、以及将读出的数据或水分的检测结果用电波播送并向读写器12发送的功能。如图2所示，本实施方式的通信用天线22包含天线元件22A和天线元件22B，天线元件22A和天线元件22B被配置为夹着IC芯片20相向。本实施方式的天线元件22A和天线元件22B为本公开的第一检测用天线和第二检测用天线的一个例子。再有，在图2中省略了图示，但是，天线元件22A和IC芯片20以及天线元件22B和IC芯片20分别被电连接（参照图3和图4）。
此外，水分检测用天线24具有对从读写器12发送的电波进行接收的功能。如图2所示，本实施方式的水分检测用天线24包含天线元件24A和天线元件24B，天线元件24A和天线元件24B被配置为夹着IC芯片20相向。本实施方式的天线元件24A和天线元件24B为本公开的第一通信用天线和第二通信用天线的一个例子。再有，在图2中省略了图示，但是，天线元件24A和IC芯片20以及天线元件24B和IC芯片20分别被电连接（参照图3和图4）。
再有，在本实施方式中，将通信用天线22的布线延伸的方向称为通信用天线22的“布线方向”，具体地，将并排配置天线元件22A、IC芯片20和天线元件22B的规定的方向称为通信用天线22的“布线方向”。此外，同样地，将水分检测用天线24的布线延伸的方向称为水分检测用天线24的“布线方向”，具体地，将并排配置天线元件24A、IC芯片20和天线元件42B的规定的方向称为水分检测用天线24的“布线方向”。
如图2所示，在本实施方式的RF标签10中，被配置为水分检测用天线24的布线方向与通信用天线22的布线方向交叉。换言之，被配置为通信用天线22和水分检测用天线24交叉后的状态。再有，具体地，在本实施方式的RF标签10中，通信用天线22的布线方向和水分检测用天线24的布线方向被配置为在设置有IC芯片20的位置交叉。
此外，如图2所示，在本实施方式的RF标签10中，天线元件22A、天线元件22B、天线元件24A和天线元件24B被布线为同样的形状。作为一个例子，本实施方式的天线元件22A、22B、24A、24B具有在布线方向上折叠多次后的形状（具有多个屈曲部的形状），以使设置有布线的区域的布线方向的长度变短。
这样的通信用天线22和水分检测用天线24的材质并不被特别限定，例如作为UHF天线，能够应用通常使用的天线。
另一方面，本实施方式的IC芯片20如图3所示那样具备RF控制电路30、传感器电路40、存储器电路48、以及控制电路50。
控制电路50具有对IC芯片20的整体的工作进行控制的功能。作为控制电路50，例如能够使用CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）等，但是，并不被特别限定。本实施方式的控制电路50为本公开的控制部的一个例子。
存储器电路48为非易失性的存储部，例如，对规定的ID等或从读写器12写入的数据等进行存储。
如图3所示，本实施方式的RF控制电路30具备整流电路32、电源电路34、解调电路36、以及调制电路38。另一方面，如图3所示，本实施方式的传感器电路40具备整流电路42、电源电路44、以及电压比较电路46。
像这样，本实施方式的传感器电路40在不具备作为与读写器12的数据通信所需要的结构的解调电路36和调制电路38而具备电压比较电路46的方面与RF控制电路30不同。
再有，本实施方式的RF控制电路30能够应用用于与通常的RF标签中的读写器进行通信的结构。
RF控制电路30的整流电路32连接于通信用天线22，通信用天线22对从读写器12接收的UHF带的电波进行整流并向电源电路34和解调电路36输出。解调电路36对由整流电路32整流后的电波所包含的通信信号进行解码（解调）并向控制电路50输出。调制电路38对从控制电路50输入的信号进行编码（调制）并向整流电路32输出。
电源电路34将利用由整流电路32整流后的电波产生的电动势变换为（DC（DirectCurrent，直流电流）电压）并向电压比较电路46输出。利用本实施方式中的通信用天线22所接收的电波产生的电动势为本公开的第二电动势的一个例子。此外，本实施方式的电源电路34将用于使IC芯片20的各部根据产生的电动势工作的电源电压根据该电动势生成并向各部供给。
另一方面，传感器电路40的整流电路42连接于水分检测用天线24，水分检测用天线24对从读写器12接收的UHF带的电波进行整流并向电源电路44输出。电源电路44将利用由整流电路42整流后的电波产生的电动势向电压比较电路46输出。利用本实施方式中的水分检测用天线24所接收的电波产生的电动势为本公开的第一电动势的一个例子。
电压比较电路46向控制电路50输出表示将从电源电路34输入的电动势与从电源电路44输入的电动势比较后的比较结果的信息来作为数字数据。
在这样的本实施方式的RF标签10中，如图4所例示那样，使镶嵌物21为层叠有第一层21_1和第二层21_2的构造。在通信用天线22的天线元件22A与天线元件22B之间此外水分检测用天线24的天线元件24A与天线元件24B之间的各个，存在电感分量。因此，在使镶嵌物的构造为单相的情况下，通信用天线22和水分检测用天线24短路。在本实施方式中，如图4所示，使镶嵌物21为层叠有布线有通信用天线22且连接于RF控制电路30的第一层21_1和布线有水分检测用天线24且与传感器电路40连接的第二层21_2这2层的构造，由此，构成为不短路。
接着，对本实施方式的RF标签10的工作进行说明。在本实施方式的RF标签10中，当通信用天线22从读写器12接收UHF带的电波时，将所接收的电波经由整流电路32并通过电源电路34变换为电源电压并向IC芯片20内的各部供给。通过供给电源电压，从而IC芯片20成为工作状态。再有，在从读写器12发送的电波所包含的通信信号中包含将指示信息信号化后的信号，所述指示信息表示使在存储器电路48中存储的ID等的读出（以下称为“ID读出”）、向存储器电路48的ID数据等的写入（以下，称为“ID写入”）、以及水分的检测哪一个执行。
当成为工作状态时，控制电路50执行在图5中作为流程图例示的一系列的工作。
在步骤S100中，控制电路50对水分进行检测，更具体地，判定有否有对水分的有无进行检测的指示信号。如上述那样，向控制电路50输入解调电路36解码后的通信信号。因此，控制电路50对通信信号所包含的指示信息进行读取。在通信信号所包含的指示信息为ID读出或ID写入的情况下，步骤S100的判定为否定判定并向步骤S102转移。
在步骤S102中，控制电路50对通信信号所包含的指示信息是否为ID读出进行判定。在通信信号所包含的指示信息为ID读出的情况下，步骤S102的判定为肯定判定，向步骤S104转移。
在步骤S104中，控制电路50在执行ID读出工作之后，结束图4所示的一系列的工作。本步骤中的ID读出工作与用于进行通常的RFID标签中的ID读出的工作同样。即，控制电路50将表示在存储器电路48中存储的ID的数据（以下，称为“ID数据”）读出并向调制电路38输出。所读出的ID数据被调制电路38调制，经由整流电路32从通信用天线22向读写器12发送。在读写器12中，接收从RF标签10发送的ID数据，由此，能够识别该RF标签10的ID。
另一方面，在通信信号所包含的指示信息为ID写入的情况下，步骤S102的判定为否定判定，向步骤S106转移。在步骤S106中，控制电路50在执行ID写入工作之后结束图4所示的一系列的工作。本步骤中的ID写入工作与用于进行通常的RFID标签中的ID写入的工作同样。即，控制电路50根据解调电路36所解调的信号来识别写入的ID，向存储器电路48写入该ID。控制电路50当写入完成时，将表示写入完成的写入完成信号向调制电路38输出。写入完成信号被调制电路38调制，经由整流电路32从通信用天线22向读写器12发送。在读写器12中，接收从RF标签10发送的写入完成信号，由此，能够确认向该RF标签10进行了ID的写入。
另一方面，在通信信号所包含的指示信息为水分的检测的情况下，步骤S100的判定为肯定判定，向步骤S108转移。在步骤S108中，控制电路50通过电压比较电路46比较从RF控制电路30内的电源电路34输入的电压值与从传感器电路40内的传感器电路40输入的电压值。在下一个步骤S110中，控制电路50在执行使从电压比较电路46输入的比较结果向读写器12发送的处理之后，结束图4所示的一系列的工作。
从读写器12发送的电波也被水分检测用天线24接收。将所接收的电波经由整流电路42向电源电路44输入，与RF控制电路30的电源电路34同样地被电源电路44变换为DC电压并向电压比较电路46输出。
在本实施方式的RF标签10中，在电压比较电路46中，将从电源电路44输入的DC电压与从电源电路34输入的DC电压比较，由此，进行水分的检测。参照图6对本实施方式的RF标签10中的水分的检测方法进一步详细地进行说明。
在图6所示的例子中，在容器100和容器102各自的外侧粘贴有RF标签10。进入到容器100的内部的液体110的水面处于远离RF标签10的位置。在该情况下，利用通信用天线22所接收的电波在电源电路34中产生的电动势（以下，称为“通信用天线电动势”）与利用水分检测用天线24所接收的电波在电源电路44中产生的电动势（以下，称为“水分检测用天线电动势”）相等。例如，在利用通信用天线22所接收的电波在电源电路34中产生的电动势为3V的情况下，如图6所示那样，在水分检测用天线24中产生的电动势也为3V。
另一方面，进入到容器102的内部的液体110的水面处于粘贴有RF标签的位置。在该情况下，如图6所例示那样，天线元件24B经由容器102与液体110间接接触。在以下，为了便于说明，不管RF标签10与液体（水分）接触的状态是间接的还是直接的，仅称为“接触”。天线元件24B与液体110接触，因此，受到液体110的影响而衰减的电波到达天线元件24B。通常地，电波当在附近存在液体时，受到其影响而进行衰减。因此，到达水分检测用天线24的电波与到达通信用天线22的电波相比进行衰减。因此，如图6所例示那样，水分检测用天线电动势（例如，2V）比通信用天线电动势（3V）少。此外，通过透射液体110而电波进行衰减，因此，与液体110接触的水分检测用天线24的部分越大，水分检测用天线电动势越是比通信用天线电动势少。
因此，在本实施方式的RF标签10中，电压比较电路46将表示通信用天线电动势和水分检测用天线电动势在考虑误差的情况下是否能看作同等的信息作为比较结果向控制电路50输出。控制电路50在比较结果为表示通信用天线电动势和水分检测用天线电动势能看作同等的信息的情况下，检测出水分不存在在周边即没有水分。此外，控制电路50在比较结果为表示通信用天线电动势和水分检测用天线电动势不能看作同等的信息的情况下，检测出水分在周边存在即有水分。
本实施方式的控制电路50在步骤S108中并不是将从电压比较电路46输入的比较结果本身向读写器12发送，而是如上述那样将表示基于比较结果而检测出的水分的有无的信息向读写器12发送。再有，并不限定于该方式，例如，将比较结果本身从RF标签10向读写器12发送，在读写器12侧基于比较结果来判定水分的有无也可。
再有，在本实施方式的RF标签10中，在通信信号所包含的指示信息不是水分的检测而是ID读出或ID写入等情况下，水分检测用天线24也接收电波。此时，将通信用天线电动势和水分检测用天线电动势比较后的比较结果从电压比较电路46向控制电路50输入。在本实施方式中，在不进行水分的检测的情况下，控制电路50不被输入也可。
像这样在本实施方式的RF标签10中，具备通信用天线22和水分检测用天线24这2种天线。由此，能够抑制水分对通信用天线22的影响，因此，能够抑制通信特性的劣化。
此外，在上述各实施方式的RF标签10中，基于将通信用天线电动势和水分检测用天线电动势比较后的比较结果，检测水分的有无，因此，与仅使用通信用天线电动势的情况相比，能够提高水分的检测精度。
[第二实施方式]
在第一实施方式的RF标签10中，电压比较电路46比较了通信用天线电动势本身和水分检测用天线电动势本身。与此相对地，对在本实施方式的RF标签10中比较将通信用天线电动势数值化（数字化）后的值和将水分检测用天线电动势数值化（数字化）后的值的情况进行说明。
本实施方式的RFID系统1的结构与第一实施方式的RFID系统1（参照图1）同样。此外，本实施方式的RF标签10的结构也与第一实施方式的RF标签10（参照图2）同样。另一方面，本实施方式的IC芯片20的结构与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。
在图7中示出表示本实施方式的IC芯片20的一个例子的结构的框图。如图7所示那样，本实施方式的IC芯片20在RF控制电路30还具备A/D（analog/digital，模拟/数字）变换电路35的方面与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。此外，本实施方式的IC芯片20在传感器电路40具备A/D变换电路45和比较电路47的方面与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。进而，如图7所示那样，本实施方式的IC芯片20在存储器电路48中储存有校正值数据48A的方面与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。
A/D变换电路35将从电源电路34输出的DC电压变换为数字值，将变换后的数字值向比较电路47输出。此外，A/D变换电路45将从电源电路44输出的DC电压变换为数字值，将变换后的数字值向比较电路47输出。
比较电路47将从A/D变换电路35输入的数字值与从A/D变换电路45输入的数字值比较。即，本实施方式的比较电路47在使用将通信用天线电动势和水分检测用天线电动势的各个数值化后的值来进行比较的方面与第一实施方式的电压比较电路46不同。进而，本实施方式的比较电路47在利用在存储器电路48中储存的校正值数据48A进行校正之后将比较后的比较结果向控制电路50输出。
接着，对本实施方式的IC芯片20的工作进行说明。工作的整体的流程与第一实施方式的IC芯片20的工作（参照图5）同样，但是，在本实施方式中，水分的检测工作不同，因此，对本实施方式的IC芯片20中的水分检测工作进行说明。
在第一实施方式中，在周边没有水分的状态下，通信用天线电动势和水分检测用天线电动势看作相等。可是，根据IC芯片20、通信用天线22和水分检测用天线24的制造偏差或RF标签10的使用状况（周围的环境或粘贴状态等），存在通信用天线电动势和水分检测用天线电动势不均的情况。
例如，如图8所示那样，在周边没有水分的状态下的通信用天线电动势为3V而数字值（数值化后的值）为“30”的情况下，如水分检测用天线电动势为2.1V而数字值为“21”那样电动势存在不均的情况。在以下，将该情况作为具体例来对利用本实施方式的IC芯片20的水分检测的原理（工作）进行说明。
如图8所示，尽管在周边没有水分，但是通信用天线电动势和水分检测用天线电动势不同，因此，在该状态下，存在错误检测为有水分的情况。因此，在本实施方式的IC芯片20中，预先取得通信用天线电动势与水分检测用天线电动势的差分来作为校正值，使所取得的校正值的校正值数据48A存储在存储器电路48中。
在上述具体例的情况下，如图9A所示那样，控制电路50取得通信用天线电动势“30”与水分检测用天线电动势“21”的差分即“9”，并使其作为校正值数据48A存储在存储器电路48中。
再有，IC芯片20的控制电路50取得该校正值的方法等并未被特别限定。例如，在周边没有水分的状态下，读写器12发送对校正值的取得进行指示的指示信号，在RF标签10中，将接收到该指示信号的情况作为触发，控制电路50根据通信用天线电动势和水分检测用天线电动势导出校正值也可。
在该情况下，作为从读写器12向RF标签10发送的多种指示信号，与第一实施方式的指示信号相比，追加了对校正值的导出和校正值数据48A向存储器电路48的存储进行指示的指示信号（以下，称为“校正值导出信号”）。只要IC芯片20的控制电路50在图5所例示的工作的流程中追加对所接收的指示信号是否为校正值导出信号进行判定的步骤、以及在为校正值导出信号（为肯定判定）的情况下执行校正值的导出和校正值数据48A向存储器电路48的存储的步骤（工作）即可。再有，在该情况下，利用校正值导出信号（1个指示信号）指示校正值的导出和校正值数据48A向存储器电路48的写入这2个工作，但是，并不限于此，也可以使对校正值的导出进行指示的指示信号和对校正值数据48A向存储器电路48的写入进行指示的指示信号为不同的信号。
此外例如，RF标签10对读写器12所发送的校正值数据48A进行发送，使控制电路50所接收的校正值数据48A存储在存储器电路48中也可。
在该情况下，作为从读写器12向RF标签10发送的多种指示信号，与第一实施方式的指示信号相比，追加了对读写器12所发送的校正值数据48A进行接收并使所接收的校正值数据48A向存储器电路48存储的校正值写入信号。只要IC芯片20的控制电路50在图5所例示的工作的流程中追加对所接收的指示信号是否为校正指示写入信号进行判定的步骤、以及在为校正值写入信号（为肯定判定）的情况下执行从读写器12接收的校正值数据48A向存储器电路48的存储的步骤（工作）即可。
此外，在本实施方式的IC芯片20中，预先确定水分检测用的阈值，在利用上述校正值来进行校正的状态下，比较电路47比较通信用天线电动势与水分检测用天线电动势的差分是否为阈值以上，在差分为阈值以上的情况下，检测出有水分。因此，在本实施方式的IC芯片20中，控制电路50从存储器电路48读出校正值数据48A，并向比较电路47输出。
在周边没有水分的状态下，例如，如图9A所示那样，向比较电路47从A/D变换电路35作为通信用天线电动势输入“30”，从A/D变换电路45作为水分检测用天线电动势输入“21”。比较电路47将水分检测用天线电动势与对水分检测用天线电动势加上从控制电路50输入的校正值即“9”后的值（21+9=30）的差分是否为阈值即“6”以上作为比较结果向控制电路50输出。
在图9A所示的状态下，比较电路47将表示差分为不足阈值的信息作为比较结果向控制电路50输出。在该情况下，控制电路50检测出没有水分的情况，使其作为比较结果向读写器12发送（参照图5、步骤S108）。
另一方面，在周边有水分的状态下，例如，如图9B所示那样，向比较电路47从A/D变换电路35作为通信用天线电动势输入“30”，从A/D变换电路45作为水分检测用天线电动势输入“11”。比较电路47将水分检测用天线电动势与对水分检测用天线电动势加上从控制电路50输入的校正值即“9”后的值（11+9=20）的差分是否为阈值即“6”以上作为比较结果向控制电路50输出。
在图9B所示的状态下，差分为阈值以上，因此，比较电路47将表示差分为阈值以上的信息作为比较结果向控制电路50输出。在该情况下，控制电路50检测出有水分的情况，使其作为比较结果向读写器12发送（参照图5、步骤S108）。再有，在差分为阈值以上的情况下，控制电路50从比较电路47取得差分（在图9B所示的情况下为“10”）和通过校正值校正后的水分检测用天线电动势的数字值的至少一个，基于其将表示水分量的信息向读写器12输出也可。例如，在预先得到减少的电动势与水分量的对应关系的情况下，基于通信用天线电动势与水分检测用天线电动势的差分和该对应关系来导出水分量，将导出的水分量向读写器12输出也可。
像这样，在本实施方式的RF标签10中，将通信用天线电动势和水分检测用天线电动势数值化而用于水分的检测，因此，在阈值的设定中能够容易地进行校正值的附加等。因此，能够抑制上述的制造偏差等的影响，能够提高水分的检测精度。
[第三实施方式]
通常，利用从读写器接收的电波在RF标签中产生的电动势根据RF标签与读写器的距离发生变化。RF标签与读写器的距离越长，电波越是衰减，强度越弱，因此，在RF标签中产生的电动势减少。因此，对在本实施方式的RF标签10中考虑读写器12与RF标签10的距离（以下，称为“通信距离”）来进行水分的检测的情况进行说明。
本实施方式的RFID系统1的结构与第一实施方式的RFID系统1（参照图1）同样。此外，本实施方式的RF标签10的结构也与第一实施方式的RF标签10（参照图2）同样。另一方面，本实施方式的IC芯片20的结构与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。
在图10中示出表示本实施方式的IC芯片20的一个例子的结构的框图。如图10所示，本实施方式的IC芯片20与第二实施方式的IC芯片20（参照图7）同样地，在RF控制电路30还具备A/D（analog/digital，模拟/数字）变换电路35且传感器电路40具备A/D变换电路45的方面与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。此外，本实施方式的IC芯片20在传感器电路40具备相对比较电路49的方面与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。进而，如图10所示，本实施方式的IC芯片20在存储器电路48中储存有校正值数据48A、参照值数据48B和阈值数据48C的方面与第一实施方式的IC芯片20（参照图3）不同。细节在后面进行叙述，但是，校正值数据48A与第二实施方式的IC芯片20中的校正值数据48A同样。此外，参照值数据48B为表示取得校正值数据48A时的通信用天线电动势的数字值的数据。此外，阈值数据48C为表示与第二实施方式的IC芯片20中的用于水分检测的阈值同样的阈值的数据。
相对比较电路49通过使用参照值来相对地比较从A/D变换电路35输入的数字值和从A/D变换电路45输入的数字值，由此，进行与通信距离对应的电动势的变化的校正。
接着，对本实施方式的IC芯片20的工作进行说明。工作的整体的流程与第一实施方式的IC芯片20的工作（参照图5）同样，但是，在本实施方式中，水分的检测工作不同，因此，对本实施方式的IC芯片20中的水分检测工作进行说明。
在第二实施方式中，通过校正值来校正了水分检测用天线电动势。可是，如上述那样利用通信距离根据IC芯片20、通信用天线22和水分检测用天线24的制造偏差或RF标签10的使用状况（周围的环境或粘贴状态等）而存在通信用天线电动势和水分检测用天线电动势不均的情况。
在该情况下，与本实施方式的RF标签10不同，例如，在第二实施方式的RF标签10中，如图11A所示那样，在周边没有水分的状态下且通信距离远的情况（比图8所示的情况远的情况）下，假设通信用天线电动势为2V而数字值为“20”，水分检测用天线电动势为1.4V而数字值为“14”。在此，当校正值为“9”时，尽管没有水分，但是通信用天线电动势与校正后的水分检测用天线电动势不同，与通信用天线电动势相比，校正后的水分检测用天线电动势更大。因此，在图11A所示的情况下，水分的检测精度降低。
此外例如，在第二实施方式的RF标签10中，如图11B所示那样，在周边没有水分的状态下且通信距离近的情况（比图8所示的情况近的情况）下，假设通信用天线电动势为4V而数字值为“40”，水分检测用天线电动势为2.8V而数字值为“28”。在此，当校正值为“9”时，尽管没有水分，但是通信用天线电动势与校正后的水分检测用天线电动势不同，与通信用天线电动势相比，校正后的水分检测用天线电动势更小。因此，在图11B所示的情况下，水分的检测精度降低。
与此相对地，在本实施方式的IC芯片20中，预先与第二实施方式的IC芯片20同样地取得校正值，作为参照值取得校正值的校正值数据48A和取得校正值时的通信用天线电动势的数字值，使参照值数据48B存储在存储器电路48中。再有，在本实施方式的IC芯片20中，如上述那样，使表示用于水分的检测的阈值的阈值数据48C预先存储在存储器电路48中。
例如，在IC芯片20的控制电路50取得校正值时如图12A所示那样通信用天线电动势为“20”而水分检测用天线电动势为“14”的情况下，控制电路50取得其差分即“9”，使其作为校正值数据48A存储在存储器电路48中，并且，使水分检测用天线电动势的“20”作为参照值数据48B存储在存储器电路48中。此外，在图12A所示的情况下，将表示校正值即“4”的阈值数据48C预先存储在存储器电路48中。
在本实施方式中，在相对比较电路49进行比较时，控制电路50从存储器电路48读出校正值数据48A、参照值数据48B和阈值数据48C并向相对比较电路49输出。
之后，在进行水分的检测的情况下，例如，如图12B所示那样当通信距离变近时，通信用天线电动势和水分检测用天线电动势的各个变大。再有，图12B表示在周边没有水分的状态。
在图12B所示的情况下，通信用天线电动势为“40”，为作为参照值的“20”的2倍。因此，相对比较电路49将使校正值数据48A的校正值“9”为2倍后的值即“18”用作校正值，对水分检测用天线电动势进行校正。因此，在图12B所示的情况下，校正后的水分检测用天线电动势为“40”（28+18=40）。
此外，相对比较电路49将使阈值数据48C的阈值“4”为2倍后的值即“8”用作阈值，向控制电路50输出将通信用天线电动势与校正后的水分检测用天线电动势的差分是否为不足阈值比较后的比较结果。
在图12B所示的情况下，通信用天线电动势和校正后的水分检测用天线电动势能看作相同，因此，差分为不足阈值，控制电路50检测出没有水分。
像这样，在本实施方式的RF标签10中，根据与通信距离对应的电动势使校正值和阈值相对地发生变动，因此，能够提高水分的检测精度。
如以上说明那样，上述各实施方式的RF标签10具备：对从读写器12发送的电波进行接收并且用于检测水分时的水分检测用天线24、对从读写器12发送的电波进行接收并且向读写器12发送电波的通信用天线22、以及进行使用通信用天线22向读写器12发送利用水分检测用天线24所接收的电波而产生的水分检测用天线电动势与利用通信用天线22所接收的电波而产生的通信用天线电动势的比较结果的控制的控制电路50。
像这样，在上述各实施方式的RF标签10中，具备通信用天线22和水分检测用天线24这2种天线。由此，能够抑制水分对通信用天线22的影响，因此，能够抑制通信特性的劣化。
此外，在上述各实施方式的RF标签10中，基于将通信用天线电动势与水分检测用天线电动势比较后的比较结果，检测水分的有无，因此，与仅使用通信用天线电动势的情况相比，能够提高水分的检测精度。
此外，在上述各实施方式的RF标签10中，根据利用从读写器12接收的电波产生的电动势得到用于使IC芯片20的各部工作的电源电压。因此，抑制功耗，并且，不需要装载电池等电源。因此，与需要电源的装载的其他的检测装置相比，能够小型化和低价格化。
此外，在上述各实施方式的RF标签10中，不与检测对象的液体直接接触而在间接的接触下也能够进行水分的检测。因此，能够抑制RF标签10被检测对象的水分污染。由此，例如，能够抑制RF标签10的管理或制造成本。
作为这样的上述各实施方式的RF标签10的利用方式，并不被特别限定，但是，也可以例如如图14所示那样应用于感测向纸尿布150的排泄。在该情况下，只要如图14所示那样在纸尿布150的供水聚合物152的上部（远离腿的一侧）粘贴RF标签10即可。在该情况下也能够从纸尿布150的外侧粘贴RF标签10，因此，能够抑制由于排泄而污染RF标签10。此外，在废弃纸尿布150时，只要剥离RF标签10而仅废弃纸尿布150即可，能够再利用RF标签10。
此外，如上述图6所示那样，通过在容器100或容器102等粘贴RF标签10，从而当然能够在水分的有无的检测或水分是否超过规定量的检测中利用RF标签10。
再有，在RF标签10与水分完全接触的状态下，与在周边没有水分的状态同样地，通信用天线电动势和水分检测用天线电动势能够能看作同等。因此，在将RF标签10与水分完全接触的状态作为初始状态并且从通信用天线电动势与水分检测用天线电动势能看作同等的状态起水分检测用天线电动势发生变化的情况下，检测出水分不与RF标签10接触或者接触的水分减少也可。
再有，通信用天线22和水分检测用天线24的形状并不限定于上述各实施方式（参照图2）。例如，如图13A所示那样将水分检测用天线24的天线元件24B布线为直线状也可。在该情况下，天线元件24B的布线方向的长度变长，因此，能够提前检测出水分接近RF标签10。例如，在图6所示的情况下，在容器100或容器102的外侧粘贴图13所示的RF标签10，由此，能够比上述各实施方式的RF标签10提前检测出液体110的水面的接近。此外，在图13A所示的情况下，能够将通信用天线22（天线元件22A和天线元件22B）与检测对象的水分的距离充分分离，因此，抑制水分对通信用天线22造成的影响，通信特性稳定。由此，例如，通信距离能够长距离化。
此外例如，如图13B所示那样，使布线有水分检测用天线24的天线元件24B的区域的布线方向的长度L1比布线有上述各实施方式或图13A的RF标签10中的天线元件24B的区域的布线方向的长度（参照图13、L1）短也可。像这样，通过使长度L1短，从而能够将RF标签10小型化。再有，在该情况下，当考虑向水分检测用天线电动势的影响时，优选使水分检测用天线24为正、负一对天线之中的负的天线。
此外，另外，关于通信用天线22和水分检测用天线24的形状、配置、布线的方法，只要考虑对通信和电动势造成的影响，则不被特别限定。例如，也可以使天线元件22A、22B、天线元件24A、24B的折叠方法与上述各实施方式不同。此外，在使天线元件22A、22B、天线元件24A、24B弯曲的状态下，也可以如描绘例如圆那样进行布线。
再有，如上述各实施方式或图13A和图13B所示那样，为通信用天线22的布线方向与水分检测用天线24的布线方向交叉的形状、所谓的交叉构造，由此，能够确保通信用天线22与检测对象的水分的距离，因此，能够抑制水分对通信造成的影响，能够抑制通信特性的劣化。
再有，在上述第二实施方式和第三实施方式中，对RF控制电路30具备A/D变换电路35而传感器电路40具备A/D变换电路45的方式进行了说明，但是，并不限定于该方式。例如，也可以将A/D变换电路35和A/D变换电路45共同化。在该情况下，串行地进行通信用天线电动势的变换和水分检测用天线电动势的变换，因此，需要处理时间，但是，IC芯片20被小型化。
此外，在其他的上述各实施方式中说明的RFID系统1、RF标签10和IC芯片20等的结构和工作等为一个例子，当然能够在不偏离本发明的主旨的范围内根据状况进行变更。
附图标记的说明
10 RF标签
20 IC芯片
22 通信用天线
22A、22B 天线元件
24 水分检测用天线
24A、24B 天线元件
30 RF控制电路
32 整流电路
34 电源电路
35 A/D变换电路
36 解调电路
38 调制电路
40 传感器电路
42 整流电路
44 电源电路
45 A/D变换电路
47 比较电路
48 存储器电路
49 相对比较电路
50 控制电路。

Claims (7)

1.一种检测装置，其中，具备：
水分的检测用天线，对从外部装置发送的电波进行接收，并且在对水分进行检测时使用；
通信用天线，对从所述外部装置发送的电波进行接收，并且向所述外部装置发送电波；以及
控制部，进行如下控制：使用所述通信用天线使利用所述检测用天线所接收的电波产生的第一电动势与利用所述通信用天线所接收的电波产生的第二电动势的比较结果向所述外部装置发送。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其中，
所述检测用天线的布线方向与所述通信用天线的布线方向交叉。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的检测装置，其中，
所述检测用天线包含被配置在夹着所述控制部相向的位置的第一检测用天线元件和第二检测用天线元件，
所述通信用天线包含被配置在夹着所述控制部相向的位置的第一通信用天线元件和第二通信用天线元件。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其中，
所述检测用天线的布线方向和所述通信用天线的布线方向在设置有所述控制部的位置交叉。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的检测装置，其中，
所述第一检测用天线元件和所述第二检测用天线元件的至少一个被布线为具有屈曲部的形状或具有弯曲部的形状。
6.根据权利要求3或权利要求4所述的检测装置，其中，
沿着规定的方向配置所述第一检测用天线元件、所述控制部和所述第二检测用天线元件，
布线有所述第一检测用天线元件的区域的沿着所述规定的方向的长度与布线有所述第二检测用天线元件的区域的沿着所述规定的方向的长度不同。
7.根据权利要求1至权利要求6的任一项所述的检测装置，其中，
为RFID用的RF标签。
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