CN109508775A - 射频标签电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使为电压不稳定的状态也能执行阻抗调整的射频(RF)标签电路。连接于天线与负载的射频标签电路具备整流电路、匹配电路、控制部及调整部。整流电路对天线所接收的电波进行整流以供给直流电力。匹配电路配置在天线与整流电路之间，且阻抗可变。控制部反复控制负载的启动与停止。调整部在从负载启动开始经过了规定时间时，使匹配电路的阻抗朝规定的方向变化，并存储整流电路所生成的第1电力，且基于在生成第1电力的时间点之后的时机，从负载启动开始经过了规定时间时整流电路所生成的第2电力与所存储的第1电力的大小关系，来使匹配电路的阻抗变化。

Description

射频标签电路
技术领域
本发明涉及一种连接于天线(antenna)与负载的射频(Radio Frequency，RF)标签(tag)电路。
背景技术
近年来，RF标签的发展速度惊人，除了原本的个体识别用途以外，将由所接收的电波而供给的电力作为能量(energy)源，对由传感器(sensor)、发光二极管(Light EmittingDiode，LED)、集成电路(Integrated Circuit，IC)、微计算机(micro computer)、通信电路、RF标签电路等所例示的负载进行驱动的用途也在增加。对于这些负载的动作，优选使RF标签中接受的电力更大，以便稳定地供给电力。此类RF标签电路中，有时会因天线与RF标签电路之间的阻抗(impedance)的不匹配而导致对负载的供电能力下降。阻抗的不匹配例如有时是因金属片或水、油等介电质附着或接近天线所造成的天线的阻抗变化而产生。因此，提出有使天线与RF标签电路之间的阻抗匹配的技术(例如参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开平7-111470号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
若要同时进行负载的驱动与其他处理，通过电波供给的能量多会不足。因此，RF标签电路中，负载多以规定周期启动而驱动，在负载未驱动时执行其他处理。
在阻抗的调整中，一边变更RF标签电路的阻抗，一边以RF标签电路所生成的电力增加的方式来检索阻抗值。当负载未驱动时，电压饱和(例如达到限制器(limiter)的限制值的状态)，因此当负载未驱动时，即使进行阻抗调整，也无法检测电力的上升，从而难以进行适当的阻抗调整。因此，优选在负载的驱动中进行阻抗调整。
在阻抗值的检索中，优选在RF标签电路所生成的电力稳定的状态下进行阻抗的调整。因此，负载的驱动期间被决定为，能够确保直至RF标签电路所生成的电力稳定为止的期间。其结果，即使采用能够以比直至RF标签电路所生成的电力稳定为止的期间短的时间来驱动的负载，也难以缩短负载的驱动期间。
因此，所揭示的技术的一个方面的目的在于，提供一种即使为RF标签电路所生成的电力不稳定的状态也能执行阻抗调整的RF标签电路。
[解决问题的技术手段]
本揭示的一例是通过连接于天线与负载的RF标签电路而例示。本RF标签电路具备整流电路、匹配(matching)电路、控制部及调整部。整流电路对天线所接收的电波进行整流以供给直流电力。匹配电路被配置在天线与整流电路之间，且阻抗可变。控制部反复控制负载的启动与停止。调整部在从负载启动开始经过了规定时间时，使匹配电路的阻抗朝规定的方向变化，并存储整流电路所生成的第1电力，且基于在生成第1电力的时间点之后的时机，从负载启动开始经过了规定时间时整流电路所生成的第2电力与所存储的第1电力的大小关系，来使匹配电路的阻抗变化。
所述结构中，负载是将通过所接收的电波所供给的电力作为能量源来驱动的元件。负载例如为传感器、LED、IC、微计算机、通信电路、RF标签电路等。匹配电路包含可变阻抗元件。可变阻抗元件例如既可为将多个电容器(condenser)组合而成的电路，也可为变容二极管(varactor diode)之类的模拟(analog)控制元件。所述结构中，当从负载启动开始经过了为负载驱动时间以下的规定时间时，使匹配电路的阻抗朝规定的方向变化，并且存储整流电路所生成的第1电力。RF标签电路基于第2电力与所存储的第1电力的大小关系来使匹配电路的阻抗变化，所述第2电力是在生成第1电力的时间点之后的时机，从负载启动开始经过了规定时间时，整流电路所生成的电力。例如，当规定的方向为使阻抗增加的方向时，若天线与RF标签电路之间的阻抗匹配，则第2电力为第1电力以下。因此，通过比较第2电力与第1电力，RF标签电路能够判定阻抗是否匹配，若阻抗不匹配，则能够使匹配电路的阻抗进一步增加。另外，当采用使阻抗增加的方向来作为规定的方向时，天线与RF标签电路匹配的阻抗值的检索算法(algorithm)将基于使阻抗单调增加的线性检索。但是，阻抗值的检索算法并不限定于基于单调增加的线性检索。在阻抗值的检索算法中，可采用基于单调减少的线性检索、二分检索、树形检索等任意算法。而且，通过对从负载启动开始经过了规定时间时的电压进行比较，即使为因负载启动引起的电压下降导致整流电路所生成的电力未稳定的状态，RF标签电路也能够检测电力的变动。由于即使为电力未稳定的状态也能够检测电力的变动，因此在所述结构中，规定时间也可小于以负载的时间常数所示的时间。
所述结构中，也可还包括：指示电路，当RF标签电路与天线之间的阻抗不匹配时，将指示阻抗调整的开始的调整指示发送至调整部。调整部也可在从指示电路收到调整指示时开始处理。通过设为此种结构，当RF标签电路与天线之间的阻抗不匹配时，RF标签电路能够执行阻抗的调整。
所述结构中，RF标签电路与天线之间的阻抗不匹配的情况也可包含整流电路所生成的电压因伴随负载启动的电压下降而小于规定阈值的情况。规定的阈值例如是基于可稳定地驱动负载的电压来决定。通过设为此种结构，当从整流电路供给的电力不足以稳定地驱动负载时，RF标签电路能够执行阻抗的调整。
所述结构中，RF标签电路与天线之间的阻抗不匹配的情况也可包含通过经由天线的无线通信而从利用负载的装置(例如读写器(reader writer)装置或通信接口(interface))收到的、针对负载的命令的执行结果为错误(error)的情况。通过经由天线的无线通信而利用负载的装置例如是将安装有天线的读写器连接于计算机(computer)等上位装置的读写器装置。针对负载的命令的执行结果为错误的情况可认为是下述情况，即：因天线与RF标签电路的阻抗不匹配造成的影响，整流电路所生成的电力下降，其结果，负载未稳定动作。因此，通过设为此种结构，RF标签电路能够在负载未稳定动作的情况下执行阻抗的调整。
所述结构中，RF标签电路与天线之间的阻抗不匹配的情况也可包含通过经由天线的无线通信而从利用负载的装置收到阻抗调整的指示的情况。利用负载的装置例如在来自负载的响应中收到错误的情况、对负载发送命令的情况等下，发送阻抗调整的指示。因此，通过设为此种结构，RF标签电路能够根据来自利用负载的装置的指示来执行阻抗的调整。进而，所述结构中，负载也可以规定的周期而启动。另外，规定的周期也可不与各周期中的1周期所耗费的时间严格一致。即，1周期所耗费的时间也可存在稍许变动。
[发明的效果]
本RF标签电路即使为电压不稳定的状态也能执行阻抗调整。
附图说明
图1是表示实施方式的RF标签电路的结构及使用形态的一例的图。
图2是表示匹配电路的结构的一例的图。
图3是表示匹配电路的可变电容的结构的一例的图。
图4是表示整流电路的结构的一例的图。
图5是表示负载控制电路的结构的一例的图。
图6是表示调整触发(trigger)生成电路的结构的一例的图。
图7是表示阻抗调整控制电路的结构的一例的图。
图8是表示阻抗调整控制电路的阻抗调整流程的一例的图。
图9是表示实施方式的处理流程的一例的图。
图10是表示从实施方式中的整流电路输出的电源电压的变动的一例的图。
图11是表示在实施方式中发送的各种信号的波形的一例的图。
图12是表示变形例的RF标签电路的结构的一例的图。
图13是表示变形例的处理流程的一例的图。
图14是表示在变形例中发送的各种信号的波形的一例的图。
符号的说明
10、10a：RF标签电路
11：匹配电路
12：整流电路
13：负载控制电路
14：阻抗调整控制电路
15：控制部/存储部
16：调整触发生成电路
17：计时器电路
18：通信电路
20、41：天线
30：负载
40：读写器装置
42：读写器
43：上位装置
51、52：电感器
53：可变容量电容器
61：增序计数器
62：比较器
63、132、C、C1～C5：电容器
64、SC1～SC5：开关
131：开关SW
161：阈值生成电路
162：比较电路
163：或元件
164：计时器
D1、D2：二极管
VOUT：电源电压
CMP_OUT：输出
S101～S104、OP1～OP10、SP1、SP2：步骤
TON、TOFF：期间
具体实施方式
以下，参照附图来说明实施方式。以下所示的实施方式的结构为例示，揭示的技术并不限定于实施方式的结构。
＜第1实施方式＞
图1是表示实施方式的RF标签电路10的结构及使用形态的一例的图。RF标签电路10连接于天线20及负载30。RF标签电路10是构建读写器装置40可通过无线来利用负载30的系统的电路。负载30是将通过所接收的电波而供给的电力作为能量源来驱动的元件。负载30例如为传感器、LED、IC、微计算机等。RF标签电路10是将从读写器装置40接收的电波作为能量源来使负载30驱动的电路。RF标签电路10是以规定周期来启动负载30并驱动，在未驱动负载的期间执行通信等其他处理。RF标签电路10也能够称作无线(wireless)供电电路、无线供电装置。而且，连接于RF标签电路10的负载30也能够称作无线传感器。RF标签电路10例如是作为IC芯片、将离散零件组合而成的电路、将IC芯片与离散零件组合而成的电路中的任一种而实现。而且，读写器装置40例如是将安装有天线41的读写器42连接于计算机等上位装置43的装置。负载30是“负载”的一例。读写器装置40是“通过经由所述天线的无线通信而利用所述负载的装置”的一例。
RF标签电路10例如是连接于天线20及负载30的电路，所述天线20接收来自读写器装置40的电波，所述负载30被利用于读写器装置40。RF标签电路10具备匹配电路11、整流电路12、负载控制电路13、阻抗调整控制电路14、控制部/存储部15、调整触发生成电路16及通信电路18。
匹配电路11是用于使天线20与RF标签电路10内的电路的阻抗匹配的电路。匹配电路11被配置在天线20与整流电路12之间。匹配电路11的具体电路结构并无特别限定。匹配电路11的电路结构例如也可为如图2所例示的那样，将两个电感器(inductor)51、52与可变容量电容器53组合而成的电路，所述可变容量电容器53可根据来自阻抗调整控制电路14的调整信号来变更容量。作为可根据从阻抗调整控制电路14接收的调整信号来变更容量的可变容量电容器53，例如可使用将容量互不相同的电容器C1～C5与开关SC1～SC5如图3所例示的那样组合而成的电路。而且，匹配电路11也可为变容二极管之类的模拟控制元件。RF标签电路10中，因金属片或水、油等介电质附着或接近天线20，天线20的阻抗可能发生变化。若因天线20的阻抗变化导致天线20与RF标签电路10内的电路之间的阻抗不匹配变大，则从天线20朝向RF标签电路10内的电路的能量传输效率下降。因此，通过利用匹配电路11来使天线20与RF标签电路10内的电路的阻抗匹配，可抑制从天线20朝向RF标签电路10内的电路的能量传输效率的下降。匹配电路11为“匹配电路”的一例。
整流电路12是对收到电波的天线20所输出的交流电力进行整流并将直流(DirectCurrent，DC)电力供给至负载30及RF标签电路10内的各部(负载控制电路13、阻抗调整控制电路14)的电路。图4是表示整流电路12的结构的一例的图。作为整流电路12，也可为图4所例示的、将包含两个二极管D(D1与D2等)与电容器C(C1与C2等)的倍电压整流电路多级连接而成的电路。整流电路12也可独立于用于负载30的驱动的VOUT(电源电压)，而生成用于在阻抗调整时使用的独立系统的直流信号。整流电路12为“整流电路”的一例。
通信电路18是用于经由天线20来与读写器装置40进行无线通信的电路。通信电路18包含：解调电路，从自读写器装置40收到的电波中导出命令等信息；以及调制电路，为了通过电波来传输而对发送给读写器装置40的信息进行调制。通信电路18例如从读写器装置40接收通过无线通信而发送的命令，而且，将命令的执行结果等信息通过无线通信而发送至读写器装置40。
负载控制电路13是根据从控制部/存储部15收到的信号来使负载30启动的电路。图5是表示负载控制电路13的结构的一例的图。作为负载控制电路13，可利用如图5所例示的那样，具备开关131和电容器132的电路，所述开关131切换对负载30的电力供给的接通(ON)与断开(OFF)。电容器132例如对从整流电路12供给的直流电力进行蓄电。电容器132例如也可对从整流电路12供给的直流电力中，未被用于负载30的驱动的剩余部分进行蓄电。剩余部分的电力例如是在负载30的驱动期间外由天线20所接收的电波而供给的电力。蓄积在电容器132中的电力被供给至负载30。对于电容器132，通过选定容量相对较大的电容器(例如，容量比负载30的电阻成分的倒数大的电容器(时间常数大(～秒级(order))的电容器))，能够抑制对负载30供给的电压的下降。通过选定此种电容器132，从而即使在因来自读写器装置40的接收状况发生恶化等理由而产生了瞬间的电力阻断等的情况下，也能使负载30更稳定地动作。开关131是在负载控制电路13从控制部/存储部15接收负载控制信号ctrl的期间设为接通。通过将开关131设为接通，将从整流电路12供给的直流电力供给至负载30，供负载30启动。因此，在负载控制电路13接收负载控制信号的期间，负载30继续驱动。
控制部/存储部15以规定周期来发送将负载控制电路13的开关131设为接通的负载控制信号。负载控制信号也被发送至阻抗调整控制电路。控制部/存储部15例如根据以规定周期从外部输入的命令(时钟(clock)信号等)来将负载控制信号发送至负载控制电路13，由此，将负载控制电路13的开关131设为接通。其结果，负载30是以规定周期而启动。控制部/存储部15为“控制部”的一例。
控制部/存储部15例如是将处理器(processor)与存储部组合而成的元件。处理器并不限定于单个处理器，也可为多处理器(multi processor)结构。而且，以单个插座(socket)连接的单个处理器也可具有多核(multi core)结构。处理器所执行的处理中的至少一部分例如也可由数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、数字运算处理器、向量处理器(vector processor)、图像处理器等专用处理器来进行。而且，处理器所执行的处理中的至少一部分也可由集成电路(IC)、其他数字(digital)电路来执行。而且，也可在处理器的至少一部分包含模拟电路。集成电路包含大规模集成电路(Large Scale Integrated circuit，LSI)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device，PLD)。PLD例如包含现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)。处理器也可为处理器与集成电路的组合。组合例如被称作微控制器单元(MicroController Unit，MCU)、芯片级系统(System-on-a-chip，SoC)、系统LSI、芯片组(chipset)等。存储部是可从处理器读写的存储介质。存储部例如是从处理器直接存取(access)的存储介质。存储部例如包含随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)及只读存储器(Read Only Memory，ROM)。
调整触发生成电路16将指示阻抗调整的开始的调整触发发送至阻抗调整控制电路14。调整触发生成电路16例如在从整流电路12向阻抗调整控制电路14输入的电源电压低于规定阈值时发送调整触发。调整触发生成电路16例如也可在输入有从外部电路输入的外部调整触发时发送调整触发。调整触发生成电路16为“指示电路”的一例。调整触发为“调整指示”的一例。
图6是表示调整触发生成电路16的结构的一例的图。调整触发如后所述，是以多种事态为契机而生成，但在图6中，对基于从整流电路12供给的电源电压(VDC)来生成调整触发的调整触发生成电路16的结构进行例示。另外，在RF标签电路10中采用图6所例示的调整触发生成电路16的情况下，在图1中追加从整流电路12对调整触发生成电路16供给电源电压的配线。调整触发生成电路16例如包含阈值生成电路161、比较电路162、或(OR)装置163及计时器(timer)164。阈值生成电路161是生成阈值1及阈值2这两种阈值的电路。阈值1例如是表示成为开始阻抗调整的基准值的电压的值。阈值1例如是针对可使负载30稳定地动作的电压的下限值考虑安全系数而决定。阈值2例如表示可使负载30稳定动作的电压的下限。阈值1大于阈值2，阈值2比负载30可驱动的电压值的下限高。阈值生成电路161例如也可基于从整流电路12输入的电源电压来决定阈值1。而且，阈值生成电路161也可将阈值2预先保持于存储器上。比较电路162对从阈值生成电路161输入的阈值1、阈值2与从整流电路12输入的电源电压进行比较。若电源电压低于阈值2，则无法期待负载30的稳定动作。因此，调整触发生成电路16对控制部/存储部15发送负载强制断开信号。负载强制断开信号是不论启动负载30的规定周期如何，均将负载30设为断开的指示。当电源电压大于阈值2而小于阈值1时，调整触发生成电路16对控制部/存储部15发送负载强制接通信号，并且开始计时器164的计时。负载强制接通信号是不论启动负载30的规定周期如何，均使负载30继续驱动的指示。在计时器164中，存储有可认为供给至负载30的电源电压稳定的电压稳定期间，调整触发生成电路16在从计时器164的计时开始经过电压稳定期间后，发送控制部/存储部15的调整触发。作为可认为电源电压稳定的电压稳定期间，例如例示负载30的时间常数的两倍至四倍左右的期间。
调整触发生成电路16例如也可不使用外部调整触发而基于阈值的比较结果来发送调整触发。此时，也可从调整触发生成电路16中省略或元件163。而且，调整触发生成电路16例如也可不使用阈值而在输入有外部调整触发时发送调整触发。此时，也可从调整触发生成电路16中省略阈值生成电路161及比较电路162。
图6所例示的调整触发生成电路16中，基于由阈值生成电路161所生成的阈值与电源电压的比较结果和外部调整触发的输入来发送调整触发。但是，调整触发生成电路16发送调整触发的契机并不限定于这些。调整触发生成电路16例如也可对整流电路12所生成的电源电压进行监控，并基于电源电压的监控结果来发送调整触发。电源电压的监控例如包含电源上升的检测、电池连接的检测、限制器解除及与参照图6所说明的阈值的比较。电源上升的检测例如包含：上电复位(Power on Reset，POR)的检测、从连接于RF标签电路10的外部电源的电力供给开始、因供给有电源电压而控制部/存储部15的存储部转变为允许存储读出(memory read enable)状态的情况的检测。
而且，调整触发生成电路16也可具备内部计时器，每当通过内部计时器来对固定时间的经过进行计时(即，定期地)时，发送调整触发。此时，也可从调整触发生成电路16中省略阈值生成电路161、比较电路162、或元件163、计时器164。
而且，调整触发生成电路16也可为，RF标签电路10具备外部输入端子，以从外部接口输入的中断信号为契机来发送调整触发。外部接口例如为通用输入输出(GeneralPurpose Input Output，GPIO)端子。作为在外部接口输入的中断，例如可列举从连接于外部接口的微控制器(Micro Control Unit，MCU)输入的中断、从连接于外部接口的外部开关输入的中断。
而且，调整触发生成电路16例如也可根据经由读写器装置40例示的无线通信的对方装置或经由串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)、内置集成电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)等通信接口而输入的命令来发送调整触发。调整触发生成电路16例如也可在从读写器装置40收到连续波(Continuous Wave，CW)时发送调整触发。而且，调整触发生成电路16也可在探测到所接收的命令的执行错误时发送调整触发。执行错误例如是下述情况，即：尽管收到启动负载30的命令，但无法进行负载30的启动。而且，调整触发生成电路16在收到命令时，也可在所述命令的执行前或执行后发送调整触发。而且，调整触发生成电路16也可在收到指示阻抗调整的执行的命令时，发送调整触发。而且，调整触发生成电路16也可在收到特定的命令时发送调整触发。特定的命令例如是指示负载30的启动的命令。
而且，调整触发生成电路16例如也可以特定动作的检测为契机来发送调整触发。特定动作例如也可为负载30在停止状态与驱动状态之间的转变。特定动作例如也可为GPIO在有效状态与无效状态之间切换的动作。特定动作例如也可为SPI或I2C中的作用在主(master)与从(slave)之间的转变。特定动作例如也可为对非易失性存储器的写入处理。特定动作例如也可为在所述动作中检测到错误的情况。
阻抗调整控制电路14是输出对匹配电路11的阻抗进行指定的调整信号(本实施方式中，为对可变容量电容器53(图2)的容量进行指定的调整信号)的电路。对于本实施方式的RF标签电路10，例如使用具有图7所示的结构的阻抗调整控制电路14。
所述阻抗调整控制电路14的整体动作将后述，增序计数器(up counter)61是在输入有重置脉冲时将计数值清“0”，在输入有增序脉冲时进行增序计数的计数器。所述增序计数器61的计数器值被用作对匹配电路11的阻抗(可变容量电容器53(图2)的容量)进行指定的调整信号。
比较器62是输出电源电压(整流电路12的输出电压)VOUT与电容器63的电压的比较结果的电路。所述比较器62的输出通过CMP_OUT信号线而输入至控制部/存储部15。开关64是经由Ctrl信号线而由控制部/存储部15进行通断控制的开关。Ctrl信号例如是在输入至阻抗调整控制电路14的负载控制信号为断开时输入。
图8是表示控制部/存储部15对阻抗调整控制电路14进行控制的控制流程的一例的图。图7的控制流程例如通过从调整触发生成电路16向控制部/存储部15输入调整触发而开始。以下，参照图7来说明控制部/存储部15对阻抗调整控制电路14进行控制的控制流程的一例。
输入有调整触发的控制部/存储部15首先输出重置脉冲(步骤S101)。由此，阻抗调整控制电路14(参照图7)内的增序计数器61的计数值被重置为“0”，匹配电路11内的可变容量电容器53(图2)的容量被调整为最低容量C0。
继而，控制部/存储部15输出Ctrl脉冲(步骤S102)。即，控制部/存储部15将开关64设为接通，由此，使电容器63的电压(朝向比较器62的负(-)端子的输入电压)与此时间点的电源电压VOUT一致后，将开关64设为断开，由此来保持(hold)电容器63的电压。
随后，控制部/存储部15输出增序脉冲(步骤S103)后，判定比较器62的输出CMP_OUT是否为低电平(low)(步骤S104)。
当输入增序脉冲时，增序计数器61的计数值进行增序计数，因此匹配电路11内的可变容量电容器53的容量增加。若使可变容量电容器53的容量增加后的匹配电路11的阻抗并未变为适当值，且匹配电路11的阻抗接近适当值，则电源电压上升。另一方面，若使可变容量电容器53的容量增加后的匹配电路11的阻抗变为适当值，则电源电压几乎无变化。而且，若使可变容量电容器53的容量增加后的阻抗并未变为适当值，且阻抗进一步偏离适当值，则电源电压也几乎无变化。因而，当阻抗变为适当值时、或者当阻抗进一步偏离适当值时，CMP_OUT变为低电平。因此，在CMP_OUT为低电平的情况下，视为阻抗为适当值，或者为了抑制阻抗进一步偏离适当值，完成匹配电路11的阻抗的调整。而且，在匹配电路11的阻抗并未变为适当值，且匹配电路11的阻抗接近适当值的情况下，CMP_OUT变为高电平(high)。因此，在CMP_OUT为高电平的情况下，匹配电路的阻抗的调整尚未完成，继续执行阻抗的调整。
因此，控制部/存储部15在比较器62的输出CMP_OUT为高电平的情况下(步骤S104；否(NO))，再次开始步骤S103以后的处理。并且，控制部/存储部15在比较器62的输出CMP_OUT为低电平时(步骤S104；是(YES))，结束所述阻抗调整处理(图8的处理)。阻抗调整控制电路14为“调整部”的一例。
图9是表示实施方式的处理流程的一例的图。以下，参照图9来说明实施方式的处理流程的一例。
OP1中，负载控制电路13启动负载30。当从调整触发生成电路16输入有调整触发时(OP2中为是)，处理前进至OP3。当未从调整触发生成电路16输入调整触发时(OP2中为否)，处理前进至OP9。
OP3中，阻抗调整控制电路14等待负载30的驱动时间(图中记载为TON)的经过。OP4中，执行以下的(1)～(3)的处理。(1)阻抗调整控制电路14对来自整流电路12的电源电压(图中记载为监控电压)进行采样保持(Sample/Hold，S/H)。(2)控制部/存储部15停止对负载控制电路13的负载控制信号的发送，从而停止负载30。(3)阻抗调整控制电路14使匹配电路11的阻抗变化ΔZ。OP4中的(1)～(3)的处理顺序也可调换。OP4的处理例如是图8的S102、S103所例示的处理。在OP4的(1)中经采样保持的电压为“第2电力”的一例。
OP5中，当经过在OP4中停止的负载30的停止期间(图中记载为TOFF)时，处理前进至OP6。OP6中，控制部/存储部15将负载控制信号发送至负载控制电路13，由此来使负载30启动。
OP7的处理与OP3同样，因此省略其说明。OP8中，阻抗调整控制电路14判定在OP4中进行S/H的电压与OP8的时间点的来自整流电路12的电源电压之差是否小于δV。此处，δV是由阻抗调整控制电路14的比较器141的分辨率而定的值。而且，δV也可为规定的阈值。若大于δV(OP8中为是)，则处理前进至OP4。若为δV以下(OP8中为否)，则处理前进至OP10。OP8的处理例如是图8的S104所例示的处理。OP8的时间点的来自整流电路12的电源电压为“第1电力”的一例。
OP9中，从控制部/存储部15将负载控制信号发送至负载控制电路13，由此，负载30在驱动时间的期间内驱动。OP10中，来自控制部/存储部15的负载控制信号停止，由此，负载30停止。
图10是表示从实施方式中的整流电路12输出的电源电压的变动的一例的图。图10中，纵轴例示电压，横轴例示时间。图10中，将负载30启动的时机记载为“负载接通”或“接通”、将负载30停止的时机记载为“负载断开”或“断开”。即，实施方式的负载30以规定周期设为“负载接通”，并且在从“负载接通”直至“负载断开”为止的期间持续驱动。如图10所例示的那样，当负载30启动时，因伴随负载30的启动的电压下降，整流电路12所输出的电源电压下降。若因水等附着于RF标签电路10而产生天线20与RF标签电路10的阻抗不匹配，则从整流电路12输出的电源电压会因伴随负载30的启动的电压下降，而低于成为阻抗调整开始契机的规定阈值。(1)中，例如，当电源电压低于规定阈值(例如，图6的阈值1)时，从调整触发生成电路16将调整触发发送至阻抗调整控制电路14。通过接收调整触发，阻抗调整控制电路14开始阻抗的调整。(1)的处理例如相当于图9的OP2的处理。(2)中，负载控制电路13停止负载30，并且阻抗调整控制电路14对负载30从驱动状态转变为停止状态的时间点的电源电压进行采样保持。(3)中，阻抗调整控制电路14使匹配电路11的阻抗增加ΔZ。(2)及(3)的处理例如相当于图9的OP4的处理。(4)中，阻抗调整控制电路14对负载30从驱动状态转变为停止状态的时间点的电源电压、与(2)中经采样保持的电压进行比较。(4)的处理例如相当于图9的OP8的处理。(5)中，阻抗调整控制电路14在(4)的时间点探测到电源电压的上升，因此使匹配电路11的阻抗增加ΔZ。(5)的处理例如相当于图9的OP8中从是开始的OP4的处理。(6)中，执行与(4)及(5)同样的处理。(7)中，阻抗调整控制电路14探测到(7)时间点的电源电压较之(6)的时间点而下降，因此结束阻抗调整。(7)的处理例如相当于图9的OP8中的否的处理。
图11是表示在实施方式中发送的各种信号的波形的一例的图。图11中，“TON”的期间是负载30驱动的期间的例示，“TOFF”的期间是负载30未驱动的期间的例示。图11中，横轴例示时间。而且，图11中，第1段例示电源电压(实线)及经采样保持的电压(虚线)的变动，第2段例示负载控制信号的变动，第3段例示包含调整触发(实线)及采样保持的指示(虚线)的调整控制信号的变动，第4段例示阻抗调整控制电路14所具备的比较器62(图中记载为COMP)的比较。图11的第1段至第4段的纵轴例示电压。当输入调整触发时的可变容量电容器53的容量并非可设定的容量的最低值时，阻抗调整控制电路14也可将可变容量电容器53的容量初始化为可对可变容量电容器53设定的容量的最低值。
如图11所例示的那样，负载30在发送有负载控制信号的期间(TON的期间)驱动，在未发送负载控制信号的期间(TOFF的期间)停止。通过接收调整触发，阻抗调整控制电路14开始阻抗调整。若当前的电源电压高于经采样保持的电源电压，则阻抗调整控制电路14所具备的比较器62的输出变为“H”。若比较器62的输出为“H”，则阻抗调整控制电路14使匹配电路11所具备的可变容量电容器53的容量增加。若可变容量电容器53的容量增加的结果为，所采样保持的电源电压与当前的电源电压无差异，则比较器62的输出变为“L”，阻抗调整结束。
＜实施方式的作用效果＞
实施方式中，如上所述，负载30是以规定周期来反复驱动状态(例如图11的TON)、停止状态(例如图11的TOFF)、驱动状态、停止状态。在负载30启动的各周期，对在负载30由驱动状态转变为停止状态的时机经采样保持的电源电压进行比较。因此，无须等到电源电压稳定，也能进行阻抗调整。其结果，根据实施方式，即使将负载30的驱动时间设为比时间常数短的时间，也能够进行阻抗调整。
实施方式中，当RF标签电路10与天线20之间的阻抗不匹配时，调整触发生成电路16发送调整触发。阻抗调整控制电路14在收到调整触发时，开始图9所例示的阻抗调整。因此，根据实施方式，RF标签电路10能够在产生了阻抗的不匹配时执行阻抗的调整。
实施方式中，调整触发生成电路16在整流电路12所生成的电压因伴随负载启动的电压下降而变得小于阈值1时发送调整触发，所述阈值1是由针对可使负载30稳定地动作的电压的下限值而考虑到安全系数的值来例示。因此，根据实施方式，在整流电路12所生成的电压不足以负载30的稳定动作之前，便能进行阻抗调整。
实施方式中，如上所述，调整触发生成电路16例如也可以下述情况为契机来发送调整触发，即，从通过经由天线20的无线通信来利用负载30的读写器装置40收到的、针对负载30的命令的执行结果为错误。针对负载30的命令的执行结果为错误的情况，可认为是下述情况，即：因天线20与RF标签电路10的阻抗不匹配造成的影响，整流电路12所生成的电力下降，其结果，负载30未稳定动作。因此，根据实施方式，RF标签电路10能够在负载30未稳定动作时执行阻抗的调整。
实施方式中，如上所述，调整触发生成电路16例如也可以下述情况为契机来发送调整触发，即，从通过经由天线20的无线通信来利用负载30的读写器装置40收到阻抗调整的指示。读写器装置40例如在来自负载30的响应中收到错误的情况、对负载30发送命令的情况等下，发送阻抗调整的指示。因此，根据实施方式，RF标签电路10能够根据来自利用负载30的读写器装置40的指示，来执行阻抗的调整。
＜变形例＞
实施方式中，在负载30启动的各周期，对在负载30从驱动状态转变为停止状态的时机经采样保持的电源电压进行比较。但是，对电源电压进行采样保持并比较的时机，并不限定于负载30从驱动状态转变为停止状态的时机。对电源电压进行采样保持并比较的时机，只要是在负载30的驱动中且从负载30的启动经过固定时间后即可。变形例中，对在负载30的驱动中且从负载30的启动经过固定时间后的时机对电源电压进行采样保持并比较的RF标签电路进行说明。以下，参照附图来说明变形例。另外，对于与实施方式相同的结构标注相同的符号，并省略其说明。
图12是表示变形例的RF标签电路10a的结构的一例的图。图12中，省略了读写器装置40及通信电路18的图示。变形例的RF标签电路10a与实施方式的RF标签电路10的不同之处在于，在阻抗调整控制电路14与控制部/存储部15之间追加有计时器电路17。
计时器电路17对从探测到负载30的启动开始计起的经过时间进行计时，当经过规定待机时间时，将调整命令输出至阻抗调整控制电路14。规定待机时间的长度为负载30的驱动时间以下。即，计时器电路17在负载30驱动的期间发送调整命令。计时器电路17例如通过从控制部/存储部15输入负载控制信号，从而能够探测负载30的启动。
图13是表示变形例的处理流程的一例的图。对于与图9相同的处理标注相同的符号，并省略其说明。以下，参照图13来说明变形例的处理流程的一例。
SP1中，阻抗调整控制电路14判定是否从计时器电路17输入有调整命令。计时器电路17如上所述，当从启动负载30开始经过了规定待机时间时，将调整命令输出至阻抗调整控制电路14。若有输入(SP1中为是)，则处理前进至OP4。若未输入(SP1中为否)，则重复SP1的处理。SP2的处理除了在SP2中为否时重复的处理为SP2以外，与SP1同样，因此省略其说明。
图14是表示在变形例中发送的各种信号的波形的一例的图。图14与图11的不同之处在于，追加计时器电路17的输出即调整命令，并且在发送调整命令的时机执行采样保持。图14中，计时器电路17所计时的规定待机时间(从负载30启动开始直至发送调整触发为止的时间)记载为“Δt”。
变形例中，在从负载30启动开始计起的规定待机时间后发送调整命令。因此，根据变形例，即使负载30启动的周期发生变动，也能够对从负载30启动开始经过了固定时间时的电源电压进行比较。因此，根据第1变形例，即使负载30启动的周期存在变动，也能够执行适当的阻抗调整。
以上说明的实施方式或变形例中，调整触发生成电路16对从整流电路12供给的电压与阈值1、阈值2进行比较。但是，调整触发生成电路16设为比较对象的并不限定于从整流电路12供给的电压。调整触发生成电路16例如也可将从整流电路12供给的电流或电力设为比较对象。
以上说明的实施方式或变形例中，通过使匹配电路11内的可变容量电容器53的容量单调增加的线性检索来实施阻抗的调整。但是，阻抗调整的算法并不限定于使可变容量电容器53的容量单调增加的线性检索。例如，也可通过使可变容量电容器53的容量单调减少的线性检索来实施阻抗的调整。而且，也可通过二分检索、树形检索等任意的检索算法来实施阻抗的调整。
以上说明的实施方式或变形例中，例如，当监控电压与图9的OP4中所采样保持的电源电压之差为δV以下时(图9的OP8中为否)，结束阻抗的调整。但是，阻抗调整结束的判定也可采用其他基准。例如，阻抗的调整也可在阻抗调整的实施次数达到规定次数时结束。而且，阻抗的调整也可在执行阻抗调整的时间达到规定时间时结束。进而，也可在通过阻抗调整而增加的匹配电路11的阻抗值成为规定值(最大值或最小值)时结束阻抗调整。
以上揭示的实施方式或变形例可分别组合。

Claims (7)

1.一种射频标签电路，其连接于天线与负载，所述射频标签电路包括：
整流电路，对所述天线所接收的电波进行整流以供给直流电力；
匹配电路，配置在所述天线与所述整流电路之间且阻抗可变；
控制部，反复控制所述负载的启动与停止；以及
调整部，在从所述负载启动开始经过了规定时间时，使所述匹配电路的阻抗朝规定的方向变化，并存储所述整流电路所生成的第1电力，且基于在生成所述第1电力的时间点之后的时机，从所述负载启动开始经过了所述规定时间时所述整流电路所生成的第2电力与所存储的所述第1电力的大小关系，来使所述匹配电路的阻抗变化。
2.根据权利要求1所述的射频标签电路，其中
所述规定时间小于所述负载的时间常数所示的时间。
3.根据权利要求1或2所述的射频标签电路，还包括：
指示电路，当所述射频标签电路与所述天线之间的阻抗不匹配时，将指示阻抗调整的开始的调整指示发送至所述调整部，其中
所述调整部在从所述指示电路收到所述调整指示时开始处理。
4.根据权利要求1或2所述的射频标签电路，其中
所述射频标签电路与所述天线之间的阻抗不匹配的情况包含所述整流电路所生成的电压因伴随所述负载启动的电压下降而小于规定阈值的情况。
5.根据权利要求1或2所述的射频标签电路，其中
所述射频标签电路与所述天线之间的阻抗不匹配的情况包含通过经由所述天线的无线通信而从利用所述负载的装置所接收到的、针对所述负载的命令的执行结果为错误的情况。
6.根据权利要求1或2所述的射频标签电路，其中
所述射频标签电路与所述天线之间的阻抗不匹配的情况包含通过经由所述天线的无线通信而从利用所述负载的装置接收到阻抗调整的指示的情况。
7.根据权利要求1或2所述的射频标签电路，其中
所述控制部是以规定的周期来启动所述负载。
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