JP2004507188A

JP2004507188A - 識別トランスポンダ

Info

Publication number: JP2004507188A
Application number: JP2002521217A
Authority: JP
Inventors: コルネリス、エム．ハート; フェルデイナンド、ジェイ．スルイス
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2004-03-04
Also published as: ATE438152T1; EP1314134A1; EP1314134B1; US6801122B2; DE60139407D1; KR100811899B1; KR20020050245A; WO2002017223A1; US20020047776A1

Abstract

識別トランスポンダは、識別コードに対応するリズムで、基地局により送信されるＲＦ信号を変化させることにより、識別コードを基地局に送信する。この識別トランスポンダは、識別コード生成手段と、整流手段と、負荷トランジスタとを備えている。この負荷トランジスタは、ＲＦ信号を整流する（従って前記整流手段におけるダイオード機能を構成する）タスクと、前記整流手段へ可変負荷を供給するタスクと、の２つのタスクを行なうように配置されている。この可変負荷は、前記リズムで変化する。結果として、整流手段の入力電流は、前記リズムで変化し、換言すればＲＦ信号を変化させる。ＲＦ信号のこの変化は、基地局で検出される。識別トランスポンダと基地局との間の結合は、容量結合手段によって、または、誘導結合手段によって、行なうことができる。負荷トランジスタにより行なわれる二重の機能のおかげで、整流手段のダイオード機能が役立っている。これは、もしも識別トランスポンダの電子的な構成要素が（例えば、高分子材料のような）有機物質から構成されている。

Description

【０００１】
この発明は、識別コードに対応するリズムで、基地局から生成する無線周波数信号の変化を通して前記基地局に対して識別コードを提供するための識別トランスポンダに関するものであり、このトランスポンダは、識別コードを生成する識別生成手段と、前記識別生成手段に供給電圧を提供するために電気的に直接接触することなく無線周波数信号との結合を達成するように構成され、整流器として動作する少なくとも１つの回路を備える整流手段と、主電流路を備えると共に前記整流手段に対して変化する負荷を提供するために前記識別生成手段の信号出力端子に接続され、その結果、無線周波数信号が前記リズムで変化する制御電極を備える負荷トランジスタと、を備えている。
【０００２】
このような識別トランスポンダは、国際特許出願ＰＣＴ／ＩＢ９８／０１８４３から公知である。この公知の識別トランスポンダは、基地局またはスキャナとと共に図１に示されている。基地局ＢＳは、ＲＦ信号を送信し、その一部分は結合（Ｐ１；Ｐ３，Ｐ２；Ｐ４）、この場合は容量結合、の手段によって整流器へと供給され、この整流器はダイオードＤ１およびＤ２と平滑キャパシタＣ１とにより構成されている。その結果、供給電圧は、整流器の出力端子ＶＰとＶＮとの間で有用である。
【０００３】
この公知の識別トランスポンダＩＤＴはさらに、いわゆる読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）および変調器を備える識別コード生成器ＩＤＣＧを備え、ＲＯＭおよび変調器には共に整流器の出力端子ＶＰおよびＶＮ間の供給電圧から電圧が供給されている。公知の識別トランスポンダＩＤＴは、さらに、前記端子ＶＰおよびＶＮ間の主電流路に接続された負荷トランジスタＴＬを備えている。
【０００４】
動作中に、変調器ＭＯＤは、負荷トランジスタＴＬの制御電極に対して連続するビットパターンを送信する。この連続するビットパターンは、メモリＲＯＭ内に格納されているデータにより決定される。その結果、端子ＶＰおよびＶＮ間の負荷は、この連続するビットパターンのリズムで変化する。これは、整流器の入力電流が前記リズムで変化させられる原因となっている。このリズムは、結合（Ｐ１；Ｐ３，Ｐ２；Ｐ４）の手段によって基地局ＢＳにより検出されることも可能である。
【０００５】
ＲＯＭは、例えば、対象に関する情報を含む対象のバーコードであっても良く、例えば対象の値段でも良い。この情報は、基地局ＢＳへの一時的な結合を介して基地局ＢＳへと送信される。トランスポンダＩＤＴは、例えば、高分子（重合体）のような有機材料から製造された集積回路の一部分として構成されていても良い。これは、識別トランスポンダがこれによる小さな薄さと高い機械的融通性とを備えて実現可能であるという長所を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的には、特に有機材料を伴う電子回路の実現に当たっては要求される電子構成素子の数を最少限にするという長所を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、冒頭の段落で説明したような識別トランスポンダは、前記整流器として動作する回路の少なくとも１つが負荷トランジスタの主電流路を備えることを特徴とするという要求に合致している。
【０００８】
負荷トランジスタは二重の機能、すなわち、可変負荷を提供する機能と、整流素子の機能とを実行し、電子素子を１つに減らすことが必要である。事実、整流器はダイオードを１つに減らすことを要求し、追加の構成素子はこの電子回路のどこにも付け加えられていない。
【０００９】
更なる長所を有するこの発明の実施形態は、従属する請求項２ないし請求項６に特定されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について、添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。
【００１１】
これらの図面において、同一または相当する構成要素または素子は、同一符号を与えられている。
【００１２】
図２は、この発明に係る識別トランスポンダＩＤＴの第１実施形態の回路図である。図２はまた、ＲＦ信号を送信するための基地局ＢＳを線図として示している。この識別トランスポンダＩＤＴは、基地局ＢＳの導電面Ｐ３に電気的に接続するための導電面Ｐ１と、基地局ＢＳの導電面Ｐ４に電気的に接続するための導電面Ｐ２と、を備えている。
【００１３】
識別トランスポンダＩＤＴはさらに、整流手段ＲＴＦと識別生成手段ＩＤＣＧとを備えている。整流手段ＲＴＦは、ダイオードＤ１と、負荷用の電界効果トランジスタＴＬと、平滑用のキャパシタＣとを備えている。ダイオードＤ１は、カソードおよびアノードにより導電面Ｐ１および導電面Ｐ２にそれぞれ接続されている。
【００１４】
識別生成手段ＩＤＣＧの第１の供給接続端子１は、第２の導電面Ｐ２に接続されている。負荷トランジスタＴＬのソースは、導電面Ｐ１に接続されている。負荷トランジスタＴＬのドレインは、識別生成手段ＩＤＣＧの第２の供給端子２に接続されている。負荷トランジスタＴＬのゲートは、識別生成手段ＩＤＣＧの信号出力端子３に接続されている。平滑用キャパシタＣは、第１の供給端子１と第２の供給端子２との間に接続されている。第１の供給端子１と第２の供給端子２との間の供給電圧は、Ｖで示されている。
【００１５】
図２の電子システムは以下のように動作する。導電面Ｐ１とＰ４は基地局ＲＦと識別トランスポンダＩＤＴとの間の容量結合を形成している。ＲＦ信号の一部分は、この結果として、整流手段ＲＴＦへと供給される。負荷トランジスタＴＬは、信号出力端子３での信号レベルに依存して、導電状態となったりならなかったりする。
【００１６】
もしも負荷トランジスタＴＬが導通しているならば、この負荷トランジスタは図１の公知の識別トランスポンダにおけるようなダイオードＤ２の機能を引き受けている。ダイオードＤ１の機能は、導電面Ｐ１ないしＰ４へと、または導電面Ｐ１ないしＰ４から流れる平均電流が平均してゼロに等しいことを保証することである。
【００１７】
したがって、ＤＣ電圧は各導電面Ｐ１とＰ３、導電面Ｐ２とＰ４の間で蓄積する可能性が防止される。これは、実際には識別トランスポンダＩＤＣＴの動作を妨げるであろう。整流されたＲＦ信号は、平滑用のキャパシタＣにより平滑されている。実質的に一定の供給電圧は、この結果として、識別生成手段ＩＤＣＧの第１および第２の供給端子１および２の間で発生している。整流手段（すなわち、第１の供給端子１と第２の供給端子２との間）の負荷は、識別生成手段ＩＤＣＧによるばかりでなく、負荷トランジスタＴＬによってもまた決定されている。
【００１８】
識別生成手段ＩＤＣＧは、信号出力端子３に対して変化する信号を供給するために設計されている。この信号は、識別コードに対応するリズムで変化している。識別コードは、例えば走査されるべき対象の価格を示している。変化する信号は負荷トランジスタＴＬのゲートへと供給されているので、負荷トランジスタＴＬの導電性はまた、識別コードに対応するリズムで変化するであろう。したがって、基地局ＢＳより供給されたＲＦ信号の量もまた、前記リズムで変更されるであろう。ＲＦ信号のこの変更は、公知のやり方、例えば図１に示されたようなやり方により検出されている。
【００１９】
図３の回路図は、図２の回路図と等価なものとして選択的に用いられても良く；ここで、負荷トランジスタＴＬの主電流路は導電面Ｐ１と供給端子２との間には形成されていないが、導電面Ｐ２と供給端子１との間には形成されている。
【００２０】
図４は、この発明の実施形態の回路図であり、この図において、ダイオードＤ２（図１参照）は、図２および図３におけるように、負荷トランジスタＴＬにより支配されていないが、ダイオードＤ１（図１参照）の機能は、負荷トランジスタＴＬにより支配されている。
【００２１】
図５は、図４の回路図に対して等価で選択的な回路を形成する回路図である。ダイオードＤ２は、ここでは、導電面Ｐ１と供給端子２の間の代わりに、導電面Ｐ２と供給端子１の間に接続されている。
【００２２】
図６および図７は、それぞれ図２および図３の実施形態に対応する実施形態の回路図を示しているが、ここでは、基地局ＢＳと識別トランスポンダＩＤＴとの間の結合は、容量性ではなく誘導性となっている。このために、識別手段ＩＤＴのコイルＬ１は、基地局ＢＳのコイルＬ２に接続されている。誘導結合の影響によって、図２および図３に示されたダイオードＤ１は、図６および図７の回路においては不要になる。
【００２３】
図示された実施形態形態において、負荷トランジスタＴＬとして、Ｐ型電界効果トランジスタの代わりに、Ｎ型電界効果トランジスタが用いられていても良いことは事実である。バイポーラトランジスタを用いることもまた可能である。なされた選択に応じて、ダイオードＤ１およびＤ２のカソードおよびアノード接続が交換されるべきであり、信号出力端子３で変化する信号の極性は適応されるべきである。ダイオードＤ１またはＤ２は、例えば、ダイオードとして接続されたトランジスタで構成されていても良い。
【００２４】
図８は、識別コード生成器ＩＤＣＧの回路図の一例である。識別コードは、例えば、それぞれが４ビットの２つのワード（語）により構成されていても良く、例えば、ブロックＢＬＫ２として示されたように、４ビットの２ワードを受け入れることができ、すなわち、ビットＢ０ないしＢ３より構成された第１のワードと、ビットＢ４ないしＢ７により構成された第２のワードとより構成されていても良い。
【００２５】
クロック生成器ＣＬＫＧからのクロック入力ｃｌｋによりクロック周波数について制御されているブロックＢＬＫ１は、信号ＢＡ，ＢＢ，ＢＣおよびＢＤを生成してこれらをブロックＢＬＫ２に送信している。ビットＢ０およびＢ４は、バイナリ信号ＢＡの制御の下、出力ＯＬＡおよびＯＬＢへとそれぞれ送信されている。
【００２６】
ビットＢ１およびＢ５は、バイナリ信号ＢＢの制御の下、出力ＯＬＡおよびＯＬＢへとそれぞれ送信されている。ビットＢ２およびＢ６は、バイナリ信号ＢＣの制御の下、出力ＯＬＡおよびＯＬＢへとそれぞれ送信されている。ビットＢ３およびＢ７は、バイナリ信号ＢＤの制御の下、出力ＯＬＡおよびＯＬＢへとそれぞれ送信されている。
【００２７】
バイナリ信号ＢＡ，ＢＢ，ＢＣおよびＢＤは、ブロックＢＬＫ２へと連続的に順送りされている。その結果、第１のワードは、ブロックＢＬＫ２の出力ＯＬＡからブロックＢＬＫ３の入力ＯＬＡへと連続的に送信されている。同時に、第２のワードは、ブロックＢＬＫ２の出力ＯＬＢからブロックＢＬＫ３の入力ＯＬＢへと送信されている。ブロックＢＬＫ１の出力は、ブロックＢＬＫ１のクロック周波数の１／４であるクロック周波数を提供するためにブロックＢＬＫ４のクロック入力ｃｌｋに接続されている。
【００２８】
ワード選択信号ＷＡおよびＷＢは、ブロックＢＬＫ４からブロックＢＬＫ３へと送られているので、何れかのワード、すなわち第１のワードまたは第２のワードの何れかがブロックＢＬＫ２から信号出力端子３へと順に送られるべきであるかを表示できる。ワード選択信号ＷＡおよびＷＢの連続的な活性化は、まず、第１のワードが信号出力端子３へと順に送られ、その後、第２のワードは信号出力端子３に順に送られているので、ビットＢ０ないしＢ７は信号出力端子３に連続的に現れる。
【００２９】
さらに、固定パターンＦＰを有するワードは、第１のビットＢ１が開始したときで、かつ最後のビットＢ７が終了したときに、基地局ＢＳへと表示する役目を果たしている。固定パターンは、例えば、４つの“１”のロジックの連続に追従された４つの“０”のロジックの連続であってもよい。しかしながら、二者択一的なパターンもまた、基地局ＢＳが何らかの方法によりこのパターンを認識している以上は選択されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】
公知の識別トランスポンダを示すブロック回路図である。
【図２】
この発明の第１実施形態に係る識別トランスポンダの回路構成を示す回路図である。
【図３】
この発明の第２実施形態に係る識別トランスポンダの回路構成を示す回路図である。
【図４】
この発明の第３実施形態に係る識別トランスポンダの回路構成を示す回路図である。
【図５】
この発明の第４実施形態に係る識別トランスポンダの回路構成を示す回路図である。
【図６】
この発明の第５実施形態に係る識別トランスポンダの回路構成を示す回路図である。
【図７】
この発明の第６実施形態に係る識別トランスポンダの回路構成を示す回路図である。
【図８】
識別トランスポンダ内で用いられても良い識別生成手段の回路構成の例を示す回路図である。
【符号の説明】
１　供給端子
２　供給端子
３　出力端子
ＩＤＴ　識別トランスポンダ
ＩＤＣ　識別コード
ＲＦ　無線周波数信号
ＢＳ　基地局
ＩＤＣＧ　識別生成手段
Ｖ　供給電圧
ＲＴＦ　整流手段
Ｄ１，Ｄ２　整流器
ＴＬ　負荷トランジスタ

Claims

識別コードに対応するリズムで、基地局から生成する無線周波数信号の変化を介して識別コードを基地局へと供給するための識別トランスポンダであって、
前記識別コードを生成する識別生成手段と、この識別生成手段への供給電圧を提供するために前記無線周波数信号に対して電気的に直接接触することのない結合を達成するように構成された整流手段と、を備え、
前記整流手段は、整流器として動作する少なくとも１つの回路と、主電流路および前記無線周波数信号が前記リズムで変化した結果として前記整流手段への変化する負荷を提供するための前記識別制御手段の信号出力端子に結合された制御電極を有する負荷トランジスタと、を備え、
前記整流器として動作する回路の１つは、前記負荷トランジスタの主電流路を備えていることを特徴とする識別トランスポンダ。
電気的に直接接触することのない前記結合は、前記トランスポンダが前記基地局の第１の接触面に容量結合するための第１の接触面を備え、かつ、前記トランスポンダが基地局の第２の接触面に容量結合するための第２の接触面を備えるという事実のための容量結合であると共に、前記整流手段は、前記整流器として動作し、かつ、前記負荷トランジスタとは同一でない回路を備え、この回路は前記トランスポンダの前記第１の接触面および前記トランスポンダの第２の接触面の間に接続され、さらに、前記負荷トランジスタの前記主電流路は前記識別生成手段の供給端子に直列に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のトランシポンダ。
電気的に直接接触することのない前記結合は、前記トランスポンダが前記基地局の第１の接触面に容量結合するための第１の接触面を備え、かつ、前記トランスポンダが前記基地局の第２の接触面に容量結合するための第２の接触面を備えるという事実のための容量結合であると共に、前記負荷トランジスタの主電流路が前記トランスポンダの前記第１の接触面と前記トランスポンダの前記第２の接触面との間に接続され、さらに、前記整流手段は前記整流器として動作し、前記負荷トランジスタとは同一でない回路を備え、この回路は前記識別生成手段の供給端子に直列に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
電気的に直接接触することのない前記結合は、前記トランスポンダが前記基地局のコイルに誘導結合するためのコイルを備え、このコイルが前記無線周波数信号を受信するために前記整流手段に電気的に結合されているという事実のために誘導結合であると共に、前記負荷トランジスタの主電流路は前記識別生成手段の供給端子に直列に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスポンダ。
前記整流器および前記負荷トランジスタとして動作する回路は、大部分が１つまたは幾つかの有機材料から製造された電子構成素子で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のトランスポンダ。
前記有機材料の少なくとも１つは、高分子材料であることを特徴とする請求項５に記載のトランスポンダ。