JP2005316724A - アクティブ型ｒｆｉｄタグ - Google Patents

Abstract

【課題】 アクティブ型ＲＦＩＤタグからの無線信号の発信／非発信を自動的に制御可能とすることにより、消費電力を低減して電池寿命を長くする。
【解決手段】 アクティブ型ＲＦＩＤタグは、個別の識別子を格納してなる不揮発性メモリ３４と、識別子を取得して当該識別子を含む送信信号を作成する演算部３１と、作成された送信信号を変調する変調回路３６と、変調された信号を送信するアンテナ４と、周囲の明るさに応じた実照度を検出する光検出部２とを備え、内部に搭載された電池１の電力を使用して動作する。このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグは、演算部３１により、光検出部２の光導電素子２２にて検出された実照度をＡ／Ｄ変換回路３３を介して認識し、不揮発性メモリ３４の照度閾値を超えたと判定した場合に、送信信号を作成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内部に電源を備え、自ら無線信号として情報を発信するアクティブ型ＲＦＩＤタグに関し、所持者の所在地を検出する位置検出システムや、所持者の所在地に応じた情報を所持者に提示する情報配信システムに使用されるアクティブ型ＲＦＩＤタグに関する。

従来より、内部メモリに格納されたＩＤ情報を無線信号で発信するＲＦＩＤタグと、当該ＲＦＩＤタグとの間で無線信号を送受信するＲＦＩＤリーダライタから構成され、ＲＦＩＤタグのＩＤ情報を非接触で取得したり、ＲＦＩＤタグの内部メモリに情報を記録するＲＦＩＤシステムが知られている。このようなＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグ内に電池を具備することによって、ＲＦＩＤリーダライタからの無線信号を受信する必要なく自らＩＤ情報を発信するアクティブ型のＲＦＩＤタグが知られている。

このようなアクティブ型のＲＦＩＤタグに関連する技術として、下記の特許文献１には、複数のオペレーションシステム及び光センサを搭載したＩＣカードと、当該ＩＣカードの内部メモリの情報を読み取り又は書き込みするリーダライタとを備えたものが開示されている。このような特許文献１に記載された技術では、ＩＣカードが使用するオペレーションシステムを切り換えるに際して、リーダライタからＩＣカードに照明によって光を照射し、当該光の光量によってＩＣカードの複数のオペレーションシステムのうち、何れかのオペレーションシステムを選択可能としている。

このようなＲＦＩＤシステムにおいて、一般的なアクティブ型ＲＦＩＤタグは、図９に示すように、電池１０１と、ＩＤ情報を格納した不揮発性メモリ１０２と、信号送信処理を行なうための演算部１０４及びメモリ１０３と、データを無線信号に変調して空間に放射するための変調回路１０５及びアンテナ１０６とを備える。このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグでは、電池１０１によって各部に電力供給をすることによって、ＲＦＩＤリーダライタからの電波を受信しなくても、演算部１０４及びメモリ１０３によって、不揮発性メモリ１０２に記憶されたＩＤ情報を含む送信データを作成し、変調回路１０５によって変調処理を施した後にアンテナ１０６から無線電波を送出することができる。

このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグでは、電池１０１を装備しているので、ＲＦＩＤリーダライタからの電波電力を使用して動作するパッシブ型ＲＦＩＤタグと比較して、通信距離が長いという性質を持つ。具体的には、一般に、パッシブ型ＲＦＩＤタグの通信距離が最大数十センチメートルであるのに対して、アクティブ型ＲＦＩＤタグは、数十メートルの通信距離である。このような特徴から、分散的に配置された複数のアクティブＲＦＩＤリーダでネットワークを構成することによって、アクティブ型ＲＦＩＤを装備した移動体の所在地の検出等が可能となる。

ところで、アクティブ型ＲＦＩＤタグは、低コスト化が要求されるという観点から、通常、受信機能が装備されず送信機能のみが装備されることが多いので、ＲＦＩＤリーダライタから何らかの無線信号が発信されても、当該無線信号を受信することができない。すなわち、送信機能のみを備えたアクティブ型ＲＦＩＤタグのアクティブＲＦＩＤシステムでは、アクティブ型ＲＦＩＤタグから発信した無線信号をＲＦＩＤリーダライタによって受信するという片方向のみの通信がなされている。

したがって、アクティブ型ＲＦＩＤタグとしては、自身の存在をＲＦＩＤリーダライタに通知するために、一定時間毎に自身のＩＤ情報を発信するものが多く、例えばアクティブ型ＲＦＩＤタグを装備した歩行者の位置検出を行なう場合には、１秒から１０秒程度の周期で無線信号を発信することが多い。このように一定周期で無線信号を発信するためには、演算部１０４により実行される信号発信用プログラムにタイマ処理が含まれており、演算部１０４は、一定時間のカウントが経過する毎に、すなわち一定時間が経過する毎に不揮発性メモリ１０２からＩＤ情報を取得して変調回路１０５に出力し、ＩＤ情報を含む無線信号を発信している。これにより、従来では、簡潔なプログラム構成で動作を実現でき、且つ単純で安価な構成でハードウェアを実現できるとしている。
特開２００２−３７３３１７号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、昼夜や場所に関わらず常に一定間隔で無線信号を発信しており、当然ＲＦＩＤリーダライタが存在しない場所においても無線信号を発信し続けている。また、歩行者の位置検出を行なうシステムにおいて、アクティブ型ＲＦＩＤタグの所持者が静止している場合においても、演算部１０４によって発信処理を続けており、同一のＲＦＩＤリーダライタに複数回に渡って無線信号を発信し続けるために、冗長な動作となっていた。このように、無為な発信処理を行ったとしても、電池１０１の電力が消費されるために、消費電力が無駄となり、電池１０１の寿命を短くしてしまうという問題があった。

したがって、位置情報システムや情報配信システムにおいてアクティブ型ＲＦＩＤタグを使用する場合には、ＲＦＩＤリーダライタが発信電波を受信することでアクティブ型ＲＦＩＤタグの所持者の位置検出を行なっているため、ＲＦＩＤリーダライタの存在しない位置においては電波の発信動作を停止することが、電池１０１の消費電力を削減する上で望ましい。

これに対し、小型の加速度センサや小型のおもりを用いた動きセンサを用いてアクティブ型ＲＦＩＤタグを備えたカード等の動きを検出し、アクティブ型ＲＦＩＤタグが静止している場合には無線信号の発信を停止するという方法が考えられる。これにより、アクティブ型ＲＦＩＤタグの動きの静止を加速度センサ及び動きセンサを用いて検出し、動きが静止している場合に、発信を停止させることが可能となり、無為な発信による電力の消費を削減することが可能となる。

しかしながら、加速度センサは一般的に数百マイクロアンペアから数ミリアンペアの消費電流で動作するので、平均消費電流が数十マイクロアンペアであることが要求されるアクティブ型ＲＦＩＤタグにとっては加速度センサの消費電流が無視できなくなり、不適当である。また、動きセンサは、落下等の大きな衝撃が予想されるアクティブ型ＲＦＩＤタグにとっては、機械的な信頼性の点で不適当である。

更に、アクティブ型ＲＦＩＤタグをカード型筐体に収容して人間がアクティブ型ＲＦＩＤタグを所持した場合には、所持者のプライバシーの観点から、アクティブ型ＲＦＩＤタグの発信と非発信を所持者の意思に応じて任意に切り替えられることが望ましい。これに対し、電源スイッチなどの機械的なスイッチを設けた場合には、所持者の操作が煩雑になったり、機械的な信頼性が損なわれるという問題点もある。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、無線信号の発信／非発信を自動的に制御可能とすることにより、消費電力を低減して電池寿命を長くすることができるアクティブ型ＲＦＩＤタグを提供することを目的とする。

本発明に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグは、個別の識別子を格納してなる第１記憶部と、第１記憶部から識別子を取得して、当該識別子を含む送信信号を作成する制御部と、制御部にて作成された送信信号を変調する変調部と、変調部にて変調された信号を送信するアンテナと、周囲の明るさに応じた実照度を検出する光検出部とを備え、内部に搭載された電池の電力を使用して動作する。

このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグは、上述の課題を解決するために、制御部により、光検出部にて検出された実照度が予め設定された照度閾値を超えたと判定した場合に、送信信号を作成する。

本発明に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグは、光検出部にて検出された実照度が予め設定された照度閾値を超えたと判定した場合に送信信号を作成するので、周囲が暗くアンテナから電波を送信しなくても良い環境下においては電波を送信せず、無線信号の発信又は非発信を自動的に制御して、電池の消費電力を低減して寿命を長くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
本発明は、例えば図１に示すように構成された第１実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤ（radio frequency identification）タグに適用される。

［アクティブ型ＲＦＩＤタグの構成］
このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、図示しない筐体に、電源１、光検出部２、信号処理部３及びアンテナ４が収容されて構成されている。このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、電源１から信号処理部３に駆動電力を与えることにより信号処理部３を動作させて、アンテナ４から無線電波を発信する。この無線電波は、複数のアクティブ型ＲＦＩＤタグを管理するＲＦＩＤリーダライタによって検出される。

電源１は、電池であり、光検出部２及び信号処理部３の各部に電力供給を行う。また、電源１は、電源端子２１を介して光検出部２と接続され、且つ光検出部２を介して接地端子２４と接続され、当該光検出部２に直流電圧を印加する。

光検出部２は、アクティブ型ＲＦＩＤタグ周囲の明るさに応じた照度センサとして機能する。この光検出部２は、アクティブ型ＲＦＩＤタグに対する入射光が受光可能に設けられた光導電素子２２と、抵抗器２３とを備える。この光検出部２は、光導電素子２２の一端が電源端子２１に接続され、光導電素子２２の他端と抵抗器２３の一端が接続され、抵抗器２３の他端が接地端子２４と接続されている。すなわち、光検出部２は、電源端子２１、光導電素子２２、抵抗器２３及び接地端子２４を直列に接続して構成されている。

また、光検出部２は、光導電素子２２と抵抗器２３とを接続する導線部分（接続点ａ）から分岐して信号処理部３と接続されている。したがって、接続点ａの電位は、光導電素子２２と抵抗器２３との抵抗値の比で分圧した値となる。

光導電素子２２は、例えばＣｄＳセンサ等であって、周囲の実照度に応じて特性値（抵抗値）が連続的に変化する素子を使用する。この光導電素子２２は、アクティブ型ＲＦＩＤタグに対する入射光の実照度が大きくなるほど、抵抗値が減少し、アクティブ型ＲＦＩＤタグに対する入射光の実照度が小さくなるほど、抵抗値が増大する特性となっている。したがって、接続点ａの電位は、入射光の実照度が大きいほど増大し、入射光の実照度が小さいほど減少する。このような接続点ａの電位は、信号処理部３のＡ／Ｄ変換回路３３に読み取られる。

信号処理部３は、演算部３１にタイマ回路３２、Ａ／Ｄ変換回路３３、不揮発性メモリ３４、メモリ３５及び変調回路３６が接続されて構成されている。この信号処理部３は、Ａ／Ｄ変換回路３３が接続点ａに接続され、変調回路３６がアンテナ４に接続されており、接続点ａの電位を検出し、演算部３１によって各部を制御してアンテナ４の無線電波の発信と非発信とを切り換える。すなわち、演算部３１は、アクティブ型ＲＦＩＤタグから無線電波と発信するために送信信号を作成する活性状態（通常モード）と、無線電波を発信させないために送信信号を作成しない非活性状態（スリープモード）とを切り換える。このスリープモードは、アクティブ型ＲＦＩＤタグのＩＤ情報の送信処理を停止して、消費電流を例えば１マイクロアンペア未満の低消費電流にして、タイマ回路３２にて発生する割り込みを待機する動作モードである。

Ａ／Ｄ変換回路３３は、光導電素子２２の抵抗値に応じた接続点ａの電位が変化した場合、すなわち光導電素子２２への入射光の実照度が変化した場合であっても、入力インピーダンスが抵抗器２３の抵抗値で一定となるように構成されている。これにより、Ａ／Ｄ変換回路３３は、光検出部２に対する演算部３１の入力インターフェイスとして機能し、接続点ａの電位に応じて演算部３１への出力値を変化させる。

なお、Ａ／Ｄ変換回路３３としては、単体のＡ／Ｄ変換チップを使用しても良く、アクティブ型ＲＦＩＤタグに備えられるマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換器を利用しても良い。また、Ａ／Ｄ変換回路３３の分解能としては、８ｂｉｔ程度で十分であり、Ａ／Ｄ変換速度は通常の速度のものを使用しても入射光の実照度の変化を十分検出可能である。

不揮発性メモリ３４には、少なくともアクティブ型ＲＦＩＤタグを他のアクティブ型ＲＦＩＤタグと区別するための個別の識別情報（ＩＤ情報）、及び入射光の実照度と比較される閾値（照度閾値）が格納されている。この不揮発性メモリ３４は、記憶領域がＩＤ情報を格納する第１記憶部と、照度閾値を格納する第２記憶部とに分割されて構成されている。

ＩＤ情報は、アンテナ４から無線電波を発信するに際して演算部３１に読み込まれる。また、照度閾値は、アクティブ型ＲＦＩＤタグ周囲の実照度が低く、アクティブ型ＲＦＩＤタグが非使用となっていると判定される照度値に設定されており、アクティブ型ＲＦＩＤタグの使用用途等に応じて予め設定されている。

演算部３１は、アクティブ型ＲＦＩＤタグを活性状態（通常モード）と、非活性状態（スリープモード）とを切り換える活性切換処理を行うと共に、アクティブ型ＲＦＩＤタグの活性状態時にアンテナ４から無線電波を発信をさせるための送信信号の作成処理を行う。

この演算部３１は、アンテナ４から無線電波を発信させるに際して、不揮発性メモリ３４からＩＤ情報を読み込んで、当該ＩＤ情報を含む送信信号を作成して変調回路３６に出力し、変調回路３６によって変調処理を行わせることによって高周波信号を生成させてアンテナ４に供給させる。なお、変調回路３６のデータ変調方式としては、ＡＳＫ（amplitude shift keying）やＦＳＫ（frequency-shift keying）などの安価で変調回路３６を構成できるものが好ましい。

このとき、演算部３１は、活性切換処理の結果や、その他の処理結果を一時記憶させる作業領域としてメモリ３５を使用する。また、演算部３１は、アンテナ４からの無線電波の送信間隔や、光導電素子２２への実照度の検出間隔を調整するためにタイマ回路３２のタイマ値を検出する。これにより、タイマ回路３２は、演算部３１の動作モードを通常モードとスリープモードとの間で遷移させる割り込みを発生させる。

アンテナ４は、変調回路３６から入力される高周波信号を空間へと放射するものであって、アクティブ型ＲＦＩＤタグ用として小型のものを使用する。このアンテナ４としては、例えば基板上の導体パターンとして形成された小型のループアンテナや、マイクロストリップアンテナ等が使用可能である。

［アクティブ型ＲＦＩＤタグの動作］
つぎに、上述したように構成されたアクティブ型ＲＦＩＤタグの動作を図２にフローチャートを参照して説明する。

図２のフローチャートによれば、先ずステップＳ１において、演算部３１により、現在自身がスリープモードとなっているか否かを判定し、スリープモードである場合にはステップＳ２で通常モードに遷移し、スリープモードではない場合にはステップＳ３に処理を進める。

次に演算部３１は、ステップＳ３において、光導電素子２２の実照度に応じて変化する接続点ａの電位をＡ／Ｄ変換回路３３からの出力値から取得し、当該出力値Ｌと不揮発性メモリ３４に格納されている照度閾値Ｌ_０とを比較する。そして、出力値Ｌが照度閾値Ｌ_０よりも高く超えている場合には、アクティブ型ＲＦＩＤタグが使用される周囲の実照度であるので、無線電波を送信するためにステップＳ５以降に処理を進める。

次に演算部３１は、不揮発性メモリ３４からＩＤ情報を取得し（ステップＳ５）、当該ＩＤ情報を含む送信信号を変調回路３６に出力してＩＤ情報を高周波信号に変換させて（ステップＳ６）、当該高周波信号をアンテナ４に出力して、アンテナ４から無線電波を発信させる（ステップＳ７）。その後、演算部３１は、連続して通常モードからスリープモードに遷移した回数（遷移回数）を示すスリープフラグをクリアして（ステップＳ８）、ステップＳ９に処理を進める。

一方、ステップＳ４で出力値Ｌが照度閾値Ｌ_０よりも低く超えていないと判定した場合には、アクティブ型ＲＦＩＤタグが使用されない暗い周囲の実照度であるので、そのままステップＳ９に処理を進める。

次に演算部３１は、無線電波を発信したこと又はアクティブ型ＲＦＩＤタグ周囲が暗いことに応じて、スリープモードに移行し（ステップＳ９）、スリープフラグの値をインクリメントすることにより加算する（ステップＳ１０）。このように、アクティブ型ＲＦＩＤタグ周囲の実照度が暗い場合には、ステップＳ５以降に移行してスリープフラグの値がクリアされることなく、ステップＳ１０でスリープフラグの値が加算され続ける。

次に演算部３１は、ステップＳ１０でインクリメントしたスリープフラグの値が、予め設定した基準値以上か否かを判定する。このスリープフラグの値と比較される基準値は、ステップＳ５以降の活性状態とならずに非活性状態（スリープモード）が連続して繰り返される回数であって、後述するが、ステップＳ３でアクティブ型ＲＦＩＤタグ周囲の実照度を取得する間隔を変化させるための回数が設定されている。

そして、スリープフラグの値が基準値以上ではないと判定した場合には、現在のタイマ回路３２のタイマ値であるスリープタイマ値Ａに、所定の値を加算し（ステップＳ１２）、当該加算後のスリープタイマ値Ａが基準値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、演算部３１は、スリープタイマ値Ａが基準値を超えるまでステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を繰り返し、スリープタイマ値Ａが基準値を超えたらステップＳ１に処理を戻す。

一方、スリープフラグの値が基準値以上であると判定した場合には、現在のタイマ回路３２のタイマ値であるスリープタイマ値Ｂに、所定の値を加算し（ステップＳ１４）、当該加算後のスリープタイマ値Ｂが基準値を超えているか否かを判断する（ステップＳ１５）。そして、演算部３１は、スリープタイマ値Ｂが基準値を超えるまでステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を繰り返し、スリープタイマ値Ｂが基準値を超えたらステップＳ１に処理を戻す。

このように、スリープタイマ値が基準値となったら、タイマ回路３２によって演算部３１に割り込みを掛けて、スリープモードから通常モードに遷移してステップＳ３以降の処理を繰り返すことになる。

ここで、ステップＳ１２及びステップＳ１３のスリープタイマ値Ａを使用した処理と、ステップＳ１４及びステップＳ１５のスリープタイマ値Ｂを使用した処理とでは、スリープタイマ値Ａを使用した処理を行ってステップＳ１に移行する期間よりも、スリープタイマ値Ｂを使用した処理を行ってステップＳ１に移行する期間が長くなるようにしている。すなわち、ステップＳ１１の後にステップＳ１２及びステップＳ１３を行う場合よりも、ステップＳ１１の後にステップＳ１４及びステップＳ１５を行った場合の方がステップＳ１に戻る周期が長い。

具体的には、ステップＳ１２及びステップＳ１４で加算するタイマ値の所定の値を同値とし且つステップＳ１３の基準値をステップＳ１５での基準値よりも小さいタイマ値に設定しても良く、ステップＳ１２で加算する所定の値をステップＳ１４で加算する所定の値よりも大きくし且つステップＳ１３及びステップＳ１５の基準値を同値とする。これにより、アクティブ型ＲＦＩＤタグに対する実照度が小さい場合が連続してスリープモードに連続して遷移した場合には、より長い周期でスリープモードを継続することによって、実照度を取得する間隔を長くする。

［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第１実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグによれば、光導電素子２２によって検出した実照度と照度閾値とを比較して、検出した実照度が照度閾値を超えた場合には無線電波を発信するので、周囲が暗く無線電波を発信しなくても良い環境下においては無線電波を発信せず、無線信号の発信又は非発信を自動的に制御して、電源１の消費電力を低減して寿命を長くすることができる。したがって、このアクティブ型ＲＦＩＤタグによれば、明るい通路にＲＦＩＤリーダライタを設けた歩行者検出システムに使用した場合に、当該明るい通路を通過しないような暗い環境下では無線電波を発信せずに、消費電力を低減することができる。更に、所持者の意図によってアクティブ型ＲＦＩＤタグを使用しない場合には、所持者の行動によって暗所にアクティブ型ＲＦＩＤタグを持ち込むことで、手動でアクティブ型ＲＦＩＤタグの消費電力を削減することもできる。

また、このアクティブ型ＲＦＩＤタグによれば、周囲の実照度が照度閾値を超えた場合には、ステップＳ１２及びステップＳ１３で決定される周期に従った所定間隔ごとに無線電波を発信する一方で、周囲の実照度が照度閾値を超えていない場合には、スリープモードを継続するので、更に確実に消費電流を低減させることができる。

更に、このアクティブ型ＲＦＩＤタグによれば、ステップＳ１２及びステップＳ１３で決定される周期に従った所定間隔ごとに光導電素子２２の検出値を取得して無線電波を発信している場合に、周囲の実照度が照度閾値を超えない回数が連続した場合には、ステップＳ１２及びステップＳ１３で決定される短周期から、ステップＳ１４及びステップＳ１５で決定される長周期に変更することによって光導電素子２２の検出値を取得する間隔を長くすることができるので、更に消費電流を低減することができる。

［第２実施形態］
つぎに、本発明を適用した第２実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグについて説明する。なお、以下の説明では、上述したアクティブ型ＲＦＩＤタグと同じ部分については同一符号及び同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。

このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、図３に示すように、光検出部２及び演算部３１に接続された出力回路４１を備え、実照度の検出タイミングとなったら演算部３１によって出力回路４１を駆動することによって、直流回路である光検出部２に直流電圧を印加する点で、第１実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグとは異なる。

このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグの光検出部２は、光導電素子２２の一端が出力回路４１接続され、他端が抵抗器２３と接続され、光導電素子２２と抵抗器２３とを接続する接続点ｂがＡ／Ｄ変換回路３３と接続されている。

出力回路４１は、例えば、Ｄ／Ａ変換器、及び汎用Ｉ／ＯポートであるＧＰＩＯ（General Purpose Input/Output）出力端子等から構成される。この出力回路４１は、演算部３１が実照度の検出タイミングであると判定した場合に制御信号が供給され、当該制御信号に応じて、パルス信号を出力する。

光検出部２は、出力回路４１からパルス信号が供給されていない場合には接続点ｂに電位が検出されず、出力回路４１からパルス信号が供給された場合には接続点ｂに光導電素子２２と抵抗器２３との抵抗値の比で分圧された電位がＡ／Ｄ変換回路３３に検出される。そして、演算部３１は、Ａ／Ｄ変換回路３３の検出値から光導電素子２２に対する入射光の実照度を認識する。

このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグの動作は、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１又はステップＳ２の後のステップＳ２１において、演算部３１から出力回路４１に制御信号を出力し、出力回路４１から光検出部２にパルス信号を供給させる。これにより、Ａ／Ｄ変換回路３３では、ステップＳ３において光導電素子２２の実照度に応じた検出値を求めて、ステップＳ４において演算部３１で実照度と照度閾値との比較がなされる。

このような第２実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグによれば、第１実施形態のように電源端子２１が光導電素子２２に接続されている構成と比較して、パルス信号がＨｉｇｈレベルの時に接続点ｂの電位を取得する必要があるために処理が若干煩雑になるが、光検出部２の直列回路に直流電圧が印加される時間が短いので、実照度を検出するために使用する電力を低減させることができ、更に全体での消費電流を低減させることができる。

［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグについて説明する。なお、以下の説明では、上述したアクティブ型ＲＦＩＤタグと同じ部分については同一符号及び同一ステップ番号を付することによりその詳細な説明を省略する。

このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、図５に示すように、周囲の明るさを検出するための構成として、光導電素子２２に代えて光起電力素子５１を備え、更にＡ／Ｄ変換回路３３に代えて割り込み検出回路５２を備えた点で、上述した実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグとは異なる。

このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、一端が電源端子２１と接続され他端が接続点ｃ及び光起電力素子５１と接続された抵抗器５３、一端が接続点ｃ及び抵抗器５３と接続され他端が接地端子２４と接続された光起電力素子５１、一端が接続点ｃと接続され他端が割り込み検出回路５２及びコンデンサ５５と接続された抵抗器５４、一端が抵抗器５４及び割り込み検出回路５２と接続され他端が接地端子５６と接続されたコンデンサ５５を備える。

光起電力素子５１は、実照度が照度閾値を超えた場合に特性値（インピーダンス）が段階的に変化する素子である。この光起電力素子５１としては、例えばフォトトランジスタであって、単一接続の場合や多段に接続されたダーリントン形式等、種々の方式のうち何れかの方式であっても良い。この光起電力素子５１は、電源端子２１に対して抵抗器５３と共に直列接続され、電源端子２１の電圧が印加される。

この光起電力素子５１は、入射光の実照度が小さい場合にはインピーダンスが非常に大きくなり、接続点ｃにおける電位が電源端子２１の電源電圧とほぼ同値となる。このような状態では、コンデンサ５５に蓄電される状態となっている。一方、入射光の実照度が大きい場合にはインピーダンスが非常に小さくなり、接続点ｃにおける電位が接地電位とほぼ同値となる。このような状態では、コンデンサ５５に蓄電されずに、コンデンサ５５に蓄電された電荷が放電される。

したがって、実照度が低い状態ではコンデンサ５５が蓄電され、実照度が低い状態から実照度が高い状態となると、コンデンサ５５の放電が割り込み検出回路５２に検出され、割り込み検出回路５２により割り込み要求を演算部３１に掛けることができる。ここで、抵抗器５４及びコンデンサ５５は、光起電力素子５１への入射光の微小変動によって連続して割り込みが掛かることを防止するためのフィルタとして機能し、コンデンサ５５の蓄電量が大きい場合にはコンデンサ５５の放電が緩慢となるため、微細な入射光の変動による影響を除去する。

このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグは、図６のフローチャートに示すように、スリープモードに移行している状態であって、割り込みの発生を待機している状態において、演算部３１は、割り込み検出回路５２からの割り込み要求が発生したか否かを判定する。そして、演算部３１は、割り込み要求が発生していないと判定した場合には、依然として光起電力素子５１によって検出される実照度が照度閾値よりも低いものと判定し、割り込み要求が発生したと判定した場合には、実照度が照度閾値よりも高いものと判定してステップＳ３３に処理を進める。

次に演算部３１は、ステップＳ３３において通常モードに復帰し、ステップＳ３４〜ステップＳ３６において上述のステップＳ５〜ステップＳ７と同様の処理を行うことにより、アンテナ４から無線電波を発信させ、ステップＳ３７においてスリープモードに移行して割り込みを待機する状態に戻る。これにより、ステップＳ３２〜ステップＳ３７の処理を繰り返すことによって、光起電力素子５１のインピーダンスが小さくなるような照度閾値を超えた実照度である場合に無線電波を発信することができる。

このようなアクティブ型ＲＦＩＤタグによれば、上述の照度閾値に相当する入射光である場合にインピーダンスが非常に小さくなる光起電力素子５１を使用することによって、上述の第１実施形態等と同様に、検出した実照度が照度閾値を超えた場合には無線電波を発信することができ、電源１の消費電力を低減して寿命を長くすることができる。

［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグについて説明する。なお、この第４実施形態として示すアクティブ型ＲＦＩＤタグは、上述の第１〜第３実施形態に係る何れのアクティブ型ＲＦＩＤタグであっても適用可能である。

このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、図７に示すように、所持者の身体又は衣服に装着可能な筐体６１を備える。このアクティブ型ＲＦＩＤタグは、筐体６１内に上述の演算部３１を始めとする各部が搭載された基板が収容される。

筐体６１は、その背面６１ｂに、所持者の身体や衣服に装着するための取着部６２が取り付けられ、主面６１ａに光検出部２の光導電素子２２や光起電力素子５１の受光面に入射光を透過させる光入射部であるセンサ面６３が設けられる。このセンサ面６３は、取着部６２の取り付け位置に対して周囲の明るさが検出可能な位置に設けられる。取着部６２としては、クリップ、安全ピン、両面テープ、接着剤塗布面等が挙げられる。

取着部６２とセンサ面６３とを対向した面に設けることで、筐体６１を所持者が装着した場合に、外光を受けやすい位置にセンサ面６３を対向させて、確実に光導電素子２２又は光起電力素子５１に入射光を導くことができる。

また、アクティブ型ＲＦＩＤタグを収容する筐体６１の他の例としては、図８に示すように、ネックレスやペンダントのような首掛けタイプとして使用する場合には、筐体６１の上面に、ひもやチェーン等を掛けるための留め金部材６４とセンサ面６３とを設ける。これにより、センサ面６３が常に上方向に向かうことになり、天井に設置された照明器具からの光を受け易い位置に対向させることが出来る。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

すなわち、上述したアクティブ型ＲＦＩＤタグでは、個別の識別子を送信する機能のみを備えた場合について説明したが、ＲＦＩＤリーダライタからの信号を受信して書き込む機能を備えた場合であっても上述の効果が発揮できるのは勿論である。

本発明を適用した第１実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図である。 本発明を適用した第１実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの動作を示すフローチャートである。 本発明を適用した第２実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図である。 本発明を適用した第２実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの動作を示すフローチャートである。 本発明を適用した第３実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図である。 本発明を適用した第３実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの動作を示すフローチャートである。 本発明を適用した第４実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの外観構成の平面図、底面図及び上面図である。 本発明を適用した第４実施形態に係るアクティブ型ＲＦＩＤタグの他の外観構成の平面図、底面図及び上面図である。 従来のアクティブ型ＲＦＩＤタグを示すブロック図である。

符号の説明

１ 電源（電池）
２ 光検出部
３ 信号処理部
４ アンテナ
２１ 電源端子
２２ 光導電素子
２３，５３，５４ 抵抗器
２４，５６ 接地端子
３１ 演算部（制御部）
３２ タイマ回路
３３ Ａ／Ｄ変換回路
３４ 不揮発性メモリ（第１記憶部、第２記憶部）
３５ メモリ
３６ 変調回路（変調部）
４１ 出力回路
５１ 光起電力素子
５２ 割り込み検出回路
５５ コンデンサ
６１ 筐体
６２ 取着部
６３ センサ面（光入射部）
６４ 留め金部材

Claims (6)

1. 内部に搭載された電池の電力を使用して動作するアクティブ型ＲＦＩＤタグであって、
   個別の識別子を格納してなる第１記憶部と、
   前記第１記憶部から識別子を取得して、当該識別子を含む送信信号を作成する制御部と、
   前記制御部にて作成された送信信号を変調する変調部と、
   前記変調部にて変調された信号を送信するアンテナと、
   周囲の明るさに応じた実照度を検出する光検出部と、
   前記制御部は、前記光検出部にて検出された実照度が予め設定された照度閾値を超えたと判定した場合に、前記送信信号を作成することを特徴とするアクティブ型ＲＦＩＤタグ。
2. 前記光検出部にて検出された実照度と比較される照度閾値を格納してなる第２記憶部を備え、
   前記制御部は、前記実照度と前記第２記憶部に記憶された照度閾値とを比較し、前記実照度が前記照度閾値を超えている場合には、前記送信信号を所定間隔ごとに作成し、前記実照度が前記照度閾値を超えていない場合には、前記電池の消費電力を低減させるスリープモードを継続することを特徴とする請求項１に記載のアクティブ型ＲＦＩＤタグ。
3. 前記制御部は、前記光検出部で検出された実照度を所定間隔ごとに取得し、前記実照度が前記照度閾値を超えていない場合が所定回数以上連続する場合には、実照度を取得する所定間隔を長くすることを特徴とする請求項２に記載のアクティブ型ＲＦＩＤタグ。
4. 前記光検出部は、前記実照度に応じて特性値が連続的に変化する素子を備え、
   前記制御部は、前記実照度を取得するタイミングで前記素子に電圧を印加して、前記素子の特性値に応じた実照度を取得することを特徴とする請求項２に記載のアクティブ型ＲＦＩＤタグ。
5. 前記光検出部は、前記実照度が前記照度閾値を超えた場合に特性値が段階的に変化する素子を備え、
   前記制御部は、前記素子の特性値が段階的に変化したことによって割り込み要求が発生した場合に、前記送信信号を作成することを特徴とする請求項１に記載のアクティブ型ＲＦＩＤタグ。
6. 所持者の衣服又は身体に装着するための取着部と、当該取着部の取り付け位置に対して周囲の明るさが検出可能な位置に設けられた前記光検出部の光入射部とを具備する筐体を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のアクティブ型ＲＦＩＤタグ。
   

Images