JP2006058014A - 温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア - Google Patents

Abstract

【課題】電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に所定の温度環境変化の有無情報を確認する非接触型のＩＣタグを提供する。
【解決手段】 温度変化検出部は、ＩＣチップ外に設けられ、通常温度ではスイッチオフ状態で、所定の温度以上においてスイッチオン状態となるＮ個の温度スイッチング素子と、ＩＣチップ内に設けられた温度変化検出用の回路とを接続してなる。回路各部は、外部回路からエネルギー供給され、生成された電圧を電圧源として、外部回路の指示のもとで動作する。Ｎ個の温度スイッチング素子各々のオン状態に対応して所定の一定電圧で充電している容量部と、各Ｎ個の温度スイッチング素子各々に対応する放電された状態の容量部とが、それぞれ並列接続され、容量部両端電圧が変化する。温度変化検出用の回路内容量部の電圧をもとに、温度スイッチング素子それぞれのオン状態の有無を把握し、温度変化有無を把握する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電池を必要とせずに温度変化検出部を配設している、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアに関する。

情報の機密性の面からＩＣカードが次第に普及されつつ中、近年では、読み書き装置（リーダライタ）と接触せずに情報の授受を行う非接触型のＩＣカードが提案され、中でも、外部の読み書き装置との信号交換を、あるいは信号交換と電力供給とを電磁波により行う方式のものが実用化されつつある。
このような中、データを搭載したＩＣを、アンテナコイルと接続した、シート状ないし札状の非接触式のＩＣタグが、近年、種々提案され、商品や包装箱等に付け、万引き防止、物流システム、商品管理等に利用されるようになってきた。
勿論、ＩＣを持たない単なる共振タグも物品の存在感知に用いられている。

上記ＩＣを持たない単なる共振タグやＩＣタグは、いずれも、物品の存在感知や、物品の識別を行うもので、外的要因の変化をとらえるものではない。
個別に設定した共振周波数を持つ共振タグの場合も、物品の存在感知や、物品の識別を行うもので、外的要因の変化をとらえるものではない。
物品の温度の変化を把握するために、たとえば、温度センサとＣＰＵ、メモリと電池を内蔵したボタン型の温度モニタデバイスの使用も考えられるが、センサ、ＣＰＵ、メモリ、電池を内蔵するため１ケ数千円と高価で、内蔵電池で動くため寿命が短い。
また、温度変化により色変化するサーモラベルのようなものがあるが、自動で個別識別する機能はなく、ひとつひとつ目視による確認が必要であり、簡便に検出することができない。
このように、従来、タグは、物品の存在感知や物品の識別を行うために専ら用いられ、物品の温度等環境の変化を把握するためには、温度モニタデバイスのように高価であったり、あるいは、サーモラベルのように扱いに手間がかかるため、物品の環境変化を把握するためには用いられていなかった。

このような中、最近では、電源を有しない温度センサを配した温度変化検出機能付きＩＣタグ（以下、センサタグとも言う）も出てくるようになり、例えば、特開平１０−２２７７０２（特許文献１）に記載されている「温度依存性の大きな強誘電体を用いて形成した強誘電体キャパシタを容量性素子として組み込んだ共振回路を構成し、前期強誘電体キャパシタの容量の温度依存性に起因して変化する前記共振回路の共振回路の共振周波数を検知する事により、温度を計測」する形態のものが挙げられる。
特開平１０−２２７７０２号公報 しかし、このようなセンサタグは、共振周波数を測定するディップメータなどの測定器と組で使用する為、たとえば荷物の積み替えなど周囲に測定器の無い環境では、外部環境（温度）が正常に保たれたか保証できないという欠点があった。 尚、共振タグの周波数識別方法としては、従来から、特開２０００−４９６５５号公報（特許文献２）に記載のように、ディップメーター方式とエコー波感知方式等が知られている。 特開２０００−４９６５５号公報

上記のように、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグは、共振周波数を測定するディップメータなどの測定器と組で使用する為、周囲に測定器の無い環境では、該センサタグに所定の温度環境変化があったか否かを保証することができず、その対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、具体的には、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができる非接触型のＩＣタグを提供しようとするものである。

本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するＩＣチップを内蔵し、アンテナ回路を介して、外部回路と信号の交信を行い、また外部回路からエネルギー供給を受ける非接触型のデータキャリアで、且つ、温度スイッチング素子をセンサとして用いた温度変化検出部を配設している、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化検出部は、前記ＩＣチップ外に設けられた、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、それぞれ異なる所定の温度以上において、スイッチオン状態となるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）の温度スイッチング素子と、あるいは、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、それぞれ異なる所定の温度以下において、スイッチオン状態となるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）の温度スイッチング素子と、前記ＩＣチップ内に設けられた、温度変化検出用の回路とを接続してなり、前記温度変化検出用の回路の各部は、前記外部回路からエネルギー供給され、生成された電圧を電圧源として、外部回路の指示のもとで動作するもので、前記Ｎ個の温度スイッチング素子各々のオン状態に対応して、所定の一定電圧で充電している容量部と各Ｎ個の温度スイッチング素子各々に対応する放電された状態の容量部とが、それぞれ、並列接続して、容量部の両端の電圧が変化するように構成された、温度変化検出用の回路内の容量部の電圧をもとに、前記Ｎ個の温度スイッチング素子、それぞれのオン状態の有無を把握し、これより、温度変化の有無を、あるいは、温度変化の有無と温度変化の程度を把握するものであることを特徴とするものである。
そして、上記の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化検出用の回路は、外部回路からエネルギー供給されてその電圧が生成される、所定の一定電圧を供給するための電圧レギュレータ部と、該電圧レギュレータ部によりスイッチング素子を介して充電される第１の容量部と、スイッチング素子を介して放電されるＮ個の容量部とを有し、前記Ｎ個の容量部の各１つと前記Ｎ個の温度スイッチング素子の各１つとが重複使用されずに直列接続された組、Ｎ個を、それぞれ、更に前記第１の容量部と並列接続させた電圧検出用回路と、前記電圧検出用回路の各容量部の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、前記各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する検出判定回路部とを備え、且つ、前記電圧検出用回路を一体としてスイッチング素子により電気的に孤立させることができるように形成しているもので、外部回路からのエネルギー供給と、指示のもと、前記各温度スイッチング素子がスイッチオフの状態である通常使用の温度下において、前記Ｎ個の容量部を放電し、且つ、第１の容量部を電圧レギュレータ部により所定の一定電圧に充電した状態にした後、電圧検出用回路を一体として、ＩＣチップ内のスイッチング素子により電気的に孤立させ、この状態を初期状態として使用し、前記電圧検出用回路の容量部の両端の電圧を検出判定回路部にて検出し、検出された電圧をもとに、前記Ｎ個の温度スイッチング素子、各々のオン状態の有無を判定するものであることを特徴とするものであり、前記検出判定回路部は、検出された電圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路により増幅された電圧を所定の参照電圧と比較するコンパレータと、前記コンパレータからの出力をもとに、各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する判定回路とを備えたものであることを特徴とするものである。
上記、請求項２ないし３のいずれかに記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度スイッチング素子とこれに直列接続する前記Ｎ個の容量部の１つからなる配線部に直列に、該前記Ｎ個の容量部の１つの充電速度を制御するための充電速度制御用抵抗を設けていることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、非接触型のＩＣタグであることを特徴とするものである。

尚、ここで、通常使用の温度とは、非接触型のデータキャリアを通常使用する温度範囲の温度を意味し、常温にて使用される場合には、これが常温に相当する。
また、ここで、温度スイッチング素子とは、通常使用の温度より上の所定の温度以上でオン状態（導通状態）になり、通常使用の温度より上のある温度以下でオフ（非導通）となるスイッチング素子、あるいは、通常使用の温度より下の所定の温度以下でオン状態（導通状態）になり、通常使用の温度より下のある温度以上でオフ（非導通）となるスイッチング素子を言い、例えば、バイメタルを用いたものが挙げられる。
勿論、温度変化検出用の回路の各部の接続をオン（導通）あるいはオフ（非導通）とするスイッチング素子は、ＩＣ回路内に形成されたスイッチング素子である。
また、外部回路としてはリーダライタが挙げられる。
また、容量部は、キャパシタあるいはコンデンサとも言う。

（作用）
本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、このような構成にすることにより、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができる非接触型のＩＣタグ、非接触型のＩＣカード等の非接触型のデータキャリアの提供を可能としている。
本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアおいては、温度スイッチング素子のスイッチオフからスイッチオンの変化を容量部の充放電変化に置き代え、結果を電圧変化としてとらえて測定することを基本原理とすることにより、電池なしでも、温度スイッチング素子のスイッチオフからスイッチオンの変化を電圧変化として記録することができ、これより、温度変化有無を検出することができるものとしている。
即ち、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、温度がある温度以上、あるいは、ある温度以下に変化した温度情報を、不揮発メモリとは別に記憶することができ、これにより、温度変化有無を検出するために膨大な不揮発メモリを必要としないものとしている。
詳しくは、温度変化検出部は、前前記ＩＣチップ外に設けられた、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、それぞれ異なる所定の温度以上において、スイッチオン状態となるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）の温度スイッチング素子と、あるいは、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、それぞれ異なる所定の温度以下において、スイッチオン状態となるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）の温度スイッチング素子と、前記ＩＣチップ内に設けられた、温度変化検出用の回路とを接続してなり、前記温度変化検出用の回路の各部は、前記外部回路からエネルギー供給され、生成された電圧を電圧源として、外部回路の指示のもとで動作するもので、前記Ｎ個の温度スイッチング素子各々のオン状態に対応して、所定の一定電圧で充電している容量部と各Ｎ個の温度スイッチング素子各々に対応する放電された状態の容量部とが、それぞれ、並列接続して、容量部の両端の電圧が変化するように構成された、温度変化検出用の回路内の容量部の電圧をもとに、前記Ｎ個の温度スイッチング素子、それぞれのオン状態の有無を把握し、これより、温度変化の有無を、あるいは、温度変化の有無と温度変化の程度を把握するものであることにより、これを達成している。
具体的には、温度変化検出用の回路としては、外部回路からエネルギー供給されてその電圧が生成される、所定の一定電圧を供給するための電圧レギュレータ部と、該電圧レギュレータ部によりスイッチング素子を介して充電される第１の容量部と、スイッチング素子を介して放電されるＮ個の容量部とを有し、前記Ｎ個の容量部の各１つと前記Ｎ個の温度スイッチング素子の各１つとが重複使用されずに直列接続された組、Ｎ個を、それぞれ、更に前記第１の容量部と並列接続させた電圧検出用回路と、前記電圧検出用回路の各容量部の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、前記各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する検出判定回路部とを備え、且つ、前記電圧検出用回路を一体としてスイッチング素子により電気的に孤立させることができるように形成しているもので、外部回路からのエネルギー供給と、指示のもと、前記各温度スイッチング素子がスイッチオフの状態である通常使用の温度下において、前記Ｎ個の容量部を放電し、且つ、第１の容量部を電圧レギュレータ部により所定の一定電圧に充電した状態にした後、電圧検出用回路を一体として、ＩＣチップ内のスイッチング素子により電気的に孤立させ、この状態を初期状態として使用し、前記電圧検出用回路の容量部の両端の電圧を検出判定回路部にて検出し、検出された電圧をもとに、前記Ｎ個の温度スイッチング素子、各々のオン状態の有無を判定するものが挙げられる。
尚、ここで、Ｎ＝１とすることにより、温度変化の有無を判断でき、Ｎ＝２以上とすることにより、温度変化の有無と、温度変化の程度を知ることができる。

検出判定回路部としては、検出された電圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路により増幅された電圧を所定の参照電圧と比較するのコンパレータと、前記コンパレータからの出力をもとに、各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する判定回路とを備えた形態のものが挙げられる。
また、温度スイッチング素子とこれに直列接続する前記Ｎ個の容量部の１つからなる配線部に直列に、該前記Ｎ個の容量部の１つの充電速度を制御するための充電速度制御用抵抗を設けていることにより、振動等により短時間、温度スイッチング素子がスイッチオン状態になっても前記短時間での電荷の移動を制限でき、実用上、温度スイッチング素子の短時間のスイッチングオン状態には対応できるものとしている。
特に、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアが、非接触型のＩＣタグである場合には有効である。

本発明は、上記のように、従来の電源を有しない温度変化検出機能付きのセンサタグと同様、電源を有しないで、特別の測定器を用いることなく、確実に、その所定の温度環境変化の有無情報を確認することができる非接触型のＩＣタグ、非接触型のＩＣカード等の非接触型のデータキャリアの提供を可能とした。
従来は、商品として問題のない温度の情報までサンプリングして情報を不揮発メモリに格納していたが、本発明の非接触型のデータキャリアにおいては、温度変化の有無、あるいは、温度変化の有無と温度変化の程度の情報を、不揮発メモリとは別に記憶することができ、膨大な不揮発メモリを必要としない。

本発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態の第１の例の概略回路構成を示した図で、図２（ａ）は第１の例の非接触型のデータキャリアの温度変化検出部を示した図で、図２（ｂ）は各動作時の各スイッチング素子のオンオフ状態を示した表で、図３は本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態の第２の例の概略回路構成を示した図で、図４（ａ）は第２の例の非接触型のデータキャリアの温度変化検出部を示した図で、図４（ｂ）は各動作時の各スイッチング素子のオンオフ状態を示した表である。
尚、図１、図３においては温度変化検出部（１３０、２３０）のＩＣ内の各部を関連つけて制御する制御回路部は、分かり易くするために図示していない。
図１〜図４中、１００はＩＣタグ、１０１は基材、１１０はＩＣチップ、１１１はアナログ回路部（アナログＲＦ部とも言う）、１１２はＩＣタグ制御回路部、１１３は不揮発性メモリ部、１２０はコイル（アンテナコイルとも言う）、１３０は温度変化検出部、１３１は電圧レギュレータ、１３２は第１の容量部、１３３は容量部（第２の容量部とも言う）、１３５は増幅器、１３６はコンパレータ、１３７は判定回路、１３８Ａ〜１３８Ｄは（ＩＣチップ内の）スイッチング素子、１４０は温度変化検出用の回路、１５０は温度スイッチング素子、１６０は電圧検出用回路、１７０は検出判定回路部、２００はＩＣタグ、２０１は基材、２１０はＩＣチップ、２１１はアナログ回路部（アナログＲＦ部とも言う）、２１２はＩＣタグ制御回路部、２１３は不揮発性メモリ部、２３０は温度変化検出部、２３１は電圧レギュレータ、２３２は第１の容量部、２３３Ａ〜２３３Ｃは容量部、２３５は増幅器、２３６はコンパレータ、２３７は判定回路、２３８Ａ〜２３８Ｄは（ＩＣチップ内の）スイッチング素子、２３９Ａ〜２３９Ｃは参照電圧、２４０は温度変化検出用の回路、２５０Ａ〜２５０Ｃは温度スイッチング素子、２６０は電圧検出用回路、２７０は検出判定回路部である。

はじめに、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態の第１の例を図１、図２に基づいて説明する。
第１の例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するＩＣチップ１１０を内蔵し、アンテナコイル１２０を介して、リーダライタ（図示していない）と信号の交信を行い、またリーダライタからエネルギー供給を受ける非接触型のＩＣタグで、且つ、温度スイッチング素子をセンサとして用いた温度変化検出部１３０を配設している、温度変化検出機能付き非接触型のＩＣタグ１００である。
通常の非接触ＩＣタグと同様に物品に添付して用いられ、アンテナコイル１２０を介してリーダライタと信号の授受およびエネルギー供給がなされ、非接触にてデータの授受を行うが、これに加え、所定の昇温変化の有無を確認できるものである。
本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、図１に示すように、ＩＣチップ１１０、アンテナコイル１２０、温度スイッチング素子１５０を基材１０１に配設したもので、ＩＣチップ１１０には、通常の非接触ＩＣタグと同様に、コイル１２０に接続して、リーダライタ（図示していない）との信号の送受信を行うための送信回路、受信回路や、外部回路から供給されたエネルギーを元に各部に動作電圧を供給するための電源部等を備えたアナログＲＦ部１１１、データを蓄積するための不揮発性メモリ部１１３とＩＣタグの動作を制御するためのＩＣタグ制御回路部１１２を備え、更にこれに加え、温度変化検出部１３０の構成部として、ＩＣチップ１１０外に、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、所定の温度以上Ｔ０において、スイッチオン状態となる１つの温度スイッチング素子１５０を配し、これと接続する温度変化検出用の回路１４０をＩＣチップ１１０内に設けており、ＩＣタグ１００を物品に添付して使用した際に、温度がＴ０以上になる温度変化の有無を、温度スイッチング素子１５０のスイッチングオンの状態の有無でもって、温度変化検出用の回路１４０により判定するものである。
尚、基材１０１としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、ＡＢＳ、スチレン、ポリイミド、ガラスエポキシ、ＰＥＴＧ、ポリカーボネート、紙、ＰＶＣ、またはアクリル等が挙げられるが、強度、耐熱、耐薬品性のあるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ないしポリイミドが好ましい。
基材１０１の厚さは、通常、２５μｍ〜２００μｍである。
アンテナコイル１２０を形成する金属材としては、Ｃｕ、Ａｌ等があるが、アンテナ配線の微細化、狭ピッチ化には、Ｃｕが好ましい。
電気特性からＣｕ、Ａｌの厚さは、それぞれ、１０〜５０μｍ、１５〜５０μｍが好ましい。
また、ＩＣチップ１１０は、通常、大きさ１．０ｍｍ×０．９ｍｍ角、厚さ約１５０μｍ程度のものが用いられる。

温度変化検出用の回路１４０は、リーダライタ（図示していない）からエネルギー供給されてその電圧が生成される、所定の一定電圧を供給するための電圧レギュレータ部１３１と、該電圧レギュレータ部１３１によりスイッチング素子１３８Ａ、１３８Ｂを介して充電される第１の容量部と、スイッチング素子１３８Ｂ、１３８Ｃを介して放電されるＮ個の容量部とを有し、容量部１３３と温度スイッチング素子１５０とが直列接続された組を、更に第１の容量部１３２と並列接続させた電圧検出用回路１６０と、該電圧検出用回路１６０の各容量部（１３２、１３３）の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、温度スイッチング素子１５０のオン状態の有無を判定する検出判定回路部１７０とを備え、且つ、前記電圧検出用回路を一体としてスイッチング素子により電気的に孤立させることができるように形成しているものである。
リーダライタからのエネルギー供給と、指示のもと、温度スイッチング素子１５０がスイッチオフの状態である通常使用の温度下において、容量部１３３をスイッチング素子１３８Ｂ、１３８Ｃをスイッチオンして放電し、且つ、第１の容量部１３２を電圧レギュレータ部１３１によりスイッチング素子１３８Ａ、１３８Ｂをスイッチオンして所定の一定電圧Ｖ０に充電した状態にした後、電圧検出用回路１６０を一体として、ＩＣチップ１１０内のスイッチング素子１３８Ａ〜１３８Ｄをスイッチオフすることにより電気的に孤立させ、この状態を初期状態として使用し、電圧検出用回路１６０の容量部の両端の電圧を検出判定回路部１７０にて検出し、検出された電圧をもとに、温度スイッチング素子１５０のオン状態の有無を判定する。

検出判定回路部１７０は、電圧検出用回路１６０の容量部（１３２、１３３）の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、温度スイッチング素子１５０のオン状態の有無を判定するものであるが、本例では、前記検出された電圧を増幅する増幅回路１３５と、増幅回路１３５により増幅された電圧を所定の参照電圧１３９と比較するコンパレータ１３６と、コンパレータ１３６からの出力をもとに、各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する判定回路１３７とを備えている。

尚、第１の例では、配設していないが、温度スイッチング素子１５０とこれに直列接続する容量部１３３のからなる配線部（直列接続配線部とも言う）に直列に、容量部１３３の１つの充電速度を制御するための充電速度制御用抵抗（図示していない）を設けた場合には、振動等により短時間（瞬間的）、温度スイッチング素子１５０がスイッチオン状態になっても前記短時間での電荷の移動を制限でき、実用上、振動等のトラブルが原因の
温度スイッチング素子の短時間のスイッチングオン状態には対応できる。

次いで、図２に基づいて、第１の例の温度変化検出機能付き非接触型のＩＣタグ１００の温度変化検出部１３０の動作の１例を簡単に説明しておく。
尚、以下の動作は、リーダライタ（図示していない）からエネルギーが供給され生成された電圧を電圧源とし、リーダライタから指示のもと図示していない、温度変化検出部１３０の各部を制御するための制御回路部により、ＩＣチップ１１０内のスイッチング素子１３８Ａ〜１３８Ｄの各々をオンオフ制御して行う。
先ず、通常使用の温度下、温度スイッチング素子１５０がスイッチオフの状態でリセット動作を行う。
図２（ａ）において、ＩＣチップ１１０内のスイッチング素子１３８Ａ〜１３８Ｄを全てオン状態として、第１の容量部１３２を電圧レギュレータ１３１にて充電するとともに、容量部１３３を放電する。
このときの第１の容量部１３２は電圧Ｖ０で充電され、容量部１３３は放電により電位差はゼロとなるものとする。
尚、ここでは、スイッチング素子１３８Ｂ、１３８Ｃを電圧レギュレータ１３１のＧＮＤ側と接続している。
次いで、ＩＣチップ１１０内のスイッチング素子１３８Ａ〜１３８Ｄを全てオフ状態とすることにより、容量部１３３との温度スイッチング素子１５０とが直列接続された直列接続配線部を、更に第１の容量部１３２と並列接続させた構成の電圧検出用回路１６０を、一体として、電気的に孤立させる。
この状態を、ここでは電圧検出用回路１６０の初期状態と言う。
次いで、この初期状態で、第１の例のＩＣタグ１００は使用に供される。
使用時に、所定の温度以上Ｔ０に温度変化した場合には、温度スイッチング素子１５０はスイッチオン状態になり、第１の容量部１３２と、容量部１３３とは電荷移動により、同電位となる。
この場合、例えば、第１の容量部１３２と容量部１３３の容量が同じであれば、容量部両端の電位差はＶ０／２となる。
また、所定の温度以上Ｔ０に温度変化しない場合には、温度スイッチング素子１５０はスイッチオフ状態を維持し、電圧検出用回路１６０の初期状態が維持される。
次いで温度が下がり、通常使用の温度下で、温度スイッチング素子１５０がオフの状態で、温度Ｔ０以上に達する温度変化の有無を、スイッチング素子１３８Ａ、１３８Ｃをオフに維持し、スイッチング素子１３８Ｂ、１３８Ｄをオンにして、電圧検出用回路１６０の容量（１３２、１３３）の両端の電圧をもとに、検出判定回路部１７０にて判定する。 電圧検出用回路１６０の容量（１３２、１３３）の両端の電圧は、増幅回路１３５により増幅され、増幅された電圧は、所定の参照電圧１３９と比較するコンパレータ１３６に入力され、その出力が判定回路１３７への入力となる。
判定回路１３７では、入力所定の一定電圧Ｖａである場合には、温度スイッチング素子１５０のスイッチングオン状態有りと判断し、そうでない場合には、温度スイッチング素子１５０のスイッチングオン状態無しと判断する。
このようにして、温度変化の有無を判断する動作が行われる。

次に、本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態の第２の例を図３、図４に基づいて説明する。
第２の例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、メモリを有するＩＣチップ２１０を内蔵し、アンテナコイル２２０を介して、リーダライタ（図示していない）と信号の交信を行い、またリーダライタからエネルギー供給を受ける非接触型のＩＣタグで、且つ、３つの温度スイッチング素子をセンサとして用いた温度変化検出部２３０を配設している、温度変化検出機能付き非接触型のＩＣタグ２００である。
第１の例と同様、通常の非接触ＩＣタグと同様に物品に添付して用いられ、アンテナコイル２２０を介してリーダライタと信号の授受およびエネルギー供給がなされ、非接触にてデータの授受を行うが、これに加え、所定の変化変化の有無を確認できるものである。 本例の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアは、図３に示すように、ＩＣチップ２１０、アンテナコイル２２０、温度スイッチング素子２５０Ａ〜２５０Ｃを基材２０１に配設したもので、ＩＣチップ２１０には、通常の非接触ＩＣタグと同様に、アンテナコイル２２０に接続して、リーダライタ（図示していない）との信号の送受信を行うための送信回路、受信回路や、外部回路から供給されたエネルギーを元に各部に動作電圧を供給するための電源部等を備えたアナログＲＦ部２１１、データを蓄積するための不揮発性メモリ部２１３とＩＣタグの動作を制御するためのＩＣタグ制御回路部２１２を備え、更にこれに加え、温度変化検出部２３０の構成部として、ＩＣチップ２１０外に、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で（非導通状態）、異なる所定の温度以上Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において、それぞれ、スイッチオン状態（導通状態）となる３つの温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃを配し、これと接続する温度変化検出用の回路２４０をＩＣチップ２１０内に設けており、ＩＣタグ２００を物品に添付して使用した際に、温度がＴ１以上でＴ２以下、温度がＴ２以上でＴ３以下、温度がＴ３以上の３状態に達する、温度変化の有無を、温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃのスイッチングオンの状態の有無でもって、温度変化検出用の回路２４０により判定するものである。

第２の例の温度変化検出用の回路２４０は、リーダライタ（図示していない）からエネルギー供給されてその電圧が生成される、所定の一定電圧を供給するための電圧レギュレータ部２３１と、該電圧レギュレータ部によりスイッチング素子を介して充電される第１の容量部２３２と、スイッチング素子２３８Ｂを介して放電される３個の容量部２３３Ａ〜２３３Ｃとを有し、３個の容量部２３３Ａ〜２３３Ｃの各１つと３個の温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃの各１つとが重複使用されずに直列接続された組、３個を、それぞれ、更に前記第１の容量部と並列接続させた電圧検出用回路２６０と、該電圧検出用回路２６０の各容量部（２３２、２３３Ａ〜２３３Ｃ）の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、前記各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する検出判定回路部２７０とを備え、且つ、電圧検出用回路２６０を一体としてスイッチング素子２３８Ａ〜２３８Ｂにより電気的に孤立させることができるように形成しているものである。
リーダライタ（図示していない）からのエネルギー供給と、指示のもと、各温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃがスイッチオフの状態である通常使用の温度下において、３個の容量部２３３Ａ〜２３３Ｃをスイッチング素子２３８Ｂ、２３８Ｃをスイッチオンにして放電し、且つ、第１の容量部２３２を電圧レギュレータ部２３１によりスイッチング素子２３８Ａ、２３８Ｂをスイッチオンにして所定の一定電圧に充電した状態にした後、電圧検出用回路２６０を一体として、ＩＣチップ内のスイッチング素子２３８Ａ〜２３８Ｄをスイッチオフすることにより電気的に孤立させ、この状態を初期状態として使用し、電圧検出用回路２６０の容量部（２３３、２３３Ａ〜２３３Ｃ）の両端の電圧を検出判定回路部２７０にて検出し、検出された電圧をもとに、３個の温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、各々のオン状態の有無を判定し、これより、温度変化の有無を、あるいは、温度変化の有無と温度変化の程度を判断するものである。

検出判定回路部２７０は、電圧検出用回路２６０の容量部（２３２、２３３Ａ〜２３３Ｃ）の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、３個の温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、それぞれのオン状態の有無を判定するものであるが、本例では、前記検出された電圧を増幅する増幅回路２３５と、増幅回路２３５により増幅された電圧を所定の参照電圧２３９Ａ〜２３９Ｃと比較するコンパレータ２３６と、コンパレータ２３６からの出力をもとに、各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する判定回路２３７とを備えたものである。

尚、第２の例でも、第１の例と同様、配設していないが、重複しないで使用された各温度スイッチング素子とこれに直列接続する容量部からなる配線部（直列接続配線部とも言う）に直列に、前記容量部の充電速度を制御するための充電速度制御用抵抗（図示していない）を設けた場合には、振動等により短時間（瞬間的）、各温度スイッチング素子がスイッチオン状態になっても前記短時間での電荷の移動を制限でき、実用上、振動等のトラブルが原因の温度スイッチング素子の短時間のスイッチングオン状態には対応できる。

第２の例の場合の温度変化検出部２３０の動作は、基本的に第１の例の場合の温度変化検出部１３０の動作と同じで、リーダライタ（図示していない）からエネルギーが供給され生成された電圧を、電圧源とし、リーダライタから指示のもと図示していない、温度変化検出部２３０を制御するための制御回路部により、ＩＣチップ２１０内のスイッチング素子２３８Ａ〜２３８Ｄの各々をオンオフ制御して行う。
先ず、通常使用の温度下、３個の温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃがスイッチオフの状態でリセット動作を行う。
図４（ａ）において、ＩＣチップ２１０内のスイッチング素子２３８Ａ〜２３８Ｄを全てオン状態として、第１の容量部２３２を電圧レギュレータ２３１にて充電するとともに、３個の容量部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃを放電する。
このときの第１の容量部１３２は電圧Ｖ０で充電され、容量部１３３は放電により電位差はゼロとなるものとする。
尚、ここでも、スイッチング素子２３８Ｂ、２３８Ｃを電圧レギュレータ１３１のＧＮＤ側と接続している。
次いで、ＩＣチップ２１０内のスイッチング素子２３８Ａ〜２３８Ｄを全てオフ状態とすることにより、重複使用しないで、容量部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃの１つとの温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃの１つとが、それぞれ、直列接続された、各直列接続配線部を、更に第１の容量部２３２と並列接続させた構成の電圧検出用回路２６０を、一体として、電気的に孤立させる。
この状態を、ここでは電圧検出用回路２６０の初期状態と言う。
次いで、この初期状態で、第２の例のＩＣタグ２００は使用に供される。
使用時に、所定の温度Ｔ１以上、Ｔ２未満に温度変化した場合には、温度スイッチング素子２５０Ａのみはスイッチオン状態になり、第１の容量部２３２と、容量部２３３Ａとは電荷移動により、同電位Ｖｂ１となり、所定の温度Ｔ２以上、Ｔ３未満に温度変化した場合には、温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂはスイッチオン状態になり、２５０Ｃはスイッチオフのままで、第１の容量部２３２と、容量部２３３Ａ、２３３Ｂとは電荷移動により、同電位Ｖｂ２となり、所定の温度Ｔ３以上に温度変化した場合には、温度スイッチング素子２５０Ａ、２５０Ｂ２５０Ｃは全てスイッチオン状態になり、第１の容量部２３２と、容量部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃとは電荷移動により、同電位Ｖｂ３となる。
この場合、例えば、第１の容量部２３２と容量部２３３Ａ〜２３３Ｃの容量が同じであれば、電位差Ｖｂ１、Ｖｂ２、Ｖｂ３は、それぞれ、Ｖ０／２、Ｖ０／３、Ｖ０／４となる。
また、所定の温度以上Ｔ１以上に温度変化しない場合には、温度スイッチング素子２５０Ａ〜２５０Ｃは全てスイッチオフ状態を維持し、電圧検出用回路２６０の初期状態が維持される。
次いで温度が下がり、通常使用の温度下で、温度スイッチング素子２５０Ａ〜２５０Ｃがオフの状態で、各温度変化の有無を、スイッチング素子２３８Ａ、２３８Ｃをオフに維持し、スイッチング素子２３８Ｂ、２３８Ｄをオンにして、電圧検出用回路２６０の容量（２３２、２３３Ａ〜２３３Ｃ）の両端の電圧をもとに、検出判定回路部２７０にて判定する。
電圧検出用回路２６０の容量（２３２、２３３Ａ〜２３３Ｃ）の両端の電圧は、増幅回路２３５により増幅され、増幅された電圧は、所定の参照電圧２３９Ａ〜２３９Ｃと比較するコンパレータ２３６に入力され、その出力が判定回路２３７への入力となる。
判定回路２３７では、各参照電圧２３９Ａ〜２３９Ｃに対応した出力結果である入力値から温度スイッチング素子２５０Ａ〜２５０Ｃ各々のスイッチングオン状態の有無を判断する。
尚、各参照電圧２３９Ａ〜２３９Ｃは、各温度スイッチング素子２５０Ａ〜２５０Ｃがオンの状態で検出される電圧に合わせて、それぞれ適当な値のものを設定し、図示していない制御回路部の指示のもと、順番に制御されて供給される。
このようにして、温度変化の有無を判断する動作が行われる。

第１の例、第２の例は１例で、本発明はこれらに限定されるものではない。
第１の例、第２の例はいずれも、通常使用温度下から昇温変化が有ったか否かを検出するための温度変化検出部（１３０、２３０）を備えたものであるが、通常使用温度下から降温変化が有ったか否かを検出するための温度変化検出部を配設しても良い。
この場合、温度スイッチング素子としては、通常使用温度下から降温して、所定変化温度以下に達した場合にスイッチオンとなる温度スイッチング素子を用いる。
第１の例において、温度スイッチング素子１５０を、このような温度スイッチング素子に代えることにより、また、第２の例において、温度スイッチング素子２５０Ａ〜２５０Ｃを、このような温度スイッチング素子に代えることにより、降温変化の有無を検出できる温度変化検出部を形成することができる。

本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態の第１の例の概略回路構成を示した図である。 図２（ａ）は第１の例の非接触型のデータキャリアの温度変化検出部を示した図で、図２（ｂ）は各動作時の各スイッチング素子のオンオフ状態を示した表である。 本発明の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアの実施の形態の第２の例の概略回路構成を示した図である。 図４（ａ）は第２の例の非接触型のデータキャリアの温度変化検出部を示した図で、図４（ｂ）は各動作時の各スイッチング素子のオンオフ状態を示した表である。

符号の説明

１００ ＩＣタグ
１０１ 基材
１１０ ＩＣチップ
１１１ アナログ回路部（アナログＲＦ部とも言う）
１１２ ＩＣタグ制御回路部
１１３ 不揮発性メモリ部
１２０ コイル（アンテナコイルとも言う）
１３０ 温度変化検出部
１３１ 電圧レギュレータ
１３２ 第１の容量部
１３３ 容量部（第２の容量部とも言う）
１３５ 増幅器
１３６ コンパレータ
１３７ 判定回路
１３８Ａ〜１３８Ｄ （ＩＣチップ内の）スイッチング素子
１４０ 温度変化検出用の回路
１５０ 温度スイッチング素子
１６０ 電圧検出用回路
１７０ 検出判定回路部
２００ ＩＣタグ
２０１ 基材
２１０ ＩＣチップ
２１１ アナログ回路部（アナログＲＦ部とも言う）
２１２ ＩＣタグ制御回路部
２１３ 不揮発性メモリ部
２３０ 温度変化検出部
２３１ 電圧レギュレータ
２３２ 第１の容量部
２３３Ａ〜２３３Ｃ 容量部
２３５ 増幅器
２３６ コンパレータ
２３７ 判定回路
２３８Ａ〜２３８Ｄ （ＩＣチップ内の）スイッチング素子
２３９Ａ〜２３９Ｃ 参照電圧
２４０ 温度変化検出用の回路
２５０Ａ〜２５０Ｃ 温度スイッチング素子
２６０ 電圧検出用回路
２７０ 検出判定回路部

Claims (5)

1. メモリを有するＩＣチップを内蔵し、アンテナ回路を介して、外部回路と信号の交信を行い、また外部回路からエネルギー供給を受ける非接触型のデータキャリアで、且つ、温度スイッチング素子をセンサとして用いた温度変化検出部を配設している、温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化検出部は、前記ＩＣチップ外に設けられた、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、それぞれ異なる所定の温度以上において、スイッチオン状態となるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）の温度スイッチング素子と、あるいは、通常使用の温度下においてスイッチオフ状態で、それぞれ異なる所定の温度以下において、スイッチオン状態となるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）の温度スイッチング素子と、前記ＩＣチップ内に設けられた、温度変化検出用の回路とを接続してなり、前記温度変化検出用の回路の各部は、前記外部回路からエネルギー供給され、生成された電圧を電圧源として、外部回路の指示のもとで動作するもので、前記Ｎ個の温度スイッチング素子各々のオン状態に対応して、所定の一定電圧で充電している容量部と各Ｎ個の温度スイッチング素子各々に対応する放電された状態の容量部とが、それぞれ、並列接続して、容量部の両端の電圧が変化するように構成された、温度変化検出用の回路内の容量部の電圧をもとに、前記Ｎ個の温度スイッチング素子、それぞれのオン状態の有無を把握し、これより、温度変化の有無を、あるいは、温度変化の有無と温度変化の程度を把握するものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
2. 請求項１に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度変化検出用の回路は、外部回路からエネルギー供給されてその電圧が生成される、所定の一定電圧を供給するための電圧レギュレータ部と、該電圧レギュレータ部によりスイッチング素子を介して充電される第１の容量部と、スイッチング素子を介して放電されるＮ個の容量部とを有し、前記Ｎ個の容量部の各１つと前記Ｎ個の温度スイッチング素子の各１つとが重複使用されずに直列接続された組、Ｎ個を、それぞれ、更に前記第１の容量部と並列接続させた電圧検出用回路と、前記電圧検出用回路の各容量部の両端の電圧を検出し、検出された電圧をもとに、前記各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する検出判定回路部とを備え、且つ、前記電圧検出用回路を一体としてスイッチング素子により電気的に孤立させることができるように形成しているもので、外部回路からのエネルギー供給と、指示のもと、前記各温度スイッチング素子がスイッチオフの状態である通常使用の温度下において、前記Ｎ個の容量部を放電し、且つ、第１の容量部を電圧レギュレータ部により所定の一定電圧に充電した状態にした後、電圧検出用回路を一体として、ＩＣチップ内のスイッチング素子により電気的に孤立させ、この状態を初期状態として使用し、前記電圧検出用回路の容量部の両端の電圧を検出判定回路部にて検出し、検出された電圧をもとに、前記Ｎ個の温度スイッチング素子、各々のオン状態の有無を判定するものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
3. 請求項２に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、前記検出判定回路部は、検出された電圧を増幅する増幅回路と、該増幅回路により増幅された電圧を所定の参照電圧と比較するコンパレータと、前記コンパレータからの出力をもとに、各温度スイッチング素子のオン状態の有無を判定する判定回路とを備えたものであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
4. 請求項２ないし３のいずれか１項に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、温度スイッチング素子とこれに直列接続する前記Ｎ個の容量部の１つからなる配線部に直列に、該前記Ｎ個の容量部の１つの充電速度を制御するための充電速度制御用抵抗を設けていることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリアであって、非接触型のＩＣタグであることを特徴とする温度変化検出機能付き非接触型のデータキャリア。
   
   

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