JP2013117749A - Tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、起動信号の受信処理及び応答信号の送信処理を行う無線タグに関し、特に、アンテナで受信した電波から得た電力を効率よく利用する技術に関する。 The present invention relates to a wireless tag that performs reception processing of an activation signal and transmission processing of a response signal, and more particularly to a technology that efficiently uses power obtained from radio waves received by an antenna.
タグリーダと信号の送受信を行う無線タグ(以下、「タグ」という。)の動作には、電力供給の方法の違いによって2つの動作モードがある。
内蔵した電源(例えば電池)からの電力で動作するアクティブモードと、外部からの電磁波から得た電力で動作するパッシブモードである。通常、アクティブモードで動作するタグは、電池切れの場合にも認証されるように、パッシブモードでも動作する機能を備えている。
The operation of a wireless tag (hereinafter referred to as “tag”) that transmits and receives signals to and from a tag reader has two operation modes depending on the method of supplying power.
An active mode that operates with electric power from a built-in power supply (for example, a battery) and a passive mode that operates with electric power obtained from electromagnetic waves from the outside. Usually, a tag that operates in the active mode has a function that operates in the passive mode so that the tag can be authenticated even when the battery runs out.
アクティブモードとパッシブモードでは、通信距離が異なり、アクティブモードでは、数m(メートル)、パッシブモードでは数cm(センチメートル)である。パッシブモードでは、タグをタグリーダにかざす必要があるため、近接認証モードとも呼ばれ、電池切れの場合だけでなく、重要エリアへの入退出等を厳重に管理したい場合などにも用いられる。 The communication distance is different between the active mode and the passive mode, and is several meters (meter) in the active mode and several centimeters (centimeter) in the passive mode. In the passive mode, since it is necessary to hold the tag over the tag reader, it is also referred to as proximity authentication mode, and is used not only when the battery runs out but also when strictly managing entry / exit to / from an important area or the like.
これら両モードで動作し、アクティブモードでは、LF(Low Frequency)帯で起動信号を受信してRF(Radio Frequency)帯で応答信号を送信し、パッシブモードでは、LF帯で起動信号を受信して受信した電波から得た電力を用いてLF帯で応答信号を送信するタグが知られている(特許文献1)。 It operates in both these modes. In the active mode, it receives a start signal in the LF (Low Frequency) band and transmits a response signal in the RF (Radio Frequency) band. In the passive mode, it receives a start signal in the LF band. A tag that transmits a response signal in the LF band using power obtained from a received radio wave is known (Patent Document 1).
しかしながら、パッシブモードにおいて、タグが送信する応答信号をタグリーダで確実に受信させるために、応答信号の送信強度をできるだけ大きくするには、起動信号受信処理時に比べて大きな電力が必要となり無線回路で消費する電流が大きく変化する。この変化のため、電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンス(以下、「無線回路のインピーダンス」という。)が、受電のためのアンテナのインピーダンスと整合しなくなり、応答信号の送信処理時に、受信した電波からの電力を効率よく利用できないという問題がある。 However, in passive mode, in order to ensure that the response signal transmitted by the tag is received by the tag reader, in order to increase the transmission strength of the response signal as much as possible, a large amount of power is required compared to the activation signal reception processing and consumed by the radio circuit. The current to be changed greatly. Due to this change, the input impedance of the wireless circuit viewed from the power supply side (hereinafter referred to as “the impedance of the wireless circuit”) does not match the impedance of the antenna for receiving power, and is received during the response signal transmission process. There is a problem that power from radio waves cannot be used efficiently.
そこで、本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、パッシブモードで動作するタグにおいて、起動信号の受信処理時のみならず、応答信号の送信処理時においてもアンテナで受信した電波からの電力を効率よく利用できるようにしたタグを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and in a tag operating in the passive mode, not only at the time of reception signal reception processing but also from the radio wave received by the antenna at the time of response signal transmission processing. An object is to provide a tag that enables efficient use of electric power.
上記課題を解決するために、本発明に係るタグは、電波によりアンテナ回路に誘起される起電力から無線回路を駆動する電力を生成するタグであって、アンテナ回路は第1及び第2のアンテナコイルを含み、無線回路が起動信号の受信処理の際には第1アンテナコイルに誘起する第1起電力から第1駆動電力を生成し、無線回路が応答信号の送信処理の際には第1アンテナコイルより小さいインピーダンスの第2アンテナコイルに誘起する第2起電力から第2駆動電力を生成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a tag according to the present invention is a tag that generates power for driving a radio circuit from an electromotive force induced in an antenna circuit by radio waves, and the antenna circuit includes first and second antennas. A first driving power is generated from the first electromotive force induced in the first antenna coil when the wireless circuit performs the activation signal reception process, and the wireless circuit performs the response signal transmission process. A second drive power is generated from a second electromotive force induced in a second antenna coil having an impedance smaller than that of the antenna coil.
ここで、第1アンテナコイルで定まるインピーダンスは、受信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合する第1インピーダンスであり、第1起電力は、第1インピーダンスに応じた起電力であり、第2アンテナコイルで定まるインピーダンスは、送信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合する第2インピーダンスであり、第2起電力は、第2インピーダンスに応じた起電力としてもよい。 Here, the impedance determined by the first antenna coil is the first impedance that matches the input impedance seen from the power supply side during the reception process, and the first electromotive force is an electromotive force corresponding to the first impedance. The impedance determined by the second antenna coil is a second impedance that matches the input impedance seen from the power supply side when performing the transmission process, and the second electromotive force is an electromotive force corresponding to the second impedance. It is good.
ここで、アンテナ回路は、送信処理の実行の際に、無線回路と第1アンテナコイルが接続された状態から、無線回路と第2アンテナコイルとが接続された状態へと切替えるようにしてもよい。
ここで、アンテナ回路は、送信処理が終了した際に、無線回路と第2アンテナコイルが接続された状態から、無線回路と第1アンテナコイルとが接続された状態へと切替えるようにしてもよい。
Here, the antenna circuit may be switched from a state in which the wireless circuit and the first antenna coil are connected to a state in which the wireless circuit and the second antenna coil are connected when executing the transmission process. .
Here, when the transmission process is completed, the antenna circuit may be switched from a state in which the wireless circuit and the second antenna coil are connected to a state in which the wireless circuit and the first antenna coil are connected. .
ここで、アンテナ回路で受信する電波は、LF帯の電波であり、応答信号の送信は、UHF帯で行うようにしてもよい。
また、本発明に係るタグは、電波によりアンテナ回路に誘起される起電力から無線回路を駆動する電力を生成するタグであって、第1及び第2のアンテナコイルを含み、無線回路が起動信号の受信処理の際には、第1アンテナコイルに誘起する第1起電力を生成し、無線回路が応答信号の送信処理の際には、第1アンテナコイルより小さいインピーダンスの第2アンテナコイルに誘起する第2起電力を生成するアンテナ回路と、無線回路の動作中に電力供給側から当該無線回路をみた入力インピーダンスを繰返し測定するインピーダンス測定部とを備え、アンテナ回路は、インピーダンス測定部の測定結果に基いて、第1起電力の生成から第2起電力の生成への切替え、及び第2起電力の生成から第1起電力の生成への切替えのいずれかを行い、起動信号を受信するための駆動電力は第1起電力から生成され、応答信号を送信するための駆動電力は第2起電力から生成されることを特徴とする。
Here, the radio wave received by the antenna circuit is an LF band radio wave, and the response signal may be transmitted in the UHF band.
According to another aspect of the present invention, there is provided a tag for generating electric power for driving a radio circuit from an electromotive force induced in an antenna circuit by radio waves, including first and second antenna coils, wherein the radio circuit is an activation signal. Is generated in the first antenna coil, and the wireless circuit is induced in the second antenna coil having a smaller impedance than the first antenna coil in the response signal transmission process. An antenna circuit that generates a second electromotive force, and an impedance measurement unit that repeatedly measures the input impedance of the wireless circuit viewed from the power supply side during operation of the wireless circuit. On the basis of the first electromotive force generation to the second electromotive force generation or the second electromotive force generation to the first electromotive force generation. , Driving power for receiving an activation signal is generated from the first electromotive force, driving power for transmitting a response signal characterized in that it is produced from the second electromotive force.
上記構成を備える本発明に係るタグによれば、パッシブモードにおいて、起動信号の受信処理時のみならず、応答信号の送信処理時においてもアンテナで受信した電波からの電力を効率よく利用することが可能となる。 According to the tag according to the present invention having the above-described configuration, in the passive mode, it is possible to efficiently use the power from the radio wave received by the antenna not only during the reception signal reception process but also during the response signal transmission process. It becomes possible.
<実施の形態1>
<1−1.概要>
図1は、実施の形態に係るタグ10を用いたタグ認証システム1の概略構成図である。タグ認証システム1は、タグリーダ20とタグ10とで構成される。なお、制御ユニット21、LF送信ユニット22、UHF受信回路23、及びUHFアンテナ24を含む構成をタグリーダ20と呼ぶ。
<Embodiment 1>
<1-1. Overview>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tag authentication system 1 using a tag 10 according to an embodiment. The tag authentication system 1 includes a tag reader 20 and a tag 10. A configuration including the
扉30は電気錠31で施錠されており、電気錠31は、タグリーダ20の制御ユニット21の指示に従って、施解錠される。
図2は、タグ認証システム1の起動信号と応答信号との送受信のタイミングを示す図である。
タグリーダ20のLF送信ユニット22は、制御ユニット21の指示に従って一定周期ct(例えば、500ミリ秒)ごとに、LF帯(例えば135kHz)で起動信号を送信する。起動信号の送信にかかる時間はst(例えば102.6ミリ秒)である。タグリーダ20は、起動信号の送信が終わった後に、タグ10が応答信号の送信処理にかかる時間に相当する時間もタグ10に電力を供給するために引き続き搬送波を送信する。ユーザが、タグ10をLF送信ユニット22にかざすと、LF送信ユニット22のLFアンテナ(不図示)のコイルとタグ10のLFアンテナ回路(後述)のコイルとの間の電磁誘導によって起電力が生じ、タグ10に電力が供給される。
The
FIG. 2 is a diagram illustrating transmission / reception timings of the activation signal and the response signal of the tag authentication system 1.
The
タグ10は、供給された電力によって、起動信号に含まれるデータを処理し、UHF帯(例えば、426MHz)で応答信号を送信する。応答信号の送信にかかる時間はrt(例えば25ミリ秒)である。このように、タグ10は、タグリーダ20からの起動信号を受信し、応答信号を送信するが、図3に示すように、応答信号送信処理時では、UHF帯の電波を用いて起動信号の受信時よりも遠くに応答信号が到達するように送信するので、タグ10の無線回路(後述)の消費電流が大きく異なる。同図では、無線回路の消費電流は、起動信号受信処理時では、数mA(ミリアンペア)(例えば1.2mA)であり、一方、応答信号送信処理時では、消費電流は十数mA(例えば10mA)であり、無線回路での消費電流は、起動信号受信処理時と応答信号送信処理時で大きな差がある。 The tag 10 processes data included in the activation signal with the supplied power, and transmits a response signal in the UHF band (for example, 426 MHz). The time required for transmission of the response signal is rt (for example, 25 milliseconds). As described above, the tag 10 receives the activation signal from the tag reader 20 and transmits a response signal. As shown in FIG. 3, the tag 10 receives the activation signal using the radio wave in the UHF band as shown in FIG. Since the transmission is performed so that the response signal reaches farther than the time, the current consumption of the radio circuit (described later) of the tag 10 is greatly different. In the figure, the current consumption of the radio circuit is several mA (milliampere) (for example, 1.2 mA) during the activation signal reception process, while the current consumption is several ten mA (for example, 10 mA) during the response signal transmission process. ), And there is a large difference in current consumption in the radio circuit between the activation signal reception process and the response signal transmission process.
タグ10の無線回路は、一定の電圧(例えば3V(ボルト))で動作するように設計されているので、消費電流が大きく変化するということは、この無線回路のインピーダンスが大きく変化することを意味する。LFアンテナ回路を、起動信号受信処理時での無線回路のインピーダンスと整合するように設計すると、応答信号送信処理時には、LFアンテナ回路のインピーダンスが無線回路のインピーダンスと整合しなくなる。このため、このようなタグでは、応答信号送信処理時にタグリーダ20から得られる電力を効率よく利用できない。 Since the radio circuit of the tag 10 is designed to operate at a constant voltage (for example, 3 V (volt)), the fact that the consumption current changes greatly means that the impedance of the radio circuit changes greatly. To do. If the LF antenna circuit is designed to match the impedance of the radio circuit during the activation signal reception process, the impedance of the LF antenna circuit will not match the impedance of the radio circuit during the response signal transmission process. For this reason, such a tag cannot efficiently use the power obtained from the tag reader 20 during the response signal transmission process.
そこで、タグ10は、LFアンテナ回路に起動信号受信処理時及び応答信号送信処理時での無線回路のインピーダンスと各々整合するアンテナコイルを備え、応答信号を送信する際に無線回路に接続するアンテナコイルを、起動信号受信処理時のアンテナコイルから応答信号送信処理時のアンテナコイルに切替え、タグリーダ20から得られる電力を効率よく利用できるようにする。 Therefore, the tag 10 includes an antenna coil that is matched with the impedance of the wireless circuit at the time of the activation signal reception process and the response signal transmission process in the LF antenna circuit, and is connected to the wireless circuit when the response signal is transmitted. Is switched from the antenna coil at the time of the activation signal reception process to the antenna coil at the time of the response signal transmission process so that the power obtained from the tag reader 20 can be used efficiently.
タグリーダ20は、タグ10からの応答信号を、UHFアンテナ24を介してUHF受信回路23で受信し、制御ユニット21は、応答信号に基き、タグ10が予め登録されているタグか否かを認証し、予め登録されているタグと認証された場合には電気錠31の解錠を行う。このようにして、ユーザは電気錠31が解錠された扉30から入室することができる。
The tag reader 20 receives the response signal from the tag 10 by the
以下、本実施の形態1に係るタグ10について図面を参照しながら説明する。
<1−2.機能構成>
図4は、タグ10の機能ブロック図である。
タグ10は、制御回路11、記憶部12、無線回路13、UHFアンテナ14、LFアンテナ回路15、切替器16、給電回路17、電源18、及び電源切替器19を備える。
Hereinafter, the tag 10 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
<1-2. Functional configuration>
FIG. 4 is a functional block diagram of the tag 10.
The tag 10 includes a
制御回路11は、受信した起動信号100に含まれるタグリーダIDや動作モードのフラグの情報を処理する起動信号受信処理機能、起動信号100に含まれるデータに基いて応答信号200を生成し、応答信号200の送信を制御する応答信号送信処理機能、タグリーダ20の起動信号に含まれる動作モード(アクティブモード又はパッシブモード)に応じて、電源18又は給電回路17のどちらかを無線回路13に接続するように切替えるための制御を行う機能、及び起動信号受信処理時と応答信号送信処理時におけるLFアンテナコイルの切替えを制御する機能を有する。なお、制御回路11は、制御プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)、前記制御プログラムを格納するROM(Read Only Memory)及び不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ)を含んで構成され、制御回路11の機能は、ROMに記憶されているプログラムをCPUが実行することにより実現される。
The
記憶部12は、不揮発性メモリ等の記憶媒体より実現され、システム管理者による登録操作によって予め登録された自機の識別情報(以下、「タグID」という。)を記憶している。
無線回路13は、LFアンテナ回路15を介して起動信号100を受信し、受信した起動信号100に含まれるデータを制御回路11に送り、制御回路11で生成した応答信号200を受け取り、UHFアンテナ14を介して送信する機能を有する。
The
The
起動信号100のデータ構成を図5(a)に示す。
起動信号100は、同図に示すように、PR(Preamble)101、UW(Unique Word)102、リーダID103、フラグ104、及びCRC(Cyclic Redundancy Check)105で構成される。
PR101は、起動信号100のデータの始まりを示すビット列(同期符号)であり、UW102は、いわゆるフレーム同期信号である。
The data structure of the activation signal 100 is shown in FIG.
As shown in the figure, the activation signal 100 includes a PR (Preamble) 101, a UW (Unique Word) 102, a
PR101 is a bit string (synchronization code) indicating the start of data of the activation signal 100, and UW102 is a so-called frame synchronization signal.
リーダID103は、起動信号100の送信元であるタグリーダ20の識別情報である。
フラグ104は、アクティブモードとパッシブモードのうち、どちらの動作モードで通信するかを示す情報である。本実施の形態1では、アクティブモードで通信する場合を「0」、パッシブモードで通信する場合を「1」とする。以下、フラグ104が「0」の起動信号をアクティブモードの起動信号といい、「1」の起動信号をパッシブモードの起動信号と呼ぶ。
The
The
CRC105は、起動信号100を受信したタグ10が起動信号100に誤りが発生しているか否かを検出するためのデータである。
次に、図5(b)に応答信号200のデータ構造を示す。
応答信号200は、PR201、UW202、リーダID203、タグID204、及びCRC205で構成され、制御回路11で生成される。
The
Next, FIG. 5B shows the data structure of the
The
PR201は、応答信号200のデータの始まりを示すビット列(同期符号)であり、UW202は、いわゆるフレーム同期信号である。また、CRC205は、応答信号200を受信したタグリーダ20が、応答信号200に誤りが発生しているか否かを検出するためのデータである。
リーダID203は、タグリーダ20の識別情報を表し、この応答信号200がどのタグリーダからの起動信号に応じたものかを示すものである。すなわち、この応答信号200は、リーダID203で示されるタグリーダから送信された起動信号に対して送信された応答信号であることになる。
PR201 is a bit string (synchronization code) indicating the start of data of the
The
タグID204は、タグ10の識別情報であり、自機の記憶部12に予め記憶しているタグIDに基いて生成される。
LFアンテナ回路15は、起動信号受信処理時のLFアンテナコイルA1と応答信号送信処理時のLFアンテナコイルA2を含む構成で、切替器16による切替によって無線回路13と接続するLFアンテナコイルが切替わる。
The
The
切替器16は、制御回路11の指示に従って、起動信号受信処理時と応答信号送信処理時に無線回路13と接続するLFアンテナコイルを選択的に切替えるスイッチである。
給電回路17は、ダイオードD1〜D4からなるブリッジ整流回路、平滑コンデンサC1、定電圧にするためのツェナーダイオードD5から構成され、タグリーダ20からの電波によってLFアンテナ回路15のLFアンテナコイルに誘起された起電力による交流電流を、一定電圧(例えば3V)の直流電流に変換して、無線回路13へ電力供給する回路である。各素子の動作は、周知なので説明は省略する。
The
The
電源18は、例えばコイン形リチウム電池で構成されており、アクティブモード動作時にタグ10の各回路を動作させるための電力を供給する。
電源切替器19は、無線回路13に電力を供給する回路を、パッシブモードでは給電回路17に、アクティブモードでは電源18に各々切替えるためのスイッチである。
<1−3.動作>
図6は、タグ10の制御回路11の処理を示すフローチャートである。
The
The
<1-3. Operation>
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the
タグ10の電源スイッチ(不図示)がONにされると、タグ10は初期化され、電源スイッチがONされた直後は、無線回路13は電源18と接続され、起動信号受信時のLFアンテナコイルが無線回路13と接続された状態となる。
タグリーダ20は、起動信号100と電力供給のための搬送波とを連続して繰返し(例えば500ミリ秒ごとに)送信している。制御回路11は、このタグリーダ20からの起動信号100を受信した場合(ステップS10:YES)、パッシブモードの起動信号を受信したか否かを判断する(ステップS11)。具体的には、受信した起動信号100に含まれるフラグ104の値が「1」の場合にパッシブモードの起動信号であると判断する(ステップS11:YES)。
When the power switch (not shown) of the tag 10 is turned on, the tag 10 is initialized. Immediately after the power switch is turned on, the
The tag reader 20 continuously transmits the activation signal 100 and a carrier wave for supplying power repeatedly (for example, every 500 milliseconds). When receiving the activation signal 100 from the tag reader 20 (step S10: YES), the
制御回路11は、ステップS11でYESの場合には、無線回路13と給電回路17とが接続されていない場合(ステップS12:NO)には、無線回路13から電源18を切断して、無線回路13と給電回路17とを接続させる指示を電源切替器19に送る。電源切替器19は、制御回路11の指示に従って、無線回路13から電源18を切断して、給電回路17と無線回路13とを接続する(ステップS13)。
If YES in step S11, the
ステップS12でYESの場合には、無線回路13と給電回路17とが接続しており、タグ10はパッシブモードで動作する状態であるので無線回路13に電力を供給するための回路を切替える必要はない。
ステップS12でYESの場合又はステップS13の処理が完了した場合、制御回路11は、起動信号100に含まれるリーダID103の情報から得たリーダIDと、記憶部12から得た自機のタグIDとを含む応答信号200を生成し、無線回路13へ送る(ステップS14)。
In the case of YES in step S12, the
If YES in step S12 or the processing in step S13 is completed, the
次に、制御回路11は、切替器16に無線回路13と接続するLFアンテナコイルを、起動信号受信処理時のLFアンテナコイルA1から応答信号送信処理時のLFアンテナコイルA2に切替える指示を送る。切替器16は、制御回路11の指示に従って無線回路13からLFアンテナコイルA1を切断し、無線回路13とLFアンテナコイルA2とを接続する(ステップS15)。
Next, the
無線回路13は、タグリーダ20の送信する電波を受けてLFアンテナコイルA2に生じた電力を用いて、制御回路11から送られた応答信号200を、UHFアンテナ14を介して送信する(ステップS16)。
ステップS16の処理が完了したら、制御回路11は、切替器16に無線回路13と接続するLFアンテナコイルを、応答信号送信処理時のLFアンテナコイルA2から起動信号受信処理時のLFアンテナコイルA1に切替える指示を送る。切替器16は、制御回路11の指示に従って無線回路13からLFアンテナコイルA2を切断し、無線回路13とLFアンテナコイルA1を接続する(ステップS17)。
The
When the process of step S16 is completed, the
一方、起動信号100がパッシブモードの起動信号でない場合(ステップS11:NO)、すなわちアクティブモードの起動信号の場合に、制御回路11は、無線回路13と電源18が接続していなければ(ステップS18:NO)、無線回路13から給電回路17を切断して、無線回路13と電源18とを接続させる指示を電源切替器19に送る。電源切替器19は、制御回路11の指示に従って、無線回路13から給電回路17を切断して、電源18と無線回路13とを接続する(ステップS19)。なお、ステップS18でYESの場合は、無線回路13と電源18とが接続しており、タグ10はアクティブモードで動作する状態であるので無線回路13に電力を供給するための回路を切替える必要はない。
On the other hand, when the activation signal 100 is not the activation signal in the passive mode (step S11: NO), that is, in the case of the activation signal in the active mode, the
次に、制御回路11は、ステップS14と同様の手順で応答信号200を生成し、無線回路13に送る(ステップS20)。
無線回路13は、電源18の電力を用いて、制御回路11から送られた応答信号200を、UHFアンテナ14を介して送信する(ステップS21)。
ステップS17の処理又はステップS21の処理が完了したら制御回路11は、ステップS10から処理を繰り返す。
Next, the
The
When the process of step S17 or the process of step S21 is completed, the
以上により、実施の形態1のタグ10は、パッシブモードにおいて、起動信号受信処理時と応答信号送信処理時に、無線回路13と接続するLFアンテナコイルを、各々の動作時における無線回路13のインピーダンスと整合するLFアンテナコイルに切替えることによって、タグリーダ20から得られる電力を効率よく利用することができる。
<実施の形態2>
実施の形態1のタグ10では、起動信号受信処理時と応答信号送信処理時で無線回路13の消費電流が大きく異なることが予め分かっているので、各々の処理を実行する際に無線回路13と接続するLFアンテナコイルを切替える実施の形態を説明した。
As described above, in the passive mode, the tag 10 according to the first embodiment is configured so that the LF antenna coil connected to the
<Embodiment 2>
In the tag 10 according to the first embodiment, it is known in advance that the current consumption of the
実施の形態2では、パッシブモードで動作する場合に、無線回路13のインピーダンスの変化を検知して、無線回路13と接続するLFアンテナコイルを切替えるタグ10bについて、実施の形態1で示したものと変更のない点についての説明は省略し、変更ある点を重点的に説明する。
<2−1.構成>
タグ10bとタグ10との違いは、タグ10bには、図7に示すように、インピーダンス測定回路111が給電回路17の出力端子と電源切替器19との間に設けられ、制御回路11bは、起動信号受信処理時と応答信号送信処理時におけるアンテナコイルの切替えを制御する機能の代わりに、インピーダンス測定回路111の抵抗Rの両端の電圧を測定し、動作中の無線回路13のインピーダンスを計算し、インピーダンスの計算結果に基いて無線回路13に接続するアンテナコイルの切替えを制御する機能を有する点である。
In the second embodiment, when operating in the passive mode, the tag 10b that detects a change in impedance of the
<2-1. Configuration>
The difference between the tag 10b and the tag 10 is that, in the tag 10b, as shown in FIG. 7, an
また、記憶部12bは、タグ10bに備えた起動信号受信開始から応答信号送信完了までに無線回路が取り得る各インピーダンス値に整合した各々のアンテナコイルと、そのインピーダンス値とを対応付けた対応テーブル300を予め記憶している点で異なる。
図8に対応テーブル300のデータ構造を示す。
対応テーブル300は、項目として、LFアンテナコイルID301とそのLFアンテナ回路のインピーダンス値302とを有する。図8の対応テーブル300には、起動信号送信処理時での無線回路13のインピーダンスに整合したインピーダンスのLFアンテナコイルA1と、応答信号送信処理時での無線回路13のインピーダンスに整合したインピーダンスのLFアンテナコイルA2と各々のインピーダンス値が対応づけて予め記憶されている。
Further, the
FIG. 8 shows the data structure of the correspondence table 300.
The correspondence table 300 includes, as items, an LF
インピーダンス測定回路111は、抵抗値R1(例えば10Ω(オーム))の抵抗Rで構成される回路で、抵抗Rの両端は、電圧を測定するために無線回路13に接続されている。そして、制御回路11bは、インピーダンス測定回路111の抵抗Rの両端間の電圧Er1を繰返し測定する。抵抗Rに流れる電流Ir1は、無線回路13に流れる電流であり、Ir1=Er1/R1で計算できる。
The
無線回路13は一定電圧Ecで動作するので電流Ir1が流れているときの無線回路13のインピーダンスZcはZc=Ec/Ir1で計算できる。すなわち、インピーダンスZcは、Zc=Ec/Er1×R1で計算できる。Ec、R1の値はタグ10bの設計時に予め分かっているので、電圧Er1を計測することによって、動作中の無線回路13のインピーダンスZcが計算できる。
Since the
制御回路11bは、給電回路17から電力が供給されている間、繰返し(例えば、2ミリ秒ごとに)抵抗Rの両端の電圧を測定し、その電圧値に基いて、インピーダンスZcを計算する。次に、インピーダンスZcと記憶部12bの対応テーブル300のインピーダンス値とを比較し、最も近いインピーダンス値に対応したLFアンテナコイルを選択し、選択したLFアンテナコイルと無線回路13とを接続するように切替器16に指示する。切替器16は、制御回路11bが指示したLFアンテナコイルと無線回路13とを接続する。
While the power is supplied from the
このようにして、動作中の無線回路13のインピーダンスを繰返し測定することによって、各々の動作時の無線回路13のインピーダンスに整合したインピーダンスのLFアンテナコイルと無線回路13とを接続することができる。
<2−2.動作>
図9に制御回路11bの信号の送受信の処理のフローチャートを示す。
Thus, by repeatedly measuring the impedance of the
<2-2. Operation>
FIG. 9 shows a flowchart of signal transmission / reception processing of the
なお、制御回路11bは、ステップS31、ステップS35、及びステップS36の処理をパッシブモードで実行する間、割り込み処理によって後述するLFアンテナコイル切替え処理を行い、無線回路13と接続するLFアンテナコイルを切替える。
タグリーダ20は、起動信号100と電力供給のための搬送波とを連続して繰返し(例えば500ミリ秒ごとに)送信している。制御回路11bは、このタグリーダ20からの起動信号100を受信し、起動信号100のリーダID103と、フラグ104との値を取得する(ステップS31)。
The
The tag reader 20 continuously transmits the activation signal 100 and a carrier wave for supplying power repeatedly (for example, every 500 milliseconds). The
次に、受信した起動信号100がパッシブモードの起動信号か否かを判断する(ステップS32)。具体的には、受信した起動信号100のフラグ104の値が「1」である場合にパッシブモードの起動信号であると判断する(ステップS32:YES)。
ステップS32でYESの場合に、制御回路11bは、無線回路13と給電回路17が接続されていない場合(ステップS33:NO)には、無線回路13から電源18を切断して、無線回路13と給電回路17とを接続させる指示を電源切替器19に送る。電源切替器19は、制御回路11の指示に従って、無線回路13と電源18とを切断して、給電回路17と無線回路13とを接続する(ステップS34)。なお、ステップS33でYESの場合には、無線回路13と給電回路17とが接続しており、タグ10bはパッシブモードで動作する状態であるので無線回路13に電力を供給するための回路の切替は必要ない。
Next, it is determined whether or not the received activation signal 100 is a passive mode activation signal (step S32). Specifically, when the value of the
In the case of YES in step S32, the
ステップS33でYESの場合又はステップS34の処理が完了した場合、制御回路11bは、起動信号100に含まれるリーダID103の情報から得たリーダIDと、記憶部12bから得た自機のタグIDとを含む応答信号200を生成し、無線回路13へ送る(ステップS35)。
無線回路13は、制御回路11bから送られた応答信号200を、UHFアンテナ14を介して送信する(ステップS36)。
If YES in step S33 or if the processing in step S34 is completed, the
The
一方、起動信号100がパッシブモードの起動信号でない場合(ステップS32:NO)、すなわちアクティブモードの起動信号の場合に、制御回路11bは、無線回路13と電源18とが接続していなければ(ステップS37:NO)、無線回路13から給電回路17を切断して、無線回路13と電源18とを接続させる指示を電源切替器19に送る。電源切替器19は、制御回路11bの指示に従って、無線回路13から給電回路17を切断して、無線回路13と電源18とを接続する(ステップS38)。なお、ステップS37でYESの場合は、無線回路13と電源18とが接続しており、タグ10bはアクティブモードで動作する状態であるので無線回路13に電力を供給するための回路の切替は必要ない。
On the other hand, when the activation signal 100 is not the activation signal in the passive mode (step S32: NO), that is, in the case of the activation signal in the active mode, the
次に、制御回路11bは、ステップS35と同様の手順で応答信号200を生成し、無線回路13に送る(ステップS39)。
無線回路13は、電源18の電力を用いて、制御回路11bから送られた応答信号200を、UHFアンテナ14を介して送信する(ステップS40)。
ステップS36の処理又はステップS40の処理が完了したら制御回路11bは、ステップS31から処理を繰り返す。
Next, the
The
When the process of step S36 or the process of step S40 is completed, the
次に、タグ10bが、パッシブモードで、ステップS31、ステップS35、及びステップS36の処理を実行中に、割り込み処理によって動作中の無線回路13のインピーダンスに整合したインピーダンスのLFアンテナコイルに切替える処理について説明する。
図10に制御回路11bのLFアンテナコイル切替え処理のフローチャートを示す。
タグ10bが、タグリーダ20にかざされると、タグ10bのLFアンテナ回路15に起電力が生じ、給電回路17で一定電圧の直流電流に変換された電流がインピーダンス測定回路111の抵抗Rに流れる。制御回路11bは、インピーダンス測定回路111の抵抗Rの両端間の電圧Er1を測定し(ステップS41)、インピーダンスZcをZc=Ec/Er1×R1の式で計算する(ステップS42)。
Next, the tag 10b is switched to the LF antenna coil having an impedance matched with the impedance of the operating
FIG. 10 shows a flowchart of the LF antenna coil switching process of the
When the tag 10 b is held over the tag reader 20, an electromotive force is generated in the
制御回路11bは、記憶部12bに予め記憶している対応テーブル300の各々のLFアンテナコイルのインピーダンス値302とインピーダンスZcの値とを比較する(ステップS43)。具体的には、制御回路11bは、各々のLFアンテナコイルID301に対応したインピーダンス値302の値とZcとの差の絶対値を計算し、最も差の絶対値が小さいインピーダンス値のLFアンテナコイルIDのLFアンテナコイルを無線回路13と接続するLFアンテナコイルとして選択する。制御回路11bは、選択したLFアンテナコイルIDのLFアンテナコイルを無線回路13と接続する指示を切替器16へ送る。切替器16は、制御回路11bが選択したLFアンテナコイルと無線回路13とを接続する(ステップS44)。
The
制御回路11bは、ステップS44の処理が完了したら、ステップS41からの処理を繰返す。
以上により、実施の形態2のタグ10bは、各処理を実行している間の無線回路のインピーダンスを、LFアンテナコイル切替え処理の割り込みを繰返し行うことによって測定し、その測定結果に基いて、無線回路13と接続するLFアンテナコイルを動作中の無線回路13のインピーダンスと整合するアンテナ回路に切替えることができる。
When the process of step S44 is completed, the
As described above, the tag 10b according to the second embodiment measures the impedance of the wireless circuit while executing each process by repeatedly interrupting the LF antenna coil switching process, and based on the measurement result, The LF antenna coil connected to the
<変形例>
以上、本発明に係るタグを、実施の形態に基いて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態で示した通りのタグに限られないことは勿論である。
(1)実施の形態1、2では、タグリーダの起動信号の送信周期を500ミリ秒ごととしたがこれに限らない。
<Modification>
The tag according to the present invention has been described above based on the embodiment. However, the tag can be modified as follows, and the present invention is not limited to the tag as described in the above embodiment. Of course.
(1) In the first and second embodiments, the transmission cycle of the tag reader activation signal is set every 500 milliseconds, but the present invention is not limited to this.
起動信号の送信周期は、起動信号の送信処理に必要な時間と応答信号の送信処理に必要な時間を足した時間以上の間隔であればよい。
(2)実施の形態1では、図3に示すように、タグリーダ20が起動信号と電力供給のための搬送波との連続送信を繰返し行うものとして説明した。しかしながら、起動信号と電力供給のための搬送波とを連続して送信することは必須ではなく、起動信号の送信後に、電力供給のための搬送波を送信すれば足りる。すなわち、起動信号の送信と電力供給のための搬送波の送信との間に多少時間が空いてもよい。
The transmission period of the activation signal may be an interval equal to or longer than the time required for the transmission process of the activation signal and the time necessary for the transmission process of the response signal.
(2) In the first embodiment, as illustrated in FIG. 3, the tag reader 20 has been described as repeatedly performing continuous transmission of an activation signal and a carrier wave for supplying power. However, it is not essential to continuously transmit the activation signal and the carrier wave for supplying power, and it is sufficient to transmit the carrier wave for supplying power after transmitting the activation signal. That is, there may be some time between the transmission of the activation signal and the transmission of the carrier wave for supplying power.
また、実施の形態1では図3に示すように、タグ10が電力供給のための搬送波を受信するタイミングで、その受信直前に受信した起動信号に対する応答信号の送信を開始する例を説明した。しかしながら、応答信号の送信開始のタイミングは、給電回路17のコンデンサC1の容量に応じて適宜変更でき、例えば、電力供給のための搬送波の受信完了までに、その直前に受信した起動信号に対する応答信号の送信を開始してもよい。
(3)実施の形態1、2のタグの給電回路の整流回路をダイオード4つのブリッジ回路の構成としたがこれに限らない。
Further, in the first embodiment, as illustrated in FIG. 3, an example has been described in which transmission of a response signal to an activation signal received immediately before reception is started at a timing when the tag 10 receives a carrier wave for power supply. However, the transmission start timing of the response signal can be changed as appropriate according to the capacitance of the capacitor C1 of the
(3) Although the rectifier circuit of the power feeding circuit of the tag according to the first and second embodiments has a configuration of four diode bridge circuits, the present invention is not limited to this.
LFアンテナ回路からの交流の電流を整流できる構成であればどのような整流回路であってもよい。
(4)実施の形態1、2では、起動信号の受信はLF帯で行い、応答信号の送信はUHF帯で行う例を説明した。このLF帯は起動信号の受信の周波数帯の一例であり、UHF帯は応答信号の送信の周波数帯の一例にすぎず、起動信号の受信はLF帯に限られず、また、応答信号の送信はUHF帯に限らない。
但し、パッシブモードで動作する場合でも、タグがアクティブモードで動作する場合の起動信号の受信に用いる周波数帯及び応答信号の送信に用いる周波数帯とそれぞれ同じ周波数帯を用いて信号を送受信することが望ましい。
Any rectifier circuit may be used as long as it can rectify an alternating current from the LF antenna circuit.
(4) In the first and second embodiments, the example in which the activation signal is received in the LF band and the response signal is transmitted in the UHF band has been described. The LF band is an example of the frequency band for receiving the activation signal, the UHF band is only an example of the frequency band for transmitting the response signal, the reception of the activation signal is not limited to the LF band, and the transmission of the response signal is It is not limited to the UHF band.
However, even when operating in the passive mode, signals may be transmitted and received using the same frequency band as the frequency band used for receiving the activation signal and the frequency band used for transmitting the response signal when the tag operates in the active mode. desirable.
また、実施の形態1、2では、タグ認証システムを例として説明したが、本発明に係るタグは、例えば、所在管理システムなど他のシステムに使われるものとしてもよい。
また、実施の形態1、2では、1つの扉に対して入退出を管理する場合を例にして説明したが、例えば、複数の扉の入退出を管理する場合にも、本発明を適用することができる。この場合、1つの制御ユニットが各扉に係る認証を行うようにしてもよいし、複数の制御ユニットが各扉に係る認証を分担してもよい。
(5)実施の形態2のタグでは、無線回路のインピーダンスを計算して、LFアンテナコイルの切替を行ったがこれに限らない。
In the first and second embodiments, the tag authentication system has been described as an example. However, the tag according to the present invention may be used in other systems such as a location management system.
In the first and second embodiments, the case where entrance / exit is managed for one door has been described as an example. However, for example, the present invention is applied to the case where entrance / exit of a plurality of doors is managed. be able to. In this case, one control unit may perform authentication related to each door, or a plurality of control units may share authentication related to each door.
(5) In the tag of the second embodiment, the impedance of the wireless circuit is calculated and the LF antenna coil is switched, but the present invention is not limited to this.
例えば、実施の形態2のタグでは、無線回路の動作電圧は一定なので、無線回路のインピーダンスは、無線回路に流れる電流に反比例する。また、無線回路に流れる電流は、インピーダンス測定回路の抵抗に流れる電流であり、この抵抗の両端の電圧に比例する。このことより、インピーダンス測定回路の抵抗の両端の電圧又はこの抵抗に流れる電流の変化によってインピーダンスの変化を検知できるので、これらいずれかの値の変化に基いて無線回路に接続するLFアンテナコイルを切替えても良い。
(6)実施の形態1、2のタグでは、切替えるLFアンテナコイルを2つとして説明したがこれに限らない。
For example, in the tag according to Embodiment 2, since the operating voltage of the wireless circuit is constant, the impedance of the wireless circuit is inversely proportional to the current flowing through the wireless circuit. The current flowing through the wireless circuit is the current flowing through the resistance of the impedance measuring circuit, and is proportional to the voltage across the resistor. As a result, a change in impedance can be detected by a change in the voltage across the resistor of the impedance measurement circuit or a current flowing through the resistor, so that the LF antenna coil connected to the radio circuit is switched based on a change in one of these values. May be.
(6) In the tags of the first and second embodiments, two LF antenna coils to be switched have been described, but the present invention is not limited to this.
無線回路のインピーダンスが大きく変化するのが、起動信号の受信処理時と応答信号の送信処理時の2つの処理時であることを前提として説明したので切替えるLFアンテナコイルを2つとした。しかし、起動信号受信から応答信号送信完了までに行われる処理(例えば、起動信号に含まれるデータを取り出す処理や、応答信号のデータを生成する処理など)において、無線回路のインピーダンスが大きく変化する場合が複数あれば、各々の処理実行の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合するインピーダンスのLFアンテナコイルを備え、各々の処理の際にLFアンテナコイルを切替えるようにしてもよい。
(7)実施の形態に係るタグに上記(1)〜(6)の一部又は全部の変形を組み合わせて適用してもよい。
<補足>
以下、更に本発明の一実施形態に係るタグの構成及びその変形例と各効果について説明する。
(a)本発明の一実施形態に係るタグは、電波によりアンテナ回路に誘起される起電力から無線回路を駆動する電力を生成するタグであって、アンテナ回路は、第1及び第2のアンテナコイルを含み、無線回路が起動信号の受信処理の際には、第1アンテナコイルに誘起する第1起電力から第1駆動電力を生成し、無線回路が応答信号の送信処理の際には、第1アンテナコイルより小さいインピーダンスの第2アンテナコイルに誘起する第2起電力から第2駆動電力を生成する。
Since the explanation has been made on the assumption that the impedance of the radio circuit greatly changes during the reception signal reception process and the response signal transmission process, two LF antenna coils are switched. However, when the impedance of the radio circuit changes greatly in processing performed from reception of the activation signal to completion of transmission of the response signal (for example, processing for extracting data included in the activation signal or processing for generating response signal data) If there are a plurality of LF antenna coils, an LF antenna coil having an impedance matching the input impedance viewed from the power supply side when performing each process may be provided, and the LF antenna coil may be switched during each process.
(7) A part or all of the modifications (1) to (6) may be applied in combination to the tag according to the embodiment.
<Supplement>
Hereinafter, the configuration of the tag according to the embodiment of the present invention, its modification examples, and each effect will be described.
(A) The tag which concerns on one Embodiment of this invention is a tag which produces | generates the electric power which drives a wireless circuit from the electromotive force induced in an antenna circuit by an electromagnetic wave, Comprising: An antenna circuit is the 1st and 2nd antenna. Including a coil and generating a first drive power from a first electromotive force induced in the first antenna coil when the wireless circuit performs a receiving signal reception process, and when the wireless circuit performs a response signal transmission process, Second drive power is generated from the second electromotive force induced in the second antenna coil having an impedance smaller than that of the first antenna coil.
この構成のタグは、タグリーダからの電波から得た電力で動作し、応答信号の送信処理の際に、起動信号の受信処理の際のアンテナコイルのインピーダンスより小さいインピーダンスのアンテナコイルに切替え、そのアンテナコイルを用いて生じた電力を無線回路に供給することができる。従って、タグリーダからの電波による電力を効率よく無線回路に供給することができる。
(b)また、第1アンテナコイルで定まるインピーダンスは、受信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合する第1インピーダンスであり、第1起電力は、第1インピーダンスに応じた起電力であり、第2アンテナコイルで定まるインピーダンスは、送信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合する第2インピーダンスであり、第2起電力は、第2インピーダンスに応じた起電力としてもよい。
The tag of this configuration operates with the power obtained from the radio wave from the tag reader, and when the response signal is transmitted, the antenna coil is switched to an antenna coil having an impedance smaller than the impedance of the antenna coil during the activation signal reception process. The electric power generated using the coil can be supplied to the radio circuit. Therefore, it is possible to efficiently supply power by radio waves from the tag reader to the wireless circuit.
(B) Further, the impedance determined by the first antenna coil is a first impedance that matches the input impedance viewed from the power supply side in the reception process, and the first electromotive force corresponds to the first impedance. This is an electromotive force, and the impedance determined by the second antenna coil is a second impedance that matches the input impedance viewed from the power supply side when the transmission process is performed, and the second electromotive force depends on the second impedance. It may be an electromotive force.
この構成のタグは、受信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合したインピーダンスを持つアンテナコイルと、送信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合するアンテナコイルとを備え、それぞれの処理の際に無線回路のインピーダンスとインピーダンス整合したアンテナコイルを用いて生じた電力で無線回路を動作させることができる。
従って、タグリーダからの電波による電力を効率よく無線回路に供給することができる。
(c)また、アンテナ回路は、送信処理の実行の際に、無線回路と第1アンテナコイルが接続された状態から、無線回路と第2アンテナコイルとが接続された状態へと切替えるようにしてもよい。
The tag of this configuration includes an antenna coil having an impedance matched with the input impedance viewed from the power supply side during the reception process and an antenna matched with the input impedance viewed from the power supply side during the transmission process. The wireless circuit can be operated with electric power generated by using an antenna coil that is impedance-matched with the impedance of the wireless circuit in each processing.
Therefore, it is possible to efficiently supply power by radio waves from the tag reader to the wireless circuit.
(C) Further, the antenna circuit is configured to switch from a state in which the wireless circuit and the first antenna coil are connected to a state in which the wireless circuit and the second antenna coil are connected when executing the transmission process. Also good.
この構成のタグは、応答信号を、UHFアンテナを介して応答信号の送信を開始する際に、応答信号の送信処理の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合したインピーダンスのアンテナコイルに切替えることができる。
従って、応答信号の送信処理の際に、タグリーダからの電波による電力を効率よく無線回路に供給することができる。
(d)また、アンテナ回路は、送信処理が終了した際に、無線回路と第2アンテナコイルが接続された状態から、無線回路と第1アンテナコイルとが接続された状態へと切替えるようにしてもよい。
The tag of this configuration is an antenna coil having an impedance matched with the input impedance viewed from the power supply side when the response signal is transmitted through the UHF antenna when the response signal is transmitted. Can be switched to.
Therefore, in the response signal transmission process, the electric power from the radio wave from the tag reader can be efficiently supplied to the wireless circuit.
(D) Further, when the transmission process is completed, the antenna circuit is switched from a state in which the wireless circuit and the second antenna coil are connected to a state in which the wireless circuit and the first antenna coil are connected. Also good.
この構成のタグは、応答信号の送信処理が終了した際に、起動信号の受信の際の電力供給側から無線回路をみた入力インピーダンスと整合したインピーダンスのアンテナコイルに切替えることができる。
従って、起動信号の受信処理の際に、タグリーダからの電波による電力を効率よく無線回路に供給することができる。
(e)また、アンテナ回路で受信する電波は、LF帯の電波であり、応答信号の送信は、UHF帯で行うようにしてもよい。
When the transmission process of the response signal is completed, the tag having this configuration can be switched from the power supply side at the time of receiving the activation signal to an antenna coil having an impedance matched with the input impedance viewed from the wireless circuit.
Therefore, the power from the radio wave from the tag reader can be efficiently supplied to the wireless circuit during the reception process of the activation signal.
(E) The radio wave received by the antenna circuit is an LF band radio wave, and the response signal may be transmitted in the UHF band.
この構成のタグは、LF帯で送信された起動信号を受信し、UHF帯で応答信号を送信することができる。従って、この構成のタグは、パッシブモードにおいてもアクティブモードと同様の動作をすることができる。
(f)また、本発明の一実施形態に係るタグは、電波によりアンテナ回路に誘起される起電力から無線回路を駆動する電力を生成するタグであって、第1及び第2のアンテナコイルを含み、無線回路が起動信号の受信処理の際には、第1アンテナコイルに誘起する第1起電力を生成し、無線回路が応答信号の送信処理の際には、第1アンテナコイルより小さいインピーダンスの第2アンテナコイルに誘起する第2起電力を生成するアンテナ回路と、無線回路の動作中に電力供給側から当該無線回路をみた入力インピーダンスを繰返し測定するインピーダンス測定部とを備え、アンテナ回路は、インピーダンス測定部の測定結果に基いて、第1起電力の生成から第2起電力の生成への切替え、及び第2起電力の生成から第1起電力の生成への切替えのいずれかを行い、起動信号を受信するための駆動電力は第1起電力から生成され、応答信号を送信するための駆動電力は第2起電力から生成される。
The tag having this configuration can receive an activation signal transmitted in the LF band and transmit a response signal in the UHF band. Therefore, the tag having this configuration can perform the same operation as in the active mode even in the passive mode.
(F) A tag according to an embodiment of the present invention is a tag that generates power for driving a wireless circuit from an electromotive force induced in an antenna circuit by radio waves, and includes a first antenna coil and a second antenna coil. In addition, the wireless circuit generates a first electromotive force induced in the first antenna coil when the activation signal is received, and the wireless circuit has an impedance smaller than that of the first antenna coil when the response signal is transmitted. An antenna circuit that generates a second electromotive force that is induced in the second antenna coil, and an impedance measurement unit that repeatedly measures the input impedance of the wireless circuit viewed from the power supply side during operation of the wireless circuit, Based on the measurement result of the impedance measurement unit, switching from the generation of the first electromotive force to the generation of the second electromotive force, and the switching from the generation of the second electromotive force to the generation of the first electromotive force Do one of example, the driving power for receiving an activation signal is generated from the first electromotive force, driving power for transmitting a response signal is generated from the second electromotive force.
この構成のタグは、タグリーダからの電波から得た電力で動作し、動作中の無線回路のインピーダンスの変化を繰返し測定することができる。そして、そのインピーダンスの変化に基いて、動作中の無線回路のインピーダンスと最も整合するインピーダンスのアンテナコイルに切替えることができる。従って、動作中の無線回路のインピーダンスが変化しても、無線回路のインピーダンスに最も整合するアンテナコイルと接続することができるので、タグリーダからの電波による電力を効率よく無線回路に供給することができる。 The tag having this configuration operates with electric power obtained from radio waves from the tag reader, and can repeatedly measure a change in impedance of the operating wireless circuit. Based on the change in impedance, the antenna coil can be switched to an impedance coil that most closely matches the impedance of the operating radio circuit. Therefore, even if the impedance of the operating wireless circuit changes, it can be connected to the antenna coil that most closely matches the impedance of the wireless circuit, so that the electric power from the radio wave from the tag reader can be efficiently supplied to the wireless circuit. .
1 タグ認証システム
10、10b タグ
11 制御回路
12 記憶部
13 無線回路
14、24 UHFアンテナ
15 LFアンテナ回路
16 切替器
17 給電回路
19 電源切替器
21 制御ユニット
22 LF送信ユニット
23 UHF受信回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tag authentication system 10,
Claims (6)
前記アンテナ回路は第1及び第2のアンテナコイルを含み、前記無線回路が起動信号の受信処理の際には、第1アンテナコイルに誘起する第1起電力から第1駆動電力を生成し、前記無線回路が応答信号の送信処理の際には、第1アンテナコイルより小さいインピーダンスの第2アンテナコイルに誘起する第2起電力から第2駆動電力を生成する
ことを特徴とするタグ。 A tag that generates power for driving a radio circuit from an electromotive force induced in an antenna circuit by radio waves,
The antenna circuit includes first and second antenna coils, and the radio circuit generates a first driving power from a first electromotive force induced in the first antenna coil when receiving a start signal, and A tag that generates second driving power from a second electromotive force induced in a second antenna coil having an impedance smaller than that of the first antenna coil when the wireless circuit performs response signal transmission processing.
前記第1起電力は、前記第1インピーダンスに応じた起電力であり、
前記第2アンテナコイルで定まるインピーダンスは、前記送信処理の際の電力供給側から前記無線回路をみた入力インピーダンスと整合する第2インピーダンスであり、
前記第2起電力は、前記第2インピーダンスに応じた起電力である
ことを特徴とする請求項1記載のタグ。 The impedance determined by the first antenna coil is a first impedance that matches the input impedance seen from the wireless circuit from the power supply side during the reception process,
The first electromotive force is an electromotive force according to the first impedance,
The impedance determined by the second antenna coil is a second impedance that matches the input impedance seen from the wireless circuit from the power supply side during the transmission process,
The tag according to claim 1, wherein the second electromotive force is an electromotive force corresponding to the second impedance.
ことを特徴とする請求項1記載のタグ。 The antenna circuit switches from a state where the wireless circuit and the first antenna coil are connected to a state where the wireless circuit and the second antenna coil are connected when the transmission process is executed. The tag according to claim 1.
ことを特徴とする請求項3記載のタグ。 The antenna circuit switches from a state in which the wireless circuit and the second antenna coil are connected to a state in which the wireless circuit and the first antenna coil are connected when the transmission process is completed. The tag according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1記載のタグ。 The tag according to claim 1, wherein the radio wave received by the antenna circuit is an LF band radio wave, and the response signal is transmitted in the UHF band.
第1及び第2のアンテナコイルを含み、前記無線回路が起動信号の受信処理の際には、第1アンテナコイルに誘起する第1起電力を生成し、前記無線回路が応答信号の送信処理の際には、第1アンテナコイルより小さいインピーダンスの第2アンテナコイルに誘起する第2起電力を生成するアンテナ回路と、
前記無線回路の動作中に電力供給側から当該無線回路をみた入力インピーダンスを繰返し測定するインピーダンス測定部とを備え、
前記アンテナ回路は、前記インピーダンス測定部の測定結果に基いて、前記第1起電力の生成から第2起電力の生成への切替え、及び前記第2起電力の生成から前記第1起電力の生成への切替えのいずれかを行い、
前記起動信号を受信するための駆動電力は前記第1起電力から生成され、前記応答信号を送信するための駆動電力は前記第2起電力から生成される
ことを特徴とするタグ。 A tag that generates power for driving a radio circuit from an electromotive force induced in an antenna circuit by radio waves,
A first and second antenna coils, wherein the radio circuit generates a first electromotive force induced in the first antenna coil when the activation signal is received, and the radio circuit performs a response signal transmission process; An antenna circuit for generating a second electromotive force induced in a second antenna coil having an impedance smaller than that of the first antenna coil;
An impedance measuring unit that repeatedly measures the input impedance of the wireless circuit viewed from the power supply side during operation of the wireless circuit;
The antenna circuit switches from the generation of the first electromotive force to the generation of the second electromotive force, and the generation of the first electromotive force from the generation of the second electromotive force based on the measurement result of the impedance measuring unit. Switch to
The drive power for receiving the activation signal is generated from the first electromotive force, and the drive power for transmitting the response signal is generated from the second electromotive force.
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