JP2016071462A - Rfid tag, pre-delivery management system, and pre-delivery management method - Google Patents

Rfid tag, pre-delivery management system, and pre-delivery management method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extremely reduce power consumption before delivery with the smallest number of additional components in an RFID with a battery mounted thereon.SOLUTION: A MOSFET 13 and the like are provided between an antenna 11 or the like and an MCU 16. The antenna 11 or the like receives a modulation signal wirelessly outputted from an HF terminal 1 during operation and from a testing HF terminal 3 before operation (before delivery). The level of the reception signal is the level for ON/OFF operation of the MOSFET 13 only in the case of the testing HF terminal 3. Therefore, even though the reception signal is inputted to an S1 terminal of an MCU 16 during operation, the reception signal is inputted to an S2 terminal of the MCU 16 during testing before delivery, ID setting or the like. The MCU 16 is set in a mode for starting, operating and the like according to an input signal of the S2 terminal before delivery.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、非接触でデータのやり取りを行うRFIDシステムに関する。   The present invention relates to an RFID system that exchanges data without contact.

従来より、非接触でRFIDタグ(RFIDトランスポンダ)と端末(RFIDリーダ/ライタ等)との間でデータのやり取りを行うRFIDシステムが知られている。尚、RFIDの端末(RFIDリーダ/ライタ等)は、リーダ(受信専用)であってもよいし、ライタ(送信専用)であってもよいし、送受信できるものであってもよい。   Conventionally, an RFID system that exchanges data between an RFID tag (RFID transponder) and a terminal (RFID reader / writer, etc.) in a non-contact manner is known. The RFID terminal (RFID reader / writer, etc.) may be a reader (reception only), a writer (transmission only), or a device that can transmit and receive.

RFIDシステムで使用する周波数(キャリア周波数;搬送周波数)は、LF帯(Low Frequency;長波(30KHz〜300KHz);特に135KHz帯)、HF帯(High Frequency;短波(3MHz〜30MHz);特に13.56MHz帯)、UHF帯(Ultra High Frequency;極超短波(300MHz〜3GHz)等、様々である。尚、基本的に、UHF帯は他の周波数帯(例えば13.56MHzや135kHz)に比べて通信可能距離が長い。   The frequency (carrier frequency; carrier frequency) used in the RFID system is LF band (Low Frequency; long wave (30 kHz to 300 kHz); particularly 135 kHz band), HF band (High Frequency; short wave (3 MHz to 30 MHz); especially 13.56 MHz band. ), UHF band (Ultra High Frequency; 300 MHz to 3 GHz), etc. Basically, the UHF band has a longer communicable distance than other frequency bands (for example, 13.56 MHz and 135 kHz). .

ここでは13.56MHz(HF帯)の周波数を使用して非接触でデータのやり取りを行うRFIDシステムを例にして説明する。
尚、以下の説明では基本的に、RFIDタグを単にRFIDと記すものとする。また、周波数はキャリア周波数を意味するものとする。また、RFIDタグと非接触でデータのやり取りを行う端末(RFIDリーダ/ライタ等)は、使用周波数に応じた表記を行うものとする(例えば、使用周波数がHF帯(13.56MHz)の端末は、HF端末等と呼ぶものとする。同様に、LF帯であれば、LF端末等と呼ぶ)。
Here, an RFID system that exchanges data without contact using a frequency of 13.56 MHz (HF band) will be described as an example.
In the following description, the RFID tag is basically simply referred to as RFID. The frequency means a carrier frequency. In addition, a terminal (such as an RFID reader / writer) that exchanges data without contact with an RFID tag performs a notation corresponding to a use frequency (for example, a terminal having a use frequency of HF band (13.56 MHz)). , HF terminal, etc. Similarly, if it is the LF band, it is called LF terminal, etc.).

また、よく知られているように、RFIDタグの形状は、カード型、ラベル型、スティック型、コイン型、ハード加工形状(例えば、ガラス封入やシェル封入等)など、様々である。また、上記UHF帯における使用周波数は、日本においては952MHz〜954Hzであるが、RFIDのUHF帯における使用周波数は、国によって異なる。   As is well known, the RFID tag has various shapes such as a card type, a label type, a stick type, a coin type, and a hard processing shape (for example, glass encapsulation or shell encapsulation). The frequency used in the UHF band is 952 to 954 Hz in Japan, but the frequency used in the UHF band of RFID differs depending on the country.

また、非接触型ICカードも、広義の意味ではRFIDに含まれるものである。現在の非接触型ICカードは、よく知られているように、使用周波数が13.56MHzのものが主流となっている。また、狭義の意味でのRFIDに、非接触型ICカードの技術が流用されている。例えば上記HF端末は、例えばISO 15693規格に従ってRFIDとの非接触近距離無線通信を行う。   A non-contact type IC card is also included in the RFID in a broad sense. As is well known, the current non-contact type IC card has a main frequency of 13.56 MHz. Moreover, the technology of a non-contact type IC card is used for RFID in a narrow sense. For example, the HF terminal performs non-contact short-range wireless communication with an RFID in accordance with, for example, ISO 15693 standard.

13.56MHzのRFIDは、例えば所謂「パッシブタイプ」のRFIDであり、電子乗車券や、免許証、社員証、住民カードなどに利用されている。「パッシブタイプ」のRFIDは、自身が動作するための電源を、HF端末からの電磁誘導によって供給されている為、通信エリアが限定される。   The 13.56 MHz RFID is, for example, a so-called “passive type” RFID, and is used for electronic tickets, licenses, employee ID cards, resident cards, and the like. Since the “passive type” RFID is supplied with power for operating itself by electromagnetic induction from the HF terminal, the communication area is limited.

逆にこの特性を利用してRFIDが付けられた物の場所を特定することに利用する試みが成されている。例えば物流において、荷物、パレット、コンテナ等にRFIDを付けることで、これらの荷物等がHF端末を有するゲートを通り抜けたことを検知できる。これによって対象の荷物等がどこにあるかを追跡するシステムが実用化されている。   On the other hand, an attempt has been made to use this characteristic to specify the location of an object to which an RFID is attached. For example, in logistics, by attaching an RFID to a package, pallet, container, etc., it can be detected that these packages have passed through a gate having an HF terminal. As a result, a system for tracking where the target package is located has been put into practical use.

尚、よく知られているように、上記「パッシブタイプ」のRFID以外にも、電池を搭載している所謂「アクティブタイプ」のRFIDもある。更に両者が混在するハイブリッドタイプ(例えば後述する特許文献2に開示されている)も存在する。   As is well known, in addition to the “passive type” RFID, there is also a so-called “active type” RFID equipped with a battery. Further, there is a hybrid type in which both are mixed (for example, disclosed in Patent Document 2 described later).

また尚、上記のようにRFIDには非接触型ICカードも含まれると考えても良いが、後述するように本手法は電池搭載のRFIDに関するものである。
尚、以下、パッシブタイプのRFIDを“パッシブタグ”、アクティブタイプのRFIDを“アクティブタグ”と呼ぶ場合もある。
Further, as described above, it may be considered that the RFID includes a non-contact type IC card, but as will be described later, the present technique relates to a battery-mounted RFID.
Hereinafter, a passive type RFID may be referred to as a “passive tag”, and an active type RFID may be referred to as an “active tag”.

近年、RFIDを利用した様々なシステムが提案/構築されている。そのなかで、長い検知距離が必要なシステムとして、例えば、資産管理システム等が知られている。資産管理システムの場合には、周期的に電波を発生するRFIDを、パソコンや什器や測定器などの資産に取り付けて、資産の持ち出し管理、所在管理を行っている。また小学生などの児童の鞄等にRFIDを取り付けて、登下校の確認、定点通過の管理を行うことができる所謂「児童見守りシステム」等も知られている。   In recent years, various systems using RFID have been proposed / constructed. Among them, for example, an asset management system is known as a system that requires a long detection distance. In the case of an asset management system, RFIDs that periodically generate radio waves are attached to assets such as personal computers, furniture, and measuring instruments for asset take-out management and location management. There is also known a so-called “child watching system” that can attach an RFID to a bag of a child such as an elementary school student, and can check school attendance and manage fixed point passing.

また、RFIDを工事現場等の入退場管理システムに利用することも考えられている。この場合、例えば、各作業員等にRFIDを所持させて、工事現場の出入口付近に端末を設置して入退場をチェックすることになるが、作業員等が自動車等で工事現場に来る場合が少なくない。この場合、道路の渋滞緩和の必要性から自動車に乗ったままで(自動車そのものや、乗車している作業員を含めて)入退場検知・管理を行いたいなどの要望がある。この為、長い検知距離が必要となる。   It is also considered to use RFID for an entrance / exit management system such as a construction site. In this case, for example, each worker has an RFID and installs a terminal near the entrance / exit of the construction site to check entry / exit. However, the worker may come to the construction site by car or the like. Not a few. In this case, there is a demand for entry / exit detection / management while riding in a car (including the car itself and a worker in the car) because of the necessity of alleviating traffic congestion on the road. For this reason, a long detection distance is required.

ここで、図9に、従来の一般的な場所検知機能を実現するRFIDシステムの概略構成図を示す。
まず、RFID100が通過したことを検知したい場所(計測地点)に、ビーコン送信機110を設置する。このビーコン送信機110は、定周期で、光、電磁波あるいは超音波等の何等かのビーコンを発信する。
Here, FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of an RFID system that realizes a conventional general location detection function.
First, the beacon transmitter 110 is installed at a place (measurement point) where it is desired to detect that the RFID 100 has passed. The beacon transmitter 110 transmits any beacon such as light, electromagnetic wave, or ultrasonic wave at regular intervals.

RFID100は、上記ビーコン送信機110が発信するビーコンを受信する為のセンサ/アンテナ101を有する。RFID100は、更に、MCU(マイクロコントローラユニット)102、RF回路103、RFアンテナ104等を有する。尚、RFID100がアクティブタグである場合には、図示していないが、MCU102、RF回路103等に電力供給する為の電池も設けられている。この電池は、一次電池(小型のコイン電池等)である。   The RFID 100 has a sensor / antenna 101 for receiving a beacon transmitted by the beacon transmitter 110. The RFID 100 further includes an MCU (microcontroller unit) 102, an RF circuit 103, an RF antenna 104, and the like. When the RFID 100 is an active tag, a battery for supplying power to the MCU 102, the RF circuit 103, etc. is also provided, although not shown. This battery is a primary battery (such as a small coin battery).

各RFID100は、それぞれ固有の識別番号(以下、タグIDと記す)を保持している。すなわち、上記MCU102はメモリ内蔵であり、このメモリにユニークなタグIDが記憶されている。   Each RFID 100 holds a unique identification number (hereinafter referred to as a tag ID). That is, the MCU 102 has a built-in memory, and a unique tag ID is stored in this memory.

ビーコン送信機110は、例えば当該ビーコン送信機110が設置された場所を示すデータ(以下、場所IDと記す)等を、光、電磁誘導、電磁波あるいは超音波などを利用して、設置された場所周辺に周期的/ランダムあるいは連続的に放射する。   The beacon transmitter 110 uses, for example, data indicating the location where the beacon transmitter 110 is installed (hereinafter referred to as a location ID) or the like using light, electromagnetic induction, electromagnetic waves, ultrasonic waves, or the like. Radiate periodically / randomly or continuously to the periphery.

RFID100は、通過地点に設置されたビーコン送信機110から周期的/ランダムあるいは連続的に送信される上記光、電磁波あるいは超音波を、常時あるいは間欠的に受信できるように構成されている。   The RFID 100 is configured to be able to receive the light, electromagnetic wave, or ultrasonic wave transmitted periodically / randomly or continuously from the beacon transmitter 110 installed at the passing point at all times or intermittently.

尚、上記センサ/アンテナ101が、上記光、電磁波あるいは超音波を受信する為の構成(光受信用センサ、超音波受信用センサ、あるいはアンテナ等)である。RFID100は、一定の規則に従ったビーコンを検出すると(上記場所ID等を受信すると)、別の通信手段を用いて、上記場所IDやRFID100自身のタグIDを送信する。別の通信手段とは、上記RF回路103とRFアンテナ104である。RF回路103とRFアンテナ104は、例えば一例としては、UHF帯の電波を送信する通信手段である。   The sensor / antenna 101 is configured to receive the light, electromagnetic waves, or ultrasonic waves (light receiving sensor, ultrasonic receiving sensor, antenna, or the like). When the RFID 100 detects a beacon according to a certain rule (receives the location ID or the like), the RFID 100 transmits the location ID or the tag ID of the RFID 100 itself using another communication means. Another communication means is the RF circuit 103 and the RF antenna 104. For example, the RF circuit 103 and the RF antenna 104 are communication units that transmit radio waves in the UHF band.

現状で実用化されているRFIDシステムの例としては、他にも例えば、超音波を使って人の動きを調査するためのRFIDシステムの例がある。あるいは125kHz程度の低周波(LF;長波)を使用する、場所検知の為のRFIDシステムの例なども実用化されている。   Other examples of RFID systems that are currently in practical use include, for example, RFID systems for investigating human movements using ultrasound. Alternatively, an example of an RFID system for detecting a location using a low frequency (LF; long wave) of about 125 kHz has been put into practical use.

光を利用するRFIDシステムの例では、例えばリモコンなどに多用されている赤外線を用いて場所ID等を送信するビーコン送信機110(赤外線送信機110と呼ぶ)を設置する。一方、RFID100側には、そのセンサ/アンテナ101として赤外線を受信できるセンサを設けて、赤外線で送信される場所IDを受信できるようにする。この構成は一般の赤外線リモコンでの動作と略同一である。   In an example of an RFID system that uses light, for example, a beacon transmitter 110 (referred to as an infrared transmitter 110) that transmits a location ID or the like using infrared rays that are frequently used in a remote controller or the like is installed. On the other hand, a sensor capable of receiving infrared rays is provided on the RFID 100 side as the sensor / antenna 101 so that a location ID transmitted by infrared rays can be received. This configuration is almost the same as that of a general infrared remote controller.

上記赤外線通信では、自然光の影響を避けるため、40kHz程度で変調を掛けているため、受信した変調信号を復調するためのアンプ回路(不図示)で0.5mA程度の電流を消費する。従って、RFID100を上記のように小型のコイン電池で動作させる場合には、電池寿命の問題がある。   In the infrared communication, since modulation is performed at about 40 kHz in order to avoid the influence of natural light, an amplifier circuit (not shown) for demodulating the received modulation signal consumes a current of about 0.5 mA. Therefore, when the RFID 100 is operated with a small coin battery as described above, there is a problem of battery life.

RFID100における消費電流を減らすための方法としては、例えば、RFID100内の赤外線受信・復調回路(不図示;例えばMCU102内に存在する)を間欠的に動作させる方法がある。この方法において、間欠周期を長く(ON/OFFデューティ比を小さく)すると、平均の消費電流は減るが、検出したい場所を通過するスピードに制約が発生する。つまり、通過スピードが速いと、間欠的なON/OFF動作におけるOFFの間に、赤外線送信機110の場所を通り抜けてしまう等、通信出来ずに通過してしまう可能性がある。従って、RFID100側において、ビーコン検出のための消費電流は出来るだけ小さい事が望ましく、通過スピードにも対応できるようにすることが望まれる(検出回路の立ち上がりも出来るだけ早いことが望まれる)。   As a method for reducing current consumption in the RFID 100, for example, there is a method of intermittently operating an infrared reception / demodulation circuit (not shown; for example, present in the MCU 102) in the RFID 100. In this method, if the intermittent period is made long (ON / OFF duty ratio is made small), the average current consumption is reduced, but the speed of passing through the place to be detected is limited. In other words, if the passing speed is high, there is a possibility that the terminal passes through the location of the infrared transmitter 110 during the OFF in the intermittent ON / OFF operation, such as passing through the place of the infrared transmitter 110. Therefore, it is desirable that the consumption current for beacon detection is as small as possible on the RFID 100 side, and it is desirable to be able to cope with the passing speed (it is desirable that the detection circuit rises as early as possible).

次に、超音波を利用する例について説明する。超音波は、送信パワーを大きくしてやれば、通信距離は長くできるが、送信機110側のスピーカーやアンプが非常に大掛かりになるため、通常は数m(メートル)程度の通信距離のものが多い。超音波を利用する場合には、使用周波数を高くすると、送信側(送信機110)も受信側(RFID100)も消費電力が大きくなるため、通常は自動車のバックソナーなどで使用されている40kHz前後のものを使用する。超音波を利用する場合に問題になるのは、周囲の騒音が原因で誤動作をすることと、RFID100側で超音波を検出するための電力消費が大きいことである。   Next, an example using ultrasonic waves will be described. If the transmission power is increased, the communication distance of the ultrasonic wave can be increased. However, since the speaker and amplifier on the transmitter 110 side are very large, the communication distance is usually about several meters (meters). When using ultrasonic waves, increasing the frequency used increases the power consumption on both the transmitting side (transmitter 110) and the receiving side (RFID100), so it is usually around 40kHz, which is used in automobile back sonar. Use one. The problem when using ultrasonic waves is that they malfunction due to ambient noise and that the power consumption for detecting ultrasonic waves on the RFID 100 side is large.

超音波は、非可聴の音波であるので、物体が音を発すると(レベルは異なるが)その高調波として必ず含まれている。特に影響が大きいのが、金属性の物体が衝撃を受けた場合である。また圧縮空気をノズルから噴射した場合には、ランダムなパターンの超音波が発生し、広範囲に渡って非常に大きな影響が発生する。   Since an ultrasonic wave is an inaudible sound wave, it is always included as a harmonic when an object emits sound (although the level is different). The effect is particularly significant when a metallic object is impacted. Further, when compressed air is ejected from a nozzle, ultrasonic waves having a random pattern are generated, and a very large influence is generated over a wide range.

超音波を利用する構成の別の例としては、超音波変調信号復調にトーンデコーダを利用して復調するような構成が知られている。この様な構成では、アンプ無しでも500μA程度の電流が必要になる。OPアンプ等を使用して微弱な受信信号を増幅して検出するような構成とした場合、実用レベルにするためには最低でも1mA程度の電流消費が発生する。   As another example of a configuration using ultrasonic waves, a configuration in which a tone decoder is used to demodulate an ultrasonic modulation signal is known. In such a configuration, a current of about 500 μA is required even without an amplifier. When a configuration is adopted in which a weak received signal is amplified and detected using an OP amplifier or the like, a current consumption of at least about 1 mA is generated in order to obtain a practical level.

40kHz程度の周波数を扱う回路は、直流成分をカットするためにアンプ段間を接続するカップリングコンデンサの容量値が大きく、間欠動作をさせるためにアンプ電源のON/OFFを行うと、投入時の突入電流の問題が生じる。あるいは、アンプの整定時間が長くなり、正常に増幅するまでの待ち時間が長くなり、結果として間欠動作時間をあまり短くできないといった問題が発生する。   In circuits that handle frequencies of about 40 kHz, the capacitance value of the coupling capacitor that connects the amplifier stages is large in order to cut the DC component, and if the amplifier power supply is turned ON / OFF for intermittent operation, The problem of inrush current occurs. Or the settling time of an amplifier becomes long, the waiting time until it amplifies normally becomes long, and the problem that intermittent operation time cannot be shortened as a result will arise.

また、超音波の場合には障害物があると利用が難しくなる。すなわち、超音波の伝播路が遮られると全く伝播しなくなる。あるいは、反射がある場合には、予期せぬ経路で受信する場合や、音波の干渉により検出ができない場所が発生したりする。この為、送信出力が大きい場合には、希望するエリア制限が難しくなる。   In the case of ultrasonic waves, it is difficult to use if there are obstacles. That is, when the ultrasonic wave propagation path is interrupted, it does not propagate at all. Alternatively, when there is reflection, the signal may be received through an unexpected route, or a location where detection is not possible due to interference of sound waves may occur. For this reason, when the transmission output is large, it becomes difficult to limit the desired area.

更に別の例としては、125kHz程度の低周波(以下、LFと記す)を利用した構成も実現されている。
この構成では、LF端末は、常時、例えば125kHz程度の低周波で場所IDを送信し続ける。LFを使用する場合には、非常に微弱の出力にしておけば、電波法の制約範囲内での場所検知が可能になる。LFを使用する場合に問題になるのは、送信アンテナサイズをある程度大きくしないと検出距離が稼げない点と、周波数が低いため非常に環境ノイズの影響を受け易く、誤動作し易い点である。125kHz程度のノイズは、例えばインバータ制御機器などを使用している場合には非常に大きく、この様なノイズがある場所においてはLF方式の適用が困難になる。
As another example, a configuration using a low frequency of about 125 kHz (hereinafter referred to as LF) is also realized.
In this configuration, the LF terminal always transmits the location ID at a low frequency of, for example, about 125 kHz. In the case of using LF, if the output is very weak, location detection can be performed within the restricted range of the Radio Law. The problems when using LF are that the detection distance cannot be increased unless the transmission antenna size is increased to some extent, and that the frequency is low, so that it is very susceptible to environmental noise and malfunctions. The noise of about 125 kHz is very large when, for example, an inverter control device is used, and it is difficult to apply the LF method in a place where such noise exists.

超音波やLFを利用する従来技術には、上述した問題点があり、この様な問題を解決するために、最近では13.56MHz(以下、HFと記す)の周波数を使用するRFIDシステムで使用されているフォーマットを、そのまま利用することにより、かなり理想的な長距離通信可能なRFIDが実現されてきている。   The conventional technology using ultrasonic waves and LF has the above-mentioned problems, and recently, in order to solve such problems, it is used in an RFID system using a frequency of 13.56 MHz (hereinafter referred to as HF). By using the same format as it is, an RFID capable of fairly ideal long-distance communication has been realized.

この様なHF方式のRFIDは、その利用形態から通常、内部に一次電池を搭載し、更にMCU(Micro Controller Unit)を搭載している。そして、MCUが、内部の時計により間欠的に起き上がって13.56MHzの電波が出ていないかをチェックし、電波が存在する場合にはコマンドを復調する様に動作する。   Such an HF-type RFID usually has a primary battery mounted therein and an MCU (Micro Controller Unit) mounted due to its usage. Then, the MCU wakes up intermittently by an internal clock and checks whether or not a 13.56 MHz radio wave is emitted, and if there is a radio wave, operates to demodulate the command.

電子乗車券などに使用されているHF方式のRFID(非接触型ICカード等)は、通常、HF端末からの電力の供給を受けて動作する。このため、HF端末からの出力信号は、電力供給と信号伝送が同時にできる様にするため、10%ASK(Amplitude Shift Keying)とか、30%ASKあるいは100%ASKが使用されている。また、データの変調方式としては、負論理のPPM(Pulse position Modulation)変調などが使われている。この変調方式並びにデータフォーマットは、ISOで規定され世界的に標準化が進んでいる。この様なRFID(非接触型ICカード等)は、電池を搭載せず、端末からの電力供給によって動作するので、この電力供給の都合上、通信距離は数cm(センチメートル)から長距離仕様でも数10cm程度である。   An HF RFID (non-contact IC card or the like) used for an electronic ticket or the like usually operates by receiving power from an HF terminal. For this reason, 10% ASK (Amplitude Shift Keying), 30% ASK, or 100% ASK is used as an output signal from the HF terminal so that power supply and signal transmission can be performed simultaneously. As a data modulation method, negative logic PPM (Pulse position Modulation) modulation or the like is used. This modulation method and data format are defined by ISO and are being standardized worldwide. Such RFID (non-contact type IC card, etc.) does not have a battery and operates by supplying power from the terminal. Therefore, for the convenience of this power supply, the communication distance is from several centimeters (centimeters) to a long distance specification. However, it is about several tens of centimeters.

この様な非接触型ICカード等の通信方式を利用したうえで、通信距離を延ばしたい場合、RFID側において、上記HF端末からの出力信号を受信する部分に、比較的ゲインの低いアンプを付加して信号を増幅することが考えられる。この様な構成によって、HF端末からのRFIDに対する通信距離(下り方向の通信距離)を、数m(メートル)から数十m程度に伸ばすことができる。   If you want to extend the communication distance using such a contactless IC card, add an amplifier with a relatively low gain to the part that receives the output signal from the HF terminal on the RFID side. It is conceivable to amplify the signal. With such a configuration, the communication distance (downlink communication distance) from the HF terminal to the RFID can be extended from several meters (meters) to several tens of meters.

HF端末で使用される電波の強さは、世界共通に「10m離れた距離で47.5mV/m以下」となっており、この規格内の最大出力で運用した場合には、上記のようにRFID側で受信信号を増幅してやることで、数十mの通信距離を実現することが可能である。   The strength of radio waves used in HF terminals is “47.5 mV / m or less at a distance of 10 m”, which is common throughout the world. When operating at the maximum output within this standard, RFID is used as described above. By amplifying the received signal on the side, a communication distance of several tens of meters can be realized.

上記HF方式の有利な点は、まず、受信アンテナ(例えば上記センサ/アンテナ101)は、プリント基板上の数ターンのコイルで構成でき、特別なアンテナが不要になる点である。更に、周波数がある程度高いため、アンプの段間に挿入されるコンデンサの値が小さくなるため、非アクティブ状態(アンプ電源オフ)からアクティブ状態に変化させた場合のアンプの動作整定時間が短い。この点も、上記HF方式の有利な点である。従って、待機状態では電流消費が無く、キャリアセンス時には直ぐにアンプ(必要なゲインを持ったアンプ)が動作する様に構成できる。   The advantage of the HF system is that the receiving antenna (for example, the sensor / antenna 101) can be composed of a coil of several turns on the printed circuit board, and no special antenna is required. Furthermore, since the frequency is high to some extent, the value of the capacitor inserted between the stages of the amplifier becomes small, so that the operation settling time of the amplifier when changing from the inactive state (amplifier power supply off) to the active state is short. This is also an advantage of the HF method. Therefore, there is no current consumption in the standby state, and an amplifier (an amplifier having a necessary gain) can be operated immediately during carrier sensing.

ここで、RFID側において、上述したHF方式の通信回路に加えて更に第2の通信回路を付加して、この第2の通信回路を利用して上り方向の通信(RFIDから端末等へのデータ送信;例えば自己のIDを送信する)を行うことで、数m〜数十mの双方向RFIDが実現可能になる。本技術は、特許文献1等に開示されている公知の技術である。尚、例えば上記RF回路103とRFアンテナ104が、第2の通信回路に相当する。第2の通信回路は、例えばUHF帯の周波数を使用する通信回路であるが、この例に限らない。   Here, on the RFID side, in addition to the above-described HF communication circuit, a second communication circuit is further added, and uplink communication (data from the RFID to the terminal or the like is performed using this second communication circuit). By transmitting (for example, transmitting own ID), bi-directional RFID of several meters to several tens of meters can be realized. This technique is a known technique disclosed in Patent Document 1 and the like. For example, the RF circuit 103 and the RF antenna 104 correspond to a second communication circuit. The second communication circuit is, for example, a communication circuit that uses a frequency in the UHF band, but is not limited to this example.

上述した長距離検知技術は、RFIDの検知範囲を、HF端末の送信出力やアンテナゲインを変える事により、あるいはRFIDのアンテナゲインやアンプゲインを変える事により、自由に調整が可能であるため、適用範囲が極めて広い。長距離検知が必要な例としては、例えば物流用のコンテナ単位の場所管理のような場合が考えられる。この場合にはRFIDの検知範囲は十数m以上が必要になる。物流で使用されるパレットの場合には数m程度が必要になる。   The long-range detection technology described above can be freely adjusted by changing the RFID detection range by changing the transmission output and antenna gain of the HF terminal, or by changing the antenna gain and amplifier gain of the RFID. The range is extremely wide. As an example in which long distance detection is necessary, for example, location management in a container unit for physical distribution can be considered. In this case, the RFID detection range needs to be more than ten meters. In the case of a pallet used in logistics, several meters are required.

パッシブタグで単純に通信距離を延ばしたい場合には、例えば通信路として950MHz等のUHF帯の電波を使用して双方向(送信及び受信)の通信を行えるRFIDが、既に実用化されており、障害がない場合には10m程度の範囲で通信(RFID検知)することが可能になっている。   If you want to simply extend the communication distance with passive tags, for example, RFID that can perform bidirectional (transmission and reception) communication using UHF band radio waves such as 950 MHz as the communication path has already been put into practical use, When there is no failure, communication (RFID detection) is possible within a range of about 10 m.

長距離通信を行うことに関しては、上りと下りの両方向の通信でUHFの電波等を使う、電池を搭載した双方向のアクティブタグが、古くから実用化され使用されている。しかしながら、この様な既存技術には、電池寿命の問題や、電磁波を使用するため適用環境によっては予想外に検出距離が短くなる、等といった問題があった。   Regarding long-distance communication, a bi-directional active tag equipped with a battery that uses UHF radio waves in both upstream and downstream communication has been put into practical use for a long time. However, such existing technologies have problems such as battery life, and because of the use of electromagnetic waves, the detection distance is unexpectedly shortened depending on the application environment.

あるいは、逆に、検出距離を延ばそうとして電波の出力を上げると、RFIDの検知エリアを絞れなくなり、近接して同様のシステムを稼動させるのが困難になるという問題があった。   Or, conversely, if the output of radio waves is increased in order to extend the detection distance, there is a problem that it becomes difficult to narrow down the RFID detection area and it is difficult to operate a similar system in the vicinity.

また、特許文献2に開示されている一例の様に、パッシブタグとアクティブタグを組み合わせて、距離が近い場合にはパッシブ動作で、パッシブでの通信が困難になってくると、自動的に動作をアクティブ動作に切り替えて長距離検知を実現させるような例もある。   In addition, as an example disclosed in Patent Document 2, a passive tag and an active tag are combined to perform passive operation when the distance is short, and automatically operate when passive communication becomes difficult. There is also an example in which long distance detection is realized by switching to an active operation.

この様な長距離検知が可能なRFIDは、適用範囲が広いために、使用環境も苛酷な条件の場合が多々有り、特に産業用途においては完全防水が必要になる場合がある。
尚、ISO 15693規格は、近傍型ICカードの規格とも言われ、キャリア周波数は13.56MHzであり、誘導結合(電磁結合)方式である。そして、例えばリーダ→タグの通信に関する規格は、概略的には以下の通りである。
Since such an RFID capable of long-distance detection has a wide application range, there are many cases where the usage environment is severe, and complete waterproofing may be required particularly in industrial applications.
The ISO 15693 standard is also referred to as a near-field IC card standard, and the carrier frequency is 13.56 MHz, which is an inductive coupling (electromagnetic coupling) system. For example, the standard regarding the communication of the reader-> tag is roughly as follows.

・変調度;ASK100%等
・データ符号化方式:パルス位置変調(PPM)
・データ伝送速度;26.48kbps等
・コマンド;例えばコマンドコード=‘01’は“要求コマンド”、コマンドコード=‘26’は“リセットレディ”等。
-Modulation degree: ASK 100%, etc.-Data encoding method: Pulse position modulation (PPM)
Data transmission speed: 26.48 kbps, etc. Command: For example, command code = '01 'is "request command", command code = '26' is "reset ready", etc.

特開平10−136435号公報JP-A-10-136435 特開2007−174130号公報JP 2007-174130 A

RFIDを利用した物流あるいは物品管理においては、例えば建築資材や重機の管理などの場合には、雨が降る場所で使用することが想定される。あるいは、パソコンなどの物品管理の場合には誤って飲料がRFIDに掛かったりする場合がある。資産管理の例では電柱・電信柱にRFIDをつけて管理をする様な例がある。これらの様な使用環境に対応する為、上記の通り、RFIDには完全防水が必要になる場合がある。   In logistics or article management using RFID, for example, in the case of management of building materials and heavy machinery, it is assumed that the product is used in a place where it rains. Or in the case of goods management, such as a personal computer, a drink may be applied to RFID accidentally. As an example of asset management, there is an example in which RFID is attached to a power pole / telephone pole for management. In order to cope with such a use environment, the RFID may need to be completely waterproof as described above.

防水を行う方法としては、例えばRFIDのケースと蓋の間にパッキンを適用する方法、RFID全体をモールドする方法、あるいは蓋部分を接着剤等により接着する方法等が考えられる。   As a method for waterproofing, for example, a method of applying packing between an RFID case and a lid, a method of molding the entire RFID, a method of adhering the lid portion with an adhesive or the like can be considered.

また、上述した長距離検知用のRFIDは、通常、一次電池を取り付けて動作させるが、RFIDは移動する物に取り付けて使用するものであり、特に物流用途などでは振動・衝撃が頻繁に印加される。この為、RFIDに対してソケットを使って電池実装を行うと、移動中の振動などにより接触不良を起こす可能性が高く、電池にタブを溶接により取り付けた上で、タブをプリント基板に半田付けして使用されるのが普通である。   In addition, the above-mentioned RFID for long distance detection is usually operated with a primary battery attached, but the RFID is attached to a moving object for use. Especially in logistics applications, vibration and impact are frequently applied. The For this reason, when a battery is mounted on a RFID using a socket, there is a high possibility of contact failure due to vibration during movement, etc., and the tab is soldered to the printed circuit board after being attached to the battery by welding. Is usually used.

防水仕様機器では防水性能を含めて最終形態での試験が必要になるため、必然的に非接触で試験を行う必要性が発生する。単純にRFID内のデータのリード/ライトのテストであれば、端末との距離を必要なだけ離して読み書きテストを行えば済む(通信可能距離のチェック等)。しかし、上記の様な自発的に電波を発信する機能を持つRFIDの場合は、通信可能距離だけでなく、送信する電波の出力や、場合によっては受信機の受信感度の測定や、MCUそのものの機能や、例えば付加された振動センサーの動作確認などの各種の試験が必要になる。   Since waterproof equipment requires tests in the final form, including waterproof performance, the necessity of testing without contact inevitably arises. If it is simply a test for reading / writing data in the RFID, it is sufficient to perform a read / write test with a distance from the terminal as necessary (checking the communicable distance, etc.). However, in the case of an RFID having a function of spontaneously transmitting radio waves as described above, not only the communicable distance but also the output of radio waves to be transmitted, and in some cases, measurement of receiver reception sensitivity, and the MCU itself Various tests such as function and operation check of the added vibration sensor are required.

非接触動作自体は、RFIDの基本機能であるので、通常のコマンドに試験用の拡張コマンドを追加すれば実装は可能ではあるが、以下の様な問題がある。
ここでまず問題になるのが、電池を使用しているため、通常モードで動作させたままだと、上記間欠的な動作を行う為、実際の使用前に電池を消費する点である。特に大量に使用する場合には製造期間が必要になるため、作り置きしておくと電池寿命に影響があり、電池取り付けは出荷直前に行う必要が生ずる。
Since the non-contact operation itself is a basic function of RFID, it can be implemented by adding an extended command for testing to a normal command, but has the following problems.
The first problem here is that, since a battery is used, the intermittent operation is performed when the battery is operated in the normal mode, so that the battery is consumed before actual use. Especially when used in large quantities, a manufacturing period is required. Therefore, if it is made in advance, the battery life is affected, and it is necessary to attach the battery immediately before shipment.

しかしながら、電池以外の部品を実装した状態の基板を大量に製造可能としても、電池取り付けとその後の動作確認作業がボトルネックになって、短期間に大量に生産・出荷することは困難である。あるいは、短期間に大量に生産・出荷するためには、ほとんどの期間使用しない製造・試験設備が大量に必要になることは自明である。   However, even if it is possible to manufacture a large number of substrates on which components other than the battery are mounted, it is difficult to produce and ship a large amount in a short period of time because the battery attachment and the subsequent operation check work become a bottleneck. Or, in order to produce and ship a large amount in a short period of time, it is obvious that a large amount of manufacturing and testing equipment that is not used for most of the period is necessary.

この為、例えば、RFIDの製造時に電池取り付けも一緒に行って保存しておき、その後の任意のときに(出荷直前にならなくても)RFIDの動作確認試験を行って保存しておいても、殆ど電池消費がないようにすることが望まれる。これが実現できれば、大量のRFIDを出荷する場合でも、ある程度時間を掛けてRFIDの製造(電池実装も含む)と動作確認試験を行うことができることになる。   For this reason, for example, the battery may be attached and stored together during RFID manufacturing, and the RFID operation confirmation test may be performed and stored at any later time (even if not immediately before shipment). Therefore, it is desired that there is almost no battery consumption. If this can be realized, even when a large number of RFIDs are shipped, it is possible to perform RFID manufacturing (including battery mounting) and operation check tests over a certain amount of time.

RFIDが上記のように2つの通信手段(例えばHF通信手段とUHF通信手段)を持っている場合、通常の通信手段(例えばHF通信手段)を使って動作モードを待機状態に切り替えることも可能であるが、以下の問題がある。   When the RFID has two communication means (for example, HF communication means and UHF communication means) as described above, it is possible to switch the operation mode to the standby state using normal communication means (for example, HF communication means). There are the following problems.

すなわち、電池消費の問題である。例えばHF通信手段を用いてコマンドを受けようとすると、通常動作と同じ様に間欠で動作していないといけないことになり、電池消費が発生する。この問題を解決するために、出荷前は間欠周期を極端に長くして電池の消費を減らすなどの対策が考えられる。しかし、このような対策を行うと、試験時にテストのためのコマンドを与えた場合に、RFIDがコマンドを受け付けるまでの時間が極端に長くなるため、RFID1個当たりの試験時間が非常に長くなる。これに対して、試験設備の数を非常に多くすることで、全体としての試験時間を短縮することも考えられるが、本質的な解決にならない。また、多大なコストが掛かることになる。   That is, it is a problem of battery consumption. For example, if an attempt is made to receive a command using the HF communication means, it is necessary to operate intermittently as in the normal operation, resulting in battery consumption. In order to solve this problem, measures such as reducing the battery consumption by making the intermittent period extremely long before shipment can be considered. However, if such a countermeasure is taken, when a test command is given during a test, the time until the RFID receives the command becomes extremely long, so the test time per RFID becomes very long. On the other hand, it is conceivable to shorten the test time as a whole by increasing the number of test facilities, but this is not an essential solution. In addition, a great cost is required.

一方、別の高周波回路(例えばUHF通信手段)で通信しようとすると、HF通信手段等と比較して桁違いの電力消費が発生する。例えば、一般的なUHFの受信機を3Vで動作させると、数10mS間に10mA程度の電流を消費し、デューティが100分の1でも平均電流は0.1mA程度になってしまい、数100mAHの小型電池だと、1ヶ月も持たない計算になってしまう。   On the other hand, when trying to communicate with another high-frequency circuit (for example, UHF communication means), power consumption is incomparably higher than that of the HF communication means. For example, when a general UHF receiver is operated at 3V, a current of about 10 mA is consumed for several tens of milliseconds, and even if the duty is 1/100, the average current is about 0.1 mA, which is a small size of several hundred mAH. If it is a battery, it will be calculated in less than a month.

これに対して、上記のように間欠動作を長くすれば電流消費は減らせるが、試験のための時間が長くなってしまう。例えば待機電流を1μA程度まで減らそうとすると、数10mSx(10mA÷1μA)=数100秒間隔の動作になってしまう。従って1つのコマンドを検出するまでに数100秒かかってしまい、非現実的な数値になってしまう。また、試験対象のRFIDの数が多ければ確認作業に掛かるトータル時間が非常に長くなり、これを回避する為には試験設備を増大させなければならない。   On the other hand, if the intermittent operation is made longer as described above, the current consumption can be reduced, but the time for the test becomes longer. For example, if it is attempted to reduce the standby current to about 1 μA, the operation is performed at intervals of several tens of mSx (10 mA ÷ 1 μA) = several hundred seconds. Therefore, it takes several hundred seconds to detect one command, which is an unrealistic value. In addition, if the number of RFIDs to be tested is large, the total time required for the confirmation work becomes very long. To avoid this, the test equipment must be increased.

最近のMCUの標準的な例では、時計などで多用されている32.768kHzの水晶振動子を利用した低周波発振回路は、待機時で数μA程度以下の電流消費が発生し、使用開始までの時間が長いと無視できない程度の電池消費が発生してしまう。   In a typical example of a recent MCU, a low-frequency oscillation circuit using a 32.768 kHz crystal resonator that is frequently used in watches and the like consumes a current of about several μA or less during standby, If the time is long, battery consumption that cannot be ignored occurs.

これに対して、時計動作を停止して待機すると、電池を接続した状態でも0.1μA程度以下まで電流を減らすことが容易に可能であり、これは電池の消費に換算すると、1年間保管の場合に0.9mAH程度になる、リチウムコイン電池などでは未使用時でもその構造から、25℃保管で年間1%以下の消費が発生する。これを自己放電と言うが、例えば200mAHの電池の場合には年間2mAH相当が消費される。即ち電池を実装したままで作り置きする場合には電池の自己放電以下で待機させないと影響が現れるのである。   On the other hand, when the clock operation is stopped and waiting, it is possible to easily reduce the current to about 0.1μA or less even when the battery is connected. In the case of a lithium coin battery, etc., when it is not used, it consumes less than 1% per year when stored at 25 ° C. This is called self-discharge. For example, in the case of a 200 mAH battery, 2 mAH or equivalent is consumed annually. In other words, when the battery is mounted with the battery mounted, the influence appears unless the battery is kept below the self-discharge of the battery.

しかしながら、出荷前の待機時でも通常モードで動作させたままだと、上記間欠的な動作を行う為、時計動作を停止させることはできない。
なお、ISO標準のRFIDは、通常コマンドの一部にユーザが自由に定義できる部分があるが、前述した通り、通常動作モードで動作させておかないと、コマンドを受信することができない。よって、出荷前に電池を消費してしまうことになり、出荷テスト用として通常コマンドの一部をユーザが自由に定義することは極めて困難である。
However, if the operation is continued in the normal mode even during standby before shipment, the intermittent operation is performed, so that the clock operation cannot be stopped.
Note that the ISO standard RFID has a part that can be freely defined by the user as part of the normal command. However, as described above, the command cannot be received unless it is operated in the normal operation mode. Therefore, the battery is consumed before shipment, and it is extremely difficult for the user to freely define a part of the normal command for the shipment test.

上述した問題点を解決するためには、非接触で外部から通信が可能な別の通信手段(第3の通信手段と呼ぶ)を更に搭載すれば、問題は解決する。例えば自動車のタイヤの中に装着されて使用される圧力センサでは、125kHz等のLFを使用してIDを設定したり、輸出入のために一時的に機能を停止したりする機能が実装されている。TPMS(Tire Pressure Monitor Systems)では、この様な機能が実際に必要であるために、使用頻度は低いとはいえ、必須である。一方、上記RFIDの場合には、追加した部分(第3の通信手段)は、製造(試験)上の過程でしか使用しないため、無駄な部品ということになり、コストアップとなり極めて都合が悪い。   In order to solve the above-described problems, the problem can be solved by further installing another communication means (referred to as third communication means) capable of communication from the outside without contact. For example, in a pressure sensor that is used by being mounted in a car tire, functions such as setting an ID using LF such as 125 kHz and temporarily stopping the function for import / export are implemented. Yes. In TPMS (Tire Pressure Monitor Systems), since such a function is actually necessary, it is indispensable although the frequency of use is low. On the other hand, in the case of the RFID described above, the added part (third communication means) is used only in the manufacturing (testing) process, so it is a useless part, which increases costs and is extremely inconvenient.

例えば125kHz程度のLFを使用してコマンドを送る別の回路を構成する場合には一般的には図10の様な付加回路が必要になる。尚、図10は、上記図9の構成に対して更に付加する構成を示すが、MCU102のみは上記図9に示すMCU102である。   For example, when configuring another circuit for sending a command using LF of about 125 kHz, an additional circuit as shown in FIG. 10 is generally required. FIG. 10 shows a configuration that is further added to the configuration of FIG. 9, but only the MCU 102 is the MCU 102 shown in FIG.

図10に示す付加回路は、LFコイル111、共振用コンデンサ112、LF復調回路113を有し、LF復調回路113の出力が上記MCU102に入力している。尚、HF通信手段の場合、上記センサ/アンテナ101は、付加回路と略同様の構成となっていると考えてよい。すなわち、特に図示しないが、上記センサ/アンテナ101は、HFコイル、共振用コンデンサ、HF復調回路等から成り、HF復調回路の出力がMCU102に入力していると考えても良い。尚、LF復調回路113やHF復調回路は、MCU102が内蔵していてもよい。   The additional circuit shown in FIG. 10 includes an LF coil 111, a resonance capacitor 112, and an LF demodulation circuit 113, and the output of the LF demodulation circuit 113 is input to the MCU 102. In the case of the HF communication means, the sensor / antenna 101 may be considered to have substantially the same configuration as the additional circuit. That is, although not particularly illustrated, the sensor / antenna 101 may be composed of an HF coil, a resonance capacitor, an HF demodulation circuit, and the like, and the output of the HF demodulation circuit is input to the MCU 102. The LF demodulation circuit 113 and the HF demodulation circuit may be incorporated in the MCU 102.

この様に、図10に示す付加回路は、回路構成自体はHF通信手段の場合と略同様と考えてよいが、当然、共振用コンデンサによる共振周波数はHFとは異なる。周波数が低くなってくると共振回路を構成するアンテナコイルはmHオーダーの値が必要になる。この為、小型に作るためには透磁率の高いコアに相当回数のコイルを巻いたものを使用しないとLFコイル111の実現が難しい。この為、LFコイル111(LFアンテナ)の価格が高くなるという問題がある。   As described above, the additional circuit shown in FIG. 10 may be considered to have substantially the same circuit configuration as that of the HF communication unit, but naturally, the resonance frequency of the resonance capacitor is different from that of HF. When the frequency is lowered, the antenna coil constituting the resonance circuit needs to have a value on the order of mH. For this reason, in order to make it small, it is difficult to realize the LF coil 111 unless a core having a high magnetic permeability is wound a considerable number of times. For this reason, there is a problem that the price of the LF coil 111 (LF antenna) increases.

一方で、HF通信手段のアンテナは、1μH程度のインダクタンスで十分なため、通常はプリント基板に数回の渦巻き状のパターンで実現することができるため、他の部品を載せるプリント基板の一部に構成できる。そのため非常に価格が安くできるのに対して、LFの場合には専用のLFアンテナが必要になってしまうわけである。   On the other hand, since an antenna of about 1 μH is sufficient for the antenna of the HF communication means, it can usually be realized with a spiral pattern several times on the printed circuit board. Can be configured. For this reason, the price can be very low, whereas in the case of LF, a dedicated LF antenna is required.

更に、LFで受信できる電力は微小レベルなので、通常は、アンプと「LF信号をデコードする専用のチップ」を搭載することになる。専用チップは間欠動作を行い、LFを検出するとデコード動作をするわけであるが、平均電流としてRFIDの通常使用モードでの時計動作電流程度の数μA程度の電流消費が発生する。従って、大量に製造して超低消費電流で待機させて置いたとしても、問題解決になっていない。さらに問題なのはRFIDの本来の機能では無く、製造時以外は全く不要な機能である点である。   Furthermore, since the power that can be received by the LF is very small, an amplifier and a “dedicated chip for decoding the LF signal” are usually mounted. The dedicated chip performs an intermittent operation and performs a decoding operation when LF is detected. However, a current consumption of about several μA is generated as an average current, which is about a clock operation current in the normal use mode of RFID. Therefore, even if it is manufactured in large quantities and placed on standby with ultra-low current consumption, the problem is not solved. A further problem is not the original function of RFID, but a function that is completely unnecessary except during manufacture.

この様に、HF通信手段と、更に高周波の通信手段(ここでは、UHF通信手段)とを有するRFIDに関して、更に第3の通信手段を設けることは、通常時は全く使用しない余分な構成を設けることになり、問題である。出来るだけ構成を増やさずに(追加部品最小で)上述した要望を実現することが望ましい。上述した要望とは、出荷前には消費電力が殆ど‘0’の状態でRFIDを保管しておくことができることである。   As described above, regarding the RFID having the HF communication means and the higher frequency communication means (here, the UHF communication means), the provision of the third communication means provides an extra configuration that is not used at all in normal times. That is a problem. It is desirable to realize the above-mentioned demand without increasing the configuration as much as possible (with a minimum of additional parts). The above-mentioned demand is that RFID can be stored with almost no power consumption before shipment.

本発明の課題は、電池搭載のRFIDにおいて、追加部品最小で出荷前の電力消費を極めて小さくすることができ、それによって例えばRFIDの製造(電池実装も含む)後や動作確認試験後に長期間保管しても電池消耗させることなく保管でき、以って設備増強させることなくRFIDの大量出荷に対応可能とできるRFID、その出荷前管理システム、出荷前管理方法等を提供することである。   It is an object of the present invention to reduce power consumption before shipment with a minimum of additional components in a battery-mounted RFID, and thus, for example, can be stored for a long period after RFID manufacturing (including battery mounting) or after an operation check test. Even so, it is to provide an RFID, a pre-shipment management system, a pre-shipment management method, and the like that can be stored without draining the battery, and can deal with mass shipment of RFIDs without increasing facilities.

本発明のRFIDタグは、少なくとも端末からの変調信号を受信するアンテナを含む無線通信部と、該無線通信部で受信した前記変調信号を第1入力端子から入力して復調する制御部を有し、電池を有することを前提とする。   The RFID tag of the present invention has a wireless communication unit including at least an antenna that receives a modulation signal from a terminal, and a control unit that inputs and demodulates the modulation signal received by the wireless communication unit from a first input terminal. Suppose that it has a battery.

本発明のRFIDタグは、まず、前記制御部は、第2入力端子を有すると共に、待機状態ではCPUはオフ状態であるが時計はオン状態である第1モードと、待機状態ではCPUも時計もオフ状態である第2モードとを有している。   In the RFID tag of the present invention, first, the control unit has a second input terminal, and the first mode in which the CPU is in the off state but the clock is in the on state in the standby state, and both the CPU and the clock are in the standby state. And a second mode that is in an off state.

そして、本発明のRFIDタグは、前記無線通信部と前記制御部との間に半導体スイッチ部を設けている。この半導体スイッチ部は、前記無線通信部で受信する変調信号のレベルが所定レベル以上の場合に、該変調信号に応じてオン/オフ動作する。これによって、所定レベル以上の変調信号を受信した場合のみ、この変調信号が前記第2入力端子から前記制御部に入力されることになる。   In the RFID tag of the present invention, a semiconductor switch unit is provided between the wireless communication unit and the control unit. When the level of the modulation signal received by the wireless communication unit is equal to or higher than a predetermined level, the semiconductor switch unit is turned on / off according to the modulation signal. Accordingly, only when a modulated signal having a predetermined level or higher is received, the modulated signal is input from the second input terminal to the control unit.

そして、前記制御部は、前記第2モードにおいて、前記待機状態のときに前記第2入力端子に前記変調信号が入力されることによって起動されて動作状態になり、該変調信号が示すコマンドに応じた処理を実行する出荷前制御手段を有する。   In the second mode, the control unit is activated when the modulation signal is input to the second input terminal in the standby state, and is in an operation state, and according to a command indicated by the modulation signal. Pre-shipment control means for executing the processes described above.

例えば、出荷前には、第2モードに設定されている。そして、例えば出荷直前に第1モードに変更することで、RFIDタグは運用時には第1モードになっている。   For example, the second mode is set before shipment. For example, by changing to the first mode immediately before shipment, the RFID tag is in the first mode during operation.

本発明のRFID、その出荷前管理システム、出荷前管理方法等によれば、電池搭載のRFIDにおいて、追加部品最小で出荷前の電力消費を極めて小さくすることができ、それによって例えばRFIDの製造(電池実装も含む)後や動作確認試験後に長期間保管しても電池消耗させることなく保管でき、以って設備増強させることなくRFIDの大量出荷に対応可能とできる。   According to the RFID, the pre-shipment management system, the pre-shipment management method, and the like of the present invention, the power consumption before the shipment can be extremely reduced with the minimum number of additional components in the battery-mounted RFID. Even after storage (including battery mounting) or after an operation check test, it can be stored for a long time without draining the battery, so that it is possible to deal with mass shipment of RFID without increasing equipment.

実施例1のRFIDの構成図である。1 is a configuration diagram of an RFID according to Embodiment 1. FIG. (a)はアンテナ出力信号、(b)は拡大図、(c)は概略動作を示す図である。(A) is an antenna output signal, (b) is an enlarged view, and (c) is a diagram showing a schematic operation. 本例のRFIDの各プロセスにおける状態を示す図である。It is a figure which shows the state in each process of RFID of this example. 出荷前モードにおけるMCUの処理フローチャート図である。It is a process flowchart figure of MCU in the mode before shipment. (a)、(b)は各モードにおけるサンプリング動作を示し、(c)は消費電力との対応関係を示す図である。(A), (b) shows the sampling operation | movement in each mode, (c) is a figure which shows a corresponding relationship with power consumption. 実施例2のRFIDの構成図である。6 is a configuration diagram of an RFID according to Embodiment 2. FIG. 実施例1,2のRFIDの別側面からの構成図である。It is a block diagram from another side of RFID of Example 1,2. 本例のRFIDシステムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the RFID system of this example. 従来の場所検知機能を実現するRFIDシステムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the RFID system which implement | achieves the conventional location detection function. 図9の構成に対して更に付加する構成を示す図である。It is a figure which shows the structure further added with respect to the structure of FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、実施例1のRFIDの構成図である。
図示のRFID10は、アンテナ11、共振コンデンサ12、MOSFET13、抵抗14、コンデンサ15、MCU16、RFIC17、RFアンテナ18を有する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an RFID according to the first embodiment.
The illustrated RFID 10 includes an antenna 11, a resonant capacitor 12, a MOSFET 13, a resistor 14, a capacitor 15, an MCU 16, an RFIC 17, and an RF antenna 18.

ここで、一例として概略的には、図1に示す構成は、上記図9に示す従来構成に対して、MOSFET13(及び抵抗14とコンデンサ15)を追加してものと考えてもよい。但し、MCU16は、その処理動作が従来とは異なる。詳しくは後述するが、MCU16は、通常モードと出荷前モードの2つのモードを有しており、通常モードの動作は従来と同じであってよいが、出荷前モードの動作は従来とは異なる(それ以前に、従来では出荷前モードに相当するモードが無い)。   Here, as an example, the configuration shown in FIG. 1 may be considered to be obtained by adding a MOSFET 13 (and a resistor 14 and a capacitor 15) to the conventional configuration shown in FIG. However, the processing operation of the MCU 16 is different from the conventional one. As will be described in detail later, the MCU 16 has two modes of a normal mode and a pre-shipment mode, and the operation in the normal mode may be the same as the conventional mode, but the operation in the pre-shipment mode is different from the conventional mode ( Prior to that, there is no conventional mode corresponding to the pre-shipment mode).

MCU16は、制御部の一例であり、この例に限らず、何らかのプロセッサ等であればよい。また、MOSFET13は、半導体スイッチの一例であり、この例に限らない。半導体スイッチは、後述する第1無線通信部と上記制御部との間に設けられ、第1無線通信部で受信する変調信号のレベルが所定レベル以上の場合に、該変調信号に応じてオン/オフすることで上記制御部(MCU16)の後述する第2入力端子に、該変調信号を入力させるものである。   The MCU 16 is an example of a control unit, and is not limited to this example, and may be any processor or the like. The MOSFET 13 is an example of a semiconductor switch, and is not limited to this example. The semiconductor switch is provided between a first wireless communication unit, which will be described later, and the control unit. When the level of the modulation signal received by the first wireless communication unit is equal to or higher than a predetermined level, the semiconductor switch is turned on / off according to the modulation signal. By turning it off, the modulation signal is input to a second input terminal (to be described later) of the control unit (MCU 16).

また、図1のRFID10は、運用時には端末1及び端末2と、非接触の近距離無線通信を行う。また、試験時には少なくとも試験用端末3と、非接触の近距離無線通信を行う(尚、試験時に端末2と略同様の端末も更に設置して、後述する第2無線通信部との通信を行うようにしてもよい)。そして、アンテナ11と共振コンデンサ12を含む構成(第1無線通信部というものとする)は、通常の(運用時の)端末1や試験用端末3との通信用の構成であり、RFIC17とRFアンテナ18を含む構成(第2無線通信部というものとする)は端末2との通信用の構成であると考えてもよい。   In addition, the RFID 10 in FIG. 1 performs non-contact short-range wireless communication with the terminal 1 and the terminal 2 during operation. Further, at the time of the test, at least the test terminal 3 performs non-contact short-range wireless communication (in addition, a terminal substantially similar to the terminal 2 is further installed during the test and communicates with a second wireless communication unit to be described later. You may do it). The configuration including the antenna 11 and the resonant capacitor 12 (referred to as the first wireless communication unit) is a configuration for communication with the normal (operation) terminal 1 and the test terminal 3, and the RFIC 17 and the RF The configuration including the antenna 18 (referred to as the second wireless communication unit) may be considered as a configuration for communication with the terminal 2.

尚、後述するように使用周波数の一例に応じて、端末1はHF端末1、端末2はUHF端末2、端末3は試験用HF端末3等と呼んでもよい。この例の場合、上記第1無線通信部はHF帯(13.56MHz)の周波数に対応し、上記第2無線通信部はUHF帯の周波数に対応することになる。   As will be described later, the terminal 1 may be called the HF terminal 1, the terminal 2 may be called the UHF terminal 2, the terminal 3 may be called the test HF terminal 3, etc., according to an example of the frequency used. In this example, the first wireless communication unit corresponds to the frequency of the HF band (13.56 MHz), and the second wireless communication unit corresponds to the frequency of the UHF band.

また、尚、例えば一例としては、端末1は上記特許文献1に記載のサインポストに相当し、端末2はアクセスポイントに相当すると考えてもよい。この場合、特許文献1の例に従って、第1無線通信部は受信用、第2無線通信部は送信用と考えても良く、また、端末1との交信エリアは狭く、端末2との交信エリアは広いものと考えても良い。換言すれば、第1無線通信部による通信距離は比較的短く、第2無線通信部による通信距離は比較的長いものと考えても良い。   For example, the terminal 1 may correspond to the sign post described in Patent Document 1 and the terminal 2 may correspond to an access point. In this case, according to the example of Patent Document 1, the first wireless communication unit may be considered for reception, and the second wireless communication unit may be for transmission, and the communication area with the terminal 1 is narrow and the communication area with the terminal 2 May be considered broad. In other words, it may be considered that the communication distance by the first wireless communication unit is relatively short and the communication distance by the second wireless communication unit is relatively long.

この例の場合、上述したように基本的に、第2無線通信部を動作させると電力消費量が大きい。また、第1無線通信部を間欠的に動作する場合でも、例えば倉庫に長期間保存するような場合には、トータルの電力消費量が大きくなる。   In the case of this example, basically, the power consumption is large when the second wireless communication unit is operated as described above. Even when the first wireless communication unit is operated intermittently, for example, when it is stored in a warehouse for a long time, the total power consumption becomes large.

また、本発明のRFIDは、図1や後述する図6の例のような第2無線通信部(RFIC17とRFアンテナ18を含む構成)を有する例に限るものでもない。例えば、第2無線通信部の代わりに表示部等を有する構成であってもよい。表示部には、例えば端末1から送信された任意のデータ等が表示される。あるいは、表示部には、例えば、試験用端末3から送信された試験用コマンドの実行結果(成功または失敗等)等が表示される。   Further, the RFID of the present invention is not limited to the example having the second wireless communication unit (configuration including the RFIC 17 and the RF antenna 18) as in the example of FIG. 1 or the later-described FIG. For example, the structure which has a display part etc. instead of a 2nd radio | wireless communication part may be sufficient. For example, arbitrary data transmitted from the terminal 1 is displayed on the display unit. Alternatively, for example, the execution result (success or failure) of the test command transmitted from the test terminal 3 is displayed on the display unit.

また、上記HF方式を利用する従来技術として、RFID側において、上記HF端末等からの出力信号を受信する部分に、比較的ゲインの低いアンプを付加して受信信号を増幅する構成を既に紹介した。上記の通り、この構成により、HF端末等からRFIDに対する通信距離(下り方向の通信距離;受信距離)を、数m(メートル)から数十m程度に伸ばす構成とする従来技術を紹介した。   In addition, as a conventional technique using the HF scheme, a configuration in which an amplifier having a relatively low gain is added to a portion that receives an output signal from the HF terminal or the like on the RFID side to amplify the received signal has already been introduced. . As described above, the conventional technology has been introduced in which the communication distance from the HF terminal or the like to the RFID (downward communication distance; reception distance) is increased from several meters (meters) to several tens of meters.

図示していないが、このような従来技術によりHF方式において受信距離を伸ばす構成とする場合には、RFID10において、更に、アンテナ11−MCU16間(MCU16のS1端子の手前等)に不図示のアンプを設けるようにしてもよい。この場合、通常モード(運用モード)では、MCU16は、間欠動作における動作時には不図示のアンプに電力供給する制御も行う必要がある。これより、当該RFID10から例えば数m(メートル)程度の距離に上記HF端末1がある場合には、その出力信号がアンテナ11等で受信されて不図示のアンプで増幅されることで、MCU16が受信可能となる。   Although not shown, in the case where the reception distance is extended in the HF method by such a conventional technique, an amplifier (not shown) is further provided between the antenna 11 and the MCU 16 (in front of the S1 terminal of the MCU 16) in the RFID 10. May be provided. In this case, in the normal mode (operation mode), the MCU 16 also needs to perform control for supplying power to an amplifier (not shown) during operation in the intermittent operation. Accordingly, when the HF terminal 1 is at a distance of, for example, about several meters (meters) from the RFID 10, the output signal is received by the antenna 11 and amplified by an amplifier (not shown) so that the MCU 16 It becomes possible to receive.

アンテナ11と共振コンデンサ12は、上述した従来のHF通信手段におけるアンテナと共振コンデンサに相当する。従って、使用周波数(共振周波数)は13.56MHzである。13.56MHz用のアンテナ11で使用されるコイルは、数μH以下であり、並列に接続した共振コンデンサ12で並列共振をとって使用する。   The antenna 11 and the resonance capacitor 12 correspond to the antenna and the resonance capacitor in the conventional HF communication means described above. Therefore, the operating frequency (resonant frequency) is 13.56 MHz. The coil used in the 13.56 MHz antenna 11 has a frequency of several μH or less, and is used in parallel resonance with the resonance capacitor 12 connected in parallel.

端末1等からHFで無線送信される変調信号は、アンテナ11等を含む上記第1無線通信部によって受信されてMCU16の入力端子の1つであるS1端子に入力される。ここで、S1端子に関しては従来と略同様であると考えてよいが、本例のMCU16は入力端子として更に図1に示すS2端子を有している。これについては後に説明する。   A modulated signal wirelessly transmitted by HF from the terminal 1 or the like is received by the first wireless communication unit including the antenna 11 or the like and input to the S1 terminal which is one of the input terminals of the MCU 16. Here, although it may be considered that the S1 terminal is substantially the same as the conventional one, the MCU 16 of this example further has an S2 terminal shown in FIG. 1 as an input terminal. This will be described later.

また、MCU16は、上記第1無線通信部を介する通信におけるコマンド処理は、上述したISO15693のコマンド体系のコマンドに対応して行う。但し、これは通常モードにおいて図示のS1端子に入力される信号に対して、ISO15693のコマンド体系を適用するものであり、出荷前モードでは適用されない。出荷前モードにおいては、MCU16は、図示のS2端子に入力される信号に対して、独自のコマンド体系を適用する。独自のコマンド体系は、例えば当該RFIDの製造業者等が、任意に決めてよい(よって、特に具体例を示すものではない)。当然、MCU16が独自のコマンド体系の各コマンドを解釈・実行できるようにするプログラムを、製造業者側で予め作成して、MCU16内のメモリに記憶させておくことが必要となる。   Further, the MCU 16 performs command processing in communication via the first wireless communication unit in accordance with the above-described commands of the ISO15693 command system. However, this applies the ISO15693 command system to the signal input to the S1 terminal shown in the normal mode, and does not apply in the pre-shipment mode. In the pre-shipment mode, the MCU 16 applies a unique command system to the signal input to the illustrated S2 terminal. The unique command system may be arbitrarily determined, for example, by the RFID manufacturer or the like (thus, no specific example is shown). Naturally, it is necessary for the manufacturer to create a program that allows the MCU 16 to interpret and execute each command of its own command system and store it in the memory within the MCU 16.

また、RFIC17とRFアンテナ18は、一例としては、上記RF回路103とRFアンテナ104に相当する構成と考えてよい。従って上述したように、RFIC17とRFアンテナ18は、例えば高周波通信回路であり、一例としてはUHF帯を使用する通信回路である。この例では、アンテナ11と共振コンデンサ12は受信用であり、RFIC17とRFアンテナ18は送信用(あるいは送受信用)と考えてよい。但し、この例に限るものではない。   Further, the RFIC 17 and the RF antenna 18 may be considered as a configuration corresponding to the RF circuit 103 and the RF antenna 104, for example. Therefore, as described above, the RFIC 17 and the RF antenna 18 are high-frequency communication circuits, for example, and a communication circuit using the UHF band as an example. In this example, the antenna 11 and the resonant capacitor 12 may be used for reception, and the RFIC 17 and the RF antenna 18 may be used for transmission (or transmission / reception). However, the present invention is not limited to this example.

尚、上記のことから本例では、特に図示しないが、運用時において、検知対象箇所には、HF端末1と、UHF端末2とが存在することになる。また、試験時においては、試験場には、少なくともHF端末3が存在することになる。尚、試験場のHF端末3は、運用時のHF端末1とは多少異なるものであり、区別する為に、運用時のものは通常HF端末1、試験時のものは試験用HF端末3と記すものとする。また、両者を特に区別する必要がない場合には単に「HF端末」と記すものとする。   In addition, although not specifically illustrated in the present example, the HF terminal 1 and the UHF terminal 2 exist in the detection target portion at the time of operation. Further, at the time of the test, at least the HF terminal 3 exists in the test site. The HF terminal 3 at the test site is slightly different from the HF terminal 1 at the time of operation. For the sake of distinction, the HF terminal 3 at the time of operation is referred to as a normal HF terminal 1, and the HF terminal 3 at the time of test is referred to as a test HF terminal 3. Shall. In addition, when it is not necessary to distinguish between the two, it is simply referred to as “HF terminal”.

尚、「HF端末」は、たとえば送信専用の端末であってよいが、この例に限らない。
通常HF端末1は、例えば、自己が設置されている場所の位置情報等を、RFID10に送信する。RFID10は、上記第1無線通信部を介して、この位置情報等を受信すると、この位置情報等と自己のID等を、上記第2無線通信部を介して、UHF端末2に送信することになる。
The “HF terminal” may be a terminal dedicated to transmission, but is not limited to this example.
The normal HF terminal 1 transmits, for example, position information of a place where the terminal is installed to the RFID 10. When the RFID 10 receives the position information and the like via the first wireless communication unit, the RFID 10 transmits the position information and its own ID and the like to the UHF terminal 2 via the second wireless communication unit. Become.

あるいは、試験用HF端末3は、例えば任意の試験用コマンドや、ID設定用コマンド等を、RFID10に送信する。RFID10は、上記第1無線通信部を介して、何らかのコマンド等を受信すると、このコマンドに応じた処理を実行する。尚、この処理実行結果を、上記第2無線通信部を介して、試験場に設置されたUHF端末2に送信してもよいし、送信しなくてもよい。   Alternatively, the test HF terminal 3 transmits, for example, an arbitrary test command, an ID setting command, or the like to the RFID 10. When the RFID 10 receives any command or the like via the first wireless communication unit, the RFID 10 executes processing according to the command. The processing execution result may or may not be transmitted to the UHF terminal 2 installed at the test site via the second wireless communication unit.

ここで、詳しくは後述するように、上記試験用HF端末3との通信においては、上記第1無線通信部の受信信号レベルが、通常HF端末1との通信における受信信号レベルよりも非常に大きくなるようにする。すなわち、試験用HF端末3との通信時には受信信号によってMOSFET13をアクティブにするレベルとする。実現方法は、様々であってよいが、例えば、試験用HF端末3の出力を、通常HF端末1の出力よりも大きくする方法が考えられる。あるいは、通信時における試験用HF端末3−RFID10間の距離を、運用時における通常HF端末1−RFID10間の距離よりも短くする方法も考えられる。上記のように、運用時の通常HF端末1とRFID10との通信距離が、数m程度であるとするならば、試験時には例えば数十cm程度とすることで(あるいは密着させること等で)、上記第1無線通信部の受信信号レベルを大きくし、以ってMOSFET13をON/OFF動作させるようにする。   Here, as will be described in detail later, in the communication with the test HF terminal 3, the reception signal level of the first wireless communication unit is much higher than the reception signal level in the communication with the normal HF terminal 1. To be. That is, at the time of communication with the test HF terminal 3, the MOSFET 13 is set to a level at which it is activated by the received signal. There may be various implementation methods. For example, a method of making the output of the test HF terminal 3 larger than the output of the normal HF terminal 1 is conceivable. Alternatively, a method is also conceivable in which the distance between the test HF terminal 3 and the RFID 10 during communication is shorter than the distance between the normal HF terminal 1 and the RFID 10 during operation. As described above, if the communication distance between the normal HF terminal 1 and the RFID 10 at the time of operation is about several meters, for example, by setting it to about several tens of centimeters (or by adhering), for example, The reception signal level of the first wireless communication unit is increased so that the MOSFET 13 is turned on / off.

これも詳しくは後述するが、MCU16は、運用時には、上記第1無線通信部を介して、通常HF端末1から送信されるデータ(位置情報等)の受信信号を、S1端子で入力することになる。また、MCU16は、試験時には、上記第1無線通信部とMOSFET13等を介して、試験用HF端末3から送信されるデータ(コマンド、ID設定値等)の受信信号を、S2端子で入力することになる。   As will be described in detail later, the MCU 16 inputs a reception signal of data (position information, etc.) normally transmitted from the HF terminal 1 through the first wireless communication unit at the S1 terminal during operation. Become. Further, during the test, the MCU 16 inputs a reception signal of data (command, ID setting value, etc.) transmitted from the test HF terminal 3 via the first wireless communication unit and the MOSFET 13 or the like at the S2 terminal. become.

また、MCU16は、少なくとも運用時には、上記第2無線通信部(RFIC17、RFアンテナ18等)を介して、任意のデータ(自己のID等)を上記UHF端末2等へ無線送信することになる。   Further, at least during operation, the MCU 16 wirelessly transmits arbitrary data (such as its own ID) to the UHF terminal 2 or the like via the second wireless communication unit (RFIC 17, RF antenna 18, etc.).

また、本例のRFID10は、上記アクティブタグであるとは限らないが、電池は必ず搭載されている(よって、例えば電池搭載型RFIDタグ等と呼ぶようにしてもよい)。よって、図示していないが一次電池(例えばリチウムコイン電池など)も設けられている。RFID10の構成部品(MCU16等)への電力供給は、基本的にはこの不図示の電池から行われる。但し、更に、HF端末1、3等から電磁誘導方式により電力供給されるものであってもよい。   Further, the RFID 10 of this example is not necessarily the active tag, but a battery is always mounted (thus, for example, a battery-mounted RFID tag may be called). Therefore, although not shown, a primary battery (for example, a lithium coin battery) is also provided. The power supply to the components (MCU 16 and the like) of the RFID 10 is basically performed from this battery (not shown). However, power may be further supplied from the HF terminals 1 and 3 by an electromagnetic induction method.

本例のRFIDにおいては、追加部品最小で(上記MOSFET13(及び抵抗14とコンデンサ15)を追加するだけで)、出荷前の電力消費を極めて小さくすることができ、それによって例えばRFIDの製造(電池実装も含む)後や動作確認試験後に長期間保管しても電池消耗させることなく保管でき、以って設備増強させることなくRFIDの大量出荷に対応可能とできる。   In the RFID of this example, the power consumption before shipment can be made extremely small with the minimum number of additional components (by simply adding the MOSFET 13 (and the resistor 14 and the capacitor 15)), and thus, for example, manufacturing RFID (battery) Even after storage (including mounting) or after an operation check test, the battery can be stored without draining the battery, and can be used for mass shipment of RFIDs without increasing the equipment.

尚、パッシブ動作のRFIDでは、チップ電源の供給をアンテナコイルから行う関係で、アンテナはある程度の開口面積を必要とする。一方、本例のRFID10は、例えばアクティブタグであり、微弱なHF信号のみを復調する場合には、アンテナの開口面積は小さくてよく、例えば、30mm角程度の大きさでも十分に機能する。MOSFETは電圧駆動素子であり、入力インピーダンスが非常に高いため、小さなコイルでも共振をとれば大きな電圧が発生させられる点でも好都合である。   Note that in the RFID of passive operation, the antenna needs a certain opening area because the chip power is supplied from the antenna coil. On the other hand, the RFID 10 of this example is an active tag, for example, and when only a weak HF signal is demodulated, the opening area of the antenna may be small, and for example, even a size of about 30 mm square functions sufficiently. A MOSFET is a voltage driving element and has a very high input impedance, which is advantageous in that a large voltage can be generated even if a small coil resonates.

例えば13,56MHzの周波数で、アンテナコイルのインダクタンスが1μHの場合に並列に接続する共振コンデンサの値は140pF程度になる。これに対してMOSFETのゲート入力容量は数pFから10pF程度以下のものが選択可能であり、全体容量の10%以下となるため、直列容量の追加などの対策を行えば、ばらつきを含めても通常動作に対して問題は起きない。MOSFETはゲート電圧が小さい間はドレインの漏れ電流のみであり、ある程度低い温度で保管すれば、nAオーダーに抑えられる。従って製造後倉庫に保管してあってもほとんど問題にならない程度の消費電流に抑えることが可能になる。   For example, when the inductance of the antenna coil is 1 μH at a frequency of 13, 56 MHz, the value of the resonant capacitor connected in parallel is about 140 pF. On the other hand, the gate input capacitance of the MOSFET can be selected from several pF to 10 pF or less, and will be 10% or less of the total capacitance. Therefore, if measures such as addition of series capacitance are taken, even if variations are included There is no problem with normal operation. The MOSFET has only a drain leakage current while the gate voltage is low, and can be suppressed to the nA order if stored at a somewhat low temperature. Therefore, even if it is stored in a warehouse after manufacturing, it is possible to suppress the current consumption to such an extent that it hardly causes a problem.

以下、図1の構成・動作について、更に詳しく説明する。
まず、上記MCU16は、シーケンス回路あるいはマイクロプロセッサなどにより構成され、RFID10の全体制御を行う。MCU16の機能・動作は、ワイヤードロジック等によるハードウェアで実現しても構わないし、機能制御をプログラムにより実現しても構わない。後に、プログラムにより実現する例に対して、フローチャート図を示してMCU16の動作について説明する。
Hereinafter, the configuration and operation of FIG. 1 will be described in more detail.
First, the MCU 16 is configured by a sequence circuit, a microprocessor, or the like, and performs overall control of the RFID 10. The functions and operations of the MCU 16 may be realized by hardware such as wired logic, or function control may be realized by a program. The operation of the MCU 16 will be described later with reference to a flowchart for an example realized by a program.

アンテナ11は、例えばHFアンテナ(キャリア周波数=13.56MHzの信号を受信するアンテナ)であり、通常は数ターンのコイルで構成される。従来通り、アンテナ11で受信した13.56MHzの信号が、共振コンデンサ12と並列共振となる様に、その容量等の数値が決定されている。   The antenna 11 is, for example, an HF antenna (an antenna that receives a signal having a carrier frequency = 13.56 MHz), and is usually configured by a coil of several turns. As before, numerical values such as capacitance are determined so that the 13.56 MHz signal received by the antenna 11 is in parallel resonance with the resonant capacitor 12.

アンテナ11と共振コンデンサ12による共振出力Sは、図示のようにMCU16のS1端子に入力すると共に、MOSFET13のゲートに入力するように構成している。また、MOSFET13のドレインは、MCU16のS2端子に接続している。   The resonance output S from the antenna 11 and the resonance capacitor 12 is input to the S1 terminal of the MCU 16 and also to the gate of the MOSFET 13 as shown. The drain of the MOSFET 13 is connected to the S2 terminal of the MCU 16.

上記通常HF端末1または試験用HF端末3から送信される信号は、キャリア周波数=13.56MHzの信号がASKやPPMで変調された、一般的な信号である。この信号は、例えば通常HF端末1の場合には上記ISO15693規格に従った信号であり、例えばPPM変調の場合には75μSの間に任意のタイミングでONすると共に、このON時間は9.5μS程度となっている。   The signal transmitted from the normal HF terminal 1 or the test HF terminal 3 is a general signal in which a signal having a carrier frequency of 13.56 MHz is modulated by ASK or PPM. For example, in the case of the normal HF terminal 1, this signal is a signal in accordance with the above-mentioned ISO15693 standard. For example, in the case of PPM modulation, the signal is turned on at an arbitrary timing during 75 μs, and the on time is about 9.5 μs. It has become.

また、通常HF端末1からの送信信号の場合、そのH/LによってMOSFET13がON/OFFすることはない(尚、本説明では、HighをH、LowをLと略記する場合がある)。よって、通常HF端末1からの送信信号は、S1端子には入力されるが、S2端子には入力されないことになる。一方、試験用HF端末3からの送信信号のH/LによってMOSFET13がON/OFFするようになっている。これは、既に述べたように、試験時における共振出力Sの信号レベルを、運用時における共振出力Sの信号レベルよりも大きくする。換言すれば、試験時における共振出力Sの信号レベルが、MOSFET13を動作させるレベル(電圧)となるようにするものである。   In the case of a transmission signal from the normal HF terminal 1, the MOSFET 13 is not turned ON / OFF by the H / L (in this description, High may be abbreviated as H and Low may be abbreviated as L). Therefore, the transmission signal from the normal HF terminal 1 is input to the S1 terminal but not input to the S2 terminal. On the other hand, the MOSFET 13 is turned ON / OFF by H / L of a transmission signal from the test HF terminal 3. As described above, this makes the signal level of the resonance output S during the test larger than the signal level of the resonance output S during operation. In other words, the signal level of the resonance output S during the test is set to a level (voltage) for operating the MOSFET 13.

上記のように共振出力Sの信号レベルを大きくする為には、既に述べたように、例えば試験用HF端末3の送信出力を通常HF端末1の送信出力よりも大きくする。あるいは、これも既に述べたように、試験時における試験用HF端末3−RFID10間の距離を、運用時における通常HF端末1−RFID10間の距離よりも短くする。但し、これらの方法に限るものではない。何れにしても、試験用HF端末3から送信されるデータ(試験用コマンド等)は、MOSFET13をON/OFF動作させることで、S2端子に入力されることになる。   In order to increase the signal level of the resonance output S as described above, for example, the transmission output of the test HF terminal 3 is made larger than the transmission output of the normal HF terminal 1 as described above. Alternatively, as already described, the distance between the test HF terminal 3 and the RFID 10 during the test is made shorter than the distance between the normal HF terminal 1 and the RFID 10 during the operation. However, it is not restricted to these methods. In any case, data (test command or the like) transmitted from the test HF terminal 3 is input to the S2 terminal by turning on / off the MOSFET 13.

アンテナ11の持つインダクタンスLと共振コンデンサ12とで並列共振し、共振コンデンサ12の両端には当該LC回路のQ値を掛けた電圧が発生する。HF端末1,3からの送信信号には、13.56MHzのベース信号に対して変調がかかっているので、Q値を高くしすぎると変調信号が通過しなくなる。よって、Q値はあまり大きくできず‘20’程度の値を持つのが普通である。即ちアンテナ11に1mV電圧が発生すると、共振コンデンサ12の両端には20mV電圧が発生していることになる。   The inductance L of the antenna 11 and the resonance capacitor 12 resonate in parallel, and a voltage multiplied by the Q value of the LC circuit is generated at both ends of the resonance capacitor 12. Since the transmission signals from the HF terminals 1 and 3 are modulated with respect to the 13.56 MHz base signal, if the Q value is too high, the modulation signal does not pass. Therefore, the Q value cannot be increased so much and generally has a value of about '20'. That is, when a 1 mV voltage is generated in the antenna 11, a 20 mV voltage is generated at both ends of the resonance capacitor 12.

つまり、この例では、共振出力Sの信号レベルは20mV程度となる。これを運用時の信号レベルとするならば、すなわち通常HF端末1との通信時の信号レベルとするならば、MOSFET13は、そのゲートON電圧が例えば1V程度のものを用いればよい。これによって、運用時には、共振出力SによってMOSFET13が動作することはない。一方、上述した何らかの方法によって、試験用HF端末3との通信に応じた共振出力Sの信号レベルが、1Vを越える(例えば2V,3V程度)ようにすることで、試験時には共振出力SによってMOSFET13が動作し、S2端子にデータ(コマンド等)入力されることになる。   That is, in this example, the signal level of the resonance output S is about 20 mV. If this is to be the signal level at the time of operation, that is, if it is to be the signal level at the time of communication with the normal HF terminal 1, the MOSFET 13 having a gate ON voltage of about 1 V may be used. As a result, the MOSFET 13 does not operate with the resonant output S during operation. On the other hand, the signal level of the resonance output S corresponding to the communication with the test HF terminal 3 is set to exceed 1V (for example, about 2V, 3V) by any method described above, whereby the MOSFET 13 is generated by the resonance output S during the test. Operates, and data (command or the like) is input to the S2 terminal.

尚、以下の説明では、試験用HF端末3−RFID10との距離を、運用時よりも短くすることで、共振出力Sの信号レベルを大きくする例を用いて説明するが、既に述べた通り、この例に限るものではない。   In the following description, the distance between the test HF terminal 3 and the RFID 10 will be described using an example in which the signal level of the resonance output S is increased by shortening the distance from the operation, but as already described, It is not limited to this example.

ここで、上記共振出力Sは、上記の通りMOSFET13のゲートにも入力される。尚、通常、MOSFETは数pFから10数pF程度のゲート入力容量を持つので、並列共振のための共振コンデンサ12の容量Cは、MOSFET13の入力容量を含めて決定すればよい。また、浮遊容量の影響によって共振周波数が変化すると出力電圧が小さくなってしまうため、アンテナコイル(アンテナ11)のインダクタンスLの値は、通常、1〜2μH程度に設定する。たとえばL=1μHの場合にはC=138pFとなる。ここで、MOSFET13の入力容量は、チップ導体の面積と絶縁層の厚さとその誘電率により決まるので、精密な半導体プロセスを使用して製作されたMOSFET13の入力容量の変動は、実用上無視できる程度に小さい。従ってMOSFET13を追加したことによって共振が大きくずれてしまうことは無い。   Here, the resonance output S is also input to the gate of the MOSFET 13 as described above. Normally, a MOSFET has a gate input capacitance of about several pF to several tens of pF, and therefore the capacitance C of the resonant capacitor 12 for parallel resonance may be determined including the input capacitance of the MOSFET 13. In addition, since the output voltage decreases when the resonance frequency changes due to the stray capacitance, the value of the inductance L of the antenna coil (antenna 11) is usually set to about 1 to 2 μH. For example, when L = 1 μH, C = 138 pF. Here, since the input capacitance of the MOSFET 13 is determined by the area of the chip conductor, the thickness of the insulating layer, and the dielectric constant thereof, the fluctuation of the input capacitance of the MOSFET 13 manufactured using a precise semiconductor process can be ignored in practice. Small. Therefore, the resonance is not greatly shifted by adding the MOSFET 13.

また、MOSFET13のドレインは、上記の通りMCU16のS2端子に接続されるが、更に、抵抗14を介してMCU16の制御出力Pに接続される。ここでは、MCU16の制御出力Pは電源電圧としておく。つまり、電源電圧が抵抗14を介してMOSFET13のドレインに印加されている。尚、上記の通り、電源は不図示の小型電池(リチウムコイン電池等)であり、小型電池からMCU16等の各構成部品に電源供給されている。また、図示の通り、MOSFET13のドレインとグランド間にはコンデンサ15が接続されている。   The drain of the MOSFET 13 is connected to the S2 terminal of the MCU 16 as described above, and is further connected to the control output P of the MCU 16 via the resistor 14. Here, the control output P of the MCU 16 is a power supply voltage. That is, the power supply voltage is applied to the drain of the MOSFET 13 through the resistor 14. As described above, the power source is a small battery (not shown) (such as a lithium coin battery), and power is supplied from the small battery to each component such as the MCU 16. As shown in the figure, a capacitor 15 is connected between the drain of the MOSFET 13 and the ground.

RFIC17とRFアンテナ18については、既に述べた通りであり、簡単に説明する。RFIC17は、MCU16に接続され、その制御により、例えば数100MHz程度のUHF帯の任意の周波数を使用する第2の通信回路(上記第2無線通信部)を構成するRF回路である。RFアンテナ18は、当然、この使用周波数帯(本例ではUHF帯であるが、この例に限らない)に応じたアンテナである。尚、既に述べた通り、UHF帯は一例であり、第2の通信回路の使用周波数帯は、他の周波数帯であってもよい。   The RFIC 17 and the RF antenna 18 are as described above and will be described briefly. The RFIC 17 is an RF circuit that is connected to the MCU 16 and constitutes a second communication circuit (the second wireless communication unit) that uses an arbitrary frequency in the UHF band of, for example, about several hundreds of MHz under the control thereof. Naturally, the RF antenna 18 is an antenna corresponding to this use frequency band (in this example, the UHF band is not limited to this example). As already described, the UHF band is an example, and the frequency band used by the second communication circuit may be another frequency band.

上述した構成のRFID10は、HF端末から送信される信号を受信すると、距離が数m(メートル)程度離れている場合には、すなわち通常の使用方法の場合には、アンテナ出力(共振コンデンサ12の両端)には数10μV程度の出力が発生する。一方、RFID10とHF端末との距離が、通常使用の場合に比べて近い場合には、アンテナ出力には数V(ボルト)程度の電圧が発生する。尚、RFID10とHF端末との距離の具体例は特に示さないが、アンテナ出力が数V(ボルト)程度の電圧となる距離であれば何でもよい(場合によっては、ICカード等の利用方法と同様、近接(タッチ)させてもよい)。   When the RFID 10 having the above-described configuration receives a signal transmitted from the HF terminal, when the distance is about several meters (meters), that is, in the case of normal use, the antenna output (resonance capacitor 12 An output of about several tens of μV is generated at both ends. On the other hand, when the distance between the RFID 10 and the HF terminal is shorter than that in normal use, a voltage of about several volts (volts) is generated at the antenna output. A specific example of the distance between the RFID 10 and the HF terminal is not particularly shown, but any distance may be used as long as the antenna output is a voltage of about several volts (volts). , May be close (touch)).

MCU16は、通常の使用方法の場合にS1端子に入力される微小な信号(例えば上記数10μV程度の出力)を、例えば不図示の内蔵アンプで増幅し、ワイヤードロジックあるいは内蔵されたソフトウェアにより、この入力信号を復調し、そのコマンドを再構成してコマンドに従った動作を行う様に構成する。尚、上記の通り、この場合のコマンドは、例えばISO15693のコマンド体系によるコマンドである。   The MCU 16 amplifies a minute signal (for example, the output of about several tens of μV described above) input to the S1 terminal in the case of normal use with, for example, a built-in amplifier (not shown), and uses wired logic or built-in software to The input signal is demodulated, the command is reconfigured, and the operation according to the command is performed. As described above, the command in this case is a command based on, for example, the ISO15693 command system.

本例のRFID10は、運用時における通常HF端末1との距離が少なくとも数m以上となる使用方法を想定しており、よって通常使用では共振コンデンサ12の両端に発生する電圧は、上記数10μV程度であり多くてもmVの単位である。これより、本例のMOSFET13は、そのゲートON電圧が例えば1V程度のものを使用する。これによって、運用時においては、通常HF端末1からの送信信号を受信してもMOSFET13のドレイン出力には信号は発生しない。   The RFID 10 of this example assumes a usage method in which the distance from the normal HF terminal 1 during operation is at least several meters or more. Therefore, in normal use, the voltage generated at both ends of the resonance capacitor 12 is about several tens of μV. And at most mV. Accordingly, the MOSFET 13 of this example uses a gate ON voltage of about 1V, for example. Thus, during operation, even when a transmission signal is normally received from the HF terminal 1, no signal is generated at the drain output of the MOSFET 13.

この様に、HF端末とRFID10の距離が離れている場合には、アンテナ11の共振出力Sは数mV程度のレベルである為、MOSFET13は能動状態にならない。試験時のみ、例えば、HF端末とRFID10との距離を極端に短くすることによって(あるいは試験用HF端末3として通常HF端末1よりも高出力の端末を用いること等によって)、アンテナ11の共振出力Sのレベルを大きくする。これによって、MOSFET13は能動状態になり、試験用HF端末3からの送信信号に従ってオン/オフすることになる。   Thus, when the distance between the HF terminal and the RFID 10 is long, the resonance output S of the antenna 11 is at a level of about several mV, so the MOSFET 13 is not in an active state. Only during the test, for example, by shortening the distance between the HF terminal and the RFID 10 extremely (or by using a terminal having a higher output than the normal HF terminal 1 as the test HF terminal 3), the resonant output of the antenna 11 is obtained. Increase the S level. As a result, the MOSFET 13 becomes active, and is turned on / off according to the transmission signal from the test HF terminal 3.

ここで、MOSFET13のドレインに接続される抵抗14とコンデンサ15に関して、抵抗値とコンデンサ容量を適宜選択して、13.56MHzに対して大きな時定数を持つように構成する。例えば、抵抗14の抵抗値を100kΩとし、コンデンサ15の容量は500pFとする(抵抗値は大きめで容量は小さい)。この場合、CRの時定数は50μSとなり、アンテナ11の出力が13.56MHz即ち37nSでオン、オフを繰り返すベース信号に基づく信号であっても、データとして‘H’のときにはMOSFET13の出力(ドレイン電圧)はほとんど0Vに近い状態を維持することになる。   Here, with respect to the resistor 14 and the capacitor 15 connected to the drain of the MOSFET 13, a resistance value and a capacitor capacity are selected as appropriate so as to have a large time constant with respect to 13.56 MHz. For example, the resistance value of the resistor 14 is 100 kΩ, and the capacitance of the capacitor 15 is 500 pF (the resistance value is large and the capacitance is small). In this case, the CR time constant is 50 μS, and even if the output of the antenna 11 is 13.56 MHz, that is, a signal based on a base signal that repeatedly turns on and off at 37 nS, the output (drain voltage) of the MOSFET 13 when the data is “H”. Will maintain a state close to 0V.

例えば、HF送信機からの送信信号が、100%ASKであり、データとしては‘0’(L)と‘1’(H)とが交互に繰り返されるものとした場合、アンテナ11の出力信号(換言すれば、MOSFET13のゲートへの入力信号)は、例えば図2(a)に示すものとなる。アンテナ11の出力信号が数V程度であった場合、この出力信号に応じてMOSFET13がON/OFFされ、それによってMOSFET13のドレイン側の出力(ドレイン電圧)はLow/Highとなる(ONでlow、OFFでHighとなる)。アンテナ11の出力信号(共振出力S)が、HighのときにはMOSFET13はON状態となり、よってドレイン電圧は0V付近(≒0V)となる。アンテナ11の出力信号がLowのときにはMOSFET13はOFF状態となり、よってドレイン電圧は電源電圧付近(High)となる。   For example, when the transmission signal from the HF transmitter is 100% ASK and the data is “0” (L) and “1” (H) that are alternately repeated, the output signal of the antenna 11 ( In other words, the input signal to the gate of the MOSFET 13 is as shown in FIG. When the output signal of the antenna 11 is about several volts, the MOSFET 13 is turned on / off in accordance with this output signal, whereby the output (drain voltage) on the drain side of the MOSFET 13 becomes Low / High (low when ON, High when OFF). When the output signal (resonance output S) of the antenna 11 is high, the MOSFET 13 is in an ON state, so that the drain voltage is around 0 V (≈0 V). When the output signal of the antenna 11 is low, the MOSFET 13 is in an OFF state, so that the drain voltage is near the power supply voltage (High).

ここで、図2(a)においてアンテナ11の出力信号(共振出力S)がHighになっているときの拡大図を、図2(b)に示す。図示の通り、変調によってデータ値に応じてHighになっているときでも、常にHighではなく、13.56MHzのベース信号に従って37nS毎にHighとLowとを交互に繰り返す信号となっている。この為、MOSFET13は37nSのONと37nSのOFFとを交互に繰り返すことになる。しかしながら、これがそのままドレイン電圧に反映されることは(図2(b)に一点鎖線で示すようになることは)、当然望ましいことではなく、この場合にはドレイン電圧は常に0V付近(≒0V)となることが必要となる。   Here, an enlarged view when the output signal (resonance output S) of the antenna 11 is High in FIG. 2A is shown in FIG. As shown in the figure, even when the level is high in accordance with the data value due to the modulation, it is not always high, but is a signal that alternately repeats high and low every 37 nS according to the base signal of 13.56 MHz. For this reason, the MOSFET 13 repeats ON of 37 nS and OFF of 37 nS alternately. However, it is not desirable that this is reflected in the drain voltage as it is (as shown by the one-dot chain line in FIG. 2B). In this case, the drain voltage is always around 0V (≈0V). It is necessary to become.

この為、本例では、上記の通り、MOSFET13のドレインに抵抗14とコンデンサ15を接続すると共に、13.56MHzに対して大きな時定数(例えば50μS程度)を持つように構成している。この様にすることで、図2(b)に示すように、37nS毎にHighとLowを繰り返す入力信号に対して、ドレイン電圧(点線で示す)は、0V付近(≒0V)まで徐々に下がっていき、0V付近を維持することになる。   For this reason, in this example, as described above, the resistor 14 and the capacitor 15 are connected to the drain of the MOSFET 13 and have a large time constant (eg, about 50 μS) with respect to 13.56 MHz. By doing so, as shown in FIG. 2B, the drain voltage (indicated by the dotted line) gradually decreases to around 0 V (≈0 V) with respect to an input signal that repeats High and Low every 37 nS. Will keep around 0V.

図2(b)では37nS毎にHighとLowを繰り返す入力信号を、途中から省略しているが(・・・で示す)、その後、入力信号がデータ値に応じてLowになることでMOSFET13がOFF状態になると、図示の通りドレイン電圧(点線で示す)は急上昇して電源電圧付近に戻ることになる。   In FIG. 2B, the input signal that repeats High and Low every 37 nS is omitted from the middle (indicated by...). In the OFF state, the drain voltage (shown by the dotted line) rapidly rises and returns to the vicinity of the power supply voltage as shown.

尚、上記MOSFET13と抵抗14とコンデンサ15より成る構成の概略的な動作は、図2(c)に示すようになる。すなわち、MOSFET13がON状態のときには、コンデンサ15からの放電がMOSFET13を経由して行われる。一方、MOSFET13がOFF状態のときには、抵抗14を介してコンデンサ15への充電が行われる。この様な充放電のメカニズムに対して、上記のように13.56MHzに対して大きな時定数を持つように構成すれば、充電量よりも放電量が大きくなり、ドレイン電圧は徐々に減少していくことになる。   The schematic operation of the configuration including the MOSFET 13, the resistor 14 and the capacitor 15 is as shown in FIG. That is, when the MOSFET 13 is in the ON state, the capacitor 15 is discharged through the MOSFET 13. On the other hand, when the MOSFET 13 is in the OFF state, the capacitor 15 is charged via the resistor 14. If such a charging / discharging mechanism is configured to have a large time constant with respect to 13.56 MHz as described above, the discharging amount becomes larger than the charging amount, and the drain voltage gradually decreases. It will be.

尚、図2(c)においては、MOSFET13はスイッチとして示しており、抵抗14は丸で示してある。
上記の通り、比較的大きな振幅の(例えば数V程度の)13.56MHzの信号が入力された場合であってデータ値が‘1’(H)となっているときには、MOSFET13は、73nS周期でON/OFFする(約37nSの間ONする)動作を繰り返すが、ドレイン電圧は0V付近になる。MOSFETのON抵抗はゲート電圧に依存するが、通常このような用途に使用される小型のMOSFETではON抵抗は数Ω以下である。従って、HF端末のアンテナ近くで13.56MHz信号を受信し始めると、すぐにMOSFET13のドレイン電圧は0V付近になる。
In FIG. 2C, the MOSFET 13 is shown as a switch, and the resistor 14 is shown as a circle.
As described above, when a 13.56 MHz signal having a relatively large amplitude (for example, about several volts) is input and the data value is “1” (H), the MOSFET 13 is turned on in a cycle of 73 nS. The operation of turning off / off (turning on for about 37 nS) is repeated, but the drain voltage is close to 0V. Although the ON resistance of the MOSFET depends on the gate voltage, the ON resistance is usually several Ω or less in a small MOSFET used for such a purpose. Therefore, as soon as a 13.56 MHz signal is received near the antenna of the HF terminal, the drain voltage of the MOSFET 13 becomes close to 0V.

13.56MHzの半周期(約37nS)の間MOSFET13がOFFすると、コンデンサ15は、37nSの間充電されるが、100kΩの高い抵抗値を通して電源から充電されるため、上記の通り充電量が少ない。よって、コンデンサ15により保持されるドレイン電圧は、極微小のリップルが発生するが、出力信号SがLowになるまでは、ほとんど0V付近になる。この様に大きな振幅の13.56MHzが存在する場合のみ、MOSFET13のドレイン側は0Vに近い電圧になる。   When the MOSFET 13 is turned OFF during a 13.56 MHz half cycle (about 37 nS), the capacitor 15 is charged for 37 nS. However, since the capacitor 15 is charged from the power source through a high resistance value of 100 kΩ, the amount of charge is small as described above. Therefore, the drain voltage held by the capacitor 15 generates a very small ripple, but is almost in the vicinity of 0 V until the output signal S becomes low. Only when there is such a large amplitude of 13.56 MHz, the drain side of the MOSFET 13 has a voltage close to 0V.

上記の通り、比較的大きな振幅の(例えば数V程度の)入力信号Sがあった場合のみ、MOSFET13のドレイン電圧が0V付近になり得る。一方、運用時においては、比較的小さな振幅の(例えば数mV程度の)入力信号であるので、MOSFET13がON状態となることはなく、従ってそのドレイン電圧が0V付近になることは無い。運用時は、ドレイン電圧は常に電源電圧付近であり、試験時のみドレイン電圧が0V付近に降下する場合がある。ドレイン電圧は、MCU16のS2端子への入力信号の電圧となる。これより、MCU16は、この様なS2端子への入力信号を利用して、以下に説明する機能を実行する。   As described above, only when there is an input signal S having a relatively large amplitude (for example, about several volts), the drain voltage of the MOSFET 13 can be close to 0V. On the other hand, during operation, since the input signal has a relatively small amplitude (for example, about several mV), the MOSFET 13 is not turned on, and therefore the drain voltage does not become around 0V. During operation, the drain voltage is always near the power supply voltage, and the drain voltage may drop to around 0 V only during the test. The drain voltage is a voltage of an input signal to the S2 terminal of the MCU 16. Accordingly, the MCU 16 performs the function described below using such an input signal to the S2 terminal.

まず、MCU16は、上記の通り、通常モード(運用モード)と出荷前モードの2つのモードを有しており、通常モードでは従来と略同様の動作を行い、出荷前モードでは本手法独自の動作を行う。これについて、図3を参照して説明する。   First, as described above, the MCU 16 has two modes, a normal mode (operation mode) and a pre-shipment mode. In the normal mode, the operation is substantially the same as the conventional mode. In the pre-shipment mode, the operation unique to this method is performed. I do. This will be described with reference to FIG.

図3では、本例のRFID10の各プロセスにおける状態を示す。すなわち、製造、出荷前、出荷後の各状態を示す。尚、これは、待機状態におけるCPU、時計、I/O等の状態を示すものであり、待機状態から起動されて動作状態になれば、当然、CPU、I/O等はON状態となる。   In FIG. 3, the state in each process of RFID10 of this example is shown. That is, each state after manufacture, before shipment, and after shipment is shown. This indicates the state of the CPU, clock, I / O, etc. in the standby state, and of course the CPU, I / O, etc. will be in the ON state when activated from the standby state and become the operating state.

まず最初は、当然、RFID10を製造することになる。この製造は、所定の各種部品(図1に示す各種部品等)を組み立てるものであるが、本手法ではこの段階で既に電池(一次電池等)を取り付ける。更に、RFID全体をモールドする等して防水を行う。また、製造直後の初期状態では、MCU16のモードは出荷前モードとなっている。   First of all, naturally, the RFID 10 is manufactured. In this manufacturing, predetermined various parts (such as various parts shown in FIG. 1) are assembled. In this method, a battery (a primary battery or the like) is already attached at this stage. Further, waterproofing is performed by molding the entire RFID. In the initial state immediately after manufacture, the MCU 16 is in a pre-shipment mode.

その後の出荷前の段階では、製造したRFID10を倉庫等に保管しておくと共に、任意のときに各種試験を行う。また、任意のときにRFID10のIDの設定を行うようにしてもよい。尚、IDの設定は、例えば、全ての試験に合格した段階で行うようにしてもよいし、出荷直前に行うようにしてよい。   In a subsequent stage before shipment, the manufactured RFID 10 is stored in a warehouse or the like, and various tests are performed at any time. Further, the ID of the RFID 10 may be set at any time. The ID setting may be performed, for example, when all the tests are passed, or may be performed immediately before shipment.

また、出荷直前に、予め決められた所定のコマンド(モード変更コマンドと呼ぶものとする)によって、モード変更を行うものとする。このモード変更は、出荷前モードから通常モードへの変更である。   Also, it is assumed that the mode is changed by a predetermined command (referred to as a mode change command) determined immediately before shipment. This mode change is a change from the pre-shipment mode to the normal mode.

MCU16は、出荷前モードの状態では、S2端子の入力信号のみを監視(サンプリング)しており、S1端子の入力信号は無視している。よって、S2端子の入力信号によってのみ、上記各種試験の為のコマンド入力やモード変更の為のコマンド入力やID設定等を行うことができる。   In the pre-shipment mode state, the MCU 16 monitors (samples) only the input signal at the S2 terminal and ignores the input signal at the S1 terminal. Therefore, command input for various tests, command input for mode change, ID setting, and the like can be performed only by an input signal of the S2 terminal.

上記の通り、本手法では、RFID10は、出荷直前までは出荷前モードの状態で保管しておくことができ、試験やID設定等の際に多少電力消費するが、それ以外のときには殆ど電力消費しないので、上記出荷前の段階を長期間とすることができる。   As described above, in this method, the RFID 10 can be stored in the pre-shipment mode until immediately before shipment, and consumes a little power during the test and ID setting, etc. Therefore, the stage before shipment can be made long.

これによって、大量のRFID10を出荷する場合でも、ある程度長い期間を掛けて製造、試験、ID設定等を行って倉庫に保管しておくことができる。出荷直前にはモード変更を行うだけなので、短時間で作業が完了する。よって、製造、試験の為の設備を増強しなくても、大量のRFID10の出荷に対応すること等ができる。   As a result, even when a large number of RFIDs 10 are shipped, manufacturing, testing, ID setting, etc. can be performed and stored in a warehouse over a long period of time. Since the mode is changed just before shipment, the work is completed in a short time. Therefore, it is possible to cope with shipment of a large number of RFIDs 10 without increasing facilities for manufacturing and testing.

尚、RFID10は、出荷前には上記試験用HF端末3等との無線通信を行う。これによって、上記試験、ID設定、モード変更が行われることになる。そして、RFID10は、出荷後には、上記通常HF端末1やUHF端末2等との無線通信を行うことになる。   Note that the RFID 10 performs wireless communication with the test HF terminal 3 and the like before shipment. As a result, the test, ID setting, and mode change are performed. The RFID 10 performs wireless communication with the normal HF terminal 1 and the UHF terminal 2 after shipment.

ここで、図3を参照して、上記各モードについて更に説明しておく。
上記の通り、出荷後のRFID10は通常モードとなっており、図3の出荷後の欄には図示の通り通常モードにおけるRFID10の状態を示している。図示の通り、通常モードではRFID10は、“時計;ON、CPU;OFF、I/O;ON”となっている。特に時計がONとなっているのは、上記の通り定周期の動作が必要となる為であり、既に述べた通り、時計自体の消費電力は極めて小さいものの長期間保管する場合には問題となり、更に定周期の動作の際の消費電力も問題となる。
Here, with reference to FIG. 3, each of the above modes will be further described.
As described above, the RFID 10 after shipment is in the normal mode, and the post-shipment column in FIG. 3 shows the state of the RFID 10 in the normal mode as shown. As illustrated, in the normal mode, the RFID 10 is “clock; ON, CPU; OFF, I / O; ON”. In particular, the watch is turned on because it needs to be operated at a fixed cycle as described above. As already mentioned, the watch itself consumes very little power, but it becomes a problem when stored for a long period of time. Furthermore, power consumption during the operation at a fixed period is also a problem.

一方、図3の出荷前の欄に示す通り、出荷前モードではRFID10は、“時計;OFF、CPU;OFF、I/O;OFF”となっている。つまり、時計、CPU、I/Oの全てがOFF状態となっている。従って、この状態では消費電力は極めて小さい(殆ど‘0’といっていい)ものとなっている。尚、CPU≒MCU16と考えても良いし、「CPU+時計」≒MCU16と考えても良い。   On the other hand, as shown in the pre-shipment column of FIG. 3, the RFID 10 is “clock; OFF, CPU; OFF, I / O; OFF” in the pre-shipment mode. That is, the clock, CPU, and I / O are all OFF. Therefore, in this state, the power consumption is extremely small (almost almost “0”). It may be considered that CPU≈MCU16, or “CPU + clock” ≈MCU16.

従来(通常モード)では、時計(例えば付随するカウンタ等を含む)からの定周期の出力信号によってCPUが定期的に起こされていた。これに対して、出荷前モードでは、S2端子の入力信号によって任意のときにCPU(≒MCU16)が起こされる。具体的には、S2端子の入力信号の立下り(High→Low)をトリガとして、CPUが起動するようになっている。この立下り(High→Low)は、上記ドレイン電圧の変化(電源電圧から0V付近への変化)に相当する。   Conventionally (normal mode), the CPU is periodically woken up by a fixed-cycle output signal from a clock (including an associated counter, for example). In contrast, in the pre-shipment mode, the CPU (≈MCU 16) is awakened at any time by the input signal of the S2 terminal. Specifically, the CPU is started by using a falling edge (High → Low) of the input signal at the S2 terminal as a trigger. This falling (High → Low) corresponds to the change in the drain voltage (change from the power supply voltage to around 0 V).

この様に、MOSFET13のドレイン出力の0V側への変化でMCU16の動作状態が変化し、プログラムで構成する場合には割り込み信号が発生し、MCU16がほとんど電流消費の無い待機状態からプログラムの動作状態に切り替わる様に構成する。   In this way, the operation state of the MCU 16 changes due to the change of the drain output of the MOSFET 13 to the 0V side, and when configured with a program, an interrupt signal is generated, and the MCU 16 is in a program operation state from a standby state with little current consumption. It is configured to switch to

上記のようにプログラム動作状態に切り替わったMCU16は、例えば図4に示すフローチャートの処理を実行する。
まず、S2端子への入力信号に対して所定の低速サンプリング周期でサンプリングを行うことで、試験用HF端末3側から送信されたデータ(コマンド/設定値等)を認識する(ステップS11)。ここで、上記低速サンプリング周期とは、通常モードにおけるサンプリング周期よりも長いサンプリング周期を意味する。本例のRFID10のMCU16では、例えば、通常モード(従来の動作)では図5(a)に示すように例えばサンプリング周期=5μs等であるのに対して、出荷前モードでは図5(b)に示すようにサンプリング周期=500μs等となっている。
The MCU 16 switched to the program operation state as described above executes, for example, the processing of the flowchart shown in FIG.
First, the data (command / setting value, etc.) transmitted from the test HF terminal 3 side is recognized by sampling the input signal to the S2 terminal at a predetermined low-speed sampling cycle (step S11). Here, the low-speed sampling cycle means a sampling cycle longer than the sampling cycle in the normal mode. In the MCU 16 of the RFID 10 of this example, for example, in the normal mode (conventional operation), for example, the sampling cycle is 5 μs as shown in FIG. As shown, sampling period = 500 μs or the like.

換言すれば、出荷前モードでは、通常モードに比べて、サンプリング速度が非常に遅くなっている。その為に、試験用HF端末3は、通常HF端末1に比べてデータ転送速度(bps)が遅くなっている。すなわち、試験用HF端末3のデータ転送速度は、例えば図5(b)に示すような1bit当たり1ms程度となっている。これに対して、通常HF端末1のデータ転送速度は、例えば図5(a)に示すような1bit当たり10μs程度となっている。これより、上記の通り、RFID10は、通常HF端末1との通信の際には比較的高速のサンプリング周期(5μs等)が必要であるが、試験用HF端末3との通信の際には比較的低速のサンプリング周期(500μs等)で済むことになる。   In other words, in the pre-shipment mode, the sampling speed is much slower than in the normal mode. Therefore, the test HF terminal 3 has a slower data transfer rate (bps) than the normal HF terminal 1. That is, the data transfer rate of the test HF terminal 3 is, for example, about 1 ms per 1 bit as shown in FIG. On the other hand, the data transfer rate of the normal HF terminal 1 is, for example, about 10 μs per bit as shown in FIG. Thus, as described above, the RFID 10 normally requires a relatively high sampling period (such as 5 μs) when communicating with the HF terminal 1, but compared with when communicating with the test HF terminal 3. A slow sampling period (such as 500 μs) is sufficient.

尚、上記の通り、本説明では、データ転送速度(データ伝送速度)を、速度ではなく、1bit当たりの時間という形で示している。
上記のことから当然、同じデータ量のデータ(コマンド等)を送る場合に、出荷前モードでは通常モードに比べて時間が掛かることになるが、上記のようにサンプリング周期=500μs程度であれば、特に問題にはならない。
As described above, in this description, the data transfer rate (data transmission rate) is shown in the form of time per bit, not speed.
Of course, when sending the same amount of data (commands, etc.) from the above, it takes more time in the pre-shipment mode than in the normal mode, but if the sampling cycle is about 500 μs as described above, There is no particular problem.

ここで、図5(c)に、MCUにおけるサンプリング速度と消費電流Iとの対応関係を示す。図示の通り、MCUにおいては、サンプリング速度が大きくなる(速くなる)ほど、消費電流Iが大きくなる。勿論、MCUに限らず、何等かのプロセッサに関しても同様である。よって、出荷前モードでは、入力信号のサンプリング動作に係る消費電流も、小さくすることができる。この様に、待機状態だけでなく、動作状態においても、従来(通常モード)に比べて消費電流を小さくすることができる。   Here, FIG. 5C shows the correspondence between the sampling rate and current consumption I in the MCU. As shown in the figure, in the MCU, the current consumption I increases as the sampling speed increases (increases). Of course, the same applies to any processor, not just the MCU. Therefore, in the pre-shipment mode, the current consumption related to the sampling operation of the input signal can be reduced. In this way, the current consumption can be reduced not only in the standby state but also in the operating state as compared with the conventional (normal mode).

尚、上記のように出荷前モードにおいてサンプリング速度を小さくできるのは、通信相手が試験用HF端末3であるからである。上記の通り、試験用HF端末3は、通常HF端末1とは多少異なる点があり、一例としてデータ伝送速度が異なるものである。通常HF端末1の場合には図5(a)に示すようにデータ伝送速度(時間)は、1bit当たり10μs程度となっている。これは、例えば、ISO規格に従ったものである。一方、試験用HF端末3の場合には、図5(b)に示すようにデータ伝送速度は1bit当たり1ms程度となっている。これにより、サンプリング周期=500μs等としても、問題なくサンプリングを行えることになる。   The reason why the sampling rate can be reduced in the pre-shipment mode as described above is that the communication partner is the test HF terminal 3. As described above, the test HF terminal 3 is slightly different from the normal HF terminal 1, and as an example, the data transmission rate is different. In the case of the normal HF terminal 1, as shown in FIG. 5A, the data transmission rate (time) is about 10 μs per bit. This is in accordance with, for example, the ISO standard. On the other hand, in the case of the test HF terminal 3, as shown in FIG. 5B, the data transmission rate is about 1 ms per 1 bit. As a result, even if the sampling period = 500 μs or the like, sampling can be performed without any problem.

ここでHF端末の変調方式を100%ASK(=OOK:On Off Keying)とする。HF端末から送信されるキャリア周波数=13.56MHzの信号のデータ伝送速度を、ISO規格で使用されるデータ伝送速度から2桁程度遅くする。つまり、出荷前モードにおけるデータ伝送速度は、例えば1bit当たり1mS程度の遅いパルスとする。この様に構成したことにより、信号を復調するMCU16の動作速度を遅くすることが可能で、ソフトウェアで復調する場合にはマイクロプロセッサの消費電流を、通常状態と比較して数桁下げることが可能になる。一次電池が搭載されている場合には電池容量に与える影響が非常に少なくなる。RFIDの試験・ID設定等のための電池の消費電流は、限りなく低いことが理想であるので、この様に構成することは大きなメリットになる。   Here, the modulation method of the HF terminal is assumed to be 100% ASK (= OOK: On Off Keying). The data transmission rate of the signal of carrier frequency = 13.56 MHz transmitted from the HF terminal is reduced by about two digits from the data transmission rate used in the ISO standard. In other words, the data transmission speed in the pre-shipment mode is a slow pulse of about 1 ms per bit, for example. With this configuration, it is possible to slow down the operation speed of the MCU 16 that demodulates the signal, and when demodulating with software, the current consumption of the microprocessor can be reduced by several orders of magnitude compared to the normal state. become. When the primary battery is mounted, the influence on the battery capacity is very small. Since it is ideal that the current consumption of the battery for the RFID test / ID setting, etc. is as low as possible, this configuration is a great merit.

尚、MCU16は、出荷前モードにおいてはS2端子の入力信号のみをサンプリングしており、通常モードにおいてはS1端子の入力信号のみをサンプリングしている。
尚、上記の通り、S2端子へ入力させるデータ(コマンド等)は、特にISO規格に従う必要はなく、例えばRFID10の製造者等が任意のコマンド体系を決めてよい。これと同様に、データ伝送速度も任意に決めてよい。尚、通常HF端末1に基づいてデータ伝送速度を変える程度の改造を行うことで、試験用HF端末3を実現することは、容易であると考えられる。
The MCU 16 samples only the input signal at the S2 terminal in the pre-shipment mode, and samples only the input signal at the S1 terminal in the normal mode.
Note that, as described above, the data (commands, etc.) input to the S2 terminal does not need to comply with the ISO standard, and for example, the RFID 10 manufacturer may determine an arbitrary command system. Similarly, the data transmission rate may be arbitrarily determined. Note that it is considered easy to realize the test HF terminal 3 by modifying the data transmission rate based on the normal HF terminal 1.

図4の説明に戻る。
MCU16は、上記ステップS11によって試験用HF端末3側から送信されたデータ内容(コマンド/設定値等)を認識したら、このコマンドに従った処理を実行する(ステップS12〜S18)。上記の通り、このコマンドは、ISOのコマンド体系に従う必要はなく、独自のコマンド体系によるコマンドであってよい。
Returning to the description of FIG.
When the MCU 16 recognizes the data content (command / setting value, etc.) transmitted from the test HF terminal 3 side in step S11, the MCU 16 executes processing according to this command (steps S12 to S18). As described above, this command does not need to follow the ISO command system, and may be a command based on a unique command system.

そして、受信したコマンドが各種試験用のコマンドであった場合には(ステップS12,YES)、このコマンドに応じた所定の試験用の処理を行う(ステップS13)。これについては特に具体的には説明しない。   If the received command is a command for various tests (step S12, YES), a predetermined test process corresponding to the command is performed (step S13). This will not be specifically described.

また、受信したコマンドがID設定コマンドであった場合には(ステップS14,YES)、付随するIDを自己のIDとして、不図示の内蔵メモリ等(フラッシュメモリ等)に記憶する(ステップS15)。   If the received command is an ID setting command (YES in step S14), the accompanying ID is stored as its own ID in a built-in memory (not shown) (flash memory or the like) (step S15).

また、受信したコマンドがモード変更コマンドであった場合には(ステップS16,YES)、自己のモードを、出荷前モードから通常モードへと変更する(ステップS17)。この場合、更に、制御出力Pを変更する処理を行うようにしてもよい(ステップS18)。すなわち、上記の通り、出荷前モードではMCU16の制御出力Pは電源電圧としているが、通常モードにおいては制御出力Pを‘0’Vとするものであってもよい。   If the received command is a mode change command (step S16, YES), the own mode is changed from the pre-shipment mode to the normal mode (step S17). In this case, a process for changing the control output P may be further performed (step S18). That is, as described above, the control output P of the MCU 16 is the power supply voltage in the pre-shipment mode, but the control output P may be ‘0’V in the normal mode.

すなわち、MCU16は、上記の通り通常モードにおいてはS1端子への入力信号のみをサンプリングしており、何らかの原因で(例えばRFID10を通常HF端末1に接近させてしまったこと等によって)MOSFET13が動作(ON/OFF)する事態になっても、S2端子への入力信号は無視していることから誤動作が起きることはない。しかしながら、MOSFET13が動作(ON/OFF)することによる電力消費は発生することになる。この様な事態を避ける為に、上記のように制御出力Pを0VとすることでMOSFET13のドレイン電圧をLow固定としている。   That is, the MCU 16 samples only the input signal to the S1 terminal in the normal mode as described above, and the MOSFET 13 operates (for example, when the RFID 10 is brought close to the normal HF terminal 1) for some reason ( (ON / OFF), since the input signal to the S2 terminal is ignored, no malfunction occurs. However, power consumption due to the operation (ON / OFF) of the MOSFET 13 occurs. In order to avoid such a situation, the drain voltage of the MOSFET 13 is fixed to Low by setting the control output P to 0 V as described above.

尚、受信したコマンドが上記何れにも該当しない場合には(ステップS16,NO)、何も処理実行しない。あるいは、上記第2無線通信部等を介して外部にエラーを通知するようにしてもよい。   If the received command does not correspond to any of the above (step S16, NO), no processing is executed. Alternatively, an error may be notified to the outside via the second wireless communication unit or the like.

上記受信したコマンドに応じた処理を実行完了したら(コマンド実行しなかった場合も)、最後に、待機状態に戻る処理を実行する(ステップS19)。
ステップS19の処理は、現在のモードが出荷前モードの場合には上記“時計;OFF、CPU;OFF、I/O;OFF”の状態とし、現在のモードが通常モードの場合には上記“時計;ON、CPU;OFF、I/O;ON”の状態とする。
When the execution of the process according to the received command is completed (even when the command is not executed), finally, a process of returning to the standby state is executed (step S19).
The process of step S19 is the above-described “clock; OFF, CPU; OFF, I / O; OFF” when the current mode is the pre-shipment mode, and the “clock” when the current mode is the normal mode. ON, CPU; OFF, I / O; ON ”.

そして、通常モードの場合には、その後、時計機能により定周期でCPUが起こされて所定の処理を実行するが、この処理は既存の処理であるので、ここでは特にフローチャート図等は示さない。   In the normal mode, the CPU is then woken up at a constant cycle by the clock function to execute a predetermined process. Since this process is an existing process, a flowchart or the like is not particularly shown here.

通常の13.56MHzのパッシブタイプのRFIDでは、パルスの変調方式がASKであったり、PPM変調などが使用され、変調信号の信号パルス時間が10μS以下である。このため、ある程度高速で、複雑な回路が必要であったり、信号の復調がソフトウェアで構成される場合にはMCU部分に相当高速のクロックが必要になり電流消費が大きくなる。   In a normal 13.56 MHz passive type RFID, the pulse modulation method is ASK or PPM modulation is used, and the signal pulse time of the modulation signal is 10 μS or less. For this reason, when a complicated circuit is required at a certain high speed, or when the signal demodulation is configured by software, a considerably high speed clock is required for the MCU portion, and current consumption increases.

これに対して、本例のRFID10では、上記通常の13.56MHzのパッシブタイプのRFIDの技術を利用しつつ、出荷前の段階においては、コマンドを復調するためのMCU16の動作クロックは、低速動作でよい(低速サンプリングでよい)。よって、電流消費が少なくて済む。   On the other hand, in the RFID 10 of this example, while using the normal 13.56 MHz passive type RFID technology, the operation clock of the MCU 16 for demodulating the command is a low-speed operation before the shipment. Good (slow sampling is sufficient). Therefore, current consumption can be reduced.

例えばISO15693の1 out of 4のPPM(pulse position modulation)コマンドの場合には、9.5μSのパルスの位置を正確に判定する必要があるため、ソフトウェアで実現するためには8MHz程度のクロックで動作するマイコンが必要となり、消費電流が少ないものを使用しても3mA程度の電流が必要になる。   For example, in the case of the ISO15693 1 out of 4 PPM (pulse position modulation) command, it is necessary to accurately determine the position of the pulse of 9.5 μS. Therefore, in order to realize it with software, it operates with a clock of about 8 MHz. A microcomputer is required, and a current of about 3 mA is required even if a low current consumption is used.

これに対して、1mSのNRZ信号を復調するためのMCUの消費電流は、0.1mA以下となり、省エネに関するメリットが大きい。例えば信号のパルス幅が1mS程度になったとしても、試験の動作を指定するコマンドのビット数はせいぜい数ビット程度なので、試験のための起動時間は数mS程度であり、製造上問題にはならない。   On the other hand, the current consumption of the MCU for demodulating the 1 mS NRZ signal is 0.1 mA or less, which has a great merit for energy saving. For example, even if the pulse width of the signal is about 1 mS, the number of bits of the command specifying the test operation is about several bits at most, so the start-up time for the test is about several mS, which does not cause a problem in manufacturing. .

RFIDは、通常、複数の部品により構成されるので、部品が間違っていないか、またきちんと動作するかなどの試験が必要になる。この様な場合でもHFの信号パターンに意味を持たせ、パターンに従った試験動作を行えば良い。   Since an RFID is usually composed of a plurality of parts, it is necessary to test whether the parts are correct and operate properly. Even in such a case, it is only necessary to give meaning to the HF signal pattern and perform a test operation according to the pattern.

また、(例えば製品の出荷間隔が長い為に)1回分の出荷数量が非常に多い場合には、時間を掛けて作り置きが可能となるため、製造・試験のための設備投資が小額で済む。尚、この場合の「作り置き」は、特に、製造(電池搭載)だけでなく試験も実施済みであることを意味する。   Also, if the shipment quantity for one delivery is very large (for example, due to a long shipment interval of products), it will be possible to make preparations over time, so capital investment for manufacturing and testing will be small. . Note that “preparation” in this case means that not only manufacturing (with a battery) but also testing has been performed.

RFIDを構成するプリント基板に部品を実装する場合には、部品の自動実装機を使用するが、一度に製造する枚数が少ない場合には、部品の入れ替え、装着等の段取り時間が製品単価に加算されるため、単価が高くなってしまう。本手法のRFID10の場合、一度に大量の製造が可能になるので、部品の段取り時間が少なくて済み、低価格を実現することが容易になる。   When mounting components on a printed circuit board that constitutes an RFID, an automatic component mounting machine is used. However, if the number of components to be manufactured at one time is small, setup time for component replacement and mounting is added to the product unit price. Therefore, the unit price becomes high. In the case of the RFID 10 of this method, a large amount can be manufactured at a time, so that the setup time for parts can be reduced and it is easy to realize a low price.

また別の実施例(実施例2)として、図6に示すように、アンテナの共振出力側にスイッチを接続して使用する例を説明する。
図6は、実施例2のRFID20の構成図である。同図において、図1に示すRFID10と略同様の構成については、同一符号を付してあり、その説明は省略する。
As another embodiment (embodiment 2), an example in which a switch is connected to the resonance output side of the antenna as shown in FIG. 6 will be described.
FIG. 6 is a configuration diagram of the RFID 20 according to the second embodiment. In the figure, components substantially the same as those of the RFID 10 shown in FIG.

RFID20は、図に示すRFID10の構成の全てを有すると共に、更にスイッチ21と高抵抗22を有している。また、MCU23は、基本的にはMCU16と殆ど同じ機能であるが、スイッチ21を切換え制御する機能が加わっている点で多少異なる。   The RFID 20 has all of the configurations of the RFID 10 shown in the figure, and further includes a switch 21 and a high resistance 22. The MCU 23 has basically the same function as the MCU 16, but is slightly different in that a function for controlling the switch 21 is added.

スイッチ21は、1入力2出力のスイッチであり、入力側はアンテナ11に接続しており、出力側はMOSFET13のゲートとMCU23のS1端子とに接続している。スイッチ21は、その出力側が、上記MCU23による切換え制御によって、MOSFET13のゲートとMCU23のS1端子の何れか一方に接続することになる。図6では、スイッチ21の出力側が、MCU23のS1端子に接続されている状態を示している。   The switch 21 is a 1-input 2-output switch, the input side is connected to the antenna 11, and the output side is connected to the gate of the MOSFET 13 and the S1 terminal of the MCU 23. The output side of the switch 21 is connected to either the gate of the MOSFET 13 or the S1 terminal of the MCU 23 by the switching control by the MCU 23. FIG. 6 shows a state in which the output side of the switch 21 is connected to the S1 terminal of the MCU 23.

また、MOSFET13のゲートとグランド間には高抵抗22が接続されている。図6に示す状態のようにMOSFET13のゲートが切り離された状態では、ゲートが不安定な電位となり、MOSFET13が誤動作する可能性がある。この為、ゲートが不安定な電位になるのを防ぐ為に、上記高抵抗22を設けている。尚、高抵抗22は、高い抵抗値の抵抗である。   A high resistance 22 is connected between the gate of the MOSFET 13 and the ground. In the state where the gate of the MOSFET 13 is cut off as in the state shown in FIG. 6, the gate has an unstable potential, and the MOSFET 13 may malfunction. Therefore, the high resistance 22 is provided in order to prevent the gate from becoming an unstable potential. The high resistance 22 is a resistor having a high resistance value.

MCU23は、出荷前モードのときには、スイッチ21の出力側がMOSFET13のゲートに接続されるようにスイッチ21を制御する。これにより、製造後から出荷までの間、MCU23のS1端子に信号が入力するようなことはない。実施例1では、出荷前モードにおいてS1端子に信号が入力しても、MCU16はこの信号を無視していたが、信号の入力自体が起こらないようにすることで、誤動作する可能性を排除できる。   The MCU 23 controls the switch 21 so that the output side of the switch 21 is connected to the gate of the MOSFET 13 in the pre-shipment mode. Thus, no signal is input to the S1 terminal of the MCU 23 during the period from manufacture to shipment. In the first embodiment, even if a signal is input to the S1 terminal in the pre-shipment mode, the MCU 16 ignores this signal. However, by preventing the signal input itself from occurring, the possibility of malfunction can be eliminated. .

また、MCU23は、通常モードのときには、スイッチ21の出力側がMCU23のS1端子に接続されるようにスイッチ21を制御する。この様に構成することで、MCU23において、通常モード時にテスト機能が動作する(誤動作する)可能性を排除できる。つまり、実施例1において通常モード時にMCU16のS2端子に信号が入らないように構成したのと同様の機能が実現できる。   Further, in the normal mode, the MCU 23 controls the switch 21 so that the output side of the switch 21 is connected to the S1 terminal of the MCU 23. With this configuration, the MCU 23 can eliminate the possibility that the test function operates (malfunctions) in the normal mode. That is, the same function as that in the first embodiment is configured so that no signal is input to the S2 terminal of the MCU 16 in the normal mode.

尚、スイッチ21は、例えば高周波の切り替えが可能なCMOSスイッチであり、待機電流はほとんど流れないものを使用する。
また、図6のように構成したことにより、MOSFET13のゲートの入力容量を考慮することなく、通常モードでのアンテナ11の共振を調整することが可能になるため、通信距離に全く影響を与えずに回路を実現することができる。
Note that the switch 21 is, for example, a CMOS switch capable of high-frequency switching, and uses a switch that hardly flows standby current.
Further, the configuration as shown in FIG. 6 makes it possible to adjust the resonance of the antenna 11 in the normal mode without considering the input capacitance of the gate of the MOSFET 13, so that the communication distance is not affected at all. A circuit can be realized.

また、MOSFET13の回路は、HF端末との距離が極めて近い場合でしか使用しないことを想定しているため、たとえば、スイッチ21によってMOSFET13のゲートがアンテナ11から切り離された場合にゲートが不安定な電位になるのを防ぐための高抵抗8を、並列に付けても、通常の感度を良くしたい回路に対しての影響は全く無い。   Further, since the circuit of the MOSFET 13 is assumed to be used only when the distance to the HF terminal is extremely close, for example, when the gate of the MOSFET 13 is disconnected from the antenna 11 by the switch 21, the gate is unstable. Even if the high resistance 8 for preventing the potential from being added is provided in parallel, there is no influence on the circuit for which normal sensitivity is desired to be improved.

最後に、図7に、上記実施例1,2のRFID10,20の構成図を示す。図1や図6では電池を不図示としていたが、図7では電池30を示すと共に、電池30からの電力供給先を示している。   Finally, in FIG. 7, the block diagram of RFID10,20 of the said Examples 1 and 2 is shown. Although the battery is not shown in FIGS. 1 and 6, FIG. 7 shows the battery 30 and the power supply destination from the battery 30.

尚、図7においては、MOSFET13を単なるスイッチとして図示すると共に、MOSFET13に係る構成(抵抗14、コンデンサ15、スイッチ21、高抵抗22等)は、省略している。よって、これらの構成は、単に図7では不図示としているだけであり、実際には存在している。   In FIG. 7, the MOSFET 13 is illustrated as a simple switch, and the configuration related to the MOSFET 13 (resistor 14, capacitor 15, switch 21, high resistance 22, etc.) is omitted. Therefore, these configurations are merely not shown in FIG. 7 and actually exist.

図7において、まず、図示の電池30は、上記図1、図6で不図示とした一次電池(小型電池;リチウムコイン電池等)であり、上述したようにRFID10(20)内の各構成(MCU16等)に電力供給するものである。この詳細な一例が、図7に示す通りであり、MCU16(23)以外にも、RFIC17やアンプ31等にも電力供給している。尚、上述したように、MCU16(23)を介してMOSFET13(抵抗14側)にも電力供給していることになる。   In FIG. 7, the illustrated battery 30 is a primary battery (small battery; lithium coin battery, etc.) not shown in FIGS. 1 and 6, and as described above, each component ( MCU 16 etc.). A detailed example is as shown in FIG. 7, and power is supplied to the RFIC 17 and the amplifier 31 in addition to the MCU 16 (23). As described above, power is also supplied to the MOSFET 13 (resistor 14 side) via the MCU 16 (23).

ここで、図示のアンプ31は、上述したHF端末からの無線送信を受けた受信信号(共振出力S)を、増幅する為のアンプであり、既に説明しているアンプである。尚、上述したように、この様なアンプは、MCU16(23)に内蔵されていてもよい。   Here, the illustrated amplifier 31 is an amplifier for amplifying the reception signal (resonance output S) received by radio transmission from the HF terminal described above, and is the amplifier already described. As described above, such an amplifier may be built in the MCU 16 (23).

アンプ31には、図示のスイッチSW1を介して、電池30からの電力供給を行っている。RFIC17には、図示のスイッチSW2を介して、電池30からの電力供給を行っている。MCU16(23)は、動作状態のとき(待機状態ではないとき)には、これらスイッチSW1、SW2をON/OFF制御する。特に、運用時に(運用モードのときに)おける、HF端末からの送信信号を受信していないか否かを確認する為の間欠動作における動作状態のときには、スイッチSW1をON制御することでアンプ31に電力供給させる。これによって、共振出力Sがアンプ31で増幅されてS1端子に入力することになる。   The amplifier 31 is supplied with power from the battery 30 via the illustrated switch SW1. The RFIC 17 is supplied with power from the battery 30 via the illustrated switch SW2. The MCU 16 (23) performs ON / OFF control of the switches SW1 and SW2 when the MCU 16 (23) is in an operating state (not in a standby state). In particular, during operation (in the operation mode), in the operation state in the intermittent operation for confirming whether or not the transmission signal from the HF terminal is received, the amplifier 31 is controlled by turning on the switch SW1. To supply power. As a result, the resonance output S is amplified by the amplifier 31 and input to the S1 terminal.

あるいは、例えば、運用時に(運用モードのときに)、定期的に上記第2無線通信部を介して外部にデータ(自己のID等)を送信する動作を行うRFIDの場合には、その都度、スイッチSW2をON制御することでRFIC17に電力供給させることになる。   Alternatively, for example, in the case of an RFID that performs an operation of periodically transmitting data (such as its own ID) to the outside via the second wireless communication unit during operation (in the operation mode), By controlling the switch SW2 to be ON, power is supplied to the RFIC 17.

何れにしても、電力を消費することになり、出荷前に長期間この様な動作が行われると、電池30の消耗が激しくなる。
これに対して、本例の上記RFID10,20では、出荷前(出荷前モード)には、必要なとき(試験やID設定時やモード変更時)のみ第1無線通信部を介してMCU16(23)が動作するだけである。つまり、出荷前には、スイッチSW1,SW2をON制御することはなく、アンプ31やRFIC17に電力供給することはない。またスイッチSW1,SW2のON制御の為にMCU16(23)が定期的に逐一起動する必要もない。また、それ故、待機状態では、CPUだけでなく、時計機能もOFFにできる。この様に、出荷前においては、様々な点から、省電力化を図ることができ、製造/試験後の長期間の保管等が可能となる。
In any case, power will be consumed, and if such an operation is performed for a long time before shipment, the battery 30 will be consumed heavily.
On the other hand, in the RFIDs 10 and 20 of this example, before shipment (pre-shipment mode), the MCU 16 (23 through the first wireless communication unit only when necessary (during test or ID setting or mode change)). Only works. That is, before shipment, the switches SW1 and SW2 are not ON-controlled, and the amplifier 31 and the RFIC 17 are not supplied with power. Further, it is not necessary for the MCU 16 (23) to periodically start one by one for the ON control of the switches SW1 and SW2. Therefore, in the standby state, not only the CPU but also the clock function can be turned off. As described above, before shipping, power can be saved from various points, and long-term storage after manufacturing / testing can be performed.

尚、上記特許文献2では、その段落0032に記載のようなハイブリッド型のタグを用いている。本例のRFID10等も、基本的にはこれと同様に、ハイブリッド型のタグと考えてよいが、図7に示すように多少異なる。すなわち、図示のアンプ31がある為、MCU16等は定期的に起動してSW1をON制御しなければならない。通常のパッシブタグであれば、この様な動作は必要なく、HF端末1に近づけばHF端末1から電力供給されると共にS1に信号が入力するが、本例ではSW1がONしていないとS1に信号が入力しない。この為、通常モードのまま倉庫に保管しておくと、電力消費量が大きくなるが、本例では出荷前モードで保管しておくことで、この様な問題を解消できる。   In Patent Document 2, a hybrid tag as described in paragraph 0032 is used. The RFID 10 or the like of this example may be basically considered as a hybrid type tag as in this case, but is slightly different as shown in FIG. That is, since there is the amplifier 31 shown in the figure, the MCU 16 and the like must be periodically activated to control the SW1 to be ON. If it is a normal passive tag, such an operation is not necessary, and if it is close to the HF terminal 1, power is supplied from the HF terminal 1 and a signal is input to S1, but in this example, if SW1 is not ON, S1 No signal is input to. For this reason, if it is stored in the warehouse in the normal mode, the power consumption becomes large. However, in this example, such a problem can be solved by storing in the pre-shipment mode.

尚、図7では示していないが、RFIDタグ10等は、整流回路も備えていてもよく、HF端末1から電力供給が整流回路によって得られるようにしてもよい。
図8は、本例のRFIDシステムの機能ブロック図である。
Although not shown in FIG. 7, the RFID tag 10 or the like may include a rectifier circuit, and power supply from the HF terminal 1 may be obtained by the rectifier circuit.
FIG. 8 is a functional block diagram of the RFID system of this example.

尚、同図において、図1や図7等に示す構成要素と略同様の構成要素には、同一符号を付してある。
上記RFID10、RFID20は、端末(端末1,3等)からの変調信号を受信するアンテナを含む無線通信部41(例えばアンテナ11、共振コンデンサ12)と、該無線通信部で受信した変調信号を第1入力端子(S1端子)から入力して復調する制御部42(例えばMCU16,23)有し、電池30を有するRFIDタグである。
In the figure, components that are substantially the same as those shown in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals.
The RFID 10 and the RFID 20 include a radio communication unit 41 (for example, the antenna 11 and the resonance capacitor 12) including an antenna that receives a modulation signal from a terminal (terminals 1, 3, etc.), and the modulation signal received by the radio communication unit. The RFID tag includes a control unit 42 (for example, MCU 16, 23) that receives and demodulates from one input terminal (S 1 terminal) and includes a battery 30.

そして、無線通信部41と制御部42との間に半導体スイッチ部43(例えばMOSFET13)を設けている。この半導体スイッチ部43は、無線通信部41で受信する変調信号(たとえば上記共振出力S)のレベルが所定レベル以上の場合に該変調信号に応じてオン/オフすることで第2入力端子(S2端子等)に該変調信号を入力させる。   A semiconductor switch unit 43 (for example, the MOSFET 13) is provided between the wireless communication unit 41 and the control unit. When the level of the modulation signal (for example, the resonance output S) received by the wireless communication unit 41 is equal to or higher than a predetermined level, the semiconductor switch unit 43 is turned on / off according to the modulation signal to thereby turn on the second input terminal (S2 The modulation signal is input to a terminal or the like.

制御部42は、上記第2入力端子を有すると共に、待機状態ではCPUはオフ状態であるが時計はオン状態である第1モードと、待機状態ではCPUも時計もオフ状態である第2モードとを有している。   The control unit 42 includes the second input terminal, a first mode in which the CPU is in an off state in a standby state but a clock is in an on state, and a second mode in which both the CPU and the clock are in an off state in a standby state. have.

そして、制御部42は出荷前制御部44を有する。出荷前制御部44は、第2モードにおいて、待機状態のときに第2入力端子に変調信号が入力されることによって起動されて動作状態になり、該変調信号が示すコマンドに応じた処理を実行する。   The control unit 42 includes a pre-shipment control unit 44. In the second mode, the pre-shipment control unit 44 is activated when the modulation signal is input to the second input terminal in the standby state and enters an operation state, and executes processing according to the command indicated by the modulation signal. To do.

また、制御部42は運用時制御部45を有する。運用時制御部45は、第1の動作モードにおいて、間欠的に動作状態となり、該動作状態のときに第1のサンプリング周期で第1入力端子に入力される信号をサンプリングすることで、変調信号が入力されているときには該変調信号を取得して復調を行う。   In addition, the control unit 42 includes an operation time control unit 45. The operation-time control unit 45 intermittently enters the operation state in the first operation mode, and samples the signal input to the first input terminal at the first sampling period in the operation state. Is input, the modulated signal is acquired and demodulated.

また、上記出荷前制御部44は、上記動作状態のときには、第1のサンプリング周期よりも長い第2のサンプリング周期で第2入力端子に入力される変調信号をサンプリングすることで、該変調信号が示すコマンドを取得する。   In addition, the pre-shipment control unit 44 samples the modulation signal input to the second input terminal at a second sampling period longer than the first sampling period, so that the modulation signal is Get the indicated command.

ここで、端末1と端末3は、何れも、上記RFID10、RFID20に対して上記変調信号を無線送信する出力部51、出力部61を有している。これら出力部51,61の機能は、下記の点で異なる。   Here, each of the terminal 1 and the terminal 3 includes an output unit 51 and an output unit 61 that wirelessly transmit the modulated signal to the RFID 10 and the RFID 20. The functions of these output units 51 and 61 differ in the following points.

すなわち、通常の端末1の出力部51が、上記第1のサンプリング周期に応じたデータ伝送速度で出力しているのに対して、試験用の端末31の出力部61は、上記第2のサンプリング周期に応じたデータ伝送速度で出力している。つまり、試験用の出力部61は、通常の出力部51よりもデータ伝送速度が遅くなっている。   That is, the output unit 51 of the normal terminal 1 outputs at a data transmission rate corresponding to the first sampling period, whereas the output unit 61 of the test terminal 31 outputs the second sampling. The data is output at a data transmission rate according to the cycle. That is, the data output speed of the test output unit 61 is slower than that of the normal output unit 51.

更に、例えば、試験用の出力部61は、通常の出力部51よりも上記変調信号の無線送信出力を大きくしている。これによって、上記無線通信部で受信する試験用端末3からの変調信号のレベルを上記所定レベル以上とすると共に、上記無線通信部で受信する通常の端末1からの変調信号のレベルを上記所定レベル未満とすることができる。   Further, for example, the test output unit 61 makes the wireless transmission output of the modulated signal larger than that of the normal output unit 51. Thus, the level of the modulation signal from the test terminal 3 received by the wireless communication unit is set to the predetermined level or higher, and the level of the modulation signal from the normal terminal 1 received by the wireless communication unit is set to the predetermined level. Less than.

但し、この例に限らず、試験用の出力部61の無線送信出力は、通常の出力部51と略同様であってもよい。但し、この場合には、試験用端末3とRFIDタグとの距離を、運用時における通常の端末1とRFIDタグとの距離よりも短くすることによって、上記無線通信部で受信する試験用端末3からの変調信号のレベルを上記所定レベル以上とすると共に、上記無線通信部で受信する通常の端末1からの変調信号のレベルを上記所定レベル未満とする。   However, not limited to this example, the wireless transmission output of the test output unit 61 may be substantially the same as the normal output unit 51. In this case, however, the distance between the test terminal 3 and the RFID tag is made shorter than the distance between the normal terminal 1 and the RFID tag during operation, thereby receiving the test terminal 3 received by the wireless communication unit. And the level of the modulation signal from the normal terminal 1 received by the wireless communication unit is less than the predetermined level.

また、通常の端末1は(その出力部51は)、ISO15693のコマンド体系のコマンドを用いると共に、ISO15693準じるデータ伝送速度を適用している。一方、試験用の端末3は(その出力部61は)、ISO15693のコマンド体系とは異なる独自コマンド体系のコマンドを用いることもでき、またデータ伝送速度も任意のデータ伝送速度としている。   Further, the normal terminal 1 (its output unit 51) uses commands of the ISO15693 command system and applies a data transmission rate conforming to ISO15693. On the other hand, the test terminal 3 (its output unit 61) can use a command of a unique command system different from the ISO15693 command system, and the data transmission speed is an arbitrary data transmission speed.

これより、例えば、上記運用時制御部45は、第1モードにおいて動作状態のときには、ISO15693準じる第1のサンプリング周期で、上記第1入力端子から入力される変調信号をサンプリングすることで、ISO15693のコマンド体系のコマンドを取得する。   Accordingly, for example, when the operation control unit 45 is in the operation state in the first mode, the modulation signal input from the first input terminal is sampled at the first sampling period in accordance with ISO15693, thereby Get command system commands.

一方、上記出荷前制御部44は、第2モードにおいて動作状態のときには、上記第2のサンプリング周期で、上記第2入力端子から入力される変調信号をサンプリングすることで、独自のコマンド体系のコマンドを取得する。勿論、このコマンドを解釈・実行することができる。例えば、このコマンドがモード変更コマンドである場合には、第2モードから第1モードへとモード変更する。また、例えば、このコマンドがID設定コマンドである場合には、該コマンドと共に受信した任意のIDを自己のIDとして記憶する。また、このコマンドが任意の試験用コマンドであった場合、該コマンドに応じた試験動作を行う。   On the other hand, when the pre-shipment control unit 44 is in the operating state in the second mode, it samples the modulated signal input from the second input terminal at the second sampling period, thereby providing a command of a unique command system. To get. Of course, this command can be interpreted and executed. For example, when this command is a mode change command, the mode is changed from the second mode to the first mode. For example, when this command is an ID setting command, an arbitrary ID received together with the command is stored as its own ID. If this command is an arbitrary test command, a test operation corresponding to the command is performed.

また、制御部42は、例えば、第2モードのときには半導体スイッチ部43に電源供給し、第1モードに切り替わった後は該電源供給を停止する。
本発明によれば、本来のRFIDで使用するアンテナ11を製造時の試験用に共用したため、特別の部品が不要で、わずか数円程度のMOSFET13や抵抗14、コンデンサ15等を接続するのみで、上記各種特徴、メリットを有するRFID10、20を実現することができる。
Further, for example, the control unit 42 supplies power to the semiconductor switch unit 43 in the second mode, and stops the power supply after switching to the first mode.
According to the present invention, since the antenna 11 used in the original RFID is shared for manufacturing tests, no special parts are required, and only a few yen of the MOSFET 13, the resistor 14, the capacitor 15, etc. are connected. The RFIDs 10 and 20 having the above various characteristics and merits can be realized.

更に別回路を付加した場合には付加回路自体の動作電流が必要になるのが普通であるが、本発明では待機電流はほぼ0に近いので、電池を接続した最終形態で作り置きしても影響が無い。この様にすることにより出荷依頼があった場合には、HFで通常使用状態(通常モード)に切り替えるだけで、直ちに出荷可能となる。   When another circuit is added, the operating current of the additional circuit itself is usually required. However, in the present invention, the standby current is almost zero, so even if it is made in the final form with the battery connected. There is no effect. In this way, when there is a shipment request, it is possible to immediately ship by simply switching to the normal use state (normal mode) with HF.

また、RFIDは固有の識別番号(ID)を持つ必要があり、ID設定作業が必要となり、従来では例えばRFID製造時にIDを記憶させていた。これに対して、本例のRFID10,20では、例えば試験完了(チェックOK)後、出荷前等にID設定作業を行うことが可能となるため、チップ製造時のID管理が不要になる点もメリットである。さらに電池寿命等により利用ができなくなったRFIDと同じIDを持つものRFIDが必要になった場合でも、自由にIDの設定が可能となるため簡単に対応が可能となる。   Further, the RFID needs to have a unique identification number (ID), and requires ID setting work. Conventionally, for example, the ID is stored when the RFID is manufactured. On the other hand, in the RFIDs 10 and 20 of this example, for example, after the test is completed (check OK), it is possible to perform ID setting work before shipment, etc., so that ID management at the time of chip manufacture becomes unnecessary. It is a merit. Furthermore, even when an RFID having the same ID as that of an RFID that can no longer be used due to battery life or the like becomes necessary, the ID can be freely set, so that it can be easily handled.

通常、大量にRFIDを製作する場合には、MCUチップ製作時にIDを書き込むことが行われているが、当然、全て異なったIDを設定する必要があるし、IDを書き込んだMCUチップの管理をする必要が発生する。未完成形態(但し、MCUチップ製作済み且つID設定済み)のRFIDを、他の部品を組み合わせてRFIDの完成となるわけであるが、もし組み合わせた他の部品に不具合があった場合には、MCU自身は正常でもRFIDとしては動作不良となり、設定されたIDが欠番になる。   Normally, when manufacturing a large number of RFIDs, IDs are written at the time of MCU chip manufacturing. Naturally, it is necessary to set all different IDs, and management of MCU chips to which IDs are written is managed. Need to occur. An RFID in an unfinished form (however, an MCU chip has been manufactured and an ID has been set) is completed by combining other parts. If there is a problem with the other parts combined, Even if the MCU itself is normal, the operation of the RFID becomes defective, and the set ID becomes a missing number.

これに対して、例えば顧客等から納品するRFIDのIDは連続したIDでなければならないと言われた場合には、動作不良のRFIDのMCUのみをプリント基板から取り外して新しい基板に再実装するか、MCUチップ自体を過去に遡って製造しなおす必要があり、このような特殊対応は別コストが発生し好ましくないのは当然である。チップの取り外し、再実装はMCUチップに与えるストレスも増加するので、望ましいことではない。   On the other hand, for example, when an RFID ID delivered by a customer or the like is said to be a continuous ID, is it necessary to remove only the malfunctioning RFID MCU from the printed circuit board and remount it on a new circuit board? Of course, it is necessary to remanufacture the MCU chip itself in the past, and it is natural that such special measures are not preferable because they generate different costs. Removing and remounting the chip is not desirable because it increases the stress on the MCU chip.

本手法によれば、完成形のRFIDで試験OK後(ハードウェアの動作確認後)に各RFIDに固有IDを設定できるので、上記の様な問題は起こらない。また、製造記録の上でもRFIDにIDを書き込むと同時にIDの発行管理を実施すれば済むので、製品管理上も、連番提供の上でも極めて簡単に管理ができる。   According to this method, since the unique ID can be set for each RFID after the test is completed with the completed RFID (after the hardware operation is confirmed), the above problem does not occur. Further, since it is only necessary to execute ID issuance management at the same time as writing the ID into the RFID on the manufacturing record, management can be performed very easily both in terms of product management and provision of serial numbers.

また、付加したMOSFET13のドレイン側には、RFIDの動作モードに対応して電源電圧を印加/OFF(0V)とすることにより、運用時には一切の電流が流れない点と、MCUに信号変化が発生しないため、通常使用時のハードウェアあるいは内蔵プログラムに無駄な配慮をする必要が無い点で優れている。   Also, on the drain side of the added MOSFET 13, by applying the power supply voltage / OFF (0V) corresponding to the RFID operation mode, no current flows during operation, and a signal change occurs in the MCU. Therefore, it is excellent in that there is no need to give unnecessary consideration to hardware or built-in programs during normal use.

尚、HFリーダーから電力の供給を受けて動作する、通常のRFIDは、リーダーからRFID方向の下り通信の場合には、電力供給と同時に信号伝送を行う必要があるため、変調がかかっても電力が十分に供給される様に、10%から30%程度のASKが使用されている。ISO15693規格の100%ASKの場合には13.56MHzの信号が切れる時間は75μSの間に9.5μS程度である。従ってHF送信機とRFIDが近距離にある間は、MOSFETのドレインには若干のひげ状の出力が発生するが、MOSFETのドレイン電圧は0Vに近い値をとることになる。数値の選び方で、変調方式に応じた出力にすることができること。   It should be noted that a normal RFID that operates by receiving power supply from the HF reader needs to perform signal transmission simultaneously with power supply in the case of downlink communication from the reader to the RFID direction. 10% to 30% of ASK is used so that is fully supplied. In the case of 100% ASK of the ISO15693 standard, the time for which the 13.56 MHz signal is cut off is about 9.5 μS between 75 μS. Therefore, while the HF transmitter and the RFID are at a short distance, a slight whisker-like output is generated at the drain of the MOSFET, but the drain voltage of the MOSFET takes a value close to 0V. It should be possible to set the output according to the modulation method by selecting the numerical value.

1 通常の端末
2 UHF端末
3 試験用端末
10 RFID
11 アンテナ
12 共振コンデンサ
13 MOSFET
14 抵抗
15 コンデンサ
16 MCU
17 RFIC
18 RFアンテナ
21 スイッチ
22 高抵抗
23 MCU
30 電池
31 アンプ
SW1 スイッチ
SW2 スイッチ
41 無線通信部
42 制御部
43 半導体スイッチ部
44 出荷前制御部
45 運用時制御部
51 出力部
61 出力部
1 Normal terminal 2 UHF terminal 3 Test terminal 10 RFID
11 Antenna 12 Resonant Capacitor 13 MOSFET
14 Resistor 15 Capacitor 16 MCU
17 RFIC
18 RF antenna 21 Switch 22 High resistance 23 MCU
30 battery 31 amplifier SW1 switch SW2 switch 41 wireless communication unit 42 control unit 43 semiconductor switch unit 44 pre-shipment control unit 45 operation control unit 51 output unit 61 output unit

Claims (13)

端末からの変調信号を受信するアンテナを含む無線通信部と、該無線通信部で受信した前記変調信号を第1入力端子から入力して復調する制御部を有し、電池を有するRFIDタグであって、
前記無線通信部と前記制御部との間に設けられ、前記無線通信部で受信する変調信号のレベルが所定レベル以上の場合に該変調信号に応じてオン/オフすることで第2入力端子に該変調信号を入力させる半導体スイッチ部を有し、
前記制御部は、前記第2入力端子を有すると共に、待機状態ではCPUはオフ状態であるが時計はオン状態である第1モードと、待機状態ではCPUも時計もオフ状態である第2モードとを有し、
前記制御部は、前記第2モードにおいて、前記待機状態のときに前記第2入力端子に前記変調信号が入力されることによって起動されて動作状態になり、該変調信号が示すコマンドに応じた処理を実行する出荷前制御手段を有することを特徴とするRFIDタグ。
An RFID tag having a battery, which includes a wireless communication unit including an antenna that receives a modulation signal from a terminal, and a control unit that inputs and demodulates the modulation signal received by the wireless communication unit from a first input terminal. And
The second input terminal is provided between the wireless communication unit and the control unit and is turned on / off according to the modulation signal when the level of the modulation signal received by the wireless communication unit is equal to or higher than a predetermined level. A semiconductor switch unit for inputting the modulation signal;
The control unit includes the second input terminal, a first mode in which the CPU is off in the standby state but the clock is on, and a second mode in which both the CPU and the clock are off in the standby state. Have
In the second mode, the control unit is activated when the modulation signal is input to the second input terminal in the standby state and enters an operation state, and processing according to a command indicated by the modulation signal An RFID tag comprising pre-shipment control means for executing
前記制御部は、前記第1モードにおいて、間欠的に動作状態となり、該動作状態のときに第1のサンプリング周期で前記第1入力端子に入力される信号をサンプリングすることで、前記変調信号が入力されているときには該変調信号を取得して前記復調を行う運用時制御手段を更に有し、
前記出荷前制御手段は、前記動作状態のときには、前記第1のサンプリング周期よりも長い第2のサンプリング周期で前記第2入力端子に入力される前記変調信号をサンプリングすることで、該変調信号が示すコマンドを取得することを特徴とする請求項1記載のRFIDタグ。
The control unit intermittently enters an operation state in the first mode, and samples the signal input to the first input terminal at a first sampling period in the operation state, whereby the modulation signal is It further has operation control means for acquiring the modulation signal and performing the demodulation when it is input,
The pre-shipment control means, when in the operating state, samples the modulation signal input to the second input terminal at a second sampling period longer than the first sampling period. The RFID tag according to claim 1, wherein a command to be obtained is acquired.
前記第1入力端子へ入力する信号を増幅する信号増幅手段を更に備え、
前記運用時制御手段は、前記間欠的な動作状態のときに、前記電池から該信号増幅手段に電力供給させて該信号増幅手段を動作可能とすることを特徴とする請求項1または2記載のRFIDタグ。
Signal amplifying means for amplifying a signal input to the first input terminal;
3. The operation control unit according to claim 1, wherein the signal amplification unit is operable by supplying power from the battery to the signal amplification unit in the intermittent operation state. RFID tag.
前記出荷前制御手段は、前記コマンドがモード変更コマンドであった場合、前記第2モードから前記第1モードへとモード変更することを特徴とする請求項1または2記載のRFIDタグ。   3. The RFID tag according to claim 1, wherein the pre-shipment control means changes the mode from the second mode to the first mode when the command is a mode change command. 前記出荷前制御手段は、前記コマンドがID設定コマンドであった場合、該コマンドと共に受信した任意のIDを自己のIDとして記憶することを特徴とする請求項1または2記載のRFIDタグ。   3. The RFID tag according to claim 1, wherein, when the command is an ID setting command, the pre-shipment control means stores an arbitrary ID received together with the command as its own ID. 前記出荷前制御手段は、前記コマンドが任意の試験用コマンドであった場合、該コマンドに応じた試験動作を行うことを特徴とする請求項1または2記載のRFIDタグ。   3. The RFID tag according to claim 1, wherein when the command is an arbitrary test command, the pre-shipment control unit performs a test operation according to the command. 前記出荷前制御手段が取得するコマンドは、ISO15693のコマンド体系とは異なる独自コマンド体系のコマンドであることを特徴とする請求項1記載のRFIDタグ。   2. The RFID tag according to claim 1, wherein the command acquired by the pre-shipment control means is a command having a unique command system different from the ISO15693 command system. 前記制御部の前記運用時制御手段は、前記第1モードにおいて動作状態のときには、ISO15693に準じる前記第1のサンプリング周期で、前記第1入力端子から入力される変調信号をサンプリングすることで、ISO15693のコマンド体系のコマンドを取得する通常制御手段を有することを特徴とする請求項2記載のRFIDタグ。   The operation control means of the control unit samples the modulation signal input from the first input terminal at the first sampling period according to ISO15693 when in the operation state in the first mode, thereby obtaining ISO15693. 3. The RFID tag according to claim 2, further comprising normal control means for acquiring commands of the command system. HF周波数帯に対応する前記無線通信部とは別に、HF周波数帯よりも高い周波数帯に対応する第2の無線通信部を備え、
該無線通信部は受信用とし、データ送信は該第2の無線通信部により行うことを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載のRFIDタグ。
In addition to the wireless communication unit corresponding to the HF frequency band, a second wireless communication unit corresponding to a frequency band higher than the HF frequency band is provided,
The RFID tag according to claim 1, wherein the wireless communication unit is for reception and data transmission is performed by the second wireless communication unit.
前記制御部は、前記第2モードのときには前記半導体スイッチ部に電源供給し、前記第1モードに切り替わった後は該電源供給を停止することを特徴とする請求項4記載のRFIDタグ。   5. The RFID tag according to claim 4, wherein the control unit supplies power to the semiconductor switch unit in the second mode and stops the power supply after switching to the first mode. 請求項1記載のRFIDタグの出荷前管理方法であって、
該RFIDタグに対して、全ての試験用コマンドによる試験が完了後に、ID設定コマンドによるID設定が行われ、出荷直前にモード変更コマンドによるモード変更が行われることを特徴とするRFIDタグの出荷前管理方法。
An RFID tag pre-shipment management method according to claim 1,
Before shipment of an RFID tag, the RFID tag is subjected to ID setting by an ID setting command after completion of testing by all test commands, and mode change is performed by a mode change command immediately before shipment. Management method.
端末からの変調信号を受信するアンテナを含む無線通信部と、該無線通信部で受信した前記変調信号を第1入力端子から入力して復調する制御部を有し、電池を有するRFIDタグに対して、出荷前の管理を行うためのシステムであって、
前記RFIDタグは、
前記無線通信部と前記制御部との間に設けられ、前記無線通信部で受信する変調信号のレベルが所定レベル以上の場合に該変調信号に応じてオン/オフすることで前記第2入力端子に該変調信号を入力させる半導体スイッチ部を有し、
前記制御部は、待機状態ではCPUはオフ状態であるが時計はオン状態である第1モードと、待機状態ではCPUも時計もオフ状態である第2モードとを有し、
前記制御部は、前記第2モードにおいて、前記待機状態のときに前記第2入力端子に前記変調信号が入力されることによって起動されて動作状態になり、該変調信号が示すコマンドに応じた処理を実行する出荷前制御手段を有し、
前記端末として試験用端末を備え、
前記無線通信部で受信する該試験用端末からの変調信号のレベルは、前記所定レベル以上となることを特徴とするRFIDタグの出荷前管理システム。
A radio communication unit including an antenna that receives a modulation signal from a terminal, and a control unit that inputs and demodulates the modulation signal received by the radio communication unit from a first input terminal. A system for managing before shipping,
The RFID tag is
The second input terminal is provided between the wireless communication unit and the control unit, and is turned on / off according to the modulation signal when the level of the modulation signal received by the wireless communication unit is equal to or higher than a predetermined level. A semiconductor switch part for inputting the modulation signal to
The control unit has a first mode in which the CPU is off in the standby state but the clock is on, and a second mode in which both the CPU and the clock are off in the standby state.
In the second mode, the control unit is activated when the modulation signal is input to the second input terminal in the standby state and enters an operation state, and processing according to a command indicated by the modulation signal Having pre-shipment control means for performing
A test terminal is provided as the terminal,
The RFID tag pre-shipment management system, wherein a level of a modulation signal received from the test terminal received by the wireless communication unit is equal to or higher than the predetermined level.
前記試験用端末の前記変調信号の無線送信出力を、運用時に使用される通常の前記端末の前記変調信号の無線送信出力よりも大きくすること、または前記試験用端末と前記RFIDタグとの距離を、前記運用時における前記通常の端末と前記RFIDタグとの距離よりも短くすることによって、前記無線通信部で受信する前記試験用端末からの変調信号のレベルを前記所定レベル以上とすると共に、前記無線通信部で受信する前記通常の端末からの変調信号のレベルを前記所定レベル未満とすることを特徴とする請求項12記載のRFIDタグの出荷前管理システム。
The wireless transmission output of the modulation signal of the test terminal is made larger than the wireless transmission output of the modulation signal of the normal terminal used during operation, or the distance between the test terminal and the RFID tag is increased The level of the modulation signal from the test terminal received by the wireless communication unit is set to be equal to or higher than the predetermined level by making it shorter than the distance between the normal terminal and the RFID tag during the operation. 13. The RFID tag pre-shipment management system according to claim 12, wherein a level of a modulation signal received from a normal terminal received by a wireless communication unit is less than the predetermined level.
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