JP4249158B2

JP4249158B2 - 温度測定装置および温度測定方法

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Publication number: JP4249158B2
Application number: JP2005170769A
Authority: JP
Inventors: 相旭權; 滋南具; 英薫閔; 壹鍾宋
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: KR100603763B1; US7503690B2; KR20050117306A; JP2005351899A; US20050276307A1

Description

本発明は、ＲＦＩＤタグを利用した温度測定装置および方法に関する。

最近、無線技術の発達に伴ない、前払いのバスカードを始め駐車場出入認証および研究所の出入カードに至るまで、様々な無線認証（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ＲＦＩＤ）システムが使用されている。
図１は一般の無線認証システムのブロック図である。同図に示したように、無線認証システムはリーダ１０とタグ２０からなっている。タグ２０は、ユーザの便宜および使用用途によってカードやステッカなどの形態で多様に製造される。

無線認証手続きは、基本的にリーダ１０とタグ２０との間のＲＦ信号（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙｓｉｇｎａｌ）のやり取りにより行われる。即ち、タグ２０に含まれたＩＣ（図示せず）が自体メモリに格納された認証に必要な情報をＲＦ信号形態で出力すれば、リーダ１０がこれを受信し確認を行う手続きでなされる。
さらに、認証に必要な基本データ以外に温度などの付加データを伝送する必要がある場合、タグ２０内に温度センサーを加えて温度センサーで測定された温度データを基本データと共に伝送することができる。これにより、無線認証システムは無線環境における温度測定システムとして利用されることができ、タグ２０はタグ２０が付着された物体の温度測定装置として利用されることができる。

前述のように、タグ２０を温度測定装置として利用する場合、温度センサーを加えなければならない。しかし、タグ２０に温度センサーが加えられればタグ２０のサイズが増大し、タグ２０の製造単価も増加してしまう問題点を抱えている。さらに、温度センサーにて電力損失が生じる問題もあり得る。
従って、タグ２０に温度センサーを加えず、タグ２０に予め備えられている素子を用いて温度を測定する手法が求められている。

本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、温度センサーを別に加えることなく、予め備えられている素子と受信されるＲＦ信号を用いて温度を測定することのできる温度測定装置およびその方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、伝送距離と受信環境の変化により変化されるＲＦ信号の電力に影響を受けず、正確に温度を測定することのできる温度測定装置および方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、発明１は、下記の構成要素を有する温度測定装置を提供する。
・第１周波数Ｆ₁のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に基づいて第１パラメータを生成し、第２周波数Ｆ₂のＲＦ信号に基づいて第２パラメータを生成する生成部、
・生成された前記第１および第２パラメータを検出する検出部、
・検出された前記第１および前記第２パラメータに基づいて温度値を算出する制御部。

この構成を用いれば、温度センサーを別に加えることなく、予め備えられている素子と受信されるＲＦ信号とを用いて温度を測定することができる。また、伝送距離及び受信環境の変化により変化されるＲＦ信号の電力に影響を受けず、正確に温度を測定することができる。
発明２は、前記発明１において、前記第１周波数Ｆ₁および前記第２周波数Ｆ₂はＳＨＦ（ＳｕｐｅｒＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の周波数である温度測定装置を提供する。

発明３は、前記発明１または２において、前記生成部は、前記第１パラメータを生成した後、所定の時間差をおいて前記第２パラメータを生成し、前記検出部は、前記第１パラメータを検出した後、前記所定の時間差をおいて前記第２パラメータを検出する温度測定装置を提供する。
発明４は、前記発明３において、前記第１パラメータは、前記第１周波数Ｆ₁及び第１電力Ｐ₁を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₁₁と、前記第１周波数Ｆ₁及び第２電力Ｐ₂を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₁₂との差である第１電圧差ΔＶ₁である温度測定装置を提供する。この装置において、前記第２パラメータは、前記第２周波数Ｆ₂及び前記第１電力Ｐ₁を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₂₁と、前記第２周波数Ｆ₂及び前記第２電力Ｐ₂を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₂₂との差である第２電圧差ΔＶ₂である。

発明５は、発明４において、前記制御部は、前記第１電圧差ΔＶ₁、前記第１電力Ｐ₁および前記第２電力Ｐ₂に基づいて第１電圧感度Ｓ₁を算出する温度測定装置を提供する。またこの制御部は、前記第２電圧差ΔＶ₂、前記第１電力Ｐ₁および前記第２電力Ｐ₂に基づいて第２電圧感度Ｓ₂を算出する。さらに制御部は、前記第１電圧感度Ｓ₁および前記第２電圧感度Ｓ₂の差である電圧感度差ΔＳに基づいて前記温度値を算出する。

発明６は、前記発明５において、電圧感度差の複数の値と複数の温度値とをそれぞれ対応付けて記憶するメモリ部をさらに含む温度測定装置を提供する。この装置において、前記制御部は前記メモリ部を参照し、前記電圧感度差ΔＳに対応する温度値を読み出す。
発明７は、前記発明１において、算出された前記温度値情報を含む外部伝送信号を生成する伝送信号生成部をさらに含む温度測定装置を提供する。

発明８は、下記ステップを含む温度測定方法を提供する。
・第１周波数Ｆ１のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に基づいて第１パラメータを生成する第１パラメータ生成ステップ、
・生成された前記第１パラメータを検出する第１パラメータ検出ステップ、
・第２周波数Ｆ２のＲＦ信号に基づいて第２パラメータを生成する第２パラメータ生成ステップ、
・生成された前記第２パラメータを検出する第２パラメータ検出ステップ、
・検出された前記第１および前記第２パラメータに基づいて温度値を算出する算出ステップ。

この方法を用いれば、温度センサーを別に加えることなく、予め備えられている素子と受信されるＲＦ信号とを用いて温度を測定することができる。また、伝送距離及び受信環境の変化により変化されるＲＦ信号の電力に影響を受けず、正確に温度を測定することができる。
発明９は、前記発明８において、前記第１周波数Ｆ₁および前記第２周波数Ｆ₂はＳＨＦ（ＳｕｐｅｒＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の周波数であることを特徴とする温度測定方法を提供する。

発明１０は、前記発明８または９において、前記第２パラメータ生成ステップは、前記第１パラメータ生成ステップにおける前記第１パラメータの生成後、所定の時間差をおいて前記第２パラメータを生成する温度測定方法を提供する。この方法において、前記第２パラメータ検出ステップは、前記第１パラメータ検出ステップにおける前記第１パラメータの検出後、前記所定の時間差をおいて前記第２パラメータを検出する。

発明１１は、前記発明１０において、前記第１パラメータは、前記第１周波数Ｆ₁及び第１電力Ｐ₁を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₁₁と、前記第１周波数Ｆ₁及び第２電力Ｐ₂を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₁₂との差である第１電圧差ΔＶ₁である温度測定方法を提供する。この方法において、前記第２パラメータは、前記第２周波数Ｆ₂及び前記第１電力Ｐ₁を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₂₁と、前記第２周波数Ｆ₂及び前記第２電力Ｐ₂を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ₂₂との差である第２電圧差ΔＶ₂である。

発明１２は、前記発明１１において、前記算出ステップは、前記第１電圧差ΔＶ₁、前記第１電力Ｐ₁および前記第２電力Ｐ₂に基づいて第１電圧感度Ｓ₁を算出し、前記第２電圧差ΔＶ₂、前記第１電力Ｐ₁および第２電力Ｐ₂に基づいて第２電圧感度Ｓ₂を算出し、前記第１電圧感度Ｓ₁および前記第２電圧感度Ｓ₂の差である電圧感度差ΔＳに基づいて前記温度値を算出する温度測定方法を提供する。

発明１３は、前記発明８において、算出された前記温度値情報が含まれた外部伝送信号を生成するステップをさらに含む温度測定方法を提供する。

本発明によると、温度センサーを別に加えず、予め備えられている素子と受信されるＲＦ信号を用いて温度を測定することができる。また、伝送距離と受信環境の変化により変化され得るＲＦ信号の電力に影響を受けず、正確に温度を測定することができる。

以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
図２は本発明に係る温度測定装置の一実施形態であって、ＲＦＩＤタグを詳細に示したブロック図である。図２には、温度測定装置として使用可能なＲＦＩＤタグ２００以外にＲＦＩＤリーダ１００をさらに示した。
ＲＦＩＤリーダ１００はＲＦＩＤタグ２００とＲＦ信号を送受信する。なお、ＲＦＩＤリーダ１００からＲＦＩＤタグ２００に送信されるＲＦ信号の周波数と電力にはいくつかの組み合わせがある。詳細に、ＲＦＩＤリーダ１００はＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域に属する９００ＭＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号とＳＨＦ（ＳｕｐｅｒＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域に属する１０ＧＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号、１０ＧＨｚ／２ｍＷのＲＦ信号、２０ＧＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号、および２０ＧＨｚ／２ｍＷのＲＦ信号をＲＦＩＤタグ２００に送信する。ＲＦＩＤリーダ１００は、それぞれのＲＦ信号を所定の時間差をおいて送信する。

ＲＦＩＤタグ２００は９００ＭＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号を受信すると、これを用いて自分の基本データが収録されたＲＦ信号を生成しＲＦＩＤリーダ１００へ送信する。また、ＲＦＩＤタグ２００は１０ＧＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号、１０ＧＨｚ／２ｍＷのＲＦ信号、２０ＧＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号、および２０ＧＨｚ／２ｍＷのＲＦ信号を順に受信する場合、これを用いて自分の温度を測定し、測定された温度値が収録されたＲＦ信号を生成してＲＦＩＤリーダ１００へ送信する。

以下、説明の便宜上、１０ＧＨｚを第１周波数Ｆ₁、２０ＧＨｚを第２周波数Ｆ₂、１ｍＷを第１電力Ｐ₁、２ｍＷを第２電力Ｐ₂とする。
ＲＦＩＤタグ２００は、アンテナ部２１０、静電圧生成部２２０、電圧検出部２３０、制御部２４０、メモリ部２５０および伝送信号生成部２６０を備える。
アンテナ部２１０は、ＲＦＩＤリーダ１００とＲＦ信号とを送受信する。アンテナ部２１０はＲＦ信号を受信すると、静電圧生成部２２０にＡＣ電源を誘起する。なお、誘起されるＡＣ電源の周波数は受信されたＲＦ信号の周波数と同一であり、ＡＣ電源の電力は受信されたＲＦ信号の電力に比例する。

結果的に、アンテナ部２１０は、第１周波数Ｆ₁と第１電力Ｐ₁とを有するＲＦ信号（以下、Ｆ₁／Ｐ₁のＲＦ信号と記載する）、Ｆ₁／Ｐ₂のＲＦ信号を受信するとＦ₁のＡＣ電源を、静電圧生成部２２０に誘起する。また、アンテナ部２１０は、Ｆ₂／Ｐ₁のＲＦ信号、Ｆ₂／Ｐ₂のＲＦ信号を受信すると、Ｆ₂のＡＣ電源を静電圧生成部２２０に誘起する。なお、誘起されるＡＣ電源の電力は、アンテナ部２１０が受信したそれぞれのＲＦ信号の電力（Ｐ₁またはＰ₂）より小さくなる。

静電圧生成部２２０は、アンテナ部２１０により誘起されたＡＣ電源を整流してＤＣ電源を生成する。静電圧生成部２２０から生成されたＤＣ電源はＲＦＩＤタグ２００の駆動電源として使用される。
図３には静電圧生成部２２０の回路図が図示されている。同図に示したように、静電圧生成部２２０はショトキーダイオードＤとコンデンサーＣの組み合わせからなる。

ショトキーダイオードＤとは、Ｎ型半導体に導体を連結し導体と半導体の接触面で逆方向の電圧を食い止める機能（ショトキーバリア、ｓｈｏｔｔｋｙｂａｒｒｉｅｒ）を用いるダイオードである。ショトキーダイオードＤはＰＮダイオードより順方向電圧が小さいため、高周波電源の整流回路に適することから、ＲＦＩＤタグ２００の静電圧生成部２２０に用いられる。

一方、ショトキーダイオードＤは温度によって電圧感度が変化する特性を有する。係る特性からショトキーダイオードＤは温度センサーとして用いることができる。
ショトキーダイオードＤを温度センサーとして利用すれば、ショトキーダイオードＤの電圧感度の線形性が保障されなければならない。ショトキーダイオードＤの電圧感度は、低周波の電源より高周波の電源が印加される時その線形性が優れる。即ち、ショトキーダイオードＤの電圧感度は静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）に９００ＭＨｚのＡＣ電源が印加される時より、Ｆ₁またはＦ₂のＡＣ電源が印加される時にその線形性が優れる。従って、Ｆ₁またはＦ₂の電源を温度検出用電源として利用することが好ましい。

さらに、ショトキーダイオードＤの電圧感度は、ＡＣ電源の周波数に応じてその変化率が異なる。詳細には、印加されるＡＣ電源の周波数が高いほど電圧感度が高くなるもののその変化率は小さくなる。
図４ａは、温度変化によるショトキーダイオードＤの電圧感度の特性を示したグラフである。図４ａには、静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）にＦ₁のＡＣ電源とＦ₂のＡＣ電源がそれぞれ印加される場合の温度（Ｔ）によるショトキーダイオードＤの電圧感度（Ｓ＝Ｖ_cd／Ｐ_ab）を示している。図４ａにおいて、電圧感度Ｓ₁は第１周波数Ｆ₁のＡＣ電源が印加される場合の電圧感度であり、電圧感度Ｓ₂は第２周波数Ｆ₂のＡＣ電源が印加される場合の電圧感度である。同図に示したように、高い周波数Ｆ₂の電源が印加される場合の電圧感度Ｓ₂は、その感度が高いものの変化率が小さい。

図２および図３に示したように、電圧検出部２３０は静電圧生成部２２０の出力端（ｃ−ｄ端）の電圧Ｖ_cdを検出する。詳細には、電圧検出部２３０は静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）に、Ｆ₁／Ｐ₁のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加されるとき、出力端（ｃ−ｄ）の電圧Ｖ₁₁を検出し、所定時間後に静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）にＦ₁／Ｐ₂のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加されるとき、出力端（ｃ−ｄ）の電圧Ｖ₁₂を検出する。そして、電圧検出部２３０は、静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）にＦ₂／Ｐ₁のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加されるとき、出力端（ｃ−ｄ端）の電圧Ｖ₂₁を検出し、所定時間後に静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）にＦ₂／Ｐ₂のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加されるとき、出力端（ｃ−ｄ）の電圧Ｖ₂₂を検出する。

制御部２４０は電圧検出部２３０から検出された電圧値Ｖ₁₁、Ｖ₁₂、Ｖ₂₁、Ｖ₂₂と電力値Ｐ₁、Ｐ₂を用いて温度値（Ｔ）を算出する。
詳細には、制御部２４０は次式（１）、（２）に基づいて、第１周波数Ｆ₁のＡＣ電源が印加される場合のショトキーダイオードＤの電圧感度（以下、Ｓ₁と表記する）と、第２周波数Ｆ₂のＡＣ電源が印加される場合のショトキーダイオードＤの電圧感度（以下、Ｓ₂と表記する）とを算出する。

Ｓ₁＝（Ｖ₁₂−Ｖ₁₁）／（Ｐ₂−Ｐ₁）・・・（１）
Ｓ₂＝（Ｖ₂₂−Ｖ₂₁）／（Ｐ₂−Ｐ₁）・・・（２）
そして、制御部２４０は、下式（３）によりショトキーダイオードＤの電圧感度差（以下、ΔＳと表記する）を算出し、これに基づいて温度（Ｔ）値を算出する。
ΔＳ＝Ｓ₂−Ｓ₁ ・・・（３）
図４ｂは温度（Ｔ）によるΔＳ特性を示したグラフである。同図に示したグラフは図４ａに示した電圧感度Ｓ₂、Ｓ₁の差に該当する。制御部２４０はΔＳを算出した後、このグラフを用いて温度（Ｔ）値を算出することができる。例えば、制御部２４０によって算出されたΔＳの値がΔＳ_aとすると、図４ｂのグラフ上でそれに応じる温度値（Ｔ_a）を算出することができる。

一方、図４ｂに示したグラフは、ΔＳの複数の値と複数の温度値とを対応付けてメモリ部２５０に予め格納することができる。この場合、制御部２４０はΔＳ算出後に、メモリ部２５０に格納されたデータを参照して、算出されたΔＳに対応される温度値を読み出す。
その他、メモリ部２５０には認証に必要な基本データも共に格納される。基本データはタグ１００が付着された客体が人である場合、名前、生年月日、身分などがこれに該当する。物である場合、その種類、製造日付などの情報が該当される。

伝送信号生成部２６０は、メモリ部２５０に格納された基本データまたは制御部２４０から算出された温度値が収録されたＲＦ信号を生成し、ＲＦＩＤリーダ１００に送信する。
以下、図２に示したＲＦＩＤタグ１００が温度を測定する方法につき、図５に基づいて詳説する。図５は本発明の一実施形態に係るそれぞれ異なる周波数のＲＦ信号を用いて温度を測定する方法を説明するためのフローチャートである。

まず、アンテナ部２１０はＲＦＩＤリーダ１００からＦ₁／Ｐ₁のＲＦ信号を受信する（Ｓ３１０）。静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ）には、Ｆ₁／Ｐ₁ののＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加される。電圧検出部２３０は静電圧生成部２２０の出力端（ｃ−ｄ端）の電圧Ｖ₁₁を検出する（Ｓ３１５）。
アンテナ部２１０はＲＦＩＤリーダ１００からＦ₁／Ｐ₂のＲＦ信号を受信する（Ｓ３２０）。すると、静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）には、Ｆ₁／Ｐ₂のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加される。電圧検出部２３０は、前記電圧Ｖ₁₁の検出後に、静電圧生成部２２０の出力端（ｃ−ｄ端）の電圧Ｖ₁₂を検出する（Ｓ３２５）。

制御部２４０は、電圧検出部２３０から電圧値Ｖ₁₁を取り込み、電圧値Ｖ₁₁の取り込み後所定時間Ｔ１以上経過後に、電圧検出部２３０から電圧値Ｖ₁₂を取り込む。制御部２４０は、電圧値Ｖ₁₁、Ｖ₁₂を用い、前記式（１）に基づいて電圧感度Ｓ₁を算出する（Ｓ３３０）。
その後、アンテナ部２１０はＲＦＩＤリーダ１００からＦ₂／Ｐ₁のＲＦ信号を受信する（Ｓ３３５）。静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）にはＦ₂／Ｐ₁のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加される。電圧検出部２３０は静電圧生成部２２０の出力端（ｃ−ｄ端）の電圧Ｖ₂₁を検出する（Ｓ３４０）。

アンテナ部２１０はＲＦＩＤリーダ１００からＦ₂／Ｐ₂のＲＦ信号を受信する（Ｓ３４５）。静電圧生成部２２０の入力端（ａ−ｂ端）にはＦ₂／Ｐ₂のＲＦ信号により誘起されたＡＣ電源が印加される。電圧検出部２３０は、前記電圧Ｖ₂₁を検出後、静電圧生成部２２０の出力端（ｃ−ｄ端）の電圧Ｖ₂₂を検出する（Ｓ３５０）。
制御部２４０は、前記電圧値Ｖ₁₂の取り込みから所定時間Ｔ２以上が経過した後に、電圧検出部２３０から電圧Ｖ₂₁を取り込み、電圧値Ｖ₂₁の取り込み後所定時間Ｔ３以上経過後に、電圧検出部２３０から電圧値Ｖ₂₂を取り込む。制御部２４０は、電圧値Ｖ₂₁、Ｖ₂₂を用い、前記式（２）に基づいて電圧感度Ｓ₂を算出する（Ｓ３５５）。

制御部２４０は電圧感度Ｓ₁、Ｓ₂を用い、前記式（３）に基づいて電圧感度差ΔＳを算出する（Ｓ３６０）。さらに、制御部２４０は電圧感度差ΔＳに基づいて温度値を算出する（Ｓ３６５）。電圧感度差ΔＳに基づいた温度値算出は、図４ｂに示した温度（Ｔ）変化によるΔＳグラフを用いることによって可能になる。
また、図４ｂに示したグラフに代えて、電圧感度差の複数の値と複数の温度値とを対応付けてメモリ部２５０に予め格納しておき、制御部２４０が算出した電圧感度差ΔＳに対応する温度値を読み出すことも可能である。

伝送信号生成部２６０は、制御部２４０で算出された温度値が収録されたＲＦ信号を生成しアンテナ部２１０を介してＲＦＩＤリーダ１００に送信する（Ｓ３７０）。なお、伝送信号生成部２６０はメモリ部２５０に格納された基本データを一緒に送信することも可能である。
本実施の形態では、無線認証リーダ１００から周波数と電力が相異なる４つのＲＦ信号を受信し、これにより誘起される各電圧の差を用いて周波数別に電圧感度を算出し、算出された電圧感度の差を用いて温度値を算出する。従って、ＲＦＩＤタグ２００の位置、方向、およびＲＦＩＤリーダ１００とＲＦＩＤタグ２００間の距離によってＲＦ信号の受信電力が変化するとしても、その影響を受けず正確に温度値を算出することができる。

一方、本実施の形態では、温度変化により電圧感度が変化する素子としてショトキーダイオードＤを言及した。しかしながら、これは一例に過ぎず、一般ダイオードはもちろん、温度変化によって電圧感度が変化する素子であればいずれのものでも使用できる。
そして、実施形態では、温度測定のために相異なる周波数と電力のＲＦ信号が受信される場合に静電圧生成部２２０の出力端から発生される電圧差を算出しこれを用いた。しかし、これには一実施の形態であって、測定される電圧は静電圧生成部２２０のいずれの部分の電圧でも構わない。従って、静電圧生成部２２０のショトキーダイオードに発生する電圧値を算出し本発明を具現することができる。のみならず、測定されるパラメータは電圧だけでなく電流またはインピーダンスであって構わない。

以上、本発明の理解の便宜のために温度測定装置として利用されるＲＦＩＤタグ２００につき詳説したが、これもやはり一例に過ぎない。従って、相異なる２つ以上の周波数のＲＦ信号を受信し、これお用いて温度を測定する装置であれば、本発明の技術的な思想を適用して具現することができる。
そして、本実施の形態では温度測定用として使用される１０ＧＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号、１０ＧＨｚ／２ｍＷのＲＦ信号、２０ＧＨｚ／１ｍＷのＲＦ信号、２０ＧＨｚ／２ｍＷのＲＦ信号は一実施の形態に過ぎず、ＲＦ信号の周波数と電力にはその制限はない。

以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。

一般の無線認証システムのブロック図本発明に係る温度測定装置の一実施の形態であって、ＲＦＩＤタグを詳細に示したブロック図図２の静電圧生成部の回路図温度変化に係るショトキーダイオードの電圧感度差の特性を示したグラフ温度変化に係るショトキーダイオードの電圧感度差の特性を示したグラフ本発明の一実施の形態に係る相異なる周波数のＲＦ信号を用いて温度を測定する方法を説明するためのフローチャート

符号の説明

１００無線認証リーダ
２００ＲＦＩＤタグ
２１０アンテナ部
２２０静電圧生成部
２３０電圧検出部
２４０制御部
２５０メモリ部
２６０伝送信号生成部

Claims

第１周波数Ｆ₁のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に基づいて第１パラメータを生成し、第２周波数Ｆ₂のＲＦ信号に基づいて第２パラメータを生成する生成部と、
生成された前記第１および第２パラメータを検出する検出部と、
検出された前記第１および前記第２パラメータに基づいて温度値を算出する制御部と、
を含み、前記第１パラメータは、前記第１周波数Ｆ ₁ 及び第１電力Ｐ ₁ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₁₁ と、前記第１周波数Ｆ ₁ 及び第２電力Ｐ ₂ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₁₂ との差である第１電圧差ΔＶ ₁ であり、前記第２パラメータは、前記第２周波数Ｆ ₂ 及び前記第１電力Ｐ ₁ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₂₁ と、前記第２周波数Ｆ ₂ 及び前記第２電力Ｐ ₂ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₂₂ との差である第２電圧差ΔＶ ₂ であることを特徴とする、温度測定装置。
前記第１周波数Ｆ₁および前記第２周波数Ｆ₂はＳＨＦ（ＳｕｐｅｒＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の周波数であることを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
前記生成部は、前記第１パラメータを生成した後、所定の時間差をおいて前記第２パラメータを生成し、
前記検出部は、前記第１パラメータを検出した後、前記所定の時間差をおいて前記第２パラメータを検出することを特徴とする、請求項１または２に記載の温度測定装置。
前記制御部は、前記第１電圧差ΔＶ₁、前記第１電力Ｐ₁および前記第２電力Ｐ₂に基づいて第１電圧感度Ｓ１を算出し、前記第２電圧差ΔＶ₂、前記第１電力Ｐ₁および前記第２電力Ｐ₂に基づいて第２電圧感度Ｓ₂を算出し、前記第１電圧感度Ｓ₁および前記第２電圧感度Ｓ₂の差である電圧感度差ΔＳに基づいて前記温度値を算出することを特徴とする、請求項３に記載の温度測定装置。
電圧感度差の複数の値と複数の温度値とをそれぞれ対応付けて記憶するメモリ部をさらに含み、
前記制御部は前記メモリ部を参照し、前記電圧感度差ΔＳに対応する温度値を読み出すことを特徴とする請求項４に記載の温度測定装置。
算出された前記温度値情報を含む外部伝送信号を生成する伝送信号生成部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の温度測定装置。
第１周波数Ｆ１のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に基づいて第１パラメータを生成する第１パラメータ生成ステップと、
生成された前記第１パラメータを検出する第１パラメータ検出ステップと、
第２周波数Ｆ２のＲＦ信号に基づいて第２パラメータを生成する第２パラメータ生成ステップと、
生成された前記第２パラメータを検出する第２パラメータ検出ステップと、
検出された前記第１および前記第２パラメータに基づいて温度値を算出する算出ステップと、
を含み、前記第１パラメータは、前記第１周波数Ｆ ₁ 及び第１電力Ｐ ₁ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₁₁ と、前記第１周波数Ｆ ₁ 及び第２電力Ｐ ₂ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₁₂ との差である第１電圧差ΔＶ ₁ であり、前記第２パラメータは、前記第２周波数Ｆ ₂ 及び前記第１電力Ｐ ₁ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₂₁ と、前記第２周波数Ｆ ₂ 及び前記第２電力Ｐ ₂ を持つＲＦ信号に基づいて生成された電圧Ｖ ₂₂ との差である第２電圧差ΔＶ ₂ であることを特徴とする、温度測定方法。
前記第１周波数Ｆ₁および前記第２周波数Ｆ₂はＳＨＦ（ＳｕｐｅｒＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の周波数であることを特徴とする請求項７に記載の温度測定方法。
前記第２パラメータ生成ステップは、前記第１パラメータ生成ステップにおける前記第１パラメータの生成後、所定の時間差をおいて前記第２パラメータを生成し、
前記第２パラメータ検出ステップは、前記第１パラメータ検出ステップにおける前記第１パラメータの検出後、前記所定の時間差をおいて前記第２パラメータを検出することを特徴とする、請求項７または８に記載の温度測定方法。
前記算出ステップは、前記第１電圧差ΔＶ₁、前記第１電力Ｐ₁および前記第２電力Ｐ₂に基づいて第１電圧感度Ｓ₁を算出し、前記第２電圧差ΔＶ₂、前記第１電力Ｐ₁および第２電力Ｐ₂に基づいて第２電圧感度Ｓ₂を算出し、前記第１電圧感度Ｓ₁および前記第２電圧感度Ｓ₂の差である電圧感度差ΔＳに基づいて前記温度値を算出することを特徴とする、請求項９に記載の温度測定方法。
算出された前記温度値情報が含まれた外部伝送信号を生成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の温度測定方法。