JP4279841B2 - IC tag, receiving apparatus and reading method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置に関し、特にICタグなどに用いられる輻輳制御機能付きICチップの構成に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to the configuration of an IC chip with a congestion control function used for an IC tag or the like.
例えば、本発明者が検討した技術として、受信装置と複数のICタグとの間で、信号を授受することによって、ICタグの識別を行うとき、複数のICタグからの信号による輻輳を制御する手段として、以下の技術が考えられる(例えば、特許文献1参照)。 For example, as a technique studied by the present inventor, when an IC tag is identified by exchanging signals between a receiving device and a plurality of IC tags, congestion due to signals from the plurality of IC tags is controlled. As a means, the following technique can be considered (for example, refer to Patent Document 1).
まず、ICタグが受信装置からの送信要求に対して、そのICタグの中に持つ認識番号を1ビットずつ送信する。受信装置は、受信した認識番号の1ビットをICタグへ返送する。そして、ICタグは、返送された1ビットと送信した1ビットとを比較して、等しければ次の1ビットを送信し、異なれば他のICタグが存在していることになるので、送信を停止する。そして、すべてのビットを送信して、受信装置が正常に認識番号を受信したことの連絡を受けると、そのICタグはそれ以降の応答をすべて終了する。このシーケンスを繰り返すことによって複数のICタグが存在しても個別に認識することが可能となる。
ところで、前記のようなICタグなどの輻輳を制御する技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。 By the way, as a result of examination by the present inventor on the technology for controlling congestion of the IC tag and the like as described above, the following has been clarified.
例えば、前記の方法では、複数のICタグを識別するために複雑な論理回路を必要とする。なぜならば、ICタグは、認識番号の複数ビットを連続して送信することはしないで、1ビット単位に受信装置との送受信を繰り返すため、複雑なコマンドを必要とし、動作ステージ数が多く、複雑なフリップフロップを必要とし、送受信の切り替えを複雑に制御する必要があり、メモリアドレスカウンタに複雑な制御を必要とし、データの比較回路を必要とするからである。 For example, the above method requires a complicated logic circuit to identify a plurality of IC tags. This is because the IC tag does not continuously transmit a plurality of bits of the identification number, and repeats transmission and reception with the receiving device in 1-bit units, requiring a complicated command, a large number of operation stages, and complicated. This is because a complicated flip-flop is required, and transmission / reception switching must be controlled in a complicated manner, the memory address counter needs complicated control, and a data comparison circuit is required.
この論理回路の複雑性によって、半導体装置のサイズが大きくなり、このことは、半導体装置のコスト上昇を招くことになり、ICタグの普及を阻害する要因ともなる。 The complexity of the logic circuit increases the size of the semiconductor device, which increases the cost of the semiconductor device and hinders the spread of IC tags.
そこで、本発明の目的は、ICタグなどに実装されるICチップなどにおいて、輻輳制御機能を簡単な論理で構成し、小さいサイズの輻輳制御機能付き半導体装置を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a small-sized semiconductor device with a congestion control function by configuring a congestion control function with simple logic in an IC chip mounted on an IC tag or the like.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
前記の課題を解決する第1の手段は、非接触で情報を送出する半導体装置の中に、第1の乱数と当該第1の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該第1の乱数の数値に従って、時間差をもってメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該半導体装置のメモリアドレスカウンタには当該第1の乱数を時間差制御のためにセットされることを特徴とする半導体装置とすることである。 A first means for solving the above-mentioned problem has a memory for storing information other than the first random number and the first random number in a semiconductor device that sends information in a non-contact manner, and the first random number In the semiconductor device that transmits information in the memory with a time difference according to the numerical value of the semiconductor device, the first random number is set in the memory address counter of the semiconductor device for time difference control. It is.
前記の課題を解決する第2の手段は、非接触で情報を送出する複数の半導体装置の中に、第1の乱数と当該第1の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該複数の半導体装置が外部からのクロックに同期して動作して、当該半導体装置の外部にある受信装置において、当該複数の半導体装置が動作していることを検出したとき、当該第1の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出することを特徴とする半導体装置とすることである。 A second means for solving the above-mentioned problem has a memory for storing information other than the first random number and the first random number in the plurality of semiconductor devices that send information in a non-contact manner, When the semiconductor device operates in synchronization with an external clock and detects that the plurality of semiconductor devices are operating in a receiving device outside the semiconductor device, the semiconductor device operates according to the first random number. A semiconductor device is characterized in that each semiconductor device transmits information in a memory in the semiconductor device with a time difference.
前記の課題を解決する第3の手段は、非接触で情報を送出する複数の半導体装置の中に、第1の乱数と第2の乱数と当該第1及び第2の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該複数の半導体装置が外部からのクロックに同期して動作して、当該半導体装置の外部にある受信装置において、複数の半導体装置が動作していることを検出したとき、当該第1の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体内にあるメモリ内の情報を送出して、さらに当該受信装置において、複数の半導体装置が同一の第1の乱数を所有することを検出したとき、半導体装置の当該第2の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体内にあるメモリ内の情報を送出することを特徴とする半導体装置とすることである。 According to a third means for solving the above problem, the first random number, the second random number, and information other than the first and second random numbers are stored in a plurality of semiconductor devices that send information in a non-contact manner. And when the plurality of semiconductor devices operate in synchronization with an external clock and the receiving device outside the semiconductor device detects that the plurality of semiconductor devices are operating, According to the numerical value of the first random number, each semiconductor device transmits information in the memory in the semiconductor with a time difference, and in the receiving device, a plurality of semiconductor devices have the same first random number. The semiconductor device is characterized in that each semiconductor device transmits information in a memory in the semiconductor with a time difference according to the value of the second random number of the semiconductor device. It is.
前記の課題を解決する第4の手段は、非接触で情報を送出する半導体装置の中に、第1の乱数と当該第1の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該第1の乱数の数値に従って、時間差をもってメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該メモリはさらにエラー検出コードを記憶し、複数の半導体装置が外部のクロックに同期して動作するとき、当該複数の半導体装置から当該エラー検出コードも送出されて、受信装置において、当該エラー検出コードは論理的和で受信されて、単数の場合では出現しないエラー検出コードであることを認識して、受信装置において複数の半導体装置が動作していることを検出することを特徴とする半導体装置とすることである。 According to a fourth means for solving the above problem, the semiconductor device for transmitting information in a non-contact manner has a memory for storing information other than the first random number and the first random number, and the first random number In the semiconductor device that sends information in the memory with a time difference according to the numerical value of the memory, the memory further stores an error detection code, and when the plurality of semiconductor devices operate in synchronization with an external clock, the plurality of semiconductor devices The error detection code is also transmitted, and the receiving device receives the error detection code as a logical sum, and recognizes that the error detection code does not appear in the singular case. It is a semiconductor device characterized by detecting that is operating.
前記の課題を解決する第5の手段は、非接触で情報を送出する半導体装置の中に、第1の乱数と当該第1の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該第1の乱数の数値に従って、時間差をもってメモリ内の情報を送出する半導体装置において、半導体装置内に第1の乱数と同じビット数のカウンタを持ち、第1の乱数を当該カウンタにセットして、外部からのクロックによりカウンタを変化させて、当該カウンタの内容が特定のコードに達したときに当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出することを特徴とする半導体装置とすることである。 According to a fifth means for solving the above problem, the semiconductor device for transmitting information in a contactless manner has a memory for storing information other than the first random number and the first random number, and the first random number In the semiconductor device that transmits information in the memory with a time difference according to the numerical value of the above, the semiconductor device has a counter having the same number of bits as the first random number, sets the first random number in the counter, and receives an external clock The semiconductor device is characterized in that the information in the memory in the semiconductor device is transmitted when the content of the counter reaches a specific code by changing the counter.
前記の課題を解決する第6の手段は、非接触で情報を送出する半導体装置の中に、第1の乱数と当該第1の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該第1の乱数の数値に従って、時間差をもってメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該半導体装置の外部から搬送波信号がLレベルからHレベルに一定時間継続し、その後、いったんLレベルに落ちて、一定時間経過後に再びHレベルとなった時に最初のクロックと認識することを特徴とする半導体装置とすることである。 A sixth means for solving the above-mentioned problem has a memory for storing information other than the first random number and the first random number in a semiconductor device that sends information in a non-contact manner, and the first random number In a semiconductor device that sends information in a memory with a time difference according to the numerical value of The semiconductor device is characterized in that when it becomes H level again, it is recognized as the first clock.
前記の課題を解決する第7の手段は、非接触で情報を送出する半導体装置の中に、第1の乱数と当該第1の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該第1の乱数の数値に従って、時間差をもってメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該半導体装置の中には、当該メモリのアドレスを示すカウンタを保持して、当該カウンタは当該第1の乱数の数値をセットしてカウント動作することと兼用することを特徴とする半導体装置とすることである。 A seventh means for solving the above-mentioned problem has a memory for storing information other than the first random number and the first random number in a semiconductor device that sends information in a non-contact manner, and the first random number In the semiconductor device that sends the information in the memory with a time difference according to the numerical value of, the semiconductor device holds a counter indicating the address of the memory, and the counter sets the numerical value of the first random number. In other words, the semiconductor device is also used as a counting operation.
前記の課題を解決する第8の手段は、非接触で情報を送出する複数の半導体装置の中に、第1の乱数と第2の乱数と当該第1及び第2の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該複数の半導体装置が外部からのクロックに同期して動作して、受信装置において、複数の半導体装置が動作していることを検出したとき、当該第1の乱数の数値に従って、それぞれの半導体チップが時間差をもって当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出して、さらに受信装置において、複数の半導体装置が同一の第1の乱数を所有することを検出したとき、半導体装置の当該第2の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体内にあるメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該半導体装置の中には、当該メモリのアドレスを示すカウンタを保持して、当該カウンタは当該第2の乱数の数値をセットしてカウント動作することと兼用することを特徴とする半導体装置とすることである。 According to an eighth means for solving the above problem, the first random number, the second random number, and information other than the first and second random numbers are stored in a plurality of semiconductor devices that send information in a non-contact manner. And when the plurality of semiconductor devices operate in synchronization with an external clock and the receiving device detects that the plurality of semiconductor devices are operating, according to the first random number. When each semiconductor chip sends out information in a memory in the semiconductor device with a time difference, and the receiving device detects that a plurality of semiconductor devices possess the same first random number, the semiconductor device In the semiconductor device in which each semiconductor device transmits information in the memory in the semiconductor with a time difference according to the value of the second random number in the semiconductor device, the semiconductor device includes the memory Holding the counter indicating the address, the counter is to the semiconductor device which is characterized in that also serves as a counting operation by setting the value of the second random number.
前記の課題を解決する第9の手段は、非接触で情報を送出する複数の半導体装置の中に、第1の乱数と第2の乱数と当該の第1及び第2の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該複数の半導体装置が外部からのクロックに同期して動作して、受信装置において、複数の半導体装置が動作していることを検出したとき、当該第1の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出して、さらに受信装置において、複数の半導体装置が同一の第1の乱数を所有することを検出したとき、半導体装置の当該第2の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該半導体装置の中には、当該メモリのアドレスを示すカウンタを保持して、当該カウンタは当該第2の乱数の数値をセットしてカウント動作することと兼用とする半導体装置において、当該第2の乱数の数値をセットするための信号は、外部からの最後のクロック信号がHレベルからLレベルに変わった後に特定の変調期間が存在して、当該一定時間後に搬送波が初期の搬送波の振幅に戻るタイミングを得ることにより実現することを特徴とする半導体装置とすることである。 According to a ninth means for solving the above-mentioned problems, the first random number, the second random number, and information other than the first and second random numbers are stored in a plurality of semiconductor devices that send information in a non-contact manner. When the plurality of semiconductor devices operate in synchronization with an external clock and the receiving device detects that the plurality of semiconductor devices are operating, the first random number value is stored. When each of the semiconductor devices transmits information in a memory in the semiconductor device with a time difference, and the receiving device detects that a plurality of semiconductor devices possess the same first random number, the semiconductor In a semiconductor device in which each semiconductor device transmits information in a memory in the semiconductor device with a time difference according to the value of the second random number of the device, the semiconductor device includes the memory A signal for setting the value of the second random number in the semiconductor device which also holds the counter indicating the address of the second address and performs the counting operation by setting the value of the second random number. Is realized by obtaining a timing in which a specific modulation period exists after the last external clock signal changes from H level to L level, and the carrier wave returns to the initial carrier wave amplitude after the certain time. The semiconductor device is characterized.
前記の課題を解決する第10の手段は、非接触で情報を送出する複数の半導体装置の中に、第1の乱数と第2の乱数と当該第1及び第2の乱数以外の情報を記憶するメモリを持ち、当該複数の半導体装置が外部からのクロックに同期して動作して、受信装置において、複数の半導体装置が動作していることを検出したとき、当該第1の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出して、さらに受信装置において、複数の半導体装置が同一の第1の乱数を所有することを検出したとき、半導体装置の当該第2の乱数の数値に従って、それぞれの半導体装置が時間差をもって当該半導体装置内にあるメモリ内の情報を送出する半導体装置において、当該半導体装置の中には、当該メモリのアドレスを示すカウンタを保持して、当該カウンタは当該第2の乱数の数値をセットしてカウント動作することと兼用とする半導体装置において、当該半導体装置内には、当該カウンタがメモリのアドレスを示すカウンタとして使用されていることを示すフリップフロップが存在することを特徴とする半導体装置とすることである。 According to a tenth means for solving the above problem, the first random number, the second random number, and information other than the first and second random numbers are stored in a plurality of semiconductor devices that send information without contact. And when the plurality of semiconductor devices operate in synchronization with an external clock and the receiving device detects that the plurality of semiconductor devices are operating, according to the first random number. When each semiconductor device sends out information in a memory in the semiconductor device with a time difference, and the receiving device detects that a plurality of semiconductor devices possess the same first random number, the semiconductor device In the semiconductor device in which each semiconductor device transmits information in the memory in the semiconductor device with a time difference according to the value of the second random number, In the semiconductor device that holds the counter indicating the address of the second memory, and the counter is also used for the counting operation by setting the value of the second random number, in the semiconductor device, the counter The semiconductor device is characterized by the presence of a flip-flop indicating that the counter is used as a counter.
よって、前記の半導体装置によれば、シンプルな回路構成で輻輳制御機能を実現することが可能となる。そして、小さいサイズすなわち0.5mm角以下のサイズで輻輳制御が可能な半導体装置を構成することが可能となる。 Therefore, according to the semiconductor device, the congestion control function can be realized with a simple circuit configuration. A semiconductor device capable of controlling congestion with a small size, that is, a size of 0.5 mm square or less can be configured.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
(1)シンプルな論理回路を構成して輻輳制御用ICタグを実現することが可能となる。 (1) A congestion control IC tag can be realized by configuring a simple logic circuit.
(2)コマンドを必要としないので、そのために複雑なデコード回路が不要であり、簡潔に論理を構成することができる。 (2) Since no command is required, a complicated decoding circuit is not required for this purpose, and the logic can be simply configured.
(3)動作ステージに繰り返しが多いため、制御するフリップフロップを少なくすることができ、簡潔な論理を構成することができる。 (3) Since there are many repetitions in the operation stage, the number of flip-flops to be controlled can be reduced, and a simple logic can be configured.
(4)メモリアドレスカウンタをメモリデータの送出制御と兼用することができ、簡潔に論理を構成することができる。 (4) The memory address counter can also be used as memory data transmission control, and the logic can be simply configured.
(5)前記(1)〜(4)により、小さいサイズすなわち0.5mm角以下のサイズで輻輳制御が可能な半導体装置を構成することが可能となる。 (5) By the above (1) to (4), it is possible to configure a semiconductor device capable of controlling congestion with a small size, that is, a size of 0.5 mm square or less.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that in all the drawings for explaining the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and the repeated explanation thereof is omitted.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1である半導体装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
まず、図1により、本実施の形態1の半導体装置の構成の一例を説明する。本実施の形態1の半導体装置は、例えば、ICチップ12とされ、メモリアドレスカウンタ13、アンテナ14、整流回路15、メモリ16、第1のフリップフロップ18などから構成されている。
First, an example of the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor device according to the first embodiment is, for example, an
メモリ16内には、第1の乱数11、認識番号17などの情報があらかじめ書き込まれている。
Information such as the first
メモリアドレスカウンタ13は、メモリ16のビットアドレスを示すカウンタであり、第1の乱数11と同じビット数を持つ。
The
次に、図1により、本実施の形態1の半導体装置の動作を説明する。まず、アンテナ14が外部からの電磁波を受けて、整流回路15において直流電圧が生成される。
Next, the operation of the semiconductor device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. First, the
そして、第1のフリップフロップ18は、初期状態として“H”にセットされ、このとき、メモリ16内の第1の乱数11が、メモリアドレスカウンタ13にセットされる。
The first flip-
次に、外部にある受信装置からのクロックを受信して、メモリアドレスカウンタ13はカウントアップ又はカウントダウンを行う。
Next, upon receiving a clock from an external receiving device, the
そして、メモリアドレスカウンタ13の内容が特定のコード(例えば、“0”)に達した時、第1のフリップフロップ18が“L”にセットされ、認識番号17などのメモリ16内の情報が、整流回路15及びアンテナ14を介して外部の受信装置へ送信される。
When the content of the
すなわち、第1の乱数11の数値に従って、時間差をもって、認識番号17などのメモリ16内の情報がICチップ12から送出されることとなる。
That is, the information in the
また、非接触で情報を送出するICチップ12が複数個存在する場合、当該複数のICチップ12が外部からのクロックに同期して同時に動作する。この場合は、それぞれのICチップ12のメモリ16の中には、あらかじめ、第1の乱数11が無作為に書き込まれているので、当該第1の乱数11の数値に従って、それぞれのICチップ12が時間差をもって当該ICチップ12のメモリ16内の情報を送出する。
Further, when there are a plurality of
また、メモリアドレスカウンタ13は、メモリ16のビットアドレスを示すとともに、第1の乱数11の数値をセットしてカウント動作することと兼用しているので、シンプルな回路構成で輻輳制御を行うことが可能となる。
In addition, the
次に、第1のフリップフロップ18の機能を簡単に説明する。前記の動作を実現するには、メモリ16内にある第1の乱数11をいったんメモリアドレスカウンタ13にセットするステージが必要である。これは、第1のフリップフロップ18の出力が“H”のときにセットされる。メモリアドレスカウンタ13にセットされた第1の乱数11が、受信装置からのクロックにより、カウントアップ又はカウントダウンして“0”になったときに、第1のフリップフロップ18の出力が“L”にセットされ、メモリアドレスに従って認識番号17などのメモり16内の情報が送出される。
Next, the function of the first flip-
(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2である半導体装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention.
図2に示すように、本実施の形態2の半導体装置は、例えば、ICチップ12とされ、前記実施の形態1の半導体装置に、さらに第2のフリップフロップ21を設け、メモリ16内の情報として第2の乱数22を追加したものである。
As shown in FIG. 2, the semiconductor device according to the second embodiment is, for example, an
次に、図2により、本実施の形態2の半導体装置の動作を説明する。まず、前記実施の形態1と同様にして、外部からの電磁波を受けて、整流回路15において直流電圧が生成され、メモリ16内の第1の乱数11が、メモリアドレスカウンタ13にセットされ、メモリアドレスカウンタ13はカウントアップ又はカウントダウンする。
Next, the operation of the semiconductor device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. First, in the same manner as in the first embodiment, a DC voltage is generated in the
そして、メモリアドレスカウンタ13の内容が特定のコード(例えば、“0”)に達した時、第1のフリップフロップ18が“L”にセットされ、認識番号17などのメモリ16内の情報が、整流回路15及びアンテナ14を介して送信される。
When the content of the
そして、複数のICチップ12が外部からのクロックに同期して同時に動作し、ICチップ12の外部にある受信装置において、複数のICチップ12が存在して動作することを検出して、第1の乱数11の数値に従って、それぞれのICチップ12が時間差をもってICチップ12内にあるメモリ16内の情報を送出した後、さらに、当該受信装置において、複数のICチップ12が同一の第1の乱数11を所有することを検出したときは、第2のフリップフロップ21が“H”にセットされる。
The plurality of
すると、第2の乱数22がメモリアドレスカウンタ13にセットされ、カウントアップ又はカウントダウンが行われる。
Then, the second
そして、メモリアドレスカウンタ13の内容が特定のコード(例えば、“0”)に達した時、認識番号17などのメモリ16内の情報が、整流回路15及びアンテナ14を介して送信される。
When the content of the
よって、第1の乱数11の数値に従って、時間差をもって、認識番号17などのメモリ16内の情報が送出された後、さらに、受信装置において、複数のICチップ12が同一の第1の乱数11を所有することを検出したとき、第2の乱数22の数値に従って、それぞれのICチップ12が時間差をもって、認識番号17などのメモリ16内の情報を送出することとなる。
Therefore, after information in the
また、メモリアドレスカウンタ13は、メモリ16のビットアドレスを示すとともに、第2の乱数22の数値をセットしてカウント動作することと兼用している。
The
次に、第2のフリップフロップ21の機能を簡単に説明する。前記の動作を実現するには、メモリ16内にある第2の乱数22をいったんメモリアドレスカウンタ13にセットするステージが必要である。これは第2のフリップフロップ21の出力が“H”のときにセットされる。メモリアドレスカウンタ13にセットされた第2の乱数22が、受信装置からのクロックにより、カウントアップ又はカウントダウンして“0”となったときに、第2のフリップフロップ21の出力が“L”にセットされ、メモリアドレスに従って認識番号17などのメモリ16内の情報が送出される。
Next, the function of the second flip-
第1の乱数11と第2の乱数22をもつ理由は輻輳制御の離散確率による。第1の乱数11や第2の乱数22はメモリデータの送出するタイミングを決定していることと、あらかじめICチップ12の製造時に使用者によりアットランダムに書き込まれるため、有限ビット長となる。
The reason for having the first
したがって、ある確率で同じ乱数が衝突することは原理的に避けることが出来ない。衝突しているかどうかはエラー検出コードが乱れるために受信装置で検出することが可能である。 Therefore, it is unavoidable in principle that the same random numbers collide with a certain probability. Whether or not there is a collision can be detected by the receiving device because the error detection code is disturbed.
したがって、このとき受信装置側からモード切り替えの変調信号をICチップ12に送信することによって、各ICチップ12が持っている第2の乱数22によって再度メモリデータを送出する。第1の乱数11と第2の乱数22が全く同じで衝突する確率は一般に0ではないが、極めて小さくなる。
Therefore, at this time, by transmitting a modulation signal for mode switching from the receiving device side to the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3は、例えば、ICチップを実装したICタグとされ、前記実施の形態1又は2である半導体装置(ICチップ12)のメモリ16内の情報として、さらに、エラー検出コードを追加したものである。
(Embodiment 3)
The third embodiment of the present invention is, for example, an IC tag on which an IC chip is mounted, and further includes an error detection code as information in the
図3は、本実施の形態3において、半導体装置の受信信号を示す信号波形図である。 FIG. 3 is a signal waveform diagram showing a received signal of the semiconductor device in the third embodiment.
図3により、本実施の形態3の半導体装置の動作を説明する。まず、ICチップ12において、外部からの信号が受信されると、キャリア変調信号31は、図3のようにキャリアがない“L”レベルからキャリアがある“H”レベルに変更される。そして、“H”レベルに一定時間継続し、その後、いったん“L”レベルに落ちて、一定時間経過後に再び“H”レベルとなった時に最初のクロック信号32と認識される。
The operation of the semiconductor device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. First, when an external signal is received in the
このあと連続的に、クロック信号が受信装置のアンテナからICチップ12を含むICタグに与えられる。このクロック信号により、すべてのICタグは所定のメモリ16の内容を送出する。
Thereafter, a clock signal is continuously supplied from the antenna of the receiving device to the IC tag including the
このとき、所定のビットを受信装置が受信して、エラー検出コードを確認して、エラーがあると、複数のICタグがあるか、本当にエラーになったかのどちらかであるので、そのまま受信装置はクロック信号を送出し続ける。 At this time, the receiving device receives a predetermined bit, confirms the error detection code, and if there is an error, either the presence of a plurality of IC tags or a real error has occurred. Continue sending clock signals.
各ICタグは、自分のメモリ16内の第1の乱数11を自分のメモリアドレスカウンタ13にセットして、第1の乱数11に従って、クロック信号によりカウントアップ又はカウントダウンを進めていく。メモリアドレスカウンタ13が“0”となったときに自分のメモリ16の内容をクロック信号により送出する。
Each IC tag sets the first
さらに、受信装置は、所定のビットを受信して、エラー検出コードを確認する。エラーがあると、複数のICタグがあるか、又は本当にエラーになったかのどちらかであるので、受信装置が所定のクロックをICタグに送信した後、モード切り替え変調信号33を送信する。 Further, the receiving device receives the predetermined bit and confirms the error detection code. If there is an error, either there are a plurality of IC tags or a real error has occurred, so the receiving apparatus transmits a mode switching modulation signal 33 after transmitting a predetermined clock to the IC tag.
これによって、各ICタグは各ICタグの中のメモリ16内にある第2の乱数22を自分のメモリアドレスカウンタ13にセットして、クロック信号によりカウントアップ又はカウントダウンを進めていく。メモリアドレスカウンタ13が“0”となったときに、自分のメモリ16内の情報をクロック信号により送出する。
As a result, each IC tag sets the second
以上のように、非接触で情報を送出するICチップ12の中に、あらかじめ書き込まれた第1の乱数11と第1の乱数11以外の情報を記憶するメモリ16を持ち、第1の乱数11の数値に従って、時間差をもってメモリ16内の情報を送出するICチップ12において、第1の乱数11以外にはエラー検出コードを持ち、複数のICチップ12が外部のクロックにより、同時に動作するとき、エラー検出コードも複数のICチップ12から同時に送出されて、受信装置において、当該エラー検出コードは論理的和で受信されて、単数の場合では出現しないエラー検出コードであることを認識して、受信装置において複数のICチップ12が動作していることを検出する。
As described above, the
また、非接触で情報を送出する複数のICチップ12の中に、あらかじめ書き込まれた第1の乱数11及び第2の乱数22と第1の乱数11及び第2の乱数22以外の情報を記憶するメモリ16をもち、複数のICチップ12が外部からのクロックに同期して同時に動作して、受信装置において、複数のICチップ12が存在して動作することを検出したとき、第1の乱数11の数値に従って、それぞれのICチップ12が時間差をもってICチップ12内にあるメモリ16内の情報を送出して、さらに受信装置において、複数のICチップ12が同一の第1の乱数11を所有することを検出したとき、ICチップ12の第2の乱数22の数値に従って、それぞれのICチップ12が時間差をもってICチップ12内にあるメモリ16内の情報を送出するICチップ12において、ICチップ12の中には、メモリ16のビットアドレスを示すメモリアドレスカウンタ13を保持して、メモリアドレスカウンタ13は第2の乱数22の数値をセットしてカウント動作することと兼用とするICチップ12であって、第2の乱数22の数値をセットするための信号は、外部からの最後のクロック信号が“H”レベルから“L”レベルに変わった後に特定の変調期間(キャリア変調信号31)が存在して、当該一定時間後に搬送波が初期の搬送波の振幅に戻るタイミングを得ることによりICチップ12内のメモリ16内の情報を送出する。
In addition, information other than the first
このことにより簡潔な論理で、輻輳制御を行うことが可能となる。 This makes it possible to perform congestion control with simple logic.
(実施の形態4)
図4は本発明の実施の形態4において、複数のICタグが存在する場合の輻輳制御の方法を示す説明図である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a congestion control method when there are a plurality of IC tags in the fourth embodiment of the present invention.
図4により、複数のICタグが存在する場合の輻輳制御の方法を説明する。図4には、第1のICタグ41と第2のICタグ42と第3のICタグ43と第4のICタグ44と第5のICタグ45が存在している。
With reference to FIG. 4, a congestion control method in the case where there are a plurality of IC tags will be described. In FIG. 4, a
これらのICタグに向けて、受信装置アンテナ47から電磁波46が放射されている状態にある。受信装置48はこの電磁波46を制御することが可能である。
The
第1のICタグ41と第2のICタグ42と第3のICタグ43と第4のICタグ44と第5のICタグ45には、前記実施の形態1〜3記載のICチップ12が実装されている。各ICチップには、前記実施の形態1〜3で述べた乱数が組み込まれている。
The
各ICタグからのデータは、個別に受信装置48で読み取ることが可能である。受信装置48で読み取られたデータは、その中のグループごとに乱数と乱数のエラー検出コードがチェックされて、雑音などにより正常に読み取りが行われたかどうか正確にチェックされる。エラーチェックの方法はあらかじめアルゴリズムが明確な暗号系であってもよく、また、サイクリックリダンダンシチェックコードであってもよい。
Data from each IC tag can be individually read by the receiving
また、この例では5つのICタグが存在することになっているが、5つである必要はなく、最大1,000から10,000個のICタグが存在してもよい。 In this example, there are five IC tags. However, the number is not necessarily five, and a maximum of 1,000 to 10,000 IC tags may exist.
(実施の形態5)
図5(a)〜(c)は前記実施の形態1〜3記載の半導体装置(ICチップ12)を実装したICタグを示す構成図である。
(Embodiment 5)
5A to 5C are configuration diagrams showing an IC tag on which the semiconductor device (IC chip 12) described in the first to third embodiments is mounted.
図5により、前記実施の形態1〜3記載の半導体装置(ICチップ12)の実装形態を説明する。図5(a)〜(c)に示すように、本実施の形態5におけるるICタグは、前記実施の形態1〜3記載のICチップ12、タグシート51、インデクス54、アンテナ52,53,55,56,57などから構成される。
A mounting form of the semiconductor device (IC chip 12) described in the first to third embodiments will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 5A to 5C, the IC tag according to the fifth embodiment includes the
図5(a)はタグシート51の上において、ICチップ12に第1のストレートアンテナ52と第2のストレートアンテナ53が接続されている。また、タグシート51にはインデクス54が付けられている。
In FIG. 5A, the first
また、図5(b)はタグシート51の上において、ICチップ12に第1の変形アンテナ55と第2の変形アンテナ56が接続されている。また、タグシート51にはインデクス54が付けられている。
In FIG. 5B, the first modified
また、図5(c)はタグシート51の上において、ICチップ12に第3の変形アンテナ57と第2の変形アンテナ56が接続されている。また、タグシート51にはインデクス54が付けられている。
In FIG. 5C, the third modified
これらのタグシート51、インデクス54及びICチップ12は位置が共通であるが、アンテナの形状が異なる3種類のICタグが実現されている。
Although these
なお、それぞれのICチップ12のメモリ16は前記実施の形態1〜4で説明した技術に基づき異なった認識番号を持っている。
The
これらのICタグは、さまざまな商品に貼付されて、それぞれの商品の識別に使用されるが、複数のICタグが近くに接近する状態が存在する。 These IC tags are affixed to various products and used to identify each product, but there are states in which a plurality of IC tags are close to each other.
アンテナ同士が接近すると、アンテナ間で寄生容量が発生してしまい、共振する周波数が小さくなる。これは、共振周波数はアンテナ容量とアンテナインダクタンスの積の平方根の逆数に比例するため、アンテナ容量が寄生容量の追加で大きくなると、共振周波数が小さくなることによる。 When the antennas are close to each other, parasitic capacitance is generated between the antennas, and the resonant frequency is reduced. This is because the resonance frequency is proportional to the reciprocal of the square root of the product of the antenna capacitance and the antenna inductance, and therefore, when the antenna capacitance increases with the addition of parasitic capacitance, the resonance frequency decreases.
このため、輻輳制御をするタグシステムでは、受信装置の周波数をホッピングしたりする必要が発生する。また、同一形状のアンテナが重なると同一電波エリアに二つのものが存在することになり、ひとつひとつへのタグのエネルギが低減してしまい、通信距離の低下を招くことになる。 For this reason, in a tag system that performs congestion control, it is necessary to hop the frequency of the receiving device. Also, if antennas of the same shape overlap, there will be two in the same radio wave area, and the energy of the tag for each one will be reduced, leading to a reduction in communication distance.
本実施の形態5では、図5(a)と図5(b)と図5(c)のアンテナ同士を重ねても完全にアンテナパターンが一致することがない。そのために、寄生容量の発生が抑えられて、また、電波を獲得するエリアも確保できて、前述の共振周波数の低下と獲得エネルギの低下を抑えることが可能となる。 In the fifth embodiment, even if the antennas of FIGS. 5A, 5B, and 5C are overlapped, the antenna patterns do not completely match. Therefore, the generation of parasitic capacitance is suppressed, and an area for acquiring radio waves can be secured, so that the above-described decrease in resonance frequency and decrease in acquired energy can be suppressed.
すなわち、ホッピングしたりする工夫が省け、通信距離の低下を大幅に招かない効果が期待できる。 That is, it is possible to expect the effect that the hopping or the like is omitted and the communication distance is not greatly reduced.
ここで示した3種類のアンテナパターンは一例であって、アンテナの形状を組み合わせ的に変えることにより、数多くのパターンを作成することによって、任意の種類のアンテナが重なっても、完全に一致する確率が低減され、輻輳制御を効率良く行うことが可能となる。 The three types of antenna patterns shown here are examples. Probability of perfect matching even if any type of antennas overlap by creating many patterns by changing the shape of the antennas in combination. And congestion control can be performed efficiently.
なお、インデクス54はタグシート51の方向を示すものであって、タグシート51の貼りつけ時点でのタグシートの方向を合わせる便宜に用いられる。
The
前記実施の形態1〜3記載の半導体装置について、以上のような実装形態をとることにより、より一層、輻輳制御の効果が発揮される。 For the semiconductor devices described in the first to third embodiments, the effect of congestion control is further exhibited by adopting the above-described mounting form.
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、前記実施の形態においては、非接触で情報を送出するICチップについて説明したが、これに限定されるものではなく、その他の半導体装置についても適用可能であり、特に半導体装置が超小型になるほど本発明の効果は有効である。 For example, in the above-described embodiment, the IC chip that transmits information in a non-contact manner has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to other semiconductor devices. The effect of the present invention is more effective.
また、前記実施の形態においては、ICタグへの応用例について説明したが、これに限定されるものではなく、ICカードなどその他の製品についても適用可能である。 Moreover, in the said embodiment, although the application example to an IC tag was demonstrated, it is not limited to this, It can apply also to other products, such as an IC card.
11 第1の乱数
12 ICチップ
13 メモリアドレスカウンタ
14 アンテナ
15 整流回路
16 メモリ
17 認識番号
18 第1のフリップフロップ
21 第2のフリップフロップ
22 第2の乱数
31 キャリア変調信号
32 最初のクロック信号
33 モード切り替え変調信号
41 第1のICタグ
42 第2のICタグ
43 第3のICタグ
44 第4のICタグ
45 第5のICタグ
46 電磁波
47 受信装置アンテナ
48 受信装置
51 タグシート
52 第1のストレートアンテナ
53 第2のストレートアンテナ
54 インデクス
55 第1の変形アンテナ
56 第2の変形アンテナ
57 第3の変形アンテナ
11 First
Claims (12)
カウント値が前記メモリのビットアドレスを示すカウンタとを有し、A counter whose count value indicates the bit address of the memory,
1つの前記第1情報を選択して前記カウンタの初期値として設定し、受信装置から受信するクロック信号により前記カウンタのカウント値のカウントアップ、又は、カウントダウンを行い、前記カウンタの前記カウント値が特定の値に達した後、前記カウント値が示すビットアドレスに従い前記第2情報と前記エラー検出信号を順次、前記受信装置へ送信し、One piece of the first information is selected and set as the initial value of the counter, and the count value of the counter is incremented or decremented by a clock signal received from the receiving device, and the count value of the counter is specified The second information and the error detection signal are sequentially transmitted to the receiving device in accordance with the bit address indicated by the count value.
前記エラー検出信号にエラーを検出した前記受信装置からモード切り替え信号を受信すると、他の前記第1情報を選択して、前記カウンタの初期値として設定することを特徴とするICタグ。The IC tag, wherein when receiving a mode switching signal from the receiving device that has detected an error in the error detection signal, the other first information is selected and set as an initial value of the counter.
一つの前記第1情報を選択して前記カウンタへ設定し、受信装置から受信するクロック信号により前記カウンタのカウント値のカウントアップ、又は、カウントダウンを行い、前記カウンタの前記カウント値が特定の値となった後、前記カウント値が示すメモリアドレスに従い、前記第2情報と前記エラー検出信号を順次、前記受信装置へ送信し、One piece of the first information is selected and set in the counter, the count value of the counter is counted up or down by a clock signal received from a receiving device, and the count value of the counter is set to a specific value. The second information and the error detection signal are sequentially transmitted to the receiving device in accordance with the memory address indicated by the count value.
前記エラー検出信号にエラーを検出した前記受信装置からモード切り替え信号を受信すると、他の前記第1情報を選択して、前記カウンタの初期値として設定することを特徴とするICタグ。The IC tag, wherein when receiving a mode switching signal from the receiving device that has detected an error in the error detection signal, the other first information is selected and set as an initial value of the counter.
フリップフロップを有し、
前記ICタグは、前記フリップフロップの値によりいずれか1つの前記第1情報を選択し、前記カウンタの前記初期値として設定することを特徴とするICタグ。 The IC tag according to claim 1 or 2,
Have flip-flops,
The IC tag, said select one of said first information on the value of the flip-flop, IC tag and sets as the initial value of the counter.
前記特定の値は、零であることを特徴とするICタグ。 The IC tag according to any one of claims 1 to 3 ,
The IC tag according to claim 1, wherein the specific value is zero.
前記カウンタと前記第1情報とは、同じビット数を持つことを特徴とするICタグ。 The IC tag according to any one of claims 1 to 4 ,
The IC tag, wherein the counter and the first information have the same number of bits.
更にアンテナを有する無線タグであることを特徴とするICタグ。 An IC tag according to any one of claims 1 to 5 ,
Furthermore, the IC tag is a wireless tag having an antenna.
前記メモリはROMであることを特徴とするICタグ。 The IC tag according to any one of claims 1 to 6 ,
The IC tag, wherein the memory is a ROM.
前記第1情報は、前記ICタグの製造時にランダムに設定されたものであることを特徴とするICタグ。 The IC tag according to any one of claims 1 to 7 ,
The IC tag is characterized in that the first information is randomly set when the IC tag is manufactured.
アンテナからクロック信号を重畳させた電磁波を前記ICタグへ送信し、An electromagnetic wave with a clock signal superimposed from the antenna is transmitted to the IC tag,
1つの前記第1情報を選択して前記カウンタの初期値として設定した前記ICタグに、受信装置から送信するクロック信号によりカウントアップ又はカウントダウンを行わせ、前記カウンタのカウント値が所定値となった後に、前記カウント値が示すビットアドレスに従い前記第2情報と前記エラー検出信号を順次、前記ICタグから送信させ、The IC tag selected as one of the first information and set as the initial value of the counter is incremented or decremented by a clock signal transmitted from the receiving device, and the count value of the counter becomes a predetermined value Later, the second information and the error detection signal are sequentially transmitted from the IC tag according to the bit address indicated by the count value,
受信した前記エラー検出信号にエラーがあった場合に、前記ICタグに他の前記第1情報を選択させると共に前記カウンタの初期値として設定させるモード切り替え信号を送信することを特徴とする受信装置。A receiving apparatus, wherein when there is an error in the received error detection signal, a mode switching signal for causing the IC tag to select another first information and to set as an initial value of the counter is transmitted.
アンテナからクロック信号を重畳させた電磁波を前記ICタグへ送信し、An electromagnetic wave with a clock signal superimposed from the antenna is transmitted to the IC tag,
1つの前記第1情報を選択して前記カウンタの初期値として設定した前記ICタグに、受信装置から送信するクロック信号によりカウントアップ又はカウントダウンを行わせ、前記カウンタのカウント値が所定値となった場合に、前記カウント値により示されるメモリアドレスに従い前記第2情報と前記エラー検出信号を順次、前記ICタグから送信させ、The IC tag selected as one of the first information and set as the initial value of the counter is incremented or decremented by a clock signal transmitted from the receiving device, and the count value of the counter becomes a predetermined value In this case, the second information and the error detection signal are sequentially transmitted from the IC tag according to the memory address indicated by the count value,
受信した前記エラー検出信号にエラーがあった場合に、前記ICタグに他の前記第1情報を選択させると共に前記カウンタの初期値として設定させるモード切り替え信号を送信することを特徴とする受信装置。A receiving apparatus, wherein when there is an error in the received error detection signal, a mode switching signal for causing the IC tag to select another first information and to set as an initial value of the counter is transmitted.
前記受信装置から前記ICタグへ、クロック信号を送信させ、A clock signal is transmitted from the receiving device to the IC tag,
前記ICタグに、1つの前記第1情報を選択させると共に前記カウンタの初期値として設定させ、前記クロック信号により前記カウンタのカウント値のカウントアップ、又は、カウントダウンを行わせ、前記カウンタの前記カウント値が特定の値に達した後、前記カウント値が示すビットアドレスに従い前記第2情報と前記エラー検出信号を順次、前記受信装置に送信させ、The IC tag causes the first information to be selected and set as the initial value of the counter, causes the count value of the counter to be counted up or down by the clock signal, and the count value of the counter After reaching the specific value, the second information and the error detection signal are sequentially transmitted to the receiving device according to the bit address indicated by the count value,
前記受信装置が受信した前記エラー検出信号にエラーがあった場合に、前記受信装置から前記ICタグへモード切り替え信号を送信させ、When there is an error in the error detection signal received by the receiving device, the mode switching signal is transmitted from the receiving device to the IC tag,
前記モード切り替え信号を受信した前記ICタグに、他の前記第1情報を選択させると共に前記カウンタの初期値として設定させることを特徴とする読み出し方法。A reading method characterized by causing the IC tag that has received the mode switching signal to select other first information and to set it as an initial value of the counter.
前記受信装置からクロック信号を重畳させた電磁波を前記ICタグへ送信させ、An electromagnetic wave on which a clock signal is superimposed from the receiving device is transmitted to the IC tag,
前記ICタグに、1つの前記第1情報を選択させると共に前記カウンタの初期値として設定させ、前記クロック信号により前記カウンタのカウント値のカウントアップ又はカウントダウンを行わせ、前記カウンタの前記カウント値が所定値となった後、前記カウント値が示すメモリアドレスに従い前記第2情報と前記エラー検出信号を順次、前記受信装置へ送信させ、The IC tag selects one piece of the first information and sets it as an initial value of the counter, and causes the count value of the counter to be counted up or down by the clock signal, so that the count value of the counter is predetermined. After the value is reached, the second information and the error detection signal are sequentially transmitted to the receiving device according to the memory address indicated by the count value,
前記受信装置が受信した前記エラー検出信号にエラーがあった場合に、前記受信装置から前記ICタグへモード切り替え信号を送信させ、When there is an error in the error detection signal received by the receiving device, the mode switching signal is transmitted from the receiving device to the IC tag,
前記モード切り替え信号を受信した前記ICタグに、他の前記第1情報を選択させると共に前記カウンタの初期値として設定させることを特徴とする読み出し方法。A reading method characterized by causing the IC tag that has received the mode switching signal to select other first information and to set it as an initial value of the counter.
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