JP4466678B2 - RFID tag and method for adjusting resonance frequency in RFID tag - Google Patents

RFID tag and method for adjusting resonance frequency in RFID tag Download PDF

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Description

本発明は、RFIDタグ並びにRFIDタグにおける共振周波数の調整方法に関する。   The present invention relates to an RFID tag and a method for adjusting a resonance frequency in the RFID tag.

図1にRFIDタグならびにそれを利用するRFID質問器のシステム概観図を示している。図1において、1は、RFIDタグを示す。質問器(リーダ・ライタ)2は、所定の広がりの検出エリア3を有している。すなわち、このシステムにおいては、検出エリア3に複数のRFIDタグ,1・・・が存在する場合がある。   FIG. 1 shows a system overview of an RFID tag and an RFID interrogator using the RFID tag. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an RFID tag. The interrogator (reader / writer) 2 has a detection area 3 having a predetermined spread. That is, in this system, there may be a plurality of RFID tags, 1.

書籍や封筒、カジノチップなどにRFIDタグ1が搭載された場合に、RFIDタグ1同士が重なりあった場合に、通信性能が著しく低下し、上手く質問器(リーダ・ライタ)2とアクセスできなくなるという問題がある。これらのアプリケーションにおいては、RFIDタグ1を積重ねた状態、あるいはRFIDタグ1とRFIDタグ1の間隔が非常に近い設定となる場合が存在する。   When the RFID tag 1 is mounted on a book, envelope, casino chip, etc., if the RFID tags 1 overlap with each other, the communication performance is remarkably lowered, and the interrogator (reader / writer) 2 cannot be accessed successfully. There's a problem. In these applications, there are cases where the RFID tags 1 are stacked or the interval between the RFID tags 1 and 1 is set very close.

その状態では、双方のRFIDタグ1が持つL(共振コイルのインダクタンス)が相互結合し、相互インダクタンスが形成され、RFIDタグ1が持つ固有のインダクタンスがその相互インダクタンスに連動して大きくなる傾向がある。   In this state, L (resonance coil inductance) of both RFID tags 1 is mutually coupled to form mutual inductance, and the inherent inductance of the RFID tag 1 tends to increase in conjunction with the mutual inductance. .

このことは、RFIDタグ1内に存在する共振用のコンデンサは一定値であるために、共振する周波数が、相互結合が無い状態(期待する共振周波数であって、質問器が規定する周波数)に比べて低下することを意味する。   This is because the resonance capacitor existing in the RFID tag 1 has a constant value, so that the resonance frequency is in a state where there is no mutual coupling (the expected resonance frequency and the frequency specified by the interrogator). It means lower than that.

一方、質問器(リーダ・ライタ)2側からはRFIDタグ1の共振周波数(期待する共振周波数)と同じ周波数で発振が行われる。このことは、RFIDタグ1の重なりなどで共振点が低下したRFIDタグ1から見れば、共振がずれた磁界が質問器(リーダ・ライタ)2側アンテナより供されることを意味し、その分、供給されるエネルギーが低下することになる。結果として通信距離が低下してしまう。   On the other hand, the interrogator (reader / writer) 2 oscillates at the same frequency as the resonance frequency (expected resonance frequency) of the RFID tag 1. This means that when viewed from the RFID tag 1 whose resonance point is lowered due to the overlap of the RFID tag 1 or the like, a magnetic field whose resonance is shifted is provided from the interrogator (reader / writer) 2 side antenna. The supplied energy will be reduced. As a result, the communication distance is reduced.

RFIDタグ1相互の重なりによる通信距離の低下を解消するため、特開2000−151480号公報に複数タグが重畳した場合の識別方式が開示されている。ここには、タグに内蔵されたコンデンサを切り替えて共振周波数を変更可能とする構成が述べられているが、複数の重畳したタグの中で、1つのタグ毎に、内蔵コンデンサを切り替えて、希望する周波数に合うように調整する方法を述べている。他タグの共振周波数の変更は、1つのタグとの通信が完了後、順次行うものとしている。   In order to eliminate the decrease in communication distance due to the overlapping of the RFID tags 1, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-151480 discloses an identification method when a plurality of tags are superimposed. Here, a configuration is described in which the resonance frequency can be changed by switching the capacitor built in the tag, but the desired capacitor can be switched by switching the built-in capacitor for each tag among a plurality of superimposed tags. Describes how to adjust to match the frequency. The resonance frequency of other tags is changed sequentially after the communication with one tag is completed.

この方法の場合は、ある1つのタグの共振周波数を質問器が発する共振周波数に合わせることは可能であるが、他のタグの共振周波数は質問器が発する共振周波数からはずれていることになる。したがって、一般的な衝突防止手順(例JIS6323−3 ISO/IEC15693−3など)を用いるものでなく、質問器とタグとは1対1での通信を行うことになる。   In the case of this method, it is possible to match the resonance frequency of one tag with the resonance frequency emitted by the interrogator, but the resonance frequency of the other tag deviates from the resonance frequency emitted by the interrogator. Therefore, a general collision prevention procedure (for example, JIS6323-3 ISO / IEC 15693-3) is not used, and the interrogator and the tag perform one-to-one communication.

なお、複数あるタグ間の順番(どのタグから共振周波数の調整を行うのか)を決める方法がのべられておらず、現実的なシステムとしては安定な動作を確保することが難しく、実現が難しいという課題がある。   In addition, there is no method for determining the order between multiple tags (from which tag the resonance frequency is adjusted), and it is difficult to ensure stable operation as a realistic system, and difficult to realize. There is a problem.

この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的はアンチコリジョンと呼ばれる衝突防止関連機能を効果的に利用し、構成が単純で、安定したシステム動作が実現できるRFIDタグ並びにRFIDタグにおける共振周波数の調整方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to effectively use a collision prevention-related function called anti-collision, which has a simple configuration and can realize a stable system operation. An object of the present invention is to provide a method for adjusting a resonance frequency in an RFID tag.

RFIDタグの重畳に伴って発生する不具合を簡単に説明すると次のとおりである。すなわち、RFIDタグのコイル・インダクタンスLは、他のタグとの重なりにより相互インダクタンスを生じ、その分L値が大きくなる。したがって、Lの増分に対応して共振用のCの値を小さくすることで、常に共振周波数を一定に保つようにすることで、電源電圧の上昇不足などの不具合を解決する。なお、構成としては、共振用コンデンサを複数個にて構成し、ある条件で構成しているこの共振コンデンサを切り離すことで、コンデンサ値を小さくし、相互インダクタンスの増加が及ぼす共振周波数の低下を補正する。   The following is a brief description of problems that occur with the superposition of RFID tags. That is, the coil tag inductance L of the RFID tag causes mutual inductance due to the overlap with other tags, and the L value is increased accordingly. Therefore, by reducing the value of C for resonance corresponding to the increment of L, the resonance frequency is always kept constant, thereby solving problems such as insufficient rise in power supply voltage. In addition, the configuration consists of a plurality of resonance capacitors, and by separating this resonance capacitor configured under certain conditions, the capacitor value is reduced, and the decrease in resonance frequency caused by the increase in mutual inductance is corrected. To do.

前記課題を解決するためこの発明に係るRFIDタグは、RFIDタグであって、共振回路を形成するインダクタンスと複数の共振容量或いは前記複数の共振容量の少なくとも1以上の接続オンオフを行うためのスイッチ回路と、質問器(リーダ・ライタ)から前記共振回路を介して与えられる電力信号を平滑して定電圧を出力する定電圧回路と、前記平滑された電圧を検出するための電圧検出手段と、前記平滑された電圧の上昇度合を監視する電圧監視手段と、所定の上昇が得られないときには、前記電圧監視手段の出力に応動して前記スイッチング回路のオンオフを指令する共振容量スイッチング指令手段とを備えており、前記電圧監視手段が、前記定電圧回路からの出力が第1の電圧に達したとき検出出力を出力する第1の電圧検出回路と、この第1の電圧検出回路の出力を受けて所定期間のタイマ信号を出力するタイマ回路と、前記定電圧回路の出力が第1の電圧より高い第2の電圧に達したとき検出出力を出力する第2の電圧検出回路を有し、前記タイマ回路がタイマ信号を出力する間に、前記第2の電圧検出回路からの出力が得られないときに前記スイッチング回路を駆動して前記共振容量の容量値を減らし、前記タイマ信号の出力が前記所定期間を経過するまでに前記第2の電圧検出回路からの出力が得られない場合は前記タイマ回路から再度タイマ信号を出力し、このタイマ信号の出力が所定期間を経過した後に、前記スイッチング回路の動作により前記共振回路を初期状態に復帰させるように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, an RFID tag according to the present invention is an RFID tag, and is a switch circuit for performing on / off connection of at least one of an inductance and a plurality of resonance capacitors or a plurality of resonance capacitors forming a resonance circuit. A constant voltage circuit that outputs a constant voltage by smoothing a power signal applied from the interrogator (reader / writer) via the resonance circuit, voltage detection means for detecting the smoothed voltage, and Voltage monitoring means for monitoring the degree of rise of the smoothed voltage; and resonance capacity switching command means for commanding on / off of the switching circuit in response to an output of the voltage monitoring means when a predetermined increase cannot be obtained. And the voltage monitoring means outputs a detection output when the output from the constant voltage circuit reaches the first voltage. A timer circuit that receives the output of the first voltage detection circuit and outputs a timer signal for a predetermined period; and a detection output when the output of the constant voltage circuit reaches a second voltage higher than the first voltage. A second voltage detection circuit for outputting, and while the timer circuit outputs a timer signal, when the output from the second voltage detection circuit is not obtained, the switching circuit is driven to output the resonance capacitor When the output from the second voltage detection circuit is not obtained before the output of the timer signal passes the predetermined period, the timer signal is output again from the timer circuit. After a predetermined period of time elapses, the resonance circuit is returned to the initial state by the operation of the switching circuit.

また、この発明に係るRFIDタグにおける共振周波数の調整方法は、共振回路を形成するインダクタンスと複数の共振容量或いは前記複数の共振容量の少なくとも1以上の接続のオンオフをスイッチング回路により行い、質問器(リーダ・ライタ)から前記共振回路を介して与えられる電力信号を平滑して定電圧を定電圧回路が出力し、前記平滑された電圧を電圧検出手段が検出し、前記平滑された電圧の上昇度合を電圧監視手段が監視し、
所定の上昇が得られないときには、前記電圧監視手段の出力に応動して前記スイッチング回路のオンオフを共振容量スイッチング指令手段により指令し、前記電圧監視手段において、前記定電圧回路からの出力が第1の電圧に達したとき検出出力を第1の電圧検出回路が出して、この第1の電圧検出回路の出力を受けてタイマ回路が所定期間のタイマ信号を出力し、前記定電圧回路の出力が第1の電圧より高い第2の電圧に達したとき検出出力を第2の電圧検出回路が出力して、前記タイマ回路がタイマ信号を出力する間に、前記第2の電圧検出回路からの出力が得られないときに、前記スイッチング回路を駆動して前記共振容量の容量値を減らす一方、前記タイマ信号の出力が前記所定期間を経過するまでに、前記第2の電圧検出回路からの出力が得られない場合は、前記タイマ回路が再度タイマ信号を出力し、このタイマ信号の出力が所定期間を経過した後に前記スイッチング回路の動作により、前記共振回路を初期状態に復帰させるように構成したことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a resonance frequency in an RFID tag, wherein a switching circuit is used to turn on and off at least one connection of an inductance forming a resonance circuit and a plurality of resonance capacitors or the plurality of resonance capacitors. The power signal supplied from the reader / writer via the resonance circuit is smoothed and a constant voltage is output from the constant voltage circuit. The smoothed voltage is detected by the voltage detection means, and the degree of increase in the smoothed voltage is detected. Is monitored by voltage monitoring means,
When a predetermined increase cannot be obtained, the switching circuit is instructed to turn on / off by the resonance capacitance switching command unit in response to the output of the voltage monitoring unit, and the output from the constant voltage circuit is the first in the voltage monitoring unit. When the voltage reaches the first voltage detection circuit, the first voltage detection circuit outputs a detection output. Upon receiving the output of the first voltage detection circuit, the timer circuit outputs a timer signal for a predetermined period. When a second voltage higher than the first voltage is reached, a detection output is output by the second voltage detection circuit, and an output from the second voltage detection circuit while the timer circuit outputs a timer signal. Is not obtained, the switching circuit is driven to reduce the capacitance value of the resonance capacitor, while the output of the timer signal passes from the second voltage detection circuit until the predetermined period elapses. When the output is not obtained, the timer circuit outputs a timer signal again, and after the predetermined period of time elapses, the switching circuit operates to return the resonance circuit to the initial state. It is characterized by that.

この発明によれば、RFIDタグにはアンチコリジョン対応機能を搭載するとともに、共振容量のオンオフを切り替えるためのスイッチング回路を設けている。このため、一定程度のRFIDタグ側の電源電圧/動作電圧が得られたならば、個々のRFIDタグの識別は、アンチコリジョン対応機能で確実に行うことができる。このため、共振周波数の変化は比較的ラフに設定しても安定な動作が確保できるもので、システム全体の信頼性を簡便に上げることができると言う実用性が極めて高いものであり、しかも、例えば、RFIDタグが質問器の通信エリア内への侵入当初の場合、RFIDタグおよび質問器間の距離は離れている場合には、共振容量を選らすことで、第2の電圧検出回路の出力低下に対処することになり、RFIDタグ及び質問器間の距離が近くなった場合には、共振回路の共振容量を初期状態に復帰させることにより、共振容量を減らしたことによるRFIDタグの所定共振周波数が大きくずれないようにできる。   According to this invention, the RFID tag is equipped with an anti-collision function and a switching circuit for switching on and off the resonance capacitor. For this reason, if a certain level of power supply voltage / operating voltage on the RFID tag side is obtained, identification of each RFID tag can be surely performed by the anti-collision function. For this reason, even if the change of the resonance frequency is set relatively rough, stable operation can be ensured, and the practicality that the reliability of the entire system can be easily improved is very high. For example, when the RFID tag is initially intruded into the communication area of the interrogator, and the distance between the RFID tag and the interrogator is far, the output of the second voltage detection circuit can be selected by selecting the resonance capacitance. When the distance between the RFID tag and the interrogator becomes close, the predetermined resonance of the RFID tag due to the reduction of the resonant capacity is restored by returning the resonant capacity of the resonant circuit to the initial state. The frequency can be prevented from greatly deviating.

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図2はこの発明に係るRFIDタグの一実施の形態要部ブロック構成図、図3はこの発明に係るRFIDタグの一波形図、図4はこの発明に係るRFIDタグの別波形図、図5はこの発明に係るRFIDタグの一実施の形態動作フロー図である。なお、図2において、電圧検出回路8,11が電圧監視手段、ラッチ回路15が共振容量スイッチ指令手段、制御回路12、UID記憶手段16およびデータ変・復調器17がアンチコリジョン情報出力手段をそれぞれ構成する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 2 is a block diagram of the main part of one embodiment of the RFID tag according to the present invention, FIG. 3 is a waveform diagram of the RFID tag according to the present invention, FIG. 4 is another waveform diagram of the RFID tag according to the present invention, FIG. FIG. 2 is an operation flowchart of one embodiment of an RFID tag according to the present invention. In FIG. 2, voltage detection circuits 8 and 11 are voltage monitoring means, latch circuit 15 is resonance capacitance switch command means, control circuit 12, UID storage means 16 and data modulator / demodulator 17 are anti-collision information output means. Constitute.

RFIDタグ1は、コイルLおよび共振用のコンデンサC1および調整用のコンデンサC2より、並列の共振回路4を構成している。CMOS−FETなど半導体で作られたスイッチング回路SW1の初期状態がONであるため、初期状態では調整用コンデンサC2と共振用のコンデンサC1が並列接続され、共振回路4の中に含まれている。この共振回路4は、質問器(リーダ・ライタ)2のアンテナが与える高周波磁界(図1の検出エリア3に相当)に入ると共振をし、その共振出力は整流回路5に印加される。   The RFID tag 1 includes a parallel resonance circuit 4 including a coil L, a resonance capacitor C1, and an adjustment capacitor C2. Since the initial state of the switching circuit SW1 made of a semiconductor such as a CMOS-FET is ON, the adjustment capacitor C2 and the resonance capacitor C1 are connected in parallel and included in the resonance circuit 4 in the initial state. The resonance circuit 4 resonates when entering a high-frequency magnetic field (corresponding to the detection area 3 in FIG. 1) provided by the antenna of the interrogator (reader / writer) 2, and the resonance output is applied to the rectifier circuit 5.

その結果、整流回路5からはこのRFIDタグ1と質問器(リーダ・ライタ)2のアンテナとの結合度に応じた直流分(整流の結果)が出力される。この直流分は、平滑コンデンサ6で平滑されるとともに定電圧回路7で安定化される。但し、定電圧回路7の出力が安定するのは検出エリア3にRFIDタグ1が入ってから所定時間を経過した後であって、進入当初の定電圧回路7の出力Vccは安定していない。その様子が本発明には重要であり、以下詳細に説明する。   As a result, the rectifying circuit 5 outputs a direct current component (rectification result) corresponding to the degree of coupling between the RFID tag 1 and the interrogator (reader / writer) 2 antenna. This DC component is smoothed by the smoothing capacitor 6 and stabilized by the constant voltage circuit 7. However, the output of the constant voltage circuit 7 is stabilized after a predetermined time has elapsed since the RFID tag 1 entered the detection area 3, and the output Vcc of the constant voltage circuit 7 at the beginning of the entry is not stable. This is important for the present invention and will be described in detail below.

一方、コイルLを介して質問器(リーダ・ライタ)2から受信した各種コマンドは、データ変・復調器17で復調し、復調したコマンドが制御回路12に供給されて処理される。制御回路12は、コマンドに含まれるUIDとUID記憶手段16のUIDを照合し、一致する場合にはUIDをデータ変・復調器17に出力し、データ変・復調器17で変調を施されたUIDがコイルLを介して質問器(リーダ・ライタ)2に送信される。   On the other hand, various commands received from the interrogator (reader / writer) 2 via the coil L are demodulated by the data modulator / demodulator 17, and the demodulated commands are supplied to the control circuit 12 for processing. The control circuit 12 collates the UID included in the command with the UID of the UID storage means 16, and outputs the UID to the data modulator / demodulator 17 if they match, and the data modulator / demodulator 17 modulates the UID. The UID is transmitted to the interrogator (reader / writer) 2 through the coil L.

制御回路12は、質問器(リーダ・ライタ)2から受信したデータ呼出し要求またはデータ書込み要求をコイルL→データ変・復調器17を介して受信すると、UID記憶手段16から要求されデータを読み出して出力したり、UID記憶手段16に要求されたデータを書き込む。   When the control circuit 12 receives the data call request or data write request received from the interrogator (reader / writer) 2 via the coil L → data modulator / demodulator 17, it reads the requested data from the UID storage means 16. Output or write the requested data to the UID storage means 16.

また、制御回路12は、質問器(リーダ・ライタ)2からコマンド応答禁止の要求を受信すると、禁止モードに設定し、以後電源が供給される限り、コマンドへの応答を禁止する。   When receiving a command response prohibition request from the interrogator (reader / writer) 2, the control circuit 12 sets the prohibit mode and prohibits the response to the command as long as power is supplied thereafter.

図3の波形を用いて説明すると、当初定電圧出力Vccは0である。検出エリア3にRFIDタグ1が進入するに従って、Vccは上昇する。そして、電圧V1に達すると、この電圧V1は第一の電圧検出回路8で検出され、電圧検出回路8は検出出力Aを立ち上げる。   If it demonstrates using the waveform of FIG. 3, the constant voltage output Vcc will be 0 initially. As the RFID tag 1 enters the detection area 3, Vcc increases. When the voltage V1 is reached, the voltage V1 is detected by the first voltage detection circuit 8, and the voltage detection circuit 8 raises the detection output A.

この検出出力Aは排他的論理和(エクスクルーシブOR)回路9を介してタイマ回路10に印加される。このタイマ回路10は、その入力の立ち上がり、または立下りでトリガされるもので、今回の場合、図3の信号波形Bで示すように、所定のタイマ時間t1の間時限信号Bを出力する。   This detection output A is applied to the timer circuit 10 via an exclusive OR circuit 9. This timer circuit 10 is triggered by the rising or falling of its input. In this case, as shown by the signal waveform B in FIG. 3, the timer circuit 10 outputs a timed signal B for a predetermined timer time t1.

このタイマ時間t1の間に定電圧出力Vccが、より高い電圧V2に達すると、この電圧V2は第2の電圧検出回路11で検出され、検知出力Cが立ち上がる。この検知出力Cは、制御回路12のリセット端子13に印加される。このリセット端子13に印加される検知出力Cが立ち上がることによって、制御回路12は、質問器(リーダ・ライタ)2等とのアクセスなど本来の動作が可能となる。換言すれば、この検知出力Cが低レベルである時には、この制御回路12はリセット状態に保持され、無用な信号が出力されることがないように、少なくともその出力部は不動化されている。以上が、質問器(リーダ・ライタ)2の検知エリア3にRFIDタグ1が入ってきて通常に動作した場合を示すものである。   When the constant voltage output Vcc reaches a higher voltage V2 during the timer time t1, the voltage V2 is detected by the second voltage detection circuit 11, and the detection output C rises. This detection output C is applied to the reset terminal 13 of the control circuit 12. When the detection output C applied to the reset terminal 13 rises, the control circuit 12 can perform an original operation such as access to the interrogator (reader / writer) 2 or the like. In other words, when the detection output C is at a low level, the control circuit 12 is held in a reset state, and at least its output section is immobilized so that an unnecessary signal is not output. The above shows the case where the RFID tag 1 enters the detection area 3 of the interrogator (reader / writer) 2 and operates normally.

次に、図4の波形を用いて、図3に比べると通常とは言えない場合について説明する。図4における電源電圧Vccは、波形図3に比べてスムースに上昇していない。その原因は、先に述べたように、複数のRFIDタグ1が重なり合っており、しかも質問器(リーダ・ライタ)2に対して相対的に遠い位置にある場合などが色々考えられる。   Next, the case where it cannot be said that it is normal compared with FIG. 3 is demonstrated using the waveform of FIG. The power supply voltage Vcc in FIG. 4 does not rise smoothly compared to the waveform diagram 3. As described above, as described above, there are various cases where a plurality of RFID tags 1 are overlapped with each other and are located relatively far from the interrogator (reader / writer) 2.

この通常とは言えない状態は、図4に示しており、図5の動作フロー図では、ステップS5以降に相当する。すなわち、RFIDタグ1相互の重畳がある場合には、電源電圧Vccは電圧V1に達した後タイマ時間t1を経過した後も電圧V2に達することが出来ない。すなわち、電圧V2を検出する電圧検出回路11の検知出力Cは低レベルのままである。   This abnormal state is shown in FIG. 4, and corresponds to the steps after step S5 in the operation flow diagram of FIG. That is, when the RFID tags 1 overlap each other, the power supply voltage Vcc cannot reach the voltage V2 even after the timer time t1 has elapsed after reaching the voltage V1. That is, the detection output C of the voltage detection circuit 11 that detects the voltage V2 remains at a low level.

一方、この状態でタイマ時間t1を経過するとタイマ回路10が出力する信号波形Bは立下がり、この立下がりはOR回路14を介して、ラッチ回路15のクロック端子CKに印加され、ラッチ回路15の出力Dは反転する。このように、ラッチ回路15の出力が反転すると、スイッチング回路SW1に接続されている出力(インバーテッドD)がハイからローに反転し、スイッチング回路SW1はオフ状態となる。   On the other hand, when the timer time t1 elapses in this state, the signal waveform B output from the timer circuit 10 falls, and this fall is applied to the clock terminal CK of the latch circuit 15 via the OR circuit 14, and the latch circuit 15 The output D is inverted. Thus, when the output of the latch circuit 15 is inverted, the output (inverted D) connected to the switching circuit SW1 is inverted from high to low, and the switching circuit SW1 is turned off.

この結果、調整用コンデンサC2は共振回路4から切り離され、共振回路4の共振周波数は上昇し、質問器(リーダ・ライタ)2が規定する共振周波数に近づく。その結果、図4にも示すように、電源電圧Vccは上昇する。そして電源電圧Vccが回路の動作電圧V2に達すると、先の例で説明したのと同様に、電圧検出回路11の検知出力Cは、ローからハイに転じ、制御回路12は動作状態となる。これによって該当するRFIDタグ1は、質問器(リーダ・ライタ)2とアクセスができる状態になる。   As a result, the adjustment capacitor C2 is disconnected from the resonance circuit 4, the resonance frequency of the resonance circuit 4 increases, and approaches the resonance frequency defined by the interrogator (reader / writer) 2. As a result, the power supply voltage Vcc rises as shown in FIG. When the power supply voltage Vcc reaches the operating voltage V2 of the circuit, the detection output C of the voltage detecting circuit 11 changes from low to high as described in the previous example, and the control circuit 12 enters the operating state. As a result, the corresponding RFID tag 1 can be accessed with the interrogator (reader / writer) 2.

以上は、RFIDタグ1の重畳があって相互干渉などがある場合において有効な補償動作であるが、この補償動作が不具合となる場合もある。すなわち、RFIDタグ1が移動して検出エリア3に入って来るアプリケーションの場合においては、RFIDタグ1が単独の場合においても、質問器(リーダ・ライタ)2からの距離が遠い場合においては、動作可能な電圧V2のレベルまで到達しないが、タイマ回路10をトリガする電圧V1には到達することが発生する。   The above is an effective compensation operation in the case where the RFID tag 1 is superimposed and there is mutual interference. However, this compensation operation sometimes becomes a problem. That is, in the case of an application in which the RFID tag 1 moves and enters the detection area 3, even when the RFID tag 1 is alone, the operation is performed when the distance from the interrogator (reader / writer) 2 is long. It does not reach the level of the possible voltage V2, but reaches the voltage V1 that triggers the timer circuit 10.

この場合に調整用コンデンサC2の切り替えがなされると、前述の補償動作がRFIDタグ1の共振周波数が所望の共振周波数からかえってずれてしまい、該当する単独のRFIDタグ1の通信距離を大きく低下させることになる。   In this case, when the adjustment capacitor C2 is switched, the above-described compensation operation causes the resonance frequency of the RFID tag 1 to deviate from the desired resonance frequency, greatly reducing the communication distance of the corresponding single RFID tag 1. It will be.

これを改善するのが、タイマ回路10が再度タイムアップしたときの動作で、この様子は、図4の波形の信号Bに示される。すなわち、2回目のタイマ時間t1で電源電圧Vccが電圧V2に達しなかった場合には、タイマ回路10の出力する信号波形Bは立ち下がる一方、電圧検出回路11の検知出力Cは、先の例とは異なりロウレベルに有る。そのため、OR回路14の出力は立ち下がる。その結果、OR回路14の出力がクロック端子CKに印加されるラッチ回路15の状態は、再び反転され、スイッチング回路SW1はオン状態になり、調整用コンデンサC2が接続され、共振回路4は、初期状態に戻る。   To improve this, the operation when the timer circuit 10 times up again is shown in the signal B of the waveform in FIG. That is, when the power supply voltage Vcc does not reach the voltage V2 at the second timer time t1, the signal waveform B output from the timer circuit 10 falls, while the detection output C of the voltage detection circuit 11 is the same as the previous example. Unlike in the low level. For this reason, the output of the OR circuit 14 falls. As a result, the state of the latch circuit 15 in which the output of the OR circuit 14 is applied to the clock terminal CK is inverted again, the switching circuit SW1 is turned on, the adjustment capacitor C2 is connected, and the resonance circuit 4 Return to state.

これによって、当初、質問器(リーダ・ライタ)2に対して距離が遠くにあったため、電源電圧Vccが動作電圧V2に達することが出来なかったRFIDタグ1もその移動により質問器(リーダ・ライタ)2に近づくに従い、電源電圧Vccが上昇することになる。この電源電圧Vccが上昇して電圧V2に達すると、電圧V2が電圧検出回路11で検知され、制御回路12は、質問器(リーダ・ライタ)2と通信ができるアクセス可能状態に設定される。   As a result, the RFID tag 1 whose power supply voltage Vcc could not reach the operating voltage V2 because the distance to the interrogator (reader / writer) 2 was initially long is also moved by the interrogator (reader / writer). ) As the value approaches 2, the power supply voltage Vcc increases. When the power supply voltage Vcc rises and reaches the voltage V2, the voltage V2 is detected by the voltage detection circuit 11, and the control circuit 12 is set to an accessible state in which communication with the interrogator (reader / writer) 2 is possible.

このように、例えば図1の一部に示すように、RFIDタグ1,1が重複・重畳した状態であっても、各々の共振周波数は、質問器(リーダ・ライタ)2が規定している周波数に近づけることができ、電源電圧Vccの電圧値が確保され、比較的簡単に各RFIDタグ1と質問器(リーダ・ライタ)2の相互間で信号の送受信が可能なアクセス状態に設定することができる。   Thus, for example, as shown in a part of FIG. 1, even when the RFID tags 1 and 1 are overlapped and superimposed, each resonance frequency is defined by the interrogator (reader / writer) 2. The access state can be set close to the frequency, the power supply voltage Vcc is secured, and signals can be transmitted and received between each RFID tag 1 and the interrogator (reader / writer) 2 relatively easily. Can do.

次に、各RFIDタグを区別するためのアンチコリジョン(複数応答器認識)技術について説明する。ここでは、日本工業規格(JIS)X6323−3(ISO/IEC15693−3)「外部端子なしICカード−近傍型− 第3部:衝突防止及び伝送プロトコル 」をベースに実施例を説明する。従って、この実施例をさらに深く理解するためには、日本規格協会が発行している上記の規格書が参考となる。   Next, an anti-collision (multiple responder recognition) technique for distinguishing each RFID tag will be described. Here, an embodiment will be described based on Japanese Industrial Standard (JIS) X6323-3 (ISO / IEC 15693-3) “IC Card without External Terminal—Nearby Type—Part 3: Collision Prevention and Transmission Protocol”. Therefore, in order to further understand this embodiment, the above-mentioned standard published by the Japanese Standards Association is helpful.

ここで採用するアンチコリジョン・アルゴリズムでは、質問器(リーダ・ライタ)2の検出エリア3に存在する複数の応答器(RFIDタグ1,1,1、・・・)の在庫(インベントリー)を、UID(タグの固有番号)をもとに抽出するものである。   In the anti-collision algorithm employed here, an inventory of a plurality of responders (RFID tags 1, 1, 1,...) Existing in the detection area 3 of the interrogator (reader / writer) 2 is used as the UID. It is extracted based on (tag unique number).

複数の応答器(RFIDタグ)の存在を検知できるのは質問器(リーダ・ライタ)2であり(応答器であるRFIDタグ自体は、質問器(リーダ・ライタ)2からの情報によってのみ、別の応答器の存在を知ることができる)、アルゴリズム実行の主体は質問器(リーダ・ライタ)2である。   It is the interrogator (reader / writer) 2 that can detect the presence of a plurality of responders (RFID tags) (the RFID tag itself as the responder is separated only by information from the interrogator (reader / writer) 2). The interrogator (reader / writer) 2 is the main subject of executing the algorithm.

各RFIDタグを識別するための情報であるUID(タグの固有番号)を図6に示してある。この実施例においてUIDは、図6のように、64ビットで構成され、タイムスロット数の2進数表示文字長さをエリアとする。ここでは、タイムスロット数16であるので、エリアが4ビット単位で分割され、UIDは16個のエリアに分割されている。このUIDは、エリアA、B、C、DのIC製造者コード4エリアとシリアル番号10エリアとの14エリア56ビットによって各RFIDタグをユニークに設定するもので、RFIDタグ1の制御回路12の中に書き込まれて保持されている。   FIG. 6 shows a UID (tag unique number) that is information for identifying each RFID tag. In this embodiment, the UID is composed of 64 bits as shown in FIG. 6, and the binary display character length of the number of time slots is set as an area. Here, since the number of time slots is 16, the area is divided in units of 4 bits, and the UID is divided into 16 areas. This UID uniquely sets each RFID tag by 14 areas and 56 bits of the IC manufacturer code 4 area and the serial number 10 area in areas A, B, C, and D. The UID of the control circuit 12 of the RFID tag 1 Written and kept inside.

次に、アンチコリジョン・シーケンスの説明を図7に示す動作フロー図を用いて説明する。図7に示す動作フロー図は、質問器(リーダ・ライタ)2に格納され実行されるプログラムの内容を示している。ここでは、タイムスロット数が16の場合の典型的なアンチコリジョン・シーケンスを説明する。   Next, the anti-collision sequence will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG. The operation flowchart shown in FIG. 7 shows the contents of a program stored and executed in the interrogator (reader / writer) 2. Here, a typical anti-collision sequence when the number of time slots is 16 will be described.

まず、ステップS11で、質問器のマスク関連データを記憶しているエリア(マスクデータエリア)が初期化される。この初期化は、マスク長データを0、マスク値データを所定値、RFIDタグに格納されているUID(固有データ)の操作される位置を示すエリア位置データも0にセットされる。   First, in step S11, an area (mask data area) that stores interrogator mask-related data is initialized. In this initialization, the mask length data is set to 0, the mask value data is set to a predetermined value, and the area position data indicating the position where the UID (unique data) stored in the RFID tag is operated is also set to 0.

このようにしてコマンド発行の準備が整うと、次にステップS12において、質問器(リーダ・ライタ)2が、インベントリー(Inventory)コマンドを送信する。その結果インベントリーコマンドが複数のRFIDタグ1へ送信される。そして、各RFIDタグ1は、マスク長0であるので、UIDのエリア0で決める自己のタイムスロットタイミングに、質問器(リーダ・ライタ)2に向けて各々独立に応答を返す。従って、この両者間のアクセスによって、多くの場合、各UIDは質問器(リーダ・ライタ)2に単独で応答を返すが、RFIDタグ1のいくつかについては応答が衝突する場合がある。   When preparation for issuing a command is completed in this way, the interrogator (reader / writer) 2 transmits an inventory command in step S12. As a result, an inventory command is transmitted to the plurality of RFID tags 1. Since each RFID tag 1 has a mask length of 0, a response is independently returned to the interrogator (reader / writer) 2 at its own time slot timing determined by the area 0 of the UID. Therefore, in many cases, each UID returns a response alone to the interrogator (reader / writer) 2 due to the access between the two, but the response may collide with some of the RFID tags 1.

これに対応して、ステップS13においては、インベントリーコマンドに応答したRFIDタグ1側の信号を検知して衝突したタイムスロット位置を検出する。この検出されたタイムスロット位置は、図8に示す衝突スロットバッファ18に格納される。後述するように、衝突したRFIDタグ1を区別するためである。なお、この衝突スロットバッファ18は、質問器(リーダ・ライタ)2の中に形成されている。   Correspondingly, in step S13, the RFID tag 1 side signal in response to the inventory command is detected to detect the colliding time slot position. The detected time slot position is stored in the collision slot buffer 18 shown in FIG. This is to distinguish the RFID tag 1 that has collided, as will be described later. The collision slot buffer 18 is formed in the interrogator (reader / writer) 2.

衝突がない場合は、次のステップS14で、正常にタグの存在が検出されるとその該当RFIDタグ1のUIDデータは、図9に示す検出UIDバッファ19に格納・保持される。この検出UIDバッファ19も質問器(リーダ・ライタ)2に形成されている。このようにして、質問器(リーダ・ライタ)2のバッファ18および19には、衝突したタイムスロットデータならびにUIDデータが蓄積されていく。   If there is no collision, when the presence of the tag is detected normally in the next step S14, the UID data of the corresponding RFID tag 1 is stored and held in the detection UID buffer 19 shown in FIG. This detection UID buffer 19 is also formed in the interrogator (reader / writer) 2. In this way, the time slot data and the UID data that have collided are accumulated in the buffers 18 and 19 of the interrogator (reader / writer) 2.

次に、正常検出されたタグがある場合は、これはステップS15で確認され、次の制御がステップS16で実行される。ステップS16では、先述の検出UIDバッファ19の内容を参照し、質問器(リーダ・ライタ)2は該当(UIDを持つ)タグをそのUIDを指定して特定し、タグとのアクセスを行う。すなわち、必要なデータ・情報のやり取りを完了する。   Next, if there is a normally detected tag, this is confirmed in step S15, and the next control is executed in step S16. In step S16, referring to the contents of the detection UID buffer 19, the interrogator (reader / writer) 2 specifies the corresponding (having UID) tag by specifying the UID, and accesses the tag. That is, necessary data / information exchange is completed.

このアクセスが完了後には、ステップS17においてSTAY QUIETコマンドというインベントリーコマンドに対して応答を返送しない状態に設定するコマンドを該当RFIDタグ1に送信し、タグとしての動作を止める。(ただし、電源がリセットされると応答する状態に戻る。)これによって、このタイミングにおける該当RFIDタグ1とのアクセスは終了し、該当RFIDタグ1は存在しない(在庫されていない)のと等価の状態に遷移する。   After this access is completed, in step S17, a command for setting a response not returned to the inventory command called the STAY QUIET command is transmitted to the corresponding RFID tag 1, and the operation as a tag is stopped. (However, when the power is reset, the state returns to a response state.) This terminates the access to the corresponding RFID tag 1 at this timing, and is equivalent to the fact that the corresponding RFID tag 1 does not exist (is not in stock). Transition to the state.

次に、ステップS18で、他に検出されているRFIDタグ1が無いかを検索し、ステップS15で他のRFIDタグ1が検出されている場合は、上述のステップS16以降を繰り返し、該当RFIDタグ1各々に対応する処理が行われる。正常に検出されたRFIDタグ1の処理が全て終了すると、ステップS15での判定結果はNoとなり、制御はステップS20に移される。   Next, in step S18, it is searched whether there is any other RFID tag 1 detected. If another RFID tag 1 is detected in step S15, the above-described step S16 and subsequent steps are repeated, and the corresponding RFID tag is repeated. Processing corresponding to each one is performed. When the processing of the normally detected RFID tag 1 is completed, the determination result in Step S15 is No, and the control is moved to Step S20.

ステップS20では、衝突したRFIDタグ1があったか否かが、衝突スロットバッファ18の内容をみて判定される。衝突があったことが検出されると、ステップS20の判定はYesとなり、ステップS21以降で、UIDを利用した衝突したタグを区別する処理が実行される。   In step S <b> 20, whether or not there is a collided RFID tag 1 is determined by looking at the contents of the collision slot buffer 18. When it is detected that there is a collision, the determination in step S20 is Yes, and in step S21 and subsequent steps, a process of distinguishing the collided tags using the UID is executed.

すなわち、まずステップS21では、衝突が発生したタイムスロットのうち第一番目のタイムスロット位置データを、マスク関連データとして取り込む。この実施例においては、先述したように、タイムスロットは16個存在する。今、タイムスロット1とタイムスロット4との2箇所で衝突が発生したとして、説明をして行く。この例では、第一番目のタイムスロット位置データとして“1”すなわち2進データ(0001)が記憶される。加えて、この(0001)をマスク値データとして、格納・記憶する。   That is, first, in step S21, the first time slot position data among the time slots in which a collision has occurred is taken in as mask related data. In this embodiment, as described above, there are 16 time slots. Now, it is assumed that a collision has occurred at two locations of time slot 1 and time slot 4. In this example, “1”, that is, binary data (0001) is stored as the first time slot position data. In addition, (0001) is stored / stored as mask value data.

続くステップS22では、初期値が0(ステップS11参照)であったマスク長に+4を加算する。この結果、マスク長は4ビットに設定される。また、エリア位置にも+1が加算され、その結果、次のタイムスロットを指定する位置データとしてUIDのエリア1(図6参照)が選定される。   In the subsequent step S22, +4 is added to the mask length whose initial value is 0 (see step S11). As a result, the mask length is set to 4 bits. Also, +1 is added to the area position, and as a result, UID area 1 (see FIG. 6) is selected as position data for designating the next time slot.

この様にして、次のインベントリーコマンドを実行する条件が整うと、制御はステップS12に移される。次に実行されるインベントリーコマンドは先回の内容とは異なり、「マスク長が、4」「マスク値が、0001」「UIDのエリア位置は、1」と更新されている。この様にして、更新された内容のインベントリーコマンドが実行される。衝突したタグがある場合である今回は、マスクとして、一度衝突がおこった値(0001)を入れているため、必ずRFIDタグ1が複数個存在する。但し、RFIDタグ1が応答を返すタイミングを指定する「UIDのエリア位置」は、前回とは異なっているので、再び衝突をする可能性は低くなる。しかし、原理的には皆無と言えない。   In this way, when the condition for executing the next inventory command is established, control is transferred to step S12. The inventory command to be executed next is different from the previous contents, and is updated with “mask length is 4”, “mask value is 0001”, and “UID area position is 1”. In this way, the updated inventory command is executed. In this case, where there is a tag that has collided, the value (0001) once collided is entered as a mask, so there are always a plurality of RFID tags 1. However, since the “UID area position” that specifies the timing at which the RFID tag 1 returns a response is different from the previous time, the possibility of collision again becomes low. However, it cannot be said that there is nothing in principle.

ともあれ、この様にインベントリーコマンドは再度行われると、これに合わせて前回同様、ステップS15、16、17、18を繰り返す。これによって、正常に検出されたRFIDタグ1については質問器(リーダ・ライタ)2とのアクセスが完了し、衝突状態によりアクセスが完了できないRFIDタグ1は段々と減少して行く。しかし、原理的には皆無になる訳ではない。従って、この2回目のインベントリーコマンド実行によっても衝突タグが残った場合には、再びステップS20に制御が移され、その判定結果はYesとなる。そして、続いてステップS21、22のインベントリーコマンドを更新する処理が再び実行され、これに対応して3回目のインベントリーコマンドがステップS12で実行される。   Anyway, when the inventory command is performed again like this, steps S15, 16, 17, and 18 are repeated as in the previous case. As a result, access to the interrogator (reader / writer) 2 is completed for the RFID tags 1 that are normally detected, and the number of RFID tags 1 that cannot be accessed due to a collision state decreases gradually. However, in principle, it is not completely eliminated. Therefore, if a collision tag remains even after the second execution of the inventory command, control is transferred to step S20 again, and the determination result is Yes. Subsequently, the process of updating the inventory command in steps S21 and S22 is executed again, and in response to this, the third inventory command is executed in step S12.

以降、このようなマスク位置を更新するこの処理を繰り返して、衝突したスロットがなくなれば、それはステップS20で判定される判定結果は、Noとなり制御は、今度は、ステップS23に移される。その結果、今度は、エリア位置を戻す制御がステップS24、25、並びにステップS19を繰り返す処理がなされる。これは、同じエリア位置で、複数のスロットに衝突が起こった場合の抜けをカバーするためである。一連の処理を行い、エリア位置が0に戻った時点で、アンチコリジョンのシーケンスは完了する。このように処理を繰り返す事により、衝突によりアクセスができないRFIDタグ1が残ることを実質的に無くすることができる。   Thereafter, when this process of updating the mask position is repeated and there is no colliding slot, the determination result determined in step S20 is No, and the control is moved to step S23 this time. As a result, this time, the process of returning the area position is performed by repeating steps S24 and S25 and step S19. This is to cover a dropout when a collision occurs in a plurality of slots at the same area position. A series of processing is performed, and when the area position returns to 0, the anti-collision sequence is completed. By repeating the process in this manner, it is possible to substantially eliminate the remaining RFID tag 1 that cannot be accessed due to a collision.

次に、図10に示す簡易衝突対応アルゴリズムを説明する。図10に示す動作フロー図は、図7に示したアンチコリジョン・アルゴリズムを簡略化したもので、ステップS31で簡易衝突防止機能付きリードコマンドを実行する。なお、ここではコマンドとして、タグの固有IDの何番目から衝突防止用のスロットをスタートさせるかというコードおよびタグから読み出したいデータの場所を示すコードをもったコマンドが発せられる。その結果、ステップS12,13で示すように、衝突したタイムスロットおよび正常検知されたUID、並びに所望のリードデータが格納・保持される。   Next, the simple collision handling algorithm shown in FIG. 10 will be described. The operation flowchart shown in FIG. 10 is a simplified version of the anti-collision algorithm shown in FIG. 7, and a read command with a simple collision prevention function is executed in step S31. In this case, a command having a code indicating the order of the unique ID of the tag to start the collision prevention slot and a code indicating the location of data to be read from the tag is issued as the command. As a result, as shown in steps S12 and S13, the collided time slot, the normally detected UID, and the desired read data are stored and held.

衝突があった場合は、ステップS35の判定結果はYesとなり、再びステップS31の簡易衝突防止機能付きリードコマンドが実行される。この場合、このステップS31では、図7のフローチャートで示す精細なアルゴリズムを実行するのでは無く、簡単なアルゴリズムで次のコマンドを実行する。すなわち、スロット開始位置を単純に次の位置に移すことにより、次のコマンドを実行する。   If there is a collision, the determination result in step S35 is Yes, and the read command with a simple collision prevention function in step S31 is executed again. In this case, in step S31, the fine command shown in the flowchart of FIG. 7 is not executed, but the next command is executed with a simple algorithm. That is, the next command is executed by simply moving the slot start position to the next position.

このように、単純にスロット開始位置を移動した場合には、再度同じRFIDタグ1との間で衝突が起こることを完全には排除できない。しかし、先に述べた様に、RFIDタグ1は少なくとも、IC製造者コードとシリアル番号の56ビットで各々ユニークなUIDを与えられており、上記の様に、単純・簡易にスロット開始位置を移動させたコマンドを実行しても、2回目以降、何回か繰り返すことにより、各RFIDタグ1をほぼ識別することができ、通常のアプリケーションにおいては、問題・不具合が発生することがない。   In this way, when the slot start position is simply moved, it is not possible to completely eliminate the occurrence of a collision with the same RFID tag 1 again. However, as described above, each RFID tag 1 is given a unique UID at least with 56 bits of the IC manufacturer code and serial number, and as described above, the slot start position is simply and easily moved. Even if the executed command is executed, each RFID tag 1 can be almost identified by repeating it several times from the second time, and there is no problem or malfunction in a normal application.

このことは、発明者などの実験・経験で確認されているところである。このような簡易衝突防止アルゴリズムを採用するメリットは、システム構成が簡単になり、保守などがやり易くなることはもとより、RFIDタグ1・質問器(リーダ・ライタ)2間のアクセス速度を上げることができ、結果的にRFIDタグ1と質問器(リーダ・ライタ)2とが相対的に移動する場合のアプリケーションにおいては、信号のやり取りの信頼性が向上し、システムの信頼性確保においても有利となる。このような場合には、アプリケーションの条件を選定することにより、この簡易型衝突防止アルゴリズムを積極的に採用することができる。   This has been confirmed by experiments and experiences of the inventors. The advantage of adopting such a simple collision prevention algorithm is that the system configuration is simplified and maintenance is facilitated, and the access speed between the RFID tag 1 and the interrogator (reader / writer) 2 is increased. As a result, in an application in which the RFID tag 1 and the interrogator (reader / writer) 2 move relatively, the reliability of signal exchange is improved, which is advantageous in ensuring the reliability of the system. . In such a case, the simplified collision prevention algorithm can be positively adopted by selecting application conditions.

なお、上述の実施例では、図2の回路図に示すように、調整用コンデンサC2は1つである。この調整用コンデンサC2は複数設けることでよりきめ細かい調整が可能である。しかし、発明者等が種々実験をしたところでは、アンチコリジョン機能を使う場合には、調整用コンデンサは一つでほぼ十分である。   In the above-described embodiment, as shown in the circuit diagram of FIG. 2, there is one adjustment capacitor C2. By providing a plurality of adjustment capacitors C2, finer adjustment is possible. However, as a result of various experiments conducted by the inventors, a single adjustment capacitor is almost sufficient when the anti-collision function is used.

本発明は、RFIDタグにはアンチコリジョン対応機能を搭載するとともに、共振容量のオンオフを切り替えるためのスイッチング回路を設けている。このため、一定程度のRFIDタグ側の電源電圧/動作電圧が得られたならば、個々のRFIDタグの識別は、アンチコリジョン対応機能で確実に行うことができる。このため、共振周波数の変化は比較的ラフに設定しても安定な動作が確保できるもので、システム全体の信頼性を簡便に上げることができる。しかも、例えば、RFIDタグが質問器の通信エリア内への侵入当初の場合、RFIDタグおよび質問器間の距離は離れている場合には、共振容量を選らすことで、第2の電圧検出回路の出力低下に対処することになり、RFIDタグ及び質問器間の距離が近くなった場合には、共振回路の共振容量を初期状態に復帰させることにより、共振容量を減らしたことによるRFIDタグの所定共振周波数が大きくずれないようにできる。この結果、共振周波数の変化は比較的ラフに設定しても安定な動作が確保できるもので、システム全体の信頼性を簡便に上げることができると言う実用性が極めて高いものであり、RFIDタグ並びにRFIDタグにおける共振周波数の調整方法等として好適であるといえる。   In the present invention, an anti-collision function is mounted on the RFID tag, and a switching circuit for switching on and off the resonance capacitor is provided. For this reason, if a certain level of power supply voltage / operating voltage on the RFID tag side is obtained, identification of each RFID tag can be surely performed by the anti-collision function. For this reason, even if the change in the resonance frequency is set relatively rough, a stable operation can be ensured, and the reliability of the entire system can be easily improved. In addition, for example, when the RFID tag is initially invaded into the communication area of the interrogator, when the distance between the RFID tag and the interrogator is long, the second voltage detection circuit can be selected by selecting the resonance capacitance. When the distance between the RFID tag and the interrogator becomes short, the resonance capacity of the RFID tag is reduced by returning the resonance capacity of the resonance circuit to the initial state. The predetermined resonance frequency can be prevented from greatly deviating. As a result, even if the change in the resonance frequency is set to be relatively rough, stable operation can be ensured, and the practicality that the reliability of the entire system can be easily improved is extremely high. In addition, it can be said that it is suitable as a method for adjusting the resonance frequency in the RFID tag.

RFIDタグを利用するRFID質問器のシステム概観図である。1 is a system overview of an RFID interrogator that uses an RFID tag. この発明に係るRFIDタグの一実施の形態要部ブロック構成図である。1 is a block diagram of a main part of an embodiment of an RFID tag according to the present invention. この発明に係るRFIDタグの一波形図である。It is a waveform diagram of the RFID tag according to the present invention. この発明に係るRFIDタグの別波形図である。It is another waveform diagram of the RFID tag according to the present invention. この発明に係るRFIDタグの一実施の形態動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of one Embodiment of the RFID tag which concerns on this invention. この発明に係るRFIDタグを識別するためのUID(タグの固有番号)情報図である。It is a UID (tag unique number) information diagram for identifying the RFID tag according to the present invention. この発明に係るアンチコリジョン・シーケンスの動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the anti-collision sequence which concerns on this invention. この発明に係る衝突スロットバッファのエリア格納図である。It is an area storage figure of the collision slot buffer based on this invention. この発明に係る検出UIDバッファのUIDデータ格納図である。It is a UID data storage figure of the detection UID buffer based on this invention. この発明に係る簡易衝突対応アルゴリズムの動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the simple collision corresponding | compatible algorithm which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 RFIDタグ
2 質問器(リーダ・ライタ)
3 検出エリア
4 共振回路
5 整流回路
6 平滑コンデンサ
7 定電圧回路
8,11 電圧検出回路
9 排他的論理和(エクスクルーシブOR)回路
10 タイマ回路
12 制御回路
13 リセット端子
14 OR回路
15 ラッチ回路
16 UID記憶手段
17 データ変・復調器
18 衝突スロットバッファ
19 検出UIDバッファ
C1 共振用のコンデンサ
C2 調整用のコンデンサ
SW1 スイッチング回路




1 RFID tag 2 Interrogator (reader / writer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Detection area 4 Resonance circuit 5 Rectifier circuit 6 Smoothing capacitor 7 Constant voltage circuit 8,11 Voltage detection circuit 9 Exclusive OR (Exclusive OR) circuit 10 Timer circuit 12 Control circuit 13 Reset terminal 14 OR circuit 15 Latch circuit 16 UID memory | storage Means 17 Data modulator / demodulator 18 Collision slot buffer 19 Detection UID buffer C1 Resonance capacitor C2 Adjustment capacitor SW1 Switching circuit




Claims (2)

RFIDタグであって、
共振回路を形成するインダクタンスと複数の共振容量或いは前記複数の共振容量の少なくとも1以上の接続オンオフを行うためのスイッチ回路と、
質問器(リーダ・ライタ)から前記共振回路を介して与えられる電力信号を平滑して定電圧を出力する定電圧回路と、
前記平滑された電圧を検出するための電圧検出手段と、
前記平滑された電圧の上昇度合を監視する電圧監視手段と、
所定の上昇が得られないときには、前記電圧監視手段の出力に応動して前記スイッチング回路のオンオフを指令する共振容量スイッチング指令手段とを備えており、
前記電圧監視手段が、
前記定電圧回路からの出力が第1の電圧に達したとき検出出力を出力する第1の電圧検出回路と、
この第1の電圧検出回路の出力を受けて所定期間のタイマ信号を出力するタイマ回路と、
前記定電圧回路の出力が第1の電圧より高い第2の電圧に達したとき検出出力を出力する第2の電圧検出回路を有し、
前記タイマ回路がタイマ信号を出力する間に、前記第2の電圧検出回路からの出力が得られないときに前記スイッチング回路を駆動して前記共振容量の容量値を減らし、前記タイマ信号の出力が前記所定期間を経過するまでに前記第2の電圧検出回路からの出力が得られない場合は前記タイマ回路から再度タイマ信号を出力し、このタイマ信号の出力が所定期間を経過した後に、前記スイッチング回路の動作により前記共振回路を初期状態に復帰させるように構成したことを特徴とするRFIDタグ。
An RFID tag,
A switch circuit for turning on and off at least one of the plurality of resonance capacitors or the inductance forming the resonance circuit and the plurality of resonance capacitors;
A constant voltage circuit for smoothing a power signal supplied from the interrogator (reader / writer) via the resonance circuit and outputting a constant voltage;
Voltage detecting means for detecting the smoothed voltage;
Voltage monitoring means for monitoring the degree of rise of the smoothed voltage;
A resonance capacitance switching command means for commanding on / off of the switching circuit in response to an output of the voltage monitoring means when a predetermined increase cannot be obtained;
The voltage monitoring means is
A first voltage detection circuit that outputs a detection output when the output from the constant voltage circuit reaches a first voltage;
A timer circuit that receives the output of the first voltage detection circuit and outputs a timer signal for a predetermined period;
A second voltage detection circuit for outputting a detection output when the output of the constant voltage circuit reaches a second voltage higher than the first voltage;
While the timer circuit outputs the timer signal, when the output from the second voltage detection circuit cannot be obtained, the switching circuit is driven to reduce the capacitance value of the resonance capacitor, and the output of the timer signal is If the output from the second voltage detection circuit is not obtained before the predetermined period elapses, a timer signal is output again from the timer circuit, and after the predetermined period elapses, the switching of the timer signal is performed. An RFID tag configured to return the resonance circuit to an initial state by an operation of the circuit.
共振回路を形成するインダクタンスと複数の共振容量或いは前記複数の共振容量の少なくとも1以上の接続のオンオフをスイッチング回路により行い、
質問器(リーダ・ライタ)から前記共振回路を介して与えられる電力信号を平滑して定電圧を定電圧回路が出力し、
前記平滑された電圧を電圧検出手段が検出し、
前記平滑された電圧の上昇度合を電圧監視手段が監視し、
所定の上昇が得られないときには、前記電圧監視手段の出力に応動して前記スイッチング回路のオンオフを共振容量スイッチング指令手段により指令し、
前記電圧監視手段において、前記定電圧回路からの出力が第1の電圧に達したとき検出出力を第1の電圧検出回路が出して、この第1の電圧検出回路の出力を受けてタイマ回路が所定期間のタイマ信号を出力し、前記定電圧回路の出力が第1の電圧より高い第2の電圧に達したとき検出出力を第2の電圧検出回路が出力して、前記タイマ回路がタイマ信号を出力する間に、前記第2の電圧検出回路からの出力が得られないときに、前記スイッチング回路を駆動して前記共振容量の容量値を減らす一方、前記タイマ信号の出力が前記所定期間を経過するまでに、前記第2の電圧検出回路からの出力が得られない場合は、前記タイマ回路が再度タイマ信号を出力し、このタイマ信号の出力が所定期間を経過した後に前記スイッチング回路の動作により、前記共振回路を初期状態に復帰させるように構成したことを特徴とするRFIDタグにおける共振周波数の調整方法。



A switching circuit is used to turn on and off at least one of the plurality of resonance capacitors or the inductance forming the resonance circuit and the plurality of resonance capacitors,
The constant voltage circuit outputs a constant voltage by smoothing the power signal given from the interrogator (reader / writer) via the resonance circuit,
A voltage detection means detects the smoothed voltage,
The voltage monitoring means monitors the degree of increase in the smoothed voltage,
When the predetermined increase cannot be obtained, the switching of the switching circuit is commanded by the resonance capacitance switching command means in response to the output of the voltage monitoring means,
In the voltage monitoring means, when the output from the constant voltage circuit reaches the first voltage, the first voltage detection circuit outputs a detection output, and the timer circuit receives the output of the first voltage detection circuit. A timer signal for a predetermined period is output, and when the output of the constant voltage circuit reaches a second voltage higher than the first voltage, the detection output is output by the second voltage detection circuit, and the timer circuit outputs the timer signal. When the output from the second voltage detection circuit is not obtained during output, the switching circuit is driven to reduce the capacitance value of the resonance capacitor, while the output of the timer signal is set to the predetermined period. If the output from the second voltage detection circuit cannot be obtained by the time elapsed, the timer circuit outputs a timer signal again, and the operation of the switching circuit is performed after the output of the timer signal has passed a predetermined period. In Ri, method of adjusting the resonant frequency in the RFID tag, characterized in that said resonant circuit is configured to return to the initial state.



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