JP4763406B2 - Ｉｃタグ用半導体装置、ｉｃタグシステムおよびｉｃタグの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置に関わり、特にリーダ・ライタなどと無線による通信を行いデータの送受信が行われるＩＣタグ、ＩＣタグを用いたデータ送受信方式、およびそのシステムに関する。

近年、例えば工場での物流管理や、小売店での物品管理などにおいて、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に関する技術が注目されている。この技術は、商品の固有情報を書き込んだＩＣを有するタグを商品などに貼り付けて、その情報を無線アンテナで読み取る技術である。

このような技術では、リーダ・ライタとＲＦＩＤ用のタグ（以下、ＩＣタグと称す）が用いられる。リーダ・ライタは、データおよび搬送波を含む変調された無線信号によってコマンドデータをＩＣタグに送信し、ＩＣタグから送信された無線信号を受信するものである。ＩＣタグは受信した無線信号を復調し、受信したコマンドデータに基づいた処理を行う。また、ＩＣタグは受信したコマンドデータが応答データを要求するものである場合には、返答データをリーダ・ライタに送信する。ここで、ＩＣタグは、例えばＩＣチップとアンテナとが一体化されたものである。

ＩＣタグの中でもパッシブ型と呼ばれるＩＣタグでは、リーダ・ライタから無線信号を受け取り、この無線信号により動作する電源電圧を生成している。すなわち、パッシブ型のＩＣタグでは、リーダ・ライタとの間で通信に利用される無線信号が電力供給とデータ送受信に利用されている。

このようなＩＣタグは、リーダ・ライタと通信可能なエリアに入ったときにリーダ・ライタとの距離に応じた内部起電力が発生する。この内部起電力によって発生する電圧が予め設定された電圧に達すると、ＩＣタグはパワーオンリセット（ＰＯＲ）動作を行う。このＰＯＲ動作により、ＩＣタグが初期化される。初期化されたＩＣタグは、リーダ・ライタから定期的に送信されるイニシャライズコマンド（以下、ＩＮＩＴコマンドと称す）を受信し、ＩＮＩＴコマンドを実行することで、リーダ・ライタから送信される種々のコマンドに対して送受信可能な状態となる。このようにリーダ・ライタと通信を行う技術としては例えば特許文献１のような技術が知られている。

従来、ＩＣタグではＰＯＲ動作が終了すると、リーダ・ライタから送信される基準パルスなどに基づいて、予め設定された所定期間（ＩＮＩＴコマンドに相当する期間）、受信動作を行う。その期間に、正常にＩＮＩＴコマンドが受信された場合は、ＩＮＩＴコマンドが実行され、リーダ・ライタから送信される種々のコマンドに対して送受信可能な状態となる。

上記の所定期間で、ＩＮＩＴコマンドが受信できなかった場合、ＩＣタグは、ＩＣタグ内部でエラー処理を行う。エラー処理終了後、ＩＣタグは、再び基準クロックに基づいて、上記の所定期間の受信動作を行う。この受信動作時にＩＮＩＴコマンドが受信されない場合は、再びエラー処理、所定期間の受信動作が繰り返される。

しかしながら、従来のＩＣタグにおけるＩＮＩＴコマンドの受信、実行においては以下のような問題が発生する場合があった。図９を用いて、従来のＩＣタグにおけるＩＮＩＴコマンド受信に関する問題を説明する。図９は、リーダ・ライタがコマンドを送信するタイミングと、ＩＣタグがリーダ・ライタの送信する信号を受信し、実行する処理のタイミングを示した図である。図９の上段に示すようにリーダ・ライタは、ＩＮＩＴコマンドと送受信可能となったＩＣタグを検出するためのタグ検出コマンドを周期的に送信している。ここで、図９にＴｘ１で示す時刻にＩＣタグがリーダ・ライタとの通信可能エリアに入ってきたとする。ＩＣタグは、時刻Ｔｘ１よりＰＯＲ動作を開始し、図９に示す時刻Ｔｘ２でＰＯＲ動作を終了する。その後、時刻Ｔｘ２より、所定期間（ＩＮＩＴコマンドに相当する期間）、リーダ・ライタから送信されてくる電波の受信動作を行う。図９に示した例では、ＩＣタグは、ＩＮＩＴコマンドの途中から受信動作を開始し、その後、ＩＮＩＴコマンドに相当するデータがなくなった後でも、所定期間中は、受信動作を継続して行う。この場合、エラー処理終了後、ＩＣタグは、時刻Ｔｘ３より、再び所定期間の受信動作を開始する。この時、ＩＣタグは、タグ検出コマンドの途中のデータから信号を受信し、所定期間受信動作を継続する。この場合も、所定期間中にＩＮＩＴコマンドを正しく受信することが出来ていないため、ＩＣタグはエラー処理を行う。

図９に示すような動作が継続した場合、ＩＣタグは、ＩＣタグが受信動作を開始するタイミングと、リーダ・ライタがＩＮＩＴコマンドを送信するタイミングが一致するＸ巡目まで正しくＩＮＩＴコマンドを受信できないという問題があった。これにより、ＩＣタグが通信エリアに入った後に最初の数ループから数十ループの間、リーダ・ライタ側がＩＣタグを認識できない状態を引き起こしていた。
特開２００２−３１２７３８

上記したように、ＩＣタグが通信エリア内に入った後も、リーダ・ライタがＩＣタグを認識できない状態が存在することにより、ＲＦＩＤシステムとしての通信時間の低下を招いていた。

本発明に関するＩＣタグ用半導体装置は、受信した無線信号を復調し、復調信号を生成する受信回路と、前記復調信号に含まれるデータを検出し、データ信号を出力するデータ検出部と、前記復調信号にデータが含まれていないことを検出し、非データ検出信号を出力する非データ検出部と、前記データ信号が入力され、当該データ信号に基づいてコマンドを生成して制御回路へと出力するコマンド生成制御回路と、前記コマンドに基づいた動作を実行する制御回路とを有し、前記コマンド生成制御回路は、前記非データ検出信号が入力された場合には、入力された前記データ信号に基づいたコマンド生成を行わないことを特徴とする。

本発明に関するＩＣタグシステムは、ＩＣタグに対して無線信号を送信するリーダ・ライタと、前記無線信号に含まれるコマンドに基づいて動作するＩＣタグとを有するＩＣタグシステムであって、前記ＩＣタグは、受信した無線信号を復調し、復調信号を生成する受信回路と、前記復調信号に含まれるデータを検出し、データ信号を出力するデータ検出部と、前記復調信号にデータが含まれていないことを検出し、非データ検出信号を出力する非データ検出部と、前記データ信号が入力され、当該データ信号に基づいてコマンドを生成して制御回路へと出力するコマンド生成制御回路と、前記コマンドに基づいた動作を実行する制御回路とを有し、前記コマンド生成制御回路は、前記非データ検出信号が入力された場合には、入力された前記データ信号に基づいたコマンド生成を行わないことを特徴とする。

本発明に関するＩＣタグの制御方法は、リーダ・ライタから送信された無線信号に基づいて動作し、当該無線信号を復調した復調信号に含まれるコマンドを実行するＩＣタグの制御方法であって、前記ＩＣタグは、前記復調信号に含まれる複数のデータを検出し、前記複数のデータから構成される前記コマンドを生成し、前記コマンドを構成する複数のデータを受信中に、前記復調信号にデータが含まれていないことを検出した場合は当該コマンドの生成を中断する。

ＲＦＩＤシステムとしての通信速度を向上させることが可能である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は実施の形態にかかわるＲＦＩＤに関するシステムを示す概略図である。このシステムはＲＦＩＤ用のタグ1とリーダ・ライタ２を有している。なお、この実施の形態では、ＩＣタグ１はリーダ・ライタ２と２．４５ＧＨｚ帯などの高い周波数で通信を行うシステムであるとする。

リーダ・ライタ２は、データおよび搬送波（２．４５ＧＨｚ）を含む変調された無線信号をＩＣタグ１に送信し、また、ＩＣタグ１から送信された無線信号を受信する装置である。また、本実施の形態のリーダ・ライタは、ＩＣタグに対してＩＣタグが動作するときの基準となる同期信号（基準パルス）も送信している。

ＩＣタグ１は受信した無線信号を復調し、そこに含まれるコマンドデータに基づいた処理を行う。また、ＩＣタグ１は受信したコマンドデータに対する応答データなどをリーダ・ライタ２に送信する。この実施の形態のＩＣタグ１は、内部に電源を有していないパッシブ型のＩＣタグ１であり、半導体装置１０とアンテナとが一体化されたものである。

上述したように、このＩＣタグ１は、受信したコマンドデータに対する返答などをデータとして含む無線信号をリーダ・ライタ２に送信する。

図２は、この実施の形態のＩＣタグ１を示すブロック図である。図２に示すように、ＩＣタグ１は、アンテナ２０と、半導体装置１０とを有している。アンテナ２０はリーダ・ライタ２との通信を行うものである。半導体装置１０は、通信したデータの記憶や読み出し、送信する無線信号の作成などを行う。

半導体装置１０は、受信回路１１、基準クロック生成回路１２、データ検出回路１３、非データ検出回路１４、コマンド生成制御回路１５、制御回路１６、記憶回路１７および送信回路１８を有している。また、図示しないが半導体装置１０は、電源電圧生成回路を有している。電源電圧生成回路は、アンテナを介して与えられた無線信号から、電源電圧を生成し、半導体装置１０の各部に供給している。

受信回路１１は、リーダ・ライタからＩＣタグ１が受信した無線信号を復調し、復調信号として出力する。基準クロック生成回路１２は、復調信号から半導体装置１０が動作するための基準クロックを生成し、出力する。データ検出回路１３は、復調信号に含まれている「０」あるいは「１」を示す２進数のデータ信号を検出する。データ検出回路１３は、データ信号が「０」を示している場合はデータ０を示すデータ０信号を、データ信号が「１」を示している場合はデータ１を示すデータ１信号を出力する。非データ検出回路１４は、復調信号にデータが含まれていないことを検出し、非データ検出信号を出力する。

コマンド生成制御回路１５には、データ検出回路１３からデータ０信号あるいはデータ１信号が連続して入力されている。このコマンド生成回路にデータ信号が入力されている間は、コマンド生成制御回路は、コマンド受信モードである。コマンド生成制御回路１５は、データ検出回路１３から入力されたデータ信号に基づいた複数ビットからなるデータが、コマンドデータであるかどうかを判定し、コマンドデータである場合には制御回路１６に対してコマンドを出力する。また、データ検出回路１３からデータが入力されている途中で、非データ検出回路１４から非データ検出信号が入力された場合には、データ検出回路１３からのデータ入力に基づいたコマンド生成は行わず、コマンド受信モードからスタンバイモードとなって次にデータ検出回路１３からデータ信号が入力されるのを待つ。

制御回路１６は、コマンド生成制御回路１５からコマンドが出力された場合に、そのコマンドに基づいた動作を実行し、制御する部分である。記憶回路１７は、制御回路１６によって制御され、個別情報などを記憶する。送信回路１８は、制御回路１６によって制御され、ＩＣタグ１からリーダ・ライタへデータを送信する場合に使用される回路である。

上記のデータ検出回路１３、非データ検出回路１４について、より詳細に説明する。まず、図３を用いて、本実施形態にかかるリーダ・ライタ２からＩＣタグ１へ送信される信号について説明する。図３（ａ）は、リーダ・ライタ２からＩＣタグ１へ送信されるコマンド等のデータを符号化したデータ信号（符号化信号）の例を示している。図３（ｂ）は、図３（ａ）のデータ信号を変調し電波として送受信される変調信号の例を示している。なお、図３（ａ）および（ｂ）を用いて示される信号は、リーダ・ライタからＩＣタグへ送信する信号の１方式を示したのみであり、特に信号の送信方式を図３によって示される方式に限定するものではない。

本実施の形態において、データの有無およびデータの内容（「０」あるいは「１」）は、フレームと呼ばれる単位時間内のパルスの数に応じて決定される。ここで、各フレームでは、フレームの区切りであることを示すフレームパルスと呼ばれるパルス信号が生成されている。このフレームパルスは、フレームという単位時間を示すために生成されるパルス信号であるため、予め設定された時間ごとに周期的に生成されている。そのため、このフレームパルスは、半導体装置１０において、基準クロック生成回路１２が基準クロックを生成するための同期信号（基準パルス）として用いられている。本実施の形態では、1フレーム内で、このフレームパルスの前にいくつのパルスが連続するかによって、データの有無およびデータが２進数における「０」であるのか「１」であるのかが表現される。

仮に、１つのフレーム内で送信されるパルスがフレームパルスのみで、その他のパルスが送信されない場合、そのフレームにはデータが無いことを示している（図３（ａ）、右端部参照）。また、１つのフレームパルスの前に２つパルスが連続している場合は、データを有する信号であることを示し、本実施の形態では、２進数における「１」（以下、「データ１」と称す）を示している（図３（ａ）、左端部参照）。１つのフレームパルスの前のパルスが１つである場合は、２進数における「０」（以下「データ０」と称す）を示している（図３（ａ）、中央部参照）。コマンドデータは、このデータ１とデータ０を複数組み合わせて構成される。上述したように、リーダ・ライタ２からＩＣタグ１へ送信する信号は、この方式にとらわれず、パルス幅で、データ０、データ１を判別してもよく、また同期信号となるパルスとデータの内容を示す信号は別々に送られるような方式であってもよい。

本実施の形態では、このように変調された信号を受信回路１１において復調し、元のパルス信号（復調信号）としている。本実施の形態の半導体装置１０では、データ検出回路１３がこのパルス信号から図３（ａ）に示したデータ０、データ１に相当するパルスを検出し、データを示す信号として、コマンド生成制御回路１５に出力している。また、非データ検出回路１４はフレームパルスのみを含んだ信号を検出し、非データ検出信号として、コマンド生成制御回路１５に出力している。

コマンド生成制御回路１５のより詳細な構成について説明する。図４は、コマンド生成制御回路１５の構成を示すブロック図である。コマンド生成制御回路１５は、カウンタ１５１、シフトレジスタ１５２、コマンドデコーダ１５３およびコントローラ部１５４を有している。シフトレジスタに１５２には、データ検出回路１３が検出したデータ０信号およびデータ１信号が入力されている。シフトレジスタ１５２は、この入力されたデータを一時的に保持するレジスタである。コントローラ部１５４は、データ検出回路１３がデータを検出し、データの入力が開始されると、カウンタ１５１を動作させ、同期信号であるフレームパルスのカウントを開始する。また、シフトレジスタ１５２は、フレームパルスに同期して入力されるデータを順次記憶する。ここで、コントローラ部１５４は、カウンタ１５１のカウント値が所定値（例えばＩＮＩＴのコマンド長）に達した場合にコマンドデコーダ１５３に対して、シフトレジスタ１５２に保持されたデータからコマンドを生成する指示信号を出力する。コマンドデコーダでは、シフトレジスタに保持されたデータからチェックサムの確認などを行い、コマンドのデータが正確に取り込まれたかどうかなどの判断を行う。ここで、正確なコマンドのデータと確認された場合は、コマンドが生成され制御回路１６転送される。

上記のシフトレジスタ１５２に対してのデータ取り込み時に、カウント値が所定値に達するよりも前に非データ検出回路１４から、非データ検出信号が入力された場合、コントローラ部１５４は、カウンタのカウント値が所定値に達した場合でも、コマンド生成を指示する信号を出力せず、コマンドデコーダによるコマンド生成は行われない。
その後、再びデータ検出回路１３が、データに対応する信号を出力し始めたときは、コントローラ部１５４は、カウンタ１５１に対してカウント値を初期値に戻す信号を出力し、カウント動作を初期値から再開する。その後、カウント値が所定値になった場合にコマンド生成を指示し、コマンドが生成される。

このように構成された、本実施形態のＩＣタグの動作について、図４を用いて説明する。図５は、本実施の形態においてリーダ・ライタから送信される信号とＩＣタグの動作について示したタイミングチャートである。

図５の上段に示すようにリーダ・ライタは、ＩＮＩＴコマンドとタグ検出コマンドを周期的に送信している。上記したように、ＩＮＩＴコマンドとは、ＩＣタグを送受信可能な状態とするために初期化するためのコマンドであり、タグ検出コマンドとは、送受信可能なＩＣタグをリーダ・ライタが認識するためのコマンドである。また、リーダ・ライタは、各コマンドを送信した後には、ＩＣタグ１が送信したコマンドを実行するのに要する期間、データ０もデータ１も有していない、同期信号であるフレームパルス（基準パルス）のみを送信している。ここで、図５にＴ１で示す時刻にＩＣタグがリーダ・ライタとの通信可能エリアに入ってきたとする。ＩＣタグ１は、時刻Ｔ１よりＰＯＲ動作を開始し、図５に示す時刻Ｔ２でＰＯＲ動作を終了する。その後、時刻Ｔ２より、リーダ・ライタから送信されてくる電波の受信動作を行う。

図５に示した例では、ＩＣタグは、タグ検出コマンドの途中から受信動作を開始する。このとき、データ検出回路１３は、受信した信号にデータが含まれているため、コマンド生成制御回路１５に対してデータに相当する信号を出力する。その後、リーダ・ライタは、時刻Ｔ３で、タグ検出コマンドの送信が終了するため、ＩＣタグ１がタグ検出コマンドを実行するために必要な期間は同期信号であるフレームパルスのみを送信する。この時、ＩＣタグ１では、非データ検出回路１４がリーダ・ライタから送信された信号に、データが含まれない信号であることを検出する。非データ検出回路１４は、非データ検出信号をコマンド生成制御回路１５へと出力する。コマンド生成制御回路１５は、非データ信号検出信号の出力に基づいて、スタンバイ状態へと移行する。ここで、スタンバイ状態とは、データ検出回路から次のデータ信号が入力されるまでの待ち受け状態を示している。つまり、上記したカウンタのリセットを行うために、再びデータが入力されるのを待つ状態となる。

その後、時刻Ｔ４においてリーダ・ライタが、ＩＮＩＴコマンドの送信を開始する。データ検出回路１３はデータを検出するためコマンド生成制御回路１５に対して、データの出力を開始する。この時、コマンド生成制御回路１５にはＩＮＩＴコマンドの１ビット目から正しく入力される。コマンド生成制御回路１５内で、コマンドの確認が行われた結果、正常なコマンドであると認識され、制御回路に対してＩＮＩＴコマンドが出力される。制御回路ではＩＮＩＴコマンドが実行され、ＩＣタグ１は正常なイニシャライズ動作を行う。このイニシャライズコマンドの受信によりＩＣタグの内部は初期化動作が行われ、送受信可能となる。その後は、ＩＣタグ内でのイニシャライズ動作が終了するタイミングに合わせて、リーダ・ライタからタグ検出コマンドが送信される。タグ検出コマンドに対しても、コマンド生成制御回路１５において、コマンドの確認が行われ、ＩＣタグはタグ検出コマンドを実行する。タグ検出コマンドを実行することで、ＩＣタグはリーダ・ライタに対しＩＣタグを識別するための固有データを送信し、リーダ・ライタがＩＣタグを認識する。

このように本実施の形態によれば、ＩＣタグ１が通信可能エリアに入り、データ信号の受信を開始した場合でも、非データ検出信号に基づいて、コマンド生成制御回路はデータの受信を中断し、新たなデータが入力されるのを待ち受けるスタンバイ状態とされる。その後、新たなデータ信号が入力されたのと同時にデータ入力を受け付けるように動作するため、少なくとも２ループ目ではＩＮＩＴコマンドを最初から正常に受信することが可能となる。よって、従来のように所定期間の受信動作を行うことによりデータ入力の受付開始と、リーダ・ライタからのコマンドの送信のタイミングが合うまでの数ループから数十ループという待ち時間を生成することがなく、ＲＦＩＤシステムとして高速な動作が可能となる。これにより、例えばベルトコンベア上の品物などの移動中の物体に対してＩＣタグを添付し、ＲＦＩＤシステムを用いて個別情報を取得する場合などに、移動中の品物が通信可能なエリアに入ってきたことを即座に認識することが可能となる。

実施の形態２
図６は、本発明の実施の形態２のＩＣタグを示すブロック図である。図７は、図５と同様にその動作の様子を示したタイミングチャートである。本実施の形態において、実施の形態１と同一の構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。図６に示されるように、本実施の形態のエラー処理回路３０およびエラーフラグレジスタ３１を有している。エラー処理回路３０は、非データ検出回路１４が非データを検出し、ＩＣタグ１がスタンバイモードとなった場合に、エラー処理を行うとともに、エラーフラグレジスタ３１に対してエラーフラグを書き込む回路である。このように、エラーフラグレジスタ３１にエラーフラグを保持することで、通常動作中にリーダ・ライタがエラーフラグの有無を確認し、通信エリア内にＩＣタグが進入したときにエラーが発生したのかどうかを確認することが可能である。そのため、ＲＦＩＤシステムとして、通信エリア進入時のエラーフラグ発生の頻度などを確認することにより、ＩＣタグが通信エリアに侵入するときの最適な条件などを決定することが可能となる。

実施の形態３
以下に、本発明の実施の形態３について説明する。なお、本実施の形態のブロック図は図２と同じになるため、図２を用いて本実施の形態について説明する。本実施の形態では、図２に示した非データ検出回路１４の動作が実施の形態１と異なっている。実施の形態１における非データ検出回路１４では復調信号がフレームパルスのみを有する場合を検出して非データ検出信号を出力する構成となっている。本実施の形態の非データ検出回路１４では、フレームパルスのみの場合以外でも非データ検出信号が出力される。以下に、具体例を用いて本実施の形態における非データ検出回路１４が非データ検出信号を出力する場合について説明する。

イニシャライズ動作を行った後、ＩＣタグはリーダ・ライタから送信されるコマンドに基づいて例えばリード、ライトなどの動作を行っている。このコマンドはそれぞれ複数のデータから構成され、コマンド生成制御回路１５はシフトレジスタに入力されたデータからコマンドを生成する。以下、例えばリードを示すコマンドが４ビットの「１０１０」で表され、ライトを示すコマンドが「１０１１」で表されると仮定して説明する。図８は、リーダ・ライタがリードコマンドを送信した場合のリーダ・ライタが送信するパルス信号とＩＣタグが復調したパルス信号の例を示す図である。リードコマンドを送信する場合、リーダ・ライタは、図８（ａ）に示すようなパルス信号を送信する。ここで、ＩＣタグで復調される信号が、ノイズなどの影響を受け、図８（ｂ）のように復調された場合について説明する。

図８（ｂ）に示した例では、ＩＣタグが復調した信号にノイズなどの影響により余分なパルスが存在する場合を示している。図８（ｂ）に示したような復調信号となった場合、ＩＣタグ側では４ビット目を「１」と判断してしまうおそれがある。この場合、リーダ・ライタ側からリードコマンド（「１０１０」）として送信されたコマンドを。ＩＣタグ側でライトコマンド（「１０１１」）と判断し、ライト動作をしてしまうおそれがある。そのため、本実施の形態では非データ検出回路１４を利用して、このような誤動作を防止する。つまり、本実施の形態では復調した信号にフレームパルスのみが含まれる場合だけでなく、復調した信号をデータとして確定できない場合を検出して非データ検出信号を出力する。

ここで、データとして確定できない場合というのは、リーダ・ライタとＩＣタグとでやり取りされる信号の方式によって異なるが、図８に示した場合を例に説明する。本実施の形態の非データ検出回路１４は、復調された信号のパルス数とともにその振幅を測定する。ここで、復調された信号に含まれるパルスの振幅が所定の範囲内にある場合に非データ検出信号を出力する。分かりやすい数値を用いて説明すると、通常の復調信号に含まれるパルスの振幅が１０であった場合、非データ検出回路１４は、振幅が３〜７のパルスを含む復調信号が検出された場合に非データ検出信号を出力する。このように構成すると、本実施形態の非データ検出回路１４は、図８に示すＩＣタグでの復調信号の４ビット目のノイズによるパルス（図８（ｂ）、斜線のパルス）を検出して、非データ検出信号を出力する。

非データ検出信号に基づくコマンド生成制御回路１５の動作は、イニシャライズ時の動作と同様である。つまり、非データ検出信号が出力されたことに基づいて、入力されてシフトレジスタに保持されたデータからのコマンド生成が行われない。
本実施の形態のように非データ検出回路１４が、データとして確定できない復調信号を検出した場合にも非データ検出信号を出力することで、イニシャライズ後の通常動作時においても、データを誤認したことによる誤動作を防ぎ、ＲＦＩＤシステムとして安定した動作をさせることが可能となる。つまり、非データ検出信号を本実施の形態のように構成することで、イニシャライズ時にかかる時間を短縮できることに加え、誤動作を減少させたＩＣタグを提供することが可能となる。

以上実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えばコマンド生成制御回路は、カウンタのカウント値が所定値に達した場合のシフトレジスタのデータからコマンドを生成する構成としたが、例えば非データ検出信号が出力されるたびに、カウンタおよびシフトレジスタをリセットし、カウンタのカウント値が所定値に達するまでシフトレジスタ内にデータが蓄積された場合に、コマンドデコーダにシフトレジスタが蓄積したデータを転送して、コマンド生成を行う構成などとしてもよい。また、実施の形態３においてデータを確定できない場合を検出する例として、パルス信号の振幅に基づいて判断しているが、例えばパルスの幅や、パルス同士の間隔などに基づいてもよく、リーダ・ライタとＩＣタグの間で送受信される信号の方式に基づいて適宜変形することが可能である。

本発明の実施の形態にかかるＩＣタグとリーダ・ライタとからなるＲＦＩＤシステムを示す模式図である。 本発明の実施の形態１にかかるＩＣタグの構成を示す図である。 本発明の実施の形態に関わる送信データの波形を示す図である。 コマンド生成制御回路を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１にかかるリーダ・ライタの送信するコマンドとＩＣタグの動作を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２にかかるＩＣタグの構成を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるリーダ・ライタの送信するコマンドとＩＣタグの動作を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２に関わるリーダ・ライタの送信するパルス信号とＩＣタグの復調信号を示す図である。 従来のリーダ・ライタの送信するコマンドとＩＣタグの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１ ＩＣタグ
２ リーダ・ライタ
１０ 半導体装置
１１ 受信回路
１２ 基準クロック生成回路
１３ データ検出回路
１４ 非データ検出回路
１５ コマンド生成制御回路
１６ 制御回路
１７ 記憶回路
１８ 送信回路
２０ アンテナ
３０ エラー処理回路
３１ エラーフラグレジスタ
１５１ カウンタ
１５２ シフトレジスタ
１５３ コマンドデコーダ
１５４ コントローラ部

Claims (21)

1. 受信した無線信号を復調し、復調信号を生成する受信回路と、
   前記復調信号に含まれるデータを検出し、データ信号を出力するデータ検出部と、
   前記復調信号にデータが含まれていないことを検出し、非データ検出信号を出力する非データ検出部と、
   前記データ信号が入力され、当該データ信号に基づいてコマンドを生成するコマンド生成制御回路とを有し、
   前記コマンド生成制御回路は、前記非データ検出信号が入力された場合には、入力された前記データ信号に基づいたコマンド生成を行わないことを特徴とするＩＣタグ用半導体装置。
2. 前記コマンド生成制御回路は、前記非データ検出信号が入力された後、再びデータ信号が入力された場合に当該データ信号に基づいて前記コマンドを生成することを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ用半導体装置。
3. 前記データ検出部は、前記復調信号に含まれる２進数データを検出することを特徴とする請求項１あるいは２に記載のＩＣタグ用半導体装置。
4. 前記非データ検出部は、前記復調信号に２進数データが含まれていないことを検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＩＣタグ用半導体装置。
5. 前記コマンド生成制御回路は、前記データ検出部の出力する複数のデータ信号に基づいて前記コマンドを生成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＩＣタグ用半導体装置。
6. 前記コマンド生成制御回路は、予め設定された所定数の前記データ信号に基づいて前記コマンドを生成し、当該予め決定された所定数は前記コマンド生成制御回路に供給される基準パルス数に対応して設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＩＣタグ用半導体装置。
7. 前記コマンド生成制御回路は、前記基準パルス数を計数するカウンタを有し、当該カウンタは前記データ信号が入力されたことに基づいて、前記基準パルス数の計数を開始することを特徴とする請求項６に記載のＩＣタグ用半導体装置。
8. 前記コマンド生成制御回路は、前記データ信号を一時保持するレジスタを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＩＣタグ用半導体装置。
9. 前記ＩＣタグ用半導体装置は、前記コマンドに基づいてイニシャライズ動作を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のＩＣタグ用半導体装置。
10. 受信した無線信号を復調し、復調信号を生成する受信回路と、
    前記復調信号に含まれるデータを検出し、データ信号を出力するデータ検出部と、
    前記復調信号にデータが含まれていないことを検出し、非データ検出信号を出力する非データ検出部と、
    前記データ信号が入力され、当該データ信号に基づいてコマンドを生成するコマンド生成制御回路とを有し、
    前記コマンド生成制御回路は、前記データ検出回路から前記データ信号が入力されている場合は、コマンド受信モードとなり、複数の前記データ信号からなるコマンドを生成し、該受信モード時に前記非データ検出信号が入力された場合には、スタンバイモードとなり入力された前記データ信号に基づいたコマンド生成を行わないことを特徴とするＩＣタグ用半導体装置。
11. ＩＣタグに対して無線信号を送信するリーダ・ライタと、
    前記無線信号に含まれるコマンドに基づいて動作するＩＣタグとを有するＩＣタグシステムであって、
    前記ＩＣタグは、
    受信した無線信号を復調し、復調信号を生成する受信回路と、
    前記復調信号に含まれるデータを検出し、データ信号を出力するデータ検出部と、
    前記復調信号にデータが含まれていないことを検出し、非データ検出信号を出力する非データ検出部と、
    前記データ信号が入力され、当該データ信号に基づいてコマンドを生成して制御回路へと出力するコマンド生成制御回路と、
    前記コマンドに基づいた動作を実行する制御回路とを有し、
    前記コマンド生成制御回路は、前記非データ検出信号が入力された場合には、入力された前記データ信号に基づいたコマンド生成を行わないことを特徴とするＩＣタグシステム。
12. 前記コマンド生成制御回路は、前記非データ検出信号が入力された後、再びデータ信号が入力された場合に当該データ信号に基づいて前記コマンドを生成することを特徴とする請求項１１に記載のＩＣタグシステム。
13. 前記データ検出部は、前記復調信号に含まれる２進数データを検出することを特徴とする請求項１１あるいは１２に記載のＩＣタグ用システム。
14. 前記非データ検出部は、前記復調信号に２進数データが含まれていないことを検出することを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のＩＣタグシステム。
15. 前記コマンド生成制御回路は、前記データ検出部の出力する複数のデータ信号に基づいて前記コマンドを生成することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のＩＣタグシステム。
16. 前記コマンド生成制御回路は、予め設定された所定数の前記データ信号に基づいて前記コマンドを生成し、当該予め決定された所定数は前記コマンド生成制御回路に供給される基準パルス数に対応して設定されていることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のＩＣタグシステム。
17. 前記コマンド生成制御回路は、前記基準パルス数を計数するカウンタを有し、当該カウンタは前記データ信号が入力されたことに基づいて、前記基準パルス数の計数を開始することを特徴とする請求項１６に記載のＩＣタグシステム。
18. 前記コマンド生成制御回路は、前記データ信号を一時保持するレジスタを有することを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載のＩＣタグシステム。
19. 前記ＩＣタグ用半導体装置は、前記コマンドに基づいてイニシャライズ動作を行うことを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載のＩＣタグシステム。
20. リーダ・ライタから送信された無線信号に基づいて動作し、当該無線信号を復調した復調信号に含まれるコマンドを実行するＩＣタグの制御方法であって、前記ＩＣタグは、
    前記復調信号に含まれる複数のデータを検出し、
    前記複数のデータから構成される前記コマンドを生成し、
    前記コマンドを構成する複数のデータを受信中に、前記復調信号にデータが含まれていないことを検出した場合は当該コマンドの生成を中断するＩＣタグの制御方法。
21. 前記コマンドの生成を中断した後に、前記復調信号に含まれるデータを検出した場合は、前記コマンドの生成を再開することを特徴とする請求項２０に記載のＩＣタグの制御方法。

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