JP5107777B2 - 受信装置、リーダライタ及びｒｆｉｄシステム - Google Patents

Description

本発明は、リーダライタ（読み取り装置）とＲＦＩＤデバイス（タグ）が無線通信を行うＲＦＩＤシステムに関し、特に、ＲＦＩＤデバイスにおける受信装置の技術に関する。

本発明者が検討した技術として、例えば、ＲＦＩＤデバイスにおける受信装置においては、以下の技術が考えられる。

ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムとは、半導体メモリを有するＲＦＩＤデバイスのメモリデータを非接触で読み書きするシステムの総称である。

図１に一般的なＲＦＩＤシステムの構成を示す。図１に示すように、一般的なＲＦＩＤシステムは、リーダライタ（Ｒ／Ｗ１００）と、複数のＲＦＩＤデバイス（タグ２００）で構成される。

Ｒ／Ｗ１００は、物品１０に貼付されたタグ２００に対して無変調波と変調波（例えばコマンド３００）を送信する。そして、タグ２００はコマンド３００を受信し、コマンド３００に応じたメモリデータをレスポンス４００として送信する。最後に、Ｒ／Ｗ１００は、タグ２００からのレスポンス４００を受信する。

ＲＦＩＤシステムにおける詳細な通信プロトコルは、国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６Ｃや、ＥＰＣ Ｇｌｏｂａｌ Ｃ１Ｇ２（Ｃｌａｓｓ１ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ２）等で規格化されている。例えば、通信プロトコルとして、国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６Ｃを用いた場合について、Ｒ／Ｗ１００とタグ２００の具体的な動作を図２で説明する。図２は、本発明の前提として検討したタグの構成例を示すブロック図である。

無線通信の開始時、Ｒ／Ｗ１００が、無変調波を送信する。一方、タグ２００は、整流回路（ＲＥＣＴ）２１１にて、受信した無変調波の電力から内部動作電源を生成し、コマンド３００を受信可能な状態に準備する。なお、タグ２００が、電池を搭載している場合は、その電池から内部動作電源を生成する。

その後、Ｒ／Ｗ１００は、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調したコマンド３００を送信する。一方、タグ２００は、コマンド３００を受信し、ＡＳＫ復調器（ＡＳＫＤＥＭ）２１２にてコマンド３００を復調し、その復調信号２０１を二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３へ出力する。そして、二値化回路２１３は、復調信号２０１を二値化して二値化信号２０２を論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０へ出力する。そして、論理回路２２０は、二値化信号２０２を解析してコマンド３００かどうかを判定する。二値化信号２０２をコマンド３００と認識できた場合、コマンド３００に応じたメモリデータを不揮発性メモリ（ＭＥＭ）２３０から読み出し、又は不揮発性メモリ２３０に書き込みを行う。そして、タグ２００は、送信回路（ＴＸ）２４０を介して、コマンド３００に応じた応答信号又はメモリデータを、レスポンス４００としてＲ／Ｗ１００に送信する。最後に、Ｒ／Ｗ１００は、タグ２００からのレスポンス４００を受信する。

なお、本出願人は、発明した結果に基づき、「受信電力又は電界強度に応じて二値化回路の閾値を変更する」という観点で先行技術調査を行った。その結果、関連文献として特許文献１が抽出された。特許文献１は、アナログ・ディジタルコンバータに関するもので、アナログ入力信号のピーク値を検出する回路により閾値を変化させるものである。
特開昭６３−２９６４１５号公報

ところで、前記のようなＲＦＩＤデバイスにおける受信装置の技術について、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。

ＲＦＩＤシステムの利用形態としては、例えば、物流・流通分野における物品管理がある。例えば、図１に示すように、多数の物品１０に貼付されたタグ２００の固有ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をリーダライタ（Ｒ／Ｗ１００）が読み取って物品管理する。このとき、多数の物品管理を実現するため、Ｒ／Ｗ１００とタグ２００の最大通信距離は、長い方が望ましい。

そこで、Ｒ／Ｗ１００とタグ２００の間の通信距離を最大限に長くするため、従来のＲＦＩＤ受信装置では、設計段階において二値化回路２１３の閾値電圧（図３の符号２０３）の最適値（固定値）を求めていた。その際、設計の第一段階としては、復調信号２０１の最大振幅値の半分（例えば、１．５［Ｖ］）に閾値電圧を設定し、通信距離に対する復調信号２０１及び二値化信号２０２の波形を評価する。

その評価結果を図３に示す。図３に示すように、Ｒ／Ｗ１００とタグ２００の間の通信距離が１ｍと２ｍの場合、復調信号２０１の振幅が大きいので二値化に成功し、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できる。しかしながら、通信距離３ｍの場合、復調信号２０１の振幅が小さいので二値化に失敗し、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できない。

したがって、最大通信距離を長くするため、閾値電圧２０３を１．５［Ｖ］より高くする必要があることが分かる。

そこで、設計の第二段階としては、通信距離３ｍにおいてコマンド３００の認識を可能にするため、図４に示すように、二値化回路２１３の閾値電圧２０３を１．５［Ｖ］より高い値（例えば、１．６［Ｖ］）に設定し、通信距離に対する復調信号２０１及び二値化信号２０２の波形を評価する。

その評価結果を図４に示す。図４に示すように、通信距離３ｍの場合、復調信号２０１の二値化に成功し、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できる。しかしながら、通信距離１ｍにおいては、二値化信号２０２が、干渉波やノイズ等によってビット誤りを起こして、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できない。

したがって、閾値電圧２０３を１．５［Ｖ］より高くすると、最大通信距離が長くなるが、通信距離１ｍにおける無線通信が不可能になることが分かる。

以上より、一般的なＲＦＩＤシステムの利用形態を想定した場合、閾値電圧２０３の最適値（固定値）は、最大通信距離以下において無線通信が不可能な領域の存在しない１．５［Ｖ］となる。したがって、従来のＲＦＩＤシステムにおけるＲ／Ｗ１００とタグ２００の最大通信距離は２ｍである。

二値化回路２１３における閾値電圧２０３の設定方法に関する従来技術として、例えば、特許文献１に記載されている技術が挙げられる。特許文献１の技術は、アナログ入力信号を閾値電圧と比較する比較器と、前記比較器の出力を符号化しディジタル信号に変換する符号器とを備え、前記アナログ入力信号のピーク値を検出する回路の出力により前記閾値電圧を変化させることを特徴とする可変閾値アナログ・ディジタルコンバータに関する技術である。

特許文献１に記載されている技術を用いて、二値化回路２１３の閾値電圧２０３を変更する場合、コマンド３００のピーク値を検出完了するまでは閾値電圧２０３を変更しない。したがって、閾値電圧２０３を変更するまでに受信されるコマンド３００の先頭部分は、復調信号２０１の二値化に失敗して、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できない可能性がある。

そこで、本発明の目的は、前述した従来の技術課題を解決し、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）とＲＦＩＤデバイス（タグ）の最大通信距離を長くして、かつ干渉波やノイズによるビット誤りを抑えることができる技術を提供することにある。

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。

本願において開示される実施例のうち、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。

すなわち、代表的な実施例による受信装置、リーダライタ及びＲＦＩＤシステムは、 リーダライタが送信した変調波及び無変調波を受信するＲＦＩＤデバイスの受信装置を有するものである。その受信装置は前記変調波の信号を復調する復調器と、前記復調器の出力を二値化する二値化回路と、前記変調波または前記無変調波の電力を検出する電力検出回路と、前記電力検出回路が検出した電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更する閾値電圧制御回路と、を有することを特徴とする。

代表的な実施例によれば、ＲＦＩＤシステムにおいて、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）とＲＦＩＤデバイス（タグ）の最大通信距離を長くし、かつ干渉波やノイズによるビット誤りを抑えることが可能になる。

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、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、特にことわらない限り、端子名を表す記号は同時に配線名、信号名も兼ね、電源の場合はその電圧値も兼ねるものとする。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

（実施の形態１）
図５は、本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤ受信回路を含むＲＦＩＤシステムの構成例を示すブロック図、図６は、その動作を示すフローチャートである。

まず、図５により、本実施の形態１によるタグの構成の一例を説明する。

図５に示すように、本実施の形態１によるタグ２００（ＲＦＩＤデバイス）は、受信回路（ＲＸ）２１０と、送信回路（ＴＸ）２４０と、不揮発性メモリ（ＭＥＭ）２３０を含む論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０と、アンテナ２５０などから構成される。

タグ２００の受信回路２１０は、コマンド３００を復調するＡＳＫ復調器（ＡＳＫＤＥＭ）２１２と、ＡＳＫ復調器２１２の出力を二値化する二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３と、無変調波の電力を検出する電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）２１４と、電力検出回路２１４の出力に応じて二値化回路２１３の閾値電圧２０３を変更する閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５と、整流回路（ＲＥＣＴ）２１１などを備えている。

なお、受信回路２１０と、送信回路２４０と、不揮発性メモリ（ＭＥＭ）２３０を含む論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０などは、半導体集積回路として周知の半導体製造技術によって１個又は複数の半導体チップ上に形成されている。

次に、図５のブロック図及び図６のフローチャートを用いて、本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムの動作例を説明する。

無線通信の開始時、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）１００が、無変調波を送信する。一方、タグ２００は、リーダライタ１００からの無変調波を受信し、整流回路（ＲＥＣＴ）２１１にて無変調波の電力から内部動作電源を生成し、コマンド３００を受信可能な状態に準備する（ステップＳ６０１）。なお、タグ２００が、電池を搭載している場合は、電池から内部動作電源を生成する。

また、タグ２００は、電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）２１４において無変調波の電力を検出し、無変調波の電力検出値２０４を出力する（ステップＳ６０２）。そして、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５は、電力検出値２０４に応じて二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３の閾値電圧２０３を変更する。具体的には、無変調波の電力検出値２０４が、通信距離３ｍの電力検出値より大きい時、閾値電圧を復調信号２０１の最大振幅値の半分（例えば、１．５［Ｖ］）に変更し、通信距離３ｍの電力検出値以下の時、閾値電圧を１．５［Ｖ］より高い値（例えば、１．６［Ｖ］）に変更する（ステップＳ６０３〜Ｓ６０５）。

その後、Ｒ／Ｗ１００は、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調したコマンド３００を送信する。一方、タグ２００は、コマンド３００をＡＳＫ復調器（ＡＳＫＤＥＭ）２１２にて復調し、その復調信号２０１を二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３へ出力し、二値化回路２１３にて復調信号２０１を二値化する（ステップＳ６０６）。そして、タグ２００は、二値化回路２１３で二値化した二値化信号２０２を論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０へ出力する。そして、論理回路２２０は、二値化信号２０２を解析してコマンド３００かどうか判定する（ステップＳ６０７）。二値化信号２０２をコマンド３００と認識できた場合、コマンド３００に応じたメモリデータを不揮発性メモリ（ＭＥＭ）２３０から読み出し、又は不揮発性メモリ２３０に書き込みを行う。そして、タグ２００は、送信回路（ＴＸ）２４０を介して、コマンド３００に応じた応答信号又はメモリデータを、レスポンス４００としてＲ／Ｗ１００に送信する（ステップＳ６０８）。最後に、Ｒ／Ｗ１００は、タグ２００からのレスポンス４００を受信する。

図７に通信距離に対する復調信号２０１及び二値化信号２０２を示す。通信距離が３ｍの場合、閾値電圧制御回路２１５は、二値化回路２１３の閾値電圧２０３を１．６［Ｖ］に変更する。したがって、復調信号２０１の二値化に成功し、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できる。

また、通信距離が１ｍ及び２ｍの場合、閾値電圧制御回路２１５は、閾値電圧２０３を１．５［Ｖ］に変更する。したがって、二値化信号２０２が干渉波やノイズ等によるビット誤りをせず、二値化信号２０２をコマンド３００と認識できる。

以上の一連の動作により、Ｒ／Ｗ（リーダライタ）とタグ（ＲＦＩＤデバイス）の最大通信距離を長くし、かつ干渉波やノイズによるビット誤りを抑えることが可能となる。

図８は、本実施の形態１のタグにおいて、閾値電圧２０３を固定するタイミングを示す。図８に示すように、論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０が、コマンド３００送信時のプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）３１０を用いてコマンド（変調波）の受信開始を認識し、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５に対して閾値電圧２０３の固定を命令する閾値固定信号（Ｓ２）２０５を出力する。そして、閾値電圧制御回路２１５は、閾値固定信号２０５によって閾値電圧２０３を固定する（固定期間Ｔｆｉｘ）。なお、国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６Ｃにおいては、プリアンブル３１０の先頭にデリミタ（ｄｅｌｉｍｉｔｔｅｒ）と呼ばれる固定長の既知パターンが規定されているので、論理回路２２０は、デリミタ（ｄｅｌｉｍｉｔｔｅｒ）３１１検出時にコマンド受信開始を認識する。

すなわち、無変調波受信時は、電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）２１４が検出した電力に応じて、二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３の閾値電圧２０３を閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）が変更する。そして、コマンドなどの変調波受信時は、閾値固定信号（Ｓ２）２０５を受けて、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）は、コマンドなどの変調波の信号について二値化が完了するまで閾値電圧２０３を固定する。または、全ての無線通信が完了するまで閾値電圧２０３を固定する。

図９は、本実施の形態１のＲＦＩＤシステムにおいて、閾値電圧２０３の固定を解除するタイミング例を示す。図９において、Ｔｆｉｘは閾値電圧２０３の固定期間、Ｔｖａｒは閾値電圧２０３の固定解除期間、ｔは時間である。

図９（ａ）のタイミング例１に示すように、論理回路２２０は、コマンド３００を受信完了した段階において、閾値固定信号２０５の出力をやめる。そして、閾値電圧制御回路２１５は、閾値固定信号２０５の入力が無くなると、閾値電圧２０３の固定を解除する。

また、図９（ｂ）のタイミング例２に示すように、論理回路２２０は、レスポンス４００を送信完了した段階において、閾値固定信号２０５の出力をやめる。そして、閾値電圧制御回路２１５は、閾値固定信号２０５の入力が無くなると、閾値電圧２０３の固定を解除する。

図９（ｂ）のタイミング例２は、国際標準規格ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−６Ｃで規定されているコマンド受信完了後からレスポンスまでの規定時間「Ｔ１」内において、論理回路２２０が、閾値電圧２０３の固定解除に関する処理を実行できない場合に有効である。

なお、閾値電圧２０３の固定解除に関する処理を実行できない場合の一例としては、論理回路２２０の処理能力が低い場合が挙げられる。論理回路２２０は「Ｔ１」期間中にコマンド３００に応じたメモリデータを不揮発性メモリ２３０から読み出し又は不揮発性メモリ２３０へ書き込みの処理を行うため、閾値電圧２０３の固定解除に関する処理を実行できない可能性がある。

図１０は、本実施の形態１のＲＦＩＤシステムにおいて、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５の具体的な構成の一例を示す。

図１０に示すように、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５は、例えば、スイッチ制御回路（ＳＷＣＮＴ）２１６と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，ｒと、スイッチＳＷ１などから構成される。

閾値電圧制御回路２１５の各部動作を説明する。スイッチ制御回路２１６は、電力検出回路２１４から出力される電力検出値２０４が一定値以上であり、かつ閾値固定信号２０５の入力がない時、スイッチＳＷ１をＯＦＦにする。この場合、閾値電圧２０３は、抵抗Ｒ１，ｒの分圧比で決まり、スイッチＳＷ１がＯＮ状態の閾値電圧２０３より低くなる。

また、電力検出値２０４が一定値未満であり、かつ閾値固定信号２０５の入力がない時、スイッチＳＷ１をＯＮにする。この場合、閾値電圧２０３は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，ｒの分圧比で決まり、スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態の閾値電圧２０３より高くなる。以上の動作により、閾値電圧２０３を２段階で変更可能となる。

さらに、閾値電圧２０３を多段階で変更する閾値電圧制御回路２１５を図１１に示す。

図１１に示すように、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５は、例えば、スイッチ制御回路（ＳＷＣＮＴ）２１６と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，…，Ｒｎと、抵抗ｒと、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，…，ＳＷｎなどから構成される。

例えば、電力検出値２０４が、３［Ｖ］，２．５［Ｖ］，２［Ｖ］，…，０．５［Ｖ］と低くなった時の閾値電圧制御回路２１５の各部動作を説明する。なお、説明を簡略化するため、スイッチ制御回路２１６は、常に閾値固定信号２０５の入力がないこととする。

図１１に示すように、スイッチ制御回路２１６は、電力検出回路２１４から出力される電力検出値２０４が３［Ｖ］以上の時、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎをＯＦＦにする。また、電力検出値２０４が２．５［Ｖ］の時、スイッチＳＷ１をＯＮし、かつスイッチＳＷ２〜ＳＷｎをＯＦＦにする。また、電力検出値２０４が２［Ｖ］の時、スイッチＳＷ１〜ＳＷ２をＯＮにし、かつスイッチＳＷ３〜ＳＷｎをＯＦＦにする。そして、電力検出値２０４が０．５［Ｖ］のとき、ＳＷ１〜ＳＷｎをＯＮにする。

したがって、閾値電圧２０３は、抵抗Ｒ１〜Ｒｎ及び抵抗ｒの分圧比で決まり、電力検出値２０４が低くなると、閾値電圧２０３は高くなる。逆に、電力検出値２０４が高くなると、閾値電圧２０３は低くなる。以上の動作により、閾値電圧２０３を多段階で変更可能となる。

なお、電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）２１４は、整流回路やダイオードによるバイアス回路など簡単な回路で実現できる。

（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２によるＲＦＩＤ受信回路を含むＲＦＩＤシステムの構成例を示すブロック図である。

まず、図１２により、本実施の形態２によるタグの構成の一例を説明する。

図１２に示すように、本実施の形態２によるタグ２００（ＲＦＩＤデバイス）は、受信回路（ＲＸ）２１０と、送信回路（ＴＸ）２４０と、不揮発性メモリ（ＭＥＭ）２３０を含む論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０と、アンテナ２５０などから構成される。

タグ２００の受信回路２１０は、コマンド３００を復調するＡＳＫ復調器（ＡＳＫＤＥＭ）２１２と、ＡＳＫ復調器２１２の出力を二値化する二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３と、無変調波の電力を検出する電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）２１４と、電力検出回路２１４の出力に応じて二値化回路２１３の閾値電圧２０３を変更する閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５と、整流回路（ＲＥＣＴ）２１１などを備えている。

なお、受信回路２１０と、送信回路２４０と、不揮発性メモリ（ＭＥＭ）２３０を含む論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０などは、半導体集積回路として周知の半導体製造技術によって１個又は複数の半導体チップ上に形成されている。

なお、前記実施の形態１との違いは、論理回路（ＬＯＧＩＣ）２２０から閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５に対して閾値固定信号２０５が出力されていない点である。

図１２に示すＲＦＩＤシステムにおいて、タグ２００が、閾値電圧２０３を常時変更する方法について述べる。

具体的な方法としては、無線通信の開始時、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）１００が、無変調波を送信する。一方、タグ２００は、電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）２１４において無変調波の電力を検出し、無変調波の電力検出値２０４を出力する。そして、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５は、電力検出値２０４に応じて二値化回路（Ａ／Ｄ）２１３の閾値電圧２０３を変更する。

次に、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）１００が、コマンド３００を送信する。一方、タグ２００は、電力検出回路２１４においてコマンド３００の電力を検出し、コマンド３００の電力検出値２０４を出力する。そして、閾値電圧制御回路２１５は、電力検出値２０４に応じて二値化回路２１３の閾値電圧２０３を変更する。この一連の動作を繰り返すことにより、タグ２００は、閾値電圧２０３を常時変更することが可能になる。

したがって、前記実施の形態１のＲＦＩＤ受信回路と比較して、論理回路２２０は、閾値電圧制御回路２１５に対して閾値電圧２０３の固定及び固定解除を命令する必要がないので、閾値固定信号２０５が不要になる。

本実施の形態２における閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５の具体的構成例を図１３に示す。

図１３に示すように、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）２１５は、例えば、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ（ＮＭＯＳ；Ｎ−ｃｈａｎｎｅｌ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と、抵抗Ｒ１，Ｒ２，ｒなどから構成される。

Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ（ＮＭＯＳ）は、電力検出回路２１４から出力される電力検出値２０４が一定値未満である時、電流を流さない。この場合、閾値電圧２０３は、抵抗Ｒ１，ｒの分圧比で決まるので、ＮＭＯＳが電流を流す状態の閾値電圧２０３より低くなる。また、ＮＭＯＳは、電力検出値２０４が一定値以上である時、電流を流す。この場合、閾値電圧２０３は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，ｒの分圧比で決まるので、ＮＭＯＳが電流を流さない状態の閾値電圧２０３より高くなる。以上の動作により、閾値電圧２０３を２段階で変更可能となる。なお、ＮＭＯＳの代わりにＰチャネル型ＭＯＳトランジスタ（ＰＭＯＳ）を用いてもよい。ただし、その場合は、信号の極性が逆になる。

本実施の形態２の構成及び動作により、受信回路の小型化及び低消費電力化を実現できる。また、リーダライタ（Ｒ／Ｗ）とＲＦＩＤデバイス（タグ）の最大通信距離を長くし、かつ干渉波やノイズによるビット誤りを抑えることが可能となる。

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。

例えば、前記実施の形態においては、復調信号の電圧範囲が３Ｖ、復調信号の基準電位が３Ｖの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の電位であってもよい。

本発明の前提として検討したＲＦＩＤシステムの構成例を示す図である。 本発明の前提として検討したタグの構成例を示すブロック図である。 本発明の前提として検討したＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ受信回路の各信号の一例を示す波形図である。 本発明の前提として検討したＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤ受信回路の各信号の一例を示す波形図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤ受信回路を含むＲＦＩＤシステムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、タグの動作例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤ受信回路の各信号の一例を示す波形図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、二値化回路の閾値電圧を固定するタイミング例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、閾値電圧の固定を解除するタイミング例を示す図である。 本実施の形態１のＲＦＩＤシステムにおいて、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）の詳細な構成の一例を示す図である。 本実施の形態１のＲＦＩＤシステムにおいて、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）の詳細な構成の別の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２によるＲＦＩＤ受信回路を含むＲＦＩＤシステムの構成例を示すブロック図である。 本実施の形態２のＲＦＩＤシステムにおいて、閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）の詳細な構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 物品
１００ リーダライタ（Ｒ／Ｗ）
２００ タグ（ＲＦＩＤデバイス）
２０１ 復調信号
２０２ 二値化信号（Ｓ１）
２０３ 閾値電圧
２０４ 電力検出値
２０５ 閾値固定信号（Ｓ２）
２１０ 受信回路（ＲＸ）
２１１ 整流回路（ＲＥＣＴ）
２１２ ＡＳＫ復調器（ＡＳＫＤＥＭ）
２１３ 二値化回路（Ａ／Ｄ）
２１４ 電力検出回路（ＰＷＲＤＣＴ）
２１５ 閾値電圧制御回路（ＶＴＨＣＮＴ）
２１６ スイッチ制御回路（ＳＷＣＮＴ）
２２０ 論理回路（ＬＯＧＩＣ）
２３０ 不揮発性メモリ（ＭＥＭ）
２４０ 送信回路（ＴＸ）
２５０ アンテナ
３００ コマンド（変調波）
３１０ プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）
３１１ デリミタ（ｄｅｌｉｍｉｔｔｅｒ）
４００ レスポンス
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，…，Ｒｎ 抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２，…，ＳＷｎ スイッチ

Claims (6)

1. リーダライタが送信した変調波及び無変調波を受信するＲＦＩＤデバイスの受信装置であって、
   前記変調波の信号を復調する復調器と、
   前記復調器の出力を二値化する二値化回路と、
   前記変調波または前記無変調波の電力を検出する電力検出回路と、
   前記電力検出回路が検出した電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更する閾値電圧制御回路と、を有し、
   前記閾値電圧制御回路は、前記二値化回路の閾値電圧を変更後、前記閾値電圧を一定期間固定し、
   前記リーダライタが、前記無変調波を送信した後に前記変調波を送信した場合、前記電力検出回路は前記無変調波の電力を検出し、前記閾値電圧制御回路は、前記電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更し、前記二値化回路が前記変調波の信号を二値化している間、前記閾値電圧を固定することを特徴とする受信装置。
2. 請求項１記載の受信装置において、
   前記閾値電圧制御回路は、前記電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更した後、レスポンスの送信が完了するまで前記閾値電圧を固定することを特徴とする受信装置。
3. ＲＦＩＤデバイスの受信装置に対して変調波及び無変調波を送信するリーダライタであって、
   前記受信装置は、
   前記変調波の信号を復調する復調器と、
   前記復調器の出力を二値化する二値化回路と、
   前記変調波または前記無変調波の電力を検出する電力検出回路と、
   前記電力検出回路が検出した電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更する閾値電圧制御回路と、を有し、
   前記閾値電圧制御回路は、前記二値化回路の閾値電圧を変更後、前記閾値電圧を一定期間固定し、
   前記リーダライタが、前記無変調波を送信した後に前記変調波を送信した場合、前記電力検出回路は前記無変調波の電力を検出し、前記閾値電圧制御回路は、前記電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更し、前記二値化回路が前記変調波の信号を二値化している間、前記閾値電圧を固定することを特徴とするリーダライタ。
4. 請求項３記載のリーダライタにおいて、
   前記閾値電圧制御回路は、前記電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更した後、レスポンスの送信が完了するまで前記閾値電圧を固定することを特徴とするリーダライタ。
5. リーダライタと、前記リーダライタが送信した変調波及び無変調波を受信するＲＦＩＤデバイスと、を有するＲＦＩＤシステムであって、
   前記ＲＦＩＤデバイスは、
   前記変調波の信号を復調する復調器と、
   前記復調器の出力を二値化する二値化回路と、
   前記変調波または前記無変調波の電力を検出する電力検出回路と、
   前記電力検出回路が検出した電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更する閾値電圧制御回路と、を有し、
   前記閾値電圧制御回路は、前記二値化回路の閾値電圧を変更後、前記閾値電圧を一定期間固定し、
   前記リーダライタが、前記無変調波を送信した後に前記変調波を送信した場合、前記電力検出回路は前記無変調波の電力を検出し、前記閾値電圧制御回路は、前記電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更し、前記二値化回路が前記変調波の信号を二値化している間、前記閾値電圧を固定することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
6. 請求項５記載のＲＦＩＤシステムにおいて、
   前記閾値電圧制御回路は、前記電力に応じて前記二値化回路の閾値電圧を変更した後、レスポンスの送信が完了するまで前記閾値電圧を固定することを特徴とするＲＦＩＤシステム。

Images