JP6229265B2 - Ｒｆｉｄタグシステム及び温度検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグシステム、ＲＦＩＤタグ、及び、温度検出方法に関する。

従来より、質問器と応答器を含む高周波タグシステムがある。応答器は、共振回路、ダイオード、ダイオードで整流された電流を蓄える電源、応答器を識別するＩＤ（Identification：識別子）を記憶しＩＤ信号を発生するＩＤ信号発生回路、及び、共振回路で受信された電波にＩＤ信号を重畳して変調波を生成する送信回路を有する。

共振回路は、コイルとコンデンサを有する並列接続ＬＣ回路に、バリスタ等の抵抗器を並列に接続しているので、応答器の回りの温度、湿度、圧力、照度、濃度等の環境変化により、周波数を一定に保ってＱ感度を変化させることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−０３８３９１号公報

ところで、従来の高周波タグシステムでは、温度、湿度、圧力、加速度等の環境の変化によって応答器が質問器で検出される周波数を変化させている。

このように周波数の変化に基づいて温度等を測定するため、例えば、ＲＦＩＤタグ用のＣ１Ｇ２（Class 1 Generation 2）規格のように、通信規格で通信周波数が規定されている場合には、他のタグの読み取りに干渉するおそれがあるため、使用が困難になる場合がある。すなわち、従来の高周波タグシステムは、利便性が低いという課題がある。

そこで、環境温度を検出でき、利便性の高いＲＦＩＤタグシステム、ＲＦＩＤタグ、及び、温度検出方法を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態のＲＦＩＤタグシステムは、ＩＣチップを有し、環境温度に応じて最小動作電力が変化するＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグに対して一定の距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力に基づいて前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する読み取り処理装置とを含み、前記読み取り処理装置の出力の最大値をＰｍａｘ、所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れると判定した回数をｎ（ｎは０以上の整数）、前記所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れると判定した場合に前記所定電力Ｐを低下させる所定の単位出力をＵｎｉｔとすると、前記読み取り処理装置は、前記最小動作電力を検出する処理において、前記所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れる場合に、Ｐ＝Ｐｍａｘ−Ｕｎｉｔ×ｎで表される電力の読み取り用の信号を出力し、前記ＲＦＩＤタグを読み取れなくなるときの電力を前記最小動作電力として検出し、前記検出した最小動作電力を前記ＲＦＩＤタグの温度に換算することによって前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する。

環境温度を検出でき、利便性の高いＲＦＩＤタグシステム、ＲＦＩＤタグ、及び、温度検出方法を提供することができる。

実施の形態１のＲＦＩＤタグシステムの概略的な構成を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１のハードウェア構成を示す図である。 実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０を示す図である。 ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎ、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度Ｔ、及びＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖの関係を示す図である。 実施の形態１のリーダライタ１０の機能ブロックを示す図である。 実施の形態１のリーダライタ１０で実行される温度検出処理を示すフローチャートである。 実施の形態２のＲＦＩＤタグシステムに用いるＲＦＩＤタグ２５０を示す図である。 実施の形態３のＲＦＩＤタグシステムに用いるＲＦＩＤタグ３５０を示す図である。 ＲＦＩＤタグ３５０の最小動作電力Ｐｍｉｎと環境温度Ｔの関係を示す図である。

以下、本発明のＲＦＩＤタグシステム、ＲＦＩＤタグ、及び、温度検出方法を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステムの概略的な構成を示す図である。

実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１は、リーダライタ１０、アンテナ２１、サーバ３０、及びＲＦＩＤタグ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを含む。

リーダライタ１０は、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄを読み取る読み取り装置であり、アンテナ２１が接続される。また、リーダライタ１０は、有線又は無線のＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ(Wide Area Network)、又はその他のネットワークによってサーバ３０に接続されている。

図１には、リーダライタ１０にアンテナ２１が接続される形態を示すが、アンテナは１つ以上あれば、幾つであってもよい。また、図１には４つのＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄを示すが、ＲＦＩＤタグの数は幾つであってもよい。また、１つのサーバ３０に複数のリーダライタ１０が接続されていてもよい。

リーダライタ１０は、アンテナ２１を介して無線通信でコマンド及び応答信号等のデータの送受信を行うことにより、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄとデータの送受信を行う。

コマンド及び応答信号等の送受信は、予め定められたプロトコルに従って行われる。例えば、８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの通信周波数帯域を用いるＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグ用の標準プロトコルとして、ＩＳＯ１８０００−６タイプＣ等の規格が用いられる。

リーダライタ１０は、予め与えられた読み取り条件に従ってＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの読み取りを繰り返し行う。ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの読み取り時に、リーダライタ１０は、アンテナ２１から一定の電波強度で電波の届く範囲にあるＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄと交信する。

リーダライタ１０は、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄから受信したデータを予め設定されたタイミングでサーバ３０に送信する。サーバ３０は、リーダライタ１０から受信したデータをプログラムに従って処理する。

サーバ３０は、リーダライタ１０にＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの読み取りを行う指令を送信し、リーダライタ１０で読み取られたＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの識別データ（Identification、以下ＩＤと称す）を受信する。サーバ３０は、リーダライタ１０で読み取られたＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０ＤのＩＤを集約して、所定の業務アプリケーションに受け渡す。

ここで、サーバ３０は、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１において、リーダライタ１０の上位に位置するサーバである。また、業務アプリケーションは、例えば、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０ＤのＩＤを用いて物品等の管理を行うアプリケーションである。

ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、主な構成要素として、ＩＣチップとアンテナを含む。ＩＣチップは、ＩＤを内部メモリに記憶し、リーダライタ１０からコマンドを受信すると、ＩＤを送り返す処理を行う。アンテナは、リーダライタ１０との無線通信に用いられる。

ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、例えば、識別の必要な物品等に貼付される。物品は、例えば、物流等で搬送される物品であってもよいし、人間が所持する物品であってもよい。

ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、環境温度によって、動作に必要な最小の電力が変化する特性を有する。ＲＦＩＤタグ５０のＡ〜５０Ｄのこのような特性については後述する。

ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄには、個々の物品を識別するために用いられるＩＤを表すデータと、温度検出に対応していることを表すデータとに加えて、ＲＦＩＤ５０Ａ〜５０Ｄが貼付される物品等に関するデータ（例えば、物品の種類又は製造日等）、又は物品を所持する人間に関するデータ等（例えば、社員番号等）が格納されていてもよい。

実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１で用いるＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、例えば、ＵＨＦ帯の通信周波数帯域を用いた電波方式のものである。ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、リーダライタ１０のアンテナ２１から送信される高周波信号を受信すると、ＩＣチップの駆動に必要な電流を発生する。

ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの内部で発生した電流は、整流後に調整された供給電圧としてＩＣチップに供給され、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは動作可能な状態になる。なお、実施の形態１では、電源を内蔵しないパッシブ型のＲＦＩＤタグを用いるが、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、電源を内蔵するアクティブ型のＲＦＩＤタグであってもよい。

図１に示すように、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１は、読み取り可能領域２３を有する。読み取り可能領域２３は、アンテナ２１がＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄを読み取ることのできる領域である。

読み取り可能領域２３は、ＲＦＩＤ５０Ａ〜５０Ｄを用いた物品等の管理を行う場所に設置される。

なお、以下では、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄを特に区別しない場合には、単にＲＦＩＤタグ５０と称す。

次に、図２を用いて、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１のハードウェア構成について説明する。

図２は、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１のハードウェア構成を示す図である。

ＲＦＩＤタグシステム１は、リーダライタ１０、アンテナ２１、及びサーバ３０を含む。

図２には、リーダライタ１０がネットワーク４０を介してサーバ３０に接続されており、リーダライタ１０のアンテナ２１がＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄと通信を行う状態を示す。

リーダライタ１０は、制御部１１、通信部１２、送受信部１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４Ａ、及びＲＡＭ（Random Access Memory）１４Ｂを含み、アンテナ２１が接続されている。制御部１１、通信部１２、送受信部１３、ＲＯＭ１４Ａ、ＲＡＭ１４Ｂ、及びアンテナ２１は、バスを介して相互に接続されている。リーダライタ１０は、読み取り処理装置の一例である。

制御部１１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)又はＭＰＵ(Micro Processing Unit)等の演算処理部を有する。制御部１１は、ＲＯＭ１４Ａ及びＲＡＭ１４Ｂ等に予め記憶されている動作手順に従って、送受信部１３及びアンテナ２１を介してＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄと無線通信を行うことにより、読み取り処理を行う。

通信部１２は、ネットワーク４０を介して、サーバ３０との間でデータ通信を行う。通信部１２としては、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）を利用した通信を行うための通信モジュールを用いることができる。

送受信部１３は、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄとの間でデータの送受信を行う。送受信部１３によるデータの送受信の手順については後述する。

ＲＯＭ１４Ａは、制御部１１を動作させるために必要な制御プログラムを格納する。ＲＯＭ１４Ａに格納される制御プログラムは、制御部１１によって実行される際に、ＲＡＭ１４Ｂに展開される。

ＲＡＭ１４Ｂは、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、又はフラッシュメモリ等であればよい。

ＲＡＭ１４Ｂには、制御部１１が制御プログラムを実行する際に発生するデータが一時的に記憶される。ＲＡＭ１４Ｂに記憶されるデータとしては、例えば、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０ＤのＩＤ、又は、制御プログラムの実行に必要な各種パラメータ等がある。

リーダライタ１０は、具体的には、例えば、以下の手順により、送受信部１３及びアンテナ２１を介してＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄとの間でデータの送受信を行う。

まず、リーダライタ１０は、アンテナ２１の読み取り可能領域２３（図１参照）に存在するＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの探索（インベントリ）を行う。リーダライタ１０が送信した探索コマンドを受信したＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、ＩＣチップに電流が供給されて動作可能になると、探索コマンドへの応答として自己のＩＤを表すＩＤデータをリーダライタ１０に送信する。これにより、リーダライタ１０は、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０ＤのＩＤを識別する。

リーダライタ１０が探索コマンドを送信する際に、アンテナ２１の読み取り可能領域２３に複数のＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄが存在する場合には、複数のＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄが探索コマンドへの応答を同時に送信すると、互いの応答が干渉してリーダライタ１０が応答を受信できない状況が発生しうる。このような状況は、各ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄの応答が衝突することによって生じる。

このため、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄ及びリーダライタ１０には、上述のように応答を受信できない状況を未然に回避するための機能が実装されている。

衝突が発生すると、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄとの間で定められた衝突回避プロトコルに従って、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄからの応答の抑制等が行われ、リーダライタ１０は、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄから順番にＩＤを含む応答を受信する。これにより、ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄからの応答の衝突を回避でき、各ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０ＤのＩＤを受信することによって識別が行われる。

ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０ＤがＩＤの他に物品等のデータを保持する場合には、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄとの間でさらにデータ読取コマンドやデータ書込コマンドを送受信することで、データの読み出しや書き込みを行うことができる。

リーダライタ１０は、事前に指定された条件に従って探索コマンドを繰り返し発信する。ＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄは、探索コマンドを受信するたびに、記憶しているＩＤ等のデータを送信する。

従って、リーダライタ１０が探索コマンドを発信するたびに、アンテナ２１の読み取り可能領域２３に存在するＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄが応答し、電波環境に問題がなければ、各々のＲＦＩＤタグ５０Ａ〜５０Ｄが応答した回数分のデータをリーダライタ１０が受信することになる。

サーバ３０は、制御部３１、通信部３２、記憶装置３３Ａ、ＲＯＭ３３Ｂ、ＲＡＭ３３Ｃ、表示部３４、及び操作部３５を含む。制御部３１、記憶装置３３Ａ、通信部３２、ＲＯＭ３３Ｂ、ＲＡＭ３３Ｃ、表示部３４、及び操作部３５は、バスを介して相互に接続されている。

制御部３１は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等の演算処理部を有する。制御部３１がＭＰＵを有する場合は、ＲＯＭ３３Ｂ及びＲＡＭ３３Ｃは制御部３１に組み込まれていてもよい。

制御部３１は、所定のタイミングに従って、記憶装置３３Ａ又はＲＯＭ３３Ｂに格納されている制御プログラムをＲＡＭ３３Ｃに読み出して実行するとともに、通信部３２及び表示部３４等の動作を制御する。

制御部３１は、リーダライタ１０の制御部１１が読み取り処理で生成する応答信号を受信し、応答信号に含まれるＲＦＩＤタグのＩＤを管理用のデータベースに登録する。

通信部３２は、ネットワーク４０を介してリーダライタ１０とデータ通信を行い、リーダライタ１０が読み取ったＲＦＩＤタグ５０のデータを受信する。通信部３２としては、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）を利用した通信を行うための通信モジュールを用いることができる。

記憶装置３３Ａは、ハードディスク又はフラッシュメモリのような不揮発性の記憶装置である。記憶装置３３Ａには、ＲＦＩＤタグの管理用のデータベース、サーバ３０を動作させるために必要な種々の制御プログラム、及び事前に蓄積してあるデータ等が格納されている。

ＲＯＭ３３Ｂは、制御部３１を動作させるために必要な制御プログラムを格納する。ＲＯＭ３３Ｂに格納される制御プログラムは、制御部３１によって実行される際に、ＲＡＭ３３Ｃに展開される。

ＲＡＭ３３Ｃは、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、又はフラッシュメモリ等であればよい。

ＲＡＭ３３Ｃには、制御部３１が制御プログラムを実行する際に発生する種々のデータが一時的に記憶される。ＲＡＭ３３Ｃに記憶される種々のデータとしては、例えば、リーダライタ１０から受信した応答信号に含まれるＲＦＩＤタグ５０のＩＤ、又は、制御プログラムの実行に必要な各種パラメータ等がある。応答信号に含まれるＲＦＩＤタグ５０のＩＤは、ＲＡＭ３３Ｃに一時的に記憶された後に、記憶装置３３Ａのデータベースに登録される。

表示部３４は、例えば、液晶ディスプレイであり、制御部３１からの指令に従って、サーバ３０の動作状況、操作部３５を介して入力された情報、操作者に対して通知すべき情報等を表示する。

操作部３５は、サーバ３０の操作者がサーバ３０を操作するための入力インターフェースであり、例えば、キーボードとマウスである。

また、表示部３４及び操作部３５は、操作者とのインターフェースである。ネットワーク４０を介して他の機器に情報等の表示を行う場合は、サーバ３０が表示部３４を有しなくてもよい。同様に、ネットワーク４０を介して他の機器からサーバ３０に操作用の入力を行う場合は、サーバ３０が操作部３５を有しなくてもよい。

なお、図１及び図２には、一例として、リーダライタ１０にサーバ３０が接続されており、サーバ３０がＲＦＩＤタグ５０のＩＤを受信する形態を示すが、リーダライタ１０にサーバ３０が接続されていなくてもよい。

例えば、リーダライタ１０に表示部を設け、リーダライタ１０で読み取ったＲＦＩＤタグ５０のＩＤを表示部に表示してもよい。また、このような表示部を有するリーダライタ１０は、携帯型の端末機であってもよい。

また、リーダライタ１０とサーバ３０を一体化してもよい。

次に、図３を用いて、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１に含まれるＲＦＩＤタグ５０について説明する。

図３は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はＥＰＣコードを示す図、（Ｃ）は等価回路を示す図である。

図３（Ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ５０は、基板５１、アンテナ５２、整合部５３、及びＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）チップ５４を含む。

基板５１は、例えば、ポリイミド又はポリカーボネート等の樹脂製のシート状の基板である。基板５１の表面(図３（Ａ）に示す面)には、アンテナ５２と整合部５３がパターニングされるとともに、ＩＣチップ５４が実装される。

なお、図３（Ａ）では、アンテナ５２、整合部５３、及びＩＣチップ５４の形状及び配置を示すために、アンテナ５２、整合部５３、及びＩＣチップ５４を覆うカバーを省略するが、基板５１の表面(図３（Ａ）に示す面)には、アンテナ５２、整合部５３、及びＩＣチップ５４を覆うカバーが接着剤等で貼り付けられる。また、カバーは、基板５１の裏面（図３（Ａ）に示す面の裏側の面）にも貼り付けられていてもよい。

アンテナ５２は、アンテナエレメント５２Ａ、５２Ｂを有する。アンテナ５２は、例えば、銀ペースト又は銅箔等によって形成される。銀ペーストでアンテナ５２を形成する場合は、例えば、スクリーン印刷法によって形成すればよい。また、銅箔でアンテナ５２を形成する場合は、例えば、基板５１の表面に貼り付けられた銅箔をウェットエッチング処理等でパターニングすることによって形成すればよい。

アンテナエレメント５２Ａは、一端５２Ａ１が整合部５３に接続され、他端５２Ａ２は平面視で矩形の基板５１の角部５１Ａの近傍までＬ字型に伸延している。アンテナエレメント５２Ａは、整合部５３を介してＩＣチップ５４に接続されている。

同様に、アンテナエレメント５２Ｂは、一端５２Ｂ１が整合部５３に接続され、他端５２Ｂ２は平面視で矩形の基板５１の角部５１Ｂの近傍までＬ字型に伸延している。アンテナエレメント５２Ｂは、整合部５３を介してＩＣチップ５４に接続されている。

アンテナ５２は、ダイポールアンテナであり、アンテナエレメント５２Ａの一端５２Ａ１と他端５２Ａ２との間の長さと、アンテナエレメント５２Ｂの一端５２Ｂ１と他端５２Ｂ２との間の長さとの合計の長さが、ＲＦＩＤタグ５０の通信周波数（共振周波数）における波長λの半分の長さ（λ／２）になるように、設定されている。

整合部５３は、アンテナ５２とＩＣチップ５４との間に形成され、アンテナ５２とＩＣチップ５４との間のインピーダンス整合を取るために配設される。整合部５３は、整合エレメント５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃを有する。

整合エレメント５３Ａは、一端５３Ａ１がＩＣチップ５４の一方（図３中左側）の端子に接続され、他端５３Ａ２がアンテナエレメント５２Ａの一端５２Ａ１と整合部５３Ｃとに接続されている。

整合エレメント５３Ｂは、一端５３Ｂ１がＩＣチップ５４の他方（図３中右側）の端子に接続され、他端５３Ｂ２がアンテナエレメント５２Ｂの一端５２Ｂ１と整合部５３Ｃとに接続されている。

整合部５２Ｃは、整合部５３Ａの他端５３Ａ２と、整合部５３Ｂの他端５３Ｂ２との間を接続している。

整合部５３は、アンテナ５２と同様に、例えば、銀ペースト又は銅箔等によって形成される。整合部５３は、アンテナ５２と一体的に形成することができる。

ＩＣチップ５４は、基板５１の表面に実装され、整合部５３を介してアンテナエレメント５２Ａ、５２Ｂに電気的に接続されており、固有のＩＤを表すデータと、温度検出（温度測定）に対応したＲＦＩＤタグ５０であることを表すデータとを内部メモリに格納している。ここでは、温度検出（温度測定）に対応したＲＦＩＤタグ５０であることを表すデータを、温度検出対応符号データと称する。

実施の形態１では、固有のＩＤを表すデータと、温度検出対応符号データとは、一例として、図３（Ｂ）に示すように、ＥＰＣ（Electronic Product Code）コードの一部としてＩＣチップ５４の内部メモリに格納されていることとする。このＥＰＣコードは、ＥＰＣ形式のシリアルデータである。

すなわち、温度検出（温度測定）に対応したＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４の内部メモリに格納されるＥＰＣコードには、固有のＩＤを表すデータと、温度検出対応符号データとが含まれる。なお、ここでは、温度検出と温度測定とは同義のこととして取り扱う。

ＩＣチップ５４の内部メモリには、ＥＰＣコードとして、固有のＩＤを表すデータ、及び、温度検出対応符号データ以外に、ＲＦＩＤタグ５０を取り付ける物品に関するデータ等を含ませることができる。このため、図３（Ｂ）には、ＩＣチップ５４の内部メモリに格納されるＥＰＣデータのうちの一部である、固有のＩＤを表すデータと温度検出対応符号データのみを示す。ＩＣチップ５４の内部メモリは、ＥＰＣコード記憶部である。

なお、上記のような温度検出対応符号データを付加しなくても良い、例えば、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０の固有のＩＤを表すＥＰＣコードを事前に、リーダライタ１０の温度検出用データ１３０に登録しおき、ＲＦＩＤタグ５０を読み取った際に、温度検出対応タグとして判定してもよい。

ＩＣチップ５４は、アンテナ５２を介してリーダライタ１０からＲＦ（Radio Frequency）帯域の読み取り用の信号を受信すると、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナ５２を介して発信する。これにより、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０のＩＤを読み取ることができる。

ＩＣチップ５４は、環境温度によって静電容量が変化するキャパシタを内蔵する。このようなキャパシタとしては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛 [Pb(Zr,Ti)]: Lead Titanate Zirconate）キャパシタを用いることができる。ＰＺＴキャパシタは、環境温度が高くなると、静電容量が略線形的に増大する特性を有する。

また、ＲＦＩＤタグ５０の等価回路は、図３（Ｃ）に示す通りである。図３（Ｃ）には、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２、整合部５３、及びＩＣチップ５４を示す。

図３（Ｃ）に示すように、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２と整合部５３とを合わせた部分は、抵抗器ＲとインダクタＬで表すことができ、ＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４は、抵抗器ＲｃｐとキャパシタＣｖで表すことができる。すなわち、アンテナ５２と整合部５３は、抵抗成分とインダクタンス成分を含んでおり、ＩＣチップ５４は、抵抗成分とキャパシタンス成分とで表すことができる。

ここで、抵抗器Ｒは抵抗値Ｒの抵抗器であり、インダクタＬはインダクタンスがＬのインダクタである。また、抵抗器Ｒｃｐは抵抗値Ｒｃｐの抵抗器であり、キャパシタＣｖはキャパシタンスがＣｖのキャパシタである。

また、一例として、アンテナ５２と整合部５３のインダクタＬのインダクタンスＬは２２．５ｎＨ、抵抗器Ｒの抵抗値Ｒは１４００Ω、ＩＣチップ５４の抵抗器Ｒｃｐの抵抗値Ｒｃｐは１４００Ω、キャパシタＣｖのキャパシタンスＣｖは０．９ｐＦ〜１．１ｐＦに設定することができる。

ＩＣチップ５４は、環境温度によって静電容量が変化するキャパシタを内蔵するため、キャパシタＣｖのキャパシタンスＣｖは、環境温度によって変化する。すなわち、キャパシタＣｖは、静電容量が環境温度によって変化するバリアブルキャパシタである。キャパシタＣｖは、環境温度の上昇に伴ってキャパシタンスＣｖが増大する特性を有する。

実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１では、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０との間の距離を一定にして、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取る。また、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取る際に、リーダライタ１０が出力するＲＦ帯域の読み取り用の信号の周波数は一定である。

ＲＦＩＤタグ５０は、上述のように環境温度によって静電容量が変化するＩＣチップ５４を含むため、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度が変化すると、ＩＣチップ５４の静電容量が変化し、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０とのインピーダンスのマッチングがずれる。

ここで、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０とを所定の距離を隔てて配置した場合において、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１（図１参照）と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２との間での自由空間損失Ｌｂは、次式（１）で求めることができる。

Ｌｂ＝１０ｌｏｇ（４πＤ／λ）^２ ・・・（１）
なお、式（１）において、Ｄはリーダライタ１０に接続されるアンテナ２１（図１参照）と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２との間の距離であり、λはＲＦＩＤタグ５０の共振周波数における波長である。

また、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎは、次式（２）によって求めることができる。

Ｐｍｉｎ＝Ｐｓ−Ｇ−Ｌｂ ・・・（２）
ここで、式（２）において、Ｐｓは、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取る際に必要なリーダライタ１０の最小出力である。また、Ｇは、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１（図１参照）の利得と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２の利得との合計値である。

ＲＦＩＤタグ５０の環境温度が変化して、ＩＣチップ５４の静電容量が変化すると、ＲＦＩＤタグ５０の共振周波数が僅かにずれるため、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０とのインピーダンスのマッチングがずれる。

リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０とのインピーダンスのマッチングがずれると、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取ることのできる最小出力Ｐｓが変化する。

ここで、ＩＣチップ５４の静電容量が変化してＲＦＩＤタグ５０の共振周波数が僅かにずれると、厳密には式（１）における波長λ（ＲＦＩＤタグ５０の共振周波数における波長）がずれるが、波長λの変化分は微少であるため、無視できるものとして取り扱う。

また、上述のように、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１では、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１（図１参照）と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２との間の距離Ｄを一定にして、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取る。

すなわち、式（１）のＤとλは固定値であるため、式（１）で求まる自由空間損失Ｌｂは一定値であり、式（２）における自由空間損失Ｌｂは一定値である。

また、式（２）において、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１（図１参照）の利得と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２の利得との合計値Ｇも一定値である。

従って、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１では、リーダライタ１０の出力を制御することにより、リーダライタ１０の最小出力Ｐｓを検出すれば、式（２）からＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを算出することができる。

ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎは、ＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４に含まれるＰＺＴキャパシタの静電容量の温度特性によって決まる。このため、最小動作電力ＰｍｉｎとＲＦＩＤタグ５０の環境温度との関係を表すデータを予め取得しておけば、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを検出することにより、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度を測定（検出）することができる。

ここで、図４を用いて、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎと、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度Ｔとの関係について説明する。なお、図４には、ＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４に含まれるＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖの温度特性も示す。

図４は、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎ、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度Ｔ、及びＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖの関係を示す図である。

図４に示すように、環境温度Ｔが増大すると、ＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖは増大する。図４には、一例として、環境温度Ｔが−２５℃のときにＣｖが約０．９２（ｐＦ）になり、環境温度Ｔが２５℃のときにＣｖが約１．００（ｐＦ）になり、環境温度Ｔが８５℃のときにＣｖが約１．１０（ｐＦ）になる、ＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖの温度特性を示す。

ＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖが温度上昇によって増大すると、ＲＦＩＤタグ５０の共振周波数が僅かにずれて、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ５０とのインピーダンスのマッチングがずれる。

このため、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取る際に必要なリーダライタ１０の最小出力Ｐｓが変動し、これに伴ってＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎが変動する。インピーダンスのマッチングが取れている状態から、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度が変化すると、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎは増大する。

従って、図４に示すように、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎは、環境温度Ｔの上昇とともに増大する特性を示す。

図４に示す最小動作電力Ｐｍｉｎの温度特性では、一例として、環境温度Ｔが−２５℃のときに最小動作電力Ｐｍｉｎが約−６．７ｄＢｍになり、環境温度Ｔが２５℃のときに最小動作電力Ｐｍｉｎが約−６．０ｄＢｍになり、環境温度Ｔが約８５℃のときに最小動作電力Ｐｍｉｎが約−５．０ｄＢｍになる。

実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１では、図４に示すような環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表すデータをリーダライタ１０で保持し、ＲＦＩＤタグ５０を読み取る際の最小動作電力Ｐｍｉｎに基づいて、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度を検出する。

環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表すデータは、例えば、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとを関連付けたテーブル形式のデータでもよいし、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表す式のデータでもよい。

いずれの形式のデータであっても、最小動作電力Ｐｍｉｎをパラメータとして、環境温度Ｔが得られるデータであればよい。

次に、図５を用いて、上述のようなＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎの検出を行うことができる実施の形態１のリーダライタ１０の詳細な構成について説明する。

図５は、実施の形態１のリーダライタ１０の機能ブロックを示す図である。図５に示す機能ブロックは、リーダライタ１０の制御部１１（図２参照）がＲＯＭ１４Ａに格納される制御プログラムを実行することによって実現されるものである。

まず、前提条件として、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２との間の距離Ｄは、一定に保持される。

リーダライタ１０は、タグ検出部１１０、温度検出部１２０、及び温度検出用データ１３０を有する。

タグ検出部１１０は、例えば、Ｃ１Ｇ２規格によってＲＦＩＤタグ５０を検出する検出部である。タグ検出部１１０は、探索（インベントリ）コマンドをアンテナ２１から発信することによって探索（インベントリ）を行う。

タグ検出部１１０は、ＲＦＩＤタグ５０から探索コマンドへの応答としてのＩＤデータを受信し、ＲＦＩＤタグ５０のＩＤを識別する。

実施の形態１では、タグ検出部１１０は、ＲＦＩＤタグが有するＥＰＣコードに基づいて、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０であるか、又は、温度検出に対応していないＲＦＩＤタグであるかを判定する。

このような判定を行う際に、タグ検出部１１０は、温度検出用データ１３０に含まれる温度検出対応符号データを参照する。

温度検出部１２０は、検出部１２１、出力制御部１２２、再検出実行部１２３、最小動作電力算出部１２４、及び温度換算部１２５を有する。温度検出部１２０は、タグ検出部１１０によって、温度検出に対応していると判定されたＲＦＩＤタグ５０に対して、温度検出を行うための処理を行う。

検出部１２１は、出力制御部１２２によって設定される出力で、ＲＦＩＤタグ５０を読み取れるか否かを判定することにより、ＲＦＩＤタグ５０を検出する。

出力制御部１２２は、リーダライタ１０がアンテナ２１によってＲＦＩＤタグ５０を読み取るために探索コマンドを発信する出力を設定する。出力制御部１２２は、探索コマンドを発信する出力を段階的に低下させる。

再検出実行部１２３は、出力制御部１２２によって設定された出力で、ＲＦＩＤタグ５０を再度検出するための処理を実行する。

最小動作電力算出部１２４は、上述した式（２）に基づいて、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを算出する処理を行う。

温度換算部１２５は、温度検出用データ１３０に含まれる、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表すデータを用いて、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力ＰｍｉｎをＲＦＩＤタグ５０の温度に換算する換算処理を行う。

温度検出用データ１３０は、図２に示すＲＯＭ１４ＡとＲＡＭ１４Ｂとに格納されるデータのうち、ＲＦＩＤタグ５０の温度検出に必要なデータである。温度検出に必要なデータとしては、温度検出対応符号データ、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表すデータ、及び、式（１）、（２）、（３）、（４）を表すデータがある。なお、式（３）、（４）については後述する。

温度検出対応符号データは、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０であることを示すデータであり、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０が有するＥＰＣコードに含まれる固有のデータである。タグ検出部１１０がＲＦＩＤタグを読み取った際に、ＲＦＩＤタグが有するＥＰＣコードに、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０が有する固有のデータ（温度検出対応符号データ）が含まれていれば、タグ検出部１１０が読み取ったＲＦＩＤタグは、温度検出に対応した実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０であると判定される。

また、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表すデータは、ここでは一例として、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表す式のデータであることとする。

次に、図６を用いて、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１のリーダライタ１０における温度検出処理について説明する。

図６は、実施の形態１のリーダライタ１０で実行される温度検出処理を示すフローチャートである。図６に示す温度検出処理は、リーダライタ１０の温度検出部１２０によって行われる。図６に示す温度検出処理は、実施の形態１の温度検出方法の処理内容を示す。

温度検出部１２０は、リーダライタ１０の電源が投入されることにより、温度検出処理を開始する（スタート）。

温度検出部１２０は、まず、リーダライタ１０の出力を最大値（Ｐｍａｘ）にして、ＲＦＩＤタグを検出する（ステップＳ１）。

ここで、ステップＳ１で検出対象になるＲＦＩＤタグとしては、温度検出に対応した実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０と、温度検出に対応していないＲＦＩＤタグとがあり得る。温度検出に対応した実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０とは異なり、温度検出に対応していないＲＦＩＤタグがリーダライタ１０で読み取られる場合もあり得るからである。

ステップＳ１では、まず、リーダライタ１０で読み取りが可能なＲＦＩＤタグを検出する。ステップＳ１の処理は、温度検出部１２０の検出部１２１が行う処理であり、リーダライタ１０の出力を最大値（Ｐｍａｘ）に設定するのは、温度検出部１２０の出力制御部１２２が行う処理である。

次に、温度検出部１２０は、ステップＳ１で検出したＲＦＩＤタグが、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０であるか否かを判定する（ステップＳ２）。温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０であるか否かの判定は、ステップＳ１で検出したＲＦＩＤタグのＥＰＣコードに、温度検出対応符号データが含まれるか否かに基づいて行われる。ステップＳ２の処理は、温度検出部１２０の検出部１２１が行う処理である。

温度検出部１２０は、ステップＳ２において、温度検出に対応したＲＦＩＤタグ５０である（Ｓ２：ＹＥＳ）と判定した場合は、フローをステップＳ３に進行させる。

ステップＳ３では、温度検出部１２０は、出力制御部１２２によって現在設定されているリーダライタ１０の出力Ｐで、ＲＦＩＤタグ５０を検出できるか否かを判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３は、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを検出するための処理である。ステップＳ３の処理は、温度検出部１２０の検出部１２１が行う処理である。

温度検出部１２０は、ステップＳ３でＲＦＩＤタグ５０を検出した（Ｓ３：ＹＥＳ）と判定した場合は、フローをステップＳ４に進行させる。

ステップＳ４では、温度検出部１２０は、リーダライタ１０の出力Ｐを１Ｕｎｉｔ分低下させる（ステップＳ４）。具体的には、温度検出部１２０は、次式（３）を用いてリーダライタ１０の出力を設定する。式（３）を表すデータは、温度検出用データ１３０に含まれている。

Ｐ＝Ｐｍａｘ−Ｕｎｉｔ×ｎ ・・・（３）
ここで、Ｕｎｉｔは、リーダライタ１０の出力を段階的に低下させる際の低下単位であり、実施の形態１では、一例として０．１ｄＢｍに設定される。

また、ｎは、ステップＳ４の実行回数を表す１以上の自然数である。すなわち、１回目のステップＳ４の処理ではｎは１であり、２回目のステップＳ４の処理ではｎは２になる。この要領で、３回目以降も同様に、ｎの値は１つずつインクリメントされて行く。

ステップＳ４の処理は、リーダライタ１０の出力Ｐを最大値Ｐｍａｘから段階的に低下させる処理であり、ステップＳ３においてＲＦＩＤタグ５０が検出されなくなるまで行われる。ステップＳ４の処理は、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを検出するために行われる処理である。ステップＳ４の処理は、温度検出部１２０の出力制御部１２２が行う処理である。

次いで、温度検出部１２０は、ステップＳ４において出力制御部１２２によって設定されたリーダライタ１０の出力Ｐで、ＲＦＩＤタグ５０を再検出する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の処理は、ステップＳ４で出力制御部１２２によって低下された出力Ｐで、ＲＦＩＤタグ５０を再度検出する（再度読み取る）ために行う処理である。ステップＳ５の処理は、温度検出部１２０の検出部１２１が行う処理である。

温度検出部１２０は、ステップＳ５の処理を実行すると、フローをステップＳ３にリターンする。ステップＳ３では、温度検出部１２０は、出力制御部１２２によって現在設定されているリーダライタ１０の出力Ｐで、ＲＦＩＤタグ５０を検出できるか否かを判定する。

このようにステップＳ３からＳ５はループ処理になっているため、ステップＳ３からＳ５の処理は、ステップＳ３においてＲＦＩＤタグ５０を検出しなかった（Ｓ３：ＮＯ）と判定されるまで、繰り返し実行される。

すなわち、ステップＳ３からＳ５はループ処理が繰り返される度に、ステップＳ４でリーダライタ１０の出力が１Ｕｎｉｔ分（０．１ｄＢｍ）ずつ低下され、ステップＳ３でＲＦＩＤタグ５０を検出したか否かが判定される。

従って、ステップＳ３においてＲＦＩＤタグ５０を検出しなかった（Ｓ３：ＮＯ）と判定されるのは、ＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを下回ったときである。

温度検出部１２０は、ステップＳ３において、ＲＦＩＤタグ５０を検出しなかった（Ｓ３：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ６に進行させる。

温度検出部１２０は、ステップＳ６において、次式（４）を用いて、ＲＦＩＤタグ５０を読み取るために必要なリーダライタ１０の最小出力Ｐｓを算出するとともに、式（２）を用いて最小動作電力Ｐｍｉｎを算出する（ステップＳ６）。

Ｐｓ＝Ｐ＋Ｕｎｉｔ ・・・（４）
なお、記述した式（２）は次の通りである。Ｐｍｉｎ＝Ｐｓ−Ｇ−Ｌｂ ・・・（２）
すなわち、式（４）は、直前のステップＳ３でＲＦＩＤタグ５０を検出しなかったときのリーダライタ１０の出力Ｐに、ステップＳ４で減じる１Ｕｎｉｔ分（０．１ｄＢｍ）の出力を加算することにより、ＲＦＩＤタグ５０を読み取るために必要なリーダライタ１０の最小出力Ｐｓを算出するための式である。

換言すれば、式（４）は、直前のステップＳ３でＲＦＩＤタグ５０を検出しなかったときのリーダライタ１０の出力Ｐに、ステップＳ４で減じる１Ｕｎｉｔ分（０．１ｄＢｍ）の出力を加算することにより、ステップＳ３で最後にＲＦＩＤタグ５０を検出したときのリーダライタ１０の出力Ｐを最小出力Ｐｓとして算出するための式である。

このような式（４）を表すデータは、温度検出用データ１３０に含まれている。

ステップＳ６では、温度検出部１２０は、式（２）を用いて、最小出力ＰｓからＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを算出する。

なお、ステップＳ６の処理は、温度検出部１２０の最小動作電力算出部１２４が行う処理である。

次いで、温度検出部１２０は、環境温度Ｔと最小動作電力Ｐｍｉｎとの関係を表すデータを用いて、ステップＳ６で算出したＲＦＩＤタグ５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを環境温度Ｔに換算する（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理は、温度検出部１２０の温度換算部１２５が行う処理である。

ここで、例えば、最小出力Ｐｓが１１．１ｄＢｍ、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１の利得Ｇが１ｄＢｉ、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２との間での自由空間損失Ｌｂが１６．１ｄＢであるとする。

自由空間損失Ｌｂが１６．１ｄＢになるのは、一例として、リーダライタ１０に接続されるアンテナ２１と、ＲＦＩＤタグ５０のアンテナ５２との間の距離Ｄが１６ｃｍであり、共振周波数が９５４ＭＨｚである場合に得られるである。自由空間損失Ｌｂを求めるのに必要な波長λは、共振周波数を９５４ＭＨｚとして計算した値である。

このような場合には、式（２）から、最小動作電力Ｐｍｉｎは、Ｐｍｉｎ＝１１．１−１−１６．１＝−６ｄＢｍと求まる。この最小動作電力Ｐｍｉｎは、＋２５℃の温度に換算される。

以上のように、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１は、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度の変化による最小動作電力Ｐｍｉｎを検出することにより、ＲＦＩＤタグ５０の環境温度を測定（検出）することができる。

従って、実施の形態１によれば、利便性の高いＲＦＩＤタグシステム１、及び、ＲＦＩＤタグ５０を提供することができる。

このようなＲＦＩＤタグ５０の温度の検出は、ＲＦＩＤタグ５０が複数ある場合においても同様に実現できる。

特に、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１は、従来の高周波タグシステムのように、タグ（応答器）を検出するために、質問器の発信周波数を変更する必要がない。このため、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１は、例えば、Ｃ１Ｇ２規格のように、標準化によって通信周波数が決められている環境下においても、ＲＦＩＤタグ５０の温度を検出することができる。

このため、例えば、食品又は精密機械のように輸送中に温度管理が必要な物品にＲＦＩＤタグ５０を貼着すれば、物品の温度をリーダライタ１０で検出することができる。

また、ここで、ＩＣチップ（第１ＩＣチップ）を有するＲＦＩＤタグに、もう一つのＩＣチップ（第２ＩＣチップ）と電源（電池）とを追加して、第２ＩＣチップで温度を検出し、検出した温度を表すデータを第１ＩＣチップの内部メモリに書き込み、応答信号とともにリーダライタに送信することにより、ＲＦＩＤタグの温度を検出することが考えられる。

しかしながら、このような手法では、ＲＦＩＤタグの製造コストが高く、かつ、電源（電池）の充電又はメンテナンス等で維持費がかかるという問題が生じる。

これに対して、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０は簡易な構成で温度検出が可能であり、温度の検出は、リーダライタ１０が最小動作電力に基づいて行うため、製造コストが低いＲＦＩＤタグシステム１を提供することができる。

また、以上では、読み取り処理装置の一例としてリーダライタ１０を用いる形態について説明したが、読み取り処理装置としては、ライタ（データの書き込み装置）としての機能を有しない、リーダ（読み取り専用の処理装置）を用いてもよい。

また、以上では、最小動作電力Ｐｍｉｎと環境温度Ｔの関係を表すデータをリーダライタ１０で保持する形態について説明したが、最小動作電力Ｐｍｉｎの代わりに、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ５０を読み取ることのできる最小出力Ｐｓを用いたデータをリーダライタ１０で保持してもよい。

＜実施の形態２＞
図７は、実施の形態２のＲＦＩＤタグシステムに用いるＲＦＩＤタグ２５０を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は回路構成を示す図である。

図７（Ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ２５０は、基板５１、アンテナ５２、整合部５３、ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）チップ２５４、及び可変キャパシタ２５５を含む。

実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０は、整合部５３の整合エレメント５３Ａと５３Ｂとの間に、可変キャパシタ２５５を接続した点が、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０と異なる。

また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４は、環境温度によって静電容量が変化するＰＺＴキャパシタを内蔵しているが、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０のＩＣチップ２５４は、ＰＺＴキャパシタの代わりに、環境温度によって静電容量が変化しないキャパシタを含む点が実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４と異なる。

その他の構成は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

なお、実施の形態２のＲＦＩＤタグシステムは、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１に含まれるＲＦＩＤタグ５０を、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０に置き換えたものである。

ＩＣチップ２５４は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４のＰＺＴキャパシタを、環境温度によって静電容量が変化しないキャパシタに置き換えたものである。その他の構成は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４と同様であるため、ＩＣチップ２５４は、固有のＩＤを表すデータと、温度検出（温度測定）に対応したＲＦＩＤタグ２５０であることを表すデータ（温度検出対応符号データ）とを内部メモリに格納している。

可変キャパシタ２５５は、整合部５３の整合エレメント５３Ａと５３Ｂとの間に接続されている。より具体的には、可変キャパシタ２５５は、一端（図７中の左側の端子）が整合エレメント５３Ａの一端５３Ａ１と他端５３Ａ２との間に接続され、他端（図７中の右側の端子）が整合エレメント５３Ｂの一端５３Ｂ１と他端５３Ｂ２との間に接続されている。すなわち、可変キャパシタ２５５は、整合部５３を介して、ＩＣチップ２５４の一対の端子２５４Ａ、２５４Ｂの間に接続されている。

可変キャパシタ２５５は、環境温度によって静電容量が変化するキャパシタである。このようなキャパシタとしては、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛 [Pb(Zr,Ti)]: Lead Titanate Zirconate）キャパシタを用いることができる。ＰＺＴキャパシタは、環境温度が高くなると、静電容量が略線形的に増大する特性を有する。これは、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４に含まれるＰＺＴキャパシタと同様である。

また、ＲＦＩＤタグ２５０の回路構成は、図７（Ｂ）に示す通りである。図７（Ｂ）には、ＲＦＩＤタグ２５０のアンテナ５２、整合部５３、ＩＣチップ２５４、及び可変キャパシタ２５５を示す。

ＩＣチップ２５４は、キャパシタ２６１、スイッチング素子２６２、ダイオード２６３、キャパシタ２６４、復調部２６５、クロック生成部２６６、変調部２６７、制御部２６８、メモリ２６９を含む。

キャパシタ２６１は、ＩＣチップ２５４の内部インピーダンスのキャパシタ成分をキャパシタの記号で表したものである。キャパシタ２６１は、ＩＣチップ２５４の一対の端子２５４Ａ、２５４Ｂの間に接続されている。

スイッチング素子２６２は、主経路が一対の端子２５４Ａ、２５４Ｂの間に接続されている。スイッチング素子２６２の主経路の入力側の端子（図７（Ｂ）中の下側の端子）は、端子２５４Ａに接続され、スイッチング素子２６２の主経路の出力側の端子（図７（Ａ）中の上側の端子）は、端子２５４Ｂに接続されている。また、スイッチング素子２６２の制御端子は、変調部２６７に接続されている。

例えば、スイッチング素子２６２がＮＭＯＳＦＥＴ（N type Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である場合は、ＦＥＴのゲートが変調部２６７に接続され、ソースが端子２５４Ａに接続され、ドレインが端子２５４Ｂに接続される。

スイッチング素子２６２は、ＲＦＩＤタグ２５０が自己のＩＤを表すＩＤデータをリーダライタ１０に送信する際に、変調部２６７によってオン／オフの制御が行われることにより、ＩＣチップ２５４から出力される応答信号を変調するために設けられている。

ダイオード２６３は、スイッチング素子２６２の主経路の出力側の端子（図７（Ｂ）の上側の端子）と、キャパシタ２６４の図７（Ｂ）における上側の端子との間に接続されている。ダイオード２６３の整流方向は、スイッチング素子２６２の主経路の出力側の端子（図７（Ｂ）の上側の端子）から、キャパシタ２６４の図７（Ｂ）における上側の端子に向かう方向である。

キャパシタ２６４は、ＲＦＩＤタグ２５０が、リーダライタ１０（図１、図２参照）から探索コマンドを受信したときに充電され、ＩＣチップ２５４を駆動するための電力を蓄える。すなわち、キャパシタ２６４は、電源として機能する。

復調部２６５は、ＲＦＩＤタグ２５０が、リーダライタ１０（図１、図２参照）から探索コマンドを受信したときに、制御部２６８によって駆動され、探索コマンドを復調する。復調部２６５は、キャパシタ２６４から供給される電力によって駆動される。

クロック生成部２６６は、ＲＦＩＤタグ２５０が動作する際のクロックを生成する部分である。クロック生成部２６６は、キャパシタ２６４から供給される電力により、制御部２６８によって駆動される。

変調部２６７は、ＲＦＩＤタグ２５０が自己のＩＤを表すＩＤデータをリーダライタ１０に送信する際に、スイッチング素子２６２のオン／オフの制御を行うことにより、ＩＣチップ２５４の端子２５４Ａ、２５４Ｂから出力される応答信号を変調するために設けられている。変調部２６７は、制御部２６８によって駆動され、応答信号を変調する。

制御部２６８は、復調部２６５、クロック生成部２６６、及び変調部２６７の駆動を行う。制御部２６８は、ＲＦＩＤタグ２５０が探索コマンドを受信したときに復調部２６５とクロック生成部２６６の駆動を開始し、ＲＦＩＤタグ２５０が応答信号をリーダライタ１０に返信する際に、復調部２６７を駆動する。

制御部２６８は、メモリ２６９に格納されているＩＤを表すデータ、及び、温度検出対応符号データ等が応答信号に含まれるように、変調部２６７を駆動する。

メモリ２６９は、ＲＦＩＤタグ２５０のＩＤを表すデータ、及び、温度検出対応符号データ等を格納するメモリである。メモリ２６９は、不揮発性のメモリであればよい。

このようなＩＣチップ２５４の端子２５４Ａ、２５４Ｂの間に、可変キャパシタ２５５は接続されている。可変キャパシタ２５５は、ＩＣチップ２５４の内部のキャパシタ２６１と並列に接続されている。

従って、可変キャパシタ２５５の容量は、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０のＩＣチップ５４に含まれるＰＺＴキャパシタの静電容量Ｃｖから、キャパシタ２６１の静電容量Ｃｃｐを減じた値に設定すればよい。すなわち、可変キャパシタ２５５の静電容量をＣａｄとすると、Ｃｃｐ＋Ｃａｄ＝Ｃｖが成り立つように、可変キャパシタ２５５の可変容量Ｃａｄを設定すればよい。

以上のように、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０では、ＩＣチップ２５４の端子２５４Ａ、２５４Ｂの間には、環境温度によって静電容量が変化する可変キャパシタ２５５が接続されている。可変キャパシタ２５５の静電容量Ｃａｄは、環境温度によって変化する。可変キャパシタ２５５の静電容量Ｃａｄは、環境温度の上昇に伴って増大する特性を有する。

ＲＦＩＤタグ２５０の環境温度が変化して、可変キャパシタ２５５の静電容量が変化すると、ＲＦＩＤタグ２５０の共振周波数が僅かにずれるため、リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ２５０とのインピーダンスのマッチングがずれる。

リーダライタ１０とＲＦＩＤタグ２５０とのインピーダンスのマッチングがずれると、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ２５０を読み取ることのできる最小出力Ｐｓが変化する。

従って、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０を含むＲＦＩＤタグシステムでは、リーダライタ１０の出力を制御することにより、リーダライタ１０の最小出力Ｐｓを検出すれば、ＲＦＩＤタグ２５０の最小動作電力Ｐｍｉｎを算出することができる。

そして、ＲＦＩＤタグ２５０の最小動作電力Ｐｍｉｎに基づき、実施の形態１と同様に、温度を検出することができる。

なお、実施の形態２では、ＲＦＩＤタグ２５０が可変キャパシタ２５５を有する形態について説明したが、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０に可変キャパシタ２５５を追加してもよい。すなわち、環境温度によって静電容量が変化するＩＣチップ５４を含むＲＦＩＤタグ５０に可変キャパシタ２５５を追加して、温度検出（温度測定）に対応したＲＦＩＤタグ５０を構築してもよい。

＜実施の形態３＞
図８は、実施の形態３のＲＦＩＤタグシステムに用いるＲＦＩＤタグ３５０を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は等価回路を示す図である。図９は、ＲＦＩＤタグ３５０の最小動作電力Ｐｍｉｎと環境温度Ｔの関係を示す図である。

図８（Ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ３５０は、基板５１、アンテナ５２、整合部５３、ＩＣチップ２５４、及び可変抵抗器３５５を含む。

実施の形態３のＲＦＩＤタグ３５０は、整合部５３の整合エレメント５３Ａと５３Ｂとの間に、可変抵抗器３５５を接続した点が、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０と異なる。

その他の構成は、実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

なお、実施の形態３のＲＦＩＤタグシステムは、実施の形態１のＲＦＩＤタグシステム１に含まれるＲＦＩＤタグ５０を、実施の形態３のＲＦＩＤタグ３５０に置き換えたものである。

可変抵抗器３５５は、整合部５３の整合エレメント５３Ａと５３Ｂとの間に接続されている。より具体的には、可変抵抗器３５５は、一端（図８中の左側の端子）が整合エレメント５３Ａの一端５３Ａ１と他端５３Ａ２との間に接続され、他端（図８中の右側の端子）が整合エレメント５３Ｂの一端５３Ｂ１と他端５３Ｂ２との間に接続されている。すなわち、可変抵抗器３５５は、整合部５３を介して、ＩＣチップ２５４の一対の端子２５４Ａ、２５４Ｂの間に接続されている。

図８（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ３５０のアンテナ５２、整合部５３、及び可変抵抗器３５５を合わせた部分は、抵抗器Ｒ、ＲｖとインダクタＬで表すことができ、ＲＦＩＤタグ３５０のＩＣチップ２５４は、抵抗器ＲｃｐとキャパシタＣｃｐで表すことができる。抵抗器Ｒｖは、可変抵抗器３５５であり、可変抵抗器３５５は抵抗値がＲｖの可変抵抗器である。可変抵抗器３５５の抵抗値は、環境温度の増大によって低下する。

このように、アンテナ５２、整合部５３、及び可変抵抗器３５５は、抵抗成分とインダクタンス成分を含んでおり、ＩＣチップ２５４は、抵抗成分とキャパシタンス成分とで表すことができる。

ここで、一例として、アンテナ５２と整合部５３のインダクタＬのインダクタンスＬは２２．５ｎＨ、抵抗器Ｒの抵抗値Ｒは１４００Ω、可変抵抗器Ｒｖの抵抗値Ｒｖは４９５６Ω〜８６Ω、ＩＣチップ２５４の抵抗器Ｒｃｐの抵抗値Ｒｃｐは１４００Ω、キャパシタＣｖのキャパシタンスＣｖは１．０ｐＦに設定することができる。可変抵抗器Ｒｖの抵抗値Ｒｖは、温度の低下に伴い、４９５６Ω〜８６Ωに変化する。４９５６Ωは、環境温度が−２５℃のときの抵抗値であり、８６Ωは、環境温度が７５℃のときの抵抗値である。

以上のような実施の形態３のＲＦＩＤタグ３５０をリーダライタ１０（図１、図２参照）で読み取る際には、ＲＦＩＤタグ３５０の環境温度の変化により、可変抵抗器３５５の抵抗値Ｒｖが変化する。可変抵抗器３５５の抵抗値Ｒｖは、温度の上昇に伴い低下する。

このため、実施の形態３のＲＦＩＤタグ３５０を読み取るために必要なリーダライタ１０の最小出力Ｐｓは、ＲＦＩＤタグ３５０の環境温度の増大に伴って増大する。これは、ＲＦＩＤタグ３５０の環境温度の増大に伴い、可変抵抗器３５５の抵抗値Ｒｖが低下すると、リーダライタ１０でＲＦＩＤタグ３５０を読み取る際に必要な電力が増大するからである。

このように、ＲＦＩＤタグ３５０の環境温度の増大に伴ってリーダライタ１０の最小出力Ｐｓが増大すると、ＲＦＩＤタグ３５０の最小動作電力Ｐｍｉｎは、図９に示すようにＲＦＩＤタグ３５０の環境温度Ｔの増大に伴って増大することになる。図９には、一例として、環境温度Ｔが約−３０℃のときに最小動作電力Ｐｍｉｎが約−６ｄＢｍであり、環境温度Ｔが約８０℃のときに、最小動作電力Ｐｍｉｎが約１ｄＢｍである温度特性を示す。

従って、ＲＦＩＤタグ３５０を含む実施の形態３のＲＦＩＤタグシステムでは、ＲＦＩＤタグ３５０の環境温度の変化による最小動作電力Ｐｍｉｎを検出することにより、実施の形態１と同様に、ＲＦＩＤタグ３５０の環境温度を測定（検出）することができる。

従って、実施の形態３によれば、利便性の高いＲＦＩＤタグシステム、及び、ＲＦＩＤタグ３５０を提供することができる。

なお、以上では、可変抵抗器３５５を含む形態について説明したが、可変抵抗器３５５の代わりに、温度上昇に伴って抵抗値の低下するサーミスタを用いてもよい。

また、実施の形態３では、ＲＦＩＤタグ３５０が可変抵抗器３５５を有する形態について説明したが、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０又は実施の形態２のＲＦＩＤタグ２５０に、可変抵抗器３５５を追加してもよい。

すなわち、環境温度によって静電容量が変化するＩＣチップ５４を含むＲＦＩＤタグ５０、又は、環境温度によって静電容量が変化する可変キャパシタ２５５を含むＲＦＩＤタグ２５０に、可変抵抗器３５５を追加して、温度検出（温度測定）に対応したＲＦＩＤタグ５０又は２５０を構築してもよい。

また、実施の形態１のＲＦＩＤタグ５０に、可変キャパシタ２５５と可変抵抗器３５５を追加してもよい。

以上、本発明の例示的な実施の形態のＲＦＩＤタグシステム、ＲＦＩＤタグ、及び、温度検出方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ＩＣチップを有し、環境温度に応じて最小動作電力が変化するＲＦＩＤタグと、
前記ＲＦＩＤタグに対して一定の距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力に基づいて前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する読み取り処理装置と
を含む、ＲＦＩＤタグシステム。
（付記２）
前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＣチップは、温度依存性のあるキャパシタ成分を含む、付記１記載のＲＦＩＤタグシステム。
（付記３）
前記ＲＦＩＤタグは、前記ＩＣチップの一対の端子間に接続され、温度依存性のあるキャパシタをさらに有する、付記１又は２記載のＲＦＩＤタグシステム。
（付記４）
前記ＲＦＩＤタグは、前記ＩＣチップの一対の端子間に接続され、温度依存性のある抵抗器又はサーミスタをさらに有する、付記１乃至３のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグシステム。
（付記５）
前記読み取り処理装置は、前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力と、前記ＲＦＩＤタグの温度とを関連付けたデータを格納する格納部を有し、
前記ＲＦＩＤタグを読み取る際に検出する前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力を用いて、前記格納部に格納されるデータを参照することにより、前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する、請求項１乃至４のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグシステム。
（付記６）
ＩＣチップと、
前記ＩＣチップに接続されるアンテナと
を含み、一定の距離を隔てて配設される読み取り処理装置によって最小動作電力が読み取られるＲＦＩＤタグであって、環境温度に応じて最小動作電力が変化する、ＲＦＩＤタグ。
（付記７）
環境温度に応じて最小動作電力が変化するＲＦＩＤタグに対して一定の距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力に基づいて前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する、読み取り処理装置。
（付記８）
環境温度に応じて最小動作電力が変化するＲＦＩＤタグを、前記ＲＦＩＤタグに対して一定の距離を隔てて配設される読み取り処理装置で読み取る段階と、
前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力に基づいて、前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する段階と
を含む、温度検出方法。

１ ＲＦＩＤタグシステム
１０ リーダライタ
２１ アンテナ
３０ サーバ
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ ＲＦＩＤタグ
５１ 基板
５２ アンテナ
５２Ａ、５２Ｂ アンテナエレメント
５３ 整合部
５４ ＩＣチップ
１１０ タグ検出部
１２０ 温度検出部
１２１ 検出部
１２２ 出力制御部
１２３ 再検出実行部
１２４ 最小動作電力算出部
１２５ 温度換算部
１３０ 温度検出用データ

Claims (8)

1. ＩＣチップを有し、環境温度に応じて最小動作電力が変化するＲＦＩＤタグと、
   前記ＲＦＩＤタグに対して一定の距離を隔てて配設され、前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力に基づいて前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する読み取り処理装置と
   を含み、
   前記読み取り処理装置の出力の最大値をＰｍａｘ、所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れると判定した回数をｎ（ｎは０以上の整数）、前記所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れると判定した場合に前記所定電力Ｐを低下させる所定の単位出力をＵｎｉｔとすると、
   前記読み取り処理装置は、前記最小動作電力を検出する処理において、前記所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れる場合に、Ｐ＝Ｐｍａｘ−Ｕｎｉｔ×ｎで表される電力の読み取り用の信号を出力し、前記ＲＦＩＤタグを読み取れなくなるときの電力を前記最小動作電力として検出し、前記検出した最小動作電力を前記ＲＦＩＤタグの温度に換算することによって前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する、ＲＦＩＤタグシステム。
2. 前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＣチップは、温度依存性のあるキャパシタ成分を含む、請求項１記載のＲＦＩＤタグシステム。
3. 前記ＲＦＩＤタグは、前記ＩＣチップの一対の端子間に接続され、温度依存性のあるキャパシタをさらに有する、請求項１又は２記載のＲＦＩＤタグシステム。
4. 前記ＲＦＩＤタグは、前記ＩＣチップの一対の端子間に接続され、温度依存性のある抵抗器又はサーミスタをさらに有する、請求項１乃至３のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグシステム。
5. 前記読み取り処理装置は、前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力と、前記ＲＦＩＤタグの温度とを関連付けたデータを格納する格納部を有し、
   前記ＲＦＩＤタグを読み取る際に検出する前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力を用いて、前記格納部に格納されるデータを参照することにより、前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する、請求項１乃至４のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグシステム。
6. 前記ＲＦＩＤタグは、電源を使用しないパッシブＲＦＩＤタグである、請求項１乃至５のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグシステム。
7. 環境温度に応じて最小動作電力が変化するＲＦＩＤタグを、前記ＲＦＩＤタグに対して一定の距離を隔てて配設される読み取り処理装置で読み取る段階と、
   前記ＲＦＩＤタグの最小動作電力に基づいて、前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する段階と
   を含み、
   前記読み取り処理装置の出力の最大値をＰｍａｘ、所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れると判定した回数をｎ（ｎは０以上の整数）、前記所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れると判定した場合に前記所定電力Ｐを低下させる所定の単位出力をＵｎｉｔとすると、
   前記読み取り処理装置で読み取る段階は、前記最小動作電力を検出する処理において、前記所定電力Ｐの読み取り用の信号で前記ＲＦＩＤタグを読み取れる場合に、Ｐ＝Ｐｍａｘ−Ｕｎｉｔ×ｎで表される電力の読み取り用の信号を出力し、前記ＲＦＩＤタグを読み取れなくなるときの電力を前記最小動作電力として検出する段階であり、
   前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する段階は、前記検出した最小動作電力を前記ＲＦＩＤタグの温度に換算することによって前記ＲＦＩＤタグの温度を検出する段階である、温度検出方法。
8. 前記ＲＦＩＤタグは、電源を使用しないパッシブＲＦＩＤタグである、請求項７記載の温度検出方法。

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