JP6500569B2 - 集積回路、診断システム及び診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、集積回路、診断システム及び診断方法に関する。

内蔵テスト回路と、外部との通信を可能にするアンテナ及び無線通信回路と、ＩＤコード及び被テスト対象回路のテスト結果を記録するメモリとを有する半導体集積回路装置が知られている（特許文献１参照）。発電回路は、外部から入力される搬送波を使用して電力を発生する。半導体集積回路装置は、外部からの無線信号により電力を発生し、外部から送られてきたＩＤコードと自己のＩＤコードを照合して自己に対するコマンドを受信し、被テスト対象回路のテスト結果を外部へ送信する。

また、内部回路により動作する半導体集積回路が知られている（特許文献２参照）。半導体集積回路は、内部回路に対して試験を行う試験部と、この試験部と電気的に接続し、無線通信を行う無線インターフェースモジュールとを有する。

また、被テスト回路へテスト回路から被テスト回路をテストするテスト信号を供給し、テスト信号が供給された被テスト回路から出力された出力信号に基づいて被テスト回路の良否を判定するテスト回路を有する半導体装置が知られている（特許文献３参照）。半導体装置は、少なくともテスト回路がテスト信号を被テスト回路に供給してから被テスト回路の良否を判定するまでテスト回路を駆動させる所定量の電荷を蓄積する電源用キャパシタを有する。

また、予め定められた演算処理を行う演算処理回路を被試験回路として演算処理回路をテストする内部回路試験手段が演算処理回路と一体形成して構成される半導体集積回路が知られている（特許文献４参照）。内部回路試験手段は、外部から時分割されたテスト入力信号を入力し、テスト入力信号をパラレルに展開した後、これらを被試験回路に入力し、被試験回路から出力されるテスト出力信号を時分割して外部端子へ出力する。第１のＲＡＭは、内部回路試験手段が、パラレルに展開されたテスト入力信号を格納しこれらを被試験回路の通常動作時に使用するシステムクロック周波数で被試験回路に出力する。第２のＲＡＭは、被試験回路から出力されるテスト出力信号がシステムクロック周波数で入力される第１のＲＡＭと独立してアクセス可能である。

また、所定の記憶容量を持つメモリ回路と、メモリ回路の不良の有無をテストするテスト回路と、メモリ回路の内部電源電圧を変化させる電源回路とを有する半導体装置が知られている（特許文献５参照）。電源電圧制御回路は、テスト回路に内蔵され、メモリ回路の内部電源電圧を変化させる制御信号を電源回路に送出する。テスト制御回路は、テスト回路に内蔵され、電源電圧制御回路からの制御信号に応じて、テストを一時中断し、内部電源電圧の変化後にテストを再開させる。

特開２００５−３０８７７号公報 特開２００７−７８４０７号公報 特開２００５−２８３３８９号公報 特開平１０−３３９７６５号公報 特開２００１−２６６５９６号公報

半導体集積回路装置がパッケージ又はウェハである場合、半導体集積回路装置に外部試験装置を接続することにより、半導体集積回路装置の試験を行うことができる。しかし、外部試験装置は高価であり、工数が多く、試験コストが高くなり、半導体集積回路装置の出荷後は試験ができない課題がある。

これに対し、内蔵テスト回路と、外部から入力される搬送波を使用して電力を発生する発電回路とを有する半導体集積回路装置は、外部試験装置が不要である。しかし、発電回路が発生する電力は小さく、試験の項目数が多い。すべての試験項目を試験すると、消費電力が大きくなり、電力不足により、試験精度が低下してしまう課題がある。

本発明の目的は、無線通信時の消費電力を低減し、処理回路を高精度で診断することができる集積回路、診断システム及び診断方法を提供することである。

集積回路は、外部装置と無線通信を行う集積回路であって、処理回路と、前記処理回路を複数の診断項目により診断する診断回路と、無線信号のレベルを検出する検波回路と、前記診断回路を動作させるための電荷を、前記検波回路の検出結果が前記無線信号のレベルが第１の論理レベルであることを示している期間に蓄積する充電回路とを有し、前記診断回路は、前記複数の診断項目の一部について、前記充電回路により蓄積された前記電荷により、前記検波回路の検出結果が前記無線信号のレベルが前記第１の論理レベルと異なる第２の論理レベルであることを示している期間に前記診断を行う。

無線通信時の消費電力を低減し、処理回路を高精度で診断することができる。

図１は、第１の実施形態による診断システムの診断方法を示すフローチャートである。 図２は、図１のステップＳ１０３及びＳ１０４の詳細を示すフローチャートである。 図３は、無線タグの構成例を示す図である。 図４は、図１のステップＳ１０２におけるスイッチの状態を示す図である。 図５は、図１のステップＳ１０３及びＳ１０４におけるスイッチの状態を示す図である。 図６は、自己診断回路がｎ個の診断項目の診断を行う方法を説明するための図である。 図７は、診断部の構成例を示す図である。 図８は、ロジック回路の動作を示す図である。 図９（Ａ）〜（Ｃ）は、充電回路の処理を示す図である。 図１０は、充電回路の構成例を示す図である。 図１１は、図１０の充電回路の動作を示す図である。 図１２（Ａ）は第１の電源電圧の時間変化を示す図であり、図１２（Ｂ）は無線タグの動作を示す図である。 図１３は、第２の実施形態による無線タグの構成例を示す図である。 図１４は、第３の実施形態による無線タグの構成例を示す図である。 図１５は、図１４のロジック回路の動作を示す図である。 図１６は、自己診断回路が診断項目の診断を行う方法を説明するための図である。 図１７は、第１の電源電圧の時間変化を示す図である。 図１８（Ａ）は無線タグの動作を説明するための図であり、図１８（Ｂ）及び（Ｃ）は分圧回路及びセレクタの構成例を示す図である。 図１９は、分圧回路及びセレクタの他の構成例を示す図である。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による診断システムの診断方法を示すフローチャートである。診断システムは、リーダライタ（ＲＷ）１１０及び無線タグ１１１を有する。リーダライタ１１０は、外部装置である。無線タグ１１１は、ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）無線タグである。リーダライタ１１０は、アンテナを介して、無線タグ１１１に対して無線通信を行うことができる。無線タグ１１１も、アンテナを介して、リーダライタ１１０に対して無線通信を行うことができる。リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、データの読み出し及び書き込みを行うことができる。

ステップＳ１０１では、リーダライタ１１０は、通常アクセスのため、無線タグ１１１に対して、信号波を含む搬送波を送信する。これにより、無線通信期間（キャリアオン）が開始する。リーダライタ１１０及び無線タグ１１１の無線通信期間では、リーダライタ１１０が無線タグ１１１に搬送波を送信し続けている。無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から受信した搬送波を整流し、直流の電源電圧を生成し、無線通信期間では、その電源電圧を基に動作する。リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、データの読み出し及び書き込み等の通常アクセスを行う。また、無線タグ１１１は、上記の整流された電源電圧の電荷を容量に蓄積する。通常アクセスが終了すると、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、搬送波の送信を終了する。これにより、無線通信期間が終了し、無線通信を行わない期間（キャリアオフ）が開始する。無線タグ１１１は、上記の容量に蓄積された電荷を電源電圧として、内部の処理回路の診断を行い、その診断の結果を内部の不揮発性メモリに書き込む。この診断は、無線通信を行わない期間に行われるので、ステップＳ１０１の無線通信時の消費電力の増大を防止し、電力不足による診断精度の低下を防止することができる。本実施形態によれば、無線通信を行わない期間に処理回路の診断を行うことにより、無線通信時の消費電力を低減し、処理回路を高精度で診断することができる。

次に、ステップＳ１０３では、リーダライタ１１０は、通常アクセスのため、無線タグ１１１に対して、信号波を含む搬送波を送信する。これにより、無線通信を行わない期間が終了し、無線通信期間が開始する。無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から受信した搬送波を整流し、直流の電源電圧を生成し、無線通信期間では、その電源電圧を基に動作する。リーダライタ１１０は、無線タグ１１１との交信成立後、無線タグ１１１に対して、診断結果のリードコマンドを送信する。無線タグ１１１は、リーダライタ１１０からリードコマンドを受信すると、内部の不揮発性メモリから診断の結果を読み出す。

次に、ステップＳ１０４では、無線タグ１１１は、リーダライタ１１０に対して、上記の読み出した診断の結果を送信する。リーダライタ１１０は、無線タグ１１１から診断の結果を受信し、診断の結果が異常（ＮＧ）である場合には、その異常を示すエラーコードを表示する。なお、診断の結果が複数の診断項目の結果を含む場合には、リーダライタ１１０は、複数の診断項目のうちの１項目でも異常である場合には、その異常を示すエラーコードを表示する。

無線タグ１１１の保証期間は、約１０年であり、長い。無線タグ１１１は、工場出荷時に正常であると診断された場合でも、その後の放射線入射又は外力による折り曲げ等により、経年劣化し、診断結果が異常になる場合がある。エラーコードを表示することにより、ユーザは、無線タグ１１１の故障を予見し、故障前に、無線タグ１１１を交換することができる。

その後、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、データの読み出し及び書き込み等の通常アクセスを行う。また、無線タグ１１１は、上記の整流された電源電圧の電荷を容量に蓄積する。通常アクセスが終了すると、ステップＳ１０２に戻り、上記の処理を繰り返す。

図２は、図１のステップＳ１０３及びＳ１０４の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２０１では、リーダライタ１１０は、通常アクセスのため、無線タグ１１１に対して、信号波を含む搬送波を送信する。これにより、無線通信期間が開始する。

次に、ステップＳ２０２では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、無線タグ１１１が自己診断（ＢＩＳＴ：built-in self test）機能を有するか否かを認識するためのコマンドを送信する。無線タグ１１１は、上記のコマンドを受信すると、自己診断回路（ＢＩＳＴ回路）３０３（図３）を有する場合には、自己診断機能を有する旨をリーダライタ１１０に送信する。これに対し、無線タグ１１１は、自己診断回路３０３を有しない場合には、自己診断機能を有しない旨をリーダライタ１１０に送信し、又はリーダライタ１１０に対して応答しない。

リーダライタ１１０は、自己診断機能を有する旨を受信した場合には、ステップＳ２０４に進む。これに対し、リーダライタ１１０は、自己診断機能を有しない旨を受信した場合又は所定期間内に無線タグ１１１からの応答がない場合には、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０４では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１の診断結果を読み出すため、無線タグ１１１に対してリードコマンドを送信する。無線タグ１１１は、リーダライタ１１０からリードコマンドを受信すると、内部の不揮発性メモリから診断の結果を読み出す。

次に、ステップＳ２０５では、無線タグ１１１は、診断結果が正常である場合には、「０」のエラーフラグをリーダライタ１１０に送信し、診断結果が異常である場合には、「１」のエラーフラグをリーダライタ１１０に送信する。

次に、ステップＳ２０６では、リーダライタ１１０は、上記のエラーフラグを受信し、エラーフラグが「１」の場合には、警告メッセージを表示する。例えば、リーダライタ１１０は、「項目番号１で劣化発見、早めに取り替えて下さい。」の警告メッセージを表示する。

次に、ステップＳ２０７では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、データの読み出し及び書き込み等の通常アクセスを行う。

無線タグ１１１が自己診断機能を有しない場合、ステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理を行わず、ステップＳ２０３にて、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して、データの読み出し及び書き込み等の通常アクセスを行う。

図３は、無線タグ１１１の構成例を示す図である。無線タグ１１１は、アンテナ３００及び集積回路３０１を有する。集積回路３０１は、アンテナ３００を介して、リーダライタ１１０と無線通信を行うことができる。集積回路３０１は、処理回路（メイン回路）３０２、自己診断回路（ＢＩＳＴ回路）３０３、整流器３０４、充電回路３０５、スイッチ制御部３０６、容量３０７，３０８、及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を有する。処理回路３０２は、検波器３０９、シャント回路３１０、発振器（ＯＳＣ）３１１、通信部３１２、ロジック回路３１３、容量３１４、ＢＧＲ（band gap reference）回路３１５、及びスイッチＳＷ４〜ＳＷ７を有する。自己診断回路３０３は、比較器３１６，３１７、セレクタ３１８、比較器３１９、診断部３２０、分圧回路３２１、ロジック回路３２２、及びスイッチＳＷ８〜ＳＷ１０を有する。

検波器３０９は、アンテナ３００を介してリーダライタ１１０から受信した無線信号のレベルを検波し、制御信号Ｃ１をスイッチ制御部３０６及び充電回路３０５に出力する。図１のステップＳ１０１、Ｓ１０３及びＳ１０４の無線通信期間では、リーダライタ１１０が無線タグ１１１に搬送波を送信しており、検波器３０９は、受信信号のレベルがハイレベルであることを検出し、ハイレベルの制御信号Ｃ１を出力する。これに対し、図１のステップＳ１０２の無線通信を行わない期間では、リーダライタ１１０が無線タグ１１１に搬送波を送信せず、検波器３０９は、受信信号のレベルがローレベルであることを検出し、ローレベルの制御信号Ｃ１を出力する。すなわち、検波器３０９は、リーダライタ１１０と無線通信を行っているか否かを検出し、その検出の結果を示す制御信号Ｃ１を出力する。スイッチ制御部３０６は、制御信号Ｃ１を基に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６及びＳＷ８〜ＳＷ１０を制御する。

整流器３０４は、アンテナ３００を介してリーダライタ１１０から無線受信した交流信号（搬送波）を直流信号に整流し、スイッチＳＷ３を介して、容量３０７に電荷を蓄積する充電回路である。容量３０７は、ノードＡ１及びグランド電位ノード間に接続される。容量３０７が充電されると、ノードＡ１の電圧は第１の電源電圧ＶＤＤ１になる。すなわち、整流器３０４は、第１の電源電圧ＶＤＤ１を生成するための容量３０７を充電する。第１の電源電圧ＶＤＤ１は、例えば１．８Ｖである。処理回路３０２の電源端子は、ノードＡ１に接続され、処理回路３０２は、ノードＡ１が第１の電源電圧ＶＤＤ１に充電されると、動作可能になる。第１の電源電圧ＶＤＤ１は、処理回路３０２の動作電圧である。

発振器３１１は、クロック信号ＣＬＫを生成し、クロック信号ＣＬＫを充電回路３０５に出力する。シャント回路３１０は、シャント機能を有効にする場合にはハイレベルの制御信号Ｓ１を充電回路３０５に出力し、シャント機能を無効にする場合にはローレベルの制御信号Ｓ１を充電回路３０５に出力する。

充電回路３０５は、制御信号Ｓ１がハイレベルである場合には、ノードＡ１の電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより高くなった場合には、容量３０７の電荷を放電させ、ノードＡ１の電圧ＶＤＤ１を１．８Ｖに維持する。また、充電回路３０５は、制御信号Ｃ１がハイレベルの場合、ノードＡ１の電圧ＶＤＤ１を昇圧した電圧を容量３０８に出力する。容量３０８は、ノードＡ２及びグランド電位ノード間に接続される。これにより、ノードＡ２の電圧は、第２の電源電圧ＶＤＤ２になる。すなわち、充電回路３０５は、第２の電源電圧ＶＤＤ２を生成するための容量３０８を充電する。第２の電源電圧ＶＤＤ２は、例えば３．３Ｖであり、第１の電源電圧ＶＤＤ１より高い。また、充電回路３０５は、制御信号Ｃ１がローレベルであり、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより低くなった場合、制御信号Ｎ０に応じて、ノードＡ２の電圧を降圧した電圧を容量３０７に出力する。これにより、ノードＡ１の電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖを維持する。

通信部３１２は、アンテナ３００を介して、リーダライタ１１０に対して送信及び受信を行う。ロジック回路３１３は、通信部３１２の送信及び受信を制御する。また、ロジック回路３１３は、通信部３１２により受信した信号を基に処理を行い、処理したデータ又はコマンドを通信部３１２に出力する。通信部３１２は、そのデータ又はコマンドを、アンテナ３００を介してリーダライタ１１０に無線送信する。また、ロジック回路３１３は、メモリを有する。

ＢＧＲ回路３１５は、１．０Ｖの一定のリファレンス電圧ＶＲＥＦ１を生成し、リファレンス電圧ＶＲＥＦ１を充電回路３０５に出力し、リファレンス電圧ＶＲＥＦ１をスイッチＳＷ４を介してノードＡ３に出力する。容量３１４は、ノードＡ３及びグランド電位ノード間に接続される。ノードＡ３の電圧は、リファレンス電圧ＶＲＥＦである。スイッチＳＷ４がオンになり、容量３１４に電荷が蓄積されると、リファレンス電圧ＶＲＥＦは１．０Ｖの定電圧になる。

図３は、図１のステップＳ１０１におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の状態を示す図である。この場合、検波器３０９は、受信信号のレベルがハイレベルであることを検出し、ハイレベルの制御信号Ｃ１を出力する。スイッチ制御部３０６は、制御信号Ｃ１に応じて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６及びＳＷ８〜ＳＷ１０を制御する。ロジック回路３１３は、スイッチＳＷ７を制御する。スイッチＳＷ３及びＳＷ４はオン状態であり、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ５〜ＳＷ１０はオフ状態である。スイッチＳＷ３がオン状態であるので、整流器３０４は、整流した信号を、ノードＡ１に出力する。これにより、容量３０７に電荷が蓄積され、ノードＡ１の電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖになる。また、スイッチＳＷ４がオン状態であるので、ＢＧＲ回路３１５は、リファレンス電圧ＶＲＥＦ１をノードＡ３に出力する。これにより、容量３１４に電荷が蓄積され、ノードＡ３の電圧ＶＲＥＦは１．０Ｖになる。

図４は、図１のステップＳ１０２におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の状態を示す図である。この場合、検波器３０９は、受信信号のレベルがローレベルであることを検出し、ローレベルの制御信号Ｃ１を出力する。スイッチ制御部３０６は、制御信号Ｃ１に応じて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６及びＳＷ８〜ＳＷ１０を制御する。ロジック回路３１３は、スイッチＳＷ７を制御する。スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ８〜ＳＷ１０はオン状態であり、スイッチＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ７はオフ状態である。

スイッチＳＷ１がオン状態であるので、第１の電源電圧ＶＤＤ１（１．８Ｖ）が自己診断回路３０３の第１の電源端子に供給される。また、スイッチＳＷ２がオン状態であるので、第２の電源電圧ＶＤＤ２（３．３Ｖ）が自己診断回路３０３の第２の電源端子に供給される。自己診断回路３０３は、第１の電源電圧ＶＤＤ１及び第２の電源電圧ＶＤＤ２の供給を受け、動作可能になる。

また、スイッチＳＷ９がオン状態であるので、リファレンス電圧ＶＲＥＦが比較器３１６及び３１７に供給される。分圧回路３２１は、第１の電源電圧ＶＤＤ１（１．８Ｖ）を分圧し、電圧ｆ０（０．９９Ｖ）及び電圧ｆ１（１．０１Ｖ）を生成する。

比較器３１６は、図８に示すように、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より高い場合には、「１」の信号Ｍ０を出力し、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より低い場合には、「０」の信号Ｍ０を出力する。最初、容量３０７には電荷が蓄積されているので、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖであり、電圧ｆ１は１．０１Ｖであるので、信号Ｍ０は「１」になる。ロジック回路３２２は、図８に示すように、信号Ｍ０が「１」の場合、「１」の信号Ｎ０を充電回路３０５に出力する。充電回路３０５は、信号Ｎ０が「１」の場合には、第１の電源電圧ＶＤＤ１が約１．８Ｖであるので、容量３０７の充電を行わない。

ここで、スイッチＳＷ３はオフ状態であり、整流器３０４は容量３０７に電荷を蓄積しないので、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖから徐々に低下していく。それに伴い、電圧ｆ１も１．０１Ｖから徐々に低下していく。電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より低くなると、信号Ｍ０は「０」になる。ロジック回路３２２は、図８に示すように、信号Ｍ０が「０」の場合、「０」の信号Ｎ０を充電回路３０５に出力する。充電回路３０５は、信号Ｎ０が「０」の場合には、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより低いので、第２の電源電圧ＶＤＤ２を基に容量３０７の充電を開始する。これにより、第１の電源電圧ＶＤＤ１は、１．８Ｖまで上昇し、電圧ｆ１が１．０１Ｖまで上昇する。

すると、比較器３１６の出力信号Ｍ０が「１」になり、ロジック回路３２２の出力信号Ｎ０が「１」になり、充電回路３０５は、容量３０７の充電を終了する。その後、電圧ｆ１が１．０１Ｖから徐々に低下し、リファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より低くなると、上記のように、充電回路３０５が容量３０７の充電を開始する。以上のように、充電回路３０５が容量３０７の充電の開始及び終了を繰り返すことにより、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖを維持する。

次に、比較器３１７について説明する。比較器３１７は、図８に示すように、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦより低い場合には、「００」の２ビット信号Ｍ１［１：０］を出力する。また、比較器３１７は、電圧ｆ０がリファレンス電圧ＶＲＥＦより低く、かつ電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦより高い場合には、「０１」の２ビット信号Ｍ１［１：０］を出力する。また、比較器３１７は、電圧ｆ０がリファレンス電圧ＶＲＥＦより高い場合には、「１０」の２ビット信号Ｍ１［１：０］を出力する。

無線タグ１１１及びリーダライタ１１０の間隔が適正値である場合には、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖになるので、電圧ｆ０が０．９９Ｖになり、電圧ｆ１が１．０１Ｖになり、信号Ｍ１［１：０］は「０１」になる。ロジック回路３２２は、図８に示すように、信号Ｍ１［１：０］が「０１」である場合には、「１」の信号Ｎ１を診断部３２０のイネーブル端子に出力する。診断部３２０は、信号Ｎ１が「１」である場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が約１．８Ｖであるので、動作可能状態になる。

これに対し、無線タグ１１１及びリーダライタ１１０の間隔が広すぎる場合には、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより低くなり、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より低くなると、信号Ｍ１［１：０］は「００」になる。ロジック回路３２２は、図８に示すように、信号Ｍ１［１：０］が「００」である場合には、「０」の信号Ｎ１を診断部３２０のイネーブル端子に出力する。診断部３２０は、信号Ｎ１が「０」である場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が動作可能電圧範囲より低いので、動作禁止状態になる。

また、無線タグ１１１及びリーダライタ１１０の間隔が狭すぎる場合には、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより高くなり、電圧ｆ０がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より高くなると、信号Ｍ１［１：０］は「１０」になる。ロジック回路３２２は、図８に示すように、信号Ｍ１［１：０］が「１０」である場合には、「０」の信号Ｎ１を診断部３２０のイネーブル端子に出力する。診断部３２０は、信号Ｎ１が「０」である場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が動作可能電圧範囲より高いので、動作禁止状態になる。

診断部３２０は、処理回路３０２の診断を行うため、診断項目に応じて、２ビット信号ＳＥＴをセレクタ３１８に出力し、診断用信号ＤＴをロジック回路３１３に出力する。診断用信号ＤＴは、データ及び制御信号を含む。ロジック回路３１３は、診断用信号ＤＴを基に処理を行い、処理結果を示すデータＴＤを診断部３２０に出力する。また、処理回路３０２は、入出力端子ＩＯからアナログ信号Ｉ１を出力する。アナログ信号Ｉ１は、処理回路３０２の内部ノードの電圧等である。例えば、アナログ信号Ｉ１は、シャント回路３１０の内部ノードの電圧である。

分圧回路３２１は、第１の電源電圧ＶＤＤ１を分圧し、複数の電圧をセレクタ３１８に出力する。セレクタ３１８は、信号ＳＥＴに応じて、複数の電圧のうちの１つの電圧ｆ２を選択し、電圧ｆ２を比較器３１９に出力する。比較器３１９は、アナログ信号Ｉ１が電圧ｆ２より高い場合には「１」の信号Ｉ２を診断部３２０に出力し、アナログ信号Ｉ１が電圧ｆ２より低い場合には「０」の信号Ｉ２を診断部３２０に出力する。診断部３２０は、データＴＤが期待値と同じ場合には、正常の診断結果を内部の不揮発性メモリに書き込み、データＴＤが期待値と異なる場合には、異常の診断結果を内部の不揮発性メモリに書き込む。また、診断部３２０は、比較器３１９の出力信号Ｉ２が期待値と同じ場合には、正常の診断結果を内部の不揮発性メモリに書き込み、比較器３１９の出力信号Ｉ２が期待値と異なる場合には、異常の診断結果を内部の不揮発性メモリに書き込む。

図５は、図１のステップＳ１０３及びＳ１０４におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ１０の状態を示す図である。この場合、検波器３０９は、受信信号のレベルがハイレベルであることを検出し、ハイレベルの制御信号Ｃ１を出力する。スイッチ制御部３０６は、制御信号Ｃ１に応じて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６及びＳＷ８〜ＳＷ１０を制御する。ロジック回路３１３は、スイッチＳＷ７を制御する。スイッチＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ７はオン状態であり、スイッチＳＷ１、ＳＷ５、ＳＷ６、ＳＷ８〜ＳＷ１０はオフ状態である。

通信部３１２は、アンテナ３００を介してリーダライタ１１０から診断結果のリードコマンドを受信する。すると、ロジック回路３１３は、スイッチＳＷ７をオン状態にする。スイッチＳＷ２及びＳＷ７がオン状態であるので、診断部３２０は、内部の不揮発性メモリから診断結果を示すエラーフラグを読み出し、エラーフラグＲＤをロジック回路３１３に出力する。ロジック回路３１３は、エラーフラグＲＤを通信部３１２に出力する。通信部３１２は、エラーフラグＲＤを、アンテナ３００を介してリーダライタ１１０に送信する。なお、スイッチＳＷ３及びＳＷ４がオン状態であることに基づく動作は、図３の場合と同じである。

図６は、自己診断回路３０３がｎ個の診断項目の診断を行う方法を説明するための図である。無線通信期間Ｂ１〜Ｂｎは、ｎ回の無線通信期間を示し、ハイレベルが無線通信期間（キャリアオン）を示し、ローレベルが無線通信を行っていない期間（キャリアオフ）を示す。

リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を開始すると、第１回の無線通信期間Ｂ１が開始する。第１回の無線通信期間Ｂ１では、無線タグ１１１は、図３の処理（通常アクセスを含む）を行う。リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を終了すると、第１回の無線通信期間Ｂ１が終了する。

第１回の無線通信期間Ｂ１の終了後の無線通信を行わない期間では、無線タグ１１１は、図４の処理に基づき、処理Ｓ６０２により、項目番号１の診断項目の診断を行い、その診断結果を不揮発性メモリに書き込む。項目番号１の診断項目は、例えば、アナログ部診断（リセット電圧モニタ）である。

その後、リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を開始すると、第２回の無線通信期間Ｂ２が開始する。第２回の無線通信期間Ｂ２では、無線タグ１１１は、図５の処理に対応する処理Ｓ６０１を行う。処理Ｓ６０１は、処理Ｓ６０３及び処理Ｓ６０４を含む。処理Ｓ６０３では、無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から診断結果のリードコマンドを受信すると、不揮発性メモリ内の項目番号１の診断結果を読み出し、その診断結果をリーダライタ１１０に送信する。その後、ステップＳ６０４では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して通常アクセスを行う。リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を終了すると、第２回の無線通信期間Ｂ２が終了する。

第２回の無線通信期間Ｂ２の終了後の無線通信を行わない期間では、無線タグ１１１は、図４の処理に基づき、処理Ｓ６０２により、項目番号２の診断項目の診断を行い、その診断結果を不揮発性メモリに書き込む。項目番号２の診断項目は、例えば、ロジック部レジスタ初期値読み出し診断である。上記の処理Ｓ６０１及びＳ６０２が１サイクル処理Ｓ６００になる。以下、１サイクル処理Ｓ６００を繰り返す。

その後、リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を開始すると、第３回の無線通信期間Ｂ３が開始する。第３回の無線通信期間Ｂ３では、無線タグ１１１は、図５の処理に対応する処理Ｓ６０１を行う。処理Ｓ６０１は、処理Ｓ６０３及び処理Ｓ６０４を含む。処理Ｓ６０３では、無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から診断結果のリードコマンドを受信すると、不揮発性メモリ内の項目番号２の診断結果を読み出し、その診断結果をリーダライタ１１０に送信する。その後、ステップＳ６０４では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して通常アクセスを行う。リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を終了すると、第３回の無線通信期間Ｂ３が終了する。

第３回の無線通信期間Ｂ３の終了後の無線通信を行わない期間では、無線タグ１１１は、図４の処理に基づき、処理Ｓ６０２により、項目番号３の診断項目の診断を行い、その診断結果を不揮発性メモリに書き込む。項目番号３の診断項目は、例えば、ロジック部レジスタ書き換え診断である。

同様に、第ｎ回の無線通信期間Ｂｎでは、無線タグ１１１は、図５の処理に対応する処理Ｓ６０１を行う。処理Ｓ６０１は、処理Ｓ６０３及び処理Ｓ６０４を含む。処理Ｓ６０３では、無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から診断結果のリードコマンドを受信すると、不揮発性メモリ内の項目番号ｎ−１の診断結果を読み出し、その診断結果をリーダライタ１１０に送信する。その後、ステップＳ６０４では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して通常アクセスを行う。

第ｎ回の無線通信期間Ｂｎの終了後の無線通信を行わない期間では、無線タグ１１１は、図４の処理に基づき、処理Ｓ６０２により、項目番号ｎの診断項目の診断を行い、その診断結果を不揮発性メモリに書き込む。項目番号ｎの診断項目は、例えば、メモリに対するデータＦＦ００の書き込み及び読み出し診断である。

その後、リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を開始すると、再び第１回の無線通信期間Ｂ１が開始する。第１回の無線通信期間Ｂ１では、無線タグ１１１は、図５の処理に対応する処理Ｓ６０１を行う。処理Ｓ６０１は、処理Ｓ６０３及び処理Ｓ６０４を含む。処理Ｓ６０３では、無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から診断結果のリードコマンドを受信すると、不揮発性メモリ内の項目番号ｎの診断結果を読み出し、その診断結果をリーダライタ１１０に送信する。その後、ステップＳ６０４では、リーダライタ１１０は、無線タグ１１１に対して通常アクセスを行う。リーダライタ１１０が無線タグ１１１に無線送信を終了すると、第１回の無線通信期間Ｂ１が終了する。その後の無線通信を行わない期間では、無線タグ１１１は、項目番号１の診断項目の診断を行う。

以上のように、上記のｎ個の無線通信期間Ｂ１〜Ｂｎの処理を繰り返し行う。キャリアオンの処理Ｓ６０１及びキャリアオフの処理Ｓ６０２を１サイクル処理Ｓ６００とし、１サイクル処理Ｓ６００を繰り返し行う。１サイクルでは、１個の診断項目のみ診断する例を示したが、複数の診断項目の診断を行ってもよい。

図７は、診断部３２０の構成例を示す図である。診断部３２０は、ロジック回路７０１、比較回路７０２、診断結果メモリ７０３、診断パターンメモリ７０４及び項目番号カウンタ７０５を有する。診断結果メモリ７０３及び診断パターンメモリ７０４は、不揮発性メモリである。診断パターンメモリ７０４は、診断項目を示す設定情報を格納する。診断結果メモリ７０３は、診断の結果を格納する。

まず、図４の状態における診断部３２０の処理を説明する。診断部３２０は、第２の電源電圧ＶＤＤ２の供給を受け、信号Ｎ１が「０」である場合には動作禁止状態になり、信号Ｎ１が「１」である場合には動作可能状態になる。診断部３２０は、第２の電源電圧ＶＤＤ２の供給を受けている状態で、信号Ｎ１が「０」から「１」になると起動する。項目番号カウンタ７０５は、項目番号１をロジック回路７０１に出力する。ロジック回路７０１は、項目番号１に対応する診断パターン（診断用信号）ＤＴ及び信号ＳＥＴを診断パターンメモリ７０４から読み出し、診断パターンＤＴをロジック回路３１３に出力し、信号ＳＥＴをセレクタ３１８に出力する。ロジック回路３１３は、診断パターンＤＴに基づく診断のための処理を行い、処理結果のデータＴＤを診断部３２０に出力する。セレクタ３１８は、信号ＳＥＬに応じて、電圧ｆ２を出力する。比較器３１９は、入出力端子ＩＯからのアナログ信号Ｉ１及び電圧ｆ２の比較結果に応じて、信号Ｉ２を診断部３２０に出力する。ロジック回路７０１は、項目番号１に応じて、信号Ｉ２又はデータＴＤを比較回路７０２に出力する。また、ロジック回路７０１は、項目番号１に対応する期待値を診断パターンメモリ７０４から読み出し、その期待値を比較回路７０２に出力する。比較回路７０２は、信号Ｉ２又はデータＤＴが期待値と同じ場合には、正常な診断結果を示す「０」のエラーフラグをロジック回路７０１に出力する。これに対し、比較回路７０２は、信号Ｉ２又はデータＤＴが期待値と異なる場合には、異常な診断結果を示す「１」のエラーフラグをロジック回路７０１に出力する。ロジック回路７０１は、そのエラーフラグを診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、図５の状態における診断部３２０の処理を説明する。無線タグ１１１は、リーダライタ１１０から診断結果のリードコマンドを受信する。すると、ロジック回路７０１は、診断結果メモリ７０３から項目番号１のエラーフラグを読み出し、項目番号１及びエラーフラグを含む診断結果ＲＤをロジック回路３１３に出力する。通信部３１２は、アンテナ３００を介してリーダライタ１１０に、診断結果ＲＤを送信する。リーダライタ１１０は、診断結果ＲＤを基に、項目番号及びエラー情報を表示する。

上記は、項目番号１の１サイクルの処理である。その後、項目番号カウンタ７０５は、項目番号をインクリメントし、項目番号２をロジック回路７０１に出力する。診断部３２０は、上記と同様に、項目番号２についての処理を行う。このようにして項目番号１〜ｎの処理を行い、その後、項目番号１に戻り、項目番号１〜ｎの処理を繰り返す。

図９（Ａ）は、無線通信期間の開始時の充電回路３０５の処理を示す図である。検波器３０９は、無線通信期間であるので、ハイレベル（Ｈ）の制御信号Ｃ１を充電回路３０５に出力する。図３及び図５に示すように、スイッチＳＷ８がオフであり、充電回路３０５の信号Ｎ０の端子はローレベル（Ｌ）にプルダウンされている。シャント回路３１０は、シャント機能の有効を示すハイレベルの制御信号Ｓ１を充電回路３０５に出力する。その場合、充電回路３０５は、第１の電源電圧ＶＤＤ１を基に、容量３０８を充電し、第２の電源電圧ＶＤＤ２を生成する。

図９（Ｂ）は、無線通信を行わない期間の充電回路３０５の第１の処理を示す図である。検波器３０９は、無線通信を行わない期間であるので、ローレベルの制御信号Ｃ１を充電回路３０５に出力する。ロジック回路３２２は、図８に示したように、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦより低い場合には、ローレベルの信号Ｎ０を充電回路３０５に出力する。シャント回路３１０は、シャント機能の無効を示すローレベルの制御信号Ｓ１を充電回路３０５に出力する。その場合、充電回路３０５は、第２の電源電圧ＶＤＤ２を基に、容量３０７を充電し、第１の電源電圧ＶＤＤ１を生成する。

図９（Ｃ）は、無線通信を行わない期間の充電回路３０５の第２の処理を示す図である。検波器３０９は、無線通信を行わない期間であるので、ローレベルの制御信号Ｃ１を充電回路３０５に出力する。ロジック回路３２２は、図８に示したように、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦより高い場合には、ハイレベルの信号Ｎ０を充電回路３０５に出力する。シャント回路３１０は、シャント機能の無効を示すローレベルの制御信号Ｓ１を充電回路３０５に出力する。その場合、充電回路３０５は、容量３０７及び３０８の充電を行わない。

図１０は、充電回路３０５の構成例を示す図である。充電回路３０５は、ロジック回路１００１、降圧回路１００２、チャージポンプ１００３及びスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４を有する。降圧回路１００２は、ＬＤＯ（low drop out）レギュレータであり、オペアンプ１００４、ｐチャネル電界効果トランジスタ１００５及び抵抗１００６，１００７を有し、ノードＡ７の電圧を降圧した電圧をノードＡ４に出力する。チャージポンプ１００３は、インバータ１００８、容量１００９、ダイオード１０１０，１０１１及び容量１０１２を有し、ノードＡ５の電圧を昇圧した電圧をノードＡ８に出力する。

図１１は、図１０の充電回路３０５の動作を示す図である。制御信号Ｃ１、Ｎ０及びＳ１がローレベルの場合（図９（Ｂ）の場合）、ロジック回路１００１は、ハイレベルの信号Ｘ及びローレベルの信号Ｙを出力する。すると、スイッチＳＷ１１及びＳＷ１２がオンし、スイッチＳＷ１３はノードＡ３を左のノードＡ４に接続し、スイッチＳＷ１４はノードＡ６を左のノードＡ７に接続する。すると、降圧回路１００２が動作し、チャージポンプ１００３が動作停止する。降圧回路１００２は、ノードＡ２の第２の電源電圧ＶＤＤ２を降圧し、降圧した電圧を第１の電源電圧ＶＤＤ１としてノードＡ１に出力する。

また、制御信号Ｃ１及びＳ１がハイレベルであり、制御信号Ｎ０がローレベルの場合（図９（Ａ）の場合）、ロジック回路１００１は、ハイレベルの信号Ｘ及びＹを出力する。すると、スイッチＳＷ１１及びＳＷ１２がオンし、スイッチＳＷ１３はノードＡ３を右のノードＡ５に接続し、スイッチＳＷ１４はノードＡ６を左のノードＡ８に接続する。すると、降圧回路１００２が動作停止し、チャージポンプ１００３が動作する。チャージポンプ１００３は、ノードＡ１の第１の電源電圧ＶＤＤ１を昇圧し、昇圧した電圧を第２の電源電圧ＶＤＤ２としてノードＡ２に出力する。

制御信号Ｃ１，Ｎ０，Ｓ１が上記以外の組み合わせの場合、スイッチＳＷ１１及びＳＷ１２がオフになり、降圧回路１００２及びチャージポンプ１００３は動作停止する。すなわち、第１の電源電圧ＶＤＤ１及び第２の電源電圧ＶＤＤ２の出力が行われない。

図１２（Ａ）はノードＡ１の第１の電源電圧ＶＤＤ１の時間変化を示す図であり、図１２（Ｂ）は無線タグ１１１の動作を示す図である。無線通信期間が開始すると、第１の電源電圧ＶＤＤ１は０Ｖから１．８Ｖに上昇する。

まず、無線通信期間（キャリアオン）について説明する。時刻ｔ１では、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより低いので、シャント回路３１０は、シャントオフを示すローレベルの制御信号Ｓ１を出力する。整流器３０４は、動作オン状態になり、交流信号を整流し、整流した信号をノードＡ１に出力する。容量３０７は、整流器３０４が出力する電荷を蓄積し、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖに向けて上昇する。容量３０８の充電は行われない。

次に、期間ｔ２では、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖになり、シャント回路３１０は、シャントオンを示すハイレベルの制御信号Ｓ１を出力する。第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖを超えると、シャント回路３１０の制御により、容量３０７の電荷が放電され、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖに維持される。整流器３０４は、動作オン状態になり、交流信号を整流し、整流した信号をノードＡ１に出力する。容量３０７は、整流器３０４が出力する電荷を蓄積し、第１の電源電圧ＶＤＤ１に充電される。また、チャージポンプ１００３は、ノードＡ１の第１の電源電圧ＶＤＤ１を昇圧し、昇圧した電圧を第２の電源電圧ＶＤＤ２としてノードＡ２に出力する。容量３０８は充電されて、第２の電源電圧ＶＤＤ２は、３．３Ｖとなる。

次に、無線通信を行わない期間（キャリアオフ）について説明する。時刻ｔ３では、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより低く、シャント回路３１０は、シャントオフを示すローレベルの制御信号Ｓ１を出力する。整流器３０４は、動作オフ状態になる。降圧回路１００２は、ノードＡ２の第２の電源電圧ＶＤＤ２を降圧し、降圧した電圧を第１の電源電圧ＶＤＤ１としてノードＡ１に出力する。これにより、容量３０７は充電されて、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖに上昇する。

次に、期間ｔ４では、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖになり、シャント回路３１０は、シャントオフを示すローレベルの制御信号Ｓ１を出力する。整流器３０４は、動作オフ状態になる。降圧回路１００２及びチャージポンプ１００３は動作停止状態になり、容量３０７及び３０８の充電は行われない。

（第２の実施形態）
図１３は、第２の実施形態による無線タグ１１１の構成例を示す図である。本実施形態の無線タグ１１１（図１３）は、第１の実施形態の無線タグ１１１（図３）に対して、セレクタ１３０１〜１３０４を追加したものである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。

診断部３２０は、１０ビットの信号ＳＥＴを出力する。１０ビットの信号ＳＥＴは、５個のセレクタ３１８及び１３０１〜１３０４にそれぞれ２ビットずつ供給される。分圧回路３２１は、１．８Ｖ、１．６Ｖ、１．４Ｖ及び１．２Ｖの４個の電圧をセレクタ１３０１及び１３０２に出力する。

セレクタ１３０１は、２ビットの信号ＳＥＴに応じて、４個の電圧のうちのいずれかの１個の電圧を選択し、選択した１個の電圧ＶＤＤ３を、スイッチＳＷ１５を介して、処理回路３０２の電源端子に出力する。スイッチＳＷ１５は、診断時には、処理回路３０２の電源端子をセレクタ１３０１の出力端子に接続し、通常動作時には、処理回路３０２の電源端子をノードＡ１に接続する。処理回路３０２の電源端子には、１．８Ｖ、１．６Ｖ、１．４Ｖ及び１．２Ｖの４個の電圧のうちの１個の電圧が供給される。これにより、処理回路３０２の電源電圧を変化させることができる。

セレクタ１３０２は、２ビットの信号ＳＥＴに応じて、４個の電圧のうちのいずれかの１個の電圧を選択し、選択した１個の電圧ＶＩＮをセレクタ１３０４に出力する。電圧ＶＩＮは、１．８Ｖ、１．６Ｖ、１．４Ｖ及び１．２Ｖの４個の電圧のうちの１個の電圧である。セレクタ１３０４は、２ビットの信号ＳＥＬに応じて、処理回路３０２の４個の入力端子のうちの１個に電圧ＶＩＮを出力する。これにより、４個の入力端子のうちの１個がハイレベルになり、動作（機能）モードが選択される。例えば、常にシャント機能をオフにさせる動作モードを選択することができる。また、ハイレベルの電圧値を変化させることができる。

処理回路３０２は、４個の入出力端子ＩＯ１〜ＩＯ４を有する。セレクタ１３０３は、２ビットの信号ＳＥＴに応じて、４個の入出力端子ＩＯ１〜ＩＯ４の出力信号うちの１個の出力信号を選択し、選択した出力信号Ｉ１を比較器３１９に出力する。

本実施形態によれば、セレクタ１３０１は、診断時に、処理回路３０２の電源端子の電源電圧を変えることができる。これにより、種々の電源電圧における診断を行うことができる。また、セレクタ１３０４により、診断時の動作モードを選択することができる。また、セレクタ１３０２により、その動作モードを選択するハイレベルの電圧値を変えることができる。これにより、種々のハイレベルの電圧値における診断を行うことができる。セレクタ１３０３は、診断項目に応じて、４個の入出力端子ＩＯ１〜ＩＯ４の出力信号のうちの１個を選択することにより、入出力端子ＩＯ１〜ＩＯ４の出力信号について順番に診断することができる。本実施形態では、通常動作では得られない動作環境を作り出せることができ、故障モードや限界状態での診断及び不良調査を行うことができる。

（第３の実施形態）
図１４は、第３の実施形態による無線タグ１１１の構成例を示す図である。本実施形態の無線タグ１１１（図１４）は、第１の実施形態の無線タグ１１１（図３）に対して、セレクタ１４０１を追加したものである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。

診断部３２０は、５ビットの信号ＳＥＴ［４：０］を出力する。５ビットの信号ＳＥＴ［４：０］のうち、２ビットの信号ＳＥＴ［１：０］は、第１の実施形態と同様に、セレクタ３１８に出力される。また、５ビットの信号ＳＥＴ［４：０］のうち、２ビットの信号ＳＥＴ［３：２］は、セレクタ１４０１に出力され、１ビットの信号ＳＥＴ［４］は、シャント回路３１０に出力される。

分圧回路３２１は、複数の電圧をセレクタ１４０１に出力する。セレクタ１４０１は、信号ＳＥＴ［３：２］に応じて、複数の電圧のうちから選択した電圧を電圧ｆ０及びｆ１として、電圧ｆ１を比較器３１６に出力し、電圧ｆ０及びｆ１を比較器３１７に出力する。ロジック回路３２２は、２ビットの信号Ｎ１［１：０］を診断部３２０に出力する。

図１５は、図１４のロジック回路３２２の動作を示す図である。以下、図１５が図８と異なる点を説明する。第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖである場合には、電圧ｆ０が０．９９Ｖになり、電圧ｆ１が１．０１Ｖになる。その場合、電圧ｆ０がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より低く、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より高いので、信号Ｍ１［１：０］は「０１」になる。ロジック回路３２２は、信号Ｍ１［１：０］は「０１」である場合には、「１１」の信号Ｎ１［１：０］を診断部３２０に出力する。診断部３２０は、信号Ｎ１［１：０］が「１１」である場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が約１．８Ｖであるので、動作可能状態になり、ローレベルの信号ＳＥＴ［４］をシャント回路３１０に出力する。すると、シャント回路３１０は、シャント機能の無効を示すローレベルの制御信号Ｓ１を出力する。

また、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより低く、電圧ｆ１がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より低い場合には、信号Ｍ１［１：０］は「００」になる。ロジック回路３２２は、信号Ｍ１［１：０］が「００」である場合には、「００」の信号Ｎ１［１：０］を診断部３２０に出力する。診断部３２０は、信号Ｎ１［１：０］が「００」である場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が動作可能電圧範囲より低いので、動作禁止状態になり、ローレベルの信号ＳＥＴ［４］をシャント回路３１０に出力する。すると、シャント回路３１０は、シャント機能の無効を示すローレベルの制御信号Ｓ１を出力する。

また、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖより高く、電圧ｆ０がリファレンス電圧ＶＲＥＦ（１．０Ｖ）より高い場合には、信号Ｍ１［１：０］は「１０」になる。ロジック回路３２２は、信号Ｍ１［１：０］が「１０」である場合には、「０１」の信号Ｎ１［１：０］を診断部３２０に出力する。診断部３２０は、信号Ｎ１［１：０］が「０１」である場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が動作可能電圧範囲より高いので、動作禁止状態になり、ハイレベルの信号ＳＥＴ［４］をシャント回路３１０に出力する。すると、シャント回路３１０は、シャント機能の有効を示すハイレベルの制御信号Ｓ１を出力する。これにより、容量３０７の電荷が放電され、第１の電源電圧ＶＤＤ１は低下する。

図１６は、自己診断回路３０３が診断項目の診断を行う方法を説明するための図である。以下、図１６が図６と異なる点を説明する。無線通信期間Ｂ１の後、無線通信を行わない期間では、処理Ｓ６０２が行われる。処理Ｓ６０２では、４個の診断Ｈ１〜Ｈ４が行われる。まず、診断部３２０は、診断Ｈ１を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。次に、診断部３２０は、診断Ｈ２を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。次に、診断部３２０は、診断Ｈ３を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。次に、診断部３２０は、診断Ｈ４を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

診断Ｈ１は、診断項目ｎ−３の診断であり、第１の電源電圧ＶＤＤ１が通常電圧１．８Ｖの場合のメモリ書き込み及び読み出し診断である。診断Ｈ２は、診断項目ｎ−２の診断であり、第１の電源電圧ＶＤＤ１が低電圧１．６Ｖの場合のメモリ書き込み及び読み出し診断である。診断Ｈ３は、診断項目ｎ−１の診断であり、第１の電源電圧ＶＤＤ１が低電圧１．４Ｖの場合のメモリ書き込み及び読み出し診断である。診断Ｈ４は、診断項目ｎの診断であり、第１の電源電圧ＶＤＤ１が低電圧１．２Ｖの場合のメモリ書き込み及び読み出し診断である。１サイクル内で、４個の診断項目の診断Ｈ１〜Ｈ４が行われる。自己診断回路３０３は、無線通信を行わない期間に、複数の電圧状態にそれぞれ対応する複数の診断項目を連続して診断する。

診断Ｈ１〜Ｈ４は、メモリの動作下限電圧を確認する診断であり、第１の電源電圧ＶＤＤ１がある電圧以下に下がると、メモリの書き込み及び読み出しが正常に行えなくなる。例えば、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．４Ｖの低電圧では、メモリの読み出しはできるが、メモリの書き込みができなくなる。さらに、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．２Ｖまで下がると、メモリの読み出しもできなくなる。

図１７は、第１の電源電圧ＶＤＤ１の時間変化を示す図である。リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線送信を開始すると、第１の電源電圧ＶＤＤ１が０Ｖから１．８Ｖに上昇する。時刻ｔ１１では、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．８Ｖになり、無線タグ１１１が起動し、無線通信期間が開始する。

次に、時刻ｔ１２では、リーダライタ１１０が無線タグ１１１への無線通信を終了すると、無線通信期間が終了し、無線通信を行わない期間が開始する。すると、自己診断回路３０３が起動し、自己診断回路３０３は、図１６の１．８Ｖの診断Ｈ１を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、時刻ｔ１３では、セレクタ１４０１は、１．８Ｖの診断Ｈ１から１．６Ｖの診断Ｈ２に切り替えるため、電圧ｆ０及びｆ１の選択を切り替える。第１の電源電圧ＶＤＤ１は、シャント回路３１０及び充電回路３０５により、１．６Ｖに制御される。

次に、時刻ｔ１４では、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．６Ｖになる。自己診断回路３０３は、図１６の１．６Ｖの診断Ｈ２を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、時刻ｔ１５では、セレクタ１４０１は、１．６Ｖの診断Ｈ２から１．４Ｖの診断Ｈ３に切り替えるため、電圧ｆ０及びｆ１の選択を切り替える。第１の電源電圧ＶＤＤ１は、シャント回路３１０及び充電回路３０５により、１．４Ｖに制御される。

次に、時刻ｔ１６では、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．４Ｖになる。自己診断回路３０３は、図１６の１．４Ｖの診断Ｈ３を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、時刻ｔ１７では、セレクタ１４０１は、１．４Ｖの診断Ｈ３から１．２Ｖの診断Ｈ４に切り替えるため、電圧ｆ０及びｆ１の選択を切り替える。第１の電源電圧ＶＤＤ１は、シャント回路３１０及び充電回路３０５により、１．２Ｖに制御される。

次に、時刻ｔ１８では、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．２Ｖになる。自己診断回路３０３は、図１６の１．２Ｖの診断Ｈ４を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

図１８（Ａ）は無線タグ１１１の動作を説明するための図であり、図１８（Ｂ）及び（Ｃ）は分圧回路３２１及びセレクタ１４０１の構成例を示す図である。分圧回路３２１は、第１の電源電圧ＶＤＤ１のノード及びグランド電位ノード間に接続された抵抗Ｒｍ〜Ｒｘの直列接続回路を有する。なお、セレクタ１４０１は、電圧ｆ０のセレクタの例を示すが、電圧ｆ１のセレクタも同様に有する。

時刻ｔ２０は、図１７の時刻ｔ１２に対応する。時刻ｔ２０では、信号ＳＥＴ［３：２］が「１１」になる。すると、セレクタ１４０１は、図１８（Ｂ）に示すように、抵抗Ｒｍ＋３の下端子の電圧を電圧ｆ０として出力する。電圧ｆ１も同様である。すると、電圧ｆ０は０．９９Ｖになり、電圧ｆ１は１．０１Ｖになる。信号ＳＥＴ［４］はローレベルであるので、シャント動作は行われず、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖを維持する。自己診断回路３０３は、１．８Ｖの診断Ｈ１を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、時刻ｔ２１は、図１７の時刻ｔ１３に対応する。時刻ｔ２１では、信号ＳＥＴ［３：２］が「１０」になる。すると、セレクタ１４０１は、図１８（Ｃ）に示すように、抵抗Ｒｍ＋２の下端子の電圧を電圧ｆ０として出力する。電圧ｆ１も同様である。すると、電圧ｆ０は０．９９Ｖから１．１１Ｖに上昇し、電圧ｆ１は１．０１Ｖから１．１４Ｖに上昇する。信号ＳＥＴ［４］はハイレベルになり、シャント動作が行われ、容量３０７の電荷が放電され、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．８Ｖから１．６Ｖに低下し、電圧ｆ０は１．１１Ｖから０．９９Ｖに低下し、電圧ｆ１は１．１４Ｖから１．０１Ｖに低下する。

次に、時刻ｔ２２は、図１７の時刻ｔ１４に対応する。時刻ｔ２２では、信号ＳＥＴ［４］がローレベルになり、シャント動作が停止し、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．６Ｖを維持し、電圧ｆ０は０．９９Ｖを維持し、電圧ｆ１は１．０１Ｖを維持する。自己診断回路３０３は、１．６Ｖの診断Ｈ２を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、時刻ｔ２３は、図１７の時刻ｔ１５に対応する。時刻ｔ２３では、信号ＳＥＴ［３：２］が「０１」になる。すると、セレクタ１４０１は、抵抗Ｒｍ＋１の下端子の電圧を電圧ｆ０として出力する。電圧ｆ１も同様である。すると、電圧ｆ０は０．９９Ｖから１．１１Ｖに上昇し、電圧ｆ１は１．０１Ｖから１．１４Ｖに上昇する。信号ＳＥＴ［４］はハイレベルになり、シャント動作が行われ、容量３０７の電荷が放電され、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．６Ｖから１．４Ｖに低下し、電圧ｆ０は１．１１Ｖから０．９９Ｖに低下し、電圧ｆ１は１．１４Ｖから１．０１Ｖに低下する。

次に、時刻ｔ２４は、図１７の時刻ｔ１６に対応する。時刻ｔ２４では、信号ＳＥＴ［４］がローレベルになり、シャント動作が停止し、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．４Ｖを維持し、電圧ｆ０は０．９９Ｖを維持し、電圧ｆ１は１．０１Ｖを維持する。自己診断回路３０３は、１．４Ｖの診断Ｈ３を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

次に、時刻ｔ２５は、図１７の時刻ｔ１７に対応する。時刻ｔ２５では、信号ＳＥＴ［３：２］が「００」になる。すると、セレクタ１４０１は、抵抗Ｒｍの下端子の電圧を電圧ｆ０として出力する。電圧ｆ１も同様である。すると、電圧ｆ０は０．９９Ｖから１．１１Ｖに上昇し、電圧ｆ１は１．０１Ｖから１．１４Ｖに上昇する。信号ＳＥＴ［４］はハイレベルになり、シャント動作が行われ、容量３０７の電荷が放電され、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．４Ｖから１．２Ｖに低下し、電圧ｆ０は１．１１Ｖから０．９９Ｖに低下し、電圧ｆ１は１．１４Ｖから１．０１Ｖに低下する。

次に、時刻ｔ２６は、図１７の時刻ｔ１８に対応する。時刻ｔ２６では、信号ＳＥＴ［４］がローレベルになり、シャント動作が停止し、第１の電源電圧ＶＤＤ１は１．２Ｖを維持し、電圧ｆ０は０．９９Ｖを維持し、電圧ｆ１は１．０１Ｖを維持する。自己診断回路３０３は、１．２Ｖの診断Ｈ４を行い、その診断結果を診断結果メモリ７０３に書き込む。

図１９は、分圧回路３２１、セレクタ３１８及び１４０１の他の構成例を示す図である。分圧回路３２１は、第１の電源電圧ＶＤＤ１のノード及びグランド電位ノード間に直列に接続される抵抗Ｒｎ及びＲ１〜Ｒ１２を有し、例えば、１．５２Ｖ、１．５０Ｖ、１．４９Ｖ、１．４５Ｖ、１．４０Ｖ、１．３５Ｖ、１．３０Ｖ、１．２７Ｖ、１．１４Ｖ、１．１１Ｖ、１．０１Ｖ、０．９９Ｖの電圧を生成する。セレクタ３１８は、信号ＳＥＴ［１：０］に応じて、例えば、抵抗Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の下端子の電圧のうちのいずれか１つを電圧ｆ２として出力する。セレクタ１４０１は、信号ＳＥＴ［３：２］に応じて、例えば、抵抗Ｒｎ、Ｒ６、Ｒ８、Ｒ１０の下端子の電圧のうちのいずれか１つを電圧ｆ１として出力する。また、セレクタ１４０１は、信号ＳＥＴ［３：２］に応じて、例えば、抵抗Ｒ２、Ｒ７、Ｒ９、Ｒ１１の下端子の電圧のうちのいずれか１つを電圧ｆ０として出力する。

本実施形態によれば、メモリの動作下限電圧を確認する診断を行うことができる。第１の電源電圧ＶＤＤ１がある電圧以下に下がると、書き込み及び読み出しは正常に行えなくなる。例えば、メモリの読み出しができる最低電圧が１．２Ｖである仕様の場合、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．４Ｖの低電圧でメモリの読み出しはできるが、書き込みはできなくなる。また、第１の電源電圧ＶＤＤ１が１．２Ｖ未満になると、読み出しができなくなる。無線タグ１１１は、これらを基に診断を行うことができる。

なお、上記では処理回路３０２内のメモリだけの書き込み及び読み出しの例を挙げたが、メモリより、ロジック部とアナログ部の動作下限電圧の方が低い場合は、第２及び第３の実施形態を組み合わせれば、異なる動作電圧のロジック部とアナログ部の診断項目も組み合わせて、１サイクルの中で複数の診断項目を効率よく診断することができる。

第１〜第３の実施形態では、整流器３０４及び充電回路３０５は、自己診断回路３０３を動作させるための電荷を、無線通信を行う期間に蓄積する。自己診断回路３０３は、複数の診断項目の一部について、上記の蓄積された電荷により、無線通信を行わない期間に診断を行う。

また、自己診断回路３０３は、無線通信を行わない期間に複数の診断項目のうちの一部の診断項目の診断を行い、その後、無線通信を行った後の無線通信を行わない期間に複数の診断項目のうちの他の一部又は他のすべての診断項目の診断を行う。

上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１１０ リーダライタ
１１１ 無線タグ
３００ アンテナ
３０１ 集積回路
３０２ 処理回路
３０３ 自己診断回路
３０４ 整流器
３０５ 充電回路
３０６ スイッチ制御部
３０７，３０８ 容量

Claims (16)

1. 外部装置と無線通信を行う集積回路であって、
   処理回路と、
   前記処理回路を複数の診断項目により診断する診断回路と、
   無線信号のレベルを検出する検波回路と、
   前記診断回路を動作させるための電荷を、前記検波回路の検出結果が前記無線信号のレベルが第１の論理レベルであることを示している期間に蓄積する充電回路と
   を有し、
   前記診断回路は、前記複数の診断項目の一部について、前記充電回路により蓄積された前記電荷により、前記検波回路の検出結果が前記無線信号のレベルが前記第１の論理レベルと異なる第２の論理レベルであることを示している期間に前記診断を行うことを特徴とする集積回路。
2. 前記集積回路は、無線タグに内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の集積回路。
3. 前記診断項目を示す設定情報は、前記診断回路に格納されていることを特徴とする請求項１又は２記載の集積回路。
4. 前記診断項目を示す設定情報は、前記診断回路に内蔵されたカウンタの値により選択されることを特徴とする請求項３記載の集積回路。
5. 前記診断回路は、前記無線信号のレベルが前記第２の論理レベルであることを示している期間に前記複数の診断項目のうちの一部の診断項目の診断を行い、その後、前記無線信号のレベルが第１の論理レベルになった後の前記無線信号のレベルが前記第２の論理レベルであることを示している期間に前記複数の診断項目のうちの他の一部又は他のすべての診断項目の診断を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の集積回路。
6. 前記充電回路は、第１の電圧を生成するための第１の容量を充電する第１の充電回路と、前記第１の電圧より高い第２の電圧を生成するための第２の容量を充電する第２の充電回路を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の集積回路。
7. 前記第１の電圧は前記処理回路の動作電圧であることを特徴とする請求項６記載の集積回路。
8. 前記第２の充電回路は、前記第１の電圧が第１の値より小さいとき、前記第２の電圧を基に、前記第１の容量を充電し、前記第１の電圧が前記第１の値より大きいとき、前記第１の電圧を基に、前記第２の容量を充電することを特徴とする請求項６記載の集積回路。
9. 前記診断回路は、前記診断の結果を格納するメモリを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の集積回路。
10. さらに、後の無線通信時に前記診断の結果を前記外部装置に送信する通信部を有することを特徴とする請求項９記載の集積回路。
11. 前記診断回路は、前記無線信号のレベルが前記第２の論理レベルであることを示している１つの期間に、複数の電圧状態にそれぞれ対応する複数の診断項目を診断することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の集積回路。
12. 前記診断回路は、複数の電圧状態にそれぞれ対応する複数の診断項目を連続して診断することを特徴とする請求項１１記載の集積回路。
13. 外部装置と、
    前記外部装置と無線通信を行う集積回路とを有し、
    前記集積回路は、
    処理回路と、
    前記処理回路を複数の診断項目により診断する診断回路と、
    無線信号のレベルを検出する検波回路と、
    前記診断回路を動作させるための電荷を、前記検波回路の検出結果が前記無線信号のレベルが第１の論理レベルであることを示している期間に蓄積する充電回路とを有し、
    前記診断回路は、前記複数の診断項目の一部について、前記充電回路により蓄積された前記電荷により、前記検波回路の検出結果が前記無線信号のレベルが前記第１の論理レベルと異なる第２の論理レベルであることを示している期間に前記診断を行うことを特徴とする診断システム。
14. 無線信号のレベルを検出し、
    処理回路の診断を行わせるための電荷を、前記無線信号のレベルが第１の論理レベルであることを示している期間に充電回路に蓄積し、
    複数の診断項目の一部について、前記充電回路に蓄積された前記電荷により、前記無線信号のレベルが前記第１の論理レベルと異なる第２の論理レベルであることを示している期間に前記処理回路の診断を行うことを特徴とする診断方法。
15. 前記診断の結果をメモリに格納することを特徴とする請求項１４記載の診断方法。
16. 前記診断の結果を後の無線通信時に外部装置に送信することを特徴とする請求項１
    ５記載の診断方法。

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