JP6855988B2 - Rfタグ回路 - Google Patents
Rfタグ回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6855988B2 JP6855988B2 JP2017177032A JP2017177032A JP6855988B2 JP 6855988 B2 JP6855988 B2 JP 6855988B2 JP 2017177032 A JP2017177032 A JP 2017177032A JP 2017177032 A JP2017177032 A JP 2017177032A JP 6855988 B2 JP6855988 B2 JP 6855988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- load
- impedance
- adjustment
- control unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 22
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 14
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010845 search algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
るようにマッチング回路のインピーダンスを負荷の駆動中に調整する。
示を受信すると、変動検出回路によって電圧の変動幅が所定の範囲内であることが検出されてから、インピーダンスの調整を開始する。このような構成とすることで、整流回路から供給される電力の変動幅が安定するまでの時間に変動があっても、RFタグ回路は適切にインピーダンス調整を行うことができる。さらに、上記構成において、負荷は所定の周期で起動されてもよい。
図1は、実施形態に係るRFタグ回路10の構成および使用態様の一例を示す図である。RFタグ回路10は、アンテナ20および負荷30に接続される。RFタグ回路10は、リーダライタ装置40が無線にて、負荷30を利用できるシステムを構築する回路である。負荷30は、受信した電波によって供給される電力をエネルギー源として駆動する素子である。負荷30は、例えば、センサ、LED、IC、マイコン、通信回路、RFタグ回路等である。RFタグ回路10は、リーダライタ装置40から受信する電波をエネルギー源として負荷30を駆動させる回路である。RFタグ回路10は、負荷30を所定の周期で起動して駆動し、負荷を駆動していない期間に通信等の他の処理を実行する。RFタグ回路10は、ワイヤレス給電回路、ワイヤレス給電装置ということもできる。また、RFタグ回路10に接続された負荷30は、ワイヤレスセンサということもできる。RFタグ回路10は、例えば、ICチップ、ディスクリート部品を組み合わせた回路、ICチッ
プとディスクリート部品を組み合わせた回路のいずれかとして実現されるものである。また、リーダライタ装置40は、例えば、コンピュータ等の上位装置43に、アンテナ41が取り付けられたリーダライタ42を接続した装置である。負荷30は、「負荷」の一例である。
サ132は、例えば、整流回路12から供給される直流電力のうち、負荷30の駆動に利用されない余剰分を蓄電してもよい。余剰分の電力は、例えば、負荷30の駆動期間外にアンテナ20が受信した電波によって供給された電力である。コンデンサ132に蓄電された電力は負荷30に供給される。コンデンサ132は、容量が比較的大きいもの(例えば、負荷30の抵抗成分の逆数より容量が大きいもの(時定数の大きい(〜秒オーダー)もの))を選定することで、負荷30に供給される電圧の降下を抑制できる。このようなコンデンサ132が選定されることで、リーダライタ装置40からの受信状況が悪化する等の理由により瞬間的な電力遮断等が生じた場合でも、負荷30をより安定して動作させることが可能となる。スイッチSW131は、負荷制御回路13が制御部/記憶部15から負荷制御信号を受信している間オンにされる。スイッチSW131がオンにされることで整流回路12から供給される直流電力が負荷30に供給され、負荷30が起動される。そのため、負荷制御回路13が負荷制御信号を受信している間、負荷30は継続して駆動する。
Processor(DSP)、Graphics Processing Unit(GPU)、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。また、プロセッサが実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路(IC)、その他のディジタル回路によって実行されてもよい。また、プロセッサの少なくとも一部にアナログ回路が含まれても良い。集積回路は、Large Scale Integrated circuit(LSI)、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)、プログラマブルロジックデバイス(PL
D)を含む。PLDは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。
プロセッサは、プロセッサと集積回路との組み合わせであっても良い。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラユニット(MCU)、System-on-a-chip(SoC)、システムLSI、チップセットなどと呼ばれる。記憶部は、プロセッサから読み書き可能な記憶媒体である。記憶部は、例えば、プロセッサから直接アクセスされる記憶媒体である。記憶部は、例えば、Random Access Memory(RAM)およびRead Only Memory(ROM)を含む。制御部/記憶部15は、「制御部」の一例である。
)端子である。外部インタフェースで入力される割り込みとしては、例えば、外部インタフェースに接続されたMicro Control Unit(MCU)から入力される割り込み、外部インタフェースに接続された外部スイッチから入力される割り込み、を挙げることができる。
I2C)等の通信インタフェースを介して入力されたコマンドに応じて、インピーダンス調整開始命令を送信してもよい。調整トリガ生成回路16は、例えば、リーダライタ装置40から連続波(Continuous Wave, CW)を受信した場合にRFIDの通信手順により規定
されているコマンドシーケンス(例えばPreamble、Command、parameters、Answer)の開
始タイミングまたは終了タイミングに基づいてインピーダンス調整開始命令を送信してもよい。また、調整トリガ生成回路16は、受信したコマンドの実行エラーを検知した場合にインピーダンス調整開始命令を送信してもよい。実行エラーは、例えば、負荷30を起動するコマンドを受信したにもかかわらず、負荷30の起動ができなかった場合である。また、調整トリガ生成回路16は、コマンドを受信すると、そのコマンドの実行前または実行後に、インピーダンス調整開始命令を送信してもよい。また、調整トリガ生成回路16は、インピーダンス調整の実行を指示するコマンドを受信した場合に、インピーダンス調整開始命令を送信してもよい。また、調整トリガ生成回路16は、特定のコマンドを受信した場合にインピーダンス調整開始命令を送信してもよい。特定のコマンドは、例えば、負荷30の起動を指示するコマンドである。
の電圧(比較器62の−端子への入力電圧)を、その時点における電源電圧VOUTと一致させてから、スイッチ64をOFFとすることにより、コンデンサ63の電圧をホールドする。
整不可と判定され、処理はOP8に進められる。閾値2以上である場合(OP3でNO)、入力電圧が負荷30を安定動作可能であることからインピーダンス調整可能と判定され、処理はOP4に進められる。
る。OP11の処理は、例えば、図8のS102の処理に相当する。OP12では、インピーダンス調整制御回路14はマッチング回路11のインピーダンスを上昇させる調整信号を送信する。調整信号を受信したマッチング回路11は、例えば、可変容量コンデンサ53の容量を変更することで、マッチング回路11のインピーダンスをΔZ上昇させる。OP12の処理は、例えば、図8のS103の処理に相当する。OP13では、制御部/記憶部15は、OP12によるインピーダンス上昇後における電源電圧を取得する。制御部/記憶部15は、OP12で取得した電源電圧とOP11でS/Hした電源電圧との差がδV未満であるか否かを判定する。ここで、δVは、インピーダンス調整制御回路14の比較器141の分解能によって定まる値である。また、δVは、は所定の閾値であってもよい。δV未満である場合(OP13でYES)、インピーダンス調整処理は終了する。δV未満ではない場合(OP13でNO)、処理はOP11に戻る。OP13の処理は、図8のS104に相当する。図10に例示されるように、電源電圧の上昇幅が比較器141の分解能未満または所定の閾値未満となるまでの間、OP11、OP12の処理が繰り返され、マッチング回路11のインピーダンスが調整される。
化してなだらかな曲線として記載している。
実施形態では、上述の通り、インピーダンス調整を行わないときは、負荷30の駆動時間は、負荷30のインピーダンス調整にかかる時間を考慮せずに決定される。また、実施形態では、アンテナ20とRFタグ回路10とのインピーダンス不整合が生じると、インピーダンス調整が可能となるように負荷30の駆動時間が延長される。そのため、実施形態によれば、負荷が駆動するたびにインピーダンス調整を行う比較例よりも負荷30の駆動時間を短縮できる。その結果、実施形態によれば、通信によって例示されるその他の処理に対して比較例よりも多くの時間を割り当て可能となる。
実施形態では、アンテナ20とRFタグ回路10とのインピーダンスが不整合になると、整流回路12からの電源電圧が安定するまで待機してからインピーダンス調整が実施される。電源電圧が安定するまでの時間は、調整トリガ生成回路16のタイマ164によってあらかじめ決定された電圧安定期間(例えば、図12に例示される4τ)が計時される。第1変形例では、電圧安定期間は駆動延長時間として外部から補助記憶部に記憶される。以下、図面を参照して第1変形例について説明する。なお、実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第1変形例では、駆動延長時間が補助記憶部17に記憶された。第2変形例では、整流回路12から供給される電源電圧が安定したことを検出する電源安定化検出回路が追加される。以下、図面を参照して第2変形例について説明する。なお、実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
66を介して接続される電源安定化検出回路165を備える点で、実施形態に係る調整トリガ生成回路16とは異なる。電源安定化検出回路165は、例えば、電源電圧の変動幅が所定幅以下である場合に、電源電圧が安定したと判定する。電源安定化検出回路165は、例えば、微分回路と比較回路(図中では、COMPと記載)を含む。電源安定化検出回路165は、例えば、電源電圧の時間微分が所定値より小さくなったときに、電源電圧が安定したと判定する。電源安定化検出回路165によって電源電圧が安定したと判定されると、調整トリガ生成回路16bはインピーダンス調整開始命令を送信することで、制御部/記憶部15の調整トリガをオンに設定する。電源安定化検出回路165は、「変動検出回路」の一例である。
11・・・マッチング回路
12・・・整流回路
13・・・負荷制御回路
132・・・コンデンサ
14・・・インピーダンス調整制御回路
15・・・制御部/記憶部
16、16a、16b・・・調整トリガ生成回路
17・・・補助記憶部
18・・・通信回路
20、41・・・アンテナ
30・・・負荷
40・・・リーダライタ装置
42・・・リーダライタ
43・・・上位装置
Claims (7)
- アンテナと負荷とに接続されるRFタグ回路であって、
前記アンテナが受信した電波を整流して直流電力を供給する整流回路と、
前記アンテナと前記整流回路との間に配置された、インピーダンスが可変なマッチング回路と、
前記負荷の起動と停止を繰り返し制御する制御部と、
前記RFタグ回路と前記アンテナとの間のインピーダンスが不整合である場合に、インピーダンス調整の開始を指示する調整指示を前記制御部に送信する指示回路と、を備え、
前記制御部は、前記指示回路から前記調整指示を受信すると、前記負荷を起動してから停止するまでの時間である駆動時間を延長するとともに、前記整流回路から供給される直流電力が大きくなるように前記マッチング回路のインピーダンスを前記負荷の駆動中に調整する、
RFタグ回路。 - 前記RFタグ回路と前記アンテナとの間のインピーダンスが不整合である場合は、前記整流回路から供給される直流電圧が前記負荷の起動に伴う電圧降下により所定の閾値以下となる場合を含む、
請求項1に記載のRFタグ回路。 - 前記RFタグ回路と前記アンテナとの間のインピーダンスが不整合である場合は、前記アンテナを介した無線通信により前記負荷を利用する装置から受信した前記負荷に対するコマンドの実行結果がエラーであった場合を含む、
請求項1または2に記載のRFタグ回路。 - 前記RFタグ回路と前記アンテナとの間のインピーダンスが不整合である場合は、前記アンテナを介した無線通信により前記負荷を利用する装置からインピーダンス調整の指示を受信した場合を含む、
請求項1から3のいずれか一項に記載のRFタグ回路。 - 起動された前記負荷に前記整流回路から供給される電力が安定するまでの時間を示す時間情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記指示回路から前記調整指示を受信すると、前記負荷を起動してから前記記憶部に記憶された前記時間情報で示される時間が経過してから、前記インピーダンスの調整を開始する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のRFタグ回路。 - 前記整流回路から供給される電圧の変動幅が所定の範囲内であることを検出する変動検出回路をさらに備え、
前記制御部は、前記指示回路から前記調整指示を受信すると、前記変動検出回路によって前記電圧の変動幅が所定の範囲内であることが検出されてから、前記インピーダンスの調整を開始する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のRFタグ回路。 - 前記制御部は、前記負荷を所定の周期で起動する、
請求項1から6のいずれか一項に記載のRFタグ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017177032A JP6855988B2 (ja) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | Rfタグ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017177032A JP6855988B2 (ja) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | Rfタグ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019054396A JP2019054396A (ja) | 2019-04-04 |
JP6855988B2 true JP6855988B2 (ja) | 2021-04-07 |
Family
ID=66015130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017177032A Active JP6855988B2 (ja) | 2017-09-14 | 2017-09-14 | Rfタグ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6855988B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113792833B (zh) * | 2021-09-10 | 2024-05-03 | 厦门印天电子科技有限公司 | 阻抗自调节iso15693标签读写装置及其调节方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3392016B2 (ja) * | 1996-09-13 | 2003-03-31 | 株式会社日立製作所 | 電力伝送システム並びに電力伝送および情報通信システム |
JP3488166B2 (ja) * | 2000-02-24 | 2004-01-19 | 日本電信電話株式会社 | 非接触icカードシステムとそのリーダライタおよび非接触icカード |
JP4666281B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-04-06 | ブラザー工業株式会社 | 無線タグ回路素子及びタグラベル作成装置 |
JP6410476B2 (ja) * | 2014-05-28 | 2018-10-24 | キヤノン株式会社 | 電子機器、その制御方法、プログラム、並びに給電装置 |
KR20170081809A (ko) * | 2016-01-04 | 2017-07-13 | 한국전자통신연구원 | Rfid 태그 및 그 제어방법 |
-
2017
- 2017-09-14 JP JP2017177032A patent/JP6855988B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019054396A (ja) | 2019-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6855989B2 (ja) | Rfタグ回路 | |
JP6939301B2 (ja) | Rfタグ回路 | |
US9647543B2 (en) | Methods and systems for improving light load efficiency for power stages of multi-phase voltage regulator circuits | |
CN107615612B (zh) | 控制装置、电子设备和无触点电力传输系统 | |
CN107534316B (zh) | 控制装置、电子设备和无触点电力传输系统 | |
EP1306741B1 (en) | Data processing apparatus/device | |
KR101709886B1 (ko) | 센서 장치 및 모니터링 시스템 | |
US9425685B2 (en) | DC-DC voltage converter and conversion method | |
JP6855988B2 (ja) | Rfタグ回路 | |
JP6844478B2 (ja) | Rfタグ | |
KR102425992B1 (ko) | 배터리 관리 집적 회로 | |
JP2016226130A (ja) | 充電装置、電子機器、及び充電方法 | |
US11050462B2 (en) | Combined RFID and power management architecture | |
US10447085B2 (en) | Integrated circuit-based wireless charging system and method | |
Felini et al. | Autonomous RFID sensor platform with highly efficient energy harvesting circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6855988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |