データキャリアの駆動方法
【課題】
データキャリアにおいて，駆動電源の消耗による電池切れの心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業が発生せず，長寿命に所定の情報を送信できるデータキャリアの駆動方法を提供すること。
【解決手段】
所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアを，少なくとも，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段と，を含んで構成し，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体において，該圧電体にて発電した電圧を前記記憶手段及び送信手段に供給してなるよう，該圧電体の発電部をデータキャリアに電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記データキャリアに供給することにより該データキャリアに設けられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供した。
データキャリアにおいて，駆動電源の消耗による電池切れの心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業が発生せず，長寿命に所定の情報を送信できるデータキャリアの駆動方法を提供すること。
【解決手段】
所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアを，少なくとも，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段と，を含んで構成し，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体において，該圧電体にて発電した電圧を前記記憶手段及び送信手段に供給してなるよう，該圧電体の発電部をデータキャリアに電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記データキャリアに供給することにより該データキャリアに設けられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアに係り，特に，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触にて情報を送信または送受信するＲＦＩＤの駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアとしては，バーコード，２次元シンボル，ＲＦＩＤなどがあった。このうち，ＲＦＩＤからなるデータキャリアは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で情報を送信または送受信するものであり，情報を記憶する記憶部と，情報を非接触で送信または送受信するためのアンテナを備えて構成されているもので，ＩＣタグ，ＩＤタグ，ＲＦタグ，無線タグ，電子タグ，トランスポンダ等，様々な名称が使われている。
ＲＦＩＤは，電源を内蔵するか外部から電源供給を受けるかの違い等により，自ら所定の情報を含んだ電波を発することが可能なアクティブタイプ（能動形）のＲＦＩＤと，外部からの電波（搬送波）の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動形）のＲＦＩＤとの二つのタイプに分けることができる。このうち，アクティブタイプのＲＦＩＤにおいては，駆動用の電源が質問器（リーダ／ライタ）の側ではなく，ＲＦＩＤの側にあり，通常，その駆動電源として電池を備えて構成されている。
【０００３】
【非特許文献１】技術総合誌ＯＨＭ ２００３年１２月号 第２６項
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲＦＩＤからなるデータキャリアの場合，所定の情報を送信する頻度（通常，アクティブタイプのＲＦＩＤは予め決められた間隔で情報を送信するように構成されている）や，送信に必要な電波の強度などに応じて，電池は徐々に消耗していき，ついには情報を送信する電力を発生できなくなる。即ち，ＲＦＩＤからなるデータキャリアは能動的に情報を送信できなくなり，必要なときに所定の情報を送信できなくなる可能性があるという課題があった。また，一般に電池の寿命はＲＦＩＤの記憶部の寿命と比較して短く，このため，ＲＦＩＤからなるデータキャリアを使用するにあたり，電池が切れるという心配があり，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは二次電池の場合には電池を充電する作業が発生するという課題があった。
【０００５】
そこで本件の発明は，データキャリアにおいて，駆動電源の消耗による電池切れの心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業が発生せず，長寿命に所定の情報を送信できるデータキャリアの駆動方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような課題を解決するために，請求項１の発明においては，
所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアを，少なくとも，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段と，を含んで構成し，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体において，該圧電体にて発電した電圧を前記記憶手段及び送信手段に供給してなるよう，該圧電体の発電部をデータキャリアに電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記データキャリアに供給することにより該データキャリアに設けられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【０００７】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体をデータキャリアに電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力をデータキャリアに供給し，一般に，圧電体の寿命は，データキャリアの記憶手段の寿命と同程度に長寿命であるため，電池を用いた場合と比べて，電池が切れるという心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，しかも，ＲＦＩＤからなるデータキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【０００８】
また、請求項２の発明においては，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，各々の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【０００９】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に作製した少なくとも二つの電極と，ＩＣチップとを電気的に接続し，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力をＩＣチップに供給し，一般に，圧電体の寿命は，データキャリアの記憶手段の寿命と同程度に長寿命であるため，電池を用いた場合と比べて，電池が切れるという心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，データキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【００１０】
また，請求項３の発明においては，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，片極の電極を介して隣り合うように前記ＩＣチップを配設し，他極の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【００１１】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に作製した少なくとも二つの電極のうち，片極の電極と隣り合うようにＩＣチップを配設し，他極の電極をＩＣチップとを電気的に接続
することにより，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力を得ることができ，一般に，圧電体の寿命は，データキャリアに記憶される所定の情報を記憶する記憶手段の寿命と同程度に長寿命であるため，電池を用いた場合と比べて，電池が切れるという心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，データキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【００１２】
また，請求項４の発明においては，圧電体に作製される少なくとも二つの電極は，圧電体に発生する分極に応じて正電荷が発生する部分，及び負電荷が発生する部分に設けられることを特徴として請求項２又は請求項３記載のデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【００１３】
これにより，圧電体の分極に応じて発生する正電荷及び負電荷の部分に電極を設けて請求項２又は請求項３記載のデータキャリアの駆動方法を提供したため，請求項２又は請求項３の効果に加えて，圧電体に発生する電圧を効率よくＩＣチップに供給する事が可能となり，圧電体に加える外部からの衝撃力をより小さくすることができることにより，圧電体の破壊，損傷のおそれが低減し，したがって，より長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【００１４】
また，請求項５の発明においては，前記データキャリアは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で記憶手段に記憶された情報を送受信するＲＦＩＤであることを特徴として請求項１から請求項４記載のデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【００１５】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体を駆動電源としてＲＦＩＤを駆動させる方法としたため，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力を得ることができ，電池が切れる心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，ＲＦＩＤからなるデータキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，データキャリアにおいて，駆動電源の消耗による電池切れの心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業が発生せず，長寿命に所定の情報を送信できるデータキャリアの駆動方法を提供することができる。
【実施例１】
【００１７】
次に，実施の形態について図面を用いて説明するが，先に説明に用いる語句について定義を行っておく。
【００１８】
データキャリアとは，所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体を指す。この情報媒体としては，バーコード，２次元シンボル，ＲＦＩＤなどを意味するが，本発明においては，特にＲＦＩＤを意味する。尚，２次元シンボルは，ＰＤＦ４１７，Ｄａｔｅ Ｍａｔｒｉｘ，Ｍａｘｉ Ｃｏｄｅ，ＱＲ Ｃｏｄｅ等をいう。
【００１９】
ＲＦＩＤとは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で情報を送信または送受信するタイプのデータキャリアを指す。
質問器（リーダ／ライタ）とは，ＲＦＩＤとのデータ交信，制御およびそのデータに関する処理を行う装置である。
【００２０】
圧電体とは，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電性を持った物質で，機械的な衝撃を受けると，衝撃に比例した電圧を発生させるものである。通常，キュリー温度以下の強誘電体領域で圧電性を有するものをピエゾ素子（圧電素子）と呼び，キュリー温度以上の常誘電体領域で圧電性を有するものを電歪素子と呼ぶ。圧電性を有する物質は，自発分極（電荷の偏り）を有しており物質内部に正負それぞれの電荷の中心が存在する。このため，衝撃を受けた場合，物質全体としての分極の方向において物質の表面には正電荷及び負電荷が生じ，両電荷間において電圧を発生するものである。
【００２１】
ＩＣとは，トランジスタ，抵抗，コンデンサ，ダイオードなどの素子を集めて基板の上に装着し，各種の機能を持たせた電子回路のことをいう。チップとは，パッケージされた電子回路（ＩＣ)を指す。
【００２２】
図１には本発明のデータキャリアの駆動方法を具現化するための第一の実施例を示している。データキャリア１００は，所定の情報を記憶する記憶手段１０１と，該所定の情報を無線送信するための送信手段１０２とを備えて構成され，該記憶手段１０１，送信手段１０２に駆動用の電力を供給するための駆動電源としての圧電体１０３が設けられている。
【００２３】
記憶手段１０１に記憶される所定の情報は，ＩＳＯやＩＥＣ等で標準化されているように，個々のデータキャリアに登録されるユニークな情報（数値や文字からなるＩＤ）で，この所定の情報を用いて，データキャリアが付加される物・動物を識別することができるものである。通常，この所定の情報と，関連付けられたデータが存在し，データキャリアから所定の情報を読み出し，関連付けられたデータを参照することにより，その対象を知ることができる。
【００２４】
駆動電源として，圧電性を有する物質，即ち圧電体１０３を用いる。圧電体１０３の発電部とデータキャリア１００とを電気的に接続し，機械的な衝撃を印加した場合には，発生した電圧をデータキャリア１００に供給することにより，記憶手段１０１，及び送信手段１０２を駆動させ所定の情報を送信する。
【００２５】
送信手段を駆動させるための適切な電圧を発生させるために，圧電性を有する物質の選定と，物質が破壊しない程度の適度な衝撃の印加が必要である。
【００２６】
圧電性を有する物質に機械的な衝撃を印加するために，種々の機構を用いることができる。使用状態によっては，人為的に機械的な衝撃を印加する場合と，データキャリアを付加する対象にその制御プロセスにおいて機械的に衝撃を印加する場合とがある。
【００２７】
また，圧電性を有する物質としては，機械的なエネルギーを高効率に電気的なエネルギーに変換できる圧電性物質が有効である。例えば，チタン酸ジルコン酸鉛に代表されるＰＺＴ系や，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）などのような機械電気結合定数の高い圧電性を有する物質を用いて構成するとよい。
【００２８】
また，圧電性を有する物質は，軟質と硬質に分類され，軟質の圧電性を有する物質は，キュリー温度が低く，減極が起こりやすく，衝撃に対する再現性が乏しいのに対して，硬質の圧電性を有する物質は，キュリー温度が高く（３００℃以上），減極が起こりにくく，再現性が高いため，硬質の圧電性を有する物質を用いることにより，より長寿命で再現性よく電圧を発生することができ，記憶手段，及び送信手段を駆動することが可能である。
【００２９】
このように，データキャリア１００を構成し，圧電体１０３と電気的に接続して設けたため，圧電体１０３に衝撃を印加することにより電圧を発生させ，データキャリアを駆動させることにより，所定の情報を外部に送信させる駆動方法を提供できる。
【００３０】
次にデータキャリアの第二の実施例について図２に示している。データキャリア２００は，所定の情報を記憶する記憶手段２０１１と所定の情報を無線にて外部に送信する送信手段２０１２とを設けたＩＣチップ２０１とを備えて構成され，該ＩＣチップ２０１と接続されＩＣチップに駆動用の電力を供給するための，駆動電源としての圧電体２０３が設けられる。
【００３１】
ＩＣチップ２０１の記憶手段２０１１に記憶される所定の情報は，前述したように，ＩＳＯやＩＥＣ等で標準化された，個々のデータキャリアに登録されるユニークな情報（数値や文字からなるＩＤ）で，この所定の情報を用いて，データキャリアが付加される物・動物を識別することができるものである。通常，この所定の情報と，関連付けられたデータが存在し，データキャリアから所定の情報を読み出し，関連付けられたデータを参照することにより，その対象を知ることができる。
【００３２】
記憶手段２０１１は，情報を記憶するための記憶領域が設けられており，記憶領域はシステム領域と，ユーザ領域に分けられて構成されている。システム領域はＲＦＩＤの管理用に使用されるメモリ領域である。ユーザ領域は，利用者が自由に利用できるメモリ領域であり，所定の情報を書き込んで利用する。
【００３３】
送信手段２０１２は，所定の情報を無線にて外部に送信する無線通信回路が設けられており，変調回路が構成されている。
【００３４】
所定の情報の書き込みについては，データキャリアを使用する前に質問器（リーダ／ライタ）等を用いて，予め書き込んでおく。書き込み時に使用する電源は，質問器（リーダ／ライタ）から送られてくる所定の情報を含んだ搬送波によるエネルギーを利用する。または，記憶手段に専用の書き込み装置を用いて直接書き込みを行う。
【００３５】
駆動電源として，第一の実施形態と同様，圧電性を有する物質，即ち圧電体２０３を用いている。圧電体２０３には，二つの電極Ａ２０４ａ及び電極Ｂ２０４ｂを作製し，各々の電極Ａ，Ｂと，ＩＣチップ２０１とを電気的に接続し，機械的な衝撃を印加した場合には，発生した電圧をＩＣチップに供給することにより，ＩＣチップに設けられた記憶手段２０１１及び送信手段２０１２を駆動させ所定の情報を送信する。
【００３６】
送信手段を駆動させるための適切な電圧を発生させるために，圧電性を有する物質の選定と，物質が破壊しない程度の適度な衝撃の印加が必要であるが，第一の実施例と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
圧電体２０３は，該圧電体における分極を生ずる方向において，片面２０３ａと，その対向する面２０３ｂとがＩＣチップ２０１に電気的に接続されている。圧電体２０３に機械的な衝撃が印加された場合には片面２０３ａと対向する面２０３ｂとの間には電位差が生じＩＣチップ２０１に電源を供給できる。
【００３８】
このように，データキャリア２００を構成し，圧電体２０３に作製した電極Ａ，Ｂと電気的に接続して設けたため，圧電体に衝撃を印加することにより電圧を発生させ，データキャリアを駆動させることにより，所定の情報を外部に送信させる駆動方法を提供できる。
【００３９】
次にデータキャリアの駆動方法を具現化するための第三の実施例について図３に示している。データキャリア３００は，所定の情報を記憶する記憶手段３０１１と所定の情報を無線にて外部に送信する送信手段３０１２とを設けたＩＣチップ３０１とを備えて構成され，該ＩＣチップ３０１と接続されＩＣチップに駆動用の電力を供給するための，駆動電源としての圧電体３０３が一体に設けられる。
【００４０】
ＩＣチップ３０１の記憶手段３０１１に記憶される所定の情報は，前述したように，ＩＳＯやＩＥＣ等で標準化された，個々のデータキャリアに登録されるユニークな情報（数値や文字からなるＩＤ）で，この所定の情報を用いて，データキャリアが付加される物・動物を識別することができるものである。通常，この所定の情報と，関連付けられたデータが存在し，データキャリアから所定の情報を読み出し，関連付けられたデータを参照することにより，その対象を知ることができる。
【００４１】
記憶手段３０１１は，情報を記憶するための記憶領域が設けられており，記憶領域はシステム領域と，ユーザ領域に分けられて構成されている。システム領域はＲＦＩＤの管理用に使用されるメモリ領域である。ユーザ領域は，利用者が自由に利用できるメモリ領域であり，所定の情報を書き込んで利用する。
【００４２】
送信手段３０１２は，所定の情報を無線にて外部に送信する無線通信回路が設けられており，変調回路が構成されている。
【００４３】
所定の情報の書き込みについては，データキャリアを使用する前に質問器（リーダ／ライタ）等を用いて，予め書き込んでおく。書き込み時に使用する電源は，質問器（リーダ／ライタ）から送られてくる所定の情報を含んだ搬送波によるエネルギーを利用する。または，記憶手段に専用の書き込み装置を用いて直接書き込みを行う。
【００４４】
駆動電源として，第一の実施形態と同様，圧電性を有する物質，即ち圧電体３０３を用いている。圧電体３０３には，二つの電極Ａ３０４ａ及び電極Ｂ３０４ｂを作製し，片極の電極，この場合電極Ａ３０４ａと隣り合うようにＩＣチップ３０１を設けて電気的に接続し，他極の電極，この場合電極Ｂ３０４ｂとＩＣチップ３０１とを電気的に接続３０５する。圧電体３０３に，機械的な衝撃を印加した場合には，発生した電圧をＩＣチップに供給することにより，ＩＣチップに設けられた記憶手段３０１１及び送信手段３０１２を駆動させ所定の情報を送信する。
【００４５】
送信手段を駆動させるための適切な電圧を発生させるために，圧電性を有する物質の選定と，物質が破壊しない程度の適度な衝撃の印加が必要であるが，第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
圧電体３０３は，該圧電体における分極を生ずる方向において，片面３０３ａと，その対向する面３０３ｂとに電極が作製されている。圧電体２０３に機械的な衝撃が印加された場合には片面３０３ａと対向する面３０３ｂとの間には電位差が生じ，それぞれ設けられた電極Ａ，Ｂを介してＩＣチップ２０１に電源を供給できる。
【００４７】
このように，データキャリア３００を構成し，圧電体３０３に作製した電極Ａ，Ｂと電気的に接続して一体に設けたため，圧電体に衝撃を印加することにより電圧を発生させ，データキャリアを駆動させることにより，所定の情報を外部に送信させる駆動方法を提供できる。
【００４８】
次に，図４に圧電体を含んで構成されたデータキャリア４００の概略図を示す。図３においては，圧電体３０３はデータキャリア３００の外部に設けられていたが，図４においてはデータキャリア４００に圧電体４０３を含めて一体に構成している。４０１はＩＣチップ，４０４ａ，４０４ｂは圧電体４０３に作製された電極である。ＩＣチップ及び圧電体の接続は，図３の実施例と同様であるので説明は省略する。
【００４９】
このようにデータキャリア４００に圧電体４０３を含んで構成したため，データキャリア４００単体で使用を行いたい場合などに適用できる。
【００５０】
次に，圧電体の発電について簡単に説明を行っておく。
図５には，圧電体の内部における分極と，発生する電荷の概略図を示している。発電素子（デバイス）として用いられる圧電体は，単結晶の場合もあるが通常は多結晶から構成されている圧電体セラミックスを用いる場合が多い。
【００５１】
多結晶からなる圧電体セラミックスは，各々の結晶においては分極の方向が散逸的であるものの，全体としては一定の方向に分極が発生している。圧電体に衝撃力を加えると，互いの結晶の分極が作用し合い，結晶の片面には正の，他面には負の電荷が発生する。結晶の表面において電荷が発生する部分に電極を作製することで，電極と，電圧供給先とを電気的に接続することにより，衝撃力に応じた電圧を電圧供給先に供給することが可能である。
【００５２】
駆動電源となる圧電体としては，高い機械電気結合定数を有する単結晶やセラミックスを用いることができる。例えばチタン酸ジルコン酸鉛に代表されるＰＺＴ系や，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる圧電体を用いる。
【００５３】
図４においては，圧電体４０３の分極を生ずる方向において，片面とその対向する面にＡｇ等の一対の電極４０４ａ，４０４ｂを作成し，該電極４０４ａと隣り合うように，記憶手段である記憶領域並びに送信手段である無線通信回路を設けたＩＣチップ４０１を配設し，さらに電極４０４ｂとＩＣチップ４０１とを電気的に接続４０５する。
【００５４】
このようにデータキャリア４００を構成することにより，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより，該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させるデータキャリアの駆動方法を提供できる。
【００５５】
ＲＦＩＤとしてデータキャリアを使用する場合，通常は，質問器（リーダ／ライタ）と通信を行うために，アンテナを設ける。例として，図６に，図４のＩＣチップ４０１の外部にアンテナ４０２を設けた場合を示す。このデータキャリアを６００とする。
【００５６】
アルミ，銅，銀などで構成されたアンテナ４０２をＩＣチップ４０１と接続してＲＦＩＤからなるデータキャリア４００を構成する。アンテナは通信する周波数に合わせて適宜設ければよいが，図６のように外部に露出させてもよいし，ＩＣチップの送信手段，即ち無線通信回路に内蔵させて設けたり，ＩＣチップと一体に設けて構成してもよい。この場合には，ＲＦＩＤを使用するにあたり，アンテナが邪魔にならずに使用が行え，より小型化できるため，データキャリアを付加する対象をより小さなものにも適用することができる。
【００５７】
このように構成したデータキャリア６００に外部から機械的な衝撃を印加すると，圧電体４０３において発生した電圧はＩＣチップ４０１に供給され，該ＩＣチップ４０１の記憶領域に記憶された所定の情報が無線通信回路によりアンテナ４０２を介して送信される。
【００５８】
尚，いずれの場合においても，印加する衝撃は，圧電体が破壊しないよう適切に与える必要がある。
【００５９】
また，本発明の実施例として説明を行ってきたＩＣチップ３０１における記憶領域３０１１を読み込み及び書き込み可能なメモリを用い，無線通信回路に変調回路及び復調回路を設けることにより，リードオンリー形のＲＦＩＤのみならず，リードライト形のＲＦＩＤを構成することができる。前述したように，書き込みに用いる電源は，質問器（リーダ／ライタ）から送られてくる所定の情報を含んだ搬送波によるエネルギーを利用する。
【００６０】
このほか，記憶手段に用いるメモリを一回のみ書き込み可能なメモリを用いて，ライトワンス形，即ち質問器（リーダ／ライタ）を用いて，記憶手段に一度だけ所定の情報の書き込みができ，以降は所定の情報の読み取りのみが可能なタイプとしての使用が可能である。さらに記憶手段に用いるメモリをビット単位もしくはバイト単位で分割し，各分割領域に一度だけ書き込みを行うことでメモリの容量に応じて書き込み回数を複数回可能とした追記形としても用いることができる。
【００６１】
このようにＲＦＩＤを構成することにより，所定の情報を読み出す一方方向の使用用途から，所定の情報を書き込みできる両方向の使用用途への応用が行える。
【００６２】
また，圧電体に印加する力は衝撃力を用いたが，圧電体の特性に基づき，電圧を発生させるような応力を圧電体に印加してデータキャリア，ＲＦＩＤに駆動電圧を供給させるように設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明におけるデータキャリアを駆動させる方法では，電池が不要で，衝撃が印加された場合に駆動電力を能動的に発生させ，長寿命に使用できるため，産業上機械的な衝撃や応力が加わる状況で用いることができる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第一の実施形態を示すブロック図。
【図２】第二の実施形態を示すブロック図。
【図３】第三の実施形態を示すブロック図。
【図４】第四の実施形態を示すブロック図。
【図５】圧電体の発電を示した概略図。
【図６】第五の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６５】
１００ データキャリア
１０１ 記憶手段
１０２ 送信手段
１０３ 圧電体
２００ データキャリア
２０１ ＩＣチップ
２０１１ 記憶手段
２０１２ 送信手段
２０３ 圧電体
２０４ａ 電極Ａ
２０４ｂ 電極Ｂ
３００ データキャリア
３０１ ＩＣチップ
３０１１ 記憶手段
３０１２ 送信手段
３０３ 圧電体
３０４ａ 電極Ａ
３０４ｂ 電極Ｂ
３０５ 電気的接続
４００ データキャリア
４０１ ＩＣチップ
４０２ アンテナ
４０３ 圧電体
４０４ａ 電極Ａ
４０４ｂ 電極Ｂ
６００ データキャリア
【技術分野】
【０００１】
この発明は，所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアに係り，特に，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触にて情報を送信または送受信するＲＦＩＤの駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアとしては，バーコード，２次元シンボル，ＲＦＩＤなどがあった。このうち，ＲＦＩＤからなるデータキャリアは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で情報を送信または送受信するものであり，情報を記憶する記憶部と，情報を非接触で送信または送受信するためのアンテナを備えて構成されているもので，ＩＣタグ，ＩＤタグ，ＲＦタグ，無線タグ，電子タグ，トランスポンダ等，様々な名称が使われている。
ＲＦＩＤは，電源を内蔵するか外部から電源供給を受けるかの違い等により，自ら所定の情報を含んだ電波を発することが可能なアクティブタイプ（能動形）のＲＦＩＤと，外部からの電波（搬送波）の電力を利用して駆動するパッシブタイプ（受動形）のＲＦＩＤとの二つのタイプに分けることができる。このうち，アクティブタイプのＲＦＩＤにおいては，駆動用の電源が質問器（リーダ／ライタ）の側ではなく，ＲＦＩＤの側にあり，通常，その駆動電源として電池を備えて構成されている。
【０００３】
【非特許文献１】技術総合誌ＯＨＭ ２００３年１２月号 第２６項
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，駆動用の電池を備えたアクティブタイプのＲＦＩＤからなるデータキャリアの場合，所定の情報を送信する頻度（通常，アクティブタイプのＲＦＩＤは予め決められた間隔で情報を送信するように構成されている）や，送信に必要な電波の強度などに応じて，電池は徐々に消耗していき，ついには情報を送信する電力を発生できなくなる。即ち，ＲＦＩＤからなるデータキャリアは能動的に情報を送信できなくなり，必要なときに所定の情報を送信できなくなる可能性があるという課題があった。また，一般に電池の寿命はＲＦＩＤの記憶部の寿命と比較して短く，このため，ＲＦＩＤからなるデータキャリアを使用するにあたり，電池が切れるという心配があり，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは二次電池の場合には電池を充電する作業が発生するという課題があった。
【０００５】
そこで本件の発明は，データキャリアにおいて，駆動電源の消耗による電池切れの心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業が発生せず，長寿命に所定の情報を送信できるデータキャリアの駆動方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような課題を解決するために，請求項１の発明においては，
所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアを，少なくとも，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段と，を含んで構成し，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体において，該圧電体にて発電した電圧を前記記憶手段及び送信手段に供給してなるよう，該圧電体の発電部をデータキャリアに電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記データキャリアに供給することにより該データキャリアに設けられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【０００７】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体をデータキャリアに電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力をデータキャリアに供給し，一般に，圧電体の寿命は，データキャリアの記憶手段の寿命と同程度に長寿命であるため，電池を用いた場合と比べて，電池が切れるという心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，しかも，ＲＦＩＤからなるデータキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【０００８】
また、請求項２の発明においては，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，各々の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【０００９】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に作製した少なくとも二つの電極と，ＩＣチップとを電気的に接続し，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力をＩＣチップに供給し，一般に，圧電体の寿命は，データキャリアの記憶手段の寿命と同程度に長寿命であるため，電池を用いた場合と比べて，電池が切れるという心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，データキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【００１０】
また，請求項３の発明においては，所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，片極の電極を介して隣り合うように前記ＩＣチップを配設し，他極の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴としてデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【００１１】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に作製した少なくとも二つの電極のうち，片極の電極と隣り合うようにＩＣチップを配設し，他極の電極をＩＣチップとを電気的に接続
することにより，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力を得ることができ，一般に，圧電体の寿命は，データキャリアに記憶される所定の情報を記憶する記憶手段の寿命と同程度に長寿命であるため，電池を用いた場合と比べて，電池が切れるという心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，データキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【００１２】
また，請求項４の発明においては，圧電体に作製される少なくとも二つの電極は，圧電体に発生する分極に応じて正電荷が発生する部分，及び負電荷が発生する部分に設けられることを特徴として請求項２又は請求項３記載のデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【００１３】
これにより，圧電体の分極に応じて発生する正電荷及び負電荷の部分に電極を設けて請求項２又は請求項３記載のデータキャリアの駆動方法を提供したため，請求項２又は請求項３の効果に加えて，圧電体に発生する電圧を効率よくＩＣチップに供給する事が可能となり，圧電体に加える外部からの衝撃力をより小さくすることができることにより，圧電体の破壊，損傷のおそれが低減し，したがって，より長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【００１４】
また，請求項５の発明においては，前記データキャリアは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で記憶手段に記憶された情報を送受信するＲＦＩＤであることを特徴として請求項１から請求項４記載のデータキャリアの駆動方法を提供したものである。
【００１５】
これにより，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体を駆動電源としてＲＦＩＤを駆動させる方法としたため，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより，所定の情報を送信するための駆動用の電力を得ることができ，電池が切れる心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業といった後工程の作業が発生することなくメンテナンスフリーで，ＲＦＩＤからなるデータキャリアから能動的に情報を送信できなくなるおそれがなく長寿命に情報を送信し続ける駆動方法を提供することが可能となるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，データキャリアにおいて，駆動電源の消耗による電池切れの心配がなく，電池の残存容量の確認や電池の交換作業，もしくは電池を充電する作業が発生せず，長寿命に所定の情報を送信できるデータキャリアの駆動方法を提供することができる。
【実施例１】
【００１７】
次に，実施の形態について図面を用いて説明するが，先に説明に用いる語句について定義を行っておく。
【００１８】
データキャリアとは，所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体を指す。この情報媒体としては，バーコード，２次元シンボル，ＲＦＩＤなどを意味するが，本発明においては，特にＲＦＩＤを意味する。尚，２次元シンボルは，ＰＤＦ４１７，Ｄａｔｅ Ｍａｔｒｉｘ，Ｍａｘｉ Ｃｏｄｅ，ＱＲ Ｃｏｄｅ等をいう。
【００１９】
ＲＦＩＤとは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で情報を送信または送受信するタイプのデータキャリアを指す。
質問器（リーダ／ライタ）とは，ＲＦＩＤとのデータ交信，制御およびそのデータに関する処理を行う装置である。
【００２０】
圧電体とは，機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電性を持った物質で，機械的な衝撃を受けると，衝撃に比例した電圧を発生させるものである。通常，キュリー温度以下の強誘電体領域で圧電性を有するものをピエゾ素子（圧電素子）と呼び，キュリー温度以上の常誘電体領域で圧電性を有するものを電歪素子と呼ぶ。圧電性を有する物質は，自発分極（電荷の偏り）を有しており物質内部に正負それぞれの電荷の中心が存在する。このため，衝撃を受けた場合，物質全体としての分極の方向において物質の表面には正電荷及び負電荷が生じ，両電荷間において電圧を発生するものである。
【００２１】
ＩＣとは，トランジスタ，抵抗，コンデンサ，ダイオードなどの素子を集めて基板の上に装着し，各種の機能を持たせた電子回路のことをいう。チップとは，パッケージされた電子回路（ＩＣ)を指す。
【００２２】
図１には本発明のデータキャリアの駆動方法を具現化するための第一の実施例を示している。データキャリア１００は，所定の情報を記憶する記憶手段１０１と，該所定の情報を無線送信するための送信手段１０２とを備えて構成され，該記憶手段１０１，送信手段１０２に駆動用の電力を供給するための駆動電源としての圧電体１０３が設けられている。
【００２３】
記憶手段１０１に記憶される所定の情報は，ＩＳＯやＩＥＣ等で標準化されているように，個々のデータキャリアに登録されるユニークな情報（数値や文字からなるＩＤ）で，この所定の情報を用いて，データキャリアが付加される物・動物を識別することができるものである。通常，この所定の情報と，関連付けられたデータが存在し，データキャリアから所定の情報を読み出し，関連付けられたデータを参照することにより，その対象を知ることができる。
【００２４】
駆動電源として，圧電性を有する物質，即ち圧電体１０３を用いる。圧電体１０３の発電部とデータキャリア１００とを電気的に接続し，機械的な衝撃を印加した場合には，発生した電圧をデータキャリア１００に供給することにより，記憶手段１０１，及び送信手段１０２を駆動させ所定の情報を送信する。
【００２５】
送信手段を駆動させるための適切な電圧を発生させるために，圧電性を有する物質の選定と，物質が破壊しない程度の適度な衝撃の印加が必要である。
【００２６】
圧電性を有する物質に機械的な衝撃を印加するために，種々の機構を用いることができる。使用状態によっては，人為的に機械的な衝撃を印加する場合と，データキャリアを付加する対象にその制御プロセスにおいて機械的に衝撃を印加する場合とがある。
【００２７】
また，圧電性を有する物質としては，機械的なエネルギーを高効率に電気的なエネルギーに変換できる圧電性物質が有効である。例えば，チタン酸ジルコン酸鉛に代表されるＰＺＴ系や，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）などのような機械電気結合定数の高い圧電性を有する物質を用いて構成するとよい。
【００２８】
また，圧電性を有する物質は，軟質と硬質に分類され，軟質の圧電性を有する物質は，キュリー温度が低く，減極が起こりやすく，衝撃に対する再現性が乏しいのに対して，硬質の圧電性を有する物質は，キュリー温度が高く（３００℃以上），減極が起こりにくく，再現性が高いため，硬質の圧電性を有する物質を用いることにより，より長寿命で再現性よく電圧を発生することができ，記憶手段，及び送信手段を駆動することが可能である。
【００２９】
このように，データキャリア１００を構成し，圧電体１０３と電気的に接続して設けたため，圧電体１０３に衝撃を印加することにより電圧を発生させ，データキャリアを駆動させることにより，所定の情報を外部に送信させる駆動方法を提供できる。
【００３０】
次にデータキャリアの第二の実施例について図２に示している。データキャリア２００は，所定の情報を記憶する記憶手段２０１１と所定の情報を無線にて外部に送信する送信手段２０１２とを設けたＩＣチップ２０１とを備えて構成され，該ＩＣチップ２０１と接続されＩＣチップに駆動用の電力を供給するための，駆動電源としての圧電体２０３が設けられる。
【００３１】
ＩＣチップ２０１の記憶手段２０１１に記憶される所定の情報は，前述したように，ＩＳＯやＩＥＣ等で標準化された，個々のデータキャリアに登録されるユニークな情報（数値や文字からなるＩＤ）で，この所定の情報を用いて，データキャリアが付加される物・動物を識別することができるものである。通常，この所定の情報と，関連付けられたデータが存在し，データキャリアから所定の情報を読み出し，関連付けられたデータを参照することにより，その対象を知ることができる。
【００３２】
記憶手段２０１１は，情報を記憶するための記憶領域が設けられており，記憶領域はシステム領域と，ユーザ領域に分けられて構成されている。システム領域はＲＦＩＤの管理用に使用されるメモリ領域である。ユーザ領域は，利用者が自由に利用できるメモリ領域であり，所定の情報を書き込んで利用する。
【００３３】
送信手段２０１２は，所定の情報を無線にて外部に送信する無線通信回路が設けられており，変調回路が構成されている。
【００３４】
所定の情報の書き込みについては，データキャリアを使用する前に質問器（リーダ／ライタ）等を用いて，予め書き込んでおく。書き込み時に使用する電源は，質問器（リーダ／ライタ）から送られてくる所定の情報を含んだ搬送波によるエネルギーを利用する。または，記憶手段に専用の書き込み装置を用いて直接書き込みを行う。
【００３５】
駆動電源として，第一の実施形態と同様，圧電性を有する物質，即ち圧電体２０３を用いている。圧電体２０３には，二つの電極Ａ２０４ａ及び電極Ｂ２０４ｂを作製し，各々の電極Ａ，Ｂと，ＩＣチップ２０１とを電気的に接続し，機械的な衝撃を印加した場合には，発生した電圧をＩＣチップに供給することにより，ＩＣチップに設けられた記憶手段２０１１及び送信手段２０１２を駆動させ所定の情報を送信する。
【００３６】
送信手段を駆動させるための適切な電圧を発生させるために，圧電性を有する物質の選定と，物質が破壊しない程度の適度な衝撃の印加が必要であるが，第一の実施例と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
圧電体２０３は，該圧電体における分極を生ずる方向において，片面２０３ａと，その対向する面２０３ｂとがＩＣチップ２０１に電気的に接続されている。圧電体２０３に機械的な衝撃が印加された場合には片面２０３ａと対向する面２０３ｂとの間には電位差が生じＩＣチップ２０１に電源を供給できる。
【００３８】
このように，データキャリア２００を構成し，圧電体２０３に作製した電極Ａ，Ｂと電気的に接続して設けたため，圧電体に衝撃を印加することにより電圧を発生させ，データキャリアを駆動させることにより，所定の情報を外部に送信させる駆動方法を提供できる。
【００３９】
次にデータキャリアの駆動方法を具現化するための第三の実施例について図３に示している。データキャリア３００は，所定の情報を記憶する記憶手段３０１１と所定の情報を無線にて外部に送信する送信手段３０１２とを設けたＩＣチップ３０１とを備えて構成され，該ＩＣチップ３０１と接続されＩＣチップに駆動用の電力を供給するための，駆動電源としての圧電体３０３が一体に設けられる。
【００４０】
ＩＣチップ３０１の記憶手段３０１１に記憶される所定の情報は，前述したように，ＩＳＯやＩＥＣ等で標準化された，個々のデータキャリアに登録されるユニークな情報（数値や文字からなるＩＤ）で，この所定の情報を用いて，データキャリアが付加される物・動物を識別することができるものである。通常，この所定の情報と，関連付けられたデータが存在し，データキャリアから所定の情報を読み出し，関連付けられたデータを参照することにより，その対象を知ることができる。
【００４１】
記憶手段３０１１は，情報を記憶するための記憶領域が設けられており，記憶領域はシステム領域と，ユーザ領域に分けられて構成されている。システム領域はＲＦＩＤの管理用に使用されるメモリ領域である。ユーザ領域は，利用者が自由に利用できるメモリ領域であり，所定の情報を書き込んで利用する。
【００４２】
送信手段３０１２は，所定の情報を無線にて外部に送信する無線通信回路が設けられており，変調回路が構成されている。
【００４３】
所定の情報の書き込みについては，データキャリアを使用する前に質問器（リーダ／ライタ）等を用いて，予め書き込んでおく。書き込み時に使用する電源は，質問器（リーダ／ライタ）から送られてくる所定の情報を含んだ搬送波によるエネルギーを利用する。または，記憶手段に専用の書き込み装置を用いて直接書き込みを行う。
【００４４】
駆動電源として，第一の実施形態と同様，圧電性を有する物質，即ち圧電体３０３を用いている。圧電体３０３には，二つの電極Ａ３０４ａ及び電極Ｂ３０４ｂを作製し，片極の電極，この場合電極Ａ３０４ａと隣り合うようにＩＣチップ３０１を設けて電気的に接続し，他極の電極，この場合電極Ｂ３０４ｂとＩＣチップ３０１とを電気的に接続３０５する。圧電体３０３に，機械的な衝撃を印加した場合には，発生した電圧をＩＣチップに供給することにより，ＩＣチップに設けられた記憶手段３０１１及び送信手段３０１２を駆動させ所定の情報を送信する。
【００４５】
送信手段を駆動させるための適切な電圧を発生させるために，圧電性を有する物質の選定と，物質が破壊しない程度の適度な衝撃の印加が必要であるが，第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
圧電体３０３は，該圧電体における分極を生ずる方向において，片面３０３ａと，その対向する面３０３ｂとに電極が作製されている。圧電体２０３に機械的な衝撃が印加された場合には片面３０３ａと対向する面３０３ｂとの間には電位差が生じ，それぞれ設けられた電極Ａ，Ｂを介してＩＣチップ２０１に電源を供給できる。
【００４７】
このように，データキャリア３００を構成し，圧電体３０３に作製した電極Ａ，Ｂと電気的に接続して一体に設けたため，圧電体に衝撃を印加することにより電圧を発生させ，データキャリアを駆動させることにより，所定の情報を外部に送信させる駆動方法を提供できる。
【００４８】
次に，図４に圧電体を含んで構成されたデータキャリア４００の概略図を示す。図３においては，圧電体３０３はデータキャリア３００の外部に設けられていたが，図４においてはデータキャリア４００に圧電体４０３を含めて一体に構成している。４０１はＩＣチップ，４０４ａ，４０４ｂは圧電体４０３に作製された電極である。ＩＣチップ及び圧電体の接続は，図３の実施例と同様であるので説明は省略する。
【００４９】
このようにデータキャリア４００に圧電体４０３を含んで構成したため，データキャリア４００単体で使用を行いたい場合などに適用できる。
【００５０】
次に，圧電体の発電について簡単に説明を行っておく。
図５には，圧電体の内部における分極と，発生する電荷の概略図を示している。発電素子（デバイス）として用いられる圧電体は，単結晶の場合もあるが通常は多結晶から構成されている圧電体セラミックスを用いる場合が多い。
【００５１】
多結晶からなる圧電体セラミックスは，各々の結晶においては分極の方向が散逸的であるものの，全体としては一定の方向に分極が発生している。圧電体に衝撃力を加えると，互いの結晶の分極が作用し合い，結晶の片面には正の，他面には負の電荷が発生する。結晶の表面において電荷が発生する部分に電極を作製することで，電極と，電圧供給先とを電気的に接続することにより，衝撃力に応じた電圧を電圧供給先に供給することが可能である。
【００５２】
駆動電源となる圧電体としては，高い機械電気結合定数を有する単結晶やセラミックスを用いることができる。例えばチタン酸ジルコン酸鉛に代表されるＰＺＴ系や，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる圧電体を用いる。
【００５３】
図４においては，圧電体４０３の分極を生ずる方向において，片面とその対向する面にＡｇ等の一対の電極４０４ａ，４０４ｂを作成し，該電極４０４ａと隣り合うように，記憶手段である記憶領域並びに送信手段である無線通信回路を設けたＩＣチップ４０１を配設し，さらに電極４０４ｂとＩＣチップ４０１とを電気的に接続４０５する。
【００５４】
このようにデータキャリア４００を構成することにより，圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより，該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させるデータキャリアの駆動方法を提供できる。
【００５５】
ＲＦＩＤとしてデータキャリアを使用する場合，通常は，質問器（リーダ／ライタ）と通信を行うために，アンテナを設ける。例として，図６に，図４のＩＣチップ４０１の外部にアンテナ４０２を設けた場合を示す。このデータキャリアを６００とする。
【００５６】
アルミ，銅，銀などで構成されたアンテナ４０２をＩＣチップ４０１と接続してＲＦＩＤからなるデータキャリア４００を構成する。アンテナは通信する周波数に合わせて適宜設ければよいが，図６のように外部に露出させてもよいし，ＩＣチップの送信手段，即ち無線通信回路に内蔵させて設けたり，ＩＣチップと一体に設けて構成してもよい。この場合には，ＲＦＩＤを使用するにあたり，アンテナが邪魔にならずに使用が行え，より小型化できるため，データキャリアを付加する対象をより小さなものにも適用することができる。
【００５７】
このように構成したデータキャリア６００に外部から機械的な衝撃を印加すると，圧電体４０３において発生した電圧はＩＣチップ４０１に供給され，該ＩＣチップ４０１の記憶領域に記憶された所定の情報が無線通信回路によりアンテナ４０２を介して送信される。
【００５８】
尚，いずれの場合においても，印加する衝撃は，圧電体が破壊しないよう適切に与える必要がある。
【００５９】
また，本発明の実施例として説明を行ってきたＩＣチップ３０１における記憶領域３０１１を読み込み及び書き込み可能なメモリを用い，無線通信回路に変調回路及び復調回路を設けることにより，リードオンリー形のＲＦＩＤのみならず，リードライト形のＲＦＩＤを構成することができる。前述したように，書き込みに用いる電源は，質問器（リーダ／ライタ）から送られてくる所定の情報を含んだ搬送波によるエネルギーを利用する。
【００６０】
このほか，記憶手段に用いるメモリを一回のみ書き込み可能なメモリを用いて，ライトワンス形，即ち質問器（リーダ／ライタ）を用いて，記憶手段に一度だけ所定の情報の書き込みができ，以降は所定の情報の読み取りのみが可能なタイプとしての使用が可能である。さらに記憶手段に用いるメモリをビット単位もしくはバイト単位で分割し，各分割領域に一度だけ書き込みを行うことでメモリの容量に応じて書き込み回数を複数回可能とした追記形としても用いることができる。
【００６１】
このようにＲＦＩＤを構成することにより，所定の情報を読み出す一方方向の使用用途から，所定の情報を書き込みできる両方向の使用用途への応用が行える。
【００６２】
また，圧電体に印加する力は衝撃力を用いたが，圧電体の特性に基づき，電圧を発生させるような応力を圧電体に印加してデータキャリア，ＲＦＩＤに駆動電圧を供給させるように設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明におけるデータキャリアを駆動させる方法では，電池が不要で，衝撃が印加された場合に駆動電力を能動的に発生させ，長寿命に使用できるため，産業上機械的な衝撃や応力が加わる状況で用いることができる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第一の実施形態を示すブロック図。
【図２】第二の実施形態を示すブロック図。
【図３】第三の実施形態を示すブロック図。
【図４】第四の実施形態を示すブロック図。
【図５】圧電体の発電を示した概略図。
【図６】第五の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６５】
１００ データキャリア
１０１ 記憶手段
１０２ 送信手段
１０３ 圧電体
２００ データキャリア
２０１ ＩＣチップ
２０１１ 記憶手段
２０１２ 送信手段
２０３ 圧電体
２０４ａ 電極Ａ
２０４ｂ 電極Ｂ
３００ データキャリア
３０１ ＩＣチップ
３０１１ 記憶手段
３０１２ 送信手段
３０３ 圧電体
３０４ａ 電極Ａ
３０４ｂ 電極Ｂ
３０５ 電気的接続
４００ データキャリア
４０１ ＩＣチップ
４０２ アンテナ
４０３ 圧電体
４０４ａ 電極Ａ
４０４ｂ 電極Ｂ
６００ データキャリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（データキャリアに圧電体をつないで駆動させる方法）
所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアを，
少なくとも，所定の情報を記憶する記憶手段と，
該情報を無線にて送信する送信手段と，
を含んで構成し，
機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体において，該圧電体にて発電した電圧を前記記憶手段及び送信手段に供給してなるよう，該圧電体の発電部をデータキャリアに電気的に接続し，
該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，
該電圧を前記データキャリアに供給することにより該データキャリアに設けられた記憶手段及び送信手段を駆動し，
該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴とするデータキャリアの駆動方法。
【請求項２】
（ＩＣチップを含むデータキャリアと圧電体の電極をつないで駆動させる方法）
所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，
機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，
各々の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，
該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，
該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，
該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴とするデータキャリアの駆動方法。
【請求項３】
（ＩＣチップと圧電体の電極を隣り合わせにつないで駆動させる方法）
所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，
機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，
片極の電極を介して隣り合うように前記ＩＣチップを配設し，
他極の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，
該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，
該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，
該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴とするデータキャリアの駆動方法。
【請求項４】
（電極の位置）
圧電体に作製される少なくとも二つの電極は，圧電体に発生する分極に応じて正電荷が発生する部分，及び負電荷が発生する部分に設けられることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のデータキャリアの駆動方法。
【請求項５】
（ＲＦＩＤである）
前記データキャリアは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で記憶手段に記憶された情報を送受信するＲＦＩＤであることを特徴とする請求項１から請求項４記載のデータキャリアの駆動方法。
【請求項１】
（データキャリアに圧電体をつないで駆動させる方法）
所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアを，
少なくとも，所定の情報を記憶する記憶手段と，
該情報を無線にて送信する送信手段と，
を含んで構成し，
機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体において，該圧電体にて発電した電圧を前記記憶手段及び送信手段に供給してなるよう，該圧電体の発電部をデータキャリアに電気的に接続し，
該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，
該電圧を前記データキャリアに供給することにより該データキャリアに設けられた記憶手段及び送信手段を駆動し，
該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴とするデータキャリアの駆動方法。
【請求項２】
（ＩＣチップを含むデータキャリアと圧電体の電極をつないで駆動させる方法）
所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，
機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，
各々の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，
該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，
該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，
該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴とするデータキャリアの駆動方法。
【請求項３】
（ＩＣチップと圧電体の電極を隣り合わせにつないで駆動させる方法）
所定の情報を記憶する記憶手段と，該情報を無線にて送信する送信手段とを備えてＩＣチップを形成し，該ＩＣチップを含んでなる所定の情報を物・動物などに付加し，該所定の情報を非接触で読み取りが可能な情報媒体であるデータキャリアにおいて，
機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する圧電体に少なくとも二つの電極を作製し，
片極の電極を介して隣り合うように前記ＩＣチップを配設し，
他極の電極とＩＣチップとを電気的に接続し，
該圧電体に機械的な衝撃を印加することにより電圧を発生させ，
該電圧を前記ＩＣチップに供給することにより該ＩＣチップに備えられた記憶手段及び送信手段を駆動し，
該記憶手段に記憶された所定の情報を送出させることを特徴とするデータキャリアの駆動方法。
【請求項４】
（電極の位置）
圧電体に作製される少なくとも二つの電極は，圧電体に発生する分極に応じて正電荷が発生する部分，及び負電荷が発生する部分に設けられることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のデータキャリアの駆動方法。
【請求項５】
（ＲＦＩＤである）
前記データキャリアは，電磁界あるいは電波を利用して質問器（リーダ／ライタ）との間で非接触で記憶手段に記憶された情報を送受信するＲＦＩＤであることを特徴とする請求項１から請求項４記載のデータキャリアの駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２４１０２（Ｐ２００６−２４１０２Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０３２７６（Ｐ２００４−２０３２７６）
【出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（０００１０９５９８）テンパール工業株式会社 (217)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月９日（２００４．７．９）
【出願人】（０００１０９５９８）テンパール工業株式会社 (217)
【Ｆターム（参考）】
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