ワイヤレス温度センサ
本発明は、ある振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する手段（２０００）と、測定される温度（Ｔ）に依存しない、所定の期間内のパルス数をカウントし、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）中のパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生する手段（３０００）と、前記ビットから直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ）を発生する手段（４０００）とからなる内蔵型温度センサ（１０８）に関し、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）発生手段（２０００）は、測定される温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらし得る複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を含み、前記手段（２０００）は、測定される温度（Ｔ）に依存する振動周波数をもつパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する。本発明は、温度測定方法およびワイヤレスシステム用のトランスポンダにも関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内蔵型温度センサ、より具体的には、低コスト低電力消費であるセンサの分野に関し、かつ前記センサを組み込むワイヤレストランスポンダの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力消費に関して最小限の設計による集積回路が公知である。この傾向は、例えばＲＦＩＤ（無線周波数識別）トランスポンダ、ワイヤレスセンサなど、エネルギー消費が重要である適用分野の飛躍的成長から始まった。
【０００３】
こうした回路のほとんどは、非常に限られたエネルギー容量のバッテリを有し（能動回路）、その他の回路は、正しい動作のために、放射電磁波のエネルギーを集め一時的に蓄える（受動回路）。
【０００４】
したがって、こうした回路両方において、電力消費を低くすることが望ましい。
【０００５】
米国特許出願公開第２００５／０１３５４５６号には、その周波数が温度に依存する信号を発生する発振器を備える無線周波数温度センサが記載されている。この温度センサは、熱抵抗器およびコンデンサによって引き起こされる遅延により実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１３５４５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、米国特許出願公開第２００５／０１３５４５６号に記載されている温度センサには、ＲＣ（抵抗器およびコンデンサ）共振タンクを統合するのに多大な表面積が必要であること、ならびにこのコア（ＲＣ）を所望の温度変化範囲に従って適応させるのが難しいことなど、一連の欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、言及したタイプの適用分野（ＲＦＩＤセンサまたはより全般的には、ワイヤレスセンサ）に有効な低コスト低電力消費の内蔵型温度センサを用いて、上述した問題を解決する。本発明のセンサは、その周波数が温度に依存する信号を発生する発振器を備え、前記依存性は、ある一定の数の論理ゲートからなるチェーンによって引き起こされる遅延により実現される。したがって、ＲＣタンクに基づくセンサ用の同じアクションにより必要となる全体の再設計に対する、論理ゲートの直接スケーリングによって容易に実施することができる（総表面積がほぼ不変なため）所望の温度変化範囲への容易な適応が実現される。
【０００９】
本発明の一態様では、能動、半能動または受動ＲＦＩＤトランスポンダに有効な低コスト低電力消費の内蔵型温度センサが提供される。
【００１０】
前記センサは、一定の振動周波数でパルス列を発生する手段と、測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列のパルス数をカウントし、パルス列に含まれるパルス数を示す複数のビットを発生する手段と、前記複数のビットから直列デジタル信号を発生する手段、好ましくはパラレルシリアルコンバータとを備える。パルス列を発生する手段は、測定される温度に依存する遅延をもたらす可能性のある複数の論理ゲート、好ましくは奇数個の否定論理ゲートを備え、前記手段は、測定される前記温度（Ｔ）にその振動周波数が依存するパルス列を発生する。
【００１１】
このセンサは好ましくは、測定される温度に依存しない少なくとも１つの基準信号により、より好ましくは、第２の初期化信号により、センサのその他の手段を協調させる制御手段をさらに備える。
【００１２】
パルス列はさらに、リング発振器によって、測定される温度に依存しない基準信号から発生される。
【００１３】
パルス列を発生する前記手段は好ましくは、電源供給電圧活性化／非活性化回路と、好ましくは電源供給電圧の変動からパルス発生器を保護する手段を備える電流源と、前記電流源のためのスタートアップ回路と、パルス発生器とを備える。
【００１４】
論理ゲートによってもたらされる、温度に依存する遅延は、温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因する。
【００１５】
本センサは、シリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、シリコンゲルマニウム、リン化インジウムおよびガリウムヒ素から選ばれる基板上に製作される。
【００１６】
本発明の別の態様では、トランスポンダに対する一意の識別コードを格納する手段と、読取り装置から温度要求信号を受信し、測定された温度を表す信号を前記読取り装置に送信することが可能なアンテナと、内蔵型温度センサとを備える、ワイヤレス温度識別システム用トランスポンダが提供される。
【００１７】
本発明の別の態様は、アンテナを通して温度要求信号を送信し、測定された温度を表す信号を前記アンテナを通して受信することが可能な少なくとも１つの読取り装置と、少なくとも１つのトランスポンダとを備えるワイヤレス温度識別システムに関する。前記システムは好ましくは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムである。
【００１８】
本発明はまた、一定の振動周波数でパルス列を発生するステップと、測定される温度に依存しない、一定時間内の前記パルス列のパルス数をカウントし、パルス列に含まれるパルス数を示す複数のビットを発生するステップと、前記複数のビットから直列デジタル信号を発生するステップとを含む温度測定方法を提供し、パルス列は、測定される温度に依存する遅延をもたらす可能性がある複数の論理ゲートを備える発振器を用いて発生され、前記パルス列の振動周波数は、測定される温度に依存する。
【００１９】
最後に、本発明は、内蔵型温度センサのための較正方法に関する。
【００２０】
本発明の文脈において、「およそ」という用語は、前記用語の後に続くものに非常に近い値を示すものと理解されるべきである。示される値からのわずかなずれは、妥当な条件において、測定の不正確さなどのせいで避けられないことが、当業者には理解されよう。
【００２１】
本明細書を通して、「備える」という用語およびその派生語は、排他的または限定的意味に解釈されるべきでない。すなわち、その用語が指す要素または概念が付加的な要素またはステップを含む可能性を排除する意味に解釈されるべきでない。
【００２２】
以降で行われる説明を補足するために、また、本発明の特徴を、その好ましい実用的実施形態によってよりよく理解するのを助ける目的で、１組の図面を、前記説明の不可欠な部分として添付する。図面には、例示的であり非限定的特徴とともに以下のものを示してある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態によるセンサを示す全体ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるセンサの制御論理の最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図３】「ＣＴＲ」、「ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ」および「ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ」の３ブロックを備える、制御論理の次の階層レベルを示すブロック図である。
【図４】図３の制御論理の「ＣＴＲ」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図５】図４の「ＣＴＲ」ブロックの複数のブロックのうち１つを詳しく示す図である。
【図６】制御論理の「ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図７】制御論理の「ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態によるセンサの温度依存発振器の最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による、図８の温度依存発振器の回路を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるセンサのバイナリカウンタの最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図１１】「バイナリカウンタの単位ブロック」ブロックを備える、バイナリカウンタの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１２】各「バイナリカウンタの単位ブロック」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるセンサのパラレルシリアルコンバータの最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図１４】ＰＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの第１の単位ブロック）およびＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの単位ブロック）ブロックを備える、パラレルシリアルコンバータの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１５】ＰＢＵＣＰＳブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１６】ＢＵＣＰＳブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１７】本発明の一実施形態によるセンサを備える温度測定用の読取り装置およびトランスポンダを示す図である。
【図１８】本発明の一実施形態による、図１７のトランスポンダ１０１の動作を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態による、ワイヤレス手段によって前記値を温度測定値とともに較正し、読取り装置に送るプロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による温度センサ１０８のブロック図を示す。図１の温度センサ１０８は概して、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）トランスポンダ内にも、他のどのワイヤレストランスポンダ内にも実装することができる。
【００２５】
図１のセンサ１０８は、発振器２０００、バイナリカウンタ３０００、および直列デジタル信号を発生する手段４０００を備える。センサ１０８は好ましくは、制御手段１０００をさらに備える。
【００２６】
図１は、制御論理ブロックを用いた制御手段１０００、温度依存発振器２０００、バイナリカウンタ３０００およびパラレルシリアルコンバータ４０００を示している。本発明の本実施形態において、センサ１０８への入力はＳＴＡＲＴおよびＣＬＫである。第１の入力（ＳＴＡＲＴ）は、センサ１０８の測定プロセスを開始するのに使われるステップ信号である。具体的には、センサ１０８の起動は、信号「ＳＴＡＲＴ」の立上りフランク（ｒｉｓｉｎｇ ｆｌａｎｋ）とともに起こる。第２の入力は、論理制御信号の発生用、および（パラレルシリアルコンバータ）デジタルブロック４０００の正しい動作の制御用に使われるクロック信号（ＣＬＫ）である。このクロック信号（ＣＬＫ）は、トランスポンダに入射する、読取り装置からの信号の抽出によって発生され、いかなる熱依存性ももたず、すなわち、クロックの周波数が温度とともに変化しない。読取り装置およびトランスポンダについては、両方とも後で説明する。センサ１０８の出力は、温度測定値を表す数ビットからなる直列デジタル表現である、信号ＤＡＴＡ＿ＯＵＴによって決まる。特定の実施形態では、この出力は１２ビットで形成されるが、本発明はこの具体的ビット数に限定されない。こうしたブロックそれぞれについては、後で詳しく説明する。
【００２７】
図２は、制御手段または制御論理ブロック１０００を、その入力および出力とともに示す。このブロック１０００は、センサ１０８のその他のモジュールの正しい調整に必要なデジタル信号（一定の時間内の、「１」の状態であるパルス）の発生を担当する。この発生は、測定される温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により実行される。ブロック１０００によって発生されるデジタル信号は、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ、ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳおよびＥＮＡＢＬＥである。信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥは、図１の発振器２０００の動作の開始（発振器の立上りフランクで示される）および終了（発振器の立下りフランク（ｆａｌｌｉｎｇ ｆｌａｎｋ）で示される）を制御する。具体的には、このパルスの幅により、発振器２０００がその出力の中にパルス列を発生する時間が決まる。信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳに関しては、この信号の幅により、発生器２０００の出力パルス列によって引き渡されるパルスが図１のバイナリカウンタ３０００においてカウントされる時間が決まる。一方、パルスＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳは、パルスＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ中に含まれ（より小さい幅）、したがって、パルス列の始まりおよび終わり（発振器の起動および停止）、すなわちパルス列の振動周波数に影響を与える過渡域（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ）でパルスがカウントされるのを防ぐ。最後に、パルスＥＮＡＢＬＥの幅により、温度測定プロセスが始まってから、図１のバイナリカウンタ３０００が（例えば、１２ビットの）ワードを測定される温度（Ｔ）の測定値のデジタル表現として並列に引き渡すまでの、センサ１０８が動作する時間が定義される。制御論理ブロック１０００は、いくつかのサブブロックを備え、こうしたサブブロックは好ましくは、Ｄ型フリップフロップ、逆論理ゲート、ＡＮＤ論理ゲート、ＯＲ論理ゲートおよびＮＯＲ論理ゲートを備える。
【００２８】
図３は、ブロック１０００（制御論理）の内部ブロック図を示し、好ましくは、ＣＴＲ１１００、ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ１２００およびＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ１３００ブロックを備える。ＣＴＲブロック１１００は、入力信号ＳＴＡＲＴおよびＣＬＫそれぞれの２つの修正バージョン（Ｔ＿ＳＴＡＲＴおよびＣＬＫ＿ＩＮＴ）を発生し、これらは、ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ１２００およびＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ１３００ブロック向けの入力として働く。ブロック１２００は、出力信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥを発生し、この信号は、ブロック１３００向けの入力として働く。ブロック１３００は、出力信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳおよびＥＮＡＢＬＥを発生し、信号ＥＮＡＢＬＥは、ブロック１１００向けの入力信号として働く。
【００２９】
図４は、ＣＴＲブロック１１００の構成内容を示す。信号ＳＴＡＲＴの修正バージョン、すなわちＴ＿ＳＴＡＲＴが、Ｔ＿ＳＴＡＲＴブロック１１１０内で発生される。その他の構成要素（インバータ１１２０、１１３０、フリップフロップ１１４０およびＡＮＤ論理ゲート１１５０）は、汎用クロックＣＬＫから、信号Ｔ＿ＳＴＡＲＴを用いて内部クロックＣＬＫ＿ＩＮＴを発生するのに使われる。
【００３０】
図５は、Ｔ＿ＳＴＡＲＴブロック１１１０の構成内容を示す。このブロックは、入力信号ＳＴＡＲＴおよびＥＮＡＢＬＥから信号Ｔ＿ＳＴＡＲＴを発生し、好ましくは５つのインバータからなるチェーン１１１１、１１１２と、ＡＮＤ論理ゲート１１１３と、ＮＯＲ論理ゲート１１１４、１１１５、１１１６とを備える。
【００３１】
図６は、ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴブロック１２００の内部を示す。このブロックは、入力信号ＣＬＫ＿ＩＮＴ、Ｔ＿ＳＴＡＲＴから、温度依存発振器２０００用の制御信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥを発生する。このブロックは好ましくは、フリップフロップ１２１０、１２３０、１２５０およびインバータ１２２０、１２４０、１２６０を備える。
【００３２】
図７は、最後のＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ制御ブロック１３００の構成内容を示す。このブロックは、バイナリカウンタ３０００に必要な制御信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳと、バイナリカウンタ３０００およびパラレルシリアルコンバータ４０００両方によって要求される信号ＥＮＡＢＬＥとを、入力信号ＣＬＫ＿ＩＮＴ、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥから発生する。図７に見られるように、ブロック１３００は好ましくは、インバータ１３１０、１３３０、１３６０、１３８０と、フリップフロップ１３２０、１３５０、１３７０と、ＡＮＤ論理ゲート１３４０と、ＯＲ論理ゲート１３９０とを備える。
【００３３】
図８は、発振器２０００を示す。この発振器２０００は、好ましくはリング発振器であり、測定される温度（Ｔ）に依存する。発振器の入力ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ（制御論理ブロック１０００によって発生される）が、発振器２０００がアクティブである時間を制御する。この信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥは、測定される温度（Ｔ）に依存しない。出力ＤＡＴＡ＿ＩＮは、その振動周波数が温度の関数であるパルス列を表す。より具体的には、この振動周波数は、発振器２０００内に備えられる論理ゲートによってもたらされる遅延に依存する。発振器２０００がアクティブ状態である間は、前記パルス列が存在する。本発明の一実施形態では、この発振器２０００は、パルス発生器と、発振器のその他の構成要素用の電源供給電圧活性化／非活性化回路と、好ましくはパルス発生器に電力を供給する高ＰＳＲＲ（電源除去比）を有する電流源と、電流源の安定動作点を確立するスタートアップ回路とを備える。
【００３４】
図９は、発振器２０００の回路の可能な一実施形態を示す。前記実施形態は、４つの回路、すなわち第１の「ＶDDイネーブル」回路２１００、第２の「スタートアップ」回路２２００、第３の「カスコードブートストラップ電流源」回路２３００、および第４の「パルス発生器」回路２４００を備える。回路２１００の目的は、発振器２０００のその他の回路のために、電源供給電圧ＶDDを活性化／非活性化することである。すなわち、信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「１」という論理状態にある間、２つのインバータ２１１０、２１２０は、電源ＶDDを回路２１００の出力ノードと接続する。したがって、信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「１」である間にエネルギーを消費するだけなので、センサ１０８の電力消費が削減される。回路２２００は、電流源２３００のための安定動作点を確立するのに使われ、可能な一構成では、抵抗器Ｒ１ ２２１０および２つのＮＭＯＳトランジスタ２２２０、２２３０を備える。電流源２３００は、回路２４００に電力を供給するのに使われる。この電流源は好ましくは、高ＰＳＲＲ（電源除去比）をもつように設計される。この高ＰＳＲＲにより、発振発生器回路２４００は、電源供給電圧中のゆらぎにできるだけ依存しないように作られる。というのは、前記ゆらぎは、発生される振動周波数に影響を与えるからである。上述した電流源２３００は、可能な一実施形態において、ＰＭＯＳトランジスタ２３０１、２３０２、２３０３、２３０４、２３１０、２３１１と、ＮＭＯＳトランジスタ２３０６、２３０７、２３０９と、抵抗器Ｒ２ ２３０５、Ｒ３ ２３０８とを備える。最後に、パルス発生器回路２４００は好ましくは、閉ループ中に奇数個の否定論理ゲート（ＮＡＮＤゲート２４１０およびインバータ２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備え、閉ループは、出力の所でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を生じ、このパルス列の振動周波数は、前記ゲートによってもたらされる遅延の関数である。温度が上昇すると、上述した論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下する。したがって、そうすることによってもたらされる遅延が増加し、発生される振動周波数が減少する。したがって、温度とパルス列ＤＡＴＡ＿ＩＮの振動周波数との間の逆線形関係が成り立つ。ＮＭＯＳトランジスタ２５００は、信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「０」でありしたがって発振器２０００が非活性化されるときの「０」に定義される論理状態に出力ＤＡＴＡ＿ＩＮを維持させる。言い換えると、図９によると、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「０」のとき、トランジスタ２５００のゲートソース間電圧、すなわちＶGSはＶDDであり、前記トランジスタは飽和し、ノードＤＡＴＡ＿ＩＮをアース（ＧＮＤ）に接続する。対照的に、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「１」であり、したがって発振器２０００がアクティブのとき、トランジスタ２５００の電圧ＶGSはゼロになり、トランジスタ２５００は開回路になり、出力ＤＡＴＡ＿ＩＮ中でいかなる干渉も起こさない。
【００３５】
図１０は、ブロックバイナリカウンタ３０００をその入力および出力とともに示す。バイナリカウンタ３０００は、センサ１０８のクロック信号から抽出される、一定時間内のパルス数（発振器２０００によって引き渡されるパルス列に含まれる）をカウントする。このようなパルス数は、温度では変化しない。バイナリカウンタ３０００は、発振器２０００によって引き渡されたパルス列を入力ＤＡＴＡ＿ＩＮ中に受け取り、入力ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳによって印付けられた温度に依存しない一定時間内のそのパルス数をカウントする。温度測定プロセスが終了し入力信号ＥＮＡＢＬＥが「０」になると、カウンタ３０００がリセットされ（そのカウントが０にされ）、次の測定に備える。このように、温度測定値（Ｔ）のバイナリデジタル表現が取得される。測定プロセスが終了すると、カウンタ３０００のカウントは、そのバイナリデジタル表現の形で、最下位ビットから最上位ビットへのピン（並列のデジタルワード）によって形成される出力に入れて引き渡される。特定の実施形態では、ピンの数は１２であり、したがって最上位ビットは「ｂ11」であり最下位ビットは「ｂ0」である。バイナリカウンタ３０００は好ましくは、Ｄ型フリップフロップ、Ｄ型ラッチ、および逆論理ゲートを備える。
【００３６】
図１１は、バイナリカウンタ３０００の可能な一実施形態を示す。バイナリカウンタ３０００は、複数の同一ＢＵＣＢ（バイナリカウンタの単位ブロック）（図１１では、３１００〜３６００で示してある）を備える。特定の実施形態では、ＢＵＣＢの数は１２である。こうした１２ブロックはそれぞれ、信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ、ＥＮＡＢＬＥ、および直前ブロックの出力を受け取って、バイナリカウントの１２ビットのうち１つを出力として引き渡す。
【００３７】
図１２は、１２個のＢＵＣＢブロックのいずれかの可能な一実施形態を示す。ＢＵＣＢブロックは好ましくは、フリップフロップ３０１０、インバータ３０２０およびラッチ３０３０を備える。上で言及したように、入力はＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ、ＥＮＡＢＬＥおよび直前ブロックの出力（ＰＲＥＶ＿ＴＡＰ）であり、出力はｉ番目のビット「ｂi」および次のブロック（ＮＥＸＴ＿ＴＡＰ）向けの入力である。
【００３８】
図１３は、パラレルシリアルコンバータ４０００をその入力および出力とともに示す。パラレルシリアルコンバータ４０００は、バイナリカウンタ３０００によって並列に引き渡されるワードを受け取り、並列ワードに含まれるビットと同じ数（例えば、１２）の、クロック信号の連続周期中の直列ワードに変換する。言い換えると、このブロックは、出力ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ中に、センサのクロックＣＬＫによって課せられたペースで、「ｂ11」から「ｂ0」まで、入力にロードされる温度測定値と並列にバイナリ表現を連続して放出する。例えば、１２ビットの直列ワードを出力ＤＡＴＡ＿ＯＵＴに正しく読み込むために、入力信号ＥＮＡＢＬＥが「０」に落ちたときに「ｂi」ビットが検討され始めなければならず、その一瞬後に、各クロック周期の間に１ビットが読み出されることになる。したがって、クロックＣＬＫの１２連続周期の間に、１２ビットのワードが、最上位ビット（「ｂ11」）から最下位ビット（「ｂ0」）まで並べられて取得される。センサ１０８にパラレルシリアルコンバータを採り入れることにより、コンバータが測定のための適切な情報を単一の出力端末内にもつので、起こり得る測定およびそのテストが容易になる。パラレルシリアルコンバータ４０００は好ましくは、Ｄ型フリップフロップ、逆論理ゲート、ＡＮＤ論理ゲート、およびＯＲ論理ゲートを備える。この直列ワードは、それ以降の使用（例えば、遠隔読取り装置への送信）のために、揮発性でも不揮発性でもよいレジスタまたはメモリに格納される。このレジスタまたはメモリは、実際のセンサ１０８の一部を成してもよく、直接その一部を成さなくてもよい。この場合、レジスタまたはメモリは、トランスポンダの一部を成す（後で説明する）。
【００３９】
図１４は、パラレルシリアルコンバータ４０００の可能な一実施形態を示す。パラレルシリアルコンバータ４０００は好ましくは、インバータ４１００、ＰＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの第１の単位ブロック）ブロック４２００、およびそれ以外の、図１４では４３００〜４７００で示す１１個のＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの単位ブロック）ブロックを備える。こうしたブロックはすべて、最初のものを除いて、入力として信号ＥＮＡＢＬＥ、
【数１】
ＣＬＫ、ｉ番目のビット「ｂi」、および直前ブロックの出力を受け取って、最後のブロックがワードＯＵＴ＿ＤＡＴＡを引き渡すまで、次のブロックの入力を出力として発生する。
【００４０】
図１５は、フリップフロップ４２１０およびインバータ４２２０を備える、ＰＢＵＣＰＳブロック４２００の可能な一実施形態を示す。クロック信号ＣＬＫおよび最下位ビット「ｂ0」は、入力として作用する。唯一の出力がＮＥＸＴ＿ＴＡＰであり、これは次のＢＵＣＰＳ向けの入力である。
【００４１】
図１６は、１１個のＢＵＣＰＳブロックの任意の１つの構成内容の可能な一実施形態を示す。こうしたブロックは、ＡＮＤ論理ゲート４０１０、４０２０、ＯＲゲート４０３０、フリップフロップ４０４０およびインバータ４０５０を備える。上で言及したように、こうしたＢＵＣＰＳはそれぞれ、最後のブロックが測定値ＤＡＴＡ＿ＯＵＴの最終表現をその出力ＮＥＸＴ＿ＴＡＰに入れて引き渡すまで、次のブロックの入力となる出力ＮＥＸＴ＿ＴＡＰを発生する。
【００４２】
上で説明したセンサ１０８は、好ましくはシリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、シリコンゲルマニウム、リン化インジウムおよびガリウムヒ素の中から選ばれる基板上に製作される。
【００４３】
図１７、１８に関連して、トランスポンダ１０１を備える温度測定システムの可能な一実施形態については後で詳述するが、トランスポンダ１０１は、本発明による内蔵型温度センサ１０８を備える。温度測定システムは、少なくとも１つの読取り装置１００をさらに備える。
【００４４】
それにもかかわらず、本発明の内蔵型温度センサ１０８は、図１７、１８の形式、技術および／または実装形態に限定されることなく、異なるトランスポンダ１０１または温度測定システムの一部を成してよい。
【００４５】
図１７は、温度測定用の読取り装置１００およびトランスポンダ１０１を備える、温度測定システムの可能な一実施形態を示す。
【００４６】
読取り装置１００は、ワイヤレスＲＦＩＤ（無線周波数識別子）システムなど、トランスポンダ読取りシステムで使われているもののうち、従来のどの読取り装置でもよく、したがってそれ自体は本発明の目的ではない。読取り装置１００の例は、限定的ではなく単なる説明のための例と見なされなければならないが、ユーザとのインターフェースとして作用するディスプレイ１０２と、トランスポンダ１０１との間で交換される情報のエミッタ／レシーバとして動作する少なくとも１つのアンテナに接続された無線周波数サブシステム１０３と、情報をデジタル処理するためのブロック１０４と、温度安定クロック１０５とを備える。可能な一実施形態では、このクロック１０５は、水晶振動子に基づいてよい。このクロック１０５は任意選択で、何らかのタイプの温度安定化訂正を備えてよい。正常動作モードでは、読取り装置１００は、一定の帯域（例えば、動物識別のためには１３４．２ｋＨｚまたは１２５ｋＨｚだが、従来の読取り装置およびトランスポンダによって使われる別のどの周波数帯を使ってもよい）内の無線周波数信号を放出する。
【００４７】
したがって、トランスポンダ１０１は、このエネルギー（信号）を少なくとも１つのアンテナ１０７を通して受信し、内部的に処理して、それ自体の動作エネルギーを得る。このエネルギーは、１つまたはいくつかのアンテナ１０７を用いて信号を受信し、続いてトランスポンダ１０１の動作の直後に電力を供給する直流電圧を得るまで信号を整流する（図１８）のを担当する無線周波数フロントエンドまたは無線周波数サブシステム１０６を用いて処理される。この同一のアンテナ、または複数のアンテナ１０７は続いて、トランスポンダ１０１の放出結果を受信し、読取り装置１００の無線周波数サブシステムまたは放出／受信システム１０３と同様にして扱い、そうすることによって、読取り装置１００のブロック１０４によって処理されるべき、必要な情報を抽出することができる。受信された情報は、トランスポンダ１０１の受動識別であるかセンサ１０８の読取り結果であるかにかかわらず、ユーザが見やすいように、読取り装置１００のディスプレイ１０２に表示される。
【００４８】
トランスポンダ１０１は、ワイヤレスＲＦＩＤ（無線周波数識別子）システムなど、ワイヤレスシステムで使われているもののうち、従来のどのトランスポンダでもよい。したがって、トランスポンダ１０１は、前記トランスポンダ１０１に対する一意の識別コードを格納する手段１１０と、読取り装置１００、６０００から温度要求信号を受信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記読取り装置１００、６０００に送信することができるアンテナ１０７と、本発明による内蔵型温度センサ１０８とを少なくとも備える。
【００４９】
トランスポンダ１０１は好ましくは、センサ１０８の制御手段（１０００）によってその他の手段（２０００、３０００、４０００）を協調させるのに使用するために、読取り装置１０１、６０００からの温度要求信号から、測定される温度に依存しない基準信号（ＣＬＫ）を抽出する手段をさらに備える。
【００５０】
トランスポンダ１０１は、測定された温度（Ｔ）を表す直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を格納する手段５０００をさらに備える。こうした手段５０００は、前記トランスポンダ１０１に対する一意の識別コードを格納する手段１１０と同じでも同じでなくてもよい。
【００５１】
トランスポンダ１０１は、基準温度（ＴREF）を表す基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を格納する手段５０００をさらに備えてよい。この場合、アンテナ（１０７）は、測定された温度（Ｔ）を表すデジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）とともに、基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を送信してよい。前記手段も、前記トランスポンダ１０１に対する一意の識別コードを格納する手段１１０、または他の異なる手段と同じでよく、測定された温度（Ｔ）を表す直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を格納する同じ手段５０００でもよい。
【００５２】
図１７のトランスポンダ１０１は、１つまたはいくつかの受信／放出アンテナ１０７と、読取り装置１００によって放出されたエネルギーに処理を加え、その情報を読取り装置１００に放出し戻すのを担当するアナログ放出／受信システム１０６と、本発明の目的である内蔵型温度センサ１０８と、内部情報を管理するのを担当する情報処理ブロック１０９と、メモリブロック／情報記憶システム１１０と、エネルギーを格納する負荷キャパシタンス１１２と、アンテナ１０７として動作する共振タンクをコイルとともに形成する共鳴キャパシタンス１１１とを備える。こうしたキャパシタンスは、統合してもよく、外部にあってもよい。メモリブロック／情報記憶システム１１０は好ましくは、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＯＴＰタイプの不揮発性１１０、または電源がない場合は他の任意の固定メモリシステムである。
【００５３】
さらに、トランスポンダ１０１は好ましくは、統合型無線周波数トランスポンダである。その寸法は、用いられる統合技術に依存し、好ましくはおよそ１〜２ｍｍ2であり、かつ実施される統合のレベルに依存する。というのは、様々な蓄積および共鳴キャパシタンスを統合することも統合しないことも可能だからである。
【００５４】
図１８は、本発明の可能な一実施形態によるトランスポンダ１０１の動作を示す。トランスポンダ１０１は、読取り装置１００による問合せを受けると、読取り装置１００によって放出されたエネルギーを、アンテナを用いて受信するが、ダイオード２０１を用いて入射信号の振幅を制限する。読取り装置１００からの入射波は、読取り装置１００の安定基準１０５に基づくので、一定の温度安定周波数をもつ。この安定入射周波数は、クロック信号を取得するのを担当するクロック再生器ブロック２０２によって、トランスポンダ１０１内で抽出される。クロック信号は、クロック分周器ブロック２０４を用いてその周波数を減少された後、トランスポンダシステム１０１によって使われることになる。読取り装置１００の入射エネルギーにより、負荷キャパシタンス１１２（図１７）が、エネルギーリミッターブロック２０３によって制御される最大値まで徐々に充電される。クロックＣＬＫの回復波は、温度センサブロック２０５の入力として使われる。取得された温度結果は、（揮発性または不揮発性）メモリブロック２０６、１１０に格納されると同時に、メッセージとともに読取り装置１００に放出し戻されるのを待つ。システムが支配されるプロトコルに従って、トランスポンダ１０１が読取り装置１００にメッセージを放出し戻さなければならないとき、「温度センサ」ブロック２０５から収集されメモリ２０６、１１０に格納された情報は、トリガブロック２０８の結果としてアクティブなままである入射信号に基づいて、変調器２０７によって定義されたプロトコルに従って戻り無線周波数信号上に変調される。
【００５５】
図１７は、本発明の可能な一実施形態によるワイヤレス温度識別システムも示す。図１７のシステムは、アンテナを通して温度要求信号を送信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記アンテナを通して受信することが可能な少なくとも１つの読取り装置（１００）と、本発明による少なくとも１つのトランスポンダ（１０１）とを備える。
【００５６】
このワイヤレス温度識別システムは好ましくは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムである。
【００５７】
本発明の目的は、一定の振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生するステップ（２０００）と、測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）のパルス数をカウントし（３０００）、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）に含まれるパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生するステップと、前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生するステップ（４０００）とを含む温度測定方法でもあり、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）は、測定される温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらす可能性がある複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備える発振器を用いて発生され、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）の振動周波数は、測定される温度（Ｔ）に依存する。
【００５８】
この方法は好ましくは、測定される温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により、前のステップ（２０００、３０００、４０００）を制御するステップ（１０００）を含む。
【００５９】
さらに、論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）によってもたらされる温度に依存する前記遅延は、温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因する。
【００６０】
この方法は、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前に、遠隔読取り装置（１００）から温度要求を受信するステップと、直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生した後に、前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）をメモリレジスタ（１１０）に格納し、フリースペースを通って前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を遠隔読取り装置（１００）に送信するステップとをさらに含む。
【００６１】
本発明のセンサ、トランスポンダおよびシステムは、公知の温度検出システムに対して、以下のような一連の利点を有する。
本発明のセンサを統合したトランスポンダは、現況技術によるトランスポンダよりかなり小さい統合領域を有する。センサの発振器がいくつかの論理ゲートから設計され、関連論理が完全にデジタルであるので、統合に使われる領域は最終的に、アナログ−デジタルコンバージョンブロックに基づく他のシステムに比較して寸法が削減される。
【００６２】
さらに、このような小型装置を、デジタルゲートに基づいて統合することにより、前記装置の電力消費が、公知のシステムよりも基本的に低くなる。このことは、トランスポンダの分野では非常に重要である。というのは、バッテリまたは他の外部電源システムがないことにより、システムの全体的動作におけるボトルネックが防止されるからである。
【００６３】
さらに、設計の観点から、本発明のセンサ、トランスポンダおよびシステムは、アナログ−デジタルコンバータの設計からもたらされる複雑さに比較して大幅に簡素である。
【００６４】
最後に、図１９は、本発明のセンサ１０８のための較正方法を示す。この方法は、
ａ）測定される温度が定義済みの既知の基準温度（ＴREF）である温度測定方法またはプロセスを一度実施し、出力ＤＡＴＡ＿ＯＵＴの中にそのデジタル表現（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）をある特定数のビット、例えば１２ビットで取得するステップと、
ｂ）例えば１２ビットの、この取得された基準デジタル信号またはワード（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を、トランスポンダ１０１の揮発性または不揮発性メモリまたはレジスタ１１０、５０００に保存するステップと、
ｃ）測定される温度（Ｔ）を用いて同じプロセスを実施し、その結果、同じまたは別のメモリレジスタ１１０、５０００の一部にやはり格納されるワード（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を生じるステップと、
ｄ）最後に、両方のデジタル表現（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を、ワイヤレスインターフェース（フリースペース）を用いて読取り装置１００、６０００に送るステップとを含む。
【００６５】
その後、読取り装置１００、６０００は、受信することになる今後のワードＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔの測定された温度を比較し、それによって演繹するための基準値（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）をもつ。このようにして、全体としての計算負担は読取り装置１００、６０００に委ねられるので、トランスポンダのマイクロプロセッサが簡素化される。
【００６６】
このシステムのトランスポンダ１０１は、多くの可能な適用範囲において使われるように設計される。
− 生物、例えば動物に受動トランスポンダを埋め込むことに起因する、その体温を測定するための生物内での温度測定。これは、限定的ではなく例えば、トランスポンダ１０１を動物に埋め込むことによって遂行され、軟骨を貫通させるタグ付けシステムを用いて皮膚の下に注入され、または内蔵の中に置かれる付加的な容器、すなわちセラミック、プラスチック容器とともに内部的に埋め込まれる。
− 建物など、閉じた環境での、受動トランスポンダを用いた温度測定。
− 通信用パッケージに包まれたトランスポンダを用いた、食物容器内の温度測定。
− 無線周波数によって接続された外部装置を用いた、温度測定およびその読取りを伴う他の任意の適用範囲。
【００６７】
本説明および１組の図面を鑑み、本発明をいくつかの好ましい実施形態によって説明したが、特許請求される本発明の目的から逸脱することなく、多くの変形形態を前記好ましい実施形態に採り入れることができることが、当業者には理解されよう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内蔵型温度センサ、より具体的には、低コスト低電力消費であるセンサの分野に関し、かつ前記センサを組み込むワイヤレストランスポンダの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力消費に関して最小限の設計による集積回路が公知である。この傾向は、例えばＲＦＩＤ（無線周波数識別）トランスポンダ、ワイヤレスセンサなど、エネルギー消費が重要である適用分野の飛躍的成長から始まった。
【０００３】
こうした回路のほとんどは、非常に限られたエネルギー容量のバッテリを有し（能動回路）、その他の回路は、正しい動作のために、放射電磁波のエネルギーを集め一時的に蓄える（受動回路）。
【０００４】
したがって、こうした回路両方において、電力消費を低くすることが望ましい。
【０００５】
米国特許出願公開第２００５／０１３５４５６号には、その周波数が温度に依存する信号を発生する発振器を備える無線周波数温度センサが記載されている。この温度センサは、熱抵抗器およびコンデンサによって引き起こされる遅延により実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１３５４５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、米国特許出願公開第２００５／０１３５４５６号に記載されている温度センサには、ＲＣ（抵抗器およびコンデンサ）共振タンクを統合するのに多大な表面積が必要であること、ならびにこのコア（ＲＣ）を所望の温度変化範囲に従って適応させるのが難しいことなど、一連の欠点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、言及したタイプの適用分野（ＲＦＩＤセンサまたはより全般的には、ワイヤレスセンサ）に有効な低コスト低電力消費の内蔵型温度センサを用いて、上述した問題を解決する。本発明のセンサは、その周波数が温度に依存する信号を発生する発振器を備え、前記依存性は、ある一定の数の論理ゲートからなるチェーンによって引き起こされる遅延により実現される。したがって、ＲＣタンクに基づくセンサ用の同じアクションにより必要となる全体の再設計に対する、論理ゲートの直接スケーリングによって容易に実施することができる（総表面積がほぼ不変なため）所望の温度変化範囲への容易な適応が実現される。
【０００９】
本発明の一態様では、能動、半能動または受動ＲＦＩＤトランスポンダに有効な低コスト低電力消費の内蔵型温度センサが提供される。
【００１０】
前記センサは、一定の振動周波数でパルス列を発生する手段と、測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列のパルス数をカウントし、パルス列に含まれるパルス数を示す複数のビットを発生する手段と、前記複数のビットから直列デジタル信号を発生する手段、好ましくはパラレルシリアルコンバータとを備える。パルス列を発生する手段は、測定される温度に依存する遅延をもたらす可能性のある複数の論理ゲート、好ましくは奇数個の否定論理ゲートを備え、前記手段は、測定される前記温度（Ｔ）にその振動周波数が依存するパルス列を発生する。
【００１１】
このセンサは好ましくは、測定される温度に依存しない少なくとも１つの基準信号により、より好ましくは、第２の初期化信号により、センサのその他の手段を協調させる制御手段をさらに備える。
【００１２】
パルス列はさらに、リング発振器によって、測定される温度に依存しない基準信号から発生される。
【００１３】
パルス列を発生する前記手段は好ましくは、電源供給電圧活性化／非活性化回路と、好ましくは電源供給電圧の変動からパルス発生器を保護する手段を備える電流源と、前記電流源のためのスタートアップ回路と、パルス発生器とを備える。
【００１４】
論理ゲートによってもたらされる、温度に依存する遅延は、温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因する。
【００１５】
本センサは、シリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、シリコンゲルマニウム、リン化インジウムおよびガリウムヒ素から選ばれる基板上に製作される。
【００１６】
本発明の別の態様では、トランスポンダに対する一意の識別コードを格納する手段と、読取り装置から温度要求信号を受信し、測定された温度を表す信号を前記読取り装置に送信することが可能なアンテナと、内蔵型温度センサとを備える、ワイヤレス温度識別システム用トランスポンダが提供される。
【００１７】
本発明の別の態様は、アンテナを通して温度要求信号を送信し、測定された温度を表す信号を前記アンテナを通して受信することが可能な少なくとも１つの読取り装置と、少なくとも１つのトランスポンダとを備えるワイヤレス温度識別システムに関する。前記システムは好ましくは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムである。
【００１８】
本発明はまた、一定の振動周波数でパルス列を発生するステップと、測定される温度に依存しない、一定時間内の前記パルス列のパルス数をカウントし、パルス列に含まれるパルス数を示す複数のビットを発生するステップと、前記複数のビットから直列デジタル信号を発生するステップとを含む温度測定方法を提供し、パルス列は、測定される温度に依存する遅延をもたらす可能性がある複数の論理ゲートを備える発振器を用いて発生され、前記パルス列の振動周波数は、測定される温度に依存する。
【００１９】
最後に、本発明は、内蔵型温度センサのための較正方法に関する。
【００２０】
本発明の文脈において、「およそ」という用語は、前記用語の後に続くものに非常に近い値を示すものと理解されるべきである。示される値からのわずかなずれは、妥当な条件において、測定の不正確さなどのせいで避けられないことが、当業者には理解されよう。
【００２１】
本明細書を通して、「備える」という用語およびその派生語は、排他的または限定的意味に解釈されるべきでない。すなわち、その用語が指す要素または概念が付加的な要素またはステップを含む可能性を排除する意味に解釈されるべきでない。
【００２２】
以降で行われる説明を補足するために、また、本発明の特徴を、その好ましい実用的実施形態によってよりよく理解するのを助ける目的で、１組の図面を、前記説明の不可欠な部分として添付する。図面には、例示的であり非限定的特徴とともに以下のものを示してある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態によるセンサを示す全体ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるセンサの制御論理の最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図３】「ＣＴＲ」、「ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ」および「ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ」の３ブロックを備える、制御論理の次の階層レベルを示すブロック図である。
【図４】図３の制御論理の「ＣＴＲ」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図５】図４の「ＣＴＲ」ブロックの複数のブロックのうち１つを詳しく示す図である。
【図６】制御論理の「ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図７】制御論理の「ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態によるセンサの温度依存発振器の最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による、図８の温度依存発振器の回路を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるセンサのバイナリカウンタの最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図１１】「バイナリカウンタの単位ブロック」ブロックを備える、バイナリカウンタの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１２】各「バイナリカウンタの単位ブロック」ブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるセンサのパラレルシリアルコンバータの最上位階層レベルを示すブロック図である。
【図１４】ＰＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの第１の単位ブロック）およびＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの単位ブロック）ブロックを備える、パラレルシリアルコンバータの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１５】ＰＢＵＣＰＳブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１６】ＢＵＣＰＳブロックの次の階層レベルを示すブロック図である。
【図１７】本発明の一実施形態によるセンサを備える温度測定用の読取り装置およびトランスポンダを示す図である。
【図１８】本発明の一実施形態による、図１７のトランスポンダ１０１の動作を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態による、ワイヤレス手段によって前記値を温度測定値とともに較正し、読取り装置に送るプロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による温度センサ１０８のブロック図を示す。図１の温度センサ１０８は概して、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）トランスポンダ内にも、他のどのワイヤレストランスポンダ内にも実装することができる。
【００２５】
図１のセンサ１０８は、発振器２０００、バイナリカウンタ３０００、および直列デジタル信号を発生する手段４０００を備える。センサ１０８は好ましくは、制御手段１０００をさらに備える。
【００２６】
図１は、制御論理ブロックを用いた制御手段１０００、温度依存発振器２０００、バイナリカウンタ３０００およびパラレルシリアルコンバータ４０００を示している。本発明の本実施形態において、センサ１０８への入力はＳＴＡＲＴおよびＣＬＫである。第１の入力（ＳＴＡＲＴ）は、センサ１０８の測定プロセスを開始するのに使われるステップ信号である。具体的には、センサ１０８の起動は、信号「ＳＴＡＲＴ」の立上りフランク（ｒｉｓｉｎｇ ｆｌａｎｋ）とともに起こる。第２の入力は、論理制御信号の発生用、および（パラレルシリアルコンバータ）デジタルブロック４０００の正しい動作の制御用に使われるクロック信号（ＣＬＫ）である。このクロック信号（ＣＬＫ）は、トランスポンダに入射する、読取り装置からの信号の抽出によって発生され、いかなる熱依存性ももたず、すなわち、クロックの周波数が温度とともに変化しない。読取り装置およびトランスポンダについては、両方とも後で説明する。センサ１０８の出力は、温度測定値を表す数ビットからなる直列デジタル表現である、信号ＤＡＴＡ＿ＯＵＴによって決まる。特定の実施形態では、この出力は１２ビットで形成されるが、本発明はこの具体的ビット数に限定されない。こうしたブロックそれぞれについては、後で詳しく説明する。
【００２７】
図２は、制御手段または制御論理ブロック１０００を、その入力および出力とともに示す。このブロック１０００は、センサ１０８のその他のモジュールの正しい調整に必要なデジタル信号（一定の時間内の、「１」の状態であるパルス）の発生を担当する。この発生は、測定される温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により実行される。ブロック１０００によって発生されるデジタル信号は、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ、ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳおよびＥＮＡＢＬＥである。信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥは、図１の発振器２０００の動作の開始（発振器の立上りフランクで示される）および終了（発振器の立下りフランク（ｆａｌｌｉｎｇ ｆｌａｎｋ）で示される）を制御する。具体的には、このパルスの幅により、発振器２０００がその出力の中にパルス列を発生する時間が決まる。信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳに関しては、この信号の幅により、発生器２０００の出力パルス列によって引き渡されるパルスが図１のバイナリカウンタ３０００においてカウントされる時間が決まる。一方、パルスＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳは、パルスＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ中に含まれ（より小さい幅）、したがって、パルス列の始まりおよび終わり（発振器の起動および停止）、すなわちパルス列の振動周波数に影響を与える過渡域（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ）でパルスがカウントされるのを防ぐ。最後に、パルスＥＮＡＢＬＥの幅により、温度測定プロセスが始まってから、図１のバイナリカウンタ３０００が（例えば、１２ビットの）ワードを測定される温度（Ｔ）の測定値のデジタル表現として並列に引き渡すまでの、センサ１０８が動作する時間が定義される。制御論理ブロック１０００は、いくつかのサブブロックを備え、こうしたサブブロックは好ましくは、Ｄ型フリップフロップ、逆論理ゲート、ＡＮＤ論理ゲート、ＯＲ論理ゲートおよびＮＯＲ論理ゲートを備える。
【００２８】
図３は、ブロック１０００（制御論理）の内部ブロック図を示し、好ましくは、ＣＴＲ１１００、ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ１２００およびＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ１３００ブロックを備える。ＣＴＲブロック１１００は、入力信号ＳＴＡＲＴおよびＣＬＫそれぞれの２つの修正バージョン（Ｔ＿ＳＴＡＲＴおよびＣＬＫ＿ＩＮＴ）を発生し、これらは、ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴ１２００およびＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ１３００ブロック向けの入力として働く。ブロック１２００は、出力信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥを発生し、この信号は、ブロック１３００向けの入力として働く。ブロック１３００は、出力信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳおよびＥＮＡＢＬＥを発生し、信号ＥＮＡＢＬＥは、ブロック１１００向けの入力信号として働く。
【００２９】
図４は、ＣＴＲブロック１１００の構成内容を示す。信号ＳＴＡＲＴの修正バージョン、すなわちＴ＿ＳＴＡＲＴが、Ｔ＿ＳＴＡＲＴブロック１１１０内で発生される。その他の構成要素（インバータ１１２０、１１３０、フリップフロップ１１４０およびＡＮＤ論理ゲート１１５０）は、汎用クロックＣＬＫから、信号Ｔ＿ＳＴＡＲＴを用いて内部クロックＣＬＫ＿ＩＮＴを発生するのに使われる。
【００３０】
図５は、Ｔ＿ＳＴＡＲＴブロック１１１０の構成内容を示す。このブロックは、入力信号ＳＴＡＲＴおよびＥＮＡＢＬＥから信号Ｔ＿ＳＴＡＲＴを発生し、好ましくは５つのインバータからなるチェーン１１１１、１１１２と、ＡＮＤ論理ゲート１１１３と、ＮＯＲ論理ゲート１１１４、１１１５、１１１６とを備える。
【００３１】
図６は、ＯＳＣ＿ＳＴＡＲＴブロック１２００の内部を示す。このブロックは、入力信号ＣＬＫ＿ＩＮＴ、Ｔ＿ＳＴＡＲＴから、温度依存発振器２０００用の制御信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥを発生する。このブロックは好ましくは、フリップフロップ１２１０、１２３０、１２５０およびインバータ１２２０、１２４０、１２６０を備える。
【００３２】
図７は、最後のＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ＆ＥＮＡＢＬＥ制御ブロック１３００の構成内容を示す。このブロックは、バイナリカウンタ３０００に必要な制御信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳと、バイナリカウンタ３０００およびパラレルシリアルコンバータ４０００両方によって要求される信号ＥＮＡＢＬＥとを、入力信号ＣＬＫ＿ＩＮＴ、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥから発生する。図７に見られるように、ブロック１３００は好ましくは、インバータ１３１０、１３３０、１３６０、１３８０と、フリップフロップ１３２０、１３５０、１３７０と、ＡＮＤ論理ゲート１３４０と、ＯＲ論理ゲート１３９０とを備える。
【００３３】
図８は、発振器２０００を示す。この発振器２０００は、好ましくはリング発振器であり、測定される温度（Ｔ）に依存する。発振器の入力ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ（制御論理ブロック１０００によって発生される）が、発振器２０００がアクティブである時間を制御する。この信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥは、測定される温度（Ｔ）に依存しない。出力ＤＡＴＡ＿ＩＮは、その振動周波数が温度の関数であるパルス列を表す。より具体的には、この振動周波数は、発振器２０００内に備えられる論理ゲートによってもたらされる遅延に依存する。発振器２０００がアクティブ状態である間は、前記パルス列が存在する。本発明の一実施形態では、この発振器２０００は、パルス発生器と、発振器のその他の構成要素用の電源供給電圧活性化／非活性化回路と、好ましくはパルス発生器に電力を供給する高ＰＳＲＲ（電源除去比）を有する電流源と、電流源の安定動作点を確立するスタートアップ回路とを備える。
【００３４】
図９は、発振器２０００の回路の可能な一実施形態を示す。前記実施形態は、４つの回路、すなわち第１の「ＶDDイネーブル」回路２１００、第２の「スタートアップ」回路２２００、第３の「カスコードブートストラップ電流源」回路２３００、および第４の「パルス発生器」回路２４００を備える。回路２１００の目的は、発振器２０００のその他の回路のために、電源供給電圧ＶDDを活性化／非活性化することである。すなわち、信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「１」という論理状態にある間、２つのインバータ２１１０、２１２０は、電源ＶDDを回路２１００の出力ノードと接続する。したがって、信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「１」である間にエネルギーを消費するだけなので、センサ１０８の電力消費が削減される。回路２２００は、電流源２３００のための安定動作点を確立するのに使われ、可能な一構成では、抵抗器Ｒ１ ２２１０および２つのＮＭＯＳトランジスタ２２２０、２２３０を備える。電流源２３００は、回路２４００に電力を供給するのに使われる。この電流源は好ましくは、高ＰＳＲＲ（電源除去比）をもつように設計される。この高ＰＳＲＲにより、発振発生器回路２４００は、電源供給電圧中のゆらぎにできるだけ依存しないように作られる。というのは、前記ゆらぎは、発生される振動周波数に影響を与えるからである。上述した電流源２３００は、可能な一実施形態において、ＰＭＯＳトランジスタ２３０１、２３０２、２３０３、２３０４、２３１０、２３１１と、ＮＭＯＳトランジスタ２３０６、２３０７、２３０９と、抵抗器Ｒ２ ２３０５、Ｒ３ ２３０８とを備える。最後に、パルス発生器回路２４００は好ましくは、閉ループ中に奇数個の否定論理ゲート（ＮＡＮＤゲート２４１０およびインバータ２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備え、閉ループは、出力の所でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を生じ、このパルス列の振動周波数は、前記ゲートによってもたらされる遅延の関数である。温度が上昇すると、上述した論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下する。したがって、そうすることによってもたらされる遅延が増加し、発生される振動周波数が減少する。したがって、温度とパルス列ＤＡＴＡ＿ＩＮの振動周波数との間の逆線形関係が成り立つ。ＮＭＯＳトランジスタ２５００は、信号ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「０」でありしたがって発振器２０００が非活性化されるときの「０」に定義される論理状態に出力ＤＡＴＡ＿ＩＮを維持させる。言い換えると、図９によると、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「０」のとき、トランジスタ２５００のゲートソース間電圧、すなわちＶGSはＶDDであり、前記トランジスタは飽和し、ノードＤＡＴＡ＿ＩＮをアース（ＧＮＤ）に接続する。対照的に、ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥが「１」であり、したがって発振器２０００がアクティブのとき、トランジスタ２５００の電圧ＶGSはゼロになり、トランジスタ２５００は開回路になり、出力ＤＡＴＡ＿ＩＮ中でいかなる干渉も起こさない。
【００３５】
図１０は、ブロックバイナリカウンタ３０００をその入力および出力とともに示す。バイナリカウンタ３０００は、センサ１０８のクロック信号から抽出される、一定時間内のパルス数（発振器２０００によって引き渡されるパルス列に含まれる）をカウントする。このようなパルス数は、温度では変化しない。バイナリカウンタ３０００は、発振器２０００によって引き渡されたパルス列を入力ＤＡＴＡ＿ＩＮ中に受け取り、入力ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳによって印付けられた温度に依存しない一定時間内のそのパルス数をカウントする。温度測定プロセスが終了し入力信号ＥＮＡＢＬＥが「０」になると、カウンタ３０００がリセットされ（そのカウントが０にされ）、次の測定に備える。このように、温度測定値（Ｔ）のバイナリデジタル表現が取得される。測定プロセスが終了すると、カウンタ３０００のカウントは、そのバイナリデジタル表現の形で、最下位ビットから最上位ビットへのピン（並列のデジタルワード）によって形成される出力に入れて引き渡される。特定の実施形態では、ピンの数は１２であり、したがって最上位ビットは「ｂ11」であり最下位ビットは「ｂ0」である。バイナリカウンタ３０００は好ましくは、Ｄ型フリップフロップ、Ｄ型ラッチ、および逆論理ゲートを備える。
【００３６】
図１１は、バイナリカウンタ３０００の可能な一実施形態を示す。バイナリカウンタ３０００は、複数の同一ＢＵＣＢ（バイナリカウンタの単位ブロック）（図１１では、３１００〜３６００で示してある）を備える。特定の実施形態では、ＢＵＣＢの数は１２である。こうした１２ブロックはそれぞれ、信号ＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ、ＥＮＡＢＬＥ、および直前ブロックの出力を受け取って、バイナリカウントの１２ビットのうち１つを出力として引き渡す。
【００３７】
図１２は、１２個のＢＵＣＢブロックのいずれかの可能な一実施形態を示す。ＢＵＣＢブロックは好ましくは、フリップフロップ３０１０、インバータ３０２０およびラッチ３０３０を備える。上で言及したように、入力はＴＥＭＰ＿ＭＥＡＳ、ＥＮＡＢＬＥおよび直前ブロックの出力（ＰＲＥＶ＿ＴＡＰ）であり、出力はｉ番目のビット「ｂi」および次のブロック（ＮＥＸＴ＿ＴＡＰ）向けの入力である。
【００３８】
図１３は、パラレルシリアルコンバータ４０００をその入力および出力とともに示す。パラレルシリアルコンバータ４０００は、バイナリカウンタ３０００によって並列に引き渡されるワードを受け取り、並列ワードに含まれるビットと同じ数（例えば、１２）の、クロック信号の連続周期中の直列ワードに変換する。言い換えると、このブロックは、出力ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ中に、センサのクロックＣＬＫによって課せられたペースで、「ｂ11」から「ｂ0」まで、入力にロードされる温度測定値と並列にバイナリ表現を連続して放出する。例えば、１２ビットの直列ワードを出力ＤＡＴＡ＿ＯＵＴに正しく読み込むために、入力信号ＥＮＡＢＬＥが「０」に落ちたときに「ｂi」ビットが検討され始めなければならず、その一瞬後に、各クロック周期の間に１ビットが読み出されることになる。したがって、クロックＣＬＫの１２連続周期の間に、１２ビットのワードが、最上位ビット（「ｂ11」）から最下位ビット（「ｂ0」）まで並べられて取得される。センサ１０８にパラレルシリアルコンバータを採り入れることにより、コンバータが測定のための適切な情報を単一の出力端末内にもつので、起こり得る測定およびそのテストが容易になる。パラレルシリアルコンバータ４０００は好ましくは、Ｄ型フリップフロップ、逆論理ゲート、ＡＮＤ論理ゲート、およびＯＲ論理ゲートを備える。この直列ワードは、それ以降の使用（例えば、遠隔読取り装置への送信）のために、揮発性でも不揮発性でもよいレジスタまたはメモリに格納される。このレジスタまたはメモリは、実際のセンサ１０８の一部を成してもよく、直接その一部を成さなくてもよい。この場合、レジスタまたはメモリは、トランスポンダの一部を成す（後で説明する）。
【００３９】
図１４は、パラレルシリアルコンバータ４０００の可能な一実施形態を示す。パラレルシリアルコンバータ４０００は好ましくは、インバータ４１００、ＰＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの第１の単位ブロック）ブロック４２００、およびそれ以外の、図１４では４３００〜４７００で示す１１個のＢＵＣＰＳ（パラレルシリアルコンバータの単位ブロック）ブロックを備える。こうしたブロックはすべて、最初のものを除いて、入力として信号ＥＮＡＢＬＥ、
【数１】
ＣＬＫ、ｉ番目のビット「ｂi」、および直前ブロックの出力を受け取って、最後のブロックがワードＯＵＴ＿ＤＡＴＡを引き渡すまで、次のブロックの入力を出力として発生する。
【００４０】
図１５は、フリップフロップ４２１０およびインバータ４２２０を備える、ＰＢＵＣＰＳブロック４２００の可能な一実施形態を示す。クロック信号ＣＬＫおよび最下位ビット「ｂ0」は、入力として作用する。唯一の出力がＮＥＸＴ＿ＴＡＰであり、これは次のＢＵＣＰＳ向けの入力である。
【００４１】
図１６は、１１個のＢＵＣＰＳブロックの任意の１つの構成内容の可能な一実施形態を示す。こうしたブロックは、ＡＮＤ論理ゲート４０１０、４０２０、ＯＲゲート４０３０、フリップフロップ４０４０およびインバータ４０５０を備える。上で言及したように、こうしたＢＵＣＰＳはそれぞれ、最後のブロックが測定値ＤＡＴＡ＿ＯＵＴの最終表現をその出力ＮＥＸＴ＿ＴＡＰに入れて引き渡すまで、次のブロックの入力となる出力ＮＥＸＴ＿ＴＡＰを発生する。
【００４２】
上で説明したセンサ１０８は、好ましくはシリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、シリコンゲルマニウム、リン化インジウムおよびガリウムヒ素の中から選ばれる基板上に製作される。
【００４３】
図１７、１８に関連して、トランスポンダ１０１を備える温度測定システムの可能な一実施形態については後で詳述するが、トランスポンダ１０１は、本発明による内蔵型温度センサ１０８を備える。温度測定システムは、少なくとも１つの読取り装置１００をさらに備える。
【００４４】
それにもかかわらず、本発明の内蔵型温度センサ１０８は、図１７、１８の形式、技術および／または実装形態に限定されることなく、異なるトランスポンダ１０１または温度測定システムの一部を成してよい。
【００４５】
図１７は、温度測定用の読取り装置１００およびトランスポンダ１０１を備える、温度測定システムの可能な一実施形態を示す。
【００４６】
読取り装置１００は、ワイヤレスＲＦＩＤ（無線周波数識別子）システムなど、トランスポンダ読取りシステムで使われているもののうち、従来のどの読取り装置でもよく、したがってそれ自体は本発明の目的ではない。読取り装置１００の例は、限定的ではなく単なる説明のための例と見なされなければならないが、ユーザとのインターフェースとして作用するディスプレイ１０２と、トランスポンダ１０１との間で交換される情報のエミッタ／レシーバとして動作する少なくとも１つのアンテナに接続された無線周波数サブシステム１０３と、情報をデジタル処理するためのブロック１０４と、温度安定クロック１０５とを備える。可能な一実施形態では、このクロック１０５は、水晶振動子に基づいてよい。このクロック１０５は任意選択で、何らかのタイプの温度安定化訂正を備えてよい。正常動作モードでは、読取り装置１００は、一定の帯域（例えば、動物識別のためには１３４．２ｋＨｚまたは１２５ｋＨｚだが、従来の読取り装置およびトランスポンダによって使われる別のどの周波数帯を使ってもよい）内の無線周波数信号を放出する。
【００４７】
したがって、トランスポンダ１０１は、このエネルギー（信号）を少なくとも１つのアンテナ１０７を通して受信し、内部的に処理して、それ自体の動作エネルギーを得る。このエネルギーは、１つまたはいくつかのアンテナ１０７を用いて信号を受信し、続いてトランスポンダ１０１の動作の直後に電力を供給する直流電圧を得るまで信号を整流する（図１８）のを担当する無線周波数フロントエンドまたは無線周波数サブシステム１０６を用いて処理される。この同一のアンテナ、または複数のアンテナ１０７は続いて、トランスポンダ１０１の放出結果を受信し、読取り装置１００の無線周波数サブシステムまたは放出／受信システム１０３と同様にして扱い、そうすることによって、読取り装置１００のブロック１０４によって処理されるべき、必要な情報を抽出することができる。受信された情報は、トランスポンダ１０１の受動識別であるかセンサ１０８の読取り結果であるかにかかわらず、ユーザが見やすいように、読取り装置１００のディスプレイ１０２に表示される。
【００４８】
トランスポンダ１０１は、ワイヤレスＲＦＩＤ（無線周波数識別子）システムなど、ワイヤレスシステムで使われているもののうち、従来のどのトランスポンダでもよい。したがって、トランスポンダ１０１は、前記トランスポンダ１０１に対する一意の識別コードを格納する手段１１０と、読取り装置１００、６０００から温度要求信号を受信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記読取り装置１００、６０００に送信することができるアンテナ１０７と、本発明による内蔵型温度センサ１０８とを少なくとも備える。
【００４９】
トランスポンダ１０１は好ましくは、センサ１０８の制御手段（１０００）によってその他の手段（２０００、３０００、４０００）を協調させるのに使用するために、読取り装置１０１、６０００からの温度要求信号から、測定される温度に依存しない基準信号（ＣＬＫ）を抽出する手段をさらに備える。
【００５０】
トランスポンダ１０１は、測定された温度（Ｔ）を表す直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を格納する手段５０００をさらに備える。こうした手段５０００は、前記トランスポンダ１０１に対する一意の識別コードを格納する手段１１０と同じでも同じでなくてもよい。
【００５１】
トランスポンダ１０１は、基準温度（ＴREF）を表す基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を格納する手段５０００をさらに備えてよい。この場合、アンテナ（１０７）は、測定された温度（Ｔ）を表すデジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）とともに、基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を送信してよい。前記手段も、前記トランスポンダ１０１に対する一意の識別コードを格納する手段１１０、または他の異なる手段と同じでよく、測定された温度（Ｔ）を表す直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を格納する同じ手段５０００でもよい。
【００５２】
図１７のトランスポンダ１０１は、１つまたはいくつかの受信／放出アンテナ１０７と、読取り装置１００によって放出されたエネルギーに処理を加え、その情報を読取り装置１００に放出し戻すのを担当するアナログ放出／受信システム１０６と、本発明の目的である内蔵型温度センサ１０８と、内部情報を管理するのを担当する情報処理ブロック１０９と、メモリブロック／情報記憶システム１１０と、エネルギーを格納する負荷キャパシタンス１１２と、アンテナ１０７として動作する共振タンクをコイルとともに形成する共鳴キャパシタンス１１１とを備える。こうしたキャパシタンスは、統合してもよく、外部にあってもよい。メモリブロック／情報記憶システム１１０は好ましくは、ＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＯＴＰタイプの不揮発性１１０、または電源がない場合は他の任意の固定メモリシステムである。
【００５３】
さらに、トランスポンダ１０１は好ましくは、統合型無線周波数トランスポンダである。その寸法は、用いられる統合技術に依存し、好ましくはおよそ１〜２ｍｍ2であり、かつ実施される統合のレベルに依存する。というのは、様々な蓄積および共鳴キャパシタンスを統合することも統合しないことも可能だからである。
【００５４】
図１８は、本発明の可能な一実施形態によるトランスポンダ１０１の動作を示す。トランスポンダ１０１は、読取り装置１００による問合せを受けると、読取り装置１００によって放出されたエネルギーを、アンテナを用いて受信するが、ダイオード２０１を用いて入射信号の振幅を制限する。読取り装置１００からの入射波は、読取り装置１００の安定基準１０５に基づくので、一定の温度安定周波数をもつ。この安定入射周波数は、クロック信号を取得するのを担当するクロック再生器ブロック２０２によって、トランスポンダ１０１内で抽出される。クロック信号は、クロック分周器ブロック２０４を用いてその周波数を減少された後、トランスポンダシステム１０１によって使われることになる。読取り装置１００の入射エネルギーにより、負荷キャパシタンス１１２（図１７）が、エネルギーリミッターブロック２０３によって制御される最大値まで徐々に充電される。クロックＣＬＫの回復波は、温度センサブロック２０５の入力として使われる。取得された温度結果は、（揮発性または不揮発性）メモリブロック２０６、１１０に格納されると同時に、メッセージとともに読取り装置１００に放出し戻されるのを待つ。システムが支配されるプロトコルに従って、トランスポンダ１０１が読取り装置１００にメッセージを放出し戻さなければならないとき、「温度センサ」ブロック２０５から収集されメモリ２０６、１１０に格納された情報は、トリガブロック２０８の結果としてアクティブなままである入射信号に基づいて、変調器２０７によって定義されたプロトコルに従って戻り無線周波数信号上に変調される。
【００５５】
図１７は、本発明の可能な一実施形態によるワイヤレス温度識別システムも示す。図１７のシステムは、アンテナを通して温度要求信号を送信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記アンテナを通して受信することが可能な少なくとも１つの読取り装置（１００）と、本発明による少なくとも１つのトランスポンダ（１０１）とを備える。
【００５６】
このワイヤレス温度識別システムは好ましくは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムである。
【００５７】
本発明の目的は、一定の振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生するステップ（２０００）と、測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）のパルス数をカウントし（３０００）、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）に含まれるパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生するステップと、前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生するステップ（４０００）とを含む温度測定方法でもあり、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）は、測定される温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらす可能性がある複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備える発振器を用いて発生され、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）の振動周波数は、測定される温度（Ｔ）に依存する。
【００５８】
この方法は好ましくは、測定される温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により、前のステップ（２０００、３０００、４０００）を制御するステップ（１０００）を含む。
【００５９】
さらに、論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）によってもたらされる温度に依存する前記遅延は、温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因する。
【００６０】
この方法は、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前に、遠隔読取り装置（１００）から温度要求を受信するステップと、直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生した後に、前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）をメモリレジスタ（１１０）に格納し、フリースペースを通って前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を遠隔読取り装置（１００）に送信するステップとをさらに含む。
【００６１】
本発明のセンサ、トランスポンダおよびシステムは、公知の温度検出システムに対して、以下のような一連の利点を有する。
本発明のセンサを統合したトランスポンダは、現況技術によるトランスポンダよりかなり小さい統合領域を有する。センサの発振器がいくつかの論理ゲートから設計され、関連論理が完全にデジタルであるので、統合に使われる領域は最終的に、アナログ−デジタルコンバージョンブロックに基づく他のシステムに比較して寸法が削減される。
【００６２】
さらに、このような小型装置を、デジタルゲートに基づいて統合することにより、前記装置の電力消費が、公知のシステムよりも基本的に低くなる。このことは、トランスポンダの分野では非常に重要である。というのは、バッテリまたは他の外部電源システムがないことにより、システムの全体的動作におけるボトルネックが防止されるからである。
【００６３】
さらに、設計の観点から、本発明のセンサ、トランスポンダおよびシステムは、アナログ−デジタルコンバータの設計からもたらされる複雑さに比較して大幅に簡素である。
【００６４】
最後に、図１９は、本発明のセンサ１０８のための較正方法を示す。この方法は、
ａ）測定される温度が定義済みの既知の基準温度（ＴREF）である温度測定方法またはプロセスを一度実施し、出力ＤＡＴＡ＿ＯＵＴの中にそのデジタル表現（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）をある特定数のビット、例えば１２ビットで取得するステップと、
ｂ）例えば１２ビットの、この取得された基準デジタル信号またはワード（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を、トランスポンダ１０１の揮発性または不揮発性メモリまたはレジスタ１１０、５０００に保存するステップと、
ｃ）測定される温度（Ｔ）を用いて同じプロセスを実施し、その結果、同じまたは別のメモリレジスタ１１０、５０００の一部にやはり格納されるワード（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を生じるステップと、
ｄ）最後に、両方のデジタル表現（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を、ワイヤレスインターフェース（フリースペース）を用いて読取り装置１００、６０００に送るステップとを含む。
【００６５】
その後、読取り装置１００、６０００は、受信することになる今後のワードＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔの測定された温度を比較し、それによって演繹するための基準値（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）をもつ。このようにして、全体としての計算負担は読取り装置１００、６０００に委ねられるので、トランスポンダのマイクロプロセッサが簡素化される。
【００６６】
このシステムのトランスポンダ１０１は、多くの可能な適用範囲において使われるように設計される。
− 生物、例えば動物に受動トランスポンダを埋め込むことに起因する、その体温を測定するための生物内での温度測定。これは、限定的ではなく例えば、トランスポンダ１０１を動物に埋め込むことによって遂行され、軟骨を貫通させるタグ付けシステムを用いて皮膚の下に注入され、または内蔵の中に置かれる付加的な容器、すなわちセラミック、プラスチック容器とともに内部的に埋め込まれる。
− 建物など、閉じた環境での、受動トランスポンダを用いた温度測定。
− 通信用パッケージに包まれたトランスポンダを用いた、食物容器内の温度測定。
− 無線周波数によって接続された外部装置を用いた、温度測定およびその読取りを伴う他の任意の適用範囲。
【００６７】
本説明および１組の図面を鑑み、本発明をいくつかの好ましい実施形態によって説明したが、特許請求される本発明の目的から逸脱することなく、多くの変形形態を前記好ましい実施形態に採り入れることができることが、当業者には理解されよう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する手段（２０００）と、
測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）のパルス数をカウントし、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）に含まれるパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生する手段（３０００）と、
前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生する手段（４０００）とを備える内蔵型温度センサ（１０８）において、
パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前記手段（２０００）が、測定される前記温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらす可能性のある複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備え、前記手段（２０００）が、測定される前記温度（Ｔ）にその振動周波数が依存するパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生することを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ（１）であって、測定される前記温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により、前記センサ（１）のその他の前記手段（２０００、３０００、４０００）を協調させる制御手段（１０００）をさらに備えることを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項３】
請求項１または２に記載のセンサ（１）であって、前記手段（２０００）が、測定される前記温度に依存しない基準信号（ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ）から前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生することを特徴とするセンサ（１）。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前記手段（２０００）がリング発振器であることを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前記手段（２０００）が、
電源供給電圧活性化／非活性化回路（２１００）と、
電流源（２３００）と、
前記電流源（２３００）のためのスタートアップ回路（２２００）と、
パルス発生器（２４００）とを備えることを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサ（１）であって、前記電流源（２３００）が、電源供給電圧（ＶDD）の変動に対して前記パルス発生器（２４００）を保護する手段を備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項７】
請求項５または６に記載のセンサ（１）であって、前記パルス発生器（２４００）が、複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項８】
請求項７に記載のセンサ（１）であって、前記複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）が奇数個の否定論理ゲートを備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、前記論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）によってもたらされる、前記温度に依存する前記遅延は、前記温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、前記温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因することを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生する前記手段（４０００）が、前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）に変換するパラレルシリアルコンバータを備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、前記制御手段（１０００）が、第２の信号により、その他の前記手段（２０００、３０００、４０００）を協調させ、前記信号が初期化信号（ＳＴＡＲＴ）であることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１２】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、シリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、シリコンゲルマニウム、リン化インジウムおよびガリウムヒ素の中から選ばれる基板上に製作されることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１３】
ワイヤレス温度識別システム用のトランスポンダ（１０１）であって、該トランスポンダ（１０１）に対する一意の識別コードを格納する手段（１１０）と、
読取り装置（１００）から温度要求信号を受信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記読取り装置（１００）に送信することが可能なアンテナ（１０７）とを備えるトランスポンダ（１０１）において、
請求項１から１２のいずれかに記載の内蔵型温度センサ（１０８）を備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１４】
請求項１３に記載のトランスポンダ（１０１）であって、前記センサ（１０８）の制御手段（１０００）によって前記センサのその他の手段（２０００、３０００、４０００）を協調させるのに使用するために、読取り装置（１００）からの温度要求信号から、測定される温度（Ｔ）に依存しない基準信号（ＣＬＫ）を抽出する手段を備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のトランスポンダ（１０１）であって、測定された温度（Ｔ）を表す前記直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を格納する手段（１１０、５０００）をさらに備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれかに記載のトランスポンダ（１０１）であって、基準温度（ＴREF）を表す基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を格納する手段（１１０、５０００）をさらに備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１７】
請求項１６に記載のトランスポンダ（１０１）であって、前記アンテナ（１０７）が、測定された温度（Ｔ）を表す前記デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）とともに、前記基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を送信することが可能であることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１８】
請求項１３から１７のいずれかに記載のトランスポンダ（１０１）であって、内蔵型無線周波数トランスポンダであることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１９】
アンテナを通して温度要求信号を送信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記アンテナを通して受信することができる少なくとも１つの読取り装置（１００、６０００）を備えるワイヤレス温度識別システムにおいて、
請求項１３から１８のいずれかに記載の少なくとも１つのトランスポンダ（１０１）を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムであることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載のシステムであって、前記トランスポンダ（１０１）が、体温を測定するために動物に埋め込まれるように設計されることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
一定の振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生するステップ（２０００）と、
測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）のパルス数をカウントし（３０００）、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）に含まれるパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生するステップと、
前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生するステップ（４０００）とを含む温度測定方法において、
前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）は、測定される温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらす可能性がある複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備える発振器を用いて発生され、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）の振動周波数は、測定される温度（Ｔ）に依存することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、測定される温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により、前のステップ（２０００、３０００、４０００）を制御するステップ（１０００）を特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の方法であって、前記論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）によってもたらされる、温度に依存する前記遅延は、温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因することを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２２から２４のいずれかに記載の方法であって、
前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前に、遠隔読取り装置（１００、６０００）から温度要求を受信するステップと、
直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生した後に、前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）をメモリレジスタ（１１０、５０００）に格納し、フリースペースを通って前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を遠隔読取り装置（１００、６０００）に送信するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
内蔵型温度センサの較正方法において、
測定される温度が既知の基準温度（ＴREF）である、請求項２２に記載の温度測定方法を実施するステップと、
取得された基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）をメモリレジスタ（１１０、５０００）に格納するステップとを特徴とする較正方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の較正方法であって、前記取得された基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を、フリースペースを通って遠隔読取り装置（１００、６０００）に送信するステップを特徴とする方法。
【請求項１】
一定の振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する手段（２０００）と、
測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）のパルス数をカウントし、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）に含まれるパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生する手段（３０００）と、
前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生する手段（４０００）とを備える内蔵型温度センサ（１０８）において、
パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前記手段（２０００）が、測定される前記温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらす可能性のある複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備え、前記手段（２０００）が、測定される前記温度（Ｔ）にその振動周波数が依存するパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生することを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ（１）であって、測定される前記温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により、前記センサ（１）のその他の前記手段（２０００、３０００、４０００）を協調させる制御手段（１０００）をさらに備えることを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項３】
請求項１または２に記載のセンサ（１）であって、前記手段（２０００）が、測定される前記温度に依存しない基準信号（ＯＳＣ＿ＥＮＡＢＬＥ）から前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生することを特徴とするセンサ（１）。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前記手段（２０００）がリング発振器であることを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前記手段（２０００）が、
電源供給電圧活性化／非活性化回路（２１００）と、
電流源（２３００）と、
前記電流源（２３００）のためのスタートアップ回路（２２００）と、
パルス発生器（２４００）とを備えることを特徴とするセンサ（１０８）。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサ（１）であって、前記電流源（２３００）が、電源供給電圧（ＶDD）の変動に対して前記パルス発生器（２４００）を保護する手段を備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項７】
請求項５または６に記載のセンサ（１）であって、前記パルス発生器（２４００）が、複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項８】
請求項７に記載のセンサ（１）であって、前記複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）が奇数個の否定論理ゲートを備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、前記論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）によってもたらされる、前記温度に依存する前記遅延は、前記温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、前記温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因することを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生する前記手段（４０００）が、前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）に変換するパラレルシリアルコンバータを備えることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１１】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、前記制御手段（１０００）が、第２の信号により、その他の前記手段（２０００、３０００、４０００）を協調させ、前記信号が初期化信号（ＳＴＡＲＴ）であることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１２】
前記請求項のいずれかに記載のセンサ（１）であって、シリコン、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、シリコンゲルマニウム、リン化インジウムおよびガリウムヒ素の中から選ばれる基板上に製作されることを特徴とするセンサ（１）。
【請求項１３】
ワイヤレス温度識別システム用のトランスポンダ（１０１）であって、該トランスポンダ（１０１）に対する一意の識別コードを格納する手段（１１０）と、
読取り装置（１００）から温度要求信号を受信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記読取り装置（１００）に送信することが可能なアンテナ（１０７）とを備えるトランスポンダ（１０１）において、
請求項１から１２のいずれかに記載の内蔵型温度センサ（１０８）を備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１４】
請求項１３に記載のトランスポンダ（１０１）であって、前記センサ（１０８）の制御手段（１０００）によって前記センサのその他の手段（２０００、３０００、４０００）を協調させるのに使用するために、読取り装置（１００）からの温度要求信号から、測定される温度（Ｔ）に依存しない基準信号（ＣＬＫ）を抽出する手段を備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のトランスポンダ（１０１）であって、測定された温度（Ｔ）を表す前記直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を格納する手段（１１０、５０００）をさらに備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれかに記載のトランスポンダ（１０１）であって、基準温度（ＴREF）を表す基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を格納する手段（１１０、５０００）をさらに備えることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１７】
請求項１６に記載のトランスポンダ（１０１）であって、前記アンテナ（１０７）が、測定された温度（Ｔ）を表す前記デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）とともに、前記基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を送信することが可能であることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１８】
請求項１３から１７のいずれかに記載のトランスポンダ（１０１）であって、内蔵型無線周波数トランスポンダであることを特徴とするトランスポンダ（１０１）。
【請求項１９】
アンテナを通して温度要求信号を送信し、測定された温度（Ｔ）を表す信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を前記アンテナを通して受信することができる少なくとも１つの読取り装置（１００、６０００）を備えるワイヤレス温度識別システムにおいて、
請求項１３から１８のいずれかに記載の少なくとも１つのトランスポンダ（１０１）を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムであることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載のシステムであって、前記トランスポンダ（１０１）が、体温を測定するために動物に埋め込まれるように設計されることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
一定の振動周波数でパルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生するステップ（２０００）と、
測定される温度（Ｔ）に依存しない、一定時間内の前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）のパルス数をカウントし（３０００）、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）に含まれるパルス数を示す複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）を発生するステップと、
前記複数のビット（ｂ11、ｂ10、．．．、ｂ0）から直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生するステップ（４０００）とを含む温度測定方法において、
前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）は、測定される温度（Ｔ）に依存する遅延をもたらす可能性がある複数の論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）を備える発振器を用いて発生され、前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）の振動周波数は、測定される温度（Ｔ）に依存することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、測定される温度（Ｔ）に依存しない少なくとも１つの基準信号（ＣＬＫ）により、前のステップ（２０００、３０００、４０００）を制御するステップ（１０００）を特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の方法であって、前記論理ゲート（２４１０、２４２０、２４３０、２４４０、２４５０）によってもたらされる、温度に依存する前記遅延は、温度が上昇すると、前記論理ゲートを形成するトランジスタの電子および空孔の移動度が低下し、温度が低下すると、前記移動度が増すことに起因することを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２２から２４のいずれかに記載の方法であって、
前記パルス列（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）を発生する前に、遠隔読取り装置（１００、６０００）から温度要求を受信するステップと、
直列デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を発生した後に、前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）をメモリレジスタ（１１０、５０００）に格納し、フリースペースを通って前記信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ、ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠Ｔ）を遠隔読取り装置（１００、６０００）に送信するステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
内蔵型温度センサの較正方法において、
測定される温度が既知の基準温度（ＴREF）である、請求項２２に記載の温度測定方法を実施するステップと、
取得された基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）をメモリレジスタ（１１０、５０００）に格納するステップとを特徴とする較正方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の較正方法であって、前記取得された基準デジタル信号（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ＠ＴREF）を、フリースペースを通って遠隔読取り装置（１００、６０００）に送信するステップを特徴とする方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公表番号】特表２０１０−５０６１８３（Ｐ２０１０−５０６１８３Ａ）
【公表日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３１８６４（Ｐ２００９−５３１８６４）
【出願日】平成１８年１０月９日（２００６．１０．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＳ２００６／０００５６２
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０４３８６１
【国際公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（５０９１０２１３３）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月９日（２００６．１０．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＳ２００６／０００５６２
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０４３８６１
【国際公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（５０９１０２１３３）
【Ｆターム（参考）】
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