受動型無線識別タグ及びその受動電源回路
【課題】リップルの少ない給電をすることができ、省スペースで効率の良い出力を可能とする。
【解決手段】タグ２０の高周波部２２に２方向に電流を得るコイル３００を備え、その出力をコッククロフトーウォルトン方式の第１および第２の昇圧回路４０２，４０４を平衡接続したAC-DC変換回路４００に供給して、それぞれの誘起電圧のリップルを打ち消して、効率のよいDC出力を、識別コードを生成する論理回路２６に供給する。これにより、小面積で精度の高い出力を得ることができる受動型無線識別タグおよびその受動電源回路を提供する。
【解決手段】タグ２０の高周波部２２に２方向に電流を得るコイル３００を備え、その出力をコッククロフトーウォルトン方式の第１および第２の昇圧回路４０２，４０４を平衡接続したAC-DC変換回路４００に供給して、それぞれの誘起電圧のリップルを打ち消して、効率のよいDC出力を、識別コードを生成する論理回路２６に供給する。これにより、小面積で精度の高い出力を得ることができる受動型無線識別タグおよびその受動電源回路を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線識別タグおよびその受動電源回路に係り、特に、たとえば、体温などを計測して送信する計測システムに用いて好適な無線識別タグおよびその受動電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種物件に貼付または添付あるいは内蔵されて、その物を無線信号により識別するＲＦＩＤ(無線識別)タグが実用に供されている。無線識別タグには、電池を内蔵する能動型のものと、電池を内蔵せずホスト側からの電磁界エネルギーにより駆動される受動型のものとが知られている。
【０００３】
図１２には、従来の受動型無線識別タグを用いた識別システムの要部の一例が示されている。なお、具体的なタグの適用例として例えば特許文献１にも示されている。この図において、リーダ１０は、タグ２０に電力を供給してその識別信号を読み取るホスト側の回路であり、交流電源１２と、高周波部１４と、復調回路１６とを含む。交流電源１２は、所定の周波数の交流電圧を発振する発振器を含み、たとえば、この例では、１３．５６MHｚ帯の周波数の発振器を有している。高周波部１４は、交流電源１２からの所定の周波数帯の信号を電磁エネルギーとしてタグ２０に送信する共振回路であるとともに、タグ２０からの識別信号を受ける同調回路であり、コンデンサ１４２と、コイル１４４と、抵抗１４６とを含む。復調回路１６は、抵抗１４６を介して高周波部１４に接続されており、高周波部１４を介して受けた識別信号を所定のコードに復調する。識別コードとしては、たとえば、この例では、信号の反転時に符号が反転するマンチェスターコードが適用されている。
【０００４】
一方、タグ２０は、高周波部２２と、AC-DC変換部２４と、論理回路２６とを含む。高周波部２２は、ホスト側のコイル１４４に電磁誘導により結合されるコイル２２２と、該コイル２２２に並列に接続されて共振回路を形成するコンデンサ２２４と、識別信号を送る際にオン・オフされるFETスイッチ２２６とを含む。AC-DC変換部２４は、ダイオード２４２と、コンデンサ２４４とを含む整流回路により形成されている。論理回路２６は、識別信号を生成するロジックであり、AC-DC変換部２４を介して供給されるDC入力により駆動される。識別コードは、リーダ１０と同様にマンチェスターコードが適用されている。論理回路２６の出力は、FETスイッチ２２６に接続されて、生成した識別コードに従ってスイッチ２２６がオン・オフ制御される。
【０００５】
以上のような構成において、リーダ１０の電源がオンとなると、所定の周波数の交流電圧が高周波部１４のコンデンサ１４２に供給される。次に、交流電圧が供給された高周波部１４では、その周波数に共振して、コイル１４４に所定の交流電流が流れ、その周囲に所定の磁界が生じる。次に、リーダ１０のコイル１４４の周囲に磁界が生じると、その周辺にあるタグ２０のコイル２２２に磁界に応動して誘導電流が流れる。次に、タグ２０の高周波部２２では、コイル２２２に流れる電流に応動してコンデンサ２２４に所定の交流電圧が生じる。次に、コンデンサ２２４に生じた交流電圧は、AC-DC変換部２４により整流されて論理回路２６に供給される。これにより、論理回路２６が起動されて、そのタグ２０に特有の識別コードが生成される。次に、論理回路２６により生成された識別コードは、スイッチ２２６に供給される。これにより、識別コードに応じてスイッチ２２６がオン・オフされて、コンデンサ２２４に識別コードに応じた電圧が生じる。この結果、コイル２２２に識別コードに応じた電流が流れ、その周囲に磁界が生じて、これが上記と反対の動作により、リーダ１０のコイル１４４に所定の電流として生じる。これにより、リーダ１０の復調回路１６では、コイル１４４により生じたタグ２０からの識別コードを抵抗１４６を介して受ける。次に、復調回路１６は、タグ２０からの識別コードを復調して、ホスト装置に供給する。この結果、リーダ１０において、タグ２０からのそれぞれ特有の識別コードを受信して、タグ２０が付された物を識別する。
【特許文献１】特開平１１−３０１８４３号公報
【非特許文献１】ESSCIRC 2004，pp.383-386, September 2004 “A small ripple regulated charge pumpwith automatic pumping control schemes,”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術では、タグ２０のAC-DC変換部２４として、半波整流回路が用いられているので、AC-DC変換の効率が悪く、論理回路２６の入力にリップルが多く、たとえば、体温あるいは心電計測などのセンサの結果を送る用途にタグ２０を用いた場合に正確な計測結果を送ることが難しくなるという問題があった。そこで、AC-DC変換部２４に全波整流回路を適用することが考えられるが、半波整流回路と比較してタグの面積が広くなり、それほど効率が向上しないという問題があった。また、周波数を高くすることにより、リップルを減少させることが考えられるが、電波法等の規則により、周波数が制限され、効率を改善することが困難であった。さらに、非特許文献1に記載のように、タグ２０に整流回路を制御してリップルを改善するアプリケーションを導入することが考えられるが、EEPROM等のメモリが必要になり、やはりチップ面積が大となる問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小面積で精度の高い出力を得ることができる受動型無線識別タグおよびその受動電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグにおいて、主装置（１０）から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段（３００）を有する高周波手段（２２）と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段（４０２）と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段（４０４）であって、前記第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段（４０４）と、第１の昇圧手段（４０２）と前記第２の昇圧手段（４０４）の平衡出力を受けて少なくとも識別信号を生成する信号生成手段（２６）とを含む受動型無線識別タグ２０Ａから構成される。
【０００９】
また、本発明に係る受動型無線識別タグ２０Ａは、第１の昇圧手段（４０２）及び第２の昇圧手段（４０４）が、それぞれコンデンサ（４１０，４２０）を介して複数の整流手段（（４１２，４１４）、（４２２，４２４））が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオード４１２，４１４の一端と第２の昇圧手段のダイオード４２２，４２４の他端がコンデンサ４１６を介して共通接続されているとよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る受動型無線識別タグの高周波手段（２２）の電磁誘導手段（３００）が、２組のコイル３０２，３０４が反対向きに巻回されて接続されているとよい。
【００１１】
また、本発明に係る受動型無線識別タグの高周波手段２２の電磁誘導手段３００が、２組のコイルの中間点Ｓが第１の昇圧手段（４０２）と前記第２の昇圧手段（４０４）の平衡接続点に接続されてもよい。
【００１２】
また、本発明に係る受動型無線識別タグ２０Ａは、所定の計測対象を計測するセンサを含み、そのセンサの結果を識別信号とともに主装置（１０）に送信することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、無線給電される小型装置における受動電源回路において、電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段（２２）であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段（３００）を有する高周波手段（２２）と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段（４０２）と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段（４０４）であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段（４０４）とを含む受動電源回路から構成される。
【００１４】
また、本発明に係る受動電源回路は、第１の昇圧手段（４０２）および第２の昇圧手段（４０４）が、それぞれコンデンサ４１０，４２０を介して複数の整流手段（（４１２，４１４）、（４２２，４２４））が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段（４０２）のダイオード４１２，４１４の一端と第２の昇圧手段のダイオード４２２，４２４の他端がコンデンサ４１６を介して共通接続されているとよい。
【００１５】
さらに、本発明に係る受動電源回路は、高周波手段２２の電磁誘導手段３００が、２組のコイル３０２，３０４が反対向きに巻回されて接続されているとよい。
【００１６】
また、本発明に係る受動電源回路は、高周波手段（２２）の電磁誘導手段（３００）が、２組のコイルの中間点Ｓが第１の昇圧手段４０２と前記第２の昇圧手段４０４の平衡接続点に接続されているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の受動型無線識別タグによれば、主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグにおいて、該タグは、主装置から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡出力を受けて少なくとも識別信号を生成する信号生成手段と、を含む構成であるから、リップルの少ないAC出力を信号生成手段に得ることができ、小スペースで精度の高い出力を得ることができる。
【００１８】
また、第１の昇圧手段および第２の昇圧手段は、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されている構成であるから、リップルの少ない高電圧を信号生成手段に供給することができる。
【００１９】
また、高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されている構成であるから、有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【００２０】
さらに、高周波手段の電磁誘導手段が、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されているので、省スペースで有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【００２１】
また、受動型無線識別タグは、所定の計測対象を計測するセンサを含み、該センサの結果を識別信号とともに主装置に送信する構成であるから、そのセンサの結果を識別信号とともに主装置に送信することができる。
【００２２】
また、本発明の受動電源回路によれば、無線給電される小型装置における受動電源回路において、該回路は、電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、を含む構成であるから、省スペースで効率の高い電力を得ることができる。
【００２３】
また、本発明の受動電源回路は、第１の昇圧手段および第２の昇圧手段が、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されている構成であるから、省スペースで高い電圧を有効に得ることができる。
【００２４】
また、高周波手段の電磁誘導手段が、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されているので、有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【００２５】
さらに、高周波手段の電磁誘導手段が、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と前記第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されている構成であるから、省スペースで有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、添付図面を参照して本発明に係る受動型無線識別タグの実施の形態を詳細に説明する。図１には、本発明による受動型無線識別タグが適用された無線識別システムの要部の一例が示されている。本発明の受動型無線識別タグは、タグのリーダとしての機能を含む主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグである。この図において、図１２に示す従来の無線識別タグシステムと同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態において、図１２に示す無線識別システムと異なる点は、リーダ１０のコイル１４４からの電磁界を２方向に電流が逆位相に流れるように受ける電磁誘導手段としてのコイル３００を設けた点と、コイル３００の中間点に平衡接続された本願特有の低リプルのAC-DC変換回路４００を設けた点である。
【００２７】
本実施形態において、受動型無線識別タグ２０Ａは、例えばタグ側との信号の送受を行うリーダとしての主装置から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段としての高周波部２２を含む。高周波部２２は、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段としてのコイル３００を有する。すなわち、本実施形態によるタグ２０Ａに適用されたコイル３００は、たとえば、図２に示すように、外側から内側に時計方向に巻回された第１の部位３０２と、外側から内側に反時計方向に巻回された第２の部位３０４とを有し、それぞれの内側端部が共通に接続されている。これらは、図５に示すように、基板上に、たとえば１ｍｍ角程度のプリント配線として形成される。第１の部位３０２の一方側端部および第２の部位３０４の他方側の端部は、それぞれAC-DC変換回路４００の両側端部に接続され、コイル３００の共通接続の中間点SはAC-DC変換回路４００の平衡接続点に接続されている。
【００２８】
ちなみに、図３には、リーダ１０のコイル１４４の一例が示されている。本実施形態では、タグ２０Ａのコイル３００と同様に、時計方向に巻回された第１の部位１４４aと、反時計方向に巻回された第２の部位１４４bとを有し、その内側端部どうしが接続されている。図２に示すコイル３００に印加する垂直交番磁界は、図３のコイル１４４を用いずに別途に用意した図１のコイル１４４により発生したものでもよい。その場合、図３のコイル１４４は図２のコイル３００に電磁誘導で誘起される電圧のモニター用コイルとして使うことができる。
【００２９】
一方、本実施形態のタグ２０に適用されるAC-DC変換回路４００は、図４に示すように、コッククロフト‐ウォルトン方式の２組の昇圧回路４０２，４０４を平衡接続して形成されている。
第１の昇圧回路（第１の昇圧手段）４０２は、コイル３００の第１の部位３０２に接続されたコンデンサ４１０と、コンデンサ４１０に接続した複数の整流手段と、からなる。本実施形態において、第１の昇圧回路４０２は、コンデンサ４１０と、コンデンサ４１０に対して逆方向向きに接続された第１のダイオード４１２と、正方向向きに接続された第２のダイオード４１４と、これらダイオード４１２，４１４をコイル３００の中間点に平衡接続するコンデンサ４１６とを含む。第２の昇圧回路（第２の昇圧手段）４０４は、コイル３００の第２の部位３０４に接続されたコンデンサ４２０と、コンデンサ４２０に接続した複数の整流手段と、からなる。本実施形態において、第２の昇圧回路４０４はコンデンサ４２０に対して逆方向向きに接続された第３のダイオード４２２と、正方向向きに接続された第４のダイオード４２４とを含み、第３および第４のダイオードは、第１の昇圧回路４０２と平衡接続されるコンデンサ４１６に共通接続されている。第１〜第４ダイオード４１２，４１４，４２２，４２４が整流手段とされる。これらは、図５に示すように、それぞれチップ素子が配置されて形成することができる。なお、第１〜第４のダイオード４１２〜４２４は、ショットキーダイオードが有利に適用されており、第１および第３のダイオード４１２，４２２が同一チップに封入され、同様に、第２および第４のダイオード４１４，４２４が同一チップに封入されている。また、整流手段として、例えばＭＯＳトランジスタのダイオード接続とされるＭＯＳトランジスタ構成やアクティブダイオードと呼ばれるＭＯＳトランジスタ構成としてもよい。出力Voutは、信号生成手段としての論理回路２６に接続される。
【００３０】
以上のような構成において、リーダ１０の電源がオンとなると、所定の周波数の交流電圧が高周波部１４のコンデンサ１４２とコイル１４４と抵抗１４６の直列回路に供給される。次に、交流電圧が供給された高周波部１４では、その周波数に共振して、コイル１４４に所定の交流電流が流れ、その周囲に所定の磁界が生じる。次に、リーダ１０のコイル１４４の周囲に磁界が生じると、その周辺にあるタグ２０のコイル３００に磁界に応動して誘導電流が流れる。この場合の高周波部１４およびAC-DC変換回路４００の等価回路が図６に示されている。図６において、Lｓ1、Ls2はコイルの直列インダクタンス、Rhf１、Rhf２はコイルの高周波直列抵抗、Cp１、Cp２はコイルの寄生並列キャパシタ、Rleak１、Rleak２は漏れ抵抗である。Vmは、誘起電圧である。
【００３１】
まず、コイル３００の第１の部位３０２に正または負の電圧Vｘが生じたとすると、さらに、図７または図８に示すような等価回路が図６の上部側の回路に形成される。この場合、第１の昇圧回路４０２の出力Voutは、次式（１）により与えられる。
【数１】
ここで、Vxmは、誘起電圧Vxの振幅、Vdはダイオード４１２，４１４のオン電圧である。すなわち、図９に示すように、キャパシタC3の初期電圧が零と仮定すると、Vout(=Vc3)は、Vxが最初の負電圧の間は零であり、その間Vc1はVxm-Vdに到達する。そしてVxが正電圧になると、増倍されて2(Vxm-Vd)がVc3に出力され、リップルのない昇圧された電圧となって、出力される。
【００３２】
同様に、下部側の回路４０４では、上部側回路４０２の場合と位相が反対方向の誘起電圧Vxが供給されて、上部側回路４０２で負電圧の場合に、正電圧Vxが供給されて、増倍されたリップルのない出力2(Vxm-Vd)がVc3に得られる。上部側回路４０２で正電圧の場合には、負電圧が供給されて、その間Vc2はVxm-Vdに到達する。したがって、図１０に示すように、それぞれコイル３００の第１の部位３０２に供給される誘起電圧Vin1、第２の部位３０４に誘起される電圧Vin2は、その位相が逆位相となって現われ、それぞれがAC-DC変換回路４００の第１の昇圧回路４０２と第２の昇圧回路４０４に供給されて、そのそれぞれの昇圧回路のリップルはキャパシタC3に逆位相で加算されるため、それらの平衡出力Voutはリップルのない一定出力として論理回路２６に供給される。
【００３３】
これにより、論理回路２６が起動されて、そのタグ２０に特有の識別コードが生成される。次に、論理回路２６により生成された識別コードは、スイッチ２２６に供給される。これにより、識別コードに応じてスイッチ２２６がオン・オフされて、コンデンサ２２４に識別コードに応じた電圧が生じる。この結果、コイル３００に識別コードに応じた電流が流れ、その周囲に磁界が生じて、これが上記と反対の動作により、リーダ１０のコイル１４４に所定の電流として生じる。これにより、リーダ１０の復調回路１６では、コイル１４４により生じたタグ２０からの識別コードを抵抗１４６を介して受ける。次に、復調回路１６は、タグ２０からの識別コードを復調して、ホスト装置に供給する。この結果、リーダ１０において、タグ２０からのそれぞれ特有の識別コードを受信して、タグ２０が付された物を識別する。
【００３４】
以上詳細に説明したように本実施形態に係る受動型無線識別タグによれば、リーダ１０から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波部に、巻回方向の異なる部位３０２，３０４を有するコイル３００を設け、逆位相の２方向の電流をAC-DC変換回路４００に有効に送ることができる。AC-DC変換回路４００では、コイル３００の一方の部位３０２からの電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、コイル３００の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段とが平衡接続されているので、リップルの少ないAC出力を信号生成手段に得ることができ、小スペースで精度の高い出力を得ることができる。
【００３５】
また、第１の昇圧回路４０２および第２の昇圧回路が、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧回路４０２のダイオードの一端と第２の昇圧回路のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されているので、リップルの少ない高電圧を論理回路２６に有効に供給することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、論理回路２６により識別コードのみを生成してリーダ１０に送る場合を例に挙げて説明したが、本発明では、効率のよい高電圧の給電をすることができるので、たとえば、体温測定や心音測定などの図示しない生体センサをタグ２０に設けて給電するようにしてもよい。
【００３７】
以上説明した本発明の受動型無線識別タグ及びその受動電源回路は、上記した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。例えば、ＭＯＳトランジスタにより示したスイッチ２２６の具体的構成についても発明の本質を変更しない範囲で任意の設計変更を行える。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る受動型無線識別タグが適用された無線識別システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態に適用されるコイルの形態を示すプリント図である。
【図３】図１の実施形態に適用されるコイルの形態を示すプリント図である。
【図４】図１の実施形態に適用されるAC-DC変換回路を示す回路図である。
【図５】図１の実施形態に適用される受動型電源回路を示す実装図である。
【図６】図１の実施形態の要部の等価回路を示す回路図である。
【図７】図１の実施形態の要部の動作を説明するための等価回路を示す回路図である。
【図８】図１の実施形態の要部の動作を説明するための等価回路を示す回路図である。
【図９】図１の実施形態の動作を説明するためのグラフである。
【図１０】図１の実施形態の動作を説明するためのグラフである。
【図１１】図１の実施形態の動作を説明するためのグラフである。
【図１２】従来の受動型無線識別タグが適用された無線識別システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
２２ 高周波部
２６ 論理回路
２２４ コンデンサ
２２６ FETスイッチ
３００ コイル
３０２ 第１の部位
３０４ 第２の部位
４０２ 第１の昇圧回路
４０４ 第２の昇圧回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線識別タグおよびその受動電源回路に係り、特に、たとえば、体温などを計測して送信する計測システムに用いて好適な無線識別タグおよびその受動電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種物件に貼付または添付あるいは内蔵されて、その物を無線信号により識別するＲＦＩＤ(無線識別)タグが実用に供されている。無線識別タグには、電池を内蔵する能動型のものと、電池を内蔵せずホスト側からの電磁界エネルギーにより駆動される受動型のものとが知られている。
【０００３】
図１２には、従来の受動型無線識別タグを用いた識別システムの要部の一例が示されている。なお、具体的なタグの適用例として例えば特許文献１にも示されている。この図において、リーダ１０は、タグ２０に電力を供給してその識別信号を読み取るホスト側の回路であり、交流電源１２と、高周波部１４と、復調回路１６とを含む。交流電源１２は、所定の周波数の交流電圧を発振する発振器を含み、たとえば、この例では、１３．５６MHｚ帯の周波数の発振器を有している。高周波部１４は、交流電源１２からの所定の周波数帯の信号を電磁エネルギーとしてタグ２０に送信する共振回路であるとともに、タグ２０からの識別信号を受ける同調回路であり、コンデンサ１４２と、コイル１４４と、抵抗１４６とを含む。復調回路１６は、抵抗１４６を介して高周波部１４に接続されており、高周波部１４を介して受けた識別信号を所定のコードに復調する。識別コードとしては、たとえば、この例では、信号の反転時に符号が反転するマンチェスターコードが適用されている。
【０００４】
一方、タグ２０は、高周波部２２と、AC-DC変換部２４と、論理回路２６とを含む。高周波部２２は、ホスト側のコイル１４４に電磁誘導により結合されるコイル２２２と、該コイル２２２に並列に接続されて共振回路を形成するコンデンサ２２４と、識別信号を送る際にオン・オフされるFETスイッチ２２６とを含む。AC-DC変換部２４は、ダイオード２４２と、コンデンサ２４４とを含む整流回路により形成されている。論理回路２６は、識別信号を生成するロジックであり、AC-DC変換部２４を介して供給されるDC入力により駆動される。識別コードは、リーダ１０と同様にマンチェスターコードが適用されている。論理回路２６の出力は、FETスイッチ２２６に接続されて、生成した識別コードに従ってスイッチ２２６がオン・オフ制御される。
【０００５】
以上のような構成において、リーダ１０の電源がオンとなると、所定の周波数の交流電圧が高周波部１４のコンデンサ１４２に供給される。次に、交流電圧が供給された高周波部１４では、その周波数に共振して、コイル１４４に所定の交流電流が流れ、その周囲に所定の磁界が生じる。次に、リーダ１０のコイル１４４の周囲に磁界が生じると、その周辺にあるタグ２０のコイル２２２に磁界に応動して誘導電流が流れる。次に、タグ２０の高周波部２２では、コイル２２２に流れる電流に応動してコンデンサ２２４に所定の交流電圧が生じる。次に、コンデンサ２２４に生じた交流電圧は、AC-DC変換部２４により整流されて論理回路２６に供給される。これにより、論理回路２６が起動されて、そのタグ２０に特有の識別コードが生成される。次に、論理回路２６により生成された識別コードは、スイッチ２２６に供給される。これにより、識別コードに応じてスイッチ２２６がオン・オフされて、コンデンサ２２４に識別コードに応じた電圧が生じる。この結果、コイル２２２に識別コードに応じた電流が流れ、その周囲に磁界が生じて、これが上記と反対の動作により、リーダ１０のコイル１４４に所定の電流として生じる。これにより、リーダ１０の復調回路１６では、コイル１４４により生じたタグ２０からの識別コードを抵抗１４６を介して受ける。次に、復調回路１６は、タグ２０からの識別コードを復調して、ホスト装置に供給する。この結果、リーダ１０において、タグ２０からのそれぞれ特有の識別コードを受信して、タグ２０が付された物を識別する。
【特許文献１】特開平１１−３０１８４３号公報
【非特許文献１】ESSCIRC 2004，pp.383-386, September 2004 “A small ripple regulated charge pumpwith automatic pumping control schemes,”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来の技術では、タグ２０のAC-DC変換部２４として、半波整流回路が用いられているので、AC-DC変換の効率が悪く、論理回路２６の入力にリップルが多く、たとえば、体温あるいは心電計測などのセンサの結果を送る用途にタグ２０を用いた場合に正確な計測結果を送ることが難しくなるという問題があった。そこで、AC-DC変換部２４に全波整流回路を適用することが考えられるが、半波整流回路と比較してタグの面積が広くなり、それほど効率が向上しないという問題があった。また、周波数を高くすることにより、リップルを減少させることが考えられるが、電波法等の規則により、周波数が制限され、効率を改善することが困難であった。さらに、非特許文献1に記載のように、タグ２０に整流回路を制御してリップルを改善するアプリケーションを導入することが考えられるが、EEPROM等のメモリが必要になり、やはりチップ面積が大となる問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小面積で精度の高い出力を得ることができる受動型無線識別タグおよびその受動電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグにおいて、主装置（１０）から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段（３００）を有する高周波手段（２２）と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段（４０２）と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段（４０４）であって、前記第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段（４０４）と、第１の昇圧手段（４０２）と前記第２の昇圧手段（４０４）の平衡出力を受けて少なくとも識別信号を生成する信号生成手段（２６）とを含む受動型無線識別タグ２０Ａから構成される。
【０００９】
また、本発明に係る受動型無線識別タグ２０Ａは、第１の昇圧手段（４０２）及び第２の昇圧手段（４０４）が、それぞれコンデンサ（４１０，４２０）を介して複数の整流手段（（４１２，４１４）、（４２２，４２４））が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオード４１２，４１４の一端と第２の昇圧手段のダイオード４２２，４２４の他端がコンデンサ４１６を介して共通接続されているとよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る受動型無線識別タグの高周波手段（２２）の電磁誘導手段（３００）が、２組のコイル３０２，３０４が反対向きに巻回されて接続されているとよい。
【００１１】
また、本発明に係る受動型無線識別タグの高周波手段２２の電磁誘導手段３００が、２組のコイルの中間点Ｓが第１の昇圧手段（４０２）と前記第２の昇圧手段（４０４）の平衡接続点に接続されてもよい。
【００１２】
また、本発明に係る受動型無線識別タグ２０Ａは、所定の計測対象を計測するセンサを含み、そのセンサの結果を識別信号とともに主装置（１０）に送信することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、無線給電される小型装置における受動電源回路において、電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段（２２）であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段（３００）を有する高周波手段（２２）と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段（４０２）と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段（４０４）であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段（４０４）とを含む受動電源回路から構成される。
【００１４】
また、本発明に係る受動電源回路は、第１の昇圧手段（４０２）および第２の昇圧手段（４０４）が、それぞれコンデンサ４１０，４２０を介して複数の整流手段（（４１２，４１４）、（４２２，４２４））が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段（４０２）のダイオード４１２，４１４の一端と第２の昇圧手段のダイオード４２２，４２４の他端がコンデンサ４１６を介して共通接続されているとよい。
【００１５】
さらに、本発明に係る受動電源回路は、高周波手段２２の電磁誘導手段３００が、２組のコイル３０２，３０４が反対向きに巻回されて接続されているとよい。
【００１６】
また、本発明に係る受動電源回路は、高周波手段（２２）の電磁誘導手段（３００）が、２組のコイルの中間点Ｓが第１の昇圧手段４０２と前記第２の昇圧手段４０４の平衡接続点に接続されているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の受動型無線識別タグによれば、主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグにおいて、該タグは、主装置から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡出力を受けて少なくとも識別信号を生成する信号生成手段と、を含む構成であるから、リップルの少ないAC出力を信号生成手段に得ることができ、小スペースで精度の高い出力を得ることができる。
【００１８】
また、第１の昇圧手段および第２の昇圧手段は、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されている構成であるから、リップルの少ない高電圧を信号生成手段に供給することができる。
【００１９】
また、高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されている構成であるから、有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【００２０】
さらに、高周波手段の電磁誘導手段が、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されているので、省スペースで有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【００２１】
また、受動型無線識別タグは、所定の計測対象を計測するセンサを含み、該センサの結果を識別信号とともに主装置に送信する構成であるから、そのセンサの結果を識別信号とともに主装置に送信することができる。
【００２２】
また、本発明の受動電源回路によれば、無線給電される小型装置における受動電源回路において、該回路は、電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、を含む構成であるから、省スペースで効率の高い電力を得ることができる。
【００２３】
また、本発明の受動電源回路は、第１の昇圧手段および第２の昇圧手段が、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されている構成であるから、省スペースで高い電圧を有効に得ることができる。
【００２４】
また、高周波手段の電磁誘導手段が、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されているので、有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【００２５】
さらに、高周波手段の電磁誘導手段が、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と前記第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されている構成であるから、省スペースで有効に電磁誘導された逆位相の電流を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、添付図面を参照して本発明に係る受動型無線識別タグの実施の形態を詳細に説明する。図１には、本発明による受動型無線識別タグが適用された無線識別システムの要部の一例が示されている。本発明の受動型無線識別タグは、タグのリーダとしての機能を含む主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグである。この図において、図１２に示す従来の無線識別タグシステムと同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態において、図１２に示す無線識別システムと異なる点は、リーダ１０のコイル１４４からの電磁界を２方向に電流が逆位相に流れるように受ける電磁誘導手段としてのコイル３００を設けた点と、コイル３００の中間点に平衡接続された本願特有の低リプルのAC-DC変換回路４００を設けた点である。
【００２７】
本実施形態において、受動型無線識別タグ２０Ａは、例えばタグ側との信号の送受を行うリーダとしての主装置から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段としての高周波部２２を含む。高周波部２２は、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段としてのコイル３００を有する。すなわち、本実施形態によるタグ２０Ａに適用されたコイル３００は、たとえば、図２に示すように、外側から内側に時計方向に巻回された第１の部位３０２と、外側から内側に反時計方向に巻回された第２の部位３０４とを有し、それぞれの内側端部が共通に接続されている。これらは、図５に示すように、基板上に、たとえば１ｍｍ角程度のプリント配線として形成される。第１の部位３０２の一方側端部および第２の部位３０４の他方側の端部は、それぞれAC-DC変換回路４００の両側端部に接続され、コイル３００の共通接続の中間点SはAC-DC変換回路４００の平衡接続点に接続されている。
【００２８】
ちなみに、図３には、リーダ１０のコイル１４４の一例が示されている。本実施形態では、タグ２０Ａのコイル３００と同様に、時計方向に巻回された第１の部位１４４aと、反時計方向に巻回された第２の部位１４４bとを有し、その内側端部どうしが接続されている。図２に示すコイル３００に印加する垂直交番磁界は、図３のコイル１４４を用いずに別途に用意した図１のコイル１４４により発生したものでもよい。その場合、図３のコイル１４４は図２のコイル３００に電磁誘導で誘起される電圧のモニター用コイルとして使うことができる。
【００２９】
一方、本実施形態のタグ２０に適用されるAC-DC変換回路４００は、図４に示すように、コッククロフト‐ウォルトン方式の２組の昇圧回路４０２，４０４を平衡接続して形成されている。
第１の昇圧回路（第１の昇圧手段）４０２は、コイル３００の第１の部位３０２に接続されたコンデンサ４１０と、コンデンサ４１０に接続した複数の整流手段と、からなる。本実施形態において、第１の昇圧回路４０２は、コンデンサ４１０と、コンデンサ４１０に対して逆方向向きに接続された第１のダイオード４１２と、正方向向きに接続された第２のダイオード４１４と、これらダイオード４１２，４１４をコイル３００の中間点に平衡接続するコンデンサ４１６とを含む。第２の昇圧回路（第２の昇圧手段）４０４は、コイル３００の第２の部位３０４に接続されたコンデンサ４２０と、コンデンサ４２０に接続した複数の整流手段と、からなる。本実施形態において、第２の昇圧回路４０４はコンデンサ４２０に対して逆方向向きに接続された第３のダイオード４２２と、正方向向きに接続された第４のダイオード４２４とを含み、第３および第４のダイオードは、第１の昇圧回路４０２と平衡接続されるコンデンサ４１６に共通接続されている。第１〜第４ダイオード４１２，４１４，４２２，４２４が整流手段とされる。これらは、図５に示すように、それぞれチップ素子が配置されて形成することができる。なお、第１〜第４のダイオード４１２〜４２４は、ショットキーダイオードが有利に適用されており、第１および第３のダイオード４１２，４２２が同一チップに封入され、同様に、第２および第４のダイオード４１４，４２４が同一チップに封入されている。また、整流手段として、例えばＭＯＳトランジスタのダイオード接続とされるＭＯＳトランジスタ構成やアクティブダイオードと呼ばれるＭＯＳトランジスタ構成としてもよい。出力Voutは、信号生成手段としての論理回路２６に接続される。
【００３０】
以上のような構成において、リーダ１０の電源がオンとなると、所定の周波数の交流電圧が高周波部１４のコンデンサ１４２とコイル１４４と抵抗１４６の直列回路に供給される。次に、交流電圧が供給された高周波部１４では、その周波数に共振して、コイル１４４に所定の交流電流が流れ、その周囲に所定の磁界が生じる。次に、リーダ１０のコイル１４４の周囲に磁界が生じると、その周辺にあるタグ２０のコイル３００に磁界に応動して誘導電流が流れる。この場合の高周波部１４およびAC-DC変換回路４００の等価回路が図６に示されている。図６において、Lｓ1、Ls2はコイルの直列インダクタンス、Rhf１、Rhf２はコイルの高周波直列抵抗、Cp１、Cp２はコイルの寄生並列キャパシタ、Rleak１、Rleak２は漏れ抵抗である。Vmは、誘起電圧である。
【００３１】
まず、コイル３００の第１の部位３０２に正または負の電圧Vｘが生じたとすると、さらに、図７または図８に示すような等価回路が図６の上部側の回路に形成される。この場合、第１の昇圧回路４０２の出力Voutは、次式（１）により与えられる。
【数１】
ここで、Vxmは、誘起電圧Vxの振幅、Vdはダイオード４１２，４１４のオン電圧である。すなわち、図９に示すように、キャパシタC3の初期電圧が零と仮定すると、Vout(=Vc3)は、Vxが最初の負電圧の間は零であり、その間Vc1はVxm-Vdに到達する。そしてVxが正電圧になると、増倍されて2(Vxm-Vd)がVc3に出力され、リップルのない昇圧された電圧となって、出力される。
【００３２】
同様に、下部側の回路４０４では、上部側回路４０２の場合と位相が反対方向の誘起電圧Vxが供給されて、上部側回路４０２で負電圧の場合に、正電圧Vxが供給されて、増倍されたリップルのない出力2(Vxm-Vd)がVc3に得られる。上部側回路４０２で正電圧の場合には、負電圧が供給されて、その間Vc2はVxm-Vdに到達する。したがって、図１０に示すように、それぞれコイル３００の第１の部位３０２に供給される誘起電圧Vin1、第２の部位３０４に誘起される電圧Vin2は、その位相が逆位相となって現われ、それぞれがAC-DC変換回路４００の第１の昇圧回路４０２と第２の昇圧回路４０４に供給されて、そのそれぞれの昇圧回路のリップルはキャパシタC3に逆位相で加算されるため、それらの平衡出力Voutはリップルのない一定出力として論理回路２６に供給される。
【００３３】
これにより、論理回路２６が起動されて、そのタグ２０に特有の識別コードが生成される。次に、論理回路２６により生成された識別コードは、スイッチ２２６に供給される。これにより、識別コードに応じてスイッチ２２６がオン・オフされて、コンデンサ２２４に識別コードに応じた電圧が生じる。この結果、コイル３００に識別コードに応じた電流が流れ、その周囲に磁界が生じて、これが上記と反対の動作により、リーダ１０のコイル１４４に所定の電流として生じる。これにより、リーダ１０の復調回路１６では、コイル１４４により生じたタグ２０からの識別コードを抵抗１４６を介して受ける。次に、復調回路１６は、タグ２０からの識別コードを復調して、ホスト装置に供給する。この結果、リーダ１０において、タグ２０からのそれぞれ特有の識別コードを受信して、タグ２０が付された物を識別する。
【００３４】
以上詳細に説明したように本実施形態に係る受動型無線識別タグによれば、リーダ１０から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波部に、巻回方向の異なる部位３０２，３０４を有するコイル３００を設け、逆位相の２方向の電流をAC-DC変換回路４００に有効に送ることができる。AC-DC変換回路４００では、コイル３００の一方の部位３０２からの電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、コイル３００の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段とが平衡接続されているので、リップルの少ないAC出力を信号生成手段に得ることができ、小スペースで精度の高い出力を得ることができる。
【００３５】
また、第１の昇圧回路４０２および第２の昇圧回路が、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧回路４０２のダイオードの一端と第２の昇圧回路のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されているので、リップルの少ない高電圧を論理回路２６に有効に供給することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、論理回路２６により識別コードのみを生成してリーダ１０に送る場合を例に挙げて説明したが、本発明では、効率のよい高電圧の給電をすることができるので、たとえば、体温測定や心音測定などの図示しない生体センサをタグ２０に設けて給電するようにしてもよい。
【００３７】
以上説明した本発明の受動型無線識別タグ及びその受動電源回路は、上記した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。例えば、ＭＯＳトランジスタにより示したスイッチ２２６の具体的構成についても発明の本質を変更しない範囲で任意の設計変更を行える。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る受動型無線識別タグが適用された無線識別システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態に適用されるコイルの形態を示すプリント図である。
【図３】図１の実施形態に適用されるコイルの形態を示すプリント図である。
【図４】図１の実施形態に適用されるAC-DC変換回路を示す回路図である。
【図５】図１の実施形態に適用される受動型電源回路を示す実装図である。
【図６】図１の実施形態の要部の等価回路を示す回路図である。
【図７】図１の実施形態の要部の動作を説明するための等価回路を示す回路図である。
【図８】図１の実施形態の要部の動作を説明するための等価回路を示す回路図である。
【図９】図１の実施形態の動作を説明するためのグラフである。
【図１０】図１の実施形態の動作を説明するためのグラフである。
【図１１】図１の実施形態の動作を説明するためのグラフである。
【図１２】従来の受動型無線識別タグが適用された無線識別システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
２２ 高周波部
２６ 論理回路
２２４ コンデンサ
２２６ FETスイッチ
３００ コイル
３０２ 第１の部位
３０４ 第２の部位
４０２ 第１の昇圧回路
４０４ 第２の昇圧回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグにおいて、該タグは、
主装置から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、
高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、
高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、
第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡出力を受けて少なくとも識別信号を生成する信号生成手段と、を含むことを特徴とする受動型無線識別タグ。
【請求項２】
第１の昇圧手段および第２の昇圧手段は、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されていることを特徴とする請求項１記載の受動型無線識別タグ。
【請求項３】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の受動型無線識別タグ。
【請求項４】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の受動型無線識別タグ。
【請求項５】
受動型無線識別タグは、所定の計測対象を計測するセンサを含み、該センサの結果を識別信号とともに主装置に送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の受動型無線識別タグ。
【請求項６】
無線給電される小型装置における受動電源回路において、該回路は、
電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、
高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、
高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、を含むことを特徴とする受動電源回路。
【請求項７】
第１の昇圧手段及び第２の昇圧手段は、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されていることを特徴とする請求項６記載の受動電源回路。
【請求項８】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されていることを特徴とする請求項６又は７記載の受動電源回路。
【請求項９】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の受動電源回路。
【請求項１】
主装置から高周波信号による電磁エネルギーが給電されて駆動され、所望の識別信号を含む応答信号を主装置に無線伝送する受動型無線識別タグにおいて、該タグは、
主装置から供給される電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、
高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、
高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、
第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡出力を受けて少なくとも識別信号を生成する信号生成手段と、を含むことを特徴とする受動型無線識別タグ。
【請求項２】
第１の昇圧手段および第２の昇圧手段は、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されていることを特徴とする請求項１記載の受動型無線識別タグ。
【請求項３】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の受動型無線識別タグ。
【請求項４】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の受動型無線識別タグ。
【請求項５】
受動型無線識別タグは、所定の計測対象を計測するセンサを含み、該センサの結果を識別信号とともに主装置に送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の受動型無線識別タグ。
【請求項６】
無線給電される小型装置における受動電源回路において、該回路は、
電磁エネルギーを受けて交流電力を得る高周波手段であって、逆位相の２方向の電流を得る電磁誘導手段を有する高周波手段と、
高周波手段の一方の位相の電圧が供給されて昇圧する第１の昇圧手段と、
高周波手段の他方の位相の電圧が供給されて昇圧する第２の昇圧手段であって、第１の昇圧手段に平衡接続された第２の昇圧手段と、を含むことを特徴とする受動電源回路。
【請求項７】
第１の昇圧手段及び第２の昇圧手段は、それぞれコンデンサを介して複数の整流手段が並列に接続されたコッククロフト−ウォルトン型の多段型整流回路であって、それぞれ並列接続された第１の昇圧手段のダイオードの一端と第２の昇圧手段のダイオードの他端がコンデンサを介して共通接続されていることを特徴とする請求項６記載の受動電源回路。
【請求項８】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルが反対向きに巻回されて接続されていることを特徴とする請求項６又は７記載の受動電源回路。
【請求項９】
高周波手段の電磁誘導手段は、２組のコイルの中間点が第１の昇圧手段と第２の昇圧手段の平衡接続点に接続されていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の受動電源回路。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１８２８５２（Ｐ２００９−１８２８５２Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５０１（Ｐ２００８−２１５０１）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（５０４１５９２３５）国立大学法人 熊本大学 (314)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（５０４１５９２３５）国立大学法人 熊本大学 (314)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]