非接触式データキャリアにおいて電力供給中断時間情報を生成する方法
ＲＦＩＤタグのようなデータキャリア（１）の集積回路（２）の不適切な電力供給に関して重要な切断時間情報（ＤＴＩ）を決定する方法が開示される。切断時間情報（ＤＴＩ）は、第１の蓄積キャパシタ（Ｃ１）の放電性質に基づいて決定され、これはＩＣ材料及び放射により影響を受け、決定された切断時間情報（ＤＴＩ）は、ＩＣ材料の効果及び／又は少なくとも１つの放射効果に依存して補正される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する方法であって、前記切断期間において通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路が電力供給フィールド（power supply field）によって電力を適切に供給されておらず、前記集積回路が適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが充電され、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタが、前記集積回路がこの後にもはや適切に電力供給されなくなる第１の開始時間から放電される当該方法に関する。
【０００２】
本発明の分野は更に、通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路であって、前記集積回路が電力供給フィールドによって電力を適切に供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタを充電する第１の充電回路を有し、かつ前記集積回路がもはや適切に電力供給されない第１の開始時間から前記蓄積キャパシタを放電する第１の放電回路を有する当該集積回路に関する。
【０００３】
本発明の分野は更に、通信パートナ装置との非接触式通信用のデータキャリアであって、前の段落に記載された集積回路を備えた当該データキャリアに関する。
【背景技術】
【０００４】
このタイプの方法、集積回路及びデータキャリアは、例えば米国特許公開公報ＵＳ２００３／０１１２１２８（Littlechild他）から既知である。しばしばトランスポンダ又はタグと称される既知のデータキャリアは、リーダ端末（reader station）との非接触式通信用のパッシブデータキャリアとして設計され、前記リーダ端末は、ここでいわゆる“トンネルリーダプログラマ（tunnel reader programmer）”（ＴＲＰ）として設計され、前記データキャリア又は前記集積回路をそれぞれ電力供給するのに使用される電力供給フィールドを備える。前記データキャリアは、更に、タイムスタンプ番号、識別番号、構成情報又は少なくとも前記データキャリアの電力又は電圧供給の一時的な切断の間持続するべきである規定の期間に対する他の一時データを記憶するように更に設計される。このような一時的な切断は、例えば、前記データキャリアが第１のＴＲＰから第２のＴＲＰに切り替える場合に生じる可能性がある。
【０００５】
複数のこのタイプのデータキャリア又はトランスポンダが同時にＴＲＰの通信領域内にある場合、いわゆるインベントリプロセスにおいて通信衝突が起こり得、前記データキャリアの多くが同時に応答する場合に−前記インベントリプロセスにおいて前記ＴＲＰは、各データキャリアに記憶された識別番号ＩＤを前記ＴＲＰに送信するように前記データキャリアに指示する。この問題に対抗するため、前記ＴＲＰが、既にインベントリされたデータキャリアをいわゆるミュート状態に切り替えることができ、これによりミュートコマンドが前記既にインベントリされたデータキャリアに送信され、この場合、ミュートビットが前記既にインベントリされたデータキャリアにセットされ、記憶されることが与えられる。ミュートビットがセットされた場合、前記既にインベントリされたデータキャリアは、もはや前記ＴＲＰによる新たなインベントリ試行に反応しない。
【０００６】
前記データキャリアが適切に電力を供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定するためにここで使用される方法は、前記データキャリア又は前記データキャリアの前記集積回路に組み込まれた蓄積キャパシタの放電プロセスに基づく。通常動作において、即ち前記パッシブデータキャリアの中断されない電力又は電圧供給を用いて、前記蓄積キャパシタは、充電トランジスタを介して連続的に充電され、前記蓄積キャパシタは、したがって、前記充電トランジスタを介して前記パッシブデータキャリアの電源又は電圧源に連続的に接続される。前記電圧源の電圧が前記電力供給フィールドの一時的な切断のために減少される場合、前記充電トランジスタによる前記蓄積キャパシタの電力供給は中断され、前記蓄積キャパシタの放電が、放電回路を介する規定の放電電流で開始される。蓄積キャパシタの放電を支配する既知の物理法則を使用して、前記切断情報は、前記電力供給フィールド及びしたがって前記電圧供給が回復される場合に前記蓄積キャパシタにおける電圧が論理状態“１”又は論理状態“０”に対応するかどうかを監視することにより、容易に得られることができる。これに依存して、識別番号、ステータスビット等のようなデータであるＲＡＭに一時的に記憶されたデータは、前記蓄積キャパシタにおける電圧が論理状態“１”と論理状態“０”との間の境界に達するのに必要とする時間より長くステータス情報が前記ＲＡＭに記憶されるという規定によって有効又は無効である。
【０００７】
幾つかの重要な応用例において、データキャリアが前記電力供給フィールドの短い一時的な切断時にセットされたミュートビット又は前記ミュート状態を“覚えている”ことが必要であるが、しかしながら、前記ミュートビットは、あるリーダ端末から他のリーダ端末への切り替えの後にもはや記憶され又は覚えられているべきでなく、前記切り替えは、前記電力供給フィールドの比較的長い切断を含み、この結果、前記データキャリアが前記他のリーダ端末のインベントリプロンプトに応答することができる。前記既知のデータキャリアは、この応用例において効率的に使用されることができず、これは重大な欠点である。
【０００８】
前記既知のデータキャリアの他の不利点は、前記蓄積キャパシタの容量が、前記電力供給フィールドの一時的な切断のより長い期間を監視するために比較的高くなければならず、したがって前記蓄積キャパシタがより大きくなくてはならず、これは前記データキャリア又は前記データキャリアの前記集積回路内の前記蓄積キャパシタの空間要件に対して特に不利な効果を持つという事実にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述の不利な状態を取り除き、通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアに対する改良された方法、及び改良された集積回路、並びに通信パートナ装置との非接触式通信用に設計された改良されたデータキャリアを作製することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明によるフィーチャが本発明による方法に備えられ、この結果、本発明による方法は、以下のように特徴付けられることができる。
【００１１】
本発明による方法は、通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路が電力供給フィールドによって電力を適切に供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する方法であり、前記集積回路が適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが充電され、前記集積回路がこの後にもはや適切に電力供給されなくなる第１の開始時間から前記第１の蓄積キャパシタが放電され、前記切断時間情報が、ＩＣ材料及び放射（radiation）により影響を受ける、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定され、前記決定された切断時間情報が、前記ＩＣ材料の効果及び／又は少なくとも１つの放射効果に依存して補正される。
【００１２】
上述の目的を達成するために、本発明によるフィーチャが本発明によるデータキャリア用の集積回路に備えられ、この結果、本発明による集積回路は、以下のように特徴付けられることができる。
【００１３】
通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路は、前記集積回路が電力供給フィールドによって電力を適切に供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタを充電する第１の充電回路を有し、前記集積回路がもはや適切に電力供給されなくなる第１の開始時間から前記少なくとも１つの蓄積キャパシタを放電する第１の放電回路を有し、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタの放電性質が、ＩＣ材料及び少なくとも１つの放射効果により影響を受け、前記集積回路が、前記集積回路が電力を適切に供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する手段を有し、前記切断時間情報が、前記ＩＣ材料及び放射により影響を受ける前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定され、この結果、前記切断時間情報が決定時間から得られることができ、前記集積回路は、前記ＩＣ材料の効果及び／又は前記少なくとも１つの放射効果に依存して前記決定された切断時間情報を補正する手段を有する。
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明によるフィーチャが本発明によるデータキャリアに備えられ、この結果、本発明によるデータキャリアは、以下のように特徴付けられる。
【００１５】
通信パートナ装置との非接触式通信用のデータキャリアは、本発明による集積回路を備える。
【００１６】
本発明によるフィーチャの提供は、前記データキャリアが、例えば、リーダ端末としてセットアップされた通信パートナ装置の電力供給フィールドの短い一時的な切断の間にセットされたミュートビット又は前記ミュート状態を記憶し、前記ミュートビットが、あるリーダ端末から他のリーダ端末への切り替えの後にもはや記憶されず、前記切り替えが前記電力供給フィールドの比較的長い切断を含み、この結果、前記データキャリアが、例えば、前記他のリーダ端末のインベントリプロンプトに反応及び応答することができるという有利かつ容易に達成される結果を持つ。これは、前記データキャリアが電力を適切に供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報の決定により達成される。本発明による方策の更に特定の利点は、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが比較的低い放電電流により放電され、したがって比較的低い容量のみを要し、したがって集積回路に実装される場合に小さな空間のみを要するという事実、及び前記切断期間が非常に正確に決定されることができるという事実にある。
【００１７】
このような切断時間情報は、決定時間においてアナログ／デジタル変換器によって前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電電圧をデジタルで測定し、前記決定時間の後に前記データキャリアがもう一度適切に電力を供給され、次いで、前記ＩＣ材料の効果が前記データキャリアに記憶されたＩＣプロセスパラメータの形式で考慮に入れられ、加えて現在のＩＣ温度が必要であれば測定され、考慮に入れられることができる場合に、前記蓄積キャパシタの放電性質を支配する既知の物理法則により前記切断期間を計算することにより決定されることができる。
【００１８】
請求項２又は請求項６による方策がそれぞれ追加で備えられる場合に特に有利であることが見いだされている。これらは、前記切断時間情報が特に単純な様式で得られることができるという利点と、特に、前記放電プロセスを決定するオーム抵抗値の変化を生じる規定の温度変化のような少なくとも１つの放射効果及び前記ＩＣ材料の効果に依存する前記切断時間情報の補正が、前記効果が前記第１の蓄積キャパシタ及び第２の蓄積キャパシタの両方に影響を与え、したがって平均化し、この結果、補正された切断時間情報が直ちに得られるので、自動的に達成されるという利点とを提供する。
【００１９】
請求項３又は請求項７による方策がそれぞれ追加で備えられる場合に特に有利であることが見いだされている。これらは、１つの蓄積キャパシタのみを用いて“短い”又は“長い”切断期間に対して前記切断時間情報を決定する特に単純な機会を提供し、これは、前記集積回路の適切な電力供給が回復された比較的すぐ後に実際に達成されることができる。
【００２０】
請求項４による方策の結果として、前記データキャリアの通信性質が、例えば通信端末又はリーダ端末を介するインベントリプロセスにおいて改良される。
【００２１】
請求項８による方策は、前記集積回路の適切な電力供給が回復された比較的すぐ後に前記切断時間情報が決定されることができるという利点を提供する。
【００２２】
請求項９による方策は、特に、上で言及された効果が、前記第１の蓄積キャパシタ及び前記第２の蓄積キャパシタの両方に同じように影響を与えることを好都合に保証する。
【００２３】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかにされる。
【００２４】
本発明は、図面に示された実施例を参照して以下に更に記載されるが、しかしながら、本発明は前記実施例に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、単純化した形でデータキャリア１を示し、データキャリア１は、ここに図示されていない通信パートナ装置又はリーダ端末との非接触式通信用のパッシブデータキャリアとして設計される。これに関して、このようなデータキャリア１が複数の他の機能ブロックを組み込むことが専門家の中で広く知られていることは指摘されるべきであり、前記他の機能ブロックは明確化及び単純化のために図示されないが、それでもデータキャリア１の動作には必要とされる。
【００２６】
データキャリア１は、集積回路２と転送手段３とを有する。集積回路２は、送受信手段４を有し、送受信手段４は、転送手段３に接続され、前記リーダ端末と通信する、即ちデータを送受信するのに不可欠な全ての要素を含む。送受信手段４のより詳細な説明は、前記リーダ端末との通信のモードと一緒に、国際特許出願公開公報ＷＯ０２／１１０５４Ａにおいて見つけられることができ、これの開示は、この点に関して含まれると見なされる。
【００２７】
集積回路２は、送受信手段４に接続され、かつ前記公報ＷＯ０２／１１０５４Ａから既知のように供給電圧Ｖを生成及び出力するように設計された整流器手段５を更に有する。
【００２８】
集積回路２は、プロセス制御手段６及び記憶手段７を更に有し、プロセス制御手段６は、既知の様式のマイクロコンピュータ（図示されない）により表され、既知の様式で記憶手段７と協働し、これにより記憶手段７のコンテンツは、前記マイクロコンピュータの助けで処理されることができる制御コマンドを含む。プロセス制御手段６が配線論理回路により表されることができるとここで述べられることができる。
【００２９】
プロセス制御手段６は、更に送受信手段４に接続され、受信されたデータを処理し、生成又は処理されたデータを送受信手段４に出力するように設計される。
【００３０】
集積回路２は、第１の充電回路８と、第１の蓄積キャパシタＣ１と、第１の放電回路９と、第２の充電回路１０と、第２の蓄積キャパシタＣ２と、第２の放電回路１１と、比較器手段１２と、電源オン・リセット段１３とを更に有し、これらの要素は、後の段落でより詳細に説明される。
【００３１】
上述のように、データキャリア１は、パッシブデータキャリアとして設計され、したがって、整流器手段５に関連して上で説明されたように前記リーダ端末の電力供給フィールドから供給電圧を生成する。
【００３２】
本発明による切断時間情報を決定するプロセスは、図３を参照して以下に説明される。
【００３３】
データキャリア１が前記リーダ端末の前記電力供給フィールドに配置され、例えば前記公報ＷＯ０２／１１０５４に記載されたようなインベントリプロセスに関与すると仮定する。データキャリア１が記憶手段７に記憶されたデータを前記リーダ端末に既に送信したと更に仮定する。この場合、前記リーダ端末がミュートコマンド又は静粛コマンドを送信すると、データキャリア１は記憶手段７においてミュートビット１４をセットする。ミュートビット１４をセットした結果として、データキャリア１は、もはや前記リーダ端末のインベントリプロンプトに応答せず、前記インベントリプロンプトは、この他のデータキャリアに回答し、インベントリを完了するように指示するために、前記リーダ端末により送信される。
【００３４】
この場合、プロセス制御手段６は、ミュートビット１４がセットされる間に、第１の充電回路８に第１の蓄積キャパシタＣ１を充電させ、ここで第１の充電回路８は、この場合、バイポーラトランジスタ回路により表され、第１の蓄積キャパシタＣ１を供給電圧Ｖから電圧Ｕ０に充電する。第１の充電回路８がＣＭＯＳ回路又はＦＥＴ回路により代替的に表されることができることが、ここで述べられるべきである。供給電圧Ｖが整流器手段５により一定に保たれることが更に述べられるべきである。
【００３５】
データキャリア１に対する電力供給フィールドが、例えばフィールド消滅（field extinction）のため、短時間だけ機能しなくなり、したがって、もはや適切な電力供給が存在せず、図４における第１の時間図に示されるように、集積回路２がもはや適切に電力を供給されない第１の切断期間ＤＴ１が、第１の開始時間ｔ１から第２の開始時間ｔ２まで持続すると仮定する。このような切断期間は、例えば１秒だけ持続することができ、しかしながら、より短く、例えば１００ミリ秒であってもよく、又はより長く、例えば１０秒であってもよい。
【００３６】
第２の開始時間ｔ２から、電力供給はもう一度適切になり、再び確立された供給電圧Ｖにより反映された状態である。第２の開始時間ｔ２における供給電圧Ｖの上昇は、整流手段５に接続された電源オン・リセット段１３にリセット信号ＰＯＲをプロセス制御手段６に出力させ、とりわけ、プロセス制御手段６に第２の充電回路１０を作動させる。第１の充電回路８と同様に、第２の充電回路１０はここでバイポーラトランジスタ回路により表され、プロセス制御手段６により作動されると、第２の蓄積キャパシタＣ２を供給電圧Ｖから電圧Ｕ０に充電することができる。第２の蓄積キャパシタＣ２は、図３における第２の時間図に示されるように、第３の開始時間ｔ３まで充電される。第２の蓄積キャパシタＣ２の充電プロセスが比較的速いことが可能であり、この結果、第３の開始時間ｔ３が仮想的に直ちに第２の開始時間ｔ２の後に続くことが、更に述べられるべきである。
【００３７】
第１の開始時間ｔ１から、第１の蓄積キャパシタＣ１は、第１の放電回路９によって放電され、第１の放電回路９は、ここでリーク電流回路又はリーク電流ドレインにより表される。第１の蓄積キャパシタＣ１は、したがって、リーク電流の助けで放電される。この場合、前記リーク電流ドレインは、ＦＥＴのゲートにより表される。
【００３８】
プロセス制御手段６は、同様に、第１の蓄積キャパシタＣ１が第２の開始時間ｔ２においてリセット信号ＰＯＲの発生の後に続いて第１の充電回路８によって再び充電されないように構成され、これは、第１の蓄積キャパシタＣ１が着実に放電され続けることを意味する。
【００３９】
第３の開始時間ｔ３から前方へ、第２の蓄積キャパシタＣ２も第２の放電回路１１によって放電され、第２の放電回路１１はここで同様にリーク電流回路又はリーク電流ドレインにより表される。第２の蓄積キャパシタＣ２は、したがって、リーク電流の助けで放電される。この場合、第２の蓄積キャパシタＣ２に対する前記リーク電流ドレインもＦＥＴのゲートにより表される。
【００４０】
これに続いて、プロセス制御手段６は、期間ＴＰＲだけ第３の開始時間ｔ３から離れた決定時間ｔ４において切断時間情報ＤＴＩの決定を開始し、切断時間情報ＤＴＩは、切断期間ＤＴ１に関して重要である。この場合、比較器手段１２は決定時間ｔ４において作動され、比較器手段１２は、決定時間ｔ４に存在する第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧と第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧とを比較し、比較の結果に依存して切断時間情報ＤＴＩを決定し、プロセス制御手段６に組み込まれた決定手段１５に切断時間情報ＤＴＩを出力する。図３の第２の時間図が示すように、第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧は、決定時間ｔ４において第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧より高い。決定手段１５に送られた切断時間情報ＤＴＩは、したがって、“短い”切断期間ＤＴ１が存在したという情報を含み、この結果、決定手段１５は、データキャリア１が前記リーダ端末のインベントリ要求に応答又は反応することを防ぐ。
【００４１】
他の応用例は、データキャリア１に対する欠陥のない電力供給が、例えば１つのリーダ端末から他のリーダ端末へのデータキャリア１の局所的転送のため、比較的長い期間利用可能でなく、したがって、もはや適切な電力供給が存在せず、図４の第３の時間図に示されるように、集積回路２がもはや適切に電力を供給されない第２の切断期間ＤＴ２が、第１の開始時間ｔ１から第２の開始時間ｔ２まで持続するという仮定に基づく。このような切断期間は、例えば、１０秒間持続することができるが、しかしながら、大幅に長く、例えば数分又は数時間持続してもよい。
【００４２】
この場合、切断時間情報ＤＴＩは、切断期間ＤＴ１の識別に対して直ぐ上に記載されたプロセスとの類推により決定される。
【００４３】
図３における第４の時間図が示すように、第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧は、決定時間ｔ４において第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧より低い。結果として、決定手段１５に出力された切断時間情報ＤＴＩは、“長い”切断期間ＤＴ２が存在したという情報を含み、この結果、決定手段１５は、データキャリア１が前記他のリーダ端末のインベントリプロンプトに応答又は反応することを可能にする。
【００４４】
切断期間ＤＴ１及びＤＴ２に関する上述の２つの場合に、第１の蓄積キャパシタＣ１は約１０ピコファラッド（ｐＦ）の容量を持ち、第２の蓄積キャパシタＣ２は第１の蓄積キャパシタＣ１の容量の１０分の１のみ、即ち１ピコファラッド（ｐＦ）を持つ。前記リーク電流ドレインは、両方の場合において、第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２の両方を同じリーク電流レベルで放電するように設計される。第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２が同じ容量を持つことができ、この場合、前記リーク電流ドレインが第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２を異なるリーク電流レベルで放電するように設計されなければならないことが述べられるべきである。異なるリーク電流ドレインは、例えば、それぞれ１つのＦＥＴの上述のゲートの異なるサイジングにより実施されることができる。
【００４５】
図２は、データキャリア１と同様なデータキャリア１６を示し、データキャリア１６は、大部分について集積回路２と同じ参照番号により識別される同じ要素を組み込んだ集積回路１７を有する。比較器手段１２は、ここで図４における第４の時間図に示される交差時間ｔ５を決定するように設計又は構成され、交差時間ｔ５において第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧が、第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧に等しい。プロセス制御手段６は、測定手段１８及び計算手段１９を追加で備える。交差時間ｔ５が到達される場合、比較器手段１２は、、トリガ信号ＴＳを測定手段１８に出力し、トリガ信号ＴＳは第３の開始時間ｔ３から測定手段１８により開始された時間測定を終了又は停止し、測定手段１８に測定期間ＴＢを決定させ、この測定期間ＴＢが第３の開始時間ｔ３において開始し、交差時間ｔ５において終了する。測定期間ＴＢは、測定手段１８により計算手段１９に出力される。計算手段１９は、第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２の放電プロセスの関係から及び既知の物理法則からそれぞれ切断期間ＤＴ１又はＤＴ２を、第２の蓄積キャパシタＣ２の容量に対する第１の蓄積キャパシタＣ１の容量の−ユニティ（１）だけ減少された−比と測定時間ＴＢとの積として計算するように構成される。この場合、決定手段１５は、それぞれ切断期間ＤＴ１又はＤＴ２の計算された値を記憶手段７に記憶された比較値と比較し、これに依存して、“長い”期間が存在するか又は“短い”期間が存在するかを決定するように設計される。
【００４６】
この時点で、第２の蓄積キャパシタＣ２の容量が小さいほど、結果として第１の蓄積キャパシタＣ１の放電曲線と第２の蓄積キャパシタＣ２の放電曲線との“より傾きの大きい”交差（交点）を生じるので、交差時間ｔ５及びしたがって測定期間ＴＢがより正確に確立又は決定されることができることは記載されるべきである。これに加えて、図２を参照して上で述べられた前記切断期間の識別は、前記ＩＣ材料の影響及び例えば温度又は光のような少なくとも１つの放射の効果と独立に高度に好都合に行われ、したがって比較的正確である。異なるリーク電流の効果のこのような相互関係は、図６及び図７により図示される。図６は、図４の第２の時間図と同様な第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２の放電の計算された時系列順の電圧曲線を示す。この計算は、５のＣ１／Ｃ２比に基づく。単位は任意である。
【００４７】
これに加えて、図６及び図７は、リーク電流Ｉ１、Ｉ２及びＩ３の電圧曲線に対する異なるリーク電流の依存性又は効果をそれぞれ示す。図６は“短い”切断期間ＤＴ１を示し、図７は“長い”切断期間ＤＴ２を示す。前記電圧曲線の交差時間ｔ５が各リーク電流において常に同じ時点であることは、特に指摘されるべきである。
【００４８】
データキャリア１の集積回路２及びデータキャリア１６の集積回路１７が、それぞれ異なる容量の第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２を有する異なるキャパシタ対を含むことができ、この結果、前記異なるキャパシタ対は異なる切断期間ＤＴを確立又は決定するのに使用されることができることが、更に述べられることができる。これは、このような切断期間ＤＴを確立又は決定する精度を更に向上し、より大きな時間範囲をカバーすることができる。この場合、プロセス制御手段６は、決定されるべき各切断期間ＤＴに対して適切なキャパシタ対を選択するように設計され、この場合、このキャパシタ対を用いて、切断期間ＤＴが、図１を参照して上で述べられたように決定される。
【００４９】
図３は、データキャリア１と同様なデータキャリア２０を示し、データキャリア２０は、大部分について集積回路２と同じ参照番号により識別される同じ要素を組み込んだ集積回路２１を有する。これに加えて、Ａ／Ｄ変換器２２及び温度センサ２３が備えられる。プロセス制御手段６は、決定手段２４及び補正手段２５を更に組み込んでいる。Ａ／Ｄ変換器２２は、第１の蓄積キャパシタＣ１に接続され、第１の蓄積キャパシタＣ１の電圧を測定し、デジタル化された電圧レベル信号を決定手段２４に出力するように設計される。
【００５０】
切断時間情報ＤＴＩの決定のために、少なくとも１つの蓄積キャパシタＣ１の放電電圧が、決定時間ｔ２においてＡ／Ｄ変換器２２によってデジタルで測定され、決定時間ｔ２の後に、データキャリア２０は、もう一度適切に電力を供給され、この後に前記切断期間が、前記蓄積キャパシタの放電性質を支配する既知の物理法則により決定手段２４の助けで計算される。このように決定された切断時間情報ＤＴＩは、次いで、記憶手段７の補正値メモリ領域２６に記憶された補正値を使用して、補正手段２５において補正され、前記補正値は前記ＩＣ材料の効果、したがって第１の蓄積キャパシタＣ１の放電性質を考慮に入れる。必要であれば、現在のＩＣ温度が温度センサ２３を用いて更に測定されることができ、前記測定された温度値は、補正手段２５に出力されることができ、これにより補正手段２５は、切断時間情報ＤＴＩを補正する場合にこの温度値を考慮に入れる。この場合、決定手段１５は、この切断時間情報ＤＴＩを記憶手段７に記憶された比較値と比較し、これに依存して、データキャリア２０の通信性質に影響を与える作用をセットする又は更なる決定を行うように設計される。
【００５１】
図１を参照して説明されたものと同様な、“短い”又は“長い”切断期間に関する１つの情報アイテムのみを有する比較的単純な切断時間情報ＤＴＩは、ここで図５を参照して図示されるデータキャリア２０における修正された形式でも可能である。単純化のため、図５に示される時間図は、図４のものと同じ時間又は開始時間を特徴とする。
【００５２】
図５の第２の時間図が示すように、第１の蓄積キャパシタＣ１は開始時間ｔ１から放電される。上で言及された修正されたデータキャリア２０において、プロセス制御手段６は、第２の開始時間ｔ２において、即ちデータキャリア２０の適切な電力供給の再確立の直ちに後に続いて、第１の蓄積キャパシタＣ１を再充電するように設計される。第３の時間ｔ３から、充電された第１の蓄積キャパシタＣ１はもう一度放電され、このプロセスが決定時間ｔ４まで行われる。決定手段２４は、ここで、第２の開始時間ｔ２及び決定時間ｔ４においてＡ／Ｄ変換器２２の助けで第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧を決定及び比較するように設計される。図５において、第２の開始時間ｔ２において決定された放電電圧はＵｘとして識別され、決定時間ｔ４において決定された放電電圧はＵｙとして識別される。図５の第１及び第２の時間図に示される場合において、ＵｘとＵｙとの間の比較は、ＵｘがＵｙより大きいことを示す。結果として、切断期間ＤＴ１が“短い”という情報を切断時間情報ＤＴＩとして決定手段１５に出力する。図５の第３及び第４の時間図に示される場合において、ＵｘとＵｙとの間の比較は、ＵｘがＵｙより小さいことを示す。結果として、決定手段２４は、切断期間ＤＴ２が“長い”という情報を切断時間情報ＤＴＩとして決定手段１５に出力する。
【００５３】
前記蓄積キャパシタが充電されている時間におけるＵ０の変化又は変動が、関連した時間においてＵ０を測定することにより考慮に入れられることができ、これから前記切断期間に対する補正値が、必要であれば計算されることができることは、述べられるべきである。
【００５４】
この点において、放射という用語が、熱放射、光放射、イオン放射、放射能の放射等のような異なるタイプの放射を含むことが、更に述べられるべきである。放射は本発明によるデータキャリア及び集積回路に外部から影響を与えることができる。放射は、内部損失により生じた熱放射のように内部で生成されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるデータキャリア、本発明による集積回路を組み込んだデータキャリアの関連する部分の概略的なブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるデータキャリアの関連する部分の概略的なブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例によるデータキャリアの関連する部分の概略的なブロック図である。
【図４】図１による蓄積キャパシタの電気的放電電圧の発生を時間に関して示し、前記放電電圧が本発明による電力供給切断時間情報の決定において使用される、概略的な信号／時間図である。
【図５】図３による蓄積キャパシタの電気的放電電圧の発生を時間において示し、前記放電電圧が本発明による電力供給切断時間情報の決定において使用される、概略的な信号／時間図である。
【図６】図４による詳細な信号／時間図である。
【図７】図４による詳細な信号／時間図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する方法であって、前記切断期間において通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路が電力供給フィールド（power supply field）によって電力を適切に供給されておらず、前記集積回路が適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが充電され、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタが、前記集積回路がこの後にもはや適切に電力供給されなくなる第１の開始時間から放電される当該方法に関する。
【０００２】
本発明の分野は更に、通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路であって、前記集積回路が電力供給フィールドによって電力を適切に供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタを充電する第１の充電回路を有し、かつ前記集積回路がもはや適切に電力供給されない第１の開始時間から前記蓄積キャパシタを放電する第１の放電回路を有する当該集積回路に関する。
【０００３】
本発明の分野は更に、通信パートナ装置との非接触式通信用のデータキャリアであって、前の段落に記載された集積回路を備えた当該データキャリアに関する。
【背景技術】
【０００４】
このタイプの方法、集積回路及びデータキャリアは、例えば米国特許公開公報ＵＳ２００３／０１１２１２８（Littlechild他）から既知である。しばしばトランスポンダ又はタグと称される既知のデータキャリアは、リーダ端末（reader station）との非接触式通信用のパッシブデータキャリアとして設計され、前記リーダ端末は、ここでいわゆる“トンネルリーダプログラマ（tunnel reader programmer）”（ＴＲＰ）として設計され、前記データキャリア又は前記集積回路をそれぞれ電力供給するのに使用される電力供給フィールドを備える。前記データキャリアは、更に、タイムスタンプ番号、識別番号、構成情報又は少なくとも前記データキャリアの電力又は電圧供給の一時的な切断の間持続するべきである規定の期間に対する他の一時データを記憶するように更に設計される。このような一時的な切断は、例えば、前記データキャリアが第１のＴＲＰから第２のＴＲＰに切り替える場合に生じる可能性がある。
【０００５】
複数のこのタイプのデータキャリア又はトランスポンダが同時にＴＲＰの通信領域内にある場合、いわゆるインベントリプロセスにおいて通信衝突が起こり得、前記データキャリアの多くが同時に応答する場合に−前記インベントリプロセスにおいて前記ＴＲＰは、各データキャリアに記憶された識別番号ＩＤを前記ＴＲＰに送信するように前記データキャリアに指示する。この問題に対抗するため、前記ＴＲＰが、既にインベントリされたデータキャリアをいわゆるミュート状態に切り替えることができ、これによりミュートコマンドが前記既にインベントリされたデータキャリアに送信され、この場合、ミュートビットが前記既にインベントリされたデータキャリアにセットされ、記憶されることが与えられる。ミュートビットがセットされた場合、前記既にインベントリされたデータキャリアは、もはや前記ＴＲＰによる新たなインベントリ試行に反応しない。
【０００６】
前記データキャリアが適切に電力を供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定するためにここで使用される方法は、前記データキャリア又は前記データキャリアの前記集積回路に組み込まれた蓄積キャパシタの放電プロセスに基づく。通常動作において、即ち前記パッシブデータキャリアの中断されない電力又は電圧供給を用いて、前記蓄積キャパシタは、充電トランジスタを介して連続的に充電され、前記蓄積キャパシタは、したがって、前記充電トランジスタを介して前記パッシブデータキャリアの電源又は電圧源に連続的に接続される。前記電圧源の電圧が前記電力供給フィールドの一時的な切断のために減少される場合、前記充電トランジスタによる前記蓄積キャパシタの電力供給は中断され、前記蓄積キャパシタの放電が、放電回路を介する規定の放電電流で開始される。蓄積キャパシタの放電を支配する既知の物理法則を使用して、前記切断情報は、前記電力供給フィールド及びしたがって前記電圧供給が回復される場合に前記蓄積キャパシタにおける電圧が論理状態“１”又は論理状態“０”に対応するかどうかを監視することにより、容易に得られることができる。これに依存して、識別番号、ステータスビット等のようなデータであるＲＡＭに一時的に記憶されたデータは、前記蓄積キャパシタにおける電圧が論理状態“１”と論理状態“０”との間の境界に達するのに必要とする時間より長くステータス情報が前記ＲＡＭに記憶されるという規定によって有効又は無効である。
【０００７】
幾つかの重要な応用例において、データキャリアが前記電力供給フィールドの短い一時的な切断時にセットされたミュートビット又は前記ミュート状態を“覚えている”ことが必要であるが、しかしながら、前記ミュートビットは、あるリーダ端末から他のリーダ端末への切り替えの後にもはや記憶され又は覚えられているべきでなく、前記切り替えは、前記電力供給フィールドの比較的長い切断を含み、この結果、前記データキャリアが前記他のリーダ端末のインベントリプロンプトに応答することができる。前記既知のデータキャリアは、この応用例において効率的に使用されることができず、これは重大な欠点である。
【０００８】
前記既知のデータキャリアの他の不利点は、前記蓄積キャパシタの容量が、前記電力供給フィールドの一時的な切断のより長い期間を監視するために比較的高くなければならず、したがって前記蓄積キャパシタがより大きくなくてはならず、これは前記データキャリア又は前記データキャリアの前記集積回路内の前記蓄積キャパシタの空間要件に対して特に不利な効果を持つという事実にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述の不利な状態を取り除き、通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアに対する改良された方法、及び改良された集積回路、並びに通信パートナ装置との非接触式通信用に設計された改良されたデータキャリアを作製することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明によるフィーチャが本発明による方法に備えられ、この結果、本発明による方法は、以下のように特徴付けられることができる。
【００１１】
本発明による方法は、通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路が電力供給フィールドによって電力を適切に供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する方法であり、前記集積回路が適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが充電され、前記集積回路がこの後にもはや適切に電力供給されなくなる第１の開始時間から前記第１の蓄積キャパシタが放電され、前記切断時間情報が、ＩＣ材料及び放射（radiation）により影響を受ける、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定され、前記決定された切断時間情報が、前記ＩＣ材料の効果及び／又は少なくとも１つの放射効果に依存して補正される。
【００１２】
上述の目的を達成するために、本発明によるフィーチャが本発明によるデータキャリア用の集積回路に備えられ、この結果、本発明による集積回路は、以下のように特徴付けられることができる。
【００１３】
通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路は、前記集積回路が電力供給フィールドによって電力を適切に供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタを充電する第１の充電回路を有し、前記集積回路がもはや適切に電力供給されなくなる第１の開始時間から前記少なくとも１つの蓄積キャパシタを放電する第１の放電回路を有し、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタの放電性質が、ＩＣ材料及び少なくとも１つの放射効果により影響を受け、前記集積回路が、前記集積回路が電力を適切に供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する手段を有し、前記切断時間情報が、前記ＩＣ材料及び放射により影響を受ける前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定され、この結果、前記切断時間情報が決定時間から得られることができ、前記集積回路は、前記ＩＣ材料の効果及び／又は前記少なくとも１つの放射効果に依存して前記決定された切断時間情報を補正する手段を有する。
【００１４】
上述の目的を達成するために、本発明によるフィーチャが本発明によるデータキャリアに備えられ、この結果、本発明によるデータキャリアは、以下のように特徴付けられる。
【００１５】
通信パートナ装置との非接触式通信用のデータキャリアは、本発明による集積回路を備える。
【００１６】
本発明によるフィーチャの提供は、前記データキャリアが、例えば、リーダ端末としてセットアップされた通信パートナ装置の電力供給フィールドの短い一時的な切断の間にセットされたミュートビット又は前記ミュート状態を記憶し、前記ミュートビットが、あるリーダ端末から他のリーダ端末への切り替えの後にもはや記憶されず、前記切り替えが前記電力供給フィールドの比較的長い切断を含み、この結果、前記データキャリアが、例えば、前記他のリーダ端末のインベントリプロンプトに反応及び応答することができるという有利かつ容易に達成される結果を持つ。これは、前記データキャリアが電力を適切に供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報の決定により達成される。本発明による方策の更に特定の利点は、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが比較的低い放電電流により放電され、したがって比較的低い容量のみを要し、したがって集積回路に実装される場合に小さな空間のみを要するという事実、及び前記切断期間が非常に正確に決定されることができるという事実にある。
【００１７】
このような切断時間情報は、決定時間においてアナログ／デジタル変換器によって前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電電圧をデジタルで測定し、前記決定時間の後に前記データキャリアがもう一度適切に電力を供給され、次いで、前記ＩＣ材料の効果が前記データキャリアに記憶されたＩＣプロセスパラメータの形式で考慮に入れられ、加えて現在のＩＣ温度が必要であれば測定され、考慮に入れられることができる場合に、前記蓄積キャパシタの放電性質を支配する既知の物理法則により前記切断期間を計算することにより決定されることができる。
【００１８】
請求項２又は請求項６による方策がそれぞれ追加で備えられる場合に特に有利であることが見いだされている。これらは、前記切断時間情報が特に単純な様式で得られることができるという利点と、特に、前記放電プロセスを決定するオーム抵抗値の変化を生じる規定の温度変化のような少なくとも１つの放射効果及び前記ＩＣ材料の効果に依存する前記切断時間情報の補正が、前記効果が前記第１の蓄積キャパシタ及び第２の蓄積キャパシタの両方に影響を与え、したがって平均化し、この結果、補正された切断時間情報が直ちに得られるので、自動的に達成されるという利点とを提供する。
【００１９】
請求項３又は請求項７による方策がそれぞれ追加で備えられる場合に特に有利であることが見いだされている。これらは、１つの蓄積キャパシタのみを用いて“短い”又は“長い”切断期間に対して前記切断時間情報を決定する特に単純な機会を提供し、これは、前記集積回路の適切な電力供給が回復された比較的すぐ後に実際に達成されることができる。
【００２０】
請求項４による方策の結果として、前記データキャリアの通信性質が、例えば通信端末又はリーダ端末を介するインベントリプロセスにおいて改良される。
【００２１】
請求項８による方策は、前記集積回路の適切な電力供給が回復された比較的すぐ後に前記切断時間情報が決定されることができるという利点を提供する。
【００２２】
請求項９による方策は、特に、上で言及された効果が、前記第１の蓄積キャパシタ及び前記第２の蓄積キャパシタの両方に同じように影響を与えることを好都合に保証する。
【００２３】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかにされる。
【００２４】
本発明は、図面に示された実施例を参照して以下に更に記載されるが、しかしながら、本発明は前記実施例に限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、単純化した形でデータキャリア１を示し、データキャリア１は、ここに図示されていない通信パートナ装置又はリーダ端末との非接触式通信用のパッシブデータキャリアとして設計される。これに関して、このようなデータキャリア１が複数の他の機能ブロックを組み込むことが専門家の中で広く知られていることは指摘されるべきであり、前記他の機能ブロックは明確化及び単純化のために図示されないが、それでもデータキャリア１の動作には必要とされる。
【００２６】
データキャリア１は、集積回路２と転送手段３とを有する。集積回路２は、送受信手段４を有し、送受信手段４は、転送手段３に接続され、前記リーダ端末と通信する、即ちデータを送受信するのに不可欠な全ての要素を含む。送受信手段４のより詳細な説明は、前記リーダ端末との通信のモードと一緒に、国際特許出願公開公報ＷＯ０２／１１０５４Ａにおいて見つけられることができ、これの開示は、この点に関して含まれると見なされる。
【００２７】
集積回路２は、送受信手段４に接続され、かつ前記公報ＷＯ０２／１１０５４Ａから既知のように供給電圧Ｖを生成及び出力するように設計された整流器手段５を更に有する。
【００２８】
集積回路２は、プロセス制御手段６及び記憶手段７を更に有し、プロセス制御手段６は、既知の様式のマイクロコンピュータ（図示されない）により表され、既知の様式で記憶手段７と協働し、これにより記憶手段７のコンテンツは、前記マイクロコンピュータの助けで処理されることができる制御コマンドを含む。プロセス制御手段６が配線論理回路により表されることができるとここで述べられることができる。
【００２９】
プロセス制御手段６は、更に送受信手段４に接続され、受信されたデータを処理し、生成又は処理されたデータを送受信手段４に出力するように設計される。
【００３０】
集積回路２は、第１の充電回路８と、第１の蓄積キャパシタＣ１と、第１の放電回路９と、第２の充電回路１０と、第２の蓄積キャパシタＣ２と、第２の放電回路１１と、比較器手段１２と、電源オン・リセット段１３とを更に有し、これらの要素は、後の段落でより詳細に説明される。
【００３１】
上述のように、データキャリア１は、パッシブデータキャリアとして設計され、したがって、整流器手段５に関連して上で説明されたように前記リーダ端末の電力供給フィールドから供給電圧を生成する。
【００３２】
本発明による切断時間情報を決定するプロセスは、図３を参照して以下に説明される。
【００３３】
データキャリア１が前記リーダ端末の前記電力供給フィールドに配置され、例えば前記公報ＷＯ０２／１１０５４に記載されたようなインベントリプロセスに関与すると仮定する。データキャリア１が記憶手段７に記憶されたデータを前記リーダ端末に既に送信したと更に仮定する。この場合、前記リーダ端末がミュートコマンド又は静粛コマンドを送信すると、データキャリア１は記憶手段７においてミュートビット１４をセットする。ミュートビット１４をセットした結果として、データキャリア１は、もはや前記リーダ端末のインベントリプロンプトに応答せず、前記インベントリプロンプトは、この他のデータキャリアに回答し、インベントリを完了するように指示するために、前記リーダ端末により送信される。
【００３４】
この場合、プロセス制御手段６は、ミュートビット１４がセットされる間に、第１の充電回路８に第１の蓄積キャパシタＣ１を充電させ、ここで第１の充電回路８は、この場合、バイポーラトランジスタ回路により表され、第１の蓄積キャパシタＣ１を供給電圧Ｖから電圧Ｕ０に充電する。第１の充電回路８がＣＭＯＳ回路又はＦＥＴ回路により代替的に表されることができることが、ここで述べられるべきである。供給電圧Ｖが整流器手段５により一定に保たれることが更に述べられるべきである。
【００３５】
データキャリア１に対する電力供給フィールドが、例えばフィールド消滅（field extinction）のため、短時間だけ機能しなくなり、したがって、もはや適切な電力供給が存在せず、図４における第１の時間図に示されるように、集積回路２がもはや適切に電力を供給されない第１の切断期間ＤＴ１が、第１の開始時間ｔ１から第２の開始時間ｔ２まで持続すると仮定する。このような切断期間は、例えば１秒だけ持続することができ、しかしながら、より短く、例えば１００ミリ秒であってもよく、又はより長く、例えば１０秒であってもよい。
【００３６】
第２の開始時間ｔ２から、電力供給はもう一度適切になり、再び確立された供給電圧Ｖにより反映された状態である。第２の開始時間ｔ２における供給電圧Ｖの上昇は、整流手段５に接続された電源オン・リセット段１３にリセット信号ＰＯＲをプロセス制御手段６に出力させ、とりわけ、プロセス制御手段６に第２の充電回路１０を作動させる。第１の充電回路８と同様に、第２の充電回路１０はここでバイポーラトランジスタ回路により表され、プロセス制御手段６により作動されると、第２の蓄積キャパシタＣ２を供給電圧Ｖから電圧Ｕ０に充電することができる。第２の蓄積キャパシタＣ２は、図３における第２の時間図に示されるように、第３の開始時間ｔ３まで充電される。第２の蓄積キャパシタＣ２の充電プロセスが比較的速いことが可能であり、この結果、第３の開始時間ｔ３が仮想的に直ちに第２の開始時間ｔ２の後に続くことが、更に述べられるべきである。
【００３７】
第１の開始時間ｔ１から、第１の蓄積キャパシタＣ１は、第１の放電回路９によって放電され、第１の放電回路９は、ここでリーク電流回路又はリーク電流ドレインにより表される。第１の蓄積キャパシタＣ１は、したがって、リーク電流の助けで放電される。この場合、前記リーク電流ドレインは、ＦＥＴのゲートにより表される。
【００３８】
プロセス制御手段６は、同様に、第１の蓄積キャパシタＣ１が第２の開始時間ｔ２においてリセット信号ＰＯＲの発生の後に続いて第１の充電回路８によって再び充電されないように構成され、これは、第１の蓄積キャパシタＣ１が着実に放電され続けることを意味する。
【００３９】
第３の開始時間ｔ３から前方へ、第２の蓄積キャパシタＣ２も第２の放電回路１１によって放電され、第２の放電回路１１はここで同様にリーク電流回路又はリーク電流ドレインにより表される。第２の蓄積キャパシタＣ２は、したがって、リーク電流の助けで放電される。この場合、第２の蓄積キャパシタＣ２に対する前記リーク電流ドレインもＦＥＴのゲートにより表される。
【００４０】
これに続いて、プロセス制御手段６は、期間ＴＰＲだけ第３の開始時間ｔ３から離れた決定時間ｔ４において切断時間情報ＤＴＩの決定を開始し、切断時間情報ＤＴＩは、切断期間ＤＴ１に関して重要である。この場合、比較器手段１２は決定時間ｔ４において作動され、比較器手段１２は、決定時間ｔ４に存在する第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧と第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧とを比較し、比較の結果に依存して切断時間情報ＤＴＩを決定し、プロセス制御手段６に組み込まれた決定手段１５に切断時間情報ＤＴＩを出力する。図３の第２の時間図が示すように、第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧は、決定時間ｔ４において第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧より高い。決定手段１５に送られた切断時間情報ＤＴＩは、したがって、“短い”切断期間ＤＴ１が存在したという情報を含み、この結果、決定手段１５は、データキャリア１が前記リーダ端末のインベントリ要求に応答又は反応することを防ぐ。
【００４１】
他の応用例は、データキャリア１に対する欠陥のない電力供給が、例えば１つのリーダ端末から他のリーダ端末へのデータキャリア１の局所的転送のため、比較的長い期間利用可能でなく、したがって、もはや適切な電力供給が存在せず、図４の第３の時間図に示されるように、集積回路２がもはや適切に電力を供給されない第２の切断期間ＤＴ２が、第１の開始時間ｔ１から第２の開始時間ｔ２まで持続するという仮定に基づく。このような切断期間は、例えば、１０秒間持続することができるが、しかしながら、大幅に長く、例えば数分又は数時間持続してもよい。
【００４２】
この場合、切断時間情報ＤＴＩは、切断期間ＤＴ１の識別に対して直ぐ上に記載されたプロセスとの類推により決定される。
【００４３】
図３における第４の時間図が示すように、第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧は、決定時間ｔ４において第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧より低い。結果として、決定手段１５に出力された切断時間情報ＤＴＩは、“長い”切断期間ＤＴ２が存在したという情報を含み、この結果、決定手段１５は、データキャリア１が前記他のリーダ端末のインベントリプロンプトに応答又は反応することを可能にする。
【００４４】
切断期間ＤＴ１及びＤＴ２に関する上述の２つの場合に、第１の蓄積キャパシタＣ１は約１０ピコファラッド（ｐＦ）の容量を持ち、第２の蓄積キャパシタＣ２は第１の蓄積キャパシタＣ１の容量の１０分の１のみ、即ち１ピコファラッド（ｐＦ）を持つ。前記リーク電流ドレインは、両方の場合において、第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２の両方を同じリーク電流レベルで放電するように設計される。第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２が同じ容量を持つことができ、この場合、前記リーク電流ドレインが第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２を異なるリーク電流レベルで放電するように設計されなければならないことが述べられるべきである。異なるリーク電流ドレインは、例えば、それぞれ１つのＦＥＴの上述のゲートの異なるサイジングにより実施されることができる。
【００４５】
図２は、データキャリア１と同様なデータキャリア１６を示し、データキャリア１６は、大部分について集積回路２と同じ参照番号により識別される同じ要素を組み込んだ集積回路１７を有する。比較器手段１２は、ここで図４における第４の時間図に示される交差時間ｔ５を決定するように設計又は構成され、交差時間ｔ５において第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧が、第２の蓄積キャパシタＣ２の放電電圧に等しい。プロセス制御手段６は、測定手段１８及び計算手段１９を追加で備える。交差時間ｔ５が到達される場合、比較器手段１２は、、トリガ信号ＴＳを測定手段１８に出力し、トリガ信号ＴＳは第３の開始時間ｔ３から測定手段１８により開始された時間測定を終了又は停止し、測定手段１８に測定期間ＴＢを決定させ、この測定期間ＴＢが第３の開始時間ｔ３において開始し、交差時間ｔ５において終了する。測定期間ＴＢは、測定手段１８により計算手段１９に出力される。計算手段１９は、第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２の放電プロセスの関係から及び既知の物理法則からそれぞれ切断期間ＤＴ１又はＤＴ２を、第２の蓄積キャパシタＣ２の容量に対する第１の蓄積キャパシタＣ１の容量の−ユニティ（１）だけ減少された−比と測定時間ＴＢとの積として計算するように構成される。この場合、決定手段１５は、それぞれ切断期間ＤＴ１又はＤＴ２の計算された値を記憶手段７に記憶された比較値と比較し、これに依存して、“長い”期間が存在するか又は“短い”期間が存在するかを決定するように設計される。
【００４６】
この時点で、第２の蓄積キャパシタＣ２の容量が小さいほど、結果として第１の蓄積キャパシタＣ１の放電曲線と第２の蓄積キャパシタＣ２の放電曲線との“より傾きの大きい”交差（交点）を生じるので、交差時間ｔ５及びしたがって測定期間ＴＢがより正確に確立又は決定されることができることは記載されるべきである。これに加えて、図２を参照して上で述べられた前記切断期間の識別は、前記ＩＣ材料の影響及び例えば温度又は光のような少なくとも１つの放射の効果と独立に高度に好都合に行われ、したがって比較的正確である。異なるリーク電流の効果のこのような相互関係は、図６及び図７により図示される。図６は、図４の第２の時間図と同様な第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２の放電の計算された時系列順の電圧曲線を示す。この計算は、５のＣ１／Ｃ２比に基づく。単位は任意である。
【００４７】
これに加えて、図６及び図７は、リーク電流Ｉ１、Ｉ２及びＩ３の電圧曲線に対する異なるリーク電流の依存性又は効果をそれぞれ示す。図６は“短い”切断期間ＤＴ１を示し、図７は“長い”切断期間ＤＴ２を示す。前記電圧曲線の交差時間ｔ５が各リーク電流において常に同じ時点であることは、特に指摘されるべきである。
【００４８】
データキャリア１の集積回路２及びデータキャリア１６の集積回路１７が、それぞれ異なる容量の第１の蓄積キャパシタＣ１及び第２の蓄積キャパシタＣ２を有する異なるキャパシタ対を含むことができ、この結果、前記異なるキャパシタ対は異なる切断期間ＤＴを確立又は決定するのに使用されることができることが、更に述べられることができる。これは、このような切断期間ＤＴを確立又は決定する精度を更に向上し、より大きな時間範囲をカバーすることができる。この場合、プロセス制御手段６は、決定されるべき各切断期間ＤＴに対して適切なキャパシタ対を選択するように設計され、この場合、このキャパシタ対を用いて、切断期間ＤＴが、図１を参照して上で述べられたように決定される。
【００４９】
図３は、データキャリア１と同様なデータキャリア２０を示し、データキャリア２０は、大部分について集積回路２と同じ参照番号により識別される同じ要素を組み込んだ集積回路２１を有する。これに加えて、Ａ／Ｄ変換器２２及び温度センサ２３が備えられる。プロセス制御手段６は、決定手段２４及び補正手段２５を更に組み込んでいる。Ａ／Ｄ変換器２２は、第１の蓄積キャパシタＣ１に接続され、第１の蓄積キャパシタＣ１の電圧を測定し、デジタル化された電圧レベル信号を決定手段２４に出力するように設計される。
【００５０】
切断時間情報ＤＴＩの決定のために、少なくとも１つの蓄積キャパシタＣ１の放電電圧が、決定時間ｔ２においてＡ／Ｄ変換器２２によってデジタルで測定され、決定時間ｔ２の後に、データキャリア２０は、もう一度適切に電力を供給され、この後に前記切断期間が、前記蓄積キャパシタの放電性質を支配する既知の物理法則により決定手段２４の助けで計算される。このように決定された切断時間情報ＤＴＩは、次いで、記憶手段７の補正値メモリ領域２６に記憶された補正値を使用して、補正手段２５において補正され、前記補正値は前記ＩＣ材料の効果、したがって第１の蓄積キャパシタＣ１の放電性質を考慮に入れる。必要であれば、現在のＩＣ温度が温度センサ２３を用いて更に測定されることができ、前記測定された温度値は、補正手段２５に出力されることができ、これにより補正手段２５は、切断時間情報ＤＴＩを補正する場合にこの温度値を考慮に入れる。この場合、決定手段１５は、この切断時間情報ＤＴＩを記憶手段７に記憶された比較値と比較し、これに依存して、データキャリア２０の通信性質に影響を与える作用をセットする又は更なる決定を行うように設計される。
【００５１】
図１を参照して説明されたものと同様な、“短い”又は“長い”切断期間に関する１つの情報アイテムのみを有する比較的単純な切断時間情報ＤＴＩは、ここで図５を参照して図示されるデータキャリア２０における修正された形式でも可能である。単純化のため、図５に示される時間図は、図４のものと同じ時間又は開始時間を特徴とする。
【００５２】
図５の第２の時間図が示すように、第１の蓄積キャパシタＣ１は開始時間ｔ１から放電される。上で言及された修正されたデータキャリア２０において、プロセス制御手段６は、第２の開始時間ｔ２において、即ちデータキャリア２０の適切な電力供給の再確立の直ちに後に続いて、第１の蓄積キャパシタＣ１を再充電するように設計される。第３の時間ｔ３から、充電された第１の蓄積キャパシタＣ１はもう一度放電され、このプロセスが決定時間ｔ４まで行われる。決定手段２４は、ここで、第２の開始時間ｔ２及び決定時間ｔ４においてＡ／Ｄ変換器２２の助けで第１の蓄積キャパシタＣ１の放電電圧を決定及び比較するように設計される。図５において、第２の開始時間ｔ２において決定された放電電圧はＵｘとして識別され、決定時間ｔ４において決定された放電電圧はＵｙとして識別される。図５の第１及び第２の時間図に示される場合において、ＵｘとＵｙとの間の比較は、ＵｘがＵｙより大きいことを示す。結果として、切断期間ＤＴ１が“短い”という情報を切断時間情報ＤＴＩとして決定手段１５に出力する。図５の第３及び第４の時間図に示される場合において、ＵｘとＵｙとの間の比較は、ＵｘがＵｙより小さいことを示す。結果として、決定手段２４は、切断期間ＤＴ２が“長い”という情報を切断時間情報ＤＴＩとして決定手段１５に出力する。
【００５３】
前記蓄積キャパシタが充電されている時間におけるＵ０の変化又は変動が、関連した時間においてＵ０を測定することにより考慮に入れられることができ、これから前記切断期間に対する補正値が、必要であれば計算されることができることは、述べられるべきである。
【００５４】
この点において、放射という用語が、熱放射、光放射、イオン放射、放射能の放射等のような異なるタイプの放射を含むことが、更に述べられるべきである。放射は本発明によるデータキャリア及び集積回路に外部から影響を与えることができる。放射は、内部損失により生じた熱放射のように内部で生成されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明によるデータキャリア、本発明による集積回路を組み込んだデータキャリアの関連する部分の概略的なブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるデータキャリアの関連する部分の概略的なブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例によるデータキャリアの関連する部分の概略的なブロック図である。
【図４】図１による蓄積キャパシタの電気的放電電圧の発生を時間に関して示し、前記放電電圧が本発明による電力供給切断時間情報の決定において使用される、概略的な信号／時間図である。
【図５】図３による蓄積キャパシタの電気的放電電圧の発生を時間において示し、前記放電電圧が本発明による電力供給切断時間情報の決定において使用される、概略的な信号／時間図である。
【図６】図４による詳細な信号／時間図である。
【図７】図４による詳細な信号／時間図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路が電力供給フィールドによって適切に電力を供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する方法において、前記集積回路が適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが充電され、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが、前記集積回路がこの後にもはや適切に電力供給されない第１の開始時間から放電され、前記切断時間情報が、ＩＣ材料及び放射により影響を受ける前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定され、前記決定された切断時間情報が、前記ＩＣ材料の効果及び／又は少なくとも１つの放射効果に依存して補正される方法。
【請求項２】
前記切断時間情報が、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて、及び前記集積回路の第２の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定及び補正され、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの新たな充電が、前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から防止され、前記第２の開始時間から決定時間まで適切な電力供給が再確立され、前記第２の蓄積キャパシタが前記第２の開始時間から充電され、前記第２の蓄積キャパシタが前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から放電され、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電電圧が、前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第２の蓄積キャパシタの放電電圧と比較され、前記切断時間情報が前記比較の結果に依存して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記切断時間情報が、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定及び補正され、前記第１の蓄積キャパシタが前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から充電され、前記第２の開始時間から適切な電力供給が再確立され、前記第１の蓄積キャパシタが前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から放電され、前記第１の蓄積キャパシタの放電電圧が、前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第２の開始時間に存在する前記第２の蓄積キャパシタの放電電圧と比較され、前記切断時間情報が前記比較の結果に依存して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記切断時間情報が、前記データキャリアが前記通信パートナ装置の特定のプロンプトコマンドに応答すべきかどうかを決定するのに使用される、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路において、前記集積回路が、前記集積回路が電力供給フィールドによって適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタを充電する第１の充電回路を有し、第１の開始時間からの前記集積回路のもはや適切でない電力供給の後に続いて前記第１の蓄積キャパシタを放電する第１の放電回路を有し、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタの放電性質がＩＣ材料及び少なくとも１つの放射効果により影響を受け、前記集積回路が、前記集積回路が適切に電力を供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する決定手段を有し、前記切断時間情報が、前記ＩＣ材料及び少なくとも１つの放射効果により影響を受ける前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタ放電性質に基づいて決定され、この結果、前記切断時間情報が決定時間から利用可能であり、前記集積回路が、前記ＩＣ材料の効果及び／又は前記少なくとも１つの放射効果に依存して前記決定された切断時間情報を補正する補正手段を有する集積回路。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの新たな充電が、前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から前記決定手段の助けで防止され、前記第２の開始時間から決定時間まで適切な電力供給が再確立され、第２の蓄積キャパシタが設けられ、第２の充電回路が、前記第２の開始時間から前記第２の蓄積キャパシタを充電するように設けられ、第２の放電回路が、前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から前記第２の蓄積キャパシタを放電するように設けられ、前記第２の蓄積キャパシタの放電性質が前記ＩＣ材料及び前記少なくとも１つの放射効果により影響を受け、前記決定手段が、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電電圧を前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第２の蓄積キャパシタの放電電圧と比較し、前記比較の結果に依存して前記切断時間情報を決定するように設計される、請求項５に記載の集積回路。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの新たな充電が、前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から前記決定手段の助けで開始されることができ、前記第２の開始時間から適切な電力供給が再確立され、前記第１の充電回路が、前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から前記第１の蓄積キャパシタを放電するように設けられ、前記決定手段が、前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第１の蓄積キャパシタの放電電圧を前記第２の開始時間に存在する前記第１の蓄積キャパシタの放電電圧と比較し、前記比較の結果に依存して前記切断時間情報を決定するように設計される、請求項５に記載の集積回路。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの容量が前記第２の蓄積キャパシタの容量の倍数に対応する、請求項６に記載の集積回路。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタ及び前記第２の蓄積キャパシタが前記集積回路において互いに直接隣接して配置される、請求項６又は８に記載の集積回路。
【請求項１０】
通信パートナ装置との非接触式通信用のデータキャリアにおいて、請求項５ないし９のいずれか一項に記載の集積回路を備えたデータキャリア。
【請求項１】
通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路が電力供給フィールドによって適切に電力を供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する方法において、前記集積回路が適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが充電され、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタが、前記集積回路がこの後にもはや適切に電力供給されない第１の開始時間から放電され、前記切断時間情報が、ＩＣ材料及び放射により影響を受ける前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定され、前記決定された切断時間情報が、前記ＩＣ材料の効果及び／又は少なくとも１つの放射効果に依存して補正される方法。
【請求項２】
前記切断時間情報が、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて、及び前記集積回路の第２の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定及び補正され、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの新たな充電が、前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から防止され、前記第２の開始時間から決定時間まで適切な電力供給が再確立され、前記第２の蓄積キャパシタが前記第２の開始時間から充電され、前記第２の蓄積キャパシタが前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から放電され、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電電圧が、前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第２の蓄積キャパシタの放電電圧と比較され、前記切断時間情報が前記比較の結果に依存して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記切断時間情報が、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電性質に基づいて決定及び補正され、前記第１の蓄積キャパシタが前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から充電され、前記第２の開始時間から適切な電力供給が再確立され、前記第１の蓄積キャパシタが前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から放電され、前記第１の蓄積キャパシタの放電電圧が、前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第２の開始時間に存在する前記第２の蓄積キャパシタの放電電圧と比較され、前記切断時間情報が前記比較の結果に依存して決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記切断時間情報が、前記データキャリアが前記通信パートナ装置の特定のプロンプトコマンドに応答すべきかどうかを決定するのに使用される、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
通信パートナ装置との非接触式通信用に設計されたデータキャリアの集積回路において、前記集積回路が、前記集積回路が電力供給フィールドによって適切に電力供給されている間に前記集積回路の少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタを充電する第１の充電回路を有し、第１の開始時間からの前記集積回路のもはや適切でない電力供給の後に続いて前記第１の蓄積キャパシタを放電する第１の放電回路を有し、前記少なくとも１つの蓄積キャパシタの放電性質がＩＣ材料及び少なくとも１つの放射効果により影響を受け、前記集積回路が、前記集積回路が適切に電力を供給されていない切断期間に関して重要である切断時間情報を決定する決定手段を有し、前記切断時間情報が、前記ＩＣ材料及び少なくとも１つの放射効果により影響を受ける前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタ放電性質に基づいて決定され、この結果、前記切断時間情報が決定時間から利用可能であり、前記集積回路が、前記ＩＣ材料の効果及び／又は前記少なくとも１つの放射効果に依存して前記決定された切断時間情報を補正する補正手段を有する集積回路。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの新たな充電が、前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から前記決定手段の助けで防止され、前記第２の開始時間から決定時間まで適切な電力供給が再確立され、第２の蓄積キャパシタが設けられ、第２の充電回路が、前記第２の開始時間から前記第２の蓄積キャパシタを充電するように設けられ、第２の放電回路が、前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から前記第２の蓄積キャパシタを放電するように設けられ、前記第２の蓄積キャパシタの放電性質が前記ＩＣ材料及び前記少なくとも１つの放射効果により影響を受け、前記決定手段が、前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの放電電圧を前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第２の蓄積キャパシタの放電電圧と比較し、前記比較の結果に依存して前記切断時間情報を決定するように設計される、請求項５に記載の集積回路。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの新たな充電が、前記第１の開始時間の後に続く第２の開始時間から前記決定手段の助けで開始されることができ、前記第２の開始時間から適切な電力供給が再確立され、前記第１の充電回路が、前記第２の開始時間の後に続く第３の開始時間から前記第１の蓄積キャパシタを放電するように設けられ、前記決定手段が、前記第３の開始時間の後に続く前記決定時間において前記第１の蓄積キャパシタの放電電圧を前記第２の開始時間に存在する前記第１の蓄積キャパシタの放電電圧と比較し、前記比較の結果に依存して前記切断時間情報を決定するように設計される、請求項５に記載の集積回路。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタの容量が前記第２の蓄積キャパシタの容量の倍数に対応する、請求項６に記載の集積回路。
【請求項９】
前記少なくとも１つの第１の蓄積キャパシタ及び前記第２の蓄積キャパシタが前記集積回路において互いに直接隣接して配置される、請求項６又は８に記載の集積回路。
【請求項１０】
通信パートナ装置との非接触式通信用のデータキャリアにおいて、請求項５ないし９のいずれか一項に記載の集積回路を備えたデータキャリア。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００７−５１６５３２（Ｐ２００７−５１６５３２Ａ）
【公表日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４６４２８（Ｐ２００６−５４６４２８）
【出願日】平成１６年１２月９日（２００４．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０５２７２７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６４５３２
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月９日（２００４．１２．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／０５２７２７
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６４５３２
【国際公開日】平成１７年７月１４日（２００５．７．１４）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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